DE2201585C3 - Verfahren zum Herstellen von Leuchtschirmen - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von LeuchtschirmenInfo
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- DE2201585C3 DE2201585C3 DE19722201585 DE2201585A DE2201585C3 DE 2201585 C3 DE2201585 C3 DE 2201585C3 DE 19722201585 DE19722201585 DE 19722201585 DE 2201585 A DE2201585 A DE 2201585A DE 2201585 C3 DE2201585 C3 DE 2201585C3
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Description
1) Beim Durch- oder Eindringen von Elektronen durch bzw. in einen Festkörper ist die Eindringtiefe
der Elektronen eine Funktion der Beschleunigungsspannung und ändert sich nichtlinear mit der
Spannung;
- 25 2) Beim Durch- bzw. Eindringen durch bzw. in einen Leuchtstoff rufen die Elektronen ein Leuchten
vorwiegend in einer bestimmten Tiefe hervor, wo sie das Maximum ihrer Energie abgeben. Durch
Steuerung der Energie des Elektronenbündels kann
man also die Eindringtiefe der Elektronen in einen
Leuchtstoff und folglich die Tiefe der Erregung von Leuchtzentren ändern.
Bei Farbleuchtschirmen, deren Wirkungsweise auf der Elektronendurchdringung beruht, erregt ein Elektronenbündel mit niedriger Energie den Leuchtstoff mit
einer Lumineszenzfarbe, und ein energiereiches Elektronenbündel erregt vorwiegend den Leuchtstoff mit
einer anderen Farbe.
Entsprechend dem erwähnten Prinzip werden derartige Leuchtschirme so aufgebaut, daß zwischen dem
Leuchtstoff, der durch ein Elektronenbündel mit höherer Energie erregt wird, und der Elektronenquelle
eine Sperr- oder Barriereschicht für Elektronen gebildet wird, in der die Elektronen mit vorgegebener kleinerer
Energie absorbiert werden. Die Elektronen mit vorgegebener höherer Energie läßt diese Schicht aber
durch. Je dichter und dicker die Sperrschicht ist, desto höhere Energie muß das Elektronenbündel aufweisen,
um diese Schicht zu durchdringen und den dahinter liegenden Leuchtstoff zu erregen.
Aus der DE-OS 2126 889 ist ein Verfahren der
eingangs genannten Art zum Herstellen von Leuchtschirmen mit mindestens zwei Leuchtstoffen unterschiedlicher Lumineszenzfarbe bekannt, gemäß dem das
Absetzen einer Zink- und/oder Kadmiumsulfidschicht auf in der wäßrigen Salzlösung suspendierten Teilchen
eines lumineszierenden Chalkogenide nach Zusatz einer Lauge, insbesondere konzentrierter Natronlauge, sowie
von Thioazetamid bei einem pH-Wert zwischen !0 und
15 erfolgt. Untersuchungen solcher Absetzprodukte aus
Zinksulfid ergaben, daß sie außer Zinksulfid erhebliche Anteile von Zinkoxid und Zinkhydroxid enthalten. Das
Vorhandensein von Zinkoxid in der Sperrschicht vermindert die Leuchtdichte beim Leuchten des
Leuchtstoffes, auf dessen Oberfläche das Zinksulfid abgeschieden ist. Außerdem altert der Leuchtstoff
wegen Alkalimetallhydroxidabsorption in der Sperr-
22 0!
schicht unter der Einwirkung des Elektronenbündels relativ schnell.
Weiterhin ist ein Verfahren zur Herstellung einer leitenden, insbesondere fotoleitenden Schicht bekannt
(US-PS 3t 48 084), gemäß dem z. B. zur Erzeugung einer
fotoleitenden Kadmiumselen'dschicht auf einer Glasunterlage
diese auf 280" C erhitzt, und mit einer Lösung von Kadmiumacetat und z.B. Thioazetamid oder
Thiosemikarba?id besprüht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren derart zu verbessern, daß
reinere Sperrschichten und damit Leuchtschirme verbesserter Leuchtdichte und geringerer Alterungsanfälligkeit
erzielt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, is
daß
a) auf blau lumineszierendem, mit Cer aktiviertem Yttriumsilikat der Zusammensetzung
Y2Si2O7 · Ce
die Sperrschicht aus einer Lösung von
4 Vol.-% wäßriger 5-m-Zinksulfatlösung,
4 VoI.-% wäßriger 2-m-Galliumbromid!ösung,
0,2 Vol.-% wäßriger 1 · 10-4-m-GoldchIoridlö-
sung,
60 Vol.-% wäßriger l-m-Thioazetamidlösung,
60 Vol.-% wäßriger l-m-Thioazetamidlösung,
5 Vol.-°/o 2-m-SaIzsäure und als Rest Wasser gebildet wird;
oder
b) auf grün lumineszierendem Zink-Kadmiumsulfid der Zusammensetzung
die Sperrschicht aus einer Lösung von
2 Vol.-°/o wäßriger 0,5-m-ZinkchIoridlösung,
10 VoI.-% wäßriger l-m-Thioazetamidlösung, 10 Vol.-% 1 -m-Salzsäure und als
Rest Wasser gebildet wird;
oder
c) auf grün lumineszierendem Zink-Kadmiumsulfid der Zusammensetzung
ZnS0JiCdSa2 · Cu · Al
die Sperrschicht aus einer Lösung von
2 Vol.-% wäßriger 0,5-m-lndiumnitratlösung,
20 Vol.-% wäßriger 0,2-m-Thioazetamidiösung,
2 Vol.-% wäßriger 0,5-m-Thiosemikarbazidlö-
sung,
20 Vol.-% 2-m-Essigsäure und als Rest Wasser gebildet wird.
55
Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind in den Unieransprüchen gekennzeichnet.
Durch die Wahl der Lösungsbestandteile und insbesondere der im sauren Bereich liegenden pH-Werte
für die Abscheidung erhält man Sulfidsperrschichten ohne Hydroxid* und Oxidbeimengungen, so daß
Leuchtschirme verbesserter Leuchtdichte bei niedrigen und hohen Spannungen erhältlich sind und der
Leuchtstoff von langer Lebensdauer ist.
Im Falle des Abs^tzens der Sperrschicht auf einer
vorher auf eine Unterlage aufgetragenen Leuchtstoffschicht wird auf eine ί/chirmunterlage nach einem
beliebigen bekannten Verfahren eine Leuchtstoffschicht
30
35
40
•"5
50 aufgetragen, dann wird die Oberfläche der hergestellten Schicht mit der erwähnten Lösung so lange behandelt,
bis sich eine Sperrschicht mit vorgegebener DicKe
absetzt, worauf die Oberfläche dieser Sperrschicht mit
einem anderen Leuchtstoff überzogen wird. Ähnlieh kann man einen mehrschichtigen Schirm herstellen, der
aus einer vorher bestimmten Zahl verschiedener, durch Sperrschichten getrennter Leuchtstoffschichten besteht.
Sollen Sperrschichten auf einzelnen Teilchen gebildet werden, so dispergiert man einen Leuchtstoff in der
erwähnten Lösung während einer bestimmten Zeit, wobei auf der Oberfläche jedes Teilchens sich eine
Sperrschicht mit der gewünschten Dicke absetzt Die auf diese Weise erhaltenen Teilchen mit einer höheren
Erregungsschwelle werden mit Teilchen eines anderen Leuchtstoffes vermischt, die keine Sperrschicht tragen,
und die erhaltene Mischung trägt man auf eine Schirmunterlage auf.
Dank den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben die damit erzeugt*--;} Sperrschichten
bessere Heüigkeits- und Farbreinheit- Charakteristiken
von Leuchtschirmen im Vergleich mit den bekannten Schirmen ähnlicher ArL Die mit diesem Verfahren
hergestellten Sperrschichten zeichnen sich durch Geschlossenheit sowie gleichartige und gleichmäßige
Dicke aus und weisen keine Durchgangslöcher sowie sonstige Defekte auf, da die Sperrschichten aus einer
Lösung abgesetzt werden, von der die zu überziehende Fläche gleichmäßig benetzt wird. Die erwähnten
Eigenschaften der Sperrschichten ermöglichen die Herstellung von Leuchtschirmen mit guter Farbtrennung.
Die elektrische Leitfähigkeit der erzeugten Sperrschichten liegt in den Grenzen von 10-l2 bis 10~6
Ohm-' · cm-', und dies begünstigt ein schnelles Zerfließen der Ladung, die beim Elektronenbeschuß
entsteht, wobei die Farbreinheit der erfindungsgemäß
hergestellten Leixhtschirme verbessert wird gegenüber den Schirmen, bei denen der Sperrschichtsioff dielektrische
Eigenschaften aufweist. Zur Erhöhung der Leuchtdichte von Schirmen trägt auch eine gute
Trcjisparenz der Sperrschichten für das Licht im
sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums bei.
Die Möglichkeit der Herstellung von lumineszieren-.den
Sperrschichten gestattet es, mehrfarbige Leuchtschirme mit großer Energieausbeute zu fertigen. Beim
erfindungsgemäßen Verfahren kann die Dicke der ausgefällten Sperrschichten und folglich die Höhe der
Erregungsschwelle beim verwendeten Leuchtstoff leicht gesteuert werden. Durch Änderung der Konzentration
von Ausgangskomponenten der Lösung sowie durch eine Variation der Niederschlagstemperatur und
-dau^v hann man z. B. Sperrschichten mit einer Dicke von 10 bis 4000 nm erhalten und entsprechend die Höhe
der Erregungsschvi'lle von Leuchtstoffen von 50 V bis
20 kV ändern. Der einfache und in einem Stadiuni ablaufende Vorgang der Sperrschichtbildung beim
erfindungsgemäßen Verfahren ergibt eine wesentliche Verkürzung und Verbilligung des technologischen
Vorganges der Herstellung von mehrfarbigen Leuchtschirmen
und die Möglichkeit, diesen technologischen Zyklus unter Industriebedingungen leicht zu realisieren.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung sowie von Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Schniltdarstellung eines Schirmes mit zwei aufeinanderliegenden und durch eine
inerte Sperrschicht getrennten Leuchtstoffschichten mit
verschiedenen Lumineszenzfarben;
Fig.2 eine schematische Schnittdarstellung der Leuchtstoffteilchen mit verschiedenen Erregungsschwellen;
Fig.3 eine schematische Schnittdarstellung eines Schirmes, der eine Mischung von Leuchtstoffteilchen
mit verschiedenen Erregungsschwellen enthält;
Fig.4 eine schematische Darstellung eines mit einer
h/mineszierenden Sperrschicht überzogenen Leuchtstoffteilchens
im Schnitt;
Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung eines Schirmes mit einer aus Pulver gebildeten Leuchtstoffschicht,
die an der Seite der Elektronenquelle mit einer lumineszierenden Sperrschicht bedeckt ist;
Fig. 6 die Abhängigkeit der in relativen Einheiten
ausgedrückten Leuchtdichte flder mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten Leuchtschirme mit verschiedenen Erregungsschwellen von der Erregungsspannung i7in kV.
Ein Verfahren zur Herstellung von Leuchtschirmen,
deren Lumineszenzfarbe von der Energie des Elektronenbündels abhängt, führt man durch, indem auf eine
Unterlage wenigstens zwei Leuchtstoffe aufgetragen werden, die bei Erregung eine Strahlung in verschiedenen
Bereichen des elektromagnetischen Spektrums emittieren, wobei mindestens auf einem Leuchtstoff eine
Sperrschicht gebildet wird, die die Elektronenenergie teilweise absorbiert. Diese Sperrschicht wird erzeugt,
indem man sie aus einer Lösung chemisch absetzt. Beispielsweise absorbieren die genannten Sperrschichten
bei genügender Dicke einen Teil der Elektronenenergie und bleiben dabei für das Licht im sichtbaren
Bereich vorwiegend durchsichtig. Das Absetzen der Sperrschicht erfolgt bei vorgegebener Wasserstoffionenkonzentration
in der Lösung. Zur Regelung der Niederschlagsgeschwindigkeit und Erzeugung von Sperrschichten mit genügender Dicke wird die Wasserstoffionenkonzentration
in der Lösung beim Absetzvorgang mittels eines der drei Puffergemische konstant gehalten, wobei das Puffergemisch je nach Zusammensetzung
eier Äusgangskorripimemen gewäiiii wird. Bei
Benutzung der erwähnten Lösungen kann man Sperrschichten sowohl auf der Basis der einfachen Verbindungen
von der Art ZnS. InS als auch auf der Basis der Komplexverbindungen (ZnGaJS4) erzeugen. Beim
Niederschlagen von Sperrschichten aus gemischten Chalkogenidverbindungen kann man den Brechungsindex
der Sperrschicht in weiten Grenzen ändern, wobei letzten Endes eine Vergrößerung der Schirmhelligkeit
möglich wird. Sperrschichten werden bei Raumtemperatur der Lösung abgesetzt, zur Beschleunigung der
Niederschlagsbildung kann man aber die Lösung bis zu einer Temperatur unter ihrem Siedepunkt erwärmen.
In F i g. 1 ist ein Leuchtschirm dargestellt. Der Schirm
enthält zwei Leuchtstoffschichten verschiedener Lumineszenzfarben, die durch eine nichtlumineszierende
Sperrschicht getrennt sind. Bei der Herstellung eines derartigen Schirmes wird auf eine Unterlage 1. die die
Vorderglasplatte eines Röhrenkolbens sein kann, eine Leuchtstoffschicht 2 mit einer beliebigen, z. B. grünen.
Lumineszenzfarbe aufgetragen. Eine Sperrschicht 3 wird unmittelbar auf der Oberfläche der erzeugten
Leuchtstoffschicht gebildet- Zu diesem Zweck gießt man in den Röhrenkolben die erA'ährite Lösung ein. und das
Niederschlagen der Sperrschicht erfolgt während einer Zeit die für die Bildung des Oberzuges mit vorgegebener
Dicke erforderlich ist Zur Beschleunigung des Absetzvorganges kann die Temperatur der Lösung über
die Raumtemperatur (aber nicht über die Siedepunktgrenze) erhöht werden. Nach Abschluß der Sperrschichtbildung
wird die Lösung ausgegossen, und auf die Oberfläche der erzeugten Schicht wird unter Benutzung
eines beliebigen bekannten Verfahrens eine Leuchtstoffschicht 4 mit einer zweiten, z. B. roten Lumineszenzfarbe
aufgetragen. Zur Erhöhung der Lichtabgabe des Schirmes beim Einfall eines Elektronenstrahls e
kann die Oberfläche der zweiten Leuchtstoffschicht bei
ίο Benutzung der gewöhnlichen Technologie mit einer
Aluminiumschicht 5 überzogen werden. Ähnlich wird auch ein dreifarbiger Leuchtschirm erzeugt, wobei auf
die zweite Leuchtstoffschicht nach dem beschriebenen Verfahren die zweite Sperrschicht aufgetragen wird,
Ii und darauf legt man eine Leuchtstoffschicht mit einer
dritten Lumineszenzfarbe. Die Zusammensetzung der Sperrschichten wählt man je nach der Lumineszenzfarbe
und der gegenseitigen Anordnung der Leuchtstoffschichten.
Bei der Herstellung eines Leuchtschirmes, der eine Mischung von Leuchtstoffen mit verschiedenen Erregungsschwellen
enthält, wird die Sperrschicht auf Leuchtstoffteilchen gebildet. Zu diesem Zweck wird ein
Leuchtstoffpulver mit einer z. B. grünen Lumineszenzfarbe in der Lösung mit der erwähnten Zusammensetzung
dispergiert und dabei eine Sperrschicht mit vorgegebener Dicke auf der Teilchenoberfläche abgesetzt.
Wie bei vorstehend beschriebenem Beispiel wird die Sperrschichtdicke durch entsprechende Wahl der
jo Niederschlagszeit und der Lösungstemperatur gesteuert.
In Fig. 2 sind Leuchtstoffteilchen 6 mit verschiedener, z. B. roter und grüner Lumineszenzfarbe
dargestellt, von denen Leuchtstoffteilchen mit ?.. B. grüner Lumineszenzfarbe mit einer Sperrschicht 7
überzogen sind und im Vergleich mit den rot leuchtenden Teilchen eine höhere Erregungsschwelle
aufweisen. Für die Herstellung des Leuchtschirmes werden die behandelten und mit einer Sperrschicht
überzogenen Teilchen sowie die unbehandelten Tcilchen vermischt, wobei das Gewichtsverhältnis der
beiiien Leui.iHMuiie in ütri LuMiiig yum licit gcwüiiM-iiicii
Farbcharakteristiken des Leuchtschirmes bestimmt wird. Die erhaltene Mischung wird auf die Schirmunterlage
nach einem beliebigen bekannten Verfahren, z. B.
durch Niederschlagen aus Kaliumsilikatlösung, aufgetragen.
Der fertige Schirm ist schematisch in F i g. 3 dargestellt. Der Schirm enthält eine Unterlage ! aus
Glas mit darauf liegender Leuchtstoffschicht, die aus einer Mischung der Leuchtstoffteilchen 6 mit ver?-hie-
dener Lumineszenzfarbe besteht wobei die Teilchen eines Leuchtstoffes die Sperrschicht 7 tragen.
Nach dem beschriebenen Verfahren kann man eine Sperrschicht mit einer zweiten vorgegebenen Dicke auf
Leuchtstoffteilchen mit einer dritten, z. B. blauen
Lumineszenzfarbe herstellen und die Mischung von Leuchtstoffteilchen mit blauer, grüner und roter
Lumineszenzfarbe und mit unterschiedlichen Erregungsschwellen bei Benutzung eines beliebigen bekannten
Verfahrens auf die Schirmunteriage auftragen. An dem auf diese Weise gebildeten Schirm kann eine
dreifarbige Anzeige erfolgen. Bei Benutzung von Leuchtstoffen mit verschiedenen Erregungsschwellen
kann man einen mehrschichtigen Farbleuchtschirm herstellen, bei dem jede Schicht aus Leuchtstoffteüchen
mit einer Lumineszenzfarbe und mit gleicher Erregungsschwelle besteht sowie einen dreifarbigen Schirm,
bei dem eine Schicht aus einer Teilchenmischung von zwei Leuchtstoffen mit unterschiedlichen Lumineszenz-
farben und nil verschiedenen erhöhten Erregungsschwellen
besteht und die andere Schicht aus einfarbigen gewöhnlichen Leuchtstoffteilchen gebildet ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht in der Vi».i:ante a) die Herstellung von lumiheszierenden
Sperrschichten, wobei sich zusätzliche Möglichkeiten für die Bildung von Farbleuchtschirmen ergeben. Dabei
wird als Aktivierungsmetall Gold eingeführt, indem man eine geringe Menge eines löslichen Goldsal/cs der
Ausgangslösung zugibt, aus der die Absetzung der Sperrschicht erfolgt, worauf die fertige Schicht einer
Wärmebehandlung bei einer Temperatur über 250"C unterzogen wird. Eine Sperrschicht kann auch aktiviert
werden, indem man die auf einem Leuchtstoff gebildete inerte Sperrschicht mit einer wäßrigen Lösung eines
Goldsalzes behandelt und die erzeugte Struktur nachher bei einer Temperatur von über 250"C behandelt. In
diesem Fall kann man durch Änderung der Zeil und der Temperatur der Wärmebehandlung die Tiefe der
Aktivierungsmitteldiffusion in die Sperrschicht steuern und dabei eine Sperrschicht bilden, bei der ein Teil der
Schicht luminesziert und der andere Teil die Funktion der inerten Sperrschicht erfüllt.
In F i g. 4 ist ein Leuchtstoffteilchen 6 gezeigt, das eine
lumineszierende Sperrschicht 8 trägt. Solche Teilchen erhält man durch Dispergierung eines Leuchtstoffpulvers
in der Ausgangslösung, aus der die Sperrschicht a^esetzt wird und die zusätzlich Goldchlorid als
Aktivierungsmetallsalz enthält. Dabei wählt man ein solches Aktivierungsmetall, daß sich die Lumineszenzfarbe
der aufzutragenden Sperrschicht von der Leuchtfarbe der zu überziehenden Teilchen unterscheidet.
Dann wird das behandelte Leuchtstoffpulver filtriert und bei einer Temperatur von über 250cC geglüht,
wobei die Sperrschicht zu einer lumineszierenden Schicht wird, die bei einer Erregung Licht im
gewünschten Bereich des elektromagnetischen Spektrums emittiert. Die auf diese Weise hergestellten
»mehrfarbigen« Leuchtstoffteilchen benutzt man zur Herstellung von veibuiiicdcncn Siiimnai icn. /- "· lm'ics
Schirmes aus einer Mischung von Teilchen zweier Leuchtstoffe mit verschiedenen Lumineszenzfarben, bei
dem die Teilchen mit einer Sperrschicht überzogen sind, die in einer dritten Farbe leuchtet: eines Schirmes, bei
dem die Leuchtstoffteilchen einer Lumineszenzfarbe mit einer in einer anderen Farbe leuchtenden Sperrschicht
überzogen sind; eines Schirmes aus gemischten Teilchen zweier Leuchtstoffe mit unterschiedlichen
Lumineszenzfarben, von denen die Teilchen eines Leuchtstoffes mit einer inerten Sperrschicht von einer
bestimmten Dicke überzogen sind und die Teilchen des anderen Leuchtstoffes eine lumineszierende Sperrschicht
von einer zweiten vorgegebenen Dicke tragen, die eine Strahlung mit einer dritten Farbe emittieren.
Solche Schirme werden durch Auftragung der beschriebenen Teilchen auf eine Schirmunterlage nach einem
beliebigen bekannten Verfahren, z. B. mittels Sedimentation, hergestellt.
In Fig.5 ist eine Schnittdarstellung eines weiteren
Leuchtschirmes gezeigt. Die Unterlage 1 aus Glas trägt eine Leuchtstoffschicht 2, die mit einer lumineszierenden
Sperrschicht 9 überzogen ist Dieser Schirm wird wie folgt erzeugt: Die Innenfläche einer Schinnunterlage,
die die Vorderglaspiatte des Kolbens einer Elektronenstrahlröhre sein kann, wird nach einem
beliebigen bekannten Verfahren mit der Leuchtstoffschicht 2 bedeckt die in einer Farbe leuchteL Die fertige
Schicht wird darauf mit der Ausgangslösung zur Bildung einer inerten Sperrschicht behandelt. Das Niederschlagen
erfolgt im Laufe einer Zeit, die zur Erzeugung der Sperrschicht 9 mit gewünschter Dicke notwendig ist.
Nach Beendigung des Absetzvorganges wird die Lösung abgegossen, und die fertige inerte Sperrschicht
wird mit wäßriger Lösung eines Salzes wenigstens eines aus der Reihe Silber, Gold, Kupfer, Mangan gewählten
Metalls behandelt. Das gewählte Metall bestimmt die Lumincs/cn/farbc der Sperrschicht. Die Aktivierung
der Sperrschicht erfolgt durch Wärmebehandlung des Schirmüber/iiges bei einer Temperatur von über 250" C.
wobei die liefe der Aktivierungsmetall·Diffusion in die Sperrschicht durch die Wahl der Temperatur und der
Dauer der Wärmebehandlung gesteuert wird.
Im folgenden werden Allsführungsbeispiele für verschiedene Varianten des Verfahrens nach der
Erfindung zum Herstellen von Farbleuchtschirmen angeführt, deren Wirkungsweise auf dem Prinzip der
Elektronendurchdringung beruht:
Ausführungsbeispiel I
Einen zweifarbigen Leuchtschirm kann man bei Benutzung von zweifarbigen Leuchtstoffteilchen herstellen,
bei denen sich die Lumineszenzfarbe je nach der Tiefe ändert, auf die das Elektronenbündel in ein
Teilchen eindringt.
Zur Erzeugung derartiger Teilchen behandelt man 5 g von auf der Basis von Yttriumsilikat hergestelltem . mit
Cer aktiviertem blauleuchtendem Leuchtstoffpulver (YjSijO; · Ce) mit einer Lösung, die aus folgenden
Bestandteilen zusammengesetzt ist: 20 ml wäßrige 5-m-Zinksulfatlösung, 20 ml wäßrige Galliumbromidlösung.
1 ml wäßrige 1.10 4-m-Goldchloridlösung. 300 ml
wäßrige l-m-Thioazetamidlösung. 25 ml 2-m-Salzsäurelösung
zur Einstellung des pH-Werts 1. Den übrigen Teil des Gesamtvolumens der Lösung von 500 ml bildet
Wasser. Die Behandlung erfolgt bei einer Temperatur von 95° C im Laufe von 1,5 h und führt zur Bildung e'.er
aus der Verbindung ZnGa;S4 ■ Au bestehenden Sperr-
i:i f j rk
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fertige Sperrschicht luminesziert bei Erregung im roten Spektrumbereich. Zur Erhöhung der Strahlungsintensität
wird der gefertigte Leuchtstoff in einem inaktiven Medium während I h bei 350cC geglüht. Zur Herstellung
eines Leuchtschirmes werden die auf die beschriebene Weise hergestellten Teilchen auf einer
Schirmunterlage abgesetzt. Bei einer Erregung mit Elektronen, die eine Energie von 4 bis 6 kV haben,
leuchtet der Schirm rot. bei Spannungserhöhung geht das Leuchten in das Gebiet violett-roter Farbtöne über.
Ausführungsbeispiel 2
Ein Leuchtschirm, der aus zwei durch eine Sperrschicht
getrennten Leuchtstoffschichten mit verschiedenen Lumineszenzfarben besteht, wird unmittelbar auf
der Innenfläche der Vorderglaspiatte eines Elektronenstrahlröhrenkolbens erzeugt Als Leuchtstoff für die
erste lumineszierende Schicht benutzt man mit Silber aktiviertes und grün leuchtendes Zink-KadmiumsulFid
(ZnSo£2 · CdSoj8 · Ag), das aus einer Kaliumsilikatlösung
ausgefällt wird. Die Überzugsdichte beträgt 23 bis 3 mg/cm2. Darauf wird auf der Oberfläche der
erzeugten Leuchtstoffschicht eine Sperrschicht gebildet Zu diesem Zweck bereitet man 500 ml Lösung zu, die
aus 10 ml wäßriger 0.5-m-ZinkchloridlösiJng. 50 ml
wäßriger 1-m-Thioazetamidlösung, 5OmI 1-m-Salzsäurelösung
(zur Erzielung des pH-Werts 1) und im übrigen aus Wasser zusammengesetzt wird. Die fertige Lösung
22 Ol 585
ίο
gießt mar. in den Röhrenkolben, den man in einen
Thermostat mit konstanter Temperatur von 50"C stellt. Aus der Lösung setzt sich auf die Oberfläche des
Leuchtstoffes eine Sperrschicht ab. die aus Zinksulfid besteht. Bei der genannten Konzentration und der
Temperatur der Lösung beträgt die Niederschlagsgeschwindigkeit 6—Γ nni pro Minute. Das Niederschlagen
dauert 1.5 h, dabei bildet sich eine Sperrschicht mit der Dicke von 400 bis 450 nm. Nach Beendigung des
Vorganges wird die Lösung dekantiert, die Innenfläche des Röhrenkolbens wird mit entionisiertem Wasser
gespült, und auf die Oberfläche der Sperrschicht wird rotleuchtender Leuchtstoff auf der Base von
mit Europium aktiviertem Yttriumoxysulfid (Yi/iMKuniwiOjS) ausgefallt. Die Dichte der /weiten
l.euchtstoffschieht beträgt 1,5 bis 2 mg/cm-'. Der
erzeugte Schirm wird in üblicher Weise aluminisiert. Bei Erregung mit einem Elektronenbündel von b kV
beobachtet man am Schirm, der auf die beschriebene Weise hergestellt wurde, ein rotes Leuchten. Die
Erhöhung der Elektronenbündelenergie bis zu <? kV
verschiebt die Lumineszenzfarbe in das Gelborangegebiet.
Bei Erregung mit einem 12-kV-Elektronenbiiiulel
leuchtet der Schirm grün.
Bei Benutzung verschiedener Kombinationen von Leuchtstoffen und bei Änderung der .Sperrschichtdicke
k.inn man nach dem beschriebenen Verfahren Schirme
herstellen, die sich voneinander durch Lumineszenzfarbe und Erregungsenergie der Leuchtstoffschichten
unterscheiden.
Ausführungsbeispiel 3
Zur Herstellung eines aus einer Mischung zweier Leuchtstoffe mit verschiedenen Lumineszenzfarben und
unterschiedlichen Erregungsschwellen bestehenden Leuchtschirmes wird c.ie Sperrschicht auf Teilchen eines
der beiden Leuchtstoffe formiert. Als Stoff für diese Sperrschicht kann Indiumsulfid benutzt werden. Im
Vergleich mit den Chalkogenid-Verbindungen der Elemente aus der Untergruppe UB des Periodensystems
weist das indiumsuifiri ebenso wie aiie anderen Chalkogenid-Verbindungen der Elemente aus der
Llntergruppe IHA des periodischen Systems eine höhere Absorptionsfähigkeit in bezug auf das Elektronenbündel
auf, da die Elemente der Untergruppe IHA eine größere Ordnungszahl haben. Infolgedessen kann
man bei einer geringen Sperrschichtdicke einen großen Wert der Leuchtsturf-Erregungsschwelle erhalten und
die optischen Verluste der Strahlung in der Sperrschicht herabsetzen.
Für die Erzeugung einer Sperrschicht auf Leuchtstoff-
< teilchen bereitet man in einem Kolben 500 ml Lösung mil folgender Zusammensetzung zu: 10 ml wäßrige
0,5-m-lndiumnitratlösung, 100 ml wäßrige 0,2-m-Thioazetamidlösung,
10 ml wäßrige 0,5-m-Thiosemikarbazidlösung, 100 ml 2-m-Essigsäurelösung zur Einstellung
des pH-Werts 2 und im übrigen Was scr. 10 g griinleuchtcndes Leuchtstoffpulver
ZnSnn · CdSd1) Cu ■ Al werden in der genannten
Lösung dispergiert. und die erhaltene Suspension hält man bei b0 C während 1 h bei ständigem Umrühren. Im
Ergebnis dieser Behandlung setzt sich auf der Oberfläche der l.eiichtstoffteilchcn eine Sperrschicht
aus Indiumsulfid ab. Die so behandelten l.eiichtstoffteilchcn werden von tier lösung getrennt und bei einer
Temperatur von 120 C getrocknet. Die Gerade »e«
>n zeigt in F i g. 7 die Leuchtdichte Ii des hergestellten
Leuchtstoffes als Funktion der Erregungsspannung Ll. Die Erregungsschwelle dieses Leuchtstoffes betragt
8 kV. Bei Änderung der Dauer der Leuchtstoflpulver-Behandlung
in der Lösung kann man Leuchtstoffe mit
>-, der Erregungsschwelle 2,5 kV (Gerade »f«). 4 kV
(Gerade »g«), 6 kV (Gerade »h«)und 10 kV (Gerade »i«)
erhalten. Die Durchführung der Behandlung in einem flüssigen Medium trägt zur Bildung einer gleichmäßigen
Sperrschicht auf der Oberfläche von Teilchen mit
to beliebigen im Bereich von 1 bis zu 50 μΐη liegenden
Durchmessern bei. Die nachfolgende Fraktionierung des polydispersen Sperrschicht-Leuchtstoffes ergibt
Leuchtstoffpartien mit unterschiedlichen und für jede Partie spezifischen Größen des mittleren Teilchen-
]·-, durchniessers. die ErregungsschwellengröDe bleibt aber
bei einzelnen Fraktionen gleich. Da die Sperrschichtbildung bei niedrigen Temperaturen (unter dem Siedepunkt
der Lösung) erfolgt, wird die Leuchtdichte des Leuchtstoffes bei der beschriebenen Behandlung praktisch
nicht vermindert.
Für die Herstellung eines Farbleuchtschirmes wird uei auf die beschriebene Weise beiiiinueiie grüne
Leuchtstoff mit einem auf der Basis von Yttriumorthovanadat hergestellten, mit Europium aktivierten und rot
leuchtenden Leuchtstoffpulver im Gewichtsverhältnis 1 : 1 gemischt. Die gebildete Mischung wird aus einer
Kaliumsilikatlösung nach bekanntem Verfahren auf einer Schirmunterlage abgesetzt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
- Patentansprüche:1, Verfahren zum Herstellen von Leuchtschirmen mit mindestens zwei Leuchtstoffen unterschiedlicher Lumineszenzfarbe, bei dem auf mindestens einen der Leuchtstoffe eine die Energie anregender Elektronen teilweise absorbierende Sperrschicht dadurch aufgebracht wird, daß aus einer wäßrigen Lösung von Metallsalzen, gegebenenfalls von Zinkchlorid oder Zinksulfat, und unter Zugabe von Thioazetamid eine Schicht einer Metallsulfidverbindung auf dem in Schicht- oder Teilchenform vorliegenden Leuchtstoff abgesetzt wird, wobei der pH-Wert der Lösung in einem für leichte Präzipitation günstigen Bereich eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daßa) auf blau lumineszierendem, mit Cer aktiviertem Yttriumsilikat der ZusammensetzungY2Si2O7 ■ Cedie Sperrschicht aus einer Lösung von4 Vol.-% wäßriger 5-m-Zinksulfatlösung,4 Vol.-% wäßriger 2-m-Galliumbromidlösung, 0,2 Vol.-% wäßriger 1 · 10-<-m-GoldchIoridlösung, 60 Vol.-% wäßriger 1 -m-Thioazetamidlösung,5 Vol.-°/o 2-m-Salzsäure und als Rest Was'er gebildet wird;oderb) auf grün lumineszierendem Zink-Kadmiumsulfid der ZusammensetzungZnSo.62 ■ CdSoje · Agdie Sperrschicht aus einer Lösung von2 Vol.-°/o wäßriger 0,5-m-Zinkchloridlösung, 10 VoI.-% wäßriger 1-m-Thioazetamidlösung, 10 Vol.-% 1-m-Salzsäure und als Rest Wasser gebildet wird;oderc) auf grün lumineszierendem Zink-Kadmiumsulfid der ZusammensetzungCu ■ Aldie Sperrschicht aus einer Lösung von2 Vol.-% wäßriger 0,5-m-lndiumnitratlö-su ng, 20 Vol.-% wäßriger 0,2-m-Thioazetamidlö-sung, 2Vol.-% wäßriger 0,5-m-Thiosemikarbazid-lösung,20 Vol.-% 2-m-Essigsäure und als Rest Wasser gebildet wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemäß Verfahrensweise a) beschichtete Leuchtstoff in einem inaktiven Medium während 1 h bei 35O0C geglüht wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemäß Verfahrensweise c) beschichtete Leuchtstoff bei einer Temperatur von 120°C getrocknet wird.Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Leuchtschirmen mit mindestens zwei Leuchtstoffen unterschiedlicher Lumineszenzfarbe, bei dem auf mindestens einen der Leuchtstoffe eine die Energieanregender Elektronen teilweise absorbierende Sperrschicht dadurch aufgebracht wird, daß aus einer wäßrigen Lösung von Metallsalzen, gegebenenfalls von Zinkchlorid oder Zinksulfat, und unter Zugabe von Thioazetamid eine Schicht einer Metallsulfidverbindungauf dem in Schicht- oder Teilchenform vorliegendenLeuchtstoff abgesetzt wird, wobei der pH-Wert derLösung in einem für leichte Präzipitation günstigenBereich eingestellt wird.Diese Leuchtschirme sind für Farbanzeigeeinrichtun-£,en geeignet, bei denen die Abbildungsfarbe durch Steuerung der Elektronenenergie geändert wird.Die Wirkungsweise der Leuchtschirme dieser Art beruht auf zwei bekannten Erscheinungen:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722201585 DE2201585C3 (de) | 1972-01-13 | 1972-01-13 | Verfahren zum Herstellen von Leuchtschirmen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19722201585 DE2201585C3 (de) | 1972-01-13 | 1972-01-13 | Verfahren zum Herstellen von Leuchtschirmen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2201585A1 DE2201585A1 (de) | 1973-07-19 |
DE2201585B2 DE2201585B2 (de) | 1981-04-16 |
DE2201585C3 true DE2201585C3 (de) | 1981-12-10 |
Family
ID=5832946
Family Applications (1)
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DE19722201585 Expired DE2201585C3 (de) | 1972-01-13 | 1972-01-13 | Verfahren zum Herstellen von Leuchtschirmen |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE2201585C3 (de) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL130859C (de) * | 1961-08-30 | 1900-01-01 | ||
NL162423C (nl) * | 1970-06-13 | 1980-05-16 | Philips Nv | Werkwijze voor het bereiden van een lumines- cerend van een barrierelaag voorzien chalcogenide, alsmede kathodestraalbuis, waarvan het luminescerende scherm een dergelijk chalcogenide bevat. |
-
1972
- 1972-01-13 DE DE19722201585 patent/DE2201585C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2201585A1 (de) | 1973-07-19 |
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