DE1276259B

DE1276259B - Leuchtstoff mit roter Lumineszenz

Info

Publication number: DE1276259B
Application number: DEN30994A
Authority: DE
Inventors: Roelof Egbert Schuil
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1966-08-02
Filing date: 1967-07-28
Publication date: 1968-08-29
Also published as: AT270763B; SE332250B; GB1132182A; CH491494A; US3497458A; BE702146A; NL6610829A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES W¥W PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. σ.: C09k

HOIj

Deutsche Kl.: IZi-IS

2If-83/03

21g-13/25

Nummer: 1276 259

Aktenzeichen: P 12 76 259.3-41 (N 30994)
Anmeldetag: 28. Juli 1967
Auslegetag: 29. August 1968

In vielen Veröffentlichungen der letzten Zeit werden Leuchtstoffe beschrieben, die als Aktivator eines oder mehrere der seltenen Erdmetalle enthalten. Insbesondere wurde Leuchtstoffen, die bei Anregung mit Elektronen oder Ultraviolettstrahlung eine rote Emission aufweisen, große Aufmerksamkeit gewidmet. Derartige Stoffe sind nämlich zur Anwendung in Farbfernsehwiedergaberöhren und zur Verbesserung der Farbwiedergabe von Gasentladungslampen, insbesondere Hochdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampen, von großer Bedeutung. Bei den Untersuchungen wurden insbesondere die Ausbeute der Leuchtstoffe, die Lage der maximalen Emission im Emissionsspektrum und eine gute Temperaturunabhängigkeit beachtet. Unter »Ausbeute« ist hier das Verhältnis zwischen der von den Leuchtstoffen ausgesandten Strahlungsenergie und der Energie in der Strahlung, mit der die Leuchtstoffe angeregt werden, zu verstehen. In bezug auf die Lage des Maximums in der emittierten Strahlung sei noch bemerkt, daß eine Anwendung von Leuchtstoffen in Elektronenstrahlröhren für Farbfernsehzwecke angestrebt wird, bei denen das Maximum der Emission eine derartige Lage hat, daß der mit einem derartigen Stoff zu erzielende Farbpunkt in dem international vereinbarten Farbendreieck die Koordinaten χ=0,66 und y=0,34 aufweist. Diese Koordinaten sind nämlich für die rote Farbe eines Farbfernsehbildschirmes international vereinbart worden.

Eine erwünschte Temperaturunabhängigkeit spielt insbesondere bei der Verwendung des Leuchtschirmes in Kombination mit Hochdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampen eine große Rolle, ist aber auch bei hochbelasteten Bildwiedergabeschirmen für Farbfernsehzwecke von Bedeutung.

Es hat sich herausgestellt, daß verschiedene als Aktivator dreiwertiges Europium enthaltende Verbindungen diesen Anforderungen in erheblichem Maß entsprechen. Auch die Erfindung bezieht sich auf einen Leuchtstoff, der mit dreiwertigem Europium aktiviert ist.

Ein Leuchtstoff mit roter Lumineszenz nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem mit dreiwertigem Europium aktivierten Oxyd von Lanthan und Indium besteht, in dem das molekulare Verhältnis zwischen Indium und Lanthan zwisehen 1:0,7 und 1:1,1 liegt.

Die Europiummenge ist derart groß, daß das Verhältnis zwischen der Anzahl der Europiumatome und der Summe der Anzahl der Indium- und Lanthanatome zwischen 0,005 und 0,15 liegt.

Das Indium-Lanthanoxyd ist ein rot aufleuchten-Leuchtstoff mit roter Lumineszenz

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,

Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. D. Zeller, Patentanwalt,

2000 Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Roelof Egbert Schuil, Eindhoven (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 2. August 1966 (6610 829) -

der Stoff, bei dem die Ausbeute und die Farbe des Lumineszenzlichtes denen des bereits bekannten mit dreiwertigem Europium aktivierten rot aufleuchtenden Gadoliniumoxyds ähnlich sind. Im Vergleich zu dem Gadoliniumoxyd hat der Leuchtstoff nach der Erfindung den großen Vorteil, daß er viel preisgünstiger herstellbar ist. Außerdem bereitet die Anbringung auf einen Schirm weniger Schwierigkeiten als die des Gadoliniumoxyds, weil der Stoff im Gegensatz zu Gadoliniumoxyd keine alkalische Reaktion herbeiführt. Dies ist insbesondere bei Anwendung in einem Schirm für Farbfernsehröhren von Bedeutung, für den bekanntlich ein mit Bichromat gemischtes photoempfindliches Bindemittel benötigt wird. Durch die alkalische Reaktion des Gadoliniumoxyds wird das Bichromat nämlicli leicht in Chromat umgewandelt, das bei der photochemischen Erhärtung nicht die gewünschte Reaktion aufweist. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Leuchtstoffes im Vergleich zu Gadoliniumoxyd ist die weiße Eigenfarbe des Stoffes. Dadurch wird ein Farbstich, der auftritt, wenn Licht von außen her auf einen Fernsehbildschirm auftrifft, vermieden. Das Gadoliniumoxyd hat nämlich eine hellgelbe Farbe und reflektiert aus dem auffallenden weißen Licht hauptsächlich die gelbe Komponente. Dadurch weist die vom Zuschauer beobachtete rote Lumineszenzfarbe einen Stich ins Orange auf.

Außer dem Vorteil einer nicht alkalischen Reaktion ergeben sich in bezug auf das gleichfalls bekannte, mit dreiwertigem Europium aktivierte

809 598/550

Yttrium-Vanadat die gleichen Vorteile. Yttrium-Vanadat weist nämlich auch eine nicht alkalische Reaktion auf.

Die rote Emission des Lanthan-Indiumoxyds mit dreiwertigem Europium weist ein bei etwa 614 ΐημ liegendes Maximum auf. Wenn der Europiumgehalt in dem obenerwähnten Bereich verhältnismäßig hoch, nämlich zwischen 0,04 und 0,08 gewählt wird, ist die Emission nahezu völlig im obenerwähnten Bereich konzentriert. Für eine optimale Farbwiedergabe, insbesondere für Farbfernsehzwecke, ist dies sehr erwünscht.

Da Europium ein sehr kostspieliges Element ist, wäre eine Verringerung des Europiumgehaltes im Stoff sehr vorteilhaft. Es stellte sich heraus, daß eine Verringerung des Europiumgehaltes bei dem Leuchtstoff nach der Erfindung sehr gut möglich ist, obwohl sich die rote Emission dann durch das Auftreten kleiner Emissionsspitzen zwischen 580 und 610 πΐμ etwas weiter zum Orange verschiebt. Diese etwas weniger rote Emission hat aber den Vorteil einer Zunahme der Helligkeit. Der Europiumgehalt muß dabei zwischen 0,01 und 0,04 liegen.

Die Herstellung des Lanthan-Indiumoxyds mit dreiwertigem Europium ist sehr einfach. Nachstehend werden zwei Beispiele beschrieben.

Beispiel 1

2,9 g La₂O₃

2,8 g In₂O₃
0,35 g Eu₂O₃

werden gemischt und während 1 bis 3 Stunden an der Luft auf eine Temperatur von 800 bis 1600° C erhitzt. Das Reaktionsprodukt wird gemahlen und ist dann gebrauchsfertig. Die Ausbeute bei Elektronenanregung beträgt 4,5 bis 5,0%.

Beispiel 2
3,12 g La (NO₃)₃
3,01g In (NO₃)₃
0,14gEu(NO₃)₃

werden in Wasser gelöst, und dieser Lösung wird eine Lösung von Oxalaten, Peroxalaten, Karbonaten oder Hydroxiden, ζ. Β. der Alkalimetalle, zugesetzt. Dabei entsteht ein Niederschlag der entsprechenden Verbindungen von Lanthan, Indium und Europium. Dieser Niederschlag wird abfiltriert oder zentrifugiert und getrocknet. Der trockene Stoff wird dann während 1 bis 3 Stunden auf eine Temperatur zwischen und 1600° C erhitzt. Das Reaktionsprodukt wird gemahlen und ist dann gebrauchsfertig. Bei Elektronenanregung wird erne Ausbeute von nahezu 5,0 ⁰U gemessen.

Claims

Patentansprüche:

1. Leuchtstoff mit roter Lumineszenz, insbesondere für Leuchtschirme, Farbfernsehröhren und Gasentladungslampen, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem mit dreiwertigem Europium aktivierten Oxyd von Lanthan und Indium besteht, in dem das molekulare Verhältnis zwischen Indium und Lanthan zwischen 1:0,7 und 1:1,1 liegt und das Verhältnis zwischen der Anzahl der Europiumatome und der Summe der Anzahl der Indium- und Lanthanatome zwischen 0,005 und 0,15 liegt.

2. Leuchtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Europiumgehalt zwischen 0,04 und 0,08 liegt.

3. Leuchtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Europiumgehalt zwischen 0,01 und 0,04 liegt.