DE933645C - Artificial fluorescent material - Google Patents

Description

Künstlicher Leuchtstoff Die Erfindung betrifft einen homogenen, fluoreszierenden Stoff, der ein oder mehrere Erdalkalimetalle, mindestens drei Elemente der Stickstoffgruppe und ein oder mehrere Halogene enthält und in an sich bekannter Weise mit Mangan, Zinn, Silber, seltenen Erdmetallen od. dgl. aktiviert ist.Artificial luminescent material The invention relates to a homogeneous, fluorescent material Substance containing one or more alkaline earth metals, at least three elements of the nitrogen group and contains one or more halogens and in a manner known per se with manganese, Tin, silver, rare earth metals or the like. Is activated.

Es sind bereits fluoreszierende Stoffe bekannt, die das Phosphat eines Erdalkalimetalls enthalten, z. B. antimonhaltiges Strontiumchlorophosphat. Derartige Stoffe sind in an sich bekannter Weise, z. B. mit Mangan, aktiviert, insbesondere wenn das Halogenid eines Erdalkalis ebenfalls zugesetzt wurde. Man erhielt dabei einen fluoreszierenden Stoff, der infolge des Antimon- bzw. Mangangehalts blau oder orangefarben fluoresziert. Bei gleichzeitiger Verwendung von Mangan und Antimon erhält man jedoch einen mehr oder weniger weiß leuchtenden Stoff. Die weiße Farbe, die mit einem Antimongehalt und z. B. mit einem Manganaktivator erreichbar war, gab keine zufriedenstellende Emission, da diese insbesondere im Grün des sichtbaren Spektrums relativ weniger Strahlung enthielt als das natürliche Sonnenlicht bzw. rein weißes Licht.There are already fluorescent substances known that the phosphate one Contain alkaline earth metal, e.g. B. antimony-containing strontium chlorophosphate. Such Substances are known in a manner such. B. with manganese, activated, in particular when the halide of an alkaline earth was also added. One received a fluorescent substance which, due to its antimony or manganese content, turns blue or orange fluorescent. When using manganese and antimony at the same time however, you get a more or less white glowing fabric. The white color, those with an antimony content and z. B. was achievable with a manganese activator, did not give a satisfactory emission, as this was particularly visible in the green Spectrum contained relatively less radiation than natural sunlight or pure white light.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein künstlicher Leuchtstoff, bestehend aus einem mit Mangan, Zinn, Silber oder einem oder mehreren seltenen Erdmetallen aktivierten Grundstoff der Formel M5 (A 04) 3 Z oder M2 A 04 Z, in der M ein oder mehrere Erdalkalimetalle, A die Summe von Phosphor und Arsen und mindestens einem der Elemente Antimon, Wismut und Vanadin und Z ein oder mehrere Halogene und/oder mindestens eines der Radikale O H und S H bedeuten, wobei die Mengen Arsen und/oder Antimon und/oder Wismut und/oder Vanadin je mindestens q. Molprozent' von A betragen.The invention now relates to an artificial phosphor, consisting made of one with manganese, tin, silver, or one or more rare earth metals activated basic substance of the formula M5 (A 04) 3 Z or M2 A 04 Z, in which M a or several alkaline earth metals, A the sum of phosphorus and arsenic and at least one of the elements antimony, bismuth and vanadium and Z one or more halogens and / or at least one of the radicals O H and S H, the amounts arsenic and / or antimony and / or bismuth and / or vanadium each at least q. Mole percent of A.

Es wurde gefunden, daß der Leuchtstoff, auch wenn er geringe Mengen Arsen enthält, in der Quecksilberdampfentladungslampe den Quecksilberdampf in geringerem Maße bindet, so daß das Schwärzen der Lampe langsamer vor sich geht.It has been found that the phosphor, even if it is small in amount Arsenic contains less of the mercury vapor in the mercury vapor discharge lamp Dimensions binds so that the blackening of the lamp goes on more slowly.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Leuchtstoffs hat auch noch den Vorteil, daß - falls er neben Arsen auch Antimon enthält - die durch das Antimon verursachte Fluoreszenz sich auch auf die grünen Teile des Spektrums erstreckt, also ein für das menschliche Auge angenehmeres Licht ergibt.The use of the phosphor according to the invention also has that Advantage that - if it contains antimony in addition to arsenic - that of the antimony caused fluorescence also extends to the green parts of the spectrum, thus results in a light that is more pleasant for the human eye.

Es wurde festgestellt, daß man bei der Herstellung des arsenathaltigen Leuchtstoffs mit besonderer Vorsicht darauf zu achten hat, daß keine Alkalien zugegen sind, da man in einem solchen Fall, zufolge der Änderung der Kristallstruktur, einen Leuchtstoff mit wesentlich- geringerem Wirkungsgrad erhält.It was found that in the preparation of the arsenate Fluorescent substance has to be taken with particular care that no alkalis are present are, because in such a case, as a result of the change in the crystal structure, one Phosphor with significantly lower efficiency.

Die Kristallstruktur des fluoreszierenden Stoffes nach der Erfindung entspricht der des Apatits oder des Wagnerits. Die Zusammensetzung des Leuchtstoffs kann, ohne Beeinträchtigung der Wirkung, in den Mengenverhältnissen der einzelnen Oxyde um einige wenige Zehntelprozent von der den beiden Formeln M5 (A 04) 3 Z und M2 A 04 Z entsprechenden stöchiometrisch genauen Zusammensetzung abweichen. Ebenso können die erfindungsgemäßen Leuchtstoffe ohne wesentlichen Nachteil geringe Mengen Alkalioxyde, aber nur bis höchstens o;or °/o, enthalten. Im Sinne der Erfindung kann ferner der fluoreszierende Stoff an Stelle von ein oder zwei Elementen der N-Hauptgruppe ein oder zwei Elemente der N-Nebengruppe (Vanadingruppe) enthalten.The crystal structure of the fluorescent substance according to the invention corresponds to that of apatite or wagnerite. The composition of the phosphor can, without impairing the effect, in the proportions of the individual Oxides by a few tenths of a percent of the two formulas M5 (A 04) 3 Z and M2 A 04 Z corresponding stoichiometrically exact composition differ. as well the phosphors according to the invention can be used in small amounts without any significant disadvantage Alkali oxides, but only up to a maximum of o; or ° / o, contain. According to the invention can also use the fluorescent substance in place of one or two elements of the N main group contain one or two elements of the N subgroup (vanadium group).

Mit dem Ausdruck »homogen« soll ausgedrückt werden, daß alle Körnchen dieselbe Zusammensetzung aufweisen. Beispiel Es werden 133,9 g Calciumphosphat, 7,6 g wasserfreies Calciumchlorid, 5,35 g Calciumfluorid, 5,5 g Antimontrioxyd, 8,3 g Arsenoxyd und 2,q. 9 Manganphosphat in einem Quarzgefäß vermischt, dessen eine Hälfte mit Glaswolle abgesperrt ist. Dann wird 45 Minuten lang bei einer Temperatur zwischen goo und rroo° erhitzt. Nach einem nochmaligen Umrühren folgt ein weiteres Erhitzen während 35 Minuten. Sodann wird mit heißem, destilliertem Wasser gewaschen und das fertige Pulver bei einer Temperatur zwischen roo und 28o° getrocknet. Nach dem Trocknen folgt ein Zerkleinern bis zur Korngröße von etwa 8,a. The term "homogeneous" is used to mean that all granules have the same composition. Example There are 133.9 g of calcium phosphate, 7.6 g of anhydrous calcium chloride, 5.35 g of calcium fluoride, 5.5 g of antimony trioxide, 8.3 g of arsenic oxide and 2, q. 9 Manganese phosphate mixed in a quartz vessel, one half of which is sealed off with glass wool. Then it is heated for 45 minutes at a temperature between goo and rroo °. After stirring again, heating is continued for 35 minutes. Then it is washed with hot, distilled water and the finished powder is dried at a temperature between roo and 28o °. After drying, it is crushed to a grain size of about 8, a.

Das gewonnene Produkt zeigt Apatitstruktur und hat die allgemeine Formel M5 (A 04) 3 z' in der M die Erdalkalimetalle, A die Elemente der Stickstoffgruppe und Z die Glieder der Halogengruppe bedeuten; in einer detaillierten Form ausgedrückt: (M1 M2) 5 [ (A, A2 A3) 0413 (z1 Z2)1 in der M1 und M2 die Erdalkalimetalle, A1, A2 und A3 die Elemente der Stickstoffgruppe oder der .diese zum Teil ersetzenden Vanadiumgruppe, Z1 und Z2 die Glieder der Halogengruppe bzw. die diese ersetzende O H- oder S H-Gruppe bedeuten.The obtained product shows apatite structure and has the general Formula M5 (A 04) 3 z 'in which M the alkaline earth metals, A the elements of the nitrogen group and Z represent the members of the halogen group; expressed in a detailed form: (M1 M2) 5 [(A, A2 A3) 0413 (z1 Z2) 1 in which M1 and M2 are the alkaline earth metals, A1, A2 and A3 represent the elements of the nitrogen group or the elements that partially replace them Vanadium group, Z1 and Z2 the members of the halogen group or the one replacing it O represent H or S H group.

Wird das zu glühende Gemisch derart zusammengesetzt, daß es der Formel .If the mixture to be glowed is composed in such a way that it has the formula .

M2A04Z entspricht, in der die Bezeichnungen M, A und Z dieselbe Bedeutung wie im Beispiel haben, so erhält man ebenfalls einen gut fluoreszierenden Stoff, jedoch mit Wagneritstruktur.M2A04Z, in which the terms M, A and Z have the same meaning as in the example, you also get a good fluorescent substance, but with a Wagnerite structure.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Künstlicher Leuchtstoff, bestehend aus einem mit Mangan, Zinn, Silber oder einem oder mehreren seltenen Erdmetallen aktivierten Grundstoff der Formel M5 (A O4)3 Z oder M2 A 04 Z, in der M ein oder mehrere Erdalkalimetalle, A die Summe von Phosphor und Arsen und mindestens einem der Elemente Antimon, Wismut und Vanadin und Z ein oder mehrere Halogene und/oder mindestens eines der Radikale O H und S H bedeuten, wobei die Mengen Arsen und/oder Antimon und/oder Wismut und/oder Vanadin je mindestens q. Molprozent von A betragen.PATENT CLAIM: Artificial phosphor, consisting of a manganese, Tin, silver or one or more rare earth metals activated basic material of the formula M5 (A O4) 3 Z or M2 A 04 Z, in which M is one or more alkaline earth metals, A is the sum of phosphorus and arsenic and at least one of the elements antimony, bismuth and vanadium and Z one or more halogens and / or at least one of the radicals O H and S H, the amounts being arsenic and / or antimony and / or bismuth and / or Vanadium each at least q. Mole percent of A.