201627. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aluminátokat és/vagy gallátokat tartalmazó lumineszcens anyag előállítására
1 HU 201627 B 2 A találmány eljárásra vonatkozik, amely kétvegyértékü európiummal vagy háromvegyértékü krómmal aktivált stroncium- és/vagy bárium-aluminátokat és/vagy -gallátokat tartalmazó lumineszcens anyag előállítására szolgál. Az 1 190 520 számú angol szabadalmi leírás ismertet olyan lumineszcens aluminátokat, amelyek kétvegyértékű európiummal vannak aktiválva, a kristályrácsuk az MeAlizOm által van definiálva (Me = Ba, Sr, és/vagy Ca). Ezek az ismert aluminátok jó hatásfokú lumineszcens anyagok, és jellegzetesen hexagonális kristálystruktúrájuk van, amely nagyon nagy hasonlatosságot mutat az ásványi megnetoplumbit kristálystuktúrájához, valamint a béta-alumináthoz, ami szerkezete szempontjából szoros rokonságban van a magnetoplumbittal. Az európiummal aktivált stroncium-alumínátnak például ultraibolya sugárzással történő gerjesztés hatására a spektrumnak a mélykék tartományába eső emissziós sávja van, amelynek a maximuma hozzávetőlegesen 400 nm-re esik, és félérték sávszélessége mintegy 60 ríni. Az ismert, európiummal aktivált bárium-aluminát emiszsziójának a maximuma hozzávetőlegesen 440 nm-en van, és félérték sávszélessége mintegy 60 nm. A 3 294 699 számú amerikai szabadalmi leírású egy kétvegyértékű európiummal aktivált lumineszcens sLroncium-aluminátot ismertet, amelynek az alapkristálya az SrAlzO* képletnek felel meg. Ennek az ismert aluminátnak monoklin kristálystruktúrája van, és emissziós sávja a spektrumnak a zöld részére esik, és maximuma mintegy 520 nm hullámhosszon van. Az 1 205 659 számú angol szabadalmi leírás egy kétvegyértékű európiumal aktivált lumineszcens bárium-aluminátot ismertet, amelynek képlete: BaAbOi, amelyben a bárium részben helyettesíthető stronciummal. Ennek az aluminátnak hexagonális kristályszerkezete van (de nem olyan, mint a magnetoplumbitnak vagy a á-aluniinátnak). Az európiummal aktivált bárium-aluminátnak az emissziós sávja mintegy 500 nm-re esik. A sov. Phys, Crystallegr., vol. 21, No. 4, p. 471 (1976) folyóirat egy olyan kristályos stroncium-aluminátot ismertet, amelyben az Sr:Al mólaránya 2:7. Ennek az aluminátnak ortorombikus kristályszerkezete van, amelynek Pmmu tércsoportja van (kristály tengelyek: a = 24,78, b = 8,49 és c = 4,89). A 8 201 943 számú holland szabadalmi leírás ismerteti ennek az aluminátnak kétvegyértékű európiummal történő aktiválását. Ebből a szabadalmi leírásból kiderül, hogy ezt az aluminátot az Sr:Al következő mólarányaiból lehet előállítani: 2:4-2:10, és amelyben a stroncium legfeljebb 25 mól% mértékben helyettesithetö kalciummal, miközben a kristályszerkezet megmarad. Az említett szabadalmi leírásból továbbá kiderül, hogy az európiummal aktivált stroncium-aluminátnak az emissziós sávja körülbelül 490 nm hullámhosszon rendelkezik maximummal, és félérték sávszélessége mintegy 60 nm. 5 AJ. Solid Chem., 29, 101-108 (1979) szakirodalomból ismeretes egy krisztallin-vegyület, amelynek képlete: BazFe60n. Ennek a vegyúletnek egy ortorombikus kristályszerkezete van, éppúgy, mint az előbb emli- 10 tett stroncium-aluminátnak; azonban teljesen eltérő szimmetriával, vagyis, amelynek a Pnn» tércsoportja van (kristály tengelyek: a = 23,02, b =5,18 és c = 8,90). A Z. An org. Alig. Chem., 491, 153-258 (1982)-ben egy 15 olyan aluminát van ismertetve, amelynek ugyanaz a kristálystruktúrája, vagyis Sri,33Pbo,67Al60u (kristály tengelyek: a = = 22,13, b = 4,88 és c = 8,42). Ezt az aluminátot megömlesztett PbO segítségével állítják 20 dó. A találmány szerinti megoldáshoz vezető kísérletek azt mutatták, hogy a stronciumés/vagy bárium-aluminátokat és/vagy gallátokat ugyanazzal az ortorombikus kristály- 25 szerkezettel lehet előállítani, mint az előbb említett BazFe60u-et. A találmány elé célul tűztük ki egy olyan eljárás kidolgozását, amely a gyakorlati alkalmazás szempontjából lényeges spekrum- 30 tartományban jó hatásfokú emisszióval rendelkező, új lumineszcens anyagok előállítását teszi lehetővé. A találmány szerinti lumineszcens anyagok előállítására irányuló eljárást az jellemzi, 35 hogy ortorombikus kristályszerkezeté, Pnn« térbeli csoporttal rendelkező, (S ri-pBap )z-xEu*(Ah-qGaq )6-yCry0n általános képlettel meghatározható,- ahol 40 0,001 i x <. 0,25 y = 0 0 <. p s. 0,25 0 5 q < 0,25 vagy ahol 45 x = 0 0,001 £ y £ 0,1 0,50 £, p v 1,00 0,75 i q i 1,00 -anyagok előállítására a fenti elemeket tartal- 50 mazó oxidokat vagy oxiddá alakítható vegyúleteiket hevítjük, a vegyületekből a képlet által meghatározott mennyiségeket alkalmazzuk, a hőkezelést egy vagy több lépésben végezzük, 1000-1200 °C hőmérsékleten, Eu- 55 -tartalmú anyagok esetében gyengén redukáló, Ci—tartalmú anyagok esetében oxidáló atmoszférában, és az előállítandó lumineszcens anyag egy móljára vontkoztatva 0,001- -0,06 mól HaBCU-at adunk a reakcióelegyhez. 60 Az találtuk, hogy az SrzAUOn stroncium-aluminát Pmw ortorombikus szerkezetbe alakítható. Azt találtuk továbbá, hogy az Sr részben helyettesíthető Ba-val, és az Al részben helyettesíthető Ga-val, miközben a 65 kristályszerkezet megmarad. Ha az Sr-nek 3
