DE2218779A1 - Verfahren zur herstellung von oxysulfid-leuchtstoffen der seltenen erden - Google Patents
Verfahren zur herstellung von oxysulfid-leuchtstoffen der seltenen erdenInfo
- Publication number
- DE2218779A1 DE2218779A1 DE19722218779 DE2218779A DE2218779A1 DE 2218779 A1 DE2218779 A1 DE 2218779A1 DE 19722218779 DE19722218779 DE 19722218779 DE 2218779 A DE2218779 A DE 2218779A DE 2218779 A1 DE2218779 A1 DE 2218779A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- elements
- temperature
- mixture
- oxides
- rare earth
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
- C09K11/7767—Chalcogenides
- C09K11/7769—Oxides
- C09K11/7771—Oxysulfides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Description
STANDARD EIEKTOIK LORENZ
AKTIENGESELLSCHAPT
AKTIENGESELLSCHAPT
Stuttgart
U. Viohl - 6
Yerfahren zur Herstellung von Öxysulfid-Leuchtstoffen der seltenen
Erden
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Öxysulfid-Leuchtstoffen,
die der allgemeinen Formel
w (2-x) M X °2?
genügen, in der M^ unter anderem eines der Elemente Yttrium, Gadolinium,
Lanthan und Lutetium darstellt, und Mg mindestens ein Element der Gruppe
der· Lanthaniden mit einer Ordnungszahl von 58 bis 63 und 65 bis 71 ist
und χ eine Zahl kleiner als 0,2 und größer als 0,0002 ist. Die mit IYr
bezeichneten Elemente sind die Aktivatoren dieser Leuchtstoffe. Diese ,Aktivatoren bestimmen die Farbe des von diesen Leuchtstoffen bei deren Anregung
mit Ultraviolettstrahlen oder Elektronen emittierten Lichtes. So ergibt z.B. Terbium als Aktivator ein blaues oder grünes Emissionslicht des
Leuchtstoffes, während mit Europium oder Samarium aktivierte Leuchtstoffe rotes Licht emittieren. Besondere praktische Bedeutung haben die mit Europium
aktivierten Leuchtstoffe erlangt, weil ihre Emission in einem bei Farbfernsehröhren
erwünschten Teil des Spektrums liegt.
Zur Herstellung derartiger Leuchtstoffe sind eine Reihe von Verfahren bekannt,
nach denen ein Gemisch aus zwei Verbindungen der Elemente W und M auf eine
hohe Temperatur gebracht werden, bei der eine Reaktion der Feststoffe erfolgt. Enthält dieses Gemisch der Verbindungen der Elemente Mund 1/Γ (z.B. Oxaläe,
Nitrate, Hydroxyde) keinen.- Schwefel, so muß bei diesen Verfahren zur Bildung
der Oxysulfidleuchtstoffe die Erhitzung in einer sulfurierenden Atmosphäre d.h. in einer HpS oder einer CS2-Atmosphäre erfolgen. Diese Verfahren, nach
denen zwar gute Leuchtstoffe erhalten werden, haben eine Reihe von Nachteilen. 14.April 1972
n/Ha 309844/10 01
So muß z.B. die Erhitzung in einer H2S oder CSp Atmosphäre erfolgen. Ein
großer Nachteil besteht z.B. darin, daß bei einer Feststoffreaktion in
einer derartigen Atmosphäre außer dem gewünschten Oxysulfid auch Sulfide gebildet werden, die einerseits nicht die erforderliche Lumineszenz aufweisen
und andererseits stark gefärbtsind. Ferner sind die Sulfide chemisch instabil.
Die nach derartigen Verfahren hergestellte Oxysulfide sind oft gefärtfc und lassen
sich nachträglich, auch nicht durch Säurewäsche, aufhellen.
Für die Verwendung in Farbfernsehröhren ist jedoch, eine weiße Körperfarbe
der Leuchtstoffe notwendig.
Es ist auch breits ein Verfahren bekannt, das sich bei der Herstellung der
Oxysulfid-Leuehtstoffe des Kalium- oder Natriumrhodanids bedient. Nachteilig bei diesem Verfahren ist jedoch, daß es zwei thermische Behandlungen des Leuchtstoffes
erfordert. Bei diesem Verfahren muß die nach dem ersten Glühprozeß erhaltene geringe Leuchtkraft der Oxysulfide durch eine zweite Temperaturbehandlung
bei 130O0 C verbessert werden.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 o9 682 ist ein Verfahren bekannt,
welches die Nachteile der vorher beschriebenen Verfahren vermeidet, d.h. bei dem insbesondere nur eine Temperaturbehandlung erforderlich ist.
Bei diesem Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffes der eingangs genannten
Art wird ein Gemisch eines Polysulfide mindestens eines der Alkalimetalle
mit Oxyden der Elemente Ι-/Γ und MB oder mit einem Mischoxyd dieser
Elemente auf hohe Temperatur erhitzt. Das Polysulfid wird dabei so hergestellt, daß einer konzentrierten wässrigen Lösung von Alkalimetallhydroxyd
Schwefel zugesetzt wird. Danach werden dieser Lösung der Oxyde der Elemente Wl und MT zugesetzt und dann wird das so erhaltene Gemisch unter Ausschluß
der Luft auf hohe Temperatur erhitzt.
- 3 309844/1001
U. Viohl - 6
Zur Durchführung des Verfahrens ist die Verwendung von Korundtiegeln notwendig.
Leider sind solche Tiegel im. Handel in der nötigen Reinheit nur in beschränkten
Großen erhältlich.
Aufgrund der Tatsache, daß als Ausgangsbasis des obigen Verfahrens eine
wässrige Lösung von Alkaliraetallhydroxyd dient, in die nacheinander Schwefel
und die Oxyde der Elemente IYP und M eingerührt werden müssen, hat es sich
gezeigt, daß dieses Verfahren fertigungstechnisch insofern Schwierigkeiten
bereitet,als der Mischungsansatz jeweils in den relativ kleinen Korundtiegeln
erfolgen muß.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren zur
Herstellung eines Leuchtstoffes der angegebenen Art anzugeben, bei dem die
Vorteile hinsichtlich der Leuchtstoffqualität und seiner Herstellung, wie sie
in dem zuletzt beschriebenen bekannten Verfahren vorhanden sind, erhalten bleiben, für das aber darüberhinaus bezüglich der jeweiligen Herstellungsmenge
keine Beschränkungen bestehen. Das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Oxyde der Elemente IVT und M oder Mischoxyde
dieser Elemente, Alkaliformiat und elemtarer Schwefel trocken miteinander vermischt
werden und daß dieses Gemisch unter Einschaltung einer Temperatur-Zeit-Stufe, deren Temperatur weit unterhalb der Temperatur für die Oxysulfidbildung
liegt auf hohe Temperatur erhitzt iri.rd.
Durch den Ansatz als trockenes Gemisch läßt sich dieses unter Einhaltung der
vorgeschriebenen Zusammensetzung auch in größeren Mengen herstellen, das dann leicht in die Tiegel z.B. Korundtiegel umgefüllt werden kann, was don fertigungstechnischen
Aufwand erheblich herabsetzt.
Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsmäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, daß
dem Gemisch ein die Polysulfidbildungstemperatur herabsetzender Katalysator zugesetzt
wird.
309844/1001
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die beiden Prozesse Polysulfidbildung
und Oxysulfidbildung noch strenger voneinander getrennt ablaufen.
Dabei hat es sich herausgestellt, daß die Verwendung von Natriumkarbonat
als Katalysator zu besonders guten Ergebnissen führt.
Die Erfindung wird nunmehr anhand der nachfolgenden Beispiele erläutert.
Beispiel I
In einem entsprechend großen Gefäß wir ein trockenes Gemisch hergestellt,
das aus den Bestandteilen 20 kg Y1 Q7 Eu 0·* Mi
freiem Natriumformiat sowie 8,5 kg Schwefel besteht.
das aus den Bestandteilen 20 kg Y1 Q7 Eu 0·* Mischoxyd, 8,5 kg wasser-
Das fertige Gemisch wird anschließend in Korundtiegel von ca. 2 Liter Inhalt
gefüllt, die mit einem Deckel verschlossen in einem Schutzgasofen unter Stickstoffspülung
innerhalb einer Stunde auf eine Temperatur von 5000C erhitzt v/erden.
Diese Temperatur wird eine Stunde lang gehalten. Danach wird auf eine Temperatur
von 115O0C aufgeheizt, die dann zwei Stunden lange aufrechterhalten bleibt.
Danach wird der Ofen abgeschaltet und man läßt ihn auf Zimmertemperatur abkühlen.
Durch Aufschlämmen und wiederholtes Waschen mit demineralisiertem wasser läßt
sich der so erhaltene Leuchtstoff von den in V/asser löslichen Begleitstoffen trennen.
Bei Anregung mit Elektron anstrahlen oder UV-Licht leuchtet der Leuchtstoff rot
auf.
Man bereite ein trockenes Gemisch, mit den Bestandteilen 20 kg Y]^ 0/3 Eu0,07 °3 "
Mischoxyd, 7,5 kg wasserfreiem Natriumfonq^tj 8,5 kg Schwefel sowie 0,8 kg
wasserfreiem Na2 CO-^
309844/1001
u. viohi. 6
Nach dem Einfüllen des Gemisches in Korundtiegel wird wie bereits im Beispiel
I angegeben verfahren, jedoch beträgt die erste Temperaburstufe
nicht 300°G sondern 2500C.
Beispiel III ■ ■ -
In gleicher Weise wie bei den Beispielen I oder II angegeben ist,wird den
jeweiligen Gemischen zusätzlich noch 1,5 kg Na2 HPOh, wasserfrei, zugegeben
und dieses Gemisch dann, wie jeweils angegeben, weiterbehandelt.
Der shaltene Leuchtstoff zeigt bei Anregung durch Elektronenstrahlen' oder
UV-Licht eine rote Farbe.
Man bereite ein Gemisch mit den Bestandteilen 20 kg La, qqn TbQ 0Q2 Q,
Mischoxyd, 3,3 kg wasserfreiem Natriumformiat und 8,3 kg Schwefel.
Bei gleicher Behandlung wie unter Beispiel I angegeben ist, erhält man
einaiLeuchtstoff, der bei Anregung mit Elektronenstrahlen oder UV-Licht
blau aufleuchtet.
Man bereite ein Gemisch bestehend aus 20 kg La Q Tb 0, - Mischoxyd,
8*3 -δ wasserfreiem Natriumformiat und 8,3 kg Schwefel.
Bei gleicher Behandlung wie unter Beispiel I angegeben ist, erhält man einen
Leuchtstoff der bei Anregung mit Elektronenstrahlen oder UV-Licht grün aufleutet.
Zur Vervollständigung wird noch die Reaktion des Natriumformiätes erläutert.
- 6 -3098 4 4/1001 ^A"":
U. Viohl - 6
Natriumformiat zerfällt ζ. B. beim Erhitzen an Luft nach folgender Gleichung
und zwar über Natriuraoxalat in Natriumcarbonat:
a) 2 HCOO Na = H2 + Na2 C2 O4.
b) Na2 C2 0i(. = Na2 CO, + CO
Hingegen verläuft die Reaktion bei Gegenwart von Schwefel und in Stickstoffatraosphäre
hauptsächlich nach folgenden Schema, wobei in Gegenwart von Fa GO-, als Katalysator die Temperatur bei etwa 220°C liegt:
2 HCOONa +5S= H2S + 2 CO2
+ Na2 Sh (Natriumpolysulfid)
BAD ORIGiNAL
309844/1001
Claims (3)
1.) Verfahren zur Herstellung von Oxysulfid-Leuchtstoff der seltenen
Erden, welcher der allgemeinen Formel
M ,_ ν In Op S
genügt, in der M mindestens eines der Elemente Yttrium, Gadalinium,
Lanthan, Lutetium und ]>P mindestens ein Element der Gruppe der
Lanthaniden mit einer Ordnungszahl von 53 bis 6j5 und 65 bis 71 darstellt
und χ eine Zahl kleiner als 0,2 und größer als 0,0002 ist, bei dem ein Gemisch eines Polysulfide mindestens eines der Aklaliraetalle
mit Oxyden der Elemente M und IVT oder mit einem Mischoxyd dieser
Elemente auf hohe Temperatur erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet,
Ji ja
daß die Oxyde der Elemente I1T und t/r oder Mischoxyde dieser Elemente, Alkaliformiat und elementarer Schwefel trocken miteinander vermischt werden und daß dieses Gemisch unter Einschaltung einer Temperatur-Zeit-Stufe, deren Temperatur weit unterhalb der Temperatur für die Oxysulfidbildung liegt auf hohe Temperatur erhitzt wird.
daß die Oxyde der Elemente I1T und t/r oder Mischoxyde dieser Elemente, Alkaliformiat und elementarer Schwefel trocken miteinander vermischt werden und daß dieses Gemisch unter Einschaltung einer Temperatur-Zeit-Stufe, deren Temperatur weit unterhalb der Temperatur für die Oxysulfidbildung liegt auf hohe Temperatur erhitzt wird.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch
ein die Polysulfidbildungstemperatur herabsetzender Katalysator zugesetzt wird.
3.) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator
Natriumkarbonat verwendet wird.
309844/1001
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722218779 DE2218779A1 (de) | 1972-04-18 | 1972-04-18 | Verfahren zur herstellung von oxysulfid-leuchtstoffen der seltenen erden |
GB1753873A GB1364409A (en) | 1972-04-18 | 1973-04-12 | Luminescent material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722218779 DE2218779A1 (de) | 1972-04-18 | 1972-04-18 | Verfahren zur herstellung von oxysulfid-leuchtstoffen der seltenen erden |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2218779A1 true DE2218779A1 (de) | 1973-10-31 |
Family
ID=5842361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722218779 Pending DE2218779A1 (de) | 1972-04-18 | 1972-04-18 | Verfahren zur herstellung von oxysulfid-leuchtstoffen der seltenen erden |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2218779A1 (de) |
GB (1) | GB1364409A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5849425A (en) * | 1995-09-26 | 1998-12-15 | Samsung Display Devices Co., Ltd. | Method for producing a red-luminescence fluorescent material with high luminous efficiency |
-
1972
- 1972-04-18 DE DE19722218779 patent/DE2218779A1/de active Pending
-
1973
- 1973-04-12 GB GB1753873A patent/GB1364409A/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5849425A (en) * | 1995-09-26 | 1998-12-15 | Samsung Display Devices Co., Ltd. | Method for producing a red-luminescence fluorescent material with high luminous efficiency |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1364409A (en) | 1974-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2353943C2 (de) | Leuchtstoff, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung | |
DE1800671A1 (de) | Leuchtstoff auf der Basis von Oxychalcogeniden seltener Erden | |
DE1792502A1 (de) | Leuchtstoff auf Chalcogenidbasis mit einem Lanthanidenelement als Aktivator | |
CH638558A5 (de) | Lumineszierendes aluminat. | |
DE2904018C2 (de) | Rotfarbiger Leuchtstoff sowie Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2015519A1 (de) | Verfahren zur Vergrößerung der Partikelgröße von Oxyden seltener Erden | |
DE2614444C2 (de) | Erdalkalialuminat-Leuchtstoff und dessen Verwendung | |
DE2260047A1 (de) | Verfahren zum herstellen eines oxids von yttrium und/oder lanthan und/oder den lanthaniden | |
DE69712153T2 (de) | Verbesserter Phosphor-Komplex mit hoher Helligkeit | |
DE2900209A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines mit rotem eisenoxid ummantelten rot emittierenden leuchtpigmentes | |
DE69015166T2 (de) | Methode zur Herstellung eines Lanthanum-Cerium-Terbium-Phosphat-Phosphors mit verbesserter Lichthelligkeit. | |
DE2218779A1 (de) | Verfahren zur herstellung von oxysulfid-leuchtstoffen der seltenen erden | |
DE2628346A1 (de) | Leuchtstoffzusammensetzung und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE2109682A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines lumi neszierenden Oxysulfids | |
DE2031325C3 (de) | Mit Europium aktivierter Yttrium-Gadolinium-Oxy-sulfid-Leuchtstoff | |
DE4221696A1 (de) | Nichtaktivierter yttrium-tantalat-phosphor | |
DE2352004A1 (de) | Lumineszierendes alkaligallat | |
DE4142389A1 (de) | Roter leuchtstoff und verfahren zu seiner herstellung | |
DE68916146T2 (de) | Grünlicht emittierendes Phosphor. | |
DE2009441C3 (de) | Verfahren zum Rekristallisieren von Oxysulfiden | |
DE617148C (de) | Verfahren zur Verstaerkung der Luminescenz anorganischen Glases | |
DE2608514C2 (de) | Leuchtendes Yttriumdisilikat, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung | |
DE1767946A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffes | |
DE1283419B (de) | Verfahren zur Herstellung von Oxysulfid-Leuchtstoffen der seltenen Erden | |
DE1767056C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHA | Expiration of time for request for examination |