heuchtsahira für parbfernsehbildröhren
.Die Erfindung betrifft einen heuchtschirs mit blau, grün
und rot emittierenden leuchtstoffelementen.
Hei den Bildröhren üblicher Yarbfernsehevpfänger sind auf
der Innenseite der p`rontplatte rot, grün bsw. blau emittie-
rende leuchtstoffelemente in Zorn sogenannter Farbtripel
angeordnet, die durch eine loohmsske von den drei Strahl-
systemen "ausgeleuchtet" werden. (Es sind auch Farbbildröh-
ren bekannt, bei denen die heuohtstoffelemente anders ge-
formt und angeordnet sind, wie s. ß. in "HCA-ängineer" 8d.11,
ßo. 2, Aug./Sept. 1965, B. 12 und 8d. 11, No. 6,
April/)iai
1966, 3. 20 beschrieben ist.)
Hei allen bekannten Zarbfernsehbildröhren ist das im Prin-
zip otatar* Probten, eine originalgetrsw Parbriedergobe
zu erroioäaa, pr@Vrtisol@ noeh aloht satriedoastellonä goldst,
nar seinen druad vor allen darin hat, da# die 1euohtstoffe
der wrsobiedoafarbig eaittiereaden Kantate
stob hiusioht-
lioh der »lligkeit und der Abt' ianteristik der lAni-
aesseasstrabl*g unterscheidet, ynd da# das aessohliohe Auge
die drei Grundfarben subjektiv als verschieden hell empfindet,
«oh vom die 1.e«histeffo abrollt gerechnet gleiee 14yoht-
diohten aufweisen. Qm dient fixtersohiede nu kwmpoasioren,
aünsen daher in der Praxis spenielle Vorkehrungen getroffen
werden, so da# die gewünscht* Wirkung erreicht wird.
Bei den
bekannten Schattenmasken-Barbbildröhren wird beispielsweise
die Energie einer als grau oder weiß empfundenen Wiedergabe
zu etwa 60 % von grün emittierenden Leuchtstoff,
etwa 20 x
vom blau escittierenden Leuchtstoff und etwa 20 % vom rot
emittierenden Leuchtstoff geliefert. Infolge dieser unter-
schiedlichen Znergiebeiträge der verschiedenen Leuchtstoffe
mg man bei den bekannten ?arbbildröhren mit untersahiedli-
ohen strahletröaen und einen relativ hohen ßesaststrahlstroa
arbeiten.
Bei den seit Jahren in Handel erhältlichen ?arbbildröhren
besteht der blau emittierende Leuchtstoff aus Zinksulfid,
du mit Silber aktiviert ist. Die CI8 (Cormission Internatio-
nale de 1'Nolairage) Erbkoordinaten der bei Anregung durch
Blektronen von den blau emittierenden hsuohtstottelesenten
erzeugten Luainessensstrabluni liegt bei dieses Zeuchtstott
in dem sieslich engen Bereich von etwa z =
0,14 bin 0,16 und
0,05 bis 0,10. Der rot sautierende Leuohtstott hat sehr-
taoh gewechselt. Die 013-ioordiaaten der bei
Anregung durchs
Blektroaen emittiertem @vaiaesseasstrshlung der ret «ittie-
rendea hl"htstottelll«te lagen jedoch isar in dar
engen
Dereieh s # 0,61 bie,0,iA,md i # 0,5= bin 0035: 1s08 der
grt satttieseade 1@us@tsi@stt hat msbtnals 4wsel"lt.
Die
Oli-tasinates der war dem pft emittieresien Zexeltstott-
elemeateb erzeugt« zrris«emsntxauwrg sobaamkt` dabei
in
dem relativ großen leret#1 s # 0,110 bin Ottes
1RMi t @# 0, M
bis 0g50.
lrets der durch die laderru4 der tusaweasetsMg vnd
Missiens-
s14s»ohatten der Zwpahtototte erreichten lerbesser»gen
wdse
es noch rgneohensvert, insbesondere die Blehtroaeastraälstson#
stärke herabzusetzen, die für die verschiedenen Weib- und
grau-
werte erforderlich sind und die für die Erzeugung einer
als
urbunt empfundenen Strahlung erforderlichen Strahlstromatär-
ken für die drei verschiedenen Leuchtstoffe möglichst gleich
groß au machen.
Die Auswahl der Leuchtstoffe wird durch die Forderung
be-
schränkt, daß die Leuchtstoffe hinsichtlich verschiedener
Eigenschaften möglichst weitgehend übereinstimmen müssen.
Eine dieser Eigenschaften ist die Abklingeharakteristik
der
Lumineszensstrahlung. Wenn die Leuchtstoffe hinsichtlich
der
Abklingaharakteristik nicht übereinstimmen, treten bei der
Wiedergabe bewegter Objekte Parbeehwänze auf. Die Leucht-
stoffe müssen außerdem so gewählt werden, daß der durch
sie
darstellbare Parbtonbereich für eine einigermaßen
original-
getreue und gefällige Farbwiedergabe ausreicht.
Die Auswahl der für Farbbildröhren verwendbaren Leuchtstoffe
wird außerdem dadurch weiter eingeengt, daß die Leuchtstoffe
bei der Herstellung der Bildröhren und auch während einem
langjährigen Betrieb chemisch stabil sein müssen. Viele
Leucht-
stoffe, die an sich gut brauchbar wären, scheiden aus, da
sich
ihre luainessenseigenschaften bei der Fertigung der Röhre
oder
im Betrieb verschlechtern.
Wie erwähnt, wurde in den handelsüblichen Parbfernsehröhren
bisher als blau emittierender Leuchtstoff immer
Zinksulfid,
das mit Silber aktiviert ist, verwendet. Dieser blau
«Littie-
rende Leuchtstoff wiest eine mäßige Abfallgeschwindigkeit,
eins hohe Farbsättigung, gute chemische Stabilität und eine
hohe Leuchtdichte auf,-die die relativgeringe Empfindlich-
keit des menschlichen lugen in blauen Spektralbereich kompen-
siert.-
Der grün emittierende Leuchtstoff hat zwei wesentliche
hnderunger. durchgemacht. Anfänglich wurde Zinkorthosilikat,
das mit alßangan aktiviert ist, verwendet, das dann abgeändert
wurde, um die Abfallezeit zu verkürzen und grüne Säume an
bewegten Objekten zu vermeiden. Schließlich wurde dieser
Leuchtstoff durch Zink-Cadmiumsulfid, die mit Silber akti-
viert ist, verwendet, welches hellere Bilder
ohne grüne
"Schwänze" liefert und eine ausreichende Farbsättigung so-
wie genügende chemische Stabilität aufweist.
Der rot emittierende Leuchtstoff war ein Problem, besondere
da die Empfindlichkeit des menschlichen Augen für rotes
Licht
verhältnismäßig gering ist und die vielen anderen Bedingungen,
wie .ausreichende chemische Stabilität, geeignete Abfallsseit
der Lumineszenz und ausreichende Leuchtdichte schwierig
zu
erfüllen waren. Der rot emittierende Leuohtetoff wurde mehr-
male gewechselt. Das anfänglich verwendete, mit Mangan akti-
vierte Cadmiumborat, das mit oranger Farbe emittiert und
eine
ungenügende chemische Stabilität hat, wurde durch Zinkortho-
phosphat mit Mangan als Aktivator ersetzt, an dessen Stelle
später Zink-Cadmiumsulfid mit Silber als Aktivator trat,
das
eine hellere Luainesaenz und bessere chemische Stabilität
aufweist. Dieser rot emittierende Sulfid-Leuchtetoff wurde
dann durch Yttriumorthovanadat mit luropium als Aktivator
ersetzt, das sieh durch eine hellere Emission und eine bes#
sere chemische Stabilität al,e der rot emittierende Sulfid-
leuchtstoff auszeichnet.
Keiner dieser bekannten rotemittierenden Leuohtetotfe und
auch keiner der vielen,e:perinentell unterruohten rot
frit-
tierenden Leuchtstoffe ist für die Verwendung
in einer Luminte-
sensechirm einer Parbternsehbildröhre in jeder gineiöht
all-
friedensteilend. Alle rot emittierenden Bildochirmelemente
erfordern in der Praxis nämlich einen merklich höheren
Strahlstrom, um eine Leuchtdichte zu erreichen, die der
der grün bzw. blau emittierenden Bildschirmelemente äqui-
valent ist. Als Folge davon ist für das ganze System also
ein relativ hoher Gesamtstrahlatrom erforderlich.
Ferner befallt sich die Zeitschrift "IEEE Transactions an
Broadcast and Television Receivers" Juli 1965, Seiten 33
bis 37, mit einer Durchrechnung der für eine Weißwieder-
gabe bei' einer Farbtemperatur von 93000 K erforderlichen
Strahlströme anhand der Grassmann'achen Gleichungen. Diese
Rechnung fährt auf drei sehr unterschiedliche Strahlströme,
wobei insbesondere der Strahlstrom für die roten Farbparti-
kel mehr als doppelt so groß wie für die blauen Farbpartikel
ist. Als Materialien sind für die roten Farbpartikel YYO4:Eu,
für die grünen Farbpartikel ZnCdS:Ag und für die blauen Parb-
Partikel ZnS:Ag zugrundegelegt.
Dem bekannten Stand der Technik gegenüber besteht die Auf-
gabe der Erfindung in der Angabe von Farbstoffen für den
Leuchtschirm einer Farbbildröhre, welche eine Wiedergabe
von Weiß- oder Grautönen mit besser übereinstimmenden
Strahl-
strömen ermöglichen. Außerdem soll der Geaamtetrahlstrom
für
-eine Weißwiedergabe oder Grauwiedergabe bestimmter Hellig-
keit gegenüber den herkömmlichen Bildröhren herabgesetzt
werden. Der Lösung dieser Aufgabe dient erfindungagesäß
die Verwendung einen rot emittierenden Leuchtstoffes aus
Yttriuao:idsulfid mit einem Europiunaktivator. Insbesondere
kann der Zuropiumaktivator mit einem Anteil von 2,5 bis
5,5
Molprozent in dem rot emittierenden Leuchtstoff enthalten
sein.
Ein derartiger Leuchtstoff erfordert zur Anregung in einer
bestimmten Helligkeit einen wesentlich geringeren Strahl-
Strom, als es bei den bisher verwendeten Rotleuehtetoffen
der Fall war. Außerdem lassen sich seine Farbkoordinaten
im Farbdreieck 9o wählen, daB für eine Weiß- oder Grauwieder-
gabe eine bessere Übereinstimmung den betreffenden Strahl-
etromes mit den Strahlntrömen für die Grün- und Blauleucht-
atoffe erreicht wird. Hierzu kann beispielsweise der Yttrium-
oxidsulfid-Leuchtstoff etwa 5 Molprozent Buropium enthalten
und bei Anregung durch Elektronenstrahlen Licht in den CIE-
Farbkoordinaten x -- 0,675 und y =
0,325 emittieren. Gute
Ergebnisse werden auch bei einem .Anteil von 3 Molprozent
Europiumaktivator erhalten, wobei eine Anregung durch-Elek-
tronenetrahleu eine Lichtemiselon mit den CIE-Farbkdb-rdina-
ten a = 0,663 und y a 0,33? zur Folge hat.
Ein Beispiel für besonders günstige Verhältnisee'1m
Sinne
der Aufgabe der Erfindung ergibt sich, wenn de:r grün emittie-
rende Leuchtstoff im wesentlichen aus Zini;-Cadmiam-Sulfid
mit einem Anteil von 0,005 bis 0,100 Gewichtsprozent Silber-
aktivator und der blau emittierende Leuchtstoff 12 wesent-
lichen aus Zinksulfid mit einem Anteil von 0,005 bis 0,030
Gewichtsprozent Silberaktivator besteht: Ein mit diesen
Leuchtstoffen aufgebauter Leuchtschirm zeichnet sich durch
einen geringeren Leistungsbedarf für eine bestirnte Leucht-
dichte einer umbunten Wiedergabe aus bzw. liefert er bei
gleicher Eingangsleistung eine hellere Weißwiedergabe als
übliche Parbbildsohirme.
Fur kommerzielle Empf9.ngerbildröhren, die für eine direkte
Betrachtung bestimmt sind, sind rot' emittierende
Leuchtstoffe
der angegebenen Art sowohl hinsichtlich der chemischen Bisen-
$chaften als auch der lumineezenzeigensahaften besser ver-
träglich mit den zur Verfügung stehenden grün bzw. blau
emittierenden Leuchtstoffen als die bekannten rot emittie-
renden Louchtstoffe. Farbbildröhren und Lumineszenzschirme
mit einem solchen Leuchtstoff können also bei der Erzeugung
urbunter Strahlung mit nahezu gleichen Strahlströmen für
die verschiedenen Leuchtstoffelemente betrieben werden und
der Gesamtstrahlstrom ist bei vergleichbarer Leuchtdichte
der urbunten Strahlung geringer als im bekannten falle. Wenn
man jedoch mit dem gleichen Gesamtstrahlstrom wie
bisher
arbeitet, erhält man eine höhere Helligkeit der urbunten
(weißen) Strahlung. Dies gilt unabhängig von der Art
der
grün bzw. blau emittierenden Leuchtstoffe, wenn auch in
Kombination mit speziellen Leuchtstoffen dieser Art beson-
dere Vorteile erzielt werden.
Bei einem anderen Ausf"hrungsbeispiel der Erfindung enthält
der Lumineszenzschirm blau, grün und rot emittierende Leucht-
stoffelemente, wobei die CIF-Farbkoordinaten der durch
Blek-
tronenstrahlen angeregten Luxineszensstrahlung der grün
emit-.
tierenden Leuchtstoffelemente, wie oben angegeben, im
Bereich
von x = 0,295 bis 0,35 und y = 0,58 bis 0,62 liegen.
Die Farbe
des von d esen Leuchtstoffelementen emittierter. Ziehtee
ist
ein gelbliches Grün im Vergleich zu dem bisherigen reinen
Grün.
Dies hat, wie zu erwarten ist, eine kleine Verschiebung
im
Farbton zur Folge. Unerwarteterweise sind die auftretenden
Farbtonänderungen subjektiv vorteilhaft und der zusätzlich
gewonnene Farbtonbereich umfaßt in der Praxis häufiger vor-
kommende Farbtöne als der nun nicht mehr darstellbare Parb-
tonbereich. Experimente haben außerdem gezeigt, daß viele
Personen eine objektive gelbgrüne Farbe subjektiv
als reinen
Grün empfinden.
Unerwarteterweiee ist bei einer solchen Wiedergabeeinrich-
tung außerdem ein geringer Strahletrom für die roten Leucht-
stoffelemente, ein geringerer Gesamtetrehletrom und gegebe-
nenzalle auch ein geringerer Strahletrom für die grün emit-
tierenden Leuahtatoffeleenente erforderlich als bisher,
um
weiß oder grau einer bestimmten Helligkeit darzustellen.
Die Strahletröme stimmen dabei besser überein als bei den
bisherigen Farbbildröhren.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert,
es neiget.:
Fig. i reine Schnittansicht einer Schattenmaeken-Parbfornaeh-
bildröhre mit drei @trahlexseu,gungse@rstemen und einem
Punktraaterleuehtechirm;
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil den Leuohtnchirmes
der in Fig. 1 dargestellten Röhren, gesehen in Rfohe
tune den Pfeiles A, mit der üblichen hexagonalen An-
- ordnung der Parbleuahtetoffpunkte Und Uohor dir *wko;
und
Fig: 3 ein CIE-Farbdiagramm, auf das bei der Erläuterung
der Unterschiede der :Einfindung swiechen dem Stand
dorr Taohnix betue genomen wird.
Die Erfindung kann bei allen bekannten ginrichtungen surr
wie.
Bergabe .farbiger ferusehbilder Anwendung finden. Die Ir
fol.
gendeu noch naher zu be4Cbreibenden Kombinationen.von
udht-
stoffelemonten kdnnen -eleo beiapitlaweire bei den, bildsähirwb
man Fron - Fekuemaskon-Rdhren, Pokurgittor-köbren,idindi,ofrn@
8t3hx@eyn:, Pro jel@tionen;r.@hreu, Inde@t@röhrexr- reit
hiniet@arr,@t#P#o@@,
und Schattenmaekenröhren mit einem oder mehreren Strahler-
zeugungesystemen verwendet werden. Die Leuchtschirme der
vorliegenden neuen Rühren können als P-22-Zeuchtschirme
bezeichnet werden. Die Leuchtschirme können aus Leucht-
atofxelementen verschiedenster Art, z. B. Schichten, Strei-
fen oder Punkten bestehen und weiß emittierende Leuehtstoff-
elemente enthalten.
Die neuen Kathodenstrahlröhren und liuminea$enzachirme kön-
nen in bekannter Weine hergestellt werden. Die Leuchtatoff-
elemente können beispielsweise durch Siebdruck oder
ein
photographisches Verfahren gebildet werden. Bei. Verwendung
photogräphiacher Verfahren können die leuchtetoffteilchen
in einem Photolack enthalten sein. Die Leuchtstoff-Photo-
lack-Mischung wird auf die Innenseite der Frontplatte
einer
Kathodenstrahlröhre oder eine andere Unterlage aufgebracht,
z. B. durch Aufsprühen oder Aufschlämmen, die gebildete
Schicht wird getrocknet, mit einem entsprechenden Muster
belichtet und dann entwickelt. Eine andere Möglichkeit be-
steht darin, einen Photolack ohne Leuchtstoff auf die Unter-
lage aufzubringen, die gebildete Schicht zu trocknen, mit
eineu, der Anordnung der Leuchtstoffbereiche entsprechenden
Muster zu belichten und dann zu entwickeln. Der Leuchtstoff
kann durch Absitzenlaesen oder Auf stauben vor der Belich-
tung, zwischen der Belichtung und der Entwicklung oder nach
der Entwicklung auf d:ie Photolackachicht aufgebracht
werden.
Nachdem die Leuchtatoffelemente gebildet worden sind,
wird
der Leuchtschirm in üblicher Weise mit einem Film überzogen
und aluminieiert. Anschließend wird er ausgeheizt und mit
Strahlerzeugungeayetemen, Masken, Gittern und Elektroden,
soweit diese erforderlich .sind, in einem Kolben
montiert,
der gewöhnlich aus dlae besteht. Die Röhre wird dann auege-
heizt, evakuiert und abgeschmolzen. Unter Unetänden kann
ein besonderes Ausheisen unmittelbar nach der Aluminieie-
rung den Leuchtschirms entfallen.
Fig. 1 und 2 zeigen als Ausführungebeiapiel der Erfindung
eine Schattenmasken-Farbfernsehbildröhre üblicher Bauart.
Die Röhre enthält einen Glaskolben 21, in dessen Hals drei
Elektronenetrahlerseugungssysteme 23 angeordnet sind, die
drei Elektronenstrahlen auf einen gegenüberliegenden Bild-
schirm schießen. Der Bildschirm enthält einen.Zim.ineesens-
schirm 25, der auf eine
Frontplatte 27 aufgebracht
ist, welche einen Toll den Kolbens 21 bildet. Der Zuaines--
sensschirm 25 besteht aus einer Vielzahl von rot, grün bzw.
blau emittierenden Leuchtstoffpunkten, die in lig. 2 mit
8, B bsw. ß bezeichnet sind und auf der Innenseite 35 der
Frontplatte 27 haften. Die Leuchtetoffpunkte, sind in einem
regelmäßigen, sich wiederholenden Musteraus Dreiergruppen
angeordnet, welche jeweils drei Leuchtstoffpunkte enthalten,
die Licht verschiedener Farbe emittieren. Der aus den Leucht-
etoffpunkten bestehende Luminesaensschisn ist
mit einer re-
flektierenden Aluminiumschicht 37 überzogen. In nahem Ab-
stand hinter der Frontplatte 27 befindet sich eine Schatten-
oder lochmagke 39 aus Metallblech, die für jede Leuchtstoff-
punkt-Dreiergruppe eine Öffnung 41 aufweist. Die Maske ist
mit Halterungefedern 43 verbunden, die ,die Maske an Holzen
45 haltern, welche am Kolben 21 befestigt sind. Die
Maske 29
ist derart zwischen,-den Strahlerzeugungssysteaen
23 und der
Frontplatte 27 angeordnet, da£ ins Betrieb ein Teil jedes
von
einen der drei Systeae:erseugten Blektronenetrabls unter
einem etwas anderon,Winkel durch die einzelnen höeher.der
Maske fällt und einen verschiedenen I,euchtstotfpgakt an
der
Dreiergruppe anrest# In Idealfalle trifft der,Blehtronen-
strahl den ersten Systems also nur rot emittierende Leucht-
stoffbereiche, der Elektronenstrahl des zweiten Systeme nur
grün emittierende Leuehtstoffbereiche und der Elektronen-
strahl den dritten Systeme nur die blau emittierenden
Leucht-
Btoffbereiche. Der Einfachheit halber soll. im folgenden vom
roten, grünen bzw. blauen Strahlstrom gesprochen werden,
deren Summe als Geeamtstrahlstrom bezeichnet wird.
Die blau emittierenden heuchtetoffelemente bestehen vor-
zugsweise im wesentlichen aus Zinksulfid mit etwa 0,015
Gewichtsprozent Silber als Aktivator. Der Anteil des als
Aktivator dienenden Silbers kann im Bereich von 0,005 bis
0,0'50 Gewichtsprozent liegen. Andere blau emittierende
Leuchtstoffe, die im wesentlichen die gleichen Emissions-
eigenschaften haben wie ein solcher Zinäeulfid/Silber-
leuchtstoff können ebenfalls verwendet Werden. Blau
emit-
tierende leuchtgtoffelemente dieser Art weisen einen
Wir-
kungsgrad von etwa 3 bis etwa 15 %umen/Watt und eine Nach-
leuohtdauer in der Größenordnung von 10 bis 1000 Mikros
Sekunden auf. Die CTE-Farbkoordinaten der von den blau
emittierenden Leuchtstoffelementen erzeugten Strahlung
lie-
gen etwa in den Bereichen x == 0,140 bis 0,160 und y
- 0,050
bin 0,10D, wie durch den Bereich K in Fig. 3 angegeben
ist.
Die bevorzugten Werte sind etwa x ¢ 0,150 und y
- 0.060 ent-
sprechend dem Punkt 1 in Fig. 3.
Die rot emittierenden Leuehtgtoffelemente bestehen vor-
zugeweise aus einem Yttriumoxysulfid, das mit etwa 5,0
Molproeent Europium aktiviert ist. Ein Leuchtstoff
dieser
Gruppe hat die molare Zuennetzung Z1o9Euoi102s,
der
Europiumanteil beträgt dabei 5 Molprosentbeaogen
auf den.
Anteil an rttrium ptu fropiwe. Der Aktivatorgehalt,
also
der Gehalt an Europium, kann bei diesem Leucht$toff im
Bereich zwischen 2,5 und 5,5 Molprozent bezogen auf den
Anteil an Yttrium plus Buropium liegen. Wenn der Europium-
anteil zwischen 2,5 und 3 Molprozent liegt, ist die Leucht-
dichte verhältnismäßig hoch, die Farbsättigung jedoch etwas
geringer, während bei einem Buropiumgehalt zwischen 5,0
und 5,5 Molprozent der Leuchtstoff ein stärker gesättig-
tes Rot emittiert, dafür aber eine etwa geringere Hellig-
keit hat. Bei Anregung durch einen Elektronenstrahl lumi-
nesziert ein solcher Leuchtstoff mit roter Farbe. Der
Leuchtstoff ist ein Linien-Emitter mit einem Hauptmaximum
der Emission bei etwa 6262 AE und einem starken Neben-
maximum bei etwa 6175 AE. Bei einem Buropiumgehalt von
etwa 5,0 Molprozent sind die CIE-Koordinaten der vom Leucht-
stoff emittierten Strahlung etwa z = 0,675 und y
a 0,325.
Bei etwa 3,0 Molprozent Europium liegen die CIE-Koordina-
ten der Lumineszenzstrahlung bei etwa x =
0,663 und y = 0,337.
Ein rot emittierender Leuchtstoff mit 5,0 Molprozent Europium
kann u. a. durch das folgende Verfahren hergestellt werdent
Man löst etwa 214.g Yttriumoxyd und 17,6 g Europiumoxrd
in
Salpetersäure und verdünnt mit Wasser auf etwa 3500 ml.
Der
salpersauren Lösung werden unter dauerndem Rohren etwa 2300
ml einer 10 %--igen Oxalsäurelösung zugesetzt, dabei entsteht
ein Mischniederschlag aus Yttriumi- und'Europiumoxalat.
Der
Niederschlag wird abgefiltert, gewaschen, getrocknet und
dann etwa eine Stunde bei etwa 12500 C in Luft erhitzt,
um
ihn in ein Mischoxyd übersuttihren. Das Mischoxyd wird dann
in strömendem Schwefelwasserstoff etwa eine Stunde auf etwa
1100o C erhitzt, anschließend läät man es auf Rawnterperatur
abkühlen. Das Produkt hat eine helle Körperfarbe
und die
empirische Formel Z 109%01 023, wie durch chemi,sohe und
Röntgenanalysen festgestellt wurde. Dieser Leuchtstoff wird im
folgenden als Yttriumoxyeulfid mit 5,0 Molprozent Buropium bezeichnet. heuchtsahira for parb television picture tubes
The invention relates to a heuchtschirs with blue, green
and red-emitting fluorescent elements.
The picture tubes of standard television receivers are on
the inside of the front plate red, green, etc. blue emitting
Rende fluorescent elements in anger of so-called color triples
arranged by a loohmsske of the three beam
systems are "illuminated". (There are also color picture tubes
ren known in which the hay elements are different
shaped and arranged, as s. ß. in "HCA-ängineer" 8d.11,
ßo. 2, Aug./Sept. 1965, B. 12 and 8d. 11, No. April 6 / ) iai
1966, 3. 20.)
In all known Zarb television picture tubes, this is in principle
zip otatar * Probten, an originalgetrsw Parbriedergobe
zu erroioäaa, pr @ Vrtisol @ noeh aloht satriedoastellonä goldst,
Nar has his druad above all in the fact that # the 1 euhtstoffe
the wrsobiedoafarbig eaittiereaden cantata stob hiusioht-
lioh of the gentleness and the abbot ' ianteristik of the lAni-
aesseasstrabl * g differentiates, ynd da # the essential eye
subjectively perceives the three primary colors as having different brightness,
«Oh from the 1.e« histeffo unrolls the same 14 yoht-
have diohten. Qm serves fixtersohiede nu kwmpoasioren,
Outside, therefore, special precautions have been taken in practice
so that # the desired * effect is achieved. Both
known shadow mask color picture tubes is for example
the energy of a rendering that is perceived as gray or white
to about 60% of green-emitting phosphor, about 20 x
from the blue emitting phosphor and about 20% from the red
emitting phosphor. As a result of this
different energy contributions of the different phosphors
mg one with the well-known? color picture tubes with different
There is no jet stream and a relatively high jet stream
work.
In the case of the color picture tubes that have been commercially available for years
if the blue-emitting phosphor consists of zinc sulfide,
you are activated with silver. The CI8 (Cormission Internatio-
nale de 1'Nolairage) hereditary coordinates of when stimulated by
Tin electrons from the blue emitting hsuohtstottelesenten
generated Luainessensstrabluni lies with this Zeuchtstott
in the ever narrow range of about z = 0.14 to 0.16 and
0.05 to 0.10. The red sauteing Leuohtstott has very-
changed taoh. The 013 -ioordiaaten of the when suggested by s
Blektroaen emitted @vaiaesseasstrshlung the ret «ittie-
However, rendea hl "htstottelll" te lay in the narrow spaces
Dereieh s # 0.61 bie, 0, iA, md i # 0.5 = bin 0035: 1s08 der
grt satttieseade 1 @ us @ tsi @ stt has msbtnals 4wsel "according to the
Oli-tasinates who was the pft emittieresien Zexeltstott-
elemeateb creates "zrris" emsntxauwrg sobaamkt` in
the relatively large leret # 1 s # 0.110 bin Ottes 1R M i t @ # 0, M
up to 0g50.
lrets of through the laderru 4 of tusaweasetsMg vnd Missiens-
s 14 s »ohatts of the Zwpahtototte achieved better g en wdse
it still rgneohensvert, especially the Blehtroaeastraälstson #
reduce the strength of the various women and
values are required and which are used to generate an as
irradiation that is perceived as colorful
The same for the three different phosphors
make big au.
The choice of phosphors is determined by the requirement
restricts that the phosphors with respect to various
Properties must match as closely as possible.
One of these properties is the decay characteristic of the
Luminescent radiation. If the phosphors in terms of
Decay characteristics do not match, occur at the
Playback of moving objects Parbeehwänze on. The luminous
fabrics must also be chosen so that the through them
reproducible Parbton range for a reasonably original
faithful and pleasing color rendering is sufficient.
The selection of the phosphors that can be used for color picture tubes
is also further restricted by the fact that the phosphors
in the manufacture of the picture tubes and also during one
long-term operation must be chemically stable. Many luminous
substances that would be useful in themselves are eliminated because they are
their luainessense characteristics in the manufacture of the tube or
deteriorate in operation.
As mentioned, was in the commercially available Parbfernsehröhren
so far always zinc sulfide as a blue-emitting phosphor,
activated with silver is used. This blue «L ittie-
luminescent material has a moderate rate of fall,
one high color saturation, good chemical stability and one
high luminance, -that is, the relatively low sensitivity-
the ability of humans to see in the blue spectral range.
sated.-
The green emitting phosphor has two main features
changes. gone through. Initially, zinc orthosilicate was
activated with alßangan is used, which is then modified
was made to shorten the waste time and add green borders
avoid moving objects. Eventually this one was
Zinc-cadmium sulfide, which is active with silver
is fourth, used that brighter images without green
Supplies "tails" and sufficient color saturation so-
how has sufficient chemical stability.
The red-emitting phosphor was a particular problem
because the sensitivity of the human eye to red light
is relatively low and the many other conditions
such as adequate chemical stability, suitable waste site
the luminescence and sufficient luminance difficult to achieve
were fulfilling. The red-emitting Leuohtetoff was more-
times changed. The initially used, manganese-active
fourth cadmium borate, which emits with orange color and one
has insufficient chemical stability, zinc ortho-
Phosphate replaced with manganese as an activator in its place
later zinc cadmium sulfide with silver as an activator joined that
a lighter liana essence and better chemical stability
having. This red-emitting sulphide luminous substance was
then by yttrium orthovanadate with luropium as an activator
replaced, that see by a brighter emission and a bes #
its chemical stability al, e the red-emitting sulfide
fluorescent.
None of these known red-emitting Leuohtetotfe and
also none of the many, e: perinentell undruohten red frit
luminescent material is intended for use in a luminous
Sense screen of a color TV picture tube in every gineiöht all-
peace-sharing. All red-emitting screen elements
in practice require a noticeably higher value
Beam current to achieve a luminance equal to that of the
of the green or blue emitting screen elements equi-
is valentine. As a result, it is for the whole system
a relatively high total jet atomic force is required.
The magazine "IEEE Transactions" is also attacked
Broadcast and Television Receivers "July 1965, p. 33
up to 37, with a calculation of the
given at a color temperature of 93000 K
Jet currents based on the Grassmann equations. These
Calculation drives on three very different jet streams,
where in particular the jet current for the red color particles
kel more than twice as large as for the blue color particles
is. The materials for the red color particles are YYO4: Eu,
for the green color particles ZnCdS: Ag and for the blue color particles
Particle ZnS: Ag based.
Compared to the known state of the art, there is
Gabe of the invention in the specification of dyes for the
Luminous screen of a color picture tube showing a display
of white or gray tones with better matching beam
allow flow. In addition, the total beam current for
-a white rendition or gray rendition of certain brightness-
compared to conventional picture tubes
will. The solution to this problem is used according to the invention
the use of a red-emitting phosphor
Yttriuao: idsulfide with a Europiunactivator. In particular
the zuropium activator can be used in a proportion of 2.5 to 5.5
Mol percent contained in the red-emitting phosphor
be.
Such a phosphor requires excitation in a
a certain brightness a significantly lower beam
Electricity than is the case with the Rotleuehtetoffen previously used
was the case. You can also change its color coordinates
in the color triangle 9o select that for a white or gray reproduction
gave a better match to the beam in question
etromes with the beam currents for the green and blue light
atoffe is achieved. For this purpose, for example, the yttrium
Oxide sulfide phosphor contain about 5 mole percent buropium
and when excited by electron beams light in the CIE
Emit color coordinates x - 0.675 and y = 0.325. Quality
Results are also obtained with a proportion of 3 mole percent
Received europium activator, with an excitation by -Elek-
tronenetrahleu a light emiselon with the CIE color kdb-rdina-
ten a = 0.663 and y a 0.33? has the consequence.
An example of a particularly favorable ratio lake in the sense of the word
the object of the invention arises when the: r green emits
The luminescent material consists essentially of Zini; -Cadmiam-Sulphide
with a proportion of 0.005 to 0.100 percent by weight silver
activator and the blue-emitting phosphor 12 essential
Lichen made of zinc sulfide with a proportion of 0.005 to 0.030
Weight percent silver activator consists of: One with these
Fluorescent screen built up is characterized by
a lower power requirement for a specific luminous
density of a multicolored rendering or it supplies
same input power a brighter white rendering than
usual parbo screens.
For commercial picture tubes for receivers, for direct
Consideration are intended are red ' emitting phosphors
of the specified type both with regard to the chemical bis
properties as well as the luminece display properties are better
with the available green or blue
emitting phosphors than the well-known red-emitting
renden lighting fabrics. Color picture tubes and luminescent screens
with such a phosphor can therefore be used in the production
urbunter radiation with almost the same beam currents for
the various fluorescent elements are operated and
the total beam current is at a comparable luminance
the colorful radiation is lower than in the known case. if
one with the same total beam current as before
works, you get a higher brightness of the colorful
(white) radiation. This is true regardless of the type of
green or blue emitting phosphors, albeit in
Combination with special phosphors of this type
whose advantages are achieved.
In another embodiment of the invention contains
the luminescent screen emitting blue, green and red light
material elements, wherein the color coordinates of the CIF by Blek-
tron rays excited luxinescence radiation of the green emit-.
animal phosphor elements, as indicated above, in the area
from x = 0.295 to 0.35 and y = 0.58 to 0.62. The color
that emitted by these phosphor elements. Pulled tea is
a yellowish green compared to the previous pure green.
As is to be expected, this has a small shift in the
Result in hue. Unexpected are those that occur
Changes in color shade are subjectively advantageous and additional
In practice, the color range obtained more often comprises
coming color tones than the now no longer representable color
tone range. Experiments have also shown that many
Individuals an objective yellow-green color subjectively as pure
Feel green.
Unexpectedly, such a playback device
there is also a low beam current for the red light
fabric elements, a lower total treadmill and given
nenzalle also a lower jet stream for the green emitting
animal Leuahtatoffeleenente required than before to
white or gray of a certain brightness.
The jet currents agree better than with the
previous color picture tubes.
The invention is explained in more detail with reference to the drawing,
it tends:
Fig. I pure sectional view of a shadow mask Parbfornaeh-
picture tube with three @ trahlexseu, gungse @ rstemen and one
Punktraaterleuehtechirm;
Fig. 2 is a plan view of part of the Leuohtnchirmes
of the tubes shown in Fig. 1, seen in Rfoh e
tune the arrow A, with the usual hexagonal
- order of the Parbleuahtetoffpunkt und Uohor dir * w ko;
and
Fig. 3 is a CIE color diagram to which in the explanation
the differences between the: settling in and the state
dorr Taohnix betue is taken.
The invention can be applied to all known devices such as.
Handover of colored ferusehbilder application. The Ir fol.
Combinations that need to be described in more detail.
stoffelemonten can -eleo beiapitlaweire bei den, bildsähir wb
man Fron - Fekuemaskon-Rdhren, Pokurgittor-köbren, idindi, ofrn @
8t3hx @ eyn :, Pro jel @ tionen; r. @ Hreu, Inde @ t @ röhrexr- reit hiniet @ arr, @ t # P # o @@,
and shadow mask tubes with one or more radiators
procreation systems are used. The luminous screens of the
present new agitators can be used as P-22 grow screens
are designated. The luminescent screens can be made of
atofx elements of various kinds, e.g. B. Layers, stripes
or points and white-emitting fluorescent
elements included.
The new cathode ray tubes and linear screens can
can be produced in well-known wines. The Leuchtatoff-
elements can, for example, by screen printing or a
photographic process. At. use
The fluorescent particles can be photographic processes
be contained in a photoresist. The fluorescent photo
Lacquer mixture is subjected to the inside of the front plate
Cathode ray tube or other surface applied,
z. B. by spraying or slurrying, the formed
Layer is dried, with a corresponding pattern
exposed and then developed. Another possibility is
is to apply a photoresist without fluorescent material to the
able to apply, to dry the formed layer, with
au corresponding to the arrangement of the phosphor areas
Exposing patterns and then developing them. The phosphor
can be done by reading or dusting before the exposure
tion, between exposure and development, or after
the development on the photoresist layer are applied.
After the phosphor elements have been formed ,
the luminescent screen covered with a film in the usual way
and aluminized. Then it is baked out and with
Beam generation devices, masks, grids and electrodes,
insofar as these are required, mounted in a piston,
which usually consists of dlae. The tube is then
heats, evacuates and melts. Under unequal can
a special ironing process immediately after the aluminum
The luminescent screen is no longer required.
Figures 1 and 2 show embodiments of the invention
a shadow mask type color television picture tube.
The tube contains a glass bulb 21 with three in its neck
Electron beam extraction systems 23 are arranged, the
three electron beams on an opposite image
shoot screen. The screen contains a .Z in .ineesens-
screen 25 pointing to a
Front plate 27 applied
is, which forms the piston 21 a toll. The Zuaines--
sensor screen 25 consists of a variety of red, green or
blue-emitting fluorescent dots, which are in lig. 2 with
8, B bsw. ß are designated and on the inside 35 of the
Front plate 27 adhere. The luminous dots are in one
regular, repeating patterns of groups of three
arranged, each containing three fluorescent dots,
that emit light of different colors. The one from the
existing Luminesaensschisn is with a re-
reflective aluminum layer 37 coated. In the near
stood behind the front plate 27 there is a shadow
or perforated magnet 39 made of sheet metal, which can be used for each
point group of three has an opening 41. The mask is
connected with retaining springs 43, the mask on wood
45 holders, which are attached to the piston 21. The mask 29
is so between the beam generation systems 23 and the
Front panel 27 arranged since £ in operation a part of each of
one of the three systeae: sucked sheet metal trabls under
a slightly different, angle due to the individual higher.der
Mask falls and a different I, euchtstotfpgakt at the
Group of three anrest # Ideally, the blehtron
the first system only emits red light
substance areas, the electron beam of the second system only
green emitting fluorescent areas and the electron
the third systems only shine the blue-emitting light
Fuel areas. For simplicity should. in the following from
red, green or blue beam currents are spoken,
the sum of which is referred to as the total beam current.
The blue-emitting humectant elements consist
preferably essentially of zinc sulfide at about 0.015
Weight percent silver as an activator. The proportion of the as
Activator silver can range from 0.005 to
0.0'50 percent by weight. Others emitting blue
Phosphors that have essentially the same emission
have properties like such a tin sulfide / silver
Phosphors can also be used. Blue emit
animal fluorescent elements of this type have an
efficiency of about 3 to about 15% umen / watt and a
leuoht duration on the order of 10 to 1000 micros
Seconds on. The CTE color coordinates of the blue
emitting fluorescent elements generated radiation
gen approximately in the ranges x == 0.140 to 0.160 and y - 0.050
bin 0.10D as indicated by area K in FIG .
The preferred values are approximately x ¢ 0.150 and y - 0.060
corresponding to point 1 in Fig. 3.
The red-emitting Leuehtoff elements consist of
assigned from a yttrium oxysulfide, which with about 5.0
Molproeent Europium is activated. A phosphor this one
Group has the molar interconnection Z1o9Euoi102s, the
Europium content is 5 Molprosentbeaogen on the.
Share of rttrium ptu fropiwe. The activator content, so
the content of europium can be in the
Range between 2.5 and 5.5 mole percent based on the
Proportion of yttrium plus buropium. When the Europium
proportion is between 2.5 and 3 mol percent, the luminous
Density relatively high, but the color saturation somewhat
lower, while with a buropium content between 5.0
and 5.5 mole percent of the phosphor is a more saturated
emitted red, but a somewhat lower brightness
has the ability. When excited by an electron beam, lumi-
Such a phosphor nesces with a red color. Of the
Phosphor is a line emitter with a main peak
of the emission at around 6262 AU and a strong secondary
maximum at around 6175 AU. With a buropium content of
about 5.0 mole percent are the CIE coordinates of the
emitted radiation about z = 0.675 and y a 0.325.
The CIE coordinates are around 3.0 mole percent europium
th of the luminescence radiation at about x = 0.663 and y = 0.337.
A red-emitting phosphor with 5.0 mole percent europium
can be produced by the following process, among others
About 214 g of yttrium oxide and 17.6 g of europium oxide are dissolved in
Nitric acid and diluted with water to about 3500 ml. The
Nitrous acid solution will be about 2300 under constant draining
ml of a 10% solution of oxalic acid is added to form
a mixed precipitate of yttrium and europium oxalate. Of the
Precipitate is filtered off, washed, dried and
then heated in air at about 12500 C for about an hour
put it in a mixed oxide. The mixed oxide is then
in flowing hydrogen sulfide for about an hour to about
Heated 1100o C, then it is left at raw temperature
cooling down. The product has a light body color and that
empirical formula Z 109% 01 023, as by chemi, sohe and
X-ray analysis was found. This phosphor is referred to below as yttrium oxyulfide with 5.0 mol percent buropium.
Ein weiterer geeigneter rot emittierender Leuchtstoff ist Yttriumorthovanadat
mit etwa 5,0 Molprozent Europium. Dieser Leuchtstoff hat die molare Zusammensetzung
YD995Eu0905VOV Die CIE-Koordinaten dermn leuchtstoffelementen dieser Art emittierten
Strahlung sind etwa x m 0,675 und y = 0,325.Another suitable red- emitting phosphor is yttrium orthovanadate with about 5.0 mol percent europium. This phosphor has the molar composition YD995Eu0905VOV. The CIE coordinates of the radiation emitted by the phosphor elements of this type are approximately xm 0.675 and y = 0.325.
Der Aktivatoranteil kann im Bereich zwischen 2,5 und 5,5 Molprozent
liegen. Im Bereich kleinerer Anteile an Europiumaktivator ist die Emission heller
aber etwas weniger rot. Ein anderer geeigneter rot emittierender Leuchtstoff ist
Zink-Cadmium-Sulfid mit etwa 0,002 Gewichtsprozent Silber als Aktivator und der
molaren Zusammensetzung 0,24 ZnS 0,76 CdS s 0,002 Ag, das Gewichtsverhältnis von
ZnS zu CdS beträgt dabei 17,5/a2,5. Die CIE-Koordinaten der von diesem Leuchtstoff
emittierten Strahlung sind etwa x = 0,663 und y a 0,337. Es sind auch andere rot
emittierende Zinkeadmiumsulfide brauchbar, bei denen das Gewichtsverhältnie von
ZnS/CdS im Bereich von etwa 15/85 bis 20/80 und der
Silbergehalt im Bereich
zwischen etwa 0,0005 bis 0,010 Ge-
wichtsprozent liegen können.The proportion of activator can be in the range between 2.5 and 5.5 mol percent. In the area of smaller proportions of europium activator, the emission is brighter but a little less red. Another suitable red-emitting phosphor is zinc-cadmium sulfide with about 0.002 percent by weight silver as an activator and the molar composition 0.24 ZnS 0.76 CdS s 0.002 Ag, the weight ratio of ZnS to CdS is 17.5 / a2.5 . The CIE coordinates of the radiation emitted by this phosphor are approximately x = 0.663 and ya 0.337. Other red-emitting zinc admium sulfides can also be used in which the weight ratio of ZnS / CdS can be in the range from about 15/85 to 20/80 and the silver content in the range between about 0.0005 to 0.010 weight percent.
Im allgemeinen haben die rot emittierenden Leuchtstoffelemente
einen Wirkungsgrad von etwa 5 bis 15 LumenAatt und
eine
Nachleuchtdauer im Bereich zwischen etwa 10 und 1000
Mikrosekunden.
Die CIE-Farbkoordinaten liegen etwa im Be-
reich x = 0,610 bis 0,680
und y = 0,320 bin 0,350, wie durch die Pläche M in Fis. 3 angegeben
int. Unter Betriebsbedin-
gungen sind typische Werte etwa
x = 0,635 und y m 0,340
entsprechend dem Punkt N.
Die
grün emittierenden Leuchtstoffelemente bestehen vor-
zugsweise im wesentlichen
aus Zink-Cadmium-Sulfid mit
etwa 0,008 Gewichtsprozent Silber als Aktivator
und einem
Gewichtaverhältnis von ZuS/Cd$ von etwa 60/40. Die molare
Zusammensetzung eines solchen Leuchtatoffes entspricht
etwa der
Formel 0,69 ZnS # 0,31 CdS:0,008 Ag. Der Aktiva-
torgehalt eines
solchen Leuchtstoffes kann im Bereich
zwischen 0,0005 bis 0,100 Gewichtsprozent,
bezogen auf
den Leuchtstoff als ganzes, liegen. Das Gewichtsverhältnie
von ZnS/CdS brauchbarer grün emittierender Zink-Cadmium-Sulfide
liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 58/42 und 60/40. Anders
grün emittierende Leuchtstoffe mit Eigen-
schaften, die weitgehend
mit denen der oben erwähnten Zeuchtstoffe übereinstimmen, können ebenfalls
verwendet werden. Solche grün emittierenden Leuchtetoffelemente
haben
einen Wirkungsgrad von etwa 20 bis 100 lumen/Watt
und eine
Nachleuchtdauer in der Größenordnung von 10 bis 1000
Mikro-, Sekunden. Die CIF,-.Farbkoordinaten der emittierten
Strah-
lung liegen im Bereich von etwa x = 0,295 bis 0,350 und
y = 0,580 bis 0,620, wie, durch den Bereich 0 in Fis. 3
angegeben
ist. Der bevorzugte Teilbereich P des Bereichen
0 hat die Koordinaten x
= 0,295 bis 0,310 und y = 0,580
bis 0,620, wobei der besonders bevorzugte
Punkt Q die Ko-
ordinaten x - 0,3 und y,= 0,6 hat.In general, the red- emitting phosphor elements have an efficiency of about 5 to 15 LumenAatt and an afterglow time in the range between about 10 and 1000 microseconds. The CIE color coordinates are roughly in the range x = 0.610 to 0.680 and y = 0.320 to 0.350, as indicated by the surface M in FIG. 3 specified int. Under operating conditions, typical values are approximately x = 0.635 and ym 0.340 corresponding to point N. The green-emitting phosphor elements preferably consist essentially of zinc-cadmium sulfide with about 0.008 percent by weight of silver as an activator and a weight ratio of At S / Cd $ of about 60/40. The molar composition of such a phosphor corresponds approximately to the formula 0.69 ZnS # 0.31 CdS: 0.008 Ag. The activator content of such a phosphor can be in the range between 0.0005 to 0.100 percent by weight, based on the phosphor as a whole. The weight ratio of ZnS / CdS useful green- emitting zinc-cadmium sulfides is preferably in the range between 58/42 and 60/40. Unlike green-emitting phosphors having properties of which largely correspond to those of the aforementioned Zeuchtstoffe, can also be used. Such green- emitting fluorescent elements have an efficiency of about 20 to 100 lumen / watt and an afterglow period of the order of 10 to 1000 microseconds . The CIF, - color coordinates of the emitted radiation are in the range of approximately x = 0.295 to 0.350 and y = 0.580 to 0.620, as indicated by the range 0 in FIG. 3 is specified . The preferred sub-area P of the area 0 has the coordinates x = 0.295 to 0.310 and y = 0.580 to 0.620, the particularly preferred point Q having the coordinates x - 0.3 and y = 0.6 .
Die vorliegenden Leuchtschirme stellen einen Fortschritt
gegenüber
dem Stand der Technik dar, da die grün emittie-, renden Leuchtstoffelemente
Eminsionseigenschaften haben,
die in Kombination mit den Eigenschaften
der Elemente aus
den beschriebenen rot bzw. blau emittierenden Leuchtstof-
fen
eine höhere Gesamthelligkeit den Leuchtschirmes bei
gleichzeitig
zufrindenstellendem Yarbtonbereich ergeben.
Eine Möglichkeit, die Helligkeiten von Kombinationen
aus
drei Leuchtstoffen zu vergleichen, besteht darin, die tat-
sächlichen Einzelatrahlströme und die Gesamtstrahletrdme,
z. B. in Mikroampere, zu messen, die erforderlich sind, um
weißes Licht mit einer Leuchtdichte von 8 Fuß-Lambert zu
erzeugen, was durch die Helligkeitsfarbtemperatur von
9300o K plus 27 M.P.C.D. definiert ist. Dieser Farbton
ist in Fig. 3 mit dem Punkt T bezeichnet.
In der Tabelle I am Ende der Beschreibung sind, soweit
nicht anders vermerkt, die tatsächlichen Strahlatröme für
sieben verschiedene Leuchtschirme in Farbfernsehbildröhren
angegeben. In dieser Tabelle sind die molaren Zusammen-
setzungen des blau emittierenden Sulfid-Leuchtstoffes
ZnS:0,015 Ag, des grien emittierenden 60/40 Sulfid-Leucht-
stoffes 0,69 ZnS t 0,31 CdS : 0,008 Ag mit einem Gewichts-
verhältnis von ZnS/CdS von etwa 60/40; des grün emittieren-
den 60/35
0,73 ZnS # 0,27 CdS : 0,008 Ag
mit einem Gewichtsverhältnis von ZnS/CdS, das etwa 60/35
beträgt, des rot emittierenden Sulfid-Leuchtstoffen
0,24 ZnS # 0,76 CdS : 0,002 Ag mit einem Gewichtsverhält-
nis von ZnS/CdS, das etwa 17,5/82,5 beträgt, des rot
emit-
tierenden Vanadat-Leuchtstoffes Y41,95Eu0*05V04, und
des rot
emittierenden Ozysulfid-Leuchtstoffes Y1f9Eu001025.
Die Tabelle zeigt ganz allgemein, daß der rote Strahletrom
und der Gesamtstrahlstrom für den Leuchtschirm mit grün
emittierenden Leuchtstoffelementen aus 60/40-Sulfidleucht-
stoff besonders klein Bind. Der 21-Zoll-Leuchtschirm
mit
grün emittierendem 60/40-gulfidleuchtatoff benötigt einen
roten Strahlatrom von 94 Mikroampere verglichen mit 109
MNikro-
ampere, die bei dem Leuchtschirm mit grün emittierenden
Lsuchtstoffelementen aus 60/35-Sulfidphosphor benötigt
werden. Der Gesamtetrahlstrom liegt ebenfalls niedriger.
Auch bei einem 25-Zoll-Leuchtschirm mit grün emittieren-
den Leuchtetoffelementen aus 60/40 Sulfidleuchtatoff
wer-
den ein kleinerer roter Strahletrom und ein kleinerer
Ge-
namtetrahlstrom benötigt. Außerdem erfordert der 21-Zoll-
Leuchtschirm mit grün emittierenden Leuchtetoffelementen
aus 60/40-Sulfid-Leuchtstoff etwas mehr blauen Strahletrom
und weniger grünen Strahletrom. Bei zwei Vergleicherähren
liegt der grüne Strahlatrom niedriger. Der Gesamteffekt
besteht also darin, daß zum ^rzeugen von weißem Licht
einer gegebenen Helligkeit ein geringerer Gesamtstra.hl-
strom benötigt wird. Außerdem stimmen die drei Einzelstrahl-
ströme besser überein, so daß die Gefahr der Überlastung
einen der Strahlerzeugungssysteme oder der mit diesen ver-
bundenen Schaltungennordnung verringert wird.
Die durch die angegebenen Maßnahmen bewirkte Verschiebung
des Parbtonbereiches läßt sieh aus Fig. 3 erkennen.
Die
Punkte L, N und Q bilden ein Dreieck, das die darstellbaren
Farbtöne umfaßt. Die Punkte L und N sind außerdem mit eine
Punkt R verbunden, dessen Farbkoordinaten der Strahlung
den
bisher verwendeten grün emittierenden Zink-Cadmium-Sulfide
mit 0,002 Gewichtsprozent Aktivator und einen Gewichtever-
hältnie von Zinksulfid zu Cadniumsulfid von etwa 65/35 ent-
spricht. Die Linie L-N ist beiden Dreiecken geneinsam und
die Linie L-0 schneidet die Linie N-R in Punkt
B. Bei der
vorliegenden Wiedergabeeinrichtung steht der farbtonbereich
N-Q-S neu zur Verfügung, während Farbtöne In Bereibh
Li-R-B
nicht mehr darstellbar sind: Der neu hinzugekommene BereibB
N-Q-8 =faßt jedoch Farbtöne, die hAufiger vorkommen alt
der
nicht mehr darstellbare Bereich L-R-S
In Fig. 3 sind außerdem Punkte V, W, X einge$eichnet,
die
die Farbkoordinaten bestimmter, bekannter grün emittieren-
der Leuchtstoffe angeben. Der Punkt Y entspricht den Farb-
koordinaten von Zinksilikat mit einem hohen Anteil an
Mangan als Aktivator. Der Punkt W entspricht Zinksilikat
mit niedrigem Mangangehalt und der Punkt X entspricht Zink-
aluminat mit Mangan als Aktivator. Die bekannten Leucht-
schirme, die solche grün emittierenden Leuchtstoffe ent-
halten, gestatten andere und im allgemeinen größere Parb-
tonbereiche wiederzugeben, dabei muß jedoch eine erheb-
liche Helligkeitsverringerung in Kauf genommen werden. Die
Farbtöne, die bei Verwendung von Leuchtstoffen mit den Farb-
koordinaten entsprechend den Punkten V, W und X zusätzlich
darstellbar sind, kommen außerdem in der Praxis relativ
selten vor. In das Farbdiagramm der Fig. 3 sind außerdem
Bereiche eingezeichnet, die die Beschriftungen blau, grün
und rot usw. tragen. Diese Bezeichnungen entsprechen der
technischen Definition und nicht dem subjektiven Farbein-
druck. Die Ausdrücke "blau emittierend, grün emittierend
und rot emittierend" sollen hier ,jedoch den subjektiven
Farbeindruck bedeuten und brauchen sich daher nicht notwen-
digerweise mit der technischen Farbdefinition zu
decken.
Hei Verwendung der erwähnten Yttriumoxyaulfide in einem
Leuchtschirm einer Parbfernnehbildröhre ergeben sich weite-
re Vorteile dadurch, daß die solche rote Leuchtstoffe ent-
haltenden Schirmelemente ungewöhnliche und unerwartete Eigen-
echatten aufweisen, die eine überraschende Kombinationrwir-
kung ergeben. Erstens liegt die Farbe den emittierten Lich-
ten in einem günstigen Bereich des CIE-Diagrammen.
Zweitens
wird die tathodenluainensenf der Leuchtntotfelemente durch
die bei der Herstellung von Kathodenstrahlunhren üblicher-
weine benutzten Verfahren nicht wesentlich verschlechtert.
Drittens stimmt die lumineszenznachleuchtdauer diesen
Leuchtstoffes gut mit der der grtin bzw. blau emittieren-
den Leuchtstoffe überein. Viertens sind diese Leuchtstof-
fe chemisch stabil, so daß sie die Herstellungsverfahren
und relativ lange Detriebszeiten ohne wesentliche Verschlech-
terung der Lurnineszenzeigenschaften aushalten. FUnftene
kön-
nen schließlich Yttriumorysulf:L*d-Lauchtstoffe in
den erfor-
derlichen Teilchengrößen wirtschaftlich hergestellt werden.
Hinsichtlich .'er Betriebseigenschaften der Leuchtschirme
ergibt sich noch ein weiteres Vorteil, da die rot emittie-
renden Yttriumoxyƒulfid-Leuchtstoffe Emissiongeigenachatten
haben, die in Kombination mit den Eigenschaften der brauch-
baren grün bzw. blau emittierenden Leuchtstoffe eine Ver-
besserung der Bildhelligkeit des Schirmes als ganzes bei
gleichzeitig guter Farbtonwiedergabe ergeben.
In Tabelle Il sind die Strahlatröme verschiedener
Leucht-
schirme von 19-Zoll-Farbbildröhren zusammengestellt. Bei
dieser Tabelle sind die ungefähren molaren Zusammensetzun-
gen des blau emittierenden äultid-Leuchtetoffes Za3:0,015
Ag,
den grün emittierenden Sultid-Leuchtstoffes 0,69 ZnS # 0,31
CdSs0,008 Ag, des rot emittierenden Sulfid-Leuchtstotfee
0,24 ZnS # 0,76 CdSs0,002 Ag. wobei das Gewichtsverhältnis
W /US gleich 17.5/82.5 iat, des rot emittierenden Vanadat-
Leuchtatoffes Y0p95EU0,05V04, und des rot emittierenden
Oaqt-
sulfid-Leuchtstoffes Y1o9Euog,102S:
Die Tabelle zeigt, daß der den rot emittierenden Tttrium-
ozydsulfid-Leuohtstoff enthaltende Leuchtschirm im Vergleich
zum Stand der Technik einen kleineren roten Strahletron
und
einen kleineren gesamten Strahlstrom benötigt, nämlich
52 Mikroampere roten Strahlstrom im Vergleich zu 70 Mikro-
ampere bei dem Leuchtschirm, der rot emittierenden Yttrium-
orthovanadat-Leuchtatoff enthält und 81 Mikroampere für
den
Leuchtschirm, der rot emittierenden Zink-Cadmium-Sulfid-
Leuchtetoff enthält. Der Gesamtstrahlatrom ist ebenfalls
entsprechend kleiner. Ähnliche Leuchtschirme mit Lnmines-
zenzschirmelementen aus rot emittierenden Yttriumozysulfid-
Leuchtstoffen, die jedoch einen geringeren Buropiumgehalt
haben, benötigen sogar noch niedrigere rote Strahletröme,
wie experimentell gezeigt werden kann.
Die oben erwähnte Veröffentlichung in der Zeitschrift
"RCA Engineer" Band 11, No. 2,August-September 1965, Sei-
te 12, enthält auch Parbtonvergleiche. Über die subjektive
Farbqualität liegen gute Kenntnisse vor. Die rot emittie-
renden Leuchtschirmelemente einer Farbfernsehbildröhre müs-
sen Licht einer Farbe emittieren, das in Kombination mit
dem Licht der grün und blau emittierenden Elemente für
einen Betrachter subjektiv annehmbar ist. Rot emittierende
Leuchtstoffe aus der Gruppe der Yttriumotysulfide haben
eine Eaissionsfarbe, die im CIE-Diagramm auf einer Geraden
zwischen der von rot emittierendem Zinkcadmiumsulfid mit
Silber als Aktivator und rot emittierendem Zinkorthophos-
phat mit Mangan als Aktivator liegt. Die Emissionsfarbe
kann durch Veränderung des Zuropiumgehaltes des flxysulfid-
Leuchtstoffes entsprechend den gestellten Forderungen zuge-
schnitten werden. Bei einem Zuropiumgehalt von etwa 5,0
Molprozent stimmt die Enissionsfarbe etwa mit der von
Yttriumvanadat mit 5,0 Prozent Europium überein, während
gleichseitig ein geringerer Strahlatroa erforderlich ist
als beim Vanadat-Leuchtstoff. Bei einen Buropiumgehalt
von etwa 3 Molprozent entspricht die Emissionsfarbe etwa
der
von rot emittierendem Sulfidleuchtatoff, während gleich-
zeitig der
zum Erzielen einer bestimmten Leuchtdichte er-
forderliche
Strahlstrom noch kleiner ist als bei Verwendung von Vanadat-Leuchtstoff.
Tabelle 1
Leuehtaehirmtypen Strahlströme in gA fUr weißes
11,2-bt Ion 8 11
wrwr@rr@
BLAU-GERUN-ROT ia Ges, Ra Genau
a) Sulfid-60/40
Sulfid-Vanadat 64 ?0 94 228
Sulfid-65/35
Sulfid-Vanadat 61 80 109 250
b) Sulfid-60/40
Sulfid-Vanadat 90 100 110 300
b) Sulfid-65/35
Sulfid-Vanadat 90 100 130 320
c) Sulfid-60/40
Sulfid-Ozysulfid 28 40 3? 105
o) Sulfid-65/35
Sulfid-O:yaulfid 27 46 43 116
F ungeten s
a) 21" Bildröhre mit rundes< Leuohtsohirm
b) 25" Bildröhre mit hoohteokrohirs
o) 15" Bildröhre mit Reohtenksohirm
d) 15" Bildröhre mit Reohteoksohirm, erreobaete Worte
Tabelle II
P-22 Leuchtschirm a) Strahlströme in ,uA für
.. [email protected].@i..weI@ii licht.8 fL......r.@r.
BLAU-GRÜN-ROT au G fein Rot Ge
b) Sulfid/Sulfid/Sulfid 39 54 81 174
Sulfid/Sulfid/Vanadat
(5,0 % Eu) 39 54 70 163
c) Sulfid/Sulfid/Oxysulfid
(5,0 % Eu) 38 53 52 143
Fu_$ u
a) Strahl$tröme für 19" Schattenmaeken-Farbbildröhren mit
16,2 96 Maskendurchlässigkeit;
b) normierte Strahlströme einer 21" Bildröhre;
c) normierte Strahlströme einer 19" Bildröhre mit
15 % Maskendurchläseigkeit.
The present phosphor screens represent an advance over the prior art because the green emit, leaders phosphor elements have Eminsionseigenschaften, which in combination with the properties of the elements from those described red or blue-emitting fluorescent lampes fen a higher overall brightness of the fluorescent screen at the same time result in the shade range to be found. One way the brightnesses of combinations of
Comparing three phosphors is to see the actual
neuter individual jet streams and the total jet streams,
z. B. in microamps to measure, which are required to
white light with a luminance of 8 foot Lambert too
generate what by the lightness color temperature of
9300o K plus 27 MPCD is defined. This shade
is designated by the point T in FIG. 3.
In Table I at the end of the description are so far
not otherwise noted, the actual jet flows for
seven different fluorescent screens in color television tubes
specified. In this table the molar compositions
settlements of the blue-emitting sulphide phosphor
ZnS: 0.015 Ag, of the green-emitting 60/40 sulphide luminous
material 0.69 ZnS t 0.31 CdS: 0.008 Ag with a weight
ZnS / CdS ratio of about 60/40; emitting green
the 60/35
0.73 ZnS # 0.27 CdS: 0.008 Ag
with a weight ratio of ZnS / CdS that is about 60/35
of the red-emitting sulfide phosphors
0.24 ZnS # 0.76 CdS: 0.002 Ag with a weight ratio
nis of ZnS / CdS, which is about 17.5 / 82.5, of the red emit-
animal end vanadate phosphor Y4 1, 95Eu0 * 05V04, and the red
oysulfide emitting phosphor Y1f9Eu001025.
The table shows in general that the red jet stream
and the total beam current for the fluorescent screen with green
emitting fluorescent elements made of 60/40 sulphide fluorescent
fabric especially small bind. The 21-inch screen with
green emitting 60/40 sulfide phosphor requires one
red jet current of 94 microampere compared with 109 Mmicro-
ampere that emit green at the luminescent screen
Addictive elements from 60/35 sulfide phosphorus are required
will. The total jet current is also lower.
Even with a 25-inch fluorescent screen with green emitting-
the phosphor elements made of 60/40 sulphide phosphor are
to a smaller red Strahletrom and a smaller overall
called beam current required. In addition, the 21 inch
Fluorescent screen with green-emitting fluorescent elements
from 60/40 sulphide fluorescent material a little more blue radiation electricity
and less green jet electricity. With two comparator ears
the green jet is lower. The overall effect
thus consists in producing white light
a given brightness a lower total beam
electricity is needed. In addition, the three single jet
flow better, so there is a risk of overload
one of the beam generation systems or the one associated with them
tied circuit order is reduced.
The shift caused by the specified measures
of the Parbtonbereich can be seen from FIG. 3. the
Points L, N and Q form a triangle that is the representable
Shades included. The points L and N are also with a
Point R connected whose color coordinates of the radiation the
previously used green- emitting zinc-cadmium sulfides
with 0.002 percent by weight activator and a weight reduction
never contains zinc sulfide to cadnium sulfide of about 65/35
speaks. The line LN is common to both triangles and
the line L-0 intersects the line NR at point B. At the
the present display device is the color range
NQS newly available, while shades In Bereibh Li- RB
can no longer be represented: The newly added BereibB
NQ-8 = however contains color tones that are more common
no longer representable area LRS
In FIG. 3, points V, W, X are also drawn in, which
the color coordinates of certain, known green emit
specify the phosphors. The point Y corresponds to the color
coordinates of zinc silicate with a high proportion of
Manganese as an activator. The point W corresponds to zinc silicate
with low manganese content and point X corresponds to zinc
aluminate with manganese as an activator. The well-known luminous
screens that contain such green-emitting phosphors
hold, allow other and generally larger pools
reproduce sound ranges, however, a considerable
light reduction in brightness must be accepted. the
Color tones that, when using phosphors with the color
coordinates according to points V, W and X in addition
can also be represented in practice are relative
rarely before. In the color diagram of FIG. 3 are also
Areas drawn with the labels blue, green
and wear red etc. These designations correspond to
technical definition and not the subjective color input
pressure. The terms "blue emitting, green emitting
and emitting red "are intended here, but the subjective ones
Color impression and therefore do not need to be
better to cover with the technical color definition.
Hei use of the mentioned yttrium oxy-sulfide in one
Luminescent screen of a parabolic television picture tube result in
re advantages due to the fact that such red phosphors
holding umbrella elements have unusual and unexpected properties
have shadows that create a surprising combination
result. First, the color is due to the emitted light
ten in a favorable area of the CIE diagrams. Secondly
the tathodenluainensenf of the Leuchtntotfelemente through
the usual in the manufacture of cathode ray tubes
The processes used did not deteriorate significantly.
Thirdly, the luminescence afterglow time matches this
Emitting fluorescent material well with that of green or blue-
match the phosphors. Fourth, these fluorescent
fe chemically stable, making them the manufacturing process
and relatively long operating times without significant wear
withstand the change in lurninescence properties. Fifth can-
NEN finally Yttriumorysulf: L * d-Lauchtstoffe in require
Such particle sizes can be produced economically.
With regard to the operating characteristics of the fluorescent screens
there is another advantage, since the red-emitting
renden yttrium oxyulfide phosphors are emission mimics
which, in combination with the properties of the
green or blue-emitting phosphors
improvement of the image brightness of the screen as a whole
at the same time result in good color reproduction.
Table II shows the jet currents of various luminous
screens composed of 19-inch color picture tubes. at
in this table are the approximate molar compositions
gene of the blue emitting fluorescent phosphor Za3: 0.015 Ag,
the green-emitting sultide phosphor 0.69 ZnS # 0.31
CdSs0.008 Ag, of the red emitting sulphide fluorescent substance
0.24 ZnS # 0.76 CdSs 0.002 Ag. where the weight ratio
W / US equals 17.5 / 82.5 iat, the red-emitting vanadate
Phosphor Y0p95EU0,05V04, and the red emitting Oaqt-
sulfide fluorescent Y1o9Euog, 102S:
The table shows that the red-emitting tttrium
Comparison of fluorescent screen containing ozydsulfide luminescent material
to the prior art a smaller red jet e-tron and
requires a smaller total beam current, viz
52 microamp red beam current compared to 70 micro
ampere at the luminescent screen, the red-emitting yttrium
Orthovanadat-Leuchtatoff contains and 81 microamps for the
Luminescent screen, the red-emitting zinc-cadmium-sulfide-
Contains luminescent material. The total jet atom is also
correspondingly smaller. Similar luminous screens with lnmines-
shield elements made of red-emitting yttrium oysulfide
Phosphors, but which have a lower buropium content
need even lower red beam currents,
as can be shown experimentally.
The above mentioned publication in the magazine
"RCA Engineer" Volume 11, No. August 2-September 1965, Se-
te 12, also contains parbone comparisons. About the subjective
Good knowledge of color quality. The red emitting
luminescent screen elements of a color television picture tube
emit light of a color that in combination with
the light of the green and blue emitting elements for
is subjectively acceptable to a viewer. Red emitting
Have phosphors from the group of yttrium otysulphides
an emission color that is on a straight line in the CIE diagram
between that of red-emitting zinc cadmium sulfide with
Silver as an activator and red-emitting zinc orthophosphorus
phat with manganese as an activator. The emission color
can be changed by changing the zuropium content of the oxysulfide
Luminescent material allocated according to the requirements
be cut. With a zuropium content of around 5.0
Mol percent agrees the emission color about with that of
Yttrium vanadate corresponds to 5.0 percent europium, while
at the same time a smaller jet atroa is required
than with the vanadate phosphor. In a Buropiumgehalt of about 3 mole percent of the emission color corresponds approximately to the emitting of red Sulfidleuchtatoff, while at the same time the variable beam current ford ER to achieve a particular luminance is still smaller than with the use of vanadate phosphor. Table 1
Leuehtaehirmtypen beam currents in gA for white
11,2-bt ion 8 11
wrwr @ rr @
BLUE-GERUN-RED ia Ges, Ra Exactly
a) Sulphide-60/40
Sulphide Vanadate 64? 0 94 228
Sulfide 65/35
Sulphide vanadate 61 80 109 250
b) Sulphide-60/40
Sulfide vanadate 90 100 110 300
b) Sulphide-65/35
Sulphide Vanadate 90 100 130 320
c) Sulphide-60/40
Sulphide-Ozysulphide 28 40 3? 105
o) Sulphide-65/35
Sulphide-O: yaulphide 27 46 43 116
F ung eten s
a) 21 "picture tube with round <Leuohtsohirm
b) 25 "picture tube with hoohteokrohirs
o) 15 "picture tube with Reohtenksohirm
d) 15 "picture tube with Reohteoksohirm, reached words
Table II
P-22 luminescent screen a) Beam currents in , among others for
.. i ... @. r. @ i .. weI @ii licht .8 fL ...... r. @ r.
BLUE-GREEN-RED au G fine red Ge
b) sulphide / sulphide / sulphide 39 54 81 174
Sulfide / sulfide / vanadate
(5.0 % Eu) 39 54 70 163
c) sulphide / sulphide / oxysulphide
(5.0% Eu) 38 53 52 143
Fu_ $ u
a) Beam $ flows for 19 "Schattenmaeken color picture tubes with
16.296 mask transmission;
b) normalized beam currents of a 21 "picture tube;
c) standardized beam currents of a 19 "picture tube with
15 % mask permeability.