Способ получения пигментированного люминофора красного цвета свечения на основе оксисульфида иттрия

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 С 09 К 11/02, 11/84 ЕТЕНИ СВИДЕТ ВУ К АВТО РСКО ЕНТИРОАСНОГО Е ОКСИ%41нное обьединческий завод".П.Сощин, И.АГ.Чупринко, В ие иПриы цветного етения: сгле 1 инофора и ента, добави тетраэтоклочи или честве 0,1- сушку при исти ка. тертированного1 табл,арфенов,Ю.Нахшудетельство С 9 К 11/77, 19 М 4128674,Мт 43395 982.витий ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ(56) Авторское свиМ 1054403, кл, С 0Патент СШАкл, 427-218, 1978.Патент СШАкл. Н 01 3 29/26, 1 Изобретение относится к технологии люминофора, в частности к способам получения пигментированного оксисульфидного люминофора, используемого в качестве люминесцентного покрытия экранов кинескопов цветного изображения.В современном производстве высококонтрастных экранов цветного изображения применяют люминофоры красного цвета свечения, пигментированные оксидом железа.Известен способ получения пигментированного люминофора путем добавления к водной суспензии люминофора раствора сернокислого или аэотнокислого алюминия, а затем смешение с суспензией железоокисного пигмента в ра творе пирофосфата натрия в присутствии раствора фтористого алюминия. Этот способ позволяет повысить гидролитическую устойчивость суспенэии оксидного люминофора при нанесении его на экраны, но не обеспечивает термической устойчивости люминофора на экране иэ-за ив).БЫао 1773927(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИ ВАННОГО ЛЮМИНОФОРА ЦВЕТА СВЕЧЕНИЯ НА ОСН СУЛЬФИДА ИТТРИЯ(57) Использование: кинескоп изображения. Сущность изобр шение водной суспензии лю красного железоокисного пигм ление продукта полимеризаци сисилана в растворе щ одноосновной кислоты в кол 2,0% 3102, отделение осадка 170-450 С до пыления. Характе мическая устойчивость пигмен люминофора 92-94%, 2 э.п, ф-ль наличия в поверхностной пленке люминофора высокоагрессивного фтор-иона, что значительно снижает эксплуатационные ха рактеристики электронно-лучевой трубки в целом,Известен также способ получения пигментированного люминофора, который включает в себя смешение суспенэии люминофора, пигмента и раствора полиакриламида. Водородный показатель полученной О смеси доводится уксусной кислотой до 5. Я Затем к смеси добавляется коллоидная двуокись кремния или пирофосфат натрия в ковичестве 0,05-5 фД поотношениюдвуокиси )и кремния к люминофору. После перемешивания рН суспенэии повышается до 9 путем добавления основания, например раствора гидраокиси алюминия, Покрытий .люминофор отделяется и сушится. Частицы оксида кремния, получаемые на люминофоре, имеют разглер около 1 мкм. Поверхность люминофора становится гидрофильной к увеличивается способность частиц люмино 17739275 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 фора диспергировать в поливиниловомспирте. Но такой люминофор обладает недостаточной яркостью и контрастностью,т,к. падающий свет неравномерно отражается отдельными силикатными кристаллами. Кроме того, термическая стойкостьлюминофора невелика, т.к. силикатноепокрытие несплошное и оно не создаетнадежного барьера проникновению окислительных агентов, образующихся при термообработке основы люминесцентногопокрытия, нанесенного на экран,Наиболее близким по технической сущности является способ получения пигментированного люминофора красного цветасвечения на основе оксисульфида иттрил ссиликатным покрытием, которое формируетсл путем взаимодействия частиц железоокисного пигмента с органическимщелочным раствором кремния и сушки получаемого пигментированного люминофора.Получение люминофора предлагается производить по трем вариантам:1, Закрепить частицы пигмента на основе люминофора с помощью акриловой смолы, а затем нанести силикатное покрытие напигментированном люминофоре,2. Покрыть силикатной пленкой частицыпигмента и закрепить их на люминофоре спомощью акриловой смолы, а затем покрыть силикатной пленкой пигглентированный люминофор.3. Закрепить пигмент на частицах люминофора с помощью силикатного покрытия.Органический раствор кремнил получают растворением силиката в водных растворах органических щелочей.Однако данный способ не позволяет повысить термическую устойчивость люминофора и не обеспечивает достаточнойдиспергируемости люминофора в водномрастворе поливинилового спирта - основелюминофорной суспенэии для нанесения наэкран электронно-лучевой трубки, преимущественно, безразмольным способом.Целью изобретения является повышение термической устойчивости гпоминофорабез ухудшения его технологических и светотехнических свойств,Способ получения пигментированноголюминофора красного цвета свечения включает смешение суспензии люминофора ипигмента, добавление связующего агента -кремнийорганического соединения, фильтрацию смеси и сушку пигментированногол 1 оминофора, причем в качестве связующего добавляют предварительно полимериэованный тетраэтоксисилан ТЭС) вколичестве 0,1-2,0,4, в пересчете на оксид кремния, от массы люминофора. а сушку ведут при температуре 170-450 С до пылен ия.Предварительная полимеризация ТЭС проводится или в растворе щелочи с концентрацией 50-100 г/л при отношении масс ТЭС и щелочи от 2,5 до 6,5, или в растворе одноосновной кислоты с концентрацией 0,1-1,0 г/л при отношении массы ТЭС к кислоте от 5 10 до 5 10,Полимеризация ТЭС обеспечивает образование полиорганосилоксанов (ПОС). Катализаторами образования ПОС являютсл растворы щелочи или одноосновные кислоты. Уменьшение концентрации щелочи менее 50 г/л или кислоты менее 0,1 г/л и увеличение отношения массы ТЭС к массе щелочи более 6,5 или к массе кислоты более 5 10 снижает скорость образования ПОС и уменьшается вероятность получения сплошного покрытия, что приводит к неудовлетворительной степени закрепления пигмента, слабой термостойкости люминофора,Увеличение концентрации катализаторов (для щелочи - более 100 г/л, для кислот - более 1,0 г/л) и уменьшение отношения ТЭС к массе катализаторов (для щелочи - менее 2,5; для кислот - менее 5 10 ) приводит к образованию частиц кризсталлического кремнезема, которые не образуют сплошные пленки на поверхности люминофора, и при этом снижается термостойкость люминофора.Уменьшение количества ТЭС по отношению к массе люминофора менее 0,1% в пересчете на оксид кремния не позволяет получить требуемую степень закрепления пигмента,Повышение количества ТЭС (более 2%) снижает яркость люминофора,Последующая сушка люминофора при 170-450 С приводит к термодеструкции ПОС с образованием аморфного кремнезема, близкого по структуре к кварцевому стеклу, содержащего небольшое количество гидрооксидных групп и не содержащего воды и органических соединений в пределах чувствительности методики изучения твердых фаз ИК-спектрами на поверхности люминофора.Полученная пленка, близкая по структуре к кварцевому стеклу, является прозрачной длл люминесцентного излучения люминофора и не снижает его яркости в отличии от обработки другими соединениями при пигментировании.При сушке ниже 170 С не достигается полнота деструкции этоксигрупп ПОС,впленке остается вода и органические соединения, что снижает степень закрепления пигмента и термическую устойчивость люминофора.Увеличение температуры более 450 С приводит к растрескиванию пленки аморфного кремнезема со снижением термостойкости пигментированного гпоминофора на экране.П р и м е р 1. 100 г оксисульфидного люминофора смешивают со 100 мл воды, перемешивают 5 мин. Прибавляют к суспензии люминофора суспензию железоокисного пигмента в количестве 1,5 мл (0,2% Ге 20 з от массы люминофора), перемешивают 10 мин.Смешивают 2,8 мл ТЭС с 10 мл раствора йаОН с концентрацией 50 г/л в течение 1 мин. После предварительной полимеризации ТЭС 1,8 мл отстоявшихся ПОС прибавляют к смеси суспензии люминофора и пигмента, перемешивают 15 мин и фильтруют. Сушат осадок пигментированного люминофора при 170 С 5 ч до пыления,П р и м е р 2, 100 г оксисульфидного люминофора смешивают с 70 мл воды и перемешивают 5 мин. Прибавляют к суспензии люминофора 0,16 г железоокисного пигмента в виде водной суспенэии, перемешивают 30 мин,Смешивают 6 мл ТЭС с 0,8 мл раствора соляной кислоты с концентрацией 0,1 г/л в течение 5 мин. После проведения предварительной полимеризации ТЭС 4,5 мл отстоявшихся ПОС прибавляют к смеси суспензий люминофора и пигмента. Перемешивают 15 мин, фильтруют и сушат пигментированный люминофор при 350 С 6 ч.Результаты анализов образцов люминофора, полученного по изобретению и по способу-прототипу, приведены в таблице,Как видно из таблицы, люминофор, полученный по описанному способу, соответствует требованиям, предаявленным к люминофору красного цвета свечения в производстве цветных кинескопов и превосходит по термической устойчивости люминофор, полученный по способу-про тотипу, на 8-10 .Кроме того, использование данногоспособа получения пигментированного люминофора обеспечивает улучшение светотехнических параметров кинескопов, 10 увеличение яркости свечения в белом икрасном полях и повышение эксплуатационных характеристик кинескопов. ФЪрмула изобретения 15 1. Способ получения пигментированного люминофора красного цвета свечения на основе оксисульфида иттрия, активированного европием, включающий смешение водной суспензии люминофора и красного 20 железоокисного пигмента, взятого в количестве 0,2 мас,% по Ге 20 з к люминофору, добавление связующего агента - кремний- органического соединения, отделение осадка из суспензии и сушку его, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышениятермической устойчивости люминофора, в качестве связующего используют продукт полимериэации тетраэтоксисилана в растворе щелочи с концентрацией 50-100 г/л 30 при отношении масс тетраэтоксисилана ищелочи 2,5-6,5 или в растворе одноосновной кислоты с концентрацией 0.1-1,0 г/л при отношении масс тетраэтоксисилана и кислоты 5 10 з10, а сушку ведут при 170- 35 450 С до пыления.2, Способ по п.1, отл и ч а ю щи йсятем, что указанные продукты полимеризации тетраэтокспсилана добавляют в суспензию в количестве 0,1-2,0 в пересчете на 40 двуокись кремния к массе люминофора.3, Способ по п 1, от лича ю щи йс ятем, что красный железоокисный пигмент используют в количестве 0,2 по ГеОз к люминофору.1773927 Результаты пигментирования люминофоров по изобретению и данные для прототипа в качестве сравненияТермическаяустойчивостьлюминофора,Ф Степеньзакрепленпигмента,ЯркостьсвеченияотнЛ Параметры пнгментирования Пример Отношение масс Тсушки,С Концентра г/л еция ф ТЭС вцело щта к-ты 93 92 5,1,0,21 1 5 8051,0 801,0Количество пигментКоличество связуотносительно люии 5 10 0,5 а 0,2юцего 1, офора 9 82 о про отипу 92Не менее95 Требова предъя иые к люминофору е ивнев Не менее100 ребованя, предъввляе люминофору Составитель Техред М.Мо Романцеваентал Редактор оррект Заказ 3907 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизаодственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 1 2.3 4 5 6 8 П Кол"во дуктов лимери ТЭС п к люми про" по" ации Вь 02 ) офору 50а1000Ш 6,5 6,5 по теда8 по ЫОО 5,10 зе4,5 10е5 10 ф 300 170 350 190 150 450 450 150 120 103 102 104 103 102 104 101 103 103 98,0 97,0 935 970 98,5 95,0 93