DE69105705T2

DE69105705T2 - Mit Pigment überzogener roter Leuchtstoff und Verfahren zur Herstellung desselben.

Info

Publication number: DE69105705T2
Application number: DE69105705T
Authority: DE
Inventors: Jong-Sik Choi; Il-Hyeok Jeong; Man-Gi Park
Original assignee: Samsung Electron Devices Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 1990-12-15
Filing date: 1991-07-11
Publication date: 1995-06-01
Anticipated expiration: 2011-07-12
Also published as: DE69105705D1; EP0491406B1; JPH04234480A; CN1062365A; KR930012011B1; KR920012386A; EP0491406A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen mit Pigment überzogenen roten Leuchtstoff und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Spezieller betrifft sie einen mit Pigment überzogenen roten Leuchtstoff hoher Luminanz und mit starkem Kontrast für eine Kathodenstrahlröhre sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Hintergrund der Erfindung

Wie in der Technik bekannt ist, erhöht ein Anhaften von roten Pigmentteilchen, grünen Pigmentteilchen oder blauen Pigmentteilchen an den betreffenden Oberflächen rotemittierender Leuchtstoffteilchen, grünemittierender Leuchtstoffteilchen oder blauemittierender Leuchtstoffteilchen, die in einer Kathodenstrahlenröhre für Farbfernsehen verwendet werden, wesentlich den Kontrast eines auf der Kathodenstrahlenröhre erzeugten Bildes, da ein Teil des sichtbaren Bereichs des dem unüberzogenen Leuchtstoff eigenen emittierten Spektrums infolge der Filterwirkung der daran anhaftenden Pigmentteilchen absorbiert wird. Außerdem können die Pigmentteilchen einen Teil des äußeren Lichtes absorbieren, um die Lichtreflexion hiervon zu reduzieren.
Pigmente für mit Pigment überzogene Leuchtstoffe sind bekannt. Ein geeignetes Pigment für blauemittierende Leuchtstoffe, wie ZnS : Ag und ZnS : Ag, Cl können Ultramarin (3NaAl . SiO&sub2; . Na&sub2;S&sub2;), Preußischblau {Fe&sub4;[Fe(CN)&sub6;]&sub3; . nH&sub2;O}, Kobaltblau (CoO . nAl&sub2;O&sub3;) oder Kupfer-II-sulfid (CuS) sein, und ein geeignetes Pigment für rotemittierende Leuchtstoffe, wie Y&sub2;O&sub2;S : Eu, YVO&sub4; : Eu und Y&sub2;O&sub3; : Eu, können Eisenoxid (Fe&sub2;O&sub3;), Cadmiumsulfoselenid [Cd(S1 - x, Sex), O < x < 1] oder Kupfer-I-oxid (Cu&sub2;O) sein. Wenn es erwünscht ist, ein Pigment auf grünemittierenden Leuchtstoffen, wie ZnS : Cu, Al und (Zn, Cd)S : Cu, aufzubringen, kann ein geeignetes Pigment Chrom-III-oxid (Cr&sub2;O&sub3;) oder Kobaltgrün (CoO . nZnO) sein.
Unter den für rotemittierende Leuchtstoffe weit verbreiteten Pigmenten ist Eisenoxid (Fe&sub2;O&sub3;) ein sehr praktisches Pigment, da es hitzebeständig, säurebeständig und basenbeständig ist, eine ausgezeichnete Filterwirkung hat und den menschlichen Körper nicht schädigt. Seine nichtleuchtende Eigenschaft verschlechtert jedoch die Luminanz und die Farbreinheit des pigmentierten Leuchtstoffes, und sie ist mit einer Schwierigkeit bezüglich der Farbsteuerung verbunden.
In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Sho 53-137 098 wurde der rotemittierende Y&sub2;O&sub2;S : Eu-Leuchtstoff mit (M In)&sub2;O&sub2;S : Eu-Pigment überzogen (worin M wenigstens ein Element aus der Gruppe Y, La und Gd war) oder mit dem Pigment vermischt, was zu einer Kontrastverstärkung führte. Die Luminanz wurde jedoch nicht gesteigert.
In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Sho 56-875 wurde ein Verfahren zur Herstellung eines mit Pigment überzogenen Leuchtstoffes unter Verwendung eines komplexen Materials auf InS-Basis als Pigment beschrieben. Es umfaßte die Stufen eines Vermischens von Indiumoxid, Na&sub2;CO&sub3; und Schwefel und eines Erhitzens auf eine Temperatur von 700 bis 900 ºC während 1 bis 2 h unter einer oxidierenden Atmosphäre, um den Leuchtstoff mit einer komplexen Verbindung von Indiumsulfid und Natriumsulfat zu überziehen. Der nach dem oben erwähnten Verfahren erhaltene Leuchtstoff hatte jedoch den Nachteil einer Luminanzverschlechterung infolge der Hitzebehandlung bei hoher Temperatur und des Überziehens des Leuchtstoffes mit den nichtleuchtenden komplexen Pigmentteilchen.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung bei Berücksichtigung der oben erwähnten Nachteile ist es, einen mit Pigment überzogenen roten Leuchtstoff zu bekommen, der im Vergleich mit dem mit Pigment überzogenen Leuchtstoff unter Verwendung des herkömmlichen Fe&sub2;O&sub3; als Pigment ausgezeichnete Emittiereigenschaften hat und leichte Farbsteuerung ermöglicht.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung des mit Pigment überzogenen roten Leuchtstoffes zu erhalten.
Um die oben erwähnte Aufgabe zu lösen, liefert die vorliegende Erfindung einen mit Pigment überzogenen roten Leuchtstoff, der einen roten Leuchtstoff und Pigmentteilchen, welche als Überzug auf der Oberfläche des Leuchtstoffes aufgebracht sind, umfaßt wobei das Pigment ein Gemisch von Indiumsulfid (In&sub2;S&sub3;) und von mit Europium aktiviertem Yttriumoxysulfid (Y&sub2;O&sub2;S : Eu) ist.
Um ein anderes Ziel zu erreichen, liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines mit Pigment überzogenen roten Leuchtstoffes mit einer Stufe einer Zugabe von Pigmentteilchen und eines Bindemittels zu einem rot emittierenden Leuchtstoff, wobei das Verfahren die aufeinanderfolgenden Stufen eines trockenen Vermischens von Indiumoxid, Yttriumoxid und Europiumoxid und eines Brennens des Gemisches in einem Temperaturbereich von 700 bis 950 ºC während 2 bis 8 h unter einer H&sub2;S-Atmosphäre einschließt.
Eines der wichtigen Merkmale ist die Verwendung einer Acrylemulsion als ein Bindemittel, um den Leuchtstoff mit Pigmentteilchen zu überziehen.
Bevorzugte rotemittierende Leuchtstoffe sind Y&sub2;O&sub2;S : Eu, YVO&sub4; : Eu und Y&sub2;O&sub3; Eu, und ein bevorzugtes Mischverhältnis von Ausgangsmaterialien des Pigmentes ist folgendes. Je nach der In&sub2;O&sub3;-Menge von 17 bis 82 Gew.-% variiert die Y&sub2;O&sub3;-Menge von 83 bis 17 Gew.- %, bezogen auf die Gesamtheit der Ausgangsmaterialien, In&sub2;O&sub3; und Y&sub2;O&sub3;. Die bevorzugte Menge des Pigmentes liegt innerhalb von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf den Leuchtstoff an sich.
Speziell wird das Brennen vorzugsweise bei einem Temperaturbereich von 700 bis 950 ºC während 2 bis 8 h durchgeführt, und die bevorzugte Menge eines zugesetzten Europiumoxids liegt bei 0,1 bis 9 Gew.-%, bezogen auf das Yttriumoxid. Eine stärker bevorzugte Menge liegt bei 3 bis 6 Gew.-%

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1A erläutert ein Röntgenstrahlenbeugungsbild einer Kristallphase von Pigmentteilchen nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1B erläutert ein Röntgenstrahlenbeugungsbild einer Kristallphase von In&sub2;S&sub3;, in der JCPDS-Datei als Standardmaterial aufgezeichnet.
Fig. 1C erläutert ein Röntgenstrahlenbeugungsbild einer Kristallphase von Y&sub2;O&sub2;S, in der JCPDS-Datei als ein Standardmaterial aufgezeichnet.
Fig. 2 und
Fig. 4 sind graphische Darstellungen, die die Beziehung zwischen den Reflektanzen und den Wellenlängen von Fe&sub2;O&sub3; bzw. von Pigmentteilchen nach der vorliegenden Erfindung zeigen.
Fig. 3 und
Fig. 5 erläutern Farbpunktbereiche von Fe&sub2;O&sub3; und von Pigmentteilchen nach der vorliegenden Erfindung auf den Koordinaten des Standard Chromaticity Diagram System CIE bei Belichtung mit dem Standardlicht D 65.
Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen den Reflektanzen und den Wellenlängen von Y&sub2;O&sub2;S : Eu-Leuchtstoff zeigt der mit Fe&sub2;O&sub3; und mit Pigmentteilchen nach der vorliegenden Erfindung überzogen ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführugnsformen

Die Erfindung wird nachfolgend im einzelnen beschrieben.

1. Herstellung roter Pigmentteilchen

Zunächst werden 17 bis 83 Gew.-% Yttriumoxid und 83 bis 17 Gew.-% Indiumoxid, bezogen auf die Gesamtmenge an Yttriumoxid und Indiumoxid, hergestellt und trocken gemischt. Bei der Wahl von 50 Gew.-% Yttriumoxid und 50 Gew.-% Indiumoxid als eine Standardmenge führt die kleinere Menge an Yttriumoxid zu der stärker roten Körperfarbe und der schwächeren Emissionsintensität der Pigmentteilchen, und die größere Menge an Yttriumoxid führt zu der hellerroten oder orangen Körperfarbe und der stärkeren Emissionsintensität der Pigmentteilchen.
Man findet, daß die Körperfarbe von lndiumsulfidpigmentteilchen nach der vorliegenden Erfindung rot ist, während man findet, daß der mit Europium aktivierte Yttriumoxysulfid- Leuchtstoff (Y&sub2;O&sub2;S : Eu) rotemittierend ist. Demnach können die Körperfarbe und die Emissionsintensität der Pigmentteilchen durch Steuerung des Mischungsverhältnisses von Yttriumoxid und Indiumoxid einstellbar sein.
Die bevorzugten Mischungverhältnisse sind unter Berücksichtigung der oben erwähnten Eigenschaften, die geeignete Körperfarbe und Emissionsintensität zeigen, folgende: 41 bis 17 Gew.-% für Yttriumoxid und 59 bis 83 Gew.-% für Indiumoxid.
Die bevorzugte zugesetzte Menge eines Aktivators, Europiumoxid (Eu&sub2;O&sub3;), liegt bei 0,1 bis 9 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% Yttriumoxid, bestimmt durch das oben erwähnte Mischungsverhältnis. Die stärker bevorzugte Menge liegt im Bereich von 3 bis 6 Gew.-%.
Die Europiumkomponente in Europiumoxid ist eine rotemittierende Komponente der Pigmentteilchen der vorliegenden Erfindung, und der rotemittierende Farbindex des Pigmentes variiert in Abhängig von der zugesetzten Europiumoxidmenge. Wenn die Europiumoxidmenge abnimmt, wechselt die x-Koordinate in dem Standard Chromaticity Diagram System CIE für die Emissionsfarbe des Pigmentes zur linken Seite und emittiert das Pigment Licht in einem Orangebereich. Wenn im Gegensatz dazu die Europiumoxidmenge steigt, emittiert das Pigment Licht im tiefroten Farbbereich.
Der Grund, warum die Menge des Aktivators (Eu&sub2;O&sub3;) in dem oben erwähnten Bereich variiert, besteht darin, daß die zugesetzte Menge von dem Mischungsverhältnis der Ausgangsmaterialien Y&sub2;O&sub3; und In&sub2;O&sub3; bei der Herstellung des Pigmentes abhängt.
Wenn beispielsweise die relative Menge an Yttriumoxid jene von Indiumoxid übersteigt, sollte die Europiumoxidmenge für Emission von tiefer Farbe zunehmen, um helle Körperfarbe auszugleichen, und wenn die relative Menge an Indiumoxid jene von Yttriumoxid übersteigt, sollte die Europiumoxidmenge für die Emission von heller Farbe abnehmen, um tiefe Körperfarbe auszugleichen.
Geeignete Mengen an Indiumoxid, Yttriumoxid und Europiumoxid werden in einer hitzebeständigen Aluminiumoxidröhre angeordnet, und beide Enden der Röhre werden dicht verschlossen. Der Inhalt wird bei einem Temperaturbereich von 700 bis 950 ºC unter einer Atmosphäre von 99,99 % H&sub2;S-Gas gebrannt. Wenn das Brennen bei einer Temperatur unterhalb 700 ºC durchgeführt wird, zersetzen sich die Oxide unter Erzeugung unerwünschter aktivierter Materialien, und diese können nicht mit H&sub2;S-Gas reagieren. Wenn das Brennen bei einer Temperatur höher als 950 ºC durchgeführtm wird, sublimiert Indiumoxid und reagiert mit reaktivem Schwefelwasserstoffgas unter Bildung von Polykristallmasse ohne Bruchstücke. Daher ist der oben erwähnte Temperaturbereich bevorzugt.
Die bevorzugte Brenndauer liegt im Bereich von 2 bis 8 8 h. Wenn das Brennen während mehr als 8 h durchgeführt wird, werden infolge übermäßigen Sinterns rohe Teilchen synthetisiert. Und wenn das Brennen während weniger als 2 h durchgeführt wird, verbleibt unumgesetztes Ausgangsmaterial.

2. Herstellung eines mit einem roten Pigment überzogenen Leuchtstoffes

Zunächst werden rotemittierende, rotgefärbte Pigmentteilchen in reinem Wasser dispergiert, um eine Pigmentdispersion herzustellen. Mit Europium aktivierter Yttriumoxysulfid- Leuchtstoff (Y&sub2;O&sub2;S : Eu), mit Europium aktivierter Yttriumoxid-Leuchtstoff (Y&sub2;O&sub3; : Eu) oder mit Europium aktivierte Yttriumvanadat-Leuchtstoffteilchen (YVO&sub4; : Eu) werden in reinem Wasser dispergiert, um eine Leuchtstoffdispersion herzustellen. Zu der Pigmentdispersion wird die Leuchtstoffdispersion unter Rühren des Gemisches unter Verwendung eines Rührers während 0,5 bis 1 h, bis das Gemisch ausreichend gleichmäßig dispergiert ist, zugegeben. Zu dem Gemisch werden 0,5 bis 5 ml einer 2 %igen Acrylemulsion Tropfen für Tropfen zugesetzt, und das resultierende Gemisch wird 1 bis 2 h gerührt. Das resultierende Gemisch wird auf einen pH-Wert 3 durch Zugabe von H&sub2;SO&sub4; eingestellt, um den Leuchtstoff mit dem Pigment zu überziehen und das Bindemittel zu härten. Man läßt das Gemisch stehen und entfernt dann das resultierende oben Schwimmende durch Dekantieren. Nach 3- oder 4maligem Waschen mit reinem Wasser und Trocknen erhält man den mit Pigment überzogenen Leuchtstoff nach der vorliegenden Erfindung.
In dem Verfahren wird Acrylemulsion nicht nur als ein Bindemittel, sondern auch als ein Antioxidationsmittel während des Brennverfahrens durch Überziehen der Pigmentteilchen verwendet. Das heißt die als Überzug aufgebrachte und gehärtete Acrylemulsion verleiht den Pigmentteilchen Hitzebeständigkeit.
Die Erfindung wird weiter im einzelnen unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Beispiele erklärt.

Beispiel 1

300 g Yftriumoxid (Y&sub2;O&sub3;), 210 g Indiumoxid (In&sub2;O&sub3;) und 15 g Europiumoxid (Eu&sub2;O&sub3;) wurden trocken miteinander vermischt. Das Gemisch wurde in ein Aluminiumoxidrohr gegeben und 4 h unter einer H&sub2;S-Gasatmosphäre bei 850 ºC gebrannt, um ein rotes Pigment (# NP 11-1) nach der vorliegenden Erfindung zu erzeugen.
1,5 g (0,5 Gew.-%, bezogen auf den Leuchtstoff) des erhaltenen Pigmentes # NP 11-1 wurden mit Hilfe einer Kugelmühle pulverisiert und in 100 ml reinem Wasser dispergiert, um eine Pigmentdispersion zu erhalten. In 1 l reinem Wasser wurden 300 g weißer Y&sub2;O&sub2;S : Eu- Leuchtstoff dispergiert, um eine Leuchtstoffdispersion zu bekommen.
Die Leuchtstoffdispersion wurde zu der Pigmentdispersion zugegeben, und das Gemisch wurde 1 h gerührt. Zu dem resultierenden Gemisch wurde 1 ml einer 2 %igen Acrylemulsion zugesetzt, und das Gemisch wurde unter Verwendung eines Rührers während 1 h ausreichend gemischt. Das resultierende Gemisch wurde auf einen pH-Wert 3 durch Zugabe von H&sub2;SO&sub4; eingestellt, um den Leuchtstoff mit dem Pigment zu überziehen und das Bindemittel zu härten. Man ließ das Gemisch stehen, und dann wurde das resultierende oben Schwimmende durch Abgießen entfernt. Nach dreimaligem Waschen mit Wasser wurde der Niederschlag abfiltriert und bei 110 ºC während 15 h getrocknet, um einen mit rotem Pigment überzogenen Leuchtstoff nach der vorliegenden Erfindung zu ergeben.

Beispiel 2

Das Verfahren wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch mit der Ausnahme, daß die In&sub2;O&sub3;-Menge 150 g war, um ein Pigment (# NP 11-2) nach der vorliegenden Erfindung zu ergeben, und daß die zugesetzte Menge des Pigmentes (# NP 11-2) 1,5 g war, um einen mit rotem Pigment überzogenen Leuchstoff der vorliegenden Erfindung zu ergeben.

Beispiel 3

Das Verfahren wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch mit der Ausnahme, daß die In&sub2;O&sub3;-Menge 90 g war, um ein Pigment (# NP 11-3) nach der vorliegenden Erfindung zu ergeben, und daß die zugesetzte Menge des Pigmentes (# NP 11-3) 1,5 g war, um einen mit rotem Pigment überzogenen Leuchtstoff nach der vorliegenden Erfindung zu ergeben.

Beispiel 4

Das Verfahren wurde gemäß dem in Beispiel 1 mit der Ausnahme durchgeführt, daß die In&sub2;O&sub3;-Menge 60 g war, um ein Pigment (# NP 11-4) nach der vorliegenden Erfindung zu ergeben, und daß die zugesetzte Menge des Pigmentes (# NP 11-4) 1,5 g war, um einen mit rotem Pigment überzogenen Leuchtstoff nach der vorliegenden Erfindung zu ergeben.

Beispiel 5

Das Verfahren wurde gemäß dem in Beispiel 1 mit der Ausnahme durchgeführt, daß die zugesetzte Menge des Pigmentes (# NP 11-1) 0,69 g (0,23 Gew.-%, bezogen auf den Leuchtstoff) war, um einen mit rotem Pigment überzogenen Leuchtstoff nach der vorliegenden Erfindung zu ergeben.

Beispiel 6

300 g Indiumoxid (In&sub2;O&sub3;), 210 g Yttriumoxid (Y&sub2;O&sub3;) und 15 g Europiumoxid (Eu&sub2;O&sub3;) wurden trocken miteinander vermischt. Das Gemisch wurde in ein Aluminiumoxidrohr gegeben und 4 h unter einer H&sub2;S-Gasatmosphäre bei 850 ºC gebrannt, um ein rotes Pigment (# NP 11-5) nach der vorliegenden Erfindung zu erzeugen.
0,5 g des erhaltenen Pigmentes (# NP 11-5) wurden mit Hilfe einer Kugelmühle pulverisiert und in 100 ml reinem Wasser dispergiert, um eine Pigmentdispersion herzustellen.
In 1 l reinem Wasser wurden 300 g weißer Y&sub2;O&sub2;S : Eu-Leuchtstoff dispergiert, um einen Leuchtstoffdispersion zu erhalten.
Zu der Pigmentdispersion wurde die oben erwähnte Leuchtstoffdispersion zugegeben, und das Gemisch wurde 1 h gerührt. Zu dem resultierenden Gemisch wurde 1 ml einer 2 %igen Acrylemulsion zugegeben, und das Gemisch wurde mit einem Rührer 1 h ausreichend gemischt. Durch Zugabe von H&sub2;SO&sub4; wurde das resultierende Gemisch auf einen pH-Wert 3 eingestellt, um den Leuchtstoff mit dem Pigment zu überziehen und das Bindemittel zu härten. Man ließ das Gemisch stehen, und dann wurde das resultierende oben Schwimmende durch Abgießen entfernt. Nach dreimaligem Waschen mit Wasser wurde der Niederschlag abfiltriert und 15 min bei 110 ºC getrocknet, um einen mit rotem Pigment überzogenen Leuchtstoff nach der vorliegenden Erfindung zu ergeben.

Beispiel 7

Das Verfahren wurde gemäß jenem des Beispiels 6 mit der Ausnahme durchgeführt, daß die Y&sub2;O&sub3;-Menge 150 g war, um ein Pigment (# NP 11-6) nach der vorliegenden Erfindung zu ergeben, und daß die zugesetzte Menge des Pigmentes (# NP 11-6) 0,45 g war, um einen mit rotem Pigment überzogenen Leuchtstoff nach der vorliegenden Erfindung zu ergeben.

Beispiel 8

Das Verfahren wurde gemäß dem in Beispiel 6 mit der Ausnahme durchgeführt, daß die Y&sub2;O&sub3;-Menge 90 g war, um ein Pigment (# NP 11-7) nach der vorliegenden Erfindung zu ergeben, und daß die zugesetzte Menge des so erhaltenen Pigmentes (# NP 11-7) 0,54g war, um einen mit rotem Pigment überzogenen Leuchtstoff nach der vorliegenden Erfindung zu ergeben.

Beispiel 9

Das Verfahren wurde gemäß jenem in Beispiel 6 mit der Ausnahme wiederholt, daß die Y&sub2;O&sub3;-Menge 60 g war, um ein Pigment (# NP 11-8) nach der vorliegenden Erfindung zu ergeben, und daß die zugesetzte Menge des Pigmentes (# NP 11-8) 0, 1 5 g war, um einen mit rotem Pigment überzogenen Leuchtstoff nach der vorliegenden Erfindung zu bekommen.

Beispiel 10

Das Verfahren wurde gemäß jenem in Beispiel 8 mit der Ausnahme durchgeführt, daß die zugesetzte Menge an # NP 11-7 0,96 g war, um einen mit rotem Pigment überzogenen Leuchtstoff nach der vorliegenden Erfindung zu erbeben.
Die Mischungsverhältnisse der Ausgangsmaterialien sind in den Tabellen 1 und 2 erläutert. Tabelle 1 Gesamtgewicht von Y&sub2;O&sub3; + In&sub2;O&sub3; (100 %) Beispiel Bezeichnung Tabelle 2 Gesamtgewicht von Y&sub2;O&sub3; + In&sub2;O&sub3; (100 %) Beispiel Bezeichnung

Vergleichsbeispiel

In 600 ml reinem Wasser wurden 1,8 g Gelatine dispergiert und die Disperion wurde auf eine Temperatur von 40 ºC erhitzt, um eine 0,3 %ige wäßrige Gelatinelösung herzustellen. Zu der 0,3 %igen wäßrigen Gelatinelösung wurden 300 g Y&sub2;O&sub2;S : Eu-Leuchtstoff zugegeben, und das resultierende Gemisch wurde mit einem Rührer ausreichend gemischt, bis das Gemisch gleichmäßig wurde.
In 400 ml reinem Wasser wurden 1,2g Gummi arabicum dispergiert, und die Dispsersion wurde auf eine Temperatur von 40 ºC erhitzt um eine 0,3 %ige wäßrige Gummi arabicum- Lösung herzustellen. Zu der 0,3 %igen wäßrigen Gummi arabicum-Lösung wurden 0,48 g (0,16 Gew.-%, bezogen auf den Leuchtstoff) rotes Fe&sub2;O&sub3;-Pigment zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde mit einem Rührer ausreichend gemischt, um eine Pigmentdispersion zu erhalten.
Sodann wurde die so erhaltene Leuchstoffdispersion mit der Pigmentdispersion vermischt, und der pH-Wert des Gemisches wurde unter Rühren auf 6 eingestellt. Man ließ das Gemisch stehen, und dann wurde das oben Schwimmende durch Abgießen entfernt. Nach mehrmaligem Waschen mit Wasser wurde der Niederschlag bei einer Temperatur von 100 ºC getrocknet, bis sein Gewicht konstant wurde, um einen vollständig getrockneten, mit Pigment überzogenen Leuchtstoff zu erhalten.
Die Emissionsluminanz und die Emissionsfarbpunkte in dem Standard Chromaticity Diagram System CIE für das herkömmliche Fe&sub2;O&sub3; und die Pigmente nach der vorliegenden Erfindung sind in den Tabellen 3 und 4 erläutert. Tabelle 3 Pigment CIE-Koordinaten Bezeichnung Anfahftmenge Leuchtstoff Emissions-Luminanz Tabelle 4 Pigment CIE-Koordinaten Bezeichnung Anhaftmenge Leuchtstoff Emissions-Luminanz
Die in den Tabellen 3 und 4 erläuterten Ergebnisse wurden mit pigmentüberzogenen Leuchtstoffen erhalten, die durch Anhaften des herkömmlichen Eisenoxidpigmentes (Fe&sub2;O&sub3;) in dem Leuchtstoff, wie in dem Vergleichsbeispiel beschrieben, und mit pigmentüberzogenen Leuchtstoffen nach der vorliegenden Erfindung, die gemäß den Beispielen 1, 5, 8 und 10 hergestellt waren, erhalten. Das Emissionsspektrum wurde mit Hilfe eines Demountable System ermittelt.
Wie in den Tabellen 3 und 4 gezeigt ist, war die Anhaftungsmenge der rotemittierenden rotgefärbten Pigmentteilchen nach der vorliegenden Erfindung an dem Leuchtstoff eineinhalb bis dreimal größer als jene der herkömmlichen Teilchen. Die Emissionsluminanz des mit Pigment überzogenen Leuchtstoffes nach der vorliegenden Erfindung nahm jedoch bis zu 121 % zu. Da das Pigment nach der vorliegenden Erfindung selbst strahlen konnte, bewirkt eine erhöhte Menge des Pigmentes nach der vorliegenden Erfindung eine Steigerung der Emissionsluminanz. Ein anderer Grund für die Steigerung der Emissionsluminanz ist folgender. In&sub2;S&sub3;, welches hohe in den Pigmentteilchen enthaltene elektrische Leitfähigkeit besitzt, vermindert die auf einem Bildschirm bei Stimulierung durch einen Elektronenstrahl auftretende Aufladung, was die Emissionseffizienz und Emissionsluminanz verbessert.
Fig. 1A erläutert ein Röntgenstrahlenbeugungsbild einer Kristallphase der Pigmentteilchen nach der vorliegenden Erfindung. Fig. 1B erläutert ein Röntgenstrahlenbeugungsbild einer Kristallphase von In&sub2;S&sub3;, als ein Standardmaterial in der JCPDS-Datei aufgezeichnet, und Fig. 1C erläutert ein Röntgenstrahlenbeugungsbild einer Kristallphase von Y&sub2;O&sub2;S.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, liegt die Kristallphase des Pigmentes nach den Beispielen der vorliegenden Erfindung als ein Gemisch von Y&sub2;O&sub2;S und In&sub2;S&sub3; vor.
Hier existiert Y&sub2;O&sub2;S tatsächlich als eine durch Europium aktivierte Form, d. h. als Y&sub2;O&sub2;S : Eu. Es ist jedoch schwierig, zwischen Y&sub2;O&sub2;S und Y&sub2;O&sub2;S : Eu mit Hilfe der Röntgenstrahlenbeugungsdaten zu unterscheiden. Um das eine von dem anderen zu unterscheiden, wurde untersucht, ob das Material, wenn es mit einem Elektronenstrahl stimuliert wird, Licht emittiert oder nicht. Wenn das Material Licht emittiert, wird es als Y&sub2;O&sub2;S : Eu bestimmt, und wenn das Material kein Licht emittiert, wird es als Y&sub2;O&sub2;S bestimmt. Sonst kann ein Europiumion durch Naßanalyse ermittelt werden. Alle erhaltenen Pigmente aus den Beispielen der vorliegenden Erfindung emittieren Licht. Daher müssen die Pigmente Gemische von Y&sub2;O&sub2;S : Eu und In&sub2;S&sub3; sein.
Die Fig. 2 und 4 sind graphische Darstellungen, die die Beziehung zwischen den Reflexionsvermögen und den Wellenlängen von Fe&sub2;O&sub3; und Pigmentteilchen nach der vorliegenden Erfindung zeigen.
Wie in den Fig. 2 und 4 gezeigt ist, haben die Pigmentteilchen nach der vorliegenden Erfindung ein 10 bis 30 % höheres Reflexionsvermögen als jene von Fe&sub2;O&sub3; in dem gesamten Wellenlängenbereich. Wenn man Fig. 2 mit Fig. 4 vergleicht, zeigen Pigmentteilchen mit mehr Y&sub2;O&sub3; (Tabelle 1, Fig. 2) höheres Reflexionsvermögen als jene mit weniger Y&sub2;O&sub3; (Tabelle 2, Fig. 4).
Die Fig. 3 und 5 sind Farbpunktbereiche von Fe&sub2;O&sub3; und Pigmentteilchen nach der vorliegenden Erfindung auf den Koordinaten des Standard Chromaticity Diagram System CIE bei Belichtung mit Standardlicht D 65.
Wie in den Fig. 3 und 5 gezeigt ist, haben die oben erwähnten Pigmente tieferrote Körperfarben als Fe&sub2;O&sub3;-Pigment oder fast gleiche Körperfarbe. Wenn man Fig. 3 mit Fig. 5 vergleicht, zeigen Pigmentteilchen mit mehr In&sub2;O&sub3; (Tabelle 2, Fig. 5) eine stärker rote Farbe als jene mit weniger In&sub2;O&sub3; (Tabelle 1, Fig. 3).
Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen den Reflexionsvermögen und den Wellenlängen von Y&sub2;O&sub2;S : Eu-Leuchtstoff, mit Fe&sub2;O&sub3; und mit Pigmentteilchen nach der vorliegenden Erfindung überzogen, zeigt.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist das Reflexionsvermögen des mit Pigment überzogenen Leuchtstoffes nach der vorliegenden Erfindung höher in dem Wellenlängenbereich von 600 nm und höher und niedriger in dem Wellenlängenbereich geringer als 600 nm, so daß der Kontrast des reproduzierten Bildes zunimmt. Der mit den Pigmenten nach der vorliegenden Erfindung überzogene Leuchtstoff hat eine 10 bis 30 % höhere Kontrastwirkung als jener mit Fe&sub2;O&sub3; überzogene Leuchtstoff.
Wie oben beschrieben, ist das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Pigment ein Gemisch von Y&sub2;O&sub2;S : Eu und In&sub2;O&sub3; und verbessert der mit dem Pigment überzogene Leuchtstoff bei Verwendung in einer Kathodenstrahlenröhre den Kontrast und die Luminanz erheblich.

Claims

1. Roter mit Pigment überzogener Leuchtstoff mit einem roten Leuchtstoff und Pigmentteilchen, die als Überzug auf der Oberfläche des Leuchtstoffes aufgebracht sind, wobei das Pigment ein Gemisch von lndiumsulfid (In&sub2;S&sub3;) und von mit Europium aktiviertem Yttriumoxysulfid (Y&sub2;O&sub2;S : Eu) ist.

2. Roter mit Pigment überzogener Leuchtstoff nach Anspruch 1, bei dem der Leuchtstoff wenigstens einer ist, der aus der Gruppe Y&sub2;O&sub2;S : Eu, Y&sub2;O&sub3; : Eu und YVO&sub4; : Eu ausgewählt ist.

3. Roter mit Pigment überzogener Leuchtstoff nach Anspruch 1, bei dem die Menge des Pigmentes 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf den Leuchtstoff, ist.

4. Verfahren zur Herstellung eines roten mit Pigment überzogenen Leuchtstoffes mit den Stufen, in denen man Pigmentteilchen und Bindemittel zu einem rot emittierenden Leuchtstoff zugibt, wobei das Verfahren zur Herstellung der Pigmentteilchen die aufeinanderfolgenden Stufen eines trockenen Vermischens von Indiumoxid (In&sub2;O&sub3;), Yttriumoxid (Y&sub2;O&sub3;) und Europiumoxid (Eu&sub2;O&sub3;) und eines Brennens des Gemisches in einem Temperaturbereich von 700 bis 950 ºC während 2 bis 8 h unter einer H&sub2;S- Atmosphäre umfaßt.

5. Verfahren zur Herstellung eines roten mit Pigment überzogenen Leuchtstoffes nach Anspruch 4, bei dem das Bindemittel eine Acrylemulsion ist.

6. Verfahren zur Herstellung eines roten mit Pigment überzogenen Leuchtstoffes nach Anspruch 4, bei dem das Mischungsverhältnis des Y&sub2;O&sub3; und In&sub2;O&sub3; im Bereich von 17 : 83 bis 83 : 17 als Gewichtsprozente, bezogen auf ihre Gesamtmenge, ist.

7. Verfahren zur Herstellung eines roten mit Pigment überzogenen Leuchtstoffes nach Anspruch 6, bei dem das Mischungsverhältnis des Y&sub2;O&sub3; und In&sub2;O&sub3; im Bereich von 41 : 17 bis 59 : 83 als Gewichtsprozente, bezogen auf ihre Gesamtmenge, ist.

8. Verfahren zur Herstellung eines roten mit Pigment überzogenen Leuchtstoffes nach Anspruch 4, bei dem die Menge des Europiumoxids 0,1 bis 9 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% des Yttriumoxids, beträgt.

9. Verfahren zur Herstellung eines roten mit Pigment überzogenen Leuchtstoffes nach Anspruch 8, bei dem die Menge des Europiumoxids 3 bis 6 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% des Yttriumoxids, beträgt.