Способ получения пигментированного люминофора красного цвета свечения на основе оксисульфида иттрия
Использование: кинескопы цветного изображения. Сущность изобретения: смешение водной суспензии люминофора и красного железоокисного пигмента, добавление продукта полимеризации тетраэтоксисилана в растворе щелочи или одноосновной кислоты в количестве 0,1- 2,0% SI02, отделение осадка, сушку при 170-450°С до пыления. Характеристика, термическая устойчивость пигментированного люминофора 92-94%. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4841840/26 (22) 29.03.90 (46) 07.11,92. Бюл. М 41 (71) Производственное обьединение иПриднепровский химический завод" (72) В.А.Силкин, Н.П.Сощин, И.А.Парфенов, П.Ç.Сайфуллин, В.Г.Чупринко, В.Ю.Нахшунов и Б.Я,Раскин (56) Авторское свидетельство СССР М 1054403, кл. С 09 К 11/77, 1982. Патент CLUA N. 4128674, кл. 427-218, 1978. Патент CLUA М 4339501, кл. Н 01 J 29/26, 1982. 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. Зтот способ позволяет повысить гидролитическую устойчивость суспенэии оксидного люминофора при нанесении его на экраны, но не обеспечивает термической устойчивости люминофора на экране иэ-за. Ж 1773927 А 1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИГМЕНТИРОВАННОГО ЛЮМИНОФОРА КРАСНОГО ЦВЕТА СВЕЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ОКСИСУЛЬФИДА ИТТРИЯ (57) Использование: кинескопы цветного изображения. Сущность. изобретения: смешение водной суспензии люминофора и красного железоокисного пигмента, добавление продукта полимеризации тетраэтоксисилана в растворе щелочи или одноосновной кислоты в количестве 0,12,0% $102, отделение осадка, сушку при 170-450 С до пыления. Характеристика; термическая устойчивость пигментированного люминофора 92-94%, 2 э.п, ф-лы, 1 табл, наличия в поверхностной пленке люминофора высокоагрессивного фтор-иона, что значительно снижает эксплуатационные ха. рактеристики электронно-лучевой трубки в целом. и Известен также способ получения пигментированного люминофора, который включает в себя смешение суспенэии люминофора, пигмента и раствора полиакрила- 4 мида. Водородный показатель полученной О смеси доводится уксусной кислотой до 5. Я Затем к смеси добавляется коллоидная двуокись кремния или пирофосфат натрия в ковичестве0,05-5/> 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 размер около 1 мкм. Поверхность люминофора становится гидрофильной к увеличивается способность частиц люмино1773927 фора диспергировать в поливиниловом спирте. Но такой люминофор обладает недостаточной яркостью и контрастностью, т,к. падающий свет неравномерно отражается отдельными силикатными кристаллами. Кроме того, термическая стойкость люминофора невелика, т.к. силикатное покрытие несплошное и оно не создает надежного барьера проникновению окислительных агентов, образующихся при термообработке основы люминесцентного покрытия, нанесенного на экран, Наиболее близким по технической сущности является способ получения пигментированного люминофора красного цвета свечения на основе оксисульфида иттрия с силикатным покрытием, которое формируется путем взаимодействия частиц железоокисного пигмента с органическим щелочным 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 на пигментированном люминофоре, 2. Покрыть силикатной пленкой частицы пигмента и закрепить их на люминофоре с помощью акриловой смолы, а затем покрыть силикатной пленкой пигглентированный люминофор. 3. Закрепить пигмент на частицах люминофора с помощью силикатного покрытия. Органический раствор кремния получают растворением силиката в водных растворах органических щелочей. Однако данный способ не позволяет повысить термическую устойчивость люминофора и не обеспечивает достаточной диспергируемости люминофора в водном растворе поливинилового спирта — основе люминофорной суспенэии для нанесения на экран электронно-лучевой трубки, преимущественно, безразмольным способом. Целью изобретения является повышение термической устойчивости люминофора без ухудшения его технологических и светотехнических свойств, Способ получения пигментированного люминофора красного цвета свечения включает смешение суспензии люминофора и пигмента, добавление связующего агента— кремнийорганического соединения, фильтрацию смеси и сушку пигментированного люминофора, причем в качестве связующего добавляют предварительно полимериэованный тетраэтоксисилан {ТЭС) в количестве 0,1-2,0%, в пересчете на оксид 55 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 ТЗС и щелочи от 2,5 до 6,5, или в растворе одноосновной кислоты с концентрацией 0,1-1,0 г/л при отношении массы ТЗС к кислоте от5 10 до5 10. Полимеризация ТЭС обеспечивает образование полиорганосилоксанов (ПОС). Катализаторами образования ПОС являются 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 ТЗС к массе катализаторов (для щелочи — менее 2,5; для кислот — менее 5 10 ) приводит к образованию частиц криз сталлического 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 люглинофора. Полученная пленка, близкая по структуре к кварцевому стеклу, является прозрачной для 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,в 1773927 пленке 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. Пример 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 Fe20a от массы люминофора), перемешивают 10 мин. Смешивают 2,8 мл ТЭС с 10 мл раствора NaOH 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. Пример 2, 100 r 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, предъявленным к люминофору красного цвета свечения в производстве цветных кинескопов и превосходит по термической устойчивости люминофор, полученный по способу-про5 тотипу, на 8-10 . Кроме того, использование данного способа получения пигментированного люминофора обеспечивает улучшение светотехнических параметров кинескопов, 10 увеличение яркости свечения в белом и красном 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 s количестве 0,2 мас. по ЕегОз к люминофору, добавление связующего агента — кремнийорганического соединения, отделение осадка из суспензии и сушку его, о т л и ч а ю25 шийся тем, что, с целью повышения термической устойчивости люминофора, в качестве связующего используют продукт полимериэации тетраэтоксисилана в растворе щелочи с концентрацией 50-100 г/л 30 при отношении масс тетраэтоксисилана и щелочи 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 -5 10, а сушку ведут при 17035 450 С до пыления. 2. Способ поп.1, отлича ющийся тем, 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 поп 1, от лича ю щи йс я тем, что красный железоокисный пигмент используют в количестве 0,2 по Fe.Îç к люминофору. 1773927 Результаты пигментирования люминофоров по изобретению и данные для прототипа в качестве сравнения Термическая устойчивость люминофора,а Степень закреплен пигмента, Яркость свечения отн.а Параметры пигментирования Пример Кол"во про" дуктов полимеризации ТЭС (по ОН ) к люминофору, Ф Отношение масс Т сушки, С Концентрация, r/ë ТЭС ТЭС целочь к-та к-ты 150 102 92 84 Не менее Не менее 100 95 Не менее Требования, пред ьявляещк к люминофору Составитель Л.Романцева Техред М.Мо ргентал Корректор Е.Папп Редактор Заказ 3907 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 101 2. 4 6 8 По прототипу 0,1 1,0 5 10з 0,48 50 " 5.3 1,21 -" " 0,1 - 4,5 ° 10 2,0 100 - 2,5 15 80 - 65 05 - 05 - 510 1,0 80 - 6,5 l О . - 05. - 5 ° 10 Количество пигмента 0,24 по тембр Количество связуюцего 1,0а по БЫв от нос и тел ьно люминофора Требова предаваемые к люминофору 300 103 95,0 170 102 96,0 350 104 98,0 190 103 97,0 150 102 93,5 450 104 97,0 450 101 98,5 150 ° 103 95,0 120 103 93 93 92 94 93 93 92 92 93 
