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WO2005066086A2 - Verwendung von glaskeramikscheiben - Google Patents

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WO2005066086A2
WO2005066086A2 PCT/EP2005/000015 EP2005000015W WO2005066086A2 WO 2005066086 A2 WO2005066086 A2 WO 2005066086A2 EP 2005000015 W EP2005000015 W EP 2005000015W WO 2005066086 A2 WO2005066086 A2 WO 2005066086A2
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WO
WIPO (PCT)
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glass
glass ceramic
composition
blocking
lamp
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2005/000015
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English (en)
French (fr)
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WO2005066086A3 (de
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Ulrich Peuchert
Dirk Sprenger
Rainer Liebald
Thilo Zachau
Jörg Hinrich FECHNER
Ina Mitra
Ulrich Schiffner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schott AG
Original Assignee
Schott AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority claimed from DE200410024022 external-priority patent/DE102004024022A1/de
Application filed by Schott AG filed Critical Schott AG
Priority to DE112005000110T priority Critical patent/DE112005000110A5/de
Publication of WO2005066086A2 publication Critical patent/WO2005066086A2/de
Publication of WO2005066086A3 publication Critical patent/WO2005066086A3/de
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Ceased legal-status Critical Current

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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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    • C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/0009—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing silica as main constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/0018—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/0036—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents
    • C03C10/0045—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3 and MgO as main constituents

Definitions

  • the invention relates to the use of glass ceramics, the glass ceramics being in the form of glass ceramic disks.
  • the materials for lighting devices are subject to high demands with regard to their thermal and mechanical stability as well as a specifically adjusted thermal expansion.
  • the latter is to produce important when fusing with metals and metal alloys, such as wires, tension-free mergers ..
  • Transparent slices are used in a wide variety of lamp types, such. B. as a cover for cold light reflectors, halogen lamp systems and floodlights. They should serve as UV blockers and shatter protection. UV blocking is particularly important in backlight systems, e.g. for TFT flat panel displays. For this purpose, either miniaturized tubular fluorescent lamps, so-called. Backlights, are used, wherein the bulb glass is doped such that UV light is blocked. Correspondingly flat transparent UV blocking materials are necessary in flat backlight systems. The requirement for the ability to block UV light is particularly high here, since existing plastic components tend to yellow and become brittle due to UV light.
  • B borosilicate glasses, alkali-free aluminosilicate glasses. or also silica glass, in each case also doped, in order to achieve UV-blocking properties.
  • BESTATIGUNGSKOPIE In lamp parts, which form a part of the radiation space, the requirements for temperature resistance, UV blocking and Solarisationsbestteil- ness particularly high.
  • It is an object of the invention is suitable for lighting applications materials, in particular materials having a high UV blocking and high solarization resistance, to be made available.
  • glass ceramic disks are used as lamp components.
  • Components of a lamp are understood here to mean essential parts of the lamp which define the radiation space of the lamp, for example parts of the lamp envelope, or which are carriers for, for example, fluorescent layers or conductor tracks or which are other substrates which are used, for example, for homogeneous light distribution, according to diffusion plates. Additional cover or protective screens are not included in the term.
  • Lamp types with such ingredients can for it.
  • B. halogen lamps or gas discharge lamps such as, for example, backlight arrangements (low-pressure discharge lamps). Also, in high pressure discharge lamps such ingredients are also possible.
  • Such types of lamps are known for example from WO 98/21154; US 5,220,249; US 5,041, 762 and WO 99/45557. ,
  • the structuring is such that by means of parallel elevations, so-called barriers, with a defined width (W r j b ), channels with a defined depth and a defined width (d C hannei or Wc annei) are generated in the pane, in which the discharge phosphor is located located and which form the radiation space, together with a phosphor layer provided with the disc, the discs being laterally sealed, and provided on bushings with electrodes.
  • CCFL system cold cathode fluorescent lamp
  • EEFL- external electro- de fluorescent lamp external contacting, ie ignition of the plasma from an external electrical field
  • both the structured sheet or the other, the radiation area defining wheel exist as both panes of glass ceramic.
  • the high UV blocking is particularly important in such a "flat backlight”.
  • the starting glass pane that is to say the so-called green glass pane, which was produced, for example, by rolling
  • the pane can also be structured after the ceramization.
  • the structured ceramic glass preferably has structures with depths and widths in the dimension of a few tenths of millimeters to several millimeters. Such structuring can be carried out using common methods for producing structures in the mm to cm range, such as embossing, scratching, machining, chemical etching, laser ablation, etc.
  • Figure 1 illustrates the chosen designations, p results from the sum of the channel and barrier width.
  • the slice thicknesses t are also in the range of a few millimeters, where td contains cr , a nn e i.
  • Usual disk formats are, for example, approx. 700 mm x 400 mm.
  • Glass ceramics have a unitary spectrum of properties, which consist of targeted, controlled, temperature-controlled, partial. Crystallization result. Depending on the composition, manner of production of the green glass and adaptation of the temperature regime in hot post-processing, the person skilled in the art knows how to produce different types of crystal phases, crystallographic species with different crystal morphology and size as well as different amounts of crystals in a glass ceramic. In this way, sondere adjust the thermal expansion, mechanical stability, etc..
  • An outstanding basic property of glass ceramics is the high thermal stability of the material which is stiffer than that of multicomponent glasses substantially higher.
  • Ceramic discs are already as used as a fireplace panels or for cooking surfaces.
  • requirements for the glass ceramic panes for the uses according to the invention include properties such as, for example, excellent transparency.
  • the known glass ceramics lacked transparency and / or had their own color, so that use in lighting units would not have been possible.
  • Tg glass ceramic Since no so-called “Tg” can be determined for glass ceramics, it is sensible to determine a state which is dependent on the temperature and is still stable on the basis of the viscosity of the glass ceramic as a function of the temperature.
  • a suitable glass ceramic should not flow viscously even at higher temperatures and Withstand lamp operating temperatures of> 800 ° C, preferably of> 900 ° C, and more preferably of> 1000 ° C.
  • the viscous flow is a.
  • Glass ceramic preferably at higher temperatures than quartz glass one, most, the glass ceramic is similar stable or more stable than translucent ceramics such. As those based on Al 2 0. 3
  • the glass-ceramics should have a high transmission in the visible range (nm 380-780 nm), with a wall thickness of 0.3 mm, for example> 75%, preferably> 80%, particularly preferably> 90%, which characteristic in is the application of the glass ceramic discs as components of a lamp of importance.
  • Very particular preference is further glass ceramics, which at a wall thickness of 1 mm in the wavelength range between 400 nm and 780 nm have> 75% or even> 80% transmission.
  • Blocking means a transmission of less than 1% with a layer thickness of 0.3 mm.
  • the blocking can be achieved for wavelengths ⁇ 260 nm, preferably ⁇ 300, ⁇ 315, ⁇ 365 nm.
  • the glass ceramic should be easily fusible with electrical feedthroughs which, depending on the application, consist of molybdenum, tungsten or alloys such as Vacon 11® (“Kovar”).
  • electrical feedthroughs which, depending on the application, consist of molybdenum, tungsten or alloys such as Vacon 11® (“Kovar”).
  • Kovar Vacon 11®
  • thermal expansion coefficients ⁇ 2 o / 3oo between 0 and 7 x 10 " 6 / K, preferably between 3 x 10 "6 / K and 5 x 10" 6 / K be achieved.
  • Expansion coefficients are between 3.5 x 10 "6 / K and 4.3 x 10 " 6 / K for fuses with tungsten and expansion coefficients between 4.5 x 10 "6 / K and 5.0 x 10 " 6 for mergers with molybdenum / K particularly preferred.
  • the materials are chemically resistant, so that, for. As operations are not affected permanently in a lamp.
  • the materials should not be penetrable by fillers, i.e. they should have good long-term tightness. Hot, pressurized fillers should not cause any corrosion of the glass ceramic.
  • the glass ceramic disks used according to the invention are produced by means of ceramicization programs known to the person skilled in the art.
  • the Keramisie- Food Program is to be designed so that the glass ceramic obtained according to the required properties is optimized with respect to the respective application.
  • the glass content within the glass-ceramic may be useful to, ie for example minimize a crystal phase content of at least 60% by volume, preferably at least 70% by volume, particularly preferably set at least 80 vol .-%, and / or adjust the composition of the residual glass phase close to the pure silica glass.
  • ceramization programs are adjusted with regard to temperature and time regimes and matched to the desired crystal phases, as well as to the ratio of the residual glass phase and the crystal phase content as well as the crystallite size.
  • the surface chemistry or a depth profile for certain elements can be set by the ceramization program, so that in the course of the ceramization in areas near the surface, for. B. a desired content can be adjusted to alkalis, also in fine adjustment of "low alkali” to "alkali-free".
  • a concentration gradient can also be built up for certain elements, which can be brought about by their incorporation into the crystal phase or their retention / enrichment in the residual glass phase, in particular by the formation of a glassy surface layer, the thickness and composition of which is due to the composition of the starting glass and the Keramleitersatmospreheat can be determined.
  • the ceramization program is, if necessary, adapted to the desired level of shielding from UV radiation with regard to nucleation or crystal development regimes.
  • the UV blocking properties (position / slope) of the glass ceramic can be tailored by a number of measures: In addition to the introduction of UV blocking additives, such as Ti0 2 , there are other setting options for glass ceramics compared to glasses: Particle size (adjusted with regard to maximum UV Scatter), particle size distribution (the more homogeneous the size of the particles, the steeper the edge).
  • Particle size adjusted with regard to maximum UV Scatter
  • particle size distribution the more homogeneous the size of the particles, the steeper the edge
  • the glass ceramic can also be set with respect to the starting glass and the ceramization status such that the active dopant Ti is ideally distributed over the residual glass phase and crystal phase. The larger the Kristallparktikel are, the greater the UV-blocking properties.
  • Particle sizes in the range 10-100 nm are preferred, with a particle size distribution that is as monomodal as possible is preferred and preferably at least 60% of the particles present are in this size range, the proportion of crystal phase in the total volume preferably being at least 50% by volume and at most 90% by volume. % is. This prevents that the total transmission in the range of> 400 nm is weakened too much, and a steep UV edge in the range 360-400 nmerreicht.
  • suitable for use in the invention glass-ceramics have the following compositions (in wt .-% on oxide)
  • compositions are characterized by the main crystal phases of the high quartz mixed crystal (HQMK) and / or keatite.
  • a crystal phase As a main crystal phase, a crystal phase will be referred to, which account .- is at the sum of all crystal phases greater than 5 Vo!%.
  • Glass ceramic discs in this composition range are particularly suitable for use in shallow backlight units, namely as a structured substrate and / or than the other, the radiation area defining wheel, that is the lid disc.
  • the glass ceramics used according to the invention have the following compositions (in% by weight on an oxide basis)
  • Al 2 0 3 14-40 preferably 16.5 -40
  • MgO 0-20 preferably 4-20, particularly preferably 6-20
  • ZnO 0-15 preferably 0-9, particularly preferably 0-4
  • Ta 2 O ⁇ 0-8 preferably 0-5, particularly preferably 0-2
  • CaO 0-10 preferably 0 - ⁇ 8, particularly preferably 0 -5, very particularly preferably 0-0.1
  • P 2 0 5 0 to 10 preferably 0-5, preferably 0 - ⁇ 4
  • compositions are characterized by the main crystal phases spinel, sapphirine, HQMK, ⁇ -quartz, cordierite and corresponding mixed crystals, in particular Zn spinels / sapphirine, Mg / Zn-HQMK.
  • Glass ceramic panes from this composition range are particularly suitable for use as cover panes in very hot lamps e.g. Halogen or HID lamps.
  • the UV blocking can be adjusted.
  • the ceramicized pane is superior to a non-ceramized pane of the same composition, that is to say its green glass pane, with regard to the UV blocking properties. It is therefore ideally suited for the uses of this invention,
  • the presence of Ti0 2 in the glass ceramic the good UV blocking can be further improved. Therefore the glass ceramics used in the invention preferably contain at least 0.1 wt .-% Ti0 2, preferably> 1 wt .-% Ti0 2 and particularly preferably> 2 wt .-% Ti0. 2
  • the glass ceramic pane also has a very high resistance to solarization. After 15 hours of exposure to UV light, there is no or only a very slight (1% absolute, preferably ⁇ 0.5% absolute) drop in the high transmission in the visible, measured at 750 nm.
  • Figure 2 shows the transmission curves (transmittance [%] vs. wavelength [nm]) of an embodiment A1 and a comparative example V1 for the wavelength range 300 nm - 550 nm. The measurements were carried out on 0.3 mm thick samples.
  • A1 is a LAS (Li 2 0-AI 2 O 3 -Si0 2) - glass-ceramic of the following composition:
  • the ceramization is performed in a multistage process, which is characterized by heating ramps and hold times.
  • the maximum temperature not exceeding 1000 ° C this case, the holding times are adjusted to the optimum crystallite growth.
  • the crystallite size is generally. nm in the order of 20 to 90, the crystal phase is at least 50%.
  • Comparative example V1 is a glass with the following composition:
  • Figure 2 shows the. despite the low Ti0 2 content of A1 against the already well UV blocking glass V1 again significantly improved UV blocking of the glass ceramic A1 at very low negligible transmission loss in the visible.
  • A1 is in some application-relevant basic properties preferred over V1: So is 0030/30 0 to about 0 ppm / K, well below the V1 (3.9 ppm / K), with the result that the material is more resistant to temperature changes, for example, in hot lamps. In addition, a better adaptation to silica glass is given, which is also often used in lamp construction a material.
  • the thermal load capacity of A1 is at least 850 ° C (below which the material no longer deforms) compared to approx. 550 ° C for V1 (Tg ⁇ 500 ° C)
  • Figure 3 shows the transmission curves (250 - 550 nm) of the embodiment A1 and A2 of an embodiment which is different from A1 only by its reduced Ti0 2 content (2.0 wt .-% instead of 2.6) as well as its elevated Si0 2 - (0.3 wt .-%) and increased Al 2 0 3 -, ZnO, Zr0 2 - (in each case 0.1 wt .-%) is different, and two comparative examples V2 and V3 which the green glasses, so the unceramized base glasses, from A1 and A2, where V2 has the same composition as A1 and V3 has the same composition as A2.
  • V2 vs. V3 illustrates not only the improvement of the UV blocking by increasing the Ti0 2 content (V2 vs. V3), but in particular the large improvement in UV blocking by the ceramization (A1 vs. A2 V2 and V3 vs.).
  • FIG. 4 shows the transmission curves of the exemplary embodiments A1 a and A1 b.
  • a 1a and A 1 b have the same composition as A1. However, due to variations in the ceramization program, they contain crystallites with an average crystallite size of approx. 30 nm (A1 a) or approx. 50 nm (A1 b), which were determined by X-ray diffractometry.
  • FIG. 4 shows that fine tuning of the UV edge is possible by varying the particle size.
  • the maximum temperature / hold time of the crystal growth step was adjusted by varying the particle size of the ceramicization.
  • FIG. 5 shows the transmission curve (350-600 nm) of an exemplary embodiment A3 before (A3a) and after (A3b) a 15-hour irradiation with a HOK-4 lamp.
  • the measurements were performed on 0.7 mm thick specimens.
  • the exemplary embodiment A3 is the sample of an alkali-containing LAS glass ceramic with a composition close to that of A1, namely
  • FIG. 6 shows the transmission curve (300-600 nm) of a comparative example V4 before (V4a) and after (V4b) a 15-hour irradiation with a HOK-4 lamp.
  • Comparative Example V4 is a glass of the composition (in% by weight)
  • the measurements were performed on 0.2 mm thick specimens.
  • the curves show that A1 and A4 also have good transmission properties, namely a high transmission in the visible and a sufficiently steep UV edge, in comparison to the glass V4 used commercially for UV blocking applications, also in lamps.
  • Figure 8 shows the construction of a flat backlights namely a flat EEFL (external electrode fluorescent lamp) used in accordance with the invention, glass ceramic discs according to A1.
  • EEFL external electrode fluorescent lamp
  • 1a and 1 b are ceramic disks, but it is possible that only 1 a or 1 b is a glass-ceramic pane, while the other disk is a glass pane, for example a Aluminoborosilicatglascase. Good UV blocking is particularly important for the pane 1a, so the use of a glass ceramic pane is particularly preferred here.
  • Embodiment A5 is particularly important for the pane 1a, so the use of a glass ceramic pane is particularly preferred here.
  • the disc was used to prepare a flat backlight.
  • FIG. 9 shows, as an exemplary embodiment 6, a glass ceramic pane of the composition A1, which is installed as a diffusion plate, which serves for homogeneous light distribution, in a flat display with conventional tubular fluorescent lamps. With a suitable adjustment of the crystal particle size they assume due to scattering effects of light diffusion and block may still last UVA B / C from.
  • Embodiment A7 is a diagrammatic representation of Embodiment A7.
  • the glass ceramic panes of the exemplary embodiments A5 and A6 consist of a transparent glass ceramic of the composition

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Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Glaskeramikscheiben als Lampenbestandteile. Die Glaskeramiken sind u. a. aufgrund ihrer UV-Blockungseigenschaften für die genannten Verwendungen hervorragend geeignet.

Description

Verwendung von Glaskeramikscheiben
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Glaskeramiken, wobei die Glaskeramiken in Form von Glaskeramikscheiben vorliegen.
An die Materialien für Beleuchtungseinrichtungen werden hohe Anforderungen hinsichtlich ihrer thermischen und mechanischen Stabilität sowie einer gezielt eingestellten thermischen Dehnung gestellt. Letztere ist von Bedeutung, um beim Verschmelzen mit Metallen und Metall-Legierungen, beispielsweise Drähten, spannungsfreie Verschmelzungen zu erzeugen..
Weiter werden Eigenschaften wie Transparenz im Sichtbaren und Blockung im UV-Bereich sowie Solarisationsbeständigkeit benötigt.
Transparente Scheiben werden bei den verschiedensten Lampentypen eingesetzt, so z. B. als Abdeckung bei Kaltlichtreflektoren, bei Halogenlampensystemen und bei Deckenflutem. Sie sollen als UV-Blocker und als Splitterschutz dienen. UV Blockung ist besonders wichtig bei Hintergrundbeleuchtungssystemen, z.B. für TFT-Flachdisplays. Hierfür werden entweder miniaturisierte rohrförmige Leuchtstofflampen, sog. Backlights, eingesetzt, wobei das Kolbenglas derartig dotiert ist, dass UV-Licht geblockt wird. In flachen Backlightsystemen sind entsprechend flache transparente UV blockende Materialien notwendig. Hier ist die Anforderung an die Fähigkeit, UV-Licht zu blocken, besonders hoch, da vorhandene Kunststoffkomponenten durch UV-Licht zum Vergilben und Verspröden neigen.
Für die Anwendungen werden bisher hochtemperaturbeständige Gläser wie z. B. Borosilicatgläser, alkalifreie Aluminosilicatgläser. oder auch Kieselglas, jeweils auch dotiert, um UV-blockende Eigenschaften zu erzielen, verwendet.
DE 100 17 696 A1 beschreibt die Verwendung eines gefloateten Aluminoborosi- licatglases oder einer daraus keramisierten Glaskeramik als transparente Abdeckung der Strahlungsquelle von Lampen.
Auch DE 100 17 701 A1 erwähnt die Verwendung gefloateter Glaskeramiken zur Abdeckung von Leuchten.
BESTATIGUNGSKOPIE Bei Lampenteilen, die einen Teil des Strahlungsraums bilden, sind die Anforderungen an Temperaturbeständigkeit, UV-Blockung und Solarisationsbeständig- keit besonders hoch.
Es ist Aufgabe der Erfindung, für Beleuchtungsanwendungen geeignete Materialien, insbesondere Materialien mit hoher UV-Blockung und hoher Solarisations- beständigkeit, zur Verfügung zu stellen.
Die Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 beschriebene Verwendung gelöst.
Erfindungsgemäß werden Glaskeramikscheiben als Lampenbestandteile verwendet.
Unter Bestandteile einer Lampe werden hier essenzielle Teile der Lampe verstanden, die den Strahlungsraum der Lampe definieren, beispielsweise Teile der Lampenhülle, oder die Träger von beispielsweise Fluoreszenzschichten oder Leiterbahnen sind oder die andere Substrate, die beispielsweise der homogenen Lichtverteilung dienen, so Diffusionsplatten, sind. Zusätzliche Abdeck- oder Schutzscheiben fallen nicht unter den Begriff.
Lampentypen mit solchen Bestandteilen können dabei z. B. Halogenlampen o- der Gasentladungslampen wie z.B, Backlight-Anordnungen (Niederdruckentladungslampen) sein. Auch in Hochdruckentladungslampen sind derartige Bestandteile möglich. Solche Lampentypen sind beispielsweise bekannt aus WO 98/21154; US 5,220,249; US 5,041 ,762 und WO 99/45557. .
Im Unterschied zu herkömmlichen Backlights, bei denen einzelne miniaturisierte Leuchtstoffröhren parallel zueinander verwendet werden und sich zwischen zwei Glasscheiben befinden, gibt es Backlights, bei denen sich die lichterzeugende Einheit direkt auf einer strukturierten Scheibe befindet.
Die Strukturierung ist derart, dass mittels paralleler Erhöhungen, sog. Barrieren, mit definierter Breite (Wrjb) in der Scheibe Kanäle mit definierter Tiefe und definierter Breite (dChannei bzw. Wc annei) erzeugt werden, in denen sich der Entladungsleuchtstoff befindet und die zusammen mit einer mit der Phosphorschicht versehenen Scheibe den Strahlungsraum bilden, wobei die Scheiben seitlich abgedichtet und über Durchführungen mit Elektroden versehen sind . In diesem Fall spricht man von einem CCFL- System (cold cathode fluorescent lamp). Jedoch ist auch eine außenliegende Kontaktierung d.h. eine Zündung des Plasmas von einem außen angelegten elektrischen Feld denkbar (EEFL- external electro- de fluorescent lamp) Hier liegt also ein großes flaches Backlight vor. Erfindungsgemäß können in einem solchen „Flachbacklight" sowohl die strukturierte Scheibe oder die andere, den Strahlungsraum definierende Scheibe als auch beide Scheiben aus Glaskeramik bestehen. Für letztere Scheibe ist die hohe UV- Blockung besonders wesentlich.
Zur Herstellung der strukturierten Scheibe wird vorzugsweise die Ausgangsglasscheibe, also die sogenannte Grünglasscheibe, die beispielsweise durch Walzen hergestellt wurde, mit einer üblichen Strukturierungseinheit, beispielsweise einer entsprechend strukturierten Walze, strukturiert - dies geschieht bei einer Viskosität des Glases im Bereich ca. Ig (η/dPas) = 4 bis 7,6, d.h. zwischen dem Verarbeitungspunkt und dem Erweichungspunkt des Glases. - und danach kerami- siert. Die Keramisierung geht meist mit einem isotropen Schrumpfen einher, so dass sie sich nicht negativ auf die Strukturierung auswirkt. Die Strukturierung der Scheibe kann aber auch nach der Keramisierung erfolgen. Die strukturierte Glaskeramikscheibe weist vorzugsweise Strukturen mit Tiefen und Breiten in der Dimension weniger Zehntelmillimeter bis einiger Millimeter auf. Eine solche Strukturierung kann durch gängige Methoden zur Herstellung von Strukturen im mm- bis cm-Bereich wie Prägen, Ritzen, Spanen, chemisches Ätzen, Laserabla- tion etc. erfolgen.
Figur 1 veranschaulicht die gewählten Bezeichnungen, p ergibt sich aus der Summe aus Kanal- und Barrierenbreite. Auch die Scheibendicken t liegen im Bereich einiger Millimeter, wobei t dcr,annei enthält.
Übliche Scheibenformate sind beispielsweise ca. 700 mm x 400 mm.
Es ist ersichtlich, dass die Herstellung und insbesondere der Einbau eines solchen Flach-Backlights gegenüber Herstellung und Einbau vieler Backlight- Röhren enorm vereinfacht sind.
Auch bei den Flachbacklights gibt es dieselben unterschiedlichen Backlight- Typen wie in Röhrenform, so die oben erwähnten CCFL und EEFL.
Glaskeramiken weisen ein unitäres Spektrum an Eigenschaften auf, welche aus gezielter, kontrollierter, temperaturgesteuerter, partieller. Kristallisation resultieren. Abhängig von Zusammensetzung, Art und Weise der Herstellung des Grünglases und Anpassung des Temperaturregimes in der Heißnachverarbeitung weiß der Fachmann, bei einer Glaskeramik unterschiedliche Kristallphasenarten, kristallographische Spezies mit verschiedener Kristallmorphologie und -große sowie unterschiedliche Kristallmengen zu erzeugen. Dadurch lassen sich insbe- sondere die thermische Dehnung, mechanische Stabilitäten usw. einstellen. Eine herausragende grundlegende Eigenschaft von Glaskeramik stellt die hohe thermische Stabilität des Materials dar, welche im wesentlichen höher ist als diejenige gängiger Multikomponentengläser.
Glaskeramikscheiben werden bereits z.B. als Kaminsichtscheiben oder für Kochflächen verwendet.
Anforderungen an die Glaskeramikscheiben für die erfindungsgemäßen Verwendungen sind neben einer hohen Temperaturstabilität Eigenschaften wie beispielsweise eine hervorragende Transparenz.
Lange Zeit fehlte es den bekannten Glaskeramiken an Transparenz und/oder sie wiesen Eigenfärbung auf, so daß für den ein Einsatz in Beleuchtungseinheiten gar nicht in Frage gekommen wären.
Was die Temperaturstabilität von für die erfindungsgemäße Verwendung geeignete Materialien betrifft, so sollte diese höher als die von Hartglas sein. Gängige Gläser, die sich hier eignen und die z. B. vom Typ Aluminosilicatglas sind, weisen Transformationspunkte (Tg) im Bereich von 750 bis 800 °C auf. Bei solchen Temperaturen liegt das Glas also noch in festem Zustand vor.
Da für Glaskeramiken kein so genannter „Tg" bestimmt werden kann, ist es sinnvoll, einen von der Temperatur abhängigen, noch stabilen Zustand anhand der Viskosität der Glaskeramik in Abhängigkeit der Temperatur zu bestimmen. Eine geeignete Glaskeramik sollte auch bei höheren Temperaturen nicht viskos fließen und Lampenbetriebstemperaturen von > 800 °C, bevorzugt von > 900 °C, und weiter bevorzugt von > 1000°C standhalten.
Idealerweise setzt das viskose Fließen einer erfindungsgemäßen. Glaskeramik bei höheren Temperaturen als bei Kieselglas ein, am meisten bevorzugt ist die Glaskeramik ähnlich stabil oder noch stabiler als transluzente Keramiken, z. B. solche auf Basis von Al203.
Neben der hervorragenden Temperaturstabilität sollen die Glaskeramiken eine hohe Transmission im sichtbaren Bereich (zwischen 380 nm und 780 nm) bei einer Wanddicke von 0,3 mm aufweisen, beispielsweise > 75%, bevorzugt > 80 %, besonders bevorzugt > 90 %, welche Eigenschaft bei der Anwendung der Glaskeramikscheiben als Bestandteile einer Lampe von Bedeutung ist. Ganz besonders bevorzugt sind weiterhin Glaskeramiken, welche bei einer Wanddicke von 1mm im Wellenlängenbereich zwischen 400 nm und 780 nm > 75 % oder gar > 80 % Transmission aufweisen.
Insbesondere bei der Anwendung zur Hintergrundbeleuchtung in TFT- Bildschirmen spielt eine gute UV-Blockung eine wichtige Rolle. Unter Blockung wird eine Transmission von kleiner 1 % bei einer Schichtdicke von 0,3 mm verstanden. Die Blockung kann erreicht werden für Wellenlängen < 260 nm, bevorzugt < 300, < 315, < 365 nm.
Für einige erfindungsgemäße Verwendungen sollte die Glaskeramik gut verschmelzbar mit elektrischen Durchführungen sein, welche je nach Anwendung aus Molybdän, Wolfram oder Legierungen wie Vacon 11® („Kovar") bestehen. Somit kann ein dauerhaft hermetisch dichter Verschluss zwischen einer e- lektrisch und thermisch leitenden Metalldurchführung und dem Lampenmaterial bereitgestellt werden, und Probleme, die durch unterschiedliche Eigenschaften bezüglich der thermischen Ausdehnung der Materialien Glas und Metall entstehen, können umgangen, d.h. Spannungen können vermieden werden. So können thermische Ausdehnungskoeffizienten α2o/3oo zwischen 0 und 7 x 10"6/K, bevorzugt zwischen 3 x 10"6/K und 5 x 10"6/K erreicht werden. Für Verschmelzungen mit Wolfram sind Ausdehnungskoeffizienten zwischen 3,5 x 10"6/K und 4,3 x 10"6/K und für Verschmelzungen mit Molybdän Ausdehnungskoeffizienten zwischen 4,5 x 10"6/K und 5,0 x 10"6/K besonders bevorzugt.
Für die erfindungsgemäßen Anwendungen der Glaskeramiken ist auch von Bedeutung, dass die Materialien chemisch resistent sind, so dass z. B. Vorgänge in einer Lampe dauerhaft nicht beeinflusst werden. Die Materialien sollten nicht von Füllstoffen durchdringbar sein, also eine gute Langzeitdichtigkeit aufweisen. Auch sollten heiße, unter Druck stehende Füllstoffe keine Korrosion der Glaskeramik bewirken.
Die erfindungsgemäß verwendeten Glaskeramikscheiben werden mittels dem Fachmann bekannten Keramisierungsprogrammen hergestellt. Das Keramisie- rungsprogramm ist so zu gestalten, dass die erhaltene Glaskeramik für den jeweiligen Einsatz bezüglich der entsprechend erforderlichen Eigenschaften optimiert ist.
Für eine optimale thermische Stabilität kann es sinnvoll sein, den Glasanteil innerhalb der Glaskeramik zu , minimieren d.h. beispielsweise einen Kristallphasenanteil von wenigstens 60 Vol-%, bevorzugt wenigstens 70 Vol-%, besonders bevorzugt wenigstens 80 Vol.-% einzustellen, und/oder die Zusammensetzung der Restglasphase nahe an die reinen Kieselglases einzustellen.
Die Keramisierungsprogramme sind bezüglich Temperatur- und Zeitregime an- gepasst und abgestimmt auf gewünschte Kristallphasen, ebenso abgestimmt auf das Verhältnis von Restglasphase und Kristallphasenanteil sowie Kristallitgröße.
Ferner kann durch das Keramisierungsprogramm der Oberflächenchemismus bzw. ein Tiefenprofil für bestimmte Elemente eingestellt werden, wodurch im Verlauf der Keramisierung in oberflächennahen Bereichen z. B. ein gewünschter Gehalt an Alkalien eingestellt werden kann, auch in Feineinstellung von „alkaliarm" bis „alkalifrei".
Während der Keramisierung kann auch ein Konzentrationsgradient für bestimmte Elemente aufgebaut werden, was durch deren Einbindung in die Kristallphase bzw. deren Verbleib/Anreicherung in der Restglasphase bewirkt werden kann, insbesondere durch die Ausbildung einer glasigen Oberflächenschicht, deren Dicke und Zusammensetzung durch die Zusammensetzung des Ausgangsglases und die Keramisierungsatmosphäre bestimmt werden kann.
Das Keramisierungsprogramm ist zudem, sofern erforderlich, bezüglich Keimbil- dungs- bzw. Kristallentwicklungsregime an das gewünschte Maß der Abschirmung von UV-Strahlung angepasst.
Die UV-Blockungseigenschaften (Lage/Steilheit) der Glaskeramik können durch eine Reihe von Maßnahmen maßgeschneidert werden: Neben der Einführung von UV-blockenden Zusätzen , wie z.B. Ti02, sind bei Glaskeramiken gegenüber Gläsern weitere Einstellmöglichkeiten gegeben: Partikelgröße (angepasst bezüglich maximaler UV-Streuung), Partikelgrößenverteilung ( je homogener die Größe der Teilchen, desto steiler die Kante). Die Glaskeramik kann auch derartig bzgl. Ausgangsglas und Keramisierungsstatus eingestellt sein, dass sich der aktive Dotierstoff Ti ideal auf Restglasphase und Kristallphase verteilt. Je größer die Kristallparktikel sind, desto größer sind die UV-Blockungseigenschaften. Bevorzugt sind Partikelgrößen im Bereich 10 - 100 nm, wobei eine möglichst monomodale Partikelgrößenverteilung bevorzugt ist und bevorzugt zumindest 60 % der vorhandenen Teilchen in diesem Größenbereich liegen, wobei bevorzugt der Anteil an Kristallphase am Gesamtvolumen wenigstens 50 Vol.-% und höchstens 90 Vol.-% beträgt. So wird verhindert, dass die Gesamttransmission im Bereich um > 400 nm zu stark geschwächt wird, und wird eine steile UV-Kante im Bereich 360 - 400 nmerreicht.
In einer Ausführungsform der Erfindung weisen die für die erfindungsgemäße Verwendung geeigneten Glaskeramiken folgende Zusammensetzungen auf (in Gew.-% auf Oxidbasis)
Si02 50-70
Al203 17-27
Li20 >0-5
Na20 0-5
K20 0-5
MgO 0-5
ZnO 0-5
Ti02 0-5
Zr02 0-5
Ta205 0-8, bevorzugt 0-5
BaO 0-5
SrO 0-5
P205 0-10, bevorzugt 0 - 5, besonders bevorzugt 0 - < 4
Fe203 0-5
Ce02 0-5
Bi203 0-3
W03 0-3
Figure imgf000008_0001
sowie gegebenenfalls bis zu 4 Gew.-% von einem oder mehreren üblichen Läutermitteln wie z. B. Sn02, Ce02, As203, Sb203, Sulfate, Chloride.
Die Zusammensetzungen sind charakterisiert durch die Hauptkristallphasen Hochquarzmisch-Kristall (HQMK) und/oder Keatit.
Als Hauptkristallphase soll eine Kristallphase bezeichnet werden, deren Anteil an der Summe aller Kristallphasen größer als 5 Vo!.-% ist.
Glaskeramikscheiben aus diesem Zusammensetzungsbereich sind besonders geeignet für die Verwendung in flachen Backlight-Einheiten, und zwar als strukturiertes Substrat und/oder als die andere, den Strahlungsraum definierende Scheibe, also die Deckelscheibe. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die erfindungsgemäßen verwendeten Glaskeramiken folgende Zusammensetzungen auf (in Gew.-% auf Oxidbasis)
Si02 35 - 70, bevorzugt 35-60
Al203 14-40, bevorzugt 16,5 -40
MgO 0 - 20, bevorzugt 4 - 20, besonders bevorzugt 6-20
ZnO 0-15, bevorzugt 0-9, besonders bevorzugt 0-4
Ti02 0-10, bevorzugt 1-10
Zr02 0-10, bevorzugt 1-10
Ta2Oδ 0-8, bevorzugt 0-5, besonders bevorzugt 0-2
BaO 0-10, bevorzugt 0-8
CaO 0-10, bevorzugt 0 - < 8, besonders bevorzugt 0 -5, ganz besonders bevorzugt 0-0,1
SrO . 0-5, bevorzugt 0-4
B203 0-10, bevorzugt > 4 - 10
P205 0-10, bevorzugt 0-5, bevorzugt 0 - < 4
Fe203. 0-5
Ce02 0 - 5
Bi203 0-3
W03 0-3
Figure imgf000009_0001
sowie gegebenenfalls bis zu 4 Gew.-% von einem oder mehreren üblichen Läutermitteln wie z. B. Sn02, Ce02, As203, Sb203, Sulfate, Chloride.
Die Zusammensetzungen sind charakterisiert durch die Hauptkristallphasen Spinell, Sapphirin, HQMK, α-Quarz, Cordierit und entsprechende Mischkristalle, insbesondere Zn-Spinelle/Sapphirine, Mg-/Zn-HQMK.
Glaskeramikscheiben aus diesem Zusammensetzungsbereich sind besonders geeignet für die Verwendung als Deckscheiben in sehr heißen Lampen z.B. Halogen- oder HID-Lampen.
Durch Varianten der Keramisierungsbedingungen kann die UV-Blockung gezielt eingestellt werden. Die keramisierte Scheibe ist gegenüber einer nicht kerami- sierten Scheibe derselben Zusammensetzung, also ihrer Grünglasscheibe, hinsichtlich der UV-Blockungseigenschaften überlegen. Sie ist daher für die erfindungsgemäßen Verwendungen hervorragend geeignet, Durch das Vorhandensein von Ti02 in der Glaskeramik kann die gute UV- Blockung weiter verbessert werden. Daher enthalten die erfindungsgemäß verwendeten Glaskeramiken vorzugsweise wenigstens 0,1 Gew.-% Ti02, bevorzugt > 1 Gew.-% Ti02 und besonders bevorzugt > 2 Gew.-% Ti02.
Die Glaskeramikscheibe weist außerdem eine sehr hohe Solarisationsbestän- digkeit auf. So ist nach 15-stündiger Bestrahlung mit UV-Licht kein oder nur ein sehr geringer (1 % absolut, bevorzugt < 0,5 % absolut) Abfall der hohen Transmission im Sichtbaren, gemessen bei 750 nm, festzustellen.
Auch diese Eigenschaft ist für die erfindungsgemäßen Verwendungen wesentlich.
Auch hier ist sie den bisher verwendeten Glasscheiben überlegen.
Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen veranschaulicht werden.
Figur 2 zeigt die Transmissionskurven (Transmissionsgrad [%] vs. Wellenlänge [nm]) eines Ausführungsbeispiels A1 und eines Vergleichsbeispiels V1 für den Wellenlängenbereich 300 nm - 550 nm. Die Messungen wurden an 0,3 mm dicken Proben durchgeführt.
Bei dem Ausführungsbeispiel A1 handelt es sich um eine LAS (Li20-AI2O3-Si02)- Glaskeramik der folgenden Zusammensetzung:
Hauptbestandteil Gew.-%
Si02 67,1
Al203 21 ,3
Li20 3,8
MgO 1 ,1
ZnO 1 ,7
Ti02 2,6
Zr02 1 ,7
As203 0,2
K20 0,1
Na20 0,4 Die Keramisierung erfolgt in einem mehrstufigen Prozess, der durch Heizrampen und Haltezeiten gekennzeichnet ist. Die maximale Temperatur übersteigt dabei nicht 1000°C, die Haltezeiten sind dem optimalen Kristallitwachstum angepasst. Die Kristallitgröße liegt im allgemeinen . in der Größenordnung von 20 bis 90 nm, der Kristallphasenanteil beträgt mindestens 50 %.
Bei dem Vergleichsbeispiel V1 handelt es sich um ein Glas der folgenden Zusammensetzung:
Hauptbestandteil Gew.-%
Si02 71 ,6:
Ti02 4,0
B203 16,9
Al203 1 ,15
Na20 3,75
K20 1 ,45
CaO 0,6
MgO 0,4
As203 0,1
Figur 2 zeigt die. trotz des geringen Ti02-Gehalts von A1 gegenüber dem bereits gut UV-blockenden Glas V1 nochmals deutlich verbesserte UV-Blockung der Glaskeramik A1 bei ganz geringem vernachlässigbaren Transmissionsverlust im Sichtbaren.
A1 ist in einigen anwendungsrelevanten Basiseigenschaften bevorzugt gegenüber V1 : So liegt 0030/300 mit ca. 0 ppm/K deutlich unter dem von V1 (3,9 ppm/K), woraus sich ergibt, dass das Material beständiger ist gegenüber Temperaturwechsel, z.B. in heißen Lampen. Außerdem ist eine bessere Anpassung an Kieselglas gegeben, ein Material, welches auch oft im Lampenbau verwendet wird. Die thermische Belastbarkeit von A1 liegt bei mind. 850°C (darunter verformt sich das Material nicht mehr) gegenüber ca. 550°C für V1 ( Tg ~ 500°C)
Aufgrund seiner besseren UV-Blockung ist A1 als Lampenbestandteil, insbesondere für Lampen von Geräten, die Kunststoff-Bestandteile haben, die vergil- bungsanfällig sind, z. B. für Backlights, besser geeignet als V1. Effektiv wird dabei insbesondere der UV- A Bereich (um 365 nm) geblockt: Hier ergibt sich, wie Figur 2 zeigt, eine Verbesserung (Reduzierung) um 30 Transmissions- Prozentpunkte % (d.h. absolut) oder mehr.
Figur 3 zeigt die Transmissionskurven (250 - 550 nm) des Ausführungsbeispiels A1 und eines Ausführungsbeispiels A2, das sich von A1 nur durch seinen verringerten Ti02-Gehalt (2,0 Gew.-% statt 2,6) sowie seiner erhöhten Si02- (um 0,3 Gew.-%) sowie erhöhten Al203-, ZnO-, Zr02- (jeweils um 0,1 Gew.-% ) unterscheidet, sowie zweier Vergleichsbeispiele V2 und V3, die den Grüngläsern, also den unkeramisierten Grundgläsern, von A1 und A2 entsprechen, wobei V2 dieselbe Zusammensetzung wie A1 und V3 dieselbe Zusammensetzung wie A2 aufweist.
Die Messungen wurden an 0,3 mm dicken Proben durchgeführt.
Figur 3 verdeutlicht nicht nur die Verbesserung der UV-Blockung durch Erhöhung des Ti02-Gehalts (V2 vs. V3), sondern insbesondere die große Verbesserung der UV-Blockung durch die Keramisierung (A1 vs. V2 bzw. A2 vs. V3).
Figur 4 zeigt die Transmissionskurven der Ausführungsbeispiele A1 a und A1 b.
A1a und A1 b besitzen die gleiche Zusammensetzung wie A1. Sie enthalten jedoch aufgrund von Variationen im Keramisierungsprogramm Kristallite der mittleren Kristallitgröße von ca. 30 nm (A1 a) bzw. von ca. 50 nm (A1 b), die röntgen- diffraktometrisch bestimmt wurden.
Die Messungen sind an Proben mit einer Dicke von 4 mm durchgeführt worden.
Figur 4 zeigt, dass durch Variation der Partikelgröße ein Feintuning der UV- Kante möglich ist. In diesem Falle wurde durch Variation der Keramisierungsbedingungen, speziell der Maximaltemperaturen/Haltezeiten des Kristallwachstumsschrittes die Partikelgröße eingestellt.
Figur 5 zeigt die Transmissionskurve (350 - 600 nm) eines Ausführungsbeispiels A3 vor (A3a) und nach (A3b) einer 15-stündigen Bestrahlung mit einer HOK-4- Lampe.
Die Messungen wurden an 0,7 mm dicken Proben durchgeführt. Bei dem Ausführungsbeispiel A3 handelt es sich um die Probe einer alkalihalti- gen LAS-Glaskeramik mit einer Zusammensetzung nahe an der von A1 , nämlich
Hauptbestandteil Gew
Si02 67,3
Al203 21 ,3
Li20 3,8
MgO 1 ,1
ZnO . . 1 ,7
Ti02 2,3
Zr02 1 ,7
As203 0,3
K20 0,1.
Na20 0,4
Die Kurven zeigen, dass die bestrahlte Probe keine Solarisation zeigt. Die erfindungsgemäß verwendeten Materialien sind also äußerst solarisationsstabil.
Figur 6 zeigt die Transmissionskurve (300 - 600 nm) eines Vergleichsbeispiels V4 vor (V4a) und nach (V4b) einer 15-stündigen Bestrahlung mit einer HOK-4- Lampe.
Die Messungen wurden an 0,22 mm dicken Proben durchgeführt.
Das Vergleichsbeispiel V4 ist ein Glas der Zusammensetzung (in Gew.-%)
Si02 68,5
Na20 10,9
K20 4,7
CaO 5,0
BaO 4,0
ZnO 2,8
Ti02 1 ,5
Ce02 2,6
Die Kurven zeigen, dass im Unterschied zu A3 (s. Figur 5) eine Solarisation im Bereich der UV Kante aufgetreten ist. Damit wird auch die im Vergleich zu den erfindungsgemäß verwendeten Materialien deutlich schlechtere Eignung für die erfindungsgemäßen Verwendungen dokumentiert. Figur 7 zeigt noch einmal die Transmissionskurve von A1 , dieses Mal im Vergleich zu der des kommerziell erhältlichen Glases V4 sowie Weiterhin die Kurve (A4) einer Glaskeramik des Typs ZERODUR®, einem weiteren Vertreter der nulldehnenden LAS-Glaskeramiken mit Hochquarzmischkristallen als Kristallphase. Diese Glaskeramik zeichnet sich durch mittlere Kristallitgrößen > 68 nm und einen Kristallphasenanteil > 70 Vol-% aus.
Die Messungen wurden an 0,2 mm dicken Proben durchgeführt.
Die Kurven zeigen, dass A1 und A4 auch im Vergleich zu dem kommerziell für UV-Blockungsanwendungen, auch in Lampen, verwendeten Glas V4 gute Transmissionseigenschaften, nämlich eine hohe Transmission im Sichtbaren und eine ausreichend steile UV-Kante besitzen.
Figur 8 zeigt den Aufbau eines Flach-Backlights und zwar eines flachen EEFL (external electrode fluorescent lamp) mit erfindungsgemäß verwendeten Glaskeramikscheiben gemäß A1.
Bezugszeichen:
1a, 1 b = Glaskeramikscheibe
2 = Dielektrische Schicht
3a, 3b = Elektroden
4= MgO-Schicht
5 = Plasma
6 = Lichtemission im UV und im Sichtbaren
7 = Phosphorschicht zur Konversion insbesondere der UV Anteile
8 = Barriere
9 = Glasfritte
1a und 1 b sind Glaskeramikscheiben, es ist aber möglich, dass nur 1a oder 1 b eine Glaskeramikscheibe ist, während die andere Scheibe eine Glasscheibe, beispielsweise eine Aluminoborosilicatglasscheibe, darstellt. Für die Scheibe 1 a ist die gute UV-Blockung besonders wichtig, daher ist hier die Verwendung einer Glaskeramikscheibe besonders bevorzugt. Ausführungsbeispiel A5:
Eine gewalzte Grünglasscheibe, abgestimmt in ihrer Größe auf zukünftige Dis- playgrößen (z.B. von Monitoren (z.B. 17" oder 19" ) bzw. auch großformatigen 16:9 TV Systemen), der Zusammensetzung A1 wurde bei einer Viskosität von ca. 105 dPas mit einer strukturierten Walze strukturiert und danach in die Hochquarz-Mischristallphase keramisiert, so dass die Scheibe die gewünschte Kaηal- und Barrierenstruktur im mm-Bereich aufwies.
Die Scheibe wurde zur Herstellung eines Flachbacklights verwendet.
Figur 9 zeigt als Ausführungsbeispiel 6 eine Glaskeramikscheibe der Zusammensetzung A1 , die als Diffusionsplatte, die der homogenen Lichtverteilung dient, in ein Flachdisplay mit konventioneilen rohrförmigen Fluoreszenzlampen eingebaut ist. Bei geeigneter Einstellung der Kristall-Partikelgröße übernehmen diese aufgrund von Streueffekten die Lichtdiffusion und blocken ggf. noch letztes UV-A B/C ab.
Bezugszeichen:
1 = Fluoreszenzlampe mit UV-C-Blockung bis 254 nm, ggf. geblockt bis
313nm
2 = Reflektor
3 = Lichtleitendes Polymer
4 = Reflexionsplatte
5 = Diffusionsplatte
6 = Prismenplatte
7 = Pattern
Ausführungsbeispiel A7:
In einer weiteren Ausführungsform bestehen die Glaskeramikscheiben der Ausführungsbeispiele A5 und A6 aus einer transparenten Glaskeramik der Zusammensetzung
Gew.-% Bestandteil
58,5 Si02
20,3 Al203
4,2 MgO
8,4 ZnO 3,0 Ti02 5,0 Zr02 0,5 As203

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1) Verwendung einer Glaskeramikscheibe als Bestandteil einer Lampe.
2) Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Scheibe Teil einer Backlight-Anordnung ist.
3) Verwendung nach Anspruch 2, wobei die Scheibe Teil, eines Flach-Backlights ist.
4) Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Scheibe als Diffusionsplatte dient.
5) Verwendung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Scheibe eine Zusammensetzung aus dem folgenden Zusammensetzungsbereich (in Gew.-% auf Oxidbasis) aufweist: Si0250 - 70, Al20317 - 27, Li20 > 0 - 5, Na200 - 5, K200 - 5, MgO 0-5, ZnO 0-5, Ti020-5, Zr020-5, Ta2050-8, BaO 0 - 5, SrO 0 - 5, P205 0-10, Fe2030 - 5, Ce020 - 5 , Bi2030 - 3, W030 - 3, M0O30 - 3, übliche Läutermittel 0-4.
6) Verwendung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Scheibe eine Zusammensetzung aus dem folgenden Zusammensetzungsbereich (in Gew.-% auf Oxidbasis) aufweist: Si0235 - 70, AI2O314 - 40, MgO 0 - 20, ZnO 0 - 15, Ti020-10, Zr020 - 10, Ta2O50-8, BaO 0-10, CaO 0 - 10, SrO 0 - 5, B2O30-10, P2O50- 10, Fe2030 - 5, Ce020 - 5, Bi2030 - 3, W030 - 3, M0O30 - 3, übliche Läutermittel 0-4.
7) Verwendung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Scheibe wenigstens 0,1 Gew.-% Ti02, bevorzugt > 1 Gew.-% Ti02 enthält.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007141179A3 (de) * 2006-06-02 2008-10-16 Osram Gmbh Entladungslampe für dielektrisch behinderte entladungen mit rippenartigen stützelementen zwischen bodenplatte und deckenplatte
US7507681B2 (en) 2007-02-28 2009-03-24 Eurokera Glass-ceramic, articles and fabrication process
US8279162B2 (en) 2006-06-02 2012-10-02 Osram Ag Discharge lamp for dielectrically impeded discharge using a flat discharge vessel

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008143718A (ja) * 2006-12-05 2008-06-26 Canon Inc 光学ガラス
DE102008023826A1 (de) * 2008-05-08 2009-11-12 Schott Ag Verfahren zum Verbinden von Bauteilen aus Glas oder Glaskeramik
EP2450320B1 (de) * 2010-11-04 2014-01-08 Corning Incorporated Transparente AS2O3- und SB2O3-freie Spinellglaskeramik
TWI817081B (zh) 2014-10-08 2023-10-01 美商康寧公司 具有葉長石及矽酸鋰結構的高強度玻璃陶瓷
US11267747B2 (en) 2015-03-24 2022-03-08 Corning Incorporated High strength, scratch resistant and transparent glass-based materials
FR3036700B1 (fr) 2015-05-29 2021-04-16 Eurokera Vitroceramiques du type aluminosilicate de lithium, transparentes, essentiellement incolores, affinees a l'etain, avec une microstructure amelioree et des proprietes de dilatation thermique ameliorees
EP4446290A1 (de) * 2023-04-13 2024-10-16 Schott Ag Glaskeramik mit geringem phasenvolumen und hoher optischer extinktion in nuv/vis/nir

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2971110A (en) * 1959-08-26 1961-02-07 Gen Electric Metal vapor lamps
NL256854A (de) * 1959-10-15
JPS4817850B1 (de) * 1963-02-13 1973-06-01
JPS4822323B1 (de) * 1963-09-19 1973-07-05
FR1139622A (fr) * 1966-08-01 1957-07-03 Du Pont Réglage du ph dans les processus de dépôt électrolytique
US3873329A (en) * 1973-07-02 1975-03-25 Corning Glass Works Glass-ceramic article
US3885182A (en) * 1973-09-20 1975-05-20 Gte Sylvania Inc Lamp having light diffusing envelope
US3960533A (en) * 1974-09-20 1976-06-01 Gte Sylvania Incorporated Lamp having crystallizable light diffusing envelope
US4045156A (en) * 1974-12-23 1977-08-30 Gte Sylvania Incorporated Photoflash lamp
US4047960A (en) * 1976-06-18 1977-09-13 Corning Glass Works Refractory partially crystalline materials with good visible transparency
NL183092C (nl) * 1976-08-05 1988-07-18 Philips Nv Gasontladingslamp.
US4098612A (en) * 1977-07-11 1978-07-04 Gte Laboratories Incorporated Transparent yttria ceramics and method for producing same
AU528293B2 (en) * 1980-02-06 1983-04-21 Ngk Insulators, Ltd. Discharge lamp tube
US4841195A (en) * 1983-04-29 1989-06-20 U.S. Philips Corporation Discharge lamp having a yttrium aluminum garnet discharge envelope
JPS63162545A (ja) * 1986-12-26 1988-07-06 Central Glass Co Ltd 透光性結晶質ガラス
DE3840577A1 (de) * 1988-12-01 1990-06-07 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Entladungsgefaess fuer eine hochdruckentladungslampe und verfahren zu dessen herstellung
US5256940A (en) * 1989-11-08 1993-10-26 Matsushita Electric Works, Ltd. High intensity discharge lamp device
US5231062A (en) * 1990-08-09 1993-07-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Transparent aluminum oxynitride-based ceramic article
US5476821A (en) * 1994-11-01 1995-12-19 Corning Incorporated High modulus glass-ceramics containing fine grained spinel-type crystals
US5631201A (en) * 1996-07-29 1997-05-20 Osram Sylvania Inc. Translucent polycrystalline alumina and method of making same
US6583563B1 (en) * 1998-04-28 2003-06-24 General Electric Company Ceramic discharge chamber for a discharge lamp
JP3296779B2 (ja) * 1998-04-28 2002-07-02 三洋電機株式会社 平面型蛍光灯
EP0997445B1 (de) * 1998-10-27 2004-03-10 Corning Incorporated Glaskeramiken mit niedriger Ausdehnung
JP3928307B2 (ja) * 1999-07-22 2007-06-13 日本電気硝子株式会社 電灯用ガラス組成物
KR100715059B1 (ko) * 2000-02-15 2007-05-07 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 전기 램프 반사기 유닛
DE10017699B9 (de) * 2000-04-08 2008-04-17 Schott Ag Verwendung eines transparenten Scheibenpaketes als Verglasung für Sichtfenster in Raumstationen, Flugkörpern sowie Polarstationen in arktischen und antarktischen Breiten
DE10017696B4 (de) * 2000-04-08 2006-05-11 Schott Ag Transparente Abdeckung der Strahlungsquelle von Leuchten
JP2002173338A (ja) * 2000-12-01 2002-06-21 Asahi Techno Glass Corp 照明用前面ガラス
DE10110225C2 (de) * 2001-03-02 2003-07-17 Schott Glas Glaskeramisches Trägermaterial, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
EP1625099A2 (de) * 2003-04-01 2006-02-15 Corning Incorporated Lampenreflektorsubstrat, glas, glaskeramikmaterialien und herstellungsverfahren dafür
DE10346197B4 (de) * 2003-09-30 2006-02-16 Schott Ag Glaskeramik, Verfahren zur Herstellung einer solchen und Verwendung

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007141179A3 (de) * 2006-06-02 2008-10-16 Osram Gmbh Entladungslampe für dielektrisch behinderte entladungen mit rippenartigen stützelementen zwischen bodenplatte und deckenplatte
US8279162B2 (en) 2006-06-02 2012-10-02 Osram Ag Discharge lamp for dielectrically impeded discharge using a flat discharge vessel
US8284153B2 (en) 2006-06-02 2012-10-09 Osram Ag Discharge lamp for dielectrically impeded discharge with rib-like supporting elements between the bottom plate and the top plate
US7507681B2 (en) 2007-02-28 2009-03-24 Eurokera Glass-ceramic, articles and fabrication process

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