DE1938688C3 - Fluorescent screen for cathode ray tubes - Google Patents

Description

Anwendung müssen die in den Leucntscnirmen zu dc- «« d«.... «...e«.....—..-»-.,r;"X. . , _{uf dem} SchirmApplication must be in the luminaire screens to dc- «« d «....« ... e «..... — ..-» -., R; "X.., On _the screen

ι/ι /

röhre die Indexstreifen angewandt, die gleichfalls aus einem LeuclUrniitcrial bestdien können, Beim Abtönten des Wiederpnbcschirmes trifft der Elektronenstrahl ?u einem gewissen Zeitpunkt einen dieser Indexsircifen, wodurch dieser seine charakteristische Strahlung emittiert. Diese Strahlung wird von einer meistens außerhalb der Röhre liegenden Photozelle aufgefangen und dort in ein elektrisches Signal umgewandelt, das der die Abtnstbewcgung des Elektronenstrahls bewirkenden Schaltung zugeführt wird und diese Bcwegung stabilisiert,tube the index strips applied, which too can best serve a LeuclUrniitcrial, When tinted of the repeater screen, the electron beam hits? at a certain point in time one of these index sircifs, whereby it emits its characteristic radiation. This radiation is mostly from one The photocell lying outside the tube is captured and converted into an electrical signal that causing the electron beam to descend Circuit is supplied and this movement is stabilized,

Da» von den Lcuchtmaterialstreijen der Tripel herrührende Licht soll naturgemilß die Abtastschaltung nicht beeinflussen. Daher wird eine Photozelle oder eine Kombination einer Photozelle und eines Filters ^angewandt, die für die von den Tripein ausgesandtc ■jStHblung nicht empfindlich ist, In den !ndexstrcifen - fwird im allgemeinen ein Leuchtmaterial angewandt, :^: das nur Strahlung kürzerer Wellenlängen als das von rden Tripcln herrührende Licht aussendet, Das Maxi-Ä-mum dieser Strahlung liegt vorzugsweise zwischen 350 %und 400 nm. Strahlung mit Wellenlängen kürzer als ,«4350 nm kann im allgemeinen die Glaswand der Röhre gfjnicht mehr passieren und eine außerhalb der Röhre liegende Photozelle also nicht erreichen.The light emanating from the strips of light in the triples should of course not affect the scanning circuit. Therefore, a photocell or a combination of a photocell and a filter ^ is used that is not sensitive to the ausgesandtc of the triples ■ jStHblung, in the ndexstrcifen - fwird generally used a luminescent ^material,:: the only radiation of shorter wavelengths than that of The maximum of this radiation is preferably between 350% and 400 nm. Radiation with wavelengths shorter than 4350 nm can generally no longer pass the glass wall of the tube and thus a photocell outside the tube not reach.

Auch für die Indexstreifen wurde bisher vorzugsweise das obenerwähnte Gehlcnit verwendet, obgleich dessen Höchstemission eigentlich etwas zu hoch, nämlich bei etwa 410 nm, liegt.For the index strips, too, the above-mentioned Gehlcnit has so far been preferably used, although whose maximum emission is actually a bit too high, namely around 410 nm.

'/,wischen etwa 360 und 4OO nm aufweist, be&..(?i geeignet, '/, between about 360 and 400 nm, be & .. (? i suitable,

Der Zergchalt, durch den Faktor? ausgedrückt, beeinflußt den UmwandUinesgmd νηά die Niichleuchteiücheinung, Die kürzesten Nachleuchteten und clic höchsten Wirkungsgrade werden beide erhalten, wennThe Zergchalt, by the factor? In other words, the conversion rate affects the non-luminous effect, the shortest afterglow and the highest efficiency are both obtained when

10"» g<7ä 5ΊΟ-⁸ ist, Dies ist aus den nachstehenden Tabellen ersichtlich,10 "» g <7ä 5ΊΟ- ⁸ , this can be seen from the tables below,

Tabelle ITable I. Umwanillungsgrad (_rf) Degree of winding ( _r f) NachleuchtenAfterglow Y_tU~_fl)Cc_t/,ShQiY _tU ~ _fl) Cc _{t /} , ShQi in%in% in %in % 15 < ·
ZCr₁. ehalt Oy) 15 < ·
ZCr ₁ . ehalt Oy) 33 1.51.5 4,54.5 0,40.4 0,0010.001 6,56.5 0,10.1 ²⁰ 0,005 ²⁰ 0.005 44th 0,60.6 0,010.01 44th 0,70.7 0,020.02 22 1,31.3 ΐφ,05ΐφ, 05 « ^?O.1O« ^? O.1O

Tabelle IITable II JlIlItIl ΙΛ.« wiTTii τ.« um, nv_öv. ^,JlIlItIl ΙΛ. «WiTTii τ.« Um, nv _ö v. ^,

Es ist aber auch bekannt, als Leuchtstoff für KatiV>- 30 ¹^^1- But it is also known as a phosphor for KatiV> - 30 ¹ ^ ^1-

denstrahlröhren eine mit dreiwertigem Zer aktivierte zergchalt (?) Yttriumverbindung zu verwenden.denstrahlröhren a zergchalt (?) activated with trivalent zeros To use yttrium compound.

Obgleich man bereits verstanden hatte, daß sowohl ■ Although it was already understood that both ■

für Lichtpunktabtaströhren wie auch für Index-Wie-Umwandlungsgrad (;;) Nachleuchtenfor light spot scanning tubes as well as for index-like conversion (;;) afterglow

0,010.01

0,01 0,02 0,05 0,100.01 0.02 0.05 0.10

5,55.5

4,54.5

0,10.1

dergaberöhren eine sehr kurze Abklingzeit erforderlich 35 "^>v* ist, hatte man sich bisher nicht vergegenwärtigt, daß °'⁰⁰⁵ ein Leuchtstoff mit der verlangten kurzen Abklingzeit, Z. B. das Gehlcnit, nach dem Zeitpunkt, zu dem die Intensität der Strahlung den Wert 1/e erreicht hat, manchmal noch eine erhebliche Menge Strahlung aussenden kann. Dieses sogenannte Nachleuchten ist manchmal noch 0,1 Sekunde noch deutlich wahrnehmbar und führt in der Photozelle ein störendesdergaberöhren a very short decay time required 35 ^{"> v} *, it had not previously envisioned that ° ^'005, a phosphor with the required short decay time, for example the Gehlcnit, after the time at which the intensity of the radiation is 1 / e has reached sometimes still can emit a substantial amount of radiation. This so-called afterglow is sometimes still 0.1 seconds still clearly visible and results in an annoying photocell

elektrisches Signal herbei. «_„„, , _._o._. electrical signal. «_"",, _. _o ._.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, 45 grad η von Gehlenit mit einem Zergehalt von 0,04 diesen Nachteil zu beseitigen und einen Leuchtstoff mit etwa 5 % und da« Nachleuchten 5 bis 10% beträgt,
hohem Umwandlungsgrad und sehr geringem Nach- Der Nachleuchtprozentsatz wird auf folgende WeiseThe invention is now based on the object of eliminating this disadvantage 45 degrees η of gehlenite with a cerium content of 0.04 and a phosphor with about 5% and since afterglow is 5 to 10%,
high degree of conversion and very low afterglow. The afterglow percentage is calculated in the following way

leuchten zu schaffen. gemessen.to create shine. measured.

Diese Aufgabe wird durch einen Leuchtstoff gelöst, Der zu messende Stoff wird auf dem Schirm einerThis object is achieved by a fluorescent substance. The substance to be measured is displayed on the screen of a

der der Formel 50 Elektronenstrahlröhre angebracht und dann periodischof the formula 50 cathode ray tube attached and then periodically

mit einem Elektronenstrahl angeregt, der von einem Signal moduliert wird, das dem Strahl während 20 Mikrosekunden seine -vollständige Intensität erteilt und anschließend während 80 Mikrosekunden den Strahl völlig unterdrückt. Das vom Leuchtstoff ausgesandte Licht wird nach einer gewissen, zur Stabilisierung des Stoffes im angeregten Zustand erforderlichen Zeitdauer mit Hilfe einer Photozelle gemessen.excited with an electron beam that is modulated by a signal that the beam during Gives its full intensity for 20 microseconds and then the for 80 microseconds Beam completely suppressed. The light emitted by the phosphor becomes, after a certain amount of time, stabilization of the substance in the excited state is measured with the aid of a photocell.

isc.".CR i. · tv - Uhu j lu ü»_uliMu. ..w_ei, Die Tabellen I und II geben das Verhältnis zwischen einen hohen Umwandlungsgrad auf und leuch- 60 der Intensität nach 100 Mikrosekunden und der Intenten nur in sehr geringem Maße nach. sität nach 20 Mikrosekunden an.isc. ". CR i. · tv - Uhu j lu u» _ul iMu. ..w _e i, Tables I and II show the relationship between a high degree of conversion and luminous intensity after 100 microseconds and the intent only to a very small extent after 20 microseconds.

Das Maximum der Emission eines Stoffes, bei dem Die Erfindung wird nachstehend an Hand derThe maximum emission of a substance for which the invention is described below with reference to the

P = I ist, Hegt zwischen etwa 400 und 460 nm. Dieser Zeichnung an zwei Herstellungsbeispielen von Leuchtstoff wird vorzugsweise in Röhren für Lichtpunkt- stoffen nach der Erfindung näher erläutert,
abtastgeräte, insbesondere bei Übertragung farbiger 65 Die Figur zeigt eine graphische Darstellung der Bilder, und nicht in Index-Wiedergaberohren ange- Spektralenergieverteilung bei ^Λ ~^{u T31}°¹'- P = I , lies between about 400 and 460 nm. This drawing of two production examples of luminescent material is preferably explained in more detail in tubes for light point materials according to the invention,
scanning devices, especially when transmitting colored 65 The figure shows a graphic representation of the images, and not in index display tubes. Spectral energy distribution at ^Λ ~ ^{u T31} ° ¹ '-

entspricht, in der ρ den Wert 1 oder 2 hat und 2 · ΙΟ-⁴ g q g 2 · 10-· ist.where ρ has the value 1 or 2 and 2 · ΙΟ- ⁴ g q g 2 · 10- ·.

Die dieser Formel und den obenerwähnten Bedingungen entsprechenden Stoffe haben eine Abklingzeit, die zwischen 2 · 10~^e und 5 · 10~⁸ Sekunden liegt, Zum Vergleich sei erwälnt, daß der Umwandlung hl Zhalt von uwThe substances corresponding to this formula and the above-mentioned conditions have a decay time which is between 2 · 10 ~ ^e and 5 · 10 ~ ⁸ seconds

wandt. Zur Anwendung in den letzteren Röhren ist der Stoff, bei dem ρ = 2 ist und der eine Höchstemissionturns. For use in the latter tubes is the substance for which ρ = 2 and which has a maximum emission

„r _a „„ Anregung mit Elektronen der nach den nachstehenden Beispielen hergestellten Stoffe. "R _a ""Excitation with electrons of the substances prepared according to the examples below.

Beispiel I
Man mischt:Example I.
One mixes:

1,474 g wasserhaltiges SiO₂ (SiO₂-Gehalt 89,5%) 0,146 g YF₃
0,066 g Ce₂O₃
2,099 g Y₂O₃,1.474 g of water-containing SiO ₂ (SiO ₂ content 89.5%) 0.146 g of YF ₃
0.066 g Ce ₂ O ₃
2.099 g Y ₂ O ₃ ,

wonach dieses Gemisch während 4 Stunden auf einer Temperatur von etwa 1400⁰C in einem Gemisch von 50% CO₂, 46% N₂ und 4% H₂ erhitzt wird. Das erhaltene Reaktionsprodukt wird homogenisiert und nochmals auf gleiche Weise erhitzt. Dann wird das Reaktionsprodukt wiederum homogenisiert und während 4 Stunden auf einer Temperatur von etwa 1600°C 'in der gleichen Gasatmosphäre erhitzt. Das erhaltene Reaktionsprodukt wird gemahlen, erforderlichenfalls gesiebt und ist dann für den Gebrauch im Schirm einer Elektronenstrahlröhre nach der Erfindung bereit.
Der erhaltene Leuchtstoff entspricht der Formelafter which this mixture is heated for 4 hours at a temperature of about 1400 ^° C. in a mixture of 50% CO ₂ , 46% N ₂ and 4% H _2. The reaction product obtained is homogenized and heated again in the same way. The reaction product is then homogenized again and heated for 4 hours at a temperature of about 1600 ° C. in the same gas atmosphere. The reaction product obtained is ground, sieved if necessary and is then ready for use in the screen of a cathode ray tube according to the invention.
The phosphor obtained corresponds to the formula

Es stellt sich heraus, daß bei der Herstellung zur Förderung des Reaktionsverlaufes ein geringes Übermaß an SiO₂ angewandt wurde. Der Wirkungsgrad des Stoffes beträgt 4% und das Nachleuchten etwa 0,6%. _{It turns out that a slight excess of SiO 2 was} used in the preparation to promote the course of the reaction. The efficiency of the fabric is 4% and the afterglow about 0.6%.

Man mischt:One mixes:

Beispiel IIExample II

0,700 g SiO₂ (SiO₂-Gehalt 89,5%)
0,033 g Ce₂O₃
2,235 g Y₂O₃,0.700 g SiO ₂ (SiO ₂ content 89.5%)
0.033 g Ce ₂ O ₃
2.235 g Y ₂ O ₃ ,

wonach dieses Gemisch auf gleiche Weise wie im Beispiel I erhitzt wird,
ίο Der erhaltene Leuchtstoff entspricht der Formelafter which this mixture is heated in the same way as in Example I,
ίο The phosphor obtained corresponds to the formula

Der Wirkungsgrad des Stoffes beträgt 6%, und das Nachleuchten ist geringer als 0,1 %.The fabric efficiency is 6% and the afterglow is less than 0.1%.

©ie Leuchtstoffe können durch an sich bekannte Verfahren auf dem Schirm einer Elektronenstrahlröhre angebracht werden. Gegebenenfalls kann ein Gemisch eines Stoffes, in dem ρ == 1 ist, und eines Stoffes, in dem /7 = 2 ist, angewandt werden.The phosphors can be applied to the screen of a cathode ray tube by methods known per se. If necessary, a mixture of a substance in which ρ == 1 and a substance in which / 7 = 2 can be used.

Die Figur zeigt eine graphische Darstellung, bei der die Wellenlänge λ in nm als Abszisse und die ausgestrahlte Energie in beliebigen Einheiten als Ordinate aufgetragen ist. In der graphischen Darstellung bezeichnet die Kurve 5 die Spektralenergieverteilung des nach dem Beispiel I hergestellten Stoffes und die Kurve 6 die Spe> ^energieverteilung des nach dem Beispiel II hergestellten Stoffes. Die Höchstemission ist für die beiden Kurven auf 100 festgesetzt worden.The figure shows a graph in which the wavelength λ in nm is plotted as the abscissa and the emitted energy in any units is plotted as the ordinate. In the graphical representation, curve 5 denotes the spectral energy distribution of the substance produced according to Example I and curve 6 the special energy distribution of the substance produced according to Example II. The maximum emission has been set at 100 for the two curves.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

ι ² ι ² ι ...,,.hmtniirlals cine sehr wichtige Rolle. (Unier der Ahki nnzelt ist hler und in der nnclistehenden De· ι ... ,,. hmtniirlals a very important role. (Unier the Ahki nnzelt is shorter and in the nnclisten De Patentansprüche: Äbuna die reit zu verstehen, in cloi die IntensitätClaims: Äbuna to understand the riding, in cloi the intensity ^f , „, ·, 7« leuchtstoff auegennndten Strahlung nach ^f , ", ·, 7" after fluorescent radiation {1. Leuchtschirm für Elektronenstrahlröhren mit J^er JJJJ ί des Flektronenbebchussesiuif eins l/<r.faehe{1. Fluorescent screen for cathode ray tubes with J ^er JJJJ ί des Flektronenbebchussesiuif one l / <r.faehe tinem Leuchtstoff bestehend aus einer mit drei- 5 Beenjliguns at '- , _{{U de V(r der} Beendigungtinem phosphor consisting of one with three- 5 Beenjliguns at '-, _{{U de V (r of the} termination fertigem Zer aktivierten Yttriumverbmdung, da- de Wer te» «er η ^,^finished cerium activated yttrium compound, that values »« er η ^, ^ d u r c h β e k e η η τ e ί c h η e t, daß der Lcucbt- ^de;_n ^EI?^|Z,nktabtastern dient der Leuchtschirmby β eke η η τ e ί ch η et that the Lcucbt- ^de ; _n ^EI ^ |? Z, nktabtastern serves the fluorescent screen itoff der Formel |J|fi|jch als Lichtquelle. Der Elektronenstrahl, mit demitoff of the formula | J | fi | jch as the light source. The electron beam with which ,« im· ι Guclitsi-Iiirm angeregt wird, bewegt sich in solchen, "Is excited in the Guclitsi-IIirm, moves in such ; Ym-rtCewSliOö+M, ¹⁰ SX" „a_ch Xm bestimmten Muster (manchmal; Ym-rtCewSliOö + M, ¹⁰ SX "" a _ch Xm certain pattern (sometimes ' "' _r . λ ι DnKT hß7oichneO über dem Leuchtschirm. Der'"' _r . λ ι DnKT hß7oichneO over the luminescent screen - entspricht, in der _P den Wert 1 oder 2 aufwe.st und ^ » JJ»«™^ _{dabeji im} Gegensatz zu dem- corresponds, in which _{P has} the value 1 or 2 and ^ »YY» «™ ^ _{dabeji in} contrast to that " _Λ ,. , . , FUrronenstrahi in Fernsehwiedergaberöhren, nicht" _Λ ,.,., FUrronenstrahi in TV viewing tubes, no 2'¹⁰"⁴ ί ? S 2 · ΙΟ"» _IBtr SduSt Αιΐ dem Leuchtschirm wird dadurch ein2 ^'10 " ⁴ ί? S 2 · ΙΟ" » _IBtr SduSt Αιΐ the screen becomes a " _A . - , , u _n„ ,«-Η qehnell bewegender Lichtpunkt konstanter Inten-" _A. - _{,, u n} " , «- Η qehnell moving point of light of constant intensity 2, Leuchtschirm nach Anspruch 1, dadurch ge- .s ch ^s™™_c™ß°l_Ucht ^sich bewegenden Licht-2, luminescent screen according to claim 1, characterized by .s ch ^s ™haben _c ™ ß ° l _Ucht ^ moving light lcennzeichnct, daß Punktes wird auf ein zu reproduzierendes Dokument,Indicates that the point is on a document to be reproduced, . .. „. . . % η »!η Diapositiv, einen Film oder ein Wertpapier,. .. ". . . % η »! η slide, film or security, ,- 10-Si flr ί 5 -10-· ist _aot_woS, uSPSrch: dieses Dokumentteilweise durch-, - 10-Si flr ί 5 -10- is _ao t _wo S, uSPSrch: this document partially '· 3. Leuchtschirm nach Anspruch 1 oder 2 zur J^^^J^TSST^- Wiedergabe farbiger Bilder, der Leuchtstoffstreifen ; eHekt.ertc L.cht * , , _um^'· 3. Luminescent screen according to claim 1 or 2 for J ^^^ J ^ TSST ^ - rendering of colored images, the fluorescent strips; eHect.ertc L.cht *,, _um ^ _f, Enthält, mit deren Hilfe das wiederzugebende ^d g^en » %£_β ⁿ _ele ^e _{ktrische signal kann dann mit} Zusammengesetzt wird, und außerdem L^- ''SfSnnteV übertragungsmittel auf eine Vorstoffsueifen zum Erzeugen eines Bezugssignals, as ""'!,,„„flSraeen werfen, in dereine Abbildung des dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen zum neh^Jg^Smeiils erzeugt wird. Erzeugen des Bezugssignals aus Leuchtstoff der zu «P^JJJJ^™^ _Lichtpunktabtastgerät muß die _f, Includes, the reproduced ^ dg ^ s "% £ _β ⁿ _ele ^e _ktrische by means of which _{signal can then with} composite, and also L ^ - '' SfSnnteV transmission means to a Vorstoffsueifen for generating a reference signal, as" "'! ,, "" flSraeen throw, in which a picture of the characterized in that the stripes for the neh ^ Jg ^ Smeiils is produced. Generating the reference signal from the fluorescent to "P ^ ^ ™ ^ YYYY _Lich tpunktabtastgerät has the ^Formel ν r> Si O Anforderung gestellt werden, daß die auf die Photo- ^Formula ν r> Si O requirement that the photo- Y2(i-i)Cc_MbJ_aU_{7 fa]lende Strahlung} lediglich mit der optischenY2 (ii) Cc _M bJ _a U _{7 falling radiation} only with the optical _t , · j Absorption an der Stelle desjenigen Punktes des Doku- _t , j absorption at the point of that point of the document bestehen, in der iients korreliert ist, der zu diesem Zeitpunkt wieder-exist, in which iients is correlated, which at this point in time _in..3 < _a < 5 .1₀-I, _ist gegeber, werden muß. Dadurch ist es erforderlich, daß _in ..3 < _a <5 .1 ₀ -I, _is given, must be. This makes it necessary that 10 g ? ύ 5 lü ist. die Abklingzeit der Leuchtstrahlung, in bezug auf die10 g? ύ is 5 lü. the decay time of the luminous radiation, with respect to the jiiäÄ^ÄrtiÄÄ-SgSSSSSSSSjiiäÄ ^ ÄrtiÄÄ-SgSSSSSSSS daß der Leuchtstoff der Formel d_er Geschwindigkeit ist, mit der ein üblicher Fernsch-that the phosphor of the formula T _he rate at which a conventional Fernsch- Y ,Pe SiO wiedergabeschirm abgetastet wird, bringt dies die An-Y, Pe SiO display screen is scanned, this brings the Y2(i-_fl)Ce_Mbiü_B ^_{0 f0lder}*_ngenD,j_tsichf daß die Abklingzeit kurzer ist alsY2 (i- _fl ) Ce _M biü _B ^ _{0 f0lder} * _ngenD , j it is _certain that the decay time is shorter than entspricht, in der etwa ^^^^^ Leuchtstoffe gefunden, diecorresponds to roughly the ^^^^^ phosphors found that 10-3 < a < 5 in-» ist dieser Anforderung entsprechen und außerdem einen10-3 < a <5 in- »meets this requirement and also a 10 s ^ s 5 lu lsi. verhältnismäßig hohen Umwandlungsgrad aufweisen.10 s ^ s 5 lu lsi. have a relatively high degree of conversion. 45 So sind Silikate als Leuchtstoffe allgemein bekannt. Eines dieser Silikate, das viel verwendet wird, ist das45 For example, silicates are generally known as phosphors. One of those silicates that is used a lot is that sogenannte Gehlenit (Zusammensetzung Ca_aAl₂Si0₇),so-called gehlenite (composition Ca _a Al ₂ Si0 ₇ ), das mit dreiwertigem Zer aktiviert ist. Die Höchstemission dieses Stoffes bei Anregung mit Elektronenactivated with trivalent zer. The maximum emission of this substance when excited with electrons emissio
Die Erfindung bezieht sich auf einen Leuchtschirm so «^^Änden wie vorstehend erwähnt istemissio
The invention relates to a fluorescent screen as mentioned above