DE3029389A1

DE3029389A1 - Borat-leuchtstoff

Info

Publication number: DE3029389A1
Application number: DE19803029389
Authority: DE
Inventors: Shigeo Fujino; Takashi Hase; Masato Hayashi; Toshio Jinnai; Akio Toshinai
Original assignee: Kasei Optonix Ltd
Current assignee: Kasei Optonix Ltd
Priority date: 1979-08-03
Filing date: 1980-08-01
Publication date: 1981-02-19
Also published as: NL8004428A; GB2058117B; US4810416A; NL188855B; GB2058117A; NL188855C; DE3029389C2

Description

Als durch Cer oder Cer und Terbium aktivierter Oxid-Leuchtstoff sind bereits ein durch Cer aktivierter Magnesiumaluminat-Leuchtstoff (CeMgAl.-0, vgl. die japanische Patentpublikation 22 836/1977), ein durch Cer und Terbium aktivierter Magnesiumaluminat-Leuchtstoff [(CeJb)MgALj₁O₁₉, vgl. die obengenannte japanische Patentpublikation 22 836/1977], ein durch Cer aktivierter Yttriumsilicat-Leuchtstoff (Y₂Si0₅:Ce, vgl. die japanische Patentpublikation 37 914/1973), ein durch Cer und Terbium aktivierter Yttriumsilicat-Leuchtstoff (Y-SiO-: Ce,Tb, vgl. die japanische Offenlegungsschrift 127 384/1978), ein durch Cer aktivierter Calciumphosphat-Leuchtstoff [Ca₃Ce(PO,)-, vgl. die japanische Offenlegungsschrift 57 480/1979], ein durch Cer und Terbium aktivierter Calciumphosphat-Leuchtstoff [Ca₃(Ce,Tb)(P0₄)₃, vgl. die obengenannte japanische Offenlegungsschrift 57 480/1979], ein durch Cer und Terbium aktivierter Boroxid-Leuchtstoff [(Ce,Tb)^Og·3Βλ0,,, vgl. die japanische Offenlegungsschrift 33 986/1978] und dgl. bekannt. Im allgemeinen emittieren diese durch Cer oder Cer und Terbium aktivierten Oxid-Leuchtstoffe blaues bis grünes Licht. Das heißt, unter diesen Leuchtstoffen weist der nur durch Cer aktivierte Leuchtstoff eine durch Cer hervorgerufene Blaulicht-Emission auf. Andererseits nimmt bei dem sowohl durch Cer als auch durch Terbium aktivierten Leuchtstoff mit zunehmender Menge des Terbiums gegenüber dem Cer die von Cer zu Terbium transmittierte Energie zu und deshalb steigt die durch Terbium

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hervorgerufene GrUnlicht-Emission allmählich an. Wenn die Menge des Terbiums, bezogen auf die Menge des Cers, größer wird als ein bestimmter Wert, dann weist der Leuchtstoff eine GrUnlicht-Emission auf.

Die obengenannten konventionellen, durch Cer oder Cer und Terbium aktivierten Oxid-Leuchtstoffe emittieren unter der Erregung durch ultraviolette Strahlen, Kathodenstrahlen, Röntgenstrahlen, Vakuum-Ultraviolettstrahlen oder dgl., blaues bis grünes Licht einer beträchtlich hohen Leuchtdichte (Helligkeit). Deshalb eignen sich diese Leuchtstoffe für verschiedene Anwendungszwecke, beispielsweise fUr Leuchtstoffröhren (Fluoreszenzlampen), Kathodenstrahlröhren,. Röntgenstrahlbildkonverter und Plasmaanzeigeeinrichtungen/und einige von ihnen werden in der Praxis verwendet. Es braucht nicht erwähnt zu werden, daß die Leuchtdichte (Helligkeit) dieser Leuchtstoffe vom Standpunkt der praktischen Verwendung derselben aus betrachtet so hoch wie möglich sein sollte. Daher ist es erwünscht, einen durch Cer oder Cer und Terbium aktivierten Oxid-Leuchtstoff zu entwickeln, der Licht einer höheren Leuchtdichte (Helligkeit) emittiert als die obengenannten konventionellen, durch Cer oder Cer und Terbium aktivierten üxid-Leuchtstoffe.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen durch Cer oder durch Cer und Terbium aktivierten Oxid-Leuchtstoff bzw. -Phosphor anzugeben, der blaues bis grünes Licht einer höheren Leuchtdichte (Helligkeit) emittiert als die konventionellen, durch Cer oder durch Cer und Terbium aktivierten Oxid-Leuchtstoffe bzw. -Phosphore.

Um dieses Ziel zu erreichen, war man seit langem auf der Suche nach einem Oxid-Wirtsmaterial, das durch Cer oder durch Cer und

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Terbium aktiviert werden kann. Dabei wurde gefunden, daß dann, wenn ein Borat-Wirtsmaterial, das die nachfolgend angegebenen Oxide (i) und (ii) oder (i), (ii) und (iii) in einem geeigneten Molverhältnis enthält, mit einer geeigneten Menge Oer oder Cer und Terbium aktiviert wird, ein Leuchtstoff bzw. Phosphor erhalten werden kann, der unter Erregung durch ultraviolette Strahlen, Kathodenstrahlen, Röntgenstrahlen, Vakuum-Ultraviolettstrahlen oder dgl. blaues bis grünes Licht einer hohen Leuchtdichte (Helligkeit) emittiert und insbesondere blaues bis grünes Licht einer höheren Leuchtdichte (Helligkeit) emittiert als sie mit einem konventionellen, mit Cer oder mit Cer und Terbium aktivierten Oxid-Leuchtstoff unter Erregung durch ultraviolette Strahlen oder Vakuum-UV-Strahlen erzielt werden kann:

i) B₂O₃,

ii) M 0, worin M bedeutet mindestens ein divalentes Metall, ausgewählt aus der Gruppe Magnesium, Beryllium, Zink, Cadmium, Calcium, Strontium und Barium,

iii) mindestens ein Oxid, ausgewählt aus der Gruppe

a) M Ο«, worin M bedeutet mindestens ein tetravalentes Element, ausgewählt aus der Gruppe Silicium, Titan, Germanium, Zirkonium,

Zinn, Thorium und Blei,

V V

b) M„0-, worin M bedeutet mindestens ein pentavalentes Element,

ausgewählt aus der Gruppe Phosphor, Vanadin, Niob, Antimon,

Tantal und Arsen, e) M_0, worin M bedeutet mindestens ein Alkalimetall, ausgewählt

aus der Gruppe Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium und Cäsium, d) M 0-, worin M bedeutet mindestens ein trivalentes Metall,

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ausgewählt aus der Gruppe Aluminium, Scandium, Gallium, Yttrium, Indium, Lanthan, Lutetium, Gadolinium, Wismut und Thallium, und

e) M 0„, worin M bedeutet mindestens ein hexavalentes Metall, ausgewählt aus der Gruppe Molybdän, Tellur und Wolfram.

Gegenstand der Erfindung ist insbesondere ein Borat-Leuchtstoff bzw. -Phosphor der allgemeinen Formel

^a <^M"x' ^Mx/2⁾⁰-^{b M}2°5-^{c M}2°-<^Bl-_y-_z· "Ι"· "iftW °«' ^{e Tb} worin bedeuten:

M mindestens ein divalentes Metall, ausgewählt aus der Gruppe

Mg, Be, Zn, Cd, Ca, Sr und Ba,

IV
M mindestens ein tetravalentes Element, ausgewählt aus der Gruppe

Si, Ti, Ge, Zr, Sn, Th und Pb,

V M mindestens ein pentavalentes Element, ausgewählt aus der Gruppe

P, V, Nb, Sb, Ta und As,

M mindestens ein Alkalimetall, ausgewählt aus der Gruppe Li, Na, K, Rb und Cs,

M mindestens ein trivalentes Metall, ausgewählt aus der Gruppe Al, Sc, Ga, Y, In, La, Lu, Gd, Bi und Tl,

VI M mindestens ein hexavalentes Metall, ausgewählt aus der Gruppe

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Mo, Te und W, und

α, b, c, d, e, x, y und ζ Zahlen, die jeweils den folgenden Bedin gungen genügen: (Ka£2,0, 0^b40_f3, O£c4=O,3,

5 und O|zi?

Der Leuchtstoff bzw. Phosphor emittiert unter Erregung durch ultraviolette Strahlen, Kathodenstrahlen, Röntgenstrahlen, Vakuum-UV-Strahlen oder dgl. blaues bis grünes Licht einer hohen Leuchtdichte (Helligkeit). Insbesondere emittiert der Leuchtstoff bzw. Phosphor blaues bis grünes Licht einer höheren Leuchtdichte (Helligkeit) als die konventionellen, durch Cer oder durch Cer und Terbium aktivierten Oxid-Leuchtstoffe bzw. -Phosphore unter Erregung durch ultraviolette Strahlen oder Vakuum-UV-Strahlen.

Bei dem erfindungsgemäßen Leuchtstoff bzw. Phosphor (nachfolgend stets als "Leuchtstoff" bezeichnet) handelt es sich um einen durch Cer oder durch Cer und Terbium aktivierten Borat-Leuchtstoff der Formel

^{a (f}ix' ^Mx/2⁾⁰-^bM2°5-^{c M}2°* ^(B1-y-₂' "y" "f/lW* ^Ce' ^{e Tb} worin bedeuten:

M mindestens ein divalentes Metall, ausgewählt aus der Gruppe

Magnesium, Beryllium, Zink, Cadmium, Calcium, Strontium und Barium,

IV M mindestens ein tetravalentes Element, ausgewählt aus der Gruppe Silicium, Titan, Germanium, Zirkonium, Zinn, Thorium und Blei,

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M mindestens ein pentavalentes Element, ausgewählt aus der Gruppe Phosphor, Vanadin, Niob, Antimon, Tantal und Arsen,

M mindestens ein Alkalimetall, ausgewählt aus der Gruppe Li.thium, Natrium, Kalium, Rubidium und Cäsium, mindestens ein trivalentes Metall, ausgewählt aus der Gruppe Aluminium, Scandium, Gallium, Yttrium, Indium, Lanthan,

Lutetium, Gadolinium, Wismut und Thallium,

VI M mindestens ein hexavalentes Metall, ausgewählt aus der Gruppe

Molybdän, Tellur und Wolfram, und

a, b, c, d, e, x, y und ζ Zahlen, die jeweils den folgenden Bedingungen genügen: 0 ^0^2,0, Oa-bä:O,3, 0£ci:0,3, O^di-0,6, Οέ-βίτΟ,ό, 0£x£0,6, Ο%έΟ,35 und ΟέζέΟ,ΟΙ.

Vom Standpunkt der Leuchtdichte (Helligkeit) des von dem Leuchtstoff emittierten Lichtes aus betrachtet sollten die Zahlen für a, b, c, d, e, x, y und ζ vorzugsweise jeweils den folgenden Bedingungen genügen: 0,07έ·α^1,5, 0frb£0,2, O£c £0,2, 0,005 ^d £0,3, 0,0001£ e£0,3, 0£_x£0,4, 0£yfe0,2 und 0£z^0,005.

Der erfindungsgemäße Leuchtstoff emittiert unter Erregung durch ultraviolette Strahlen, Kathodenstrahlen, Röntgenstrahlen, Vakuum-UV-Strahlen oder dgl. blaues bis grünes Licht einer hohen Leuchtdichte (Helligkeit). Insbesondere emittiert der erfindungsgemäße Leuchtstoff unter Erregung durch ultraviolette Strahlen oder Vakuum-UV-Strahlen blaues bis grünes Licht einer höheren Leuchtdichte als die konventionellen, durch Cer oder durch Cer und Terbium aktivierten Oxid-Leuchtstoffe.

Ale eine Art von Leuchtstoffen mit einem Borat-Wirtsmaterial ist der Leuchtstoff der nachfolgend angegebenen Formel bereits bekannt (vgl. die japanische Patentpublikation 3 915/1974):

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MgO . a B₂O : β Α

worin A Terbium und/oder Dysprosium und α und ß Zahlen, die den

-5 jeweiligen Bedingungen 0,2^a^5_f0 und 10 έβέΟ,Οδ genügen,

bedeuten. Der Leuchtstoff weist das gleiche Wirtsmaterial auf wie der erfindungsgemäße Leuchtstoff, worin b=0_f c=0_r χ = 0, y κ 0 und ζ = 0. In dem Leuchtstoff ist das Wirtsmaterial jedoch durch Terbium und/oder Dysprosium anders aktiviert als in dem erfindungsgemäßen Leuchtstoff, in dem das Wirtsmaterial durch Cer oder durch Cer und Terbium aktiviert ist. Ferner handelt es sich bei dem Leuchtstoff um einen thermolumineszenten Leuchtstoff mit bemerkenswerten Thermolumineszenz-Eigenschaften, die in der Thermolumineszenz-Dosimetrie ausgenutzt werden können, und er emittiert unter Erregung durch ultraviolette Strahlen, Kathoden strahlen, Röntgenstrahlen, Vakuum-UV-Strahlen oder dgl. nur Licht mit einer sehr geringen Leuchtdichte (Helligkeit).

Ferner ist als ein durch Cer und Terbium aktivierter Leuchtstoff, in dem das Wirtsmaterial B₂O₃ enthält, der obengenannte (Ce,

3B₀0₀-Leuchtstoff bekannt (vgl. die japanische Offenlegungsschrift 33 986/1978). Im Gegensatz zu dem erfindungsgemäßen Leuchtstoff, in dem das Wirtsmaterial ein komplexes Oxid ist, das mindestens ein divalentes Metalloxid und Bo^o enthält bzw. umfaßt, besteht jedoch das Wirtsmaterial des (Ce, Tb)₂O₃^B₂O -Leuchtstoffes allein aus BpOg. Darüber hinaus emittiert der erfindungsgemäße Leuchtstoff, wie nachfolgend angegeben, Licht einer deutlich höheren Leuchtdichte (Helligkeit) als der bekannte (Ce, Tb)₂O₃.SB^-Leuchtstoff.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

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Fig. 1 und 2 Diagramme, welche die Emissionsspektren des 0,86 MgO.B₀O₀: 0,11 Ce, 0_f06 Tb-Leuchtstoffes und des 0,33 MgO.0,05 Li₂O.B₂O₃:0,11 Ce, 0,06 Tb-Leuchtstoffes gemäß der Erfindung darstellen.

Der erfindungsgemäße Leuchtstoff der oben angegebenen Formel wird

nach dem nachfolgend beschriebenen Verfahren hergestellt. Dabei werden

die folgenden Ausgangsmaterialien verwendet:

i) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe Boroxid (B„0_) und Borverbindungen, die bei hoher Temperatur leicht in B₂O₃ überfuhrbar sind, wie z.B. Borsäure (H₃BO₃), Metaborsäure

(HBO₂), Ammoniumborat C(NH₄J₃BO₃] und dgl.; ii) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe der

a) ersten Untergruppe, bestehend aus Magnesiumoxid (MgO), Berylliumoxid (BeO), Zinkoxid (ZnO), Cadmiumoxid (CdO), Calciumoxid (CaO), Strontiumoxid (SrO) und Bariumoxid (BaO^ und

b) der zweiten Untergruppe, bestehend aus Magnesiumverbindungen, Berylliumverbindungen, Zinkverbindungen, Cadmiumverbindungen, Calciumverbindungen, Strontiumverbindungen und Bariumverbindungen, die bei einer hohen Temperatur leicht in die obengenannten jeweiligen Oxide UberfUhrbar sind, wie z.B. Nitrat, Carbonat, Sulfat, Hydroxid, Halogenid und dgl.,

iii) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe

a) der ersten Untergruppe, bestehend aus Siliciumdioxid (SiO₉), Titandioxid (TiOo), Germaniumdioxid (GeO«), Zirkoniumdioxid (ZrO₂), Zinndioxid (SnO₂), Thoriumdioxid (ThO_£) und Bleidioxid (PbO₂^ und

b) der zweiten Untergru-ppe, bestehend aus Siliciumverbindungen, Titanverbindungen, Germaniumverbindungen, Zirkoniumverbindungen, Zinnverbindungen, Thoriumverbindungen und Bleiverbindungen, die bei hoher Temperatur leicht in die obengenannten jeweiligen

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Oxide UberfUhrbar sind, wie z.B. Nitrat, Sulfat, Hydroxid, Halogenid und dgl«, iv) Mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe

a) der erstenUntergruppe, bestehend aus Phosphorpentoxid (P₂O₅), Vanadinpentoxid (Yo¹O₅), Niobpentoxid (Nb₂O₅), Antimonpentoxid (Sb₂O₅), Tantalpentoxid (Ta₂O₅) und Arsenpentoxid (As₂O₅),und

b) der zweiten Untergruppe, bestehend aus Phosphorverbindungen, Vanadinverbindungen, Niobverbindungen, Antimonverbindungen, Tantalverbindungen und Arsenverbindungen, die bei hoher Temperatur leicht in die obengenannten jeweiligen Oxide überföhrbar sind,

v) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe

a) der ersten Untergruppe, bestehend aus Lithiumoxid (Li₂O), Natriunoxid (Na₂O), Kaliumoxid (K₂O), Rubidiumoxid (Rb₂O) und Qisiumoxid (Cs_0)_?und

b) der zweiten Untergruppe, bestehend aus Lithiumverbindungen, Natriueverbindungen, Kaliumverbindungen, Rubidiumverbindungen und Cäsiumverbindungen, die bei hoher Temperatur leicht in die obengenannten jeweiligen Oxide überf öhrbar sind, vie Nitrat, Garbonat, Sulfat, Hydroxid, Halogenid und dgl.,

vi) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe

a) der erstenUntergruppe, bestehend aus Aluminiumoxid (Al₂O₃), Scandiueoxid (Sc₂O₃), Galliumoxid (Ga₂O₃), Yttriumoxid (Y₂O₃), Indiumoxid (In₂O₃), Lnnthanoxid (Lo₂O₃), Lutetiumoxid (Ui₂O₃), Gadoliniumoxid (Gd₂O₃), Wismutoxid (Bi₂O₃) und Thalliumoxid (TJUOg)₁ und

b) der zweiten Untergruppe, bestehend aus Aluminiumverbindungen, Scandiumverbindungen, Galliumverbindungen, Yttriumverbindungen, Indiumverbindungen, Lanthanverbindungen, Lutetiumverbindungen, Gadoliniumverbindungen, Uismutverbindungen und Thalliumverbindungen,

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die bei hoher Temperatur leicht in die obengenannten jeweiligen Oxide überführbar sind, wie z.B. Nitrat, Cbrbonat, Sulfat, Hydroxid, Halogenid und dgl., vii) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe

a) der ersten Untergruppe, bestehend aus Molybdäntrioxid (MoO₃), Tellurtrioxid (TeO₃) und Wolframtrioxid (WO₃),und

b) der zweiten Untergruppe, bestehend aus Molybdänverbindungen, Tellurverbindungen und Wolframverbindungen, die bei hoher Temperatur leicht in die obengenannten spezifischen Oxide überführbar sind,

viii) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe Cerdi oxid (Ceo«) und Cerverbindungen, die bei hoher Temperatur leicht in das Oxid überfuhrbar sind, wie z.B. Nitrat, Carbonat, Sulfat, Halogenid und dgl«, und

ix) mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe Terbiumperoxid (TbiCU) und Terbiumverbindungen, die bei hoher Temperatur leicht in das Oxid überführbar sind, wie z.B. Nitrat, Carbonat, Sulfat, Halogenid und dgl.

Die obengenannten Ausgangsmaterialien (i) bis (ix) werden in einem solchen Verhältnis ausgewogen, daß eine stöchiometrische Ausgangsmaterialmischung der nachfolgend angegebenen Formel erhalten wird, und gut miteinander gemischt:

^{a (M}W ^Mx/2⁾⁰-^{b M}2°5-^{c M}2⁰-^(Bl-y-₂' ^My" ^2⁰Z¹* ^Ce' ^{e Tb} worin bedeuten:

M mindestens ein divalentes Metall, ausgewählt aus der Gruppe Magnesium, Beryllium, Zink, Cadmium, Calcium, Strontium und

Barium,

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M mindestens ein tetravalentes Element, ausgewählt aus der

Gruppe Silicium, Titan, Germanium, Zirkonium, Zinn, Thorium

und Blei,

V
M mindestens ein pentavalentes Element, ausgewählt aus der

Gruppe Phosphor, Vanadin, Niob, Antimon, Tantal und Arsen, M mindestens ein Alkalimetall, ausgewählt aus der Gruppe

Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium und Cäsium, M mindestens ein trivalentes Metall, ausgewählt aus der Gruppe

Aluminium, Scandium, Gallium, Yttrium, Indium, Lanthan, Lutetium, Gadolinium, Wismut und Thallium,

VI
M mindestens ein hexavalentes Metall, ausgewählt aus der Gruppe

Molybdän, Tellur und Wolfram,und

a, b, c, d, e, x, y und ζ Zahlen, die jeweils den folgenden Bedingungen genügen: 0<a£2,0, 04b40,3, 0^c^0,3_f ό, 0^x^0,6, 0£y £0,35 und 0£ z^0,01.

Vom Standpunkt der Leuchtdichte (Helligkeit) des durch den erhaltenen Leuchtstoff emittierten Lichtes aus betrachtet sollten die Zahlen fUr a, b, c, d, e, x, y und ζ vorzugsweise jeweils den folgenden Bedingungen genügen: 0,07^ a4 1,5, 0feb£0,2, 0£cfe0,2_# 0,005£d^0,3, 0,0001^0,3, 0£x£0,4, ₀£y^0,2 und

Die Ausgangsmaterialien können unter Verwendung einer Kugelmühle, eines Muhlenmischers, eines Mörsers oder dgl. mechanisch miteinander gemischt werden (Trockenverfahren) oder sie können im pastenform!gen Zustand miteinander gemischt werden unter Verwendung eines flüssigen Mediums, wie z.B. Wasser, einer Säure und dgl· (Naßverfahren)· Bei der Herstellung des Leuchtstoffes wird häufig ein Flußmittel einer Ausgangsmateria!mischung zugesetzt, um die Eigenschaften des erhaltenen

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Leuchtstoffes, vie z.B. die Enissions-Leuchtdichte, die Größe, die Größenverteilung und die Form der Phosphorteilchen und dgl. zu verbessern· Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Leuchtstoffes kann die Leuchtdichte (Helligkeit) des von dem Leuchtstoff eaittier— ten Lichtes verbessert werden durch Zugabe einer geeigneten Menge Flußeittel zu der Ausgangsflateüalnischung. Als Flußmittel können AMoniimchlorid (NH.Cl), Anmoniunfluorid (NH.F), Ammoniumhydrogenfluorid (NH.HF«), Awaoniunbronid (NH.Br), Ammonium]odid (NH.J), Awoniuncarbonat C(NH^)₂CO₃], Awsoniuninitrat (NH₄NO₃) und dgl. verwendet werden. Es braucht nicht erwähnt zu werden, daß dann, wenn b = O, c=O, e = 0, x = 0, y = 0 oder z = 0, das Ausgangsmaterial (iv), (v), (ix), (üi), (vi) oder (vii) jeweils nicht verwendet wird·

Donach wird die Ausgangsiaaterialinischung in einen wärmebeständigen Behälter, wie z.B. einen Aluniniunoxid-Schiaelztiegel, einen Quarz-Schaelztiegel oder dgl«, eingeführt und in einen Elektroofen gebrannt. Das Brennen wird einmal oder Mehr als einmal an der Luft, in einer inerten Ateosphäre, wie z.B. einer Argongasatmosphäre oder einer Stickstoffgasateosphäre, oder in einer reduzierenden Ateosphäre, wie z-B. einer StickstoffgasatKosphäre, die eine geringe Menge Vtasserstoffgas enthalt, oder in einer Kohlenstoffgasateosphäre (Kohlenstoffdaepf atmosphäre) durchgeführt. Die Brenntemperatur liegt innerhalb des Bereiches von 800 bis 1100 C. In der Brennstufe wird Mindestens die Schlußbrennung (i« Falle einer einzigen Brennung das Brennen selbst) vorzugsweise in einer inerten Atmosphäre oder in einer reduzierenden Ateosphäre durchgeführt, um die Valenz der Aktivatoren Cer und Terbiua axt Sicherheit trivalent zu eachen. Obgleich die Brenndauer von der Menge der in den wärmebeständigen Behälter eingeführten Ausgangsnaterialsiischung, der angewendeten Brennteaiperatur und dgl. abhängt, liegt sie in allgemeinen innerhalb

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des Bereiches von 0,5 bis 6 Stunden, vorzugsweise von 1 bis 5 Stunden·

Vor dem obengenannten Brennen wird die in den wärmebeständigen Behälter eingeführte Ausgangsmaterialmischung vorzugsweise vorgebrannt, um die Ausgangsmaterialien in Oxide umzuwandeln und die Reaktionsfähigkeit der Ausgangsmaterialien während des Brennens zu verbessern (zu erhöhen)· Das Vorbrennen wird im allgemeinen einmal oder mehr als einmal an der Luft bei einer Temperatur innerhalb des Bereiches von etwa 400 bis etwa 800°C durchgeführt. Die Vorbrenndauer liegt im allgemeinen innerhalb des Bereiches von 0,5 bis 6 Stunden. Nach dem Brennen wird das erhaltene gebrannte Produkt den obengenannten Prozessen unterworfen, die allgemein bei der Herstellung eines Leuchtstoffes angewendet werden, wie z.B. dem Pulverisieren, Waschen, Trocknen, Sieben und dgl·, zur Herstellung des erfindungsgemäßen Leuchtstoffes·

Nach dem obengenannten Verfahren kann der erfindungsgemäße, durch Cer aktivierte (für den Fall, daß e = θ) oder durch Cer und Terbium aktivierte (für den Fall, daß 0<e^0,6) Borat-Leuchtstoff der folgenden Formel erhalten werden:

^{a (M}1-x' ^Mx/2⁾⁰*^{b M}2^O5-^cM2^O-^(Bl-y-z' ^"'^W*^{1 Ce}' ^{e Tb}

I II III IV V VI worin M , M ,M ,M , M , M , a, b, c, d, e, x, y und ζ die

oben angegebenen Bedeutungen haben. Der Leuchtstoff emittiert bei Erregung durch ultraviolette Strahlen, Kathodenstrahlen, Röntgenstrahlen, Vakuum-UV-Strahlen oder dgl. blaues bis grünes Licht mit einer hohen Leuchtdichte (Helligkeit). Das heißt, wenn die Terbiummenge (Werte) 0 ist, weist der Leuchtstoff·eine

durch Cer hervorgerufene Blaulicht-Emission auf. Wenn jedoch der Wert e nicht 0 ist, wird die durch Terbium hervorgerufene Grünlicht

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Emission allmählich erhöht, wenn der Wert e zunimmt. Im allgemeinen

emittiert der Leuchtstoff dann, wenn der Wert e nicht weniger

-4 als etwa 10 betrögt, grünes Licht, obgleich die Farbe des davon

emittierten Lichtes auch von der Cermenge (Wert d) abhängt.

Wie oben angegeben, hängt die Farbe des von dem erfindungsgemäßen Leuchtstoff emittierten Lichtes im wesentlichen von der Terbiummenge (Wert e), bezogen auf die Cermenge (Wert d), ab. Daher ändert sich die Farbe des von dem erfindungsgemäßen Leuchtstoff emittierten Lichtes

ι Ii m iv ν

nicht wesentlich, auch wenn sich die Art von M, M ,M ,Ιί, Μ

VI

oder M oder der Wert für a, b, c, x, y oder ζ ändert. Die Emissionsspektren des erfindungsgemäßen 0,86 MgO.B^rO,!! Ce, 0,06 Tb-Leuchtstoffes und des erfindungsgemäßen 0,33 MgO.0,05 LigO.B^rO, Π Ce,-0,06 Tb-Leuchtstoffes sind in den Fig. 1 und 2 jeweils dargestellt. Wie aus einem Vergleich zwischen den Fig. 1 und 2 hervorgeht, weisen diese Leuchtstoffe nahezu das gleiche Emissionsspektrum auf, weil sie durch die gleiche Menge Cer und Terbium aktiviert sind.

In der folgenden Tabelle I ist die Leuchtdichte (Helligkeit) der Emission des durch Cer und Terbium aktivierten erfindungsgemäßen Borat-Leuchtstoffes (Nr. 2 bis 46) unter Erregung durch ultraviolette Strahlen von 253,7 nm im Vergleich zu derjenigen des durch Cer und Terbium aktivierten Boroxid-Leuchtstoffes (Nr. l), wie er in der obengenannten japanischen Offenlegungsschrift 33 986/1978 beschrieben ist, angegeben. In der Tabelle I ist die Leuchtdichte (Helligkeit) der Emission als Relativwert, bezogen auf diejenige des konventionellen (Ce, Tb)₂O₃.SB₂O₃-LeUchtstoffes, die auf den Wert 100 festgesetzt wurde, angegeben.

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Tabelle I

	Nr.	(C	Formel	b	des	Leuchtstoffes	3	, 0.0	6T	j	b	relative Emissi ons-Leu chtdichte	0	0
	1	0.3	e 0.65 , Τ	B	0.35 )	2Ο3·3Β2Ο	0 6Tb	, 0.0	6 T	b	1	9	1
	2	0.8	3MgÜ·	B	2Ü3	: 0.11 c e, 0.	17Tb	, 0.0	6 T	b	1	8	8
	3	0.7	6Mg Ü ·	B	2Ü3	: 0.11 c e, o.	17Td	0.0 6	Tb		1	8	5
	4	0.5	IBeO ·	2	2Ü3	: ü.i 1 c e, ο.	6Tb	, 0.0	6 T	b	1	6	3
	5	0.6	£nu · B	B	O₃:	0.0 öC e , 0.0	29Tb	, 0.0	6T	b	1	3	0
	6	0.2	4 Mg O ·	7	2Ο3	I 0.0 6Ce , 0.	: 0.1 ice	, 0.1	7 T	b	1	8	7
	7	0.3	9 (Mg ο.	B	,Zn	0.3 )O · ü 2 O 3	: 0.1 ice	,0.1	7 T	b	1	1	3
O O	8	0.3	3MgÜ ·	B	2Ü3	• 0.0 5 L i 2 0	: 0.1 ice	, 0.1	7 T	b	2	1
O OO	9	0.3	3Mg 0 ·	B	2Ο3	• 0.05N a₂ O	O.llCe ,	0.17	Tb		2	0	8
O	10	0.3	3MgU ·	B	2O 3	• 0.0 5K2O:	Γ 0.1 ICe	, 0.1	7 T	b	2	0	3
co	11	0.3	3MgO ·	B	2Ο3	• 0.0 5 Kb 2 O	: 0.1 1 c e	, 0.1	7T	b	2	0	1
	12	0.8	3MgO-	(	2Ο3	• 0.0 5 C s 2 O	: O.llCe	, 0.1	7 T	b	2	1	1
	13	0.8	6MgO ·	(	B 0.9	, a£ 0.1) 2 O 3	: 0.1 ice			2	9	2
	14·'	0.8	6MgO ·	(	B 0.9	, t> c 0.1) 2 0 3	: O.llCe			1	1	2
	15	0.8	6MgO ·	(	B 0.9	.(iao.i) 2O 3	0.1 1 C e ,			2	9	6co /■—*
	16	0.8	6MgO ·	(	B 0.9	,ro.x)«ü.:	: 0.11Ce			Ί	8	*\mmJ*
	17	0.8	6MgO ·	(	B 0.9	, I η 0.1) 2 Ü 3	: 0.1 ic e			1	0	OO
	• 18	0.8	6MgO ·	C	B 0.9	, L a 0.1) 2 O 3	: 0.1 ice			2	9
	19	6MgO ·	B 0.9	, Lu 0.1) 2O 3			1

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130008/0924

Tobelle I - Fortsetzung

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3 8/ 39 40 41 42 43 ,44 45 46

0.5 (Zn 0.9 , ti i o.o5)0 · 0.0 5 P ₂ 0 5 · 0.0 2Κ₂Ο· (B 0.95,^0.05)2 O₃ 10.0 6 Ce, 0.0 6Tb 0.6 4MgO- (B 0.9 9 β M ο 0.002)2 O 3 I 0.0 6Ce , 0.2 9Tb 0.6 4MgO-(B 0.99G,Te 0.002)2 O₃ I 0.0 6Ce , 0.2 9Tb 0.6 4MgO- (Bo.996,Wo.oo2)2 0₃ I 0.0 6Ce , 0.2 9Tb 0.2 9(Mg o.7,Zno.j)0'0.05Na₂0· ( B 0.9 , ΥΌ.ι ) ₂Ü3:0.11C e , 0.0 6Tb 0.29 (Mg 0.Β »Cd ο.₂)0 · 0.0 lttb ₂0· (Βο.9 fCxd oji) 2θ₈:0.ϊ ICe , 0.0 6Tb 0.29 (Mg 0.9 ,Ba₀.! )Ο -0.0 ICs ₂0 · (Βο.9 ,La_0-1) ₂0 3 I 0.1 ICe , 0.0 6Tb 0.2 9 (Mg 0.9 ,Ca 0.1 )U · 0.0 IK₂O- (Βο.9 , Lu 0.1 ) 2U₃ Ι 0.1 IC e , 0.0 6Tb 0.29 (Mg 0.9 , y r 0.1 )Ο · 0.0 ILi ₂Ο · ( Βο.9 , S C 0.1 ) ₂0 3 : 0.1 IC e , 0.0 6Τ b

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CD CO CXD CO

Wie aus der Tabelle I hervorgeht, emittiert der erfindungsgemäße Leuchtstoff Licht in einer höheren Leuchtdichte (Helligkeit) als der konventionelle (Ce, Tb)₀O₀.3B_o0_o-Leuchtstoff. Unter den erfindungsgemäßen Leuchtstoffen emittieren der M₀O enthaltende Leuchtstoff

TTT III

(Nr. 8 bis 12), der M* O₃ enthaltende Leuchtstoff, worin M mindestens eines der obengenannten,von Wismut verschiedenen trivalenten Metalle bedeutet (Nr. 13 bis 21), der SiO₂ enthaltende Leuchtstoff (Nr. 24) und der P₂O₅ enthaltende Leuchtstoff (Nr. 32) Licht einer höheren Leuchtdichte (Helligkeit) als die Leuchtstoffe, welche die obengenannten jeweiligen Bestandteile nicht enthalten (Nr. 2, 3, 4 bzw. 5). Insbesondere emittiert der M₀O und M₀ 0_o enthaltende Leucht-

III

stoff, worin M mindestens eines der obengenannten, von Wismut verschiedenen trivalenten Metalle bedeutet (z.B. Nr. 23 ^ Licht einer bemerkenswert hohen Leuchtdichte (Helligkeit). Vom Standpunkt der Leuchtdichte der Emission aus betrachtet sollte M vorzugsweise mindestens ein divalentes Metall sein, das ausgewählt wird aus der Gruppe Magnesium, Beryllium, Zink und Cadmium. Außerdem kann durch weiteres Aktivieren des erfindungsgemäßen Leuchtstoffes durch eine geeignete Menge eines Aktivators, wie Praseodym (Pr), Neodym (Nd), Samarium (Sm), Europium (Eu), Dysprosium (Dy), Holmium (Ho), Erbium (Er), Ytterbium (Yb), Thulium (Tm) und dgl.j ein Leuchtstoff erhalten werden, der Licht einer hohen Leuchtdichte emittiert.

Da der erfindungsgemäße Leuchtstoff unter Erregung durch ultraviolette Strahlen, Kathodenstrahlen, Röntgenstrahlen, Vakuum-UV-Strahlen oder dgl. blaues bis grünes Licht einer hohen Leuchtdichte (Helligkeit) emittiert, kann der Leuchtstoff in einer Fluoreszenzlampe (Leuchtstoffröhre), in einer Kathodenstrahlröhre, in einem Röntgenstrahlenbildkonverter, in einer Plasmaanzeigeeinrichtung und dgl. verwendet werden. Wie in der Tabelle I angegeben, emittiert der erfindungsgemäße Leuchtstoff bei

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Erregung durch ultraviolette Strahlen Licht einer höheren Leuchtdichte als die konventionellen, durch Cer oder durch Cer und Terbium aktivierten Oxid-Leuchtstoffe. Außerdem emittiert der erfindungsgemäße Leuchtstoff auch bei Erregung durch Vakuum-UV-Strahlen Licht einer höheren Leuchtdichte als der konventionelle, durch Cer oder durch Cer und Terbium aktivierte Oxid-Leuchtstoff. So weisen beispielsweise der erfindungsgemäße 0,86 MgO.B₂O₃:0,11 Ce, 0,06 Tb-Leuchtstoff und der erfindungsgemäße 0,33 MgO.0,05 Li₂O.B₂O₃ZO,Π Ce, 0,06 Tb-Leuchtstoff eine Emissions-Leuchtdichte auf, die mehr als 20 mal bzw. mehr als 22 mal so hoch ist wie diejenige des konventionellen (Ce_A ,_, Tb- _oc)_o0o·

' ° 0,65 0,35 2 3

3B_o0_-Leu chtsto ffes.
2 5

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.

Beispiel 1

Magnesiumnitrat Mg(NO₃)^oH₂O 32,2 g

Magnesiumchlorid MgClj.oH-O 5,1 g

Boroxid B-0_ 12,2 g

Cernitrat Ce(NO₀)-.6H₀O 8,4 g

terbiumperoxid Tb.0~ 2,0 g

Ammoniumchlorid NH.Cl 5,3 g

Das obige Terbiumperoxid wurde in Salpetersäure gelöst zur Herstellung einer Lösung und die anderen Ausgangsmaterialien und das Flußmittel wurden zu der Lösung zugegeben und gründlich damit gemischt zur Herstellung einer pastenförmigen Mischung. Dann wurde die pastenförmige Mischung getrocknet, pulverisiert, in einen Aluminiumoxid-Schmelztiegel eingeführt und in einem Elektroofen vorgebrannt. Das Vorbrennenwurde bei

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einer Temperatur von 500 C 2 Stunden lang an der Luft durchgeführt. Nach dem Vorbrennen wurde das erhaltene gebrannte Produkt pulverisiert, in den Aluminiumoxid-Schmelztiegel eingeführt und einem zweiten Vorbrennen in dem Elektroofen unterworfen. Das zweite Vorbrennen wurde unter den gleichen Bedingungen wie das erste Vorbrennen durchgeführt. Noch dem zweiten Vorbrennen wurde das erhaltene gebrannte Produkt pulverisiert, in den Aluminiumoxid-Schmelztiegel eingeführt und in dem Flektroofen gebrannt. Das Brennen wurde bei einer Temperatur von 1050 C 2 Stunden lang in einer Kohlenstoffdampf (Kohlenstoffgas)-Atmosphäre durchgeführt. Nach dem Brennen wurde das gebrannte Produkt pulverisiert, mit Wasser gewaschen, getrocknet und gesiebt. Auf diese Weise erhielt man einen 0,86 MgO.B₃O₃:0,Π Ce, 0,06 Tb-Leuchtstoff.

Der Leuchtstoff emittierte bei Erregung durch ultraviolette Strahlen, Kathodenstrahlen, Röntgenstrahlen, Vakuum-UV-Strahlen oder dgl. grünes Licht einer hohen Leuchtdichte (Helligkeit). Das Emissionsspektrum des Leuchtstoffes ist in der Fig. 1 dargestellt. Die Leuchtdichte (Helligkeit) der Emission des Leuchtstoffes war bei Erregung durch ultraviolette Strahlen von 253,7 nm etwa 1,9-mal so hoch wie diejenige des in der obengenannten japanischen Offenlegungsschrift 33 986/1978

beschriebenen (Ce_ ,-, Tb_{n OC})₀0₀.3B_0₀-Leuchtstoffes. U, OO U, ου £- ο /Lo

Beispiel 2 Magnesiumnitrat Mg(NOg)₂.6H₂O 14,8 g Boroxid B₂O₃ 12,2 g Cernitrat Ce(NOg)₃-OH₂O 8,4 g Terbiumperoxid Tb ,0^ 5,6 g

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Unter Verwendung der obigen Ausgangsmaterialien wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 ein 0,33 MgO.BgO₃:0,1 1 Ce, 0,17 Tb-Leuchtstoff hergestellt.

Der Leuchtstoff emittierte bei Erregung durch ultraviolette Strahlen, Kathodenstrahlen, Röntgenstrahlen, Vakuum-UV-Strahlen oder dgl. grünes Licht einer hohen Leuchtdichte (Helligkeit). Die Leuchtdichte der Emission des Leuchtstoffes war bei Erregung durch ultraviolette Strahlen von 253,7 nm etwa 1,9 mal so hoch wie diejenige des konventionellen ^(Ce0,65' %₃₅)₂0₃.3B₂0₃-Leuchtstoffes.

Beispiel 3

Berylliumoxid BeO 3,1 g

Boroxid B₂O₃ 12,2 g

Terbiumperoxid Tb,0~ 5,6 g

Cernitrat Ce(NO₃)^OH₂O 8,4 g

Ammoniumchlorid NH-Cl 5,3 g

Unter Verwendung der obigen Ausgangsmaterialien und des Flußmittels wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 angegeben ein 0,71 BeOi B₂0₃:0,11 Ce, 0,17 Tb-Leuchtstoff hergestellt, wobei diesmal jedoch das Brennen bei einer Temperatur von 950 C durchgeführt wurde.

Der Leuchtstoff emittierte bei Erregung durch ultraviolette Strahlen, Kathodenstrahlen, Röntgenstrahlen, Vakuum-UV-Strahlen oder dgl. grünes Licht einer hohen Leuchtdichte (Helligkeit). Die Leuchtdichte der Emission des Leuchtstoffes war bei Erregung durch ultraviolette Strahlen von 253,7 nm etwa 1,5 mal so hoch wie diejenige des konventionellen (Ce_n ,_, Tb₀ _-)₀0_.3B₀0_-Leuchtstoffes. 0,65 0,35 2 3· Z 3

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Beispiel 4 Zinknitrat Zn(NO₃)^oH₂O 26,0 g Boroxid B₃O₃ 12,2 g

Cernitrat Ce(NO₃)^OH₂O 4,6 g

Terbiumperoxid Tb^O^ 2,0 g

Unter Verwendung der obigen Ausgangsmaterialien wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 ein 0,65 ΖηΟ.Β^ζΟ,Οό Ce, 0,06 Tb-Leuchtstoff hergestellt, wobei diesmal das Brennen bei einer Temperatur von 900 C durchgeführt wurde.

Der Leuchtstoff emittierte bei Erregung durch ultraviolette Strahlen, Kathodenstrahlen, Röntgenstrahlen, Vakuum-UV-Strahlen oder dgl. grünes Licht einer hohen Leuchtdichte. Die Leuchtdichte der Emission des Leuchtstoffes war bei Erregung durch ultraviolette Strahlen von 253,7 nm etwa 1,6 mal so hoch wie diejenige des konventionellen ^(Ce0,65' %₃₅)₂0₃.3B₂0₃-Leuchtstoffes.

Beispiel 5 Magnesiumnitrat Mg(N0_o)_o.6H_o0 23,9 g Magnesiumfluorid MgF₂ l_f2 g Boroxid B₀O₀ 12,2 g Cernitrat Ce(NO₃)^H₂O 4,6 g Terbiumperoxid Tb^Oy 9,5 g Ammoniumfluorid NH.F 3,7 g

Unter Verwendung der obigen Ausgangsmaterialien und des Flußmittels wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 ein 0,64 Mg0.B₂0_:0,06 Ce,

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0,29 Tb-Leuchtstoff hergestellt.

Der Leuchtstoff emittierte bei Erregung durch ultraviolette Strahlen, Kathodenstrahlen, Röntgenstrahlen, Vakuum-UV-Strahlen oder dgl. grünes Licht einer hohen Leuchtdichte. Die Leuchtdichte der Emission des Leuchtstoffes war bei Erregung durch ultraviolette Strahlen von 253,7 ntn etwa 1,3 mal so hoch wie diejenige des konventionellen

(^Ce0 65' ^Tb0 ₃₅)₂ ⁽V^3B2⁰3~^{Leuchtstoffes#} Beispiel 6

Magnesiumnitrat Mg(N(L)«.ol-LO 9,1 g

Zinknitrat Zn(N0j_o.6H_o0 4,5 g

Boroxid B₀O 12,2 g

Cernitrat Ce(NO₃) .6H₂O 8,4 g

Terbiumperoxid Tb.0γ 2,0 g

Unter Verwendung der obigen Ausgangsmaterialien wurde nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 ein 0,29 (Mg-y, Zn_Q ΟΟ.ΒλΟ,.: 0,11 Ce, 0,06 Tb-Leuchtstoff hergestellt.

Der Leuchtstoff emittierte bei Erregung durch ultraviolette Strahlen, Kathodenstrahlen, Röntgenstrahlen, Vakuum-UV-Strahlen oder dgl. grünes Licht einer hohen Leuchtdichte. Die Leuchtdichte der Emission des Leuchtstoffes war bei Erregung durch ultraviolette Strahlen von 253,7 nm etwa 1,9 mal so hoch wie diejenige des konventionellen (Ce_n ,_, Tb_{n OK})_o0,

U,OO U,OO L·.

3B₂0₃-Leuchtstoffes.

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Beispiel 7

Magnesiumnitrat Mg(NOg)₂.6H₂O 14,8 g

Boroxid B₂O₃ 12,2 g

Lithiumnitrat LiNO₃ 1,2 g

Cernitrat Ce(NOj..6H₀O 8,4 g

Terbiumperoxid Tb.0_ 2,0 g

Unter Verwendung der obigen Ausgangsmaterialien wurde auf die gleiche

Weise wie in Beispiel 1 ein 0,33 MgO.0,05 LigO.B₃O₃:0,11 Ce, 0,06 Tb-Leuchtstoff hergestellt.

Der Leuchtstoff emittierte bei Erregung durch ultraviolette Strahlen, Kathodenstrahlen, Röntgenstrahlen, Vakuum-UV-Strahlen oder dgl. grünes Licht einer hohen Leuchtdichte. Das Emissionsspektrum des Leuchtstoffes ist in der Fig. 2 dargestellt. Die Leuchtdichte der Emission des Leuchtstoffes war bei Erregung durch ultraviolette Strahlen von 253,7 nm etwa 2,1 mal so hoch wie diejenige des konventionellen

^^Ce0 65' ^Tb0 35^2°3 * ^{3 B}2°3~^{Leuchtstoffes}·
Beispiel 8

Magnesiumnitrat Mg(NO₃L.6H₂O 32,2 g

Magnesiumchlorid MgCl«.6H₉0 5,1 g

Boroxid B₂O₃ 11,0 g

Aluminiumnitrat Al(NO₃L^H₂O 13,1 g

Cernitrat Ce(NO₀L.6H_o0 8,4 g

Terbiumperoxid Tb.0~ 5,6 g

Ammoniumchlorid NHXl 5,3 g

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Unter Verwendung der obigen Ausgangsmaterialien und des Flußmittels

wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 ein 0,86 MgO.(B_{n o},

u,y

Al_ «)«0_:0,11 Ce, 0,17 Tb-Leuchtstoff hergestellt.

Der Leuchtstoff emittierte bei Erregung durch ultraviolette Strahlen, Kathodenstrahlen , Röntgenstrahlen, Vakuum-UV-Strahlen oder dgl. grUnes Licht einer hohen Leuchtdichte. Die Leuchtdichte der Emission des Leuchtstoffes war bei Erregung durch ultraviolette Strahlen von 253,7 nm etwa 2,1 mal so hoch wie diejenige des konventionellen (Ce_n ,„ Tb_{n oc})_o0_o.3B_o0_-Leuchtstoffes.

U, «SO Z O /. O

Beispiel 9 Berylliumoxid BeO 2,5 g Boroxid B₂O₃ 12,2 g Siliciumdioxid SiO_n 0,8 g Terbiumperoxid Tb.O^ 5,6 g Cernitrat Ce(NO₃)^OH₂O 8,4 g Ammoniumchlorid NHXl 5,3 g Unter Verwendung der obigen Ausgangsmaterialien und des Flußmittels

wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 ein 0,71 (Be_{n o}, Si- -)θ.

u,y υ,ι

B₀O₀:0,11 Ce, 0,17 Tb-Leuchtstoff hergestellt, wobei diesmal jedoch JL ο

das Brennen bei einer Temperatur von 950 C durchgeführt wurde.

Der Leuchtstoff emittierte bei Erregung durch ultraviolette Strahlen, Kathodenstrahlen, Röntgenstrahlen, Vakuum-UV-Strahlen oder dgl. grünes Licht einer hohen Leuchtdichte. Die Leuchtdichte der Emission des Leuchtstoffes war bei Erregung durch ultraviolette Strahlen von 253,7 nm etwa 1,9 mal so hoch wie diejenige des konventionellen (Ce_n ,_, Tb_{n ne})_n·

U, 00 0,35 Z

O₃.3B₂O₃-LeUchtstoffes.

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Beispiel 10

Zinknitrat Zn(NOj₉.6H₉O 26,0 g

Boroxid B₂O₃ 12,2 g

Orthophosphorsäure H₃PO₄ 3,4 g

Cernitrat Ce(NO₃)^oH₂O 4,6 g

Terbiumperoxid Tb₄O₇ 2,0 g

Unter Verwendung der obigen Ausgangsmaterialien wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 ein 0,5 Z_nCO, 1 P 0 .B 0 :0,06 Ce, 0,06 Tb-Leuchtstoff hergestellt, wobei diesmal jedoch das Brennen bei einer Temperatur von 900 C durchgeführt wurde.

Der Leuchtstoff emittierte bei Erregung durch ultraviolette Strahlen, Kathodenstrahlen, Röntgenstrahlen, Vakuum-UV-Strahlen oder dgl. grünes Licht einer hohen Leuchtdichte. Die Leuchtdichte der Emission des Leuchtstoffes war bei Erregung durch ultraviolette Strahlen von 253,7 nm etwa 1,7 mal so hoch wie diejenige des konventionellen

(Ce_rt ,_, Tb_{n OC})₀0₀.3B₀0--Leuchtstoffes.
0,65 0,35 2 3 2 3

Beispiel Π

Magnesiumnitrat Mg (NO J₉.6H₀O 23,9 g

Magnesiumfluorid MgF₉ 1,2 g

Boroxid B₂O₃ 12,1 g

Molybdäntrioxid MoO- 0,1 g

4.

Cernitrat Ce(NO₃)^oH₂O 4,6 g

Terbiumperoxid Tb₄O₇ 9,5 g

Ammoniumfluorid NH₄F 3,7 g

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Unter Verwendung der obigen Ausgangsmaterialien und des Flußmittels wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 ein 0,64 MgO.(B_n qae.'" Mo₀ Q₀₂^V⁰'^{06 Ce}' °'²⁹ Tb-Leuchtstoff hergestellt.

Der Leuchtstoff emittierte bei Erregung durch ultraviolette Strahlen, Kathodenstrahlen, Röntgenstrahlen, Vakuum-UV-Strahlen oder dgl. grünes Lacht einer hohen Leuchtdichte. Die Leuchtdichte der Emission des Leuchtstoffes war bei Erregung durch ultraviolette Strahlen von 253,7 nm etwa 1,1 mal so hoch wie diejenige des konventionellen (Ce_n ,„ Tb_n 35)0^3* 3B₂O -Leuchtstoffes.

Beispiel 12

Magnesiumnitrat Mg(NOg)₂.6Η_£0 9,1 g

Zinknitrat Zn(NOj₀.6H₀O 4,5 g

Boroxid B₂O₃ 11,0 g

Natriumfluorid NaF 0,7 g

Yttriumoxid Y₃O₃ 4,0 g

Cernitrat Ce(NO₃)^oH₀O 8,4 g

Terbiumperoxid Tb.0 2,0 g

Unter Verwendung der obigen Ausgangsmaterialien wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 ein 0,29 (Mg_{n ?}, Zn_n g)0.0,05 Na₂O.

(B_{n o}, Y_n .)_ο0_ο:0,Π Ce, 0,06 Tb-Leuchtstoff hergestellt.
u,y υ,ι δ ο

Der Leuchtstoff emittierte bei Erregung durch ultraviolette Strahlen, Kathodenstrahlen, Röntgenstrahlen, Vakuum-UV-Strahlen oder dgl. grllnes Licht einer hohen Leuchtdichte. Die Leuchtdichte der Emission des Leuchtstoffes war bei Erregung durch ultraviolette Strahlen von 253,7 nm etwa doppelt so hoch wie diejenige des konventionellen

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f Γ_Λ TI» ι Γ\ OD (Λ 0,65 0,35 2 3 2 3

Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert, es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß sie darauf keineswegs beschränkt ist, sondern daß diese in vielfacher Hinsicht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird·

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Claims

ΡΛΤΕ >: TAN WA'-7 E /λ. G »!--ING H. KINKELDEY Ofi-ΐΝα W. STOCKMAIR Da-IMa ■ AeE ICAlTECH) K. SCHUMANN DH REH. NAT. - CXFL-FHYS P. H. JAKOB DIPL-INCl G. BE2OLD 8 MÜNCHEN 22 MAXIMILtANSTRASSE 43 P 15 344 KASEI OHDONIX, IfflD. 2-7-18 Haraamatsu-cho, Monato-ku, Tokyo, Japan

1. August 1980

Borat-Leuchtstoff

Patentansprüche

I. Borat-Leuchtstoff bzw. -Phosphor, gekennzeichnet durch die allgemeine Formel

l-x' ^Mx/2⁾⁰'^{b M}2°5-^{C M}2⁰-^(B1-y-z'

' ^{e Tb}

worin bedeuten:

mindestens ein divalentes Metall, ausgewählt aus der Gruppe Magnesium, Beryllium, Zink, Cadmium, Calcium, Strontium und Barium,

mindestens ein tetravalentes. Element, ausgewählt aus der Gruppe Silicium, Titan, Germanium, Zirkonium, Zinn, Thorium und Blei,

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M mindestens ein pentavalentesElement, ausgewählt aus der

Gruppe Phosphor, Vanadin, Niob, Antimon, Tantal und Arsen,

M mindestens ein Alkalimetall, ausgewählt aus der Gruppe Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium und Cäsium,

n" mindestens ein trivalentes Metall, ausgewählt aus der Gruppe Aluminium, Scandium, Gallium, Yttrium, Indium, Lanthan, Lutetium, Gadolinium, Wismut und Thallium,

N mindestens ein hexavalentes Metall, ausgewählt aus der Gruppe

Molybdän, Tellur und Wolfram und

a, b, c, d, e, x, y und ζ Zahlen, die den jeweiligen Bedingungen genügen:

0<a£2,0, 0£b£0,3, 0£ci0,3, Ckd£0,6, 0fe*0,6, 0fcxi0,6, 0£y60,35 und 0£zi0,01.

2. Borat-Leuchtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß α, b, c, χ, y und ζ Zahlen bedeuten, die den jeweiligen Bedingungen genügen: 0_f07i-a41,5, O£biO,2, 0£c£0,2, 0*x£0,4, 0£yi=0,2 und

3. Borat-Leuchtstoff nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß d und e Zahlen bedeuten, die den jeweiligen Bedingungen genügen:

O_f005*dii0,3 und 0,0001^0,3.

4. Borat-Leuchtstoff nach mindestens einem der Ansprüche T bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß c % 0 bedeutet·

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5. Borat-Leuchtstoff nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß y Jp 0 bedeutet und daß M mindestens ein trivalentes Metall bedeutet, ausgewählt aus der Gruppe Aluminium, Scandium, Gallium, Yttrium, Indium, Lanthan, Lutetium, Gadolinium und Thallium.

6. Borat-Leuchtstoff nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß χ φ 0 bedeutet und daß M Silicium bedeutet*

7· Borat-Leuchtstoff nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß b If 0 bedeutet und daß M Phosphor bedeutet.

8. Borat-Leuchtstoff nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß M mindestens ein divalentes Metall, ausgewählt aus der Gruppe Magnesium, Beryllium, Zink und Cadmium, bedeutet.

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