DE817400C - Elektrische Entladungsroehre mit einem Leuchtstoff und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

• Elektrische Entladungsröhre mit einem Leuchtstoff und Verfahren zu dessen Herstellung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Entladungsröhre mit einem Leuchtstoff und auf ein Verfahren zu dessen Herstellung. Elektrische Entladungsröhren dieser Art sind in vielerlei Ausführungsformen bekannt. Einer der wichtigsten Vertreter ist die Kathodenstrahlröhre, die u. a. für Fernsehzwecke vielfach Anwendung findet. Insbesondere für die letztere Anwendung ist es von Bedeutung, daß das Lumineszenzlicht eine für das Auge angenehme Farbe hat, z. B. weiß ist. Man war daher bestrebt, Leuchtstoffe zusammenzusetzen, die bei einer Anregung mit Elektronen weißes Licht aussenden. Die bisher am meisten verwendete Lösung war die Anwendung eines Gemisches von zwei Leuchtstoffen mit hohem Wirkungsgrad, die je einen solchen Teil des Spektrums ausstrahlen, daß die Kombination der beiden einen weißen Eindruck ergibt. Die Stoffe, welche bei der Umsetzung der Energie von Elektronen in Licht den höchsten Wirkungsgrad ergeben, sind die Zinksulfide, Zinkcadmiumsulfide und die entsprechenden Sulfoselenide, die mit einem oder mehreren schweren Metallen aktiviert sind. Da es durch eine geeignete Wähl der Aktivatoren möglich ist, diese Stoffe derart herzustellen, daß sie beim Auftreffen von Elektronen Licht verschiedener Farbe aussenden, wurde vorgeschlagen, in Röhren für Fernsehzwecke einen Leuchtschirm anzubringen, der Zink- und ZinlkcadmiumsuIfide oder Sulfoselenide enthält, die mit solchen Metallen aktiviert sind, daß zwei oder mehr Lichtfarben ausgestxahlt werden, die zusammen den Eindruck von weißem Licht ergeben. Zu diesem Zweck können z. B. mit Silber oder Gold aktivierte Zink- oder Zinkcadmiumsulfide verwendet werden, Wird ein Gemisch von mit Silber aktiviertem Zinksulfid und mit Gold aktiviertem Zinkcadmiumsulfid verwendet, so kann ein Schirm erhalten werden, der bei Elektrodenbombardement nahezu weißes Licht ausstrahlt.
• Die obenerwähnten Stoffe werden gewöhnlich in der Weise hergestellt, daß die Sulfide samt einer kleinen Menge eines Salzes der Aktivatoren unter Zusatz einer Halogenverbindung erhitzt werden,.
• Untersuchungen, die zu der Erfindung geführt haben, ergaben, daß weder mit Gold und Silber aktiviertes Zinksulfid noch mit Gold und Silber aktiviertes Zinkcadmiumsulfid ohne weitere Hilfsmittel weißes Licht ergeben kann.
• Eine elektrische Entladungsröhre nach der Erfindung enthält einen weiß leuchtenden Stoff, der aus den Elementen Zink, Cadmium, Schwefel, Gold, Silber und Aluminium in solchen Mengen aufgebaut ist, daß folgende Bedingungen erfüllt sind: a) Das Atomverlhältnis zwischen Zink und Cadmium b) in liegt je ioo zwischen Atome 97 Zink :3 und plus 84 : Cadmium 16; 1 sind 10-5 bis 2 X io-2 Atome Gold plus Silber vorhanden; c) das Atomverhältnis zwischen Gold und Silber liegt zwischen 3 : 1 und i : 4; d) die Zahl der Aluminiumatorne ist wenigstens gleich der Summe der Gold- und Silberatomzahlen und höchstens gleich o,i der Zahl der Zink- plus Cadmiumatome; e) die Schwefelmenge ist so groß, wie nötig ist, um von sämtlichen Metallen im Leuchtstoff Sulfide zu erzeugen.
• Neben den obenerwähnten Elementen kann ein Leudhtstoff zur Verwendung in einer Entladungsröhre nach der Erfindung noch Halogen enthalten.
• Mit den oben beschriebenen Stoffen sind Leuchtfarben erhältlich, die in dem Weißgebiet des 1. C. 1. Farbendreiecks liegen, wie es von der Joint Electron Tube Engineering Council (J.E.T.E.C.) am 12. Dezember 1946 definiert und in »Proceedings of the Institute of* Radio Engineers« vom August 1948, Seite io28 und 1029, beschrieben, wurde.
• Zur Verdeutlichung der Erfindung wird nachstehendes Beispiel der Herstellung eines Gold, Silber und Aluminium enthaltenden Zinkcadmiumsulfids gegeben.
• 81 g Zn S werden mit 21 g Cd S und mit 5 g Zn S, auf welches aus einer Lösung io--3 Atome Au je Molekül als Sulfid niedergeschlagen sind, gemisc ' ht. Das Gemisch wird mit 5o ccm einer wäßrigen AgN03-Lösung (io-3 normal) und 30ccm einer wäßrigen Al(NO3)..-Lösung (id--2 normal) feucht gemacht, tüchtig vermischt und bei io5'# C getrocknet. Nach dieser Trocknung wird nochmals tüchtig gemischt; das trockene Gemisch wird darauf '/2 bis i Stunde in einem Quarzbecher in einer Atmosphäre von H, S auf i i oo" C erhitzt.
• Die Stoffe im obenerwähnten Beispiel sind völlig frei von Halogen. Wie bereits erwähnt, darf aber auch Halogen vorhanden sein. Das Gold kann daher auch als Chloridlösung zugesetzt werden. Zur Begünstigung der Kristallisierung karirt nötigenfalls ein Flußmittel verwendet werden. Zu diesem Zweck eignen sich die Fluoride von Aluminium, Beryllium,Magnesium,Calcium,Strontium -oder Barium.
• Gegebenenfalls kann der Leuchtstoff noch ein. Element oder eine Verbindung enthalten, welche das Nachleuchten. ohne Änderung der Fluoreszenz herabsetzt. Als solches eignet sich z. B. Nickel in einer Konzentration von etwa io-4 Atome je ioo Atome Zink plus Cadmium.
• Obzwar im vorhergehenden die Tatsache betont wurde, daß der Leuchtstoff bei Erregung durch Elektronen Licht ausstrahlt, wird darauf hingewiesen, daß er gleichfalls bei Erregung mit Ultraviolettstrahlen oder Röntgenstrahlen aufleuchtet.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrische Entladungsröhre mit einem weiß leuchtenden Stoff, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Stoff die Elemente Zink, Cadmium, Schwefel, Gold, Silber und Aluminium in solchen Mengen enthält, daß folgende Bedingungen erfüllt sind: a) Das Atomverhältnis zwischen Zink und Cadmium liegt zwischen 97 :3 und 84 : 16; b) in je ioo Atome Zink plus Cadmium sind io-5 bis 2XIO-2 Atome Gold plus Silber vorhanden; c) das Atomverhältnis zwischen Gold und Silber liegt zwischen 3 : I und 1 :,4; #d) die Zähl der Aluminiumatome ist wenigstens gleich der Summe der Gold- und Silberatomzahlen und höchstens gleich o,i der Zahl der Zink- plus Cadmiumatome; e) die Schwefelmenge ist so groß, wie nötig ist, um von sämtlichen Metallen im Leuchtstoff Sulfide zu erzeugen.
2. 2. Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff nebst den bereits erwähnten Elementen noch Halogen enthält. 3. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffs zur Verwendung in einer elektrischen Entladungsröhre nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Zinksulfid mit Cadmiumsulfid und mit einer Zinksulfidmenge, auf welche Gold als Sulfid niedergeschlagen ist, gemischt wird, worauf das Gemisch mit einer wäßrigen Silbernitratlösung und einer wäßrigen Aluminiumnitratlösung feucht gemacht, die erhaltene Masse gerührt und nach Trocknung in einer Schwefelwasserstoffatmosphäre erhitzt wird. 4. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffs zur Verwendung in einer elektrischen Entladungsröhre nach Anspruch i oder 2, da- durch gekennzeichnet, daß ein aus Zinksulfid und Cadmiumsulfid bestehendes Gemisch mit wäßrigen Lösungen von Silbernitrat, Aluminiumnitrat und Goldchlorid feucht gemacht, die erhaltene Masse gerührt und inach Trocknung in einer Schwefelwasserstoffatmosphäre erhitzt wird. 5, Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flußmittel verwendet wird. 6. Verfahren,nach Ansp ruc-h 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Flußmittel ein Fluorid wenigstens eines der Elemente Aluminium, Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium oder Barium verwendet wird.