JP3722875B2

JP3722875B2 - 蛍光性物体および蓄光性蛍光体層の形成方法

Info

Publication number: JP3722875B2
Application number: JP17090295A
Authority: JP
Inventors: 正男吉見; 暁暉河野
Original assignee: マルワ工業株式会社
Priority date: 1995-07-06
Filing date: 1995-07-06
Publication date: 2005-11-30
Anticipated expiration: 2015-07-06
Also published as: JPH0920887A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２種類の蓄光性蛍光体の層を備える蛍光性物体およびそのような蓄光性蛍光体層の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光によって励起されて発光し、光を遮断してからも発光を継続する物質が知られており、普通、蓄光性蛍光体と呼ばれている。この蓄光性蛍光体としては、下記の式（１）または（２）で表される構造のものが知られている。なお、これらの一般式（１）、（２）において、Ｍｅは、ストロンチウム（Ｓｒ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）から選ばれる１種以上の金属元素であり、Ｘはユーロピウム（Ｅｕ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、セリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）、テルビウム（Ｔｂ）、ツリウム（Ｔｍ）から選ばれる１種以上の元素で、賦活剤として機能している。
【０００３】
【化５】
Ｍｅ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｘ・・・（１）
【０００４】
【化６】
ＭｅＡｌ₂Ｏ₄：Ｘ・・・（２）
また、一般式（１）の蓄光性蛍光体は青発光し、一般式（２）の蓄光性蛍光体は緑発光することも知られている。これらの蓄光性蛍光体は、比較的長時間の残光を有するという性質から、例えば非常口や消火器等を示す標識等、夜間や暗所での表示に使用されることが多かった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１に示すように、上記の一般式（２）の蓄光性蛍光体は、励起後、光を遮断された直後の輝度（初期輝度）は高いのであるが、比較的短い時間で輝度を低下させる（持続性に欠ける）性質がある。一方、上記の一般式（１）の蓄光性蛍光体は、かなりの長時間にわたって、人間が視認できる程度の残光を発することができる（持続性がある）のだが、相対的に初期輝度が低いという性質がある。
【０００６】
このため、一般式（１）または一般式（２）の蓄光性蛍光体だけでは、例えば夜間でも、就寝時間等、通常は消灯される時間（８時間程度）を通じて有効な発光表示をさせることは困難であった。
本発明は、このような蓄光性蛍光体によって、例えば８時間程度の長時間にわたって、人間が視認できる程度の残光を得ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、請求項１記載の蛍光性物体は、下記の一般式（１）で表される蓄光性蛍光体の層を下層として、下記の一般式（２）で表される蓄光性蛍光体の層を表層とし、前記下層の膜厚を５０μｍ以上、前記表層の膜厚を２５０μｍ以下にした蓄光性蛍光体層を備える。
【０００８】
【化７】
Ｍｅ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｘ・・・（１）
【０００９】
【化８】
ＭｅＡｌ₂Ｏ₄：Ｘ・・・（２）
一般式（１）、（２）において、Ｍｅはストロンチウム、マグネシウム、カルシウムから選ばれる１種以上の金属元素、Ｘはユーロピウム、セリウム、ランタン、テルビウム、ジスプロシウム、ツリウムから選ばれる１種以上の元素である。
【００１０】
請求項２記載の蛍光性物体は、請求項１記載の蛍光性物体において、前記下層と前記表層の膜厚が等しいことを特徴とする。
請求項３記載の蓄光性蛍光体層の形成方法は、下記の一般式（１）で表される蓄光性蛍光体の層を下層として膜厚５０μｍ以上で形成し、次に、下記の一般式（２）で表される蓄光性蛍光体の表層を前記下層上に膜厚２５０μｍ以下で形成することを特徴とする。
【００１１】
【化９】
Ｍｅ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｘ・・・（１）
【００１２】
【化１０】
ＭｅＡｌ₂Ｏ₄：Ｘ・・・（２）
一般式（１）、（２）において、Ｍｅはストロンチウム、マグネシウム、カルシウムから選ばれる１種以上の金属元素、Ｘはユーロピウム、セリウム、ランタン、テルビウム、ジスプロシウム、ツリウムから選ばれる１種以上の元素である。
【００１３】
請求項４記載の蓄光性蛍光体層の形成方法は、請求項３記載の蓄光性蛍光体層の形成方法において、前記下層と前記表層の膜厚を等しくしたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
上記の構成になる請求項１記載の蛍光性物体では、持続性に優れる一般式（１）の蓄光性蛍光体の層を下層として、初期輝度が高い一般式（２）の蓄光性蛍光体の層を表層とした蓄光性蛍光体層を備えており、一般式（１）、（２）において、Ｍｅはストロンチウム、マグネシウム、カルシウムから選ばれる１種以上の金属元素、Ｘはユーロピウム、セリウム、ランタン、テルビウム、ジスプロシウム、ツリウムから選ばれる１種以上の元素である。
【００１５】
【化１１】
Ｍｅ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｘ・・・（１）
【００１６】
【化１２】
ＭｅＡｌ₂Ｏ₄：Ｘ・・・（２）
一般式（２）の蓄光性蛍光体は、初期輝度が高く、一般式（１）の蓄光性蛍光体は残光の持続性に優れている。このため、初期においては一般式（２）の蓄光性蛍光体の発光により十分な視認性が確保され、それ以後は、一般式（１）の蓄光性蛍光体の発光により十分な視認性が確保される。結局、長時間にわたって十分な視認性が確保される。
【００１７】
ここで、蛍光性物体とは、その表面に上述の蓄光性蛍光体層を備える物体という意味であり、特定の形状を規定するものではないが、紙、布、プラスチックシート、フィルム、板等の形態が例示される。また、このような形態は、例えば床面、壁面、消火器等の表面に貼り付けるのに適しているので、使用勝手がよい。
【００１８】
蓄光性蛍光体層を形成する手法としては、印刷、塗装、コーティング、練り込み等が例示される。また、下層となる蓄光性蛍光体の層を設けたフィルム等と表層となる蓄光性蛍光体の層を設けたフィルム等とを積層してもよい。
蓄光性蛍光体の成分としての金属元素（Ｍｅ）は、ストロンチウム、マグネシウム、カルシウムから選ばれる１種以上で、複数種類を使用する場合の各金属元素の比率は特に限定されない。
【００１９】
同様に、賦活剤としての元素（Ｘ）は、ユーロピウム、セリウム、ランタン、テルビウム、ジスプロシウム、ツリウムから選ばれる１種以上で、複数種類を使用する場合の各元素の比率は特に限定されない。また、金属元素（Ｍｅ）に対するこれら元素（Ｘ）の比率も特に限定されない。
【００２０】
なお、表層の厚みが２５０μｍを超えると、下層の蓄光性蛍光体層から放射される光の輝度を損なうおそれがあるので、表層の厚みを２５０μｍ以下とする。また、下層の膜厚が薄くなると持続性が低下するおそれがあるので、下層の膜厚は５０μｍ以上とする。請求項２記載のように下層と前記表層の厚さを等しくしてもよい。
請求項３記載の蓄光性蛍光体層の形成方法は、下記の一般式（１）で表される蓄光性蛍光体の層を下層として膜厚５０μｍ以上で形成し、次に、下記の一般式（２）で表される蓄光性蛍光体の表層を前記下層上に膜厚２５０μｍ以下で形成することを特徴とする。
一般式（１）、（２）において、Ｍｅはストロンチウム、マグネシウム、カルシウムから選ばれる１種以上の金属元素、Ｘはユーロピウム、セリウム、ランタン、テルビウム、ジスプロシウム、ツリウムから選ばれる１種以上の元素である。
【００２１】
【化１３】
Ｍｅ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｘ・・・（１）
【００２２】
【化１４】
ＭｅＡｌ₂Ｏ₄：Ｘ・・・（２）
この蓄光性蛍光体層による作用は、請求項１記載の構成による作用と同様であるが、例えば壁面や床面等に、直接蓄光性蛍光体層を形成することができる。
【００２３】
なお、蓄光性蛍光体の層を形成する手法としては、印刷、塗装、コーティング、練り込み等が例示され、施工対象等に応じて、適宜選択できる。また、これらの手法を採用するに当たって、配合等の条件は従来と同様でよく、特別な助剤や操作等は必要ない。
【００２４】
請求項４記載のように、下層と表層の膜厚を等しくすることもできる。
【００２５】
【実施例】
次に、本発明の実施例を説明する。
（実施例１）
Ｓｒ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅｕ，Ｄｙ蓄光性蛍光体（青発光）６５重量部、塩化ビニル系合成樹脂２５重量部、溶剤１０重量部を十分に混合して印刷インクを得た。これを仮に青発光インクと呼ぶ。
【００２６】
ＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ蓄光性蛍光体（緑発光）６５重量部、塩化ビニル系合成樹脂２５重量部、溶剤１０重量部を十分に混合して印刷インクを得た。これを仮に緑発光インクと呼ぶ。
白色の紙に青発光インクで文字を印刷し十分に乾燥させた後、緑発光インクで重ねて印刷し、蛍光性物体を得た。なお、印刷はスクリーン印刷による。
【００２７】
青発光インク及び緑発光インクの膜厚をそれぞれ１０μｍ、５０μｍ、１００μｍ、１５０μｍ、２００μｍ、２５０μｍ、３００μｍに変化させて、複数の試料を得た。
また、青発光インクのみ、緑発光インクのみを使用して白色の紙に文字を印刷し、これらを比較例とした。
（輝度比較実験）
下記の表１は実施例の蛍光性物体（青発光インク、緑発光インクの膜厚は各１００μｍ）と比較例（膜厚１００μｍ）との輝度比較実験の結果を示している。
【００２８】
この実験は、各蛍光性物体を室温にて、３０Ｗ蛍光灯により約３０ｃｍの距離で１５分間照射後、経過時間毎に、４名のパネラー（成人男子２名、成人女子２名）による肉眼で実施例及び比較例の蛍光性物体を同時に暗室内で観察し、他よりも明るいまたは暗いを比較評価したものである。
【００２９】
【表１】

【００３０】
なお、６００分経過時点では比較例（緑）はほとんど視認できなかった。
表１の結果から、実施例の蛍光性物体は、初期輝度並びに継続性共に良好であることが判る。
（経時視認性実験）
上記輝度比較実験に使用した実施例の蛍光性物体を使用して、室温にて、３０Ｗ蛍光灯により約３０ｃｍの距離で１５分間照射後の視認性の経時変化を暗室内で観察し、表２の結果を得た。パネラーは、輝度比較実験と同一である。
【００３１】
【表２】

【００３２】
表２の結果から、実施例の蛍光性物体は３００分（５時間）程度であれば十分に視認できることが判る。また視認しにくくなるとしても、６００分（１０時間）を経過しても視認可能である。
（膜厚による輝度の比較）
青発光インク及び緑発光インクの膜厚をそれぞれ１０μｍ、５０μｍ、１００μｍ、１５０μｍ、２００μｍ、２５０μｍ、３００μｍで製造した蛍光性物体の輝度を比較したところ、上層（緑発光インク）の膜厚が３００μｍになると、他と比較して輝度がやや低くなっていた。従って、上層の膜厚は２５０μｍ程度までが好ましい。また、下層（青発光インク）の膜厚を１０μｍとすると、他と比較して、蛍光灯照射の終了から１時間経過以後の輝度がやや低くなっていた。従って、下層の膜厚は５０μｍ以上が好ましいといえる。なお、上層（緑発光インク）の膜厚を１０μｍとした場合には、他との差異はほとんどなかった。従って、上層の膜厚は１０μｍでも十分である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の蛍光性物体によれば、初期から長時間にわたって十分な視認性が確保される。
請求項２記載のように、表層の厚みを２５０μｍ以下とすれば、下層の蓄光性蛍光体層から放射される光の輝度を損なうおそれはない。
【００３４】
請求項３記載の蓄光性蛍光体層の形成方法によれば、請求項１の効果を発揮する蛍光性物体を簡単に得られる。また、例えば壁面や床面等に、直接蓄光性蛍光体層を形成することができる。
そして、請求項４記載のように、表層の厚みを２５０μｍ以下とすれば、下層の蓄光性蛍光体層から放射される光の輝度を損なうおそれはない。
【００３５】
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】蓄光性蛍光体の励起後の輝度の変化のグラフである。

Claims

下記の一般式（１）で表される蓄光性蛍光体の層を下層として、下記の一般式（２）で表される蓄光性蛍光体の層を表層とし、前記下層の膜厚を５０μｍ以上、前記表層の膜厚を２５０μｍ以下にした蓄光性蛍光体層を備える蛍光性物体。

一般式（１）、（２）において、Ｍｅはストロンチウム、マグネシウム、カルシウムから選ばれる１種以上の金属元素、Ｘはユーロピウム、セリウム、ランタン、テルビウム、ジスプロシウム、ツリウムから選ばれる１種以上の元素である。
請求項１記載の蛍光性物体において、
前記下層と前記表層の膜厚が等しいことを特徴とする蛍光性物体。
下記の一般式（１）で表される蓄光性蛍光体の層を下層として膜厚５０μｍ以上で形成し、
次に、下記の一般式（２）で表される蓄光性蛍光体の表層を前記下層上に膜厚２５０μｍ以下で形成することを特徴とする蓄光性蛍光体層の形成方法。

一般式（１）、（２）において、Ｍｅはストロンチウム、マグネシウム、カルシウムから選ばれる１種以上の金属元素、Ｘはユーロピウム、セリウム、ランタン、テルビウム、ジスプロシウム、ツリウムから選ばれる１種以上の元素である。
請求項３記載の蓄光性蛍光体層の形成方法において、
前記下層と前記表層の膜厚を等しくしたことを特徴とする蓄光性蛍光体層の形成方法。