DE1804308B2 - Leuchtstoffe auf basis von aktivierten erdalkaliorthophospha ten - Google Patents
Leuchtstoffe auf basis von aktivierten erdalkaliorthophospha tenInfo
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Description
l·
Leuchtstoffe auf Qusis von Erdalkaliphosphate!!, die
mit zwei verschiedenen Elementen aktiviert sind, sind bereits bekannt, z. B. aus der britischen Patentschrift
512 154 und J. Electrochem. Soc. 98, S. 400 bis 405
(Oktober 1951). Auch Leuchtstoffe auf Basis von Erdalkaliphosphate!!, die. bezogen auf 1 Mol des
Orthophosphiits, 1 bis 15"./0 Cer und 6 bis 30n/„ Terbium
enthalten, sind schon in der japanischen Patentschrift 20 451/1967 beschrieben worden.
Es wurde nun gefunden, daß Leuchtstoffe auf Basis son Erdalkaliorlhophosphaten, die mit Cer und einem
weiteren Element aus der Gruppe der seltenen Erden aktiviert sind, intensiver leuchten, wenn sie außerdeir
Alkaliionen enthalten.
Gegenstand der Erfindung sind Leuchtstoffe auf Basis von Erdalkaliphosphate^ die mit Cer und einem
weiteren Element aus der Gruppe der seltenen Erden aktiviert sind und dadurch gekennzeichnet sind, daß
sie, bezogen auf die Summe aller Kationen, 5 bis 2O0Z0
Cer(IllHonen, 0,5 bis 5% von Ionen eines weiteren
Lanthanidenelements aus dei Gruppe Terbium. Dysprosium, Thulium, Samarium und Neodym in einer
Menge, die unter dem Gehalt an Cer-Ionen liegt, sowie Alkaliionen in einer Menge, die der Summe der Seltenerdionen
entspricht, enthalten.
Diese Leuchtstoffe fluoreszieren in schmalen Banden,
die dem jeweiligen Lanthanidion entsprechen. Wie im Fall der bekannten, mit Cer aktivierten
Calciumphosphatleuchtstoffe soll das Brennen des Leuchtstoffs bei hohen Temperaturen, beispielsweise
zwischen 1200 und 1300 C. unter Bedingungen, die die Ladung des Cers nicht verändern, beispielsweise in
Atmosphären aus Wasserstoff und Wasserdampf, vorzugsweise in Gegenwart gewisser Mengen weiterer
Inertgase, z. B. Argon, erfolgen. In dieser Hinsicht
werden die erfindungsgemäßen Leuchtstoffe in ähnlicher Weise wie die oben beschriebenen und bekannten
Calciumphosphatc hergestellt.
Nicht alle Lanthanidenverbindungen sind für die erfindiingsgemäßen Zwecke geeignet. Die Erfindung
ist auf Terbium. Dysprosium. Thulium. Samarium und Neodymium beschränkt, von denen die beiden letztgenannten
vergleichsweise als Leuchtstoffe weniger wirksam sind. Das Neodymium hat jedoch die Eigenschaft,
daß es in einem schmalen Band im nahen Infrarot fluoresziert, und ist deshalb für bestimmte Zwecke
nützlich. Es ist nicht bekannt, warum andere Lanthaniden für die erfindungsgemäßen Zwecke nicht geeignet
sind, und es ist insbesondere sehr überraschend, daß eines der aktivsten Lanthanidionen. nämlich
Europium, keinen Leuchtstoff gemäß der Erfindung ergibt.
Es ist bemerkenswert, daß YVO1, ein übliches
Wirtsmaterial für I.anthanidenlumincszenzstoffe, keinen
Leuchtstoff ergibt, wenn es mit Terbium dotiert wird. In der Tat gibt es nur wenige Arten von brauchbaren und wohlfeiten Terbiumleuchtstoffen.
Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß die Mengen der zugesetzten Lanthaniden verhältnismäßig klein sind.
Sie reichen im Fall des Thuliums von nur 0,5°/„, bezogen auf das Erdatkaliion, bis zu etwa 5°/0. Diese
Eigenschaft ist für die Praxis sehr vorteilhaft, da die Lanthaniden ziemlich schwer zugänglich und deshalb
verhältnismäßig kostspielig sind. Die erfindungsgemäßen Ergebnisse werden somit mit to kleinen Mengen
erzielt, daß der Gesamtaufwand für den Leuchtstoff verhältnismäßig gering ist.
näher erläutert. Die angegebenen Verhältnisse beziehen sich auf das Gewicht, wenn nichts anderes angegeben
ist.
Beispiel 1
(Vergleichsbeispiel)
(Vergleichsbeispiel)
4,0148 β Ca(NO3),-4HA 0,8684 gCe(NO3)a·6H/J
und C.4531 g Tb(NOjKj-OH2O werden zusammen
in 50 ml Wasser gelost. Die Lösung wird auf den Siedepunkt
gebracht und mit einer siedenden Lösung von 41,6 g (NH1JiHPO4 in 75 ml Wasser versetzt. Die gemischten
Phosphate, die auf diese Weise ausgefällt werden, werden in diesem siedenden System 15 Minuten
lang digeriert, anschließend abzentrifugiert. z.weimal mit Wasser gewaschen und über Nacht bei !05 C
getrocknet. 1,005 g dieses weißen pulverigen Feststoffs werden in ein glasiertes Porzellanschiffchen gegeben
und 70 Minuten bei 1250 C in einem Strom aus 20 Volumprozent von mit Wasser gesättigtem Argongas
und 80°/0 Wasserstoffgas gebrannt. Der weiße
Feststoff, der in dem Schiffchen zurückbleibt, wiegt 0,8432 g und entspricht damit etNva 84 Gewichtsprozent
der ursprünglichen Beschickung. Dieses Material hat die Zusammensetzung
Ca3(PO4), : Ce3' (10%) : Tb3· (5%)
und emittiert bei Bestrahlung mit ultraviolettem Licht mit einer Wellenlänge von 313 ηΐμ leuchtend grünes
Fluoreszenzlicht.
z° B e i s ρ i e 1 2
3,3061 g Ca(NO3)2-4H2O. 0.8684 g Ce(NO3)3-6H/)
und 0,4530 g Tb(NO3)3 · 6H2O werden gemeinsam
gefällt und wie im Beispiel 1 gewaschen. Die gemischten Phosphate werden in 100 ml H2O, mit 0.3059 g
NaPO0 aufgeschlämmt, bis sie gut vermischt sind. Dann wird die gesamte Mischung abzentrifugiert und
bei 105 C über Nacht getrocknet, wodurch man 2,6239 g eines pulvrigen weißen Feststoffs erhält.
1,62333 g dieses Feststoffs werden in ein Por/ellanschiffchen
gegeben und bei 1250 C 70 Minuten in einem Strom aus 20 V< '-lmprozent mit Wasser gesättigtem
Argon und b0 Volumprozent Wasserstoff gebrannt. Der weiße Feststoff, der in dem Schiffchen
zurückbleibt, wiegt 1.3247 g und entspricht damit 81 °/odcr ursprünglichen Beschickung. Dieses Material
hat die Zusammensetzung
Ca3(POJ2 : Ce 3(i0"/„) : Tb 3(5°/0): Na '(150Zn)
und emittiert ein grünes Fluoreszenzlicht, wenn es mit Ultraviolettlicht mit einer Wellenlänge von 313 ma
bestrahlt wird. Die Fluoreszenz dieses Stoffes ist etwa l.fimal heller als die des ähnlichen Leuchtstoffes von
Beispiel 1. der kein Natriumphosphat enthält.
55
55
Beispiel 3
(Vergleichsbeispiel)
Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 werden 3,7312 g Ca(NO3), · 4H4O, 1,7370 g Ce(NO3J3 · 6H11O
und 0,0879 g Dy(NO8)S-OH4O gemeinsam als Phosphate gefällt, gewaschen, getrocknet und bei 125OT
in Ar/Häu/Ha·Atmosphäre zu einem pulvrigen weißen
FesMtofT der Zusammensetzung
Ca9(PO4J8: Ce** (20·/,): Dy»>
(1 ·/,)
gebrannt, der bei Bestrahlung mit Ultraviolettlicht ein
leuchtend gelbes Fluoreszenzlicht emittiert.
Nach der Arbeitsweise son Beispiel 2 werden
2.7304 g Ca(NO3I1. · 4ILO, 1,7370 g Ce(NOa)8 · 6H-O
md 0,0871Jg Dy(NOa)11-OlLO gemeinsam als Phosphate
gefüllt, gewaschen und mit O,412S2 g NaPO3
aufgeschlämint. Nach Abzenirifugieren und Trocknen
wird das weiße Pulver bei 1250 C in einer H-/A/H-0-Atmosphäre
70 Minuten lang gebrannt, wodurch man ein weißes pulveriges Produkt der Zusammensetzung
Ca11(PO,).,: Ce-=1 (2ON0Z11): Dy3O1Vn): Na"1 (21°/0)
erhält. Dieses Material emittiert bei Bestrahlung mil Ultraviolettlicht ein leuchtend gelbes Fluoreszenzlicht,
das Ciwa l,8mal intensiver als das des ähnlichen
Leuchtstoffes von Beispiel 3 ist, der keine Na-Ionen enthält.
Die Arbeitsweise von Beispiel 2 wird statt mit Terbiumnitrat mit einer stöchiometrisch äquivalenten
Menge Thuliumnitrat durchgeführt. Der Leuchtstoff zeigt leuchtend blaue Lumineszenz.
Beispiel 6 (Vergleichsbeispiel)
Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 werden 4,4396 g Ca(NO3)- · 4H2O, 0.4342 g Ce(NO3), · 6H2O
und 0,OSS1Jg Sm(NO;,);,-6H4O als Kopräzipitat in
Form von Phosphaten abgeschieden, gewaschen, getrocknet und bei !25O C in Argon/Wasser/Wasserstoff-Atmosphäre
zu einem weißen pulvrigen Feststoff der Zusammensetzung
Ca3(PO1)-:Cea' (5°/n): Sm8' (lü/n)
gebrannt, der bei Bestrahlung mit Ultraviolettlicht ein leuchtend rot-orangefarbenes Fluoreszenzlicht emittiert.
(Vergle'chsbeispiel)
Nach der Arbeitsweise von Beispiel I werden 3,0985 g Ca(NO3)- · 4H2O, 0,8684 g Ce(NO3)3 · 6 H,O
und 0,3587 g Nd(NO3J3 · 6H2O gemeinsam als Phosphat
gefällt, gewaschen, getrocknet und zu einem pulvrigen blaßblauen Feststoff der Zusammensetzung
Ca3(PO4)2: Ce3- (10%): Nd3- (5%)
gebrannt, der bei Bestiahlung mit Ultraviolettlicht im
Infrarot fluoresziert. In der folgenden Tabelle, in der das jeweilige Lanthanidion mit dem allgemeinen Symbol
Ln bezeichnet ist, sind die Eigenschaften von Leuchtstoffen zusammengefaßt, die wie in den vorhergehenden
Beispielen beschrieben hergestellt wurden.
Na- | Ca1(PU1J2 | rCc'-f.v0/.,): | Ln'-O·0/») | Wellenlänge des emittierten Lichts*) (Hauptlir.ie) |
Natürliche Lebensdauer der Emission |
Relative Intensität |
Ln3" | V | y | Γημ | |||
15 | Tb | 5 | 5 | 545 | 2 msec | 40 |
21 | Dy | 20 | 1 | 575 | 400 μ&ζε | 16 |
5,5 | Tu | 5 | 0.5 | 450 | 5 iAsec | 10 |
0 | Sm | 5 | 1 | 648 | 1.5 msec | 4 |
0 | Nd | 10 | 5 | 880 | ΙΙΟμβεΰ | 6 |
*) Bei Aktivierung mit Licht der Wellenlänge 3130 A.
Aus der Tabelle ist zu ersehen, daß die ersten drei Leuchtstoffe ausgezeichnete Intensitäten aufweisen.
während die beiden letzten, die keine Na-Ionen enthalten, weniger wirksame Leuchtstoffe sind. Die Tabelle
zeigt ferner, daß Neodymium eine schmalbandige Fluoreszenz im nahen Infrarot ergibt, die für bestimmte
Zwecke von Vorteil ist.
Nach der Arbeitsweise von Beispiel 2 werden 0,9822 g Sr(NO3J2, 0.2879 g Ce(NO3J3 · 6H2O und
O,15O2g Tb(NO3);, ·6Η2Ο zusammen mit 3,72 g
(N H4J2HPO4 gemeinsam als Phosphate gefällt, gewaschen und mit 0,1014 g NaPO3 aufgeschlämmt.
Nach Abzentrifugieren und Trocknen bei 105°C beträgt das Gewicht des weißen Pulvers 1,1592 g. Diese
Menge wird bei 125O0C in Hj/A/HjO-Atmosphäre
70 Minuten lang gebrannt, wodurch man 0,9249 g eines weißen pulvrigen Produkts der Zusammensetzung
erhält. Bei Bestrahlung mit Ultraviolettlicht emittiert dieses Material ein leuchtend grünes Fluoreszenzlicht.
Nach der Arbeitsweise von Beispiel 8. jedoch unter Verwendung von 1,2130 g Ba(NO3J2 an Stelle von
Sr(NO3)2 wird ein pulvriger weißer Feststoff der Zusammensetzung
Ba3(PO1J2: Ce3 (10°/0):Tb3' (57„): Na"
hergestellt. Bei Bestrahlung mit Ultraviolettlicht emittiert dieses Material ähnlich wie das Produkt von
Beispiel 8 ein leuchtend grünes Fluoreszenzlicht.
1,4431 g Ca(NO3J2, 0.3791 g Ce(NO3J3 ■ 6H2O und
0,1977 g Tb(NO3J3-6Ha0 werden zusammen mit
4,90 g (NH4)aHPO4 wie im Beispiel 1 beschrieben
gemeinsam als Phosphate gefällt. Mach Waschen des
Kopräzipitats wird dieses mit 0,0505 g Li3PO4 in
Wasser bei 50C aufgeschlämmt. Nach Abzentrifugieren und Trocknen bei 1050C werden 1,0608 g Produkt
bei 125O°C in Hg/A/HaO-Atmosphäre 70 Minuten
lang gebrannt, wodurch man 0,9572 g eines grauen pulverigen Materials der Zusammensetzung
Claims (1)
- 5 6 (erhält. Hei Bestrahlung mit Uliravjoletilieht emittiert d a d u ich g e k e η η / c i c Ii nc I, dall sie, he-dieses Material ein leuchtend grünes Fluoreszenzlicht. zogen auf die Summe aller Kationen, 5 bis 20"/,,Cer(lll)-Ionen, 0,5 bis 5"/u von Ionen eines weiterenPatentanspruch: Lanthanidenelements aus der Gruppe Terbium,5 Dysprosium, Thulium, Samarium und Neodym inLeuchtstoffe auf Basis von Erdalkaliorthophos- einer Menge, die unter dem Gehall an Cer-Ionenphaten, die mit Cer und einem weiteren Element liegt, sowie Alkaliionen in einer Menge, die deraus der Gruppe der seltenen Erden aktiviert sind, Summe der Seltenerdionen entspricht, enthalten.
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---|---|---|---|---|
US3897360A (en) * | 1972-10-10 | 1975-07-29 | Gte Sylvania Inc | Manganese and cerium activated barium calcium orthophosphate phosphor |
US4128411A (en) * | 1976-01-20 | 1978-12-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Glass compositions having fluorescence properties |
JPS5360888A (en) * | 1976-11-12 | 1978-05-31 | Hitachi Ltd | Fluorescent substance |
US4134851A (en) * | 1977-09-16 | 1979-01-16 | Gte Laboratories Incorporated | Aluminophosphate luminescent glass |
NL186458B (nl) * | 1977-10-03 | 1990-07-02 | Philips Nv | Werkwijze voor de bereiding van een luminescerend aardalkalimetaalfosfaat; luminescerend scherm; lagedrukkwikdampontladingslamp. |
ES503112A0 (es) * | 1980-05-30 | 1982-04-01 | Gao Ges Automation Org | Perfeccionamientos en la fabricacion de papel moneda y simi-lares |
ES8204666A1 (es) * | 1980-05-30 | 1982-05-16 | Gao Ges Automation Org | Perfeccionamientos en la fabricacion de papel para billetes de banco y similares |
GB2088919B (en) * | 1980-05-30 | 1984-05-02 | Gao Ges Automation Org | Paper securities with authenticity mark of luminescent material |
DE3020652A1 (de) * | 1980-05-30 | 1981-12-10 | GAO Gesellschaft für Automation und Organisation mbH, 8000 München | Wertpapier mit echtheitsmerkmalen in form von lumineszierenden substanzen und verfahren zur aenderung derselben |
JPS5920378A (ja) * | 1982-07-26 | 1984-02-02 | Mitsubishi Electric Corp | 螢光体およびこの螢光体を使用した低圧水銀蒸気放電灯 |
US4647399A (en) * | 1983-02-18 | 1987-03-03 | Gte Laboratories Incorporated | Process for producing Ce-Mn coactivated fluoroapatite phosphors as the yellow emitting component for high efficacy lamp blends |
US5091110A (en) * | 1990-05-14 | 1992-02-25 | Gte Products Corporation | Method of making lanthanum cerium terbium phosphate phosphor |
CN112919899A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-06-08 | 旦宇科技江苏有限公司 | 一种铽离子激活的磷酸盐发光陶瓷制备方法与应用 |
CN114807601B (zh) * | 2022-05-24 | 2023-10-20 | 中国科学院赣江创新研究院 | 一种利用磷酸改性高岭土吸附稀土元素镧的方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2306567A (en) * | 1941-09-02 | 1942-12-29 | Gen Electric | Fluorescent material and its manufacture |
US2455413A (en) * | 1946-07-15 | 1948-12-07 | Gen Electric | Calcium phosphate phosphor |
US3079347A (en) * | 1960-10-25 | 1963-02-26 | Bell Telephone Labor Inc | Terbium and cerium activated calcium fluoride optical maser material |
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1967
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