[go: up one dir, main page]

RU2693781C2 - Red-emitting photoluminescent phosphor material for plasma panels screens - Google Patents

Red-emitting photoluminescent phosphor material for plasma panels screens Download PDF

Info

Publication number
RU2693781C2
RU2693781C2 RU2017143431A RU2017143431A RU2693781C2 RU 2693781 C2 RU2693781 C2 RU 2693781C2 RU 2017143431 A RU2017143431 A RU 2017143431A RU 2017143431 A RU2017143431 A RU 2017143431A RU 2693781 C2 RU2693781 C2 RU 2693781C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
red
populated
atoms
oxygen atoms
approximately
Prior art date
Application number
RU2017143431A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017143431A (en
RU2017143431A3 (en
Inventor
Римма Сергеевна Бубнова
Андрей Павлович Шаблинский
Илья Евгеньевич Колесников
Лидия Георгиевна Галафутник
Мария Георгиевна Кржижановская
Алексей Валерьевич Поволоцкий
Станислав Константинович Филатов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН)
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ)
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН), Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН)
Priority to RU2017143431A priority Critical patent/RU2693781C2/en
Priority to EA201700582A priority patent/EA034340B1/en
Publication of RU2017143431A publication Critical patent/RU2017143431A/en
Publication of RU2017143431A3 publication Critical patent/RU2017143431A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2693781C2 publication Critical patent/RU2693781C2/en

Links

Images

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
    • C09K11/74—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing arsenic, antimony or bismuth
    • C09K11/7407—Chalcogenides
    • C09K11/7421—Chalcogenides with alkaline earth metals
    • 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
    • C09K11/55—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing beryllium, magnesium, alkali metals or alkaline earth metals
    • 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
    • C09K11/63—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing boron
    • 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
    • C09K11/74—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing arsenic, antimony or bismuth
    • 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
    • C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/774—Borates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/10—Screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored
    • H01J29/18—Luminescent screens
    • H01J29/182—Luminescent screens acting upon the lighting-up of the luminescent material other than by the composition of the luminescent material, e.g. by infra red or UV radiation, heating or electric fields

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to inorganic chemistry and indicator equipment and can be used in making plasma panels excited by a constant and variable field. Red-radiating photoluminescent phosphor, which is a borate of composition Sr3Bi2(BO3)4:Eu3+, obtained by crystallisation from melt. Luminophore crystalline structure consists of isolated triangular radicals BO3, and in crystallographically nonequivalent cationic positions M1, M2 and M3 there are Sr and Bi atoms. Position M1 is coordinated with eight oxygen atoms and is populated by approximately 80 % Sr and 20 % Bi. Position M2 is surrounded by eight oxygen atoms and is populated by approximately 60 % Sr and 40 % Bi. Polyhedron M3 is an eight-vertex and this position is populated by approximately 80 % Bi and 20 % Sr.
EFFECT: invention allows to increase optimal concentration of europium in luminophore and to use in its composition inexpensive and available components.
1 cl, 6 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к светоизлучающим материалам для индикаторной техники, конкретно к фотолюминофорам (Фл) для газоразрядных (плазменных) панелей (ПП), возбуждаемых постоянным и переменным полем, и способу получения такого люминофора.The invention relates to light-emitting materials for indicator technology, specifically to photoluminophores (FL) for gas-discharge (plasma) panels (PP), excited by a constant and alternating field, and a method for producing such a phosphor.

Актуальность проблемы в рассматриваемой области техники заключается в том, что на сегодняшний день технологии производства дисплеев нуждаются в новых материалах для плазменных панелей (plasma display panels PDPs), дисплеев с автоэлектронной эмиссией (field emission display FEDS) и электролюминесцентных панелей. Красные люминофоры используемые в современных плазменных панелях (например Y2O3:

Figure 00000001
, (Y, Gd)BO3:Eu3+) имеют ряд недостатков. Y2O3:Eu3+ обладает слабым испусканием, a (Y, Gd)ВО3:Eu3+ излучает оранжево красный цвет вместо красного.The urgency of the problem in this field of technology lies in the fact that today the production technology of displays need new materials for plasma panels (plasma display panels PDPs), displays with emission emission (emission display FEDS) and electroluminescent panels. Red phosphors used in modern plasma panels (for example Y 2 O 3 :
Figure 00000001
, (Y, Gd) BO 3 : Eu 3+ ) have several disadvantages. Y 2 O 3 : Eu 3+ has a weak emission, a (Y, Gd) BO 3 : Eu 3+ emits an orange-red color instead of red.

Для оценки новизны заявленного решения рассмотрим ряд известных технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленным устройством признаков.To assess the novelty of the claimed solution, we consider a number of well-known technical means of a similar purpose, characterized by a set of features similar to the claimed device.

Бораты соединений A3Ln2(BO3)4, где А=Mg, Са, Sr, Ва, Zn; Ln=Sc, Y, La, Gd, Lu, допированные Eu2+, Mn2+, Pd2+, Ce3+, Eu3+, Tb3+, Bi3+, и их люминесцентные свойства описаны в патенте US 7274045 B2. Для данных боратов, которые могут быть использованы в излучающих свет устройствах, синтезировано, по крайней мере, по одному допированному образцу и изучена люминесценция этого образца. Никаких концентрационных зависимостей и состава, при котором происходит тушение люминесценции, для соединений этого семейства в патенте также не приводится. Соединения данного семейства отличаются от соединения, представленного здесь тем, что в формулу соединения не входит Bi3+, который используется лишь как ион-активатор.Borates of the compounds A 3 Ln 2 (BO 3 ) 4 , where A = Mg, Ca, Sr, Ba, Zn; Ln = Sc, Y, La, Gd, Lu, doped with Eu 2+ , Mn 2+ , Pd 2+ , Ce 3+ , Eu 3+ , Tb 3+ , Bi 3+ , and their luminescent properties are described in US Patent 7274045 B2. For these borates, which can be used in light-emitting devices, they were synthesized in at least one doped sample and the luminescence of this sample was studied. No concentration dependencies and composition, in which luminescence quenching occurs, are also not given for compounds of this family in the patent. The compounds of this family differ from the compound represented here in that the formula of the compound does not include Bi 3+ , which is used only as an activator ion.

Известен красноизлучающий фотолюминофор для экранов плазменной дисплейной панели по патенту №2236432 на основе ортоборатов редкоземельных элементов, который характеризуется тем, что в состав указанного люминофора дополнительно введены элементы III, взятые из пар Al, Ga и Sc, Yd, образующие общую стехиометрическую формулу в виде (Yx, Gdy, Euz, Lnp)1B1-qMeqO3, где Ln=Sc, Yb, Me=Al и Ga, где стехиометрические индексы имеют значение: 0,50≤х≤0,70, 0,22≤у≤0,38, 0,01≤z≤0,10, 0,02≤p≤0,05, 0,02≤q0,10, притом, что указанный состав интенсивно возбуждается в области ВУФ с соотношением основных линий излучения λ592/λ628=2:1 до 1:2.A red-emitting photoluminophore is known for plasma display panel screens according to patent No. 2236432 on the basis of orthoborates of rare-earth elements, which is characterized by the fact that elements III taken from Al, Ga and Sc, Yd pairs are included in the specified phosphor, which form the general stoichiometric formula in the form ( Y x , Gd y , Eu z , Ln p ) 1 B 1-q Me q O 3 , where Ln = Sc, Yb, Me = Al and Ga, where the stoichiometric indices have the value: 0.50≤х≤0.70 , 0,22≤у≤0,38, 0,01≤z≤0,10, 0.02≤p≤0.05, 0.02≤q0.10, moreover, that the composition is intensely excited in the VUV region with os ratio ovnyh emission lines lambda 592 / λ 628 = 2: 1 to 1: 2.

Оптико-физическая сущность данного технического решения заключается в том, что фотолюминесценция ортоборатных иттрий-гадолиний-европиевых составов возрастает при введении в их состав даже небольших количеств иона скандия Sc. Возможная причина подобного явления, по-видимому, заключается в уменьшении параметров решетки ортобората и соответственном возрастании параметров внутрикристаллического поля решетки фотолюминофора. Последнее явление обуславливает увеличение вероятности излучения с 5D0.1,2 - возбужденных уровней иона Eu+3, что сопровождается ростом яркости Фл. Нами было также обнаружено, что дополнительно вводимый в состав Фл ион иттербия Yb3+ уменьшает вероятность излучения с верхних переходов 5D2, 5D1 иона Eu3+, перераспределяя часть возбужденной энергии в состоянии 5D0, которое является более насыщенно красным, чем излучение с верхних возбужденных уровней 5D1 и 5D2.The optical-physical essence of this technical solution lies in the fact that the photoluminescence of orthoborate yttrium-gadolinium-europium compounds increases with the introduction of even small amounts of the scandium ion Sc. A possible reason for this phenomenon, apparently, is the decrease in the parameters of the orthoborate lattice and the corresponding increase in the parameters of the intracrystalline field of the photoluminophore grating. The latter phenomenon causes an increase in the probability of emission from 5 D 0.1.2 - excited levels of the ion Eu +3 , which is accompanied by an increase in the brightness of fl. We also found that the Yt 3+ ion, additionally added to the Ytter ion, reduces the probability of emission from the upper 5 D 2 , 5 D 1 transitions of the Eu 3+ ion, redistributing part of the excited energy in the 5 D 0 state, which is more saturated with red, than radiation from the upper excited levels of 5 D 1 and 5 D 2 .

Известен красный люминофор для плазменных дисплейных панелей Eu3+ активированный красный фосфор Sr3Y2(ВО3)4 (SYB), который для улучшения цветности получен путем термического разложения нитратов и подробно исследованы спектры фотолюминесценции, см. L. Не, Y. Wang. J. Alloys Comp. 431 (2007) 226. Doi: 10.1016/j.jallcom.2006.05.047. При возбуждении 254 нм или 147 нм фосфоры Sr3Y2(BO3)4:Eu3+ показали сильное красное излучение при 612 нм, соответствующее электрическому дипольному 5D0-7F2 переходу Eu3+. Это связано с тем, что Eu3+, замещенный Y3+, занял нецентросимметричное положение в кристаллической структуре Sr3Y2(BO3)4. Концентрация тушения Sr3Y2(BO3)4:Eu3+ составляет 15% при возбуждении 254 нм и 5% при 147 нм возбуждении. По сравнению с (Y,Gd)BO3:Eu, Sr3Y1,95Eu0,05(BO3)4 имеет хорошую чистоту цвета (х=0,640, у=0,359), а его интенсивность фотолюминесценции составляет 40% от значения (Y,Gd)BO3:EC. Интенсивность фотолюминесценции была улучшена на 40% и 60% соответственно после того, как

Figure 00000002
и
Figure 00000003
были совместно легированы в Sr3Y2(BO3)4:Eu3+. Из этого сделан вывод, что Sr3Y2(BO3)4:Eu3+ является перспективным красным вакуумным ультрафиолетовым (VUV) люминофором для плазменных дисплеев (PDP).Known red phosphor for plasma display panels Eu 3+ activated red phosphorus Sr 3 Y 2 (BO 3 ) 4 (SYB), which is obtained by thermal decomposition of nitrates to improve color, and the photoluminescence spectra are studied in detail, see L. He, Y. Wang . J. Alloys Comp. 431 (2007) 226. Doi: 10.1016 / j.jallcom.2006.05.047. Upon excitation of 254 nm or 147 nm, phosphorus Sr 3 Y 2 (BO 3 ) 4 : Eu 3+ showed strong red emission at 612 nm, corresponding to the electric dipole 5 D 0 - 7 F 2 transition Eu 3+ . This is due to the fact that Eu 3+ , substituted by Y 3+ , occupied a non-centrosymmetric position in the Sr 3 Y 2 (BO 3 ) 4 crystal structure. The quenching concentration of Sr 3 Y 2 (BO 3 ) 4 : Eu 3+ is 15% at 254 nm excitation and 5% at 147 nm excitation. Compared to (Y, Gd) BO 3 : Eu, Sr 3 Y, 1.95 Eu 0.05 (BO 3 ) 4 has good color purity (x = 0.640, y = 0.359), and its photoluminescence intensity is 40% of values (Y, Gd) BO 3 : EC. The photoluminescence intensity was improved by 40% and 60%, respectively, after
Figure 00000002
and
Figure 00000003
were jointly doped in Sr 3 Y 2 (BO 3 ) 4 : Eu 3+ . From this it is concluded that Sr 3 Y 2 (BO 3 ) 4 : Eu 3+ is a promising red vacuum ultraviolet (VUV) phosphor for plasma displays (PDP).

Данное техническое решение, как наиболее близкое к заявленному по техническому существу и достигаемому результату, принято в качестве его прототипаThis technical solution, as the closest to the stated technical essence and the achieved result, was taken as its prototype

Недостатком данного вещества является незначительная оптимальная концентрация европия до тушения люминесценции в красноизлучающем люминофоре, а также высокая стоимость входящих в состав его кристаллической матрицы редкоземельных элементов.The disadvantage of this substance is a slight optimal concentration of europium before quenching the luminescence in the red-emitting phosphor, as well as the high cost of the rare-earth elements contained in its crystalline matrix.

Задачей заявляемого изобретения является увеличение оптимальной концентрации европия в красноизлучающем люминофоре, а также применение в химическом составе его кристаллической матрицы менее дорогостоящих компонентов.The task of the claimed invention is to increase the optimal concentration of europium in the red-emitting phosphor, as well as the use of less expensive components in the chemical composition of its crystalline matrix.

Сущность заявленного технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для решения вышеуказанной задачи изобретения.The essence of the claimed technical solution is expressed in the following set of essential features, sufficient to solve the above objectives of the invention.

Согласно изобретению красноизлучающий фотолюминофор для экранов плазменных панелей на основе боратов редкоземельных элементов, отличающийся тем, что он синтезирован в виде бората Sr3Bi2(BO3)4:Eu3+, кристаллическая структура которого состоит из изолированных треугольных радикалов BO3, а в кристаллографически неэквивалентных катионных позициях M1, M2 и М3 расположены атомы Sr и Bi, при этом позиция M1 координирована с восемью атомами кислорода и заселена примерно на 80% Sr и 20% Bi; позиция M2 окружена восемью атомами кислорода и заселена примерно на 60% Sr и 40% Bi; полиэдр М3 является восьмивершинником и эта позиция заселена примерно на 80% Bi и 20% Sr.According to the invention, a red-emitting photoluminophore for screens of plasma panels based on rare earth borates, characterized in that it is synthesized as Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 : Eu 3+ borate, the crystal structure of which consists of isolated triangular radicals BO 3 , and Sr and Bi atoms are located in crystallographically inequivalent cationic positions M1, M2 and M3, while the position M1 is coordinated with eight oxygen atoms and is populated by about 80% Sr and 20% Bi; M2 is surrounded by eight oxygen atoms and is inhabited by about 60% Sr and 40% Bi; the M3 polyhedron is an eight-vertex and this position is populated by about 80% Bi and 20% Sr.

В структуре присутствуют три кристаллографически неэквивалентных атома В в треугольной координации. Длина связи В-О в треугольниках ВО3 изменяется в интервале от 1.32 до 1.39

Figure 00000004
, а средняя длина связи <В-O> составляет 1.345
Figure 00000004
и является типичной для изолированных треугольников BO3. Треугольники BO3 расположены преимущественно в плоскости cb и окружены тремя катионными позициями M1, M2 и М3.The structure contains three crystallographically nonequivalent B atoms in a triangular coordination. B-O bond length in BO 3 triangles varies in the range from 1.32 to 1.39
Figure 00000004
, and the average bond length <В-O> is 1.345
Figure 00000004
and is typical of isolated triangles BO 3 . The triangles BO 3 are located mainly in the cb plane and are surrounded by three cationic positions M1, M2 and M3.

Заявленная совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата, который заключается в том, что заявленный нами красноизлучающий фотолюминофор состава Sr3Bi2(BO3)4:0.15Eu3+ обеспечивает самое интенсивное испускание среди всех изученных боратов серии Sr3Bi2(BO3)4:Eu3+. На основании этого можно заключить, что Sr3Bi2(BO3)4:0.15Eu3+ является перспективным красным люминофором.The stated set of essential features ensures the achievement of the technical result, which is that the red-emitting photoluminescent phosphor of composition Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 : 0.15Eu 3+ declared by us provides the most intense emission among all studied borates of the Sr 3 Bi 2 series (BO 3 ) 4 : Eu 3+ . Based on this, it can be concluded that Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 : 0.15Eu 3+ is a promising red phosphor.

Сущность заявляемого технического решения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 представлена кристаллическая структура Sr3Bi2(BO3)4 в сопоставлении с сечениями фигур тензора термического расширения: сплошной линией показано сечение при температуре 25°С, а штриховой при 700°С, на фиг. 2 - окружение катионов и сочленение полиэдров в кристаллической структуре Sr3Bi2(ВО3)4, на фиг. 3 - двумерная картина терморентгеновского эксперимента для Sr3Bi2(BO3)4, на которой штриховая линия при 520°С обозначает начало кристаллизации SrBi2O(ВО3)2„ штриховая линия при 740°С - начало распада фазы Sr3Bi2(BO3)4, а звездочками обозначены пики фазы SrBi2O(BO3)2., на фиг. 4 - зависимости параметров элементарной ячейки от температуры: а - Sr3Bi2(ВО3)4, б - (Sr0.5Ва0.5)3Bi2(ВО3)4, на фиг. 5 - спектры люминесценции Sr3Bi2(BO3)4:Eu3+ при накачке 393 нм (в полосу поглощения Eu3+), на фиг. 6 - зависимость интегральной интенсивности люминесценции от концентрации Eu3+ для Sr3Bi2(BO3)4:Eu3+.The essence of the proposed technical solution is illustrated with graphic materials, where in FIG. Figure 1 shows the crystal structure of Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 in comparison with the cross sections of the thermal expansion tensor figures: the solid line shows the cross section at 25 ° C and the dashed line at 700 ° C, FIG. 2 — the environment of cations and the junction of polyhedra in the crystal structure of Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 ; FIG. 3 - two-dimensional picture of the thermo-X-ray experiment for Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 , on which the dashed line at 520 ° C indicates the onset of crystallization of SrBi 2 O (BO 3 ) 2 "; the dashed line at 740 ° C is the beginning of the decomposition of the Sr 3 Bi phase 2 (BO 3 ) 4 , and asterisks indicate peaks of the SrBi 2 O (BO 3 ) 2 phase., In FIG. 4 - temperature dependences of the unit cell parameters: a - Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 , b - (Sr 0.5 Ba 0.5 ) 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 , in FIG. 5 shows the luminescence spectra of Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 : Eu 3+ at a pumping of 393 nm (into the absorption band of Eu 3+ ); FIG. 6 - the dependence of the integral luminescence intensity on the concentration of Eu 3+ for Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 : Eu 3+ .

Новое соединение Sr3Bi2(BO3)4 и серия допированных европием боратов Sr3Bi2(BO3)4:Eu3+ были синтезированы методом кристаллизации из расплава в условиях 1200°С / 15 мин с последующем охлаждении с печью.A new compound Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 and a series of europium-doped Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 borates: Eu 3+ were synthesized by melt crystallization under conditions of 1200 ° C / 15 min, followed by cooling with a furnace.

В качестве исходных веществ для синтеза использовались SrCO3, ВаСО3, Н3ВО3, Eu2O3 (все осч) и Bi2O3 (хч). Синтез проводился в керамических и платиновых тиглях, а также в платиновых крышках. После смешивания шихта прессовалась под нагрузкой 90-100 кг/см3.SrCO 3 , BaCO 3 , H 3 BO 3 , Eu 2 O 3 (all pure) and Bi 2 O 3 (xh) were used as starting materials for the synthesis. The synthesis was carried out in ceramic and platinum crucibles, as well as in platinum caps. After mixing, the mixture was pressed under a load of 90-100 kg / cm 3 .

Допирование Sr3Bi2(BO3)4 атомами Eu3+. Данный борат был допирован Eu3+ в довольно широких пределах по формуле (Sr1-3у/2Euy)3Bi2(BO3)4 (у=0.0015; 0.0075, 0.015, 0.045, 0.09, 0.12, 0.15, 0.18). Для всех составов следует отметить наличие аморфной фазы на рентгенограммах, что говорит о метастабильности данной фазы.Doping of Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 with Eu 3+ atoms. This borate was doped with Eu 3+ within fairly wide limits according to the formula (Sr 1-3y / 2 Eu y ) 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 (y = 0.0015; 0.0075, 0.015, 0.045, 0.09, 0.12, 0.15, 0.18) . For all compositions, the presence of an amorphous phase on radiographs should be noted, which indicates the metastability of this phase.

Рентгенофазовый анализ образцов был проведен на порошковом дифрактометре Bruker AXS D2 Phaser с монохроматизированным излучением CuKα1+α2. Образцы содержали основную кристаллическую фазу Sr3Bi2(BO3)4 и аморфную фазу.X-ray phase analysis of the samples was carried out on a Bruker AXS D2 Phaser powder diffractometer with monochromatic CuK α1 + α2 radiation. The samples contained the main crystalline phase Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 and the amorphous phase.

Монокристальный эксперимент. Определена кристаллическая структура нового бората Sr3Bi2(ВО3)4 и твердого раствора Sr3Bi1.66Eu0.34(ВО3)4. Монокристаллы получили плавлением стехиометричной пробы. Рентгеноструктурный анализ проводили на дифрактометрах Bruker «Smart АРЕХ» и Bruker «Kappa APEX DUO» с использованием монохроматизированного MoKα излучения. Параметры элементарной ячейки уточняли методом наименьших квадратов. Массив интенсивностей был проинтегрирован, затем вводились поправки на фактор Лоренца, поляризацию и фоновое излучение с использованием программ APEX и XPREP. Поправка на поглощение введена в программе SADABS. Структуры решены методом изменения знака заряда (charge flipping) и уточнены в программе Jana 2006.Monocrystal experiment. The crystal structure of the new borate Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 and the solid solution Sr 3 Bi 1.66 Eu 0.34 (BO 3 ) 4 was determined. Single crystals were obtained by melting a stoichiometric sample. X-ray diffraction analysis was performed on Bruker “Smart AREH” and Bruker “Kappa APEX DUO” diffractometers using monochromatic MoKα radiation. The unit cell parameters were refined using the least squares method. The intensity array was integrated, then corrections for the Lorentz factor, polarization and background radiation were introduced using the APEX and XPREP programs. The absorption correction is introduced in the SADABS program. Structures are solved by changing the charge flipping sign and refined in the Jana 2006 program.

Описание кристаллической структуры Sr3Bi2(ВО3)4. Структура уточнена в центросимметричной пространственной группе Pnma, хотя ранее бораты этого семейства с формулой Sr3Ln2(ВО3)4 уточнялись в нецентросимметричной пространственной группе Pna21 в работах (Палкина и др., 1972; 1973; Абдулаев и др., 1973; Абдулаев, Мамедов, 1974; Zhang, Li, 2004). Следует заметить, что в последних работах (Reuther, 2013;

Figure 00000005
et al., 2013), как и в нашем случае, структуры ряда Sr3Ln2(ВО3)4 (Ln=Gd, Но, Er) были уточнены в пространственной группе Pnma.Description of the crystal structure of Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 . The structure was refined in the centrosymmetric space group Pnma, although earlier borates of this family with the formula Sr 3 Ln 2 (BO 3 ) 4 were refined in the non-centrosymmetric space group Pna2 1 in the works (Palkina et al., 1972; 1973; Abdulaev et al. 1973; Abdulaev, Mamedov, 1974; Zhang, Li, 2004). It should be noted that in recent works (Reuther, 2013;
Figure 00000005
et al., 2013), as in our case, the structures of the Sr 3 Ln 2 (BO 3 ) 4 series (Ln = Gd, But, Er) were refined in the space group Pnma.

Координация катионов. В структуре присутствуют три кристаллографически-неэквивалентных атома В в треугольной координации. Длина связи В-O в треугольниках ВО3 изменяется в интервале от 1.32 до 1.39

Figure 00000004
, а средняя длина связи <В-O> составляет 1.345
Figure 00000004
и является типичной для изолированных треугольников ВО3. Треугольники ВО3 расположены преимущественно в плоскости cb и окружены тремя катионными позициями M1, M2 и М3 (фиг. 1). Параметры анизотропных атомных смещений для атомов кислорода относительно большие из-за того, что катионы разупорядочены по трем позициям. Попытки расщепить атомы кислорода во время уточнения не привели к успеху.Coordination of cations. The structure contains three crystallographically non-equivalent B atoms in a triangular coordination. B-O bond length in triangles BO 3 varies in the range from 1.32 to 1.39
Figure 00000004
, and the average bond length <В-O> is 1.345
Figure 00000004
and is typical for isolated BO 3 triangles. BO 3 triangles are located mainly in the cb plane and are surrounded by three cationic positions M1, M2 and M3 (Fig. 1). The parameters of anisotropic atomic displacements for oxygen atoms are relatively large due to the fact that the cations are disordered in three positions. Attempts to split oxygen atoms during refinement did not lead to success.

Каждая из трех катионных позиций M1, M2 и М3 заселена атомами Sr и Bi. Позиция M1 координирована восемью атомами кислорода с длинами связей 2.47-3.02

Figure 00000006
, длина следующей связи составляет 3.59
Figure 00000004
; эта позиция заселена ~80% Sr и 20% Bi. Позиция M2, заселенная ~60% Sr и 40% Bi, окружена также восемью атомами кислорода с длинами связей 2.42-2.94
Figure 00000007
; следующая связь М-О 3.21
Figure 00000008
. Полиэдр М3 является восьмивершинником с длинами связей 2.41-2.56
Figure 00000009
, следующая связь 3.89
Figure 00000010
; эта позиция заселена на ~80% Bi и 20% Sr. Окружение катионов и сочленение полиэдров показано на фиг. 2. Связанные через вершины, ребра и грани, полиэдры M1, M2 и М3 формируют цепочки (колонны) вдоль оси b (фиг. 2). На фиг. 2, одна черная линия (O4-O6) отмечает соединение полиэдров M2 и М3 по ребрам, а три линии (O1-O6'-O4'-O1) - по грани полиэдров М3 и M1. Такие цепи, соединяясь друг с другом, формируют трехмерный каркас, как это показано в (Zhang, Li, 2004; Reuther, 2013). Анализ валентных усилий, сходящихся на катионах, показал хорошую сходимость с формальной валентностью атомов, отклонения не превышали 1/7.Each of the three cationic positions M1, M2 and M3 is populated with Sr and Bi atoms. Position M1 is coordinated by eight oxygen atoms with bond lengths 2.47–3.02
Figure 00000006
, the length of the following link is 3.59
Figure 00000004
; This position is inhabited by ~ 80% Sr and 20% Bi. The M2 position, populated with ~ 60% Sr and 40% Bi, is also surrounded by eight oxygen atoms with bond lengths of 2.42-2.94
Figure 00000007
; next connection MO-3.21
Figure 00000008
. The M3 polyhedron is an eight-vertex with bond lengths 2.41–2.56
Figure 00000009
, the following link 3.89
Figure 00000010
; this position is populated by ~ 80% Bi and 20% Sr. The environment of the cations and the junction of polyhedra is shown in FIG. 2. Connected through vertices, edges and faces, the polyhedra M1, M2 and M3 form chains (columns) along the b axis (Fig. 2). FIG. 2, one black line (O4-O6) marks the connection of polyhedra M2 and M3 along the edges, and three lines (O1-O6'-O4'-O1) mark the edges of the polyhedra M3 and M1. Such chains, connecting with each other, form a three-dimensional frame, as shown in (Zhang, Li, 2004; Reuther, 2013). Analysis of the valence forces converging on cations showed good convergence with the formal valence of the atoms, the deviations did not exceed 1/7.

Высокотемпературная порошковая рентгенография. Термическое поведение Sr3Bi2(BO3)4 изучали порошковой терморентгенографией в температурном интервале 25-800°С с шагом 25°С. Измерение проводили в атмосфере воздуха на дифрактометре Rigaku Ultima IV (CuKα-излучение). Проба подготовлена осаждением из гептановой суспензии на Pt-Rh подложку. Параметры решетки при каждой температуре рассчитаны в программе Topas. Фигуры коэффициентов термического расширения построены с помощью программы Theta То Tensor (Бубнова и др., 2013).High temperature powder X-ray. The thermal behavior of Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 was studied by powder X-ray diffraction in a temperature range of 25–800 ° C with a step of 25 ° C. The measurement was carried out in an air atmosphere on a Rigaku Ultima IV diffractometer (CuKα radiation). The sample was prepared by precipitation from a heptane suspension on a Pt-Rh substrate. The lattice parameters at each temperature are calculated in the Topas program. The figures of thermal expansion coefficients are constructed using the program Theta To Tensor (Bubnova et al., 2013).

Фазовые превращения. Двумерная картина терморентгеновского эксперимента представлена на фиг. 3. Образец изначально содержал фазу Sr3Bi2(BO3)4 и аморфную фазу. До 500°С никаких изменений на дифракционной картине не происходит: дифракционные пики не исчезают и не появляются, не меняется и их интенсивность. При температуре, приблизительно равной 520°С, из аморфной фазы начинает кристаллизоваться SrBi2O(BO3)2, а интенсивность дифракционных пиков фазы Sr3Bi2(BO3)4 начинает понижаться. Резкое снижение интенсивности пиков этой фазы происходит при ~740°С, хотя пики Sr3Bi2(BO3)4 не исчезают до 800°С.Phase transformations. The two-dimensional picture of the thermo-x-ray experiment is shown in FIG. 3. The sample initially contained the Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 phase and the amorphous phase. Up to 500 ° C, no changes in the diffraction pattern occur: the diffraction peaks do not disappear and do not appear, and their intensity does not change. At a temperature of approximately 520 ° C, SrBi 2 O (BO 3 ) 2 begins to crystallize from the amorphous phase, and the intensity of the diffraction peaks of the Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 phase begins to decrease. A sharp decrease in the intensity of the peaks of this phase occurs at ~ 740 ° C, although the peaks of Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 do not disappear to 800 ° C.

Термическое расширение. На фиг. 4 показана зависимость параметров решетки от температуры. Зависимость имеет изгиб для разных параметров при температуре ~500°С, поэтому параметры решетки были независимо аппроксимированы в интервалах 25-500 и 500-725°С. Аппроксимацию проводили полиномами второй степени:Thermal expansion FIG. 4 shows the dependence of the lattice parameters on temperature. The dependence has a bend for different parameters at a temperature of ~ 500 ° C, therefore the lattice parameters were independently approximated in the intervals of 25-500 and 500-725 ° C. Approximation was performed by polynomials of the second degree:

a t=7.5318+0.105⋅10-3t+0.004⋅10-6 t 2, bt=16.3364+0.200⋅10-3t+0.205⋅10-6t2, ct=8.8275+0.059⋅10-3t+0.033⋅10-6t2, Vt=1086.0+0.0356t+0.0000243t2 для 25-500°С и a t=7.6037-0.222⋅10-3t+0.0412⋅10-6t2, bt=16.2553+0.444⋅10-3t+0.015⋅10-6t2, ct=8.8539+0.072⋅10-3t-0.093⋅10-6t2, Vt=1094.6+0.0056t+0.0000504t2 для 500-725°C. Главные значения коэффициентов термического расширения были вычислены в программе Theta То Tensor (Бубнова и др., 2013) и приведены в таблице 1. a t = 7.5318 + 0.105⋅10 -3 t + 0.004⋅10 -6 t 2 , b t = 16.3364 + 0.200⋅10 -3 t + 0.205⋅10 -6 t 2 , c t = 8.8275 + 0.059⋅10 -3 t + 0.033⋅10 -6 t 2 , V t = 1086.0 + 0.0356t + 0.0000243t 2 for 25-500 ° С and a t = 7.6037-0.222⋅10 -3 t + 0.0412⋅10 -6 t 2 , b t = 16.2553 + 0.444⋅10 -3 t + 0.015⋅10 -6 t 2 , c t = 8.8539 + 0.072⋅10 -3 t-0.093⋅10 -6 t 2 , V t = 1094.6 + 0.0056t + 0.0000504t 2 for 500-725 ° C. The main values of thermal expansion coefficients were calculated in the program Theta To Tensor (Bubnova et al., 2013) and are given in table 1.

Figure 00000011
Figure 00000011

Сопоставление термического расширения с кристаллической структурой. Как было сказано ранее, катионы в структуре разупорядочены по трем позициям M1, M2 и М3 таким образом, что позиции M1 и М2 заселены в основном атомами Sr, а позиция М3 - атомами Bi. В структуре твердого раствора Sr1.35Ba1.65Bi2(ВО3)4 позиции M1 и М3 расщеплены, а позиция M2 заселена атомами Ва. Распределение катионов по позициям связано в основном с размерным фактором, т.е. меньшие катионы входят в меньшую позицию, а большие - в большую. С повышением температуры, за счет увеличения параметров атомного смещения, частично стираются различия между катионами, а размер позиций в кристаллической структуре наоборот возрастает, что, как правило, приводит к перераспределению катионов. На зависимости параметров элементарной ячейки от температуры (фиг. 4), при ~500°С видны перегибы, или особые точки. Структурную природу появления таких точек впервые описал Г.Б. Бокий (Бокий, 1956), связав их с перераспределением катионов по позициям с температурой. Стоит отметить, что при температуре 520°С происходит также кристаллизация фазы SrBi2O(BO3)2, что может влиять на характер термического расширения.Comparison of thermal expansion with a crystal structure. As mentioned earlier, the cations in the structure are disordered in three positions M1, M2 and M3 in such a way that positions M1 and M2 are populated mainly with Sr atoms, and position M3 with Bi atoms. In the structure of the Sr 1.35 Ba 1.65 Bi 2 (BO 3 ) 4 solid solution, positions M1 and M3 are split, and the position M2 is populated by Ba atoms. The distribution of cations over positions is mainly due to the size factor, i.e. smaller cations enter into a smaller position, and large ones into a larger one. With an increase in temperature, due to an increase in the atomic displacement parameters, the differences between cations are partially erased, and the size of the positions in the crystal structure increases, on the contrary, which, as a rule, leads to a redistribution of cations. On the dependence of the parameters of the unit cell on temperature (Fig. 4), at ~ 500 ° C, kinks or singular points are visible. The structural nature of the appearance of such points was first described by G. B. Boky (Boky, 1956), associating them with the redistribution of cations in positions with temperature. It is worth noting that at a temperature of 520 ° C, the crystallization of the SrBi 2 O (BO 3 ) 2 phase also occurs, which can affect the nature of thermal expansion.

Соответственно, можно предположить, что при ~500°С может происходить перераспределение катионов в ряду твердых растворов Sr3Bi2(BO3)4-Ba3Bi2(BO3)4. Такие же перегибы на зависимостях параметров от температуры наблюдались для соединения Ba3Bi2(ВО3)4, изученного в (Volkov et al., 2013). Для редкоземельного аналога Sr3Gd2(BO3)4 изученных твердых растворов в работе (Reuther, 2013) была уточнена кристаллическая структура с использованием синхротронного излучения при комнатной температуре и при 700°С. В этом соединении катионы перераспределяются по позициям, это проявляется на зависимостях параметров ячейки от температуры. Хотя следует отметить, что кристаллическая структура не совсем корректно уточнена при высоких температурах, что проявляется в не реалистичных длинах связей для борокислородных треугольников BO3.Accordingly, it can be assumed that at ~ 500 ° C, cations can be redistributed in the series of Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 -Ba 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 solid solutions. The same kinks in the dependences of the parameters on temperature were observed for the Ba 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 compound, studied in (Volkov et al., 2013). For the rare-earth analogue Sr 3 Gd 2 (BO 3 ) 4 of the studied solid solutions, the crystal structure was refined using Reynher, 2013 using synchrotron radiation at room temperature and at 700 ° С. In this compound, the cations are redistributed over the positions, this is manifested in the temperature dependences of the cell parameters. Although it should be noted that the crystal structure is not completely correct at high temperatures, which is manifested in not realistic bond lengths for boron-oxygen triangles BO 3 .

Изменение характера термического расширения может быть также обусловлено возрастанием анизотропии колебаний атомов с температурой. Резкая анизотропия термического расширения объясняется предпочтительной ориентировкой борокислородных треугольников в кристаллической структуре (Filatov, Bubnova, 2015). В структуре плоскость борокислородных треугольников близка по ориентировке к плоскости cb. В этой плоскости термическое расширение минимально, а по нормали к ней максимально. Это согласуется с принципами высокотемпературной кристаллохимии боратов, которые изложены в работах (Бубнова, Филатов, 2008; Bubnova, Filatov, 2013). Возможно также, что возрастание анизотропии колебаний приводит к сдвигам треугольников ВО3 и более преимущественной параллельной ориентировке относительно плоскости cb.The change in the nature of thermal expansion may also be due to an increase in the anisotropy of atomic vibrations with temperature. The sharp anisotropy of thermal expansion is explained by the preferred orientation of the boron-oxygen triangles in the crystal structure (Filatov, Bubnova, 2015). In the structure, the plane of boron-oxygen triangles is close in orientation to the cb plane. In this plane, thermal expansion is minimal, and along the normal to it is maximum. This is consistent with the principles of high-temperature crystal chemistry of borates, which are described in (Bubnova, Filatov, 2008; Bubnova, Filatov, 2013). It is also possible that an increase in the anisotropy of the oscillations leads to shifts of the VO 3 triangles and a more preferential parallel orientation relative to the cb plane.

Люминесценция. В материалах, активированных редкоземельными ионами, всегда наблюдается эффект концентрационного тушения люминесценции, в связи с чем должна быть выявлена оптимальная концентрация европия в матрице. Для того, чтобы ее определить, необходимо синтезировать и исследовать концентрационную серию. Для соединения Sr3Bi2(ВО3)4, допированного Eu3+, нами была синтезирована такая серия.Luminescence. In materials activated by rare-earth ions, the effect of concentration quenching of luminescence is always observed, and therefore the optimal concentration of europium in the matrix should be revealed. In order to determine it, it is necessary to synthesize and investigate the concentration series. For the Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 compound doped with Eu 3+ , we synthesized such a series.

Для восьми образцов Sr3Bi2(BO3)4:Eu3+ были измерены спектры люминесценции при накачке в полосу поглощения Eu3+ (нормированные спектры представлены на фиг. 5). Нормировка спектров люминесценции осуществляется путем деления спектров люминесценции всех образцов на значение пиковой интенсивности наиболее яркого люминофора из концентрационной серии (в данном случае с концентрацией европия в области 15 ат. %). Зависимость интегральной интенсивности люминесценции от концентрации Eu3+ по замещению Sr2+ представлена на фиг. 6. Оптимальная концентрация определяется по наибольшему значению интегральной интенсивности в концентрационной серии. Как видно из фиг. 6, наибольшее значение интегральной интенсивности соответствует люминофору с концентрацией европия в области 15 ат. %, поэтому данная концентрация активных ионов европия в системе Sr3Bi2(BO3)4:Eu3+ является оптимальной. Этот результат соизмерим по оптимальной концентрации европия в алюмо-иттриевом гранате (16%) и в оксиде иттрия (12%).For eight Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 : Eu 3+ samples, the luminescence spectra were measured under pumping into the Eu 3+ absorption band (the normalized spectra are shown in Fig. 5). The luminescence spectra are normalized by dividing the luminescence spectra of all samples by the peak intensity value of the brightest phosphor from the concentration series (in this case, with an europium concentration in the region of 15 at.%). The dependence of the integral luminescence intensity on the concentration of Eu 3+ by the Sr 2+ substitution is shown in FIG. 6. The optimal concentration is determined by the highest value of the integral intensity in the concentration series. As can be seen from FIG. 6, the highest value of the integral intensity corresponds to a phosphor with a concentration of europium in the region of 15 at. %, therefore, this concentration of active europium ions in the Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 system : Eu 3+ is optimal. This result is comparable with the optimal concentration of europium in an yttrium aluminum garnet (16%) and in yttrium oxide (12%).

Новый перспективный красный фосфор Sr3Bi2(ВО3)4:Eu3+ был получен кристаллизацией из расплава. Была решена кристаллическая структура нового соединения Sr3Bi2(BO3)4 и твердого раствора Sr3B1.66Eu0.34(ВО3)4, допированного европием, и уточнена в ромбической пространственной группе Pnma. Структура состоит из изолированных треугольников ВО3 и позиций M1, M2 и М3. Тепловое расширение Sr3Bi2(BO3)4 максимально вдоль оси а.New promising red phosphorus Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 : Eu 3+ was obtained by melt crystallization. Crystal structure of the new compounds of Bi 2 Sr 3 (BO 3) 4 and a solid solution of Sr 3 B 1.66 Eu 0.34 (BO 3) 4 doped with europium, and refined in the orthorhombic space group Pnma been solved. The structure consists of isolated BO 3 triangles and M1, M2 and M3 positions. The thermal expansion of Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 is maximum along the axis a .

Спектры фотолюминесценции Sr3Bi2(BO3)4:Eu3+ демонстрируют линии, характерные для ионов

Figure 00000001
. В спектре излучения преобладает вынужденный электрический дипольный переход 5D0-7F2 с максимумом на длине волны 611 нм. Было установлено, что оптимальная концентрация допирования европием Sr3Bi2(BO3)4 составляет 15 ат. %, что сопоставимо с YAG и Y2O3. Было установлено, что среднее значение времени жизни составляет 1.73 мс независимо от концентрации допирования.The photoluminescence spectra of Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 : Eu 3+ demonstrate the lines characteristic of ions
Figure 00000001
. The stimulated electric dipole transition 5 D 0 - 7 F 2 with a maximum at a wavelength of 611 nm predominates in the radiation spectrum. It was found that the optimal concentration of doping with europium Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 is 15 at. %, which is comparable with YAG and Y 2 O 3 . It was found that the average value of the lifetime is 1.73 ms, regardless of the doping concentration.

Claims (1)

Красноизлучающий фотолюминофор для экранов плазменных панелей на основе боратов, содержащий редкоземельные элементы, отличающийся тем, что он синтезирован в виде бората Sr3Bi2(ВО3)4:Eu3+, кристаллическая структура которого состоит из изолированных треугольных радикалов BO3, а в кристаллографически неэквивалентных катионных позициях M1, M2 и М3 расположены атомы Sr и Bi, при этом позиция М1 координирована с восемью атомами кислорода и заселена примерно на 80% Sr и 20% Bi; позиция M2 окружена восемью атомами кислорода и заселена примерно на 60% Sr и 40% Bi; полиэдр М3 является восьмивершинником и эта позиция заселена примерно на 80% Bi и 20% Sr.Red-emitting photoluminophore for screens of borate-based plasma panels containing rare earth elements, characterized in that it is synthesized as Sr 3 Bi 2 (BO 3 ) 4 : Eu 3+ borate, the crystal structure of which consists of isolated triangular radicals BO 3 , and Sr and Bi atoms are located in crystallographically inequivalent cationic positions M1, M2 and M3, while the position M1 is coordinated with eight oxygen atoms and is populated by about 80% Sr and 20% Bi; M2 is surrounded by eight oxygen atoms and is inhabited by about 60% Sr and 40% Bi; the M3 polyhedron is an eight-vertex and this position is populated by about 80% Bi and 20% Sr.
RU2017143431A 2017-12-12 2017-12-12 Red-emitting photoluminescent phosphor material for plasma panels screens RU2693781C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143431A RU2693781C2 (en) 2017-12-12 2017-12-12 Red-emitting photoluminescent phosphor material for plasma panels screens
EA201700582A EA034340B1 (en) 2017-12-12 2017-12-21 Red-emitting photoluminescent phosphor material for plasma panels screens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143431A RU2693781C2 (en) 2017-12-12 2017-12-12 Red-emitting photoluminescent phosphor material for plasma panels screens

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017143431A RU2017143431A (en) 2019-06-13
RU2017143431A3 RU2017143431A3 (en) 2019-06-13
RU2693781C2 true RU2693781C2 (en) 2019-07-04

Family

ID=66947210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017143431A RU2693781C2 (en) 2017-12-12 2017-12-12 Red-emitting photoluminescent phosphor material for plasma panels screens

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA034340B1 (en)
RU (1) RU2693781C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2786154C1 (en) * 2021-10-27 2022-12-19 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской академии наук (Институт геологии и минералогии СО РАН, ИГМ СО РАН) PHOTOLUMINESCENT MATERIAL OF NaSrYb(BO3)2 COMPOSITION AND ITS PRODUCTION METHOD

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1579925A1 (en) * 1987-10-19 1990-07-23 Предприятие П/Я А-3917 Lumescent material of white colour of glow
US20060208270A1 (en) * 2005-03-17 2006-09-21 Gelcore, Llc Borate phosphor materials for use in lighting applications
US20090214893A1 (en) * 2008-02-25 2009-08-27 Industrial Technology Research Institute Borate phosphor and white light illumination device utilizing the same
RU2407770C2 (en) * 2007-03-09 2010-12-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "СВЕТ" Light-converting material and composition for producing said material
RU2591943C2 (en) * 2010-12-01 2016-07-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Red light emitting luminescent materials

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1579925A1 (en) * 1987-10-19 1990-07-23 Предприятие П/Я А-3917 Lumescent material of white colour of glow
US20060208270A1 (en) * 2005-03-17 2006-09-21 Gelcore, Llc Borate phosphor materials for use in lighting applications
RU2407770C2 (en) * 2007-03-09 2010-12-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "СВЕТ" Light-converting material and composition for producing said material
US20090214893A1 (en) * 2008-02-25 2009-08-27 Industrial Technology Research Institute Borate phosphor and white light illumination device utilizing the same
RU2591943C2 (en) * 2010-12-01 2016-07-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Red light emitting luminescent materials

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YU-CHENG HAO et al., PbCd2B6O12 and EuZnB5O10 : syntheses, crystal structures and characterizations of two new mixed metal borates, CrystEngComm., 2014, v.16, p.p. 7689-7695. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2786154C1 (en) * 2021-10-27 2022-12-19 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской академии наук (Институт геологии и минералогии СО РАН, ИГМ СО РАН) PHOTOLUMINESCENT MATERIAL OF NaSrYb(BO3)2 COMPOSITION AND ITS PRODUCTION METHOD
RU2798852C1 (en) * 2022-05-13 2023-06-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) Method for producing red-emitting luminescent material

Also Published As

Publication number Publication date
EA201700582A1 (en) 2019-06-28
EA034340B1 (en) 2020-01-29
RU2017143431A (en) 2019-06-13
RU2017143431A3 (en) 2019-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Su et al. Mn 2+-based narrow-band green-emitting Cs 3 MnBr 5 phosphor and the performance optimization by Zn 2+ alloying
Tian et al. Excitation pathway and temperature dependent luminescence in color tunable Ba 5 Gd 8 Zn 4 O 21: Eu 3+ phosphors
Pekgözlü et al. Synthesis and photoluminescence of LiCaBO3: M (M: Pb2+ and Bi3+) phosphor
Zhang et al. Enhanced novel orange red emission in Ca3 (PO4) 2: Sm3+ by charge compensation
Xia et al. Photoluminescence properties and energy transfer in color tunable BaY2Si3O10: Ce, Tb phosphors
Zhou et al. Luminescence, cathodoluminescence and Ce 3+→ Eu 2+ energy transfer and emission enhancement in the Sr 5 (PO 4) 3 Cl: Ce 3+, Eu 2+ phosphor
Wang et al. Luminescence, energy transfer and tunable color of Ce 3+, Dy 3+/Tb 3+ doped BaZn 2 (PO 4) 2 phosphors
EP3116974B1 (en) Supertetrahedron phosphor for solid-state lighting
Hua et al. Modulating A site compositions of europium (III)-doped double-perovskite niobate phosphors
Singh et al. VUV and UV photoluminescence of green emitting Sr2P2O7: Tb3+ phosphors for PDP applications
JP2017504949A (en) Nitridoalmosilicate phosphors for solid-state lighting
Zhang et al. New insight into the crystal structure of Sr 4 Ca (PO 4) 2 SiO 4 and the photoluminescence tuning of Sr 4 Ca (PO 4) 2 SiO 4: Ce 3+, Na+, Eu 2+ phosphors
Wu et al. Analysis of the structure and abnormal photoluminescence of a red-emitting LiMgBO 3: Mn 2+ phosphor
Nayar et al. Synthesis and luminescence characterization of LaBO3: Dy3+ phosphor for stress sensing application
Guanghuan et al. Preparation and luminescent properties of CaAl2O4: Eu3+, R+ (R= Li, Na, K) phosphors
Zhou et al. Novel high-saturated red-emitting phosphor Sr9 (Mg0. 5Mn0. 5) K (PO4) 7: Eu2+ with great quantum efficiency enhancement by La3+ codoping for white LED application
Wang et al. Crystal structure and photoluminescence properties of blue-green-emitting Ca1− xSrxZr4 (PO4) 6: Eu2+ (0≤ x≤ 1) phosphors
Carvalho et al. The effect of different chelating agent on the lattice stabilization, structural and luminescent properties of Gd3Al5O12: Eu3+ phosphors
Xu et al. Photoluminescence properties and energy transfer of color tunable MgZn 2 (PO 4) 2: Ce 3+, Tb 3+ phosphors
Juwhari et al. Hydrothermal synthesis of Eu2+-activated borosilicate phosphors with the danburite structure
Xiaohui et al. A novel blue-emitting KCa4 (BO3) 3: Ce3+ phosphor for white LED application
Wang et al. Luminescence and energy transfer of tunable emission phosphor Ca2PO4Cl: Ce3+, Mn2+
Xin et al. Thermally robust and valence-variation-induced white-light emission of a novel stannate phosphor Sr 3 Al 10 SnO 20: Dy 3+: crystal structure, luminescence property, and mechanism investigation
Xie et al. Synthesis and photoluminescence properties of novel red emitting phosphor Sr2LiSiO4F: Eu3+
Zhang et al. Adjusting the luminescence properties by the substitution of alkali metal ions in MGd9 (SiO4) 6O2: Dy3+: preparation, DFT calculation and optical properties