DE112017002728T5

DE112017002728T5 - Photolumineszierendes Material

Info

Publication number: DE112017002728T5
Application number: DE112017002728.4T
Authority: DE
Inventors: Kouju Sugiyama; Toshikazu Hanatani; Kaoru Yamaguchi; Shinji FUJIKI; Minoru Matsukura; Shogo FUJIWARA; Akio Taniguchi; Junichi UCHITA
Original assignee: Rengo Co Ltd
Current assignee: Rengo Co Ltd
Priority date: 2016-05-30
Filing date: 2017-05-29
Publication date: 2019-02-21
Also published as: US20190153312A1; KR20190013884A; JPWO2017209033A1; WO2017209033A1; CN109219647A; JP6893655B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein photolumineszierendes Material bereit, das bei Bestrahlung mit Licht sichtbares Licht emittiert, bei dem es sich um Zeolith A handelt, der Silberionen, Zinkionen und wenigstens eines, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cäsiumionen und Rubidiumionen besteht, umfasst.

Description

Fachgebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein photolumineszierendes Material. Dabei bedeutet „photolumineszierendes Material“ ein „Material, das für eine Anwendung unter Ausnutzung der Photolumineszenz (d.h. des Phänomens der Emission von sichtbarem Licht bei Bestrahlung mit Licht) verwendet wird“.
Stand der Technik
Ein photolumineszierendes Material, das bei Bestrahlung mit Licht sichtbares Licht (im Allgemeinen Licht mit einer Wellenlänge von nicht weniger als 380 nm und weniger als 830 nm) emittiert, wird für Beleuchtungsgeräte, Hintergrundlicht für Flüssigkristallanzeigevorrichtungen und dergleichen verwendet. Als ein solches photolumineszierendes Material beschreibt Patentdokument 1 zum Beispiel Zeolith A, der Silberionen und Zinkionen enthält.
Dokumentenliste
Patentdokument
Patentdokument 1: JP-A-2014-37492
Kurzbeschreibung der Erfindung
Von der Erfindung zu lösende Probleme
Wenn ein photolumineszierendes Material in einem Beleuchtungsgerät verwendet wird, nimmt die Emissionsintensität des photolumineszierenden Materials zuweilen in Abhängigkeit vom Anstieg der Temperatur der verwendeten Umgebung ab. Zum Beispiel steigt die Temperatur der Umgebung, wo ein LED-Beleuchtungsgerät verwendet wird, im Allgemeinen auf etwa 60 bis 70°C. Wenn ein photolumineszierendes Material für ein solches LED-Beleuchtungsgerät verwendet wird, nimmt die Emissionsintensität des photolumineszierenden Materials in einigen Fällen ab.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben genannten Situation angefertigt und zielt darauf ab, ein photolumineszierendes Material bereitzustellen, das eine Abnahme der Emissionsintensität aufgrund einer Temperaturerhöhung unterdrücken kann.
Mittel zur Lösung der Probleme
Die Erfinder haben in einem Versuch, das oben genannte Problem zu lösen, intensive Studien durchgeführt und haben herausgefunden, dass eine Abnahme der Emissionsintensität aufgrund einer Temperaturerhöhung dadurch unterdrückt werden kann, dass man weiterhin wenigstens eines, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cäsiumionen und Rubidiumionen besteht, zu einem in Patentdokument 1 beschriebenen Zeolith A, der Silberionen und Zinkionen enthält, hinzufügt. Die vorliegende Erfindung auf der Basis dieses Ergebnisses ist wie folgt zu beschreiben:

[1] Photolumineszierendes Material, das bei Bestrahlung mit Licht sichtbares Licht emittiert, bei dem es sich um Zeolith A handelt, der Silberionen, Zinkionen und wenigstens eines, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cäsiumionen und Rubidiumionen besteht, umfasst.
[2] Photolumineszierendes Material gemäß dem obigen Punkt [1], wobei das einzustrahlende Licht eine Wellenlänge von nicht weniger als 200 nm und nicht mehr als 450 nm aufweist.
[3] Photolumineszierendes Material gemäß dem obigen Punkt [2], wobei das einzustrahlende Licht eine Wellenlänge von nicht weniger als 250 nm aufweist.
[4] Photolumineszierendes Material gemäß dem obigen Punkt [2], wobei das einzustrahlende Licht eine Wellenlänge von nicht weniger als 280 nm aufweist.
[5] Photolumineszierendes Material gemäß einem der obigen Punkte [2] bis [4], wobei das einzustrahlende Licht eine Wellenlänge von nicht mehr als 440 nm aufweist.
[6] Photolumineszierendes Material gemäß einem der obigen Punkte [2] bis [4], wobei das einzustrahlende Licht eine Wellenlänge von nicht mehr als 430 nm aufweist.
[7] Photolumineszierendes Material gemäß einem der obigen Punkte [1] bis [6], wobei es sich bei dem wenigstens einen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cäsiumionen und Rubidiumionen besteht, um Cäsiumionen handelt.
[8] Photolumineszierendes Material gemäß einem der obigen Punkte [1] bis [7], wobei der Gesamtgehalt des wenigstens einen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cäsiumionen und Rubidiumionen besteht, nicht weniger als 1 Gew.-% und nicht mehr als 25 Gew.-% beträgt.
[9] Photolumineszierendes Material gemäß dem obigen Punkt [8], wobei der Gesamtgehalt des wenigstens einen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cäsiumionen und Rubidiumionen besteht, nicht weniger als 1,5 Gew.-% beträgt.
[10] Photolumineszierendes Material gemäß dem obigen Punkt [8], wobei der Gesamtgehalt des wenigstens einen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cäsiumionen und Rubidiumionen besteht, nicht weniger als 2 Gew.-% beträgt.
[11] Photolumineszierendes Material gemäß einem der obigen Punkte [8] bis [10], wobei der Gesamtgehalt des wenigstens einen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cäsiumionen und Rubidiumionen besteht, nicht mehr als 24 Gew.-% beträgt.
[12] Photolumineszierendes Material gemäß einem der obigen Punkte [8] bis [10], wobei der Gesamtgehalt des wenigstens einen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cäsiumionen und Rubidiumionen besteht, nicht mehr als 23 Gew.-% beträgt.
[13] Photolumineszierendes Material gemäß einem der obigen Punkte [1] bis [12], wobei der Gehalt an Silberionen nicht weniger als 0,5 Gew.-% und nicht mehr als 30 Gew.-% beträgt.
[14] Photolumineszierendes Material gemäß dem obigen Punkt [13], wobei der Gehalt an Silberionen nicht weniger als 1 Gew.-% beträgt.
[15] Photolumineszierendes Material gemäß dem obigen Punkt [13], wobei der Gehalt an Silberionen nicht weniger als 1,5 Gew.-% beträgt.
[16] Photolumineszierendes Material gemäß einem der obigen Punkte [13] bis [15], wobei der Gehalt an Silberionen nicht mehr als 29 Gew.-% beträgt.
[17] Photolumineszierendes Material gemäß einem der obigen Punkte [13] bis [15], wobei der Gehalt an Silberionen nicht mehr als 28 Gew.-% beträgt.
[18] Photolumineszierendes Material gemäß einem der obigen Punkte [1] bis [17], wobei der Gehalt an Zinkionen nicht weniger als 0,5 Gew.-% und nicht mehr als 15 Gew.-% beträgt.
[19] Photolumineszierendes Material gemäß dem obigen Punkt [18], wobei der Gehalt an Zinkionen nicht weniger als 1 Gew.-% beträgt.
[20] Photolumineszierendes Material gemäß dem obigen Punkt [18], wobei der Gehalt an Zinkionen nicht weniger als 5 Gew.-% beträgt.
[21] Photolumineszierendes Material gemäß einem der obigen Punkte [18] bis [20], wobei der Gehalt an Zinkionen nicht mehr als 14 Gew.-% beträgt.
[22] Photolumineszierendes Material gemäß einem der obigen Punkte [18] bis [20], wobei der Gehalt an Zinkionen nicht mehr als 13 Gew.-% beträgt.
[23] Photolumineszierendes Material gemäß einem der obigen Punkte [1] bis [22], wobei der Zeolith A eine Teilchengröße von 0,1 bis 20 µm aufweist.
[24] Photolumineszierendes Material gemäß einem der obigen Punkte [1] bis [22], wobei der Zeolith A eine Teilchengröße von 0,5 bis 10 µm aufweist.
[25] Beleuchtungsgerät, das eine Lichtquelle und das photolumineszierende Material gemäß einem der obigen Punkte [1] bis [24] umfasst.
[26] Beleuchtungsgerät gemäß dem obigen Punkt [25], bei dem es sich um ein Hintergrundlicht für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung handelt.

Wirkung der Erfindung
Das photolumineszierende Material der vorliegenden Erfindung kann eine Abnahme der Emissionsintensität aufgrund einer Temperaturerhöhung im Vergleich zu dem herkömmlichen photolumineszierenden Material, das in Patentdokument 1 beschrieben ist, unterdrücken.
Beschreibung von Ausführungsformen
Das photolumineszierende Material der vorliegenden Erfindung enthält charakteristischerweise in dem photolumineszierenden Material, das in Patentdokument 1 beschrieben ist (d.h. Zeolith A, der Silberionen und Zinkionen enthält), weiterhin wenigstens eines, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cäsiumionen und Rubidiumionen besteht. Große Ionen, wie Cäsiumionen und Rubidiumionen, treten nicht leicht in poröse Träger, wie Zeolith und dergleichen, ein, und daher ist der oben genannte Aufbau der vorliegenden Erfindung für den Fachmann ausgehend von Patentdokument 1 nicht naheliegend.
Wie in den folgenden Beispielen gezeigt ist, kann eine Abnahme der Emissionsintensität aufgrund einer Temperaturerhöhung dadurch unterdrückt werden, dass man zu Zeolith A, der Silberionen und Zinkionen enthält, weiterhin wenigstens eines hinzufügt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cäsiumionen und Rubidiumionen besteht. Als Mechanismus, der eine solche Wirkung erzielt, wird angenommen, dass die Bewegung von Silberionen in Zeolith A aufgrund einer Temperaturerhöhung durch Hinzufügen eines großen Ions, wie Cäsiumionen und Rubidiumionen, eingeschränkt wird, und dadurch wird eine Abnahme der Emissionsintensität unterdrückt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf einen solchen angenommenen Mechanismus eingeschränkt.
Wie in den folgenden Beispielen gezeigt ist, kann die Emissionsintensität selbst überraschenderweise dadurch verbessert werden, dass man zu Zeolith A, der Silberionen und Zinkionen enthält, wenigstens eines hinzufügt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cäsiumionen und Rubidiumionen besteht.
Das wenigstens eine, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cäsiumionen und Rubidiumionen besteht, ist vorzugsweise ein Cäsiumion.
Der Gesamtgehalt an dem wenigstens einen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cäsiumionen und Rubidiumionen besteht (wenn nur eines verwendet wird, dann dessen Gehalt), in dem photolumineszierenden Material beträgt vorzugsweise nicht weniger als 1 Gew.-%, besonders bevorzugt nicht weniger als 1,5 Gew.-%, weiterhin bevorzugt nicht weniger als 2 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 25 Gew.-%, besonders bevorzugt nicht mehr als 24 Gew.-%, weiterhin bevorzugt nicht mehr als 23 Gew.-%. Diese Gehalte können nach dem in den folgenden Beispielen gezeigten Verfahren oder einem dazu analogen Verfahren gemessen werden.
Der Gehalt an Silberionen in dem photolumineszierenden Material beträgt vorzugsweise nicht weniger als 0,5 Gew.-%, besonders bevorzugt nicht weniger als 1 Gew.-%, weiterhin bevorzugt nicht weniger als 1,5 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 30 Gew.-%, besonders bevorzugt nicht mehr als 29 Gew.-%, weiterhin bevorzugt nicht mehr als 28 Gew.-%. Der Gehalt kann nach dem in den folgenden Beispielen gezeigten Verfahren oder einem dazu analogen Verfahren gemessen werden.
Der Gehalt an Zinkionen in dem photolumineszierenden Material beträgt vorzugsweise nicht weniger als 0,5 Gew.-%, besonders bevorzugt nicht weniger als 1 Gew.-%, weiterhin bevorzugt nicht weniger als 5 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 15 Gew.-%, besonders bevorzugt nicht mehr als 14 Gew.-%, weiterhin bevorzugt nicht mehr als 13 Gew.-%. Der Gehalt kann nach dem in den folgenden Beispielen gezeigten Verfahren oder einem dazu analogen Verfahren gemessen werden.
Das photolumineszierende Material der vorliegenden Erfindung kann auch ein anderes Ion als die oben genannten Ionen (im Folgenden zuweilen als „anderes Ion“ bezeichnet) enthalten, solange die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht gehemmt wird. Es kann nur eine Art von anderen Ionen verwendet werden, oder es können zwei oder mehr Arten verwendet werden. Beispiele für solche anderen Ionen sind Ammoniumionen, Natriumionen, Kaliumionen, Calciumionen, Magnesiumionen und dergleichen.
Das photolumineszierende Material der vorliegenden Erfindung kann durch Ionenaustausch aus Zeolith A hergestellt werden, wie im Folgenden erwähnt wird. Daher kann das andere Ion ein Ion sein, das in dem ursprünglichen Zeolith A vor dem Ionenaustausch enthalten war (z.B. Natriumionen usw.). Alternativ dazu kann auch ein anderes Ion durch Ionenaustausch unter Verwendung einer wässrigen Lösung, die das andere Ion enthält, in das photolumineszierende Material der vorliegenden Erfindung eingeführt werden.
Zeolith A, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist von Union Showa K.K. kommerziell verfügbar und ist leicht erhältlich. Die Teilchengröße von Zeolith A beträgt vorzugsweise 0,1 bis 20 µm, besonders bevorzugt 0,5 bis 10 µm. Diese Teilchengröße kann durch Laserbeugung und ein Laserstreuverfahren gemessen werden. Für die Messung kann zum Beispiel ein Laserbeugungsteilchengrößenanalysegerät „SALD-2100“, das von der Shimadzu Corporation hergestellt wird, und dergleichen verwendet werden.
Ob es sich bei dem in dem photolumineszierenden Material enthaltenen Zeolithen um Zeolith A handelt, kann durch eine Strukturanalyse anhand von durch Pulverröntgendiffraktometrie gemessenen Beugungsreflexen, eine Strukturanalyse durch ein MAS-NMR-Spektrum (MAS: Magic-Angle-Spinning), das durch Festkörper-NMR gemessen wird, oder dergleichen beurteilt werden.
Das photolumineszierende Material der vorliegenden Erfindung kann durch Ionenaustausch aus Zeolith A hergestellt werden, wie in den folgenden Beispielen gezeigt wird. Das Verfahren für den Ionenaustausch unterliegt keiner besonderen Einschränkung. Zum Beispiel kann der Ionenaustausch auf einmal durchgeführt werden, indem man Zeolith A in einer wässrigen Lösung, die alle aus dem wenigstens einen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cäsiumionen und Rubidiumionen besteht, Silberionen und Zinkionen und gegebenenfalls andere Ionen enthält, rührt und hält. Außerdem kann Zeolith A auch in jeder aus einer wässrigen Lösung, die wenigstens eines enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cäsiumionen und Rubidiumionen besteht, einer wässrigen Lösung, die Silberionen enthält, einer wässrigen Lösung, die Zinkionen enthält, und gegebenenfalls einer wässrigen Lösung, die andere Ionen enthält, gerührt und gehalten werden, um erfolgreich einen Ionenaustausch durchzuführen. Wenn das photolumineszierende Material der vorliegenden Erfindung durch sukzessiven Ionenaustausch erzeugt wird, unterliegt die Reihenfolge des Ionenaustauschs keiner besonderen Einschränkung.
Beispiele für die zum Ionenaustausch zu verwendende Cäsiumionenquelle umfassen Cäsiumnitrat. Beispiele für die Rubidiumionenquelle umfassen Rubidiumnitrat. Beispiele für die Silberionenquelle umfassen Silbernitrat. Beispiele für die Zinkionenquelle sind Zinksulfat, Zinknitrat.
Wie in den folgenden Beispielen gezeigt wird, kann die Konzentration jedes Ions in der wässrigen Lösung gemäß dem Gestaltungswert des Gehalts jedes Ions in dem photolumineszierenden Material der vorliegenden Erfindung in geeigneter Weise eingestellt werden. Der Ionenaustausch kann bei Raumtemperatur durchgeführt werden, und die Zeit dafür (d.h. die Zeit des Rührens und Haltens von Zeolith A in ionenhaltiger wässriger Lösung) beträgt vorzugsweise nicht weniger als 30 min, besonders bevorzugt nicht weniger als 1 h, vorzugsweise nicht mehr als 10 h, besonders bevorzugt nicht mehr als 5 h.
Zeolith A, der nach dem Ionenaustausch Cäsiumionen und dergleichen enthält, wird vorzugsweise durch Filtration aus der ionenhaltigen wässrigen Lösung aufgefangen, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Das Trocknen kann in Luftatmosphäre, in einer Inertgasatmosphäre (z.B. Stickstoffgas) oder in einer Unterdruckatmosphäre durchgeführt werden. Das Trocknen in Luftatmosphäre ist zu bevorzugen, da der Betrieb bequem durchgeführt werden kann. Die Trocknungstemperatur beträgt vorzugsweise nicht weniger als 50°C, besonders bevorzugt nicht weniger als 100°C, vorzugsweise nicht mehr als 150 °C, besonders bevorzugt nicht mehr als 120°C. Die Trocknungszeit beträgt vorzugsweise nicht weniger als 1 h, besonders bevorzugt nicht weniger als 2 h, vorzugsweise nicht mehr als 30 h, besonders bevorzugt nicht mehr als 20 h.
Zeolith A, der nach dem Trocknen Cäsiumionen und dergleichen enthält, kann weiterhin einer Wärmebehandlung unterzogen werden. Das Erhitzen kann in Luftatmosphäre, in einer Inertgasatmosphäre (z.B. Stickstoffgas) oder in einer Unterdruckatmosphäre durchgeführt werden. Das Erhitzen in Luftatmosphäre ist zu bevorzugen, da der Betrieb bequem durchgeführt werden kann. Die Erhitzungstemperatur beträgt vorzugsweise nicht weniger als 180°C, besonders bevorzugt nicht weniger als 200°C, vorzugsweise nicht mehr als 300°C, besonders bevorzugt nicht mehr als 250°C. Die Erhitzungszeit beträgt vorzugsweise nicht weniger als 1 h, besonders bevorzugt nicht weniger als 2 h, vorzugsweise nicht mehr als 10 h, besonders bevorzugt nicht mehr als 5 h.
Die Wellenlänge des auf das photolumineszierende Material der vorliegenden Erfindung einzustrahlende Licht beträgt vorzugsweise nicht weniger als 200 nm, besonders bevorzugt nicht weniger als 250 nm, weiterhin bevorzugt nicht weniger als 280 nm und vorzugsweise nicht mehr als 450 nm, besonders bevorzugt nicht mehr als 440 nm, weiterhin bevorzugt nicht mehr als 430 nm. Das photolumineszierende Material der vorliegenden Erfindung kann sichtbares Licht emittieren, wenn Licht im sichtbaren Lichtbereich mit einer Wellenlänge von nicht weniger als 380 nm sowie Licht im ultravioletten Lichtbereich mit einer Wellenlänge von weniger als 380 nm eingestrahlt wird.
Bei dem zu verwendenden photolumineszierenden Material der vorliegenden Erfindung kann es sich um eine Art oder um zwei oder mehr Arten in Kombination handeln. Außerdem kann das photolumineszierende Material der vorliegenden Erfindung auch in Kombination mit einem anderen photolumineszierenden Material verwendet werden. Das photolumineszierende Material der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel für Beleuchtungsgeräte, Leuchtfarbe, Leuchtfasern, Harzformteile, Leuchtelemente, Sensoren und dergleichen verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Beleuchtungsgerät bereit, das eine Lichtquelle und das photolumineszierende Material der vorliegenden Erfindung enthält. In dem Beleuchtungsgerät der vorliegenden Erfindung können bekannte Lichtquellen, zum Beispiel eine Quecksilberlampe und eine LED, verwendet werden. Als Lichtquelle ist LED zu bevorzugen, da sie eine hohe Energieeffizienz zeigt und kein Quecksilber verwendet, das eine Umweltverschmutzung verursachen würde.
Das Beleuchtungsgerät der vorliegenden Erfindung kann als Lichter für das tägliche Leben, wie eine Fluoreszenzlampe, Schwarzlicht für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung und dergleichen verwendet werden.
Das Verfahren zur Verwendung eines photolumineszierenden Materials in einem Beleuchtungsgerät unterliegt keiner besonderen Einschränkung. Zum Beispiel kann eine Lichtquelle mit Glas bedeckt sein, und das photolumineszierende Material kann mit einem Bindemittel (z.B. transparentes Epoxidharz) auf der Innenseite oder Außenseite des Glases fixiert werden. Außerdem kann eine Lichtquelle auch mit Glas bedeckt sein, das mit dem photolumineszierenden Material der vorliegenden Erfindung geknetet wurde. Weiterhin kann ein Beleuchtungsgerät, das ein gedämpftes Licht emittiert, wie das eines Öllampenständers mit einem Holzrahmen und einer Papierwand, dadurch hergestellt werden, dass man eine Lichtquelle mit Papier bedeckt, das mit dem photolumineszierenden Material der vorliegenden Erfindung geknetet wurde.
Beispiel
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf Beispiele, die nicht als einschränkend anzusehen sind, ausführlich erläutert. Es ist möglich, die Erfindung zu modifizieren und zu praktizieren, solange sie nicht von den oben genannten und den folgenden Beschreibungen abweicht, und alle solchen Ausführungsformen sind im technischen Umfang der vorliegenden Erfindung mit umfasst. Im Folgenden wird Zeolith A, der Silberionen und Zinkionen enthält, als „silber/zink-ionenhaltiger Zeolith A“ abgekürzt, und Zeolith A, der Silberionen, Zinkionen und Cäsiumionen enthält, wird als „silber/zink/cäsium-ionenhaltiger Zeolith A“ abgekürzt.
Vergleichsbeispiel 1: Silber/zink-ionenhaltiger Zeolith A
Zeolith A (hergestellt von Union Showa K.K., Handelsname „Molecular Sieve 4A POWDER“, Teilchengröße: etwa 5 µm, enthält Natriumionen als Kation zum Ionenaustausch, Ionenaustauschkapazität: etwa 5,5 mäq/g) (5 g) wurde 1 h lang in einer wässrigen Lösung (500 ml) von Silbernitrat und Zinknitrat im Gemisch bei Raumtemperatur gerührt und gehalten, wodurch eine Austauschbehandlung von Silberionen und Zinkionen durchgeführt wurde. Um den Silberionengehalt und den Zinkionengehalt des erhaltenen silber/zinkhaltigen Zeolith A auf 2,2 Gew.-% bzw. 8,8 Gew.-% einzustellen, wurde die Konzentration des Silbernitrats in der wässrigen gemischten Lösung auf 2,74 mmol/l eingestellt, und die Konzentration von Zinknitrat-6-hydrat in der wässrigen gemischten Lösung wurde auf 19,18 mmol/1 eingestellt. Dann wurde in Wasser suspendierter silber/zink-ionenhaltiger Zeolith A durch Filtration aufgefangen und mit Wasser gewaschen, was nassen silber/zink-ionenhaltigen Zeolith A ergab. Der silber/zink-ionenhaltige Zeolith A wurde nach dem Waschen mit Wasser 16 h lang in einer Luftatmosphäre bei 105°C getrocknet, was getrockneten silber/zink-ionenhaltigen Zeolith A ergab. Der getrocknete silber/zink-ionenhaltige Zeolith A wurde 24 h lang in einer Umgebung mit 23°C und einer relativen Feuchtigkeit von 50% gehalten und dann abkühlen gelassen, was silber/zink-ionenhaltigen Zeolith A ergab.
Unter Verwendung von JSM-6010PLUS/LA, das von der JEOL Ltd. hergestellt wird, wurde das in Vergleichsbeispiel 1 erhaltene photolumineszierende Material (silber/zink-ionenhaltiger Zeolith A) einer energiedispersiven Röntgenanalyse (EDS, Beschleunigungsspannung 15 kV) unterzogen, und die Gehalte an Silberionen und Zinkionen wurden gemessen. Ihre Gehalte sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 1: Silber/zink/cäsium-ionenhaltiger Zeolith A
Silber/zink-ionenhaltiger Zeolith A (5 g), der in derselben Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 erhalten wurde, wurde 1 h lang bei Raumtemperatur in einer wässrigen Cäsiumnitratlösung (500 ml) gerührt und gehalten, um eine Cäsiumionen-Austauschbehandlung durchzuführen. Um den Cäsiumionengehalt des erhaltenen silber/zink/cäsium-ionenhaltigen Zeolith A auf 4,0 Gew.-% einzustellen, wurde die Konzentration des Cäsiumnitrats in der wässrigen Lösung auf 5,48 mmol/l eingestellt. Dann wurde in Wasser suspendierter silber/zink/cäsium-ionenhaltiger Zeolith A durch Filtration aufgefangen und mit Wasser gewaschen, was nassen silber/zink/cäsium-ionenhaltigen Zeolith A ergab. Der silber/zink/cäsium-ionenhaltige Zeolith A wurde nach dem Waschen mit Wasser 16 h lang in einer Luftatmosphäre bei 105°C getrocknet, was getrockneten silber/zink/cäsium-ionenhaltigen Zeolith A ergab. Der getrocknete silber/zink/cäsium-ionenhaltige Zeolith A wurde 24 h lang in einer Umgebung mit 23°C und einer relativen Feuchtigkeit von 50% gehalten und dann abkühlen gelassen, was silber/zink/cäsium-ionenhaltigen Zeolith A ergab.
Unter Verwendung von JSM-6010PLUS/LA, das von der JEOL Ltd. hergestellt wird, wurde das in Beispiel 1 erhaltene photolumineszierende Material (silber/ zink/cäsium-ionenhaltiger Zeolith A) einer energiedispersiven Röntgenanalyse (EDS, Beschleunigungsspannung 15 kV) unterzogen, und die Gehalte an Silberionen, Zinkionen und Cäsiumionen wurden gemessen. Ihre Gehalte sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 2: Silber/zink/cäsium-ionenhaltiger Zeolith A
Silber/zink-ionenhaltiger Zeolith A (5 g), der in derselben Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 erhalten wurde, wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 einer Cäsiumionen-Austauschbehandlung in einer wässrigen Cäsiumnitratlösung unterzogen. Um den Cäsiumionengehalt des erhaltenen silber/zink/cäsiumionenhaltigen Zeolith A auf 16,6 Gew.-% einzustellen, wurde die Konzentration des Cäsiumnitrats in der wässrigen Lösung auf 109,6 mmol/I eingestellt. Dann wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 Behandlungen zur Filtration, Waschen mit Wasser, Trocknen und Abkühlenlassen durchgeführt, was silber/zink/cäsium-ionenhaltigen Zeolith A ergab.
Die Gehalte an Silberionen, Zinkionen und Cäsiumionen in dem in Beispiel 2 erhaltenen photolumineszierenden Material (silber/zink/cäsium-ionenhaltiger Zeolith A) wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Ihre Gehalte sind in Tabelle 1 gezeigt.
Experimentelles Beispiel 1
Die Lumineszenzanfangswellenlänge, -spitzenwellenlänge und -endwellenlänge der photolumineszierenden Materialien von Vergleichsbeispiel 1 und der Beispiele 1 und 2 wurden unter Verwendung eines Fluoreszenzspektrophotometers FluoroMax-4, das von Horiba Ltd. hergestellt wurde, gemessen. Wenn ein Anregungslicht mit einer Wellenlänge von 420 nm eingestrahlt wurde, betrugen die Lumineszenzanfangswellenlänge, -spitzenwellenlänge und -endwellenlänge der photolumineszierenden Materialien von Vergleichsbeispiel 1, Beispiel 1 und Beispiel 2 jeweils 450 nm, 650 nm bzw. 750 nm.
Experimentelles Beispiel 2
Unter Verwendung eines Fluoreszenzspektrophotometers FluoroMax-4, das von Horiba Ltd. hergestellt wurde, wurde die Emissionsspitzenintensität der photolumineszierenden Materialien von Vergleichsbeispiel 1 und der Beispiele 1 und 2 bei 25°C bei Einstrahlung desselben Anregungslichts (Wellenlänge: 420 nm) gemessen, und das Verhältnis (%) der Emissionsspitzenintensität des photolumineszierenden Materials von Beispiel 1 und 2 zu der Emissionsspitzenintensität des photolumineszierenden Materials von Vergleichsbeispiel 1 (= 100 x Emissionsspitzenintensität des photolumineszierenden Materials von Beispiel 1 und 2/Emissionsspitzenintensität des photolumineszierenden Materials von Vergleichsbeispiel 1) wurde berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Experimentelles Beispiel 3

Unter Verwendung eines Fluoreszenzspektrophotometers FluoroMax-4, das von Horiba Ltd. hergestellt wurde, wurde die Emissionsspitzenintensität der photolumineszierenden Materialien von Vergleichsbeispiel 1 und der Beispiele 1 und 2 bei 25°C und 75°C bei Einstrahlung desselben Anregungslichts (Wellenlänge: 420 nm) gemessen, und das Verhältnis (%) der Emissionsspitzenintensität des photolumineszierenden Materials bei 75°C zu der Emissionsspitzenintensität des photolumineszierenden Materials bei 25°C (= 100 x Emissionsspitzenintensität des photolumineszierenden Materials bei 75°C/Emissionsspitzenintensität des photolumineszierenden Materials bei 25°C) wurde für jedes der photolumineszierenden Materialien von Vergleichsbeispiel 1 und der Beispiele 1 und 2 berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1

	Gehalt (Gew.-%)			Verh. 1 (%)	Verh. 2 (%)
	Ag⁺	Zn²⁺	Cs⁺	Verh. 1 (%)	Verh. 2 (%)
Vergleichsbeispiel 1	2,2	8,8	-	-	54,8
Beispiel 1	2,0	9,4	4,0	172	74,8
Beispiel 2	1,7	8,6	16,6	501	90,5
(Anmerkung)
Verh. 1 = Verhältnis der Emissionsspitzenintensität des photolumineszierenden Materials von Beispiel 1 und 2 zu der Emissionsspitzenintensität des photolumineszierenden Materials von Vergleichsbeispiel 1
Verh. 2 = Verhältnis der Emissionsspitzenintensität des photolumineszierenden Materials bei 75°C zu der Emissionsspitzenintensität des photolumineszierenden Materials bei 25°C

Wie die in der Tabelle beschriebenen Ergebnisse für das Verhältnis 2 zeigen, kann eine Abnahme der Emissionsintensität bei einer hohen Temperatur (75 °C) dadurch unterdrückt werden, dass man zu einem silber/zink-ionenhaltigen Zeolith A weiterhin Cäsiumionen hinzufügt. Wie die in der Tabelle beschriebenen Ergebnisse für das Verhältnis 1 außerdem zeigen, kann die Emissionsintensität selbst dadurch verbessert werden, dass man weiterhin Cäsiumionen hinzufügt.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Das photolumineszierende Material der vorliegenden Erfindung kann für Beleuchtungsgeräte, Leuchtfarben und dergleichen verwendet werden.
Diese Anmeldung beruht auf einer in Japan eingereichten Patentanmeldung Nr. 2016-107741 , auf deren vollen Inhalt hier ausdrücklich Bezug genommen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2014037492 A [0003]
JP 2016107741 [0041]

Claims

Photolumineszierendes Material, das bei Bestrahlung mit Licht sichtbares Licht emittiert, bei dem es sich um Zeolith A handelt, der Silberionen, Zinkionen und wenigstens eines, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cäsiumionen und Rubidiumionen besteht, umfasst.
Photolumineszierendes Material gemäß Anspruch 1, wobei das einzustrahlende Licht eine Wellenlänge von nicht weniger als 200 nm und nicht mehr als 450 nm aufweist.
Photolumineszierendes Material gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei es sich bei dem wenigstens einen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cäsiumionen und Rubidiumionen besteht, um Cäsiumionen handelt.
Photolumineszierendes Material gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Gesamtgehalt des wenigstens einen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cäsiumionen und Rubidiumionen besteht, nicht weniger als 1 Gew.-% und nicht mehr als 25 Gew.-% beträgt.
Photolumineszierendes Material gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Gehalt an Silberionen nicht weniger als 0,5 Gew.-% und nicht mehr als 30 Gew.-% beträgt.
Photolumineszierendes Material gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Gehalt an Zinkionen weniger als 0,5 Gew.-% und nicht mehr als 15 Gew.-% beträgt.
Beleuchtungsgerät, das eine Lichtquelle und das photolumineszierende Material gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst.
Beleuchtungsgerät gemäß Anspruch 7, bei dem es sich um ein Hintergrundlicht für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung handelt.