JP3008899U - Evacuation guide light - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】非常用電源がない状態でも緊急避難時に表示部
を認識可能とした。蛍光特性のうち、蛍光量及び蛍光の
持続性に優れた蛍光性蓄光体を使用することにより、緊
急避難時の認識性を更に向上させた。
【構成】一方側にスリット21を設け、かつ内部に発光
源30を収納した収納部20を形成し、この収納部20
に、そのスリット21に連続するような光拡散板40を
設けると共に、この光拡散板40の一面に蓄光性蛍光体
で表示部41を設けた。反表示部41側の面を反射面4
2とした。蓄光性蛍光体を、MAl2 O 4 で表わされる
化合物で、Mは、カルシウム、ストロンチウム、バリウ
ムからなる群から選ばれる少なくとも1つ以上の金属元
素からなる化合物を母結晶にした。
(57) [Summary]
[Purpose] Display during emergency evacuation even when there is no emergency power supply
Was made recognizable. Of the fluorescence characteristics,
By using a highly durable fluorescent phosphor,
The recognition of emergency evacuation was further improved.
[Structure] A slit 21 is provided on one side and light is emitted inside.
A storage unit 20 for storing the source 30 is formed, and the storage unit 20 is formed.
And a light diffusing plate 40 continuous with the slit 21.
In addition to being provided, a phosphorescent phosphor is provided on one surface of the light diffusion plate 40.
The display unit 41 is provided. The surface on the side opposite to the display portion 41 is the reflection surface 4
It was set to 2. The phosphorescent phosphor is MAL2 O Four Represented by
Compounds, M is calcium, strontium, barium
At least one metal element selected from the group consisting of
A mother compound was formed from a compound consisting of the element.
Description
【0001】[0001]
この考案は避難誘導灯、更に詳しくは停電時等に非常用電源を必要としなくて も案内表示が行える避難誘導灯に関するものである。 The present invention relates to an evacuation guidance light, and more specifically to an evacuation guidance light that can provide guidance display without requiring an emergency power source in the event of a power failure.
【0002】[0002]
従来から特に大型の建物等においては、非常階段等への方向指示等のために避 難誘導表示が設けられていた。 ここで避難誘導表示は、発光源を有していないものと、発光源を有しているも のとに分けられる。 In the past, especially in large buildings, evacuation guidance signs were provided to indicate directions to emergency stairs. Here, evacuation guidance displays are classified into those that do not have a light emitting source and those that have a light emitting source.
【0003】 ここで発光源を有していないものとしては、例えば所定の表示を記載したプレ ートを、壁等に張りつけたようなものがあった。 このようなものについては、建物の内部に明かりがついている場合には有効で あるものの、緊急時に停電を伴って、建物の内部の明かりが消えてしまったよう な場合には、効果がないものとなっていた。Here, as a device having no light emitting source, there is, for example, one in which a plate having a predetermined display is attached to a wall or the like. Such a thing is effective when there is a light inside the building, but it has no effect when the light inside the building disappears due to a power failure in an emergency. It was.
【0004】 一方、避難誘導表示のうちで、発光源を有しているものとして、避難誘導灯が あった。 この避難誘導灯に関しても、停電を伴った緊急時には、発光源が消えてしまう ものと、通常時にはAC電源を用いて発光しており、停電を伴った緊急時には非 常用電源(バッテリー)に切り替わって発光を続けるものとがあった。On the other hand, among the evacuation guidance displays, there is an evacuation guidance light as one having a light emitting source. With regard to this evacuation guidance light, the light source will go out in the event of an emergency with a power outage, and the AC power supply will be used to emit light in normal times, and in an emergency with a power outage, it will be switched to an abnormal power source (battery). Some continued to emit light.
【0005】 このような避難誘導灯のうちで、大型の建物等に設置する避難誘導灯に関して は、停電を伴った緊急時には非常用電源に切り替わって発光を続けるものが多く 使用されていた。 このような従来使われていた避難誘導灯としては、例えば四角い箱状の表示体 の一面に方向あるいは注意等を書いた表示部を形成する共に、この表示体の内部 に蛍光灯等を配して形成されていたものがあった。Among such evacuation guidance lights, for evacuation guidance lights to be installed in a large building or the like, those that continue to emit light by switching to an emergency power source in an emergency accompanied by a power failure were often used. As such an evacuation guide light that has been conventionally used, for example, a square box-shaped display body is provided with a display section on which one direction or caution is written, and a fluorescent lamp or the like is arranged inside the display body. There was something that was formed.
【0006】 そして、建物内部の明かりによって表示部が読める状態にあってはそのままで 使用し、また比較的暗くて表示部か読みにくいような場合にあっては、内部に配 置した蛍光灯を商用AC電源によって点灯させ、その明かりによって表示部を認 識させるようになっていた。また更に、緊急の避難時等において、商用のAC電 源が切れてしまったような場合にあっても、通常は非常用電源にそのまま接続さ れ、蛍光灯を点灯することによって表示部の表示を認識可能としてあるものであ る。[0006] Then, when the display is readable due to the light inside the building, it is used as it is, and when it is relatively dark and the display is difficult to read, the fluorescent lamp placed inside is used. It was turned on by a commercial AC power source and the light was used to recognize the display section. Furthermore, even if the commercial AC power supply is cut off during an emergency evacuation, etc., it is normally connected to the emergency power supply and the fluorescent lamp is turned on to display the indication on the display. Is recognizable.
【0007】 このような緊急避難時としては、例えば建物が火事や地震等になって、同時に 商用電源が落ちてしまったような時が考えられる。 前述した避難誘導灯を用いると、このような場合にも、非常用電源によって避 難誘導灯の表示部が認識できるので、避難が円滑に行えるものである。 ただ逆に、このような従来の避難誘導灯にあっては、緊急時を想定すると、非 常用電源が必ず必要なものとなっていた。An example of such an emergency evacuation is a time when the building is in a fire or earthquake and the commercial power supply is simultaneously shut down. If the evacuation guidance light described above is used, the evacuation guidance light display section can be recognized by the emergency power supply even in such a case, so that evacuation can be performed smoothly. However, conversely, such a conventional evacuation guidance light always required an emergency power source in case of emergency.
【0008】[0008]
そこで本考案のうち、請求項1又は2に記載の考案は、蓄光性蛍光体を用いて 表示部を形成することにより、緊急避難時等に内部の発光源をが切れた場合であ っても、表示部が一定時間蛍光発色するように形成して、非常用電源がない状態 でも緊急避難時に表示部を認識可能とした避難誘導灯を提供することを目的とす る。 Therefore, the invention according to claim 1 or 2 of the present invention is a case where the internal light source is cut off in an emergency evacuation or the like by forming the display portion using the phosphorescent phosphor. Also, it is an object of the present invention to provide an evacuation guide light in which the display section is formed so as to fluoresce for a certain period of time so that the display section can be recognized during an emergency evacuation even in the absence of emergency power.
【0009】 更に請求項4、5または6に記載の考案は、請求項1又は2に記載の考案の目 的を備えていると共に、蛍光特性のうち、蛍光量及び蛍光の持続性に優れた蛍光 性蓄光体を使用することにより、緊急避難時の認識性を更に向上させた避難誘導 灯を提供することを目的とするものである。Further, the invention according to claim 4, 5 or 6 has the object of the invention according to claim 1 or 2 and is excellent in fluorescence amount and persistence of fluorescence among fluorescence characteristics. It is an object of the present invention to provide an evacuation guidance light that further improves the recognizability in an emergency evacuation by using a fluorescent phosphor.
【0010】[0010]
前述した目的を達成するために、本考案のうちで請求項1記載の考案は、一方 側にスリットを設け、かつ内部に発光源を収納した収納部を形成し、この収納部 に、そのスリットに連続するような光拡散板を設けると共に、この光拡散板の一 面に蓄光性蛍光体で表示部を設けたことを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the device according to claim 1 of the present invention is provided with a slit on one side, and a storage part for storing a light emitting source is formed therein, and the slit has the storage part. Is provided with a continuous light diffusing plate, and a display portion is provided on one surface of the light diffusing plate with a phosphorescent phosphor.
【0011】 また請求項2記載の考案は、請求項1記載の考案の構成に加えて、光拡散板の 反表示部側の面を、発光源からの光を反射する反射面としたことを特徴とする。 また請求項3記載の考案は、請求項1または2記載の考案の構成に加えて、蓄 光性蛍光体を、MAl2 O4 で表わされる化合物で、Mは、カルシウム、ストロ ンチウム、バリウムからなる群から選ばれる少なくとも1つ以上の金属元素から なる化合物を母結晶にしたことを特徴とする。In addition to the configuration of the invention according to claim 1, the invention according to claim 2 is characterized in that the surface of the light diffusion plate on the side opposite to the display part is a reflecting surface for reflecting light from the light emitting source. Characterize. In addition to the structure of the invention of claim 1 or 2, the invention of claim 3 is a compound in which the phosphorescent phosphor is a compound represented by MAl 2 O 4 , where M is calcium, strontium or barium. It is characterized in that a compound comprising at least one or more metal elements selected from the group consisting of is used as a mother crystal.
【0012】 また請求項4記載の考案は、請求項1または2記載の考案の構成に加えて、蓄 光性蛍光体を、MAl2 O4 で表わされる化合物で、Mは、カルシウム、ストロ ンチウム、バリウムからなる群から選ばれる少なくとも1つ以上の金属元素にマ グネシウムを添加した複数の金属元素からなる化合物を母結晶にしたことを特徴 とする、 また請求項5記載の考案は、請求項3または4記載の考案の構成に加えて、付 活剤としてユウロピウムを、Mで表わす金属元素に対するモル%で0.001 %以上 10%以下添加したことを特徴とする。According to a fourth aspect of the invention, in addition to the structure of the first or second aspect of the invention, the phosphorescent phosphor is a compound represented by MAl 2 O 4 , where M is calcium or strontium. The invention of claim 5 is characterized in that a compound comprising a plurality of metal elements obtained by adding magnesium to at least one or more metal elements selected from the group consisting of barium is used as a mother crystal. In addition to the constitution of the invention described in 3 or 4, europium is added as an activator in a molar ratio of 0.001% to 10% with respect to the metal element represented by M.
【0013】 更に請求項6記載の考案は、請求項5記載の考案の構成に加えて、共付活剤と してランタン、セリウム、プラセオジウム、ネオジウム、サマリウム、ガドリニ ウム、テリビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッ テルビウム、ルテチウム、マンガン、スズ、ビスマスからなる群の少なくとも1 つ以上の元素を、Mで表わす金属元素に対するモル%で0.001 %以上10%以下添 加したことを特徴とする。Further, in addition to the constitution of the invention of claim 5, the invention of claim 6 further comprises, as a co-activator, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, gadolinium, terribium, dysprosium, holmium, At least one element selected from the group consisting of erbium, thulium, ytterbium, lutetium, manganese, tin, and bismuth is added in a molar ratio of 0.001% to 10% with respect to the metal element represented by M.
【0014】[0014]
請求項1記載の考案では、内部の発光源を点灯させておくことによって、発光 源からの光が光拡散板に至ることとなる。 するとこの光が、光拡散板内部から、表面の表示部を照らすこととなるので、 表示部が十分認識可能となっている。 In the device according to the first aspect, the light from the light emitting source reaches the light diffusing plate by turning on the light emitting source inside. Then, this light illuminates the display part on the surface from the inside of the light diffusion plate, so that the display part can be sufficiently recognized.
【0015】 更にこの表示部は、蓄光製蛍光体を用いて描かれているので、発光源からの発 光が停止した後であっても、一定時間の間、蛍光発色を継続することとなる。 従って、緊急避難時等に内部の発光源が切れた場合であっても、非常用電源が ない状態でも緊急避難時に表示部を認識可能としたものである。 またここで、請求項2に記載の考案のように、光拡散板の反表示部側の面を、 発光源からの光を反射する反射面とすることによって、発光源の発光時に認識が 容易なだけでなく、蛍光発色時にも輝度が大きい発色を行うものである。Further, since the display portion is drawn by using the phosphorescent phosphor, even after the light emission from the light emitting source is stopped, the fluorescent light emission is continued for a certain period of time. . Therefore, even when the internal light source is cut off during an emergency evacuation, the display can be recognized during an emergency evacuation even when there is no emergency power supply. Further, as in the invention according to claim 2, the surface of the light diffusing plate on the side opposite to the display part is a reflecting surface for reflecting light from the light emitting source, so that the light emitting source can easily recognize when emitting light. Not only that, but also when the fluorescent color is emitted, the color is emitted with high brightness.
【0016】 更に、請求項4、5または6に記載の考案は、蛍光特性のうち、蛍光量及び蛍 光の持続性に優れた蛍光性蓄光体を使用することにより、緊急避難時の認識性を 更に向上させたものである。Further, the invention according to claim 4, 5 or 6 uses the fluorescent light storage material which is excellent in the fluorescence amount and the persistence of the fluorescence among the fluorescent characteristics, so that the visibility in the emergency evacuation is improved. Is further improved.
【0017】[0017]
以下、本考案の一実施例を、図1に示した図示例に従って説明する。 この実施例に係る避難誘導灯は、建物の天井10に固定されて使用されている 。具体的には一方側にスリット21を設け、かつ内部に発光源30を収納した収 納部20の反スリット21側が天井10に固定されている。更にこの収納部20 のスリット21には、このスリット21に一の厚さ面を望ませた光拡散板40が 垂設してある。またこの光拡散板40の一面には蓄光性蛍光体を用いて描いた表 示部41が形成されていると共に、この表示部41とは反対側の面に、反射面4 2が形成されている。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the illustrated example shown in FIG. The evacuation guidance light according to this embodiment is used by being fixed to the ceiling 10 of the building. Specifically, the slit 21 is provided on one side, and the non-slit 21 side of the storage unit 20 that houses the light emitting source 30 inside is fixed to the ceiling 10. Further, a light diffusing plate 40 having a desired thickness surface is vertically provided in the slit 21 of the housing portion 20. Further, a display portion 41 drawn using a phosphorescent phosphor is formed on one surface of the light diffusion plate 40, and a reflection surface 42 is formed on the surface opposite to the display portion 41. There is.
【0018】 ここで反射面42は、白いペイント等を塗ることによって形成することができ るものである。 また、表示部41を形成するための蓄光性蛍光体は、従来から知られているよ うなCaS:Bi、CaSrS:Bi、ZnS:Cu、ZnS:Cu等を用いる ことができる。Here, the reflecting surface 42 can be formed by applying white paint or the like. Further, as the phosphorescent phosphor for forming the display unit 41, conventionally known CaS: Bi, CaSrS: Bi, ZnS: Cu, ZnS: Cu and the like can be used.
【0019】 次にこのような実施例に係る避難誘導灯の実際の使用について説明する。 この避難誘導灯は、収納部20の反スリット21側が天井10に固定され、こ の天井10から収納部20が垂設されたような形状になっている。従って、内部 の発光源30は、この天井10側へ配線を行うことにより発光可能となっている 。Next, actual use of the evacuation guidance light according to such an embodiment will be described. This evacuation guidance light has a shape in which the side of the storage section 20 opposite to the slit 21 is fixed to the ceiling 10, and the storage section 20 is hung from the ceiling 10. Therefore, the internal light source 30 can emit light by wiring to the ceiling 10 side.
【0020】 また、この収納部20に連続した光拡散板40は、その光拡散板40の厚さ面 のうちの一の面が収納部20の発光源30に対面しており、発光源30からの光 がその光拡散板40の一の厚さ面から光拡散板40内部に導入されることになる 。するとこの光拡散板40の内部に導入された光は、光拡散板40内部で反射を くり返しながら移動していくものである。この時に反射をくり返してはいるもの の、反表示部41側が反射面として形成されているために、表示部41側を照ら し出すこととなり、従って、この表示部41に描かれた各種表示を認識可能とす るものである。The light diffusing plate 40 continuous with the housing portion 20 has one surface of the thickness surface of the light diffusing plate 40 facing the light emitting source 30 of the housing portion 20, and the light emitting source 30. The light from is introduced into the light diffusion plate 40 from one thickness surface of the light diffusion plate 40. Then, the light introduced into the light diffusing plate 40 moves while repeating reflection inside the light diffusing plate 40. Although the reflection is repeated at this time, since the side opposite to the display section 41 is formed as a reflective surface, the display section 41 side is illuminated, so that various displays drawn on the display section 41 are displayed. It is recognizable.
【0021】 更にこの表示部41は、蓄光製蛍光体を用いて描かれているので、発光源30 からの発光が停止した後であっても、一定時間の間、蛍光発色を継続することと なる。 従って、緊急避難時等に内部の発光源30が切れた場合であっても、非常用電 源がない状態でも緊急避難時に表示部41を認識可能としたものである。Further, since the display unit 41 is drawn by using the phosphorescent phosphor, it is possible to continue the fluorescent color development for a certain period of time even after the light emission from the light emitting source 30 is stopped. Become. Therefore, even when the internal light source 30 is cut off during an emergency evacuation or the like, the display unit 41 can be recognized during an emergency evacuation even when there is no emergency power supply.
【0022】 なお、図示例において詳細は省略したが、例えば収納部20内部にも反射板を 位置させ、発光源30からの光を効率よく光拡散板40に集めることも有効であ る。 またこの光拡散板40の発光源30側の一の厚さ面以外の厚さ面も前述したと 同様の反射面42として形成することができる。このようにすると、発光源30 からの光が表示部41を通してのみ外部に露出することとなり、表示部41の認 識効率が向上する。Although not shown in detail in the illustrated example, it is also effective to position a reflection plate inside the storage section 20 and efficiently collect the light from the light emitting source 30 into the light diffusion plate 40, for example. Also, a thickness surface other than the one thickness surface of the light diffusion plate 40 on the light emitting source 30 side can be formed as the reflection surface 42 similar to that described above. By doing so, the light from the light emitting source 30 is exposed to the outside only through the display section 41, and the recognition efficiency of the display section 41 is improved.
【0023】 なお、以上の説明において、収納部20のスリット21に光拡散板40を直接 固定した場合を例として説明したが、収納部20への固定部材を介して光拡散板 40を収納部20に固定することも可能である。 また反射面42についても白いペイントとして説明したが、光拡散板40内方 に向かった反射面42を有する鏡面仕上げとすることも可能である。更にはこの 反射面42を設けず、光拡散板40の両面を表示部41として用い、いずれの側 からも表示部41の表示を認識可能とすることもできる。In the above description, the case where the light diffusion plate 40 is directly fixed to the slit 21 of the storage portion 20 has been described as an example, but the light diffusion plate 40 is fixed to the storage portion 20 via the fixing member. It is also possible to fix it to 20. Further, although the reflecting surface 42 has been described as a white paint, it may be a mirror finish having the reflecting surface 42 facing the inside of the light diffusion plate 40. Furthermore, it is possible to use the both surfaces of the light diffusion plate 40 as the display unit 41 without providing the reflection surface 42 so that the display of the display unit 41 can be recognized from any side.
【0024】 次に、表示部41に用いる蓄光性蛍光体の他の種類について説明する。 以下、MAl2 O4 で表される蓄光性蛍光体の実施例を、金属元素(M)の種 類、賦活剤としてのユウロピウムの濃度あるいは共賦活剤の種類及び濃度を種々 変更した場合について、順次説明する。 最初に金属元素(M)としてストロンチウムを用い、賦活剤としてユウロピウ ムを用いるものの、共賦活剤を用いない場合の蓄光性蛍光体について、実施例1 として説明する。 実施例1.SrAl2 O4 :Eu蛍光体の合成とその特性 試料1−(1) 試薬特級の炭酸ストロンチウム146.1 g(0.99モル)およびアルミナ102 g( 1モル)に賦活剤としてユウロピウムを酸化ユウロピウム(Eu2 O3)で 1.76 g(0.005 モル)添加し、更にフラックスとしてたとえば硼酸を 5g(0.08モル )添加し、ボールミルを用いて充分に混合した後、この試料を電気炉を用いて窒 素−水素混合ガス(97:3)気流中(流量:0.1 リットル毎分)で、1300℃、1時 間焼成した。その後室温まで約1時間かけて冷却し、得られた化合物粉体をふる いで分級し100メッシュを通過したものを蛍光体試料1−(1) とした。Next, another type of phosphorescent phosphor used in the display unit 41 will be described. Examples of phosphorescent phosphors represented by MAl 2 O 4 are shown below, in which the kind of metal element (M), the concentration of europium as an activator or the kind and concentration of a co-activator were changed. This will be explained sequentially. First, a phosphorescent phosphor in which strontium is used as the metal element (M) and europium is used as the activator, but no co-activator is used will be described as Example 1. Example 1. Synthesis and Properties of SrAl 2 O 4 : Eu Phosphor Sample 1- (1) Europium oxide (Eu 2 O) was added to europium oxide (Eu 2 O) as an activator in 146.1 g (0.99 mol) of special grade reagent strontium carbonate and 102 g (1 mol) of alumina. 3 ) was added at 1.76 g (0.005 mol), and further, for example, 5 g (0.08 mol) of boric acid was added as a flux, which was thoroughly mixed using a ball mill, and this sample was mixed with a nitrogen-hydrogen mixed gas using an electric furnace. Firing was performed at 1300 ° C. for 1 hour in a (97: 3) air flow (flow rate: 0.1 liter per minute). Then, the mixture was cooled to room temperature for about 1 hour, and the obtained compound powder was sieved and classified to pass through 100 mesh to obtain phosphor sample 1- (1).
【0025】 図2には、合成された蛍光体の結晶構造をXRD(X線回折)により解析した 結果を示した。回折ピークの特性から得られた蛍光体はSrAl2 O4 のスピネ ル構造を有することが明かとなった。 図3には本蛍光体の励起スペクトル及び刺激停止後の残光の発光スペクトルを 示した。FIG. 2 shows the result of analyzing the crystal structure of the synthesized phosphor by XRD (X-ray diffraction). It was revealed that the phosphor obtained from the characteristics of the diffraction peak has the spinel structure of SrAl 2 O 4 . FIG. 3 shows the excitation spectrum of this phosphor and the emission spectrum of the afterglow after the stimulus was stopped.
【0026】 図から、発光スペクトルのピーク波長が約520nmの緑色の発光であること が明らかとなった。 次にこのSrAl2 O4 :Eu蛍光体の残光特性を市販品で緑色に発光するZ nS:Cu蓄光性蛍光体(根本特殊化学(株)製:品名GSS,発光ピーク波長 :530nm)の残光特性と比較して測定した結果を、図4および表2に示した 。From the figure, it became clear that the peak wavelength of the emission spectrum was green emission with a wavelength of about 520 nm. Next, the afterglow characteristics of this SrAl 2 O 4 : Eu phosphor were measured using a commercially available ZnS: Cu phosphorescent phosphor (product name GSS manufactured by Nemoto Special Chemical Co., Ltd., product name GSS, emission peak wavelength: 530 nm). The results measured by comparison with the afterglow characteristics are shown in FIG. 4 and Table 2.
【0027】 残光特性の測定は、蛍光体粉末0.05gを内径8mmのアルミ製試料皿に秤 り取り(試料厚さ:0.1g/cm2 )、約15時間暗中に保管して残光を消去 した後、D65標準光源により200 ルックスの明るさで10分間刺激し、その後の 残光を光電子増倍管を用いた輝度測定装置で計測したものである。 図4から明らかなように、本考案によるSrAl2 O4 :Eu蛍光体の残光は 極めて大きくその減衰もゆるやかであり,経過時間とともにZnS:Cu蓄光性 蛍光体との残光強度差が大きくなることが分かる。また図中に、肉眼で充分に認 識可能な発光強度のレベル(約0.3mCd/m2 の輝度に相当)を破線で示し たが、このSrAl2 O4 :Eu蛍光体の残光特性から約24時間後でもその発 光が認識可能であると推定される。実際に刺激後15時間経過したこのSrAl 2 O4 :Eu蛍光体を肉眼で観察したところその残光を充分に確認することがで きた。To measure the afterglow characteristics, 0.05 g of the phosphor powder was weighed in an aluminum sample pan with an inner diameter of 8 mm (sample thickness: 0.1 g / cm 2), and stored in the dark for about 15 hours, and the afterglow was measured. After deleting, D65It was stimulated with a standard light source at a brightness of 200 lux for 10 minutes, and the afterglow after that was measured with a luminance measuring device using a photomultiplier tube. As is clear from FIG. 4, SrAl according to the present invention2 OFour It can be seen that the afterglow of the: Eu phosphor is extremely large and the attenuation thereof is gentle, and the afterglow intensity difference with the ZnS: Cu phosphorescent phosphor increases with the passage of time. Also, in the figure, the level of emission intensity (corresponding to a brightness of about 0.3 mCd / m2) which is sufficiently perceptible to the naked eye is shown by a broken line.2 OFour It is estimated from the afterglow characteristics of the Eu phosphor that the emission can be recognized even after about 24 hours. This SrAl that has actually passed 15 hours after stimulation 2 OFour : When the Eu phosphor was observed with the naked eye, its afterglow could be sufficiently confirmed.
【0028】 また表2中の試料1−(1) には、刺激停止後10分、30分および100分後 の残光強度をZnS:Cu蓄光性蛍光体の強度に対する相対値で示した。この表 から本考案によるSrAl2 O4 :Eu蛍光体の残光輝度は10分後でZnS: Cu蓄光性蛍光体の2.9 倍であり100分後では17倍であることが分かる。 さらに本考案によるSrAl2 O4 :Eu蛍光体を光刺激した際の室温から2 50℃までの熱発光特性(グローカーブ)をTLDリーダー(KYOKKO TLD-2000 システム)を用いて調査した結果を図5に示した。図から本蛍光体の熱発光は約 40℃、90℃、130℃の3つのグローピークからなり約130℃のピークが メイングローピークであることが分かる。図中の破線で示したZnS:Cu蓄光 性蛍光体のメイングローピークが約40℃であることに照らして、本考案による SrAl2 O4 :Eu蛍光体の50℃以上の高温に相当する深い捕獲準位が残光 の時定数を大きくし、長時間にわたる蓄光特性に寄与していると考えられる。Further, in Sample 1- (1) in Table 2, the afterglow intensity 10 minutes, 30 minutes and 100 minutes after the stimulation was stopped was shown as a relative value with respect to the intensity of the ZnS: Cu phosphorescent phosphor. From this table, it can be seen that the afterglow brightness of the SrAl 2 O 4 : Eu phosphor according to the present invention is 2.9 times that of the ZnS: Cu phosphorescent phosphor after 10 minutes and 17 times after 100 minutes. Furthermore, the photoluminescence characteristics (glow curve) from room temperature to 250 ° C when the SrAl 2 O 4 : Eu phosphor according to the present invention was photostimulated were investigated using a TLD reader (KYOKKO TLD-2000 system). 5 shows. From the figure, it can be seen that the thermoluminescence of the present phosphor comprises three glow peaks of about 40 ° C, 90 ° C, and 130 ° C, and the peak of about 130 ° C is the main glow peak. In light of the fact that the main glow peak of the ZnS: Cu phosphorescent phosphor shown by the broken line in the figure is about 40 ° C, the deepness corresponding to the high temperature of 50 ° C or more of the SrAl 2 O 4 : Eu phosphor according to the present invention is high. It is considered that the trap levels increase the afterglow time constant and contribute to the long-term light storage characteristics.
【0029】 試料1−(2) 〜(7) 次に前述と同様の方法で、ユウロピウムの濃度を変化させた表1で表した配合 比のSrAl2 O4 :Eu蛍光体試料(試料1−(2) 〜(7) )を調整した。Samples 1- (2) to (7) Next, in the same manner as described above, the SrAl 2 O 4 : Eu phosphor sample having the compounding ratio shown in Table 1 in which the concentration of europium was changed (Sample 1- (2) to (7)) were adjusted.
【0030】[0030]
【表1】 [Table 1]
【0031】 この試料1−(2) 〜(7) の残光特性を調査した結果を、1−(1) の残光特性を 調査した結果と共に、表2中に示した。 この表2から、Euの添加量が0.0025〜0.05モルの範囲であると、 10分後の輝度を含めてZnS:Cu蓄光性蛍光体よりも残光特性に優れている ことがわかる。ただEuの添加量が0.00001モルの場合、あるいは0.1 モルの場合であっても、刺激停止後30分以上経過することによって、ZnS: Cu蓄光性蛍光体よりも大きい輝度を有するようになることもわかる。The results of examining the afterglow characteristics of Samples 1- (2) to (7) are shown in Table 2 together with the results of examining the afterglow characteristics of 1- (1). From Table 2, it can be seen that when the amount of Eu added is in the range of 0.0025 to 0.05 mol, the afterglow property is superior to that of the ZnS: Cu phosphorescent phosphor including the brightness after 10 minutes. Recognize. However, even if the amount of Eu added is 0.00001 mol or 0.1 mol, it has a brightness higher than that of the ZnS: Cu phosphorescent phosphor by the lapse of 30 minutes or more after the stimulation is stopped. I also know that.
【0032】 またEuが高価であることから、経済性及び濃度クエンチングによる残光特性 の低下を考慮すると、Euを0.1モル(10モル%)以上にすることに余り意 味がないこととなる。逆に、残光特性から判断すると、Euが0.00001モ ル(0.001モル%)から0.00005モル(0.005モル%)の間では 、10分後輝度でZnS:Cu蓄光性蛍光体よりも輝度で劣るものの、刺激停止 後30分以上経過することによって、ZnS:Cu蓄光性蛍光体よりも大きい輝 度が得られることから、賦活剤として用いるEuの添加効果が明らかである。Further, since Eu is expensive, considering economical efficiency and deterioration of afterglow characteristics due to concentration quenching, it is not so meaningful to set Eu to 0.1 mol (10 mol%) or more. Becomes On the contrary, judging from the afterglow characteristics, when Eu is between 0.00001 mol (0.001 mol%) and 0.00005 mol (0.005 mol%), the ZnS: Cu phosphorescent property is observed after 10 minutes of luminance. Although the brightness is inferior to that of the phosphor, a brightness higher than that of the ZnS: Cu phosphorescent phosphor is obtained 30 minutes or more after the stimulus is stopped. Therefore, the effect of adding Eu used as an activator is clear. .
【0033】 更に、SrAl2 O4 :Eu蛍光体は酸化物系であることから、従来の硫化物 系蓄光性蛍光体に比べて化学的にも安定であり、かつ耐光性に優れるものである (表24及び25参照)。Further, since the SrAl 2 O 4 : Eu phosphor is an oxide type, it is chemically stable and excellent in light resistance as compared with the conventional sulfide type phosphorescent phosphor. (See Tables 24 and 25).
【0034】[0034]
【表2】 [Table 2]
【0035】 次に、金属元素(M)としてストロンチウムを用い、賦活剤としてユウロピウ ムを用い、更に共賦活剤としてジスプロシウムを用いた場合の蓄光性蛍光体につ いて、実施例2として説明する。 実施例2.SrAl2 O4 :Eu、Dy蛍光体の合成とその特性 試料2−(1) 試薬特級の炭酸ストロンチウム144.6 g(0.98モル)およびアルミナ102 g( 1モル)に賦活剤としてユウロピウムを酸化ユウロピウム(Eu2 O3)で1.76g (0 .005モル)、更に共賦活剤としてジスプロシウムを酸化ジスプロシウム(D y2 O3)で1.87g(0.005 モル)添加し、更にフラックスとしてたとえば硼酸を 5 g(0.08モル)添加し、ボールミルを用いて充分に混合した後、この試料を電 気炉を用いて窒素−水素混合ガス(97:3)気流中(流量:0.1リットル毎分) で、1300℃、1時間焼成した。その後室温まで約1時間かけて冷却し、得られた 化合物粉体をふるいで分級し100メッシュを通過したものを蛍光体試料2−(1 ) とした。Next, a phosphorescent phosphor using strontium as the metal element (M), europium as the activator, and dysprosium as the coactivator will be described as Example 2. Example 2. Synthesis of SrAl 2 O 4 : Eu, Dy Phosphor and Its Properties Sample 2- (1) Strontium carbonate 144.6 g (0.98 mol) of reagent grade and europium oxide (Eu) as an activator were added to 102 g (1 mol) of alumina. 2 O 3 ), 1.76 g (0.005 mol), dysprosium oxide (D y 2 O 3 ) 1.87 g (0.005 mol) as a co-activator, and 5 g (0.08 mol) boric acid as a flux. Mol) and thoroughly mixed using a ball mill, and then this sample was heated to 1300 ° C in a nitrogen-hydrogen mixed gas (97: 3) stream (flow rate: 0.1 liter per minute) using an electric furnace. It was baked for 1 hour. Then, the mixture was cooled to room temperature for about 1 hour, and the obtained compound powder was classified by sieving and passed through 100 mesh to obtain a phosphor sample 2- (1).
【0036】 この蛍光体の残光特性を前述と同様の方法で調査した結果を図6および表4の 試料2−(1) に示した。 図6から明らかなように、本考案によるSrAl2 O4 :Eu,Dy蛍光体の 残光輝度、特にその残光初期時の輝度はZnS:Cu蓄光性蛍光体と比較して極 めて高く、またその減衰の時定数も大きいことから、画期的な高輝度蓄光性蛍光 体であることが分かる。図中に示した視認可能な残光強度レベルとこのSrAl 2 O4 :Eu,Dy蛍光体の残光特性から約16時間後でもその発光を識別可能 である。The afterglow characteristics of this phosphor were investigated by the same method as described above, and the results are shown in Sample 2- (1) of FIG. 6 and Table 4. As is clear from FIG. 6, SrAl according to the present invention2 OFour : The afterglow brightness of the Eu, Dy phosphors, especially the brightness at the initial stage of the afterglow is extremely high as compared with the ZnS: Cu phosphorescent phosphor, and its decay time constant is also large. It can be seen that it is a high brightness phosphorescent phosphor. The visible afterglow intensity level shown in the figure and this SrAl 2 OFour : It is possible to discriminate the emission even after about 16 hours from the afterglow characteristics of the Eu and Dy phosphors.
【0037】 表4には、刺激後10分、30分、100分後の残光強度をZnS:Cu蓄光 性蛍光体の強度に対する相対値で示しているが、表から本考案によるSrAl2 O4 :Eu,Dy蛍光体の残光輝度は10分後でZnS:Cu蓄光性蛍光体の12 .5倍であり100分後では37倍であることが分かる。 さらに本考案によるSrAl2 O4 :Eu,Dy蛍光体を光刺激した際の室温 から250℃までの熱発光特性(グローカーブ)を調査した結果を図7に示した 。図7および図5から、共賦活剤として添加したDyの作用により熱発光のメイ ングローピーク温度が130℃から90℃に変化したことが分かる。この90℃ の温度に相当する捕獲準位からの大きな発光が、SrAl2 O4 :Eu蛍光体と 比較して、その残光初期時に高い輝度を示す原因と考えられる。In Table 4, the afterglow intensity after 10, 30, and 100 minutes after stimulation is shown as a relative value with respect to the intensity of the ZnS: Cu phosphorescent phosphor. From the table, SrAl 2 O according to the present invention is shown. It can be seen that the afterglow brightness of the 4 : Eu, Dy phosphor is 12.5 times that of the ZnS: Cu phosphorescent phosphor after 10 minutes and 37 times after 100 minutes. Further, FIG. 7 shows the results of investigation of the thermoluminescence property (glow curve) from room temperature to 250 ° C. when the SrAl 2 O 4 : Eu, Dy phosphor according to the present invention was photostimulated. From FIG. 7 and FIG. 5, it can be seen that the main glow peak temperature of thermoluminescence changed from 130 ° C. to 90 ° C. by the action of Dy added as a co-activator. The large emission from the trap level corresponding to the temperature of 90 ° C. is considered to be the cause of exhibiting higher brightness at the initial stage of afterglow as compared with the SrAl 2 O 4 : Eu phosphor.
【0038】 試料2−(2) 〜(7) 次に前述と同様の方法で、ジスプロシウムの濃度を変化させた表3で表した配 合比のSrAl2 O4 :Eu,Dy蛍光体試料(試料2−(2) 〜(7) )を調整し た。Samples 2- (2) to (7) Next, in the same manner as described above, the SrAl 2 O 4 : Eu, Dy phosphor sample ((SrAl 2 O 4 : Eu, Dy phosphor sample having the composition ratio shown in Table 3 in which the concentration of dysprosium was changed ( Samples 2- (2) to (7)) were prepared.
【0039】[0039]
【表3】 [Table 3]
【0040】 この試料2−(2) 〜(7) の残光特性を調査した結果を、2−(1) の残光特性を 調査した結果と共に、表4に示した。 この表4から、共賦活剤としてのDyの添加量は、10分後輝度を含めてZn S:Cu蓄光性蛍光体よりもはるかに優れていることを基準とすると、0.00 25〜0.05モルが最適であることがわかる。ただDyの添加量が0.000 01モルの場合であっても、刺激停止後30分以上経過することによって、Zn S:Cu蓄光性蛍光体よりも大きい輝度を有するようになることから、賦活剤及 び共賦活剤として用いたEu及びDyの添加効果が明らかである。またDyが高 価であることから、経済性及び濃度クエンチングによる残光特性の低下を考慮す ると、Dyを0.1モル(10モル%)以上にすることに余り意味がないことと なる。The results of examining the afterglow characteristics of Samples 2- (2) to (7) are shown in Table 4 together with the results of examining the afterglow characteristics of 2- (1). From Table 4, 0.0025 to 0 based on the fact that the amount of Dy added as a co-activator is far superior to the ZnS: Cu phosphorescent phosphor including the brightness after 10 minutes. It can be seen that 0.05 mol is optimum. However, even if the amount of Dy added is 0.00001 mol, it becomes more bright than that of the ZnS: Cu phosphorescent phosphor when 30 minutes or more has elapsed after the stimulation was stopped. The effect of adding Eu and Dy used as agents and co-activators is clear. Moreover, since Dy is expensive, considering economic efficiency and deterioration of afterglow characteristics due to concentration quenching, it is meaningless to set Dy to 0.1 mol (10 mol%) or more. Become.
【0041】 なお、SrAl2 O4 :Eu、Dy蛍光体は酸化物系であることから、従来の 硫化物系蓄光性蛍光体に比べて化学的にも安定であり、かつ耐光性に優れるもの である(表24及び25参照)。Since the SrAl 2 O 4 : Eu, Dy phosphor is an oxide type, it is chemically stable and excellent in light resistance as compared with the conventional sulfide type phosphorescent phosphor. (See Tables 24 and 25).
【0042】[0042]
【表4】 [Table 4]
【0043】 次に、金属元素(M)としてストロンチウムを用い、賦活剤としてユウロピウ ムを用い、更に共賦活剤としてネオジウムを用いた場合の蓄光性蛍光体について 、実施例3として説明する。 実施例3.SrAl2 O4 :Eu、Nd蛍光体の合成とその特性 試料3−(1) 〜(7) 前述と同様の方法で、ネオジウムの濃度を変化させた表5で示した配合比のS rAl2 O4 :Eu、Nd系蛍光体試料(試料3−(1) 〜(7) )を調整した。Next, a phosphorescent phosphor using strontium as the metal element (M), europium as the activator, and neodymium as the coactivator will be described as Example 3. Example 3. Synthesis of SrAl 2 O 4 : Eu, Nd Phosphor and Its Properties Sample 3- (1) to (7) SrAl 2 of the compounding ratio shown in Table 5 in which the concentration of neodymium was changed by the same method as described above. O 4 : Eu, Nd-based phosphor samples (Samples 3- (1) to (7)) were prepared.
【0044】[0044]
【表5】 [Table 5]
【0045】 これらの試料3−(1) 〜(7) の残光特性を調査した結果を、表6に示した。Table 6 shows the results of investigating the afterglow characteristics of these samples 3- (1) to (7).
【0046】[0046]
【表6】 [Table 6]
【0047】 この表6から、共賦活剤としてのNdの添加量が0.0025〜0.10モル の範囲であると、10分後の輝度を含めてZnS:Cu蓄光性蛍光体よりも残光 特性に優れていることがわかる。ただNdの添加量が0.00001モルの場合 であっても、刺激停止後60分程度を経過することによって、ZnS:Cu蓄光 性蛍光体よりも大きい輝度を有するようになることから、賦活剤及び共賦活剤と して用いたEu及びNdの添加効果が明らかである。またNdが高価であること から、経済性及び濃度クエンチングによる残光特性の低下を考慮すると、Ndを 0.1モル(10モル%)以上にすることに余り意味がないこととなる。From Table 6, when the amount of Nd added as the co-activator is in the range of 0.0025 to 0.10 mol, the amount of Nd remaining after 10 minutes is higher than that of the ZnS: Cu phosphorescent phosphor. It can be seen that it has excellent light characteristics. Even when the amount of Nd added is 0.00001 mol, the activator has a brightness higher than that of the ZnS: Cu phosphorescent phosphor 60 minutes after the stimulation is stopped. Also, the effect of adding Eu and Nd used as co-activators is clear. Further, since Nd is expensive, it is meaningless to set Nd to 0.1 mol (10 mol%) or more in consideration of economy and deterioration of afterglow characteristics due to concentration quenching.
【0048】 なお、SrAl2 O4 :Eu、Nd蛍光体は酸化物系であることから、従来の 硫化物系蓄光性蛍光体に比べて化学的にも安定であり、かつ耐光性に優れるもの である(表24及び25参照)。 さらに本考案によるSrAl2 O4 :Eu、Nd蛍光体を光刺激した際の室温 から250℃までの熱発光特性(グローカーブ)を、試料3−(4) について調査 した結果を図8に示した。図から共賦活剤としてNdを添加した蛍光体の熱発光 のメイングローピーク温度は約50℃であることが分かる。Since the SrAl 2 O 4 : Eu, Nd phosphor is an oxide type, it is chemically stable and excellent in light resistance as compared with the conventional sulfide type phosphorescent phosphor. (See Tables 24 and 25). Further, the thermoluminescence characteristics (glow curve) from room temperature to 250 ° C. when photostimulating the SrAl 2 O 4 : Eu, Nd phosphor according to the present invention was investigated for Sample 3- (4), and the results are shown in FIG. It was From the figure, it can be seen that the main glow peak temperature of thermoluminescence of the phosphor to which Nd is added as a co-activator is about 50 ° C.
【0049】 次に、金属元素(M)としてストロンチウムを用い、賦活剤としてユウロピウ ムを用い、更に共賦活剤として、ランタン、セリウム、プラセオジム、サマリウ ム、ガドリニウム、テルビウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテル ビウム、ルテチウム、マンガン、スズ、ビスマスの元素のいずれかを用いた場合 の蓄光性蛍光体について、実施例4として説明する。Next, strontium is used as the metal element (M), europium is used as the activator, and further lanthanum, cerium, praseodymium, samarium, gadolinium, terbium, holmium, erbium, thulium, and ytterbium are used as co-activators. Example 4 will be described as a phosphorescent phosphor in the case of using any of the elements of bimium, lutetium, manganese, tin, and bismuth.
【0050】 またここで、賦活剤及び各共賦活剤については、ユーロピウム及びネオジウム あるいはジスプロシウムを用いた場合の例から、金属元素(M)に対して各々0 .005モル程度添加した場合に高い残光輝度が得られることを考慮して、賦活 剤のEu濃度0.5 モル%(0.005モル)、共賦活剤の濃度0.5 モル%(0. 005モル)の試料についてのみ例示した。 実施例4.SrAl2 O4 :Eu系蛍光体におけるその他の共賦活剤の効果 既述の方法で、共賦活剤としてランタン、セリウム、プラセオジム、サマリウ ム、ガドリニウム、テルビウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテル ビウム、ルテチウム、マンガン、スズ、ビスマスを添加した蛍光体試料について その残光特性を調査した結果を表7に示した。Here, regarding the activator and each co-activator, from the example in the case of using europium, neodymium, or dysprosium, the activator and the co-activator are each 0. Considering that high afterglow brightness can be obtained when about 005 mol is added, the Eu concentration of the activator is 0.5 mol% (0.005 mol) and the concentration of the coactivator is 0.5 mol% (0.005 mol). Only the sample is illustrated. Example 4. Effect of Other Co-Activator on SrAl 2 O 4 : Eu-Based Phosphor As described above, lanthanum, cerium, praseodymium, samarium, gadolinium, terbium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium as a co-activator. Table 7 shows the results of investigating the afterglow characteristics of phosphor samples to which manganese, tin, and bismuth were added.
【0051】 この表7から明らかなように、標準として用いた市販のZnS:Cu蛍光体の 残光特性と比較して、いずれのSrAl2 O4 :Eu系蛍光体試料も、刺激停止 後30分乃至100分以上の長時間を経過すると残光特性が向上するので、充分 実用レベルにあることが分かる。 なお、SrAl2 O4 :Eu系蛍光体は酸化物系であることから、従来の硫化 物系蓄光性蛍光体に比べて化学的にも安定であり、かつ耐光性に優れるものであ る(表24及び25参照)。As is clear from Table 7, in comparison with the afterglow characteristics of the commercially available ZnS: Cu phosphor used as a standard, all of the SrAl 2 O 4 : Eu phosphor samples were 30% after the stimulation was stopped. After a long time of 100 minutes to 100 minutes, the afterglow characteristic is improved, and it can be seen that it is at a practical level. Since the SrAl 2 O 4 : Eu-based phosphor is an oxide-based phosphor, it is chemically stable and excellent in light resistance as compared with the conventional sulfide-based phosphorescent phosphor ( See Tables 24 and 25).
【0052】[0052]
【表7】 [Table 7]
【0053】 次に金属元素(M)としてカルシウムを用い、賦活剤としてユウロピウムを用 いるものの、共賦活剤を用いない場合の蓄光性蛍光体、及び金属元素としてカル シウムを用い、賦活剤としてユウロピウムを用い、共賦活剤としてランタン、セ リウム、プラセオジム、ネオジウム、サマリウム、ガドリニウム、テルビウム、 ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチ ウム、、マンガン、スズ、ビスマスからなる群の少なくとも1つの元素を用いた 場合を、実施例5として説明する。 実施例5.CaAl2 O4 :Eu系蓄光性蛍光体の合成とその特性 試薬特級の炭酸カルシウムおよびアルミナに賦活剤としてユウロピウムを酸化 ユウロピウム(Eu2 O3)として加えただけのもの、これに共賦活剤として、ラ ンタン、セリウム、プラセオジム、ネオジウム、サマリウム、ガドリニウム、テ ルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウ ム、ルテチウム、マンガン、スズ、ビスマスの元素のいずれかをそれぞれその酸 化物で添加したものに対して、更にフラックスとしてたとえば硼酸を 5g(0.08 モル)添加し、ボールミルを用いて充分に混合した後、この試料を電気炉を用い て窒素−水素混合ガス(97:3)気流中(流量:0.1リットル毎分)で、1300℃ 、1時間焼成した。その後室温まで約1時間かけて冷却し、得られた化合物粉体 をふるいで分級し100メッシュを通過したものを蛍光体試料5−(1) 〜(42)と した。Next, although calcium is used as a metal element (M) and europium is used as an activator, a phosphorescent phosphor without a co-activator, and calcium as a metal element, and europium as an activator By using at least one element selected from the group consisting of lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, manganese, tin, and bismuth as a coactivator. The case where it is used will be described as Example 5. Example 5. Synthesis of CaAl 2 O 4 : Eu-based phosphorescent phosphors and their characteristics: Europium oxide (Eu 2 O 3 ) as an activator added to special grade calcium carbonate and alumina, as a coactivator. , Lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, manganese, tin, or bismuth, each added with its oxide. On the other hand, 5 g (0.08 mol) of boric acid, for example, was further added as a flux and thoroughly mixed using a ball mill, and then this sample was placed in an electric furnace in a nitrogen-hydrogen mixed gas (97: 3) stream (flow rate: It was calcined at 1300 ° C. for 1 hour. Then, the mixture was cooled to room temperature for about 1 hour, and the obtained compound powder was classified by sieving and passed through 100 mesh to obtain phosphor samples 5- (1) to (42).
【0054】 なおここで得られた試料5−(2) のXRD解析の結果を図9に示した。図から この蛍光体は、単斜晶系のCaAl2 O4 結晶からなることが明らかとなった。 次に、代表例として共賦活剤にネオジウム、サマリウム、ジスプロシウム、ト リウムを用いた試料5−(10)、5−(16)、5−(22)及び5−(28)について、その 熱発光特性(グローカーブ)を調査した結果を図10及び図11に示した。いず れも50℃以上の高温域にグローピークがあることから、これらの蛍光体が長い 残光特性を有することが示唆されている。さらに試料についてその残光の発光ス ペクトルを測定したところ、図12で示したようにいずれの蛍光体もその発光ピ ーク波長は約442nmの青色発光であった。The result of XRD analysis of the sample 5- (2) obtained here is shown in FIG. From the figure, it was revealed that this phosphor was composed of a monoclinic CaAl 2 O 4 crystal. Next, as a representative example, the thermoluminescence of samples 5- (10), 5- (16), 5- (22) and 5- (28) using neodymium, samarium, dysprosium and thorium as co-activators The results of examining the characteristics (glow curve) are shown in FIGS. 10 and 11. Since each of them has a glow peak in a high temperature region of 50 ° C. or higher, it is suggested that these phosphors have long afterglow characteristics. Further, when the emission spectrum of the afterglow of the sample was measured, as shown in FIG. 12, all the phosphors emitted blue light with an emission peak wavelength of about 442 nm.
【0055】 そこで従来から市販されている青色発光の蓄光性蛍光体のCaSrS:Bi( 商品名BA−S:根本特殊化学(株)製 発光波長454nm)を標準としてそ れぞれの残光特性を相対的に比較調査した結果を表8乃至表13に示した。表8 からCaAl2 O4 :Eu蛍光体については、Euが0.005モル(0.5モ ル%)の場合、残光初期時の輝度は低いものの100分後で市販標準品とほぼ同 等に近い輝度が得られるものがあり、更に表9乃至表13に示すように、共賦活 剤を添加することにより大きく増感され、いずれの共賦活剤を用いても充分実用 性の高い蛍光体を得ることができた。特にNd、SmおよびTmについてはその添加効 果が極めて大きく市販品より一桁以上明るい超高輝度の青色発光の蓄光性蛍光体 が得られることが明かであり画期的な蛍光体といえる。図13にはこのNd、Smお よびTmを共賦活することにより得られた高輝度蛍光体の長時間に亘る残光特性を 調査した結果を示した。Therefore, the afterglow characteristics of each of the conventional blue-light-emitting phosphorescent phosphors CaSrS: Bi (trade name BA-S: emission wavelength 454 nm manufactured by Nemoto Special Chemical Co., Ltd.) are used as a standard. Tables 8 to 13 show the results of comparative comparison of the above. From Table 8, for the CaAl 2 O 4 : Eu phosphor, when Eu is 0.005 mol (0.5 mol%), the brightness in the initial afterglow is low, but after 100 minutes, it is almost the same as the commercial standard product. And the like, and as shown in Tables 9 to 13, it is greatly sensitized by adding a co-activator, and any of the co-activators has sufficiently high practical fluorescence. I got a body. Especially for Nd, Sm, and Tm, the effect of addition is extremely large, and it is clear that an ultrahigh-luminance blue-light-emitting phosphorescent phosphor that is more than an order of magnitude brighter than commercial products can be obtained, and it can be said that this is an epoch-making phosphor. FIG. 13 shows the results of investigating the afterglow characteristics of the high-brightness phosphor obtained by co-activating Nd, Sm, and Tm over a long period of time.
【0056】 なお、詳細には金属元素(M)としてカルシウムを用い、賦活剤としてユウロ ピウムを用いるものの、共賦活剤を用いない場合の蓄光性蛍光体として、5−(1 ) 〜(6) に示した蓄光性蛍光体の残光特性について表8に示した。In detail, although calcium is used as the metal element (M) and europium is used as the activator, 5- (1) to (6) are used as the phosphorescent phosphor in the case where the coactivator is not used. Table 8 shows the afterglow characteristics of the phosphorescent phosphor shown in FIG.
【0057】[0057]
【表8】 [Table 8]
【0058】 また金属元素(M)としてカルシウムを用い、賦活剤としてユウロピウムを用 い、共賦活剤としてネオジウムを用いた場合の蓄光性蛍光体として、5−(7) 〜 (12)に示した蓄光性蛍光体の残光特性を表9に示した。In addition, when calcium is used as the metal element (M), europium is used as the activator, and neodymium is used as the co-activator, phosphorescent phosphors shown in 5- (7) to (12) are shown. Table 9 shows the afterglow characteristics of the phosphorescent phosphor.
【0059】[0059]
【表9】 [Table 9]
【0060】 更に金属元素(M)としてカルシウムを用い、賦活剤としてユウロピウムを用 い、共賦活剤としてサマリウムを用いた場合の蓄光性蛍光体として、5−(13)〜 (18)に示した蓄光性蛍光体の残光特性を表10に示した。Furthermore, calcium is used as the metal element (M), europium is used as the activator, and samarium is used as the co-activator, as the phosphorescent phosphors shown in 5- (13) to (18). Table 10 shows the afterglow characteristics of the phosphorescent phosphor.
【0061】[0061]
【表10】 [Table 10]
【0062】 また金属元素(M)としてカルシウムを用い、賦活剤としてユウロピウムを用 い、共賦活剤としてジスプロシウムを用いた場合の蓄光性蛍光体として、5−(1 9)〜(24)に示した蓄光性蛍光体の残光特性を表11に示した。In addition, when calcium is used as the metal element (M), europium is used as the activator, and dysprosium is used as the coactivator, phosphorescent phosphors shown in 5- (19) to (24) are shown. Table 11 shows the afterglow characteristics of the phosphorescent phosphors.
【0063】[0063]
【表11】 [Table 11]
【0064】 また金属元素(M)としてカルシウムを用い、賦活剤としてユウロピウムを用 い、共賦活剤としてツリウムを用いた場合の蓄光性蛍光体として、5−(25)〜(3 0)に示した蓄光性蛍光体の残光特性を表12に示した。When calcium is used as the metal element (M), europium is used as the activator, and thulium is used as the co-activator, 5- (25) to (30) are shown as phosphorescent phosphors. Table 12 shows the afterglow characteristics of the phosphorescent phosphors.
【0065】[0065]
【表12】 [Table 12]
【0066】 なお金属元素(M)としてカルシウムを用い、賦活剤としてユウロピウムを用 い、共賦活剤としてランタン、セリウム、プラセオジム、ガドリニウム、テルビ ウム、ホルミウム、エルビウム、イッテルビウム、ルテチウム、マンガン、スズ 、ビスマスの元素のいずれかを用いた場合の蓄光性蛍光体として、5−(31)〜(4 2)に示した蓄光性蛍光体の残光特性をまとめて表13に示した。Calcium is used as the metal element (M), europium is used as the activator, and lanthanum, cerium, praseodymium, gadolinium, terbium, holmium, erbium, ytterbium, lutetium, manganese, tin, and bismuth are used as coactivators. Table 13 collectively shows the afterglow characteristics of the phosphorescent phosphors shown in 5- (31) to (42) as the phosphorescent phosphors when any of the above elements was used.
【0067】 なおこの5−(31)〜(42)に示した蓄光性蛍光体では、賦活剤としてのユーロピ ウム及び他の共賦活剤は共に、0.5 モル%づつ添加したものである。In the phosphorescent phosphors shown in 5- (31) to (42), 0.5 mol% each of europium as an activator and another co-activator was added.
【0068】[0068]
【表13】 [Table 13]
【0069】 次に金属元素(M)としてカルシウムを用い、賦活剤としてユウロピウムを用 い、共賦活剤としてネオジウムを用いるものの、同時に他の共賦活剤も添加した 場合を実施例6として説明する。 実施例6.CaAl2 O4 :Eu,Nd系蓄光性蛍光体の合成とその特性 試薬特級の炭酸カルシウムおよびアルミナに賦活剤としてユウロピウムを酸化 ユウロピウム(Eu2 O3)として加え、これに共賦活剤としてネオジウムを加え たもの、及び、更に他の共賦活剤として、ネオジウム以外のランタン、セリウム 、プラセオジム、サマリウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホ ルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、マンガン、ス ズ、ビスマスの元素のいずれかをそれぞれその酸化物で添加したものに、フラッ クスとしてたとえば硼酸を 5g(0.08モル)添加し、ボールミルを用いて充分に 混合した後、この試料を電気炉を用いて窒素−水素混合ガス(97:3)気流中(流 量:0.1リットル毎分)で、1300℃、1時間焼成した。その後室温まで約1時 間かけて冷却し、得られた化合物粉体をふるいで分級し100メッシュを通過し たものを蛍光体試料6−(1) 〜(43)とした。Next, a case will be described as Example 6 in which calcium is used as the metal element (M), europium is used as the activator, and neodymium is used as the co-activator, but other co-activators are also added at the same time. Example 6. CaAl 2 O 4: Eu, adding europium as Nd-based phosphorescent phosphors synthesized with activator to its characteristics reagent grade calcium carbonate and alumina as europium oxide (Eu 2 O 3), neodymium thereto as a co-activator In addition to, and as other co-activators, elements other than neodymium such as lanthanum, cerium, praseodymium, samarium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, manganese, soot, and bismuth. 5 g (0.08 mol) of boric acid, for example, was added as a flux to each of these oxides added, and thoroughly mixed using a ball mill, and this sample was mixed with a nitrogen-hydrogen mixture using an electric furnace. 1300 ℃ in a gas (97: 3) stream (flow rate: 0.1 liters per minute) It was baked for one hour. Then, the mixture was cooled to room temperature for about 1 hour, and the obtained compound powder was classified by sieving and passed through 100 mesh to obtain phosphor samples 6- (1) to (43).
【0070】 ここでは、まず最初に、Eu:0.5 モル%、Nd:0.5 モル%、他の共賦活剤 :0.5 モル%として、各種蛍光体試料を調整して、10分後輝度、30分後輝度及び 100 分後輝度を測定した。その結果を、6−(1) 〜(15)として、表14に示す。Here, first, various phosphor samples were prepared with Eu: 0.5 mol%, Nd: 0.5 mol%, and other co-activator: 0.5 mol%, and after 10 minutes the luminance and after 30 minutes The brightness and the brightness after 100 minutes were measured. The results are shown in Table 14 as 6- (1) to (15).
【0071】[0071]
【表14】 [Table 14]
【0072】 この測定結果から、ネオジウムと共に添加する共賦活剤の中で、残光輝度が特 に優れるものとしては、ランタン、ジスプロシウム、ガドリニウム、ホルミウム 、エルビウム等であることが確認された。 そこで次に、Eu:0.5 モル%、Nd:0.5 モル%とした上で、ランタンの濃 度を、0.1 モル%から10モル%に変えて実験を行った。その結果を、6−(16)〜 (21)として、表15に示す。From these measurement results, among the coactivators added together with neodymium, it was confirmed that lanthanum, dysprosium, gadolinium, holmium, erbium, and the like had particularly excellent afterglow brightness. Therefore, next, an experiment was conducted by changing the concentration of lanthanum from 0.1 mol% to 10 mol% after setting Eu: 0.5 mol% and Nd: 0.5 mol%. The results are shown in Table 15 as 6- (16) to (21).
【0073】[0073]
【表15】 [Table 15]
【0074】 Eu:0.5 モル%、Nd:0.5 モル%とした上で、ジスプロシウムの濃度を、 0.1 モル%から10モル%に変えて実験を行った。その結果を、6−(22)〜(27)と して、表16に示す。An experiment was conducted by changing the concentration of dysprosium from 0.1 mol% to 10 mol% after setting Eu: 0.5 mol% and Nd: 0.5 mol%. The results are shown in Table 16 as 6- (22) to (27).
【0075】[0075]
【表16】 [Table 16]
【0076】 Eu:0.5 モル%、Nd:0.5 モル%とした上で、ガドリニウムの濃度を、0. 1 モル%から10モル%に変えて実験を行った。その結果を、6−(28)〜(32)とし て、表17に示す。An experiment was conducted by changing the concentration of gadolinium from 0.1 mol% to 10 mol% after setting Eu: 0.5 mol% and Nd: 0.5 mol%. The results are shown in Table 17 as 6- (28) to (32).
【0077】[0077]
【表17】 [Table 17]
【0078】 Eu:0.5 モル%、Nd:0.5 モル%とした上で、ホルミウムの濃度を、0.1 モル%から10モル%に変えて実験を行った。その結果を、6−(33)〜(37)として 、表18に示す。An experiment was conducted by changing the concentration of holmium from 0.1 mol% to 10 mol% after setting Eu: 0.5 mol% and Nd: 0.5 mol%. The results are shown in Table 18 as 6- (33) to (37).
【0079】[0079]
【表18】 [Table 18]
【0080】 Eu:0.5 モル%、Nd:0.5 モル%とした上で、エルビウムの濃度を、0.1 モル%から 5モル%に変えて実験を行った。その結果を、6−(38)〜(43)として 、表19に示す。Experiments were carried out by changing the concentration of erbium from 0.1 mol% to 5 mol% after setting Eu: 0.5 mol% and Nd: 0.5 mol%. The results are shown in Table 19 as 6- (38) to (43).
【0081】[0081]
【表19】 [Table 19]
【0082】 このような測定結果から、共賦活剤を複数種混合すると、残光輝度が向上する ものがあることが確認された。また更に、その場合、Eu:0.5 モル%、Nd: 0.5 モル%とした上で、他の共賦活剤も0.5 モル%程度添加した場合が、最も優 れた残光特性を示すことも確認された。 次に金属元素(M)としてバリウムを用い、賦活剤としてユウロピウムを用い 、更に共賦活剤としてネオジウムあるいはサマリウムを用いた場合の蓄光性蛍光 体について、実施例7として説明する。 実施例7.BaAl2 O4 :Eu系蛍光体 ここでは、Euを0.5 モル%添加した上で、更にNdあるいはSmを各々0.5 モル%添加したものを、7−(1) ,(2) として示す。From these measurement results, it was confirmed that when a plurality of types of co-activators were mixed, the afterglow brightness was improved. Furthermore, in that case, it was also confirmed that the best afterglow characteristics were exhibited when Eu: 0.5 mol% and Nd: 0.5 mol% and other co-activators were also added at about 0.5 mol%. It was Next, a phosphorescent phosphor using barium as the metal element (M), europium as the activator, and neodymium or samarium as the coactivator will be described as Example 7. Example 7. BaAl 2 O 4 : Eu-based phosphor Here, 7- (1) and 7- (2) are obtained by adding 0.5 mol% of Eu and further adding 0.5 mol% of Nd or Sm, respectively.
【0083】 また図14には本蛍光体のうち、共賦活剤としてネオジウムを用いたものの、 励起スペクトル及び刺激停止後30分を経過した後の残光の発光スペクトルを示 した。 更に図15には、共賦活剤としてサマリウムを用いたものの、励起スペクトル 及び刺激停止後30分を経過した後の残光の発光スペクトルを示した。FIG. 14 shows the excitation spectrum and the afterglow emission spectrum after 30 minutes from the termination of stimulation, when neodymium was used as a co-activator in the present phosphor. Further, FIG. 15 shows the excitation spectrum and the afterglow emission spectrum after 30 minutes from the stimulus stop when samarium was used as a co-activator.
【0084】 発光スペクトルのピーク波長はいずれも約500nmで緑色の発光であること から、表20には、その残光特性を市販品で緑色に発光するZnS:Cu蓄光性 蛍光体(根本特殊化学(株)製:品名GSS,発光ピーク波長:530nm)と 比較して、刺激停止後10分、30分および100分後の残光強度を相対値で示 した。Since the peak wavelengths of the emission spectra are all about 500 nm and green light is emitted, Table 20 shows that the ZnS: Cu phosphorescent phosphor (Numoto Special Chemicals) whose afterglow characteristics are commercially available and emits green light. (Manufactured by Co., Ltd .: product name GSS, emission peak wavelength: 530 nm), and the afterglow intensity 10 minutes, 30 minutes, and 100 minutes after the stimulation was stopped was shown as a relative value.
【0085】[0085]
【表20】 [Table 20]
【0086】 この表20から、BaAl2 O4 :Eu,NdはZnS:Cu蓄光性蛍光体よ りも刺激停止後30分程度は残光輝度に優れていることがわかる。またBaAl 2 O4 :Eu,SmはZnS:Cu蓄光性蛍光体よりも若干残光輝度が劣る結果 が得られた。しかしながらEuあるいは他の共賦活剤を添加せず、BaAl2 O 4 結晶のみで実験した結果、蛍光及び残光がまったく認められないことが確認さ れているので、Eu及びNdあるいはSm添加による賦活効果が得られることは 明らかである。From this Table 20, BaAl2 OFour It can be seen that: Eu and Nd are superior to the ZnS: Cu phosphorescent phosphor in the afterglow brightness for about 30 minutes after the stimulation is stopped. Also BaAl 2 OFour : Eu and Sm were slightly inferior in afterglow brightness to the ZnS: Cu phosphorescent phosphor. However, without adding Eu or other co-activator, BaAl2 O Four As a result of an experiment conducted only with crystals, it was confirmed that fluorescence and afterglow were not observed at all, so it is clear that the activation effect can be obtained by adding Eu and Nd or Sm.
【0087】 なお、BaAl2 O4 :Eu系蛍光体は酸化物系であることから、従来の硫化 物系蓄光性蛍光体に比べて化学的にも安定であり、かつ耐光性に優れるものであ る(表24及び25参照)。 次に金属元素(M)として、カルシウムとストロンチウムとの混合物を用いた 場合について、実施例8として説明する。 実施例8.SrX Ca1-X Al2 O4 系蓄光性蛍光体の合成とその特性 試薬特級の炭酸ストロンチウムと炭酸カルシウムをそれぞれ比率を変えて調合 しその試料にアルミナを加え、さらに賦活剤としてユウロピウムを、共賦活剤と してランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジウム、サマリウム、ガドリニウ ム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテ ルビウム、ルテチウム、マンガン、スズ、ビスマスのいずれかの元素を添加した ものに、フラックスとして例えば硼酸を 5g(0.08 モル)添加し、既述の方法に よりでSrX Ca1-X Al2 O4 系蛍光体試料を合成した。Since the BaAl 2 O 4 : Eu phosphor is an oxide phosphor, it is chemically stable and excellent in light resistance as compared with the conventional sulfide phosphorescent phosphor. Yes (see Tables 24 and 25). Next, a case where a mixture of calcium and strontium is used as the metal element (M) will be described as Example 8. Example 8. Synthesis and characteristics of Sr X Ca 1-X Al 2 O 4 -based phosphorescent phosphors Special grade reagent strontium carbonate and calcium carbonate were mixed at different ratios, alumina was added to the sample, and europium was added as an activator. As a co-activator, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, manganese, tin, or bismuth was added. For example, 5 g (0.08 mol) of boric acid was added as a flux, and a Sr X Ca 1-X Al 2 O 4 -based phosphor sample was synthesized by the method described above.
【0088】 得られた蛍光体の代表特性としてSr0.5 Ca0.5 Al2 O4 :Eu,Dy蛍 光体(Eu0.5モル%、Dy0.5モル%添加)の残光の発光スペクトルを調 査した結果を図16に示した。図からSrの一部がCaに置換されるとその発光 スペクトルは短波長側にシフトし、SrAl2 O4 系蛍光体による発光とCaA l2 O4 系蛍光体の発光の中間色の残光を得られることが明かとなった。As a typical characteristic of the obtained phosphor, the emission spectrum of the afterglow of the Sr 0.5 Ca 0.5 Al 2 O 4 : Eu, Dy phosphor (Eu 0.5 mol% and Dy 0.5 mol% added) was examined. The results obtained are shown in FIG. From the figure, when a part of Sr is replaced by Ca, the emission spectrum shifts to the short wavelength side, and the afterglow of the intermediate color between the emission by the SrAl 2 O 4 -based phosphor and the emission by the CaA 1 2 O 4 -based phosphor is generated. It became clear that we could get it.
【0089】 次に賦活剤および共賦活剤としてEuおよびDyをそれぞれ0.5モル%添加 したSrx Ca1-x Al2 O4 系蛍光体試料の残光特性を調査した結果を図17 に示した。 この図17からいずれの蛍光体についても図中の破線で示した市販標準品と比 較して同等以上の優れた残光特性を有する実用性の高い蓄光性蛍光体が得られる ことが分かる。Next, FIG. 17 shows the results of examining the afterglow characteristics of Sr x Ca 1 -x Al 2 O 4 -based phosphor samples to which 0.5 mol% of Eu and Dy were added as activators and co-activators, respectively. Indicated. It can be seen from FIG. 17 that for any of the phosphors, a highly practical phosphorescent phosphor having excellent afterglow characteristics equivalent to or higher than that of the commercial standard product shown by the broken line in the figure can be obtained.
【0090】 次に金属元素(M)として、ストロンチウムとバリウムとの混合物を用いた場 合について、実施例9として説明する。 実施例9.SrX Ba1-X Al2 O4 系蓄光性蛍光体の合成とその特性 試薬特級の炭酸ストロンチウムと炭酸バリウムをそれぞれ比率を変えて調合し その試料にアルミナを加え、さらに賦活剤としてユウロピウムを、共賦活剤とし てランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジウム、サマリウム、ガドリニウム 、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテル ビウム、ルテチウム、マンガン、スズ、ビスマスのいずれかの元素を添加したも のに、フラックスとして例えば硼酸を 5g(0.08 モル)添加し、既述の方法によ りSrX Ba1-X Al2 O4 系蛍光体試料を合成した。Next, a case where a mixture of strontium and barium is used as the metal element (M) will be described as Example 9. Example 9. Synthesis of Sr X Ba 1-X Al 2 O 4 -based phosphorescent phosphor and its characteristics A reagent grade strontium carbonate and barium carbonate were mixed in different proportions, and alumina was added to the sample, followed by europium as an activator. A flux of lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, manganese, tin, or bismuth was added as a coactivator. For example, 5 g (0.08 mol) of boric acid was added, and a Sr X Ba 1 -X Al 2 O 4 -based phosphor sample was synthesized by the method described above.
【0091】 得られた蛍光体の代表特性としてEuを0.5モル%、Dyを0.5モル%添 加して調整したSrX Ba1-X Al2 O4 系蛍光体試料の残光特性を調査した結 果を図18に示した。 この図18からいずれの蛍光体についても図中の破線で示した市販標準品と比 較して同等以上の優れた残光特性を有する実用性の高い蓄光性蛍光体が得られる ことが分かる。As a typical characteristic of the obtained phosphor, afterglow of a Sr X Ba 1 -X Al 2 O 4 -based phosphor sample prepared by adding 0.5 mol% of Eu and 0.5 mol% of Dy The results of examining the characteristics are shown in FIG. It can be seen from FIG. 18 that for any of the phosphors, a highly practical phosphorescent phosphor having an excellent afterglow characteristic equivalent to or higher than that of the commercial standard product shown by the broken line in the figure can be obtained.
【0092】 次に金属元素(M)として、ストロンチウムとマグネシウムとの混合物を用い た場合について、実施例10として説明する。 実施例10.SrX Mg1-X Al2 O4 系蓄光性蛍光体の合成とその特性 試薬特級の炭酸ストロンチウムと炭酸マグネシウムをそれぞれ比率を変えて調 合しその試料にアルミナを加え、さらに賦活剤としてユウロピウムを、共賦活剤 としてランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジウム、サマリウム、ガドリニ ウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッ テルビウム、ルテチウム、マンガン、スズ、ビスマスのいずれかの元素を添加し たものに、フラックスとして例えば硼酸を 5g(0.08 モル)添加し、既述の方法 によりSrX Mg1-X Al2 O4 系蛍光体試料を合成した。得られた蛍光体の代 表特性としてEuを0.5モル%、Dyを0.5モル%添加して調整したSrX Mg1-X Al2 O4 系蛍光体試料の残光特性を調査した結果を図19に示した。Next, a case where a mixture of strontium and magnesium is used as the metal element (M) will be described as Example 10. Example 10. Synthesis and characteristics of Sr X Mg 1-X Al 2 O 4 -based phosphorescent phosphors Strontium carbonate and magnesium carbonate of reagent grade were mixed at different ratios, alumina was added to the sample, and europium was added as an activator. , To which lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, manganese, tin, or bismuth was added as a coactivator. For example, 5 g (0.08 mol) of boric acid was added as a flux, and a Sr X Mg 1-X Al 2 O 4 -based phosphor sample was synthesized by the method described above. Afterglow characteristics of Sr X Mg 1-X Al 2 O 4 -based phosphor samples prepared by adding 0.5 mol% of Eu and 0.5 mol% of Dy as a representative property of the obtained phosphor were investigated. The results obtained are shown in FIG.
【0093】 この図19から、ストロンチウム/マグネシウムが0.1/0.9の場合を除 いて、いずれの蛍光体についても図中の破線で示した市販標準品と比較して同等 以上の優れた残光特性を有する実用性の高い蓄光性蛍光体が得られることが分か る。 次に金属元素(M)として、複数の金属元素を用い、かつ賦活剤としてユウロ ピウムを用い、更には共賦活剤を2種類用いた場合について、実施例11として 説明する。 実施例11.Ca1-X SrX Al2 O4 :Eu、Nd,X蛍光体の合成とその特 性 試薬特級の炭酸ストロンチウムと炭酸カルシウムをそれぞれ比率を変えて調合 しその試料にアルミナを加え、さらに賦活剤としてユウロピウム0.5モル%を 、共賦活剤としてネオジウム0.5モル%を加え、更に他の共賦活剤として、ラ ンタン、ジスプロシウム、ホルミウムの元素のいずれかを0.5モル%添加した ものに、フラックスとして例えば硼酸を 5g(0.08 モル)添加し、既述の方法に よりでCa1-X SrX Al2 O4 :Eu、Nd,X系蛍光体試料11−(1) 〜(9 ) を合成し、その残光特性を調査した。From FIG. 19, except for the case where strontium / magnesium was 0.1 / 0.9, all the phosphors were equal to or better than the commercial standard product shown by the broken line in the figure. It can be seen that a highly practical phosphorescent phosphor having afterglow characteristics can be obtained. Next, a case where a plurality of metal elements are used as the metal element (M), europium is used as the activator, and two kinds of co-activators are used will be described as Example 11. Example 11. Synthesis of Ca 1-X Sr X Al 2 O 4 : Eu, Nd, X phosphor and its characteristics Reagent grade strontium carbonate and calcium carbonate were mixed at different ratios, and alumina was added to the sample, followed by activator. With 0.5 mol% europium as the coactivator, and 0.5 mol% neodymium as the coactivator, and 0.5 mol% of any of the elements of lanthanum, dysprosium, and holmium as the other coactivator. For example, 5 g (0.08 mol) of boric acid was added as a flux, and Ca 1-X Sr X Al 2 O 4 : Eu, Nd, X-based phosphor samples 11- (1) to (9) were added by the method described above. ) Was synthesized and its afterglow characteristics were investigated.
【0094】 まず、試薬特級の炭酸ストロンチウムと炭酸カルシウムをそれぞれ比率を変え て調合しその試料にアルミナを加え、さらに賦活剤としてユウロピウム0.5モ ル%を、共賦活剤としてネオジウム0.5モル%を加え、更に他の共賦活剤とし て、ランタンを0.5モル%添加したものを11−(1) 〜(3) として、表21に 示す。First, strontium carbonate as a reagent grade and calcium carbonate were mixed in different proportions, alumina was added to the sample, and 0.5 mol% of europium as an activator and 0.5 mol of neodymium as a coactivator were added. %, And 0.5% by mol of lanthanum as another co-activator is shown in Table 21 as 11- (1) to 11- (3).
【0095】[0095]
【表21】 [Table 21]
【0096】 また試薬特級の炭酸ストロンチウムと炭酸カルシウムをそれぞれ比率を変えて 調合しその試料にアルミナを加え、さらに賦活剤としてユウロピウム0.5モル %を、共賦活剤としてネオジウム0.5モル%を加え、更に他の共賦活剤として 、ジスプロシウムを0.5モル%添加したものを11−(4) 〜(6) として、表2 2に示す。Further, strontium carbonate and calcium carbonate, which are special grade reagents, were mixed in different proportions, alumina was added to the sample, and 0.5 mol% of europium as an activator and 0.5 mol% of neodymium as a coactivator were added. In addition, as another co-activator, the addition of 0.5 mol% of dysprosium is shown in Table 22 as 11- (4) to 11- (6).
【0097】[0097]
【表22】 [Table 22]
【0098】 また試薬特級の炭酸ストロンチウムと炭酸カルシウムをそれぞれ比率を変えて 調合しその試料にアルミナを加え、さらに賦活剤としてユウロピウム0.5モル %を、共賦活剤としてネオジウム0.5モル%を加え、更に他の共賦活剤として 、ホルミウムを0.5モル%添加したものを11−(7) 〜(9) として、表23に 示す。Further, strontium carbonate and calcium carbonate, which are special grade reagents, were mixed in different ratios, alumina was added to the sample, and 0.5 mol% of europium as an activator and 0.5 mol% of neodymium as a coactivator were added. In addition, as another co-activator, the addition of 0.5 mol% of holmium is shown in Table 23 as 11- (7) to 11- (9).
【0099】[0099]
【表23】 [Table 23]
【0100】 これらの測定結果から、金属元素(M)が、カルシウム及びストロンチウムか らなる複数の金属元素(M)を用い、賦活剤としてユウロピウムを添加し、かつ 複数の共賦活剤を添加した場合であっても、10分後輝度を含めて、CaSrS :Biに比べて優れていることが確認できた。 実施例12.耐湿特性試験 本考案により得られた蓄光性蛍光体の耐湿特性を調査した結果を表24に示し た。From these measurement results, when the metal element (M) was a plurality of metal elements (M) composed of calcium and strontium, europium was added as an activator, and a plurality of coactivators were added It was confirmed that even after 10 minutes, including the luminance, it was superior to CaSrS 2: Bi. Example 12. Moisture resistance property test Table 24 shows the results of investigation of the moisture resistance property of the phosphorescent phosphor obtained by the present invention.
【0101】 この調査では、複数の蛍光体試料を、40℃、95%RHに調湿した恒温恒湿 槽中に500時間放置しその前後における輝度変化を測定した。 表から、いずれの組成の蛍光体も湿度に対してほとんど影響を受けず安定であ ることが分かる。In this investigation, a plurality of phosphor samples were left in a thermo-hygrostat controlled at 40 ° C. and 95% RH for 500 hours, and the change in luminance before and after that was measured. From the table, it can be seen that the phosphors of any composition are stable and hardly affected by humidity.
【0102】[0102]
【表24】 [Table 24]
【0103】 実施例13.耐光性試験結果 本考案により得られた蓄光性蛍光体の耐光性試験を行なった結果を硫化亜鉛 系蛍光体の結果と比較して表25に示した。 この試験は、JIS規格に従い、試料を飽和湿度に調湿した透明容器内に入れ 300Wの水銀灯下30cmの位置で3時間、6時間及び12時間光照射し、そ の後の輝度変化を測定した。Example 13. Results of light resistance test The results of light resistance test of the phosphorescent phosphor obtained according to the present invention are shown in Table 25 in comparison with the result of zinc sulfide-based phosphor. In this test, according to JIS standard, the sample was placed in a transparent container whose humidity was adjusted to saturated humidity, and light was irradiated under a 300 W mercury lamp at a position of 30 cm for 3 hours, 6 hours, and 12 hours, and the change in luminance after that was measured. .
【0104】 表から従来の硫化亜鉛系蛍光体と比較して極めて安定であることが分かる。From the table, it can be seen that it is extremely stable as compared with the conventional zinc sulfide-based phosphor.
【0105】[0105]
【表25】 [Table 25]
【0106】 このような本考案による蓄光性蛍光体は、種々の製品の表面に塗布して使用す ることもできるが、プラスチック、ゴムあるいはガラス等に混入して使用するこ ともできる。The phosphorescent phosphor according to the present invention can be used by coating it on the surface of various products, or it can be mixed with plastic, rubber, glass or the like.
【0107】[0107]
以上説明したように、本考案のうち、請求項1又は2に記載の考案は、蓄光性 蛍光体を用いて表示部を形成することにより、緊急避難時等に内部の発光源をが 切れた場合であっても、表示部が一定時間蛍光発色するように形成して、非常用 電源がない状態でも緊急避難時に表示部を認識可能としたものである。 As described above, in the invention according to claim 1 or 2, among the present invention, the internal light source is cut off in an emergency evacuation or the like by forming the display portion using the phosphorescent phosphor. Even in such a case, the display unit is formed so that it emits fluorescent light for a certain period of time so that the display unit can be recognized during an emergency evacuation even when there is no emergency power supply.
【0108】 更に請求項4、5または6に記載の考案は、請求項1又は2に記載の考案の効 果を備えていると共に、蛍光特性のうち、蛍光量及び蛍光の持続性に優れた蛍光 性蓄光体を使用することにより、緊急避難時の認識性を更に向上させたものであ る。Further, the invention according to claim 4, 5 or 6 has the effect of the invention according to claim 1 or 2, and is excellent in fluorescence amount and persistence of fluorescence among the fluorescence characteristics. By using a fluorescent phosphor, the recognizability during an emergency evacuation is further improved.
【図1】天井に付設した状態を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state of being attached to a ceiling.
【図2】SrAl2 O4 :Eu蛍光体の結晶構造をXR
Dにより解析した結果を示したグラフである。FIG. 2 shows an XR crystal structure of a SrAl 2 O 4 : Eu phosphor.
It is a graph which showed the result analyzed by D.
【図3】SrAl2 O4 :Eu蛍光体の励起スペクトル
と刺激停止後30分を経過した後の発光スペクトルとを
示したグラフである。FIG. 3 is a graph showing an excitation spectrum of a SrAl 2 O 4 : Eu phosphor and an emission spectrum after 30 minutes have passed since the stimulation was stopped.
【図4】SrAl2 O4 :Eu蛍光体の残光特性をZ
n:S蛍光体の残光特性と比較した結果を示したグラフ
である。FIG. 4 shows the afterglow characteristics of SrAl 2 O 4 : Eu phosphor as Z.
6 is a graph showing the results of comparison with the afterglow characteristics of the n: S phosphor.
【図5】SrAl2 O4 :Eu蛍光体の熱発光特性を示
したグラフである。FIG. 5 is a graph showing thermoluminescence characteristics of SrAl 2 O 4 : Eu phosphor.
【図6】SrAl2 O4 :Eu,Dy蛍光体の残光特性
をZn:S蛍光体の残光特性と比較した結果を示したグ
ラフである。FIG. 6 is a graph showing a result of comparison of afterglow characteristics of a SrAl 2 O 4 : Eu, Dy phosphor with those of a Zn: S phosphor.
【図7】SrAl2 O4 :Eu,Dy蛍光体の熱発光特
性を示したグラフである。FIG. 7 is a graph showing thermoluminescence characteristics of SrAl 2 O 4 : Eu, Dy phosphor.
【図8】SrAl2 O4 :Eu,Nd蛍光体の熱発光特
性を示したグラフである。FIG. 8 is a graph showing thermoluminescence characteristics of SrAl 2 O 4 : Eu, Nd phosphor.
【図9】CaAl2 O4 :Eu系蛍光体の結晶構造をX
RDにより解析した結果を示したグラフである。FIG. 9 shows the X-ray crystal structure of a CaAl 2 O 4 : Eu-based phosphor.
It is a graph which showed the result analyzed by RD.
【図10】CaAl2 O4 :Eu系蛍光体のうち共賦活
剤としてネオジウムあるいはサマリウムを用いた蛍光体
の熱発光特性を示したグラフである。FIG. 10 is a graph showing thermoluminescence characteristics of CaAl 2 O 4 : Eu-based phosphors using neodymium or samarium as a co-activator.
【図11】CaAl2 O4 :Eu系蛍光体のうち共賦活
剤としてジスプロシウムあるいはトリウムを用いた蛍光
体の熱発光特性を示したグラフである。FIG. 11 is a graph showing thermoluminescence characteristics of CaAl 2 O 4 : Eu phosphors using dysprosium or thorium as a coactivator.
【図12】CaAl2 O4 :Eu系蛍光体の刺激停止後
5分を経過した後の発光スペクトルを示したグラフであ
る。FIG. 12 is a graph showing an emission spectrum of a CaAl 2 O 4 : Eu-based phosphor after 5 minutes have elapsed since the stimulation was stopped.
【図13】CaAl2 O4 :Eu,Sm蛍光体及びCa
Al2 O4 :Eu,Nd蛍光体の残光特性をZn:S蛍
光体の残光特性と比較した結果を示したグラフである。FIG. 13: CaAl 2 O 4 : Eu, Sm phosphor and Ca
6 is a graph showing a result of comparison of afterglow characteristics of Al 2 O 4 : Eu, Nd phosphor with afterglow characteristics of Zn: S phosphor.
【図14】BaAl2 O4 :Eu,Nd蛍光体の励起ス
ペクトルと刺激停止後30分を経過した後の発光スペク
トルとを示したグラフである。FIG. 14 is a graph showing an excitation spectrum of a BaAl 2 O 4 : Eu, Nd phosphor and an emission spectrum after 30 minutes have elapsed since the stimulation was stopped.
【図15】BaAl2 O4 :Eu,Sm蛍光体の励起ス
ペクトルと刺激停止後30分を経過した後の発光スペク
トルとを示したグラフである。FIG. 15 is a graph showing an excitation spectrum of a BaAl 2 O 4 : Eu, Sm phosphor and an emission spectrum after 30 minutes have passed since the stimulation was stopped.
【図16】Sr0.5 Ca0.5 Al2 O4 :Eu,Dy蛍
光体の発光スペクトルを示したグラフである。FIG. 16 is a graph showing an emission spectrum of a Sr 0.5 Ca 0.5 Al 2 O 4 : Eu, Dy phosphor.
【図17】Srx Ca1-x Al2 O4 :Eu,Dy蛍光
体の残光特性をZn:S蛍光体及びCaSrS:Bi蛍
光体の残光特性と比較したグラフである。FIG. 17 is a graph comparing afterglow characteristics of Sr x Ca 1-x Al 2 O 4 : Eu, Dy phosphors with afterglow characteristics of Zn: S phosphors and CaSrS: Bi phosphors.
【図18】Srx Ba1-x Al2 O4 :Eu,Dy蛍光
体の残光特性をZn:S蛍光体の残光特性と比較したグ
ラフである。FIG. 18 is a graph comparing afterglow characteristics of Sr x Ba 1-x Al 2 O 4 : Eu, Dy phosphors with afterglow characteristics of Zn: S phosphors.
【図19】Srx Mg1-x Al2 O4 :Eu,Dy蛍光
体の残光特性をZn:S蛍光体の残光特性と比較したグ
ラフである。FIG. 19 is a graph comparing the afterglow characteristics of the Sr x Mg 1-x Al 2 O 4 : Eu, Dy phosphor with the afterglow characteristics of the Zn: S phosphor.
10 天井 20 収納
部21 スリット 30 発
光源40 光拡散板 41
表示部42 反斜面10 Ceiling 20 Storage 21 Slit 30 Light Emitting Source 40 Light Diffusing Plate 41
Display 42 Anti-slope
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 竹内 信義 東京都杉並区上荻1−15−1 丸三ビル 根本特殊化学株式会社内 (72)考案者 青木 康充 東京都杉並区上荻1−15−1 丸三ビル 根本特殊化学株式会社内 (72)考案者 松沢 隆嗣 東京都杉並区上荻1−15−1 丸三ビル 根本特殊化学株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Nobuyoshi Takeuchi 1-1-15-1 Kamiogi, Suginami-ku, Tokyo Marusan Building Inside Nemoto Specialty Chemicals Co., Ltd. (72) Yasumitsu Aoki 1-1-15-1, Kamiogi, Suginami-ku, Tokyo Maruzan Building Nemoto Special Chemical Co., Ltd. (72) Inventor Takatsugu Matsuzawa Maruzan Building 1-1-15-1, Kamiogi, Suginami-ku, Tokyo Nemoto Special Chemical Co., Ltd.
Claims (6)
光源を収納した収納部を形成し、この収納部に、そのス
リットに連続するような光拡散板を設けると共に、この
光拡散板の一面に蓄光性蛍光体で表示部を設けたことを
特徴とする避難誘導灯。1. A slit is provided on one side, and a storage portion for storing a light emitting source is formed in the slit. A light diffusing plate continuous with the slit is provided in the storage portion, and the light diffusing plate is An evacuation guidance light having a display portion provided with a phosphorescent phosphor on one surface.
らの光を反射する反射面としたことを特徴とする請求項
1記載の避難誘導灯。2. The evacuation guide light according to claim 1, wherein the surface of the light diffusing plate on the side opposite to the display portion is a reflecting surface for reflecting light from the light emitting source.
れる化合物で、Mは、カルシウム、ストロンチウム、バ
リウムからなる群から選ばれる少なくとも1つ以上の金
属元素からなる化合物を母結晶にしたことを特徴とする
請求項1または2記載の避難誘導灯。3. A phosphorescent phosphor is a compound represented by MAl 2 O 4 , and M is a compound having at least one metal element selected from the group consisting of calcium, strontium and barium as a mother crystal. The evacuation guidance light according to claim 1 or 2, characterized in that.
れる化合物で、Mは、カルシウム、ストロンチウム、バ
リウムからなる群から選ばれる少なくとも1つ以上の金
属元素にマグネシウムを添加した複数の金属元素からな
る化合物を母結晶にしたことを特徴とする請求項1また
は2記載の避難誘導灯。4. The phosphorescent phosphor is a compound represented by MAl 2 O 4 , wherein M is a plurality of metals obtained by adding magnesium to at least one metal element selected from the group consisting of calcium, strontium and barium. The evacuation guidance light according to claim 1 or 2, wherein a compound consisting of an element is used as a mother crystal.
す金属元素に対するモル%で0.001 %以上10%以下添加
したことを特徴とする請求項3または4記載の避難誘導
灯。5. The evacuation guidance light according to claim 3, wherein europium is added as an activator in an amount of 0.001% or more and 10% or less in mol% with respect to the metal element represented by M.
ラセオジウム、ネオジウム、サマリウム、ガドリニウ
ム、テリビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビ
ウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、マンガ
ン、スズ、ビスマスからなる群の少なくとも1つ以上の
元素を、Mで表わす金属元素に対するモル%で0.001 %
以上10%以下添加したことを特徴とする請求項5記載の
避難誘導灯。6. A co-activator comprising at least one or more of the group consisting of lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, gadolinium, teribium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, manganese, tin and bismuth. 0.001% of the element in mol% with respect to the metal element represented by M
The evacuation guide light according to claim 5, wherein the content is added in the range of 10% or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1994009497U JP3008899U (en) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | Evacuation guide light |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1994009497U JP3008899U (en) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | Evacuation guide light |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3008899U true JP3008899U (en) | 1995-03-20 |
Family
ID=43144714
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1994009497U Expired - Lifetime JP3008899U (en) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | Evacuation guide light |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3008899U (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3405049B2 (en) | 1995-05-29 | 2003-05-12 | 日亜化学工業株式会社 | Afterglow lamp |
-
1994
- 1994-08-04 JP JP1994009497U patent/JP3008899U/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP3405049B2 (en) | 1995-05-29 | 2003-05-12 | 日亜化学工業株式会社 | Afterglow lamp |
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