DE4442706A1 - Leuchtstoffpulver, Verfahren zu seiner Herstellung und Niederenergie-Kathodenstrahl-Display - Google Patents
Leuchtstoffpulver, Verfahren zu seiner Herstellung und Niederenergie-Kathodenstrahl-DisplayInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Leuchtstoffpulver für ein
Niederenergie-Kathodenstrahl-Display aus einem sulfid-
und/oder selenidhaltigen Leuchtstoff mit einer Beschich
tung. Sie betrifft weiterhin ein Verfahren zur Her
stellung dieser Beschichtung für einen sulfid- und/oder
selenidhaltigen Leuchtstoff sowie ein Niederenergie-
Kathodenstrahl-Display mit einem Leuchtstoffpulver.
Niederenergie-Kathodenstrahl-Displays sind eine neue
Entwicklung auf dem Gebiet der Leuchtanzeigevorrichtungen,
die durch den Trend zu Flachbildschirmen entstanden ist.
Flachbildschirme wurden für die drei Marktsegmente
Büroautomatisierung, Audio/Video-Technik sowie Navigation
und Unterhaltung entwickelt. Im Bürobereich sind vor allem
die mobilen Anwendungen zu nennen, angefangen vom
Notebook-Computer, Personal Digital Assistant, Faxgerät
bis hin zum Mobiltelefon. Im Audio- und Videobereich
sollen die Flachbildschirme nicht nur in Camcordern
Verwendung finden, sondern auch in Fernsehgeräten und
Monitoren. Der dritte Bereich umfaßt Flachbildschirme als
Monitore für Navigationssysteme in Autos und Flugzeugen,
aber auch die Displays von Spielekonsolen.
Bei Flachbildschirmen ist aus geometrischen und anderen
Gründen die maximale Beschleunigungsspannung auf Werte
beschränkt, die deutlich unter denen für herkömmliche
Kathodenstrahl-Displays liegen. Da andererseits die
erreichbare Bildhelligkeit und die Energieeffizienz des
Displays mit sinkender Beschleunigungsspannung abnimmt,
darf die Beschleunigungsspannung auch nicht zu sehr
verringert werden. Niederenergie-Kathodenstrahl-Displays
werden deshalb mit Beschleunigungsspannungen im Bereich
von etwa 2 bis 10 kV betrieben. Die Beschleunigungs
spannungen liegen damit deutlich unter denen herkömmlicher
Kathodenstrahl-Displays, die mit einer Spannung von
typischerweise, 25-35 kV betrieben werden, sie liegen
aber auch deutlich über der Beschleunigungsspannung von
Vakuum-Fluoreszenzanzeigen, die etwa 0,01 bis 0,3 kV
beträgt.
Es ist üblich, die Leuchtstoffe für Kathodenstrahl-
Displays, auch wenn diese herkömmlicher Art sind, einer
Oberflächenbehandlung zu unterziehen, damit sie die an sie
gestellten Anforderungen besser erfüllen können.
Einmal stellt sich die Anforderung der leichten Disper
gierbarkeit der Leuchtstoffpulver in Dispersionslösungen
für die photolithografischen Fertigungsprozesse für
Bildschirme. Dafür wurden Dispersionsoberflächen
beschichtungen entwickelt, die frei fließende Pulver
ergeben, aus denen sich leicht herstellbare und stabile
Dispersionen erzeugen lassen.
Ein anderer Aspekt bei der Entwicklung von Beschichtungen
ist der Schutz gegen aggressive Chemikalien, die bei der
photolithografischen Fertigung eingesetzt werden.
Besonders bei dem üblicherweise verwendeten "flow
coating"-Prozeß, bei dem Dichromate verwendet werden,
werden ungeschützte Leuchtstoffe angegriffen.
Weitere Anforderungen werden an Leuchtstoffe in Hinsicht
auf die Farbqualität gestellt. Dafür wird bei den soge
nannten "pigmentierten" Leuchtstoffen die Beschichtung aus
Dispersionshilfsmitteln ersetzt oder auch kombiniert mit
einer zweiten Art von Beschichtung, deren wesentlicher
Bestandteil Farbpartikel sind. Die Farbpartikel reduzieren
die Reflexion des Umgebungslichtes auf den Leuchtstoff
körnern und erhöhen damit den Kontrast des auf dem Bild
schirm dargestellten Bildes. Bei Leuchtstoffen, bei denen
die Farbwerte des emittierten Lichtes außerhalb der Norm
liegen, kann es eine weitere Funktion dieser Farbpartikel
sein, die Farbwerte des Leuchtstoffpulvers an die Norm
anzugleichen, dadurch daß sie als Farbfilter wirken.
Funktionell wiederum andere Beschichtungen werden bei
Leuchtstoffen für Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigen verwendet,
in denen die Anregung mit niederenergetischen Elektronen
von einigen 10 Volt bis maximal einigen 100 Volt erfolgt.
Hier gilt es Aufladungseffekte während der Anregung der
Leuchtstoffe zu verhindern, die die Effizienz der Anregung
beeinträchtigen. Beschichtungen für Leuchtstoffpulver für
Vakuum-Fluoreszenz-Anzeigen bestehen deshalb aus leitfä
higkeitsverbessernden Materialien wie Indium-Zinnoxid,
feine Metallpulver u. ä.
Ganz neue Anforderungen werden an Leuchtstoffe bei deren
Verwendung für Niederenergie-Kathodenstrahl-Displays ge
stellt. Um trotz der niedrigen Anregungsspannung eine gute
Bildhelligkeit zu erzielen, müssen diese Displays mit ho
hen Stromstärken betrieben werden. Damit die benötigte
Stromstärke nicht unpraktikabel hohe Werte erreicht, müs
sen gleichzeitig Leuchtstoffe mit hoher Effizienz verwen
det werden. Selbst wenn die Architektur des Displays ex
trem hohe Stromstärken zuläßt, kann die niedrige Effizienz
eines Leuchtstoffes nicht beliebig durch Erhöhung der
Stromstärke ausgeglichen werden, da die Leuchtintensität
des Leuchtstoffes nach zunächst linearem Anstieg mit der
Stromstärke schließlich einem Sättigungswert zustrebt. Bei
welcher Stromstärke dieser Sättigungswert erreicht wird,
hängt von der Art des Leuchtstoffes und dessen Präpara
tionsbedingungen ab.
Für Niederenergie-Kathodenstrahl-Displays ist es deshalb
besonders wichtig, daß die eingesetzten Leuchtstoffe eine
hohe Effizienz aufweisen und ferner auch, daß sie den be
sagten Sättigungswert erst bei hohen Stromstärken errei
chen.
Die Bedingung hoher Effizienz bei ausreichend hohem
Sättigungswert erfüllen nur sehr wenige Leuchtstoffe, ins
besondere sind es die sulfid- und selenidhaltigen Leucht
stoffe, wie ZnS : Ag, ZnS : Cu, ZnCdSe : Ag u.ä.
Unter den Anregungsbedingungen in Niederenergie-Kathoden
strahl-Displays werden allerdings gerade diese sulfid-
und/oder selenidhaltigen Leuchtstoffe sehr schnell degra
diert, d. h. der Beschuß mit niederenergetischen Elektronen
führt zu einer beschleunigten Abnahme der Leuchtintensität
bzw. Effizienz des Leuchtstoffes. Die geringe Eindringtie
fe der niederenergetischen Elektronen bewirkt vermutlich,
daß die strahlungsinduzierten Reaktionen in den Rand
schichten der Leuchtstoffkörner konzentriert sind und dort
aber verstärkt auftreten.
Man beobachtet jedenfalls bei konventionell beschichteten
Displays, die durch eine Niederenergie-Kathodenstrahlröhre
angeregt werden, eine rasche Abnahme der Helligkeit. Bei
farbigen Displays, bei denen üblicherweise drei verschie
dene Leuchtstoffe eingesetzt werden, führt dies zusätzlich
zu einer langsamen Verschiebung der Farbwerte aller Misch
werte, wenn nicht jeder der eingesetzten Leuchtstoffe
gleich schnell degradiert.
Andererseits sollen aber kommerzielle Niederenergie-
Kathodenstrahl-Displays, z B. Farbfernseher mit flachem
Bildschirm, mehrere tausend Betriebstunden ein gleichblei
bend helles Bild mit unverfälschten Farbwerten liefern.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Leuchtstoffpulver für ein Niederenergie-Kathodenstrahl-
Display aus einem sulfid- und/oder selenidhaltigen Leucht
stoff zu schaffen, das bei einer Anregung mit Elektronen
von etwa 1 bis 10 kV nicht degradiert.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Leucht
stoffpulver für ein Niederenergie-Kathodenstrahl-Display
aus einem sufid- und/oder selenidhaltigem Leuchtstoff mit
einer Beschichtung, die im wesentlichen aus ein oder meh
reren Erdalkalimetall-catena-Polyphosphaten besteht, wobei
das Erdalkalimetall wenigstens ein Element aus der Gruppe
Calcium, Strontium und/oder Barium ist.
Eine Beschichtung, die im wesentlichen aus einem oder meh
reren Erdalkalimetall-catena-Polyphosphaten der genannten
Art besteht, wirkt überraschenderweise als stabilisieren
der Schutzüberzug, der die durch niederenergetische Strah
lung induzierten Korrosionsvorgänge in sulfid- und/oder
selenidhaltigen Leuchtstoffen begrenzt.
Die wasserfreien catena-Polyphosphate der oben genannten
Art bilden dabei eine harte, wasserunlösliche Beschichtung
auf den Leuchtstoffpartikeln, sie reagieren nicht mit die
sen sulfidischen oder selenidhaltigen Substraten und sie
werden selbst durch Strahlung nicht degradiert. Da sie
farblos sind, beeinflussen sie auch nicht die Farbwerte
der Leuchtstoffe. Sie sind hydrophil, so daß sich die be
schichteten Partikel leicht dispergieren lassen.
Es ist bevorzugt, daß die obengenannten Catena-Poly
phosphate eine Kettenlänge von 3 bis 90 haben.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann es bevorzugt
sein, daß die Beschichtung zusätzlich 0,1 bis 20 Gew.-%
weiterer catena-Polyphosphate mit den zweiwertigen Katio
nen von Zink, Cadmium und/oder Mangan enthält.
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung ist dadurch ge
kennzeichnet, daß das Erdalkalimetall Calcium oder Stron
tium oder Barium ist und die Beschichtung 10 Gew.-% Cad
mium-catena-polyphosphat enthält.
Es ist weiterhin bevorzugt, daß Erdalkalimetall wenigstens
ein Element aus der Gruppe Calcium, Strontium und/oder
Barium ist und die Beschichtung 5 Gew.-% Zink-catena-poly
phosphat und/oder 5 Gew.-% Mangan-catena-polyphosphat ent
hält.
Ein kleiner Anteil an Cadmium, Zink oder Mangan in der
Beschichtungslösung wirkt sich positiv auf die Abscheidung
der Beschichtung aus.
Es kann weiterhin bevorzugt sein, daß das Leuchtstoffpul
ver aus einem Leuchtstoff aus aktiviertem Zinksulfid,
Zink-Cadmiumsulfid, Zinksulfidselenid und/oder Zink-Cadmi
um-Sulfidselenid und die Beschichtung im wesentlichen aus
ein oder mehreren Calcium-catena-polyphosphaten besteht.
Dies Leuchtstoffpulver zeichnet sich durch eine besonders
gute Haftung der Beschichtung auf dem Leuchtstoffsubstrat
aus.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann es auch bevor
zugt sein, daß das Leuchtstoffpulver eine Deckschicht aus
einem Dispersionshilfsmittel aufweist.
An sich ist die erfindungsgemäße Beschichtung abriebfest,
so daß der beschichtete Leuchtstoff als solcher transpor
tiert und verwendet werden kann. Es ist jedoch üblich, daß
Leuchtstoffpulver eine Deckschicht aus einem Dispersions
hilfsmittel erhalten, das die Handhabung des Pulvers er
leichtert. Da es sich gezeigt hat, daß Dispersionshilfs
mittel, insbesondere solche, die oberflächlich gebundene
Hydroxylgruppen enthalten, wie z. B. SiO₂, die Alterung der
Leuchtstoffe noch verstärken, ist es besonders vorteil
haft, einen sulfid- oder selenidhaltige Leuchtstoff, der
eine Deckschicht aus einem Dispersionshilfsmittel wie SiO₂
aufweist, durch eine stabilisierende Zwischenschicht aus
ein oder mehreren Erdalkalimetall-catena-Polyphosphaten
der oben genannten Art zu schützen.
Aus dem gleichen Grund ist die Kombination aus einem sul
fid- und/oder selenidhaltigen Leuchtstoff mit einer stabi
lisierenden Beschichtung aus ein oder mehreren der oben
genannten Erdalkalimetall-catena-Polyphosphaten mit einer
Deckschicht, die Pigmente enthält, insbesondere solche mit
oberflächlich gebundenen Hydroxylgruppen, besonders bevor
zugt.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Her
stellung einer Beschichtung für einen sulfid- und/oder
selenidhaltigen Leuchtstoff für ein Niederenergie-Katho
denstrahl-Display, die im wesentlichen aus ein oder mehre
ren Erdalkalimetall-catena-Polyphosphaten besteht, indem
in einem ersten Schritt der Leuchtstoff als Pulver in eine
wasserhaltige Lösung eines oder mehrerer wasserlöslichen
Polyphosphate eingerührt wird, dann der pH-Wert der so
erhaltenen Suspension auf 5-8 eingestellt wird und unter
Konstanthaltung des pH-Wertes durch Zugabe einer wäßrigen
Lösung eines wasserlöslichen Calcium- und/oder Strontium-
und/oder Bariumsalzes ein oder mehrere Erdalkalimetall-
catena-Polyphosphate auf dem Leuchtstoffpulver ausgefällt
werden.
Die Vorbehandlung mit einem oder mehreren wasserlöslichen
Polyphosphaten wirkt in zweierlei Hinsicht vorteilhaft:
zunächst wirkt Polyphosphat dispergierend auf die Leucht
stoffpulver, die bekanntlich zu Agglomeration neigen; wei
terhin aktiviert die Vorbehandlung die Leuchtstoffober
fläche, es läßt sich mehr Erdalkalimetall-catena-Polypoly
phospat auf der Oberfläche niederschlagen als ohne diese
Vorbehandlung.
Die Bindung der erfindungsgemäßen Beschichtung an die sul
fid- und/oder selenidhaltigen Leuchtstoffe ist so stark,
daß sie selbst in wäßriger Lösung beständig ist. Einige
andere Schwermetallpolyphosphate haften ebenfalls gut auf
sulfid- und/ selenidhaltigen Leuchtstoffen, es wurde aber
überraschenderweise gefunden, daß die erfindungsgemäßen
Erdalkalimetall-catena-Polyphosphate außerdem in der Lage
sind, die Degradation von sulfidischen und/oder seleni
dischen Leuchtstoffen durch niederenergetische Kathoden
strahlung zu verhindern.
Es kann bevorzugt sein, daß die wäßrigen Lösung zusätz
lich die wasserlöslichen Salze von Zink, Cadmium und/oder
Mangan enthält.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, daß
die wasserhaltige Lösung des wasserlöslichen Tetraalkylam
moniumpolphosphates ein mit Wasser mischbares organisches
Lösungsmittel enthält. Die Verwendung von wäßrig-organi
schen Lösungsmittelgemischen erhöht überraschenderweise
die Bedeckung der Leuchtstoffsubstratoberfläche durch die
Beschichtung. In diesen wäßrig-organischen Lösungsmitteln
sind die Tetralkylammoniumpolyphosphate, z. B. Tetramethy
lammonium- Polyphosphat oder Tetrabutylammoniumpolyphosphat
sehr gut löslich.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann es auch bevor
zugt sein, daß die wasserhaltige Lösung der wasserlösli
chen Alkalipolyphosphate ein mit Wasser mischbares organi
sches Lösungsmittel und ein Tetraalkylammoniumsalz ent
hält. Das Tetraalkylammoniumsalz, z. B. Tetraalkylammonium
nitrat wirkt als Phasentransfer-Reagenz. Es erhöht die
Löslichkeit der Alkalipolyphosphate in wäßrig-organischen
Lösungsmittelgemischen und fördert die Aktivierung der
Substratoberfläche.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Nieder
energie-Kathodenstrahl-Display mit einem Leuchtstoffpulver
nach der Erfindung.
In solchen Displays können die Vorteile der effizienten
sulfid- und/oder selenidhaltigen Leuchtstoffe genutzt wer
den und die Bildschirme bleiben lange Zeit hell und kon
trastreich.
Nachstehend wird die Erfindung weiter erläutert und es
werden Ausführungsbeispiele aufgeführt.
Die sulfid- und/oder selenidhaltigen Leuchtstoffe, die
gemäß der Erfindung mit einer stabilisierenden Beschich
tung versehen werden, sind in erster Linie die Leuchtstof
fe auf der Basis von ZnS wie ZnS : Ag, ZnS : Cu, ZnS : Mn u. ä.
Weiterhin können erfindungsgemäß auch Leuchtstoffe auf der
Basis von Cadmiumsulfid, Zinkcadmiumsulfid, Zinksulfidse
lenid und Zinkselenid stabilisiert werden.
Diese Leuchtstoffsubstrate können als Primärpartikel oder
als Latex und Pigmenten gemischte Granulate vorliegen. Die
Korngröße der Leuchtstoffpartikel ist nicht kritisch. Die
Primärkorngröße handelsüblicher Leuchtstoffe liegt bei
etwa 2 bis 20 µ.
Diese Substratpartikel werden mit einer dünnen und gleich
mäßigen Schicht aus ein oder mehreren Erdalkalimetall-ca
tena-Polyphosphaten überzogen. Die Schichtdicke beträgt
üblicherweise 0,001 bis 0,2 µm und ist damit so dünn, daß
Elektronen ohne wesentlichen Energieverlust durchdringen
können.
Die Beschichtung kann zusätzlich organische oder anorgani
sche Bindemittel wie Latex, Methylcellulose oder Alumini
umphosphat und SiO₂ enthalten, um die Dichtigkeit der Be
schichtung noch zu verbessern und die Möglichkeit von che
mischen Angriffen auf das Substrat einzuschränken.
Als Ausgangsverbindungen für die Beschichtung werden lös
liche Alkali-Polyphosphate, Ammonium-Polyphosphate oder
Alkylammonium-Polyphosphate sowie wasserlösliche Calcium,
Strontium- und/oder Bariumsalze eingesetzt, für die weite
ren catena-Polyphosphate auch die wasserlöslichen Salze
der zweiwertigen Kationen von Cadmium, Mangan und Zink.
Natriumpolyphosphat und Ammoniumpolyphosphat sind in groß
technischen Mengen käuflich, da sie auch als Düngemittel
verwendet werden. Die übrigen löslichen Alkalipolyphospha
te und die Alkylammoniumpolyphosphate können aus diesen
käuflichen Polyphosphaten durch Ionenaustausch oder durch
Reaktion von Polyphosphorsäure mit den entsprechenden Hy
droxiden bzw. Aminen hergestellt werden.
Polyphosphate der hier verwendeten Art sind unverzweigte,
kettenförmige Phosphate mit dem zweifach verknüpften PO₄-
Tetraeder als Grundeinheit der Kette. Ihre systematische
Bezeichnung ist "catena-Polyphosphate". Natrium
polyphosphate werden großtechnisch in einer Kondensations
reaktion aus den sauren, primären Salzen der Or
thophosphorsäure gewonnen. Bei dieser Kondensationsreak
tion wird Wasser abgespalten, der Wasserdampfdruck über
der Schmelze, Heiztemperatur, Heizdauer und die Abkühl
geschwindigkeit bestimmen die Kettenlänge und die Kri
stallinität des erhaltenen Polyphosphates. Man erhält
stets Mischungen mit verschiedenen Kettenlängen. Je nach
Reaktionsbedingungen erhält man Produkte, die die Trivial
namen "Grahamsches Salz", "Madrellsches Salz" (NaPO₃)x oder
"Kurrolsches Salz" (KPO₂)x führen. Das "Grahamsche Salz"
ist im Gegensatz zum praktisch unlöslichen "Madrellschen
Salz" und dem wenig löslichen "Kurrolschen Salz" leicht
wasserlöslich und seine Verwendung im Rahmen dieser Erfin
dung bevorzugt. Die Kettenlänge hängt sehr empfindlich von
den genauen Herstellungsbedingungen ab, sie kann von Her
steller zu Hersteller, manchmal auch von Charge zu Charge
schwanken.
Die analytische Bestimmung der Kettenlängen ist zudem
ziemlich aufwendig. Die Angaben über die durchschnittliche
Kettenlänge in dem hier bevorzugt verwendeten Grahamschen
Salz schwanken daher je nach Herkunft zwischen "12-18" und
"bis 400". Hinreichend langkettige Polyphosphate unter
scheiden sich in ihren chemischen Eigenschaften nur noch
wenig voneinander und können deshalb alle gleichermaßen
für die Erfindung verwendet werden. Eine obere Grenze für
die Kettenlänge wird durch die Wasserlöslichkeit gesetzt.
Die Wasserlöslichkeit nimmt mit zunehmender Kettenlänge ab
und hängt auch von der Art des Kations ab.
Andere wasserlösliche Polyphosphate, die ähnlich wie das
"Grahamsche Salz" hergestellt werden und als "Phosphat
Glas" oder "wasserlösliches Hexametaphosphat" bezeichnet
werden, können ebenfalls verwendet werden.
Für die Erfindung sind langkettige wasserlösliche Poly
phosphate mit einer mittleren Kettenlänge von 80 -90 noch
geeignet.
Bei kurzkettigen Polyphosphaten ändern sich die Eigen
schaften der Polyphosphate in Richtung der Orthophosphate,
da der Einfluß der endständigen Phosphatgruppen auf die
chemischen Eigenschaften größer wird. Kurzkettige Poly
phosphate mit einer Kettenlänge <3 sind für die vorlie
gende Erfindung nicht geeignet.
Als wasserlösliche Calcium-, Strontium- Barium-, Cadmium-
Mangan- oder Zinksalze können insbesondere deren Nitrate,
Acetate oder Perchlorate eingesetzt werden.
Zur Herstellung der Beschichtungslösung werden ein oder
mehrere wasserlösliche catena-Polyphosphate einzeln oder
gemeinsam in Wasser gelöst. Die Konzentration des Poly
phosphates in der wäßrigen Lösung kann je nach Kettenlän
ge und Kation 0,5 bis 10 Gew.-% betragen.
Üblicherweise wird als Lösungsmittel Wasser verwendet. Ein
Anteil von 20 bis 90 Gew.-% eines organischen Lösungsmit
tels wie Ethanol, Methanol, Aceton usw. fordert zwar be
sondere Vorsichtsmaßnahmen, verbessert aber die Abschei
dung der Polyphosphate. In solchen wäßrig-organischen
Lösungsmittelgemischen sind catena-Polyphosphate mit orga
nischen quaternären Ammoniumionen wie Tetramethylammonium-
Polyphosphat und Tetrabutylammonium-Polyphosphat noch sehr
gut löslich. Alternativ dazu kann die Löslichkeit von Na
trium-Polyphosphaten in solchen Lösungsmittelgemischen
durch Zugabe von quartenären Ammoniumsalzen wie Tetrame
thylammoniumnitrat erhöht werden.
In diese Lösung wird der zu beschichtende Leuchtstoff dis
pergiert.
Weiterhin wird eine Lösung eines wasserlöslichen Calcium-,
Strontium- oder Bariumsalzes und gegebenenfalls eines Cad
mium-, Mangan- oder Zinksalzes in Wasser in einer Konzen
tration von 1 bis 15 Gew.-% hergestellt.
Unter ständiger Kontrolle des pH-Wertes wird die erdalka
limetallhaltige Lösung zu der Leuchtstoffsuspension hin
zugefügt. Der pH-Wert muß im neutralen bis basischen Be
reich bleiben, wozu nötigenfalls Lauge zudosiert wird.
Diese Suspension wird noch 1-5 h weiter gerührt, um die
kolloidale Beschichtung irreversibel zu altern.
Danach wird der beschichtete Leuchtstoff von der über
schüssigen Beschichtungslösung abgetrennt, mit einer
Waschflüssigkeit, z. B. Alkohol/Wasser, gewaschen und bei
100-150°C getrocknet.
Durch dieses Verfahren wird eine mechanisch und chemisch
sehr beständige Beschichtung erhalten, die fest an dem
Substrat haftet.
Die so hergestellte Beschichtung hat eine Schichtdicke von
ca. 10 nm. Durch ESCA-Messungen läßt sich feststellen,
daß die Beschichtung die Leuchtstoffsubstrate vollkommen
abdeckt, obwohl es für die Erfindung nicht wesentlich ist,
daß die Beschichtung die Substratpartikel absolut dicht
umschließt.
Die Beschichtung ist hydrophil und ist gut kompatibel mit
den üblichen Beschichtungen, so daß es als Grundschicht für
weitere Beschichtungen geeignet ist, die anschließend noch
aufgebracht werden können, um die Pulvereigenschaften oder
die Farbwerte des Werkstoffes zu verbessern.
Die Beschichtung selber zeigt keine Degradation. Insgesamt
wird die Lebensdauer des Werkstoffes durch die Beschich
tung, wie sich durch ALT-Tests zeigen läßt, um den Faktor
5-10 gesteigert.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Beschichtung zu
sätzlich SiO₂ enthält. Diese SiO₂-Beschichtung kann im Ge
misch mit der Erdalkalimetall-catena-Polyphosphat
beschichtung vorliegen oder sie kann getrennt als Deck
schicht auf diese Beschichtung aufgebracht werden.
Durch die Beschichtung mit SiO₂ wird die Fließfähigkeit
des Pulvers weiter erhöht.
Je nachdem welches Verfahren zur Herstellung der Bild
schirme angewendet wird, werden die beschichteten Leucht
stoffpulver entweder "trocken", d. h. als trockenes Pulver
oder "naß", d. h. suspendiert in einem Photoresist, einge
setzt. Beim Einsatz in einem "Naßverfahren" braucht das
Leuchtstoffpulver nach dem Beschichten nicht als trockenes
Pulver isoliert zu werden, sondern wird gleich in Lösung
weiterverarbeitet. Anstatt den Leuchtstoff von der über
schüssigen Beschichtungslösung abzutrennen, mit einer
Waschflüssigkeit zu waschen und anschließend zu trocknen,
wird dem in der Beschichtungslösung suspendierten Leucht
stoff ein Photoresist zugesetzt, die Leuchtstoff/Resist-
Suspension als Film auf einem Substrat aufgebracht, ge
trocknet, durch eine Schattenmaske belichtet und die nicht
belichteten Partien durch Waschen entfernt.
41 g Grahamsches Salz (Merck) werden in 5000 ml Wasser
eingerührt, zur Lösung eine Stunde gerührt und dann durch
eine G3-Fritte (Schott) filtriert.
2000 g ZnS : Ag-Leuchtstoff werden in obiger Lösung suspen
diert und 20 min gerührt.
Gleichzeitig werden 56,7 g Ca(NO₃)₂·4H₂O in 4800 ml Wasser
gelöst und die Lösung mit 200 ml 1-molarer Ammoniaklösung
versetzt. Diese ammoniakalische Calciumsalzlösung wird zu
der Leuchtstoffsuspension gegeben. Nach zweistündigem Rüh
ren läßt man den beschichteten Leuchtstoff sedimentieren
und zentrifugiert die überstehende Lösung ab. Man wäscht
mehrmals mit einem 1 : 1-Gemisch aus Wasser und Aceton, dann
mit reinem Aceton und trocknet das Leuchtstoffpulver bei
100°C.
Der so beschichtete Leuchtstoff wird von der Lösung abzen
trifugiert, zweimal mit einer verdünnten Natronlauge mit
pH 11,0, dann mit Aceton gewaschen und bei 140°C getrock
net.
16,8 g Polyphosphorsäure (96 Gew.-%, Merck) werden mit 200
ml auf 5°C gekühlter 1-molarer Ammoniaklösung versetzt und
gerührt. Sobald der pH-Wert unter pH 6 fällt, wird konzen
trierte Ammoniaklösung tropfenweise zugegeben, so daß nach
vollständiger Auflösung der Polyphosphorsäure der pH-Wert
der Lösung bei pH 7 liegt. Anschließend wird die Lösung
mit Wasser auf 2500 ml aufgefüllt.
1000 g ZnS : Ag-Leuchtstoff werden in obiger Lösung suspen
diert und 20 min gerührt. Gleichzeitig werden 0.150
mol Sr(NO₃)₂ in 2400 ml Wasser gelöst und die Lösung mit 13-
molarer Ammoniaklösung auf pH 11.9 eingestellt.
Die basische Strontiumsalzlösung wird zu der Leuchtstoff
suspension getropft, wobei durch Zugabe von Ammoniumhydro
xid-Lösung der pH-Wert der Suspension zwischen 6.9 und 7.5
gehalten wird. Nach einstündigen Rühren läßt man den be
schichteten Leuchtstoff sedimentieren und trennt die über
stehende Lösung ab. Man wäscht mehrmals mit einem 1 : 1-Ge
misch aus Wasser und Aceton, dann mit Aceton und trocknet
das Leuchtstoffpulver bei 100°C.
8.4 g Polyphosphorsäure (96 Gew.-%, Merck) werden mit
100 ml auf 5°C gekühlter 1-molarer Tetramethylammonium
hydroxid-Lösung versetzt und gerührt. Sobald der pH-Wert
unter pH 6 fällt, wird 25%ige Tetramethylammoniumhydroxid-
Lösung tropfenweise zugegeben, so daß nach vollständiger
Auflösung der Polyphosphorsäure der pH-Wert der Lösung bei
pH 7 liegt. Anschließend wird die Lösung mit Wasser auf
410 ml aufgefüllt.
500 g ZnS : Ag-Leuchtstoff werden in obiger Lösung suspen
diert, 20 min gerührt, und die Suspension mit Tetra
methylammoniumhydroxid-Lösung auf pH 7.3 eingestellt.
Gleichzeitig werden 0.075 mol Ba(NO₃)₂ in 300 ml Wasser
gelöst und die Lösung mit 25%iger Tetramethylammoniumhy
droxid-Lösung (25 Gew.-% in Wasser) auf pH 12.2 einge
stellt.
Die basische Bariumsalzlösung wird zu der Leuchtstoffsus
pension getropft, wobei durch Zugabe von Tetramethylammo
niumhydroxid-Lösung der pH-Wert der Suspension zwischen
6.8 und 7.5 gehalten wird. Nach kurzem Rühren läßt man den
beschichteten Leuchtstoff sedimentieren und trennt die
überstehende Lösung ab. Man wäscht mehrmals mit einem 1 : 1-
Gemisch aus Wasser und Aceton, dann mit Aceton und trock
net das Leuchtstoffpulver bei 100°C.
0.04 Mol Na₅P₃O₁₀ werden in 4000 ml Wasser gelöst. In diese
Lösung werden 1000 g ZnS : Ag-Leuchtstoff unter Rühren ein
gebracht und mit Ultraschall dispergiert.
1000 ml einer wäßrigen 0.1 molaren Ca(NO₃)₂-Lösung werden
mit 2000 ml Wasser versetzt. Dann wird l-molare Natron
lauge zugegeben bis pH 11.2 erreicht ist. Diese Calciumni
tratlösung wird innerhalb einer Stunde zu der Leuchtstoff
suspension getropft.
Das beschichtete Leuchtstoffpulver wird abzentrifugiert,
mehrmals mit einem 1 : 1-Gemisch aus Wasser und Aceton ge
waschen und bei 120°C getrocknet.
16.8 g Polyphosphorsäure (96 Gew.-%, Merck) werden mit
200 ml auf 5°C gekühlter 1-molarer Lithiumhydroxid-Lösung
versetzt und gerührt. Sobald der pH-Wert unter pH 6 fällt,
wird Lithiumhydroxid-Lösung tropfenweise zugegeben, so daß
nach vollständiger Auflösung der Polyphosphorsäure der
pH-Wert der Lösung bei pH 7 liegt. Anschließend wird die
Lösung mit Wasser auf 2500 ml aufgefüllt.
1000 g ZnS : Ag-Leuchtstoff werden in obiger Lösung suspen
diert und 20 min gerührt.
Gleichzeitig werden 0.075 MolSr(NO₃)₂ und 0.075
Mol Ca(NO₃)₂·4H₂O in 2400 ml Wasser gelöst und Lösung mit
Lithiumhydroxid-Lösung auf pH 11.9 eingestellt.
Die basische Strontium-/Calciumsalzlösung wird zu der
Leuchtstoffsuspension getropft, wobei durch Zugabe von
Lithiumhydroxid-Lösung der pH-Wert der Suspension zwischen
6.9 und 7.5 gehalten wird. Nach einstündigem Rühren läßt
man den beschichteten Leuchtstoff sedimentieren und trennt
die überstehende Lösung ab. Man wäscht mehrmals mit einem
1 : 1-Gemisch aus Wasser und Aceton, dann mit Aceton und
trocknet das Leuchtstoffpulver bei 100°C.
8.4 g Polyphosphorsäure (96 Gew.-%, Merck) werden mit
100 ml auf 5°C gekühlter 1-molarer Tetrabuthylammonium
hydroxid-Lösung versetzt und gerührt. Sobald der pH-Wert
unter pH 6 fällt, wird 1-molare Tetrabuthylammoniumhydro
xid-Lösung tropfenweise zugegeben, so daß nach vollständi
ger Auflösung der Polyphosphorsäure der pH-Wert der Lösung
bei pH 7 liegt. Anschließend wird die Lösung mit Wasser
auf 410 ml aufgefüllt.
500 g ZnCdS : Ag-Leuchtstoff werden in obiger Lösung suspen
diert, 20 min gerührt, und die Suspension mit Tetrabutyl
ammoniumhydroxid-Lösung auf pH 7.3 eingestellt.
Gleichzeitig werden 0.50 Mol Ca(NO₃)₂·4H₂O und 0.025 mol
Ba(NO₃)₂ in 300 ml Wasser gelöst und die Lösung mit Tetra
butylammoniumhydroxid-Lösung (40 Gew.-% in Wasser) auf pH
12.2 eingestellt.
Die basische Calcium-/Bariumsalzlösung wird zu der
Leuchtstoffsuspension getropft, wobei durch Zugabe von
Tetrabutylammoniumhydroxid-Lösung der pH-Wert der Suspen
sion zwischen 7.0 und 7.3 gehalten wird. Nach kurzem Rüh
ren läßt man den beschichteten Leuchtstoff sedimentieren
und trennt die überstehende Lösung ab. Man wäscht mehrmals
mit einem 1 : 1-Gemisch aus Wasser und Aceton, dann mit Ace
ton und trocknet das Leuchtstoffpulver bei 100°C.
8.4 g Polyphosphorsäure (96 Gew.-%, Merck) werden mit
100 ml auf 5°C gekühlter 1-molarer Ammoniumhydroxid-Lösung
versetzt und gerührt. Sobald der pH-Wert unter pH 6 fällt,
wird 1-molare Ammoniumhydroxid-Lösung zugegeben, so daß
nach vollständiger Auflösung der Polyphosphorsäure der pH-
Wert der Lösung bei pH 7 liegt. Anschließend wird die Lö
sung mit Wasser auf 410 ml aufgefüllt.
500 g ZnCdS : Ag-Leuchtstoff werden in obiger Lösung suspen
diert, 20 min gerührt, und die Suspension mit Ammonium
hydroxid-Lösung auf pH 7.3 eingestellt.
Gleichzeitig werden 0.065 Mol Ca(NO₃)₂·4H₂O und 0.010 mol
Cd(NO₃)₂ in 300 ml Wasser gelöst und die Lösung mit 25%iger
Ammoniumhydroxid-Lösung auf pH 12.2 eingestellt.
Die basische Calcium-/Cadmiumsalzlösung wird zu der
Leuchtstoffsuspension getropft, wobei durch Zugabe von
Ammoniumhydroxid-Lösung der pH-Wert der Suspension zwi
schen 7.0 und 7.3 gehalten wird. Nach kurzem Rühren läßt
man den beschichteten Leuchtstoff sedimentieren und trennt
die überstehende Lösung ab. Man wäscht mehrmals mit einem
1 : 1-Gemisch aus Wasser und Aceton, dann mit Aceton und
trocknet das Leuchtstoffpulver bei 100°C.
16.8 g Polyphosphorsäure (96 Gew.-%, Merck) werden mit
200 ml auf 5°C gekühlter 1-molarer Kaliumhydroxid-Lösung
versetzt und gerührt. Sobald der pH-Wert unter pH 6 fällt,
wird Kaliumhydroxid-Lösung tropfenweise zugegeben, so daß
nach vollständiger Auflösung der Polyphosphorsäure der pH-
Wert der Lösung bei pH 7 liegt. Anschließend wird die Lö
sung mit Wasser auf 2500 ml aufgefüllt.
1000 g ZnS : Cu-Leuchtstoff werden in obiger Lösung suspen
diert und 20 min gerührt.
Gleichzeitig werden 0.075 Mol Sr(NO₃)₂ und 0.075 Mol
Ba(NO₂)₂ in 2400 ml Wasser gelöst und die Lösung mit 13-
molarer Ammoniaklösung auf pH 11.9 eingestellt.
Die basische Strontium-/Bariumsalzlösung wird zu der
Leuchtstoffsuspension getropft, wobei durch Zugabe von
Kaliumhydroxid-Lösung der pH-Wert der Suspension zwischen
7.0 und 7.3 gehalten wird. Nach einstündigem Rühren läßt
man den beschichteten Leuchtstoff sedimentieren und trennt
die überstehende Lösung ab. Man wäscht mehrmals mit einem
1 : 1-Gemisch aus Wasser und Aceton, dann mit Aceton und
trocknet das Leuchtstoffpulver bei 100°C.
40 g "Phosphate Glass" (Sigma) werden in 5000 ml deioni
siertem Wasser eingerührt, zur Lösung eine Stunde gerührt
und dann durch eine G3 Fritte (Schott) filtriert.
2000 g ZnS : Cu-Leuchtstoff werden in obiger Lösung suspen
diert und 20 min gerührt.
Gleichzeitig werden 18.9 g Ca(NO₃)₂·4H₂O, 16.9 g Sr(NO₃)₂ und
20.9 g Ba(NO₃)₂ in 4800 ml Wasser gelöst und die Lösung mit
200 ml 1-molarer Natronlauge versetzt.
Die basische Calcium-Strontium-Bariumsalzlösung wird zu
der Leuchtstoffsuspension gegeben. Nach zweistündigen Rüh
ren läßt man den beschichteten Leuchtstoff sedimentieren
und trennt die überstehende Lösung ab. Man wäscht mehrmals
mit einem 1 : 1-Gemisch aus Wasser und Aceton, dann mit Ace
ton und trocknet das Leuchtstoffpulver bei 100°C.
8.4 g Polyphosphorsäure (96 Gew.-%, Merck) werden mit
100 ml auf 5°C gekühlter 1-molarer Tetramethylammonium
hydroxid-Lösung versetzt und gerührt. Sobald der pH-Wert
unter pH 6 fällt, wird 25%ige Tetramethylammoniumhydroxid-
Lösung tropfenweise zugegeben, so daß nach vollständiger
Auflösung der Polyphosphorsäure der pH-Wert der Lösung bei
pH 7 liegt. Anschließend wird die Lösung mit 300 ml Etha
nol versetzt.
500 g ZnS0.9Se0.1 : Ag-Leuchtstoff werden in obiger Lösung sus
pendiert, 20 min gerührt, und die Suspension mit Tetra
methylammoniumhydroxid-Lösung auf pH 7.3 eingestellt.
Gleichzeitig werden 0.075 Mol Ca(NO₃)₂ in 75 ml Wasser ge
löst, mit 225 ml Ethanol versetzt und die Lösung mit
25%iger Tetramethylammoniumhydroxid-Lösung (25 Gew.-% in
Wasser) auf pH 11.2 eingestellt.
Die basische Calciumsalzlösung wird zu der Leuchtstoff
suspension getropft, wobei durch Zugabe von Tetramethylam
moniumhydroxid-Lösung der pH-Wert der Suspension zwischen
6.8 und 7.5 gehalten wird. Nach kurzem Rühren läßt man den
beschichteten Leuchtstoff sedimentieren und trennt die
überstehende Lösung ab. Man wäscht mehrmals mit einem 1 : 3-
Gemisch aus Wasser und Ethanol, dann mit Ethanol und
trocknet das Leuchtstoffpulver bei 100°C.
500 g Leuchtstoff nach Ausführungsbeispiel 1 bis 10 werden
in einem Gemisch 3300 ml Ethanol, 525 ml Wasser und 625 ml
4-molarer Ammoniak-Lösung dispergiert.
Unter starkem Rühren werden 50 ml einer 0.34-molaren Lö
sung von Tetraethoxysilan in Ethanol zur Leuchtstoffsus
pension gegeben und 12 Stunden bei 20 bis 50°C gerührt.
Die Suspension wird anschließend filtriert, der Leucht
stoff mit einem 1 : 1 Gemisch aus Wasser und Ethanol gewa
schen und schließlich getrocknet.
1000 g Leuchtstoff nach Ausführungsbeispiel 1 bis 10 wer
den in 7.5 Liter eines 1 : 1 Gemisches aus Wasser und Aceton
eingerührt und die Suspension mit 20 ml einer kolloidalen
Kieselsäurelösung (Ludox® AS-40, Du Pont, 40% in Wasser
auf SiO₂ bezogen) versetzt. Der pH-Wert der Lösung soll bei
6 liegen und wird nötigenfalls mit H₂SO₄ nachgestellt. An
schließend wird die Suspension 12 Stunden gerührt.
Die Suspension wird danach filtriert, der Leuchtstoff mit
einem 1 : 1 Gemisch aus Wasser und Aceton gewaschen und
schließlich getrocknet.
16.8 g Polyphosphorsäure (96 Gew.-%, Merck) werden mit
200 ml auf 5°C gekühlter 1-molarer Ammoniaklösung versetzt
und gerührt. Sobald der pH-Wert unter pH 6 fällt, wird
konzentrierte Ammoniaklösung tropfenweise zugegeben, so
daß nach vollständiger Auflösung der Polyphosphorsäure der
pH-Wert der Lösung bei pH 7 liegt. Anschließend wird die
Lösung mit Wasser auf 2500 ml aufgefüllt.
1000 g blauleuchtender ZnS : Ag-Leuchtstoff werden in obiger
Lösung suspendiert und 20 min gerührt.
Gleichzeitig werden 0.150 mol Ca(NO₃)₂ in 2400 ml Wasser
gelöst und die Lösung mit 13-molarer Ammoniaklösung auf pH
11.9 eingestellt.
Die basische Calziumsalzlösung wird zu der Leuchtstoff
suspension getropft, wobei durch Zugabe von Ammoniumhydro
xid-lösung der pH-Wert der Suspension zwischen 6.9 und 7.5
gehalten wird.
200 g CoAl₂O₄-Pigment werden in 500 ml Wasser suspendiert
und die Pigment-Suspension zusammen mit Mahlkugeln aus
yttriumstabilisiertem ZrO₂ in eine Rührwerkskugelmühle ge
geben. Nach zweistündigem Mahlen bei 750 U/min werden
25 ml der Pigment-Suspension zur Leuchtstoffsuspension
gegeben.
Sofort anschließend werden eine Lösung von 4.0 g eines
Latex (Neocryl A550®, ICI, 40% in Wasser) in 56 ml Wasser
zur Suspension gegeben und eine Stunde gerührt. Danach
wird die Beschichtungsreaktion durch Zugabe von 50 ml 1-
molarer NH₄NO₃-Lösung eingeleitet.
Die Suspension wird danach filtriert, der Leuchtstoff mit
einem 1 : 1 Gemisch aus Wasser und Ethanol gewaschen und
schließlich 24 Stunden bei 50°C getrocknet.
16.8 g Polyphosphorsäure (96 Gew.-%, Merck) werden mit
200 ml auf 5°C gekühlter 1-molarer Ammoniaklösung versetzt
und gerührt. Sobald der pH-Wert unter pH 6 fällt, wird
konzentrierte Ammoniaklösung tropfenweise zugegeben, so
daß nach vollständiger Auflösung der Polyphosphorsäure der
pH-Wert der Lösung bei pH 7 liegt. Anschließend wird die
Lösung mit Wasser auf 2500 ml aufgefüllt.
1000 g rotleuchtender ZnCdS : Ag-Leuchtstoff werden in obi
ger Lösung suspendiert und 20 min gerührt.
Gleichzeitig werden 0.150 mol Sr(NO₃)₂ in 2400 ml Wasser
gelöst und die Lösung mit 13-molarer Ammoniaklösung auf
pH 11.9 eingestellt.
Die basische Strontiumsalzlösung wird zu der Leuchtstoff
suspension getropft, wobei durch Zugabe von Ammoniumhydro
xid-Lösung der pH-Wert der Suspension zwischen 6.9 und 7.5
gehalten wird.
200 g rotes Fe₂O₃-Pigment werden in 500 ml Wasser suspen
diert und die Pigment-Suspension zusammen mit Mahlkugeln
aus yttriumstabilisiertem ZrO₂ in eine Rührwerkskugelmühle
gegeben. Nach zweistündigem Mahlen bei 750 U/min werden 25
ml der Pigment-Suspension zur Leuchtstoffsuspension gege
ben.
Sofort anschließend werden eine Lösung von 4.0 g eines
Latex (Neocryl A550®, ICI, 40% in Wasser) in 56 ml Wasser
zur Suspension gegeben und eine Stunde gerührt. Danach
wird die Beschichtungsreaktion durch Zugabe von 50 ml 1-
molarer NH₄NO₂-Lösung eingeleitet.
Die Suspension wird danach filtriert, der Leuchtstoff mit
einem 1 : 1 Gemisch aus Wasser und Ethanol gewaschen und
schließlich 24 Stunden bei 50°C getrocknet.
125.3 g Polyphosphorsäure (96 Gew.-%, Merck) werden mit
1500 ml auf 5°C gekühlter 1-molarer Ammoniaklösung ver
setzt und gerührt. Sobald der pH-Wert unter pH 6 fällt,
wird konzentrierte Ammoniaklösung tropenweise zugegeben,
so daß nach vollständiger Auflösung der Polyphosphorsäure
der pH-Wert der Lösung bei pH 7 liegt. Anschließend wird
diese Ammoniumpolyphosphat-Lösung mit Wasser auf 2500 ml
aufgefüllt.
500 g blauleuchtender ZnS : Ag-Leuchtstoff werden in 167.5
ml der obigen Ammoniumpolyphosphat-Lösung und 240 ml Was
ser dispergiert und die Suspension auf pH 7.3 eingestellt.
Gleichzeitig werden 17.7 g Ca(NO₃)₂·4 H₂O in 150 ml Wasser
gelöst und die Lösung innerhalb einer Stunde zur Leucht
stoffsuspension getropft. Während des Zutropfens wird der
pH-Wert der Lösung durch tropfenweise Zugabe von Ammonium
hydroxid-Lösung zwischen pH 6.9 und 7.3 gehalten.
Anschließend werden 650 g Polyvinylalkohol-Lösung (Mo
wiol® 40-88, Hoechst, 10 Gew.-% in Wasser) auf pH 7 einge
stellt und unter Rühren zur Leuchtstoffsuspension gegeben.
Schließlich werden 10 ml einer Ammoniumdichromat-Lösung
(10 Gew.-% in Wasser) hinzugegeben.
500 g grünleuchtender ZnS : Cu-Leuchtstoff werden in
167.5 ml Ammoniumpolyposphat-Lösung und 240 ml Wasser dis
pergiert und die Suspension auf pH 7.3 eingestellt.
Gleichzeitig werden 17.7 g Ca(NO₃)₂·4H₂O in 150 ml Wasser
gelöst und die Lösung innerhalb einer Stunde zur Leucht
stoffsuspension getropft. Während des Zutropfens wird der
pH-Wert der Lösung durch tropfenweise Zugabe von Ammonium
hydroxid-Lösung zwischen pH 6.9 und 7.3 gehalten.
Anschließend werden 650 g PVAL-Lösung (Mowiol® 40-88,
Hoechst, 10 Gew.-% in Wasser) auf pH 7 eingestellt und
unter Rühren zur Leuchtstoffsuspension gegeben. Schließ
lich werden 10 ml einer Ammoniumdichromat-Lösung (10 Gew.-%
in Wasser hinzugegeben.
500 g rotleuchtende ZnCdS : Ag-Leuchtstoff werden in 167.5
ml Ammoniumpolyphosphat-Lösung und 240 ml Wasser disper
giert und die Suspension auf pH 7.3 eingestellt.
Gleichzeitig werden 17.7 g Ca(NO₃)₂·4H₂O in 150 ml Wasser
gelöst und die Lösung innerhalb einer Stunde zur Leucht
stoffsuspension getropft. Während des Zutropfens wird der
pH-Wert der Lösung durch tropfenweise Zugabe von Ammonium
hydroxid-Lösung zwischen pH 6.9 und 7.3 gehalten.
Anschließend werden 650 g PVAL-Lösung (Mowiol® 44-88,
10 Gew.-% in Wasser) auf pH 7 eingestellt und unter Rühren
zur Leuchtstoffsuspension gegeben. Schließlich werden 10
ml einer Ammoniumdichromat-Lösung (10 Gew.-% in Wasser)
hinzugegeben.
Mittels einer Rakel wird eine dünne Schicht der ZnS : Ag-
Suspension auf einem Flachbildschirmsubstrat aufgebracht
und bei 40°C getrocknet. Dann wird diese Schicht durch
eine Lochmaske belichtet, wobei die Schicht an den belich
teten Stellen wasserunlöslich wird. Anschließend wird die
Schicht einer Sprühentwicklung mit Wasser unterzogen, wo
durch die Schicht an den nicht belichteten Stellen ent
fernt wird und nur die punktförmigen Bildelemente auf dem
Substrat verbleiben. Analog wird eine dünne Schicht von
ZnS : Cu und ZnCdS : Ag jeweils aufgebracht, belichtet und
entwickelt. Anschließend werden die organischen Bestand
teile des so erhaltenen Leuchtschirmes durch Ausheizen bei
Temperaturen <400°C entfernt.
In gleicher Art und Weise hergestellt wird als Standard
ein Leuchtschirm mit drei Leuchtstoffpulvern in den Farben
rot, blau und grün, die keine stabilisierende Beschichtung
haben.
Diese Leuchtschirme werden einem beschleunigten Lebens
dauertest (ALT) bezüglich Bildhelligkeit und Farbwertwie
dergabe in Relation zur eingestrahlten Strahlungsenergie
menge einer Strahlung von 4 KV unterzogen.
Während der Effizienz I/Io des Standards anfangs stark
abfällt und schließlich auf einem Niveau von 20% des Aus
gangswertes konstant bleibt, fällt die Bildhelligkeit des
Bildschirmes mit den Leuchtstoffen nach der Erfindung nur
wenig ab und bleibt bei etwa 80% des Ausgangswertes kon
stant.
Die beschichteten Leuchtstoffpulver nach Ausführungs
beispiel 1 bis 14 werden zur Herstellung eines Flachbild
schirmes für eine Farbbildröhre verwendet.
Dazu wird auf die Innenseite des Leuchtschirmes eine dünne
lichtempfindliche Schicht, die bei Belichtung klebrig
wird, aufgebracht und getrocknet. Dann wird diese Schicht
durch eine Lochmaske belichtet und die belichteten klebri
gen Bildelemente werden mit einem Leuchtstoffpulver nach
Ausführungsbeispiel 1 getont. In einer zweiten und dritten
Belichtung werden jeweils andere Bereiche der licht
empfindlichen Schicht mit den Leuchtstoffpulvern nach Aus
führungsbeispiel 2 und 3 getont. Anschließend wird die
lichtempfindliche Schicht durch Ausheizen bei Temperaturen
400°C entfernt.
In gleicher Art und Weise hergestellt wird als Standard
ein Leuchtschirm mit drei Leuchtstoffpulvern in den Farben
rot, blau und grün, die keine stabilisierende Beschichtung
haben.
Diese Leuchtschirme werden einem beschleunigten Leben
dauertest (ALT) bezüglich Bildhelligkeit und Farbwertwie
dergabe in Relation zur eingestrahlten Strahlungsenergie
menge einer Strahlung von 4 kV unterzogen.
Während die Effizienz I/Io des Standards anfangs stark
abfällt und schließlich auf einem Niveau von 20% des Aus
gangswertes konstant bleibt, fällt die Bildhelligkeit des
Bildschirmes mit den Leuchtstoffen nach der Erfindung nur
wenig ab und bleibt bei etwa 80% des Ausgangswertes kon
stant.
Claims (13)
1. Leuchtstoffpulver für ein Niederenergie-Kathodenstrahl-
Display aus einem sulfid- und/oder selenidhaltigen Leucht
stoff mit einer Beschichtung, die im wesentlichen aus einem
oder mehreren Erdalkalimetall-catena-Polyphospaten be
steht, wobei das Erdalkalimetall wenigstens ein Element
aus der Gruppe Calcium, Strontium oder Barium ist.
2. Leuchtstoffpulver für ein Niederenergie-Kathodenstrahl-
Display nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
die Erdalkalimetall-catena-Polyphosphate eine Kettenlänge
von 3 bis 90 haben.
3. Leuchtstoffpulver für ein Niederenergie-Kathodenstrahl-
Display nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Beschichtung zusätzlich 0,1 bis 20 Gew.-% catena-
Polyphosphate mit den zweiwertigen Kationen von Zink, Cad
mium und/oder Mangan enthält.
4. Leuchtstoffpulver für ein Niederenergie-Kathodenstrahl-
Display nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Erdalkalimetall Calcium oder Strontium oder Barium
ist und die Beschichtung 10 Gew.-% Cadmium-catena-poly
phosphat enthält.
5. Leuchtstoffpulver für ein Niederenergie-Kathodenstrahl-
Display nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß Erdalkalimetall wenigstens ein Element aus der Gruppe
Calcium, Strontium und/oder Barium ist und die Beschich
tung 5 Gew.-% Zink-catena-polyphosphat und/oder 5 Gew.-%
Mangan-catena-polyphosphat enthält.
6. Leuchtstoffpulver für ein Niederenergie-Kathodenstrahl-
Display nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Leuchtstoffpulver aus einem Leuchtstoff aus akti
viertem Zinksulfid, Zink-Cadmiumsulfid, Zinksulfidselenid
und/oder Zink-Cadmium-Sulfidselenid und die Beschichtung
im wesentlichen aus ein oder mehreren Calcium-catena-poly
phosphaten besteht.
7. Leuchtstoffpulver für ein Niederenergie-Kathodenstrahl-
Display nach Anspruch 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Leuchtstoffpulver eine Deckschicht aus einem Dis
persionshilfsmittel aufweist.
8. Leuchtstoffpulver für ein Niederenergie-Kathodenstrahl-
Display nach Anspruch 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Leuchtstoffpulver eine Deckschicht mit einem Pig
ment aufweist.
9. Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung für einen
sulfid- und/oder selenidhaltigen Leuchtstoff für ein Nie
derenergie-Kathodenstrahl-Display, die im wesentlichen aus
ein oder mehreren Erdalkalimetall-catena-Polyphosphaten
besteht, indem in einem ersten Schritt der Leuchtstoff als
Pulver in eine wasserhaltige Lösung eines oder mehrerer
wasserlöslichen Polyphosphate eingerührt wird, dann der
pH-Wert der so erhaltenen Suspension auf 5-8 eingestellt
wird und unter Konstanthaltung des pH-Wertes durch Zugabe
einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Calcium-
und/oder Strontium-und/oder Bariumsalzes ein oder mehrere
Erdalkalimetall-catena-Polyphosphate auf dem Leuchtstoff
pulver ausgefällt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die wäßrigen Lösung zusätzlich die wasserlöslichen
Salze von Zink, Cadmium und/oder Mangan enthält.
11. Verfahren nach Anspruch 9 und 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das wasserlösliche Polyphosphat ein Tetraalkylammoni
umpolyphosphat ist und die wasserhaltige Lösung des was
serlöslichen Tetraalkylammoniumpolphosphates ein mit Was
ser mischbares organisches Lösungsmittel enthält.
12. Verfahren nach Anspruch 9 und 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das wasserlösliche Polyphosphat ein Alkalipolyphosphat
ist und die wasserhaltige Lösung ein mit Wasser misch
bares organisches Lösungsmittel und ein wasserlösliches
Tetraalkylammoniumpolphosphat enthält.
13. Niederenergie-Kathodenstrahl-Display mit einem Leucht
stoffpulver nach der Erfindung.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944442706 DE4442706A1 (de) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | Leuchtstoffpulver, Verfahren zu seiner Herstellung und Niederenergie-Kathodenstrahl-Display |
EP95203255A EP0714967B1 (de) | 1994-12-01 | 1995-11-27 | Lumineszierender Schirm mit einer Leuchtstoffzusammensetzung |
DE59505192T DE59505192D1 (de) | 1994-12-01 | 1995-11-27 | Lumineszierender Schirm mit einer Leuchtstoffzusammensetzung |
US08/565,768 US5739632A (en) | 1994-12-01 | 1995-12-01 | Luminescent phosphor screen containing catena-polyphosphate |
JP7314416A JPH08227669A (ja) | 1994-12-01 | 1995-12-01 | ディスプレイスクリーン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944442706 DE4442706A1 (de) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | Leuchtstoffpulver, Verfahren zu seiner Herstellung und Niederenergie-Kathodenstrahl-Display |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4442706A1 true DE4442706A1 (de) | 1996-06-05 |
Family
ID=6534587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944442706 Withdrawn DE4442706A1 (de) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | Leuchtstoffpulver, Verfahren zu seiner Herstellung und Niederenergie-Kathodenstrahl-Display |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4442706A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19937420C1 (de) * | 1999-08-07 | 2000-12-28 | Philips Corp Intellectual Pty | Plasmabildschirm mit Leuchtstoffzubereitung, Leuchtstoffzubereitung und Verfahren zu Herstellung einer Leuchtstoffzubereitung |
-
1994
- 1994-12-01 DE DE19944442706 patent/DE4442706A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19937420C1 (de) * | 1999-08-07 | 2000-12-28 | Philips Corp Intellectual Pty | Plasmabildschirm mit Leuchtstoffzubereitung, Leuchtstoffzubereitung und Verfahren zu Herstellung einer Leuchtstoffzubereitung |
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Date | Code | Title | Description |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |