DE1487031A1

DE1487031A1 - Kathodenroehre

Info

Publication number: DE1487031A1
Application number: DE19661487031
Authority: DE
Inventors: Bartels Bernhard Emil
Original assignee: Sylvania Electric Products Inc
Current assignee: GTE Sylvania Inc
Priority date: 1965-06-16
Filing date: 1966-06-15
Publication date: 1968-12-05
Also published as: BE682603A; GB1153754A

Description

DiPUNO. 14„ Juni 1966

4 Frankfurt am Main 70 ' _Λ

Mn·*****. 27-T.U17079 1487031

Sylvania Electric Products, Inc., Wilmington, Seiware, USA Kathodenröhre

Die Erfindung betrifft Leuchtschirme für Kathodenröhren zur Wiedergabe von Farben.

Kathodenröhren für die Farbwiedergabe enthalten eine evakuierte Umhüllung mit einer Stirnfläche, einem auf Elektronenstrahlen ansprechenden Leuchtstoffschirm und eine Elektronenquelle innerhalb der Umhüllung zur Erregung des Leuchtstoffsohirmes.

Bei den üblichen Drei-Farben-Kathodenröhren enthält der Schirm ein sich wiederholendes Muster von Punkten oder Streifen, die rotes, grünes bzw. blaues Licht ausstrahlen₀ Der grünes Licht ausstrahlende Leuchtstoff besteht aus Zinkψ- Kadmium-Sulfid, das mit Silber aktiviert istο

Dieses grüne Licht ausstrahlende Zink-Kadmium-Sulfid ist sehr empfindlich gegen Vergiftung des Aktivators, wenn der Aktivator durch einen Stoff wie Kupfer, Eisen, Kobalt oder Nickel ersetzt wird« Er ist ferner empfindlich gegen Oxydation während der Herstellung der Röhre, wobei seine Wirksamkeit in unerwünschter Weise verringert wird. Zusätzlich gibt das Kadmium diesem Leuchtstoff eine unerwünschte gelbe Körperfarbe, so daß der Schirm einen gelblichen Ton hat, wenn man als grünes Licht ausstrahlenden Leuchtstoff Zink-Kadmium-Sulfid verwendet« Diese gelbe Körperfarbe ist unter gewöhnlichem Licht festzustellen und verzerrt die Farben, die bei Erregung des Leuchtstoffes ausgestrahlt werden.

Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß während der üblichen Herstellung des Leuchtstoffschirmes durch Drucken mittels ultravio-

8 09811/0755

U87031

letten Lichts die Belichtungszeit dee Ziiik-Kadmium-Sulfid-Leüohtstoffes durch ultraviolettes Licht, länger ist, als die Belichtungszeit für den rotes und blaues Licht ausstrahlenden Leuchtstoff. Hierdurch können die Leuchtstoffe, die rotes und blaues Licht ausstrahlen, auf dem Schirm vergiftet werden. Schließlich ist der Leuchtstoff aus Zink-Kadmium-Sulfid temperaturempfindlich, so daß während des Erhitzens bei der Herstellung unerwünschte Änderungen der Emissionsfähigkeit auftreten.

Der erfindungsgemäße Leuchtschirm ist dadurch gekennzeichnet, daß er als grünes Licht austrahlenden Leuchtstoff ein Wirt-Kristall aus Zink-Sulfid und Zink-Selenid enthält. Dieser Wirt-Kristall ist entweder selbstaktiviervSureh Silber aktiviert.

Die Zeichnungen zeigen:

Figo 1 ist ein Querschnitt durch eine typische Kathodenröhre zur Wiedergabe von Farben beim Fernsehen.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines Teiles der

Kathodenröhre mit einem die Farbe wiedergebenden Leuchtschirm mit einem Muster getrennter Gruppen von Leuchtstoffen,,

Figo 3 ist ein GoIoEo-Diagramm, welches das Verhältnis von kadmiumfreien farbausstrahlenden Leuchtstoffen in dem Schirm zeigt.

Fig. 4 ist ein C.I.Eo-Farbdigramm, welches die trichromatische Farbwiedergabe einer Ausführungsform der Erfindung darstellt«

Ein Leuchtschirm gemäß der Erfindung kann in einer Kathodenstrahlröhre 11 mit einer Maske verwendet werden. Die Kathodenstrahlröhre 11 hat eine geschlossene Umhüllung 15 mit einer Stirnfläche 17 und einer Basis 19, die gegen den Halsteil 13 abgedichtet istο Der Hals-

80981 1/0755

H87031 3 -

teil 13 enthält eine Elektronenquelle 21, beispielsweise drei Elektronenstrahler 43, 45 und 47 zur Lieferung von Elektronenstrahlen zur Erregung der rotes, grünes und blaues Licht ausstrahlenden Leuchtstoffe_o Ein Leuchtschirm 25 enthält zahlreiche rotes, grünes und blaues Licht ausstrahlende Funkte und befindet sich auf der inneren Oberfläche 41 der Stirnplatte 17° Eine Maske 27 mit zahlreichen Öffnungen 35, von denen jede einer Gruppe von rotes, grünes und blaues Licht ausstrahlenden Leuchtetoffpunkten 39 entspricht, 1st zwischen der Elektronenquelle 21 und dem Leuchtschirm 25 angeordnet. Die Elektronenstrahlen 43', 45' und 47* laufen duroh die öffnung 35 in der Maske zusammen und treffen jeweils auf die rotes, grünes und blaues Licht ausstrahlenden Punkte des Leuchtstoffe 39.

Die Leuchtstoffe sind auf der Stirnfläche 17 in üblicher Weise angebrachte Als blaues Licht ausstrahlender Leuchtstoff kann Zink-Sulfid verwendet werden, das mit bis zu 0,50 Mol# Silber aktiviert ist. Der rotes Licht ausstrahlende Leuchtstoffe kann einen Wirt-Kristall eines Vanadate eines dreiwertigen T-.etalles, und zwar von Yttrium, Gadolinium oder Lutetium enthalten· Dieser Wirt-Kristall kann mit 0,1 bis 20,0 Mol# in einer seltenen Erde wie Europium oder Samarium aktiviert sein.

Der grünes Licht ausstrahlende Leuchtstoff ist ein Zink-Sulfid-Selenid der Formel ZnS-ZnSe, wobei der Wirt-Kristall aus dem Zink-Sulfid-Säenid in fester Lösung 5 bis 80 MoljS Zink-Selenid enthält. Dieser Wirt-Kristall kann selbstaktiviert sein oder durch 0,001 bis 0,1 Gew.# Silber aktiviert sein.

In dem C.I.E.-Diagramm (Commision International d'Eclairage) nach Figo 3 bezeichnet der Umfang der hufeisenförmigen Figur monochromatische Orte, auf welchen das rote und das blaue Ende des Spektrums durch eine im wesentliche gerade Linie miteinander verbunden sind und ein reines Pupur bilden- Innerhalb dieser Punkte liegt das Gebiet der Färben_f die vom normalen menschlichen Auge aufgenommen werden» In Richtung des Uhrzeigers bezeichnen die den Umgrenzungen

BAD 809811/0755

U87031

benachbarten Nummern die reinen Wellenlängen in Millimikron. Di· V/ellenlängen des Purpurs werden wiedergegeben als Komplement· mono-' chromatischer, örtlicher V/ellenlängen durch die Illuminantβ 0 mit dem Suffix ο *u dem Wert in Millimikron. Jed« untβrecheidbar· Farbe kann also durch die Koordinaten X und Y definiert werden. Weiß ist ein Verhältniswert der kombinierten, primären Farbbeβtandteile _o Weiß kann also üblicherweise durch die Illuminant· 0 im Punkt 0 beim Schnittpunkt der X-Koordinate 0,310 und der Y-Koordinatf. 0,316 wiedergegeben werden,,

Eine annehmbare Rot-Emission für das Farbfernsehen wird duroh di· Koordinaten X im Bereich zwischen 0,550 bis 0,735 und T la Bereich zwischen 0,180 bis 0,450 wiedergegeben„

Die geraden linien GD und OE schließen das durch diese Koordinaten definierte Gebiet ein.

Eine brauchbare Blau-Emission für das Farbfernsehen wird duroh die Koordinaten X im Bereioh zwischen 0,070 und 0,200 und T im Bereioh zwischen 0,005 und 0,200 wiedergegeben. Die beiden geraden Linien GF und CG umfassende dieses Gebiet.

Für Vergleiche zwecke wurde ein Leuchtschirm für ein« Kathodenstrahlröhre mit einer Maske hergestellt. Der blaues Licht ausstrahlend· Leuchtstoff bestand aus Zink-Sulfid, das mit 0,010 Mol?i Silber aktiviert war; der rotes Licht ausstrahlende Leuchtstoff !»«stand aus Yttrium-Vanadat, das mit 5 KoI.yi Suropium aktiviert warf der grünes Licht ausstrahlende Leuchtstoff bestand aus einem Wirt-Kristall von Zink-Sulfid undlink-Selenid mit 65 MoI₀* Zink-Sulfid und 35 Mol.# Zink-Selenid, die durch 0,005 Gew„£ Silber aktiviert warenο Die Leuchtstoffe wurden auf die Stirnplatte durch da· übliohe Aufstäuben aufgebracht; sie hatten Teilchengrößen von etwm 2,0 bis 20 Hikron.

809811/0755

U87031

Ein weiterer Leuchtachirm gemäß der Erfindung hatte dieselben Bestandteile, war aber duroh das übliche Aufschlämmen hergestellt und hatte TeilohengrOfien von 0,5 bis 7*0 Mikron»

In allen fällen wurde jeder Leuchtstoff während der Herstellung 3 Hinuten lang duroh ultraviolettes Licht bestrahlt. Der fertige Leuchtschirm hatte beim Besehen duroh die Stirnplatte eine weiße Farbe, wenn er nicht duroh einen Elektronenstrahl erregt war«

Die Tabelle I zeigt das Verhalten von übliohen Kathodenstrahlenröhren im Vergleich zu Kathodenstrahlröhren gemäß der Erfindung₀

Fig» 4 zeigt ein Farb-Dreieok, das mittels Leuchtschirmen nach der Erfindung wiedergegeben werden kann.

809811/0755

Tabelle I

OO	Feldfarbe	Gesamter Strahl st rom in Milliampere	JDrei-Farbenröhre ohne Kadmium Grünt ZnS-ZnSe:Ag Rot: YVO,: Eu Blau: ZnSTAg	Farb-Koordi- nate χ y	Übliche Drei-Parben- röhre Grün: ZnS-ca&»Ag Hot: YVO.iSEu Blau: ZnSTAg	Farb-Koor- dinate χ y
	ςο ^grün	500 "	Helligkeit in Fuß- Lamberta	0,310 0,525	Helligkeit in Fuß- Lamberite	0,256 0,585
rot	500	37,1	0,645 0*325	35,2	0,645 0,326
blau	500	7,7	0,156 0^047	7,7	0,157 0,046
weiß _ (930O⁰K)	800	6,7		6,7
		29,1		28,1	LO LO

Claims

149703.1

Patentansprüche

Kathodenstrahlröhre mit einer evakuierten Umhüllung, einer Stirnplatte und einem Leuchtschirm und einer Quelle für Elektronen, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtschirm als grünes Licht ausstrahlenden Leuchtstoff ein Zink-Sulfid-Zink-Selenid enthält.

2· Kathodenstrahlröhre nach Anspruch, dadurch gekenn« zeichnet, daß der Leuchtschirm rotes, grünes und blaues Lioht ausstrahlende Leuchtstoffe enthält, wobei der grünes Licht ausstrahlende Leuchtstoff aus einem Wirt-Kristall von Eink-Sulfid und Zink-Selenid besteht, in welchem 5 bis 80 MdL# Zink-Selenid enthalten sind, und weloher durch 0,001 bis 0,10 Gew.* Silber aktiviert ist.

809811/0755