JPH02247279A - 発光アルカリ土類金属オルトシリケート、かかるシリケートを備えた発光スクリーン及びかかるスクリーンを備えた低圧水銀放電灯 - Google Patents
発光アルカリ土類金属オルトシリケート、かかるシリケートを備えた発光スクリーン及びかかるスクリーンを備えた低圧水銀放電灯Info
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- JPH02247279A JPH02247279A JP2032600A JP3260090A JPH02247279A JP H02247279 A JPH02247279 A JP H02247279A JP 2032600 A JP2032600 A JP 2032600A JP 3260090 A JP3260090 A JP 3260090A JP H02247279 A JPH02247279 A JP H02247279A
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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
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/77062—Silicates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、希土類金属により活性化される発光(ルミネ
センス)アルカリ土類金属に関するものである。更に本
発明は、かかるシリケートを備えた発光(ルミネセンス
)スクリーン、及びかかるスクリーンを備えた低圧水銀
放電灯に関するものである。
センス)アルカリ土類金属に関するものである。更に本
発明は、かかるシリケートを備えた発光(ルミネセンス
)スクリーン、及びかかるスクリーンを備えた低圧水銀
放電灯に関するものである。
(従来の技術)
英国特許第544160号明細書に、2価のユーロピウ
ムを、カルシウム、バリウム及びストロンチウムのオル
トシリケートにおける活性剤として用いることができる
ことが開示されている。選定アルカリ土類金属又はアル
カリ土類金属混合物に依存して、スペクトルの緑色、黄
色又は青色部における発光が紫外線による励起で生じる
。
ムを、カルシウム、バリウム及びストロンチウムのオル
トシリケートにおける活性剤として用いることができる
ことが開示されている。選定アルカリ土類金属又はアル
カリ土類金属混合物に依存して、スペクトルの緑色、黄
色又は青色部における発光が紫外線による励起で生じる
。
米国特許第3.260.675号に、テルビウムによる
カルシウム及びマグネシウムのオルトシリケートの活性
化が開示されている。スペクトルの緑色部における綿発
光(line emission )が紫外線による励
起で生じる。該特許には、テルビウムを、例えばサマリ
ウム若しくはジスプロシウムのような他の希土類金属活
性剤と、部分的に置換することができることが示されて
いる。
カルシウム及びマグネシウムのオルトシリケートの活性
化が開示されている。スペクトルの緑色部における綿発
光(line emission )が紫外線による励
起で生じる。該特許には、テルビウムを、例えばサマリ
ウム若しくはジスプロシウムのような他の希土類金属活
性剤と、部分的に置換することができることが示されて
いる。
ジスプロシウムによるCa2SiO4の活性化は、米国
特許第4495085号に開示されている。発光(ルミ
ネセンス)物質を陰極線管に使用することができ、電子
ビームによる励起で白色光を発光する。
特許第4495085号に開示されている。発光(ルミ
ネセンス)物質を陰極線管に使用することができ、電子
ビームによる励起で白色光を発光する。
セリウムによるCazSiOnの活性化は、エフ、ニー
、クルーゲル(F、A、Krb′ger)による文献、
“サム アスペツク オブ ザ ルミネセンス オブソ
リッズ(Some aspects of the l
uminescence ofsolids ) ”
、 1948.288ページに開示されている。
、クルーゲル(F、A、Krb′ger)による文献、
“サム アスペツク オブ ザ ルミネセンス オブソ
リッズ(Some aspects of the l
uminescence ofsolids ) ”
、 1948.288ページに開示されている。
発光色は、青色である。
(発明が解決しようとする課題)
本発明の目的は、殺菌活性を有するUV−照射目的用の
低圧水銀放電灯に使用するのに特に適する有効な発光物
質を提供することにある。
低圧水銀放電灯に使用するのに特に適する有効な発光物
質を提供することにある。
(課題を解決しようとする手段)
本発明の希土類金属により活性化される発光アルカリ土
類金属オルトシリケートにおいて、該シリケートはPr
3+により活性化され、−絞入Mz−+zzx−+zz
yPrxM ” 、sio、 (但し、式中のMは元素
Ca及びSrの少なくとも一種で、その50モル%まで
はBaにより置換することができ及び/又はその20モ
ル%まではhにより置換することができ、Mは元素Li
、 Na及びKの少なくとも一種で、Xは0.004≦
x≦0.10、yは0≦y≦0.10を示す)で表わさ
れることを特徴とする。
類金属オルトシリケートにおいて、該シリケートはPr
3+により活性化され、−絞入Mz−+zzx−+zz
yPrxM ” 、sio、 (但し、式中のMは元素
Ca及びSrの少なくとも一種で、その50モル%まで
はBaにより置換することができ及び/又はその20モ
ル%まではhにより置換することができ、Mは元素Li
、 Na及びKの少なくとも一種で、Xは0.004≦
x≦0.10、yは0≦y≦0.10を示す)で表わさ
れることを特徴とする。
驚くべきことに、プラセオジムは、254nm照射(水
銀共鳴線(line))による本発明の発光シリケート
の励起で、スペクトルの紫外部において有効なバンド(
帯)発光を呈することを見い出した。
銀共鳴線(line))による本発明の発光シリケート
の励起で、スペクトルの紫外部において有効なバンド(
帯)発光を呈することを見い出した。
Mにより示される元素Ca及びSrの一定量を、Ba(
最大50モル%)により、及び/又はMg (最大20
モル%)により置換することができる。Ba及びMgO
量がこれより多くなると、発光が不十分である。
最大50モル%)により、及び/又はMg (最大20
モル%)により置換することができる。Ba及びMgO
量がこれより多くなると、発光が不十分である。
M′により示される元素Li、 Na及びKは、3価の
Prにより2価のCa及び/又はSrを部分的に置換す
ることで、1価のカチオンとして電荷補償(charg
e compensation )をなす。
Prにより2価のCa及び/又はSrを部分的に置換す
ることで、1価のカチオンとして電荷補償(charg
e compensation )をなす。
パラセオジム含量Xは上記限定範囲内で選定される。X
が0.004より小さく選定される場合には、励起照射
の吸収が掻めて小さいために発光が不十分である物質を
得る。Xが0.10の値を超える場合にも、濃度が下が
りすぎるため発光が極めて弱くなりすぎる。
が0.004より小さく選定される場合には、励起照射
の吸収が掻めて小さいために発光が不十分である物質を
得る。Xが0.10の値を超える場合にも、濃度が下が
りすぎるため発光が極めて弱くなりすぎる。
前記した如く、M′により示される元素Li、 Na及
びKの含量yの低限はy−0(電荷補償がない)である
。実際、電荷補償がなくても有効な発光物質が得られる
ことを見い出した。電荷補償と関連して、含111yの
最大値はプラセオジム含i1xの最大値から導かれ、そ
して等しくなる。従って含量yの上限は0.10である
。
びKの含量yの低限はy−0(電荷補償がない)である
。実際、電荷補償がなくても有効な発光物質が得られる
ことを見い出した。電荷補償と関連して、含111yの
最大値はプラセオジム含i1xの最大値から導かれ、そ
して等しくなる。従って含量yの上限は0.10である
。
さらに上記式より、存在する電荷補償剤の濃度yは、本
発明の発光シリケート中のプラセオジム濃度と異ならせ
ることができることが導かれる。
発明の発光シリケート中のプラセオジム濃度と異ならせ
ることができることが導かれる。
かかる場合においても、有効な発光物質が得られる。
本発明の好適な発光シリケートは、0.01≦x≦0.
03及びy=xで特徴づけられる。
03及びy=xで特徴づけられる。
最適な発光物質は、プラセオジム及び電荷補償剤の当モ
ル量を使用する一方、比較的低いプラセオジム濃度で示
されるものである。本発明の発光シリケートは高温度で
の固相反応により得ることができる。出発物質は複合酸
化物の混合物又は高温でかかる酸化物を得る化合物(例
えばカーボネート)の混合物である。形成されるべき化
合物の化学量論からの少しの偏差(ずれ)(10モル%
まで)は出発混合物中において認容されるものである。
ル量を使用する一方、比較的低いプラセオジム濃度で示
されるものである。本発明の発光シリケートは高温度で
の固相反応により得ることができる。出発物質は複合酸
化物の混合物又は高温でかかる酸化物を得る化合物(例
えばカーボネート)の混合物である。形成されるべき化
合物の化学量論からの少しの偏差(ずれ)(10モル%
まで)は出発混合物中において認容されるものである。
一般に、一種又はそれ以上の複合元素及び/又はフラン
クを少量過剰にすることで、反応を促進させることがで
きる。
クを少量過剰にすることで、反応を促進させることがで
きる。
出発混合物を温度1200〜1500°C1好ましくは
プラセオジムを3価状態に保持若しくはもたらすために
弱い還元雰囲気中で、1回若しくは数回に渡りしばらく
の間加熱する。
プラセオジムを3価状態に保持若しくはもたらすために
弱い還元雰囲気中で、1回若しくは数回に渡りしばらく
の間加熱する。
(実施例)
本発明を次の実施例により説明する。
第1図に示された低圧水銀放電灯は管状ガラス壁1を有
する。操作の間に放電が持続する電極2及び3をランプ
内に、そしてその端部に設置する。
する。操作の間に放電が持続する電極2及び3をランプ
内に、そしてその端部に設置する。
ランプには、少量の水銀と出発ガスとして希ガスが含ま
れる。壁1は、本発明のPr”活性シリケートを含む発
光層4の支持体として提供される。壁1及び発光層4は
共同で発光スクリーンを形成する。核層4を、従来の方
法、例えば発光?l質を含む懸濁の手段により壁1に提
供することができる。
れる。壁1は、本発明のPr”活性シリケートを含む発
光層4の支持体として提供される。壁1及び発光層4は
共同で発光スクリーンを形成する。核層4を、従来の方
法、例えば発光?l質を含む懸濁の手段により壁1に提
供することができる。
叉差雁土
混合物を
10.217 gのCaC0゜
1.712 gの5rCO3
3,485gのSin。
0.043gのLi 2C0゜
0.191 gのPr2O3
から製造する。かかる混合物を弱い還元雰囲気中Uz及
び数%のH2の混合物) 1400″Cで1時間、炉内
で加熱した。冷却した後、焼成生成物を、粉砕した。次
いで該焼成生成物を再び同様の雰囲気下1400°Cで
1時間加熱し、冷却後再び粉砕した。次の弐Ca、、
7bsro、 2Pro、 ozLio、 ozsj0
4により表わされるPr”によって活性化される発光シ
リケートをこのようにして得た。254nm励起照射の
もと、量子効率は51%でUV吸収は80%であった。
び数%のH2の混合物) 1400″Cで1時間、炉内
で加熱した。冷却した後、焼成生成物を、粉砕した。次
いで該焼成生成物を再び同様の雰囲気下1400°Cで
1時間加熱し、冷却後再び粉砕した。次の弐Ca、、
7bsro、 2Pro、 ozLio、 ozsj0
4により表わされるPr”によって活性化される発光シ
リケートをこのようにして得た。254nm励起照射の
もと、量子効率は51%でUV吸収は80%であった。
第2図は254nm励起照射のもと、かかるシリケート
の発光スペクトルを示す。波長λ(nm)を水平軸方向
に、発光照射エネルギーE(任意の単位)を垂直軸方向
にプロットする。発光スペクトルの最大値は、UV−B
範囲(280〜315nm )中で284nmの時であ
る。
の発光スペクトルを示す。波長λ(nm)を水平軸方向
に、発光照射エネルギーE(任意の単位)を垂直軸方向
にプロットする。発光スペクトルの最大値は、UV−B
範囲(280〜315nm )中で284nmの時であ
る。
尖施七2〜25
実施例1に記載したのと同様の方法で、多くの本発明の
p r 3 +活性シリケートを製造した。下記の表に
かかるシリケートの式、254nm励起照射の量子効率
Q(%)、υV吸収A(%)、発光が最大となる時の波
長λnax (nm)及びE+z−ss (nm)を示
す。
p r 3 +活性シリケートを製造した。下記の表に
かかるシリケートの式、254nm励起照射の量子効率
Q(%)、υV吸収A(%)、発光が最大となる時の波
長λnax (nm)及びE+z−ss (nm)を示
す。
表示E+z−8sは連続波長範囲の幅を示し、該範囲内
で全照射エネルギーの76%を発光する。残りの24%
の発光エネルギーは、かかる範囲外で見い出され、より
小さい波長で12%、そしてより大きい波長で12%と
均等に配分される。
で全照射エネルギーの76%を発光する。残りの24%
の発光エネルギーは、かかる範囲外で見い出され、より
小さい波長で12%、そしてより大きい波長で12%と
均等に配分される。
a)フラックスとして1IiBOzを使用b)出如毘合
物1つ、1モノt7sio、を過剰
物1つ、1モノt7sio、を過剰
第1図は、本発明のPr”活性シリケートを備えた発光
スクリーンを含む低圧水銀放電灯の縦断面図、 第2図は、254nm励起照射条件下本発明のPr”活
性シリケートにより発光される線(radiation
)のスペクトルエネルギー分布を示す線図である。 1・・・壁 2.3・・・電極 4・・・発光層
スクリーンを含む低圧水銀放電灯の縦断面図、 第2図は、254nm励起照射条件下本発明のPr”活
性シリケートにより発光される線(radiation
)のスペクトルエネルギー分布を示す線図である。 1・・・壁 2.3・・・電極 4・・・発光層
Claims (4)
- 1.希土類金属により活性化される発光アルカリ土類
金属オルトシリケートにおいて、該シリケートはPr^
3^+により活性化され、一般式M_2_−_3_/_
2_x_−_1_/_2_yPr_xM´_ySiO_
4(但し、式中のMは元素Ca及びSrの少なくとも一
種で、その50モル%まではBaにより置換することが
でき及び/又はその20モル%まではMgにより置換す
ることができ、M′は元素Li,Na及びKの少なくと
も一種で、xは0.004≦x≦0.10、yは0≦y
≦0.10を示す)で表わされることを特徴とする発光
アルカリ土類金属オルトシリケート。 - 2.0.01≦x≦0.03及びy=xであることを特
徴とする請求項1記載の発光シリケート。 - 3.請求項1又は2記載の発光シリケートを上部に備え
る支持体を含む発光スクリーン。 - 4.請求項3記載の発光スクリーンを備える低圧水銀放
電灯。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8900364 | 1989-02-15 | ||
NL8900364A NL8900364A (nl) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | Luminescerend aardalkalimetaal-orthosilicaat, luminescerend scherm voorzien van een dergelijk silicaat en lagedrukkwikdampontladingslamp voorzien van een dergelijk scherm. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02247279A true JPH02247279A (ja) | 1990-10-03 |
Family
ID=19854135
Family Applications (1)
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