JPS5917149B2 - 陰極線励起螢光体の製造法 - Google Patents

陰極線励起螢光体の製造法

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JPS5917149B2
JPS5917149B2 JP54157348A JP15734879A JPS5917149B2 JP S5917149 B2 JPS5917149 B2 JP S5917149B2 JP 54157348 A JP54157348 A JP 54157348A JP 15734879 A JP15734879 A JP 15734879A JP S5917149 B2 JPS5917149 B2 JP S5917149B2
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zinc sulfide
copper
aluminum
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JP54157348A
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JPS5580486A (en
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マ−チン・ロバ−ト・ロイス
ドナボン・デ−ビツド・シヤフア
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RCA Corp
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RCA Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent
    • C09K11/08Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/88Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent containing inorganic luminescent materials containing selenium, tellurium or unspecified chalcogen elements
    • C09K11/881Chalcogenides
    • C09K11/883Chalcogenides with zinc or cadmium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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    • C09K11/08Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/64Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent containing inorganic luminescent materials containing aluminium
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    • C09K11/642Chalcogenides with zinc or cadmium

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

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はテレビ映像管の表示面に使用し得る螢光体の
製造法に関する。
カラーテレビ映像管は管内で発生した陰極線で・ 選択
的に励起される発光表示面を用いた陰極線管である。
この表示面には一般に赤色発光螢光体、緑色発光螢光体
および青色発光螢光体が用いられる。映像管が現在の状
態に進化する間に種々の緑色発光螢光体が用いられて来
たが、最近最も一般0 的で最も明るい所要の発光色を
持つ緑色発光螢光体は銅およびアルミニウムで賦活され
た硫化亜鉛カドミウム(ZnCdS:Cu:Al)であ
る。しカルカドミウムを用いることは環境の安全上好ま
しくないため、カドミウムを含まぬ適当な緑色発光螢5
光体を得る種々の試みがなされており、中でも銅、ア
ルミニウムおよび金で賦活された硫化亜鉛(Zns:C
u:Al:Au)が最も有効と思われる。金属イオン化
合物の混合物を硫化水素気流に曝露してその反応温度に
加熱することにより螢光体を0 作ると最もよい結果が
得られることが判つているが、この方法は所要の反応温
度では硫化水素雰囲気の腐蝕効果が起るため商業規模で
実施するのは困難である。またこの方法で作られた螢光
体は所要の発光色を呈さない。’5 金属イオン化合物
、元素硫黄および元素炭素の混合物を有蓋容器に入れて
その反応温度に加熱することにより混合物を硫化水素雰
囲気に曝露して加熱する必要をなくすることによつて商
業規模でZnCdS:Cu:Al螢光体を製造すること
は公知で’0 あるが、金イオンのイオン半径が大きい
ため、カラーテレビ映像管用として特に望ましい緑色光
を得るために必要な濃度の金イオンをこの方法で硫化亜
鉛結晶格子に組込むことが極めて困難である。
この発明による方法では、硫化亜鉛を賦活剤量j5の銅
、アルミニウムおよび金並びに上記量の銅、アルミニウ
ムおよび金の上記硫化亜鉛への組込みを促進するのに適
切な量の沃化アンモニウムと、上記量の金が上記硫化亜
鉛へー層容易に組込まれるような量の元素セレンと、元
素硫黄および元素炭素と共に有蓋容器中においてその反
応温度に加熱した後反応生成物を冷却する。
加熱段階中に混合物に多量の元素セレンを含ませること
により製品の発光色をカラーテレビ映像管の緑色螢光体
に特に望ましい発光色に偏移させることができる。
この偏移は普通期待されるものを超える。この方法によ
ると金イオンが容易に硫化亜鉛結晶格子に組込まれるの
で、混合物を硫化水素雰囲気に曝露して加熱しないで螢
光体を合成することができる。この方法で製造された螢
光体は普通用いられているZnCdS:Cu:Al螢光
体と同様の適当輝度の発光色を呈することができる。こ
れは銅と金だけでは得られない。普通用いられるZnS
:Cu:Al:Au螢光体に色および効率を合せるよう
にする場合は、元素セレンを導入することによつて金の
使用量を減することができる。例として、硫化亜鉛粉末
2009を水に懸濁させ、これに0,008%重量の銅
を硝酸塩として、0.016%重量のアルミニウムを硝
酸塩として、0.025%重量の金を塩化物として添加
し、混合物を乾燥篩分する。これに元素セレン約2%重
量、沃化アンモニウム約2%重量、硫黄粉末約4%重量
、ココナツツカーボン粉末(粒度2〜8メツシユ)約1
%重量を無作為に混入する。重量?はすべて硫化亜鉛の
重量に対するものである。推奨されるココナツツカーボ
ン粉末はピツツバーグ活性炭社(Pittsburgh
ActivatedChar一COalCO.)のPC
B4×10型活性炭である。上記混合物を蓋のある石英
ビーカに入れ、これを同じく蓋のある他のビーカに入れ
て全体を約1000℃に約30分間加熱する。冷却後内
容物を12メツシユ篩と60メツシユ篩とを通して残つ
たカーボン粉末をすべて除去し、最後に400メツシユ
篩で篩分する。この製品は導入されたセレンを含む銅ア
ルミニウム金賦活硫化亜鉛螢光体で、その化学式は原料
の組成から次のようになる。
Zn(S.Se):Cu(0.008):Al(0.0
16):Au(0.025)この製品は光励起性と陰極
線励起性の両性を有し、励起されると可視緑色螢光を発
する。
市販のZnCdS:Cu:Al螢光体と比較すると、こ
の螢光体はピーク効率が約84%、視覚輝度が約87%
である。発射光のCIE座標は約x=0.345、y:
0.579である。製品は約10μのメジアン粒度を有
する。この発明の方法では沃化アンモニウムと元素セレ
ン、炭素および硫黄との組合せを米国特許第35958
04号明細書記載の一般法によつて主材料に親密に混合
することにより硫化物型螢光体に銅、アルミニウムおよ
び金が組込まれる。
このようにすると銅、アルミニウムおよび金で賦活され
た商業的に有用な発光特性を持つ量産量の硫化亜鉛を適
当な大きさのバツチで経済的に生産することができる。
少量すなわち好ましくは硫化亜鉛の重量の約1〜4%の
元素セレンを含むことによつて硫化亜鉛格子が著しく「
開放」されて金イオンの拡散侵入が容易になるものと考
えられる。
セレンイオンは格子に組込まれて硫黄イオンと置換され
る。この元素セレンを用いると金の添加量を少なくして
材料(金対セレン)にかかる正味費用を節約することが
できる。導入されたセレンは製品螢光体の発光色を僅か
に黄色の波長側に偏移する効果を有する。下表は金とセ
レンを含む方法(例D,E)により製造された螢光体を
同じ方法で金とセレンの一方または両方を省略した方法
(例A,B,C)により製造された螢光体に比較したも
ので、参考例は代表的従来法のZnCdS:Cu:Al
螢光体である。
表中においてCIElxtl座標はセレンと金との組合
せによつて両成分の独立的または綜合的効果に対して期
待された以上に高い値(長波長)まで偏移が起ることを
示す。
例B,Dの比較により金の濃度はセレンを2%加えるこ
とにより低減し得ることが判る。視覚輝度の値は人間の
眼のスペクトル感度を考慮して調節された実用の明るさ
であつて、この発明の方法により実用可能の輝度を持つ
所要の緑色放射光を発する螢光体が生成されることを示
している。この発明の方法の実施に用いる炭素の粒度お
よび種類は任意でよいが、10メツシユより粗いものが
望ましい。
また炭素の量は硫化亜鉛の重量の0.1〜10%でよい
が、0.5〜2%が好ましい。硫黄の量は硫化亜鉛の重
量の1.0〜10%でよいが、2.0〜5.0%が好ま
しい。沃化アンモニウムは硫化亜鉛の重量の約5%以下
存在すればよく、これは反応促進剤と見られ、硫黄雰囲
気の存在下で賦活剤の加入を助ける。螢光体の初期混合
物並びに最終製品において、硫化亜鉛、銅、アルミニウ
ムおよび金の割合は有用な螢光体を生成するために当業
者に公知のものである。
一般に賦活剤の銅は主材料の40〜200ppm重量の
範囲で存在し、アルミニウムおよび金はそれぞれ主材料
の40〜600ppm重量の範囲で存在することが好ま
しい。主材料は硫化硫黄で、焼成後約1〜2%重量のセ
レン化亜鉛を含むものである。反応はそのバツチ成分と
本質的に反応せず、反応生成物に対する汚染物質を含ま
ないものであれば任意の容器で行うことができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 本質的にアルミニウム、銅および金で賦活された硫
    化亜鉛から成る陰極線励起螢光体の製造において、本質
    的に硫化亜鉛と、化合物状態の賦活剤量の銅と、化合物
    状態の賦活剤量のアルミニウムと、化合物状態の賦活剤
    量の金と、上記量の銅と上記量のアルミニウムと上記量
    の金との上記硫化亜鉛への組込みを促進するのに適切な
    量の沃化アンモニウムと、上記量の金が上記硫化亜鉛へ
    一層容易に組込まれるような量の元素セレンと、元素硫
    黄と、元素炭素とから成る混合物を有蓋容器中において
    その反応温度に加熱した後反応生成物を冷却することを
    特徴とする方法。
JP54157348A 1978-12-06 1979-12-03 陰極線励起螢光体の製造法 Expired JPS5917149B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/967,094 US4316816A (en) 1978-12-06 1978-12-06 Method for preparing copper-aluminum-gold-activated zinc-sulfide phosphors
US967094OHN713 1978-12-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5580486A JPS5580486A (en) 1980-06-17
JPS5917149B2 true JPS5917149B2 (ja) 1984-04-19

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ID=25512301

Family Applications (1)

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JP54157348A Expired JPS5917149B2 (ja) 1978-12-06 1979-12-03 陰極線励起螢光体の製造法

Country Status (4)

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US (1) US4316816A (ja)
JP (1) JPS5917149B2 (ja)
DE (1) DE2948997C2 (ja)
PL (1) PL120590B1 (ja)

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DE2948997A1 (de) 1980-06-12
JPS5580486A (en) 1980-06-17
DE2948997C2 (de) 1983-09-08

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