NL194975C - Werkwijze voor het behandelen van het oppervlak van een fluorescerend materiaal. - Google Patents

Description

1 194975 ' Werkwijze voor het behandelen van het oppervlak van een fluorescerend materiaal

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het behandelen van het oppervlak van een fluorescerend materiaal, omvattende het onder roeren toevoegen van een geschikte hoeveelheid 5 waterglas (K20.Si02) aan een dispersie van een fluorescerend materiaal, en het toevoegen van een metaalzout aan het mengsel van de dispersie en het waterglas.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4.287.257-A. Hierin is een werkwijze beschreven voor het verkrijgen van een fluorescerend materiaal met een zinkhydroxidelaag. Optioneel kan het fluorescerende materiaal eerst gesuspendeerd worden in water met behulp van een 10 waterglas waarna er, onder invloed van zinkionen, SiOz vanuit opgeloste toestand op het fluorescerende materiaal kan neerslaan. Hierna wordt natriumhydroxide toegevoegd, zodat er een zinkhydroxidelaag op het fluorescerende materiaal gevormd wordt. Het behandelde fluorescerende materiaal heeft een goede lichtgevoeligheid en kan als filmmateriaal voor beeldbuizen van kleurentelevisies worden toegepast in een mengsel met een ammoniumbichromaat bevattende waterige polyvinylalcoholoplossing.

15 Over het algemeen omvat een fluorescerende film een hoeveelheid van strepen of puntjes, welke gevormd worden door het toepassen van een mengsel van een fluorescerend materiaal en een slurry van polyvinylalcohol (PVA) en ammoniumdichromaat (ADC) op het beeldscherm, welke vervolgens gedroogd wordt, blootgesteld wordt aan licht en gewassen.

In dit geval zouden de strepen of puntjes sterk moeten hechten aan het beeldscherm, kleurmenging 20 moeten voorkomen, en een uniforme en dichte fluorescerende film moeten vormen, welke significant afhangt van de oppervlaktebehandeling van het fluorescerende materiaal dat neergeslagen is op het beeldscherm.

Een werkwijze voor het behandelen van het oppervlak van het fluorescerende materiaal omvat conventioneel de stappen van het toevoegen van een waterglas (K2O.Si02)-oplossing aan een dispersie van een 25 fluorescerend materiaal, en vervolgens het verder daaraan toevoegen van een zout van bijvoorbeeld zink, aluminium, barium etc., om een colloïdale fase van een metaalsilicaat neer te slaan welke hecht aan het oppervlak van het fluorescerende materiaal.

Hoewel een dergelijke conventionele werkwijze duidelijke gevormde strepen of puntjes van het fluorescerende materiaal produceert zonder kleurmenging, treedt daar het probleem op dat de adhesiekracht van het 30 fluorescerende materiaal aan de beeldbuis van een kathodestraalbuis zwak is, en de verkregen fluorescerende film niet dicht is.

Bovendien omvat de fluorescerende film die afgezet is op het beeldscherm van de kathodestraalbuis van een kleurentelevisieontvanger drie soorten fluorescerend materiaal respectievelijk rood-, blauw- en groenkleurend. Derhalve, indien de adhesiekracht van het fluorescerende materiaal aan het beeldscherm 35 zwak is, neigen de strepen of puntjes ertoe van het beeldscherm af te scheiden, waardoor de kwaliteit van de kathodestraalbuis verslechterd.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding deze nadelen van de conventionele fluorescerende film neergeslagen op het beeldscherm van een kathodestraalbuis te ondervangen.

Verrassenderwijze is nu gevonden dat het mogelijk is de adhesie van fluorescerend materiaal voor een 40 beeldscherm van een kathodestraalbuis te verbeteren, door aan een mengsel van een waterglas en een dispersie van fluorescerend materiaal silicadeeltjes (Si02-deeltjes) toe te voegen in een bepaalde concentratie en deze deeltjes te laten neerslaan op het oppervlak van het fluorescerende materiaal.

De in de aanhef beschreven werkwijze is nu volgens de onderhavige uitvinding gekenmerkt, doordat, voordat het metaalzout in een geschikte concentratie wordt toegevoegd aan het genoemde mengsel 45 silicadeeltjes in een concentratie van 0,3-5 gew.% per hoeveelheid van het genoemde fluorescerende materiaal worden toegevoegd, zodat de silicadeeltjes vasthechten aan het oppervlak van het fluorescerende materiaal.

Het volgens de uitvinding verkregen fluorescerende materiaal heeft een bijzonder sterke adhesiekracht aan een beeldscherm, zelfs als er verder geen gebruik wordt gemaakt van een extra organisch kleefmiddei. 50 Met het materiaal kan een heldere, uniforme en dichte fluorescerende film op een beeldbuis gevormd worden, zonder kleurmenging.

Uit DE 3.505.477-A1 is overigens een werkwijze bekend waarbij een fluorescerend materiaal op specifieke wijze wordt behandeld met een waterige suspensie die waterglas bevat. De werkwijze vereist een behandeling met een ultrasone golven, hetgeen de reactor voor de bereiding gecompliceerder maakt dan 55 een reactor voor een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding. Een geschikte Si02-concentratie. de behandeling met silicadeeltjes of de behandeling met een metaalzout wordt niet genoemd.

US 3.887.753 beschrijft een werkwijze voor de behandeling van fosfor voor fluorescerende films. Dit 194975 2 octrooischrift is gericht op de verbetering van de optische stabiliteit en de stralingshelderheid van een fluorescerende film. In de beschreven werkwijze wordt de bereiding van een lichtgevoelige samenstelling beschreven door gebakken fosfor bedekt met een mengsel van Si02 en GeOz of Si02 en W03 te disperge-ren in een waterige polyvinylalcoholoplossing met een beschermend dispergeermiddel, zoals bijvoorbeeld 5 een colloïdaal silica. De slurrie wordt aangebracht op een binnenoppervlak van een beeldbuis en gedroogd en verhit. Het toevoegen van een metaalzout om het colloïdale silica te laten neerslaan op de fosfordeeltjes wordt niet genoemd. De concentratie van het dispergeermiddel dient volgens US 3.887.753 laag te zijn om een bevredigend stralingsniveau te behouden.

Deze werkwijze is niet alleen duidelijk anders dan de onderhavige, ook de functies die de Si02-deeltjes 10 bij deze werkwijze hebben is een heel andere. In US 3.887.753 dienen deze deeltjes als dispergeermiddel om de fluorescerende deeltjes te beschermen tegen mechanisch breken wanneer ze worden gedispergeerd in de harsoplossing.

Er is gevonden dat een lage hoeveelheid silicadeeltjes geen voldoende grote adhesiekracht geeft.

Bij minder dan 0,3 gew.% van de toegevoegde hoeveelheid van de silicadeeltjes wordt geen voldoende 15 adhesiekracht verkregen. Verder wordt voor groter dan 5 gew.% van de toegevoegde silicadeeltjes de adhesiekracht niet alleen verminderd, maar eveneens wordt de luminescentie van het fluorescerende materiaal verminderd vanwege het feit dat het silica-elektronenstralen absorbeert.

Zoals getoond in de aangehechte tekening wordt de adhesiekracht vergroot in verhouding tot de toegevoegde hoeveelheid van de silicadeeltjes waarbij het maximum bij ongeveer 3 gew.% daarvan ligt, en 20 daarna verminderd tot de grens bij ongeveer 5 gew.% daarvan.

Meer geprefereerd is de toegevoegde hoeveelheid van de silicadeeltjes 0,5—3 gew.%.

De grootte van de silicadeeltjes is bij voorkeur 0,06—0,3 pm. Wanneer deze groter is dan 0,3 pm, treden er kleurrestfenomenen op, terwijl, wanneer deze lager is dan 0,06 pm, de breedte van de strepen toeneemt.

25 Figuur 1 is een grafiek die de relatie laat zien tussen de adhesiekracht van het fluorescerende materiaal en de toegevoegde hoeveelheid silicadeeltjes.

Ten eerste wordt een fluorescerend materiaal volledig gedispergeerd in zuiver water met behulp van een inrichting zoals een roerder, waaraan op zijn beurt een gegeven hoeveelheid waterglasoplossing (waterglas-30 oplossing bevattende 18% K2O.Si02) wordt toegevoegd, en het mengsel gedurende een lange tijd geroerd wordt onder vorming van een dispersie van het fluorescerende materiaal.

Daarnaast wordt een geschikte hoeveelheid silicadeeltjes in een kogelmolen gestopt met een kleine hoeveelheid waterglasoplossing, en het mengsel wordt gedurende 24 uur onder natte condities gemalen ter verkrijging van een volledige dispersie van de silicadeeltjes.

35 Een mengsel van de dispersie van het fluorescerende materiaal en de dispersie van de silicadeeltjes wordt voldoende geroerd, en daarna samengevoegd met een gegeven hoeveelheid van een zoutoplossing, zoals een 2%’s zinkoplossing (2%’s zinkoplossing wordt verkregen door een voldoende hoeveelheid aan zink in de vorm van zinksulfaat aan de oplossing toe te voegen), zodat zinksilicaat vanwege het waterglas neergeslagen wordt om aan het oppervlak van het fluorescerende materiaal te hechten samen met de 40 silicadeeltjes.

Om het mengsel te stabiliseren, wordt een basische oplossing zoals ammonia, natriumhydroxide, etc. toegevoegd om de pH van het mengsel op 7-8 in te stellen.

Het aldus behandelde fluorescerende materiaal wordt gefilterd, gedroogd gedurende 24 uur bij een temperatuur van 100-120°C, en vervolgens door een 250 mesh zeef gepasseerd om het fluorescerende 45 materiaal volgens de uitvinding af te scheiden.

Voorbeeld 1 300 g van een groen fluorescerend materiaal (ZnS : Cu, Au, Al) werd toegevoegd aan 1 liter zuiver water, dat voldoende geroerd werd om een dispersie te vormen. 3 ml waterglasoplossing (waterglasoplossing 50 bevattende 18% K20.SiO2) werd aan de dispersie, welke geroerd werd, toegevoegd.

Daarnaast werd 1,5 g van de silicadeeltjes in een kogelmolen gestopt samen met een geschikte hoeveelheid zuiver water en 0,5 ml waterglasoplossing, en het mengsel werd gedurende 24 uur gemalen onder verkrijging van een dispersie van de silicadeeltjes.

Een mengsel van de dispersie van het fluorescerende materiaal en de dispersie van de silicadeeltjes 55 werd gedurende 1 uur geroerd, en daarna samengevoegd met 10 ml van een 2%'s zinkoplossing (gemaakt van zinksulfaat). Vervolgens werd een geschikte hoeveelheid ammonia aan het mengsel toegevoegd, waardoor de pH daarvan op 7 werd ingesteld.

Claims (1)

1. 5 Voorbeeld 2 In hoofdzaak werd dezelfde werkwijze als in voorbeeld 1 uitgevoerd ter verkrijging van een fluorescerend materiaal behalve dan dat de toegevoegde hoeveelheid silicadeeltjes 3 g was. Voorbeeld 3 10 in hoofdzaak werd dezelfde werkwijze ais in voorbeeid 1 uitgevoerd onder verkrijging van een fluorescerend materiaal behalve dan dat de toegevoegde hoeveelheid van de silicadeeltjes 6 g was. De adhesiekrachten van de fluorescerende materialen die aldus werden verkregen in de voorbeelden 1-3, werden getest onder gebruikmaking van de volgende werkwijze: Het fluorescerende materiaal werd gemengd met een geschikte hoeveelheid van een slurry van 15 PVA-ADC, welke aangebracht werd op het beeldscherm van een kathodestraalbuis en gedroogd. Het beeldscherm bekleed met het fluorescerende materiaal werd blootgesteld aan licht door een lichtfilter dat geleidelijk variërende hoeveelheden licht liet passeren, en gewassen. Vervolgens werd het beeldscherm verdeeld in gedeelten waarin het fluorescerende materiaal sterk aan het beeldscherm hechtte door volledig blootgesteld te zijn aan het licht en in gedeelten waarin het fluorescerende materiaal nauwelijks aan het 20 beeldscherm hechtte, omdat de strepen of puntjes niet gevormd waren vanwege het blootstellen aan een verminderde hoeveelheid licht. De adhesiekracht van het fluorescerende materiaal aan het beeldscherm werd relatief weergegeven. In figuur 1 wordt een grafiek getoond om de variatie van de adhesiekracht ten opzichte van de toegevoegde hoeveelheid silicadeeltjes te illustreren. De adhesiekracht van het fluorescerende materiaal aan het 25 beeldscherm wordt aanzienlijk vergroot volgens het oppervlaktebehandelproces volgens de uitvinding. De adhesiekracht nam namelijk toe voor de fluorescerende materialen van de voorbeelden 1, 2 en 3 respectievelijk met ongeveer 5%, 10% en 23%, en de adhesiekracht tussen de deeltjes en hun fluorescerende materiaal nam eveneens toe onder vorming van een dichte fluorescerende film. 30 Werkwijze voor het behandelen van het oppervlak van een fluorescerend materiaal, omvattende het onder roeren toevoegen van een geschikte hoeveelheid waterglas (K2O.Si02) aan een dispersie van een 35 fluorescerend materiaal, en het toevoegen van een metaalzout aan het mengsel van de dispersie en het waterglas, met het kenmerk, dat voordat het metaalzout in een geschikte concentratie wordt toegevoegd, aan het genoemde mengsel silicadeeltjes in een concentratie van 0,3-5 gew.% per hoeveelheid van het genoemde fluorescerende materiaal wordt toegevoegd, zodat de silicadeeltjes vasthechten aan het oppervlak van het fluorescerend materiaal. Hierbij 1 blad tekening