DE2035258C3 - Leuchtschirm für Abtaströhren - Google Patents
Leuchtschirm für AbtaströhrenInfo
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Description
werden beispielsweise gute Leuchtschinne erhalten, wenn man nach dem Sedimentationsverfahren ihn
Leuchtstoff in Wasser, in dem sich als Binder Kaliumsilikat oder Methylcellulose mit oder ohne weiteren
Sedimentationszusätzen, befinden, auf einer Glaswand (die Schinnfläche eines Elektronenröhrenkolbens)
absetzen läßt
Die Leuchtschinndicke ist mit entscheidend dafür, ob bei niedrigen Anregungsspannungen genügend
große Rasterhelligkeiten erzielt werden. Sehr dünne LeuchtschLunschichten lassen sich in brauchbarer
Qualität technologisch nur schwer herstellen, da sie zu Lochbildungen und fehlerhaften Rasterzonen
neigen. Außerdem dringen die Elektronen durch die Leuchtstofschicht hindurch und bräunen oder zerstören
die Glaswandung, auf w-lcher der Schirm aufgebracht
ist (eingebrannte Raster). Dadurch wird die Lebensdauer der Röhre stark herabgesetzt. Zu dicke
Leuchtschirmschichten werden nur in bis zu einer gewissen von der Elektronengeschwindigkeit abhängigen
Eindringtiefe angeregt. Das fluoreszierende Licht wird von den nicht angeregten Leuchtstoffkristallen
teilweise gestreut oder absorbiert, so daß zu geringe Rasterleuchtdichten erzielt werden.
Es wurde gefunden, daß Schirme mit terbiumaktiviertem
Yttriumsilikat guter Leuchtdichte erhalten werden, wenn die Leuchtschicht auf dem cm2
Rasteroberfläche 0,3 bis 1,2 mg Leuchtstoff enthält. Solche Schinne brennen nicht ein und sind beispielsweise
nach dem Sedimentationsverfahren herstellbar.
Mit Terbium aktiviertes Yttriumsilikat läßt sich mit relativ niedrigen Spannungen anregen. Schon bei
Anregung mit 10 kV erhält man für Abtastungszwecke genügend helle Leuchtschirme, deren genutzte
Leuchtfläche auch als Raster bezeichnet werden. Die Rasterhelligkeit läßt sich durch Erhöhung der Spannung
steigern, wobei gefunden wurde, daß bis zu Anregungspannungen von 30 kV noch keine Schädigung
des Leuchtstoffes eintritt. Die bei den einzelnen Anregungsstufen sich einstellenden Rasterhelligkeiten
sind reproduzierbar, d. h., es treten beim Betrieb von 100 und mehr Stunden keine Leuchtdichteverluste
auf. Die Einbrennfestigkeit wurde für den Bereich zwischen 8 und 30 kV festgestellt
Leuchtschinne, die mit Terbium aktivierten Leucbtstoff enthalten, fluoreszieren bei Elektronenstrahlanregung
grün, d. h., de/ Großteil des emittierten Lichtes strahlt im für das menschliche Auge grünen
Spektralbereich. Es ist für die Beurteilung der Gesamtemission
eines mit Terbium aktivierten Yttrium-Silikates für Fernsehzwecke wichtig, daß die Lichtemissionskurve neben dem Maximum im grünen
Spektralbereich noch ein zweites, kleineres Maximum bei etwa 580 πΐμ besitzt und darüber hinaus für entsprechend
gewählte Photozellen genügend lichtintensiv im langwelligen Rotbereich strahlt
Nachstehend wird in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Verbindung mit den Figuren beschrieben. Die in einer Elektronenröhre an einem mit Terbium aktivierten Yttriumsilikatleuchtschirm vermessene Emissionscharakteristik ist in der Fig. 1 als graphische Darstellung ersichtlich, wobei die ausgestrahlte Lichtenergie auf der Ordinate in beliebigen Einheiten aufgetragen ist.
Nachstehend wird in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Verbindung mit den Figuren beschrieben. Die in einer Elektronenröhre an einem mit Terbium aktivierten Yttriumsilikatleuchtschirm vermessene Emissionscharakteristik ist in der Fig. 1 als graphische Darstellung ersichtlich, wobei die ausgestrahlte Lichtenergie auf der Ordinate in beliebigen Einheiten aufgetragen ist.
Die Kurve i eaispri-jht einem Y8SiO5: Tb-Leuchtschirm,
die Kurve 2 entspricht einem Y2Si2O7 : Tb-Leuchtschirm.
Eine Verbreiterung des Emissionsbereichs wird erreicht, wenn man mit Terbium aktiviertes Yttriumsilikat
einsetzt, dem weitere, sogenannte Co-Aktivatoren zusetzt. Als sehr günstige Co-Aktivatoren erwiesen
sich weitere seltene Erden. Als Beispiel, wie die Emissionsbreite in dem blauen Spektralbereich
erweitert werden kann, zeigt die Kurve 3, die einem
^O5 ·" Tb' ^ entspricht,
ie F i g.
i
ie F i g.
i
2^5 p
Die F i g. 2 zeigt, wie sich die Nachleuchtcharakteristik
eines Y2SiO5: Tb-Leuchtschinnes darstellen
läßt. Auf der Abszisse sind die Abidingzeit, auf der Ordinate die Intensität (lOOVo beim Aufhören der
Erregung) aufgetragen.
Die F i g. 3 stellt schematisch vereinfacht einen Querschnitt durch eine Abtaströhre 1 mit einem
Leuchtschirm 2 auf Yttriumsilikat dar, das mit Terbium aktiviert worden ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Leuchtschirm für Abtaströhren, dessen welcher mit Terbium aktiviertist ^d dessen Ak&l
Leuchtschinnmaterial aus einer einzigen chemi- 5 vatormenge 10 * bis 10 * Gewichtsprozent betragt
sehen Verbindung besteht, dadurchgekenn- Je nach der gewünschten Farbtönung des Schirmes
zeichnet, daß das Leuchtschirmmaterial aus kann man entweder das Orthosilikat mit dreiwertigem
terbiumaktiviertem Yttriumsilikat besteht, des- Terbium aktiviert oder das Metasilikat ebenso aktisen
Aktivatormenge 10-» bis W~r~ Gewichtspro- viert, verwenden. Eine noch genauere Korrektur der
zent beträgt. lo gewünschten Farbe des Leuchtens ist durch Ver-
2. Leuchtschirm nach Anspruch 1, dadurch ge- wendung des Co-Aktivators Cer möglich,
kennzeichnet, daß das Leuchtschirmmaterial zu- Es ist bereits bekannt, für Leuchtschirme terbiumsätzlich mit Cer aktiviert ist. aktivierte Verbindungen zu verwenden, deren Emis-
kennzeichnet, daß das Leuchtschirmmaterial zu- Es ist bereits bekannt, für Leuchtschirme terbiumsätzlich mit Cer aktiviert ist. aktivierte Verbindungen zu verwenden, deren Emis-
3. Leuchtschirm nach Anspruch 1 oder 2, da- sion noch durch Cer-Zusatz verstärkt wird. Dabei
durch gekennzeichnet, daß das Orthosilikat 15 hat man festgestellt, daß die Yttriumvanadate, wenn
(Y2SiO,) oder das Metasilikat (Y2Si2O7) ver- durch ihre Emission durch Zusatz von Cer verstärkt
wendet wird. wird, wegen der Oxydation des Cer-Ions schwierig
herzustellen sind. Statt dessen hat man angeregt, Cer-
Phosphat zu verwenden und von Cer-Phosphat abge-
ao leitete Verbindungen herzustellen. Für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung ist jedoch eine Phosphatverbindung nicht geeignet, da die Phosphate ebenso-
Die Erfindung bezieht sich auf Leuchtschirme für wenig wie die Vanadate die hohe in Farbbildabtast-Abtaströhren,
z. B. zur Erzeugung von Farbfernseh- röhren erforderliche Elektronenstrahlenergie nicht
Signalen und speziell auf die Verwendung eines be- »5 vertragen.
stimmten Leuchtstoffmaterials für diesen Zweck. An Andererseits sind auch für Elektronenstrahlröhren
die Leuchtschirme von Abtaströhren zur Erzeugung zur Farbwiedergabe Yttriumsilikate mit einer teilvon
Farbfernsehsignalen werden außerordentlich weisen Ersetzung des Yttriums durch Cer verwendet
hohe Forderungen gestellt, so daß aus den zahl- worden. Diese Leuchtstoffe weisen jedoch ein vorreichen
chemischen Verbindungen, die aus Leucht- 30 wiegend blaues Leuchten auf, wobei sogar ein
stoffen in Elektronenstrahlröhren bekannt sind, eine wesentlicher Teil der spektralen Emission im Violetgroße
Anzahl derselben ausgeschlossen werden muß. ten liegt. Sie sind daher als Leuchtstoff für einen Ein-AIs
erste Anforderung für Leuchtschirme von Ab- komponentenschirm für Farbabtaströhren ungeeignet,
taströhren besteht die Erfordernis eines homogenen Ebenfalls ungeeignet sind Leuchtstoffe, die nur eine
Leuchtstoffs, der praktisch nur eine einzige möglichst 35 schmale Bande im grünen Spektralbereich besitzen,
kurze Nachleuchtzeitkonstante hat, als weitere For- Die mit Terbium aktivierten Leuchtstoffe haben
kurze Nachleuchtzeitkonstante hat, als weitere For- Die mit Terbium aktivierten Leuchtstoffe haben
derung eine genügend hohe Lichtausbeute im lang- eine äußerst kurze Nachleuchtdauer. Unter der Nachwelligen
Spektralbereich mit möglichst breitem Spek- leuchtdauer wird hier die Zeit verstanden, in der die
trum, so daß Farbfernsehsignale aus dem gesamten Leuchtintensität auf 10% abgeklungen ist. Verfolgt
Spektralbereich von Blau bis Rot erhalten werden 40 man den zeitlichen Verlauf der Strahlungsintensität
können. Da wegen der Aufteilung der Strahlung auf der mit Terbium aktivierten Yttriumsilikate nach Abwenigstens
drei Kanäle eine höhere Intensität als bei Gleichung
normalen Flying-Spot-Röhren erforderlich ist, wird schalten eines Erregungsimpulses, so zeigt sich, daß
weiterhin eine große Einbrennfestigkeit bis zu relativ sie einer exponentiell Nachleuchtzeitfunktion der
hohen Spannungen benötigt. Die bisher bei der Licht- 45 / = / . e-kt
punktabtastung verwendeten Leuchtstoffe genügen
diesen Anforderungen nur sehr unzulänglich. Das folgen, wobei der Faktor k in e~u bei den hier ge-Zinkoxyd
besitzt den Nachteil einer zu langen Nach- schilderten Leuchtstoffen beispielsweise 107 ist.
leuchtezeit, das ceraktivierte Calcium-Magnesium- (/< = Intensität nach einer Zeit I0 = Intensität vor
leuchtezeit, das ceraktivierte Calcium-Magnesium- (/< = Intensität nach einer Zeit I0 = Intensität vor
Silikat, das ceraktivierte Calcium-Aluminium-Silikat 50 Ausschaltung des Erregungsimpulses.)
oder das ceraktivierte Yttrium-Silikat besitzen zwar Wie Messungen ergaben, beträgt die Nachleuchtgenügend kurze Abklingzeiten, aber ihr Emissions- dauer der mit Terbium aktivierten Leuchtstoffe in maximum liegt im blauen Spektralbereich, so daß Abhängigkeit von der Aktivatormenge für
sie sich zu einer Farbwiedergabe gar nicht oder nur
oder das ceraktivierte Yttrium-Silikat besitzen zwar Wie Messungen ergaben, beträgt die Nachleuchtgenügend kurze Abklingzeiten, aber ihr Emissions- dauer der mit Terbium aktivierten Leuchtstoffe in maximum liegt im blauen Spektralbereich, so daß Abhängigkeit von der Aktivatormenge für
sie sich zu einer Farbwiedergabe gar nicht oder nur
schlecht eignen. Es ist auch nicht möglich, die un- 55 Y2SiO5: Tb = 120 bis ISOnsec
J! günstige Spektralverteilung der genannten Leucht- und für
stoffe dadurch zu verbessern, daß man Kombina- Y2Si2O7: Tb = 140 bis 200 nsec
:' tionen derselben verwendet, da sich in diesem Fall
' das unterschiedliche Nachleuchten der Komponenten Die Aktivatormengen können dabei in den Gren-
• dieser Kombinationen sehr störend bemerkbar 60 zen von 2 · 10~s bis 4 · 10~5 Gewichtsprozent vormacht.
Außerdem bereitet die Schirmherstellung liegen.
\ Schwierigkeiten, da die einzelnen Komponenten in Nach Angaben der Leuchtstoffhersteller werden
: verschiedener Weise bei der Selementierung abgesetzt mit Terbium aktivierte Leuchtstoffe gewonnen, wenn
; werden, so daß es schwierig ist, die gleiche Fluores- man Kieselsäure mit Yttriumoxyd und der ent-
'·< zenzfarbe zu reproduzieren. Es wurde gefunden, daß 65 sprechenden Aktivatormenge an Terbiumoxyd, einem
die obengenannten Bedingungen ohne zusätzlichen bestimmten Glühprozeß unterwirft. Die feinpulveri-Aufwaöd
durch die spezielle Auswahl eines Leucht- sierten Leuchtstoffe können nach den bekannten
schirmmaterials erfüllt werden können. Verfahren zu Leuchtschirmen verarbeitet werden. So
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2035258A DE2035258C3 (de) | 1970-07-16 | 1970-07-16 | Leuchtschirm für Abtaströhren |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2035258A DE2035258C3 (de) | 1970-07-16 | 1970-07-16 | Leuchtschirm für Abtaströhren |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2035258A1 DE2035258A1 (en) | 1972-03-09 |
| DE2035258B2 DE2035258B2 (de) | 1974-03-28 |
| DE2035258C3 true DE2035258C3 (de) | 1974-10-24 |
Family
ID=5776928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2035258A Expired DE2035258C3 (de) | 1970-07-16 | 1970-07-16 | Leuchtschirm für Abtaströhren |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Families Citing this family (5)
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| IT1229159B (it) * | 1989-04-07 | 1991-07-22 | Minnesota Mining & Mfg | Metodo per registrare e riprodurre l'immagine di una radiazione, pannello e fosfori per la memorizzazione dell'immagine di una radiazione. |
-
1970
- 1970-07-16 DE DE2035258A patent/DE2035258C3/de not_active Expired
Also Published As
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|---|---|
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| DE2035258A1 (en) | 1972-03-09 |
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|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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