HU201627B - Method for making luminescent material containing aluminates and/or gallates - Google Patents

Method for making luminescent material containing aluminates and/or gallates Download PDF

Info

Publication number
HU201627B
HU201627B HU841831A HU183184A HU201627B HU 201627 B HU201627 B HU 201627B HU 841831 A HU841831 A HU 841831A HU 183184 A HU183184 A HU 183184A HU 201627 B HU201627 B HU 201627B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
aluminate
luminescent material
luminescent
strontium
barium
Prior art date
Application number
HU841831A
Other languages
English (en)
Other versions
HUT34285A (en
Inventor
Gerardus Petrus Francisc Hoeks
Joseph Rutten
Kemenade Johannes Trudo Co Van
Original Assignee
Philips Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Nv filed Critical Philips Nv
Publication of HUT34285A publication Critical patent/HUT34285A/hu
Publication of HU201627B publication Critical patent/HU201627B/hu

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/38—Devices for influencing the colour or wavelength of the light
    • H01J61/42—Devices for influencing the colour or wavelength of the light by transforming the wavelength of the light by luminescence
    • H01J61/44—Devices characterised by the luminescent material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/67—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing refractory metals
    • C09K11/671—Chalcogenides
    • C09K11/673—Chalcogenides with alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/7734—Aluminates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

A találmány eljárásra vonatkozik, amely kétvegyértékű európaimmal vagy háromvegyértékű krómmal aktivált stroncium- és/vagy bárium-aluniinátokat és/vagy -gallátokat tartalmazó lumineszcens anyag előállítására szolgál.
Az 1 190 520 számú angol szabadalmi leírás ismertet olyan lumineszcens aluminátokat, amelyek kétvegyérlékű európiummal vannak aktiválva, a kristályrácsuk az MeAlnOis által van definiálva (Me = Ba, Sr, és/vagy Ca,. Ezek az ismert aluminátok jó hatásfokú lumineszcens anyagok, és jellegzetesen hexagonális kristálystruktúrájuk van, amely nagyon nagy hasonlatosságot mutat az ásványi megnetoplumbit kristálystuktúrájához, valamint a béta-alumináthoz, ami szerkezete szempontjából szoros rokonságban van a magnetoplumbitlal. Az európiummal aktivált stroncium-aluminátnak például ultraibolya sugárzással történő gerjesztés hatására a spektrumnak a mélykék tartományába eső emissziós sávja van, amelynek a maximuma hozzávetőlegesen 400 nm-re esik, és félérték sávszélessége mintegy 60 nm. Az ismert, európiummal aktivált bárium-aluminát emiszsziójának a maximuma hozzávetőlegesen 440 nm-en van, és felérték sávszélessége mintegy 60 nm.
A 3 294 699 számú amerikai szabadalmi leírású egy kétvegyértékű európiummal aktivált lumineszcens sLronciuni-aluminátot ismertet, amelynek az alapkristálya az S1AI2O4 képletnek felel meg. Ennek az ismert aluniinátnak monoklin kristálystruktúrája van, és emissziós sávja a spektrumnak a zöld részére esik, és maximuma mintegy 520 nm hullámhosszon van.
Az 1 205 659 számú angol szabadalmi leírás egy kétvegyértékű európiumal aktivált lumineszcens bárium-aluminátot ismertet, amelynek képlete: BaAhCú, amelyben a bárium részben helyettesíthető stronciummal. Ennek az aluminátnak hexagonális kristályszerkezete van (de nem olyan, mint a magnetoplumbitnak vagy a β-aluminátnak). Az európiummal aktivált bárium-aluminátnak az emissziós sávja mintegy 500 nm-re esik.
A sov. Phys, Crystallegr., vol. 21, No. 4, p. 471 (1976, folyóirat egy olyan kristályos stroncium-aluminátot ismertet, amelyben az Sr:Al mólaránya 2:7. Ennek az aluminátnak ortorombikus kristályszerkezete van, amelynek Pmw tércsoportja van (krislálytengelyek: a = 24,78, b = 8,49 és c = 4,89). Λ 8 201 943 számú holland szabadalmi leírás ismerteti ennek az aluminátnak kétvegyértékű európiummal történő aktiválását. Ebből a szabadalmi leírásból kiderül, hogy ezt az aluminátot az Sr:Al következő mólarányaiból lehet előállítani: 2:4-2:10, és amelyben a stroncium legfeljebb 25 mól% mértékben helyettesíthető kalciummal, miközben a kristályszerkezet megmarad. Az említett szabadalmi leírásból továbbá kiderül, hogy az európiummal aktivált stroncium-aluminátnak az emissziós sávja körülbelül 490 nm hullámhosszon rendelkezik maximummal, és félérték sávszélessége mintegy 60 nm.
A J. Solid Chem., 29, 101-108 (1979) szakirodalomból ismeretes egy krisztallin-vegyület, amelynek képlete: BazFeíOn. Ennek a vegyületnek egy ortorombikus kristályszerkezete van, éppúgy, mint az előbb említett stroncium-aluminátnak; azonban teljesen eltérő szimmetriával, vagyis, amelynek a Pnn· tércsoportja van (kristály tengelyek: a = 23,02, b =5,18 és c = 8,90). A Z. An org. Alig. Chem., 491, 153-258 (1982)-ben egy olyan alunünát van ismertetve, amelynek ugyanaz a kristálystruktúrája, vagyis Sri,33Pbo,67Al60u (kristálytengelyek: a = = 22,13, b = 4,88 és c = 8,42). Ezt az aluminátot megömlesztett PbO segítségével állítják elő.
A találmány szerinti megoldáshoz vezető kísérletek azt mutatták, hogy a stronciumés/vagy bárium-aluminátokat és/vagy gallátokat ugyanazzal az ortorombikus kristályszerkezettel lehet előállítani, mint az előbb említett BazFe60n-et.
A találmány elé célul tűztük ki egy olyan eljárás kidolgozását, amely a gyakorlati alkalmazás szempontjából lényeges spekrumtartományban jó hatásfokú emisszióval rendelkező, új lumineszcens anyagok előállítását teszi lehetővé.
A találmány szerinti lumineszcens anyagok előállítására irányuló eljárást az jellemzi, hogy ortorombikus kristályszerkezetű, Pnn· térbeli csoporttal rendelkező, (Sri-pBap)2-xEux(Ali-iiGaq)6-yCryOii általános képlettel meghatározható,
- ahol
0,001 < x <, 0,25 y = 0 έ p x. 0,25 0 £ q < 0,25 vagy ahol x = 0
0,001 £ y £ 0,1 0,50 £ p x 3,00 0,75 £ q < 1,00 anyagok előállítására a fenti elemeket tartalmazó oxidokat vagy oxiddá alakítható vegyületeiket hevítjük, a vegyületekből a képlet által meghatározott mennyiségeket alkalmazzuk, a hőkezelést egy vagy több lépésben végezzük, 1000-1200 °C hőmérsékleten, Eu-tartalmú anyagok esetében gyengén redukáló, Cr-tartalmú anyagok esetében oxidáló atmoszférában, és az előállítandó lumineszcens anyag egy móljára vontkoztatva 0,001-0,06 mól H3BÜ3-at adunk a reakcióelegyhez.
Az találtuk, hogy az Sr2Ak0n stroncium-aluminát Pnn· ortorombikus szerkezetbe alakítható. Azt találtuk továbbá, hogy az Sr részben helyettesíthető Ba-val, és az Al részben helyettesíthető Ga-val, miközben a kristályszerkezet megmarad. Ha az Sr-nek
HU 201627 Β több mint 25 mólX-át, vagy az Al-nek több mint 25 mól%-át helyettesítjük, akkor nemkivánt számú szubfázisok keletkeznek. Ezért ilyen nagymértékű helyettesítések nem alkalmazhatók. Az találtuk továbbá, hogy a IlazGatún bárium-gallálnak ugyanaz a szerkezete érhető el, miáltal a Ba részben helyettesíthető Sr-rel, és a Ga részben helyettesíthető Al-lel. A Ba-nak 50 mól%-nál nagyobb mennyiségben történő helyettesítése, vagy a Ca-nak 25 mól%-nál nagyobb mennyiségű helyettesítése nem használható annak érdekében, hogy a nagy mennyiség ben keletkező, nem-kívánt szubfázisokat elkerüljük. Λ tiszta stroncium-gallátok, vagy báriuw-aluminátok ugyanazzal a szerkezetei nem lennének előállíthatok. Az ezzel analóg kalcium-vegyületek sem volnának előállíthatók.
Megjegyzendő, hogy nagyon kis mennyiségű kalcium (például legfeljebb 1 niól%) az Sr és/vagy Ba helyett nem zavaró. A kalciumnak azonban nincsenek előnyei, és nagyobb mennyiségben a kívánt fázisoktól eltérő fázisok kialakulásához vezet.
Az új alu unnátok nak kétvegyértékű európiununal történő aktiválása és az új gallátoknak háromvegyértékü krómmal történő aktiválása nagyon jó hatásfokú lumineszcens anyagokat eredményez, amelyek mind rövidhullámú, mind hosszúhullámú ultraibolya sugárzással gerjeszthetők, gerjeszthetők továbbá katódsugarakkal és röntgensugarakkal is. Az aluminátoknak krómmal és a gallátoknak európiummal történő aktiválása nem használatos, mivel ezáltal csak nagyon kis fényhas2nosítás érhető el. A kétvegyértékű európiummal aktivált stroncium-aluminátoknak az emissziós sávja a spektrumnak a kék részébe esik, és maximuma hozzávetőlegesen 458 nm hullámhosszon van, félérték sávszélessége mintegy 60 nm. Ha ezekben az aluminátokban a stronciumot. báriummal helyettesítjük, akkor az emissziós maximum a bárium tartalmának növekedésével hosszabb hullámhosszra kerül, és a félérték sávszélesség kismértékben megnövekszik. A bárium-gallátokriak krómmal történő aktiválása vörösen lumineszkaló anyagokhoz vezet, amelyeknek az emissziós hullámhossza 650-750 nm tartományba esik, amelyben egy keskeny csúcs található, hozzávetőlegesen 695 nm hullámhosszon.
Az találtuk, hogy kétvegyértékű európiummal történő aktiválás során a legjobb hatásfokkal lumineszkáló anyagokat akkor kapjuk, ha olyan alaprácsú stroncium-aluminátot választunk, amely nem tartalmaz galliumot, és amelyben a sLroncium részben báriummal helyettesítve van. A találmány szerinti lumineszcens anyag egy előnyös kiviteli alakjánál a lumineszcens anyag megfelel a következő képletnek:
(Sri-P-Bap)2-xEujtAlfiOii ahol
0.001 í x i 0,25 és 0 < ρ í 0,025.
Áz x európiunitartalom ekkor nem választható 0,001-nél kisebb értékre, mivel x-nek ilyen kis értékénél a gerjesztő energiának az elnyerése túlságosan kicsi, és túlságosan kis fény hasznosítást kapunk, x-nek 0,25-nél nagyobb értéke esetén a fény hasznosítás túlságosan erősen csökken a koncentráció csökkenése következtében. Amint fentebb már említettük, ha a stronciumot báriummal helyettesítjük, az. emissziós sáv a stroncium-aluminát kristályszerkezetben eltolódik a hosszabb hullámhosszak felé, miközben az aluminát kristályszerkezete megmarad. A kétvegyértékü európiummal aktivált, tiszta stroncium-aluminátnak az emissziós maximuma hozzávetőlegesen 458 nni-en van. Az anyag egységnyi kristályának paraméterei a következők: a = 21,93, b = 4,89 és c = 8,41. A bárium helyettesítése azt eredményezi, hogy a kristályszerkezetben csupán az egységnyi cella lesz kismértékben nagyobb (ha például az előbb említett képletben p = 0,25-tel, akkor· azt találtuk, hogy a = 22,04 és p, valamint c lényegében egyenlő az előbb említett értékekkel, a stroncium-aluminátra vonatkozóan). p = 0,50 értékénél az emissziós maximum hozzávetőlegesen 475 nm-re esik.
Az aluminiumtartalniú, előbb említett előnyös foganatosítás: mód szerinti lumineszcens anyagot előnyösen alkalmazhatjuk kisnyomású higanygőz kisülő lámpáknál, különösen olyan lámpáknál, amelyek általános világítási célokra szolgálnak. Ebben az esetben különösen előnyős, hogy egy alkalmas bárium-helyettesiLéssel az emissziós maximum elhelyezkedése 458-475 nm hullámhossz-tartomány határok között beállítható, és ily módon ez az elhelyezkedés különböző igények kielégítésére alkalmas. Elektronokkal történő gerjesztés esetén a nagy energiaátalakítási hatásfok eredményeként, ezek az aluminátok nagyon előnyösen használhatók katódsugár-csövekhez is.
Azt találtuk továbbá, hogy krómmal történő aktiválás esetén a legjobb fényhasznosítású anyagokat akkor kapjuk, ha a bárium-gallátot választjuk alapkristályrácsul, ami nem tartalmaz aluminátot, és amelyben a bárium részben helyettesíthető stronciummai. Ezért a találmány szerinti eljárás előnyös megvalósítását az jellemzi, hogy a lumineszcens anyag megfelel a következő képletnek:
(S ri-pRap) zGa6-yC r yOn ahol
0,001 < y < 0,10 és 0,50 ί p s 1,00.
Az y krómtartalmat a megadott határok között kell tartani, mivel, ha y kisebb mint 0,001, vagy nagyobb mint 0,10, akkor a fényhasznosítás nagyon kicsi lesz, a gerjesztő energiának nagyon kis mértékű elnyelése következtében; illetve a koncentráció csökkenése következtében. Ha a báriumot részben stronciummai helyettesítjük, akkor ez kismértékben befolyásolja a lumineszcens tulaj-3HU 201627 Β ·
donságokat a stonciumtartalmának legalább 1,00 értékéig. A stronciummentes báriuui-gallátnak szintén ortorombikus kristályszerkezete van, amely Pnn· tércsoporttal rendelkezik, és kissé nagyobb kristálycellája van 5 (a = 22,85, b = 5,09 és c = 8,79), mint a stroncium-aluminátnak. A stronciummal történő helyettesítés azt eredményezi, hogy a gallát kristályparaméterei kismértékben csökkennek (például p = 0,90-nél a = 22,85, b = 10 = 5,08 és c = 7,86). Ezen előnyös foganatositási mód szerinti lumineszcens gallátok előnyösen alkalmazhatók kisnyomású higanygőz kisülő lámpákkal, különösen növényzetek besugárzására szolgáló lámpáknál. A króm 15 mélyvörös emissziója, amelynek maximuma hozzávetőlegesen 695 nm-re esik, valójában nagyon előnyösen hal a növényzet növekedésére.
A találmány kiterjed továbbá kisnyomá- 20 sú kisülő higanygőz lámpákra is, melyeknek üvegfala van, ezen az üvegfalon lumineszcensz anyagból álló réteg van kialakítva. A találmány értelmében a lumineszcensz anyagot az előzőekben leirt eljárással állítjuk elő. 25
A lumineszcens aluniinátokat és/vagy gallátokat a kívánt elemeknek oxidjaiból vagy oxidjait képező vegyületeiből álló kiinduló keverékének magas hőmérsékletű, szilárd fázisú reakciójával állíthatjuk elő, amely keve- 30 rékben a kiindulási elemek mennyisége a kívánt összetétel kialakulásához szükséges mértékű. Ez a reakció gyengén redukáló atmoszférában megy végbe akkor, ha európiummal aktiválunk (például nitrogénnek és 35 hidrogénnek a keverékében, amely 1-10 térfogatit hidrogént tartalmaz), és oxidáló atmoszférában, például levegőn abban az esetben, ha krómmal aktiválunk. Azt találuk, hogy a további reakció feltételeinek megvá- 40 lasztása nagyon lényeges a kívánt kristályfázis elérése céljából. Különösen a reakció hőmérsékletét kell viszonylag alacsony értéken tartani, például 1050-1200 °C hőmérsékleten. Ha a reakcióhőmérséklet túlságosan 45 magas, akkor fennáll annak a veszélye, hogy nem-kívánt fázisok, például az Sr2AbOi2,5 is megjelenik, amely ortorombikus szerkezetű, és Paaa tércsoport kialakulású. Azt találtuk továbbá, hogy folyasztósónak a használata, 50 például bór-oxidnak vagy bórsavnak a használata nagyon kívánatos. A folyasztósó menynyisége kevés kell legyen, mivel egyébként szintén nem-kívánt fázisok kialakulásának esélye áll fenn. A kiindulási keverék össze- 55 tétele eltérhet a készítendő vegyület sztőchiometriai arányaitól; különösen az aluminium-oxid és/vagy gallium-oxid lehet kisebb vagy fölösleges mennyiségben jelen, amely a reakciót elősegítő hatású lehet.
A találmány szerinti megoldást az alábbiakban részletesebben a mellékelt rajzok kapcsán ismertetjük, ahol az
1. ábra a kisnyomású higanygőz kisülő lámpa oldalnézetét mutatja vázlatosan, a
2. ábra a találmány szerinti, krómmal aktivált lumineszcens anyag által kibocsátott sugárzás spektrális energiaeloszlását mutatja, és a
3. ábra egy kélvegyértékű európiummal aktivált lumineszcens anyaggal ellátott, találmány szerinti lámpa által kibocsátott sugárzás spektrális energiaeloszlását tünteti fel.
Az 1. ábrán látható kisnyomású higanygőz kisülő lámpának üvegből levő 1 fala van. A lámpa mindkét végén egy-egy 2, 3 elektróda van elrendezve, amelyek között a lámpa működése közben a kisülés létrejön. A lámpa kis mennyiségű higanyt és nemesgázt - mint gyújtógázt - tartalmaz. Az 1 fal egy lumineszcens ernyőt alkot, és a 4 lumineszcens réteg számára hordozóként szolgál, amely 4 lumineszcens réteg a találmány szerinti lumineszcens anyagot tartalmazza. A 4 réteg az 1 falra hagyományos módon, például a lumineszcens anyagot tartalmazó szuszpenzióval vihető fel.
1. példa
Egy keveréket készítettünk, amely az alábbi összetételű volt:
6,801 g SrCOs
7,080 g AI2O3
0,163 g EU2O3
0,090 g H3BO3 (0,06 mólnyi - 1 mólnyi aluminátra: H3BO3 kialakulásához).
Ezt a keveréket háromszor felmelegitettük egy kályhában, először 1 órára, majd 17 órára, és ismét 17 órára, 1100 °C hőmérsékletre. A hevítés közben a kályhán 5 térfogat% hidrogént tartalmazó nitrogént vezettünk keresztül. Mindegyik hevítés után a kapott terméket porítottuk és szitáltuk.
Az így kapott lumineszcens anyag egy aluminát, amelynek a képlete:
Sn.seEuo.MAleOn.
Ennek a pornak a röntgensugár diffrakciós analízise azt mutatta, hogy az anyagnak ortorombikus kristályszerkezete van, amelynek Pnn· tércsoportja van. (Valamennyi, az ezután következő példában megadott új lumineszcens anyagoknak a kristályszerkezetét ugyanezen a módon adjuk meg.) Azt találtuk, hogy az aluminátriak a kvantumhatásfoka 87% 254 nm gerjesztősugárzás esetén (abszorp60 ciója 85%). Az emissziós sávnak a maximuma 498 nm hullámhosszon van, és a félérték sávszélessége 58 nm.
HU 201627 Β
2-6. példák
Az 1. példában megadott módon készítettünk alumínátokat, amelyeknek a képlete:
Srz-xEuxAleOu, 5 amelynél az x európiunilartaloin hálását vizsgáltuk. A kiindulási keverék az 1 mólnyi aluminátra viszonyított 0,049 mólnyi H3BO3-at tartalmazott, amelyet 1 órán keresztül, majd ezután kétszer 16 órán keresztül 1100 °C 10 hőmérsékleten hevítettünk, 5 térfogatX hidrogént tartalmazó nitrogénáramban, amelyet mielőtt a kályhába bevezettük volna - vizen vezettünk keresztül. A mérési eredményeket az I. táblázat tartalmazza, amelyben a qr a kvanlumhatásfokot jelenti százalékban, az A a 254 nm bulláiiihoszszü gerjesztő sugárzás abszorpcióját %-bun, az Λ «a* az emissziós maximum hullámhosszát nm-ben, és lambdai/2 a félérték sávszélességet nm-ben. Ugyancsak az I. táblázat tartalmazza az éta energiaátalakítási hatásfokot %-ban abban az esetben, ha a gerjesztés katódsugárral történik.
I. Táblázat
Példa X qr A lambdaux lanibdai/2 éta
2 0,002 60 47 455 71 4
3 0,02 81 79 458 61 7
4 0,04 82 86 459 58 7
5 0,06 84 89 459 56 7,5
6 0,10 81 92 460 57 8
7-12. példák mólnyi alumináthoz 0,035 mólnyi H3BO3 tartalmú kiinduló keveréket hevítünk 20 órán keresztül 1100 °C-on, majd még egyszei· 20 J órán keresztül 1150 °C hőmérsékleten, és mindegyik alkalommal 5 térfogat% hidrogéntartalmú nitrogént vezetünk keresztül a kályhán, és a kapott, anyagok a következő képletnek feleltek meg:
S ri.eö-iiBapEiio.ozAkOn.
Ezeken az anyagokon végzett mérések, amelyek a stroncium és bárium helyettesítésének a hatását mutatják, a II. táblázatban vannak összefoglalva.
II. Táblázat
Példa P qr A lambdanax lainbdai/2
7 0 73 77 460 64
8 0,04 73 76 461 65
9 0,10 73 78 462 64
10 0,20 74 77 464 64
11 0,30 69 77 470 67
12 0,50 51 77 473 67
13-16. példák
A kiindulási keveréknél a sztöchiometriai arányoktól való eltérések hatását vizsgáltuk oly módon, hogy több vegyületet állítottunk elő, amelyeknek a képlete:
Sn,98EU0,02AlzO2<l,5z. gg
A keverékeket, amelyek 1 mólnyi alumináthoz 0,029 mólnyi H3BO3-at tartalmaztak, három alkalommal hevítettük (1 óra, 65 óra és 17 óra) 1100 °C hőmérsékleten, 5 térfogatX hidrogént tartalmazó nitrogénáramban. Az ezeken az θθ anyagokon végzett mérések eredményeit a
III. táblázat tartalmazza. Valamennyi esetben az aluminát kívánt kristályfázisát kaptuk.
Azt tapasztaltuk azonban, hogy a z kis értékeinél SrAteCM volt jelen, és z magas érté- gg keinél Sr2AhOi2,5 és SrAliO7 volt jelen, de csupán alig zavaró mennyiségben.
III. Táblázat
Példa z qr A lambdaaa*
13 5 69 77 460
14 5,5 76 75 459
15 6 79 72 458
16 6,5 79 68 459
HU 201627 Β
17-19. példák
Készítettünk egy keveréket, amely az alábbi összetételű volt:
5,424 g BaC03 7,784 g GH2O3 0,006 g Cr2O3 0,075 g H3BO3.
Ezt a keveréket 17 órán keresztül levegőatmoszférán hevítettük 1100 °C hőmérsékleten. Lehűlés után a kapott terméket poritottuk és szitáltuk. Az így kapott, lumineszcens gallát az alábbi képletnek felelt nieg:
Ba2Ga5,994Cra,006Oii.
Hasonló módon készítettünk gallátokat különböző y krómtartalommal, amelyek megfelelnek az alábbi képletnek:
Ba2Gae-yCry0n.
Megmértük a qr kvantumhatásfokot X-ban, a 254 nm hullámhosszú gerjesztő sugárzás A abszorpcióját X-ban, és a lambdaux emissziós maximumot nm-ben, amely mérési eredményeket a IV. táblázat tartalmazza. A 17. példa szerinti gallát emissziójának spektrális energiaeloszlása a 2. ábrán látható. Ebben az ábrában a lambda hullámhossz (nm-ben) a vízszintes tengelyre van felvive, míg a relatív E sugárzási energia a függőleges tengelyen látható.
ÍV. Táblázat
Példa y qr A lambdau*
17 0,006 43 90 699
18 0,002 35 88 699
19 0,003 41 89 699
20-24. példák
A 17-19. példák szerint állítottunk elő Cr-rel aktivált gallátokat, amelyeknek a képlete:
Baz-qS rqGas.994C r o.oosO 11.
A q Sr-tartalom változásának a hatását mértük, amelynek eredményeit az V. táblázatban foglaltuk össze.
V. Táblázat
Példa q qr A lambdaux
20 0 37 86 699
21 0,02 39 86 699
22 0,20 40 85 699
23 0,50 40 86 699
24 1,00 50 88 699
25. példa
Nagyobb mennyiségű európiummal aktivált stiOiicium-aluminátol állítottunk eló, amelynek a képlete:
Sri.söEuo.o-iAkOn, amelyet az alábbi keverék hevítésével állítottunk elő:
352,56 g SrCŰ3
367,06 g AI2O3 8,45 g EU2O3 2,59 g H3BO3, amely keveréket 1 órán keresztül 1100 °C-on, 5 térfogaLX hidrogént tartalmazó nitrogénatmoszférában hevítettünk. Hűtés és poritás után a kapott terméket az előző módon hevítettük 65 órán keresztül. Az így kapott termékhez 0,2 súlyX H3BŰ3-at adagoltunk, majd ezután a kapott terméket 16 órán keresztül 1100 °C-on gyengén redukáló atmoszférában hevítettünk. A lehűtés és poritás után ismét 0,2 súlyX H3BO3-at kevertünk a kapott termékhez, majd ismét 16 órán keresztül 1100 “C hőmérsékleten hevítést végeztünk, azonos atmoszférában. A lehűtés és poritás, majd szitálás után a lumineszcens anyag felhasználásra kész volt. Azt találtuk, hogy az aluminátnak 254 nm hullámhosszú gerjesztő sugárzás esetén (abszorpciója 88X) a kvantumhatásfoka 83X volt. A kapott anyagot egy, az 1. ábrán bemutatott típusú kisnyomású higanygőz kisülő lámpa lumineszcens ernyőjére vittük fel, a lámpa hossza hozzávetőlegesen 120 cm, átmérője 26 mm, és a felvett teljesítménye 36 W. A lámpa kezdeti fényhasznosítása 45,4 lm/W volt. A fényhasznosítása 0, 100 és 1000 üzemóra után rendre 102, 100 és 93,6X volt. A lámpa által kibocsátott sugárzás spektrális energiaeloszlása a 3. ábrán látható, ahol az 5 nm hullámhossz-tartományra eső E relatív sugárzású energiát ábrázoltuk a lambda hullámhossz függvényében. A kibocsátott sugárzás színpontjának koordinátái:
x = 0,152 és y = 0,138.
26. példa
Nagyobb mennyiségű, európiummal aktivált báriumtartaímú stroncium-aluminátot készítettünk, amelynek a képlete:
Sn,65Bao,33Euo,o2AleOu, amelyet az alábbi kiinduló keverékből állítottunk' elő:
69,15 g BaCCb
263,39 g SrCOj
352,89 g AI2O3 3,75 g E112O3 6,58 g II3RO3.
A keveréket, amely 8,33 mólX fölös mennyiségű Al-t tartalmazott, három alkalommal hevítettük (mindegyik alkalommal 2 órán keresztül), 1200 C hőmérsékletű kályhában, gyen7
-611
HU 201627 Β gén redukáló atmoszférában, amely 5 térfogatX hidrogént tartalmazó nitrogénáramból állt, és amelyet a kályhába történő bevezetés előtt vizen bocsátottunk keresztül. A kapott aluminát kvantumhatásfoka 254 nm hullám- 5 hosszúságú gerjesztő sugárzás esetén 78% volt (abszorpció: 83%). Ezt az anyagot a 25. példában említett kisnyomású higanygőz kisülő lámpában alkalmazva, a fény hasznosítás 50 lm/W volt, 100 üzemóra után. A fényhasz- 10 nositás 0, 100, 1000, 2000 és 5000 üzemóra után rendre 103,3, 100, 89,6, 85,2 és 78,7% volt. A lámpa által kibocsátott sugárzás szinpontkoordinátái: x = 0,152, és y =0,175.
27. példa
A 25. példában leírt lámpába (36 W-os) egy olyan lumineszcens ernyőt készítettünk, 20 amely a 25. példa szerinti lumineszcens aluminátnak (S r i.9cEuo,mAÍ60u ), továbbá egy zöld lumineszcens aluminátnak, amelynek a képlete: 25
C eo,67T bo,33M g Al uO is, és egy vörös lumineszcens oxidnak, amelynek a képlete:
Y2O3-EU3, a keverékéből áll, és ez a keverék olyan 30 arányban tartalmazza az egyes komponenseket, hogy a lámpa által kibocsátott sugárzás színhőmérséklete hozzávetőlegesen 4000 K volt. A lámpa fényhasznositása kezdetben 95,3 lm/W volt. A fény hasznosítás ezt követő- 35 en 0, 100, 1000 és 2000 üzemóra után rendre 100,7, 100, 98,5 és 95,9% volt.
Végezetül megjegyzendő, hogy ólmot lehet az SríAleOn stroncium-alumináttal együtt alkalmazni. Ha az ólom mennyiségét 40 kicsire választjuk (vagy, ha a stronciumhoz képest kis mól%-ban van alkalmazva), akkor a kapott anyagnak jó hatásfokú ólomra jellemző emissziója van az ultraibolya tartományba eső emisszió maximuma hozzávetöle- 45 gesen 307 nm.

Claims (3)

1. Eljárás kétvegyértékű európiummal vagy háromvegyértékű krómmal aktivált lumineszcens anyag előállítására, amely lumineszcens anyag stroncium- és/vagy bárium-aluminátokat és/vagy gallátokat tartalmaz, azzal jellemezve, hogy ortorombikus kristályszerkezetű, Pnna térbeli csoporttal rendelkező, (S r ι-pBap )2-xEux( Ali-qGaq )e-yC ryOii általános képlettel meghatározható,
- ahol
0,001 i x i 0,25 y = 0
0 <. p < 0,25 0 < q < 0,25 vagy ahol x = 0
0,001 S y < 0,1 0,50 S p S 1,00 0,75 <. q s. 1,00 anyagok előállítására a fenti képletnek megfelelő mennyiségű és minőségű oxidoknak vagy a hőkezelés során oxiddá alakuló vegyületeiknek a keverékét 1000-1200 °C-on egy vagy több lépésben hőkezeljük, Eu-tartalmú anyagok esetében gyengén redukáló, Cr-tartalmú anyagok esetében oxidáló atmoszférában, és az előállítandó lumineszcens anyag egy móljára vonatkoztatva 0,001-0,06 mól H3BO3-at adunk hőkezelés előtt a reakcióelegyhez.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy ez (Sn-pBap)2-xEuxAl60n általános képletben 0,001 s x £ 0,25 és 0 í p £ 0,25.
3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy (Sri-pBaP)2Ga6-yCryOn általános képletben 0,001 <. y <. 0,1 és 0,50 í. p £ 1,00.
HU841831A 1983-05-13 1984-05-10 Method for making luminescent material containing aluminates and/or gallates HU201627B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8301713 1983-05-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HUT34285A HUT34285A (en) 1985-02-28
HU201627B true HU201627B (en) 1990-11-28

Family

ID=19841854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU841831A HU201627B (en) 1983-05-13 1984-05-10 Method for making luminescent material containing aluminates and/or gallates

Country Status (12)

Country Link
US (1) US4524300A (hu)
EP (1) EP0125731B1 (hu)
JP (1) JPH0625356B2 (hu)
AT (1) ATE23931T1 (hu)
AU (1) AU566625B2 (hu)
BR (1) BR8402222A (hu)
CA (1) CA1220989A (hu)
DD (1) DD223859A5 (hu)
DE (1) DE3461504D1 (hu)
ES (1) ES532368A0 (hu)
FI (1) FI74297C (hu)
HU (1) HU201627B (hu)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0629412B2 (ja) * 1984-07-10 1994-04-20 富士写真フイルム株式会社 螢光体およびそれを用いた放射線像変換パネル
NL8500369A (nl) * 1985-02-11 1986-09-01 Philips Nv Kathodestraalbuis voorzien van een luminescerend indiumorthoboraat.
GB8527992D0 (en) * 1985-11-13 1985-12-18 Emi Plc Thorn Infra-red phosphors
NL8700808A (nl) * 1987-04-07 1988-11-01 Philips Nv Werkwijze voor het bereiden van een luminescerend met eu2 geactiveerd strontium-aluminaat, op dergelijke wijze verkregen aluminaat en lagedrukkwikdampontladingslamp voorzien van een dergelijk aluminaat.
GB8711920D0 (en) * 1987-05-20 1987-06-24 Emi Plc Thorn Infra-red phosphors
NL8900950A (nl) * 1989-04-17 1990-11-16 Philips Nv Lagedrukkwikdampontladingslamp.
US5376303A (en) * 1994-06-10 1994-12-27 Nichia Chemical Industries, Ltd. Long Decay phoaphors
US5601751A (en) * 1995-06-08 1997-02-11 Micron Display Technology, Inc. Manufacturing process for high-purity phosphors having utility in field emission displays
US5725801A (en) * 1995-07-05 1998-03-10 Adrian H. Kitai Doped amorphous and crystalline gallium oxides, alkaline earth gallates and doped zinc germanate phosphors as electroluminescent materials
JP3181218B2 (ja) * 1995-09-29 2001-07-03 松下電器産業株式会社 アルミン酸塩蛍光体とその製造方法、及びこの蛍光体を用いたデバイス
US5788882A (en) * 1996-07-03 1998-08-04 Adrian H. Kitai Doped amorphous and crystalline alkaline earth gallates as electroluminescent materials
JP3918051B2 (ja) * 2002-07-29 2007-05-23 独立行政法人産業技術総合研究所 メカノルミネッセンス材料及びその製造方法
US6969475B2 (en) * 2002-11-22 2005-11-29 Kb Alloys Photoluminescent alkaline earth aluminate and method for making the same
US7077980B2 (en) * 2004-05-03 2006-07-18 General Electric Company Phosphors containing oxides of alkaline-earth and group-13 metals, and light sources incorporating the same
US7427367B2 (en) * 2004-08-06 2008-09-23 Ifire Technology Corp. Barium thioaluminate phosphor materials with novel crystal structures
CN115433571B (zh) * 2022-10-14 2023-09-26 旭宇光电（深圳）股份有限公司 蓝紫色发光材料及其制备方法、白光led

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1154215B (de) * 1962-02-08 1963-09-12 Patra Patent Treuhand Anorganischer Leuchtstoff und Verfahren zu seiner Herstellung
NL6716848A (hu) * 1967-12-12 1969-06-16
US3595803A (en) * 1969-09-04 1971-07-27 Cortland O Dugger Method for growing oxide single crystals
NL160869C (nl) * 1972-11-03 Philips Nv Luminescerend scherm, alsmede ontladingslamp en katho- de straalbuis, voorzien van een dergelijk scherm.
US4047069A (en) * 1974-06-21 1977-09-06 Matsushita Electronics Corporation High-pressure mercury-vapor lamp having a plural phosphor coating
US4161457A (en) * 1977-03-15 1979-07-17 Dai Nippon Toryo Co., Ltd. Process for preparing a divalent europium activated alkaline earth metal aluminate phosphor
US4071465A (en) * 1977-04-18 1978-01-31 Westinghouse Electric Corporation Deep-red emitting phosphor
NL8105739A (nl) * 1981-12-21 1983-07-18 Philips Nv Luminescerend scherm.

Also Published As

Publication number Publication date
AU2788084A (en) 1984-11-15
JPH0625356B2 (ja) 1994-04-06
EP0125731B1 (en) 1986-11-26
HUT34285A (en) 1985-02-28
US4524300A (en) 1985-06-18
ATE23931T1 (de) 1986-12-15
FI841879A (fi) 1984-11-14
FI841879A0 (fi) 1984-05-10
EP0125731A1 (en) 1984-11-21
BR8402222A (pt) 1984-12-18
DE3461504D1 (en) 1987-01-15
FI74297B (fi) 1987-09-30
ES8602281A1 (es) 1985-11-01
ES532368A0 (es) 1985-11-01
CA1220989A (en) 1987-04-28
AU566625B2 (en) 1987-10-22
DD223859A5 (de) 1985-06-19
JPS59215384A (ja) 1984-12-05
FI74297C (fi) 1988-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4946621A (en) Luminescent mixed borates based on rare earths
HU201627B (en) Method for making luminescent material containing aluminates and/or gallates
CA1201580A (en) Luminescent screen
US4215289A (en) Luminescent material, luminescent screen provided with such a material and low-pressure mercury vapor discharge lamp provided with such a screen
US4093890A (en) Terbium-activated luminescent garnet material and mercury vapor discharge lamp containing the same
JPH02113087A (ja) 発光テルビウム活性化硼酸塩
US4319161A (en) Luminescent screen and low pressure mercury vapor discharge lamp containing the same
US4814105A (en) Method of preparing a luminescent quartz glass activated by bivalent europium, luminescent quartz glass obtained by such a method and luminescent screen provided with such a luminescent quartz glass
US4220551A (en) Novel blue light emitting luminophors
US4590405A (en) Bivalent europium-activated barium aluminate phosphor and low mercury vapor discharge lamp provided with a phosphor
HUT55566A (en) Luminescent barium hexaaluminate, luminescent screen containing such aluminate and low-pressure mercury vapour discharge lamp provided with such screen
US4716335A (en) Luminescent screen and low-pressure mercury vapor discharge lamp provided with such a screen
GB2047262A (en) Mluminescent materials
JPH0428757B2 (hu)
US4128498A (en) Chlorosilicate phosphor
EP0057026B1 (en) Luminescent screen
CN114907841A (zh) 一种Sm2+激活的近红外发光材料及其制备方法和应用
HU182915B (en) Luminescent screen and method for producing the luminescent ternary aluminate usable for the screen
CN110272740B (zh) 一种零掺杂稀土硼酸盐红色荧光粉、制备及其在led领域的应用
US4233538A (en) Luminescent lead-activated alkaline earth metal rare earth metal borates and mercury vapor discharge lamp containing the same
US4757233A (en) Efficient UV-emitting phosphors based on cerium-activated calcium pyrophosphate and lamps containing the same
JPS61283680A (ja) けい光スクリ−ン
KR950011233B1 (ko) 녹색 발광형광체
CN113416543A (zh) 一种由混合态铕激活的单基质白光led荧光粉及其制备方法
JPH01126391A (ja) 螢光体

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee