EP0258831A2 - Vorsatzaggegrat für die Kathodenstrahlröhre von Monitoren, Fernsehapparaten und dergleichen - Google Patents

Abstract

Vorsatzaggregat für die Kathodenstrahlröhre von Monitoren, Fernsehapparaten und dergleichen, bestehend aus einer Glasscheibe, insbesondere einer Grauglasscheibe, einer vorderseitigen Antireflexionsausrüstung und einer rückseitigen Absorptionsbeschichtung, wobei die Absorptionsbeschichtung Metallatome aufweist. Die Absorptionsbeschichtung ist einschichtig aus Chrom, einer Chrom/Nickel-Legierung oder Siliciden aufgebaut. Sie ist antistatisch eingerichtet und geerdet. Sie ist mit einer Dicke versehen, welche die Lichttransmission gegenüber der unbeschichteten Glasscheibe um etwa ein Drittel absenkt.

Description

• Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Vorsatzaggre­gat für die Kathodenstrahlröhre von Monitoren, Fernsehappara­ten und dergleichen, - bestehend aus einer Glasscheibe, insbe­sondere einer Grauglasscheibe, einer vorderseitigen Antire­flexionsausrüstung und einer rückseitigen Absorptionsbeschich­tung, wobei die Absorptionsbeschichtung Metallatome aufweist. Die vorderseitige 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 oder 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 aus gehärtetem Sicherheitsglas, und aus Kunststoff. Derartige Vorsatzaggregate werden vor dem sogenannten Leucht­schirm der Kathodenstrahlröhre, der insbesondere bei Monitoren auch als Anzeigevorrichtung bezeichnet wird, eingesetzt und mit diesem vereinigt.
• Bei dem bekannten gattungsgemäßen Vorsatzaggregat (EP 00 18 667) ist die Absorptionsbeschichtung 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 sogenannten 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 der bekannten gattungsgemäßen Aus­führungsform bleiben jedoch die Kontrastwirkung und Reflexions minderung verbesserungsfähig.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Vorsatz­aggregat des beschriebenen Aufbaus die Kontrastwirkung zu verbessern sowie eine weitere Reflexionsminderung herbeizufüh­ren, und zwar bei ausreichender Korrosionsbeständigkeit.
• Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Absorp­tionsbeschichtung einschichtig aus Chrom, einer Chrom/Nickel-­Legierung oder Siliciden aufgebaut und antistatisch eingeric htet und geerdet sowie mit einer Dicke versehen ist, welche die Lichttransmission gegenüber der unbeschichteten Glasscheibe um etwa ein Drittel absenkt. Grundsätzlich sind dabei 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. 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 Antireflexionsausrüstungen 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. CaF₃ 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 Zweischichtensystem 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 = 3λ /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 Glasscheibe (unabhängig vom ursprünglichen Licht­transmissionsgrad) um etwa ein Drittel absenkt, so wird nicht nur die Kontrastwirkung, sondern gleichzeitig auch die Entspie­gelung verbessert. Zwar ist die Entspiegelung grundsätzlich dadurch bestimmt, daß eine vorderseitige Antireflexionsausrüstung vorgesehen ist, die Entspiegelung, die durch Kombination mit der erfindungsgemäßen Absorptionsbeschichtung erreicht wird, ist jedoch wirksamer und farbneuträler. Eventuell auftretende ultraviolette Strahlen werden gedämpft. Auch Störungen, die bei der bekannten Ausführungsform auf statischer Aufladung der Absorptionsbeschichtung beruhen, treten nicht auf. Wo mit einer Monitorlupe gearbeitet wird, ist eine gute Abstimmung zwischen der Monitorlupe und dem Vorsatzaggregat möglich. Durch die rückseitige, leitfähige 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 Bildoberfläche auftretenden Lichtreflexe erzielt wird. Die rückseitige Absorptionsbeschichtung wirkt aufgrund des vorge­schlagenen Beschichtungsmaterials und der gewählten Schicht­dicke als farbneutrale Entspiegelung im sichtbaren Spektralbe­reich mit zugleich hinreichender Leitfähigkeit, um elektrosta­tische Aufladungen mit Hilfe einer Erdung der Absorptionsbe­schichtung abzuleiten. Die durch elektrostatische Aufladung be­dingte Verschmutzung der Bildschirmoberfläche und die damit zusammenhängende Verminderung der Bildschärfe werden dadurch verhindert. Ein weiterer Vorteil 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 % Lichtdurch­lässigkeit wurde zunächst in einer Hochvacuum Bedampfungs­ anlage 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 Transmissionsgrad 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 Leitfähigkeit einstellte, die einem Flächenwiderstand von 1 Kiloohm zugeordnet werden konnte. Danach wurden wiederum der Transmissionsgrad und der Reflexionsgrad gemessen.
• Die Fig. 1 zeigt den Transmissionsgrad (%), die Fig. 2 den Reflexionsgrad (%), 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 (5)

1. Vorsatzaggregat für die Kathodenstrahlröhr von Monitoren, Fernsehapparaten und dergleichen, - bestehend aus
einer Glasscheibe, insbesondere einer Grauglasscheibe,
einer vorderseitigen Antireflexionsausrüstung und
einer rückseitigen Absorptionsbeschichtung,
wobei die Absorptionsbeschichtung Metallatome aufweist, da­durch gekennzeichnet, daß die Absorptions­beschichtung einschichtig aus Chrom, einer Chrom/Nickel-Legie­rung oder Siliciden aufgebaut und antistatisch eingerichtet und geerdet sowie mit einer Dicke versehen ist, welche die Licht­transmission gegenüber der unbeschichteten Glasscheibe um etwa ein Drittel absenkt.

2. Vorsatzaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsbeschichtung einen Flächenwiderstand von 0,5 bis 20 Kiloohm, vorzugsweise von etwa 1 Kiloohm, aufweist.

3. Vorsatzaggregat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekenn­zeichnet durch die Verwendung einer Glasscheibe aus klarem Floatglas oder aus grauem Floatglas.

4. Vorsatzaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsbeschichtung eine Dicke aufweist, die die Lichttransmission auf etwa 60 % bei klarem Floatglas und auf etwa 40 % bei grauem Floatglas absenkt.

5. Vorsatzaggregat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekenn­zeichnet durch die Verwendung einer Glasscheibe aus Maschinen­grauglas und durch eine Dicke der Absorptionsschicht, die die Lichttransmission auf etwa 21 % absenkt.

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