RU2194736C2 - Photoluminescent phosphor with overlong-duration afterglow - Google Patents

Photoluminescent phosphor with overlong-duration afterglow Download PDF

Info

Publication number
RU2194736C2
RU2194736C2 RU2000130247A RU2000130247A RU2194736C2 RU 2194736 C2 RU2194736 C2 RU 2194736C2 RU 2000130247 A RU2000130247 A RU 2000130247A RU 2000130247 A RU2000130247 A RU 2000130247A RU 2194736 C2 RU2194736 C2 RU 2194736C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
group
elements
phosphor
photoluminescent phosphor
oxides
Prior art date
Application number
RU2000130247A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000130247A (en
Inventor
Н.П. Сощин
Н.М. Сысуева
В.Н. Личманова
Е.А. Кириллов
Б.А. Гусынин
В.А. Большухин
А.Д. Азаров
Original Assignee
Сощин Наум Пинхасович
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 Сощин Наум Пинхасович filed Critical Сощин Наум Пинхасович
Priority to RU2000130247A priority Critical patent/RU2194736C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2194736C2 publication Critical patent/RU2194736C2/en
Publication of RU2000130247A publication Critical patent/RU2000130247A/en

Links

Images

Landscapes

  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: luminophors. SUBSTANCE: photoluminescent phosphor, which can be used for emergency and off-line lighting systems, special- destination clothing, astronomic object simulation and highway warning devices, contains II-group element oxides (MeO), alumina, IV-group element oxides (MeO2), and silica at molar ratio 3:1:2:1, respectively, and, in addition, one rare- earth element. Molar ratio MsO/CaO/SrO ranges from 1:4:5 to 1:2:7. As rare-earth element, photoluminescent phosphor contains at least one element selected from Eu, Sm, and Yb and at least one element selected from Y, Nd, Ce, Er, Ho, Yb, and Gd at atomic ratio of indicated groups of elements between 1: 1 and 3: 1. Photoluminescent phosphor is depicted by formula Ca3-yAl2-xSi•Zr2O12•EuyYx, in which x=0.005-0.01, y=0.01-0.2. Its brightness during 60 min after excitement considerably rises and slowly drops during 12 h. Maximum of thermoluminescence is observed within a temperature range of 350-400 K. EFFECT: enhanced luminescence characteristics and increased hydrolytic stability. 3 cl, 1 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к области материаловедения, конкретно к технике люминесцентных материалов, излучающих в течение многих часов после прекращения воздействия возбуждающего света и предназначенных для использования в системах аварийного и автономного освещения, в различных элементах одежды, предпочтительно, специального назначения, в устройствах имитации астрономических объектов, в конструкциях дорожного оповещения и т.д. The invention relates to the field of materials science, specifically to the technique of luminescent materials emitting for many hours after the termination of exposure to exciting light and intended for use in emergency and autonomous lighting systems, in various clothing elements, preferably for special purposes, in devices for simulating astronomical objects, traffic warning structures, etc.

Первое поколение фотолюминофоров (ФЛ) с длительным послесвечением было основано на сульфидных соединениях типа CaSBi или ZnSCu, имеющих общую формулу AпBУ1Me. Эти материалы отличались быстрой скоростью светонакопления, достаточной яркостью и возможностью воспроизводить различные цвета полихромной палитры.The first generation of photoluminophores (PLs) with a long afterglow was based on sulfide compounds of the CaSBi or ZnSCu type, having the general formula A p B U1 Me. These materials were distinguished by a fast light accumulation rate, sufficient brightness and the ability to reproduce various colors of a polychrome palette.

Однако невысокие параметры устойчивости вызывали их быстрое разрушение на воздухе при солнечном облучении и влажности. Обусловленная природой матрицы люминофора гидролитическая неустойчивость фотолюминофоров первого поколения позволяла использовать их только в замкнутых условиях при постоянстве температуры и влажности. Так, изделия с сульфидными люминофорами применялись в книгоиздательстве и полиграфии рекламных брошюр, книг и календарей. Они использовались для создания декораций в помещении театров, при освещении различных затемненных зрелищных конструкций - игровых пещер, натурных уменьшенных географических карт и т. д. Очень часто для придания необходимой яркости изделия с элементами из сульфидных фотолюминофоров дополнительно освещались лампами УФ-света. However, the low stability parameters caused their rapid destruction in air under solar radiation and humidity. Due to the nature of the phosphor matrix, the hydrolytic instability of the first generation photophosphors allowed them to be used only in closed conditions with constant temperature and humidity. So, products with sulfide phosphors were used in book publishing and printing of advertising brochures, books and calendars. They were used to create decorations in theaters, when illuminating various darkened spectacular structures - game caves, full-scale reduced geographical maps, etc. Very often, to give the necessary brightness, products with elements from sulfide photophosphors were additionally illuminated with UV lamps.

Известное второе поколение накопительных люминофоров связано с применением алюминатов второй главной подгруппы Периодической системы (Са, Sr, Ва)Аl2O4. При активации подобных соединений парой редкоземельных элементов, вступающих во внутрикристаллическую окислительно-восстановительную реакцию, например, Eu+2+Dy+4-->Eu+3+Dy+3+Wизл., удается при концентрации [Еu]+2=1-5% (атом) накопить значительные количества квантов светового излучения, высвечивающихся затем в течение 10-40 ч. Люминофоры второго поколения, в частности, охарактеризованы в патенте US 5424006. Для значительного увеличения длительности послесвечения в состав люминофора дополнительно к активатору - европию введен второй редкоземельный ион, взятый из группы: диспрозий, церий, неодим или эрбий. Синтез люминофора состава Me1-уAl2-xO4.Euy+2Lux+3, где Me= Ca, Sr, Ba, Lu=Dy, Ce, Nd, Er, a содержание двухвалентного европия изменяется от 1•10-3 до 10% (атом) производят из смеси карбонатов металлов (соответственно из кальция, стронция, бария) и оксидов алюминия, европия и второго лантаноида в восстановительной среде при нагреве в течение 1 ч.The well-known second generation of storage phosphors is associated with the use of aluminates of the second main subgroup of the Periodic system (Ca, Sr, Ba) Al 2 O 4 . When such compounds are activated by a pair of rare-earth elements entering into an intracrystalline redox reaction, for example, Eu +2 + Dy +4 -> Eu +3 + Dy +3 + W ex. , it is possible at a concentration of [Eu] +2 = 1-5% (atom) to accumulate significant amounts of quanta of light radiation that are then displayed for 10-40 hours. Phosphors of the second generation, in particular, are described in patent US 5424006. For a significant increase in duration Afterglow, a second rare-earth ion, taken from the group of dysprosium, cerium, neodymium or erbium, was introduced into the phosphor in addition to the activator europium. Synthesis of a phosphor of the composition Me 1-y Al 2-x O 4 .Eu y +2 Lu x +3 , where Me = Ca, Sr, Ba, Lu = Dy, Ce, Nd, Er, and the content of divalent europium varies from 1 • 10 -3 to 10% (atom) is produced from a mixture of metal carbonates (respectively from calcium, strontium, barium) and aluminum, europium, and second lanthanide oxides in a reducing medium upon heating for 1 h.

Основными преимуществами указанного люминофора являются: способность к накоплению значительных количеств квантов оптического излучения при освещении его естественным или искусственным светом; широкий спектральный диапазон возбуждающего света от 320 до 490 нм; возможность излучения накопленного электромагнитного излучения в голубом, зеленом или зелено-желтом цвете свечения; высокая температура (до 340 К), до которой фотолюминофор способен высвечивать накопленное излучение; многодневную устойчивость к воздействию возбуждающего солнечного света; доступность используемых в составе люминофора исходных реагентов. The main advantages of this phosphor are: the ability to accumulate significant quantities of quanta of optical radiation when illuminated by natural or artificial light; wide spectral range of exciting light from 320 to 490 nm; the possibility of radiation from the accumulated electromagnetic radiation in blue, green or green-yellow color; high temperature (up to 340 K), to which the photoluminophore is able to flash the accumulated radiation; multi-day resistance to the effects of exciting sunlight; the availability of the starting reagents used in the phosphor.

Однако известный фотолюминофор состава Sr1-yAl2-xO4•Euy+2Dyx+3 второго поколения имел существенные недостатки: невысокую устойчивость в водной среде, невысокую устойчивость к высоким температурам окружающей среды. Так, при нагреве краски на металлической подложке до 100oС она теряет до 60% начальной яркости. Кроме того, технология получения фотолюминофоров из Sr1-yAl2-xO4•Euy+2Dyx+3 требует использования при синтезе очень высоких температур (Тсинт>1300oС), замкнутую восстановительную среду, что, безусловно, повышает стоимость конечного продукта и уменьшает воспроизводимость его светотехнических свойств.However, the well-known photoluminophore composition Sr 1-y Al 2-x O 4 • Eu y + 2 Dy x +3 of the second generation had significant drawbacks: low stability in the aquatic environment, low resistance to high ambient temperatures. So, when the paint is heated on a metal substrate to 100 o With it loses up to 60% of the initial brightness. In addition, the technology for the production of photoluminophors from Sr 1-y Al 2-x O 4 • Eu y + 2 Dy x +3 requires the use of very high temperatures in the synthesis (T synth > 1300 o C), a closed reducing medium, which, of course, increases the cost of the final product and reduces the reproducibility of its lighting properties.

Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в создании накопительного фотолюминофора с высокими яркостными и динамическими свойствами, высокой рабочей температурой и гидролитической устойчивостью при сохранении в полной мере всех первичных достоинств алюминатного фотолюминофора со сверхдлительным послесвечением. The technical problem solved by the present invention is to create a storage photoluminophore with high brightness and dynamic properties, high operating temperature and hydrolytic stability while maintaining fully all the primary advantages of aluminate photoluminophore with ultra-long afterglow.

Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в расширении области применения люминофоров за счет повышения устойчивости к внешним воздействиям. The technical result obtained by the implementation of the invention is to expand the scope of phosphors by increasing resistance to external influences.

Предлагается состав матрицы фотолюминофора на основе оксида алюминия Аl2О3 и оксидов главной подгруппы II группы Периодической системы элементов, дополнительно содержащий оксиды главной и побочной подгруппы IV группы Периодической системы, взятые из группы SiO2, TiO2 и ZrO2 при достижении общей формулы 3МеО•2МеO2•Аl2О3•SiO2.A composition of a photoluminophore matrix based on aluminum oxide Al 2 O 3 and oxides of the main subgroup of group II of the Periodic system of elements is proposed, additionally containing oxides of the main and secondary subgroup of group IV of the Periodic system, taken from the group SiO 2 , TiO 2 and ZrO 2 when the general formula 3MeO is reached • 2MeO 2 • Al 2 O 3 • SiO 2 .

Предлагаемый состав матрицы имеет кубическую кристаллическую структуру с параметром решетки близким к а=

Figure 00000001
и отличается относительно низкой температурой плавления Т= 1850oС, что обуславливает также понижение температуры ее синтеза из компонент.The proposed matrix composition has a cubic crystal structure with a lattice parameter close to a =
Figure 00000001
and has a relatively low melting point T = 1850 o C, which also leads to a decrease in the temperature of its synthesis from the components.

Высокие светотехнические и светонакопительные свойства предлагаемого фотолюминофора реализуются только при тщательно проведенном синтезе этого материала. Для проведения этой операции используются специально подготовленные материалы высокой чистоты. High lighting and light storage properties of the proposed photoluminophore are realized only with a thorough synthesis of this material. For this operation, specially prepared materials of high purity are used.

Ниже приведены примеры реализации изобретения. The following are examples of the implementation of the invention.

Пример 1. Смешивают 3М СаСО3 + 2М ZrOCl2•8H2O +1М SiО2 + 1M Аl2O3 + 0,001 Еu2O3 + 0,005M Y2O3, перетирают их до полной гомогенности. Шихту загружают в 2 л (2000 мл) алундовый тигель, утрамбовывают до насыпной плотности 1,2 г/см3, закрывают тигель крышкой и загружают в нагретую до 500oС печь с восстановительной атмосферой. Скорость подъема температуры в печи составляет 10o/мин.Example 1. Mix 3M CaCO 3 + 2M ZrOCl 2 • 8H 2 O + 1M SiO 2 + 1M Al 2 O 3 + 0,001 Eu 2 O 3 + 0,005MY 2 O 3 , grind them until completely homogeneous. The charge loaded into a 2 liter (2000 ml) alundum crucible tamped bulk density to 1.2 g / cm 3, a crucible lid closed and loaded into a heated to 500 o C oven with a reducing atmosphere. The rate of temperature rise in the furnace is 10 o / min.

Выдержку шихты в печи проводят в течение 120 мин при Т=1320oС, после чего печь охлаждают до 700oС. Содержимое тиглей закаливают охлаждением в проточной дистиллированной воде. Королек люминофора разбирают под УФ-лампой, отделяют ярко светящуюся голубовато-зеленым светом часть королька от темной поверхностной части. Необходимо отметить низкую спекаемость продукта.The mixture is aged in the furnace for 120 minutes at T = 1320 o C, after which the furnace is cooled to 700 o C. The contents of the crucibles are quenched by cooling in running distilled water. The phosphor bead is disassembled under a UV lamp, a part of the bead that is brightly glowing with bluish-green light is separated from the dark surface part. It should be noted low sintering ability of the product.

Светящуюся часть королька диспергируют далее в барабанной мельнице (соотношение массы люминофора к массе шаров выбирается в пределах 1:3) в течение 1-2 ч, после чего измеряют параметры материала при дозированной внешней засветке и таймере. Формульный состав синтезированного материала записывается в виде
Ca3-yAl2-xSi, Zr2O12|Eu +2 y +Y +3 x .
Его накопительные характеристики в зависимости от концентраций введенных Eu+2 и Y+3 приведены в таблице.
The luminous part of the peel is further dispersed in a drum mill (the ratio of the phosphor mass to the mass of balls is selected within 1: 3) for 1-2 hours, after which the material parameters are measured with dosed external illumination and a timer. The formula composition of the synthesized material is written as
Ca 3-y Al 2-x Si, Zr 2 O 12 | Eu +2 y + Y +3 x .
Its cumulative characteristics, depending on the concentrations of introduced Eu +2 and Y +3, are given in the table.

При первичном возбуждении в течение 5 мин с освещенностью 200 люкс фотолюминофор накапливает светосумму, достаточную для высвечивания в течение 16 ч (обр. 1-3). Гидролитическую устойчивость контролируют погружением порошка люминофора в воду и определении концентрации ионов водорода (рН), при этом рН водной вытяжки сохраняется в растворе на уровне 6,9-7,5 единиц рН в течение 10 ч, тогда как известный материал Sr1-yAl2-xО4•Euy+2Dyx+3 обычно имеет щелочную реакцию (рН=9,5) и переходит в желеобразное состояние в течение 1 ч.Upon primary excitation for 5 min with 200 lux illumination, the photoluminophore accumulates a light sum sufficient to illuminate for 16 hours (Sample 1-3). Hydrolytic stability is controlled by immersion of the phosphor powder in water and determining the concentration of hydrogen ions (pH), while the pH of the aqueous extract remains in solution at a level of 6.9-7.5 pH units for 10 hours, while the known material Sr 1-y Al 2-x O 4 • Eu y + 2 Dy x +3 usually has an alkaline reaction (pH = 9.5) and goes into a jelly-like state within 1 hour.

Пример 2. Смешивают 1,5М СаСО3 + 0,5М MgCO3 + 1М SrСО3 + 2М ZrOCl2•H2О + 1М SiО2 + 1М Аl2О3 вместе с 0,005М Еu2O3 и 0,005М Nd2О3. Смесь перетирают в течение 2 ч. Шихту загружают в тигель из карбида кремния и нагревают до 1320oС в течение 3 ч в восстановительной атмосфере, после чего охлаждают и выдерживают в течение 1 ч до 800oС.Example 2. 1.5 M CaCO 3 + 0.5 M MgCO 3 + 1 M SrCO 3 + 2 M ZrOCl 2 • H 2 O + 1 M SiO 2 + 1 M Al 2 O 3 are mixed together with 0.005 M Eu 2 O 3 and 0.005 M Nd 2 About 3 . The mixture was triturated for 2 hours. The mixture was loaded into a silicon carbide crucible and heated to 1320 ° C. for 3 hours in a reducing atmosphere, after which it was cooled and held for 800 hours at 800 ° C.

После охлаждения шихту закаливают в воде с Т=5oС, королек разбирают под УФ-лампой и отмывают от несветящихся частиц. Королек дробят в скоростном (1500 об/мин) измельчителе с одновременным фракционированием и передачей на регенерацию крупнодисперсного люминофора.After cooling, the mixture is quenched in water with T = 5 o C, the bead is disassembled under a UV lamp and washed from non-luminous particles. Korolek is crushed in a high-speed (1500 rpm) grinder with simultaneous fractionation and transfer to the regeneration of a coarse phosphor.

После дробления и просеивания измеряют параметры люминофора, который при стандартных условиях возбуждения имеет начальное значение яркости более 3000 милликанделл/м2 и сохраняет остаточную яркость свечения в 40 милликанделл/м2 в течение 2 ч. Формульный состав люминофора записывается в виде Ca1,5Mg0,5Sr0,99Al1,99Si, Zr2О12Eu0,01Nd0,01. Зерна люминофора имеют средний диаметр около 15-20 микрон, в массе зерен практически отсутствуют крупные агрегаты и частицы размерами более 40 микрон.After crushing and sieving, the parameters of the phosphor are measured, which, under standard excitation conditions, has an initial brightness value of more than 3000 millikandel / m 2 and retains a residual luminosity of 40 millikandell / m 2 for 2 hours. The formula of the phosphor is written as Ca 1.5 Mg 0.5 Sr 0.99 Al 1.99 Si, Zr 2 O 12 Eu 0.01 Nd 0.01 . Phosphor grains have an average diameter of about 15-20 microns, large aggregates and particles larger than 40 microns are practically absent in the mass of grains.

Примеры 3, 4, 5. В состав шихты вводят 2М СаСО3, 0,4М MgCО3, 0,6М SrСО3, 2М ZrO•SО4•6H2О, 1M SiО2, 2М Аl(ОН)3 и 0,01М Еu2O3. Смесь исходных компонентов тщательно перемешивается с помощью вибромельницы. Различаются образцы введением различного количества оксида гольмия по массе от 0,004М, 0,01М и 0,015М. Шихту дополнительно тщательно перетирают до получения среднего диаметра d50<3 мкм. Шихту загружают в тигель из спеченного алунда, утрамбовывая до насыпной массы ~1,3 г/см3. Тигель закрывается алундовой крышкой.Examples 3, 4, 5. In the composition of the charge injected 2M CaCO 3, MgCO 3, 0.4M, 0.6M SrSO 3, ZrO • 2M SO 4 • 6H 2 O, 1M SiO 2, 2M Al (OH) 3 and 0, 01M Eu 2 O 3 . The mixture of the starting components is thoroughly mixed with a vibrating mill. Samples differ by the introduction of various amounts of holmium oxide by weight from 0.004 M, 0.01 M and 0.015 M. The mixture is additionally carefully rubbed to obtain an average diameter of d 50 <3 μm. The mixture is loaded into a crucible from sintered alundum, ramming to a bulk density of ~ 1.3 g / cm 3 . The crucible is closed with an alundum lid.

Тигель с шихтой загружают в нагретую до 600oС печь с восстановительной средой и силитовыми элементами. Скорость подъема температуры в печи составляет до 10o/мин, печь нагревают до 1320 oС, после чего проводят выдержку в течение 2 ч. Синтезированный продукт охлаждают вместе с печью, дробят в щековой мельнице, после чего просеивают через сито с размером ячейки 400 микрон.The crucible with the charge is loaded into a furnace heated to 600 ° C. with a reducing medium and silica elements. The rate of temperature rise in the oven is up to 10 o / min, the oven is heated to 1320 o C, and then held for 2 hours. The synthesized product is cooled with the oven, crushed in a jaw mill, and then sieved through a sieve with a mesh size of 400 microns .

Зерна люминофора обрабатывают с поверхности водным раствором силиказоля, представляющим собой продукт ионнообменной реакции между К2О•SiO2 и катионитной смолой. Люминофор приобретает свойство гидрофильности и легко сочетается с различными водно-дисперсионными лаками и эмалями.Phosphor grains are treated from the surface with an aqueous solution of silica sol, which is the product of an ion-exchange reaction between K 2 O • SiO 2 and a cation exchange resin. The phosphor acquires the property of hydrophilicity and is easily combined with various water-dispersion varnishes and enamels.

Начальная яркость образца, соответствующего составу 3, может достигать 5 кд/м2 (Ф= 200 лк), составу 4 - 4,6 кд/м2, составу 5 - 4,2 кд/м2. Затухание для всех образцов до уровня 1 мкд/м2 превышает 12 ч.Initial brightness sample corresponding to the composition 3 may reach 5 cd / m 2 (F = 200 lux), the composition of 4 - 4.6 cd / m 2, the composition of 5 - 4.2 cd / m 2. The attenuation for all samples to a level of 1 mcd / m 2 exceeds 12 hours

Пример 6. Смешивают в барабане
2,78М SrСО3, 0,1М MgCO3, 0,1М СаСО3, 2М ZrО2, 1M SiО2, 0,92М Аl2О3, 0,08М В2О3, 0,01М Еu2О3, 0,01M Еr2О3. Шихту распределяют по алундовым тиглям и закрывают сверху крышкой.
Example 6. Mix in a drum
2.78 M SrCO 3 , 0.1 M MgCO 3 , 0.1 M CaCO 3 , 2 M ZrO 2 , 1 M SiO 2 , 0.92 M Al 2 O 3 , 0.08 M B 2 O 3 , 0.01 M Eu 2 O 3 , 0.01 M Er 2 O 3 . The mixture is distributed over alundum crucibles and closed with a lid on top.

Прокалка проводится при 1330oС в течение 2 ч в восстановительной атмосфере, после чего королек люминофора "закаливают" в проточной воде и высушивают. Люминофор дробят 4 ч в планетарной мельнице, просеивают через металлическое сито с размером ячейки 40 микрон (500 меш).Calcination is carried out at 1330 o C for 2 hours in a reducing atmosphere, after which the phosphor bead is “quenched” in running water and dried. The phosphor is crushed for 4 hours in a planetary mill, sieved through a metal sieve with a mesh size of 40 microns (500 mesh).

После экспозиции в течение 15 мин (Ф=200 лк) люминофор набирает яркость свечения L=4 кд/м2, которая медленно спадает по гиперболическому закону до 1 мкд/м2 в течение 12 ч. рН водной вытяжки образца рН=6,8 единиц.After exposure for 15 min (F = 200 lux), the phosphor gains a luminosity of L = 4 cd / m 2 , which slowly decreases according to the hyperbolic law to 1 mcd / m 2 over 12 hours. PH of the aqueous extract of the sample pH = 6.8 units.

Формульный состав люминофора записывается в виде
Si2,78•Mg0,1Ca0,1Al1,82B0,16Si1•Zr2•О12•Eu0,02•Er0,02
Крайне важной особенностью предлагаемых составов является возможность их сочетания с условиями дневного и сумеречного наблюдений информации, когда спектральная кривая чувствительности глаза человека имеет коротковолновый сдвиг. Для основного образца, описанного в примере 1, была снята кривая длительного затухания на протяжении 20 и более часов. На ряде образцов было показано, что длительное затухание в широком интервале времени описывается гиперболическим уравнением Беккереля-Антонова-Романовского, в котором степенной показатель k близок по значению к единице.
The formula of the phosphor is written as
Si 2.78 • Mg 0.1 Ca 0.1 Al 1.82 B 0.16 Si 1 • Zr 2 • O 12 • Eu 0.02 • Er 0.02
An extremely important feature of the proposed compositions is the possibility of combining them with the conditions of daytime and twilight observations of information, when the spectral curve of the sensitivity of the human eye has a short-wavelength shift. For the main sample described in example 1, the curve of long attenuation was taken for 20 hours or more. It was shown on a number of samples that long-term attenuation over a wide time interval is described by the Becquerel-Antonov-Romanovsky hyperbolic equation, in which the power exponent k is close to unity.

Figure 00000002

где Lp - яркость послесвечения, кд/м2,
α, β, k - коэффициенты,
t - время,
Е - освещенность, люкс.
Figure 00000002

where L p is the brightness of the afterglow, cd / m 2 ,
α, β, k are the coefficients,
t is the time
E - illumination, lux.

Как уже отмечалось выше, все синтезируемые материалы имеют незначительную гидролитическую активность, рНводной вытяжки практически не изменяется даже при кипячении водной суспензии люминофора, что позволяет использовать материал практически с любыми водными дисперсионными лаками. As noted above, all synthesized materials have insignificant hydrolytic activity; the pH of the aqueous extract remains almost unchanged even when the aqueous phosphor suspension is boiled, which allows using the material with almost any aqueous dispersion varnishes.

Наряду с гидролитической устойчивостью предлагаемые составы фотолюминофоров отличаются также высокими светотехническими и температурными свойствами. Максимумы термовысвечивания материалов находятся в интервале от 350 К до 400 К, частотные факторы - от 1010 до 1012 с-1.Along with hydrolytic stability, the proposed photoluminophore compositions also differ in high lighting and temperature properties. The maximum thermal emission of materials is in the range from 350 K to 400 K, frequency factors - from 10 10 to 10 12 s -1 .

Несмотря на некоторое удорожание материала фотолюминофора в результате введения в его состав диоксидов циркония или кремния, при значительных объемах его производства высокие потребительские свойства фотолюминофора безусловно приведут к его многотоннажному применению. Despite a certain rise in price of the photoluminophore material as a result of the introduction of zirconium or silicon dioxide into its composition, with significant volumes of its production, the high consumer properties of the photoluminophore will certainly lead to its large-tonnage use.

Разработанный люминофор может быть использован в следующих областях:
- горизонтальная и вертикальная дорожная разметка, покраска мостов, оградительных щитов, разделительных полос, пешеходных переходов столбов и т.п. ;
- системы аварийного автономного освещения;
- системы пожарной безопасности и предупреждения;
- светоаккумуляторы и солнечные батареи;
- использование для покраски крупных сооружений и конструкций, таких как морские платформы, причальные стенки портовых сооружений, нефтянные вышки и т.д.;
- специальная одежда, одежда школьников и водолазов и т.д. и т.п.
The developed phosphor can be used in the following areas:
- horizontal and vertical road marking, painting of bridges, protective shields, dividing strips, pedestrian crossings of poles, etc. ;
- emergency emergency lighting systems;
- fire safety systems and warnings;
- light accumulators and solar panels;
- use for painting large structures and structures, such as offshore platforms, mooring walls of port facilities, oil derricks, etc .;
- special clothing, clothing for schoolchildren and divers, etc. etc.

Способность к светонакоплению при воздействии ионизирующих излучений (рентген, гамма-лучи) позволяет широко использовать предлагаемый материал в технике дозиметрического контроля различных грузов, почтовых вложений и т.п. The ability to light accumulation when exposed to ionizing radiation (x-rays, gamma rays) allows the widely used material in the technique of dosimetric control of various cargoes, mail attachments, etc.

Несомненным будет широкое использование материала в технике аккумулирования и преобразования солнечного света. The widespread use of the material in the technique of accumulating and converting sunlight will be undoubted.

Claims (3)

1. Фотолюминофор со сверхдлительным послесвечением, содержащий оксид алюминия, оксид кремния, оксиды элементов главной подгруппы второй группы Периодической системы элементов и редкоземельный элемент, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксид элемента четвертой группы при молекулярном соотношении МеО : Аl2О3 : МеО2 : SiO2= 3 : 1 : 2 : 1, причем в качестве редкоземельного элемента использован, по меньшей мере, один элемент из группы, включающей Eu, Sm, Yb, и, по меньшей мере, один из элементов, принадлежащих к группе Y, Nd, Се, Еr, Но, Yb, Gd.1. Photoluminophore with ultra-long afterglow, containing aluminum oxide, silicon oxide, oxides of elements of the main subgroup of the second group of the Periodic system of elements and a rare earth element, characterized in that it additionally contains oxide of the element of the fourth group with a molecular ratio of MeO: Al 2 O 3 : MeO 2 : SiO 2 = 3: 1: 2: 1, moreover, at least one element from the group including Eu, Sm, Yb, and at least one of the elements belonging to group Y is used as a rare-earth element, Nd, Ce, Er, But, Yb, Gd. 2. Фотолюминофор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве оксидов элементов главной подгруппы второй группы он содержит оксиды магния, кальция и стронция в мольном соотношении от 1 : 4 : 5 до 1 : 2 : 7. 2. The photoluminophore according to claim 1, characterized in that, as the oxides of the elements of the main subgroup of the second group, it contains oxides of magnesium, calcium and strontium in a molar ratio of 1: 4: 5 to 1: 2: 7. 3. Фотолюминофор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что атомарное соотношение элементов группы Eu, Sm, Yb и элементов группы Y, Nd, Се, Еr, Но, Yb, Gd составляет от 1 : 1 до 3 : 1. 3. The photoluminophore according to claim 1 or 2, characterized in that the atomic ratio of elements of the Eu, Sm, Yb group and elements of the Y, Nd, Ce, Er, Ho, Yb, Gd group is from 1: 1 to 3: 1.
RU2000130247A 2000-12-05 2000-12-05 Photoluminescent phosphor with overlong-duration afterglow RU2194736C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000130247A RU2194736C2 (en) 2000-12-05 2000-12-05 Photoluminescent phosphor with overlong-duration afterglow

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000130247A RU2194736C2 (en) 2000-12-05 2000-12-05 Photoluminescent phosphor with overlong-duration afterglow

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2194736C2 true RU2194736C2 (en) 2002-12-20
RU2000130247A RU2000130247A (en) 2003-01-20

Family

ID=20242883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000130247A RU2194736C2 (en) 2000-12-05 2000-12-05 Photoluminescent phosphor with overlong-duration afterglow

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2194736C2 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007048200A1 (en) * 2005-10-28 2007-05-03 Visionglow Ip Pty Ltd Long after-glow photoluminescent material
WO2008033059A2 (en) * 2006-09-15 2008-03-20 Andrievsky Aleksandr Mikhailov Water-resistant luminescent pigment and luminescent printing ink based thereon
WO2011096837A1 (en) * 2010-02-05 2011-08-11 Общество с ограниченной ответственностью "ДиС ПЛЮС" Method for producing a light-radiating surface and a lighting device for implementing the method
WO2011129713A1 (en) * 2010-04-13 2011-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "ДиС ПЛЮС" Light-emitting diode lighting device and support unit for said device
WO2012018277A1 (en) * 2010-08-04 2012-02-09 Общество с ограниченной ответственностью "ДиС ПЛЮС" Lighting device
RU2500716C1 (en) * 2009-09-21 2013-12-10 Сычуань Санфор Лайт Ко., Лтд. Yellow afterglow material, method for production thereof and light-emitting diode device using said material
CN104968763A (en) * 2013-03-08 2015-10-07 松下知识产权经营株式会社 Rare earth-aluminum-garnet-type inorganic oxide, phosphor, and light-emitting device using said phosphor
RU2585483C2 (en) * 2011-02-05 2016-05-27 Люфтганза Техник Аг Method of checking labelling of evacuation route
CN110724530A (en) * 2019-10-31 2020-01-24 广东省稀有金属研究所 Near-infrared long-afterglow luminescent material, preparation method and application thereof

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007048200A1 (en) * 2005-10-28 2007-05-03 Visionglow Ip Pty Ltd Long after-glow photoluminescent material
WO2008033059A2 (en) * 2006-09-15 2008-03-20 Andrievsky Aleksandr Mikhailov Water-resistant luminescent pigment and luminescent printing ink based thereon
WO2008033059A3 (en) * 2006-09-15 2008-05-22 Aleksandr Mikhailov Andrievsky Water-resistant luminescent pigment and luminescent printing ink based thereon
RU2500716C1 (en) * 2009-09-21 2013-12-10 Сычуань Санфор Лайт Ко., Лтд. Yellow afterglow material, method for production thereof and light-emitting diode device using said material
WO2011096837A1 (en) * 2010-02-05 2011-08-11 Общество с ограниченной ответственностью "ДиС ПЛЮС" Method for producing a light-radiating surface and a lighting device for implementing the method
RU2510824C1 (en) * 2010-02-05 2014-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "ДиС ПЛЮС" Method for light-emitting surface manufacturing and lighting unit for method realization
WO2011129713A1 (en) * 2010-04-13 2011-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "ДиС ПЛЮС" Light-emitting diode lighting device and support unit for said device
EA019771B1 (en) * 2010-04-13 2014-06-30 Общество с ограниченной ответственностью "ДиС ПЛЮС" Light-emitting diode lighting device and support unit for said device
WO2012018277A1 (en) * 2010-08-04 2012-02-09 Общество с ограниченной ответственностью "ДиС ПЛЮС" Lighting device
RU2585483C2 (en) * 2011-02-05 2016-05-27 Люфтганза Техник Аг Method of checking labelling of evacuation route
CN104968763A (en) * 2013-03-08 2015-10-07 松下知识产权经营株式会社 Rare earth-aluminum-garnet-type inorganic oxide, phosphor, and light-emitting device using said phosphor
EP2966149A4 (en) * 2013-03-08 2016-04-06 Panasonic Ip Man Co Ltd Rare earth-aluminum-garnet-type inorganic oxide, phosphor, and light-emitting device using said phosphor
CN104968763B (en) * 2013-03-08 2016-12-21 松下知识产权经营株式会社 Terres rares aluminium garnet type inorganic oxide, fluorophor and employ the light-emitting device of this fluorophor
CN110724530A (en) * 2019-10-31 2020-01-24 广东省稀有金属研究所 Near-infrared long-afterglow luminescent material, preparation method and application thereof
CN110724530B (en) * 2019-10-31 2022-05-17 广东省稀有金属研究所 Near-infrared long-afterglow luminescent material, preparation method and application thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5839718A (en) Long persistent phosphorescence phosphor
CN1089108C (en) Photostimulable phosphor
CA2161820C (en) Phosphorescent phosphor
CN101617022B (en) Luminous phosphor, fluorescent lamp, luminous display, and luminous molded product
KR0145246B1 (en) Photoluminescent phosphor
US6987353B2 (en) Light emitting device having sulfoselenide fluorescent phosphor
US7122129B2 (en) Fluorescent substance and fluorescent composition containing the same
US5853614A (en) Long decay luminescent material
AU2006237373A1 (en) Novel materials used for emitting light
US6284156B1 (en) Long-lasting phosphor, powdered long-lasting phosphor and method for manufacturing the powdered long-lasting phosphor
US6190577B1 (en) Indium-substituted aluminate phosphor and method for making the same
RU2194736C2 (en) Photoluminescent phosphor with overlong-duration afterglow
CN109666481A (en) A kind of long after glow luminous material and preparation method thereof
JP3949290B2 (en) Display device
CN100386405C (en) Red long afterglow luminescent material and its prepn
JP3257947B2 (en) Phosphorescent phosphor
KR100329385B1 (en) High Brightness Inertial Phosphorescent Materials and Manufacturing Method Thereof
CN109536165A (en) A kind of germanium stannate long after glow luminous material and preparation method thereof
Dhanu et al. Photoluminescence of mixed phase CaSiO3: Ce3+ nanophosphors
CN1067097C (en) Rare earth Al2O2-B2O3Preparation of green luminescent material
Xiaochen et al. A novel un-doped long lasting phosphorescence phosphor: SrZrSi2O7
JP4343161B2 (en) Sign display device
KR0174089B1 (en) Preparation of inorganic phosphor emitting green and bluish green
CN106590645A (en) Blue color long afterglowluminescent material and preparation method thereof
KR0174088B1 (en) Preparation of phosphores by sol-gel method