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Mit Arsen und Silber aktivierter Zink- und bzw. oder Kadmiumsulfidleuchtstoff, welcher durch Elektronenstrahlen erregbar ist
Es ist erwünscht, dass die lumineszierenden Stoffe der Kathodenstrahlröhren (Leuchtstoffe), insbeson- dere solche, die in Fernsehröhren verwendet werden, mit weissem Licht leuchten. Dieses weisse Licht kann bei der weitaus grössten Zahl der in Bildröhren verwendeten bekannten Schirme auf unmittelbarem
Wege, insbesondere durch das Vermischen zweier oder mehrerer Leuchtstoffe verschiedener Farbe erreicht werden. Bei Leuchtstoffen der ZnS-Type geht man im allgemeinen so vor, dass man ein blaues Licht lie- ferndes, mit Silber aktiviertes Zinksulfidpulver und ein gelbes Licht lieferndes, mit Silber aktiviertes
Zinkkadmiumsulfidpulver vermischt, also ein Leuchtpulver, welches aus zwei Komponenten besteht, ver- wendet.
Durch Änderung des Mengenverhältnisses der beiden Komponenten kann man Schirme herstellen, die weisses Licht verschiedener Tönungen liefern. Diese und diesen ähnliche Leuchtpulvergemische wei- sen jedoch zahlreiche Nachteile auf. Diese Nachteile ergeben sich zum Teil bei der Herstellung der
Leuchtpulver, zum Teil beim Auftragen der Schicht auf den Schirm, also bei der technologischen Durchführung des Verfahrens. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass der fertige Schirm oft eine Farbungleichheit eines bestimmten Grades zeigt. Der Schirm ist nämlich während des Leuchtens nicht homogen einfarbig, sondern zeigt Farbinhomogenitäten, die mit blossem Auge erkannt werden können.
Um die besagten Nachteile zu vermeiden, ist es also zweckmässig, ein Leuchtpulver, bestehend aus einer Komponente, zu verwenden, u. zw. aus einer Komponente bestehende LeuchtpulverderZnS-Type, da von allen Leuchtpulvern, welche durch Elektronenstrahlung erregt werden können, Leuchtpulver der ZnS-Type den besten Wirkungsgrad aufweisen.
Gegenstand der Erfindung bildet ein aus einer Komponente bestehendes, durch Elektronenbestrahlung erregbares Leuchtpulver der ZnS-Type für Kathodenstrahlröhren, insbesondere für Bildröhren für Fernsehzwecke, dessen Licht dem idealen weissen Licht näher liegt als das Licht der bisherigen Leuchtpulver, wobei der Wirkungsgrad des Leuchtpulvers gleich dem bisher für Leuchtschirme verwendeten Pulver ist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich daher auf einen mit Arsen und Silber aktivierten Zink- und bzw. oder Kadmiumsulfidleuchtstoff, welcher durch Elektronenstrahlen erregbar ist. Die Erfindung besteht hiebei im wesentlichen darin, dass die Menge des Arsens 0, 2-5%, die Menge des Silbers 0, 01-0, 05% beträgt und das Mengenverhältnis von Arsen zu Silber gleich oder grösser als 10 : 1 ist.
Vorteilhaft werden im Sinne der Erfindung 0, 5-3% Arsen verwendet. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Mengenverhältnis des Arsens zum Silber grösser als 50 : 1. Ferner kann im Sinne der Erfindung das Leuchtpulver auch metallisches Nickel enthalten, dessen Menge zweckmässig nicht grösser als ein Hundertstel der Menge des Silbers ist.
Der Leuchtstoff gemäss der Erfindung enthält also mindestens zwei Aktivatoren. Wird z. B. ein ZnSLeuchtpulver hergestellt, so erzeugt das Arsen als Aktivator im wesentlichen ein starkes gelbes Band, wogegen das Silber das zum Erzeugen des weissen Lichtes notwendige blaue Band einbringt bzw. das eigene blaue Band des ZnS verstärkt. Der Farbton kann durch Änderung der Menge des Arsens beeinflusst werden.
Dieser Leuchtstoff unterscheidet sich also wesentlich von dem bekannten, durch ultraviolettes Licht erregbaren Zink- und bzw. oder Kadmiumsulfidleuchtpulver, welches mit Arsen und eventuell mit Kupfer oder Silber aktiviert ist, wobei die Menge des Arsens höchstens etwa 0, 2% beträgt. Hiebei leuchtet das Leuchtpulver, wenn es nur mit Arsen aktiviert ist, rot. Wenn neben dem Arsen auch Kupfer oder Sil-
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ber vorhanden ist, so werden die blauen Spektrallinien einer Quecksilberdampfentladungslampe zum Teil absorbiert, der Leuchtstoff wirkt also als Filter. Ähnliche lumineszierende Stoffe sind auch als elektrolumineszierende oder phosphoreszierende Stoffe bekannt.
Der Leuchtstoff nach der Erfindung ergibt demgegenüber eben zufolge seines Silbergehaltes bzw. durch das blaue Band dieses Silbergehaltes, weisses Licht, wobei das Leuchtpulver nicht durch ultraviolette Strahlung, sondern durch Elektronenbestrahlung erregt werden kann.
Soll auch das Nachleuchten des Leuchtstoffes nach der Erfindung beeinflusst werden, so kann man in das Leuchtpulver eine ein Hundertstel der Menge des Silbers nicht übersteigende Menge metallischen Nickels einbringen, wodurch die Emissionsenergie des Leuchtpulvers nicht merklich herabgesetzt, hingegen das Nachleuchten entsprechend der eingebrachten Menge des Nickels verringert wird.
Beim Leuchtpulver gemäss der Erfindung wird der Arsenaktivator z. B. in Form eines wasserlöslichen Arsensalzes in den Grundstoff eingebracht. Ein solches geeignetes Arsensalz ist z. B. NazHAs04'7HzO. Das Arsen kann jedoch auch auf eine andere Weise eingebracht werden. Den Silberaktivator bringt man in Form eines Silbersalzes, z. B. Silbernitrat in das Leuchtpulver ein. Das mit den Aktivatoren ausgerüstete Leuchtpulver wird zweckmässig in einer reduzierenden Atmosphäre, z. B. in einer Wasserstoffatmosphäre bei einer Temperatur von 800 bis 12000 C, geglüht.
Im Falle der Anfertigung eines ZnS-Leuchtstoffes verwendet man zweckmässig etwa 10/0 Arsenaktivator und etwa 0, 030/0 Silberaktivator, wobei man auch etwa 10-4 % Nickel dem Leuchtpulver zusetzen kann.
Fertigt man einen Zinkkadmiumsulfid-Leuchtstoff an, so kann die Menge des Silbers bei der unveränder- ten Menge des Arsens etwa 0, 050/0 betragen. In andern Fällen, z. B. bei ZnS-Leuchtstoffen kann man 3% Arsen verwenden, wobei die Menge des Silbers 0, 01% betragen kann. Die Menge des Silbers beträgt jedoch zweckmässig nicht mehr als ein Zehntel vorteilhaft sogar weniger als ein Fünfzigstel der Menge des Arsens.
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:1. Mit Arsen und Silber aktivierter Zink- und bzw. oder Kadmiumsulfidleuchtstoff, welcher durch Elektronenstrahlen erregbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Arsens 0, 2-5%, dieMenge des Silbers 0, 01-0, 050/0 beträgt und das Mengenverhältnis von Arsen zu Silber gleich oder grösser als 10 : 1 ist.
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Zinc and / or cadmium sulphide phosphor activated with arsenic and silver, which can be excited by electron beams
It is desirable that the luminescent materials of cathode ray tubes (phosphors), especially those used in television tubes, shine with white light. This white light can be applied directly to the vast majority of the known screens used in picture tubes
Ways, in particular, can be achieved by mixing two or more phosphors of different colors. In the case of phosphors of the ZnS type, the general procedure is to use a zinc sulfide powder which supplies blue light and is activated with silver, and a yellow light which supplies silver and which is activated
Zinc cadmium sulfide powder mixed, so a luminous powder, which consists of two components, is used.
By changing the proportions of the two components, one can produce screens that deliver white light of different tones. However, these and similar luminous powder mixtures have numerous disadvantages. These disadvantages arise in part in the manufacture of the
Luminous powder, in part when the layer is applied to the screen, i.e. during the technological implementation of the process. Another disadvantage is that the finished screen often shows some degree of color disparity. This is because the screen is not homogeneously monochrome while it is illuminated, but rather shows color inhomogeneities that can be recognized with the naked eye.
In order to avoid the aforementioned disadvantages, it is therefore advisable to use a luminous powder consisting of one component, u. ZnS-type luminous powder consisting of one component, since of all luminous powders which can be excited by electron beams, ZnS-type luminous powders have the best efficiency.
The subject of the invention is a single component, excitable by electron irradiation fluorescent powder of the ZnS type for cathode ray tubes, in particular for picture tubes for television purposes, the light of which is closer to the ideal white light than the light of the previous fluorescent powder, the efficiency of the fluorescent powder being the same as before powder used for fluorescent screens.
The present invention therefore relates to a zinc and / or cadmium sulfide phosphor activated with arsenic and silver, which phosphor can be excited by electron beams. The invention consists essentially in that the amount of arsenic is 0.25%, the amount of silver is 0.01-0.05% and the ratio of arsenic to silver is equal to or greater than 10: 1.
For the purposes of the invention, it is advantageous to use 0.5-3% arsenic. According to a preferred embodiment of the invention, the proportion of arsenic to silver is greater than 50: 1. Furthermore, within the meaning of the invention, the luminous powder can also contain metallic nickel, the amount of which is advantageously not greater than one hundredth of the amount of silver.
The phosphor according to the invention therefore contains at least two activators. Is z. If, for example, a ZnS fluorescent powder is produced, the arsenic as an activator essentially creates a strong yellow band, whereas the silver introduces the blue band necessary to generate the white light or strengthens the ZnS's own blue band. The hue can be influenced by changing the amount of arsenic.
This phosphor differs significantly from the known zinc and / or cadmium sulfide phosphor powder which can be excited by ultraviolet light, which is activated with arsenic and possibly with copper or silver, the amount of arsenic being at most about 0.2%. If the fluorescent powder is activated only with arsenic, it will glow red. If, in addition to arsenic, copper or silver
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If it is present, the blue spectral lines of a mercury vapor discharge lamp are partly absorbed, so the phosphor acts as a filter. Similar luminescent substances are also known as electroluminescent or phosphorescent substances.
In contrast, the phosphor according to the invention produces white light due to its silver content or the blue band of this silver content, the luminous powder not being excited by ultraviolet radiation but by electron radiation.
If the afterglow of the phosphor is to be influenced according to the invention, an amount of metallic nickel that does not exceed one hundredth of the amount of silver can be introduced into the luminous powder, whereby the emission energy of the luminous powder is not noticeably reduced, whereas the afterglow corresponds to the amount of nickel introduced is decreased.
When luminous powder according to the invention, the arsenic activator z. B. introduced into the base material in the form of a water-soluble arsenic salt. Such a suitable arsenic salt is e.g. B. NazHAs04'7HzO. However, the arsenic can also be introduced in another way. The silver activator is brought in the form of a silver salt, e.g. B. silver nitrate in the luminous powder. The luminescent powder equipped with the activators is expediently in a reducing atmosphere, e.g. B. in a hydrogen atmosphere at a temperature of 800 to 12000 C, annealed.
In the case of the production of a ZnS phosphor, it is advisable to use about 10/0 arsenic activator and about 0.030/0 silver activator, whereby about 10-4% nickel can also be added to the luminous powder.
If a zinc cadmium sulfide phosphor is made, the amount of silver with the unchanged amount of arsenic can be about 0.050/0. In other cases, e.g. B. with ZnS phosphors, 3% arsenic can be used, and the amount of silver can be 0.01%. However, the amount of silver is expediently not more than one tenth, advantageously even less than one fiftieth of the amount of arsenic.
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:1. Zinc and / or cadmium sulphide phosphor activated with arsenic and silver, which can be excited by electron beams, characterized in that the amount of arsenic is 0.25%, the amount of silver is 0.01-0.050/0 and the ratio is of arsenic to silver is equal to or greater than 10: 1.