NO116510B

NO116510B -

Info

Publication number: NO116510B
Application number: NO161646A
Authority: NO
Inventors: W Wanmaker; J Verlijsdonk
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1965-02-13
Filing date: 1966-02-10
Publication date: 1969-04-08
Also published as: AT263096B; CH477086A; NL149631B; DE1572221A1; GB1074530A; SE321042B; BR6677058D0; DE1572221B2; ES322900A1; US3417027A; DK121246B; NL6501838A; DE1572221C3; BE676394A

Description

Fullmektig: Mag. scient. Knud-Henry Lund, Karl Johansgt. 25, Oslo 1.

Luminiserende nett.

Foreliggende oppfinnelse angår et luminiserende nett som f.eks. kan brukes i katoderør eller i kombinasjon med gassutlad-ningslamper.

I det siste er det utgitt en lang rekke publikasjoner som angår luminiserende forbindelser med et innhold av en eller flere sjeldne jordmetaller som aktivator. Man har spesielt gjort forsøk på å fremstille luminiserende forbindelser med rød lysutsendelse. Slike forbindelser er meget viktige ved fremstillingen av fargetelevisjons-billedrør, samt for å bedre fargegjengivelsen i kvikksølvdamp-utladningslamper, og da mer spesielt utladningslamper med høyt kvikksølv-damptrykk. Under disse undersøkelser har man lagt spesiell vekt på høy omdannelseseffekt, tilfredsstillende temporaturavhengighet og lys- utstrålingens dyprøde farge. Man har funnet at disse egenskaper ofte kan oppnås i kombinasjon med forskjellige luminiserende forbindelser, når europium brukes som aktivator. Det er f.eks. beskrevet europium-aktivert gadoliniumoksyd og europium-aktivert yttriumvanadat. Når diss forbindelser blir eksitert av elektroner eller av ultrafiolett lys, så utstråler de et dyprødt lys hvis maksimum ligger mellom 600 og 625 nm, noe som skyldés aktiveringen med europium. De videre egenskaper ved forbindelsene er meget sterkt avhengig av sammensetningen på det gitter som inneholder europium som aktivator.

Et luminiserende nett i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse inneholder en rødt luminiserende bestanddel med følgende sammensetning:

i hvilken

0,01<x<0,8

0,02<p<0,l8.

Det fremgår av denne formel at den rødt luminiserende bestanddel består av europium-aktivert yttrium- og/eller gadolinium-vanadat, hvor deler av vanadiumet er erstattet med arsen og/eller fosfo: Som andre kjente europium-aktiverte forbindelser, har også denne forbindelse en dyprød emisjon hvis maksimum ligger mellom 600 og 625 nm.

Undersøkelser i forbindelse med foreliggende oppfinnelse har vist at den rødt luminiserende bestanddel for et nett i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse, har en tilfredsstillende temperaturavhengighet, dvs. at omdannelseseffekten av den eksiterende bestråling til rød utstråling ved temperaturer mellom 300 og 600°C, ikke avviker særlig fra omdannelseseffekten ved romtemperatur. Denne egenskap er spesielt viktig når nettet- brukes i forbindelse med ut-ladningsrør med høyt kvikksølvdamptrykk, for å avhjelpe mangelen på rød utstråling fra en slik strålingskilde. I dette tilfelle plaseres vanligvis det luminiserende nett i kort avstand fra utladningsrøret,

og det blir derfor varmt som et resultat av varmeutstrålingen fra ut-ladningsrøret. Også i katoderør er denne venskap av viktighet, ettersoi man i dette tilfelle kan tillate høy nettbelastning, f.eks. når katode-røret brukes i televisjonsapparater.

Når et nett i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse brukes i televisjonsbilledrør, så har man videre den meget store fordel at fargen på den rødt luminiserende forbindelse, er hvit. Dette er spesielt viktig i forbindelse med billedrør for fargetelevisjoi

Hittil har man for det meste brukt sølv-aktivert sink/kadmiumsulfid,

og dette sulfid har en lysegul farge. Hvis man betrakter et farge-televisjonsbilde i et ikke fullstendig mørkt rom, f.eks. ved dagslys,

så er bildets farge ikke bare bestemt av det fremstilte luminiserende lys, men også av det reflekterte innfallende lys. Hvis den forbindelse som emiterer rødt lys, har en lysegul farge, så vil man på grunn av det innfallende lys få et skift over mot orange, noe som lett kan obser-veres av øyet. Hvis neimte forbindelse er hvit, som den rødt luminiserende forbindelse i et nett ifølge foreliggende oppfinnelse, så kan det ikke skje noen fargeforandring. Fargen blir bare litt mindre mettet noe som er mindre forstyrrende enn en fargeforandring.

Som nevnt ovenfor, så har det allerede vært foreslått å bruke europium-aktivert yttriumvanadat som rødt luminiserende bestanddel. Sammenliknet med denne forbindelse, så har forbindelser ifølge foreliggende oppfinnelse for det første den fordel at de har en mer tilfredsstillende temperaturavhengighet, og for det andre at lys-utstrålingen er mer monokromatisk rød og for det tredje at fremstillingen er betydelig enklere.

Sammenliknet med de rene fosfater av yttrium og gadolinium, så har de blandede forbindelser ifølge foreliggende oppfinnelse den fordel at de har høyere lysutbytte og mer tilfredsstillende temperaturavhengighet.

Videre har vanadatene hvor man ifølge oppfinnelsen har erstattet noe av vanadiumet med fosfor og/eller arsen, lavere metning når de blir truffet av elektroner, enn de ikke-substituerte vanadater.

Temperaturavhengigheten vil i det følgende bli for-klart med henvisning til eksempler. Med hensyn til den mer monokro-matiske røde utstråling, så skal det bemerkes at dette fenomen skyldes det faktum at fosfor- og/eller arsennoIdige vanadater, akkurat som rene vanadater og fosfater, har de samme sterke emisjonslinjer ved bølge-lengdene 615 og 619 nm, men i blandede forbindelser så vil linjen ved 619 nm være relativt sterkere enn linjen ved 615 nm.

Fremstillingen av de blandede forbindelser er enklere enn for vanadatene med tilsvarende sammensetning. Vanadatene fremstilles vanligvis fra oksyder av yttrium, gadolinium, vanadium og europium, eller fra forbindelser som gir disse oksyder ved oppvarming, f.eks. ammoniumvanadat, yttriumoksalat eller gadoliniumnitrat. Den reaksjon ved hvilken man fremstiller luminiserende vanadater, har meget lavt utbytte. På kjent måte kan man oppnå en forbedring ved å bruke en av de to utgangsforbindeiser i overskudd. Dette har imidlertid ulemper. Hvis man bruker et overskudd av yttrium- eller gadoliniumoksyd, så fremstilles det foruten det forønskede vanadat også europium-aktivert yttrium- eller gadoliniumoksyd. Emisjonsintensiteten ved kortere bølgelengder, dvs. ved ca. 6ll nm, er større for disse oksyder enn for de tilsvarende vanadater. Hvis man bruker et overskudd av ammoniumvanadat eller av vanadiumoksyd, så vil ofte noe av vanadiumoksydet bli igjen i det endelige produkt. Som et resultat så blir dette produkt gulfarget, noe som igjen kan gi opphav til den foran nevnte fargefor-andrlng på grunn av innfallende lys. Bruken av rent vanadiumoksyd medfører den risiko at det lett dissosierer til sterkt fargede oksyder av lavere valens, f.eks. det svarte VOg. Ved fremstilling av blandede forbindelser ifølge foreliggende oppfinnelse, så unngås disse ulemper.

Fremstillingen av oppfinnelsens forbindelser er relativt enkel. De foretrukne utgangsmaterialer er oksyder av yttrium og/eller gadolinium, som er blandet i forønskede mengder med den nød-vendige mengde ammoniumvanadat (NH^VOo)» diammoniumhydrofosfat {(NH^JgHPO^) og/eller arsenpentoksyd (AsgO^) og den nødvendige mengde europiumoksyd (EugO^). Blandingen oppvarmes i kvartsdigler i et par timer i en oksyderende atmosfære, f.eks. i luft. Denne oppvarming bør vanligvis utføres ved temperaturer mellom 700 og 1400°C. I visse tilfelle er det ønskelig å utføre oppvarmingen i trinn, dvs. at utgangs-materialet først oppvarmes et par timer ved lav temperatur, hvoretter reaksjonsproduktet knuses og blandes, hvorpå den fine blanding igjen oppvarmes et par timer ved en høyere temperatur. Denne fremgangsmåte kan etter ønske gjentas et par ganger. Nedenforstående tabell gir en oversikt over fremstillingen av fire forbindelser.

De forannevnte mengder av forbindelsene ble brukt i utgangsblandingen. De molare forhold som kan beregnes ut fra disse vektmengder, avviker svakt fra ovennevnte molare sammensetning. Denne teknikk er vanlig ved fremstillingen av luminiserende forbindelser, for å oppnå et jevnt reaksjonsforløp.

Følgende tabell II angir sammensetningen på en lang rekke forbindelser beregnet på grunnlag av vekten av de blandede ut-gangsforbindelser. Alle forbindelser ble oppvarmet på samme måte, dvs. tre ganger etter hverandre i to timer ved henholdsvis JOoPc, 1150°C og 1150°C.

Det relative lysutbytte i tabell II er blitt målt

med en eksiterende bestråling med en bølgelengde på 253»711111 med hensyn til et standard luminiserende pulver. Dette standardpulver besto av en blanding hvitt luminiserende antimon- og manganaktivert kalsium-halofosfat tilsatt en mengde kalsiumkarbonat, slik at lysutbyttet av kalsiumhalofosfatet ble redusert til 52>5%*

Det fremgår fra tbell II et optimum temperaturavhengighet oppnås i de forbindelser hvor verdien x ligger mellom 0,2 og 0,6, og med et europiumtrioksydinnhold (betegnet som p) mellom 0,05 og 0,10.

De forbindelser som i tabellen er angitt med numrene 1-12, er i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse. De forbindelser som er betegnet a, b, c og d, er de rene vanadater og fosfater. Disse forbindelser er tatt med i tabellen slik at de kan sammenliknes med oppfinnelsens forbindelser med hensyn til relativt lysutbytte.

Med hensyn til forholdet mellom yttrium og gadolinium og forholdet mellom fosforpentoksyd og arsenpentoksyd, så skal det bemerkes at dette har en neglisjerbar innflytelse på de luminiserende forbindelsers egenskaper. Hvis det er ønskelig, så kan man derfor benytte kombinasjoner av disse oksyder.

t

Claims

1. Rødt luminiserende forbindelse for anvendelse i luminiserende nett, karakterisert ved at den har følgende sammensetning:

i hvilken 0,l<x <0,8 0,02<p<0,l8.

2. Luminiserende forbindelse ifølge krav 1, karakterisert ved at 0,2<x<0,6 0,05<p<0,10.