Цинк-сульфидный люминофор с фотолюминесцентными и электролюминесцентными свойствами, способ его изготовления, а также защищенный документ, элемент защиты и способ его обнаружения - RU2016121448A
Код документа: RU2016121448A
Формула
1. Цинк-сульфидный люминофор, который при возбуждении электрическим полем испускает излучение в синем и/или зеленом участке видимого спектра, при возбуждении УФ-лучами с длиной волны 345-370 нм - излучение в синем участке видимого спектра, а при возбуждении УФ-лучами с длиной волны 310-335 нм - излучение в зеленом участке видимого спектра, при этом излучение при возбуждении УФ-лучами с диапазоном волн 345-370 нм отличается от излучения при возбуждении УФ-лучами с диапазоном волн 310-335 нм; люминофор при этом имеет следующую общую химическую формулу:
ZnS: Аа, Mb, Хс, где:
- А=Cu, которая может быть пропорционально заменена серебром (Ag) и/или золотом (Au);
- M=AL, который может быть пропорционально заменен Bi, Ga и/или In;
- X = один или несколько галогенидов из группы, включающей F, Cl, Br и I;
- 0<(а+b+с)<0,12;
- 0,0001<а<0,008;
- 0,6⋅а
- 2⋅b<с<4⋅b.
2. Цинк-сульфидный люминофор по п. 1, отличающийся тем, что Cu выступает в роли активатора, а М и X - в роли соактиваторов, причем, благодаря Cu, а также М и X, в цинк-сульфидном люминофоре образуются два различных активируемых центра излучения.
3. Цинк-сульфидный люминофор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что он выполнен в порошковой форме и имеет средний размер зерна 2-20 мкм.
4. Способ изготовления цинк-сульфидного люминофора подразумевает следующие этапы:
- Приготовление шихты, которая как минимум состоит из:
- Прокаливание шихты при температуре от 800°C до 1300°C, в ходе которого протекают реакции с образованием цинк-сульфидного люминофора, причем прокаливание осуществляется в присутствии активированного угля;
- Охлаждение прокаленной шихты;
- Промывка и при необходимости измельчение и просеивание полученного цинк-сульфидного люминофора.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что охлажденный цинк-сульфидный люминофор вначале представляет собой полуфабрикат, и впоследствии выполняются другие стадии процесса:
- Травление полуфабриката минеральной кислотой;
- Дополнительное добавление Cu в полуфабрикат;
- Сушка полуфабриката, в который добавлена медь;
- Отжиг высушенного полуфабриката при температуре от 200°C до 600°C;
- Обработка отожженного полуфабриката разбавленной минеральной кислотой;
- Промывка и сушка полуфабриката;
- Отжиг полуфабриката при температуре от 200°C до 500°C, в ходе которого получают готовый цинк-сульфидный люминофор.
6. Способ по п. 4 или 5, отличающийся тем, что в качестве дополнительного компонента подготавливается элементарная сера, которую смешивают с остальными подготовленными компонентами.
7. Способ по любому из пп. 4-5, отличающийся тем, что прокаливание шихты осуществляется на неподвижном воздухе.
8. Способ по любому из пп. 4-5, отличающийся тем, что прокаливание шихты осуществляется в атмосфере из N2 и Н2 с содержанием водорода 1% и 6%.
9. Цинк-сульфидный люминофор, изготавливаемый способом по любому из пп. 4-5.
10. Элемент защиты, включающий цинк-сульфидный люминофор в соответствии с одним из пп. 1-2.
11. Защищенный или ценный документ с элементом защиты, включающий цинк-сульфидный люминофор в соответствии с одним из пп. 1-2.
12. Способ обнаружения и/или удостоверения подлинности элемента защиты, включающего люминофор в соответствии с одним из пп. 1-2, в защищенном или ценном документе, который состоит из следующих этапов:
а. возбуждение люминофора УФ-лучами с диапазоном волн 345-370 нм;
b. проверка на предмет того, наблюдается ли излучение в синем участке видимого спектра, возникающее в люминофоре под воздействием УФ-лучей с длиной волны 345-370 нм;
c. возбуждение люминофора Ф-лучами с диапазоном волн 310-335 нм;
d. проверка на предмет того, наблюдается ли излучение в зеленом участке видимого спектра, возникающее в люминофоре под воздействием УФ-лучами с длиной волны 310-335 нм.
13. Способ по п. 12, отличающийся следующими особенностями:
e. возбуждение люминофора электрическим полем;
f. проверка на предмет того, возникает ли вследствие возбуждения электрическим полем излучение в синем и/или зеленом участке видимого спектра.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что в каждом случае генерируется подтверждающий сигнал, если в ходе выполнения одного из этапов проверки b, d и/или f обнаруживается соответствующее излучение.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что выдается подтверждающий сигнал 2-го уровня, если на этапе проверки b и d обнаруживается проверенное излучение, и выдается
подтверждающий сигнал 3-го уровня, если на этапах проверки b, d и f обнаруживается проверенное излучение.
