DE1915360A1 - Leuchtstoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Leuchtstoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung

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DE1915360A1 DE19691915360 DE1915360A DE1915360A1 DE 1915360 A1 DE1915360 A1 DE 1915360A1 DE 19691915360 DE19691915360 DE 19691915360 DE 1915360 A DE1915360 A DE 1915360A DE 1915360 A1 DE1915360 A1 DE 1915360A1
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Description

DR. ELISABETH JUNG. DR. VOLKER VOSSIUS, DIPL.-ING. GERHARD COLDEWEY PATENTANWÄLTE
u MÖNCHEN 23 . SIEGESST HASSE 26 · TELEFON 345067 .TELEGRAMM-ADRESSE: INVEN T/MDNCHEN
TELEX 5 29 686
UoZo ί Ε 115 (Pi/Vo/hu/kä)
Μ-3292 ·'
MATSUSHITA ELECTRONICS CORPORATION Kadoma-city« Japan
w Leuchtstoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung " Priorität! 28O März 1968, Japan» Nr. 20 861/68
Es sind bereits durch Europium aktivierte Leuchtstoffe bekannt, die in Kathodenstrahlröhren und Queoksilberdampfhoehdruoklampen verwendet werden. Ferner wurden zahlreiche Untersuchungen über aus verschiedenen Grundstoffen hergestellte, durch Europium aktivierte Leuchtstoffe durchgeführt.
Aufgabe der Erfindung ist es, neue chemisch beständige Leuchtstoffe zur Verfugung su stellen, die bei Anregung durch UV-Licht oder einen Elektronenstrahl rotes Licht emittieren.
Gegenstand der Erfindung sind durch Europium aktivierte Leuchtstoffe der allgemeinen Formel I
3+ in der A ein dreiwertiges Yttrium und bzw. oder Gadolinium igt,
B ein vierwertlges Silicium, Germanium, Zinn, Titan oder Zirkon
908841/1 SU
oder ein Gemiech aus mindestens zwei dioser vierwertigen Elemente ist, G ein sechswertiges Molybdän und bzw· oder Wolfram ist und χ durch die Ungleichung
0,01 ^r x-£ 0,3
gegeben iet.
Die experimentelle Erfahrung zeigt, dass der Were für χ in der vorgenannten Ungleichung mindestens 0,01 betragen aoll, damit bei to Anregung durch die Quecksilberlinie von 2537 2 rotes Licht emittiert wird, dass hingegen bei einem Wert χ höher als 0,3 die Licht emission im Verhältnis sur überhöhten Verwendung des kostspieligen Europiums zu stark abnimmt. Vom Gesichtspunkt des Wirkungsgrads der LichtemisBion her gesehen, beträgt der optimale Wert für χ 0,09 his 0,2.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung der vorgenannten Leuchtstoffe der Formel I, das darin besteht, dass man ein Gemisch von Oxyden oder chemischen Verbindungen der vorfc genannten Elemente, die beim Erhitzen in die Oxyde übergehen, in einer oxydierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von 1100 bis 120O0C brennt. Vorzugsweise verwendet man ein Gemisch der Oxyde der vorgenannten Elemente A , B und C in äquimolaren Anteilen, wobei A teilweise durch Europium ersetzt ist, und brennt es an
der Luft 2 Stunden bei einer Seeperatur innerhaib d«i. vorgenannten Bereiohe.
Sie gemäße dem Verfahren der Erfindung hergestellten Leuchtstoffe emittieren bei Anrejg&ag durch UV-Licht oder einen Elektronenstrahl rotes Licht.
Pie Röntgenanalyse hat ergeben, dass die Leuchtstoffe der Erfindung chemisch· Verbindungen mit tetragonaler Kristallstruktur
909Ö41/1548
sind ο
Beim HersteiXungiiverfahreii der Erfindung "bevorzugt man besonders gemeinsam gefällte Mischkristalle von Yttxriumoxyd oder Gradoliniumcsxyd mit Europiumoxyds us?. Iioeliv/Irksame !leuchtstoffe zu erhalten« 2ur Herstellung des Leuchtstoffes der Erfindung kann man anstelle Molyb&äxiöxyd (MoO7) Ämmoniumparamolybdat , )/*0.12MoO„#5Hrt07 sowie anstelle von Volfvaanxvd (vn_l
Äünmoniumparawolframat /*5 C BH.)«0012W0, o 5H«o7 verwenden o
Pie nachstehenden Zeichnungen waä Beispiele erläutern die Erfindung O
Ip JPigc 3 und Figo 4 zeigen Diagramme der Emissions-Kurven der verschiedenen leuchtstoffe, die gemäss den nachsteher.-άβη Beispielen hergestellt wurdeno Auf der Abszisse der Diagramme ist die Wellenlänge in νψ. aufgetragen0 auf der Ordinate die relative Intensität der bei Anregung durch UV-Licht von " 2537 $ emittierten Strahlungo Hg. 2 zeigt das Röntgenbeugungs·=- bild des gemäss Beispiel 1 hergestellten Leuchtstoffs» Als Röntgenstrahlungsquelle wurde bei dieser Analyse die Kupfer-Koi-Linie einer Kupferantikathode verwendete In Figo 2 ist auf der Abszisse des Diagramms der Beugungsv/inkel (2Θ) in Grad und auf der Ordinate die relative Intensität der Röntgenbeugungsstreifeu. angegebenο
909841/1548
Beispiel 1
• Ϊ2°3 2'145 β ·
Eu2O, 0,176 g
GeO2 1,046 g
WO3 2,319 s
Die vorstehenden Auegangsstoffe werden in einer Kugelmühle einige Zeit vermählen» das Gemisch wird an der Luft 2 Stunden bei 12OC0C gebrannt und die Leuchtmasse nach dem Abkühlen erneut gemahlene Man erhält einen chemisch beständigen Leuchtstoff, der, ψ wie Fig. 1 zeigt, bei Anregung sowohl durch UV-Licht von 2537 £ als auch durch einen Elektronenstrahl rotes Licht emittierte Fig. 2 zeigt das Röntgenbeugungsbild dieses Leuchtstoffes, das seine tetragonal© Struktur beweist»
Ein aus den vorgenannten Ausgang β verbindungen mit Ausnahme eines teilweisen Ersatzes des Germaniuiaoxyda durch die äquimolare Menge Siliciumdioxid hergestellter Leuchtstoff hat Eigenschaften, die jenen des vorgenannten ähnlich sind»
Beispiel 2
(MOr95lu0, 05 >2'°3 3.620 g
GeO2 1,046 g
WO3 2,319 g
Die vorstehenden Ausgangsstoffe werden in einer Kugelmühle einige Zeit vermählen, das Gemisch wird an der Luft 2 Stunden bei 1200 C gebrannt und die Leuchtmasse nach dem Abkühlen erneut gemahleno Hau erhält einen chemisch beständigen Leuchtstoff, der, wie Fig. 3 zeigt, bei Anregung sowohl durch UV-Licht von 2537 X als auch durch einen Elektroneaetrahl rotes Licht
909841/1548
emittiert« Sas Röntgenbeugungsbild dieses Leuchtstoffs ist im wesentlichen mit dem in Fig. 2 gezeigten identisch, aus dem die tetragonale Kristallstruktur dee Leuchtstoffs hervorgeht«
Sin aus den vorgenannten Ausgangsverbindungen, mit Ausnahme eines gegebenenfalls teilweisen Ersatzes des Wolframtrioxyds durch die äquimolare Menge MoIybdäntrioxyd hergestellter Leuchtstoff hat Eigenschaften, die jenen des vorgenannten ähnlich sind«
Bei diesem Beispiel wird das (Gd0 qkEUq q5^2°3 dadurch hergestellt, dass man Gadolinium und Europiumoxyd in pulvrigem Zustand λ mischt, das Gemisch in Salpetersäure auflöst» die Lösung mit mindestens der stöchiometrisohen Menge Oxalsäure versetzt und das gemeinsam gefällte Gadolinium» und Europiumoxalat bei etwa 60O0O brenntο
Beispiel 3
(Y0, 95^.0,05M* 2.321 g
2Jr2G3 1,232 g
WO3 2,319 g
Die vorstellenden Ausgangsstoffe werden in einer Kugelmühle einige Zeit vermählen, das Gemisch wird an der Luft 2 Stunden bei 12000C gebrannt und die Leuehtmasse nach dem Abkühlen erneut gemahlen. Man erhält einen chemisch beständigen Leuchtstoff, derp wie Figo 4 zeigt, bei Anregung sowohl durch UV-Licht von 2537 A* als auch durch einen Elektronenstrahl rotes Licht emittiertα
Das Röntgenbeugungsbild dieses Leuchtstoffe ist im wesentlichen mit dem in Figo 2 gezeigten identisch, aus dem die tetragonale
Kristallstruktur des Leuchtstoffs hervorgeht.
Ein aus den vorgenannten Ausgangsverbindungen mit Ausnahm© eines teilweisen Ersatzes des Yttriums durch die äquimolare Menge Gadolinium hergestellter Leuchtstoff hat Eigenschaften» die jenen des vorgenannten ähnlich sindο
Beispiel 4
(yO#95EuO^O5>2°3 2,321 g
g I9507 g
m HoO3 1,439 g
Die vorstehenden Ausgangsstoffe werden in einer Kugelmühle einige Zelt vermählen, das Gemisch wird an der Luft erst 1 Stunde bei 700°0 vorerhitzt, dann 2 Stunden bei 12000C gebrannt und die Leuohtmasse nach dem Abkühlen erneut gemahlen» Man erhält einen chemisch beständigen Leuchtstoff, der, wie Figo 4 zeigt? bei An-» regung sowohl durch UV-Licht von 2537 £ als auch durch einen Elektronenstrahl rotes Licht emittiert«
Das Böntgenbeugungsbild dieses Leuchtstoffs ähnelt dem in Figo 2 ) gezeigten und zeigt die tetragonale Kristallstruktur des Leuchtstoffs.
Ein aus den vorgenannten Ausgangsverbindungen mit Ausnahme einen teilweisen Ersatzes durch die äquimolaren Mengen Gadolinium für Yttrium, Titandioxyd und/oder Zirkondioz^d für Zinndioxyd und Wolframtrioxyd für Holybdäntrioxyd hergestellter Leuchtstoff hai: Eigenschaften, die ienen des vorgenannten ähnlich sind*
909841/Ί548
(I0 95Euc O5)2°3 2,321 g
? O96O1 g
WO3 2,319 £
Bie vorstehenden Ausgangsstoffe werden in einer Kugelmühle einige Zeit vermahlenf das Gemisch wird an der Luft 2 Stunden bei 1200°C gebrannt und die Leuohtmasse nach dem Abkühlen erneut ge·= mahleno Man erhält einen chemisch beständigen Leuchtstoffe der, wie Figo 1 zeigt t bei Anregung sowohl durch UV-Licht von 2537 £ als auch durch einen Elektronenstrahl rotes Licht
emittierte ■
Das Röntgenbeugungsbild dieses Leuchtstoffs ähnelt dem in Figo 2 gezeigten und zeigt die tetragonale Kristallstruktur des Leuchtstoffs«
Beispiel 6
O9799 g 3 2t319 g
Die vorgenannten Ausgangsstoffe werden in einer Kugelmühle einige Zeit vermählenρ das Gemisch wird an der Luft 2 Stunden bei 12000C gebrannt und die Leuchtmasse nach dem Abkühlen erneut gemahlen ο Man erhält einen chemisch beständigen Leuchtstoff, der, wie Figo 1 zeigt, bei Anregung sowohl durch UV-Licht von 2537 1 ale auch durch einen Elektronenstrahl rotes Licht emittiert D
90984 T/M S4 8
Das Röntgenbeugungsbild dieses Leuchtstoffs ähnelt dem in Figo 2 gezeigten und zeigt die tetragonale Kristallstruktur des Leuchtet off B0
Beispiel 7
TiO2 0,799 g
5(HH4)20β12WO3β5H2O 2p6l0 g
Sie vorstehenden Ausgangsstoffe werden in einer Kugelmühle einige Zeit vermählen, das Gemisch wird an der Luft 2 Stunden bei 12000C gebrannt und die Leuchtmasse nach dem Abkühlen erneut gemahlen. Man erhält einen chemisch beständigen Leuchtstoff, der, wie Fig. 1 zeigt, bei Anregung sowohl durch UV-Licht von 2537 Ä als auch durch einen Elektronenstrahl rotes Licht emittiert.
Das Röntgenbeugungsbild dieses Leuchtstoffs ist im wesentlichen mit dem in Fig. 2 gezeigten identisch und zeigt die tetragonale Kristallstruktur des Leuchtstoffe«
90984171548

Claims (3)

  1. Patentansprüche
    I9 * Durch Europium aktivierte Leuchtstoffe» g e k e η η zeichne t durch die allgemeine Formel I
    ( A3+^ ^x EUx )2 B4+ O6+ O8 (I)
    in der A ein dreiwertigee Yttrium und bzw, oder Gadolinium ist8
    4+ B ein vierwertigee Silicium, Germaniump Zinn, Titan oder Zirkon oder ein Gemisch aus mindestens zwei dieser vierwertigen Elemente ist» G ein sechswertiges Molybdän und bzw«, oder 'Olfrara ist und χ durch die Ungleichung
    O9Ol 4% 4; 0,3 gegeben lato
  2. 2. Durch Europium aktiviert· Leuchtstoff· dtr allgemeinen Formel 1, In dtr x durch die Ungleichung
    gegeben lato
  3. 3. Verfahren nur Hereteilung dtr Ltuehtttoffe dt* allgemeiner Formel I n»ch Anepruoh 1 oder 2, daduroh gekennzeichnet, dass man ein Gemisch von Oxjden oder chemischen Verbindungen der vorgenannten Elemente, die beim Erhitzen in die Oxyde übergehens in einer oxydierenden Atmosphäre bei einer Tenperatur von 1100 bis 12000G brennt.
    4* Verfahren nach Anspruch 3, daduroh gekennzeichnet, dass man die Buropium-Verbindung einerseits und eine Verbindung eines Elements A der allgemeinen formel I oder ein Gemisch dieser Verbindungen andererseits zur Bildung von Mischkristallen gemeinsam fällt und anachliessend mit dem
    909841/1548
    ίο -
    anderen Stoff oder den anderen Stoffen vermischt«
    5« Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daas man als Ausgangsstoffe die Oxyde der
    vorgenannten Elemente A 9 B4+ und C+In äquimolaren Anteilen
    3+ verwendet, wobei A teilweise durch Europium ersetzt ist.
    6« Verfahren nach Anspruoh 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die vorgenannten Ausgangsstoffe an der Luft 2 Stunden bei einer Temperatur von 1100 bis 120O0C brennt.
    909841/1548
    L e e r s e i t e
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3639252A (en) * 1970-01-26 1972-02-01 Westinghouse Electric Corp New orange-red emitting europium-activated yttrium stannate phosphor for warm-white blends
US3718600A (en) * 1970-07-01 1973-02-27 Philips Corp Method of manufacturing a luminescent silicate activated by bivalent europium

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KR100730122B1 (ko) 2004-12-24 2007-06-19 삼성에스디아이 주식회사 전도성 물질을 포함하는 이트륨계 형광체, 그의 제조방법및 이를 채용한 표시소자

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FR2004956A1 (en) 1969-12-05
GB1198965A (en) 1970-07-15
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