So bleiben Flachbildschirme flach
Die Fachzeitschrift für Nickel und seine Anwendungen
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Juni 2003 |
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In Flachbildfernsehern ist die Schattenmaske - wie die hier dargestellte – flach auf einen soliden Metallrahmen gespannt. Diese Metallrahmen müssen aus Nickellegierungen mit geringem Wärmeexpansionskoeffizienten gefertigt werden.
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Ein niedriger Expansionskoeffizient ist der Schlüssel für die Herstellung von Rahmen für die
Schattenmasken von Flachbildschirmen
Nickel magazine, Mai 5, 2003 -- Zwei Nickel-Eisen-Legierungen, die 36 % bzw. 42 % Nickel enthalten, haben eine neue Anwendung auf dem rasch wachsenden Markt für große Flachbildfernseher gefunden.
Ihr Hauptmerkmal ist ein extrem niedriger Wärmeexpansionskoeffizient, und das macht diese Legierungen - einschließlich der Legierung Invar(R) von Imphy Ugine Precision (IUP) und der neueren Legierung Pernifer® 42 ( K94100) von Krupp Thyssen VDM - ideal für die Rahmen, die die Schattenmasken der neuen Flachbildfernseher halten.
Das funktioniert so: Die Schattenmaske ist ein Raster, der unmittelbar hinter dem Fernsehbildschirm angebracht ist und für ein klares Bild sorgt. Ihre Funktion besteht darin, Elektronenstrahlen exakt zu den Hunderttausenden Punkten oder Pixeln auf dem Fernsehbildschirm zu lenken, die die Energie aus den Elektronenstrahlen in sichtbares Licht umwandeln. In konventionellen Bildröhren sind die Schattenmaske und der Bildschirm gekrümmt, wodurch größere Festigkeit erzielt wird. Bei einem Flachbildfernseher hingegen muss die Schattenmaske in einen soliden Rahmen eingespannt werden, um ihre Form zu behalten. Unter diesen Bedingungen ist es von ausschlaggebender Bedeutung, dass das Material des Rahmens sich nicht ausdehnt und die Maske verzerrt, auch wenn es während des Gebrauchs auf Temperaturen bis zu 100° C erhitzt wird.
Die Legierung muss auch der Hitze standhalten, die durch den Behandlungsprozess erzeugt wird, in dessen Verlauf der Rahmen und die Schattenmaske geschwärzt werden, um die Bildqualität zu steigern. Wiederum verhindert ein geringer Wärmeexpansionskoeffizient, dass sich die Maske ausdehnt und während der Abkühlung an Spannung verliert.
Die Legierung Pernifer 42 TVR ( K94100) von Krupp Thyssen VDM, die etwa 43 % Nickel plus Spuren von präzipitationshärtenden Elementen wie Niobium und Titan enthält, hat einen Wärmeexpansionskoeffizienten, der bei Temperaturen von 20 – 100° C zehn Mal geringer als der konventionellen Stahls ist. Der resultierende Werkstoff ist schweißbar, weist eine Zugfestigkeit von 1000 Megapascal (MPa) auf und zeigt keine Kriechexpansion unter Belastung. Die Legierung Invar von IUP, die etwa 36 % Nickel enthält, weist eine Zugfestigkeit von 630 MPa auf.
"Die Exporte nach Asien wachsen rasch", berichtet Sylvie Gindre, Leiterin der Kommunikationsabteilung von IUP. "Heute wird einer von drei Fernsehern in China hergestellt, und wir liefern Invar sowohl an die Hersteller von Fernsehröhren als auch an die Ätzer."
Jahr für Jahr werden weltweit mehr als 150 Millionen Fernsehgeräte verkauft. Obwohl immer noch 96 % der Umsätze auf konventionelle Geräte entfallen, sagt die US-amerikanische Marktforschungsgesellschaft iSuppli/Stanford Resources voraus, dass die Umsätze an Flachbildfernsehern bis 2005 12 Millionen pro Jahr erreichen werden.
Dies ist ein komplett neuer Markt für eine altbekannte und vielverwendete Legierung wie Invar, die seit ihrer Entdeckung vor mehr als 100 Jahren in großem Umfang in allen möglichen Anwendungen von Armbanduhren bis hin zu Thermostaten zum Einsatz kam.
Sylvie Gindre |
