-
Künstlicher Leuchtstoff Die Erfindung bezieht sich auf Stoffe mit
lumineszierenden Eigenschaften, nachstehend Leuchtstoffe genannt, und zwar auf solche,
die sich von früheren bekannten Leuchtstoffen in ihrer Zusammensetzung unterscheiden
und für den Gebrauch in Fluoreszenzlampen, Schirmen von Kathodenstrahlenröhren,
Röntgenschirmen oder für zwei oder mehrere dieser Anwendungen geeignet sind. Im
allgemeinen unterscheiden sich Leuchtstoffe von verschiedener Zusammensetzung auch
in der Farbe oder in der Wirksamkeit ihrer Lumineszenz oder in der Art und Weise,
wie sie sich anregen lassen, oder in zwei oder mehreren dieser Eigenschaften. Es
soll hier bemerkt werden, daß ein Stoff neuartiger Zusammensetzung von besonderem
Vorteil ist, selbst wenn er in allen seinen Eigenschaften bekannten Stoffen sehr
nahe kommt. So z. B. werden solche Leuchtstoffe, die die lumineszierenden Eigenschaften
aufweisen, wie die bekannten Wolframate, sehr wichtig, wenn Wolfram nicht erhältlich
ist.
-
In der britischen Patentschrift g-78 192 sind Leuchtstoffe beschrieben,
die Halogenphosphate umfassen, in welchen wenigstens die Hälfte der zweiwertigen
Metallatome Calcium oder Strontium oder eine Mischung von Calcium- und Strontiumatomen
und wenigstens die Hälfte der Halogenatome Fluor- oder Chlor- oder Bromatome oder
eine Mischung von zwei oder mehreren Fluor-, Chlor- und Bromatome sind, und die
durch einen Aktivator, der wenigstens zum Teil Antimon ist, aktiviert sind. Der
Stoff kann auch Mangan enthalten. Ein aktiviertes Halogenphosphat für die Zwecke
dieser Erfindung stellt eine Substanz
dar, die eine Gitterstruktur
hat, ähnlich der des Apatits und in welcher die wesentlichen Bestandteile des Gitters
ein öder mehrere zweiwertige Metalle, das Phosphatradikal (P04), ein oder mehrere
Halogene und der Aktivator sind. Der Ausdruck ähnlich schließt ein, daß der Unterschied
in' der Struktur von derjenigen des Apatits nicht größer ist als entweder a) die
teilweise oder vollständige Substituierung des Calciums oder Fluors im Apatit durch
ein anderes Erdalkalimetall oder ein anderes Halogen oder b) die Einführung des
Aktivators erwarten läßt. Halogenphosphate werden nachstehend durch die 'Formel
3 Me3(P04)2 - i Me1L2 veranschaulicht, in welcher Me, Mel, die auch ein und dasselbe
Metall sein können, zweiwertige Metalle oder Mischungen zweiwertiger Metalle und
L ein Halogen oder Miseliüngen .v9n Halogenen bedeuten kann. Solche Leuchtstoffe
können durch Erhitzen einer Substanz; oder einer Mischung welche als wesentliche
Elemente ein oder mehrere Erdalkalimetalle, ein oder mehrere Halogene, Antimon,
Mangan (wenn' vorhanden), Phosphor und Sauerstoff hat, auf eine Temperatur von nahezu
i ooo° C, z. B. 95o bis i i5o° C, erhalten werden. Die Substanz oder Mischung, welche
gewöhnlich eine Mischurig von mehreren chemischen Verbindungen ist, in welcher Phosphor
und Sauerstoff als Phosphatradikal (P04) vorliegt, ist entweder kein Leuchtstoff
oder aber ein Leuchtstoff mit anderen lumineszierenden Eigenschaften als denjenigen
des durch Erhitzen erhaltenen Erzeugnisses.
-
Im britischen Patent 580363 ist ein Leuchtstoff beschrieben
und beansprucht, der ein Halogenphosphat umfaßt, in welchem die zweiwertigen Metalle
hauptsächlich ein oder mehrere Erdalk,limetalle"$ind und .in welchem 'wenigstens
zum Teil der Aktivator Bleioder Zinn oder beides ist und die erwähnten Erdalkalimetalle
vorzugsweise Calcium und Strontium sind Es wurde nun gefunden, daß gute Ergebnisse
dann erhalten werden, wenn wenigstens die Hälfte der zweiwertigen Metalle Me, Mel
Barium ist an Stelle von Strontium oder Calcium und wenn das Halogen Fluor . oder
Chlor ist.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein künstlicher Leuchtstoff
ein aktiviertes Halogenphosphat, in welchem wenigstens die Hälfte der zweiwertigen
Metallatome Bariumatome sind und wenig-,;steps, die, H41fte der Halogenatome Fluor
oder Chlor oder eine Mischung von Fluor- und Chloratomen ist und der Aktiyator Antimon,
Zinn, Blei einzeln oder in Mischung einschließt.
-
"Mangan kann' als sekundärer Aktivator vorgesehen werden, um die Farbe
der Fluoreszenz zu ändern, Jedoch ist die Größe der Änderung in diesem Fall wesentlich
geringer als bei Calciumhalogenphosphaten.
-
Stoffe 'mit verschiedenen lumineszierenden Eigenschaften können durch
teilweisen oder vollständigen Ersatz des Bariumfluorids durch Bariumchlorid und
auch durch Erhöhung oder Herabsetzung des@PromM-@^ gehaltes des Mangans in der Anfangsmischung
hergestellt werden. Die Lumineszenzfarben und die angenäherte Helligkeit von 'einigen
abgeänderten Zusammensetzungen sind in der nachfolgenden Tabelle angeführt
| Zusammensetzung _..% Mangan |
| 0 2 |
| 1 |
| - 5 7,5 |
| 3 Ba3(P04)2 . i BaF2 -1- 30,/o Sb hellgelb mäßig schwach schwach |
| gelb gelb gelb |
| .. (gesättigter) |
| 6 Bai (P O4)2 . i Ba F2 - mäßig gelb schwach.gelb sehr schwach
- |
| i BaC12 -1- 3% Sb (gesättigter) gelb |
| 3 Bai (P O4)2 - i Ba C12 -f- .3°10 5b . schwach gelb sehr schwach
_ - , |
| gelt ... |
Die Leuchtstoffe gemäß der Erfindung können beispielsweise nachstehende Zusammensetzung
aufweisen 1. 3 Ba3(P04)2 - i BaF2 -f- 3% Sb + 1,7% Mn = gelbe Fluoreszenz bei UV-Licht
2537 A; 2. 3 Ba3(PO4)2 ' i BaF2 -E- 5% Pb + 1.70/0M n = rosarote Fluoreszenz bei
UV-Licht 2537 3. 3 Ba, (P 04)a ' i Ba F2 -f- 5% Sn + 17% Mn = gelbgrüne Fluoreszenz
bei UV-Licht 2537
A;
4. 6 Ba3(POJ2 - i BaF2 - i BaC12 - 6 Sr3(P04)2" i Sr
F, - i Sr C12 -j- 3% Sb -(- i0/, Mn = gelblichweiße Lumineszenz bei UV-Licht 2537A;
5. 6 Ba, (P04)2 - i Ba F2 - i Ba
Cl, - 6 Ca, (P04)2 i CaF2 - i CaC12 -f-
3% Sb -f- i0/0 Mn = Maßrosa Lumineszenz bei UV-Licht 2537
A.