RU2664143C2 - Method for applying protective film on surface of phosphor dots - Google Patents
Method for applying protective film on surface of phosphor dots Download PDFInfo
- Publication number
- RU2664143C2 RU2664143C2 RU2016110218A RU2016110218A RU2664143C2 RU 2664143 C2 RU2664143 C2 RU 2664143C2 RU 2016110218 A RU2016110218 A RU 2016110218A RU 2016110218 A RU2016110218 A RU 2016110218A RU 2664143 C2 RU2664143 C2 RU 2664143C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phosphor
- solution
- amount
- suspension
- phosphors
- Prior art date
Links
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 163
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 81
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 title claims description 25
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 49
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 10
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000004297 night vision Effects 0.000 abstract description 2
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 abstract description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 60
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 59
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 50
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 42
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 21
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 19
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 19
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 19
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 18
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 18
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 17
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 17
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 13
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 12
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 5
- -1 REE halides Chemical class 0.000 description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 4
- 229910052784 alkaline earth metal Chemical class 0.000 description 4
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 150000004770 chalcogenides Chemical class 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 2
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 2
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical class [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- BKQMNPVDJIHLPD-UHFFFAOYSA-N OS(=O)(=O)[Se]S(O)(=O)=O Chemical class OS(=O)(=O)[Se]S(O)(=O)=O BKQMNPVDJIHLPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical group [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004110 Zinc silicate Substances 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- OEYIOHPDSNJKLS-UHFFFAOYSA-N choline Chemical compound C[N+](C)(C)CCO OEYIOHPDSNJKLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001231 choline Drugs 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N lead oxide Chemical compound [O-2].[Pb+2] HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- XSMMCTCMFDWXIX-UHFFFAOYSA-N zinc silicate Chemical compound [Zn+2].[O-][Si]([O-])=O XSMMCTCMFDWXIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019352 zinc silicate Nutrition 0.000 description 1
- UQMZPFKLYHOJDL-UHFFFAOYSA-N zinc;cadmium(2+);disulfide Chemical class [S-2].[S-2].[Zn+2].[Cd+2] UQMZPFKLYHOJDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical class [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
- C09K11/025—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
- C01B33/145—Preparation of hydroorganosols, organosols or dispersions in an organic medium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической промышленности, в частности, к способу защиты поверхности люминофоров от воздействия факторов окружающей среды и может быть использовано для защиты поверхности люминофоров от воздействия факторов окружающей среды с целью повышения светотехнических и эксплуатационных параметров этих люминофоров.The invention relates to the chemical industry, in particular, to a method for protecting the surface of phosphors from environmental factors and can be used to protect the surface of phosphors from environmental factors in order to increase the lighting and operational parameters of these phosphors.
Как известно, химические и физические свойства люминофоров напрямую зависят от качественного состава этих люминофоров (Медведева С.А. Химия и физика соединений AIIBVI (перевод с английского). - М.: Мир. - 1970. - 624 с.). Вещества, образующие кристалл люминофора (матрица, активаторы, компоненты минерализаторов), могут иметь разную реакционную устойчивость по отношению к посторонним химическим веществам, вступающим в непосредственный контакт с кристаллофосфором в процессе промышленного использования люминофора. Следствием разрушения люминесцентного кристалла является постепенная потеря веществом люминесцентных свойств, проявляющаяся снижением начального уровня яркости, сдвигом полос в спектрах поглощения и излучения, что изменяет оттенок и цвет свечения люминофора, приводя его в негодность. К числу таких люминофоров относятся структуры на основе галогенидов и оксигалогенидов РЗЭ, алюминатные соединения и кристаллофосфоры на основе сульфидов ЩЗМ (Моррисон С. Химическая физика поверхности твердого тела. М.: Мир. - 1980. - 489 с.). Люминесцентные характеристики указанных веществ являются уникальными и, учитывая их широкое применение в различных отраслях промышленности и науки, особую актуальность приобретает вопрос защиты поверхности малоустойчивых люминофоров.As you know, the chemical and physical properties of phosphors directly depend on the qualitative composition of these phosphors (Medvedeva SA Chemistry and physics of compounds A II B VI (translated from English). - M .: Mir. - 1970. - 624 p.). The substances that form the phosphor crystal (matrix, activators, components of mineralizers) can have different reaction stability with respect to foreign chemicals that come into direct contact with crystallophosphorus during the industrial use of the phosphor. The destruction of a luminescent crystal results in a gradual loss of luminescent properties by the substance, which is manifested by a decrease in the initial brightness level, a shift of the bands in the absorption and emission spectra, which changes the hue and color of the phosphor luminescence, rendering it unusable. Such phosphors include structures based on REE halides and oxyhalides, aluminate compounds, and crystalline phosphors based on schZM sulfides (Morrison S. Chemical physics of a solid surface. M .: Mir. - 1980. - 489 p.). The luminescent characteristics of these substances are unique and, given their wide application in various industries and science, the issue of surface protection of low-stability phosphors is of particular relevance.
Основной проблемой при разработке способа нанесения поверхностного покрытия является поиск инертного соединения, способного образовать прочные связи с поверхностными атомами кристаллов люминофора, создавая при этом цепочечные структуры, приводящие к капсулированию частицы с тем условием, чтобы поверхностное покрытие было достаточно прозрачным (Guo Chongfeng, Chu Benli, Xu Gian, Su Qiang. Surface treatment of alkaline sulfides based phosphor. // Chem. Res. Chinese u. - 2004. - Vol. 20. - №3. - P. 253-257).The main problem in developing a method for applying a surface coating is the search for an inert compound capable of forming strong bonds with the surface atoms of phosphor crystals, while creating chain structures leading to the encapsulation of the particle so that the surface coating is sufficiently transparent (Guo Chongfeng, Chu Benli, Xu Gian, Su Qiang. Surface treatment of alkaline sulfides based phosphor. // Chem. Res. Chinese u. - 2004. - Vol. 20. - No. 3. - P. 253-257).
В патенте США №4690832, 1987 г., кл. С09K 11/475 описан способ модифицирования поверхности люминофоров на основе оксигалогенидов и оксихалькогенидов РЗЭ путем их обработки неорганическими кремнийсодержащими соединениями из водных растворов: растворами силиката калия и соединений металлов II группы с последующим прокаливанием обработанного продукта на воздухе при 400-800°С в течение 0,5-3 часов.In US patent No. 4690832, 1987, CL. С09K 11/475 describes a method for modifying the surface of phosphors based on oxyhalides and oxychalcogenides of REEs by treating them with inorganic silicon-containing compounds from aqueous solutions: solutions of potassium silicate and Group II metal compounds, followed by calcining the treated product in air at 400-800 ° C for 0, 5-3 hours.
Известен способ обработки частиц люминофора с формированием пленки диоксида кремния методом пиролитического разложения силана при температуре 500°С (U.S. Patent №4855189).A known method of processing phosphor particles with the formation of a film of silicon dioxide by pyrolytic decomposition of silane at a temperature of 500 ° C (U.S. Patent No. 4855189).
Недостатком указанных способов является использование высоких температур, при которых возможен спад светотехнических характеристик люминофора.The disadvantage of these methods is the use of high temperatures at which a decline in the lighting characteristics of the phosphor is possible.
Известно техническое решение (Заявка ФРГ №2747509, 1979 г., кл. С09K 11/02.), в котором на поверхность люминофора на основе сульфидов цинка и цинка - кадмия наносят покрытие из стекловидной массы. Позднее, этот метод был доработан (Патент РФ №2401293, 2008 г., кл. С09К 11/77) и предложен следующий способ модифицирования антистоксовых люминофоров на основе оксихлоридов РЗЭ. Сущность метода заключается в обработке люминофора легкоплавким стеклом состава SiO2 10,5 мас. %, В2О3 14,6 мас. %, Al2O3 1,1 мас. %, PbO - остальное.A technical solution is known (Application of Germany No. 2747509, 1979, class C09K 11/02.), In which a vitreous coating is applied to the surface of a phosphor based on zinc sulfides and zinc-cadmium sulfides. Later, this method was finalized (RF Patent No. 2401293, 2008, class C09K 11/77) and the following method for modifying anti-Stokes phosphors based on REE oxychlorides was proposed. The essence of the method is to process the phosphor with a low-melting glass of the composition SiO 2 10.5 wt. %, In 2 About 3 14.6 wt. %, Al 2 O 3 1.1 wt. %, PbO - the rest.
Недостатком настоящего метода является наличие в составе стекловидного покрытия оксида свинца, который приводит к изменению состава матрицы и тушит люминесценцию.The disadvantage of this method is the presence of lead oxide in the glassy coating, which leads to a change in the composition of the matrix and quenches the luminescence.
Известен способ (U.S. Patent №3264133) поверхностной обработки частиц люминофора с формированием пленки диоксида титана методом обработки частиц люминофора спиртовым раствором галогенсодержащего соединения, в частности, хлорида титана, с последующей отмывкой и отжигом.The known method (U.S. Patent No. 3264133) for surface treatment of phosphor particles with the formation of a titanium dioxide film by treating phosphor particles with an alcohol solution of a halogen-containing compound, in particular titanium chloride, followed by washing and annealing.
Недостатком данного способа является использование тетрахлорида титана, который представляет собой сильно дымящую на воздухе жидкость с едким запахом и является токсичным веществом.The disadvantage of this method is the use of titanium tetrachloride, which is a strongly fuming liquid in the air with a pungent odor and is a toxic substance.
Известен промышленный способ обработки частиц люминофора раствором силиката калия (Б.М. Гугель, "Люминофоры для электровакуумной промышленности", 1967, М., "Энергия", с. 76-87; Казанкин О.Н., Марковский Л.Я., Миронов И.А. и другие. "Неорганические люминофоры", 1975, Л. "Химия", с. 108-111), который дает хорошие результаты по сыпучести порошка люминофора, но, в результате процесса гидролиза матрицы и активатора, вследствие воздействия сильно щелочной среды, происходит снижение яркости и срока службы люминофора.A well-known industrial method of processing phosphor particles with a solution of potassium silicate (B. M. Gugel, "Phosphors for the electric vacuum industry", 1967, M., "Energy", S. 76-87; Kazankin ON, Markovsky L.Ya., Mironov I.A. et al. "Inorganic phosphors", 1975, L. "Chemistry", pp. 108-111), which gives good results on the flowability of the phosphor powder, but, as a result of the hydrolysis of the matrix and activator, due to the influence of strongly alkaline environment, there is a decrease in the brightness and life of the phosphor.
В авторском свидетельстве (А.с. СССР №415286, БИ №6, 1974, с. 70) описан способ нанесения пленки силиката цинка путем обработки порошка люминофора соответствующими растворами солей минеральных кислот.The author's certificate (AS USSR No. 415286, BI No. 6, 1974, p. 70) describes a method of applying a zinc silicate film by treating the phosphor powder with appropriate solutions of salts of mineral acids.
Однако указанный способ не обеспечивает сплошного капсулирования частиц люминофора и способствует разрушению малоустойчивых к водным средам люминесцентных соединений (люминофоров на основе халькогенидов щелочноземельных металлов) в процессе нанесения защитной пленки.However, this method does not provide continuous encapsulation of phosphor particles and contributes to the destruction of luminescent compounds (phosphors based on alkaline earth metal chalcogenides) that are unstable to aqueous media during the process of applying a protective film.
Известен способ (US Patent №5087523) обработки частиц люминофора с формированием двойной пленки диоксида кремния и оксида алюминия методом химического парофазного осаждения. Недостатком этого метода являются дороговизна, невозможность обработки больших партий люминофора и усложнение конструкции реактора для нанесения покрытия.A known method (US Patent No. 5087523) for processing phosphor particles with the formation of a double film of silicon dioxide and aluminum oxide by chemical vapor deposition. The disadvantage of this method is the high cost, the inability to process large batches of phosphor and the complexity of the design of the reactor for coating.
В заявке РФ №2013111302/05, 2013 г., С09K 11/80 предложен способ модифицирования поверхности силикатных люминофоров фторидным покрытием, включающем в себя фторированный неорганический агент, фторированный органический агент или их комбинацию. Также предложена схема нанесения двойного покрытия, состоящего из фторида и оксидов MgO, Al2O3, Y2O3, La2O3, Gd2O3, Lu2O3 и SiO2 посредством осаждения на поверхности кристалла указанных соединений из жидкой фазы.In the application of the Russian Federation No. 2013111302/05, 2013, С09K 11/80, a method is proposed for modifying the surface of silicate phosphors with a fluoride coating, including a fluorinated inorganic agent, a fluorinated organic agent, or a combination thereof. Also proposed is a scheme for applying a double coating consisting of fluoride and oxides MgO, Al 2 O 3 , Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Lu 2 O 3 and SiO 2 by deposition on the crystal surface of these compounds from liquid phase.
В патенте США №6359048 описывается неводная система на алкидной основе, содержащая люминофор.US Pat. No. 6,359,048 describes a non-aqueous alkyd-based system containing a phosphor.
Недостатком этой системы является необходимость использования основы - алкидной смолы и разбавителя, выделяющего органические пары, - горючие и обычно имеющие сильный запах. Кроме того, очистка оборудования для окраски также требует применения растворителя с теми же опасными свойствами.The disadvantage of this system is the need to use a base - an alkyd resin and a diluent emitting organic vapors - combustible and usually have a strong odor. In addition, cleaning paint equipment also requires the use of a solvent with the same hazardous properties.
Патент РФ №2236434 касается многостадийного процесса получения люминофора, включающего на последней стадии ультразвуковую обработку частиц люминофора в водно-силиконовом золе при 25 кГц для покрытия их тонкой силикатной пленкой, защищающей частицы от воды. Способ включает стадию сортировки частиц люминофора вручную для удаления несветящихся побочных продуктов и люминофоров с отличающейся длиной волны излучения. Метод малопригоден для промышленного применения.RF patent No. 2236434 relates to a multistage process for producing a phosphor, including at the last stage ultrasonic treatment of phosphor particles in water-silicone ash at 25 kHz to cover them with a thin silicate film that protects the particles from water. The method includes the step of manually sorting the phosphor particles to remove non-luminous by-products and phosphors with different radiation wavelengths. The method is unsuitable for industrial use.
В японском патенте №2929162 предложен способ улучшения свойств люминофора, заключающийся в том, что на поверхности люминофоров, состоящих из оксидов металлов (кальция, алюминия, стронция, бария, церия) с добавкой активаторов из редкоземельных элементов, получают водонерастворимую или труднорастворимую в воде пленку, образующуюся в результате воздействия в водной среде кислоты или любого соединения, обладающего свойствами кислоты, на оксид металла, образующего люминофор.Japanese patent No. 2929162 proposes a method for improving the properties of a phosphor, which consists in the fact that on the surface of phosphors consisting of metal oxides (calcium, aluminum, strontium, barium, cerium) with the addition of activators from rare earth elements, a water-insoluble or hardly soluble film in water is obtained, formed as a result of exposure to an aqueous medium of an acid or any compound having the properties of an acid to a metal oxide forming a phosphor.
Способ состоит в том, что люминофор помещают в водный раствор, содержащий кислоту или хотя бы одно соединение, обладающее кислотным действием. Обработку люминофора можно также осуществлять распылением на его поверхности водного раствора, который содержит кислоту или хотя бы одно соединение, обладающее кислотным действием. Третий вариант реализации способа состоит в том, что люминофор помещают в газовую среду, содержащую в высокой концентрации водные пары кислоты или водные пары хотя бы одного соединения, обладающего кислотным действием.The method consists in placing the phosphor in an aqueous solution containing an acid or at least one compound having an acidic effect. The processing of the phosphor can also be carried out by spraying on its surface an aqueous solution that contains acid or at least one compound having an acidic effect. A third embodiment of the method is that the phosphor is placed in a gaseous medium containing, in a high concentration, water vapor of acid or water vapor of at least one compound having an acidic effect.
В японской заявке №207292282 А предложен модифицированный люминофор, содержащий оксид металла, с добавкой редкоземельного элемента, обработанный кислотой, предпочтительно, фосфорной или образующим кислоту веществом.Japanese application No. 207292282 A proposes a modified phosphor containing metal oxide with the addition of a rare earth element treated with an acid, preferably a phosphoric or acid-forming substance.
Люминесцентный пигмент модифицируют погружением в 0,5-4%-ный раствор кислоты в течение 10-60 минут при 50°С.The luminescent pigment is modified by immersion in a 0.5-4% acid solution for 10-60 minutes at 50 ° C.
Однако, в описании к патенту США №6264855 сказано, что полученные указанными выше способами люминофоры теряют стойкость к воде при длительном с ней контакте при температуре 60°С, хотя их применение не вызывает особых проблем при обычной температуреHowever, in the description of US patent No. 6264855 it is said that the phosphors obtained by the above methods lose their resistance to water during prolonged contact with it at a temperature of 60 ° C, although their use does not cause special problems at ordinary temperature
В то же время, проведенные нами экспериментальные исследования воздействия различных кислот на люминесцентные композиции показали, что ряд кислот (Н3ВО3, HCl, HNO3), рекомендуемых в патенте США №6264855 не защищают от гидролиза. Кроме того, HCl и HNO3, как разбавленные, так и концентрированные, легко реагируют со всеми использованными нами люминофорами с образованием соответствующих солей, растворимых в реакционной среде, что приводит к их разрушению.At the same time, our experimental studies of the effects of various acids on luminescent compositions showed that a number of acids (H 3 BO 3 , HCl, HNO 3 ) recommended in US Pat. No. 6,264,855 do not protect against hydrolysis. In addition, HCl and HNO 3 , both diluted and concentrated, easily react with all the phosphors we used to form the corresponding salts soluble in the reaction medium, which leads to their destruction.
Известен способ обработки поверхности частиц люминофора с формированием непрерывной пленки диоксида кремния по поверхности A known method of processing the surface of the phosphor particles with the formation of a continuous film of silicon dioxide on the surface
каждой частицы люминофора обработкой люминофора раствором, содержащим комплексное соединение кремниевой кислоты с органическим четвертичным аммониевым основанием (U.S. Patent №4287227). Недостатком способа является применение органических щелочей типа холина, которые требуют длительного процесса отмывки. Соединения данного типа при температуре сушки капсулированного люминофора не разлагаются полностью и при эксплуатации способны отравлять люминофор, ухудшая его светотехнические характеристики.each phosphor particle by treating the phosphor with a solution containing a complex compound of silicic acid with an organic quaternary ammonium base (U.S. Patent No. 4,287,227). The disadvantage of this method is the use of organic alkalis such as choline, which require a long washing process. Compounds of this type at the drying temperature of the encapsulated phosphor do not decompose completely and during operation are capable of poisoning the phosphor, impairing its lighting characteristics.
Авторами статьи (Jau-Ho Jean, Szu-Ming Yang; Y2O3:Eu Red Phosphor Powders Coated with Silica // Joumal American Ceramic Society, 2000, v. 83, №8), предложен способ обработки частиц люминофора при диспергировании в этаноле с тетраэтоксисиланом (ТЭОС) и водой. Для ускорения катализа золь-гель реакции применяется соляная кислота.The authors of the article (Jau-Ho Jean, Szu-Ming Yang; Y 2 O 3 : Eu Red Phosphor Powders Coated with Silica // Joumal American Ceramic Society, 2000, v. 83, No. 8), proposed a method for processing phosphor particles when dispersed in ethanol with tetraethoxysilane (TEOS) and water. To accelerate the catalysis of the sol-gel reaction, hydrochloric acid is used.
К недостаткам способа следует отнести использование соляной кислоты, которая разрушает матрицу люминофора, так же известно, что ион хлора может вызывать отравление люминофора и тем самым снижать его яркостные характеристики.The disadvantages of the method include the use of hydrochloric acid, which destroys the phosphor matrix, it is also known that chlorine ion can cause phosphor poisoning and thereby reduce its brightness characteristics.
В патенте SU 904476 (кл. H01L 21/225, 15.02.1985 г.) описан способ получения пленкообразующих растворов на основе тетраэтоксисилана, обладающих меньшим временем созревания и увеличенным сроком службы. Способ включает растворение в смеси органического растворителя и воды катализатора и соединений легирующих элементов и гидролиз тетраэтоксисилана. Органический растворитель и вода в соотношении от 1:4 до 4:1 растворяют катализатор, смешивают с тетраэтоксисиланом и проводят его гидролиз, при этом отношение общего объема органического растворителя и воды к объему тетраэтоксисилана должно составлять от 1:3 до 2:1, затем в оставшейся части органического растворителя и воды растворяют соединения легирующих элементов и полученный раствор смешивают с раствором гидролизованного тетраэтоксисилана. В качестве катализатора для приготовления растворов по предлагаемому способу предложено использовать азотную, хлористоводородную или ортофосфорную кислоту.In the patent SU 904476 (CL H01L 21/225, 02.15.1985) a method for producing film-forming solutions based on tetraethoxysilane having a shorter ripening time and longer service life is described. The method includes dissolving in a mixture of an organic solvent and water a catalyst and compounds of alloying elements and hydrolysis of tetraethoxysilane. An organic solvent and water in a ratio of 1: 4 to 4: 1 dissolve the catalyst, mix with tetraethoxysilane and carry out its hydrolysis, while the ratio of the total volume of organic solvent and water to the volume of tetraethoxysilane should be from 1: 3 to 2: 1, then in the remaining part of the organic solvent and water dissolve the compounds of alloying elements and the resulting solution is mixed with a solution of hydrolyzed tetraethoxysilane. As a catalyst for the preparation of solutions according to the proposed method, it is proposed to use nitric, hydrochloric or phosphoric acid.
Эти кислоты, как разбавленные, так и концентрированные, легко реагируют со всеми использованными нами люминофорами с образованием соответствующих солей, растворимых в реакционной среде, что приводит к их разрушению.These acids, both diluted and concentrated, easily react with all the phosphors we used to form the corresponding salts soluble in the reaction medium, which leads to their destruction.
В качестве наиболее близкого к заявляемому изобретению аналога, которому присуща совокупность признаков, наиболее близких к совокупности существенных признаков заявляемого изобретения, выбран патент на изобретение РФ №: 2256254 C1 (Н01J 29/20, C09K 11/02, 29.12.2003 г), в котором предложен способ нанесения защитной пленки на поверхность частиц люминофора, включающий обработку поверхности частиц люминофора неорганическим соединением и сушку обработанного люминофора. Обработку ведут золем поликремниевой кислоты, синтезированной гидролизом тетраэтоксисилана в водном растворе с концентрацией аммиака 0,6-0,8 мас. %, причем обработку проводят в две стадии: сначала обрабатывают золем с концентрацией оксида кремния 0,5 масс. %, а затем золем с концентрацией оксида кремния 4 масс. %, при сушке люминофора проводят удаление аммиака.As the closest analogue to the claimed invention, which has a combination of features that are closest to the essential features of the claimed invention, the patent for the invention of the Russian Federation No. 2256254 C1 (H01J 29/20, C09K 11/02, 12/29/2003, in) which proposes a method of applying a protective film to the surface of the phosphor particles, comprising treating the surface of the phosphor particles with an inorganic compound and drying the treated phosphor. The treatment is carried out with a polysilicic acid sol, synthesized by hydrolysis of tetraethoxysilane in an aqueous solution with an ammonia concentration of 0.6-0.8 wt. %, and the treatment is carried out in two stages: first, they are treated with sol with a concentration of silicon oxide of 0.5 mass. %, and then sol with a concentration of silicon oxide of 4 mass. %, when drying the phosphor, ammonia is removed.
Способ по этому патенту состоит из следующих стадий:The method of this patent consists of the following steps:
1. Получение золя поликремневой кислоты (ПКК) с содержанием оксида кремния 11 масс. %.1. Obtaining polysilicic acid sol (PAC) with a silica content of 11 wt. %
0,6-0,8 масс. % водный раствор аммиака и ТЭОС в соотношении 1:1,5 загружают в контейнер и перемешивают в течение 4-5 часов при температуре не менее 25°С. Установлено, что при концентрации аммиака менее 0,6 масс. % гидролиз идет не до конца и образуются неустойчивые расслаивающиеся эмульсии ТЭОС, а при концентрациях аммиака выше 0,8 масс. % устойчивость золей резко падает ввиду старения (укрупнения) ПКК.0.6-0.8 mass. % aqueous solution of ammonia and TEOS in a ratio of 1: 1.5 is loaded into a container and stirred for 4-5 hours at a temperature of at least 25 ° C. It was found that when the concentration of ammonia is less than 0.6 mass. % hydrolysis is not complete and unstable exfoliating emulsions of TEOS are formed, but at ammonia concentrations above 0.8 mass. % sol stability drops sharply due to the aging (enlargement) of the PAC.
2. Приготовление разбавленного золя ПКК с содержанием оксида кремния 0,5 масс. %.2. Preparation of diluted sol PAC with a silica content of 0.5 mass. %
3. Приготовление разбавленного золя ПКК с содержанием оксида кремния 4 масс. %.3. Preparation of diluted sol PAC with a silica content of 4 wt. %
4. Дезагрегация люминофора.4. Disaggregation of the phosphor.
Люминофор загружают в стакан и заливают дистиллированной водой, и перемешивают в течение 10 минут. По истечении указанного времени суспензию отжимают. Влажность полученного осадка 12%.The phosphor is loaded into a glass and filled with distilled water, and stirred for 10 minutes. After the specified time, the suspension is squeezed. The moisture content of the precipitate is 12%.
5. Обработка люминофора 0,5 масс. % золем в шаровой мельнице без шаров в течение 10 часов, соотношение золь : люминофор 1:1.5. Processing of the phosphor 0.5 mass. % sol in a ball mill without balls for 10 hours, sol: phosphor ratio 1: 1.
6. Отжим, ступенчатая сушка при температурах: 50°С - 5 часов, 80°С - 5 часов, 180°С - до состояния пыления.6. Spin, step drying at temperatures: 50 ° C - 5 hours, 80 ° C - 5 hours, 180 ° C - to the state of dusting.
7. Вторичная обработка люминофора 4 масс. % золем аналогична п. 5.7. The secondary processing of the phosphor 4 mass. % sol is similar to paragraph 5.
8. Отжим, сушка аналогично п. 6.8. Spin, drying similar to paragraph 6.
Способы нанесения защитной пленки на поверхность частиц люминофора с использованием пленкообразующих растворов, заявленные в ближайшем аналоге, иллюстрируется конкретными примерами.The methods for applying a protective film to the surface of phosphor particles using film-forming solutions, as claimed in the closest analogue, are illustrated by specific examples.
100 г электролюминофора зеленого свечения (ZnS/Cu, Al) загружают в стакан и заливают 0,5 л дистиллированной воды и перемешивают в течение 10 минут. По истечении указанного времени суспензию отжимают. Влажность полученного осадка 12%. Отжатый люминофор загружают в шаровую мельницу без шаров и заливают 100 г 0,5 масс. % золя ПКК, полученного вышеописанным методом, перемешивание длится 10 часов. Люминофор из суспензии отделяют на фильтре, переносят в кварцевую кювету и сушат в сушильном шкафу при температурах: 50°С - 5 часов, 80°С - 5 часов, 180°С - до состояния пыления. Высушенный люминофор загружают в шаровую мельницу без шаров и заливают 100 г 4 масс. % золя ПКК, перемешивание длится 10 часов.100 g of electroluminophore green glow (ZnS / Cu, Al) is loaded into a glass and pour 0.5 l of distilled water and stirred for 10 minutes. After the specified time, the suspension is squeezed. The moisture content of the precipitate is 12%. Pressed phosphor is loaded into a ball mill without balls and pour 100 g of 0.5 mass. % sol PAC obtained by the above method, mixing lasts 10 hours. The phosphor from the suspension is separated on a filter, transferred to a quartz cuvette and dried in an oven at temperatures: 50 ° C for 5 hours, 80 ° C for 5 hours, 180 ° C to a dusting state. The dried phosphor is loaded into a ball mill without balls and pour 100 g of 4 mass. % sol PAC, stirring lasts 10 hours.
Люминофор из суспензии отделяют на фильтре, переносят в кварцевую кювету и сушат в сушильном шкафу при температурах: 50° - 5 часов, 80° - 5 часов, 180° - до состояния пыления. При этом проводят удаление аммиака.The phosphor from the suspension is separated on a filter, transferred to a quartz cuvette and dried in an oven at temperatures: 50 ° - 5 hours, 80 ° - 5 hours, 180 ° - to the state of dusting. In this case, ammonia is removed.
100 г фотолюминофора Y3Al5O12:Ce для белых светодиодов загружают в стакан и далее технологический процесс проводят аналогично примеру 1.100 g of photoluminophore Y 3 Al 5 O 12 : Ce for white LEDs are loaded into a glass and then the technological process is carried out analogously to example 1.
100 г катодолюминофора зеленого свечения (Zn0.97CdS0.03:Cu, Al) или синего (ZnS:Ag) загружают в стакан и далее проводят технологический процесс аналогично примеру 1.100 g of the cathodoluminophore green glow (Zn 0.97 CdS 0.03 : Cu, Al) or blue (ZnS: Ag) is loaded into a glass and then carry out the process as in example 1.
Причины, препятствующие получению технического результата, который обеспечивается заявляемым изобретением, при использовании ближайшего аналога, следующие: проведение процесса в водной среде с применением аммиака, который способствует ускорению гидролиза соединения основы малоустойчивых люминофоров, многостадийность, трудоемкость и длительность процесса нанесения защитной пленки на поверхность частиц люминофора.The reasons that impede the obtaining of a technical result, which is ensured by the claimed invention, when using the closest analogue, are as follows: carrying out a process in an aqueous medium using ammonia, which helps to accelerate the hydrolysis of the base compound of unstable phosphors, multi-stage, labor-intensive and the duration of the process of applying a protective film to the surface of phosphor particles .
Признаки наиболее близкого аналога, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения, следующие: способ нанесения защитной пленки на поверхность частиц люминофора, включающий обработку поверхности частиц люминофора золем поликремневой кислоты, The signs of the closest analogue, which coincides with the essential features of the claimed invention, are as follows: a method of applying a protective film to the surface of phosphor particles, comprising treating the surface of the phosphor particles with polysilicic acid sol,
синтезированной гидролизом тетраэтоксисилана и сушку обработанного люминофора.synthesized by hydrolysis of tetraethoxysilane and drying the treated phosphor.
В отличие от ближайшего аналога золь поликремниевой кислоты синтезируют в спиртовом растворе тетраэтоксисилана в количестве 0,1-0,3 масс. %, в присутствии катализатора, раствора азотнокислой соли элементов второй группы, в количестве 18-25 масс. %, в процессе нанесения защитного покрытия на поверхность частиц люминофора, с последующей капсуляцией кристаллов люминофора пленкой, сформированной на поверхности кристаллов из раствора дисперсии полиакриловой кислоты, добавляемой в количестве 1-2 масс. % от обрабатываемой массы люминофораIn contrast to the closest analogue, the polysilicic acid sol is synthesized in an alcohol solution of tetraethoxysilane in an amount of 0.1-0.3 mass. %, in the presence of a catalyst, a solution of the nitric acid salt of the elements of the second group, in the amount of 18-25 mass. %, in the process of applying a protective coating to the surface of the phosphor particles, followed by encapsulation of the phosphor crystals with a film formed on the surface of the crystals from a solution of a dispersion of polyacrylic acid, added in an amount of 1-2 mass. % of the processed mass of the phosphor
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в том, чтобы создать способ нанесения защитной пленки на поверхность частиц люминофора, позволяющий увеличить стабильность этих люминофоров к факторам окружающей среды и их срок службы, упростить схему осуществления этого способа, сократить время процесса нанесения защитной пленки на поверхность частиц люминофора, защитить люминофоры от воздействия факторов окружающей среды, устранить неприятный запах, образующийся при контакте гидролитически малоустойчивых люминофоров с водой, вследствие чего, расширить границы применения люминофоров на основе гидролитически малоустойчивых соединений, уменьшить трудоемкость, улучшить технику безопасности процесса нанесения защитной пленки на поверхность частиц люминофора, снизить затраты на этот процесс.The problem to which the claimed invention is directed is to create a method of applying a protective film to the surface of phosphor particles, which allows to increase the stability of these phosphors to environmental factors and their service life, simplify the implementation of this method, reduce the time of the process of applying a protective film on the surface of the phosphor particles, protect the phosphors from environmental factors, eliminate the unpleasant odor generated by the contact of hydrolytically unstable phosphors with water, as a result, expand the boundaries of the use of phosphors based on hydrolytically unstable compounds, reduce the complexity, improve the safety of the process of applying a protective film to the surface of the phosphor particles, reduce the cost of this process.
Технический результат, который может быть достигнут при использовании заявляемого технического решения, заключается в увеличении яркости свечения люминофоров при нанесения защитной пленки на поверхность частиц этих люминофоров по заявляемому способу, в увеличении стабильности этих люминофоров к факторам окружающей среды, увеличении срока службы их, устранении неприятного запаха, образующегося при контакте гидролитически малоустойчивых люминофоров с водой, что позволяет расширить возможности применения люминофоров на основе малоустойчивых к факторам окружающей среды соединений, уменьшении трудоемкости процесса, сокращении длительности процесса за счет исключения промежуточных операций, связанных с предварительной подготовкой рабочих растворов, длительного двойного перемешивания и двойной сушки люминофора, улучшении условий труда и техники безопасности при нанесения защитной пленки на поверхность частиц люминофоров по заявляемому способу за счет замены опасного реагента-катализатора The technical result that can be achieved using the proposed technical solution is to increase the brightness of the phosphors when applying a protective film to the surface of the particles of these phosphors according to the claimed method, to increase the stability of these phosphors to environmental factors, to increase their service life, to eliminate unpleasant odor formed during the contact of hydrolytically unstable phosphors with water, which allows to expand the possibilities of using phosphors based on low compounds that are resistant to environmental factors, reducing the complexity of the process, reducing the duration of the process by eliminating intermediate operations associated with the preliminary preparation of working solutions, prolonged double mixing and double drying of the phosphor, improving working conditions and safety when applying a protective film to the surface of the phosphor particles according to the claimed method by replacing a hazardous reagent catalyst
- аммиака, а также снижении затрат, связанных с уменьшением времени работы электроагрегатов (мешалок и сушильных шкафов) в процессе нанесения защитной пленки на поверхность частиц люминофоров по заявляемому способу. Кроме того, защитная пленка на поверхности частиц люминофора, нанесенная по предлагаемому способу, получается однородной и целостной.- ammonia, as well as reducing costs associated with reducing the operating time of electrical units (mixers and ovens) in the process of applying a protective film to the surface of the particles of phosphors by the present method. In addition, the protective film on the surface of the phosphor particles deposited by the proposed method is uniform and holistic.
Технический результат достигается тем, что предложен способ нанесения защитной пленки на поверхность частиц люминофора, включающий обработку поверхности частиц люминофора золем поликремневой кислоты, синтезированной гидролизом тетраэтоксисилана, и сушку обработанного люминофора, причем золь поликремниевой кислоты синтезируют в спиртовом растворе тетраэтоксисилана в количестве 0,1-0,3 масс. %, в присутствии катализатора, раствора азотнокислой соли элементов второй группы, в количестве 18-25 масс. %, в процессе нанесения защитного покрытия на поверхность частиц люминофора, с последующей капсуляцией кристаллов люминофора пленкой, сформированной на поверхности кристаллов из раствора дисперсии полиакриловой кислоты, добавляемой в количестве 1-2 масс. % от обрабатываемой массы люминофораThe technical result is achieved by the fact that the proposed method of applying a protective film to the surface of the phosphor particles, including treating the surface of the phosphor particles with a polysilicic acid sol synthesized by hydrolysis of tetraethoxysilane, and drying the treated phosphor, wherein the polysilicic acid sol is synthesized in an alcohol solution of tetraethoxysilane in an amount of 0.1-0 , 3 mass. %, in the presence of a catalyst, a solution of the nitric acid salt of the elements of the second group, in the amount of 18-25 mass. %, in the process of applying a protective coating to the surface of the phosphor particles, followed by encapsulation of the phosphor crystals with a film formed on the surface of the crystals from a solution of a dispersion of polyacrylic acid, added in an amount of 1-2 mass. % of the processed mass of the phosphor
Существенные признаки заявляемого изобретения следующие.The essential features of the claimed invention are as follows.
Предложен способ нанесения защитной пленки на поверхность частиц люминофора, включающий обработку поверхности частиц люминофора золем поликремневой кислоты, синтезированной гидролизом тетраэтоксисилана, и сушку обработанного люминофора Золь поликремниевой кислоты синтезируют в спиртовом растворе тетраэтоксисилана в количестве 0,1-0,3 масс. %, в присутствии катализатора, раствора азотнокислой соли элементов второй группы, в количестве 18-25 масс. %, в процессе нанесения защитного покрытия на поверхность частиц люминофора, с последующей капсуляцией кристаллов люминофора пленкой, сформированной на поверхности кристаллов из раствора дисперсии полиакриловой кислоты, добавляемой в количестве 1-2 масс. % от обрабатываемой массы люминофора.A method for applying a protective film to the surface of phosphor particles is proposed, including treating the surface of the phosphor particles with a polysilicic acid sol synthesized by hydrolysis of tetraethoxysilane and drying the treated phosphor. The polysilicic acid sol is synthesized in an alcohol solution of tetraethoxysilane in an amount of 0.1-0.3 mass. %, in the presence of a catalyst, a solution of the nitric acid salt of the elements of the second group, in the amount of 18-25 mass. %, in the process of applying a protective coating to the surface of the phosphor particles, followed by encapsulation of the phosphor crystals with a film formed on the surface of the crystals from a solution of a dispersion of polyacrylic acid, added in an amount of 1-2 mass. % of the processed mass of the phosphor.
Применение спиртового раствора золя поликремниевой кислоты, синтезированного в спиртовом растворе тетраэтоксисилана в количестве 0,1-0,3 масс. %, в присутствии катализатора, раствора азотнокислой соли элементов второй группы, в количестве 18-25 масс. %, при исключении аммиака, позволяет проводить капсулирование малоустойчивых к водной среде люминофоров, например соединений на основе сульфидов/селенидов The use of an alcoholic solution of a polysilicic acid sol, synthesized in an alcoholic solution of tetraethoxysilane in an amount of 0.1-0.3 mass. %, in the presence of a catalyst, a solution of the nitric acid salt of the elements of the second group, in the amount of 18-25 mass. %, with the exclusion of ammonia, allows the encapsulation of phosphors, which are not very stable to the aqueous medium, for example, sulfide / selenide compounds
щелочноземельных металлов и способствует повышению безопасности проведения процесса.alkaline earth metals and contributes to the safety of the process.
Золь поликремниевой кислоты синтезируют за счет гидролиза тетраэтоксисилана в присутствии катализатора, раствора азотнокислой соли элементов второй группы, в процессе нанесения защитной пленки, что позволяет уменьшить длительность процесса и снимает ограничение по сроку службы рабочего раствора, золя поликремниевой кислоты, который, как показано в патенте SU 904476, имеет ограниченный срок службы, что влияет на однородность и целостность поверхностного покрытия, нанесенного из «состаренного» раствора.The polysilicic acid sol is synthesized by hydrolysis of tetraethoxysilane in the presence of a catalyst, a solution of the nitric acid salt of the elements of the second group, in the process of applying a protective film, which reduces the duration of the process and removes the limitation on the service life of the working solution, polysilicic acid sol, which, as shown in the SU patent 904476, has a limited service life, which affects the uniformity and integrity of the surface coating applied from the "aged" solution.
Раствор полиакриловой дисперсии готовят из коммерческого сырья, применяемого для различных отраслей промышленности. 1 объем коммерческого сырья разводят в 10 объемах спирта или воды и перемешивают в течение 5-10 мин на магнитной мешалке. Процесс нанесения поверхностного покрытия состоит из следующих стадий:A solution of polyacrylic dispersion is prepared from commercial raw materials used for various industries. 1 volume of commercial raw materials is diluted in 10 volumes of alcohol or water and stirred for 5-10 minutes on a magnetic stirrer. The surface coating process consists of the following steps:
В химическую емкость наливают объем спирта, добавляют навеску люминофора и перемешивают суспензию на магнитной мешалке в течение 5 мин;A volume of alcohol is poured into the chemical container, a portion of the phosphor is added, and the suspension is stirred on a magnetic stirrer for 5 minutes;
К суспензии, приливают коммерческий раствор тетраэтоксисилана в количестве, соответствующем 0,1-0,3 масс. % от навески люминофора, и перемешивают суспензию на магнитной мешалке в течение 5 мин;To the suspension, pour a commercial solution of tetraethoxysilane in an amount corresponding to 0.1-0.3 mass. % of a portion of the phosphor, and mix the suspension on a magnetic stirrer for 5 min;
К полученной суспензии добавляют катализатор - разбавленный раствор (20-30 г/л) азотнокислой соли элементов второй группы, в объемном количестве соответствующем 18-20 масс. % от добавленного тетраэтоксисилана и, перемешивают суспензию на магнитной мешалке в течение 30 мин для проведения процесса гидролиза тетраэтоксисилана и нанесения защитного покрытия на поверхность частиц люминофора;To the resulting suspension add a catalyst - a dilute solution (20-30 g / l) of nitric acid salt of the elements of the second group, in a volume amount corresponding to 18-20 mass. % of the added tetraethoxysilane and mix the suspension on a magnetic stirrer for 30 minutes to carry out the process of hydrolysis of tetraethoxysilane and applying a protective coating to the surface of the phosphor particles;
Затем к суспензии добавляют разбавленный раствор дисперсии полиакриловой кислоты в объемном количестве соответствующем 1-2 масс. % от обрабатываемой навески люминофора и перемешивают суспензию на магнитной мешалке в течение 30 мин;Then, a diluted solution of a dispersion of polyacrylic acid is added to the suspension in a volume amount corresponding to 1-2 masses. % of the processed sample of the phosphor and mix the suspension on a magnetic stirrer for 30 minutes;
Далее, суспензия отстаивается в течение 20-30 мин, после чего надосадочную жидкость декантируют;Further, the suspension settles for 20-30 minutes, after which the supernatant is decanted;
Производят сушку образца люминофора до состояния пыления при температуре 90-110°С.Dry the phosphor sample to a dusting state at a temperature of 90-110 ° C.
Высушенный люминофор просеивают через капроновое сито.The dried phosphor is sieved through a nylon sieve.
Проверку устойчивости люминофоров к факторам окружающей среды проводили в следующих условиях.Checking the stability of phosphors to environmental factors was carried out under the following conditions.
Навеску обработанного образца люминофора помещали в химический стакан, приливали десятикратный объем дистиллированной воды, перемешивали суспензию и нагревали полученную суспензию в термостате до температуры 60°С, выдерживали суспензию в подобных условиях в течение 5 часов. По окончании указанного времени, надосадочную жидкость декантировали и люминофор высушивали до состояния пыления при температуре 90-110°С. Далее проводили оценку интенсивности свечения протестированного и исходного люминофора, и сравнивали полученный результат.A portion of the processed phosphor sample was placed in a beaker, a ten-fold volume of distilled water was poured, the suspension was stirred, and the suspension obtained was heated in a thermostat to a temperature of 60 ° C, and the suspension was kept under similar conditions for 5 hours. At the end of this time, the supernatant was decanted and the phosphor was dried to a dusting state at a temperature of 90-110 ° C. Next, we evaluated the luminous intensity of the tested and the initial phosphor, and compared the result.
Заявляемый способ нанесения защитной пленки на поверхность частиц люминофоров поясняется примерами конкретного исполнения.The inventive method of applying a protective film on the surface of the particles of phosphors is illustrated by examples of specific performance.
Пример 1.Example 1
В химический стакан (V=400 мл) наливают 100 мл спирта, добавляют 25 г фотолюминофора состава ZnS:Cu или CaxSr1-xS:Eu (где х=0-1), или Y2O2S:Eu, или CaxSr1-xSySe1-y:Eu (где х(у)=0-1), или Ca(Sr)Y2S4:Eu; или катодолюминофора состава (ZnCd)S:Ag,Al; или электролюминофора ZnS(S,Se):Cu,Al; или рентгенолюминофора состава ZnS:Ag; или вспышечного люминофора состава CaxSr1-xS:Eu, Sm (где х=0-1) или ZnS:Ag,Sm, или CaxSr1-xSySe1-y:Eu,Sm (где х(у)=0-1). Стакан устанавливают на магнитную мешалку и перемешивают суспензию в течение 5 мин. К суспензии приливают коммерческий раствор тетраэтоксисилана в количестве 0,2-0,24 мл, перемешивают 5 мин, добавляют катализатор, разбавленный раствор (20-30 г/л) азотнокислой соли элементов второй группы Ме(NO3)2 (где Me=Mg, Са, Sr, Ва), в количестве 2,5-1,7 мл, и перемешивают суспензию в течение 30 мин для проведения процесса гидролиза тетраэтоксисилана и нанесения защитного покрытия на поверхность частиц люминофора. Затем к суспензии добавляют разбавленный раствор полиакриловой дисперсии в количестве 0,25-0,5 мл, перемешивают суспензию на магнитной мешалке в течение 30 мин. Далее, суспензия отстаивается в течение, 20-30 мин, после 100 ml of alcohol is poured into a beaker (V = 400 ml), 25 g of photoluminophore of the composition ZnS: Cu or Ca x Sr 1-x S: Eu (where x = 0-1), or Y 2 O 2 S: Eu are added, or Ca x Sr 1-x S y Se 1-y : Eu (where x (y) = 0-1), or Ca (Sr) Y 2 S 4 : Eu; or cathodoluminophore composition (ZnCd) S: Ag, Al; or electroluminophore ZnS (S, Se): Cu, Al; or X-ray phosphor composition of ZnS: Ag; or a flare phosphor of the composition Ca x Sr 1-x S: Eu, Sm (where x = 0-1) or ZnS: Ag, Sm, or Ca x Sr 1-x S y Se 1-y : Eu, Sm (where x (y) = 0-1). The beaker is mounted on a magnetic stirrer and the suspension is stirred for 5 minutes. A commercial solution of tetraethoxysilane is poured into the suspension in an amount of 0.2-0.24 ml, stirred for 5 minutes, a catalyst, a diluted solution (20-30 g / l) of nitric acid salt of elements of the second group of Me (NO 3 ) 2 (where Me = Mg , Ca, Sr, Ba), in an amount of 2.5-1.7 ml, and the suspension is stirred for 30 minutes to carry out the process of hydrolysis of tetraethoxysilane and applying a protective coating to the surface of the phosphor particles. Then, a diluted solution of polyacrylic dispersion in the amount of 0.25-0.5 ml is added to the suspension, the suspension is stirred on a magnetic stirrer for 30 minutes. Further, the suspension settles for 20-30 minutes, after
чего надосадочную жидкость декантируют. Производят сушку образца люминофора до состояния пыления при температуре 90-110°С. Высушенный люминофор просеивается через капроновое сито.whereupon the supernatant is decanted. Dry the phosphor sample to a dusting state at a temperature of 90-110 ° C. The dried phosphor is sieved through a nylon sieve.
Затем от полученной навески отбирают 10 г люминофора, переносят его в химический стакан, в который заливают 100 мл воды и термостатируют при 60°С в течение 5 часов, после чего жидкость декантируют и люминофор высушивают до состояния пыления и просеивают через капроновое сито.Then, 10 g of the phosphor are taken from the obtained sample, transferred to a beaker, into which 100 ml of water is poured and thermostated at 60 ° C for 5 hours, after which the liquid is decanted and the phosphor is dried to a dusting state and sieved through a nylon sieve.
В таблице 1 приведены данные измерений светотехнических характеристик исходного и протестированного люминофоров.Table 1 shows the measurement data of the lighting characteristics of the source and tested phosphors.
Пример 2.Example 2
В химический стакан (V=400 мл) наливают 100 мл спирта, добавляют 25 г фотолюминофора состава ZnS:Cu или CaxSr1-xS:Eu (где х=0-1), или Y2O2S:Eu, или CaxSr1-xSySe1-y:Eu (где х(у)=0-1), или Ca(Sr)Y2S4:Eu; или катодолюминофора состава (ZnCd)S:Ag,Al; или электролюминофора ZnS(S,Se):Cu,Al; или рентгенолюминофора состава ZnS:Ag; или вспышечного люминофора состава CaxSr1-xS:Eu,Sm (где х=0-1) или ZnS:Ag,Sm, или CaxSr1-xSySe1-y:Eu,Sm (где х(у)=0-1). Стакан устанавливают на магнитную мешалку, и перемешивают суспензию в течение 5 мин. К суспензии, приливают коммерческий раствор тетраэтоксисилана в количестве 0,25-0,75 мл, перемешивают 5 мин, добавляют катализатор, разбавленный раствор (20-30 г/л) азотнокислой соли элементов второй группы Ме(NO3)2 (где Me=Mg, Са, Sr, Ва), в количестве 2,5-1,7 мл и, перемешивают суспензию в течение 30 мин для проведения процесса гидролиза тетраэтоксисилана и нанесения защитного покрытия на поверхность частиц люминофора. Затем к суспензии добавляют разбавленный раствор полиакриловой дисперсии в количестве 0,25-0,5 мл, перемешивают суспензию на магнитной мешалке в течение 30 мин. Далее, суспензия отстаивается в течение, 20-30 мин, после чего надосадочную жидкость декантируют. Производят сушку образца люминофора до 100 ml of alcohol is poured into a beaker (V = 400 ml), 25 g of photoluminophore of the composition ZnS: Cu or Ca x Sr 1-x S: Eu (where x = 0-1), or Y 2 O 2 S: Eu are added, or Ca x Sr 1-x S y Se 1-y : Eu (where x (y) = 0-1), or Ca (Sr) Y 2 S 4 : Eu; or cathodoluminophore composition (ZnCd) S: Ag, Al; or electroluminophore ZnS (S, Se): Cu, Al; or X-ray phosphor composition of ZnS: Ag; or a flare phosphor of the composition Ca x Sr 1-x S: Eu, Sm (where x = 0-1) or ZnS: Ag, Sm, or Ca x Sr 1-x S y Se 1-y : Eu, Sm (where x (y) = 0-1). The beaker was mounted on a magnetic stirrer and the suspension was stirred for 5 minutes. A commercial solution of tetraethoxysilane in an amount of 0.25-0.75 ml is poured into the suspension, stirred for 5 minutes, a catalyst, a diluted solution (20-30 g / l) of nitric acid salt of elements of the second group of Me (NO 3 ) 2 (where Me = Mg, Ca, Sr, Ba), in an amount of 2.5-1.7 ml and, the suspension is stirred for 30 minutes to carry out the process of hydrolysis of tetraethoxysilane and applying a protective coating to the surface of the phosphor particles. Then, a diluted solution of polyacrylic dispersion in the amount of 0.25-0.5 ml is added to the suspension, the suspension is stirred on a magnetic stirrer for 30 minutes. Further, the suspension settles for 20-30 minutes, after which the supernatant is decanted. Dry the phosphor sample to
состояния пыления при температуре 90-110°С. Высушенный люминофор просеивается через капроновое сито.dusting conditions at a temperature of 90-110 ° C. The dried phosphor is sieved through a nylon sieve.
Затем от полученной навески отбирают 10 г люминофора, переносят его в химический стакан, в который заливают 100 мл воды и термостатируют при 60°С в течение 5 часов, после чего жидкость декантируют и люминофор высушивают до состояния пыления и просеивают через капроновое сито.Then, 10 g of the phosphor are taken from the obtained sample, transferred to a beaker, into which 100 ml of water is poured and thermostated at 60 ° C for 5 hours, after which the liquid is decanted and the phosphor is dried to a dusting state and sieved through a nylon sieve.
В таблице 1 приведены данные измерений светотехнических характеристик исходного и протестированного люминофоров.Table 1 shows the measurement data of the lighting characteristics of the source and tested phosphors.
Пример 3.Example 3
В химический стакан (V=400 мл) наливают 100 мл спирта, добавляют 25 г фотолюминофора состава ZnS:Cu или CaxSr1-xS:Eu (где х=0-1), или Y2O2S:Eu, или CaxSr1-xSySe1-y:Eu (где х(у)=0-1), или Ca(Sr)Y2S4:Eu; или катодолюминофора состава (ZnCd)S:Ag,Al; или электролюминофора ZnS(S,Se):Cu,Al; или рентгенолюминофора состава ZnS:Ag; или вспышечного люминофора состава CaxSr1-xS:Eu,Sm (где х=0-1) или ZnS:Ag,Sm, или CaxSr1-xSySe1-y:Eu,Sm (где х(у)=0-1). Стакан устанавливают на магнитную мешалку, и перемешивают суспензию в течение 5 мин. К суспензии, приливают коммерческий раствор тетраэтоксисилана в количестве 0,76-1 мл, перемешивают 5 мин, добавляют катализатор, разбавленный раствор (20-30 г/л) азотнокислой соли элементов второй группы Ме(NO3)2 (где Me=Mg, Са, Sr, Ва), в количестве 2,5-1,7 мл и, перемешивают суспензию в течение 30 мин для проведения процесса гидролиза тетраэтоксисилана и нанесения защитного покрытия на поверхность частиц люминофора. Затем к суспензии добавляют разбавленный раствор полиакриловой дисперсии в количестве 0,25-0,5 мл, перемешивают суспензию на магнитной мешалке в течение 30 мин. Далее, суспензия отстаивается в течение, 20-30 мин, после чего надосадочную жидкость декантируют. Производят сушку образца люминофора до состояния пыления при температуре 90-110°С. Высушенный люминофор просеивается через капроновое сито.100 ml of alcohol is poured into a beaker (V = 400 ml), 25 g of photoluminophore of the composition ZnS: Cu or Ca x Sr 1-x S: Eu (where x = 0-1), or Y 2 O 2 S: Eu are added, or Ca x Sr 1-x S y Se 1-y : Eu (where x (y) = 0-1), or Ca (Sr) Y 2 S 4 : Eu; or cathodoluminophore composition (ZnCd) S: Ag, Al; or electroluminophore ZnS (S, Se): Cu, Al; or X-ray phosphor composition of ZnS: Ag; or a flare phosphor of the composition Ca x Sr 1-x S: Eu, Sm (where x = 0-1) or ZnS: Ag, Sm, or Ca x Sr 1-x S y Se 1-y : Eu, Sm (where x (y) = 0-1). The beaker was mounted on a magnetic stirrer and the suspension was stirred for 5 minutes. To the suspension, a commercial solution of tetraethoxysilane in the amount of 0.76-1 ml is poured, stirred for 5 minutes, a catalyst, a diluted solution (20-30 g / l) of nitric acid salt of the elements of the second group of Me (NO 3 ) 2 (where Me = Mg, Ca, Sr, Ba), in an amount of 2.5-1.7 ml, and the suspension is stirred for 30 minutes to carry out the process of hydrolysis of tetraethoxysilane and applying a protective coating to the surface of the phosphor particles. Then, a diluted solution of polyacrylic dispersion in the amount of 0.25-0.5 ml is added to the suspension, the suspension is stirred on a magnetic stirrer for 30 minutes. Further, the suspension settles for 20-30 minutes, after which the supernatant is decanted. Dry the phosphor sample to a dusting state at a temperature of 90-110 ° C. The dried phosphor is sieved through a nylon sieve.
Затем от полученной навески отбирают 10 г люминофора, переносят его в химический стакан, в который заливают 100 мл воды и термостатируют при 60°С в течение 5 часов, после чего жидкость декантируют и люминофор высушивают до состояния пыления и просеивают через капроновое сито.Then, 10 g of the phosphor are taken from the obtained sample, transferred to a beaker, into which 100 ml of water is poured and thermostated at 60 ° C for 5 hours, after which the liquid is decanted and the phosphor is dried to a dusting state and sieved through a nylon sieve.
В таблице 1 приведены данные измерений светотехнических характеристик исходного и протестированного люминофоров.Table 1 shows the measurement data of the lighting characteristics of the source and tested phosphors.
Пример 4.Example 4
В химический стакан (V=400 мл) наливают 100 мл спирта, добавляют 25 г фотолюминофора состава ZnS:Cu или CaxSr1-xS:Eu (где х=0-1), или Y2O2S:Eu, или CaxSr1-xSySe1-y:Eu (где х(у)=0-1), или Ca(Sr)Y2S4:Eu; или катодолюминофора состава (ZnCd)S:Ag,Al; или электролюминофора ZnS(S,Se):Cu,Al; или рентгенолюминофора состава ZnS:Ag; или вспышечного люминофора состава CaxSr1-xS:Eu,Sm (где х=0-1) или ZnS:Ag,Sm, или CaxSr1-xSySe1-y:Eu,Sm (где х(у)=0-1). Стакан устанавливают на магнитную мешалку, и перемешивают суспензию в течение 5 мин. К суспензии, приливают коммерческий раствор тетраэтоксисилана в количестве 0,25-0,75 мл, перемешивают 5 мин, добавляют катализатор, разбавленный раствор (20-30 г/л) азотнокислой соли элементов второй группы Me(NO3)2 (где Me=Mg, Са, Sr, Ва), в количестве 1,6-1 мл и, перемешивают суспензию в течение 30 мин для проведения процесса гидролиза тетраэтоксисилана и нанесения защитного покрытия на поверхность частиц люминофора. Затем к суспензии добавляют разбавленный раствор полиакриловой дисперсии в количестве 0,25-0,5 мл, перемешивают суспензию на магнитной мешалке в течение 30 мин. Далее, суспензия отстаивается в течение, 20-30 мин, после чего надосадочную жидкость декантируют. Производят сушку образца люминофора до состояния пыления при температуре 90-110°С. Высушенный люминофор просеивается через капроновое сито.100 ml of alcohol is poured into a beaker (V = 400 ml), 25 g of photoluminophore of the composition ZnS: Cu or Ca x Sr 1-x S: Eu (where x = 0-1), or Y 2 O 2 S: Eu are added, or Ca x Sr 1-x S y Se 1-y : Eu (where x (y) = 0-1), or Ca (Sr) Y 2 S 4 : Eu; or cathodoluminophore composition (ZnCd) S: Ag, Al; or electroluminophore ZnS (S, Se): Cu, Al; or X-ray phosphor composition of ZnS: Ag; or a flare phosphor of the composition Ca x Sr 1-x S: Eu, Sm (where x = 0-1) or ZnS: Ag, Sm, or Ca x Sr 1-x S y Se 1-y : Eu, Sm (where x (y) = 0-1). The beaker was mounted on a magnetic stirrer and the suspension was stirred for 5 minutes. A commercial solution of tetraethoxysilane in the amount of 0.25-0.75 ml is poured into the suspension, stirred for 5 minutes, a catalyst, a diluted solution (20-30 g / l) of the nitric acid salt of the elements of the second group Me (NO 3 ) 2 (where Me = Mg, Ca, Sr, Ba), in an amount of 1.6-1 ml and, the suspension is stirred for 30 minutes to carry out the process of hydrolysis of tetraethoxysilane and applying a protective coating to the surface of the phosphor particles. Then, a diluted solution of polyacrylic dispersion in the amount of 0.25-0.5 ml is added to the suspension, the suspension is stirred on a magnetic stirrer for 30 minutes. Further, the suspension settles for 20-30 minutes, after which the supernatant is decanted. Dry the phosphor sample to a dusting state at a temperature of 90-110 ° C. The dried phosphor is sieved through a nylon sieve.
Затем от полученной навески отбирают 10 г люминофора, переносят его в химический стакан, в который заливают 100 мл воды и термостатируют Then, 10 g of phosphor are taken from the obtained sample, transferred to a beaker, into which 100 ml of water is poured and thermostated
при 60°С в течение 5 часов, после чего жидкость декантируют и люминофор высушивают до состояния пыления и просеивают через капроновое сито.at 60 ° C for 5 hours, after which the liquid is decanted and the phosphor is dried to a dusting state and sieved through a nylon sieve.
В таблице 1 приведены данные измерений светотехнических характеристик исходного и протестированного люминофоров.Table 1 shows the measurement data of the lighting characteristics of the source and tested phosphors.
Пример 5.Example 5
В химический стакан (V=400 мл) наливают 100 мл спирта, добавляют 25 г фотолюминофора состава ZnS:Cu или CaxSr1-xS:Eu (где х=0-1), или Y2O2S:Eu, или CaxSr1-xSySe1-y:Eu (где х(у)=0-1), или Ca(Sr)Y2S4:Eu; или катодолюминофора состава (ZnCd)S:Ag,Al; или электролюминофора ZnS(S,Se):Cu,Al; или рентгенолюминофора состава ZnS:Ag; или вспышечного люминофора состава CaxSr1-xS:Eu,Sm (где х=0-1) или ZnS:Ag,Sm, или CaxSr1-xSySe1-y:Eu,Sm (где х(у)=0-1). Стакан устанавливают на магнитную мешалку, и перемешивают суспензию в течение 5 мин. К суспензии, приливают коммерческий раствор тетраэтоксисилана в количестве 0,25-0,75 мл, перемешивают 5 мин, добавляют катализатор, разбавленный раствор (20-30 г/л) азотнокислой соли элементов второй группы Me(NO3)2 (где Me=Mg, Са, Sr, Ва), в количестве 3-2,6 мл и, перемешивают суспензию в течение 30 мин для проведения процесса гидролиза тетраэтоксисилана и нанесения защитного покрытия на поверхность частиц люминофора. Затем к суспензии добавляют разбавленный раствор полиакриловой дисперсии в количестве 0,25-0,5 мл, перемешивают суспензию на магнитной мешалке в течение 30 мин. Далее, суспензия отстаивается в течение, 20-30 мин, после чего надосадочную жидкость декантируют. Производят сушку образца люминофора до состояния пыления при температуре 90-110°С. Высушенный люминофор просеивается через капроновое сито.100 ml of alcohol is poured into a beaker (V = 400 ml), 25 g of photoluminophore of the composition ZnS: Cu or Ca x Sr 1-x S: Eu (where x = 0-1), or Y 2 O 2 S: Eu are added, or Ca x Sr 1-x S y Se 1-y : Eu (where x (y) = 0-1), or Ca (Sr) Y 2 S 4 : Eu; or cathodoluminophore composition (ZnCd) S: Ag, Al; or electroluminophore ZnS (S, Se): Cu, Al; or X-ray phosphor composition of ZnS: Ag; or a flare phosphor of the composition Ca x Sr 1-x S: Eu, Sm (where x = 0-1) or ZnS: Ag, Sm, or Ca x Sr 1-x S y Se 1-y : Eu, Sm (where x (y) = 0-1). The beaker was mounted on a magnetic stirrer and the suspension was stirred for 5 minutes. A commercial solution of tetraethoxysilane in the amount of 0.25-0.75 ml is poured into the suspension, stirred for 5 minutes, a catalyst, a diluted solution (20-30 g / l) of the nitric acid salt of the elements of the second group Me (NO 3 ) 2 (where Me = Mg, Ca, Sr, Ba), in an amount of 3-2.6 ml and, the suspension is stirred for 30 minutes to carry out the process of hydrolysis of tetraethoxysilane and applying a protective coating to the surface of the phosphor particles. Then, a diluted solution of polyacrylic dispersion in the amount of 0.25-0.5 ml is added to the suspension, the suspension is stirred on a magnetic stirrer for 30 minutes. Further, the suspension settles for 20-30 minutes, after which the supernatant is decanted. Dry the phosphor sample to a dusting state at a temperature of 90-110 ° C. The dried phosphor is sieved through a nylon sieve.
Затем от полученной навески отбирают 10 г люминофора, переносят его в химический стакан, в который заливают 100 мл воды и термостатируют при 60°С в течение 5 часов, после чего жидкость декантируют и люминофор высушивают до состояния пыления и просеивают через капроновое сито.Then, 10 g of the phosphor are taken from the obtained sample, transferred to a beaker, into which 100 ml of water is poured and thermostated at 60 ° C for 5 hours, after which the liquid is decanted and the phosphor is dried to a dusting state and sieved through a nylon sieve.
В таблице 1 приведены данные измерений светотехнических характеристик исходного и протестированного люминофоров. Пример 6.Table 1 shows the measurement data of the lighting characteristics of the source and tested phosphors. Example 6
В химический стакан (V=400 мл) наливают 100 мл спирта, добавляют 25 г фотолюминофора состава ZnS:Cu или CaxSr1-xS:Eu (где х=0-1), или Y2O2S:Eu, или CaxSr1-xSySe1-y:Eu (где х(у)=0-1), или Ca(Sr)Y2S4:Eu; или катодолюминофора состава (ZnCd)S:Ag,Al; или электролюминофора ZnS(S,Se):Cu,Al; или рентгенолюминофора состава ZnS:Ag; или вспышечного люминофора состава CaxSr1-xS:Eu,Sm (где х=0-1) или ZnS:Ag,Sm, или CaxSr1-xSySe1-y:Eu,Sm (где х(у)=0-1). Стакан устанавливают на магнитную мешалку, и перемешивают суспензию в течение 5 мин. К суспензии, приливают коммерческий раствор тетраэтоксисилана в количестве 0,25-0,75 мл, перемешивают 5 мин, добавляют катализатор, разбавленный раствор (20-30 г/л) азотнокислой соли элементов второй группы Ме(NO3)2 (где Me=Mg, Са, Sr, Ва), в количестве 2,5-1,7 мл и, перемешивают суспензию в течение 30 мин для проведения процесса гидролиза тетраэтоксисилана и нанесения защитного покрытия на поверхность частиц люминофора. Затем к суспензии добавляют разбавленный раствор полиакриловой дисперсии в количестве 0,2-0,24 мл, перемешивают суспензию на магнитной мешалке в течение 30 мин. Далее, суспензия отстаивается в течение, 20-30 мин, после чего надосадочную жидкость декантируют. Производят сушку образца люминофора до состояния пыления при температуре 90-110°С. Высушенный люминофор просеивается через капроновое сито.100 ml of alcohol is poured into a beaker (V = 400 ml), 25 g of photoluminophore of the composition ZnS: Cu or Ca x Sr 1-x S: Eu (where x = 0-1), or Y 2 O 2 S: Eu are added, or Ca x Sr 1-x S y Se 1-y : Eu (where x (y) = 0-1), or Ca (Sr) Y 2 S 4 : Eu; or cathodoluminophore composition (ZnCd) S: Ag, Al; or electroluminophore ZnS (S, Se): Cu, Al; or X-ray phosphor composition of ZnS: Ag; or a flare phosphor of the composition Ca x Sr 1-x S: Eu, Sm (where x = 0-1) or ZnS: Ag, Sm, or Ca x Sr 1-x S y Se 1-y : Eu, Sm (where x (y) = 0-1). The beaker was mounted on a magnetic stirrer and the suspension was stirred for 5 minutes. A commercial solution of tetraethoxysilane in an amount of 0.25-0.75 ml is poured into the suspension, stirred for 5 minutes, a catalyst, a diluted solution (20-30 g / l) of nitric acid salt of elements of the second group of Me (NO 3 ) 2 (where Me = Mg, Ca, Sr, Ba), in an amount of 2.5-1.7 ml and, the suspension is stirred for 30 minutes to carry out the process of hydrolysis of tetraethoxysilane and applying a protective coating to the surface of the phosphor particles. Then, a diluted solution of polyacrylic dispersion in an amount of 0.2-0.24 ml is added to the suspension, the suspension is stirred on a magnetic stirrer for 30 minutes. Further, the suspension settles for 20-30 minutes, after which the supernatant is decanted. Dry the phosphor sample to a dusting state at a temperature of 90-110 ° C. The dried phosphor is sieved through a nylon sieve.
Затем от полученной навески отбирают 10 г люминофора, переносят его в химический стакан, в который заливают 100 мл воды и термостатируют при 60°С в течение 5 часов, после чего жидкость декантируют и люминофор высушивают до состояния пыления и просеивают через капроновое сито.Then, 10 g of the phosphor are taken from the obtained sample, transferred to a beaker, into which 100 ml of water is poured and thermostated at 60 ° C for 5 hours, after which the liquid is decanted and the phosphor is dried to a dusting state and sieved through a nylon sieve.
В таблице 1 приведены данные измерений светотехнических характеристик исходного и протестированного люминофоров.Table 1 shows the measurement data of the lighting characteristics of the source and tested phosphors.
Пример 7.Example 7
В химический стакан (V=400 мл) наливают 100 мл спирта, добавляют 25 г фотолюминофора состава ZnS:Cu или CaxSr1-xS:Eu (где х=0-1), или Y2O2S:Eu, или CaxSr1-xSySe1-y:Eu (где х(у)=0-1), или Ca(Sr)Y2S4:Eu; или катодолюминофора состава (ZnCd)S:Ag,Al; или электролюминофора ZnS(S,Se):Cu,Al; или рентгенолюминофора состава ZnS:Ag; или вспышечного люминофора состава CaxSr1-xS:Eu,Sm (где х=0-1) или ZnS:Ag,Sm, или CaxSr1-xSySe1-y:Eu,Sm (где х(у)=0-1). Стакан устанавливают на магнитную мешалку, и перемешивают суспензию в течение 5 мин. К суспензии, приливают коммерческий раствор тетраэтоксисилана в количестве 0,25-0,75 мл, перемешивают 5 мин, добавляют катализатор, разбавленный раствор (20-30 г/л) азотнокислой соли элементов второй группы Ме(NO3)2 (где Me=Mg, Са, Sr, Ва), в количестве 2,5-1,7 мл и, перемешивают суспензию в течение 30 мин для проведения процесса гидролиза тетраэтоксисилана и нанесения защитного покрытия на поверхность частиц люминофора. Затем к суспензии добавляют разбавленный раствор полиакриловой дисперсии в количестве 0,6-1 мл, перемешивают суспензию на магнитной мешалке в течение 30 мин. Далее, суспензия отстаивается в течение, 20-30 мин, после чего надосадочную жидкость декантируют. Производят сушку образца люминофора до состояния пыления при температуре 90-110°С. Высушенный люминофор просеивается через капроновое сито.100 ml of alcohol is poured into a beaker (V = 400 ml), 25 g of photoluminophore of the composition ZnS: Cu or Ca x Sr 1-x S: Eu (where x = 0-1), or Y 2 O 2 S: Eu are added, or Ca x Sr 1-x S y Se 1-y : Eu (where x (y) = 0-1), or Ca (Sr) Y 2 S 4 : Eu; or cathodoluminophore composition (ZnCd) S: Ag, Al; or electroluminophore ZnS (S, Se): Cu, Al; or X-ray phosphor composition of ZnS: Ag; or a flare phosphor of the composition Ca x Sr 1-x S: Eu, Sm (where x = 0-1) or ZnS: Ag, Sm, or Ca x Sr 1-x S y Se 1-y : Eu, Sm (where x (y) = 0-1). The beaker was mounted on a magnetic stirrer and the suspension was stirred for 5 minutes. A commercial solution of tetraethoxysilane in an amount of 0.25-0.75 ml is poured into the suspension, stirred for 5 minutes, a catalyst, a diluted solution (20-30 g / l) of nitric acid salt of elements of the second group of Me (NO 3 ) 2 (where Me = Mg, Ca, Sr, Ba), in an amount of 2.5-1.7 ml and, the suspension is stirred for 30 minutes to carry out the process of hydrolysis of tetraethoxysilane and applying a protective coating to the surface of the phosphor particles. Then, a diluted solution of polyacrylic dispersion in the amount of 0.6-1 ml is added to the suspension, the suspension is stirred on a magnetic stirrer for 30 minutes. Further, the suspension settles for 20-30 minutes, after which the supernatant is decanted. Dry the phosphor sample to a dusting state at a temperature of 90-110 ° C. The dried phosphor is sieved through a nylon sieve.
Затем от полученной навески отбирают 10 г люминофора, переносят его в химический стакан, в который заливают 100 мл воды и термостатируют при 60°С в течение 5 часов, после чего жидкость декантируют и люминофор высушивают до состояния пыления и просеивают через капроновое сито.Then, 10 g of the phosphor are taken from the obtained sample, transferred to a beaker, into which 100 ml of water is poured and thermostated at 60 ° C for 5 hours, after which the liquid is decanted and the phosphor is dried to a dusting state and sieved through a nylon sieve.
В таблице 1 приведены данные измерений светотехнических характеристик исходного и протестированного люминофоров.Table 1 shows the measurement data of the lighting characteristics of the source and tested phosphors.
Пример 8.Example 8
В химический стакан (V=400 мл) наливают 100 мл спирта, добавляют 25 г фотолюминофора состава ZnS:Cu или CaxSr1-xS:Eu (где х=0-1), или Y2O2S:Eu, или CaxSr1-xSySe1-y:Eu (где х(у)=0-1), или Ca(Sr)Y2S4:Eu; или катодолюминофора состава (ZnCd)S:Ag,Al; или электролюминофора ZnS(S,Se):Cu,Al; или рентгенолюминофора состава ZnS:Ag; или вспышечного люминофора состава CaxSr1-xS:Eu,Sm (где х=0-1) или ZnS:Ag,Sm, или CaxSr1-xSySe1-y:Eu,Sm (где х(у)=0-1). Стакан устанавливают на магнитную мешалку, и перемешивают суспензию в течение 5 мин. К суспензии, приливают коммерческий раствор тетраэтоксисилана в количестве 0,25-0,75 мл, перемешивают 5 мин, добавляют катализатор, разбавленный раствор (20-30 г/л) азотнокислой соли элементов второй группы Ме(NO3)2 (где Me=Mg, Са, Sr, Ва), в количестве 2,5-1,7 мл и, перемешивают суспензию в течение 30 мин для проведения процесса гидролиза тетраэтоксисилана и нанесения защитного покрытия на поверхность частиц люминофора. Производят сушку образца люминофора до состояния пыления при температуре 90-110°С. Высушенный люминофор просеивается через капроновое сито.100 ml of alcohol is poured into a beaker (V = 400 ml), 25 g of photoluminophore of the composition ZnS: Cu or Ca x Sr 1-x S: Eu (where x = 0-1), or Y 2 O 2 S: Eu are added, or Ca x Sr 1-x S y Se 1-y : Eu (where x (y) = 0-1), or Ca (Sr) Y 2 S 4 : Eu; or cathodoluminophore composition (ZnCd) S: Ag, Al; or electroluminophore ZnS (S, Se): Cu, Al; or X-ray phosphor composition of ZnS: Ag; or a flare phosphor of the composition Ca x Sr 1-x S: Eu, Sm (where x = 0-1) or ZnS: Ag, Sm, or Ca x Sr 1-x S y Se 1-y : Eu, Sm (where x (y) = 0-1). The beaker was mounted on a magnetic stirrer and the suspension was stirred for 5 minutes. A commercial solution of tetraethoxysilane in an amount of 0.25-0.75 ml is poured into the suspension, stirred for 5 minutes, a catalyst, a diluted solution (20-30 g / l) of nitric acid salt of elements of the second group of Me (NO 3 ) 2 (where Me = Mg, Ca, Sr, Ba), in an amount of 2.5-1.7 ml and, the suspension is stirred for 30 minutes to carry out the process of hydrolysis of tetraethoxysilane and applying a protective coating to the surface of the phosphor particles. Dry the phosphor sample to a dusting state at a temperature of 90-110 ° C. The dried phosphor is sieved through a nylon sieve.
Затем от полученной навески отбирают 10 г люминофора, переносят его в химический стакан, в который заливают 100 мл воды и термостатируют при 60°С в течение 5 часов, после чего жидкость декантируют и люминофор высушивают до состояния пыления и просеивают через капроновое сито.Then, 10 g of the phosphor are taken from the obtained sample, transferred to a beaker, into which 100 ml of water is poured and thermostated at 60 ° C for 5 hours, after which the liquid is decanted and the phosphor is dried to a dusting state and sieved through a nylon sieve.
Как следует из данных, представленных в таблице, нанесение защитной пленки на поверхность указанных люминофоров предотвращает и повышает яркость и интенсивность вспышки вследствие разрушения матрицы при проведении испытаний в созданных условиях. Предлагаемый способ, в отличие от прототипа, позволяет проводить капсулирование люминофоров на гидролитически малоустойчивой основе. Так, как видно из данных таблицы, нанесение защитной пленки на поверхность кристаллов люминофоров на основе сульфидов, сульфоселенидов щелочноземельных элементов (CaS:Eu, CaS:Eu,Sm, SrS:Eu, SrS:Eu,Sm, Ca0.2Sr0.8S:Eu,Sm, Ca0.2Sr0.8S0.7Se0.3, Eu,Sm) и твердого раствора сульфидов щелочноземельного и редкоземельного металлов (SrY2S4:Eu) приводит к деградации люминофоров за счет гидролиза матрицы, на стадии нанесения защитного покрытия, что показано нулевым уровнем яркости и интенсивности вспышки на указанных светосоставах (таблица).As follows from the data presented in the table, the application of a protective film on the surface of these phosphors prevents and increases the brightness and intensity of the flash due to the destruction of the matrix during testing under the created conditions. The proposed method, in contrast to the prototype, allows encapsulation of phosphors on a hydrolytically unstable basis. So, as can be seen from the table, the deposition of a protective film on the surface of phosphor crystals based on sulfides, sulfoselenides of alkaline earth elements (CaS: Eu, CaS: Eu, Sm, SrS: Eu, SrS: Eu, Sm, Ca 0.2 Sr 0.8 S: Eu , Sm, Ca 0.2 Sr 0.8 S 0.7 Se 0.3 , Eu, Sm) and a solid solution of sulfides of alkaline earth and rare earth metals (SrY 2 S 4 : Eu) leads to the degradation of phosphors by hydrolysis of the matrix, at the stage of applying a protective coating, which is shown to be zero the level of brightness and intensity of the flash on the indicated light compositions (table).
Согласно полученным результатам, оптимальные количества, добавляемые в процессе нанесения защитного покрытия, следующие:According to the results obtained, the optimal amounts added during the application of the protective coating are as follows:
коммерческий раствор тетраэтоксисилана = 0,25-0,75 мл,commercial tetraethoxysilane solution = 0.25-0.75 ml,
разбавленный раствор катализатора = 2,5-1,7 млdiluted catalyst solution = 2.5-1.7 ml
разбавленный раствор полиакриловой дисперсии = 0,25-0,5 млdilute solution of polyacrylic dispersion = 0.25-0.5 ml
По представленным данным недостаточное количество тетраэтоксисилана, при оптимальном соотношении остальных компонентов, равно как и недостаток катализатора, при оптимальном соотношении остальных компонентов, приводит к незначительным отличиям по яркости/интенсивности вспышки люминофоров в сравнении с образцами, на поверхность которых было нанесено защитное поверхностное покрытие в указанных интервалах оптимальных концентраций. В то же время, кристаллы люминофора достаточно защищены от воздействия факторов окружающей среды, что можно установить по сохранению интенсивности вспышки/яркости люминесценции на уровне ≥ 100%, от исходного образца.According to the data presented, an insufficient amount of tetraethoxysilane, with an optimal ratio of the remaining components, as well as a lack of catalyst, with an optimal ratio of the remaining components, leads to insignificant differences in the brightness / intensity of the burst of phosphors in comparison with samples on the surface of which a protective surface coating was applied in these intervals of optimal concentrations. At the same time, phosphor crystals are sufficiently protected from environmental factors, which can be established by maintaining the flash intensity / luminescence brightness at a level of ≥ 100% from the original sample.
Увеличение содержания тетраэтоксисилана при оптимальном соотношении остальных компонентов, равно как и избыток катализатора при оптимальном соотношении остальных компонентов, приводит к незначительным отличиям по яркости/интенсивности вспышки люминофоров в сравнении с образцами, на поверхность которых было нанесено защитное поверхностное покрытие в указанных интервалах оптимальных концентраций не приводит к увеличению интенсивности вспышки и яркости люминесценции, при сохранении той же устойчивости образцов люминофоров к факторам окружающей среды. Настоящий факт свидетельствует об экономической нецелесообразности применять тетраэтоксисилан и/или катализатор в количестве большим, чем установленные оптимальные пределы концентраций, в процессе нанесения поверхностной пленки на кристаллы люминофоров.An increase in the content of tetraethoxysilane with an optimal ratio of the remaining components, as well as excess catalyst with an optimal ratio of the remaining components, leads to insignificant differences in the brightness / intensity of the burst of phosphors in comparison with samples on the surface of which a protective surface coating was applied in the indicated ranges of optimal concentrations to an increase in the flash intensity and luminescence brightness, while maintaining the same resistance of the phosphor samples to the fact s environment. This fact indicates the economic inappropriateness of using tetraethoxysilane and / or catalyst in an amount greater than the established optimal concentration limits in the process of applying a surface film to phosphor crystals.
При добавлении раствора полиакриловой дисперсии меньше указанного оптимального интервала концентраций не позволяет получить большую интенсивность люминесценции капсулированных таким образом образцов, но повышает защищенность образцов к факторам окружающей среды.When a polyacrylic dispersion solution is added less than the indicated optimal concentration range, it is not possible to obtain a higher luminescence intensity of the samples encapsulated in this way, but it increases the protection of the samples to environmental factors.
Оптимальная концентрация раствора полиакриловой дисперсии, используемая в процессе нанесения защитной пленки, позволяет получить максимально защищенный от факторов окружающей среды люминофор и максимально высокую интенсивность люминесценции. Настоящий факт, вероятно, объясняется лучшим соотношением толщин пленок, их прозрачностью, а так же взаимодействием двух объектов, при создании системы типа «ядро-оболочка» (кристалл люминофора и комплексное защитное покрытие соответственно), что позволяет кристаллу люминофора лучше проводить эмиссию излучения и получать поток возбуждающей энергии. При этом наблюдается эффект повышения яркости/интенсивности вспышки люминесценции.The optimal concentration of the solution of polyacrylic dispersion used in the process of applying the protective film, allows you to get the phosphor that is most protected from environmental factors and the highest possible luminescence intensity. This fact is probably explained by the best ratio of film thicknesses, their transparency, as well as the interaction of two objects when creating a core-shell system (phosphor crystal and complex protective coating, respectively), which allows the phosphor crystal to better conduct radiation emission and obtain flow of exciting energy. In this case, the effect of increasing the brightness / intensity of the luminescence flash is observed.
Увеличение количества полиакриловой дисперсии, в сравнении с оптимальным количеством приводит к уменьшению интенсивности вспышки/ яркости люминесценции за счет образования более «глушенного» покрытия, играющего роль «серого» фильтра препятствующего проникновению возбуждающего излучения к кристаллу люминофора и эмиссию конвертированного излучения наружу. При этом добавка большего количества полиакриловой дисперсии по сравнению с оптимально установленным количеством экономически нецелесообразно.An increase in the amount of polyacrylic dispersion, in comparison with the optimal amount, leads to a decrease in flash intensity / luminescence brightness due to the formation of a more “muffled” coating, which acts as a “gray” filter that prevents the penetration of exciting radiation to the phosphor crystal and the emission of converted radiation out. In this case, the addition of a greater amount of polyacrylic dispersion compared with the optimum set amount is not economically feasible.
Нанесение на поверхность частиц люминофора комплексного поверхностного покрытия по заявляемому способу позволяет повысить и сохранить светотехнические характеристики широкого класса люминофоров, например, фото-, катодо-, электро-, рентгенолюминофоров, вспышечных люминофоров, приведенных во взаимодействие с гидролитическим агентом, устраняет неприятный запах малоустойчивых халькогенидных люминофоров, что позволяет расширить возможности применения люминофоров на основе малоустойчивых соединений, к факторам среды, создаваемым естественным или искусственным способом, например, в условиях повышенной влажности и температуры.The application of a complex surface coating to the surface of the phosphor particles by the present method allows to increase and maintain the lighting characteristics of a wide class of phosphors, for example, photo, cathode, electro, X-ray phosphors, flash phosphors brought into interaction with a hydrolytic agent, eliminates the unpleasant odor of unstable chalcogenide phosphors , which allows you to expand the application of phosphors based on unstable compounds to environmental factors created by natural Twain or artificial way, for example, under conditions of high humidity and temperature.
Таким образом, нанесение на поверхность частиц люминофора защитной пленки по заявляемому способу позволяет повысить светотехнические характеристики широкого класса люминофоров, например фото-, катодо-, электро-, рентгенолюминофоров, вспышечных люминофоров, приведенных во взаимодействие с гидролитическим агентом, устраняет неприятный запах малоустойчивых халькогенидных люминофоров, что позволяет расширить возможности применения люминофоров на основе малоустойчивых соединений, к факторам среды, создаваемым естественным или искусственным способом, например в условиях повышенной влажности и температуры. Люминофоры с защитной пленкой на поверхности их частиц, полученной по предлагаемому способу нанесения, могут быть использованы в качестве светокорректирующей добавки при изготовлении полимерной пленки для создания искусственного освещения теплиц и оранжерей, а так же в светодиодной технике, в защищенной полиграфии, в качестве визуализаторов ИК-излучения, в приборах ночного видения, дозиметрах, приборах применяемых для юстировки лазеров, при создании дисплеев различной конструкции для отображения буквенно-числовой информации, конкурируя с зарубежными аналогами, что актуально в условиях импортозамещения.Thus, the application of a protective film to the surface of the phosphor particles by the present method can improve the lighting characteristics of a wide class of phosphors, for example photo, cathode, electro, X-ray phosphors, flash phosphors, brought into interaction with a hydrolytic agent, eliminates the unpleasant odor of unstable chalcogenide phosphors, which allows you to expand the application of phosphors based on unstable compounds, to environmental factors created by natural or artificial by the way, for example, in conditions of high humidity and temperature. Phosphors with a protective film on the surface of their particles obtained by the proposed application method can be used as light-correcting additives in the manufacture of polymer films to create artificial lighting for greenhouses and greenhouses, as well as in LED technology, in secure printing, as IR visualizers radiation, in night vision devices, dosimeters, devices used for laser alignment, when creating displays of various designs for displaying alphanumeric information, competition Rui with foreign counterparts, which is important in terms of import substitution.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016110218A RU2664143C2 (en) | 2016-03-21 | 2016-03-21 | Method for applying protective film on surface of phosphor dots |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016110218A RU2664143C2 (en) | 2016-03-21 | 2016-03-21 | Method for applying protective film on surface of phosphor dots |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016110218A RU2016110218A (en) | 2017-09-28 |
| RU2664143C2 true RU2664143C2 (en) | 2018-08-15 |
Family
ID=60047496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016110218A RU2664143C2 (en) | 2016-03-21 | 2016-03-21 | Method for applying protective film on surface of phosphor dots |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2664143C2 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU415286A1 (en) * | 1970-01-23 | 1974-02-15 | ||
| SU904476A1 (en) * | 1980-09-26 | 1985-02-15 | Всесоюзный Электротехнический Институт Им.В.И.Ленина | Method of obtaining film-forming solutions |
| US4690832A (en) * | 1985-05-01 | 1987-09-01 | Gte Products Corporation | Process for providing hydrolysis resistant phosphors |
| US4855189A (en) * | 1987-11-24 | 1989-08-08 | Lumel, Inc. | Electroluminescent lamps and phosphors |
| US20020105266A1 (en) * | 2000-10-17 | 2002-08-08 | Thomas Juestel | Light-emitting device with coated phosphor |
| RU2256254C1 (en) * | 2003-12-29 | 2005-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет) | Method for applying protective film on surfaces of phosphor particles |
| RU2013111302A (en) * | 2010-08-14 | 2014-09-20 | Сеул Семикондактор Ко., Лтд. | SURFACE-MODIFIED SILICATE LUMINOPHORS |
-
2016
- 2016-03-21 RU RU2016110218A patent/RU2664143C2/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU415286A1 (en) * | 1970-01-23 | 1974-02-15 | ||
| SU904476A1 (en) * | 1980-09-26 | 1985-02-15 | Всесоюзный Электротехнический Институт Им.В.И.Ленина | Method of obtaining film-forming solutions |
| US4690832A (en) * | 1985-05-01 | 1987-09-01 | Gte Products Corporation | Process for providing hydrolysis resistant phosphors |
| US4855189A (en) * | 1987-11-24 | 1989-08-08 | Lumel, Inc. | Electroluminescent lamps and phosphors |
| US20020105266A1 (en) * | 2000-10-17 | 2002-08-08 | Thomas Juestel | Light-emitting device with coated phosphor |
| RU2256254C1 (en) * | 2003-12-29 | 2005-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет) | Method for applying protective film on surfaces of phosphor particles |
| RU2013111302A (en) * | 2010-08-14 | 2014-09-20 | Сеул Семикондактор Ко., Лтд. | SURFACE-MODIFIED SILICATE LUMINOPHORS |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГУГЕЛЬ Б.М., Люминофоры для электровакуумной промышленности, Москва, Энергия, 1967, с.с. 78-84. МАРКОВСКИЙ Л.Я. и др., Люминофоры, Москва-Ленинград, Химия, 1966, с.с. 108-111. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016110218A (en) | 2017-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI522444B (en) | Surface modification citrate luminescent substance | |
| JP7045192B2 (en) | Fluorescent material and light emitting device | |
| TWI662105B (en) | Phosphor, manufacturing method thereof, and light emitting device using the same | |
| JP6591054B2 (en) | Metal fluoride red phosphor and light emitting device using the same | |
| US20180044585A1 (en) | Phosphor Particles with a Protective Layer, and Method for Producing the Phosphor Particles with the Protective Layer | |
| JP2008050548A (en) | Luminous fluorescent material having improved water resistance, and aqueous paint or aqueous color ink using the same | |
| JP2018087323A (en) | Fluorescent material, method of producing the same, and light emitting device | |
| WO2012063707A1 (en) | Process for manufacturing fluorescent material | |
| KR20150028259A (en) | Method for treating surface of phosphor, phosphor, light-emitting device, and illumination device | |
| KR20220015417A (en) | Surface-coated phosphor particles and light-emitting devices | |
| RU2664143C2 (en) | Method for applying protective film on surface of phosphor dots | |
| Salimi et al. | Sol–gel synthesis, characterization and luminescence properties of SrMgAl2SiO7: Eu2+ as a novel nanocrystalline phosphor | |
| Steblevskaya et al. | Luminophores and protective coatings based on oxides and oxysulfides of rare-earth elements prepared by extraction pyrolysis | |
| CN113366085B (en) | Red phosphor and method for producing same | |
| CN113966377A (en) | Phosphor and method for producing phosphor | |
| KR20170044043A (en) | Mn-ACTIVATED COMPLEX FLUORIDE PHOSPHOR AND METHOD FOR PREPARING THE SAME | |
| JP3849011B2 (en) | Luminescent material emitting yellowish light and its manufacturing method | |
| US4446048A (en) | Luminescent materials | |
| KR102338290B1 (en) | Red phosphor and manufacturing method thereof | |
| JP7242368B2 (en) | Manufacturing method of fluoride phosphor | |
| JP5735014B2 (en) | Method for manufacturing phosphor | |
| RU2256254C1 (en) | Method for applying protective film on surfaces of phosphor particles | |
| CN1255508C (en) | Field emitting white luminuous material containing rare earth element sulfide and its manufacturing method | |
| JP6399472B2 (en) | Phosphor powder exhibiting high emission intensity maintenance ratio during continuous emission and method for producing the same | |
| KR20100014525A (en) | Iridium-containing phosphor and method for producing the same |