Неорганические люминофоры - Казгикин О.Н.
Скачать (прямая ссылка):
химическую стойкость по отношению к действию различных химических агентов, используемых в технологических операциях; в частности, окислителей при отжиге в окислительной атмосфере;
термическую стойкость *, т. е. стойкость к температурной обработке в вакууме;
радиационную стойкость, т. е. сопротивляемость к воздействию электронного пучка;
примесную стойкость, т. е. стойкость к воздействию микропримесей различных элементов, тем или иным путем попадающих в люминофорный экран и влияющих после термообработки на его люминесцентные характеристики.
Имеющиеся в литературе экспериментальные данные, характеризующие химическую, термическую и примесную стойкость люминофоров, весьма ограничены, а порой и недостаточно надежны.
Химическая стойкость
Наиболее изучена химическая стойкость сульфидных люминофоров [7, 8, 9, с. 117—124; 10, 11]. Показано [8], что отжиг ZnS•Ag на воздухе при 350—400° не изменяет ни яркости свечения, ни спектральных характеристик люминофора. Не происходит также никакого смещения спектров излучения у безактиваторных цинк-кадмий сульфидных люминофоров. Если последние активированы серебром, то отжиг при тех же условиях приводит к снижению яркости свечения примерно на 10—20%, причем снижение тем больше, чем выше содержание в основе. Отжиг на воздухе люминофоров ZnS•CdS•Ag, кроме того, смещает спектр излучения в коротковолновую область примерно на 5 нм, причем чем выше содержание в люминофоре СаЭ, тем при более низкой температуре это происходит. Смещение спектра излучения у окисленных ZnS•CdS•Ag люминофоров наблюдали также Де Бур и Бросс (табл. V.1) [10].
Данные [И] термогравиметрического изучения химической стойкости сульфидных люминофоров позволяют сделать выводы, что она:
зависит от состава основы, возрастая с увеличением содержания CdS•,
повышается при нанесении на поверхность зерен люминофора защитных слоев из различных неорганических соединений;
снижается в результате гомогенизации в водном растворе поливинилового спирта, используемого при нанесении экранов кинескопов; при этом особенно большое влияние оказывает наличие в суспензии бнхромата аммония, что, вероятно, связано с окислительным действием бихромат-иона.
* Иногда под термином термическая стойкое ть седгьзулк I т такие и хи мическую стойкость.
108
Таблица
Изменение оптических характеристик люминофора
после отжига
Люминофор
Оптические характеристики неото-жженный отожженный на воздухе при 440°
Координаты цветности: У.........' ¦ • Край поглощения, нм . . . . Световой эквивалент, лм/Вт Энергетический выход .... 0,230 0,550 515 400 425 0,18 0,260 0,645 522 (несимметричная) 490 495 0,125
Термическая стойкость
Изучению изменения свойств сульфидных люминофоров в результате прокаливания их в вакууме посвящены работы [7—9, с. 117—124; 12—15]. Впервые термическая стойкость люминофоров Хп§-А% ц Ъп§ - С а1 Б • А% с различным содержанием Со1 Б была исследована Коровкиной и Бахманом с сотрудниками [8]. Эти авторы наблюдали уменьшение яркости катодолюминесценции при вакуумной обработке указанных люминофоров, а также изменение их спектров свечения, которые они связывали с перераспределением интенсивности свечения отдельных полос. По данным, приводимым Гугелем [9, с. 117—124], отжиг в вакууме при 300—500^ ухудшает люминесцентные свойства люминофора ZnS•Ag пропорционально удельной поверхности порошков люминофоров и зависит от температуры и длительности вакуумной обработки. Предварительный отжиг слоя люминофора на воздухе при температуре выше 350° резко ухудшает термостойкость. Автор связывает это с тем, что наличие фазы окиси цинка, образующейся при окислении, способствует образованию вакансий цинка в решетке люминофора. По данным работ [12—15], лучшую термостойкость имеют сульфидные люминофоры, активированные Си.
Радиационная стойкость
В процессе эксплуатации электронно-лучевых трубок люминофорный слой подвергается разрушению. При этом снижается яркость свечения и даже наблюдается заметное потемнение экранов [1, с. 248—261; 16, с. 204; 17—22].
Интенсивность этого процесса зависит от длительности эксплуатации трубок, величины приложенного напряжения, а также от плотности тока электронного пучка, увеличиваясь с повышением последней. Следует отметить, что природа процессов, происходящих при низких и высоких напряжениях, различна. В частности, выгорание, происходящее при низком напряжении, обратимо, а при высоком — необратимо.
Повышение напряжения приводит к уменьшению выгорания, что связано с уменьшением плотности возбуждения вследствие увеличения глубины проникновения электронов. Имеющиеся экспериментальные данные показывают, что при выгорании катодолюминофоров имеют значение:
физическое разрушение — иод действием пучка электронов;
физическое и химическое разрушение — под действием пучка положительных ионов, образующихся в электронно-лучевой трубке.
Скорость протекания обоих процессов в сильной степени зависит от физико-химической природы основы люминофора, в частности от прочности соотве;-
109
ствующих кристаллических решеток. Наибольшую стойкость имеют люминофоры окисного типа, например: на основе окиси алюминия, оксисульфидные и силикатные, применяемые для экранов проекционных кинескопов.
