DE893242C

DE893242C - Leuchtstoff

Info

Publication number: DE893242C
Application number: DEN4552A
Authority: DE
Inventors: Willy Hoogenstraaten; Ferdinand Anne Kroeger
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1950-10-17
Filing date: 1951-10-16
Publication date: 1953-10-15

Description

Leuchtstoff Die Erfindung betrifft einen Leuchtstoff mit Zink oder Zinkberylliumsilicat als Basis.
Einer der bekanntesten Leuchtstoffe hat als Basis Zinkorthosilicat. Dieses Zinksilicat kann bestimmte Elemente als Aktivator enthalten, von denen Mangan eines der am längsten bekannten isst. Dieses durch Mangan aktivierte Zinksilicat ist unter dem Namen Willemit bekannt. Es ist ferner bekannt, daß reines Zinksilicat oder Zinksilicat, in dem ein Teil des Zinks isomorph durch Beryllium ersetzt ist und das die Orthoverhältnisse erfüllt, auch ohne Aktivator durch Erregung durch Elektronen, ultraviolette Strahlung oder Röntgenstrahlung zum Leuchten, gebracht werden kann. Die Wellenlänge der von diesem unaktivierten Zinksilicat ausgesandten Strahlung erstreckt sich von annähernd 3000 bis 5ooo A. Ein mit diesem im wesentlichen somit blau leuchtenden Silicat verbundener Nachteil ist die geringe Lichtausbeute, wodurch es weniger brauchbar ist, als andere blau leuchtende Stoffe, wie z. B.. Magnesiumwolframat.
Die, Erfindung behebt größtenteils diesen Nachteil.
Ein Leuchtstoff nach der Erfindung enthält ein durch Erhitzung erzeugtes Reaktionsprodukt, das Silicium, Sauerstoff und mindestens eines der Metalle Zink oder Beryllium sowie mindestens eines der Metalle Aluminium und Gallium enthält.
Zweckmäßig werden die Zink-, Beryllium-, Silicium- und Sauerstoffmengen derart bemessen, daß der Stoff die Phenakitstruktur hat.
Die Aluminium- und Galliummenge ist zweckmäßig so@groß, daß in je ioooAtome Zink und Beryllium nicht weniger als r und nicht mehr als 3ooAtome Aluminium und Gallium vorhanden sind.
Die Verwendung des Aluminiums in einem durch Mangan aktivierten Zinksilicat ist schon bekannt. Bei einem solchen Silicat tritt jedoch nur Lumineszenz infolge der Aktivierung durch das Mangan ein. Die Farbe des ausgesandten Lichtes ist somit nicht blau, sondern liegt bei größeren Wellenlängen.
Die Eigenschaften eines Materials nach der Erfindung sind nahezu ganz die gleichen wie die uraktivierter, ähnlicher Stoffe ohne Aluminium oder Gallium, ausgenommen die Lichtausbeute. Die Nutzwirkung beträgt für die zuletzt erwähnten, bekannten Stoffe etwa io %, während mit einem Material nach der Erfindung 3o bis 6o '/o. erreicht werden können. Die Verbesserung der Lichtausbeute ist deshalb beträchtlich.
Ein Material nach der Erfindung kann durch kurzwellige Ultraviolettstrahlen, durch Röntgenstrahlen oder durch Elektronen angeregt werden.
Die Herstellung eines Stoffes nach der Erfindung kann sich sowohl in einer oxydierenden als auch in einer reduzierenden Atmosphäre vollziehen. Die entsprechenden, nicht aktivierten IV!er'birndungen ohne Aluminium oder Gallium, die durch ultraviolette Strahlung erregt werden sollen, können ausschließlich in einer reduzierenden Atmosphäre hergestellt werden. Zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens folgt nachstehendes Beispiel: Ein Gemisch aus 488 g Zn0, 185 g Si 02 i(@wasserfrei) und 6o ccm einer Aluminium- oder Galliumnitratlösung, die je Liter i g-Mol AI-Nitrat oder Ga-Nitrat enthält, wird in Wasser eingeführt, und die Suspension wird. zur Trockne verdampft.- Der trockne Stoff wird während nahezu 2 Stunden auf 400"' in der Luft erhitzt. Das erzeugte Produkt wird darauf gemahlen und weiter während 2 Stunden auf i2oo,°' in Luft oder in einem reduzierenden Gasgemisch, z. B. Wasserstoff und Stickstoff, erhitzt.
Ein Leuchtstoff nach der Erfindung kann zweckmäßig in einem Leuchtschirm verwendet werden, z. B. in elektrischen Entladungsröhren. Ein solcher Schirm kann außer den vorstehend erwähnten Materialien noch andere Leuchtstoffe enthalten, und zwar können diese entweder in dem gleichen oder auch in 2anderen Teilen des Spektrums ihre maximale Strahlung emittieren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Leuchtstoff, insbesondere fürLeuchtschirme elektrischer Entladungsröhren, bestehend aus einem durch Erhitzen gewonnenen Reaktionsprodukt aus Silicium und Sauerstoff mit Zink und/oder Beryllium und geringen Mengen Aluminium und/oder Gallium.
2. Leuchtstoff nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente Zink, Beryllium. Silicium und Sauerstoff in solchen Mengen vorhanden sind, daß das Reaktionsprodukt die Phenakitstruktur aufweist.
3. Leuchtstoff nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Zahl der Atome Aluminium und Gallium j e iooo Atome Zink und Beryllium i bis 3oo beträgt.