FR2692277A1 - Zn2SiO4: Mn phosphor powder and production methods. - Google Patents

Zn2SiO4: Mn phosphor powder and production methods. Download PDF

Info

Publication number
FR2692277A1
FR2692277A1 FR9207255A FR9207255A FR2692277A1 FR 2692277 A1 FR2692277 A1 FR 2692277A1 FR 9207255 A FR9207255 A FR 9207255A FR 9207255 A FR9207255 A FR 9207255A FR 2692277 A1 FR2692277 A1 FR 2692277A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
cooking
silica
manganese
neutral gas
atmosphere
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR9207255A
Other languages
French (fr)
Inventor
Morell Antoinette
Marx Annie
Manouvrier Olivier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson CSF SA filed Critical Thomson CSF SA
Priority to FR9207255A priority Critical patent/FR2692277A1/en
Priority to PCT/FR1993/000585 priority patent/WO1993025630A1/en
Publication of FR2692277A1 publication Critical patent/FR2692277A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/59Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing silicon
    • C09K11/592Chalcogenides
    • C09K11/595Chalcogenides with zinc or cadmium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

A phosphor powder based on manganese-doped zinc silicate (Zn2SiO4:Mn), with an average particle size of less than 20 micrometres and a decay time of less than 7 ms. A production method is also provided and comprises mixing zinc oxide, silica and manganese sulphate in an aqueous medium, drying the mixture and curing it at 1200-1400 DEG C. Said phosphor is suitable for use in cathode ray tubes.

Description

POUDRE LUMINOPHORE DE Zn2SiO4 : Mn
ET PROCEDES DE REALISATION
L'invention concerne une poudre luminophore de silicate de zinc dopée manganèse (Zn2SiO4 : Mn) et des procédés de réalisation de cette poudre.
LUMINOPHORE POWDER OF Zn2SiO4: Mn
AND METHODS OF MAKING
The invention relates to a phosphor powder of zinc silicate doped with manganese (Zn2SiO4: Mn) and methods of making this powder.

Le silicate de zinc Zn2SiO4 : Mn de structure wiliemite, est un luminophore connu commercialement sous l'appellation P1. Excité par des photons ou des électrons, il émet une lumière verte. Ce luminophore est de nos jours très utilisés, en particulier, dans les dispositifs de visualisation par plasma. Zn2SiO4: Mn zinc silicate with a wiliemite structure is a phosphor known commercially under the name P1. Excited by photons or electrons, it emits green light. This phosphor is nowadays widely used, in particular, in plasma display devices.

En application visualisation à tubes à rayons cathodiques, le luminophore à émission dans le vert couramment utilisé est le sulfure de zinc dopé cuivre et aluminium (ZnS
Cu, A1). Son temps de déclin et son diamètre moyen des grains sont adaptés à la télévision. Cependant, ce luminophore émet un vert peu saturé (émission vert-jaune).
In cathode ray tube display application, the green emission phosphor commonly used is zinc sulfide doped with copper and aluminum (ZnS
Cu, A1). Its decline time and its average grain diameter are adapted to television. However, this phosphor emits a little saturated green (green-yellow emission).

Le silicate de zinc dopé manganèse présente l'avantage de fournir une émission dans le vert très saturé ce qui permet d'augmenter le nombre de nuances de couleurs. Manganese-doped zinc silicate has the advantage of providing an emission in highly saturated green, which makes it possible to increase the number of color shades.

Cependant les poudres de silicate de zinc fabriquées par les procédés connus ont des diamètres moyens de grains supérieurs à 30 pm et présentent des temps de déclins élevés (supérieurs à 20 ms) ce qui les rend impropres aux applications télévision. However, the zinc silicate powders produced by the known methods have mean grain diameters greater than 30 μm and have high decay times (greater than 20 ms) which make them unsuitable for television applications.

D'une façon générale, la qualité des écrans de visualisation qui nécessitent l'emploi de poudres de luminophores (écrans plasma couleur, tubes cathodiques, ...) est très dépendante de la granulométrie des luminophores utilisés. Des poudres de granulométrie moyenne élevée, supérieure par exemple à 30 film, ne permettent pas d'obtenir des dépôts de luminophores suffisamment denses. En effet, la couche de luminophore sur le support (généralement une dalle en verre), étant un arrangement de grains, on conçoit aisément que sa compacité sera d'autant plus grande que les "trous" dans la couche, qui correspondent à des grains manquants, seront plus petits. In general, the quality of display screens which require the use of phosphor powders (color plasma screens, cathode ray tubes, etc.) is very dependent on the particle size of the phosphors used. Powders with a high average particle size, for example greater than 30 films, do not make it possible to obtain sufficiently dense phosphor deposits. Indeed, the phosphor layer on the support (generally a glass slab), being an arrangement of grains, it is easy to imagine that its compactness will be all the greater as the "holes" in the layer, which correspond to grains missing, will be smaller.

L'invention concerne une poudre luminophore résolvant ces inconvénients et permettant notamment d'être utilisable en application visualisation. The invention relates to a luminophore powder which overcomes these drawbacks and which in particular makes it possible to be used in visualization applications.

L'invention concerne donc une poudre luminophore de silicate de zinc dopé manganèse (Zn2SiO4 : Mn), caractérisée en ce qu'elle présente une taille moyenne des grains inférieure à 20 micromètres et un temps de déclin inférieur à 7 ms. The invention therefore relates to a phosphor powder of zinc silicate doped with manganese (Zn2SiO4: Mn), characterized in that it has an average grain size of less than 20 micrometers and a decline time of less than 7 ms.

L'invention concerne également un procédé de réalisation d'une poudre luminophore selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes
- mélange en milieu aqueux d'oxyde de zinc (ZnO) de silice (SiO2) et de sulfate de manganèse (MnSO4)
- séchage de ce mélange
- cuisson du produit séché obtenu.
The invention also relates to a method for producing a phosphor powder according to claim 1, characterized in that it comprises the following steps
- mixing in an aqueous medium of zinc oxide (ZnO) of silica (SiO2) and of manganese sulphate (MnSO4)
- drying of this mixture
- cooking of the dried product obtained.

Un autre procédé de réalisation selon l'invention comporte les étapes suivantes
- mélange en milieu aqueux d'oxyde de zinc (ZnO) de silice (SiO2), de carbonate de manganèse (MnCO3) et d'un sel alcalin
- séchage du mélange obtenu
- cuisson du produit obtenu.
Another production method according to the invention comprises the following steps
- mixing in an aqueous medium of zinc oxide (ZnO) of silica (SiO2), of manganese carbonate (MnCO3) and of an alkaline salt
- drying of the mixture obtained
- cooking of the product obtained.

Enfin un autre procédé de réalisation selon l'invention comporte les étapes suivantes
- préparation en milieu aqueux d'une solution de sulfate de zinc (ZnS04) et d'une solution de sulfate de manganèse (MnSO4)
- mélange sous atmosphère de gaz neutre de ces deux solutions
- coprécipitation des hydroxydes de zinc et de manganèse à partir des deux solutions mélangées sous atmosphère de gaz neutre
- préparation d'un "sol" de silice
- mélange sous atmosphère de gaz neutre de ce "sol" de silice et des deux solutions coprécipitées
- transformation du "sol" de silice en gel
- séchage du produit obtenu
- élimination par lavage du sulfate de sodium (Na2S04)
- séchage du produit obtenu et obtention d'une poudre
- cuisson de la poudre obtenue.
Finally, another production method according to the invention comprises the following steps
- preparation in aqueous medium of a zinc sulphate solution (ZnS04) and a manganese sulphate solution (MnSO4)
- mixing in a neutral gas atmosphere of these two solutions
- coprecipitation of zinc and manganese hydroxides from the two solutions mixed under an atmosphere of neutral gas
- preparation of a "sol" of silica
- mixing under a neutral gas atmosphere of this "sol" of silica and the two coprecipitated solutions
- transformation of the "soil" from silica to gel
- drying of the product obtained
- elimination by washing of sodium sulphate (Na2S04)
- drying of the product obtained and obtaining a powder
- cooking of the powder obtained.

Les différents objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description qui va suivre et dans la figure annexée qui représente les courbes de granulométrie de matériaux luminophores. The various objects and characteristics of the invention will appear more clearly in the description which follows and in the appended figure which represents the particle size curves of phosphor materials.

Un matériau en poudre luminophore à base de silicate de zinc dopé manganèse (Zn2SiO4 : Mn) est connu dans la technique. Sa formule peut également s'écrire ZnO~ Zn xMnxSiO4 et x peut prendre différentes valeurs telles que par exemple x = 0,08. A phosphor powder material based on manganese-doped zinc silicate (Zn2SiO4: Mn) is known in the art. Its formula can also be written ZnO ~ Zn xMnxSiO4 and x can take different values such as for example x = 0.08.

La poudre luminophore à base de silicate de zinc selon l'invention présente la caractéristique d'avoir une taille moyenne de grains inférieure à 20 micromètres tout en présentant un temps de déclin inférieur à 10 ms et plus précisément compris entre 1 et 5 ms. The phosphor powder based on zinc silicate according to the invention has the characteristic of having an average grain size of less than 20 micrometers while having a decay time of less than 10 ms and more precisely between 1 and 5 ms.

Un procédé de réalisation de la poudre luminophore selon l'invention comporte les étapes suivantes
- Etape n01 : mélange en milieu aqueux d'oxyde de zinc ZnO, de silice SiO2 et de sulfate de manganèse MnS04 dans des proportions déterminées. Par exemple, pour obtenir du Zn2 xMnxSiO4 avec x = 0,08 les proportions peuvent être les suivantes
ZnO : 19,5311 g
MnS04, 1120 : 1,6901 g dilué dans 50 cm3 d'H2O
SiO2 : 7,5106 g
L'ensemble est mis en suspension dans 60 cm3
- Etape nO 2 : on réalise un séchage de la solution aqueuse obtenue.Le sulfate de zinc étant soluble dans l'eau, lors du séchage de la suspension, il s'adsorbe à la surface des grains du mélange (Si02,ZnO). Sa répartition est ainsi très homogène.
A method for producing the phosphor powder according to the invention comprises the following steps
Step n01: mixing in an aqueous medium of zinc oxide ZnO, of silica SiO2 and of manganese sulphate MnS04 in determined proportions. For example, to obtain Zn2 xMnxSiO4 with x = 0.08 the proportions can be as follows
ZnO: 19.5311 g
MnS04, 1120: 1.6901 g diluted in 50 cm3 of H2O
SiO2: 7.5106 g
The whole is suspended in 60 cm3
- Step nO 2: the aqueous solution obtained is dried. The zinc sulfate being soluble in water, when the suspension dries, it is adsorbed on the surface of the grains of the mixture (Si02, ZnO). Its distribution is thus very homogeneous.

Ce séchage peut se faire sous rayonnement infrarouge à une température située entre 50 et 1000C pendant quelques heures. This drying can be done under infrared radiation at a temperature between 50 and 1000C for a few hours.

- Etape nO 3 : Cuisson de la matière séchée obtenue. - Step 3: Cooking the dried material obtained.

Le sulfate de manganèse étant réparti d'une façon très homogène, sa décomposition lors du traitement thermique, conduira à une excellente répartition du dopant manganèse.The manganese sulfate being distributed in a very homogeneous way, its decomposition during the heat treatment, will lead to an excellent distribution of the manganese dopant.

Cette cuisson se fait en atmosphère de gaz neutre tel que l'azote ou l'argon à une température comprise entre 12000 et 14000C pendant 1 à 10 heures. Par exemple, une température d'environ 13000C pendant 4 heures convient parfaitement. This cooking is done in an atmosphere of neutral gas such as nitrogen or argon at a temperature between 12000 and 14000C for 1 to 10 hours. For example, a temperature of around 13000C for 4 hours is perfectly suitable.

- Etape nO 4 : il est possible, bien que cela ne soit pas indispensable selon les applications, de prévoir une étape de tamisage ayant pour but de détruire les agrégats ayant pu se former. - Step nO 4: it is possible, although this is not essential depending on the applications, to provide a sieving step intended to destroy the aggregates that may have formed.

De même avant l'étape de cuisson (étape nO 3) il est également possible de prévoir une étape de tamisage. Likewise before the cooking step (step No. 3) it is also possible to provide a sieving step.

Ce procédé présente la particularité d'utiliser comme produit de départ du sulfate de manganèse. Le sulfate de manganèse est aisément soluble dans l'eau alors que, dans les procédés connus, on utilise du carbonate de manganèse qui n'est pas soluble dans l'eau. En raison de la solubilité du sulfate de manganèse, lors des étapes nb 1 et nO 2, on a donc formation d'une pellicule de MnS04 autour des grains de Si02 et de ZnO. This process has the particularity of using manganese sulfate as the starting product. Manganese sulphate is easily soluble in water whereas, in known methods, manganese carbonate is used which is not soluble in water. Due to the solubility of manganese sulphate, during steps nb 1 and nO 2, a film of MnSO 4 is therefore formed around the grains of SiO 2 and ZnO.

De cette façon, on obtient une répartition homogène du manganèse.In this way, a homogeneous distribution of manganese is obtained.

La répartition granulométrique, mesurée avec un appareil du type Coulter Multisizer, est représentée sur la courbe nO 1 de la figure annexée. On obtient une taille moyenne de grains inférieure à 20 ,um et couramment de 17 clam. Le temps de déclin mesuré est inférieur à 7 ms (sensiblement 6,7 ms). The particle size distribution, measured with a device of the Coulter Multisizer type, is represented on the curve nO 1 of the appended figure. An average grain size of less than 20 µm and commonly 17 clam is obtained. The measured decay time is less than 7 ms (approximately 6.7 ms).

On va maintenant décrire un deuxième procédé selon l'invention permettant d'obtenir un silicate de zinc dopé manganèse ayant au moins les caractéristiques indiquées précédemment. Ce procédé comporte les étapes suivantes
Etape nO 1
Mélange en milieu aqueux d'oxyde de zinc ZnO, de silice SiO2 de carbonate de manganèse MnCO3 et d'un sel alcalin servant de flux et cela dans des proportions déterminées. Le sel alcalin peut être par exemple du KC1, du Nazi, du K2CO3 ou du
Na2CO3. Le KCl a donné de bons résultats.
We will now describe a second method according to the invention making it possible to obtain a zinc silicate doped with manganese having at least the characteristics indicated above. This process includes the following steps
Step 1
Mixture in an aqueous medium of zinc oxide ZnO, of silica SiO2 of manganese carbonate MnCO3 and of an alkaline salt serving as flux and this in determined proportions. The alkaline salt can be for example KC1, Nazi, K2CO3 or
Na2CO3. KCl has given good results.

A titre d'exemple, pour obtenir du Zna Mn Si04 avec x = 0,08 les proportions suivantes des différents produits peuvent être adoptées
ZnO : 19,5311 g
MnCO3 : 1,1495 g
SiO2 : 7,5106 g
KCl : 1,1649 g
Etape nO 2
Séchage de la solution aqueuse obtenue, par exemple sous rayonnement infrarouge à une température comprise entre 50 et 900C pendant quelques heures.
For example, to obtain Zna Mn Si04 with x = 0.08 the following proportions of the different products can be adopted
ZnO: 19.5311 g
MnCO3: 1.1495 g
SiO2: 7.5106 g
KCl: 1.1649 g
Step 2
Drying of the aqueous solution obtained, for example under infrared radiation at a temperature between 50 and 900C for a few hours.

Etape nO 3
Eventuellement tamisage du produit séché pour détruire les aggloméras qui peuvent exister.
Step 3
Optionally sieving the dried product to destroy the agglomerates that may exist.

Etape nO 4
Cuisson de la poudre obtenue après séchage à une température comprise entre 1200 et 14000C pendant 1 à 10 heures, par exemple à 12750C pendant 4 heures.
Step 4
Baking the powder obtained after drying at a temperature between 1200 and 14000C for 1 to 10 hours, for example at 12750C for 4 hours.

Cette cuisson s'effectue en atmosphère de gaz neutre tel que de l'azote de façon que le manganèse, qui doit être divalent dans la composition obtenue, ne s oxyde pas et ne devienne pas trivalent. This cooking takes place in an atmosphere of neutral gas such as nitrogen so that the manganese, which must be divalent in the composition obtained, does not oxidize and does not become trivalent.

L'intérêt de ce procédé réside dans l'utilisation d'un sel alcalin (KC1 par exemple) lors de la première étape. Ainsi lors de la cuisson, lors de la fusion de KCl, il y aura création d'un flux et il en résultera une mobilité des grains de ZnO, de
SiO2 et de MnCO3 et, de ce fait, une répartition homogène des différents éléments.
The advantage of this process lies in the use of an alkaline salt (KC1 for example) during the first step. Thus during cooking, during the melting of KCl, there will be creation of a flux and this will result in a mobility of the ZnO grains, of
SiO2 and MnCO3 and, therefore, a homogeneous distribution of the different elements.

Etape nO 5
Tamisage éventuel du produit obtenu pour éliminer des agrégats pouvant exister.
Step 5
Possible sieving of the product obtained to eliminate aggregates that may exist.

La répartition granulométrique de cette poudre, mesurée au Coulter Multisizer, est représentée sur la figure et donne une taille moyenne de 7 Eum. Le temps de déclin est inférieur à 7 ms. The particle size distribution of this powder, measured with the Coulter Multisizer, is shown in the figure and gives an average size of 7 EUM. The decay time is less than 7 ms.

On va maintenant décrire un troisième procédé permettant d'obtenir le sulfate de zinc dopé manganèse suivant l'invention. We will now describe a third process for obtaining zinc sulfate doped manganese according to the invention.

Ce procédé comporte les étapes suivantes
Etape nO 1
Préparation de deux solutions séparées
- une solution de sulfate de zinc ZnSO4;
- une solution de sulfate de manganèse MnSO4,
A titre d'exemple, ces solutions auront les compositions suivantes ZnSO4 > 7H20 : 27,6047 g de ZnSO4 dans 30 cm3 de H20 MnSO4, H2O: 0,6761 g de MnSO4 dans 10 cm3 de 1120
Etape nO 2
On mélange ensuite ces deux solutions dans une enceinte étanche mise sous vide puis remplie d'un gaz neutre tel que l'azote pour éviter l'oxydation du manganèse. On assure un mélange des solutions par agitation pendant environ 20 minutes.
This process includes the following steps
Step 1
Preparation of two separate solutions
- a solution of zinc sulfate ZnSO4;
- a solution of manganese sulfate MnSO4,
By way of example, these solutions will have the following compositions ZnSO4> 7H20: 27.6047 g of ZnSO4 in 30 cm3 of H20 MnSO4, H2O: 0.6761 g of MnSO4 in 10 cm3 of 1120
Step 2
These two solutions are then mixed in a sealed enclosure placed under vacuum and then filled with a neutral gas such as nitrogen to avoid oxidation of manganese. The solutions are mixed by stirring for approximately 20 minutes.

Etape nO 3
Toujours sous atmosphère de gaz neutre, on additionne au mélange obtenu une solution aqueuse d'une base telle que de la soude NaOH ayant pour effet de coprécipiter les deux hydroxydes Zn(OH)2 et Mn(OH)2 dans le mélange.
Step 3
Still under an atmosphere of neutral gas, an aqueous solution of a base such as sodium hydroxide NaOH is added to the mixture obtained, having the effect of coprecipitating the two hydroxides Zn (OH) 2 and Mn (OH) 2 in the mixture.

Etape nO 4
On prépare un "sol" de silice par mélange dans des proportions déterminées, de tétraéthoxysilane TEOS de formule
Si(C2H5O)4, d'eau et d'acide (HCl par exemple). L'ensemble est soigneusement mélangé par agitation.
Step 4
A silica "sol" is prepared by mixing, in predetermined proportions, TEOS tetraethoxysilane of formula
If (C2H5O) 4, water and acid (HCl for example). The whole is carefully mixed by stirring.

Pour les proportions de produits indiqués à l'étape n01 précédente, la quantité de TEOS est de 10,4167 g dans 2 cm3 d'H2O et la quantité d'acide (HC1 25 w) est par exemple de 10 gouttes. For the proportions of products indicated in step n01 above, the amount of TEOS is 10.4167 g in 2 cm3 of H2O and the amount of acid (HCl 25 w) is for example 10 drops.

Etape ne 5:
Ce "sol" est additionné au mélange coprécipité obtenu à l'étape nO 3. L'ensemble est agité toujours sous atmosphère de gaz neutre.
Step 5:
This "sol" is added to the coprecipitate mixture obtained in step No. 3. The whole is always stirred under an atmosphere of neutral gas.

Etape nO 6
Ensuite on additionne au mélange obtenu une solution d'ammoniaque afin de transformer le "sol" de silice en gel. Selon les proportions indiquées précédemment la quantité d'ammoniaque
NH40H nécessaire est d'environ 1,5 à 2 cm3.
Step 6
Then an ammonia solution is added to the mixture obtained in order to transform the "sol" of silica into gel. According to the proportions indicated above the amount of ammonia
NH40H required is approximately 1.5 to 2 cm3.

Etape nO 7
On procède ~ ensuite au séchage de l'ensemble à I'étuve ou sous infrarouge à une température comprise entre 50 et 1300C par exemple 1200C pendant 15 heures environ.
Step 7
We then proceed to drying the whole in an oven or under infrared at a temperature between 50 and 1300C for example 1200C for about 15 hours.

Etape nO 8
La poudre séchée est lavée à l'eau chaude afin d'éliminer le sulfate de sodium Na2 SO4 formé lors de la coprécipitation des hydroxydes Zn(OH)2 et Mn(OH)2.
Step 8
The dried powder is washed with hot water in order to remove the sodium sulphate Na2 SO4 formed during the coprecipitation of the hydroxides Zn (OH) 2 and Mn (OH) 2.

Etape nO 9
Le produit lavé est séché à l'étuve dans des conditions similaires au séchage précédent.
Step 9
The washed product is dried in an oven under conditions similar to the previous drying.

Etape nO 10
On effectue un tamisage éventuel de la poudre pour éliminer les agrégats s'il en existe.
Step 10
An optional sieving of the powder is carried out to remove the aggregates if there are any.

Etape nO 11
On procède à la cuisson de la poudre tamisée ainsi obtenue, sous atmosphère de gaz neutre, à une température comprise entre 800 et 12000C et pendant 1 à 10 heures. Par exemple, cette cuisson se fait sous atmosphère d'azote à 9500C pendant 8 heures.
Step # 11
The sieved powder thus obtained is baked, under an atmosphere of neutral gas, at a temperature between 800 and 12000C and for 1 to 10 hours. For example, this cooking is done under an atmosphere of nitrogen at 9500C for 8 hours.

Le gaz neutre utilisé dans les différentes étapes qui précèdent a pour but d'éviter l'oxydation manganèse. A titre d'exemple, ce gaz peut être de l'azote. The purpose of the neutral gas used in the various preceding steps is to avoid manganese oxidation. By way of example, this gas can be nitrogen.

La répartition granulométrique de la poudre obtenue mesurée, avec un appareil du type Coulter Multisizer, est représentée par la courbe nO 3 de la figure annexée. La taille moyenne des grains est de 4,7 jirri environ. Le temps de déclin est inférieur à 7 ms (6,5 ms environ). The particle size distribution of the powder obtained measured, with a device of the Coulter Multisizer type, is represented by the curve nO 3 of the appended figure. The average grain size is about 4.7 jirri. The decay time is less than 7 ms (about 6.5 ms).

La figure annexée représente des courbes de répartition granulométriques de poudres de Zn1,92Mn0,08SiO4.  The appended figure represents particle size distribution curves of Zn1.92Mn0.08SiO4 powders.

La courbe nO 0 représente une répartition granulométrique d'une poudre obtenue par un procédé connu ; il s'agit d'un procédé prévoyant la réalisation d'un mélange de silice SiO2, de ZnO et de MnCO3 suivi d'un chauffage à environ 13000C. Ce procédé fourni des agglomérats de dimensions importantes (30 um en moyenne environ).The curve nO 0 represents a particle size distribution of a powder obtained by a known process; it is a process providing for the production of a mixture of silica SiO2, ZnO and MnCO3 followed by heating to around 13000C. This process provides agglomerates of large dimensions (about 30 µm on average).

La courbe nO 1 correspond à la répartition granulométrique de la poudre obtenue par le premier procédé décrit précédemment. The curve nO 1 corresponds to the particle size distribution of the powder obtained by the first process described above.

La courbe nO 2 correspond à la répartition granulométrique de la poudre obtenue par le deuxième procédé. The curve nO 2 corresponds to the particle size distribution of the powder obtained by the second process.

La courbe nO 3 correspond à la répartition granulométrique de la poudre obtenue par le troisième procédé décrit précédemment. The curve nO 3 corresponds to the particle size distribution of the powder obtained by the third process described above.

Comme on peut le voir le troisième procédé fournit de meilleurs résultats. As can be seen the third method provides better results.

Dans ce qui précède, on a prévu à titre d'exemple, la réalisation d'une poudre de Zn2 xMnxSiO4 avec x = 0,08. On a alors obtenu un temps de déclin d'environ 6,7 ms. In the foregoing, provision has been made, by way of example, for producing a Zn2 powder xMnxSiO4 with x = 0.08. We then obtained a decay time of about 6.7 ms.

Cependant en prévoyant un pourcentage de manganèse différent on obtient des temps de déclins différents. Par exemple pour
x = 12 on obtient un temps de déclin de 4,3 ms environ
x = 0, 15 on obtient un temps de déclin de 3,1 ms environ.
However, by providing a different percentage of manganese, we obtain different decay times. For example for
x = 12 we obtain a decay time of about 4.3 ms
x = 0.15, a decay time of approximately 3.1 ms is obtained.

On voit donc que l'invention fournit une poudre luminophore de Zn2SiO4 : Mn réunissant les trois qualités nécessaires pour des écrans de visualisation:
- granulométrie moyenne inférieure à 20 pm
- temps de déclin inférieur à 7 ms
- homogénéité de la répartition des différents éléments (manganèse notamment) dans la poudre.
It can therefore be seen that the invention provides a phosphor powder of Zn2SiO4: Mn combining the three qualities necessary for display screens:
- average particle size less than 20 pm
- decay time less than 7 ms
- homogeneity of the distribution of the different elements (manganese in particular) in the powder.

Claims (16)

REVENDICATIONS 1. Poudre luminophore de silicate de zinc dopé manganèse (Zn2SiO4 : Mn), caractérisée en ce qu'elle présente une taille moyenne des grains inférieure à 20 micromètres et un temps de déclin inférieur à 7 ms. 1. A phosphor powder of manganese-doped zinc silicate (Zn2SiO4: Mn), characterized in that it has an average grain size of less than 20 micrometers and a decline time of less than 7 ms. 2. Procédé de réalisation dtlme poudre luminophore selon la revendication 1, caractérisé en ce qu il comporte les étapes suivantes  2. Method for producing a luminophore powder according to claim 1, characterized in that it comprises the following steps - mélange en milieu aqueux d'oxyde de zinc (ZnO) de silice (SiO2) et de sulfate de manganèse (MnSO4)  - mixing in an aqueous medium of zinc oxide (ZnO) of silica (SiO2) and of manganese sulphate (MnSO4) - séchage de ce mélange  - drying of this mixture - cuisson du produit séché obtenu. - cooking of the dried product obtained. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cuisson se fait à une température comprise entre 1200 et 1400 OC pendant 1 à 10 heures. 3. Method according to claim 2, characterized in that the cooking is done at a temperature between 1200 and 1400 OC for 1 to 10 hours. 4. Procédé de réalisation d'une poudre luminophore selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes  4. Method for producing a phosphor powder according to claim 1, characterized in that it comprises the following steps - mélange en milieu aqueux d'oxyde de zinc (ZnO) de silice (SiO2), de carbonate de manganèse (MnCO3) et d'un sel alcalin  - mixing in an aqueous medium of zinc oxide (ZnO) of silica (SiO2), of manganese carbonate (MnCO3) and of an alkaline salt - séchage du mélange obtenu - drying of the mixture obtained - cuisson du produit obtenu. - cooking of the product obtained. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 ou 4, caractérisé en ce que la cuisson se fait en atmosphère de gaz neutre. 5. Method according to any one of claims 2 or 4, characterized in that the cooking takes place in an atmosphere of neutral gas. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le gaz neutre est de l'azote.  6. Method according to claim 5, characterized in that the neutral gas is nitrogen. 7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la cuisson se fait à une température comprise entre 1200 et 14000C pendant une durée comprise entre 1 et 10 heures. 7. Method according to claim 4, characterized in that the cooking is done at a temperature between 1200 and 14000C for a time between 1 and 10 hours. 8. Procédé de réalisation d'une poudre luminophore selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes  8. A method of producing a phosphor powder according to claim 1, characterized in that it comprises the following steps - préparation en milieu aqueux d'une solution de sulfate de zinc (ZnSO4) et d'une solution de sulfate de manganèse (MnSO4)  - preparation in aqueous medium of a solution of zinc sulphate (ZnSO4) and of a solution of manganese sulphate (MnSO4) - mélange sous atmosphère de gaz neutre de ces deux solutions - mixing in a neutral gas atmosphere of these two solutions - coprécipitation des hydroxydes de zinc et de manganèse à partir des deux solutions mélangées sous atmosphère de gaz neutre  - coprecipitation of the zinc and manganese hydroxides from the two solutions mixed under an atmosphere of neutral gas - préparation d'un "sol" de silice  - preparation of a "sol" of silica - mélange sous atmosphère de gaz neutre de ce "sol" de silice et des deux solutions coprécipitées  - mixing under a neutral gas atmosphere of this "sol" of silica and the two coprecipitated solutions - transformation du "sol" de silice en gel - transformation of the "soil" from silica to gel - séchage du produit obtenu  - drying of the product obtained - élimination par lavage du sulfate de sodium (Na2 SO4)  - elimination by washing of sodium sulphate (Na2 SO4) - séchage du produit obtenu et obtention d'une poudre  - drying of the product obtained and obtaining a powder - cuisson de la poudre obtenue. - cooking of the powder obtained. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la coprécipitation se fait par addition d'une solution aqueuse d'une base aux deux solutions mélangées. 9. Method according to claim 8, characterized in that the coprecipitation is done by adding an aqueous solution of a base to the two mixed solutions. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la solution aqueuse d'une base est du NaOH.  10. Method according to claim 9, characterized in that the aqueous solution of a base is NaOH. 11. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le "sol" de silice se fait par mélange de tétraéthoxysilane (TEOS), d'eau et d'acide. 11. Method according to claim 8, characterized in that the "sol" of silica is made by mixing tetraethoxysilane (TEOS), water and acid. 12. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la transformation du "sol" de silice en gel se fait par addition sous atmosphère d'azote d'une solution d'ammoniaque. 12. Method according to claim 8, characterized in that the transformation of the "sol" from silica to gel is done by addition under an atmosphere of nitrogen of an ammonia solution. 13. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les différentes étapes à partir du mélange des deux solutions se fait en atmosphère de gaz neutre. 13. Method according to claim 8, characterized in that the different steps from the mixture of the two solutions is carried out in an atmosphere of neutral gas. 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le gaz neutre est de l'azote.  14. Method according to claim 13, characterized in that the neutral gas is nitrogen. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2, 4 ou 8, caractérisé en ce que l'étape de cuisson est précédée d'une étape de tamisage de la poudre luminophore. 15. Method according to any one of claims 2, 4 or 8, characterized in that the cooking step is preceded by a step of sieving the phosphor powder. 16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2, 4 ou 8, caractérisé en ce que étape de cuisson est suivie d'une étape de tamisage de la poudre luminophore obtenue.  16. Method according to any one of claims 2, 4 or 8, characterized in that the cooking step is followed by a step of sieving the phosphor powder obtained.
FR9207255A 1992-06-16 1992-06-16 Zn2SiO4: Mn phosphor powder and production methods. Withdrawn FR2692277A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9207255A FR2692277A1 (en) 1992-06-16 1992-06-16 Zn2SiO4: Mn phosphor powder and production methods.
PCT/FR1993/000585 WO1993025630A1 (en) 1992-06-16 1993-06-16 Zn2SiO4:Mn PHOSPHOR POWDER AND METHODS FOR MAKING SAME

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9207255A FR2692277A1 (en) 1992-06-16 1992-06-16 Zn2SiO4: Mn phosphor powder and production methods.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2692277A1 true FR2692277A1 (en) 1993-12-17

Family

ID=9430775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9207255A Withdrawn FR2692277A1 (en) 1992-06-16 1992-06-16 Zn2SiO4: Mn phosphor powder and production methods.

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2692277A1 (en)
WO (1) WO1993025630A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2565250A1 (en) * 2010-04-27 2013-03-06 Ocean's King Lighting Science & Technology Preparation method of zinc manganese silicate

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2742161B1 (en) * 1995-12-08 1998-01-09 Thomson Csf PROCESS FOR PRODUCING A LUMINOPHORE
AU5396798A (en) * 1997-03-26 1998-10-20 Zhiguo Xiao Silicate phosphor with a long afterglow and manufacturing method thereof
KR100293330B1 (en) * 1999-05-25 2001-06-15 김충섭 A preparing method for green fluorescent body based orthosilicate
KR100325858B1 (en) * 1999-08-26 2002-03-07 김순택 Green emitting phosphor, manufacturing method thereof and projection type cathod-ray tube having phosphor layer manufactured using the same
KR100528909B1 (en) * 2000-10-10 2005-11-16 삼성에스디아이 주식회사 Method for preparing green emitting phosphor
JP4092911B2 (en) * 2001-12-21 2008-05-28 松下電器産業株式会社 Method for manufacturing plasma display device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0377123A2 (en) * 1988-12-22 1990-07-11 GTE Products Corporation Firing and milling method for producing a manganese activated zinc silicate phosphor
EP0518713A1 (en) * 1991-06-11 1992-12-16 Thomson-Csf Manganese doped zinc silicate phosphor and manufacturing process

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0377123A2 (en) * 1988-12-22 1990-07-11 GTE Products Corporation Firing and milling method for producing a manganese activated zinc silicate phosphor
EP0518713A1 (en) * 1991-06-11 1992-12-16 Thomson-Csf Manganese doped zinc silicate phosphor and manufacturing process

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2565250A1 (en) * 2010-04-27 2013-03-06 Ocean's King Lighting Science & Technology Preparation method of zinc manganese silicate
EP2565250A4 (en) * 2010-04-27 2013-11-06 Oceans King Lighting Science Preparation method of zinc manganese silicate

Also Published As

Publication number Publication date
WO1993025630A1 (en) 1993-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111081816B (en) Perovskite nanocrystalline with alkali metal ion passivated surface defect and preparation and application thereof
US7229572B2 (en) Photoluminescent phosphor powders, methods for making phosphor powders and devices incorporating same
US5985173A (en) Phosphors having a semiconductor host surrounded by a shell
Li et al. Sol–gel fabrication and photoluminescence properties of SiO2@ Gd2O3: Eu3+ core–shell particles
US20060234417A1 (en) Composite nanoparticle and process for producing the same
US4965091A (en) Sol gel method for forming thin luminescent films
JPH0892549A (en) Method of coating luminous powder,luminous powder and article coated
JPH04504441A (en) Phosphors and lamps made therefrom with enhanced lumen output
JPS5937037B2 (en) Method for manufacturing phosphor
JP2001288467A (en) Oxide composite particle and method of its manufacture, fluorescent material and method of its manufacture, color filter and method of its manufacture, and color display unit
JP4134314B2 (en) Method for producing conductive powder
CA2345300C (en) Phosphor powders, methods for making phosphor powders and devices incorporating same
Zhang et al. Photoluminescence and ZnO→ Eu3+ energy transfer in Eu3+-doped ZnO nanospheres
JP5403197B2 (en) Modified phosphor particle powder, method for producing the modified phosphor particle powder, and EL device using the modified phosphor particle powder
FR2692277A1 (en) Zn2SiO4: Mn phosphor powder and production methods.
TW200916556A (en) Preparation method of quantum dot for emitting white light
US7223482B2 (en) Phosphor for a plasma display device coated with a continuous thin protective layer and method of manufacture
KR101742687B1 (en) Nanostructure, infrared photodetector including the same and methods of fabricating the same
JP2004137482A (en) Method for coating particle surface
CN111704168B (en) Silicon dioxide single-particle wrapped manganese doped pure inorganic perovskite nanocrystalline and preparation method and application thereof
CN115627168A (en) Semiconductor fluorescent composite particle and preparation method thereof
US4740728A (en) Cathode ray tube
CN111139058A (en) Perovskite quantum dot structure and preparation method thereof
JP2944819B2 (en) Coating liquid composition for forming glass gel thin film, colored glass gel filter and display device
TWI755125B (en) Preparation of high-quality all-inorganic perovskite quantum dot emitters and their applied light-emitting diodes

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse