DE935446C

DE935446C - Elektrische Entladungsroehre mit einem Lumineszenzstoff und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE935446C
Application number: DEN1482A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Anne Kroeger
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1949-07-16
Filing date: 1950-07-13
Publication date: 1955-11-17

Description

Elektrische Entladungsröhre mit einem Lumineszenzstoff und Verfahren zu dessen Herstellung Bei elektrischen Entladungsröhren werden häufig Lumineszenzstoffe verwendet, die je nach ihrer zu erfüllenden Funktion eine verschiedene Zusammensetzung haben. Einige der am meisten verwendeten Materiale sind die- Sulfide, Selenide oder Sulfoselenide des Zinks und des Cadmiums.
Bekanntlich emittieren diese Stoffe, mit Schwermetallen aktiviert, bei Anregung durch Elektronen oder Ultraviolettstrahlen, Licht, dessen Lage im Spektrum von den verwendeten Aktivatoren,. vom Gehalt an Zink, Cadmium, Schwefel und Selen und weiter von der Art der Anregung abhängig ist. Es ist üblich, diese Lumineszenzstoffe durch Kupfer, Silber oder Gold zu aktivieren. Es ist jedoch bekannt, daß auch ohne Aktivator Lumineszenz bei Verbindungen auftreten kann, wenn sie in Anwesenheit eines Halogens hergestellt worden sind. Diese Erscheinung wird manchmal als Selbstaktivierung bezeichnet. Die Erfindung bezieht sich auf solche selbstaktivierten Stoffe.
Der Verwendung von Chloriden, Bromiden oder Jodiden haften Nachteile an, die ihre Ursache in der Tatsache finden, daß diese Halogenide zwei Funktionen haben, und zwar a) eine kristallisierende Fuktion, b) eine wesentliche Funktion beim Aufbau der Lumineszenzzentren im Kristallgitter.
Fluoride nehmen eine Sonderstellung ein, da sie nur die Funktion a) erfüllen. Weiter kann in bezug auf a) noch bemerkt werden, daß diese Funktion sich meist in einer Erniedrigung der Temperatur auswirkt, bei welcher der Stoff gebildet werden kann. Der- eigentliche Nachteil, -der mit der Verwendung von Chloriden, Bromiden oder Jodiden verbunden ist, entsteht dadurch, daß die für die Funktionen a) und b) erforderlichen Mengen im allgemeinen stark verschieden sind: Wird also für eine der beiden Funktionen die Optimalmenge gewählt, so-ergibt sich nicht die Optimalwirkung bei der anderen Funktion.
Eine elektrische Entladungsröhre nach der Erfindung enthält einen Lumineszenzstoff, der aus mindestens einem Element aus einer jeden-.- der nachfolgenden Gruppen zusammengebaut ist: i. Zink und Cadmium, 2. Schwefel und Selen, 3. Aluminium und ein durch Erhitzung erzieltes Reaktionsprodukt dieser Stoffe ist.
Die Aluminiummenge liegt vorzugsweise zwischen i0-5 und 3o Atomen je, ioo Atome Zink plus Cadmium.
Die anderen Elemente des Lumineszenzstoffes sind in bisher für die aktivierten Selenide, Sulfide oder Sulfoselenide des Zinks undloder Cadmiums' üblichen Mengen vorhanden.
Die der Erfindung zugrunde liegenden Untersuchungen haben ergeben, daßa Aluminium die Funktion b) des Halogens übernehmen kann. Die Wahl der optimalen Halogenmenge für die unter a) erwähnte Funktion beim Zusammenbau eines Lumineszenzstoffes für eine Entladungsröhre nach der Erfindung ist somit frei.
Ein anderer mit der Erfindung verbundener Vorteil liegt darin, daß in gewissen Fällen das Halogenid wegfallen kann, da die bei einer Entladungsröhre nach der Erfindung verwendeten Stoffe zwecks Erreichung des erwünschten Kristallisationszustandes auf hohe Temperatur erhitzt werden können. Die Verwendung der hier erwähnten halogenidfreien Verbindungen ist vorteilhaft, wenn in der Entladungsröhre, bei welcher der Lumineszenzstoff verwendet wird, Einzelteile vorhanden sind, die gegen besonders geringe Halogenmenge empfindlich sind.
Bei der Herstellung der Lumineszenzstoffe können die Fluoride# des Aluminiums, Berylliums, Magnesiums, Calciums, Strontiums, Bariums, Zinks - oder Cadmiums als Kristallisationsmittel verwendet werden.
Einige in einer Entladungsröhre nach der Erfindung verwendbare Lumineszenzstoffe-sind: i. Zinksulfid mit Aluminium, das eine bläue Fluoreszenz mit einem - Maximum bei etwa q.6oo A ergibt; z. Zink-Cadmiümsulfid mit Aluminium, das in Abhängigkeit vom Cadmiumgehalt eine blaue bis tiefrote Fluoreszenz aufweist. Die Lumineszenz der zwei erwähnten Stoffe ergibt sich sowohl bei Anregung durch Elektronen als auch bei Anregung durch Röntgenstrahlen oder Ultraviolettstrahlen.
Zur Erläuterung der Erfindung @vird nachstehend noch ein Ausführungsbeispiel der Herstellung des Lumineszenzstoffes beschrieben, der in einer Entladungsröhre nach der Erfindung verwendbar ist. Ausführungsbeispiel ioo g Zn S wird mit 30 cm3 einer Lösung von Al(N 03) 3 befeuchtet, das i o-2 Grammatom Aluminium je Liter enthält. Nach Trockendampfung wird die Masse gut gemischt und darauf während einer Stunde in einem Quarztiegel auf i2oo° C in einer H2 S Atmosphäre erhitzt. Das auf diese Weise hergestellte Produkt weist eine blaue Fluoreszenz mit einem Maximum bei etwa 460o A auf.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: - ' 1. Elektrische Entladungsröhre mit einem Lumineszenzstoff, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Stoff aus einem durch Erhitzung erzielten Reaktionsprodukt besteht, das ein oder beide Elemente aus einer jeden der nachfolgenden Gruppen enthält: i. Zink und Cadmium, 2. Schwefel und Selen, 3: Aluminium.
2. Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf je ioo Atome Zink plus Cadmium 1o-5 bis 3o Atome Aluminium vorhanden sind.
3. Elektrische Entladungsröhre nach den Ansprüchen i und-2, dadurch gekennzeichnet, daß derLumineszenzstoff außer-den bereits erwähnten Elementen auch noch Halogen enthält. q.. Verfahren- zur Herstellung eines Lumineszenzstoffes zur Verwendung bei einer elektrischen Entladungsröhre nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Xristallisationsmittel Fluoride mindestens eines der Elemente Aluminium, Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Zink und Cadmium verwendet werden. - Angezogene Druckschriften: -Britische Patentschriften Nr. 299 797, 513 332; italienische Patentschrift Nr. 370 150; niederländische Anmeldung Nr. 71 707; F. Fritz, »Leuchtfarben«, Verlag Bodenbender, 1940, S.67.