CH329952A - Verfahren zur Herstellung von Leuchtstoffen für flimmerfreie Leuchtschirme in Fernsehbildröhren - Google Patents

Description

  Verfahren     zur    Herstellung von     Leuchtstoffen    für     flirnmerfreie    Leuchtschirme  in     Fernsehbildrühren       Die Erfindung bei-asst sich mit der Her  stellung von     Leuchtstoffen:    für     flimmerfreie     Leuchtschirme in     Fernsehbildröhren..    Die zur  zeit verwendeten Leuchtschirme in Fernseh  bildröhren zeigen besonders bei grossen Hellig  keiten bei 25 Bildwechseln pro     Sekunde    ein  unerträgliches Flimmern.

   Dies hat seine Ur  sache darin, dass die     Leuchtstoffe    eine nicht  geeignete     Nachleuchtdauer        besitzen.    Es     gibt     zwar gelbleuchtende Leuchtstoffe von geeig  neter     Nachleuchtdauer.    Da jedoch angestrebt  wird, dass der Leuchtschirm in möglichst  weissem Licht leuchtet, werden die     Leucht-          stoffe    aus verschiedenen Komponenten zusam  mengesetzt. Für diese     Weisslichtmischungen     steht die gelbe Komponente, wie bereits oben       erwähnt,    zur Verfügung, während die blaue  Komponente zurzeit noch nicht vorhanden ist.  



  Auf Grund der Erfindung wird vorge  schlagen, einen blau emittierenden     Leucht-          stoff    von geeigneter     Nachleuchtdauer    für       flimmerfreie    Leuchtschirme in Fernsehbild  röhren dadurch herzustellen,     dass    in eine  ultraviolett emittierende Grundsubstanz ein  solcher Aktivator eingebaut wird, welcher die  Lichtemission des entstehenden Phosphors ins  Blau verschiebt. Als ultraviolett emittierende.  Grundsubstanzen kommen besonders Alumi  niumoxyd,     Calciumphosphat,        Bariumsulfat     oder     Caleium-Magnesitun-Sililat    in Frage.

    Die Aktivatoren, die in diese Grundsubstan  zen eingebaut werden, sind vorzugsweise Ele-         mente    der seltenen Erden, beispielsweise     Sa-          marium,        Europium,        Ytterbium.     



  Die Überlegungen, die zu der Erfindung       geführt    haben, seien im folgenden an Hand  der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben:  Mit Hilfe der     Fig.    1 kann man sich - den  Leuchtmechanismus der     Kristall-Phosphore    in  ihrem Energieschema leicht verständlich ma  chen. Ein in     das        Leitfähigkeitsband    1 infolge  einer Energieabsorption gehobenes Elektron  kann entweder unter     2v-Emission    in ein freies       Leuchtzentrum    zurückfallen oder in einer       Elektronenfalle    ( trag ) 2 gefangen werden.

    Die Wahrscheinlichkeit für eine Befreiung  aus einer     Elektronenfalle    in das Leitfähig  keitsband 1 bei der Temperatur 0 ist gegeben  durch       -ET/k0          p=s.e     wobei s eine Konstante, ET die energetische   Tiefe  der Elektronenfalle, k die     Boltzmann-          Konstante    und O die absolute Temperatur  bedeutet.  



  Die mittlere     Verweilzeit        tw    der Elektronen  in den Fallen ist durch die Temperatur be  stimmt und gegeben durch  
EMI0001.0046     
    Das Nachleuchten der Phosphore komm  dadurch zustande, dass die in den Fallen  gefangenen Elektronen nach und nach durch      die Wärmeenergie befreit werden und dann  mit den Leuchtzentren     rekombinieren        können.-          Dieses    Schema soll gelten sowohl für die  Phosphore, deren     Abklingverlauf    einem     hyper-          bolischen    als auch für solche, deren     Abkling-          verlauf    einem exponentiellen Gesetz unter  liegt.

   Für die Phosphore der     zweiten    Gruppe  (e     ät-Verlauf    des     Abklingens)    müsste dann als  Zusatzbedingung eingeführt werden, dass das  angeregte     Elektron    nicht von allen Fallen     mit     gleicher Wahrscheinlichkeit eingefangen wer  den kann, sondern die in der Nähe seines     An-          regnngsortes    liegenden Fallen eine grössere   Fangwahrscheinlichkeit  besitzen.  
EMI0002.0016     
    Es ist bisher nicht möglich gewesen, einen  nachleuchtenden blau emittierenden Phosphor  auf der Grundlage der Silikate oder Sulfide  herzustellen.

   Diese Tatsache könnte daher  rühren, dass, wenn bei einem Phosphor der  angedeuteten chemischen     'Zusammensetzung     der Abstand der Elektronenfallen tief genug  ist, um ein Nachleuchten zu bedingen, dann  der Abstand  Unterkante des     Leitfähigkeits-          bandes    zum     Aktivatorterm     einer Energie  entspricht, welche nicht mehr zur Emission  von blauem Licht ausreicht.  



  Der Abstand der Bänder     E        (Fig.3)    ist  durch das     Grundkristallgitter    gegeben. Wird  jetzt ET grösser - längeres     Nachleuchten    -,  so muss     Ez    (da<B><I>EL</I></B>     ='E    - ET)     kleiner    wer  den, also die Wellenlänge des emittierten  Lichtes nach rot verschoben werden.  



  Unter Zugrundelegung der vorgetragenen       Hypothese    lassen sich folgendermassen nach  leuchtende, im Blauen emittierende Phos  phore herstellen:  Als Grundgitter wird eine solche Substanz  verwendet, deren     Energiebandabstand    eine       Ultraviolettemission    zulässt. Dies--bedeutet, dass  für sie der Abstand:     Unterkante-Leitfähig-          keitsband    zum     Aktivatorterm    Eh-gross ist.

   In  dieses     Grundgitter    werden Störstellen oder  Störatome so     eingebaut,    dass die Elektronen-    In dem  verbotenen Bereich  zwischen dem       Leitfähigkeitsband    1 und dem besetzten Band  3 wird sowohl der energetische Abstand der        Aktivatorterme     als auch der des Bodens  der Elektronenfallen von dem Band, dem sie  zugeordnet sind, gleich gross sein     (Fig.    2).  



  Für einen nachleuchtenden Phosphor ist  Voraussetzung, dass die Tiefe der Elektronen  fallen gross ist. Eine Abschätzung für     Leucht-          stoffe    zur Herstellung     flimmerfreier    Schirme  ergäbe unter der Annahme einer mittleren       Verweilzeit        tw    von     1/25    sec eine Tiefe der  Elektronenfallen von etwa 0,37     eV.            fallentiefe    ET grösser wird, damit, würde zwar       Ez    kleiner (die Emission nach längeren Wel  lenlängen verschoben), aber es wird erreicht,  dass<B>EL</B> dann gerade noch der Energie eines  blauen     Lichtquantes    entspricht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung eines Leucht- stoffes für flimmerfreie Leuchtschirme in Fernsehbildröhren, dadurch gekennzeichnet, dass in eine ultraviolett emittierende Grund substanz ein solcher Aktivator eingebaut wird, welcher die Lichtemission des entstandenen Phosphors ins Blau verschiebt. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die ultraviolett emittierende Grundsubstanz Aluminiumoxyd (A1203) ist. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, d'ass die ultraviolett emittierende Grundsubstanz Calciumphosphat (Ca"[P04]2) ist. 3. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet., dass die ultraviolett emittierende Grundsubstanz Bariumsulfat (BaS04) ist. 4. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die ultraviolett emittierende Grundsubstanz Calciummagne- siumsilikat (Ca2MgSi207) ist. <B>5</B>.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der einzubauende Aktivator ein Element der seltenen Erden, bei spielsweise Samarium, Europium oder Ytter- bium ist.