Спосіб одержання пігментованого люмінофору червоного кольору світіння на основі оксисульфіду іттрію

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 применяются люминофоры красного цвета свечения, пигментированные оксидом железа. Известен способ получения пигментированного люминофора путем добавлениях водной суспензии люминофора раствора сернокислого или азотнокислого алюминия, а затем смешение с суспензией железоокисного пигмента в растворе пирофосфата натрия в присутствии раствора фтористого алюминия. Этот способ позволяет повысить гидролитическую устойчивость суспензии оксидного люминофора при нанесении его на экраны, но не обеспечивает термической устойчивости люминофора на экране из-за наличия в поверхностной пленке люминофора высокоагрессивного фториона, что значительно снижает эксплуатационные характеристики электронно-лучевой трубки в целом [1]. Известно также способ получения пигментированного люминофора, который включает в себя смешение суспензии люминофора, пигмента и раствора полиакриламида [2]. Водородный показатель полученной смеси доводится уксусной кислотой до 5. Затем к смеси добавляется коллоидная двуокись кремния или пирофосфат натрия в количестве 0,05-5% по отношению двуокиси кремния к люминофору. После перемешивания pН суспензии повышается до 9 путем добавления основания, например, раствора гидроокиси алюминия. Покрытый люминофор отделяется и суши тся. Частицы оксида кремния, получаемые на люминофоре, имеют размер около 1 мкм. Поверхность люминофора становится гидрофильной и увеличивается способность ; частиц люминофора 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 не сплошное и оно не создает надежного барьера проникновению окислительных агентов, образующи хся 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 железо-окисного пигмента с органическим щелочным раствором кремния и сушки получаемого пигментированного люминофора [3]. Получение люминофора предлагается производить по 3-м вариантам, 1) Закрепить частицы пигмента на основе люминофора с помощью акриловой смолы, а затем нанести силикатное покрытие на пигментированный люминофор. 2) Покрыть силикатной пленкой частицы пигмента и закрепить их на люминофоре с помощью акриловой смолы, а затем покрыть силикатной пленкой пигментированный люминофор. 3) Закрепить пигмент на частицах люминофора с помощью силикатного покрытия. Органический раствор кремния получают растворением силиката в водных раствора х органических щелочей. Однако данный способ не позволяет повысить термическую устойчивость люминофора и не обеспечивает диспергируемость люминофора в водном растворе поливинилового спирта - основе люминофорной суспензии для нанесения на экран электроннолучевой трубки преимущественно безразмольным способом. В основу изобретения поставлена задача создания способа получения пигментированного люминофора красного цвета свечения на основе оксисульфида иттрия, активированного европием, в котором в качестве связующего люминофора и пигмента используют продукт полимеризации тетраэтоксисилана в растворах щелочи или кислоты, сушку его при 170-450°C, что обеспечивает повышение термической устойчивости люминофора без ухудшения его технологических и светотехнических свойств и за счет этого улучшение светоте хнических параметров кинескопов – увеличение яркости свечения в белом и красном поле. Поставленная задача решается тем, что в способе получения пигментированного люминоформа красного цвета свечения на основе оксисульфида иттрия, активированного европием, включающем смешение водной суспензии люминофора и красного железоокисного пигмента, добавление связующего а гента кремнийорганического соединения, отделение осадка из суспензии и сушк у его, согласно изобретению, в качестве связующего используют продукт полимеризации тетраэтоксисилана в растворе щелочи с концентрацией 50-100 г/л при отношении масс тетраэтоксисилана и щелочи от 2,5 до 6,5 или в растворе одноосновной кислоты с концентрацией 0,1-1,0 г/л при отношении масс тетраэтоксисилана и кислоты от 5·103 до 5·104, а сушку ведут при 170-450°C до пыления. Указанные продукты полимеризации тетраэтоксисилана добавляют в суспензию в количестве 0,1-2,0% в пересчете на двуокись кремния к массе люминофора. Красный железоокисный пигмент используют в количестве 0,2% по Fе2O3 к люминофору. Полимеризция 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 5·104 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 5·103 приводит к образованию частиц кристаллического 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 Т = 170-450°C 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 для люминесцентного излучения люминофора и не снижает его яркости в отличии от обработки другими соединениями при пигментировании. При сушке ниже 170°C не достигается полнота деструкции этоксигрупп ПОС, в пленке остается вода и органические соединения. что снижает степень закрепления пигмента и термическую устойчивость люминофора. Увеличение температуры более 450°C приводит к растрескиванию пленки аморфного кремнезема со снижением термостойкости пигментированного люминофора на экране. Пример 1. 100 г оксисульфидного люминофора смешивают со 100 мл воды, перемешивают 5мин. Прибавляют к суспензии люминофора суспензию железоокисно-го пигмента в количестве 1,5 мл (0,2% Fе2О3 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 ТС 1,8 мл отстоявшихся ПОС прибавляют к смеси суспензии люминофора и пигмента, перемешивают 15 мин и фильтруют. Сушат осадок пигментированного люминофора при 170°C 5 ч до пыления. Пример 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 суспензии, 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°C 6ч. 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, предъявляемым к люминофору красного цвета свечения в производстве цветных кинескопов, и превосходит по термической устойчивости люминофор, полученный по способу-прототипу на 8-10%. Кроме того, использование данного способа получения пигментированного люминофора обеспечивает улучшение светотехнических параметров кинескопов, увеличение яркости свечения в белом и красном поле и повышение эксплуатационных характеристик кинескопов.