彩色显像管用蓝色荧光粉制造技术的研究和应用

论文摘要

彩色显像管、显示管是目前的主要显示装置之一,尽管在市场上其他显示装置例如液晶、投影管、PDP等离子显示等已经占有了一定的市场份额,但是在我国阴极射线显示装置仍然有很大的市场潜力。在目前阴极射线管用蓝色荧光粉的主要组成仍然是ZnS:Ag,Cl,制造过程要经过分散、着色后在玻璃面上进行涂敷,得到粉条或者粉点。目前的制备过程存在亮度低、分散时的亮度下降过大、分散效果不良、和高颜料附着易于脱落的问题。现在的工艺过程是,烧结、水洗、表面处理、分散、水选、水洗、干燥、过筛、着色、干燥、过筛、检测、应用。着色的过程就是把选择好的荧光粉用粘接剂把颜料附着上去。由于颜料剥落,在彩管的涂屏过程中易造成出现“麻点”和“露铝”的现象。为了提高颜料的附着率,如果简单地提高粘接剂的使用量,就会引起制造过程中的粉块过筛困难,同时蓝色荧光粉的涂屏特性变差,即出现致密性恶化,毛边严重。怎样在提高颜料添加比例时,保持良好的附着率,同时保证亮度和分散性是关键问题。本文描述了彩色显像管的结构及其对荧光粉的要求,荧光粉的制造过程;从烧成、分散、着色方面对目前彩色荧光粉制造中的难题进行了研究。本文对目前彩色荧光粉的制造工艺过程的研究成果如下:1.研究了配料材料中各种主要材料的作用及其对发光特性的影响,烧成条件对于发光亮度、粒度的影响。2.在球磨分散工艺中,找到了一种新的分散方法,通过降低球磨球的直径,提高了荧光粉粉末的分散度同时保持亮度不下降,降低了分散工艺所用的时间。提出了在工业生产中荧光粉的发光特性能够得到保证的前提下,高分散度的荧光粉能够最大地满足制造良好涂敷效果的要求。荧光粉分散度的提高是制造良好荧光粉粒子的根本要求。3.对于目前在工业生产中存在的高颜料着色的问题的解决提出了自己的见解,对于解决在实际的生产过程中因为荧光粉粉浆的颜料剥落而易于导致的彩管打火问题、荫罩堵孔问题能够得到一定解决。发现了一种可以提高颜料附着率的新方法。传统的G、A胶着色工艺是最常用的着色方法。新的方法通过使用聚丙烯酰胺,使高颜料附着的荧光粉的颜料剥落问题得到了改善。4.首次使用复合着色法来提高颜料的附着强度。在原来G、A胶着色的基础上,为了提高颜料的附着率,引入了微量乳胶和G、A胶同时着色,从而提高了颜料的附着率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 彩色显像管及荧光粉
• 1.1 研究的背景
• 1.2 彩色显像管的结构
• 1.2.1 彩色显像管工作原理及外形结构
• 1.2.2 彩色显像管的类型和特点
• 1.2.3 阴罩式彩色显像管的特点
• 1.3 目前彩色显像管用荧光粉
• 1.3.1 CRT对荧光粉的一般要求
• 1.3.1.1 低的蒸汽压
• 1.3.1.2 阴极射线发光效率要高
• 1.3.1.3 余辉要适当
• 1.3.1.4 根据使用目的选择发光色
• 1.3.1.5 化学、物理（如温度）及机械的稳定性
• 1.3.1.6 长寿命
• 1.3.1.7 CRT荧光粉对温度稳定
• 1.3.1.8 其他要求
• 1.4 荧光粉的发光理论和发光特性
• 1.4.1 宽带发射荧光粉和脉冲式发射荧光粉
• 1.4.2 发光机理
• 1.4.3 荧光粉发光的电流特性
• 1.5 彩色显像管用荧光粉的制备工艺原理
• 1.5.1 制备工艺原理及工艺流程
• 1.5.2 对基质的提纯
• 1.5.3 配料
• 1.5.4 烧成
• 1.5.5 后处理
• 1.6 彩色显像管荧光粉的烧成、组成的研究概况
• 1.6.1 彩色显像管荧光粉的分散、分选概况
• 1.6.2 荧光粉着色和表面处理的研究
• 1.6.3 荧光粉着屏特性的改善
• 1.7 彩色显像管用荧光粉的表面处理
• 1.8 荧光粉的应用
• 1.9 本论文研究的目的和意义
• 第二章 阴极射线管用蓝色荧光粉的烧成研究
• 2.1 流程图和烧成概要
• 2.2 助熔剂的制备和原料混合
• 2.2.1 蓝色荧光粉的助熔剂制备
• 2.2.2 烧成前原料的混合
• 2.3 混合料的烧成及温度曲线
• 2.3.1 烧成条件
• 2.3.2 温度曲线
• 2.4 烧成条件对荧光粉的影响
• 2.4.1 过程
• 2.4.2 结果和分析
• 2.4.2.1 温度和粒度的关系
• 2.4.2.2 保温时间和亮度关系
• 2.4.3 加热曲线对粒度分布的影响
• 2.5 总结
• 第三章 球磨分散条件的研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验
• 3.2.1 材料和实验
• 3.2.2 测定
• 3.3 结果和讨论
• 3.3.1 分散的评价
• 3.3.1.1 较好的分散效果
• 3.3.1.2 粒度分布的测定
• 3.3.1.3 粉末亮度
• 3.3.2 粉末的应用
• 3.3.2.1 分散的荧光粉末的涂敷质量
• 3.3.2.2 针孔和粉条
• 3.3.2.3 切割状态
• 3.3.2.4 粘接力
• 3.3.2.5 沉淀体积和沉淀硬度
• 3.3.2.6 小尺寸适当密度的分散球得到良好分散效果的机理
• 3.4 结论
• 第四章 G，A胶+聚丙烯酰胺进行着色的研究
• 4.1 前言
• 4.2 G、A胶+聚丙烯酰胺着色
• 4.3 实验
• 4.3.1 试剂和材料
• 4.3.2 着色荧光粉的制备
• 4.3.2.1 原粉制备过程
• 4.3.2.2 着色反应过程
• 4.4 仪器和表征
• 4.5 结果和讨论
• 4.5.1 着色后的SEM照片
• 4.5.2 着色后的颜料剥落情况
• 4.5.3 明胶和阿拉伯胶的比例、聚丙烯酰胺用量对颜料附着的影响
• 4.5.4 颜料附着荧光粉对涂屏效果的影响
• 4.6 颜料附着机理
• 4.7 结论
• 第五章 乳胶和G、A胶着色方法的研究
• 5.1 背景
• 5.1.1 G、A胶的准备
• 5.1.2 颜料的分散
• 5.1.3 着色过程
• 5.2 G、A胶和乳胶的复合着色
• 5.3 实验
• 5.3.1 试剂和材料
• 5.3.2 着色荧光粉的制备
• 5.4 仪器和表征
• 5.5 结果和讨论
• 5.5.1 结果
• 5.5.2 讨论
• 5.5.3 结论
• 5.6 乳胶添加顺序改变的试验
• 5.6.1 原粉的制备
• 5.6.2 反应过程
• 5.6.3 结果
• 第六章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间发表与待发表的论文