Способ получения пигментированного люминофора красного цвета свечения на основе оксисульфида иттрия

( )ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ен во Ю.Ф,Ксовуллин СССР1985. ВаваГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР(56) 1. Патент США Мф 4690832,кл, Н 01 .Т 29/20.2, Патент С%А " .4208461,.кл, С 09 К 11/475.3. Авторское свидетельствоф 1194867, кл, С 09 К 11/77,Изобретение относится к технологии люминофоров, а именно к способам .получения пигментированных люминофоров красного цвета свечения на.основе редкоземельных элементов, в частности оксисульфида иттрия, активированного европием, который исполъзу. ется для изготовления кинескопов цветного телевидения,Известен способ получения люминоф)ра из класса оксисульфидов редкоземельных элементов, устойчивого к гидролизу, включающий размешивание люминофора в воде и добавление силиката щелочного металла, например(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИГМЕНТИРОВАННОГО ЛИИИНО(ьпРА КРАСНОГО ЦВЕТА СВЕ"ЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ОКСИСУЛЬФИЛА ИТТРИЯ(57) Использование: для изготовлениякинескопов цветного телевиденияСущ"ность изобретения: термообработкуосуществляют при 280"450 С. Полученный при .этом люминофор обрабатываютраствором солей кальция, цинка икремния при перемешивании, отделяютиз полученной суспензии осадок,промывают его и повторно термообра"батывают при той же температуре, Соли кальция, цинка и кремния берутв количестве в пересчете на металл .к массе люминоФора 0,06-0,012, 0,030,04 и 0,05-0,10 мас.Ф соответственно. Фторид аммония берут в виде кислого Фторида аммония. 2 з,п. Ф-лы,1 табл,00иваКВхО, и растворимой соли металла11 группы, например 2 пВО или.2 аС 1.Количество вводимого силиката сос- О тавляет 0,24 по ВО от массы суспен" С) дированного люминофора 1 ОНедостатком данного способа яв" ляется низкая термическая устойчивость полученного по данному способу люминофона.Известен способ получения оксисульфидных люминофоров с поверхностным покрытием, заключающийся в обработке поверхности. частиц люминофбра органическими веществами: танином, аспарагиновой и глутаминовой кисло 1819906тами, приводящий к уменьшению перекрестных загрязнений люминофоров наэкранах кинескоповНедостатком данного способа является резкое понижение яркости свечения, происходящее при термообра- .ботке экрана Р 50 С), в связи с выго-ранием органических веществ и образо"ванием углерода и других продуктов . 1 Оокисления,Наиболее близким. к изобретению .является способ полуцения пигментированного люминофора красного цвета свечения на основе оксисульфидаиттрия, активированного европиемвключающий смешение водной суспензиилюминофора, метасиликата натрия ифторида аммония с водной суспенвиейжелезоокисного красного пигмента, щфильтрацию полученного осадка и егопрокаливание 3,Люминофор по данйому способу имеет низкую термоустойцивость: падениеяркости при термообработке экранов 25на 18-20,. при нанесении на экрандает перекрестное загрязнение и требует длительного порядка 5 ц, раз.мола в шаровой мельнице.ЗОИелью изобретения является павы"шение термостойкости свечения люмино"Фора, снижение агрегируемости его иуменьшение перекрестного загрязненияэкрана,, . 35Это достигается следующей совокуп ностью признаков способа по изобретению, Люминесцентный состав на основеоксисульфида иттрия, активированногоевропиемтербием, распульповывают . 4 Ов воде. К полученной суспензии, приперемещивании, добавляют в виде раствора смесь метасиликата .натрия иФторсопержащего соединения, напримерфторида аммония кислого, и суспензию 45железосодержащего пигмента. Послеперемешивания осадок отделяют, промывают и термообрабатывают при 280 -,ч 50 С в течение 12 ц, После охлаждения люминофор распульповывают в .воде, 6 Овводят в суспензию раствор солей,например кальция азотнокислого, цинка сернокислого и метасиликата наг"рия, в количестве 0,06"0,1.2 0,030,Ф и 0,5-0,10 мас.Фв пересчетена указанные. металлы соответственно.После перемешивания осадок отделяют,промывают и прокаливают при 280. 150 С, например, в течение 6 ц и.,просеивают с получением готовогопродуктаПроведение операции прокалки от-деленного осадка люминофора при 280-150 С. после добавления железосодержащего пигмента и смеси фторсодержащего соединения. и метасиликата натрия позволяет увелицить адгезию пигмента к люминофору, а также получить на поверхности частиц люминофора обид трех валентного железа в 0-модификации с расположением атомов железа строго в октаэдрицеских позициях гексагональной Формы гематйта. Уменьшение температуры ниже 280 С не позволяет добиться полу"оцения чистого М "ГеО гексагональной, Формы на поверхности люминофора, При увелицении температуры более 150 С происходит падение яркости катодо" люминесценции люминофора и начинается частичный переход гематита в -модификацию, цто снижает показатель светопреломления и изменяет координаты цветности.Обработка суспензии люминоФора смесью растворимьх солей кальция и цинка в присутствии растворимой соли кремния позволяет полуцить на люминоФоре беспористую пленку смеси сили-катов.кальция и цинка, защищающую зерна люминофора от действия тем" пературы и способствующую уменьшениюпадения яркости при термообработкеэкранов после нанесения люминофора. Силикат натрйя выполняет роль осадителя силиватов кальция и цинкаи пленкообразователя. При уменьшении его содержания ниже 0,05 мас, ь в пересчете на кремний к массе люминофора) на поверхности зерен люминофора не образуется сплошная плотноупакованная структура смешанных силикатов и снижается термостойкостьлюминофора. Увеличение .его содержания более О, 1 масД приводит к утоп" щению пленки на частицах и неоправ" данно снижается яркость люминофора. Использование смеси солей цинка и . кальция в указанном интервале.кон-центрацией позволяет повысить термостойкость люминофора на 10-153 без снижения яркосги, кроме того, при нанесении суспензии такого люминофора на экраны, отсутствует пере" крестное загрязнение красных и синих полос.5 18199Выход за пределы концентрацийсолей кальция от 0,006 до 0,0 12 мас.Ф(в пересчете на кальций) и цинкаот 0,03 до 0,04 мас, (в пересчетена цинк) относительно массы люминоФора .ухудшает термостойкость люминофора (см. таблицу). Кроме того,при снижении концентрации кальцияпроисходит . сдвиг дзета-потенциала 10поверхности частиц люминофора и наэкране наблюдается перекрестное загрязнение красных и синих полос,Прокаливание люминофора. после термообработки при температуре. 280-450 С 15способствует образованию. совершенныхпленок смесей силикатов .кальция ицинка без изъянов и пор. Уменьшение.отемпературы ниже 280 С увеличиваетагломерируемость порошка люминофора,вследствие чего, при нанесении суспензии на экран образуются комки иполосы, Увеличение температуры более450 фС вызывает падение яркости люминофора. 25П р и м е р, 500 г оксисульфидноголюминофора распульповывают в 500 мл,воды в течение 5 мин, К полученнойсуспензии добавляют смесь метасиликата натрия и фторида аммония кислого в виде раствора приготовленногоследующим образом. В 600 мл. воды растворяют 2,56 г ЮаЯхО 9 НО и 2 гВНР НР,отношение Ях;Р:люминофору. ==0,0006:0,002;1 в массовых единицах). ЗБПолученную суспензию перемешивают5 мин и добавляют суспензию железо"содержащего пигмента из расчета 0,11"0,17 РеО). Перемешивают в течение 30 мин. 40 Осадок отделяют фильтрацией, промывают, прокаливают при 350 Г в тече" ние 12 ч.Затем люминофор распульповывают в 45 250 мл воды, при перемешивании приливают в пульпу смесь растворов: азотно- кислого кальция (2,56 г Са(ИО) к к 4 НО растворяют в 130 мл воды), сернокислого цинка (1,54 г 2 пБОе к 50 х 7 НО растворяют в 15 мл воды), про 06 6должая перемешивать добавляют раствор метасиликата натрия (5,2 г Уа Я.О к к 9 Н О растворяют в 180 мл воры), Перемешивание продолжают после приливания всех растворов в течение 30 мин, Осадок отделяют Фильтрацией, промы. вают, прокаливают при 300 С в течение 6 ч.В таблице описаны свойства люминоФоров, полученных по изобретению, и в качестве сравнения даны примеры получения люминофоров в условиях, отличающихся от изобретения, в том числе и по прототипу. Формула изобретения 1. Слособ получения пигментированного. люминофора красного цвета свечения на основе оксисульфида иттрия,активированного европием, включающийсмешение водной суспензии люминофора,метасиликата натрия и Фторида аммония, добавление к полученной смесиводной суспензии железоокисного красного пигмента, дополнительное перемешивание суспензии, Фильтрацию итермообработку осадка, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения термостойкости по свечению,снижения агрегируемости люминофора иуменьшения перекрестного загрязненияэкрана на его основе, термообработкуосуществляют при 280-450 С, полученный при этом люминофор обрабатываютраствором солей кальция, цинка икремния при перемешивании, отделяютиз полученной суспензии осадок, промывают его и повторно термообрабатывают при той же температуре.2, Гпособ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что,соли кальция,цинка и кремния берут в количествев пересчете на металл к массе люминофора 0,06-0,012 мас,Ж, 0,030,04 мас,Ж и 0,05"0,10 мас, 4 соответственно,3, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что Фторид аммонияберут в виде кислого Фторида аммония.х:х ь сс сс сс е х )О с) е эа Ц С) Э й 1)3сЭе )ассХ 1й1111 сче ф )О СЧе ф)ЧЧ 00.ОСЧф Со ОЪ СО ОЪ СО Со 00 .Со ф С) -С СЮ М В СО ОЪ О ЪО ОЪ ОЪ ОЪ .СО СО ф Со ОЪ СО 1)Э О1 Х1" Э З11с оО) Д 11 ьс1 ОЪ1 -б3.111 в вс еьСО Со СО. СО С 0 -Г .С,Э -С М о а а х О а 11. ) 1вСО СО СОм м м 1в и с е се асс м м м с с с о оо)сЭ 3а)КГ ) ХФ) 31 )е рл) р 1-ос о,О со о о о о ъо М м в м в вввввв ъо ъо Ъо ЪО ъо ъо с с сс еь о о о. о оо.в в ЪО.ЪО. с Р Р еОъо с с соо о р 3 о х ох вСЧь сО СО ОЪ ОЪ СЧ 4 ЪоОЪ ф СО ОЪ ОЪ ОЪ СФ ОеОс)о з о.х 1:ХЭ К. Х ).аахае К О 1 ЦЗ. в в в вь еь ЪО )с)С ф ОЪ СЪ ОЪ ОЪОЪ ОЪ сеЪ о о о оо оо о с ОЪ ъо о о о о с с о се в сЧо оссеОЕ 1 31 о о . 3- вс ЕО СЧР .Р В Юсв Лф СО )ле Со СО-Ф вс се .С ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ Со .Сс .О .О .О м ЪО О СО ЪО ЪО ОЪОЪ ОЪ.ОЪ К 1