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Pigmentbeschichteter Phosphor und Verfahren zu seiner
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Herstellung Die Erfindung betrifft einen pigmentbeschichteten Phosphor
und ein Verfahren zum Herstellen pigmentbeschichteten Phosphors.
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Die Erfindung bezieht sich also auf einen Phosphor, der eine Beschichtung
aus Pigmentteilchen besitzt (die als Farbfilter wirken) und der pigmentbeschichteter
Phosphor genannt wird.
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Insbesondere werden derartige pigmentbeschichtete Phosphore in Kathodenstrahlröhren
für Farbfernsehgeräte und bei deren Herstellung benutzt. Es ist bekannt, daß Anhaften
von blauen
Pigmentteilchen oder roten Pigmentteilchen an den jeweiligen
Oberflächen von blauemittierenden oder rot emittierenden Phosphorteilchen, die in
Kathodenstrahlröhren für das Farbfernsehen benutzt werden, ausgezeichnet den Kontrast
eines auf der Kathodenstrahlröhre gebildeten Bildes erhöhen, weil ein Teil des sichtbaren
Bereichs des dem unbeschichteten Phosphors inhärenten emittierten Spektrums wegen
des Filtereffekts der auf dem Phosphor haftenden Pigmentteilchen weggeschnitten
wird, woraus sich eine klare Farbemission ergibt. Es ist weiter bekannt, daß Pigmentteilchen
einen Teil des äußeren Lichtes absorbieren können, um so die Reflexion von Licht
zu reduzieren, wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen
50-56146 offenbart ist.
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Die folgenden Bedingungen sind erforderlich, damit die Pigmentteilchen
die oben beschriebenen Effekte in höchster Wirksamkeit ausüben können , wenn sie
auf Phosphoren von Kathodenstrahlröhren für Farbfernse,lgeräte aufgebracht sind:
1. Die Pigmentteilchen sollten gleichmäßig auf der Oberfläche des Phosphors anhaften;
2. Die Adhäsionsstärke der Pigmentteilchen auf dem Phosphor muß stark genug sein,
um die Teilchen am Ablösen von der Oberfläche des Phosphors während des Phosphorbeschichtungsverfahrens
zu hindern; 3. HarzigeBinder, die benutzt werden, um die Pigmentteilchen am Phosphor
anhaften zu lassen, müssen so beschaffen sein, daß sie bei Ilitzeanwendung während
der Bildung des Fluoreszenzschirmes oder dergleichen zerfallen und verdampfen.
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Bis heute werden pigmentbeschichtete Phosphore entsprechend den folgenden
Schrittenhergestellt: (1) Pigmentteilchen
werden in einer wässrigen
Lösung eines geeigneten Harzes wie Polyvinylpyrrolidon (PVP) dispergiert; (2) Phosphorteilchen
werden in einer Gelatinelösung dispergiert; (3) die beiden Lösungen werden gemischt
und durchgerührt; und (4) die sich ergebenden Niederschläge werden getrocknet, wie
es beispielsweise in der US-PS 3 275 466 beschrieben ist.
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Jedoch ist ein solches konventionelles oder herkömmliches Verfahren
in der praktischen Benutzung zu zeitraubend.
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Beispielsweise sind zur Herstellung der Dispersion der Pigmentteilchen
zehn Tage erforderlich; mehrere Stunden sind zur Bildung der Phosphordispersion
erforderlich; weiterhin sind mehrere Stunden erforderlich, um den erzeugten Niederschlag
zu trocknen; und schließlich muß der nach ausreichendem Mischen entstandene Niederschlag
sorgfältig mit Wasser ausgewaschen werden. Zusätzlich sind weitere Nachteile vorhanden.
Da beispielsweise bei nach einem solchen herkömmlichen, oben beschriebenen Verfahren
hergestellte pigmentbeschichtete Phosphore die Oberflächen jedes Phosphorteilchens
mit durch Pigmentteilchen gebildete Klumpen beschichtet ist, die dazu tendieren
auszuflocken, ist eine große Pigmentmenge erforderlich, um die vorgeschriebene Deckungsrate
der Phosphoroberfläche zu erhalten,und daraus ergibt sich ein signifikanter Abfall
der Leuchtdichte. Weiterhin sind auf der Phosphoroberfläche anhaftende Pigmentklumpen
leicht von der Phosphoroberfläche trennbar, wenn mit einer kleinen physikalischen
Kraft gerieben wird, beispielsweise bei Behandeln in einer Kugelmühle oder dergleichen.
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Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen
pigmentbeschichteten Phosphor hohen Kontrastes und hoher Leuchtdichte zu schaffen,
wobei feinverteilte Pigmentteilchen
gleichmäßig und stark an der
Oberfläche des Phosphors ohne Aus flocken anhaften, sowie ein Verfahren zum Herstellen
eines solchen pigmentbeschichteten Phosphors anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen pigmentbeschichteten
Phosphor gelöst, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß Pigmentteilchen auf der
Oberfläche des Phosphors mittels einer Lage einer Gelatine-Gummiarabikum-Mischung
gleichmäßig anhaften. Erfindungsgemäß wird solcher pigmentbeschichteter Phosphor
dadurch hergestellt, daß eine wässrige Gelatinelösung und eine wässrige Gummiarabikumlösung
zubereitet werden; daß Phosphor homogen in einer der wässrigen Lösungen verteilt
wird; daß Pigmentteilchen homogen in der anderen wässrigen Lösung dispergiert werden;
und daß die beiden sich ergebenden Dispersionen gemischt werden, um die Pigmentteilchen
an der Oberfläche des Phosphors anhaften zu lassen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden eine wässrige
Lösung von Gelatine und eine wässrige Lösung von Gummiarabikum vorbereitet. Phosphor
wird homogen in einer dieser wässrigen Lösung verteilt, um eine Phosphordispersion
zu zubereiten. Pigmentteilchen werden homogen in der anderen Lösung verteilt, um
eine Pigmentdispersion zu zubereiten.
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Wenn also die wässrige Gelatinelösung zur Bereitung der Phosphordispersion
benutzt wird, wird eine wässrige Lösung von Gummiarabikum zur Bereitung der Pigmentdispersion
benutzt und vice versa. Zur homogenen Verteilung von Phosphor oder Pigmentteilchen
in einer wässrigen Lösung von Gelatine oder Gummiarabikum können herkömmliche Mittel
wie ein Rührer, eine Kugellagermühle, eine Sandmühle oder ähnliches benutzt werden.
Es ist wünschenswert, daß die Phosphorpigmentteilchen unabhängig in den jeweiligen
wässrigen
Lösungen in der Form von Primärteilchen verteilt werden.
Der bevorzugte Anteil eines an Phosphor anhaftenden Pigmentes wechselt in Abhängigkeit
von der Art des zu benutzenden Phosphors, der Art des benutzten Pigmentes, dem gewünschten
Ausmaß des durch das Anhaften entstehenden Endeffektes und so weiter. Jedoch wird
üblicherweise ein Pigment benutzt mit einem Anteil von nicht mehr als 15 Gewichtsteilen
und vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen auf 100 GewichtsteilenPhosphor.
Wenn ein Pigment zu einem Anteil von mehr als 15 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteilen
Phosphor benutzt wird, wird ein bemerkenswerter Abfall in der Leuchtdichte des erhaltenen
pigmentbeschichteten Phosphors beobachtet. Sowohl Gelatine als auch Gummiarabikum
sollten vorzugsweise zu einem Anteil im Bereich von 0,01 bis 1,2 Gewichtsteilen
pro 100 GewichtsteilenPhosphor in der jeweiligen wässrigen Lösung enthalten sein.
Ein Anteil an Gelatine oder Gummiarabikum in den jeweiligen wässrigen Lösungen,
der kleiner ist als die jeweiligen oben beschriebenen unteren Grenzen, kann keine
ausreichende Adhäsions-kraft zwischen den Pigmentteilchen und den Phosphorflächen
ergeben, wodurchsichunbefriedigende Resultate ergeben. Andererseits ergibt sich,
wenn sowohl Gelatine als auch Gummiarabikum in Uberschuß über die oben beschriebenen
jeweiligen oberen Grenzen in den jeweiligen wässrigen Lösungen vorhanden sind, eine
Tendenz der Phosphorteilchen,auszuflocken, obwohl solch ein überschüssiger Anteil
zu einem Anwachsen der Adhäsionskräfte zwischen den Pigmentteilchen und den Phosphoroberflächen
beiträgt. Dieses Aus flocken bewirkt eine Verminderung der Beschichtungseffektivität
während der Bildung des fluoreszierenden Schirmes. Weiterhin ergibt dieses Ausflocken
unerwünschte Qualitäten des gebildeten Fluoreszenzschirmes. Gelatine und Gummiarabikum
werden beide in einer großen Menge gereinigten Wassers gelöst und werden gewöhnlich
in
der Form einer verdünnten Lösung benutzt, die eine Konzentration von nicht mehr
als 5% besitzt. Gelatinen können in zwei Gruppen geteilt werden: D.h.l eine Gruppe
enthält Gelatinen, die bei ihrem Herstellungsprozeß mit einem Alkali behandelt wurden,und
die andere Gruppe enthält diejenigen Gelatinen, die bei ihrem Herstellungsprozeß
mit einer Säure behandelt wurden. Beide können erfindungsgemäß genutzt werden.
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Pigmentteilchen haften auf den Oberflächen der Phosphorteilchen und
fallen dann auf diesen Oberflächen aus, wenn die oben beschriebene Phosphordispersion
und die Pigmentdispersion gemischt und daraufhin gerührt werden. Das Mischsystem
wird auf einen cptimal bestimmten pil-Wert eingestellt, der allgemein von 3,0 bis
7,0 reicht, wobei die Art der Gelatine, der Gelatinegehalt und der Gehalt an Gummiarabikum
in Betracht gezogen werden. Der erzeugte Niederschlag kann in üblicher Art, wie
Filtern, Zentrifugieren, Dekantieren oder dergl., getrennt und daraufhin gewaschen
und getrocknet werden. Derart kann ein pigmentbeschichteter Phosphor hergestellt
werden. Darüber hinaus kann die Stärke der Adhäsionskraft zwischen den Pigmentteilchen
und den Oberflächen der Phosphorteilchen durch das folgende Verfahren erhöht werden:
Das den durch das Mischen der Phosphordispersion und der Pigmentdispersion und nachfolgendes
kräftiges Durchrühren erzeugte Niederschlag enthaltende System wird gekühlt. Anschließend
wird ein Haftungsmittel wie Formalin, Glutaraldehyd, Alaun, Kalialaun, Ammoniumalaun,
Chromalaun oder dergl. zum erhaltenen gekühlten System in einem geeigneten Anteil
zugesetzt. Von diesen Härtungsmitteln werden Formalin und Glutaraldehyd besonders
bevorzugt.
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Das oben beschriebene erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ist hauptsächlich
anwendbar auf die Herstellung von für Farbfernsehschirme geeigneten Phosphoren.
Jedoch wird dadurch die Erfindung nicht auf diesen Gebrauchszweck beschränkt, sondern
kann bei oft benutzten allgemeinen Phosphoren durchgeführt werden. Als Beispiele
für im erfindungsgemäßen Herstellungsprozeß benutzbare Phosphore sollen rot emittierende
Phosphore erwähnt werden, einschließlich manganaktiviertem Zinkorthophosphat-Phosphor
EZn3 (P04) 2:Mn), manganaktiviertem Magnesium-Silikatphosphor (MgSiO3:Mn), silberaktiviertem
Zink-Cadmium-Sulfid-Phosphor U(Zn,Cd)S:Ag 1, europiumaktiviertem Yttrium-Vanadat-Phosphor
(YVO4: Eu), europiumaktiviertem Yttrium-Oxisulfid-Phosphor (Y202S : Eu) europiumaktiviertem
Yttrium-Oxidphosphor (Y2O3:Eu) und so weiter. Auch sind einsetzbar orange oder gelb
emittierende Phosphore einschließlich manganaktiviertem Zink-Mangnesium-Fluoridphosphor
[(ZnF2.MgF2):Mn] , manganaktiviertem Xalium-Magnesium-Fluoridphosphor [(KF.MgF2):Mn],
manganaktiviertem Magnesium-Fluorid-Phosphor (MgF2:tOn), silberaktiviertem Zink-Cadmium-Sulfidphosphor
f (Zn,Cd) :S:Ag 3 , kupferaktiviertem Zink-Cadmium-Sulfid-Phosphor [(Zn, Cd)S:Cu],
blei-und manganaktiviertem Kalzium-Silikat-Phosphor (CaSiO3:Pb,Mn) und so weiter;
auch sind verwendbar grün emittierende Phosphore einschließlich manganaktiviertem
Zinksilikat-Phosphor (Zn2SiO4 :Mn), kupferaktiviertem Zinksulfid-Phosphor (ZnS:Cu),
kupfer- und aluminiumaktiviertem Zinksulfid-Phosphor (ZnS:Cu, Al), kupferaktiviertem
Zink-Cadmium-Suilfid-Phosphor [(Zn, Cd)S:Cu], zinkaktivierte Zinkoxid-Phosphor (ZnO:Zn),
silberaktiviertem Zink-Cadmium-Sulfid-Phosphor [(Zn,Cd)S:Ag) silberaktiviertem Sink-Sulfoselenid-Phosphor
L Zn(S,Se):Ag 1, und so weiter; und blau oder violett emittierende Phosphore einschließlich
Kalziumwolframat (CaWO4), silberaktiviertem Zinksulfid (ZnS:Ag), silber- und aluminiumaktiviertem
Zinksulfid
-Phosphor (ZnS:Ag,Al), silber- und chloraktiviertem
Zinksulfid-Phosphor (ZnS:Ag,Cl) ceraktiviertem Kalzium-Magnesium-Silikat-Phosphor
(2CaOMgO 2Si02:Ce), terbiumaktiviertem Yttrium-Oxisulfid (Y202S:Tb), titaniumaktiviertem
Kalzium-Magnesiumsilikat [(Ca,Mg)SiO2:Ti], und so weiter. Diese Phosphore, die im
erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren benutzt werden können, haben einen durchschnittlichen
Durchmesser irr Bereich von 3u bis 12u.
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Beispiele von Pigmentteilchen, die im erfindungsgemäßen Herstellungsprozeß
benutzt werden können schließen ein: rot gefärbte Pigmentteilchen, wie Cadmiumsulfoselenid
[ Cd(S1-x,Sex), 0<x<1 ], Polierrot (Fe2O3), Kupferoxid (Cu2O), Cadmium-Quecksilber-Rot
(CdS + HgS), rotes Quecksilbersulfid (HgS), Antimonium-Rot (Sb2S3), Kupfer-Ferrocyanat
( [Cu2Fe(CN)6 1, Jodrot (Hg]2), Zink-Eisenrot (Zn-Fe) und andere keramische Pigmente;
orange oder gelb gefärbte Pigmentteilchen, wie Bleichromat (PbCrO4), Chromgelb (PbCrO4),
Chinagelb (Fe2O3.SiO2.Al2O3), Cadmiumgelb (CdS), Titaniumgelb (TiO2-NiO-Sb203),
Bleimonoxid (PbO), Mennige (Pb304), Zink-Eisen-Gelb (Zn-Fe) und andere keramische
Pigmente; grün gefärbte Pigmentteilchen wie Chromgrün (PbCrO4 +Fe4 [Fe(CN)6]3.nH2O),
Kobaltgrün (CoO.nZnO), Chromoxid (Cr2O3) und andere keramische Pigmente; blau gefärbte
Pigmentteilchen, wie Ultramarin (3NaAlSi02Na2S2), Preußisch Blau IFe4IFe (CN)6[3.nH2Ol,
Kobaltblau (CoO-nAl2O3), Cueroleinblau (CoO.n SnO2), Kupfersulfid (CuS) und andere
keramische Pigmente.
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Diese Pigmentteilchen haben für den erfindungsgemäßen Herstellungsprozeß
vorzugsweise einen Durchmesser kleiner als 5 µ Als Beispiele für Kombinationen von
Phosphor mit den oben genannnten Pigmentteilchen, die vom praktischen Gesichtspunkt
besonders
für die Benutzung als Phosphore auf Farbfernsehschirmen geeignet sind, mögen erwähnt
werden: Rot emittierender europiumaktiviertem Yttrium-Oxisulfid-Phosphor (Y2O2S:Eu)
mit mittels Cadmiumsulfoselenid [Cd(S1-x.Sex)] oder mit Polierrot (Fe2O3) rot gefärbte
Pigmentteilchen und blau emittierender silberaktivierter Zinksulfid-Phosphors (ZnS:Ag)
oder silber- und aluminiumaktivierter Zinksulfid-Phosphor (ZnS:Ag,Al) mit mittels
Kobaltblau (CoOnAl2O3) oder mittels Ultramarin (3NaAl.SiO2.Na2S2) blau gefärbten
Pigmenten. Von diesen Kombinationen wurden Y202S:Eu mit Cd(S1~x,Sex) und ZnS:Ag
oder ZnS:Ag,Al mit CoO nAl203 ausführlich für den Zweck der praktischen Benutzung
untersucht. Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, daß pigmentbeschichtete
Phosphore mit guten Qualitäten erhalten werden können, wenn 0,1 bis 2 Gew.% Cd(S1
x,Sexl oder Fe203 in Kombination mit 100 Gewichtsteilen Y202S:Eu benutzt wurden.
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Weniger als 0,1 Gewichtsanteile von rot gefärbten Pigmentteilchen
tragen nur wenig zum Kontrasteffekt bei, während mehr als 2 Gewichtsanteile von
ihnen einen Abfall der Leuchtstärke bewirken. Daher können in beiden Fällen die
gewünschten pigmentbeschichteten Phosphore nicht erhalten werden. Zusätzlich können
die Kombinationen von ZnS:Ag oder ZnS:Ag,Al mit CoO nAl203 oder 2NaAl.SiO2.Na2S2
mit Anteilsverhältnissen der ersteren zu den letzteren im Bereich von 100 : 0,5
bis 100 : 10 (Gewichtsteile) Pigmentphosphore mit guten Qualitäten ergeben. Wenn
blau gefärbte Pigmentteilchen zu Anteilen von nicht mehr als 0,5 Gewichtsteilen
anwesend sind, tragen sie nur gering zum Kontrasteffekt bei, während sie die Leuchtstärke
vermindern, wenn sie in Anteilen von mehr als 10 Gewichtsteilen vorhanden sind.
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Daher können pigmentbeschichtete Phosphore, die die gewünschten Qualitäten
besitzen, in beiden Fällen nicht erreicht werden.
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Die erfindungsgemäß erhaltenen pigmentbeschichteten Teile haben das
strukturelle Merkmal, daß die Pigmentteilchen mittels der Lagen der Gelatine-Gummiarabikum-Mischung
gleichmäßig an den Oberflächen der Phosphorteilchen anhaften.
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Die Adhäsionsstärke der Pigmentteilchen zur Oberfläche der Phosphorteilchen,
die im vorliegenden Verfahren erreichbar ist, ist größer als die, die in herkömmlicher
Weise erreicht wurde. Im übrigen haften die meisten der in der wässrigen Dispersion
enthaltenen Pigmentteilchen auf den Oberflächen der Phosphorteilchen. Dies wird
durch die Tatsache bestätigt, daß kaum Pigmentteilchen im Filtrat beobachtet werden,
nachdem der pigmentbeschichtete Phosphorniederschlag, der durch Mischen der Phosphordispersion
und der Pigmentdispersion hergestellt wurde, filtriert wurde.
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Auch wurden kaum Pigmentteilchen in der Waschlösung festgestellt,
die nach dem Auswaschen des oben beschriebenen pigmentbeschichteten Phosphorniederschlags
übrigbleibt.
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Andererseits wird nicht die gesamte Gelatine oder der Gummiarabikum
zur Adhäsion der Pigmentteilchen benutzt, sondern nur ein Teil von jedem wird benutzt,
um die Beschichtung auf den Oberflächen der Phosphorteilchen zu bilden, auf denen
die Pigmentteilchen anhaften. Dies wird bestätigt durch die Tatsache, daß sowohl
die Gelatine als auch der Gummiarabikum im Filtrat zurückbleibt, das durch Trennen
des pigmentbeschichteten Phosphorniederschlags von der Mischung der Phosphordispersion
der Pigmentdispersion übrigbleibt.
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Wie oben anhand von erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen beschrieben,
werden pigmentbeschichtete Phosphore hoher Leuchtstärke und hohen Kontrastes erhalten,
die gleichmäßige Oberflächen haben und auf denen Pigmentteilchen stark anhaften,
ohne daß eine Ausflockung erfolgt.
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Zusätzlich ist aus herkömmlichen Mikro-Einkapselungsverfahren bekannt,
daß eine Mischung von Gelatine und Gummiarabikum als wandbildendes Material für
Mikroeinkapselungen eines Kernmaterials benutzt wird, um Coacervate herzustellen.
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Jedoch ist eine solche Benutzung sehr verschieden von der der vorliegenden
Erfindung, in der die Mischung dazu benutzt wird, die Pigmentteilchen ar den Oberflächen
der Phosphorteilchen anhaften zu lassen, während die bekannten Mikroeinkapselungsverfahren
eine große Menge der Gelatine-Gummiarabikum-Mischung erfordern, die von einigen
Zehn bis zu mehreren Tausend des erfindungsgemäß benutzten Anteils reicht. Die Benutzung
der Gelatine-Gummiarabikum-Mischung als Bindemittel, um Pigmentteilchen das gleichmäßige
und starke Anhaften an den Oberflächen von Phosphorteilchen zu erlauben, ohne von
Auslockungserscheinungen begleitet zu sein, wird erstmals bei der vorliegenden Erfindung
angegeben.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen
und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
erläutert ist.
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Beispiel 1 1,0 Gewichtsteile einer säurebehandelten Gelatine wurden
in auf 400C erwärmtem Wasser gelöst, um eine 0,3%ige wässrige Gelatinelösung zu
zubereiten. Zu der sich ergebenden 0,3%igen wässrigen Gelatinelösung wurden 100
Gewichtsteile blau emittierenden silberaktivierten Zinksulfid-Phosphprs hinzugefügt
Die sich ergebende Mischung wurde sodann mit einem Rührer durchgerührt, um sie in
Grundteilchen aufzuspalten.
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Derart wurde eine Phosphordispersion erhalten.
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0,7 Gewichtsteile Gummiarabikum wurden sodann in Wasser gelöst, um
eine 0,3%ige wässrige Lösung zu bereiten.
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4 Gewichtsteile von blauen Kobaltpigmentteilchen (CoO Al203) wurden
dann zu der 0,3%gen wässrigen Lösung von Gummiarabikum hinzugefügt. Bei Mischungen
wurde mit einem Führer gut durchgerührt, bis Primärteilchen entstanden. Derart wurde
eine Pigmentdispersion erhalten.
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Als nächstes wurden die Phosphordispersion und die Pigmentdispersion
durch Rühren gemischt. Die sich ergebende Mischung wurde auf einen pH-Wert von 6,0
eingestelle und auf eine Temperatur von weniger als 10°C herabgekühlt. Zu der gekühlten
Mischung wurde 1 Gewichtsteil Formalin tropfenweise unter kontinuierlichem Rühren
hinzugegeben. Nach ruhigem Stehenlassen der Mischung ergab sich eine Ausfällung.
Die überstehende Lösung wurde durch Dekantieren entfernt, und der Ausfall wurde
mit Wasser ausgewaschen. Der ausgewaschene Ausfall wurde abgetrennt und mittels
eines kontinuierlichen Dekanters konzentriert, um einen pigmentbeschichteten Phosphorkuchen
zu erhalten, der etwa 85% Feststoffkomponenten enthielt. Der Kuchen wurde in einem
Luftstrom getrocknet, um pigmentbeschichteten Phosphor zu erhalten.
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In dem derart erhaltenen pigmentbeschichteten Phosphor waren 4 Gewichtsteile
Pigmentteilchen an 100 Teile Phosphorteilchen gebunden. Ein gleichmäßiges Anhaften
der Pigmentteilchen an den Oberflächen der Phosphorteilchen wurde durch Prüfung
mittels eines Elektronenmikroskopi bestätigt. Die Adhäsionsstärke lag über der von
in herkömmlicher Weise pigmentbeschichteten Phosphoren, wie in der an Schluß stehenden
Tabelle 1 gezeigt ist.
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Ein Phosphorbrei wurde unter Benutzung des derart erhaltenen
pigmentbeschichteten
Phosphors bereitet und auf dieVorderplatte einer Kathodenstrahlröhre in herkömmlicher
Weise aufgebracht, woran anschließend die Vorderplatte der Kathodenstrahlröhre bei
einerHitzebehandlung ausgesetzt wurde, um einen fluoreszierenden Schirm zu erhalten.
Der derart erhaltene Fluoreszenzschirm zeigte hohen Kontrast und hohe Leuchtdichte.
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Beispiel 2 0,8 Gewichtsteile einer alkalibehandelten Gelatine wurden
in auf 400C erwärmtemWasser gelöst, um eine 0,3%ige wässrige Gelatinelösung zu erzeugen.
Zu der sich ergebenden 0,38igen wässrigen Gelatinelösung wurden 100 Gew.-% eines
grün emittierenden silberaktivierten Zink-Cadmium-Sulfid-Phosphors ((Zn,Cd)S:Ag
) hir.zugefügt und unter Benutzung eines Rührers homogen in einem solchen Ausmaß
dispergiert, daß Primärteilchen entstanden. Derart wurde eine Phosphordispersion
erhalten.
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0,4 Gew.-% Gummiarabikum wurden in Wasser gelöst, um eine 0,5%ige
wässrige Lösung zu bereiten. 2 Gewichtsteile grün gefärbter Chromoxid-Pigmentteilchen
(Cr203) wurden zu der 0,5%gen wässrigen Gummiarabikum-Lösung hinzugefügt und mittels
eines Rührers gut dispergiert, bis Primärteilchen entstanden. Derart wurde eine
Pigmentdispersion erhalten.
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Als nächstes wurden die Phosphordispersion und die Pigmentdispersion
durch Rühren vermischt. Die sich ergebende Mischung wurde auf einen pH-Wert von
4,0 eingestellt. Ein Niederschlag wurde aus der Mischung durch Abstehen erhalten.
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Die überstehende Lösung wurde durch Dekantieren entfernt
und
der Niederschlag mit Wasser ausgewaschen. Der gewaschene Niederschlag wurde dann
einer Trennungs-Konzentrations-Behandlung ausgesetzt, wobei kontinuierliches Dekantieren
benutzt wurde, um einen pigmentbeschichteten Phosphorkuchen zu erhalten, der etwa
85% Feststoffkomponenten enthielt. Der Kuchen wurde in einem Luftstrom getrocknet,
umeinenpigmentbeschichteten Phosphor zu erhalten.
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In dem derart enthaltenen pigmentbeschichteten Phosphor hafteten zwei
Gewichtsteile Pigmentteilchen an 100 GewichtsteilenPhosphor. Aufgrund der Prüfung
dieses pigmentbeschichteten Phosphors mittels eines Elektronenmikroskops konnte
eine gleichmäßige Adhäsion der Pigmentteilchen an den Oberflächen der Phosphorteilchen
bestätigt werden.
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Die bei diesem pigmentbeschichteten Phosphor erreichte Adhäsionsstärke
lag über der von solchen pigmentbeschichteten Phosphoren, die in herkömmlicher Weise
hergestellt wurden, wie in der anschließenden Tabelle 1 gezeigt ist.
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Ein Phosphorbrei wurde unter Benutzung des so erhaltenen pigmentbeschichteten
Phosphors bereitet. Er wurde auf den Schirmträger einer Kathodenstrahlröhre in herkömmlicher
Weise aufgebracht und dann einer Hitzebehandlung ausgesetzt, um einen Fluoreszenzschirm
zu erhalten. Der derart erhaltene Fluoreszenzschirm zeigte hohen Kontrast und hohe
Leuchtdichte.
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Beispiel 3 0,4 Gew.3 säurebehandelter Gelatine wurden in auf 400C
erwärmte Wasser qelöst, um eine 0,5%ige wässrige Lösung zu bereiten. 1 Gewichtsteil
von rot gefärbtem Cadmiumsulfid-
Selenid-Pigment CCd(S016,SeOl4)1
wurde zu der sich ergebenden 0,5%gen wässrigen Gelatinelösung hinzugefügt und dann
mittels eines Rührers homogen bis zu einem solchen Ausmaß dispergiert, daß Primärteilchen
entstanden.
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Derart wurde eine Pigmentdispersion erhalten.
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0,3 Gewichtsteile von Gummiarabikum wurden in Wasser gelöst, um eine
0,3%ige wässrige Lösung zu erhalten. 100 Gewichtsteile eines rot emittierenden europiumaktivierten
Yttrium Oxisulfid-Phosphors (Y202S:Eu) wurde zu der 0,3%gen wässrigen Gummiarabikumlösung
hinzugefügt wird und mittels eines Rührers darin gut verteilt, bis die Primärteilchen
aufgespalten waren. Derart wurde eine Phosphordispersion erhalten.
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Als nächstes wurden die Pigmentdispersion und die Phosphordispersion
mittels Rührens vermischt und auf einen pH-Wert von 6 eingestellt. Durch Abstehenlassen
ergab sich aus der Mischung eine Niederfällung. Die überstehende Lösung wurde durch
Dekantieren entfernt und der Niederschlag mit Wasser ausgewaschen. Der gewaschene
Niederschlag wurde dann einer Tremumgs-Kondensationsbehandlung ausgesetzt, wobei
ein kontinuierliches Dekantieren erfolgte, um einen pigmentbeschichteten Phosphorkuchen
zu erhalten, der etwa 85% Feststoffkomponenten enthielt. Der Kuchen wurde in einem
Luftstrom getrocknet, um pigmentbeschichteten Phosphor zu erhalten.
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In dem so erhaltenen pigmentbeschichteten Phosphor waren 1 Gew.4 der
Pigmentteilchen an 100 Gew.-% Phosphor gebunden.
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Zusätzlich konnte aufgrund der Prüfung des pigmentbeschichteten Phosphors
mittels eines Elektronenmikroskops eine gleichmäßige Adhäsion der Pigmentteilchen
auf den Oberflächen
der Phosphorteilchen bestätigt werden. Die
bei diesem pigmentbeschichteten Phosphor erreichte Adhäsionsstärke lag über der
von denjenigen pigmentbeschichteten Phosphoren, die in herkömmlicher Art bereitet
wurden, wie in der abschließenden Tabelle 1 gezeigt ist.
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Ein Phosphorbrei wurde unter der Benutzung des wie oben erhaltenen
pigmentbeschichteten Phosphors bereitet. Dieser wurde auf den Sdhirmträger einer
Kathodenstrahlröhre in herkömmlicher Beschichtungsweise aufgebracht und dann einer
Hitzebehandlung ausgesetzt, um einen Fluoreszenzschirm zu erhalten. Der derart erhaltene
Fluoreszenzschirm zeigte hohen Kontrast und hohe Leuchtdichte.
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Beispiel 4 0,8 Gew.-t alkalibehandelter Gelatine wurden in auf 400C
erwärmtem Wasser gelöst, um eine 0,5%ige wässrige Gelatinelösung zu bereiten. 3
Gewichtsteile blau gefärbter Ultramarinpigmentteilchen (3NaAl-SiO2 Na2S2) wurden
der sich ergebenden 0,5%gen wässrigen Gelatinelösung hinzugefügt und mittels eines
Rührers homogen darin zu einem solchen Ausmaß dispergiert, daß Primärteilchen entstanden.
Derart wurde eine Pigmentdispersion erhalten.
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0,5 Gewichtsteile Gummiarabikum wurden in Wasser gelöst, um eine 0,5%ige
wässrige Lösung zu erhalten. 100 Gewichtsteile eines blau emittierenden silberaktivierten
Zinksulfidphosphors (ZnS:Ag) wurden zu der 0,5%gen wässrigen Gummiarabikumlösung
hinzugefügt und darin mittels eines Rührers gut, verteilt, bis sie in Primärteilchen
getrennt war. Derart wurde eine Phosphordispersion erhalten.
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Als nächstes wurden die Pigmentdispersion und die Phosphordispersion
mittels Rührens gemischt und dann auf einen pH-Wert von 4 eingestellt. Durch Abstehenlassen
ergab sich aus der Mischung Niederschlag. Die überstehende Lösung wurde durch Dekantieren
entfernt und der Niederschlag mit Wasser ausgewaschen. Der ausgewaschene Niederschlag
wurde einer Trennungs-Kondensations-Behandlung unter Benutzung eines kontinuierlichen
Dekanters ausgesetzt, um einen pigmentbeschichteten Phosphorkuchen zu erhalten,
der etwa 85% Feststoffkomponenten enthielt. Der Kuchen wurde in einem Luftstrom
getrocknet, um pigmentbeschichteten Phosphor herzustellen.
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In dem derart erhaltenen pigmentbeschichteten Phosphor waren 3 Gew.-t
Pigmentteilchen an 100 Gew.-% Phosphor angelagert. Zusätzlich konnte eine gleichmäßige
Adhäsion der Pigmentteilchen auf den Oberflächen der Phosphorteilchen durch Prüfung
des pigmentbeschichteten Phosphors mittels eines Elektronenmikroskops bestätigt
werden. Die bei diesenlpigmentbeschichteten Phosphor erreichte Adhäsionsstärke lag
über der von in herkömmlicher Weise bereiteten pigmentbeschichteten Phosphoren,
wie in der abschließenden Tabelle 1 gezeigt ist.
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Ein Phosphorbrei wurde unter Benutzung des erhaltenen pigmentbeschichteten
Phosphors bereitet. Er wurde auf den Schirmträger einer Kathodenstrahlröhre in herkömmlicher
Beschichtungsweise aufgetragen und dann einer Elitzebehandlung ausgesetzt,uni einen
Fluoreszenzschirm zu erhalten. Der derart erhaltene Fluoreszenzschirm zeigte hohen
Kontrast und hohe Leuchtdichte.
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Beispiel 5 0,6 Gewichtsteile einer säurebehandelten Gelatine wurden
in auf 400C erwärmtem Wasser gelöst, um eine 0,3%ige wässrige Lösung zu erhalten.
100 Gewichtsteile eines rotemittierenden europiumaktivierten Yttrium-Oxisulfid-Phosphors
(y2o2s:Eu)wurden der sich ergebenden 0,3%igen wässrigen Gelatinelösung zugefügt
und darin mittels eines Rührers homogen und ausreichend dispergiert, um in Primärteilchen
aufgespalten zu werden. Derart wurde eine Phosphordispersion erhalten.
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0,4 Gewichtsteile von Gummiarabikum wurden in Wasser gelöst, um eine
0,3%ige wässrige Lösung zu erhalten. 0,5 Gewichtsteile rot gefärbten Polierrotpigmentes
(Fe203) wurden zu der 0,3teigen wässrigen Gumrriarabikumlösung hinzugefügt und dann
mittels eines Rührers darin gut verteilt, bis Primärteilchen entstanden. Derart
wurde eine Pigmentdispersion erhalten.
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Als nächstes wurden die Phosphordispersion und die Pigmentdispersion
unter Rühren vermischt und dann auf einen pH-Wert von 6 eingestellt. Ein Niederschlag
wurde mittels Abstehenlassens aus der Mischung erzeugt. Die überständige Lösung
wurde durch Dekantieren entfernt, während der Niederschlag mit Wasser ausgewaschen
wurde. Dann wurde der gewaschene Niederschlag einer Trennungs-Kondensations-Behandlung
ausgesetzt, wobei ein kontinuierlicher Dekanter benutzt wurde, um einen pigmentbeschichteten
Phosphorkuchen zu erhalten, der etwa 85% Feststoffkomponenten enthielt. Der Kuchen
wurde in einem Luftstrom getrocknet, um pigmentbeschichteten Phosphor zu erhalten.
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In dem derart erhaltenen pigmentbeschichteten Phosphor
waren
0,5 Gewichtsteile Pigmentteilchen an 100 Gewichtsteile Phosphorteilchen angelagert.
Zusätzlich konnte eine gleichmäßige Adhäsion der Pigmentteilchen auf den Oberflächen
der Phosphorteilchen durch Prüfung des derart erhaltenen pigmentbeschichteten Phosphors
mittels eines Elektronenmikroskops bestätigt werden. Die bei diesem pigmentbeschichteten
Phosphor erreichte Adhäsionsstärke lag über der von denjenigen pigmentbeschichteten
Phosphoren, die in herkömmlicher Weise hergestellt wurden, wie in der abschließenden
Tabelle 1 gezeigt ist.
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Ein Phosphorbrei wurde unter Benutzung des derart erhaltenen pigmentbeschichteten
Phosphors bereitet. Er wurde mittels herkömmlicher Beschichtungsverfahren auf dem
Schirmträger einer Kathodenstrahlröhre aufgebracht und dann einer Hitzebehandlung
ausgesetzt, um einen Fluoreszenzschirm zu ergeben. Der so erhaltene Fluoreszenzschirm
zeigte hohen Kontrast und hohe Leuchtdichte.
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Tabelle 1
| Versuch Adhäsionsstärke (%) Vermerk |
| Nr. |
| Blau- Pot- Grün- |
| Pi nt Pi nt Pigment |
| 1 95 - - ZnS:Ag + CoO.Al2O3 |
| 2 - - 92 (Zn,Cd)S:Ag+Cr203 |
| 3 - 87 - Y2O2S:Eu+Cd(S0,6,Se0,4) |
| 4 89 - - ZnS:Ag+3NaAl.SiO2.Na2S2 |
| 5 - 93 - Y202S:Eu+Fe203 |
| 6+ 65 - - ZnS:Ag+CoO.Al2O3 |
| (Gelatine Polyvinyl- |
| pyrrplidone (PVP)) |
| + |
| - @0 - Y2O2S:Eu Cd(S0,6,Se0,4) |
| (Gelatine-PVP) |
| 8+ - - 60 (Zn,Cd)S:Ag+Cr2O3 |
| (Gelatine-PVP) |
Pigmentbeschichtete Phosphore wurden mittels herkömmlicher Verfahren hergestellt,
wobei in den Versuchen 6, 7 und 8 jeweils mit blauemPigment beschichteter, blau
emittierender Phospor, mit rotem Pigment beschichteter, rot emittierender Phosphor
und mit grünem Pigment beschichteter, grün emittierender Phosphor vorhanden war.
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Die Werte wurden mittels eines Verfahrens bestimmt, das die folgenden
Schritte enthielt: (1) Eingießen von tOg pigmentbeschichteten Phosphors in eine
Mischungslösung, die aus 20g reinem Wasser, lOg einer 10%igen wässrigen Lösung
von
Polyvinylalkohol und 0,15g einer 5%gen wässrigen Lösung von Ammoniumbichromat bestand,
und Dispergieren des pigmentbeschichteten Phosphors darin mittels kräftigen Rührens;
(2) Entfernen der sich ergebenden überstehenden Lösung nach dem Abstehenlassen über
eine Stunde hin und Verdünnen um einen Faktor von 100; und (3) Messen der Durchlässigkeit
der verdünnten Lösung bei Wellenlängen von 600 nm, 500 nm bzw. 600 nm im Falle von
mit blauem Pigment beschichtetem blau emittierendem Phosphor, mit rotem Pigment
beschichtetem rot emittierendem Phosphor bzw. mit grünem Pigment beschichtetem grün
emittierendem Phosphor, um die Adhäsionsstärke zu bestimmen. Bei einer geringeren
Transmission wurde angenommen, daß diese eine geringere Adhäsionsstärke anzeigt,
da von dem pigmentbeschichteten Phosphoren gelöste Pigmentteilchen zu einer Erniedrigung
der Durchlässigkeit beitragen