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Die
Erfindung betrifft ein Backlightsystem mit IR-Absorptionseigenschaften.
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Ein übliches
System zur Hintergrundbeleuchtung von Displays, insbesondere von
Flachdisplays, Bildschirmen oder dergleichen, besteht, vereinfacht
dargestellt, aus einer oder mehreren lichtemittierenden Einheiten,
wie einer oder mehreren Leuchten bzw. Lampen, sowie einer Einheit,
die das Licht gleichmäßig auf dem
Display oder Schirm verteilt, einer sog. Lichtverteilereinheit.
Diese Lichtverteilereinheit kann beispielsweise in Form einer Diffusoreinheit
oder einer Lichtleiteinheit, d. h. einer Licht transportierenden
bzw. lichtleitenden Platte, einer sog. light guiding plate (LGP),
vorliegen.
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Beispielsweise
finden Gasentladungslampen, insbesondere miniaturisierte Gasentladungslampen, wie
beispielsweise CCFL, EEFL, oder auch Flächenleuchten wie FFL, Anwendung
in sog. Backlightsystemen zur Hintergrundbeleuchtung von zum Beispiel
Flachbildschirmen. Gasentladungslampen enthalten zu Lichterzeugung
Edelgase, wie z.B. Neon und Argon (außerdem häufig auch Quecksilber). Unter
anderem emittieren die Lampen auch Strahlung im infraroten Wellenlängenbereich,
z.B. im Bereich zwischen 910-920
nm, verursacht durch Neon-/Argon-Entladungen, insbesondere bei der
Zündung
der Lampe.
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Geräte der Unterhaltungselektronik
sind heutzutage fast immer über
eine IR-Fernbedienung
bedienbar. Diese Fernbedienungen arbeiten oft mit Wellenlängen im
Bereich zwischen 850-950 nm. Durch Emission der Gasentladungslampen
innerhalb dieses Wellenlängenbereichs
kann es zu Störungen
der Geräte
kommen.
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Ziel
dieser Erfindung ist es nun, diese IR-Störstrahlung des Backlightsystems
zu unterbinden.
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Im
Stand der Technik sind IR-Beschichtungen bereits beschrieben, die
jedoch nur reflektierende Eigenschaften haben:
So betrifft
die
DE 102 13 036
A1 eine Kunststofffolie mit einem darauf aufgebrachten
Interferenz-Mehrschichtsystem, umfassend mindestens zwei Schichten,
die jeweils erhältlich
sind durch Verfestigung und/oder Wärmebehandlung einer Beschichtungszusammensetzung,
die nanoskalige anorganische Feststoffteilchen mit polymerisierbaren
und/oder polykondensierbaren organischen Oberflächengruppen enthält, unter
Bildung einer über
die polymerisierbaren und/oder polykondensierbaren organischen Oberflächengruppen
vernetzte Schicht. Die Folien können
als optische Laminierfolien eingesetzt werden. Unter "nanoskaligen anorganischen Feststoffteilchen" werden hierbei mittlere
Teilchendurchmesser von nicht mehr als 200 nm, z. B. 5 bis 10 nm, verstanden
und diese können
aus beliebigen Materialien bestehen, vorzugsweise aus Metallen und
insbesondere aus Metallverbindungen, wie (gegebenenfalls hydratisierte)
Oxide, Sulfide, Selenide und Telluride von Metallen und Mischungen
derselben. Besonders bevorzugt sind nanoskalige Teilchen von SiO
2, TiO
2, ZrO
2, ZnO, Ta
2O
5, SnO
2 und Al
2O
3 in allen Modifikationen
sowie Mischungen derselben, die mit polymerisierbaren und/oder polykondensierbaren
organischen Oberflächengruppen
versehenen sind.
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Aus
der
US 5 344 718 werden
ferner verschiedene Schichtsysteme auf einem Glassubstrat beschrieben,
welche akzeptable niedere Werte der Emissionskraft („low-E") erreichen und hohe
IR-Reflexionsstärke aufweisen.
Diese Schichtsysteme verwenden zahlreiche Schichten aus Si
3N
4 und Nickel oder
Nickelchrom, zwischen welche sandwichartig eine oder mehrere Schichten
aus IR-reflektierendem,
metallischem Silber in ausgewählter
Reihenfolge angeordnet sind.
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Demnach
liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Backlightsystem
zur Hintergrundbeleuchtung von Bildschirmen bzw. Displays zur Verfügung zu
stellen, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und keine
Probleme und Störungen
der Geräte
durch Emission der Leuchtmittel, insbesondere Gasentladungslampen,
verursacht.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe dadurch gelöst,
dass ein Backlightsystem zur Hintergrundbeleuchtung von Displays
oder Bildschirmen bereitgestellt wird, umfassend mindestens ein
Leuchtmittel, das ein Hüllenglas
aufweist,
- – wobei
die Glaszusammensetzung des Hüllglases
mit einem oder mehreren Dotieroxiden, die IR-Strahlung absorbieren,
dotiert ist und/oder
- – wobei
das Hüllenglas
eine Außenbeschichtung
aufweist, die IR-Strahlung
absorbiert, und/oder
- – wobei
das Backlightsystem an anderen Bauelementen als am Hüllenglas
eine Beschichtung aufweist, die IR-Strahlung absorbiert.
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Es
sind demnach 7 erfindungsgemäße Varianten
möglich:
- (1) ein Hüllenglas
mit einer IR-Strahlung absorbierenden Dotierung;
- (2) ein Hüllenglas
mit einer IR-Strahlung absorbierenden Beschichtung;
- (3) eine IR-Strahlung absorbierende Beschichtung auf einem anderen
Bauelement des Backlightsystems als dem Hüllenglas;
- (4) ein Hüllenglas
mit einer IR-Strahlung absorbierenden Dotierung, wobei das Hüllenglas
gleichzeitig eine IR-Strahlung absorbierende Außenbeschichtung aufweist;
- (5) ein Hüllenglas
mit einer IR-Strahlung absorbierenden Dotierung und zudem einer
IR-Strahlung absorbierenden Beschichtung an mindestens einem Bauelement
des Backlightsystems außer
dem Hüllenglas;
- (6) ein Hüllenglas
mit einer IR-Strahlung absorbierenden Außenbeschichtung zusammen mit
einer IR-Strahlung absorbierenden Beschichtung an mindestens einem
Bauelement des Backlightsystems außer dem Hüllenglas;
und
- (7) ein Hüllenglas
mit einer IR-Strahlung absorbierenden Beschichtung, das gleichzeitig
eine IR-Strahlung absorbierende Außenbeschichtung aufweist und
zudem eine IR-Strahlung absorbierende Beschichtung an mindestens
einem Bauelement des Backlightsystems.
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Gegenstand
der Erfindung ist auch die Verwendung eines Hüllenglases, das mit einem oder
mehreren Dotieroxiden, die IR-Strahlung absorbieren, dotiert ist,
und/oder
Verwendung
eines Hüllenglases,
das eine Außenbeschichtung
aufweist, die IR-Strahlung
absorbiert,
und/oder
Verwendung einer Beschichtung an
anderen Bauelementen als am Hüllenglas
eines Backlight-Systems, die IR-Strahlung absorbiert, zur Absorption
von IR-Strahlung in einem Backlightsystem.
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Auch
in diesem Fall sind demnach 7 erfindungsgemäße Varianten möglich:
- (1) Verwendung eines Hüllenglases mit einer IR-Strahlung
absorbierenden Dotierung;
- (2) Verwendung eines Hüllenglases
mit einer IR-Strahlung absorbierenden Beschichtung;
- (3) Verwendung einer IR-Strahlung absorbierende Beschichtung
auf einem anderen Bauelement des Backlightsystems als dem Hüllenglas;
- (4) Verwendung eines Hüllenglas
mit einer IR-Strahlung absorbierenden Dotierung, wobei das Hüllenglas gleichzeitig
eine IR-Strahlung absorbierende Außenbeschichtung aufweist;
- (5) Verwendung eines Hüllenglases
mit einer IR-Strahlung absorbierenden Dotierung und zudem einer IR-Strahlung
absorbierenden Beschichtung an mindestens einem Bauelement des Backlightsystems
außer dem
Hüllenglas;
- (6) Verwendung eines Hüllenglases
mit einer IR-Strahlung absorbierenden Außenbeschichtung zusammen mit
einer IR-Strahlung absorbierenden Beschichtung an mindestens einem
Bauelement des Backlightsystems außer dem Hüllenglas;
und
- (7) Verwendung eines Hüllenglases
mit einer IR-Strahlung absorbierenden Beschichtung, das gleichzeitig eine
IR-Strahlung absorbierende Außenbeschichtung
aufweist und zudem eine IR-Strahlung absorbierende Beschichtung
an mindestens einem Bauelement des Backlightsystems,
wobei
jede der erfindungsgemäßen Varianten
dazu dient, unerwünschte
IR-Strahlung in
einem Backlightsystem zu absorbieren.
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Erfindungsgemäß können demnach
mehrere Lösungswege
zur Vermeidung von unerwünschten
Störungen
bei Bedienung von Backlightsystemen aufweisenden Geräte bereitgestellt
werden:
Dies kann beispielsweise durch Dotierung des Hüllglases
des Leuchtmittels, wie einer Gasentladungslampe mit einem oder mehreren
Dotieroxiden, die IR-Strahlung
absorbieren, erreicht werden. Hierbei handelt es sich z.B. um Ytterbiumoxid,
Dysprosiumoxid, Samariumoxid, Eisen(II)oxid und Kupfer(II)oxid sowie
Mischungen dieser. Ganz besonders bevorzugt ist die Dotierung mit
Ytterbiumoxid.
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Besonders
bevorzugt beträgt
die Summe aus Yb
2O
3,
Sm
2O
3, Dy
2O
3, FeO und CuO
0,3-50 Gew.-%. Ganz besonders bevorzugt enthält das Hüllenglas die folgenden Dotieroxide
in den nachfolgenden Bereichen:
Yb2O3 | 0-40
Gew.-%. |
Sm2O3 | 0-40
Gew.-%. |
Dy2O3 | 0-40
Gew.-%. |
FeO | 0-10
Gew.-%. |
CuO | 0-10
Gew.-%, |
wobei die Summe aus Yb
2O
3, Sm
2O
3,
Dy
2O
3, FeO und CuO
0,3-50 Gew.-% beträgt.
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Zu
beachten ist, dass FeO [Fe(2+)] nur dann zur IR-Blockung verwendet
werden sollte, sofern das Glas frei von TiO2 ist,
d.h. keine UV-Blockung mit TiO2 besitzt.
Ansonsten besteht die Gefahr einer Verfärbung des Glases. Bei Dotierung
mit Fe(2+) besteht generell die Tendenz, dass es zu einer Grünfärbung des
Glases kommen kann, so dass bevorzugt möglichst geringe Mengen zum
Einsatz kommen.
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Nach
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
kann zusätzlich
oder alternativ eine Außenbeschichtung
des Glases des Leuchtmittels, wie einer Gasentladungslampe, vorgesehen
sein.
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Nach
noch einer weiteren Ausführungsform
können
zusätzlich
oder alternativ auch andere Bauelemente des Backlightsystems, wie
zum Beispiel die Lichtverteilereinheit (Light guide plate, LGP),
insbesondere der Diffusorplatte, der Trägerplatte oder -scheibe, der
Abdeck- oder Schutzscheibe, (Teil-)Flächen oder Bereichen des Backlightsystems
oder Bauteilen hiervon, mit einer IR-absorbierenden Schicht versehen werden.
Die IR-absorbierende Schicht kann auch für IR-Strahlung reflektierend
sein. Besonders bevorzugt ist die IR-absorbierende Schicht beispielsweise
aus mehreren Schichten SiO2 und TiO2 aufgebaut. Dies können zum Beispiel 10, 20 oder
mehr verschiedende Schichten sein. Anstelle von TiO2 ist
auch Ta2O5 geeignet.
Die Beschichtung besteht in diesem Fall bevorzugt aus einem Vielschicht-Interferenzsystem
aus hoch- und tiefbrechenden Schichten, vorzugsweise aus tiefbrechenden
SiO2- und hochbrechenden TiO2-
oder Ta2O5-Schichten.
Geeignet wären
auch Interferenzschichtsysteme, die anstelle von TiO2-Schichten
Ta2O5-Schichte oder Nb2O5-Schichten oder
Y2O3-Schichten oder
ZrO2-Schichten umfassen.
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Neben
der Außen-
oder Innenbeschichtung des Glases der Gasentladungslampe können auch
andere Bauteile des Backlightsystems wie die Diffuserplatte oder
die Light Guide Plate, die so genannte lichtleitende Platte bzw.
lichttransportierenden Platte beschichtet werden.
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Alternativ
zu den o. g. Beschichtungen können
auch leitfähige
oxidische Schichten z. B. In2O3,
SnO2, ZnO oder leitfähige oxidische Schichten z.
B. aus In2O3, SnO2, ZnO, die mit geeigneten Elementen wie
Sn, F dotiert sein können,
um die Leitfähigkeit
bzw. die Reflexion zu erhöhen,
verwendet werden.
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Weitere
mögliche
Beschichtungen sind dünne
metallische Schichten beispielsweise aus Silber oder einem geeigneten
silberbasierten Schichtsystem.
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Diese
erfindungsgemäßen Schichten
bzw. Beschichtungen können
nach unterschiedlichen Verfahren aufgebracht werden. Beispielsweise
ist ein Tauchverfahren, wie in der
EP
0 305 135 beschrieben, möglich oder das in der
EP 0 369 253 beschriebene
CVD-Verfahren. Auch kann ein PVD-Verfahren gemäss der
EP 0 409 451 eingesetzt werden. Besonderes
vorteilhaft ist jedoch die Verwendung des sog. PICVD-Verfahrens
(Plasma-Impuls-CVD-Verfahren) gemäß der
DE 198 52 454 A1 , wonach
die Beschichtung in einem Mikrowellenreaktor mittels eines Mikrowellenplasma-CVD-Verfahrens
durchgeführt
wird. Der Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift wird hier durch
Bezugnahme vollumfänglich
in die vorliegende Offenbarung einbezogen.
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Wie
beschrieben, können
können
die beschriebenen Alternativen erfindungsgemäß auch kombiniert werden.
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Als
das erfindungsgemäß eingesetzte
Leuchtmittel in Form eines so genannten Backlights kann jedes dem
Fachmann für
diesen Zweck bekannte Leuchtmittel eingesetzt werden, wie zum Beispiel
eine Entladungslampe, wie eine Niederdruckentladungslampe, insbesondere
eine Fluoreszenzlampe, ganz besonders bevorzugt eine miniaturisierte
Fluoreszenzlampe.
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Eine
derartige Backlight-Lampe kann vorzugsweise aus einem gezogenen
Rohrglas hergestellt werden. Das Leuchtmittel kann sich aufgliedern
in einen Mittelteil, der bevorzugt weitgehend transparent ist, und in
Form eines Hohlkörpers mit
Innen- und Außenseite
als Hüllenglas
vorliegt, sowie zwei Enden, die mit entsprechenden Anschlüssen, durch
Einbringen von Metall oder Metalllegierungsdrähten, versehen sein können. Es
besteht die Möglichkeit,
das Metall bzw. die Metalldrähte
in einem Temperschritt mit dem Hüllenglas
des Glaskörpers
zu verschmelzen. Das Metall bzw. die Metalllegierungsdrähte sind
Elektrodendurchführungen und/oder
Elektroden.
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Bevorzugt
sind diese Durchführungen
Wolfram- oder Molybdän-Metalle
oder Kovar-Legierungen. Die thermische Längenausdehnung (CTE) der vorgenannten
Glaszusammensetzung des Hüllenglases
stimmt bevorzugt weitgehend mit der Längenausdehnung (CTE) der vorgenannten
Durchführungen überein,
so dass im Bereich der Durchführungen
keine Spannungen bzw. nur definiert und gezielt eingesetzte Spannungen
auftreten.
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Neben
der lichtemittierenden Einheit liegt im erfindungsgemäßen System
in der Regel eine Lichtverteilereinheit vor. Diese ist im Rahmen
der Erfindung nicht besonders beschränkt. Beispielsweise kann ein
Diffusor bzw. eine Diffusorplatte oder -scheibe oder eine lichtleitende
oder transportierende Platte oder Scheibe, wie eine LGP („light
guide plate"), Verwendung
finden.
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Der
Aufbau der Backlightanordnung, insbesondere der Aufbau und die Anordnung
von Leuchtmittel und Lichtverteilereinheit sind erfindungsgemäß nicht
besonders beschränkt.
Nachfolgend werden einige erfindungsgemäße Varianten beschrieben, auf
welche die erfindungsgemäße Lehre
jedoch nicht beschränkt
werden soll:
Das erfindungsgemäße Backlightsystem weist üblicherweise
eine insbesondere reflektierende Grund- bzw. Trägerplatte sowie eine Deck-
oder Substratplatte auf, in deren unmittelbarer Umgebung ein oder
mehrere Leuchtmittel angeordnet sind. Insbesondere kommen erfindungsgemäß bevorzugt
miniaturisierte Backlightlampenanordnungen zum Einsatz.
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Bevorzugt
werden daher ein oder mehrere einzelne, insbesondere miniaturisierte
Leuchtmittel verwendet. Es können
mehrere, insbesondere mindestens zwei Leuchtmittel vorzugsweise
parallel zueinander angeordnet sein und sich beispielsweise zwischen
einer Trägerplatte
und Deckplatte befinden. Die Leuchtmittel können beispielsweise in ein
oder mehreren Vertiefungen der Trägerplatte vorgesehen sein,
wobei jeweils eine Vertiefung ein Leuchtmittel enthält. Als
Substrat- oder Deckplatte bzw. -scheibe können beliebige für diesen
Zweck übliche
Platten oder Scheiben zum Einsatz kommen, die je nach Systemaufbau
und Anwendungszweck als Lichtverteilereinheit oder lediglich als
Abdeckung fungiert. Die Substrat- oder Deckplatte oder -scheibe
kann demnach beispielsweise eine trübe Diffusorscheibe oder eine
klare transparente Scheibe sein.
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Erfindungsgemäß kann das
Hüllenglas
des Leuchtmittels mit einem oder mehreren Dotieroxiden dotiert sein,
um die unerwünschte
IR-Strahlung zu absorbieren. Alternativ kann auch eine IR-absorbierende
Beschichtung zum Beispiel auf der Träger- oder Abdeckplatte oder
als Außenbeschichtung
auf dem Hüllenglas vorgesehen
werden. Selbstverständlich
können
die erfindungsgemäßen Varianten
auch kombiniert werden.
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Diese
Anordnung wird bevorzugt für
größere Displays
verwendet, wie zum Beispiel bei Fernsehgeräten verwendet.
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Wahlweise
können
die Leuchtmittel, wie beispielsweise Leuchtstoffröhren, externe
oder interne Elektroden besitzen, dies hängt von der gewählten Anordnung
ab.
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Nach
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
kann das Leuchtmittel entsprechend dem erfindungsgemäßen Backlightsystem
zum Beispiel auch außerhalb
der Lichtverteilereinheit angeordnet sein. So können das oder die Leuchtmittel
beispielsweise außen
an einem Display oder Schirm angebracht werden, wobei dann das Licht
zweckmäßigerweise
mittels einer als Lichtleiter dienenden lichttransportierenden Platte, einer
sog. LGP (light guide plate), gleichmäßig über das Display oder den Schirm
ausgekoppelt wird. Solche lichttransportierende Platten weisen beispielsweise
eine rauhe Oberfläche
auf, über
die Licht ausgekoppelt wird. Als Hüllenglas des Leuchtmittels
kann ein entsprechend IR-Strahlung absorbierendes Glas und/oder
es kann eine IR-absorbierende
Außenbeschichtung
für das
Hüllenglas
und/oder eine IR-absorbierende
Beschichtung auf ein oder mehrere Bauelemente des Backlightsystems,
wie die lichtleitende Platte aufgebracht werden.
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Für das erfindungsgemäße Backlightsystem
kann auch ein elektrodenloses Lampensystem, d.h. ein so genanntes
EEFL-System (external electrode fluorescent lamp) zum Einsatz kommen.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung dieser erfindungsgemäßen Variante
der Erfindung weist die lichterzeugende Einheit beispielsweise einen
umschlossenen Raum auf, der oberhalb durch eine vorzugsweise strukturierte
Scheibe, unterhalb durch eine Trägerscheibe
sowie an den Seiten durch Wände
begrenzt wird.
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Beispielsweise
befinden sich die Leuchtmittel, wie Fluoreszenzlampen, an den Seiten
der Einheit. Dieser umschlossene Raum kann beispielsweise weiter
in einzelne Strahlungsräume
unterteilt sein, die einen Entladungsleuchtstoff enthalten können, der
zum Beispiel in einer vorbestimmten Dicke auf eine Trägerscheibe aufgebracht
ist. Als Deckplatte oder -scheibe kann wieder, je nach Systemaufbau,
eine trübe
Diffuserscheibe oder eine klare transparente Scheibe oder dergleichen
verwendet werden. Zur Absorption der IR-Strahlung kann entweder
das Hüllenglas
der EEFL-Lampe mit Dotieroxiden in geeigneter Menge dotiert werden
und/oder Bauelemente der Backlightanordnung und/oder das Hüllenglas
selbst können
mit einer IR-absorbierenden Beschichtung versehen werden.
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Ein
erfindungsgemäßes Backlightsystem
nach dieser Variante ist beispielsweise eine elektrodenlose Gasentladungslampe,
d. h. es gibt keine Durchführungen,
sondern lediglich äußere bzw.
außenliegende
Elektroden.
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Prinzipiell
ist jedoch auch eine innenliegende Kontaktierung möglich. In
diesem Fall kann eine Zündung
des Plasmas über
innenliegende Elektroden erfolgen. Diese Art der Zündung ist
eine alternative Technologie. Solche Systeme werden als CCFL-Systeme
(cold-cathode fluorescent lamp) bezeichnet. Die Elektrodendurchführungen
können
insbesondere Wolfram- und Molydän-Metall
als Durchführungsmaterial
umfassen oder auch Kovar Legierung. Die zuvor beschriebenen Anordnungen
bilden ein großes,
flaches Backlight aus und werden daher auch als Flachbacklight bezeichnet.
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Das
Hüllenglas
des Leuchtmittels enthält
eine Glaszusammensetzung oder besteht aus dieser, wobei als Gläser für die Verwendung
in den erfindungsgemäß verwendeten
Leuchtmitteln Borosilikatgläser
besonders bevorzugt sind. Borosilikatgläser umfassen als erste Komponente
SiO2 sowie B2O3 und als weitere Komponente Alkali- und/oder
Erdalkalioxid, wie z.B. Li2O, Na2O, K2O, CaO, MgO,
SrO und BaO.
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Borosilikatgläser mit
einem Gehalt von B2O3 zwischen
5 und 15 Gew.-% zeigen eine hohe chemische Beständigkeit. Des Weiteren können derartige
Borosilkatgläser
auch in der thermischen Längenausdehnung (sog.
CTE) durch die Wahl des Zusammensetzungsbereiches an Metalle, beispielsweise
Wolfram oder Metalllegierungen, wie KOVAR, angepasst werden. Hierdurch
werden Spannungen im Bereich der Durchführung vermieden.
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Borosilikatgläser mit
einem Gehalt von B2O3 zwischen
15 und 25 Gew.-% zeigen eine gute Prozessierbarkeit sowie ebenfalls
eine gute Anpassung der thermischen Längenausdehnung (CTE) an das
Metall Wolfram und die Legierung KOVAR (Fe-Co-Ni-Legierung).
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Borosilikatgläser mit
einem B2O3-Gehalt
im Bereich von 25-35 Gew.-% sind insbesondere bei Einsatz in elektrodenlosen
Gasentladungslampen, d. h. Lampen, deren Elektroden außerhalb
des Lampenkolbens angebracht werden, von Vorteil.
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In
einer ersten Ausführungsform
der Erfindung enthält
das Grundglas üblicherweise
bevorzugt mindestens 50 Gew.-% bzw. mindestens 55 Gew.-% SiO2, wobei mindestens 60 Gew.-% und vorzugsweise
mindestens 63 Gew.-% insbesondere bevorzugt sind. Eine ganz besonders
bevorzugte Mindestmenge an SiO2 beträgt 65 Gew.-%.
Es kann aber auch in Einzelfällen
ein Mindestgehalt von 35 Gew.-% SiO2 möglich sein.
Die Höchstmenge
an SiO2 beträgt 85 Gew.-%, insbesondere
83 Gew.-%, wobei 79 Gew.-% und insbesondere maximal 75 Gew.-% SiO2 ganz
besonders bevorzugt sind. B2O3 ist
erfindungsgemäß in einer
Menge von über
0 Gew.-%, bevorzugt mehr als 3 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 5 Gew.-%
und insbesondere mindestens 10 Gew.-% enthalten, wobei mindestens
15 Gew.-% besonders bevorzugt ist. Die Höchstmenge an B2O3 beträgt maximal
35 Gew.-%, vorzugsweise jedoch maximal 32 Gew.-%, wobei maximal
30 Gew.-% besonders bevorzugt sind.
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Obwohl
die Glaszusammensetzung des Hüllenglases
in einzelnen Fällen
auch frei von Al2O3 sein kann,
so enthält
es doch üblicherweise
Al2O3 in einer Mindestmenge
von 0,1, insbesondere 0,2 Gew.-%. Al2O3 ist in der Regel in einer Menge von 0-25
Gew.-%, bevorzugt 0-20 Gew.-%, noch bevorzugter 0-10 Gew.-%, enthalten, wobei
eine Mindestmenge von 0,5 Gew.-% bzw. 1 Gew.-% und insbesondere
2 Gew.-% bevorzugt ist. Die Maximalmenge beträgt üblicherweise 25 Gew.-%, vorzugsweise
10 Gew.-%.
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Die
Summe der Alkalioxide beträgt
bevorzugt < 5 Gew.-%,
bevorzugt < 1 Gew.-%.
Ganz besonders bevorzugt ist die Glaszusammensetzung frei von Alkali,
bis auf unvermeidbare Verunreinigungen. Li2O
wird bevorzugt in einer Menge von 0-5, insbesondere < 1,0 Gew.-%, Na2O wird bevorzugt in einer Menge von 0-3, insbesondere < 3,0 Gew.-%, und
K2O wird bevorzugt in einer Menge von 0-9,
insbesondere < 5,0
Gew.-%, eingesetzt, wobei eine Mindestmenge von jeweils ≤ 0,1 Gew.-
%, bzw. ≤ 0,2
und insbesondere ≤ 0,5
Gew.-% bevorzugt ist.
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Erdalkalioxide,
wie Mg, Ca, Sr, sind erfindungsgemäß jeweils in einer Menge von
0-20 Gew.-% und insbesondere in einer Menge von 0-8 Gew.-% bzw.
0-5 Gew.- % enthalten.
BaO kann bevorzugt in einer Menge vom 0 bis 80 Gew.-% vorliegen.
Die Summe der Erdalkalioxide beträgt erfindungsgemäß 0-80 Gew.-%,
insbesondere 0-60 Gew.-%, vorzugsweise 0-40 Gew.-%.
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Um
eine möglichst
geringe Verlustleistung P
loss und damit
einen hohen Wirkungsgrad des verwendeten Leuchtmittels, insbesondere
im Fall von Gasentladungslampen mit außenliegenden Elektroden, zu
erzielen hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn
der Quotient aus dem Verlustwinkel tanδ und der Dielekrizitätszahl ε' möglichst
niedrig gewählt
wird. Dies resultiert aus der Gleichung:
wobei
- ω:
- Kreisfrequenz
- tanδ
- Verlustwinkel
- ε'
- Dielektrizitätszahl
- d:
- Dicke des Kondensators
(Hier Dicke des Glases)
- A:
- Elektrodenfläche
- I:
- Stromstärke
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Für eine Verwendung
für EEFL
liegt dieser Quotient bevorzugt < 5 × 10–4 und < 4 × 10–4,
besonders bevorzugt < 3 × 10–4 und < 2,5 × 10–4,
ganz besonders bevorzugt < 2 × 10–4 und < 1 × 10–4.
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Um
den Quotienten aus tan δ und ε' erfindungsgemäß möglichst
klein einzustellen, enthält
die Glaszusammensetzung besonders bevorzugt hoch polarisierbare
Elemente in oxidischer Form, eingebaut in die Glasmatrix. Derartige
hochpoiarisierbare Elemente in oxidischer Form können ausgewählt sein aus der Gruppe, bestehend
aus den Oxiden von Ba, Cs, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Pb, Bi, La,
Ce, Pr, Nd, Eu, Gd, Tb, Ho, Er, Tm, und/oder Lu.
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Bevorzugt
ist mindestens eines dieser Oxide in der Glaszusammensetzung enthalten.
Es können
auch Mischungen von zwei oder mehreren dieser Oxide vorliegen. Mindestens
eines dieser Oxide ist daher bevorzugt in einer Menge von > 0 bis 80 Gew.-%, bevorzugt
von 5 bis 75, besonders bevorzugt 10 bis 70 Gew.-%, insbesondere 15 bis 65 Gew.-% enthalten.
Weiterhin bevorzugt sind 15 bis 60 Gew.-%. Noch bevorzugter sind 20
bis 45 Gew.-%, insbesondere 20 bis 40 Gew.-%. Besonders bevorzugt werden 15, insbesondere
18, bevorzugt 20 Gew.-% nicht unterschritten.
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Insbesondere
bevorzugt sind Cs2O, BaO, PbO, Bi2O3 sowie die Seltenen
Erdenmetalloxide Lanthanoxid, Gadoliniumoxid, Ytterbiumoxid in der
erfindungsgemäßen Glaszusammensetzung
vorhanden.
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Besonders
bevorzugt sind mindestens 15 Gew.-%, noch bevorzugter 18 Gew.-%,
insbesondere 20 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt mehr als 25 Gew.-%
von einem oder mehreren der hoch polarisierbaren Elemente in Oxidform
in der Glaszusammensetzung enthalten.
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Der
Gehalt an CeO2 im Hüllenglas beträgt bevorzugt
0-10 Gew.-%, wobei Mengen von 0-5 und insbesondere 0-1 Gew.-% bzw.
0-0,5 Gew.-% bevorzugt sind. Der Gehalt an Nd2O3 beträgt
bevorzugt 0-5 Gew.-%, wobei Mengen von 0-2, insbesondere 0-1 Gew.-% besonders
bevorzugt sind. Besonders bevorzugt liegt Bi2O3 in einer Menge von 0-80 Gew.-% vor, bevorzugt
von 5 bis 75, besonders bevorzugt 10 bis 70 Gew.-%, insbesondere
15 bis 65 Gew.-%. Weiterhin bevorzugt sind 15 bis 60 Gew.-%, 20
bis 55 oder 20 bis 50 Gew.-%. Noch bevorzugter sind 20 bis 45 Gew.-%,
insbesondere 20 bis 40 Gew.-% oder 20 bis 35 Gew.-%.
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Die
Summe sämtlicher
Erdalkalioxide beträgt
erfindungsgemäß somit
bevorzugt 0-80 Gew.-%,
insbesondere 5-75, bevorzugt 10-70 Gew.-%, besonders bevorzugt 20-60
Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 20-55 Gew.-%. Weiterhin bevorzugt
sind 20-40 Gew.-%.
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Das
Glas kann frei von ZnO sein, enthält jedoch vorzugsweise eine
Mindestmenge von 0,1 Gew.-% und einen Maximalgehalt von höchstens
30 Gew.-%, wobei Höchstgehalte
von 20 Gew.-%, bevorzugt 10 Gew.-%, insbesondere 3 Gew.-% durchaus
noch zweckmäßig sein
können.
ZrO2 ist in einer Menge von 0-5 Gew.-%, insbesondere 0-3
Gew.-%, enthalten, wobei sich ein Höchstgehalt von 3 Gew.-% in
vielen Fällen
als ausreichend erwiesen hat. Darüber hinaus können noch
WO3 und MoO3 unabhängig voneinander
jeweils in einer Menge von 0-5 Gew.-% bzw. 0-3 Gew-%, insbesondere
von jedoch 0,1-3 Gew.-% enthalten sein.
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Als
besonders bevorzugt hat es sich erfindungsgemäß erwiesen, wenn die Summe
Al2O3 + B2O3 + Cs2O
+ BaO + Bi2O3 +
PbO im Bereich von 15 bis 80 Gew.-%, bevorzugt bei 15 bis 75 Gew.-%,
insbesondere 20 bis 70 Gew.-% liegt. Da B2O3 üblicherweise
mit einer Maximalmenge von 35 Gew.-% eingesetzt wird, verteilen
sich die restlichen 45 Gew.-% auf eines oder mehrere der polarisierbaren
Oxide BaO, Bi2O3 Cs2O und PbO.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform
wird der PbO-Gehalt vorteilhafterweise auf 0 bis 70 Gew.-%, bevorzugt
10-65 Gew.-%, bevorzugter 15-60 Gew.-% eingestellt. Besonders bevorzugt
sind 20 bis 50 Gew.-% enthalten.
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Die
Gläser
können
zur Einstellung der „UV-Kante" (Absorption von
UV-Strahlung) auch TiO2 enthalten, obwohl
sie prinzipiell auch frei davon sein können. Der Höchstgehalt an TiO2 beträgt vorzugsweise
10 Gew.-%, insbesondere höchstens
8 Gew.-%, wobei höchstens
5 Gew.-% bevorzugt sind. Ein bevorzugter Mindestgehalt an TiO2 beträgt
1 Gew.-%. Vorzugsweise liegen mindestens 80 % bis 99 %, insbesondere
99,9 oder 99,99 % des enthaltenen TiO2 als
Ti4+ vor. In einigen Fällen haben sich Ti4+-Gehalte
von 99,999 % als sinnvoll erwiesen, wobei die Schmelze bevorzugt
unter oxidativen Bedingungen erzeugt wird. Unter oxidativen Bedingungen
sind daher insbesonders solche zu verstehen, bei denen Titan in
der zuvor angegebenen Menge als Ti4+ vorliegt oder
auf diese Stufe oxidiert wird. Diese oxidativen Bedingungen lassen
sich in der Schmelze beispielsweise leicht durch Zugabe von Nitraten,
insbesondere Alkalinitraten und/oder Erdalkalinitraten, erreichen.
Auch durch Einblasen von Sauerstoff und/oder trockener Luft kann
eine oxidative Schmelze erreicht werden. Außerdem ist es möglich, eine
oxidative Schmelze mittels einer oxidierenden Brenner-Einstellung, z. B.
beim Aufschmelzen des Gemenges, zu erzeugen.
-
Falls
die TiO2-Gehalte der Glaszusammensetzung > 2 Gew.-% sind und
ein Gemenge mit einem Gesamt-Fe2O3 Gehalt von > 5 ppm verwendet wird, wird bevorzugt
mit As2O3 geläutert und
mit Nitrat geschmolzen. Die Nitratzugabe erfolgt bevorzugt als Alkalinitrat
mit Gehalten > 1 Gew.-%,
um eine Färbung
des Glases im sichtbaren Bereich (die Bildung des Ilmenit (FeTiO3)-Mischoxids) zu unterdrücken. Weiterhin ist auch eine Läuterung
mit Sb2O3 und Nitrat
möglich.
-
Obwohl
dem Glas beim Aufschmelzen Nitrat, vorzugsweise in Form von Alkali- und/oder Erdalkalinitraten,
zugesetzt wird, beträgt
die Nitrat-Konzentration im fertigen Glas nach der Läuterung
lediglich maximal 0,01 Gew.-% und in vielen Fällen höchsten 0,001 Gew.-%.
-
Der
Gehalt an Fe2O3 beträgt bevorzugt
0-5 Gew.-%, wobei Mengen von 0-1 und insbesondere 0-0,5 Gew.-% bevorzugt
sind. Der Gehalt an MnO2 beträgt bevorzugt
0-5 Gew.-%, wobei Mengen von 0-2, insbesondere 0-1 Gew.-% noch bevorzugter
sind. Der Bestandteil MoO3 ist bevorzugter
in einer Menge von 0-5
Gew.-%, vorzugsweise 0-4 Gew.-% enthalten.
-
Fe2O3 kann dem Glas
in einer Menge bis 5 Gew.-% zugesetzt werden. Bevorzugt liegen die
Gehalte jedoch deutlich darunter. Sofern Eisen enthalten ist, wird
dieses durch die oxidierenden Bedingungen während der Schmelze beispielsweise
durch Einsatz von nitrathaltigen Rohstoffen in seine Oxidationsstufe
3+ überführt, wodurch
die Verfärbungen
im sichtbaren Wellenlängenbereich
minimiert werden. Fe2O3 ist
im Glas bevorzugt in Gehalten < 500
ppm enthalten. Fe2O3 liegt
im Allgemeinen als Verunreinigung vor.
-
Insbesondere
läßt sich
eine Verfärbung
der Gläser
insbesondere bei Zugabe von TiO2 in Gehalten
von > 1 Gew.-% im
sichtbaren Wellenlängenbereich
zumindest teilweise dadurch vermeiden, dass die Glasschmelze im
Wesentlichen frei von Chlorid ist und insbesondere kein Chlorid
und/oder Sb2O3 zur
Läuterung
bei der Glasschmelze zugegeben wird. Es wurde gefunden, dass sich
eine Blaufärbung
des Glases, wie sie insbesondere bei der Verwendung von TiO2 auftritt, vermeiden lässt, wenn auf Chlorid als Läutermittel
verzichtet wird. Der Maximalgehalt an Chlorid sowie Fluorid beträgt erfindungsgemäß 2, insbesondere
1 Gew.-%, wobei Gehalte von max. 0,1 Gew.-% bevorzugt sind.
-
Des
weiteren hat sich gezeigt, dass auch Sulfate, wie sie z. B. als
Läutermittel
eingesetzt werden, ebenso wie die zuvor genannten Mittel zu einer
Verfärbung
des Glases im sichtbaren Wellenlängenbereich
führen.
Es wird daher vorzugsweise auch auf Sulfate verzichtet. Der Maximalgehalt
an Sulfat beträgt
erfindungsgemäß 2 Gew.-%,
insbesondere 1 Gew.-%, wobei Gehalte von max. 0,1 Gew.-% bevorzugt
sind. Als sichtbarer Wellenlängenbereich
wird im vorliegenden Schutzrecht der Wellenlängenbereich zwischen 320 nm
und 780 nm verstanden.
-
Außerdem wurde
für die
Gläser
gefunden, dass sich die zuvor geschilderten Nachteile noch weiter
vermeiden lassen, wenn eine Läuterung
mit As2O3 und zwar
unter oxidierenden Bedingungen durchgeführt wird. Bevorzugt enthält das Glas
0,01-1 Gew.-% As2O3.
-
Es
hat sich gezeigt, dass, obwohl die Gläser sehr stabil gegen eine
Solarisation bei UV-Bestrahlung sind, die Solarisationsstabilität durch
geringe Gehalte von PdO, PtO3, PtO2, PtO, RhO2, Rh2O3, IrO2 und/oder Ir2O3 weiter erhöht werden
kann. Der übliche
Maximalgehalt an solchen Substanzen beträgt maximal 0,1 Gew.-%, vorzugsweise
maximal 0,01 Gew.-%, wobei maximal 0,001 Gew.-% besonders bevorzugt
ist. Das Minimalgehalt beträgt
für diese
Zwecke üblicherweise
0,01 ppm, wobei mindestens 0,05 ppm und insbesondere mindestens
0,1 ppm bevorzugt ist.
-
Die
zweite Ausführungsform
eines geeigneten Hüllenglases
für ein
Leuchtmittel im erfindungsgemäßen Backlightsystem
weist einen Mindestgehalt an SiO2 von 60
Gew.-%, vorzugsweise mindestens 62 Gew.-% auf, wobei ein Mindestgehalt
von 64 Gew.-% besonders bevorzugt ist. Der Maximalgehalt an SiO2 im erfindungsgemäßen Glas beträgt höchstens
85 Gew.-%, insbesondere 79 Gew.-%,
wobei ein Gehalt von höchstens
75 Gew.-% bevorzugt ist. Ein besonders bevorzugter Höchstgehalt
beträgt
72 Gew.-%. Gläser
mit einem sehr hohen SiO2-Gehalt zeichnen sich
durch einen geringen dielektrischen Verlustfaktor tan δ aus und
sind daher insbesondere für
elektrodenlose Fluoreszenzlampen geeignet.
-
Der
Gehalt an B2O3 beträgt höchstens
15 Gew.-%, insbesondere höchstens
10 Gew.-%, wobei ein Gehalt von höchstens 5 Gew.-% bevorzugt
ist. Besonders bevorzugt ist ein Maximalgehalt an B2O3 von höchstens 3
Gew.-%, wobei ein Gehalt von höchstens
2 Gew.-% ganz besonders bevorzugt ist. In einzelnen Fällen kann das
erfindungsgemäße Glas
auch vollkommen frei von B2O3 sein.
Es enthält
jedoch in einer bevorzugten Ausführungsform
mindestens 0,1 Gew.-%, wobei 0,5 Gew.-% bevorzugt ist. Besonders
bevorzugt ist ein Mindestgehalt von 0,75 Gew.-%, wobei 0,9 Gew.-%
ganz besonders bevorzugt ist.
-
Obwohl
das Glas gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung in einzelnen Fällen
auch frei von Al2O3 sein
kann, so enthält
es doch üblicherweise
Al2O3 in einer Mindestmenge
von 0,1, insbesondere 0,2 Gew.-%. Bevorzugt ist ein Mindestgehalt
von 0,3, wobei Mindestmengen von 0,7, insbesondere mindestens 1,0
Gew.-% besonders bevorzugt sind. Die Höchstmenge an Al2O3 beträgt üblicherweise
10 Gew.-%, wobei maximal 8 Gew.-% bevorzugt sind. In vielen Fällen hat
sich eine Höchstmenge
von 5 Gew.-%, insbesondere 4 Gew.-% als ausreichend erwiesen.
-
Die
Gläser
gemäß der zweiten
Ausführungsform
enthalten Alkali- und Erdalkalioxide. Dabei beträgt der Gesamtgehalt an Alkalioxiden
mindestens 5 Gew.-%, insbesondere mindestens 6 Gew.-%, vorzugsweise jedoch
mindestens 8 Gew.-%, wobei eine Mindestgesamtmenge an Alkalioxiden
von mindestens 10 Gew.-% besonders bevorzugt ist. Der Maximalgehalt
aller Alkalioxide beträgt
höchstens
25 Gew.-%, wobei eine Höchstmenge
von 22 Gew.-% und insbesondere 20 Gew.-% besonders bevorzugt ist.
In vielen Fällen
hat sich eine Höchstmenge
von 18 Gew.-% als ausreichend erwiesen. Davon beträgt der Gehalt
an Li2O erfindungsgemäß bevorzugt 0 Gew.-% bis höchstens
10 Gew.-%, wobei eine Höchstmenge
von maximal 8 Gew.-% und insbesondere maximal 6 Gew.-% bevorzugt
ist. K2O ist in einer Menge von mindestens
0 Gew.-% und höchstens 20
Gew.-% enthalten, wobei ein Mindestgehalt von 0,01 Gew.-%, vorzugsweise
von 0,05 Gew.-% bevorzugt ist. In einzelnen Fällen hat sich ein Mindestgehalt
von 1,0 Gew.-% als geeignet erwiesen. Der Höchstgehalt an K2O
beträgt
in einer bevorzugten Ausführungsform
maximal 20 Gew.-%, wobei maximal 15 und insbesondere maximal 10
Gew.-% bevorzugt sind. In vielen Fällen hat sich ein Maximalgehalt
von 5 Gew.-% als völlig
ausreichend erwiesen.
-
Der
Einzelgehalt an Na2O beträgt in Einzelfällen 0 Gew.-%
und maximal 20 Gew.-%.
Vorzugsweise beträgt
der Gehalt an Na2O jedoch mindestens 3 Gew.-%,
insbesondere mindestens 5 Gew.-%, wobei Gehalte von mindestens 8
Gew.-%, insbesondere mindestens 10 Gew.-%, bevorzugt sind. In besonders
bevorzugten Ausführungsformen
ist Natriumoxid erfindungsgemäß in einer
Menge von mindestens 12 Gew.-% enthalten. Bevorzugte Höchstmengen
an Na2O betragen 18 Gew.-% bzw. 16 Gew.-%,
wobei eine Obergrenze von 15 Gew.-% besonders bevorzugt ist.
-
Der
Gehalt der einzelnen Erdalkalioxide beträgt für CaO maximal 20 Gew.-%; in
Einzelfällen
sind jedoch Maximalgehalte von 18, insbesondere maximal 15 Gew.-% ausreichend. Obwohl
das erfindungsgemäße Glas
auch frei von Kalziumbestandteilen sein kann, so enthält das erfindungsgemäße Glas
jedoch üblicherweise
mindestens 1 Gew.-% CaO, wobei Gehalte von mindestens 2 Gew.- %, insbesondere mindestens
3 Gew.-% bevorzugt sind. In der Praxis hat sich ein Mindestgehalt
von 4 Gew.-% als zweckmäßig erwiesen.
Die Untergrenze für
MgO beträgt
in Einzelfällen
0 Gew.-%, wobei jedoch mindestens 1 Gew.-% und vorzugsweise mindestens
2 Gew.-% bevorzugt sind. Der Höchstgehalt
an MgO im erfindungsgemäßen Glas
beträgt
8 Gew.-%, wobei maximal 7 und insbesondere maximal 6 Gew.-% bevorzugt
sind. SrO und/oder BaO können
im erfindungsgemäßen Glas
völlig
entfallen; vorzugsweise ist jedoch mindestens eines oder auch beide
Substanzen in einer Menge von jeweils 1 Gew.-%, vorzugsweise mindestens
2 Gew.-% enthalten. Der Gesamtgehalt aller im Glas erhaltenen Erdalkalioxide
beträgt
mindestens 3 Gew.-% und höchstens
30 Gew.-%, insbesondere 20
Gew.-%, wobei ein Mindestgehalt von 4 Gew.-%, insbesondere 5 Gew.-%
bevorzugt ist. In vielen Fällen
haben sich Mindestgehalte von 6 bzw. 7 Gew.-% als zweckmäßig erwiesen.
Eine bevorzugte Höchstgrenze
an Erdalkalioxiden beträgt
18 Gew.-%, wobei maximal 15 Gew.-% bevorzugt sind. In etlichen Fällen hat
sich ein Maximalgehalt von 12 Gew.-% als ausreichend erwiesen.
-
Das
Glas gemäß der zweiten
Ausführungsform
kann frei von ZnO sein, enthält
jedoch vorzugsweise eine Mindestmenge von 0,1 Gew.-% und einen Maximalgehalt
von höchstens
30 Gew.-%, insbesondere 8 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 5 Gew.-%, wobei Höchstgehalte
von 3 Gew.-% bzw. 2 Gew.-% durchaus noch zweckmäßig sein können. ZrO2 ist
in einer Menge von 0-8 Gew.-%,
insbesondere 0-5 Gew.-%, bevorzugt 0-5 Gew.-% enthalten, wobei ein
Höchstgehalt
von 3 Gew.-% sich in vielen Fällen
als ausreichend erwiesen hat.
-
Der
Höchstgehalt
an TiO2 beträgt vorzugsweise 10 Gew.-%,
wobei höchstens
5 Gew.-% bevorzugt sind. Ein bevorzugter Mindestgehalt an TiO2 beträgt
1 Gew.-%. Das Glas enthält
bevorzugt 0-5 Gew.-% PbO, wobei ein max. Gehalt von 2 Gew.-%, insbesondere
max. 1 Gew.-% zweckmäßig ist.
Vorzugsweise ist das Glas bleifrei. Der Gehalt an Fe2O3 und/oder CeO2 beträgt jeweils
für sich
0-5 Gew.-%, wobei Mengen von 0-1 und insbesondere 0-0,5 Gew.-% bevorzugt
sind. Der Gehalt an MnO2 und/oder Nd2O3 beträgt 0-5 Gew.-%,
wobei Mengen von 0-2, insbesondere 0-1 Gew.-% bevorzugt sind. Die
Bestandteile Bi2O3 und/oder
MoO3 sind jeweils für sich in einer Menge von 0-5
Gew.-%, vorzugsweise 0-4 Gew.-% enthalten und As2O3 und/oder Sb2O3 sind jeweils für sich im erfindungsgemäßen Glas
in einer Menge von 0-1 Gew.-% enthalten, wobei die Untermenge der
Mindestgehalte vorzugsweise 0,1, insbesondere 0,2 Gew.-% beträgt. Die
Gesamtmenge an Fe2O3, CeO2, TiO2, PbO, As2O3 und Sb2O3 beträgt dabei
bevorzugt 0,1-10 Gew.-%, besonders bevorzugt > 1-8 Gew.-%. Das erfindungsgemäße Glas
enthält
in einer bevorzugten Ausführungsform
gegebenenfalls geringe Mengen an SO4 2– von
0-2 Gew.-%, sowie Cl– und/oder F– ebenfalls
in einer Menge von jeweils 0-2 Gew.-%.
-
Bevorzugte
Zusammensetzungen der erfindungsgemäßen Hüllengläser liegen demnach im nachfolgenden
Bereich:
SiO2 | 55-85
Gew.-% |
B2O3 | 0-35
Gew.-% |
Al2O3 | 0-20
Gew.-% |
Li2O | 0-10
Gew.-% |
Na2O | 0-20
Gew.-% |
K2O | 0-20
Gew.-%, wobei die |
Σ Li2O + Na2O + K2O | 0-25
Gew.-% beträgt,
und |
MgO | 0-8
Gew.-% |
CaO | 0-20
Gew.-% |
SrO | 0-5
Gew.-% |
BaO | 0-45
Gew.-%, insbesondere |
BaO | 0-5
Gew.-%, wobei die |
Σ MgO + CaO
+ SrO + BaO | 0-45
Gew.-%, |
insbesondere | 0-20
Gew.-% beträgt,
und |
TiO2 | 0-10
Gew.-%, |
bevorzugt | > 0,5-10 Gew.-% beträgt, |
ZrO2 | 0-3
Gew.-% |
CeO2 | 0-3
Gew.-% |
WO3 | 0-3
Gew.-% |
Bi2O3 | 0-3
Gew.-% |
MoO3 | 0-3
Gew.-% |
Yb2O3 | 0-40
Gew.-% |
Sm2O3 | 0-40
Gew.-% |
Dy2O3 | 0-40
Gew.-% |
FeO | 0-10
Gew.-% |
CuO | 0-10
Gew.-%, |
wobei die Summe aus Yb
2O
3, Sm
2O
3,
Dy
2O
3, FeO und CuO
0,3-50 Gew.-% beträgt,
sowie
Läutermittel
in üblichen
Konzentrationen, insbesondere Chloride, Sulfate, As
2O
3 und Sb
2O
3.
-
Bevorzugt
weisen die Leuchtmittel der Erfindung Hüllengläser der folgenden Zusammensetzung
auf:
SiO2 | 55-79
Gew.-% |
B2O3 | 3-25
Gew.-% |
Al2O3 | 0-10
Gew.-% |
Li2O | 0-10
Gew.-% |
Na2O | 0-10
Gew.-% |
K2O | 0-10
Gew.-%, wobei die |
Σ Li2O + Na2O + K2O | 0,5-16
Gew.-% beträgt,
und |
MgO | 0-2
Gew.-% |
CaO | 0-3
Gew.-% |
SrO | 0-3
Gew.-% |
BaO | 0-45
Gew.-%, insbesondere |
BaO | 0-3
Gew.-%, |
ZnO | 0-30
Gew.-%, insbesondere |
ZnO | 0-3
Gew.-%, |
wobei
die | |
Σ MgO + CaO
+ SrO + BaO + ZnO | 0-30
Gew.-%, |
insbesondere | 0-10
Gew.-% beträgt,
und |
ZrO2 | 0-3
Gew.-% |
CeO2 | 0-1
Gew.-% |
Fe2O3 | 0-1
Gew.-% |
WO3 | 0-3
Gew.-% |
Bi2O3 | 0-3
Gew.-% |
MoO3 | 0-3
Gew.-%, |
TiO2 | 0-10
Gew.-% TiO2 |
bevorzugt | > 0,5-10 Gew.-% beträgt, |
| |
Yb2O3 | 0-40
Gew.-% |
Sm2O3 | 0-40
Gew.-% |
Dy2O3 | 0-40
Gew.-% |
FeO | 0-10
Gew.-% |
CuO | 0-10
Gew.-%, |
wobei die Summe aus Yb
2O
3, Sm
2O
3,
Dy
2O
3, FeO und CuO
0,3-50 Gew.-% beträgt,
sowie
Läutermittel
in üblichen
Konzentrationen, insbesondere Chloride, Sulfate, As
2O
3 und Sb
2O
3.
SiO2 | 60-75
Gew.-% |
B2O3 | > 25-35 Gew.-% |
Al2O3 | 0-10
Gew.-% |
Li2O | 0-10
Gew.-% |
Na2O | 0-20
Gew.-% |
K2O | 0-20
Gew.-%, wobei die |
Σ Li2O + Na2O + K2O | 0-25
Gew.-% beträgt,
und |
MgO | 0-8
Gew.-% |
CaO | 0-20
Gew.-% |
SrO | 0-5
Gew.-% |
BaO | 0-45
Gew.-%, insbesondere |
BaO | 0-5
Gew.-%, wobei die |
Σ MgO + CaO
+ SrO + BaO | 0-45
Gew.-%, |
insbesondere | 0-20
Gew.-%, beträgt
und |
ZnO | 0-30
Gew.-%, |
insbesondere | 0-3
Gew.-%, und |
ZrO2 | 0-5
Gew.-% |
TiO2 | 0-10
Gew.-% |
Fe2O3 | 0-0,5
Gew.-% |
CeO2 | 0-0,5
Gew.-% |
MnO2 | 0-1
Gew.-% |
Nd2O3 | 0-1
Gew.-% |
WO3 | 0-2
Gew.-% |
Bi2O3 | 0-5
Gew.-% |
MoO3 | 0-5
Gew.-% |
As2O3 | 0-1
Gew.-% |
Sb2O3 | 0-1
Gew.-% |
SO4 2– | 0-2
Gew.-% |
Cl– | 0-2
Gew.-% |
F– | 0-2
Gew.-%, wobei die |
| |
Yb2O3 | 0-40
Gew.-% |
Sm2O3 | 0-40
Gew.-% |
Dy2O3 | 0-40
Gew.-% |
FeO | 0-10
Gew.-% |
CuO | 0-10
Gew.-%, |
wobei die Summe aus Yb
2O
3, Sm
2O
3,
Dy
2O
3, FeO und CuO
0,3-50 Gew.-% beträgt
und
die Σ Fe
2O
3 + CeO
2 + TiO
2 + PbO +
As
2O
3 + Sb
2O
3 0-10 Gew.-% beträgt, und
wobei
Σ PdO + PtO
3 + PtO
2 + PtO +
RhO
2 + Rh
2O
3 + IrO
2 + Ir
2O
3 0,00001-0,1
Gew.-% beträgt.
-
Auch
für Leuchtmittel
mit außenliegenden
Elektroden, bei denen keine Einschmelzung des Glases mit Elektrodendurchführungen
erfolgt, können
die zuvor genannten Glaszusammensetzungen ebenfalls eingesetzt werden.
Dies sind die sogenannten EEFLs (external electrode fluorescent
lamp). Derartige EEFL-Leuchtvorrichtungen sind Leuchtvorrichtungen
ohne Elektrodendurchführung.
Da bei einem elektrodenlosen EEFL-Backlight die Einkoppelung mit
Hilfe elektrischer Felder erfolgt, sind Glaszusammensetzungen besonders geeignet,
die sich durch besonders gute elektrische Eigenschaften und einen
geringen Quotienten aus dielektrischen Verlustwinkel tan δ sowie Dielektrizitätszahl auszeichnen.
Besonders geeignete Hüllengläser sind
z. B. solche mit den nachfolgenden Zusammensetzungen, die der oben
beschriebenen ersten Ausführungsform zuzurechnen
sind:
Für
eine EEFL-Entladungslampe besitzt das Glas daher bevorzugt folgende
Zusammensetzung:
SiO2 | 55-85
Gew.-% |
B2O3 | > 0-35 Gew.-% |
Al2O3 | 0-25
Gew.-%, |
bevorzugt | 0-20
Gew.-%, |
Li2O | < 1,0 Gew.-% |
Na2O | < 3,0 Gew.-% |
K2O | < 5,0 Gew.-%, wobei
die |
Σ Li2O + Na2O + K2O | < 5,0 Gew.-% beträgt, und |
MgO | 0-8
Gew.-% |
CaO | 0-20
Gew.-% |
SrO | 0-20
Gew.-% |
BaO | 0-80
Gew.-%, insbesondere |
BaO | 0-60
Gew.-%, wobei die |
TiO2 | 0-10
Gew.-%, |
bevorzugt | > 0,5-10 Gew.-% beträgt, |
ZrO2 | 0-3
Gew.-% |
CeO2 | 0-10
Gew.-% |
Fe2O3 | 0-3
Gew.-%, |
bevorzugt | 0-1
Gew.-%, |
WO3 | 0-3
Gew.-% |
Bi2O3 | 0-80
Gew.-% |
MoO3 | 0-3
Gew.-% |
ZnO | 0-15
Gew.-%, |
bevorzugt | 0-5
Gew.-%, |
PbO | 0-70
Gew.-%, wobei |
die Σ Al
2O
3 + B
2O
3 + BaO + PbO + Bi
2O
3 15-80 Gew.-% ist,
wobei Hf, Ta, W,
Re, Os, Ir, Pt, La, Pr, Nd, Eu, Gd, Tb, Ho, Er, Tm, und/oder Lu
in oxidischer Form in Gehalten von 0-80 Gew.-% vorliegen,
sowie
Läutermittel
in üblichen
Konzentrationen und
Yb2O3 | 0-40
Gew.-% |
Sm2O3 | 0-40
Gew.-% |
Dy2O3 | 0-40
Gew.-% |
FeO | 0-10
Gew.-% |
CuO | 0-10
Gew.-%, |
wobei die Summe aus Yb
2O
3, Sm
2O
3,
Dy
2O
3, FeO und CuO
0,3-50 Gew.-% beträgt.
-
Eine
besonders bevorzugte Ausführungsform
für die
Verwendung als Hüllengläser in EEFL-Lampen ist
auch:
SiO2 | 55-85
Gew.-% |
B2O3 | > 0-35 Gew.-% |
Al2O3 | 0-20
Gew.-% |
Li2O | < 0,5 Gew.-% |
Na2O | < 0,5 Gew.-% |
K2O | < 0,5 Gew.-%, wobei
die |
Σ Li2O + Na2O + K2O | < 1,0 Gew.-% beträgt, und |
MgO | 0-8
Gew.-% |
CaO | 0-20
Gew.-% |
SrO | 0-20
Gew.-% |
BaO | 15-60
Gew.-%, insbesondere |
BaO | 20-35
Gew.-%, wobei die |
Σ MgO + CaO
+ SrO + BaO | 15-70
Gew.-%, |
insbesondere | 20-40
Gew.-% beträgt,
und |
TiO2 | 0-10
Gew.-%, |
bevorzugt | > 0,5-10 Gew.-% beträgt, |
ZrO2 | 0-3
Gew.-% |
CeO2 | 0-10
Gew.-%, |
bevorzugt | 0-1
Gew.-%, |
Fe2O3 | 0-1
Gew.-% |
WO3 | 0-3
Gew.-% |
Bi2O3 | 0-80
Gew.-% |
MoO3 | 0-3
Gew.-% |
ZnO | 0-10
Gew.-%, |
bevorzugt | 0-5
Gew.-%, |
PbO | 0-70
Gew.-%, wobei |
| |
Yb2O3 | 0-40
Gew.-% |
Sm2O3 | 0-40
Gew.-% |
Dy2O3 | 0-40
Gew.-% |
FeO | 0-10
Gew.-% |
CuO | 0-10
Gew.-%, |
wobei die Summe aus Yb
2O
3, Sm
2O
3,
Dy
2O
3, FeO und CuO
0,3-50 Gew.-% beträgt,
die Σ Al
2O
3 + B
2O
3 + BaO + Cs
2O+ PbO
+ Bi
2O
3 15-80 Gew.-%
beträgt,
sowie Läutermittel
in üblichen
Konzentrationen.
-
Bevorzugt
ist das Glas ebenfalls bis auf unvermeidbare Verunreinigungen frei
von Alkalien.
-
Weitere
bevorzugte Glaszusammensetzungen für die Verwendung in EEFL-Lampen umfassen:
SiO2 | 35-65
Gew.-% |
B2O3 | 0-15
Gew.-% |
Al2O3 | 0-20
Gew.-%, |
bevorzugt | 5-15
Gew.-%, |
Li2O | 0-0,5
Gew.-% |
Na2O | 0-0,5
Gew.-% |
K2O | 0-0,5
Gew.-%, wobei die |
Σ Li2O + Na2O + K2O | 0-1
Gew.-% beträgt,
und |
MgO | 0-6
Gew.-% |
CaO | 0-15
Gew.-% |
SrO | 0-8
Gew.-% |
BaO | 1-20
Gew.-%, insbesondere |
BaO | 1-10
Gew.-%, |
TiO2 | 0-10
Gew.-%, |
bevorzugt | > 0,5-10 Gew.-% beträgt, |
ZrO2 | 0-1
Gew.-% |
CeO2 | 0-0,5
Gew.-% |
Fe2O3 | 0-0,5
Gew.-%, |
WO3 | 0-2
Gew.-% |
Bi2O3 | 0-20
Gew.-% |
MoO3 | 0-5
Gew.-% |
ZnO | 0-5
Gew.-%, |
bevorzugt | 0-3
Gew.-%, |
PbO | 0-70
Gew.-%, wobei |
die Σ Al2O3 + B2O3 + BaO + PbO + Bi2O3 | 8-65
Gew.-% beträgt, |
| |
Yb2O3 | 0-40
Gew.-% |
Sm2O3 | 0-40
Gew.-% |
Dy2O3 | 0-40
Gew.-% |
FeO | 0-10
Gew.-% |
CuO | 0-10
Gew.-%, |
wobei die Summe aus Yb
2O
3, Sm
2O
3,
Dy
2O
3, FeO und CuO
0,3-50 Gew.-% beträgt.
-
Noch
weitere Gläser,
die – wie
die vorgenannten Glaszusammensetzungen aufgrund der Gegenwart mindestens
eines hochpolarisierbaren Oxids in einer relativ hohen Menge – ebenfalls
einen Quotienten von tanδ/ε' < 5 × 10
–4 haben
und insbesondere für
die Verwendung in EEFL-Lampen vorteilhaft sind, weisen die nachfolgenden
Zusammensetzungen auf:
SiO2 | 50-65
Gew.-% |
B2O3 | 0-15
Gew.-% |
Al2O3 | 1-17
Gew.-%, |
Li2O | 0-0,5
Gew.-% |
Na2O | 0-0,5
Gew.-% |
K2O | 0-0,5
Gew.-%, wobei die |
Σ Li2O + Na2O + K2O | 0-1
Gew.-% beträgt,
und |
MgO | 0-5
Gew.-% |
CaO | 0-15
Gew.-% |
SrO | 0-5
Gew.-% |
BaO | 20-60
Gew.-%, insbesondere |
BaO | 20-40
Gew.-%, |
TiO2 | 0-1
Gew.-%, |
ZrO2 | 0-1
Gew.-% |
CeO2 | 0-0,5
Gew.-% |
Fe2O3 | 0-0,5
Gew.-%, |
bevorzugt | 0-1
Gew.-%, |
WO3 | 0-2
Gew.-% |
Bi2O3 | 0-40
Gew.-% |
MoO3 | 0-5
Gew.-% |
ZnO | 0-3
Gew.-%, |
PbO | 0-30
Gew.-%, insbesondere |
PbO | 10-20
Gew.-%, wobei |
| |
Yb2O3 | 0-40
Gew.-% |
Sm2O3 | 0-40
Gew.-% |
Dy2O3 | 0-40
Gew.-% |
FeO | 0-10
Gew.-% |
CuO | 0-10
Gew.-%, |
wobei die Summe aus Yb
2O
3, Sm
2O
3,
Dy
2O
3, FeO und CuO
0,3-50 Gew.-% beträgt,
die Σ Al
2O
3 + B
2O
3 + BaO + PbO + Bi
2O
3 10-80 Gew.-% beträgt,
wobei Hf, Ta, W, Re,
Os, Ir, Pt, La, Pr, Nd, Eu, Gd, Tb, Ho, Er, Tm, und/oder Lu in oxidischer
Form in Gehalten von 0-80 Gew.-% vorliegen,
sowie Läutermittel
in üblichen
Konzentrationen.
-
Ferner
sind unabhängig
vom verwendeten Leuchtmittel auch die folgenden Glaszusammensetzungen bevorzugt:
SiO2 | 63-72
Gew.-% |
B2O3 | 15-22
Gew.-% |
Al2O3 | 0-5
Gew.-% |
Li2O | 0-5
Gew.-% |
Na2O | 0-8
Gew.-% |
K2O | 0-8
Gew.-%, wobei die |
Σ Li2O + Na2O + K2O | 0,5-10
Gew.-% beträgt,
und |
MgO | 0-3
Gew.-% |
CaO | 0-5
Gew.-% |
SrO | 0-3
Gew.-% |
BaO | 0-30
Gew.-%, insbesondere |
BaO | 0-3
Gew.-%, wobei die |
Σ MgO + CaO
+ SrO + BaO | 0-30
Gew.-%, |
insbesondere | 0-5
Gew.-% beträgt,
und |
ZnO | 0-30
Gew.-%, insbesondere |
ZnO | 0-3
Gew.-%, |
ZrO2 | 0-5
Gew.-% |
TiO2 | > 0,5-10 Gew.-% |
CeO2 | 0-0,5
Gew.-% |
MnO2 | 0-1,0
Gew.-% |
Nd2O3 | 0-1,0
Gew.-% |
WO3 | 0-2
Gew.-% |
Bi2O3 | 0-5
Gew.-% |
MoO3 | 0-5
Gew.-% |
As2O3 | 0-1
Gew.-% |
Sb2O3 | 0-1
Gew.-% |
SO4 (2–) | 0-2
Gew.-% |
Cl– | 0-2
Gew.-% |
F– | 0-2
Gew.-%, wobei |
| |
Yb2O3 | 0-40
Gew.-% |
Sm2O3 | 0-40
Gew.-% |
| |
Dy2O3 | 0-40
Gew.-% |
FeO | 0-10
Gew.-% |
CuO | 0-10
Gew.-%, |
wobei die Summe aus Yb
2O
3, Sm
2O
3,
Dy
2O
3, FeO und CuO
0,3-50 Gew.-% beträgt
und
die Σ Fe
2O
3 + CeO
2 + TiO
2 + PbO +
As
2O
3 + Sb
2O
3 0,5-10 Gew.-%
beträgt.
-
Eine
weitere bevorzugte Zusammensetzung enthält:
SiO2 | 67-
74 Gew.-% |
B2O3 | 5-10
Gew.-% |
Al2O3 | 3-10
Gew.-% |
Li2O | 0-4
Gew.-% |
Na2O | 0-10
Gew.-% |
K2O | 0-10
Gew.-%, wobei die |
Σ Li2O + Na2O + K2O | 0,5-10,5
Gew.-% beträgt, |
MgO | 0-2
Gew.-% |
CaO | 0-3
Gew.-% |
SrO | 0-3
Gew.-% |
BaO | 0-30
Gew.-%, insbesondere |
BaO | 0-3
Gew.-%, |
ZnO | 0-30
Gew.-%, insbesondere |
ZnO | 0-3
Gew.-%, wobei die |
Σ MgO + CaO
+ SrO + BaO + ZnO | 0-30
Gew.-%, |
insbesondere | 0-6
Gew.-% beträgt, |
ZrO2 | 0-3
Gew.-% |
CeO2 | 0-1
Gew.-% |
und dass TiO
2, Bi
2O
3 und/oder MoO
3 in einer Menge von jeweils unabhängig voneinander
0-10 Gew.-% enthalten sind,
wobei Σ TiO
2 +
Bi
2O
3 + MoO
3 0,1-10 Gew.-% beträgt,
sowie
Yb2O3 | 0-40
Gew.-% |
Sm2O3 | 0-40
Gew.-% |
Dy2O3 | 0-40
Gew.-% |
FeO | 0-10
Gew.-% |
CuO | 0-10
Gew.-%, |
wobei die Summe aus Yb
2O
3, Sm
2O
3,
Dy
2O
3, FeO und CuO
0,3-50 Gew.-% beträgt.
-
Die
nachfolgenden Glaszusammensetzungen sind ebenfalls für Leuchtmittel,
insbesondere Lampen, die außenliegende
Elektroden mit Elektrodendurchführungen
aufweisen, besonders geeignet, wobei keine Einschmelzung des Glases
erfolgt. Diese zeichnen sich zudem durch eine besonders hohe chemische
Beständigkeit
gegenüber
Säuren,
Laugen und Wasser aus und sind einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung zuzurechnen:
SiO2 | 60-85
Gew.-% |
B2O3 | 0-10
Gew.-% |
Al2O3 | 0-10
Gew.-% |
Li2O | 0-10
Gew.-% |
Na2O | 0-20
Gew.-% |
K2O | 0-20
Gew.-%, wobei die |
Σ Li2O + Na2O + K2O | 5-25
Gew.-% beträgt,
und |
MgO | 0-8
Gew.-% |
CaO | 0-20
Gew.-% |
SrO | 0-5
Gew.-% |
BaO | 0-30
Gew.-%, insbesondere |
BaO | 0-5
Gew.-%, wobei die |
Σ MgO + CaO
+ SrO + BaO | 3-30
Gew.-%, |
insbesondere | 3-20
Gew.-% beträgt,
und |
ZnO | 0-20
Gew.-%, insbesondere |
ZnO | 0-8
Gew.-%, |
ZrO2 | 0-5
Gew.-% |
TiO2 | 0-10
Gew.-% |
Fe2O3 | 0-5
Gew.-% |
CeO2 | 0-5
Gew.-% |
MnO2 | 0-5
Gew.-% |
Nd2O3 | 0-1,0
Gew.-% |
WO3 | 0-2
Gew.-% |
Bi2O3 | 0-5
Gew.-% |
MoO3 | 0-5
Gew.-% |
PbO | 0-5
Gew.-% |
As2O3 | 0-1
Gew.-% |
Sb2O3 | 0-1
Gew.-%, |
wobei die
Σ Fe
2O
3 + CeO
2 + TiO
2 + PbO +
As
2O
3 + Sb
2O
3 0-10 Gew.-%
beträgt
und
wobei die
Σ PdO
+ PtO
3 + PtO
2 +
PtO + RhO
2 + Rh
2O
3 + IrO
2 + Ir
2O
3 0,1 Gew.-%
beträgt,
sowie
SO4 2– | 0-2
Gew.-% |
Cl– | 0-2
Gew.-% |
F– | 0-2
Gew.-% |
| |
Yb2O3 | 0-40
Gew.-% |
Sm2O3 | 0-40
Gew.-% |
Dy2O3 | 0-40
Gew.-% |
FeO | 0-10
Gew.-% |
CuO | 0-10
Gew.-%, |
wobei die Summe aus Yb
2O
3, Sm
2O
3,
Dy
2O
3, FeO und CuO
0,3-50 Gew.-% beträgt.
-
Die
Gläser
gemäß der ersten
und der zweiten Ausführungsform
eignen sich insbesondere zur Herstellung von Flachglas, besonders
nach dem Float-Verfahren,
wobei die Herstellung von Röhrenglas
besonders bevorzugt ist. Ganz besonders eignet es sich zur Herstellung
von Röhren
mit einem Durchmesser von mindestens 0,5 mm, insbesondere mindestens
1 mm und einer Obergrenze von höchstens
2 cm, insbesondere höchstens
1 cm. Besonders bevorzugte Röhrendurchmesser
betragen zwischen 2 mm und 5 mm. Es hat sich gezeigt, dass derartige
Röhren
eine Wandstärke
von mindestens 0,05 mm, insbesondere mindestens 0,1 mm aufweisen,
wobei mindestens 0,2 mm besonders bevorzugt sind. Maximale Wandstärken betragen
höchstens 1
mm, wobei Wandstärken
von höchstens < 0,8 mm bzw. < 0,7 mm bevorzugt
sind.
-
Die
für Leuchtmitteln
der Erfindung angegebenen Gläser
sind besonders zur Verwendung von Fluoreszenzlampen mit externen
Elektroden als auch für
Fluoreszenzlampen, bei denen die Elektroden mit dem Lampenglas verschmolzen
sind und durch dieses hindurch treten, wie beispielsweise Kovar-Legierungen,
Molybdän
und Wolfram etc., geeignet. Bei externen Elektroden können diese
beispielsweise durch eine elektrisch leitende Paste gebildet werden.
-
Weiterhin
bevorzugt ist die Verwendung der hier beschriebenen Gläser in Form
von Flachglas für
flache Gasentladungslampen.
-
Die
genannten Gläser
werden bevorzugt zunächst
zu einem Halbzeug geformt. Die Herstellung der Halbzeuge beispielsweise
durch einen Heißformgebungsprozess
kann zum Beispiel direkt aus der Schmelze erfolgen. Beispielsweise
wird ein Rohr hergestellt, indem das flüssige Glas aus dem Schmelztank
auf eine so genannte Dannerpfeife läuft, von dort zu einem Rohr
ausgezogen wird. Das Rohr kann auch über andere Verfahren, wie zum
Beispiel dem Velo-Zug oder A-Zug hergestellt werden. Dem Fachmann
sind diese Prozesse bekannt.
-
Flachglas
kann über
einen Up-Draw oder auch Down-Draw oder über das Float-Verfahren hergestellt werden.
Auch diese Prozesse sind dem Fachmann bekannt. Hohlglas kann gepresst
oder geblasen werden.
-
Die
in diesem Schutzrecht angegebenen Gläser, insbesondere Borosilikatgläser, eignen
sich insbesondere zur Verwendung in Gasentladungsröhren sowie
Fluoreszenzlampen, insbesondere miniaturisierten Fluoreszenzlampen
und sind ganz besonders zur Beleuchtung, insbesondere zur Hintergrundbeleuchtung
von elektronischen Anzeigevorrichtungen, wie Displays und LCD-Bildschirmen,
wie beispielsweise bei Mobiltelefonen und Computermonitoren, geeignet
und finden bei der Herstellung von Flüssigkristallanzeigen (LCD)
sowie bei rückseitig
beleuchteten Anzeigen (passive Displays, sog. Displays mit einer
Backlighteinheit) als Lichtquelle Verwendung. Für diese Anwendung weisen derartige
Fluoreszenzleuchten sehr kleine Dimensionen auf und dementsprechend
hat das Lampenglas nur eine äußerst geringe
Dicke. Bevorzugte Displays sowie Bildschirme sind so genannte Flachdisplays,
verwendet in Laptops, insbesondere flache Backlightanordnungen.
Besonders bevorzugt sind halogenfreie Leuchtmittel, wie beispielsweise
solche, die auf der Entladung von Xenonatomen basieren (Xenonlampen).
Diese Ausführung
hat sich als besonders umweltfreundlich erwiesen.
-
Die
Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben
werden. Es zeigen:
-
1 ein
Leuchtmittel, bevorzugt in Form eines sog. Backlights mit Elektroden,
die in das Innere des Glaskolbens geführt werden;
-
2 die
Grundform einer reflektierenden Grund- bzw. Träger- und Substratplatte für eine miniaturisierte
Backlightanordnung;
-
3 eine
Backlightanordnung mit äußeren Elektroden
und
-
4 eine
Displayanordnung mit seitlich angebrachten Fluoreszenzleuchten.
-
In 1 ist
die prinzipielle Ansicht einer Niederdruckentladungslampe, insbesondere
einer Fluoreszenzlampe, ganz besonders bevorzugt einer miniaturisierten
Fluoreszenzlampe gezeigt.
-
In 1 ist
eine so genannte Backlight-Lampe hergestellt aus einem gezogenen
Rohrglas dargestellt. Der Mittelteil 10 ist weitgehend
transparent und bildet den Lampenkörper aus. In die beiden offenen
Enden 12.1, 12.2 sind Metalldrähte 14.1, 14.2 der
Durchführungen
eingelegt. Diese werden beispielsweise in einem Temperschritt mit
dem transparenten Rohrglas verschmolzen. Bevorzugt ist das Glas
im Bereich der Durchführungen
so gewählt,
dass der Ausdehnungskoeffizient des Glases weitgehend mit dem Ausdehnungskoeffizienten
der Metalldrähte 14.1, 14.2 übereinstimmt.
-
Erfindungsgemäß kann das
Hüllenglas
der Backlight-Lampe mit einem oder mehreren Dotieroxiden, vorzugsweise
ausgewählt
aus Ytterbiumoxid, Dysprosiumoxid, Samariumoxid, Eisen(II)oxid und
Kupfer(II)oxid sowie Mischungen, dotiert sein. Alternativ oder zusätzlich kann
auch eine Außenbeschichtung,
vorzugsweise ausgewählt
aus SiO2 und TiO2-Schichten
oder SiO2 und Ta2O5-Schichten, S2O2- und Nb2O5-Schichten, SiO2- und
Y2O3-Schichten, SiO2- und ZrO2-Schichten
aufgebracht sein (nicht gezeigt). In der Regel handelt es sich bei
den Schichtsystemen aus den vorgenannten Substanzen um Interferenzschichtsysteme
mit 20 oder mehr Schichten Andere mögliche Beschichtungen sind
Systeme aus leitfähigen
oxidischen Schichten z. B. aus In2O3, SnO2, sowie ZnO
gegebenenfalls dotiert mit Sn oder F zur Erhöhung der Leitfähigkeit
und IR-Reflexion.
-
Alternativ
sind auch Beschichtungen bestehend aus einer dünnen metallischen Schicht z.
B. aus Silber oder einem silberbasierten Schichtsystem möglich.
-
In
den 2 bis 4 ist die Verwendung einer Backlight-Lampe
beispielhaft in verschiedenen Backlightsystemen gezeigt.
-
In 2 ist
eine spezielle Verwendung für
solche Anwendungen, bei denen einzelne miniaturisierte Leuchtstoffröhren 110 parallel
zueinander verwendet werden und sich in einer Platte 130 mit
Vertiefungen 150 befinden, die das ausgesendete Licht auf
dem Display reflektieren. Oberhalb der reflektierenden Platte 130 ist eine
Reflektionsschicht 160 aufgebracht, die das von der Leuchtstoffröhre 110 in
Richtung der Platte 130 abgestrahlte Licht als eine Art
Reflektor gleichmäßig streut
und somit für
eine homogene Ausleuchtung des Displays sorgt. Diese Anordnung wird
bevorzugt für
größere Displays
verwendet wie z. B. bei Fernsehgeräten.
-
Gemäß der Ausführungsform
in 3 kann das Leuchtmittel 210 auch außen am Display 202 angebracht
werden, wobei dann das Licht mittels einer als Lichtleiter dienenden
lichttransportierenden Platte 250, einer sog. LGP (light
guide plate), gleichmäßig über das
Display ausgekoppelt wird. Solche lichttransportierende Platten
weisen beispielsweise eine raue Oberfläche auf, über die Licht ausgekoppelt
wird. Die Leuchtmittel können
externe oder interne Elektroden besitzen.
-
Darüber hinaus
ist es auch möglich,
diese für
solche Backlightanordnungen zu verwenden, bei denen sich die lichterzeugende
Einheit 310 direkt in einer strukturierten Scheibe 315 befindet.
Dies ist in 4 gezeigt. Dabei ist die Strukturierung
derart, dass mittels parallelen Erhöhungen, so genannten Barrieren 380 mit einer
vorgegebenen Breite (Wrib) in der Scheibe
Kanäle
mit vorgegebener Tiefe und vorgegebener Breite (dchannel bzw.
Wchannel) erzeugt werden, in denen sich
ein Entladungsleuchtstoff 350 befindet. Dabei bilden die
Kanäle zusammen
mit einer mit einer Phosphorschicht 370 versehenen Scheibe
mehrere Strahlungshohlräume 360.
-
Die
in 4 gezeigte Backlightanordnung ist eine elektrodenlose
Gasentladungslampe, d. h. es gibt keine Durchführungen, sondern lediglich äußere Elektroden 330a, 330b.
Die in 4 gezeigte Deckplatte oder -scheibe 410 kann
je nach Systemaufbau eine trübe
Diffusorscheibe oder eine klare transparente Scheibe sein.
-
Bei
dem in 4 dargestellten elektrodenlosen Lampensytem spricht
man von einem so genannten EEFL-System (external electrode fluorescent
lamp). Die zuvor beschriebenen Anordnungen bilden ein großes flaches
Backlight aus und werden daher auch als Flachbacklight bezeichnet.
-
Eine
oder mehrere der Bauelemente der Backlightanordnungen, die in den 2 bis 4 schematisch
dargestellt sind, kann erfindungsgemäß eine IR-Strahlung absorbierende Beschichtung
aufweisen (nicht gezeigt). Dies können beispielsweise die Trägerplatte,
die Deckplatte oder -scheibe, eine Seitenfläche der Backlightanordnung
oder Lichtverteilereinheit oder Bereiche hiervon sein.
-
Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen erläutert, welche
die erfindungsgemäße Lehre
veranschaulichen, diese aber nicht beschränken sollen.
-
Ausführungsbeispiele
-
In
den nachfolgenden Tabellen 1 bis 3 sind verschiedene erfindungsgemäße Glaszusammensetzungen
aufgeführt,
welche als Hüllengläser für Leuchtmittel
in Backlightsystemen durch entsprechende Dotierung mit Dotieroxiden
die unerwünschte
IR-Strahlung absorbieren: Tabelle
1
-
-
-
-
Mit
der vorliegenden Erfindung wird somit erstmals ein Backlightsystem
bereitgestellt, das es ermöglicht,
unerwünschte
IR-Strahlung zu absorbieren. Dies kann durch Bereitstellen eines
entsprechend dotierten Hüllenglases
des Leuchtmittels und/oder einer entsprechenden Außenbeschichtung
des Hüllenglases und/oder
einer Beschichtung anderer Bauelement des Backlightsystems erfolgen.
Hierdurch werden Störungen
beim Betrieb derartiger Backlightsysteme vermieden.