Способ получения пигментированного люминофора красного цвета свечения на основе оксисульфида иттрия Советский патент 1993 года по МПК C09K11/84 

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 используется для изготовления кинескопов цветного телевидения,,

Известен способ получения люмино- фдра из класса оксисульфидов редкоземельных элементов, устойчивого к гидролизу, включающий размешивание люминофора в воде и добавление силиката щелочного металла, например

, и растворимой соли металла II группы, например ZnSO. или ZnCl.

Количество вводимого силиката составляет 0,2% по SiO от массы суспен- дированного люминофора .

Недостатком данного способа является низкая термическая устойчивость полученного по данному способу люминофона

Известен способ получения окси- сульфидных люминофоров с поверхностным покрытием, заключающийся в обработке поверхности.частиц люминофора органическими веществами: танином, аспарагиновой и глутаминовой кисло00

чэ

Ч)

о

Os

тами, приводящий к уменьшению Перекрестных загрязнений люминофоров на экранах кинескопов (Y.

Недостатком данного способа является резкое понижение яркости свечения, происходящее при термообра- . ботке экрана ((50°С), в связи с выгоранием органических веществ и образованием углерода и других продуктов окисления. -- : ... -...

Наиболее близким к изобретению является способ получения пигментированного люминофора красного цвета свечения на основе оксисульфида иттрия, активированного европием, включающий смешение водной суспензии люминофора, метасиликата натрия и фторида аммония с водной суспензией железоокисного красного пигмента, фильтрацию полученного осадка и его . прокаливание V

Люминофор по данному способу имет ет низкую тёрмоустойчивость: падение яркости при термообработке Экранов на 18-20%, при нанесении на экран дает перекрёстное загрязнение и требует длительного, порядка.5 ч, раз- .мола в шаровой мельнице. . .

v . : - . , . . . . .-.--. . . Иелью изобретения .является повышение термостойкости свечения люминофора, снижение агрегируемое™ его и уменьшение перекрестного загрязнения экрана ;

Это достигается следующей совокупностью признаков способа по изобретению. Люминесцентный состав на основе оксисульфида иттрия, активированного европием,втербием, раепульповывают в воде„ К полученной суспензии, при .перемешивании,, добавляют в виде раствора смесь метасиликата натрия и фторсолержащего соединения, например фторида аммония кислого, и суспензию железосодержащего пигм.ента о После перемешивания осадок отделяют, промывают.и термообрабатывают при 280 -. 50РС в течение 12 ч„ После охлаждения люминофор распульповывают в воде вводят в суспензию раствор солей, например кальция азотнокислого, цинка сернокислого и метасиликата натрия, в количестве 0,06-0,12, 0,03- 0 ,р4 и 0,5-0, ТО мас„% в пересчете на указанные металлы, соответственно После перемешивания осадок отделяют, промывают и прокаливают при 280 - , например, в течение & ч и.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

/просеивают с получением готового продукта

Проведение операции прокалки от- t деленного осадка люминофора при G. поел е-добавления железо- содержащего пигмента и смеси фтор- содержащего соединения и метасиликата натрия позволяет увеличить ад- гезию пигмента к люминофору, а также получить на поверхности частиц люминофора оксид трех валентного железа воЈ-модификации с расположением это- мрв железа строго в октаэдрических позициях гексагональной формы гематита. Уменьшение температуры ниже 280 С не позволяет добиться получения чистого о -РегО$ гексагональной J формы на поверхности люминофора. При увеличении температуры более 50вС происходит падение яркости катодо- люмйнесценции люминофора и начинается частичный переход гематита в J-модификацию, что снижает показатель светопреломления и изменяет координаты цветностиi

Обработка суспензии люминофора смесью растворимых солей кальция и цинка в присутствии растворимой соли кремния Позволяет получить на люминофоре беспористую пленку смеси силикатов кальция и цинка, защищающую . зерна люминофора от действия тем- - : пературы и способствующую уменьшению падения яркости при термообработке экранов после нанесения люминофора.

Силикат натрия выполняет роль ; . осадителя силиватов кальция и цинка и пленкообразователя. При уменьшении его содержания ниже Q,05 мае. (в пересчёте на кремний к массе люминофора) на поверхности зерен лю- : минофора не образуется сплошная плот- ноупакованная структура смешанных силикатов и снижается термостойкость люминофора Увеличение его содержания более 0,1 приводит к утолщению пленки на частицах и неоправданно снижается яркость люминофора. - , :- . . --. .-.-;... : . . / - ..

Использование смеси солей цинка и кальция в указанном интервале центрацией позволяет повысить термостойкость люминофора на 10-15% без снижения яркости, кроме того, при нанесении суспензии такого люминофора на экраны, отсутствует перекрестное загрязнение красных и синих полос. ... ;

Выход за пределы концентраций

солей кальция от 0,006 до 0,012 мае «I (в пересчете на кальций) и цинка от 0,03 до 0,0 масД (в пересчете на цинк) относительно массы люминофора ухудшает термостойкость люминофора (см„ таблицу)„ Кроме того, при. снижении концентрации кальция происходит, сдвиг дзета-потенциала поверхности частиц люминофора и на экране наблюдается перекрестное загрязнение красных и-синих полос,,

Прокаливание люминофора после термообработки при температуре 280-450°С способствует образованию совершенных пленок смесей силикатов кальция и цинка без изъянов и пор,, Уменьшение, температуры ниже 280 С увеличивает агломерируемость порошка люминофора, вследствие чего, при нанесении суспензии на экран образуются комки и полосы. Увеличение температуры более 50РС вызывает падение яркости люминофора .

П р и м е р„ 500 г оксисульф идного люминофора распульповывают в 500 мл . воды в течение 5 мин К полученной суспензии добавляют смесь метасили- ката натрия и фторида аммония кисло- го в виде раствора приготовленного следующим образом. В 600 мл воды растворяют 2,56 г Na4Si03 9Н20 и 2 г отношение 81:Р:люминофору. 0,0006:0,002:1 в массовых единицах).

Полученную суспензию перемешивают 5 мин и добавляют суспензию железосодержащего пигмента из расчета 0,11- 0,17% Рс20)„ Перемешивают в течение 30мин.Осадок отделяют фильтрацией, про- мывают, прокаливают при 350°С в течение 12 ч„

Затем люминофор распульповывают в 250 мл воды, при перемешивании приливают в пульпу смесь растворов: азотнокислого кальция (2,56 г Ca(N03)jj x

х 4НгО растворяют в 130 мл воды), сернокислого цинка (1,5 г ZnSO

x.7HfcO растворяют в 15 мл воды), продолжая перемешивать добавляют раствор метасиликата натрия (5,2 г растворяют в 180 мл воды) Перемешивание продолжают после прили- вания всех растворов в течение 30 мин Осадок отделяют фильтрацией, промывают, прокаливают при 300°С в течение 6 ч0

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„ Способ получения пигментированного люминофора красного цвета свечения на основе оксисульфида иттрия, активированного европием, включающий смешение водной суспензии люминофора, метасиликата натрия и фторида аммония, добавление к полученной смеси водной суспензии железоокисного красного пигмента, дополнительное перемешивание суспензии, фильтрацию и термообработку осадка, отличающийся тем, что, с целью повышения термостойкости по свечению, снижения агрегируемости люминофора и уменьшения перекрёстного загрязнения экрана на его основе, термообработку осуществляют при , полученный при этом люминофор обрабатывают раствором солей кальция, цинка и кремния при перемешивании, отделяют из полученной суспензии осадок, промывают его и повторно термообрабаты- вают при той же температуре

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что.соли кальция, цинка и кремния берут в количестве в пересчете на металл к массе люминофора 0,06-0,012 мас0%, 0,03 - О,О масД.и 0,05-0,10 мас0 % соответственно.

3. Способ поп„1,отличаю- щ и и с я тем, что фторид аммония берут в виде кислого фторида аммония.

Яркость измерена относительно люминофора К-78ПД п. 24

Использование: для изготовления кинескопов цветного телевидения. Сущность изобретения: термообработку осуществляют при . Полученный при этом люминофор обрабатывают раствором солей кальция, цинка и кремния при перемешивании, отделяют из полученной суспензии осадок, промывают его и повторно термообра- батывают при Той же температуре. Соли кальция, цинка и кремния берут в количестве в пересчете на металл 7. к массе люминофора 0,06-0,012, 0,03- 0,0 и 0,05-0,10 мас.% соответственно. Фторид аммония берут в виде кислого фторида аммонияс 2 з.п« ф-лы, 1 табл0