close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY9190

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 9190
(13) C1
(19)
(46) 2007.04.30
(12)
7
(51) C 09K 11/66, 11/78,
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
11/58, G 02B 1/00
ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩАЯ ПЛЕНКА
(21) Номер заявки: a 20050199
(22) 2005.03.02
(43) 2006.11.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Институт молекулярной и атомной физики Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Малашкевич Георгий Ефимович; Шевченко Гвидона Петровна; Сережкина Светлана Валентиновна (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт молекулярной и атомной физики Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) BY a20011101, 2003.
WO 94/22975 A1.
WO 87/03611 A1.
RU 94042680 A1, 1996.
EP 1193306 A2, 2002.
SU 287219, 1970.
BY 9190 C1 2007.04.30
(57)
Люминесцирующая пленка, содержащая Eu2O3, отличающаяся тем, что дополнительно содержит GeO2 и Ag при следующем соотношении компонентов, мол. %:
Eu2O3
3-15
GeO2
65-80
Ag
15-25.
Фиг. 1
Изобретение относится к неорганическим пленкам (покрытиям), в частности к пленкам на основе GeO2, и может быть использовано в качестве световых детекторов, защитных маркеров, светотрансформирующих покрытий для кремниевых солнечных элементов
и, возможно, в качестве катодолюминесцирующей пленки.
BY 9190 C1 2007.04.30
Известно органическое люминесцирующее покрытие для световых детекторов [1], полученное из 3-хинолят алюминия (Alq3), которое преобразует ультрафиолетовое излучение в зеленую область спектра с λ ≈ 530 нм для увеличения их эффективности.
Основными недостатками известного покрытия являются плохое согласование полосы
люминесценции с областью максимальной спектральной чувствительности кремниевых
солнечных элементов (λ ~ 800-900 нм), невысокая стойкость к фотовыцветанию и слабая
механическая прочность, обусловленные присутствием органических компонентов.
Известна люминесцирующая пленка [2] следующего состава, мол. %: А12О3 85-99,
Еu3+ 1-15.
Основным недостатком этой пленки является низкая интенсивность люминесценции
ионов Eu3+ (максимум их люминесценции приходится на λ ≈ 615 нм). Этот недостаток является следствием малых ширин и сечений внутриконфигурационных полос поглощения
Еu3 +, слабого поглощения в полосе переноса заряда Еu3+ ← О2-, расположенной при
λ = 240 нм (оптическая плотность в максимуме такой полосы менее 0,1) и низкой эффективности передачи возбуждений из этой полосы на указанные ионы.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является
люминесцирующая пленка [3] следующего состава, мол. %: А12О3 40-80, Еu2О3 10-40,
Bi2O3 10-30.
Основными недостатками этой пленки (прототипа) являются относительно невысокая
интенсивность люминесценции ионов Eu3+ из-за небольшого квантового выхода ее сенсибилизации ионами Bi3+ и относительно большая стоимость из-за высокой концентрации
дорогостоящего оксида европия.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение интенсивности люминесценции пленки и снижение ее стоимости.
Для выполнения поставленной задачи предложена люминесцирующая пленка, содержащая Еu2О3.
Новым, по мнению авторов, является то, что она дополнительно содержит GeO2 и Ag
при следующем соотношении компонентов, мол. %: Еu2О3 3-15, GeO2 65-80, Ag 15-25.
Процесс получения заявляемой люминесцирующей пленки включал в себя приготовление пленкообразующего раствора, нанесение его методом центрифугирования на очищенные кварцевые подложки, сушку каждого слоя при 200 °С в течение 5 минут, прогрев
пленки при 300 °С в течение 30 минут и ее последующий отжиг на воздухе в температурном диапазоне 600-800 °С. Пленкообразующий раствор готовился путем смешивания золя
GeO2 (pH = 8,0; концентрация 5 мас. %), полученного переосаждением реактивного диоксида германия в водном растворе аммиака, с 0,5 М раствором Ag(NH3)2NO3 и раствором
европий-органического комплекса и последующего ультразвукового диспергирования.
Уменьшение концентрации Ag ниже заявляемой нецелесообразно, так как ведет к существенному снижению интенсивности люминесценции Еu3+, а увеличение сверх заявляемой - к резкому ухудшению ее оптического качества.
Уменьшение концентрации Еu2О3 ниже заявляемой сопровождается быстрым снижением квантового выхода сенсибилизированной люминесценции ионов Eu3+ , a увеличение
сверх заявляемой практически не сопровождается увеличением интенсивности люминесценции, но ведет к существенному удорожанию пленки.
Составы заявляемой люминесцирующей пленки, оптическая плотность D восьмислойной пленки (с подложкой из кварца КУ толщиной 1,5 мм) после термообработки при
T = 700 °С, а также относительная интегральная интенсивность люминесценции I при
длине волны возбуждения λв = 280 нм сведены в таблицу. Здесь же для сравнения приведены указанные характеристики для термообработанных аналогичным образом восьмислойной пленки системы GeO2-Eu2O3 (образец № 5) и наиболее интенсивно
люминесцирующей пленки-прототипа, включающей (мол. %) 60 А12О3, 20 Eu2O3, 20 Bi2O3
(ее интегральная интенсивность люминесценции принималась за единицу).
2
BY 9190 C1 2007.04.30
№
образца
1
2
3
4
5
Прототип
Состав, мол. %
Еu2О3
GeO2
Ag
10
65
25
10
70
20
15
70
15
3
75
22
20
80
-
200
0,53
1,04
0,72
0,50
0,27
0,52
D при λ (нм)
240
280
0,39
0,30
0,41
0,26
0,30
0,20
0,22
0,16
0,12
0,09
0,31
0,23
395
0,25
0,23
0,19
0,16
0,07
0,13
I,
отн. ед.
20
17
12
1,1
0,02
1,0
На фигуре приведены квантовые спектры люминесценции (фиг. 1) и ее возбуждения
(фиг. 2) для образца 2 соответственно при λв = 280 нм (кривая 1) и λр = 615 нм (кривая 2).
Таким образом, заявляемая пленка характеризуется высокой интенсивностью люминесценции в красной области спектра с максимумом при λ ≈ 615 нм (до 20 раз превосходит прототип и до 1000 раз пленку без Ag). Квантовый выход сенсибилизированной
люминесценции заявляемой пленки многократно превосходит одноименную характеристику прототипа (оценка с учетом приведенных в таблице значений D и I показывает, что
при λв = 280 нм это превышение составляет от 1,5 до 15 раз). Кроме того, заявляемая
пленка содержит существенно меньше дорогостоящего Еu2О3. Это обеспечивает ей преимущества при использовании в качестве световых детекторов, защитных маркеров, светотрансформирующего покрытия для кремниевых солнечных элементов и, возможно, в
качестве катодолюминесцирующей пленки.
Источники информации:
1. Patent USA WO9727503, IPC: G 02B, 1997.
2. Kurokawa Y., Ishizaka T., Ikoma T., Tero-Kubota S. Photo-properties of rare earth ion
3+
(Er , Eu3+ and Sm3+)-doped alumina films prepared by the sol-gel method. Chemical Physics
Letters, 1998. - Vol. 287. - P. 737-741.
3. Патент РБ 6909, МПК G02B G 01J 1/58.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
82 Кб
Теги
патент, by9190
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа