DE3629996C2

DE3629996C2 -

Info

Publication number: DE3629996C2
Application number: DE3629996A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Phys. 4650 Gelsenkirchen De Mueller; Wilhelm Dipl.-Phys. 8510 Fuerth De Rein
Original assignee: Flachglas Wernberg GmbH
Current assignee: Flachglas Wernberg GmbH
Priority date: 1986-09-03
Filing date: 1986-09-03
Publication date: 1991-07-18
Also published as: US4804883A; DK168873B1; DE3778457D1; DE3629996A1; DK457387A; ATE75357T1; EP0258831B1; EP0258831A2; ES2031099T3; EP0258831A3; DK457387D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein freies Vorsatzaggregat für die Kathodenstrahlröhre von Monitoren und Fernsehapparaten, - bestehend aus einer Glasscheibe, insbesondere einer Grauglasscheibe, einer vorderseitigen Antireflexionsausrüstung und einer rückseitigen Absorptionsbeschichtung. Der Aufbau der vorderseitigen Antireflexionsausrüstung ist weitgehend beliebig. Sie kann z. B. als mehrschichtige Auflage aus Substanzen wie Al₂O₃, Ta₂O₅, SiO₂, SnO₂, TiO₂, CeF₃, ZrO₂, MgF₂ ausgeführt sein, z. B. zweischichtig oder dreischichtig, in abwechselnder Folge hochbrechend und niedrigbrechend. Sie kann aber auch, insbesondere bei gebogenen Glasscheiben, als vorderseitige Feinätzung der Glasoberfläche ausgeführt sein. - Der Begriff Glasscheibe umfaßt solche aus anorganischem Glas, insbesondere ausgehärtetem Sicherheitsglas, und aus Kunststoff. Derartige Vorsatzaggregate werden vor der einen Leuchtschirm aufweisenden Frontscheibe der Kathodenstrahlröhre, die ins besondere bei Monitoren auch als Anzeigevorrichtung bezeichnet wird, frei angeordnet.

Bei einer Kathodenstrahlröhre ist es bekannt (EP 00 18 667 A1), die den Leuchtschirm tragende Frontscheibe mit Beschichtungen zu versehen, wie sie einleitend beschrieben sind. Die Absorptionsbeschichtung ist zweischichtig. Sie besteht aus einer Metallschicht, die unter anderem aus Chrom oder aus einer Chromlegierung aufgebaut sein kann, aber nicht zwingend aus diesen Werkstoffen besteht, und aus einer dielektrischen Schicht. Die Metallschicht besitzt einen komplexen Brechungsindex, bei dem der Quotient aus dem Imaginärteil und dem Realteil im Bereich zwischen 0,7 bis 3,0 liegt. Die dielektrische Schicht hat einen Brechungsindex im Bereich von 1,35 bis 1,70. Durch diese zweischichtige Absorptionsbeschichtung soll die sogenannte Lichthofbildung unterdrückt, d. h. der Kontrast verbessert werden. Insoweit ist es bekannt (DE 23 30 898), daß eine in der beschriebenen Weise angeordnete Absorptionsbeschichtung kontraststeigernd wirken kann.

Bei einer anderen Kathodenstrahlröhre ist es bekannt (EP 01 19 048 A1), außenseitig vor dem Bildschirm eine Gießharzverbundglaseinheit anzuordnen, wobei das Gießharz färbende Beimengungen aufweist. Vorderseitig ist eine Antireflexionsbeschichtung aufgebracht, rückseitig ist eine transparente Leitschicht nicht aus optischen Gründen, sondern zum Zwecke der Unterdrückung elektromagnetischer Strahlung vorgesehen. Sie besteht unter anderem aus Metalloxiden, z. B. Zinnoxid oder Indium/Zinn-Oxid. Die so beschichtete Gießharzverbundglaseinheit ist ihrerseits über eine Gießharzschicht fest mit der Kathodenstrahlröhre verbunden.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem freien Vorsatzaggregat die Kontrastwirkung zu verbessern und eine sehr weitgehende Reflexionsminderung herbei zuführen, und zwar bei ausreichender Korrosionsbeständigkeit.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung ein freies Vorsatzaggregat für die Kathodenstrahlröhre von Monitoren und Fernsehapparaten, bestehend aus einer Glasscheibe, insbesondere einer Grauglasscheibe, einer vorderseitigen Antireflexionsausrüstung und einer rückseitigen Absorptionsbeschichtung, wobei die Absorptionsbeschichtung einschichtig aus Chrom, einer Chrom/Nickel-Legierung oder Siliciden aufgebaut und geerdet ist sowie eine Dicke aufweist, welche die Lichttransmission gegenüber der unbeschichteten Glasscheibe um etwa ein Drittel absenkt. Dabei sind grundsätzlich alle Übergangsmetallsilicide einsetzbar, insbesondere Chrom- und Chrom-Nickel-Silicide. Bevorzugt wird mit Chrom oder mit einer Legierung gearbeitet, die hauptsächlich aus 20 Gew.-% Chrom und 80 Gew.-% Nickel aufgebaut ist. Bei Entladungsröhren, die innenseitig zwischen Leuchtschirm und Glasträger wenigstens teilweise mit einer nicht spiegelnden Metallschicht bedeckt sind, ist es bekannt (CH-PS 3 04 168), diese aus einer Legierung aus Nickel und Chrom ähnlicher Zusammensetzung aufzubauen. Sie soll auch den Kontrast steigern und Aufladeerscheinungen verhindern. Werden die Absorptionsschichten im Wege der Magnetron-Kathodenzerstäubung aufgebracht, so sind sie besonders kratzfest, was die Korrosionsbeständigkeit unterstützt.

Zu besonders günstigen Ergebnissen kommt man, wenn die beschriebene Einrichtung der Absorptionsbeschichtung mit besonderen Antireflexionsausrüstungen kombiniert wird, nämlich Anti reflexionsausrüstungen aus den drei Schichten

1. Al₂O₃
Brechungsindex n = 1.63,
optische Dicke n *d = λ/4
2. Ta₂O₅
Brechungsindex n = 2.1,
optische Dicke n *d = λ/2
3. MgF₂
Brechungsindex n = 1.38,
optische Dicke n *d = λ/4

oder aus den drei Schichten

1. CeF₃
Brechungsindex n = 1.64,
optische Dicke n *d = λ/4
2. ZrO₂
Brechungsindex n = 2.05,
optische Dicke n *d = λ/2
3. MgF₂
Brechungsindex n = 1.38,
optische Dicke n *d = λ/4

besteht, wobei die erste Schicht stets auf der Glasscheibe angeordnet ist. Man kann aber auch mit einem Zweischichtsystem arbeiten, beispielsweise mit dem System

1. SnO₂
Brechungsindex n = 2.0,
optische Dicke n *d = 2 λ/23
2. SiO₂
Brechungsindex n = 1.5,
optische Dicke n *d = 3 λ/10

Die Lehre der Erfindung führt zu überraschenden Effekten: Wenn die Absorptionsschicht aus den genannten Substanzen eine Dicke aufweist, welche die Lichttransmission gegenüber der unbeschichteten Glasschei be (unabhängig vom ursprünglichen Lichttransmissionsgrad) um etwa ein Drittel absenkt, so wird nicht nur die Kontrastwirkung, sondern gleichzeitig auch die Entspiegelung verbessert. Es war nicht zu erwarten, daß eine auf die Rückseite der Glasscheibe aufgebrachte Absorptionsbeschichtung die Entspiegelung, die üblicherweise mit Hilfe der Antireflexionsbeschichtung eingestellt wird, verbessert. Zwar ist die Entspiegelung grundsätzlich dadurch bestimmt, daß eine vorderseitige Anti reflexionsausrüstung vorgesehen ist, die Entspiegelung, die durch Kombination mit der erfindungsgemäßen Absorptionsbeschichtung er reicht wird, ist jedoch wirksamer und farbneutraler. Eventuell auf tretende ultraviolette Strahlen werden gedämpft. Auch Störungen, die bei der bekannten Ausführungsform auf statischer Aufladung der Ab sorptionsbeschichtung beruhen, treten nicht auf. Wo mit einer Monitor lupe gearbeitet wird, ist eine gute Abstimmung zwischen der Monitor lupe und dem Vorsatzaggregat möglich. Durch die rückseitige, leit fähige Absorptionsbeschichtung wird neben einer Entspiegelung im sichtbaren Spektralbereich zugleich eine merkliche Absenkung der Lichttransmission erreicht, so daß eine erheblich verbesserte Dämpfung der an der nicht entspiegelten Bildschirmoberfläche auftretenden Licht reflexe erzielt wird. Die rückseitige Absorptionsbeschichtung wirkt aufgrund des vorgeschlagenen Beschichtungsmaterials und der gewähl ten Schichtdicke als farbneutrale Entspiegelung im sichtbaren Spektral bereich mit zugleich hinreichender Leitfähigkeit, um elektrostatische Aufladung mit Hilfe einer Erdung der Absorptionsbeschichtung abzu leiten. Die durch elektrostatische Aufladung bedingte Verschmutzung der Bildschirmoberfläche und die damit zusammenhängende Vermin derung der Bildschärfe werden dadurch verhindert. Ein weiterer Vor teil ist der Schutz elektronischer Bauteile vor dem Statik-Schock. Die Glasscheibe des erfindungsgemäßen Vorsatzaggregates ist bei den üblichen Umwelteinflüssen auch ausreichend korrosionsbeständig.

Zur Optimierung tragen die Merkmale des Anspruches 2 bei. Im Rahmen der Erfindung kann mit handelsüblichen Glasarten gearbeitet werden. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Ansprüche 3 bis 5.

Ausführungsbeispiel

Auf eine Grauglasscheibe mit 3 mm Dicke und 60% Lichtdurchlässig keit der unbeschichteten Glasscheibe wurde zunächst in einer Hochvakuum-Bedampfungsanlage eine Antireflexionsbeschichtung, bestehend aus einer λ/4-Schicht Al₂O₃ mit dem Brechungsindex n = 1.63, einer λ/2-Schicht Ta₂O₅ mit dem Brechungsindex n = 2.1 und schließlich mit einer λ/4-Schicht MgF₂ mit dem Brechungsindex n = 1.38 aufgedampft. Dann wurden der Transmis sionsgrad sowie der Reflexionsgrad gemessen. Anschließend wurde die rückseitige Glasfläche in einer Magnetron-Kathodenzerstäubungsanlage mit einer Absorptionsbeschichtung aus Cr beschichtet, so daß die Lichtdurchlässigkeit auf 40% abgesenkt wurde und sich eine Leit fähigkeit einstellte, die einem Flächenwiderstand von 1 Kiloohm zu geordnet werden konnte. Danach wurden wiederum der Transmissions grad und der Reflexionsgrad gemessen.

Die Fig. 1 zeigt den Transmissionsgrad (%), die Fig. 2 den Re flexionsgrad (%), jeweils über der Wellenlänge. Die ausgezogenen Kurven geben die Meßwerte der nur mit der Antireflexionsbeschichtung versehenen Glasscheibe wieder, die gestrichelten Kurven die Meßwerte der zusätzlich mit der Absorptionsbeschichtung versehenen Glasscheibe. Die erreichte Verbesserung ist augenscheinlich. Außerdem stellte sich eine beachtliche Verbesserung der Kontrastwirkung ein.

Claims

1. Freies Vorsatzaggregat für die Kathodenstrahlröhre von Monitoren und Fernsehapparaten, - bestehend aus
einer Glasscheibe, insbesondere einer Grauglasscheibe,
einer vorderseitigen Antireflexionsausrüstung und
einer rückseitigen Absorptionsbeschichtung,
wobei die Absorptionsbeschichtung einschichtig aus Chrom, einer Chrom/Nickel-Legierung oder Siliciden aufgebaut und geerdet ist sowie eine Dicke aufweist, welche die Lichttransmission gegenüber der unbeschichteten Glasscheibe um etwa ein Drittel absenkt.

2. Freies Vorsatzaggregat nach Anspruch 1, wobei die Absorptions beschichtung einen Flächenwiderstand von 0,5 bis 20 Kiloohm, vorzugsweise etwa 1 Kiloohm, aufweist.

3. Freies Vorsatzaggregat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Glasscheibe aus klarem Floatglas oder aus grauem Floatglas besteht.

4. Freies Vorsatzaggregat nach Anspruch 3, wobei die Absorptions beschichtung eine Dicke aufweist, die die Lichttransmission der beschichteten Glasscheibe auf etwa 60% bei klarem Floatglas und auf etwa 40% bei grauem Floatglas absenkt.

5. Freies Vorsatzaggregat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Glasscheibe aus Maschinengrauglas besteht und die Absorptionsbeschichtung eine Dicke aufweist, die die Licht transmission der beschichteten Glasscheibe auf etwa 21% ab senkt.