DE68905053T2

DE68905053T2 - Mit Phosphat überzogener elektrolumineszenter Phosphor für elektrolumineszenter Lampe und Verfahren zur Herstellung desselben.

Info

Publication number: DE68905053T2
Application number: DE89104254T
Authority: DE
Inventors: Hideyo Fujii; Hidekimi Kadokura; Masayoshi Tanahashi
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1988-03-17
Filing date: 1989-03-10
Publication date: 1993-09-30
Anticipated expiration: 2009-03-11
Also published as: DE68905053D1; EP0333053A3; KR890014712A; EP0333053A2; EP0333053B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Phosphat-beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoff für elektrolumineszente Pulver-Wechselstromlampen (im folgenden als "EL-Lampe" bezeichnet) und ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Phosphat-beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoff für EL- Lampen mit einer verbesserten Feuchtigkeitsbeständigkeit und Lebensdauer, den man durch Beschichten eines Leuchtstoffs mit spezifischen Phosphaten erhält, sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben.
In jüngsten Jahren wurden EL-Lampen, die hauptsächlich Zinksulfid als einen Leuchtstoff verwenden, als Hintergrundlicht für Anzeigevorrichtungen vorgeschlagen, da sie aufgrund einer gleichmäßigen Leuchtkraft über einen großen Bereich hinweg und aufgrund ihres geringen Gewichts von Vorteil sind.
Derartige Leuchtstoffe sind jedoch mit den Nachteilen behaftet, daß sie so feuchtigkeitsempfindlich sind, daß ihre Leuchtkraft durch von außen kommende Feuchtigkeit rasch abnimmt.
Deshalb sind herkömmlich eingesetzte elektrolumineszente Leuchtstoffe so konzipiert, daß sie auf der Hintergrundelektrode eine Isolierschicht, eine aus einem Gemisch eines organischen Bindemittels mit einer hohen Dielektrizitätskonstante und einem Leuchtstoff, z.B. Zinksulfid usw., bestehende Leuchtstoffschicht und eine durchsichtige Elektrodenschicht vorsehen, wobei das gesamte System von einem feuchtigkeitsundurchlässigen Film so ummantelt ist, daß er das Eintreten von Feuchtigkeit verhindert. Die Oberfläche der Leuchtstoffschicht wird jedoch stufenweise unter Verringerung der Leuchtkraft geschwärzt und beeinträchtigt, wenn sie über einen langen Zeitraum hinweg hoher Feuchtigkeit ausgesetzt wird.
Diese Tendenz ist besonders bei Bestrahlung mit UV-Strahlen erkennbar und führt zu einer deutlichen Verringerung der Lebensdauer von EL-Lampen.
Zur Beseitigung derartiger Nachteile wurde vorgeschlagen, den Leuchtstoff mit einer Vielzahl von feuchtigkeitsundurchlässigen Materialien zu beschichten, um dem Leuchtstoff zur Verlängerung seiner Lebensdauer eine Feuchtigkeitsbeständigkeit zu verleihen.
Beispielsweise lehrt JP-A-58-150294, daß die Lebensdauer von Leuchtstoffpulvern durch Beschichten der Pulver mit einem dichten Isoliermaterial, z.B. Siliciumnitrid, Siliciumoxid, Yttriumoxid, Bariumtitanat usw., zur Verhinderung eines Eindringens von Wassermolekülen oder verschiedenen Ionen von außen in den Leuchtstoff verlängert werden kann.
Des weiteren beschreibt JP-B-60-14054, daß die Wasserundurchlässigkeitseigenschaft und chemische Stabilität des Leuchtstoffs durch Ausbilden einer Dreischichtstruktur, die nacheinander einen Erdalkalichalcogenid-Leuchtstoff mit einer auf seiner Oberfläche vorgesehenen Schicht eines Erdalkalimetalloxids und einer Schicht eines feuchtigkeitsbeständigen Oxids in Berührung mit dem Erdalkalimetalloxid umfaßt, verbessert werden kann. Des weiteren beschreibt die US-PS-4 181 753 einen Zinkphosphat-beschichteten Leuchtstoff durch die Umsetzung eines Zinksulfidleuchtstoffs selbst mit Phosphorsäure. Dabei weist die EL-Lampe die Eigenschaft einer undurchlässigen Isolierung auf.
Selbst diese verbesserten Verfahren können jedoch keine Leuchtstoffe liefern, die die für kommerzielle Produkte erforderliche Lebensdauer erfüllen (beispielsweise sollte sich die Leuchtkraft des erleuchteten Leuchtstoffs selbst nach 1500 h auf nicht weniger als 10 nt verringern).
Database Derwent World Patent Index, AN 84-116716 (19) lehrt, daß eine Zugabe von Bariumphosphat die Dispergierbarkeit eines durch Beschichten der Oberfläche einer fluoreszierenden Matrix aus Tb- oder Eu-aktiviertem Y&sub2;O&sub2;S oder einer fluoreszierenden Matrix aus Eu-aktiviertem Y&sub2;O&sub2;S, das mit rotem Eisenoxid in der zur Zeit einer Bildung eines fluoreszierenden Films auf einer Glasplatte eingesetzten Dispersion beschichtet ist, mit Bariumphosphat erhaltenen fluoreszierenden Materials für Farbfernsehbildschirme verbessert.
Die DE-A-1 922 397 lehrt, daß durch Beschichten von Calciumhalogenphosphatleuchtstoffteilchen mit einer Schicht aus Calciumphosphat vor einem Verarbeiten des Leuchtstoffs zu einer zur Beschichtung der Innenseite der Umhüllung einer fluoreszierenden Lampe verwendeten Suspension eine Erhöhung der Lichtausbeute erreicht wird.
Die DE-A-2 744 397 lehrt die Bereitstellung eines blauemittierenden Kathodenstrahlleuchtstoffs durch Beschichten von silberaktivierten Zinksulfidteilchen mit einer eine Schleierbildung verhindernden Beschichtung aus Magnesiumpyrophosphat, Aluminiumpyrophosphat und Siliciumdioxid. Der blau-emittierende Kathodenstrahlleuchtstoff wird für dreifarbige Fernsehbildröhren verwendet.
Die FR-A-2 144 744 lehrt die Bereitstellung eines leuchtenden Materials durch Beschichten von Teilchen eines leuchtenden Silikats mit einem Erdalkalimetallhydrogenphosphat oder einem durch Erwärmen eines Erdalkalimetallhydrogenphosphats gebildeten Phosphats. Das leuchtende Material eignet sich zur Verwendung in Niedrigdruckquecksilberdampf- Entladungslampen, da der Einsatz des Materials dazu führt, daß nicht nur der anfängliche Lichtstrom sondern auch die Haltbarkeit des Lichtstroms der Lampen verbessert wird.
Erfindungsgemäß wird ein mit Phosphat beschichteter, elektrolumineszenter Zinksulfidleuchtstoff (im folgenden nur als "Leuchtstoff" bezeichnet) für eine elektrolumineszente Lampe bereitgestellt, der einen Zinksulfidleuchtstoff, der mit einem Phosphat mindestens eines Metalls aus der Gruppe Magnesium, Calcium, Strontium und Barium beschichtet ist, umfaßt, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffs für eine elektrolumineszente Lampe, der mit einem Phosphat mindestens eines Metalls aus der Gruppe Magnesium, Calcium, Strontium und Barium beschichtet ist, welches Verfahren ein Dispergieren eines Zinksulfidleuchtstoffs in einer wäßrigen Lösung mit Phosphationen und Alkalimetallionen und/oder Ammoniumionen, Zugeben einer wäßrigen Lösung eines Salzes von mindestens einem Metall aus der Gruppe Magnesium, Calcium, Strontium und Barium zu der erhaltenen Aufschlämmung, wobei der pH-Wert des erhaltenen Gemisches bei 4 oder mehr gehalten wird, Beschichten des Leuchtstoffs mit dem Metallphosphat, anschließend Herausnehmen des beschichteten Leuchtstoffs aus dem Gemisch durch Filtration, Waschen des beschichteten Leuchtstoffs mit Wasser und anschließend Calcinieren des beschichteten Leuchtstoffs umfaßt.
In der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem zur Beschichtung des Leuchtstoffs für EL-Lampen verwendeten Phosphats um Magnesiumphosphat, Magnesiumhydrogenphosphat, Calciumphosphat, Calciumhydrogenphosphat, Bariumphosphat, Strontiumphosphat, Calciumpyrophosphat, Strontiumpyrophosphat, Bariumpyrophosphat, Calciummagnesiumphosphat, Strontiummagnesiumphosphat, Bariummagnesiumphosphat, Calciummagnesiumpyrophosphat, Strontiummagnesiumpyrophosphat, Bariummagnesiumpyrophosphat, Strontiumcalciummagnesiumphosphat, Bariumcalciummagnesiumphosphat, Strontiumcalciumpyrophosphat, Bariumcalciummagnesiumpyrophosphat, Bariumstrontiumcalciummagnesiumphosphat, Bariumstrontiumcalciummagnesiumpyrophosphat, Strontiumcalciumphosphat, Bariumcalciumphosphat, Strontiumcalciumpyrophosphat, Bariumcalciumpyrophosphat, Bariumstrontiumcalciumphosphat, Bariumstrontiumcalciumpyrophosphat usw. oder zusammengesetzte Phosphate oder kondensierte Phosphate und/oder gemischte Phosphate davon. Bevorzugt von diesen sind Calciummagnesiumphosphat, Magnesiumphosphat, Magnesiumhydrogenphosphat, Calciumphosphat, Strontiumphosphat, Bariumphosphat, Strontriummagnesiumphosphat, Bariummagnesiumphosphat, Strontiumcalciummagnesiumphosphat, Bariumcalciummagnesiumphosphat und Bariumstrontiumcalciummagnesiumphosphat.
Im allgemeinen weisen die für EL-Lampen eingesetzten elektrolumineszenten Leuchtstoffe schwankende mittlere Teilchendurchmesser und natürlich schwankende Größenverteilungen auf. Deshalb ist es im Falle einer Beschichtung der Leuchtstoffe mit diesen Phosphaten nicht möglich, daß sie mit Hilfe eines ein Auftragen der Phosphate auf die Oberfläche des Leuchtstoffs in einer Aufschlämmung umfassenden Verfahrens auf den jeweiligen Leuchtstoffteilchen mit einer gleichmäßigen Schichtdicke haften. Die auf den Leuchtstoff aufgetragene Phosphatmenge kann jedoch als die Phosphatmenge ausgedrückt werden. Im Falle, daß beispielsweise der mittlere Teilchendurchmesser des Leuchtstoffs etwa 30 um beträgt und das Metallphosphat aus Magnesiumphosphat besteht, beträgt das Beschichtungsmengenverhältnis Magnesiumphosphat/Leuchtstoff im allgemeinen etwa 0,05/100 bis etwa 13/100, vorzugsweise etwa 0,1/100 bis 10/100. Im Falle eines mittleren Teilchendurchmessers von etwa 3 um beträgt das Verhältnis im allgemeinen etwa 0,5/100 bis etwa 130/100, vorzugsweise etwa 1/100 bis etwa 100/100. Des weiteren beträgt im Falle eines mittleren Teilchendurchmessers des Leuchtstoffs von etwa 10 um das Verhältnis im allgemeinen etwa 0,15/100 bis etwa 40/100, vorzugsweise etwa 0,3/100 bis etwa 30/100. Des weiteren liegt im Falle eines mittleren Teilchendurchmessers des Leuchtstoffs von etwa 60 um das Verhältnis im allgemeinen in einem Bereich von etwa 0,025/100 bis etwa 6,5/100, vorzugsweise etwa 0,05/100 bis etwa 5/100.
Somit hängt das Beschichtungsmengenverhältnis Metallphosphat/Leuchtstoff vom mittleren Teilchendurchmessers des zu beschichtenden Leuchtstoffs ab. Im Falle der Verwendung eines im Handel erhältlichen Leuchtstoffs wird jedoch empfohlen, den Leuchtstoff in einem der folgenden Ungleichung:
0.007 d/D&sub5;&sub0; Wp ≤ Wc ≤ 1.5 d/D&sub5;&sub0; Wp
worin Wc für das Gewicht des zum Beschichten dienenden Metallphosphats in g steht, d die Dichte des zum Beschichten dienenden Metallphosphats in g/cm³ darstellt, D&sub5;&sub0; den mittleren Teilchendurchmesser des Leuchtstoffs und Wp das Gewicht des Leuchtstoffs in g bedeuten, vorzugsweise der folgenden Ungleichung:
0.015 d/D&sub5;&sub0; Wp ≤ Wc ≤ 1.2 d/D&sub5;&sub0; Wp
worin Wc, d, D&sub5;&sub0; und Wp die oben angegebenen Bedeutungen besitzen,
genügenden Mengenbereich zu beschichten.
Die Dicke der auf den Leuchtstoff in den obigen Beschichtungsmengen aufgetragenen Schicht läßt sich nicht grundlegend bestimmen, da der Leuchtstoff die oben beschriebene Größenverteilung aufweist. Liegt der mittleren Teilchendurchmesser des Leuchtstoffs jedoch im Bereich von etwa 3 bis etwa 60 um, beträgt die Schichtdicke im allgemeinen etwa 0,005 um bis etwa 1 um, vorzugsweise etwa 0,01 um bis etwa 0,8 um. Liegt der mittlere Teilchendurchmesser des Leuchtstoffs im obigen Bereich, kann das Metallphosphat so aufgetragen werden, daß die Metallphosphat-Schichtdicke im oben angegebenen Bereich liegt.
In der vorliegenden Erfindung ist die Beschichtungsmenge nicht kritisch. Liegt die Beschichtungsmenge jedoch unter der oben beschriebenen unteren Grenze, kann die Wirkung hinsichtlich einer Verbesserung der Feuchtigkeitsbeständigkeit des Leuchtstoffs gering sein. Wird die Menge an aufgetragenem Phosphat andererseits groß, wird die Feuchtigkeitbeständigkeit verbessert, die Lichtstärke jedoch verringert. Deshalb ist es bevorzugt, daß die Beschichtungsmenge im angegebenen Bereich liegt.
In der vorliegenden Erfindung wird der Phosphat-beschichtete Leuchtstoff für eine EL-Lampe erhalten, indem man einen elektrolumineszenten Leuchtstoff in einer Phosphationen und Alkalimetallionen und/oder Ammoniumionen enthaltenden wäßrigen Lösung (im folgenden als Phosphat liefernde wäßrige Lösung bezeichnet) dispergiert, der erhaltenen Aufschlämmung eine wäßrige Lösung des Metallsalzes zugibt, wobei der pH- Wert des erhaltenen Gemisches bei 4 oder mehr gehalten wird, das Metallphosphat auf den Leuchtstoff aufträgt, anschließend den beschichteten Leuchtstoff aus dem Gemisch durch Filtration herausnimmt, den beschichteten Leuchtstoff mit Wasser wäscht und anschließend den beschichteten Leuchtstoff calciniert.
Die Phosphat liefernde wäßrige Lösung kann durch Auflösen eines oder mehrerer Alkalimetallphosphate oder Ammoniumphosphate in Wasser oder durch Vermischen einer Phosphationen enthaltenden wäßrigen Lösung, einer Alkalimetallionen enthaltenden wäßrigen Lösung und/oder einer Ammoniumionen enthaltenden wäßrigen Lösung hergestellt werden. Als die Phosphat liefernde wäßrige Lösung lassen sich wäßrige Lösungen von Alkaliphosphaten, z.B. Trikaliumphosphat, Dikaliumphosphat, Monokaliumphosphat, Trinatriumphosphat, Dinatriumphosphat, Mononatriumphosphat usw., von Ammoniumphosphaten, z.B. Triammoniumphosphat, Diammoniumphosphat, Monoammoniumphosphat usw., von Magnesiumphosphat, Phosphorsäure o.dgl. verwenden.
Als die Alkalimetallionenquelle lassen sich wäßrige Lösungen von Kaliumhydroxid oder Natriumhydroxid verwenden. Als die Ammoniumionenquelle kann Ammoniakwasser und dgl. verwendet werden. Im Falle, daß die notwendigen Mengen an Alkalimetallionen oder Ammoniumionen bereits in der Phosphationen enthaltenen wäßrigen Lösung vorhanden sind, ist es natürlich nicht notwendig, weitere Alkalimetallionen enthaltende wäßrige Lösung oder Ammoniumionen enthaltende wäßrige Lösung zuzugeben.
Die Phosphationenkonzentration in der Phosphat liefernden wäßrigen Lösung ist nicht kritisch, im allgemeinen liegt sie jedoch, berechnet als H&sub3;PO&sub4; im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 5 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,03 bis 1 Gew.-%.
Die Alkalimetallionen- und/oder Ammoniumionenkonzentration in der Phosphat liefernden wäßrigen Lösung ist nicht kritisch, im allgemeinen liegt sie jedoch im Bereich von etwa 5 bis 500 mmol/l, vorzugsweise etwa 10 bis 200 mMol/l.
Die Ausgangsmetallsalze umfassen Chloride und Nitrate von Magnesium, Calcium, Strontium und Barium; wasserlösliche anorganische Salze, z.B. Magnesiumsulfat usw., sowie wasserlösliche Slze einer organischen Säure, z.B. Acetate der oben beschriebenen Metalle. Spezielle Beispiele davon sind Choride, z.B. Magnesiumchlorid, Calciumchlorid, Strontiumchlorid und Bariumchlorid usw., Nitrate, z.B. Magnesiumnitrat, Calciumnitrat, Strontiumnitrat und Bariumnitrat usw., Sulfate, z.B. Magnesiumsulfat usw., Acetate, z .B. Magnesiumacetat, Calciumacetat, Strontiumacetat, Bariumacetat usw..
Das obige anorganische Säuresalz und organische Säuresalz kann alleine oder in Kombination von zwei oder mehr eingesetzt werden.
Die Metallionenkonzentration in der wäßrigen Metallsalzlösung ist nicht kritisch, im allgemeinen liegt sie jedoch im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 10 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,05 bis etwa 5 Gew.-%.
Sobald im allgemeinen der den Leuchtstoff in einer Phosphat liefernden wäßrigen Lösung enthaltenen Aufschlämmung die wäßrige Metallsalzlösung zugegeben wird, findet die Reaktion unmittelbar statt und bildet einen Überzug auf dem Leuchtstoff. Folglich sind die zugegebenen Ausgangsmaterialmengen in vielen Fällen nahezu mit der Beschichtungsmenge identisch. Es wird jedoch empfohlen, vor der Reaktion durch einen einfachen Vorversuch im voraus die auf den Leuchtstoff in einer vorgeschriebenen Zusammensetzung der Ausgangsmaterialien aufgetragene Phosphatmenge zu bestimmen.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren sollen die in der Phosphat liefernden wäßrigen Lösung vorliegenden Alkalimetallionen und/oder Ammoniumionen in stoichiometrischen Mengen eingesetzt werden, die ausreichen, die aus den Ausgangsmetallsalzen gebildeten freien Säuren, bei denen es sich um Nebenprodukte der Reaktion der phosphationenhaltigen wäßrigen Lösung mit der wäßrigen Metallsalzlösung handelt, zu neutralisieren. Der pH-Wert der dispergierten Leuchtstoff enthaltenen Aufschlämmung wurde zuvor auf etwa 4 bis etwa 10 eingestellt.
Im Falle, daß die Menge an Alkalimetallionen und/oder Ammoniumionen nicht zur Neutralisation der als Nebenprodukte gebildeten freien Säuren ausreicht, findet eine Beschichtung des Leuchtstoffs mit dem Phosphat nur in geringem Ausmaß statt, wobei die verbleibenden freien Säuren weiter mit dem Leuchtstoff unter Bildung von Schwefelwasserstoff als Nebenprodukt reagieren. Als Ergebnis läßt sich kein gleichmäßiger Phosphatüberzug auf der Oberfläche des Leuchtstoffs erhalten. Wenn andererseits nach Beendigung der Reaktion die Alkalimetallionen und/oder Ammoniumionen im Überschuß im Reaktionsgemisch vorliegen, wird die Oberfläche des Leuchtstoffs kaum mit dem durch die Reaktion gebildeten Phosphat beschichtet, wobei das Phosphat in die wäßrige Lösung freigesetzt wird oder sich auf der Oberfläche des Leuchtstoffs als Phosphatmassen abscheidet. In diesem Fall wird die Wirkung bezüglich einer Verbesserung der Feuchtigkeitsbeständigkeit des gebildeten Leuchtstoffs gering und seine Lichtstärke nimmt ab, was nicht erwünscht ist.
Bei der vorliegenden Erfindung erfolgt das Verfahren unter Verhindern, daß das Reaktionsgemisch während des Reaktionsfortschritts (vom Anfang bis zum Ende der Reaktion) zwischen der Phosphat liefernden wäßrigen Lösung und der wäßrigen Metallsalzlösung stark sauer wird (ein pH-Wert von weniger als etwa 4). Im allgemeinen kann man sich eines Verfahrens, bei dem eine äquimolare Menge an Alkalimetallionen und/oder Ammoniumionen in der Aufschlämmung vor der Reaktion vorliegen gelassen wird, oder eines Verfahrens, bei dem eine die Alkalimetallionen und/oder Ammoniumionen enthaltende wäßrige Lösung dem Reaktionsgemisch unter Beobachtung des pH-Werts des Gemischs während der Reaktion, um somit den pH- Wert zu steuern, zugegeben wird, o.dgl. bedienen. Wenn sich der pH-Wert des Reaktionsgemisches nach Beendigung der Reaktion im allgemeinen über einem Wert von 4 oder mehr befindet, kann man davon ausgehen, daß der pH-Wert auch während der Reaktion bei etwa 4 oder mehr gehalten wurde. Um eine gleichmäßige Beschichtung in guter Ausbeute zu bewirken, ist es zweckmäßig, die mit den Phosphationen koexistierenden Alkalimetallionen und/oder Ammoniumionen in einer derartigen Weise einzuverleiben, daß der pH-Wert des Reaktionsgemisches im Verlauf der Reaktion im Bereich von etwa 4 bis etwa 10, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 8, insbesondere etwa 6 bis etwa 7 liegt.
Die Menge an dem in der Phosphat liefernden wäßrigen Lösung zu dispergierenden elektrolumineszenten Leuchtstoff ist nicht kritisch. Im allgemeinen liegt sie jedoch, bezogen auf die wäßrige Lösung, im Bereich von etwa 1 bis etwa 40 Gew.- %, vorzugsweise etwa 1 bis etwa 30 Gew.-%.
Je geringer die in der wäßrigen Lösung dispergierte Leuchtstoffmenge ist, um so gleichmäßiger kann das Phosphat auf die Leuchtstoffoberfläche aufgetragen werden und damit die Feuchtigkeitsbeständigkeit des erhaltenen Phosphat- beschichteten Leuchtstoffs weiter verbessert werden.
Wenn die Menge an dem der wäßrigen Lösung zugegebenen Leuchtstoff etwa 40 Gew.-% übersteigt, kann es schwierig werden, eine gleichmäßige Dispersion zu bilden. Aus diesem Grund kann eine gleichmäßige Beschichtung der Leuchtstoffoberfläche mit dem gebildeten Phosphat schwierig werden.
Das Verfahren, die Vorrichtung und die Bedingungen zur gleichmäßigen Dispersion des Leuchtstoffs in der wäßrigen Lösung können schwanken, da der Dispersionszustand von der Form des Behälters, der Form des Rührblatts, der Rührgeschwindigkeit, dem Teilchendurchmesser des elektrolumineszenten Leuchtstoffs und der Größeverteilung usw. abhängt. Allgemeine bekannte Rührvorrichtungen und Rührtechniken können in geeigneter Weise derart ausgewählt werden, daß während des gesamten Vorgangs vom Anfang der Reaktion bis zur Kühlungsbehandlung eine gute und gleichmäßige Dispersion erhalten wird.
Die Menge an dem der Phosphat liefernden wäßrigen Lösung einzuverleibenden wäßrigen Ausgangsmetallsalzlösung beträgt, pro 100 Vol.-Teile der Phosphat liefernden wäßrigen Lösung, etwa 5 bis etwa 100 Vol.-Teile, vorzugsweise etwa 7 bis etwa 20 Vol.-Teile. In diesem Fall liegt die Phosphatkonzentration in der Phosphat liefernden wäßrigen Lösung, berechnet als H&sub3;PO&sub4;, im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 5 Gew.-% und die Metallsalzkonzentration in der wäßrigen Ausgangsmetallsalzlösung, berechnet als Metallsalz unter Nichtberücksichtigung von Kristallwasser, im Bereich von etwa 0,01 bis 10 Gew.-%. Die verwendeten Mengen und Konzentrationen dieser wäßrigen Lösungen lassen sich im Angesicht der angestrebten Menge an Metallphosphatüberzug auf dem Leuchtstoff in den oben beschriebenen Bereichen bestimmen.
Da die Konzentration an dem durch die Reaktion zwischen der Phosphat liefernden wäßrigen Lösung und der wäßrigen Metallsalzlösung gebildeten Phosphat geringer wird, kann das gebildete Phosphat die Leuchtstoffoberfläche gleichmäßig bedecken. Dies entspricht der Empfehlung.
Selbst im Falle des Einverleibens der wäßrigen Lösung mit einer notwendigen Menge an dem Metallsalz in einer hohen Konzentration liegt die Grenze bei etwa 5 Vol.-Teilen. Bei einer höheren Konzentration und einem geringeren Volumen neigt das gebildete Phosphat dazu, agglomerierte Teilchen zu bilden, so daß das Phosphat in die wäßrige Lösung freigesetzt wird oder sich auf der Oberfläche des Leuchtstoffs als Phosphatmassen abscheidet. Die Folge ist, daß die Wirkung der Verbesserung der Feuchtigkeitsbeständigkeit des erhaltenen Leuchtstoffs gering wird und seine Leuchtstärke abnimmt, was nicht erwünscht ist.
Wenn andererseits die wäßrige Lösung mit einer notwendigen Menge an dem Metallsalz in einer größeren Menge als 100 Vol.-Teile einverleibt wird, ist eine derartige Art der Zugabe nicht nur unnütz, sondern auch vergebene Mühe, da die Verbesserung einer gleichmäßigen Beschichtung, verglichen mit einer mäßigeren Zugabe, ihren Höhepunkt erreicht.
Die Reaktion wird durch Zugabe der wäßrigen Metallsalzlösung zur Aufschlämmung des Leuchtstoffs der wäßrigen Phosphat liefernden Lösung gestartet.
Es sei darauf hingewiesen, daß zu einer gleichmäßigen Dispergierung des in der Aufschlämmung gebildeten Metallphosphats die wäßrige Metallsalzlösung der Phosphat liefernden wäßrigen Lösung langsam zugegeben werden soll. Obwohl die Zugabegeschwindigkeit von den Eigenschaften der verwendeten Materialien abhängt, kann sie nicht in einfacher Weise bestimmt werden. Etwa 5 Vol.-Teile der wäßrigen Metallsalzlösung können jedoch beispielsweise zu 100 Vol.- Teilen der Phosphat liefernden wäßrigen Lösung, in der der Leuchtstoff dispergiert worden ist, im allgemeinen im Verlauf von 10 min oder länger zugegeben werden. Eine derartige Art der Zugabe ist zweckmäßig, da das gebildete Phosphat bei einer länger dauernden Zugabe den Leuchtstoff gleichmäßiger beschichten kann.
Die Reaktionstemperatur ist nicht kritisch, üblicherweise liegt sie jedoch in einem Bereich von Raumtemperatur bis etwa 80ºC, vorzugsweise zwischen Raumtemperatur und etwa 60ºC. Im allgemeinen läuft die Reaktion bei Raumtemperatur in ausreichendem Maße ab. Es ist jedoch möglich, die Reaktion unter Erwärmen der wäßrigen Lösung auf eine Temperatur zwischen einer Temperatur über Raumtemperatur und einer Temperatur, bei der sich in der wäßrigen Phase Dampfblasen zu bilden beginnen, durchzuführen.
Das Gemisch, dem die wäßrige Metallsalzlösung zugegeben worden ist, kann nachfolgend einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur zwischen einer Temperatur über der Reaktionstemperatur und etwa 100ºC, vorzugsweise etwa 80 bis etwa 100ºC, etwa 0,5 bis etwa 3 h lang unterworfen werden.
Die Wärmebehandlung kann dazu dienen, die Ablagerung und Beschichtung des durch die Reaktion auf dem Leuchtstoff ausgebildeten Phosphats zu vervollständigen und gleichzeitig eine Alterung herbeizuführen, wodurch das Phosphat auf dem Leuchtstoff glatter und gleichmäßiger aufgetragen wird.
Unter Beibehaltung der Dispersion der gesamten Teilchen kann der Wärmebehandlung ein Kühlen des Reaktionsgemisches folgen. Anschließend wird das Gemisch filtriert und in üblicherweise mit Wasser gewaschen.
Anschließend wird der Leuchtstoff nach der Filtration und dem Spülen bei Raumtemperatur bis etwa 150ºC getrocknet, indem man in geeigneter Weise mit Luft trocknet, mit heißer Luft trocknet, im Vakuum trocknet oder auf andere Weise trocknet. Der Leuchtstoff wird des weiteren zur Ausbildung einer dichteren Phosphatschicht darauf calciniert.
Zweckmäßigerweise wird die Calcinierung bei einer keine Verringerung einer Leuchtstärke des Leuchtstoffs herbeiführenden hohen Temperatur durchgeführt. Der erfindungsgemäße Phosphat-beschichtete Leuchtstoff für eine EL-Lampe geht bei etwa 600 bis etwa 700ºC aus einem amorphen Zustand in einen kristallinen Zustand über. Deshalb wird die maximale Calcinierungstemperatur innerhalb des Temperaturbereichs bis zu diesem Phasenumwandlungspunkt, im allgemeinen etwa 150º bis etwa 300ºC festgesetzt. Die Calcinierung erfolgt etwa 0,5 bis 2 h lang in dem Temperaturbereich. Die Calcinierung kann in Luft oder in einem Inertgas, z.B. Stickstoff, Argon usw., durchgeführt werden.
Des weiteren ist es zum Erhalt einer dichteren Phosphatschicht mit minimalen Fehlern natürlich möglich, die Beschichtung wiederholt durchzuführen. In diesem Fall kann die Feuchtigkeitsbeständigkeit weiter verbessert werden.
Bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung ist es ferner möglich, Eisenphosphate, Manganphosphate, Chromphosphate, Cerphosphate, Zinkphosphate usw. als Färbepigmente und/oder UV-Absorptionsmittel in einem Bereich, der die Feuchtigkeitsbeständigkeit nicht verringert, aufzutragen oder zu verwenden.
Der erfindungsgemäße Phosphat-beschichtete Leuchtstoff für eine EL-Lampe weist eine höhere Feuchtigkeitsbeständigkeit als die herkömmlichen Leuchtstoffe auf. Folglich ist der erfindungsgemäße Leuchtstoff in einer langlebigen EL-Lampe, einem Rücklicht für Wortprozessoren, eine Instrumentenlampe für Flugzeuge, eine Instrumentenlampe für die Verwendung im Inneren von Automobilen, für eine wetterbeständige Instrumentenlampe zur externen Verwendung bei Automobilen, für jeden Verwendungszweck als Instrumentenlicht einsetzbar und folglich von extrem hohen industriellen Wert.
Die folgenden Beispiele dienen zur speziellen Verdeutlichung der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung, sie sollen jedoch den Umfang der vorliegenden Erfindung in keinster Weise beschränken.
Die Feuchtigkeitsbeständigkeitsuntersuchung und die Untersuchung bezüglich einer Beständigkeit gegen Schwärzung, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen durchgeführt wurden, erfolgten in der folgenden Weise:

Feuchtigkeitsbeständigkeitsuntersuchung:

Die EL-Lampe wurde bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 95% 100 h lang bei einer Temperatur von 65ºC in einem Thermostaten gehalten. Anschließend wurde die Lampe durch Fahren bei 115 V und 400 Hz bei 23ºC und 40-60% relativer Luftfeuchtigkeit erleuchtet. Seine anfängliche Leuchtstärke [nt], Halbwertszeit [h] und 10 nt Lebensdauer [h] (Zeit, bis die Leuchtstärke 10 nt erreicht) wurden bestimmt.

Untersuchung einer Beständigkeit gegen Schwärzung:

0,200 g des elektrolumineszenten Leuchtstoffprüflings, 0,100 g Rizinusöl und 13 ul einer 23 vol.-%igen Wasser-Ethanollösung wurden verknetet. Durch Fahren bei 200 V und 400 Hz unter Bestrahlung aus einer mit UVL-56 bezeichneten UV-Lampe wurde in einer Lichtemissionszelle einer Dicke von 50 um 30 min lang Licht emittieren gelassen. Danach wurde eine Veränderung bezüglich Schwärzung der Leuchtstoffteilchen untersucht. Ein geschwärzter Prüfling wurde mit x und nicht geschwärzter Prüfling mit o bezeichnet.
In den Beispielen stehen, sofern nicht anders angegeben, Teile für Gew.-Teile.

Beispiel 1

0,71 g Triammoniumphosphattrihydrat wurde in 600 ml eines ionenausgetauschten Wassers aufgelöst. Ein trennbarer 1 l- Kolben wurde mit der Lösung zusammen mit 100 g eines im Handel erhältlichen elektrolumineszenten Leuchtstoffs vom Zinksulfidtyps (mittlerer Teilchendurchmesser 30 um) beladen und zur Dispersion des Leuchtstoffs mit einer Flügelmischvorrichtung gerührt. Die Aufschlämmung wies einen pH-Wert von etwa 9 auf.
Dazu wurden sorgfältig 75 ml einer Lösung von 0,53 g Magnesiumchloridhexahydrat und 0,39 g Calciumchloriddihydrat in ionenausgetauschtem Wasser während 45 min (Reaktionstemperatur: etwa 20-40ºC) zugegeben. Anschließend wurde das Gemisch auf 90 bis 100ºC erwärmt und 1 h lang unter Rückfluß erhitzt.
Unter Fortsetzen des Rührens wurde das Reaktionsgemisch gekühlt. Zu dieser Zeit betrug der pH-Wert etwa 6.
Der erhaltene Phosphat-beschichtete elektrolumineszente Leuchtstoff wurde einer Fest/Flüssig-Trennung unterworfen. Anschließend wurde der Leuchtstoff mit 1 l ionenausgetauschtem Wasser gewaschen, bei einer Temperatur von 130ºC 1 h lang getrocknet und vermahlen.
Anschließend wurde der Leuchtstoff 1 h lang bei einer Temperatur von 150ºC und des weiteren 1 h lang bei einer Temperatur von 250ºC calciniert. Dabei wurde ein Calciummagnesiumphosphat-beschichteter (0,45 Teil pro 100 Teile des Leuchtstoffs) elektrolumineszenter Leuchtstoff erhalten.
Die oben beschriebene Beschichtungsbehandlung wurde mit dem so erhaltenen Leuchtstoff abermals des weiteren wiederholt, wobei man einen Calciummagnesiumphosphat-beschichteten (0,9 Teil pro 100 Teile des Leuchtstoffs) elektrolumineszenten Leuchtstoff (Zweischicht-Beschichtung) erhielt.
Nachfolgend wurde auf einer dünnen Aluminiumplatte als einer Hinterwandelektrode eine Isolierschicht einer aus BaTiO&sub3; und einem Celluloseharz mit einer hohen Dielektrizitätskonstante bestehenden Zusammensetzung ausgebildet. Auf die Isolierschicht wurde mit Hilfe des Luftrakelverfahrens ein Gemisch von 15 Teilen eines Celluloseharzes mit einer hohen Dielektrizitätskonstante (Dielektrizitätskonstante: 18), 45 Teilen Dimethylformamid und 40 Teilen eines oben beschriebenen mit Calciummagnesiumphosphat beschichteten Leuchtstoffs aufgetragen. Danach wurde das System durch 10minütiges Erwärmen auf eine Temperatur von 130ºC getrocknet. Dabei erhielt man eine Leuchtstoffschicht einer Dicke von 50 um. Zur Verleihung einer Feuchtigkeitsbeständigkeit wurde das gesamte System des weiteren mit einem Polychlortrifluorethylenfilm beschichtet.
Bei der so erhaltenen EL-Lampe wurde die Feuchtigkeitsbeständigkeitsuntersuchung der EL-Lampe und die Untersuchung der Beständigkeit gegenüber einem Schwärzen des mit Phosphat beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoffs durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Beispiel 2

0,77 g Triammoniumphosphattrihydrat wurden in 600 ml eines ionenausgetauschten Wassers gelöst, worauf die erhaltene Lösung in einen trennbaren 1 l-Kolben zusammen mit 100 g des in Beispiel 1 verwendeten elektrolumineszenten Leuchtstoffs eingetragen wurde. Danach wurde zur Dispergierung des Leuchtstoffs mit einer Flügelmischvorrichtung verrührt. Die Aufschlämmung besaß einen pH-Wert von etwa 9.
Im Verlauf von 45 min (Reaktionstemperatur: etwa 20-40ºC) wurden sorgfältig 75 ml einer Lösung von 1,16 g Magnesiumchloridhexahydrat in einem ionenausgetauschten Wasser zugegeben. Anschließend wurde das Gemisch auf 90 bis 100ºC erwärmt und 1 h lang unter Rückfluß erhitzt.
Unter Fortsetzen des Rührens wurde die Reaktionsaufschlämmung gekühlt. Zu dieser Zeit betrug der pH-Wert etwa 7.
Nachfolgend wurde das Vorgehen der Ausformungsstufe von Beispiel 1 wiederholt (Zweischicht-Beschichtung), wobei man einen mit Magnesiumphosphat beschichteten (0,8 Teil pro 100 Teile des Leuchtstoffs) elektrolumineszenten Leuchtstoff erhielt.
Die Feuchtigkeitsbeständigkeitsuntersuchung der gemäß Beispiel 1 aus diesem Phosphat-beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoff erhaltenen EL-Lampe und die Untersuchung der Beständigkeit gegenüber Schwärzung des Phosphat- beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoffs wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Beispiel 3

1,43 g Triammoniumphosphattrihydrat wurden in 600 ml eines ionenausgetauschten Wassers gelöst, worauf die Lösung in einen trennbaren 1 l-Kolben zusammen mit 100 g des in Beispiel 1 verwendeten elektrolumineszenten Leuchtstoffs eingetragen wurde. Anschließend wurde zur Dispergierung des Leuchtstoffs mit einer Flügelmischvorrichtung gerührt. Die Aufschlämmung besaß einen pH-Wert von 9.
Dieser wurden sorgfältig 75 ml einer Lösung von 1,06 g Magnesiumchloridhexahydrat und 0,77 g Calciumchloriddihydrat in einem ionenausgetauschten Wasser während 45 min (Reaktionstemperatur: etwa 20-40ºC) zugegeben. Anschließend wurde das Gemisch auf 90 bis 100ºC erwärmt und 1 h lang unter Rückfluß erhitzt.
Unter Fortsetzen des Rührens wurde das Reaktionsgemisch gekühlt. Zu dieser Zeit betrug der pH-Wert etwa 6.
Nachfolgend erfolgte das Verfahren gemäß der Ausbildungsstufe von Beispiel 1 (Einschicht-Beschichtung), wobei man einen mit Calciummagnesiumphosphat beschichteten (0,9 Teil pro 100 Teile des Leuchtstoffs) elektrolumineszenten Leuchtstoff erhielt.
Die Feuchtigkeitsbeständigkeitsuntersuchung der gemäß Beispiel 1 aus diesem Phosphat-beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoff erhaltenen EL-Lampe und die Untersuchung einer Beständigkeit gegenüber Schwärzung des Phosphat- beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoffs wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Beispiel 4

1,55 g Triammoniumphosphattrihydrat wurden in 600 ml eines ionenausgetauschten Wassers gelöst, worauf die Lösung in einen trennbaren 1 l-Kolben zusammen mit 100 g des in Beispiel 1 verwendeten elektrolumineszenten Leuchtstoffs eingetragen wurde. Danach wurde zur Dispergierung des Leuchtstoffs mit einer Flügelmischvorrichtung verrührt. Die Aufschlämmung besaß einen pH-Wert von etwa 9.
Dieser wurden sorgfältig 75 ml einer Lösung von 2,32 g Magnesiumchloridhexahydrat in einem ionenausgetauschten Wasser während 45 min (Reaktionstemperatur: 20-40ºC) zugegeben. Anschließend wurde das Gemisch auf 90 bis 100ºC erwärmt und 1 h lang unter Rückfluß erhitzt.
Unter Fortsetzen des Rührens wurde das Reaktionsgemisch gekühlt. Zu dieser Zeit betrug der pH-Wert etwa 7.
Nachfolgend erfolgte das Vorgehen gemäß der Ausbildungsstufe in Beispiel 1 (Einschicht-Beschichtung), wobei man einen mit Magnesiumphosphat beschichteten (0,8 Teil pro 100 Teile des Leuchtstoffs) elektrolumineszenten Leuchtstoff erhielt.
Die Feuchtigkeitsbeständigkeitsuntersuchung der gemäß Beispiel 1 aus diesem Phosphat-beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoff erhaltenen EL-Lampe und die Untersuchung einer Beständigkeit gegenüber Schwärzung des Phosphat- beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoffs wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Beispiel 5

7,62 ml einer 1 mol/l wäßrigen Phosphorsäurelösung und 22,8 ml einer 1 mol/l wäßrigen Kaliumhydroxidlösung wurden mit ionenausgetauschten Wassers zur Herstellung eines Gesamtvolumens von 600 ml verdünnt. Die verdünnte Lösung wurde in einem trennbaren 1 l-Kolben zusammen mit 100 g des in Beispiel 1 verwendeten elektrolumineszenten Leuchtstoffs eingetragen, worauf zur Dispergierung des Leuchtstoffs mit einer Flügelmischvorrichtung verrührt wurde. Die Aufschlämmung wies einen pH-Wert von etwa 9 auf.
Dieser wurden sorgfältig 75 ml einer wäßrigen Lösung von 2,45 g Magnesiumacetattetrahydrat im Verlauf von 45 min (Reaktionstemperatur: 25-50ºC) zugegeben. Anschließend wurde das Gemisch auf 90 bis 100ºC erwärmt und 1 h lang unter Rückfluß erhitzt.
Unter Fortsetzen des Rührens wurde die Reaktionsaufschlämmung gekühlt. Zu dieser Zeit betrug der pH-Wert etwa 7.
Danach wurde das Vorgehen von Beispiel 1 wiederholt (Zweischicht-Beschichtung), wobei man einen Phosphat-beschichteten (1,6 Teile pro 100 Teile des Leuchtstoffs) elektrolumineszenten Leuchtstoff erhielt.
Die Feuchtigkeitsbeständigkeitsuntersuchung der gemäß Beispiel 1 aus diesem Phosphat-beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoff erhaltenen EL-Lampe und die Untersuchung einer Beständigkeit gegenüber Schwärzung des Phosphat- beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoffs wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Beispiel 6

19,0 ml einer 1 mol/l wäßrigen Phosphorsäurelösung und 57 ml einer 1 mol/l wäßrigen Ammoniaklösung wurden mit ionenausgetauschtem Wasser zur Herstellung eines Gesamtvolumens von 600 ml verdünnt. Die verdünnte Lösung wurde in einen trennbaren 1 l-Kolben zusammen mit 100 g des in Beispiel 1 verwendeten elektrolumineszenten Leuchtstoffs eingetragen, worauf zur Dispergierung des Leuchtstoffs mit einer Flügelmischvorrichtung verrührt wurde. Die Aufschlämmung wies einen pH-Wert von etwa 9 auf.
Dieser wurden 75 ml einer wäßrigen Lösung von 5,80 g Magnesiumchloridhexahydrat in einem ionenausgetauschten Wasser im Verlauf von 45 min (Reaktionstemperatur: 20-50ºC) zugegeben. Anschließend wurde das Gemisch auf 90 bis 100ºC erwärmt und 1 h lang unter Rückfluß erhitzt.
Unter Fortsetzen des Rührens wurde das Reaktionsgemisch gekühlt. Zu dieser Zeit betrug der pH-Wert etwa 7.
Nachfolgend wurde das Vorgehen gemäß Beispiel 1 wiederholt (Zweischicht-Beschichtung), wobei man einen Phosphat- beschichteten (4,8 Teil pro 100 Teile des Leuchtstoffs) elektrolumineszenten Leuchtstoff erhielt.
Die Feuchtigkeitsbeständigkeitsuntersuchung der gemäß Beispiel 1 aus diesem Phosphat-beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoff erhaltenen EL-Lampe und die Untersuchung der Beständigkeit gegenüber Schwärzung des Phosphat- beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoffs wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Beispiel 7

9,63 g Mononatriumphosphatmonohydrat wurden in 460 ml eines ionenausgetauschten Wassers gelöst. Die Lösung wurde zusammen mit 100 g eines im Handel erhältlichen elektrolumineszenten Leuchtstoffs vom Zinksulfidtyp eines durchschnittlichen Teilchendurchmessers von 10 um in einen trennbaren 1 l- Kolben eingetragen, worauf zur Dispergierung des Leuchtstoffs mit einer Flügelmischvorrichtung verrührt wurde. Anschließend wurden 140 ml eines 1 mol/l wäßrigen Ammoniaks zur Einstellung des pH-Werts der Aufschlämmung auf etwa 10 zugegeben.
Danach wurden 75 ml einer Lösung von 10,6 g Magnesiumchloridhexahydrat und 7,7 g Calciumchloriddihydrat in ionenausgetauschten Wasser im Verlauf von 45 min (Reaktionstemperatur: 20-50ºC) eingetragen. Danach wurde das Gemisch auf 90 bis 100ºC erwärmt und 1 h lang unter Rückfluß erhitzt.
Unter Fortsetzen des Rührens wurde das Reaktionsgemisch gekühlt. Zu dieser Zeit betrug der pH-Wert etwa 7.
Nachfolgend wurde das Vorgehen gemäß der Ausbildungsstufe und Beispiel 1 wiederholt (Zweischicht-Beschichtung), wobei man einen mit Calciummagnesiumphosphat beschichteten (20 Teile pro 100 Teile des Leuchtstoffs) elektrolumineszenten Leuchtstoff erhielt.
Die Feuchtigkeitsbeständigkeitsuntersuchung der aus dem Phosphat-beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoff erhaltenen EL-Lampe und die Untersuchung der Beständigkeit gegenüber Schwärzung des Phosphat-beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoffs erfolgten gemäß Beispiel 1. Die Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.

Beispiel 8

Mit den in Tabelle 1 angegebenen Materialien wurde das Vorgehen (Zweischicht-Beschichtung) gemäß Beispiel 1 wiederholt, mit der Ausnahme, daß der im Handel erhältliche elektrolumineszente Leuchtstoff vom Zinksulfidtyp durch einen Leuchtstoff mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 50 um ersetzt wurde. Dabei erhielt man einen in Tabelle I angegebenen Phosphat-beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoff.
Mit Hilfe des Leuchtstoffs wurde gemäß Beispiel 1 eine EL- Lampe hergestellt. Diese wurde einer Feuchtigkeitsbeständigkeitsuntersuchung unterzogen. Ferner wurde gemäß Beispiel 1 eine Untersuchung der Beständigkeit gegenüber Schwärzung des Phosphat-beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoffs durchgeführt. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.

Beispiele 9-20

Die in Tabelle 1 angegebenen Phosphat-beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoffe wurden gemäß dem Vorgehen von Beispiel 1 (dieselbe Reaktionstemperatur) mit den in Tabelle I angegebenen, im Handel erhältlichen Leuchtstoffen und Ausgangsmaterialien (Zweischicht-Beschichtung) hergestellt.
Mit Hilfe der Leuchtstoffe wurden gemäß Beispiel 1 EL-Lampen hergestellt, die der Feuchtigkeitsbeständigkeitsuntersuchung unterzogen wurden. Ferner wurde die Untersuchung einer Beständigkeit gegenüber Schwärzung bei den Phosphat- beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoffen gemäß Beispiel 1 durchgeführt. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.

Beispiel 21

Mit Hilfe der in Tabelle 1 angegebenen Materialien wurde das Vorgehen (Zweischicht-Beschichtung) von Beispiel 1 wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Reaktionstemperatur 20-60ºC betrug und auf die Wärmebehandlung nach der Reaktion verzichtet wurde. Dabei erhielt man einen Phosphat- beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoff.
Mit Hilfe des Leuchtstoffs wurde eine EL-Lampe hergestellt, worauf gemäß Beispiel 1 die Feuchtigkeitsbeständigkeitsuntersuchung der EL-Lampe und die Untersuchung einer Beständigkeit gegenüber einer Schwärzung des Phosphat- beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoffs durchgeführt wurden. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.

Vergleichsbeispiel 1

Die Feuchtigkeitsbeständigkeitsuntersuchung der unter Verwendung des im Handel erhältlichen elektrolumineszenten Leuchtstoffs vom Zinksulfidtyp gemäß Beispiel 1 erhaltenen EL-Lampe und die Untersuchung einer Beständigkeit gegenüber Schwärzung des elektrolumineszenten Leuchtstoffs wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Vergleichsbeispiel 2

100 g des in Beispiel 1 verwendeten, im Handel erhältlichen, elektrolumineszenten Leuchtstoffs vom Zinksulfidtyp wurden zusammen mit 600 ml eines ionenausgetauschten Wassers in einen trennbaren 1 l-Kolben eingetragen, worauf zur Dispergierung des Leuchtstoffs mit einer Flügelmischvorrichtung verrührt wurde. Anschließend wurden 0,60 g einer 86 gew.- %igen wäßrigen Phosphorsäurelösung sorgfältig zugegeben. Die Aufschlämmung wies einen pH-Wert von etwa 2 auf. Anschließend wurde das Gemisch auf 90-100ºC erwärmt und 1 h lang schwach unter Rückfluß erwärmt. An dieser Stufe entwich Schwefelwasserstoff.
Unter Fortsetzen des Rührens wurde die Reaktionsaufschlämmung gekühlt. Zu dieser Zeit betrug der pH-Wert etwa 3.
Nachfolgend wurde das Vorgehen der Ausbildungsstufe von Beispiel 1 wiederholt, wobei ein Phosphat-beschichteter (Zinkphosphat, etwa 0,7 Teil pro 100 Teile des Leuchtstoffs) elektrolumineszenter Leuchtstoff erhalten wurde.
Gemäß Beispiel 1 wurde die Feuchtigkeitsbeständigkeitsuntersuchung der EL-Lampe mit diesem Phosphat-beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoff und die Untersuchung einer Beständigkeit gegenüber Schwärzung des Phosphat-beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoffs durchgeführt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Vergleichsbeispiel 3

20 g des im Handel erhältlichen, elektrolumineszenten Leuchtstoffs vom Zinksulfidtyp gemäß Beispiel 1 wurden 1 h lang in 100 ml einer Isopropanollösung von Tetraisopropoxytitanium und Diisopropoxybarium (10 Gew.-% als BaTiO&sub3;) verrührt und behandelt, worauf filtriert und an Luft getrocknet wurde. Der Leuchtstoff wurde in Luft 1 h lang bei einer Temperatur von 150º und 1 h lang bei 250ºC calciniert, wobei man einen mit Bariumtitanat beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoff erhielt.
Die Untersuchung einer Beständigkeit gegenüber Schwärzung des mit Bariumtitanat beschichteten elektrolumineszenten Leuchtstoffs wurde durchgeführt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Vergleichsbeispiel 4

Bei dem in Beispiel 7 verwendeten, im Handel erhältlichen, elektrolumineszenten Leuchtstoff vom Zinksulfidtyp (mittlerer Teilchendurchmesser: 10 um) wurde die Feuchtigkeitsbeständigkeitsuntersuchung der EL-Lampe und die Untersuchung einer Beständigkeit gegenüber Schwärzung des elektrolumineszenten Leuchtstoffs gemäß Beispiel 1 durchgeführt. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.

Vergleichsbeispiel 5

Bei dem in Beispiel 8 verwendeten im Handel erhältlichen, elektrolumineszenten Leuchtstoff vom Zinksulfidtyp (mittlerer Teilchendurchmesser: 50 um) wurde die Feuchtigkeitsbeständigkeitsuntersuchung der EL-Lampe und die Untersuchung einer Beständigkeit gegenüber Schwärzung des elektrolumineszenten Leuchtstoffs gemäß Beispiel 1 durchgeführt. Tabelle I zeigt die Ergebnisse. Tabelle 1 pH-Wert Beispiel Phosphatquelle Metallsalz vor Reaktion nach Reaktion Art aufgetragene Phosphatmenge (Teile pro 100 Teile des aufzutragenden Phosphats) anfängliche Leuchtstärke (nt) Halbwertszeit (hr) 10 nt Lebensdauer (hr) Beständigkeit gegen Schwärzen Calciummagnesiumphosphat Magnesiumphosphat Magnesiumphosphat Magnesiumhydrogenphosphat Calciumphosphat Strontiumphosphat Bariumphosphat Strontiummagnesiumphosphat Bariummagnesiumphosphat Strontiumcalciummagnesiumphosphat Vergl. Beisp. Bariumcalciummagnesiumphosphat Bariumstrontiumcalciummagnesiumphosphat Calciummagnesiumphosphat Zinkphosphat Bariumtitanat
Durch die detaillierte und unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen der Erfindung ausgeführte Beschreibung der Erfindung ist es für den Fachmann offensichtlich, daß, ohne vom Gedanken und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können.

Claims

1. Mit Phosphat beschichteter, elektrolumineszenter Leuchtstoff für eine elektrolumineszente Lampe, umfassend einen Zinksulfidleuchtstoff, der mit mindestens einem Phosphat aus der Gruppe Magnesiumphosphat, Magnesiumhydrogenphosphat, Calciumphosphat, Calciumhydrogenphosphat, Bariumphosphat, Stromtiumphosphat, Calciumpyrophosphat, Stromtiumpyrophosphat, Bariumpyrophosphat, Calciummagnesiumphosphat, Strontiummagnesiumphosphat, Bariummagnesiumphosphat, Calciummagnesiumpyrophosphat, Strontiummagnesiumpyrophosphat, Bariummagnesiumpyrophosphat, Strontiumcalciummagnesiumphosphat, Bariumcalciummagnesiumphosphat, Strontiumcalciummagnesiumpyrophosphat, Bariumcalciummagnesiumpyrophosphat, Bariumstrontiumcalciummagnesiumphosphat, Bariumstrontiumcalciummagnesiumpyrophosphat, Strontiumcalciumphosphat, Bariumcalciumphosphat, Strontiumcalciumpyrophosphat, Bariumcalciumpyrophosphat, Bariumstrontiumcalciumpyrophosphat, Verbundphosphate derselben, kondensierte Phosphate derselben und gemischte Phosphate derselben beschichtet ist.

2. Leuchtstoff nach Anspruch 1, wobei die Menge des zum Beschichten verwendeten Metallphosphats in dem Bereich, der die folgende Ungleichung erfüllt, liegt:

0.007 d/D&sub5;&sub0; Wp ≤ Wc ≤ 1.5 d/D&sub5;&sub0; Wp

worin Wc für das Gewicht des zum Beschichten dienenden Metallphosphats in Gramm steht, d die Dichte des zum Beschichten dienenden Metallphosphats in Gramm pro cm³ darstellt, D&sub5;&sub0; den mittleren Teilchendurchmesser des Leuchtstoffs und Wp das Gewicht des Leuchtstoffs in Gramm bedeutet.

3. Leuchtstoff nach Anspruch 1, wobei der mittlere Teilchendurchmesser des Leuchtstoffs im Bereich von etwa 3 bis etwa 60 um liegt.

4. Verfahren zur Herstellung eines mit Phosphat beschichteten elektrolumineszenten Zinksulfidleuchtstoffs für eine elektrolumineszente Lampe, umfassend ein

Dispergieren von Leuchtstoff in einer wäßrigen Lösung mit Phosphationen und Alkalimetallionen und/oder Ammoniumionen,

Zugeben einer wäßrigen Lösung eines Salzes von mindestens einem Metall aus der Gruppe Magnesium, Calcium, Strontium und Barium zu der erhaltenen Aufschlämmung, wobei der pH-Wert des erhaltenen Gemisches bei 4 oder mehr gehalten wird,

Beschichten des Leuchtstoffs mit dem Metallphosphat, anschließend Herausnehmen des Leuchtstoffs aus der wäßrigen Lösung durch Filtration,

Waschen des beschichteten Leuchtstoffs mit Wasser und anschließend Calcinieren des beschichteten Leuchtstoffs.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die wäßrige Lösung mit Alkalimetallionen und/oder Ammoniumionen Phosphationen und entweder Natriumionen, Kaliumionen oder Ammoniumionen enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Gemisch mit dem beschichteten Leuchtstoff vor der Filtration einer Wärmebehandlung unterworfen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Temperatur für die Wärmebehandlung zwischen 90 und 100ºC liegt.