专利名称：生产荧光材料的方法
技术领域：
本发明涉及生产用于制造阴极射线管(CRT)荧光粉层的荧光材料的方法，尤其涉及生产高亮度和良好色纯度的涂有色素荧光粉材料的方法。
当荧光粉材料接收电子束或紫外线时辐射可见射线。用在阴极射线管的荧光粉材料包括吸收电子束或紫外线能量的基质材料和当从基质材料接收能量时辐射可见射线的激活剂。作为基质材料，通常使用钙、钡、铍、镁、锌和镉的氧化物、硫化物、硒化物和氟化物以及硅酸盐、磷酸盐、砷酸盐和钨酸盐。作为激活剂，通常使用锰、镁、铜、铋、锑、铅、钛和各种稀土元素。
通过混合基质材料和激活剂并对其焙烧生产出荧光粉材料。焙烧的材料然后被洗涤和球磨，并将色素涂在球磨的材料以增加材料的色纯和对CRT屏板的粘附力。色素减小不希望有的波长的光，并且通过吸收在屏板表明反射的外部光而大大地提高了再现图像的对比度。涂有色素的材料经洗涤、干燥和过滤以生产出最终的荧光粉材料。在日本待审专利50-56416中，包含色素和阿拉伯树胶的成分加到涂有明胶的荧光粉材料中，目的是将色素涂在涂有明胶的荧光粉材料上，由此由于静电力，明胶的正电荷就吸引阿拉伯树胶上的负电荷。然后通过加硬化剂，对涂有色素的荧光粉材料在110℃20小时内进行热定形或者在低于5℃时进行冷定形。
但是，在常规方法中，色素可能从荧光粉材料脱落或分离，由此就破坏了色纯。另外，在色素和阿拉伯树胶混合工序期间，色素可能聚集，这样色素就不能均匀地涂在荧光粉材料上，荧光粉材料的亮度将下降。当荧光粉材料用在高分辨率和高对比度的CRT中时，这个缺点将引起更严重的问题。
本发明目的是提供生产荧光材料的法，其能防止色素从裸荧光粉材料脱落，由此产生出高色纯的荧光粉材料。
本发明另一目的是提供生产荧光材料的方法，其能防止当将色素粘附于裸荧光粉材料上时色素发生聚集，由此能够均匀地将色素涂在裸荧光粉材料上，并增加荧光粉材料的亮度。
为了实现上述目的，本发明的生产荧光材料的方法包括下列步骤将裸荧光粉材料和水混合，将粘结剂加到裸荧光粉材料和水的混合物中生产出粘附粘结剂的荧光液，将第一表面活性剂加到粘附粘结剂的荧光液中。然后将包含第二表面活性剂和色素的色素分散溶液加到粘附粘结剂的荧光液中生产出涂有色素的荧光粉，对最终涂有色素的荧光粉进行洗涤和干燥。最好是第一和第二表面活性剂独立地选自下述材料构成的组二亚萘基-二磺酸碳酸钠(dinaphthylen-disulfonic acidic soda)，丙烯酸乳剂(acrylic emulsion)和阿拉伯树胶(gum arabic)。
为更好地理解本发明，现在参考下述公开和所附权利要求详细说明。
在根据本发明生产荧光粉材料的方法中，裸荧光粉材料(原始荧光粉材料)和水混合，并将粘结剂加到裸荧光粉材料和水的混合物中以生产出粘附粘结剂的荧光液。几乎所有的常规荧光粉都能用作为本发明的裸荧光粉材料，优选例子包括Y2O2S:Eu,Y2O3:Eu,ZnS:AgCl,ZnS:Cu,Au,Al,Zn3(PO4)2:Mn和基于包含诸如Y2O2S,La2O2S和GdO2S基质材料及诸如Eu,Tb,Sm,Ce和Pr激活剂的荧光粉材料的烯土元素。粘结剂例子包括明胶(gelatin)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)，酷蛋白(casein)，硅酸钾(potassium silicate)，氢氧化锌和磷酸镁。在将粘合剂加到荧光粉之后，用诸如乙酸之类的酸调节粘附粘结剂的荧光液的pH值优选为低于4.0，使得裸荧光粉材料能够在其表面上均匀地吸收粘结剂。然后，按每100份重量的裸荧光粉材料加入0.2～0.8份重量的表面活性剂以改善表面粘附力和均匀地分散粘结剂。
同时，按每100份重量的色素0.02-0.08份重量的表面活性剂加入到色素中，该色素在水中球磨48小时以上以生产出色素分散的溶液。几乎所有的常规色素都能用于本发明，优选例子包括α-Fe2O3和CoO·nAl2O3。
将色素分散的溶液加入粘附粘结剂的荧光液中，然后搅拌。生产出的涂有色素的荧光粉用水洗涤，并在100～120℃时干燥24小时以上。本发明中，当表面活性剂的量在上述范围之外时，色素可能从荧光粉材料脱落和聚集。表面活性剂的优选例子包括二亚萘基二磺酸碳酸钠，丙烯酸乳剂和阿拉伯树胶，并且各种高分子羧酸的钠盐能用作为表面活性剂。
为了更全面地说明本发明的优选实施例，给出下面详细例子。
例1Y2O2S:Eu和水混合，并在加入明胶的同时搅拌。用乙酸调节溶液的pH值为3.4。然后，按每100g Y2O2S:Eu加0.6g二亚萘基二磺酸碳酸钠于粘附明胶的荧光粉中。为制备色素分散的溶液，0.04g的二亚萘基二磺酸碳酸钠与100g色素(α-Fe2O3)混合，并用水搅拌溶液48小时以分散色素。
色素分散的溶液加到粘附明胶的荧光粉中，使得0.2g的色素被加到100g的Y2O2S:Eu。调节混合液pH值低于4.0。粘附色素的荧光粉用水洗涤，去水，在110℃下干燥涂有色素的荧光粉25小时。
例2ZnS:Ag,Cl和水混合，并在加明胶同时搅拌。用乙酸调节溶液pH值为4.0。然后按每100g ZnS:Ag,Cl加0.6g二亚萘基二磺酸碳酸钠于粘附明胶的荧光粉中。为制备色素分散的溶液，0.04g二亚萘基二磺酸碳酸钠与100g色素(CoO·nAl2O3)混合，溶液用水搅拌48小时以分散色素。
把色素分散的溶液加到粘附明胶的荧光粉，使得100g ZnS:Ag,Cl中加有2g色素。用乙酸调节混合液的pH值低于4.0。粘附色素的荧光粉用水洗涤，去水，在110℃下干燥涂有色素的荧光粉25小时。
比较例1100gY2O2S:Eu,0.12gα-Fe2O3和0.33g阿拉伯树胶混合，并将明胶加到该混合液。用乙酸调节溶液的pH值为4.0。粘附色素的荧光粉冷却到5℃，戊二醛作为硬化剂加入溶液中。固体产品被用水洗涤，去水，在120℃下干燥涂有色素的荧光粉固体36小时。
比较例2100g ZnS:Ag,Cl,0.12g CoO·nAl2O3和0.3g阿拉伯树胶混合，并将0.3g明胶加到该混合液。用乙酸调节该溶液pH值为4.0。粘附色素的荧光液冷却到8℃，戊二醛作为硬化剂加入溶液中。固体产品用水洗涤，去水，在120℃下干燥涂有色素的荧光粉固体36小时。
从例1-2和比较例1-2可以看出，根据本发明的涂有色素的荧光粉与常规涂有色素的荧光粉相比表现出高出5-7％的亮度。因此，本发明的荧光粉材料与常规荧光粉材料相比能用2～3wt％和较少的色素制备。另外，根据本发明的荧光粉材料在CRT屏板上能够形成更规则和均匀的荧光粉层。
本申请要求1997年12月15日申请的韩国专利申请No.97-68787的优先权，这里其内容作为参考引用。尽管本发明已参考优选实例了详细说明，本领域技术人员仍可理解在不脱离所附权利要求提出的本发明精神和范围之下能够做出各种改进和替换。
权利要求
1．一种生产荧光材料的方法，包括以下步骤将裸荧光材料和水混合，将粘结剂加到裸荧光粉材料和水的混合物中，获得粘附粘结剂的荧光液；将第一表面活性剂加到粘附粘结剂的荧光液中；将包含第二表面活性剂和色素的色素分散溶液加到粘附粘结剂的荧光液中，以获得涂有色素的荧光粉；和洗涤和干燥涂有色素的荧光粉。
2．根据权利要求1的方法，其中第一和第二表面活性剂独立地选自于由二亚萘基二磺酸碳酸钠，丙烯酸乳剂和阿拉伯树胶构成的组。
3．根据权利要求1的方法，其中第一表面活性剂的量是每100份重量的裸荧光粉材料有0.2-0.8份的重量。
4．根据权利要求1的方法，其中色素分散溶液是通过在水中球磨第二表面活性剂和色素达48小时以上生产的。
5．根据权利要求1的方法，其中第二表面活性剂的量是每100份重量的色素有0.02-0.08份的重量。
6．根据权利要求1的方法，还包括调节粘附粘结剂的荧光液的pH值到低于4.0的步骤。
全文摘要
提供一种生产荧光粉材料的方法,该方法包括步骤:混合裸荧光粉材料和水,将粘结剂加到裸荧光粉材料和水的混合物中以生产粘附粘结剂的荧光液,将第一表面活性剂加到粘附粘结剂的荧光液中。然后将包含第二表面活性剂和色素的色素分散溶液加到粘附粘结剂的荧光液以生产出涂有色素的荧光粉;洗涤和干燥最终涂有色素的荧光粉。
文档编号C09K11/00GK1228463SQ9812715
公开日1999年9月15日 申请日期1998年12月15日 优先权日1997年12月15日
发明者朴万基, 金昌镐 申请人:三星电管株式会社