JP2002020744A - Fluorescent substance with afterglow tendency - Google Patents

Fluorescent substance with afterglow tendency

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JP2002020744A
JP2002020744A JP2001203455A JP2001203455A JP2002020744A JP 2002020744 A JP2002020744 A JP 2002020744A JP 2001203455 A JP2001203455 A JP 2001203455A JP 2001203455 A JP2001203455 A JP 2001203455A JP 2002020744 A JP2002020744 A JP 2002020744A
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phosphorescent
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aluminate fluorescent substance with afterglow tendency having high phosphorescent luminance and improved in heat resistance, water resistance and productivity. SOLUTION: This fluorescent substance with afterglow tendency activated with bivalent europium is characterized by that its chemical compositional formula: (M1-p-qEUpQq)O.n(Al1-mBm)2O3.kP2O55 satisfies the following requirements: 0.0001<=p<=0.5, 0.0001<=q<=0.5, 0.5<=n<=1.5, 0.0001<=m<=0.5, 0<k<=0.2, and 0.0002<=p+q<=0.75 (in the formula, M is at least one selected from the bivalent metal group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba and Zn; Q is a coactivator, being at least one element selected from the group consisting of Mn, Zr, Nb, Pr, Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は蓄光蛍光体に利用できる
残光性蛍光体に関し、特に耐熱性、耐水性に優れたユー
ロピウムで付活されたアルミン酸塩残光性蛍光体に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an afterglow phosphor which can be used as a phosphorescent phosphor, and more particularly to an aluminate afterglow phosphor having excellent heat resistance and water resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】蛍光体の中には、太陽光や人工照明の光
を照射すると、暗所で比較的長い時間残光をもつものが
あり、この現象を何回も繰り返すことができることから
蓄光蛍光体と呼ばれる。近年、社会生活が高度化し複雑
さが増すとともに、防災に関する関心が一層高まり、特
に、暗所で光る蓄光蛍光体の防災分野での利用が広がり
つつある。また、最近は蓄光蛍光体をプラスチックに混
入して、プレート、シートなどに加工することにより、
多方面に用途が広がりつつある。
2. Description of the Related Art Some fluorescent materials have afterglow in a dark place for a relatively long time when illuminated with sunlight or artificial lighting, and this phenomenon can be repeated many times. Called phosphor. In recent years, as social life has become more sophisticated and complex, interest in disaster prevention has further increased, and in particular, the use of phosphorescent phosphors that glow in dark places in the field of disaster prevention has been expanding. Recently, phosphorescent phosphors have been mixed into plastics and processed into plates, sheets, etc.,
Applications are expanding in various fields.

【0003】従来より、蓄光蛍光体としてZnS:Cu
蛍光体が使用されてきたが、必ずしも十分満足されてい
なかった。それはこの蛍光体が次のような本質的な欠点
を有しているためである。一つは、そのりん光輝度(残
光の輝度)が数十時間にわたって確認できるほど高くな
いこと。もう一つは、紫外線により光分解し蛍光体結晶
表面にコロイド状亜鉛金属を析出し外観が黒色に変色
し、りん光輝度が著しく低下する問題がある点である。
このような劣化は高温高湿の条件下で特に起こりやす
く、通常この欠点を改善するのにZnS:Cu蛍光体の
表面には耐光処理を施してあるが完全に防止することは
難しい。その為、ZnS:Cu蛍光体は屋外など直射日
光にさらされるような場所に用いることを避けなければ
ならない。
[0003] Conventionally, ZnS: Cu has been used as a phosphorescent phosphor.
Phosphors have been used but have not always been satisfactory. This is because this phosphor has the following essential disadvantages. One is that the phosphorescence brightness (the brightness of the afterglow) is not so high that it can be confirmed for several tens of hours. The other problem is that there is a problem that photodecomposition is caused by ultraviolet rays, colloidal zinc metal is deposited on the phosphor crystal surface, the appearance is changed to black, and the phosphorescent luminance is significantly reduced.
Such deterioration is particularly likely to occur under high-temperature and high-humidity conditions. Usually, to improve this defect, the surface of the ZnS: Cu phosphor is subjected to a light-resistant treatment, but it is difficult to completely prevent it. Therefore, the ZnS: Cu phosphor must be avoided from being used in places exposed to direct sunlight, such as outdoors.

【0004】硫化亜鉛蛍光体母体に希土類イオンを含有
させることにより、残光性を示すことが最近報告されて
いる。("Rare earth effect in nonrioactivenight lu
minous phosphor ZnS:Pb,Cu" Hunan Shifan Daxue,Zira
n Kexue XuebaoVol.14,No.1,page47-51 1991,X May and
M.Hong,(Acta ScientiariumNaturalium Univ.Normalis
Hunanensis))
It has recently been reported that zinc sulfide phosphors exhibit afterglow by containing rare earth ions. ("Rare earth effect in nonrioactivenight lu
minous phosphor ZnS: Pb, Cu "Hunan Shifan Daxue, Zira
n Kexue XuebaoVol.14, No.1, page47-51 1991, X May and
M. Hong, (Acta Scientiarium Naturalium Univ. Normalis
Hunanensis))

【0005】また、Bi、Cu付活硫化カルシウム蛍光
体に希土類元素を含有させることにより、残光性を示す
ことが報告されている。("Study on effect of rare e
arthin blue-purple night-luminous phosphor CaS:Bi,
Cu" Hunan Shifan Daxue,Ziran Kexue XuebaoVol.15,N
o.2,page145-148,1992, X Mao, S.Lian and Z.Wu (Huna
n Normal Univ.,Hunan,CHN))
Further, it has been reported that a Bi or Cu activated calcium sulfide phosphor contains a rare earth element to exhibit afterglow. ("Study on effect of rare e
arthin blue-purple night-luminous phosphor CaS: Bi,
Cu "Hunan Shifan Daxue, Ziran Kexue XuebaoVol.15, N
o.2, page145-148,1992, X Mao, S.Lian and Z.Wu (Huna
n Normal Univ., Hunan, CHN))

【0006】しかし、これらの蛍光体は硫化物である以
上既に述べたような欠点を持ち、屋外での使用はできな
いことが容易に想像できる。
However, since these phosphors are sulfides, they have the above-mentioned disadvantages, and it is easy to imagine that they cannot be used outdoors.

【0007】これに対し、2価のEuで付活されたMA
で表される化合物で、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蓄光
性蛍光体が特開平7−11250号に開示されている。
この蛍光体は上述した硫化亜鉛蛍光体の本質的な欠点を
解決したとしている。また、この蛍光体の母体は米国特
許公報2392814号、米国特許公報3294699
号で既に知られているものである。
On the other hand, MA activated with divalent Eu
In the compound represented by l 2 O 4 , M is a phosphorescent phosphor whose mother crystal is a compound composed of at least one metal element selected from the group consisting of calcium, strontium, and barium. Is disclosed.
This phosphor solves the above-mentioned essential disadvantages of the zinc sulfide phosphor. The base material of this phosphor is disclosed in US Pat. No. 2,392,814 and US Pat. No. 3,294,699.
It is already known in the issue.

【0008】2価のEuは間接遷移によりブロードなス
ペクトルの発光を示し、調製条件及び母体結晶の構造に
影響され、例えば母体結晶がアルミネート、ガレート、
ボレート或いはアルミニウムガレートであるかにより、
紫外域から黄色までの広い範囲で発光することは一般的
に知られている。
[0008] Divalent Eu shows a broad spectrum emission due to indirect transition, and is affected by the preparation conditions and the structure of the host crystal.
Depending on whether it is borate or aluminum gallate,
It is generally known that light is emitted in a wide range from the ultraviolet region to yellow.

【0009】本発明者等は硼アルミン酸のアルカリ土類
金属塩を蛍光体母体とし、2価のユーロピウムで付活さ
れ、特定の希土類元素で共付活された残光性蛍光体を開
発し、米国特許出願し、特許許可された。(USP53
76303号)また、本発明者等は同様の蛍光体母体を
使用し、さらに多くの共付活剤の試験を行い、新たに得
た知見を特許出願した。(特願平6−147912号)
The present inventors have developed an afterglow phosphor which is activated by divalent europium and co-activated with a specific rare earth element, using an alkaline earth metal salt of boroaluminic acid as a phosphor matrix. Filed for a US patent and was granted a patent. (USP53
No. 76303) In addition, the present inventors have used the same phosphor matrix, conducted tests on a larger number of coactivators, and filed a patent application for newly obtained findings. (Japanese Patent Application No. 6-147912)

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】蓄光蛍光体をプラスチ
ック、セラミックに混入させて使用する場合、これらを
溶融させるため、蓄光蛍光体は300〜700℃程度の
温度にさらされる。それで、このような高温下で成形さ
れる工程がある場合でも、発光性能が低下しない蓄光蛍
光体が要求される。また、屋外で使用する場合、特に水
分との接触が起こりやすくなり、そのような環境で使わ
れる場合耐水性も重用である。
When the phosphorescent phosphor is used by mixing it with plastic or ceramic, the phosphorescent phosphor is exposed to a temperature of about 300 to 700.degree. Therefore, there is a need for a phosphorescent phosphor that does not deteriorate in luminous performance even when there is a step of molding at such a high temperature. In addition, when used outdoors, contact with moisture is particularly likely to occur, and when used in such an environment, water resistance is also important.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者は上述の課題を
解決する目的で、残光性蛍光体の結晶成長を促進し、結
晶を安定化させる成分について鋭意検討した結果、硼酸
と燐酸を同時に含有させることで課題を解決できること
を見いだした。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made intensive studies on components that promote the crystal growth of the afterglow phosphor and stabilize the crystals. It has been found that the problem can be solved by including them at the same time.

【0012】すなわち、本発明の残光性蛍光体は、2価
のユーロピウムで付活されたアルミン酸塩蛍光体におい
て、その化学組成式が下記の範囲にあることを特徴とす
る。 (M1−p−qEu)O・n(Al1−m
・kP 0.0001≦p≦0.5 0.0001≦q≦0.5 0.5≦n≦3.0 0.0001≦m≦0.5 0<k≦0.2 0.0002≦p+q≦0.75 ただし、組成式中のMはMg、Ca、Sr、Ba、及び
Znからなる2価金属の群より選ばれた少なくとも1種
であり、Qは共付活剤でありMn、Zr、Nb、Pr、
Nd、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、及
びLuからなる群より選ばれた少なくとも1種である。
That is, the afterglow phosphor of the present invention is characterized in that the chemical composition of the aluminate phosphor activated with divalent europium is in the following range. (M 1-p-q Eu p Q q) O · n (Al 1-m B m)
2 O 3 · kP 2 O 5 0.0001 ≦ p ≦ 0.5 0.0001 ≦ q ≦ 0.5 0.5 ≦ n ≦ 3.0 0.0001 ≦ m ≦ 0.5 0 <k ≦ 0. 2 0.0002 ≦ p + q ≦ 0.75 where M in the composition formula is at least one selected from the group of divalent metals consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, and Zn, and Q is co-activation. Mn, Zr, Nb, Pr,
It is at least one selected from the group consisting of Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu.

【0013】上記した組成をさらに以下の特定範囲に調
整することで、蛍光色及び残光色を選択することができ
る。
By further adjusting the above composition to the following specific range, the fluorescent color and the afterglow color can be selected.

【0014】発光ピーク波長が520nm付近の緑色発
光の残光性蛍光体を調製する場合、次のような組成範囲
に選択する。すなわち、2価のユーロピウムで付活され
たアルミン酸塩蛍光体において、その化学組成式が下記
の範囲にある結晶構造が単斜晶系を主体とする残光性蛍
光体とする。 (M1−p−qEu)O・n(Al1−m
・kP 0.0001≦p≦0.5 0.0001≦q≦0.5 0.5≦n≦1.5 0.0001≦m≦0.5 0<k≦0.2 0.0002≦p+q≦0.75 ただし、組成式中のMはSrが70モル%以上である。
In the case of preparing an afterglow phosphor emitting green light having an emission peak wavelength of around 520 nm, the following composition range is selected. That is, in the aluminate phosphor activated with divalent europium, the afterglow phosphor is mainly composed of a monoclinic crystal having a chemical composition formula in the following range. (M 1-p-q Eu p Q q) O · n (Al 1-m B m)
2 O 3 .kP 2 O 5 0.0001 ≦ p ≦ 0.5 0.0001 ≦ q ≦ 0.5 0.5 ≦ n ≦ 1.5 0.0001 ≦ m ≦ 0.5 0 <k ≦ 0. 2 0.0002 ≦ p + q ≦ 0.75 However, M in the composition formula has Sr of 70 mol% or more.

【0015】発光ピーク波長が440nm付近の青色発
光の残光性蛍光体を調製する場合、次のような組成範囲
に選択する。すなわち、2価のユーロピウムで付活され
たアルミン酸塩蛍光体において、その化学組成式が下記
の範囲にあり、結晶構造が単斜晶系を主体とすることを
特徴とする残光性蛍光体とする。 (M1−p−qEu)O・n(Al1−m
・kP 0.0001≦p≦0.5 0.0001≦q≦0.5 0.5≦n≦1.5 0.0001≦m≦0.5 0<k≦0.2 0.0002≦p+q≦0.75 ただし、組成式中のMはCaが70モル%以上である。
When preparing a blue-emitting afterglow phosphor having an emission peak wavelength of around 440 nm, the following composition range is selected. That is, in an aluminate phosphor activated with divalent europium, the chemical composition formula is in the following range, and the crystal structure is mainly a monoclinic system. And (M 1-p-q Eu p Q q) O · n (Al 1-m B m)
2 O 3 .kP 2 O 5 0.0001 ≦ p ≦ 0.5 0.0001 ≦ q ≦ 0.5 0.5 ≦ n ≦ 1.5 0.0001 ≦ m ≦ 0.5 0 <k ≦ 0. 2 0.0002 ≦ p + q ≦ 0.75 where M in the composition formula is 70 mol% or more of Ca.

【0016】発光ピーク波長が490nm付近の青緑色
発光の残光性蛍光体を調製する場合、次のような組成範
囲に選択する。すなわち、2価のユーロピウムで付活さ
れたアルミン酸塩蛍光体において、その化学組成式が下
記の範囲にあり、結晶構造が斜方晶系を主体とすること
を特徴とする残光性蛍光体とする。 (M1−p−qEu)O・n(Al1−m
・kP 0.0001≦p≦0.5 0.0001≦q≦0.5 1.5≦n≦3.0 0.0001≦m≦0.5 0<k≦0.2 0.0002≦p+q≦0.75 ただし、組成式中のMはSrが70モル%以上である。
When preparing a blue-green emitting afterglow phosphor having an emission peak wavelength of about 490 nm, the following composition range is selected. That is, in an aluminate phosphor activated with divalent europium, the chemical composition formula is in the following range, and the crystal structure is mainly an orthorhombic system. And (M 1-p-q Eu p Q q) O · n (Al 1-m B m)
2 O 3 .kP 2 O 5 0.0001 ≦ p ≦ 0.5 0.0001 ≦ q ≦ 0.5 1.5 ≦ n ≦ 3.0 0.0001 ≦ m ≦ 0.5 0 <k ≦ 0. 2 0.0002 ≦ p + q ≦ 0.75 However, M in the composition formula has Sr of 70 mol% or more.

【0017】発光ピーク波長が490nm付近の青緑色
発光の残光性蛍光体は、特に、次のような組成範囲に選
択することが発光輝度、残光輝度の点で好ましい。すな
わち、2価のユーロピウムで付活されたアルミン酸塩蛍
光体において、その化学組成式が下記の範囲にあり、結
晶構造が斜方晶系を主体とすることを特徴とする残光性
蛍光体とする。 (M1−p−qEu)O・n(Al1−m
・kP 0.0001≦p≦0.5 0.0001≦q≦0.5 1.7≦n≦1.8 0.0001≦m≦0.5 0<k≦0.2 0.0002≦p+q≦0.75 ただし、組成式中のMはSrである。
It is preferable that the afterglow phosphor emitting blue-green light having an emission peak wavelength of about 490 nm be selected in the following composition range in terms of emission luminance and afterglow luminance. That is, in an aluminate phosphor activated with divalent europium, the chemical composition formula is in the following range, and the crystal structure is mainly an orthorhombic system. And (M 1-p-q Eu p Q q) O · n (Al 1-m B m)
2 O 3 .kP 2 O 5 0.0001 ≦ p ≦ 0.5 0.0001 ≦ q ≦ 0.5 1.7 ≦ n ≦ 1.8 0.0001 ≦ m ≦ 0.5 0 <k ≦ 0. 2 0.0002 ≦ p + q ≦ 0.75 where M in the composition formula is Sr.

【0018】本発明の残光性蛍光体に導入する付活剤お
よび共付活剤は、蛍光色および残光輝度に大きく影響す
る。実用上、それぞれ次に示すような範囲に調整する。
The activator and coactivator introduced into the afterglow phosphor of the present invention greatly affect the fluorescent color and the afterglow luminance. Practically, each is adjusted to the following ranges.

【0019】付活剤のEuの濃度pについては、蛍光体
1モルに対し、母体のSrを0.0001モル以上、
0.5モル以下置換する範囲に調整する。なぜなら0.
0001モルより少ないと光吸収が悪くなり、その結果
残光輝度が低くなり、逆に、0.5モルよりも多くなる
と、濃度消光を起こし残光輝度が低下するからだ。pの
さらに好ましい範囲は0.001≦p≦0.06のであ
り、この範囲で残光輝度がさらに高くなる。
Regarding the Eu concentration p of the activator, the Sr of the host is 0.0001 mol or more with respect to 1 mol of the phosphor.
It is adjusted to a substitution range of 0.5 mol or less. Because 0.
If the amount is less than 0001 mol, the light absorption becomes poor, and as a result, the afterglow luminance decreases. On the other hand, if the amount exceeds 0.5 mol, concentration quenching occurs and the afterglow luminance decreases. A more preferable range of p is 0.001 ≦ p ≦ 0.06, and the afterglow luminance is further increased in this range.

【0020】共付活剤を導入することによりEuの発光
は残光性を示すようになる。共付活剤としてMn、Z
r、Nb、Pr、Nd、Gd、Tb、Dy、Ho、E
r、Tm、Yb、及びLuからなる群より選ばれた少く
とも一種が有効である。
By introducing the co-activator, the luminescence of Eu becomes afterglow. Mn, Z as co-activator
r, Nb, Pr, Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, E
At least one selected from the group consisting of r, Tm, Yb, and Lu is effective.

【0021】Dyは蛍光体母体の2価金属Mが特にSr
の場合に残光性向上に効果的であり、Dy濃度qの最適
濃度範囲は0.0005以上、0.03以下の範囲であ
る。
Dy is the divalent metal M of the phosphor matrix, especially Sr
Is effective for improving the afterglow, and the optimum concentration range of the Dy concentration q is 0.0005 or more and 0.03 or less.

【0022】Ndは蛍光体母体の2価金属Mが特にCa
の場合に残光輝度向上に特に効果があり、Nd濃度qの
最適範囲は0.0005以上、0.03以下の範囲であ
る。
Nd is such that the divalent metal M of the phosphor matrix is particularly Ca
Is particularly effective in improving the afterglow luminance, and the optimal range of the Nd concentration q is 0.0005 or more and 0.03 or less.

【0023】これら共付活剤Dy、Ndに、他の第2に
共付活剤を付活することにより相乗効果を発揮する。
A second synergistic effect is exhibited by activating the coactivators Dy and Nd with another second.

【0024】第一の共付活剤としてDyを選択する場
合、第2の共付活剤のMn濃度qの好ましい範囲は0.
0001以上、0.06以下で、更に好ましいのは0.
0005以上、0.02以下の範囲である。
When Dy is selected as the first coactivator, the preferred range of the Mn concentration q of the second coactivator is 0.1.
0001 or more and 0.06 or less, more preferably 0.1 or more.
The range is from 0005 to 0.02.

【0025】第一の共付活剤としてDyを選択する場
合、第2の共付活剤のTm濃度qの好ましい範囲は0.
0003以上、0.02以下で、更に好ましいのは0.
0004以上、0.01以下の範囲である。
When Dy is selected as the first coactivator, the preferable range of the Tm concentration q of the second coactivator is 0.1.
0003 or more and 0.02 or less, more preferably 0.
The range is from 0004 to 0.01.

【0026】第一の共付活剤としてDyを選択する場
合、第2の共付活剤のLu濃度qの好ましい範囲は0.
0001以上、0.06以下で、更に好ましいのは0.
0004以上、0.04以下の範囲である。
When Dy is selected as the first coactivator, the preferable range of the Lu concentration q of the second coactivator is 0.1.
0001 or more and 0.06 or less, more preferably 0.1 or more.
The range is from 0004 to 0.04.

【0027】第一の共付活剤としてDyを選択する場
合、第2の共付活剤のNb濃度qの好ましい範囲は0.
0001以上、0.08以下で、更に好ましいのは0.
0003以上、0.04以下の範囲である。
When Dy is selected as the first coactivator, the preferable range of the Nb concentration q of the second coactivator is 0.1.
It is at least 0001 and at most 0.08, more preferably at least 0.08.
The range is from 0003 to 0.04.

【0028】第一の共付活剤としてDyを選択する場
合、第2の共付活剤のYb濃度qの好ましい範囲は0.
0002以上、0.04以下で、更に好ましいのは0.
0003以上、0.01以下の範囲である。
When Dy is selected as the first coactivator, the preferable range of the Yb concentration q of the second coactivator is 0.1.
0002 or more and 0.04 or less, more preferably 0.02 or less.
The range is from 0003 to 0.01.

【0029】第一の共付活剤としてDyを選択する場
合、第2の共付活剤のZr濃度qの好ましい範囲は0.
002以上、0.70以下である。
When Dy is selected as the first coactivator, the preferable range of the Zr concentration q of the second coactivator is 0.1.
It is 002 or more and 0.70 or less.

【0030】第一の共付活剤としてDyを選択する場
合、第二の共付活剤のEr濃度qの好ましい範囲は0.
0001以上、0.03以下である。更に好ましいのは
0.0005以上、0.02以下の範囲である。
When Dy is selected as the first coactivator, the preferable range of the Er concentration q of the second coactivator is 0.1.
It is 0001 or more and 0.03 or less. More preferably, the range is 0.0005 or more and 0.02 or less.

【0031】第一の共付活剤としてDyを選択する場
合、第2の共付活剤のPr濃度qの好ましい範囲は0.
0001以上、0.04以下である。更に好ましいのは
0.0005以上、0.03以下の範囲である。
When Dy is selected as the first coactivator, the preferable range of the Pr concentration q of the second coactivator is 0.1.
It is 0001 or more and 0.04 or less. A more preferable range is 0.0005 or more and 0.03 or less.

【0032】第一の共付活剤としてNdを導入する場
合、第2の共付活剤のTm濃度qの好ましい範囲は0.
0001以上、0.06以下で、更に好ましいのは0.
0005以上、0.02以下の範囲である。
When Nd is introduced as the first coactivator, the preferable range of the Tm concentration q of the second coactivator is 0.1.
0001 or more and 0.06 or less, more preferably 0.1 or more.
The range is from 0005 to 0.02.

【0033】第一の共付活剤としてNdを導入する場
合、第2の共付活剤のPr濃度qの好ましい範囲は0.
0001以上、0.06以下で、更に好ましいのは0.
0005以上、0.02以下の範囲である。
When Nd is introduced as the first coactivator, the preferable range of the Pr concentration q of the second coactivator is 0.1.
0001 or more and 0.06 or less, more preferably 0.1 or more.
The range is from 0005 to 0.02.

【0034】第一の共付活剤としてNdを以下導入する
場合、第2の共付活剤のHo濃度qの好ましい範囲は
0.0001以上、0.06以下で、更に好ましいのは
0.0005以上、0.02以下の範囲である。
When Nd is introduced as the first co-activator below, the preferred range of the Ho concentration q of the second co-activator is 0.0001 or more and 0.06 or less, more preferably 0.1% or less. The range is from 0005 to 0.02.

【0035】第一の共付活剤としてNdを以下導入する
場合、第2の共付活剤のDy濃度qの好ましい範囲は
0.0001以上、0.06以下で、更に好ましいのは
0.0005以上、0.02以下の範囲である。
When Nd is introduced as the first coactivator below, the preferred range of the Dy concentration q of the second coactivator is 0.0001 or more and 0.06 or less, more preferably 0.1 or less. The range is from 0005 to 0.02.

【0036】本発明の残光性蛍光体の母体組成について
は、アルミニウムの一部をホウ素で置換することによ
り、残光特性はさらに大きく改善される。ホウ素はアル
ミニウムの総モル数の0.0001モルから0.5モル
置換する範囲が適当であり、より好ましくは、0.00
5モルから0.25モルになる範囲であり、最も好まし
いのは、0.05モル付近である。ホウ素を導入するに
は、アルミニウムをそれに見合う量だけ差し引いて仕込
むことが好ましい。
Regarding the base composition of the afterglow phosphor of the present invention, the afterglow characteristics are further improved by substituting a part of aluminum with boron. Boron is suitably substituted in the range of 0.0001 mol to 0.5 mol of the total number of moles of aluminum, more preferably 0.001 mol.
The range is from 5 moles to 0.25 moles, most preferably around 0.05 moles. In order to introduce boron, it is preferable to charge aluminum by subtracting an amount corresponding to the amount.

【0037】リン酸化合物濃度kは0.001以上、
0.2以下の範囲が好ましく、0.01以上、0.1以
下の範囲がさらに好ましく、0.03以上、0.05以
下の範囲が最も好ましい。
The concentration k of the phosphate compound is 0.001 or more,
The range is preferably 0.2 or less, more preferably 0.01 or more and 0.1 or less, and most preferably 0.03 or more and 0.05 or less.

【0038】本発明の残光性蛍光体は、原料として例え
ばSrO、MgO、Al、Euのような金
属酸化物、或いはCaCO、SrCO、BaCO
のような高温で焼成することで容易に酸化物になるよう
な化合物を選択する。このような化合物として炭酸塩の
他には硝酸塩、シュウ酸塩、水酸化物などがある。ま
た、ホウ素化合物としてはホウ酸あるいはアルカリ土類
のホウ酸塩が使用でき、特に、ホウ酸が好ましい。ま
た、本残光性蛍光体の組成にリン酸を導入させるには、
リン酸、無水リン酸、リン酸アンモニウム、アルカリ土
類元素のリン酸塩等が好ましく使用できる。
The afterglow phosphor of the present invention can be used as a raw material, for example, a metal oxide such as SrO, MgO, Al 2 O 3 or Eu 2 O 3 , or CaCO 3 , SrCO 3 , BaCO 3.
A compound which easily becomes an oxide by firing at a high temperature such as described above is selected. Such compounds include nitrates, oxalates and hydroxides in addition to carbonates. As the boron compound, boric acid or an alkaline earth borate can be used, and boric acid is particularly preferable. Also, in order to introduce phosphoric acid into the composition of the afterglow phosphor,
Phosphoric acid, phosphoric anhydride, ammonium phosphate, phosphates of alkaline earth elements and the like can be preferably used.

【0039】原料の純度は残光輝度に大きく影響し、9
9.9%以上であることが好ましく、99.99%以上
であることがさらに好ましい。これらのフラックスを混
合した原料を、還元雰囲気下1200℃以上1600℃
以下の温度で焼成し、焼成品を粉砕、篩することで本発
明の残光性蛍光体が得られる。尚、原料の混合比率は、
目的の組成を得る為の理論量を混合することで決定でき
る。
The purity of the raw material greatly affects the afterglow luminance.
It is preferably at least 9.9%, more preferably at least 99.99%. Raw materials obtained by mixing these fluxes are mixed at a temperature of 1200 ° C. or more and 1600 ° C.
The afterglow phosphor of the present invention is obtained by baking at the following temperature, crushing and sieving the baked product. The mixing ratio of the raw materials is
It can be determined by mixing theoretical amounts for obtaining the desired composition.

【0040】これらを混合した原料を、還元雰囲気下1
200℃以上1600℃以下の温度範囲で焼成し、焼成
品を粉砕、篩することで本発明の残光性蛍光体が得られ
る。尚、原料の混合比率は、目的の組成を得る為の理論
量を混合することで決定できる。
The raw material obtained by mixing them is mixed under reducing atmosphere for 1 hour.
The afterglow phosphor of the present invention can be obtained by baking in a temperature range of 200 ° C. or more and 1600 ° C. or less, pulverizing and sieving the fired product. In addition, the mixing ratio of the raw materials can be determined by mixing theoretical amounts for obtaining a desired composition.

【0041】[0041]

【作用】本発明の残光性蛍光体は基本的に付活剤の2価
のEuによる強い発光を呈するが、2価のEuは可視光
から紫外域の広範囲に吸収があり、従って、自然光のよ
うな広範囲な波長域で励起され高効率の発光(蛍光)を
示す。また、共付活剤として、Mn、Zr、Nb、P
r、Nd、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Y
b、及びLuからなる群より選ばれた少なくとも1種を
蛍光体母体にドープさせることで残光現象が現れる。
The afterglow phosphor of the present invention basically emits strong light due to divalent Eu as an activator, but divalent Eu absorbs light in a wide range from visible light to ultraviolet light, and therefore has natural light. And emits light with high efficiency (fluorescence) when excited in a wide range of wavelengths. Further, Mn, Zr, Nb, P
r, Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Y
The afterglow phenomenon appears by doping the phosphor matrix with at least one selected from the group consisting of b and Lu.

【0042】本発明の残光性蛍光体においてはホウ素を
含有することで、アルミネートの結晶性を良好にし、発
光中心と捕獲中心を安定化させることで残光時間、残光
輝度の改善に有効に働いていると推定できる。また、ホ
ウ素は同時にフラックスとして働き蛍光体の結晶成長を
促進し、りん光輝度が大幅に改善できる。
The afterglow phosphor of the present invention contains boron to improve the crystallinity of the aluminate and stabilize the emission center and the capture center to improve the afterglow time and the afterglow luminance. It can be estimated that it is working effectively. In addition, boron simultaneously acts as a flux and promotes the crystal growth of the phosphor, so that the phosphorescent luminance can be greatly improved.

【0043】2価金属、付活剤、共付活剤の酸化物の総
モル数とアルミナ及びホウ酸の総モル数がほぼ1:1す
なわちn=1である場合、X線回折により解析した結
果、結晶構造はSrAl型の単斜晶系となり、波
長520nmにピークのある緑色発光を示す。
When the total number of moles of the oxides of the divalent metal, activator and co-activator and the total number of moles of alumina and boric acid were approximately 1: 1, that is, n = 1, the analysis was performed by X-ray diffraction. As a result, the crystal structure becomes a SrAl 2 O 4 type monoclinic system, and emits green light having a peak at a wavelength of 520 nm.

【0044】しかしながら、この残光性蛍光体は耐熱性
が悪く、しかもこの硼酸の添加とともに耐熱性はさらに
悪くなり、しかも焼成品は固くなり、後工程での粉砕及
び篩等の処理が困難となる。これに対し、組成原料とし
て、リン酸化合物を加えて焼成することで、耐熱性、耐
水性が向上する。
However, this afterglow phosphor has poor heat resistance, and the heat resistance further worsens with the addition of boric acid. Moreover, the fired product becomes hard, and it is difficult to carry out processing such as pulverization and sieving in the subsequent steps. Become. On the other hand, heat resistance and water resistance are improved by adding and sintering a phosphoric acid compound as a composition raw material.

【0045】加えたホウ酸の大半がアルミナと混晶をつ
くり蛍光体組成に組み込まれるが、一部の過剰となった
ホウ酸は、リン酸化合物及び2価金属と混晶をつくり蛍
光体粒子間の溶融反応を防ぐ働きがあると考えられ、そ
のことが耐熱性向上に寄与している。また、この混晶は
水に不溶性で残光性蛍光体の粒子表面を被覆するため、
残光性蛍光体に耐水性を付与する。
Most of the added boric acid forms mixed crystals with alumina and is incorporated into the phosphor composition, but a part of the excess boric acid forms mixed crystals with the phosphoric acid compound and the divalent metal to form phosphor particles. It is thought to have the function of preventing the melting reaction during the heating, which contributes to the improvement of heat resistance. In addition, since this mixed crystal is insoluble in water and coats the particle surface of the afterglow phosphor,
Provides water resistance to the afterglow phosphor.

【0046】残光性蛍光体の焼成時にリン酸化合物を添
加して焼成すると、大半はリン酸化合物としてその組成
中に含有される。その含有量とりん光輝度、耐熱性、耐
水性への影響をみるため、(Sr0.955Eu0.03Dy
0.015)O・0.91(Al0.9 B0.05)O・kPO
残光性蛍光体を試作し、リン酸化合物の含有量kに対
するそれぞれの特性を評価した。ここで耐熱性、耐水性
については次のような方法で行った。
When a phosphoric acid compound is added during the calcination of the afterglow phosphor and sintering is performed, most of the phosphor is contained in the composition as a phosphoric acid compound. In order to examine the content and the effect on phosphorescence luminance, heat resistance and water resistance, (Sr 0.955 Eu 0.03 Dy
0.015) O · 0.91 (Al 0.9 5 B 0.05) 2 O 3 · kP 2 O
Five afterglow phosphors were prototyped, and their characteristics with respect to the content k of the phosphoric acid compound were evaluated. Here, the heat resistance and the water resistance were determined by the following methods.

【0047】耐熱性については、石英ルツボに残光性蛍
光体を10g入れ、マッフル炉中600℃で30分間酸
化焼成を行い、焼成品のりん光輝度を測定し、焼成前の
残光性蛍光体のりん光輝度対する百分率を算出し維持率
として求める。
Regarding heat resistance, 10 g of an afterglow phosphor was placed in a quartz crucible, oxidized and fired in a muffle furnace at 600 ° C. for 30 minutes, the phosphorescent luminance of the fired product was measured, and the afterglow fluorescence before firing was measured. The percentage of the body's phosphorescence brightness is calculated and determined as the maintenance rate.

【0048】耐水性については、250mlのプラスチ
ック容器に残光性蛍光体を10g、純水を200g入
れ、ローラーで30rpmの速度で72時間回転させ
る。次に固液分離し乾燥し、残光性蛍光体のりん光輝度
を測定し、水に接触させる前のりん光輝度対する百分率
を算出し維持率として求める。
Regarding the water resistance, 10 g of the afterglow phosphor and 200 g of pure water are put into a 250 ml plastic container, and rotated with a roller at a speed of 30 rpm for 72 hours. Next, solid-liquid separation and drying are performed, the phosphorescent luminance of the afterglow phosphor is measured, and the percentage of the phosphorescent luminance before contact with water is calculated and determined as a maintenance rate.

【0049】これらの測定結果をもとに図1〜3に、そ
れぞれりん光輝度、耐熱性、耐水性のリン酸含有量kと
の関係を示す。図1から分かるようにリン酸の含有がk
≦0.1の広い範囲で励起停止20分後りん光輝度向上
に効果があり、k=0.05付近が最も高くなる。k>
0.1の範囲ではりん光輝度はリン酸化合物を含有しな
いものよりも低くなる。
FIGS. 1 to 3 show the relationship between the phosphorescent luminance, heat resistance and water resistance of phosphoric acid content k based on these measurement results. As can be seen from FIG.
In a wide range of ≤0.1, the phosphorescent brightness is improved 20 minutes after the stop of the excitation, and the highest value is obtained when k is around 0.05. k>
In the range of 0.1, the phosphorescence luminance is lower than that containing no phosphoric acid compound.

【0050】図2に示す耐熱試験の結果より、リン酸化
合物の含有は広い濃度範囲で耐熱性に効果があることが
分かり、k≧0.00005で耐熱性に効果があり、特
にk≧0.01が好ましく、0.02≦k≦0.05の
範囲が最も好ましい。
From the results of the heat test shown in FIG. 2, it can be seen that the content of the phosphoric acid compound has an effect on heat resistance in a wide concentration range, and that k ≧ 0.00005 has an effect on heat resistance. 0.01 is preferable, and the range of 0.02 ≦ k ≦ 0.05 is most preferable.

【0051】リン酸化合物を含まない残光性蛍光体の耐
水性は何れも0%であって、これは蛍光体結晶が破壊さ
れてしまい、全く光らなくなってしまうことによる。図
3に示すように、耐水性に及ぼすリン酸の効果は広い範
囲に渡り、実際0<kであれば効果があるが、0.00
1≦k≦0.6の範囲で維持率が20%を越え、0.0
2≦k≦0.1の範囲で維持率が40%を越え、k=
0.05付近が特に維持率が50%を越えて最も好まし
い。
The water resistance of each of the afterglow phosphors containing no phosphoric acid compound is 0%, because the phosphor crystals are destroyed and do not emit light at all. As shown in FIG. 3, the effect of phosphoric acid on water resistance covers a wide range.
In the range of 1 ≦ k ≦ 0.6, the maintenance ratio exceeds 20% and is 0.0%.
The maintenance ratio exceeds 40% in the range of 2 ≦ k ≦ 0.1, and k =
A value of around 0.05 is most preferable, especially when the maintenance ratio exceeds 50%.

【0052】これらを総合して判断すると、リン酸化合
物濃度kは0.001≦k≦0.2の範囲が好ましく、
0.01≦k≦0.1の範囲がさらに好ましく、0.0
3≦k≦0.05の範囲が最も好ましいといえる。しか
し、どのような環境で使用するかにより、kの値を選択
すべきである。
Judging from these considerations, the phosphate compound concentration k is preferably in the range of 0.001 ≦ k ≦ 0.2,
The range of 0.01 ≦ k ≦ 0.1 is more preferable, and 0.0
It can be said that the range of 3 ≦ k ≦ 0.05 is most preferable. However, the value of k should be selected depending on the environment in which it is used.

【0053】2価金属MがSrである場合の蛍光体結晶
構造をX線回折により解析した結果、リン酸化合物を含
有しない残光性蛍光体の結晶はSrAlの単斜晶
系の構造を示すが、硼酸と同時に少しでもリン酸を含有
すると、α−Srの異種の型の結晶が混在し
てくるようになる。さらにリン酸が増えn/4≦kとな
ると、完全にα−Srだけの結晶になる。ま
た、2価金属MがCaである場合、リン酸化合物を含有
しない残光性蛍光体の結晶はCaAlの単斜晶系
構造を示すが、少しでもリン酸を含有すると、CaP
の異種の型の結晶が混在するようになる。
As a result of analyzing the crystal structure of the phosphor when the divalent metal M is Sr by X-ray diffraction, the crystal of the afterglow phosphor containing no phosphoric acid compound is a monoclinic SrAl 2 O 4 crystal. Although the structure is shown, if a small amount of phosphoric acid is contained at the same time as boric acid, crystals of different types of α-Sr 3 P 2 O 8 will be mixed. When the amount of phosphoric acid further increases and n / 4 ≦ k, a crystal consisting entirely of α-Sr 3 P 2 O 5 is obtained. Also, if the divalent metal M is Ca, the crystal of afterglow phosphor containing no phosphate compound exhibits monoclinic structure of CaAl 2 O 4, containing phosphoric acid as much, CaP 2
Crystals of different types of O 6 are mixed.

【0054】[0054]

【実施例】[実施例1]蛍光体原料として、SrCO
を140.98g(0.955mol)、Al
88.14g(0.865mol)、Euを5.
28g(0.015mol)、Dyを2.80g
(0.0075mol)、HBOを5.63g
(0.091mol)、及び(NHHPO
7.92g(0.060mol)を、混合媒体としてア
ルミナボール入りのセラミックポットに入れ、ローラー
で2時間混合し蛍光体焼成前混合原料(以下原料生粉と
いう)を得る。次に、原料生粉をアルミナルツボに入
れ、還元雰囲気下1400℃で5時間焼成し蛍光体焼成
品を得る。次に焼成品を粉砕し、200メッシュの篩を
通し、本発明の(Sr0.955Eu0.03Dy0.015)
O・0.91(Al0.95B0.05)O・0.03PO蛍光体
を得る。
[Example 1] SrCO was used as a phosphor material.3
140.98 g (0.955 mol), Al 2O3To
88.14 g (0.865 mol), Eu2O3To 5.
28 g (0.015 mol), Dy2032.80 g
(0.0075 mol), H3BO35.63 g
(0.091 mol), and (NH4)2HPO4To
7.92 g (0.060 mol) was used as a mixed medium.
Put in a ceramic pot with lumina balls and put a roller
And mixed for 2 hours before firing the phosphor,
Get). Next, raw raw powder is put into an alumina crucible.
Fired at 1400 ° C for 5 hours in a reducing atmosphere
Get the goods. Next, the fired product is pulverized and sieved with a 200 mesh sieve.
Through the present invention (Sr0.955EU0.03Dy0.015)
O ・ 0.91 (Al0.95B0.05)2O3・ 0.03P2O5Phosphor
Get.

【0055】得られた蛍光体は可視から紫外域の広い範
囲において励起発光し、ブラックライト、殺菌灯によっ
ても励起され発光し、よって、蛍光水銀灯、低圧水銀蒸
気放電灯にも応用できるが、ここでは、蓄光蛍光体の用
途に応じた試験をJIS K 5120に従い行う。
The obtained phosphor excites and emits light in a wide range from the visible region to the ultraviolet region, emits light when excited by a black light and a germicidal lamp, and can be applied to a fluorescent mercury lamp and a low-pressure mercury vapor discharge lamp. Then, a test according to the use of the phosphorescent phosphor is performed according to JIS K5120.

【0056】蛍光体試料1gにアクリル樹脂ワニスを
0.5g加え、試料をすりつぶさないように注意して十
分練り合わせ、アルミニウム板に試料が100mg/cm
以上の厚さになるように塗り、乾燥したものを試験片と
した。この試験片は、蛍光色、りん光輝度、及び耐光性
の測定に用いる。
0.5 g of an acrylic resin varnish was added to 1 g of the phosphor sample, and the mixture was kneaded sufficiently so as not to grind the sample. The sample was 100 mg / cm 2 on an aluminum plate.
The test piece was applied so as to have the above thickness and dried. This test piece is used for measurement of fluorescent color, phosphorescent luminance, and light resistance.

【0057】蛍光色の測定については、253.7nm
の紫外線を試料に当て、蛍光を分光光度計によりスペク
トル分布を求め、CIE表色系の色度を算出した。蛍光
色度はx=0.248,y=0.561で、視感度の高
い緑色系を呈し、蓄光蛍光体として優れた基本特性を有
することが明らかである。
For measurement of fluorescent color, 253.7 nm
Was applied to the sample, and the fluorescence was used to determine the spectral distribution with a spectrophotometer, and the chromaticity of the CIE color system was calculated. The fluorescent chromaticity is x = 0.248, y = 0.561, and it is apparent that the fluorescent material exhibits a green color with high visibility and has excellent basic characteristics as a phosphorescent phosphor.

【0058】りん光輝度の測定については、JIS Z 9100
(蓄光安全標識板のりん光輝度の測定方法)を参考に行
った。試験片を暗所に3時間以上外光を遮断した状態で
保管した後、試験片に常用光源D65の光を200ルク
スの照度で4分間照射し、照射を止めてから20分後の
りん光輝度を(Sr0.955Eu0.03Dy0.015Tm
0.003)O・(Al0.95B0.05)O蛍光体のり
ん光輝度を100%とした相対値として測定した。本発
明の残光性蛍光体(Sr0.952Eu0.03Dy
.015)O・0.91(Al0.95B0.05)O・0.03PO
のりん光輝度は98%であった。
For the measurement of phosphorescence luminance, see JIS Z 9100
(Method of measuring phosphorescent luminance of luminous safety sign board). After the test piece was kept in a state of blocking the external light more than 3 hours in the dark, the light of the common light source D 65 to the test piece was irradiated for 4 minutes at an illuminance of 200 lux, phosphorus after stopping the irradiation after 20 minutes The light intensity is (Sr 0.955 Eu 0.03 Dy 0.015 Tm
It was measured as a relative value with the phosphorescent luminance of the 0.003 ) O. (Al 0.95 B 0.05 ) 2 O 3 phosphor set to 100%. The afterglow phosphor of the present invention (Sr 0.952 Eu 0.03 Dy 0
. 015) O · 0.91 (Al 0.95 B 0.05) 2 O 3 · 0.03P 2 O
The phosphorescence luminance of No. 5 was 98%.

【0059】耐光性の試験については、JIS K 5671中の
発光塗料の耐光性の試験方法を参考に次のように行っ
た。先ず、劣化源として300Wの高圧水銀灯の光を試
験片に20cm離し100時間照射した後、暗所に1時間
以上外光を遮断した状態で保管し、その後常用光源D
65の光を200ルクスの照度で4分間照射し、照射を
止めてから5分後のりん光輝度を測定する。次に高圧水
銀灯による照射してない基準品の5分後のりん光輝度に
対する相対値として維持率を求め、この結果より耐光性
を評価した。この値が大きい方が耐光性が良いことにな
る。従来のZnS:Cu蛍光体のりん光輝度が23%
で,高圧水銀灯の照射により著しく低下しているのに対
して、本発明の残光性蛍光体のりん光輝度は95%とほ
とんど劣化せず極めて耐光性に優れている。
The light resistance test was carried out as follows with reference to the light resistance test method of the luminescent paint in JIS K 5671. First, the test piece was irradiated with light of a 300 W high-pressure mercury lamp as a deterioration source at a distance of 20 cm from the test piece for 100 hours, and then stored in a dark place with external light blocked for at least 1 hour.
The light of 65 is irradiated for 4 minutes at an illumination of 200 lux, and the phosphorescence luminance is measured 5 minutes after the irradiation is stopped. Next, the maintenance ratio was determined as a relative value to the phosphorescence luminance after 5 minutes of the reference product not irradiated with the high-pressure mercury lamp, and the light resistance was evaluated from the results. The larger the value, the better the light resistance. The phosphorescent luminance of the conventional ZnS: Cu phosphor is 23%
In contrast, the phosphorescent luminance of the afterglow phosphor of the present invention is 95%, which is not significantly deteriorated, and is extremely excellent in light resistance, whereas the phosphorescent luminance is significantly reduced by irradiation with a high-pressure mercury lamp.

【0060】耐熱性については、石英ルツボに残光性蛍
光体を10g入れ、マッフル炉中600℃で30分間酸
化焼成を行い、焼成品のりん光輝度を測定し、焼成前の
残光性蛍光体のりん光輝度対する百分率を算出し維持率
として求める。本発明の残光性蛍光体は76.6%の維
持率を示した。
Regarding heat resistance, 10 g of an afterglow phosphor was placed in a quartz crucible, oxidized and fired in a muffle furnace at 600 ° C. for 30 minutes, and the phosphorescent luminance of the fired product was measured. The percentage of the body's phosphorescence brightness is calculated and determined as the maintenance rate. The afterglow phosphor of the present invention exhibited a retention rate of 76.6%.

【0061】耐水性については、250mlのプラスチ
ック容器に残光性蛍光体を10g、純水を200g入
れ、ローラーで30rpmの速度で72時間回転させ
る。次に固液分離し乾燥し、残光性蛍光体のりん光輝度
を測定し、水に接触させる前のりん光輝度対する百分率
を算出し維持率として求める。本発明の残光性蛍光体は
49.1%の維持率を示した。
Regarding the water resistance, 10 g of an afterglow phosphor and 200 g of pure water are placed in a 250 ml plastic container, and the resultant is rotated with a roller at a speed of 30 rpm for 72 hours. Next, solid-liquid separation and drying are performed, the phosphorescent luminance of the afterglow phosphor is measured, and the percentage of the phosphorescent luminance before contact with water is calculated and determined as a maintenance rate. The afterglow phosphor of the present invention exhibited a retention of 49.1%.

【0062】[比較例1](NHHPOを添加
しない以外実施例1と同様にして、比較例の残光性蛍光
体(Sr0.955Eu0.03Dy0.015)O・0.91(Al
0.95B0.05) Oを試作する。励起停止20分
後のりん光輝度は61%、耐熱性試験の維持率は25.
1%、耐水性については維持率は0%で全く発光しなか
った。
Comparative Example 1 (NH4)2HPO4Add
Afterglow fluorescence of a comparative example in the same manner as in Example 1 except that no
Body (Sr0.955EU0.03Dy0.015) O ・ 0.91 (Al
0.95B0.05) 2O3Prototype. Stop excitation for 20 minutes
The subsequent phosphorescence luminance was 61%, and the maintenance rate of the heat resistance test was 25.
1%, water resistance: 0%, no emission
Was.

【0063】2価金属MがSrである場合の他の実施例
2〜13、リン酸化合物を含まない比較例2〜10につ
いても同様に試作し、同様に測定し、実施例1、比較例
1を含めて結果を表1及び表2にまとめる。
Other Examples 2 to 13 in which the divalent metal M is Sr, and Comparative Examples 2 to 10 containing no phosphoric acid compound were produced in the same manner and measured in the same manner. Table 1 and Table 2 summarize the results including No. 1.

【0064】[0064]

【表1】 [Table 1]

【0065】[0065]

【表2】 [Table 2]

【0066】[実施例14]蛍光体原料として、CaC
を95.59g(0.955mol)、Al
を94.01g(0.922mol)、Eu
2.64g(0.0075mol)、Ndを5.
05g(0.015mol)、HBOを6.00g
(0.097mol)、及び(NHHPO
7.92g(0.060mol)を、混合媒体としてア
ルミナボール入りのセラミックポットに入れ、ローラー
で2時間混合し蛍光体焼成前混合原料(以下原料生粉と
いう)を得る。次に、原料生粉をアルミナルツボに入
れ、還元雰囲気下1400℃で5時間焼成し蛍光体焼成
品を得る。次に焼成品を粉砕し、200メッシュの篩を
通し、本発明の(Ca0.955Eu0.015Nd0.03)
O・0.97(Al0.95B0.05) O・0.03PO蛍光体
を得る。
Example 14 As a phosphor material, CaC
O395.59 g (0.955 mol) of Al2O3
94.01 g (0.922 mol) of Eu2O3To
2.64 g (0.0075 mol), Nd203To 5.
05 g (0.015 mol), H3BO36.00 g
(0.097 mol), and (NH4)2HPO4To
7.92 g (0.060 mol) was used as a mixed medium.
Put in a ceramic pot with lumina balls and put a roller
And mixed for 2 hours before firing the phosphor,
Get). Next, raw raw powder is put into an alumina crucible.
Fired at 1400 ° C for 5 hours in a reducing atmosphere
Get the goods. Next, the fired product is pulverized and sieved with a 200 mesh sieve.
Through the present invention, (Ca0.955EU0.015Nd0.03)
O0.97 (Al0.95B0.05) 2O3・ 0.03P2O5Phosphor
Get.

【0067】2価金属MがCaである場合の他の実施例
15〜18、リン酸化合物を含まない比較例15〜18
についても同様に試作し、同様に測定し、実施例14、
比較例14を含めて結果を表3、表4にまとめる。
Other Examples 15 to 18 when the divalent metal M is Ca, Comparative Examples 15 to 18 containing no phosphate compound
Similarly, a prototype was produced in the same manner and measured in the same manner.
The results including Comparative Example 14 are summarized in Tables 3 and 4.

【0068】これらより、本発明の残光性蛍光体は2価
金属MがSrの緑色系の場合も、MがCaの青色系の場
合も、りん光輝度、耐熱性、及び耐水性において優れて
いる。特に、耐水性に対するリン酸化合物の効果は絶大
であり、MがSrの場合、リン酸化合物を加えない比較
例では維持率がすべて0%であるのに対し、本発明品は
大きく改善されている。
From these, the afterglow phosphor of the present invention is excellent in phosphorescent luminance, heat resistance and water resistance both when the divalent metal M is Sr green and when M is Ca blue. ing. In particular, the effect of the phosphoric acid compound on the water resistance is remarkable. When M is Sr, the maintenance ratio is 0% in all the comparative examples in which the phosphoric acid compound is not added, whereas the product of the present invention is greatly improved. I have.

【0069】[0069]

【表3】 [Table 3]

【0070】[0070]

【表4】 [Table 4]

【0071】これらより、本発明の残光性蛍光体は2価
金属MがSrの緑色系の場合、MがCaの青色系の場合
の何れもりん光輝度、耐熱性、及び耐水性において優れ
ている。特に、耐水性に対するリン酸化合物の効果は絶
大であり、MがSrの場合、リン酸化合物を加えない比
較例では維持率がすべて0%であるのに対し、本発明品
は大きく改善されている。
From these, the afterglow phosphor of the present invention is excellent in phosphorescent luminance, heat resistance and water resistance both when the divalent metal M is Sr green and when M is Ca blue. ing. In particular, the effect of the phosphoric acid compound on the water resistance is remarkable. When M is Sr, the maintenance ratio is 0% in all the comparative examples in which the phosphoric acid compound is not added, whereas the product of the present invention is greatly improved. I have.

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載されるような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0073】蓄光蛍光体をプラスチック、セラミックに
混入させて使用する場合、これらを溶融させるため、蓄
光蛍光体は300〜700℃程度の温度下にさらされ
る。また、屋外で使用する場合、特に水分との接触は起
こりやすくなる。これに対し、本発明の残光性蛍光体は
耐熱性、耐水性が向上され、さらに耐光性においても優
れているため、このような条件下においても実用するこ
とができる。
When the phosphorescent material is used by mixing it with plastic or ceramic, the phosphorescent material is exposed to a temperature of about 300 to 700 ° C. in order to melt them. In addition, when used outdoors, contact with moisture particularly easily occurs. On the other hand, the afterglow phosphor of the present invention has improved heat resistance and water resistance, and is also excellent in light resistance, so that it can be put to practical use under such conditions.

【0074】また、本発明残光性蛍光体は焼成工程でで
きる焼成品は柔らかく、後工程での粉砕、フルイ等の処
理を簡単化でき、収率を向上することができる。さら
に、予期せぬ効果としてりん光輝度が向上する。
The afterglow phosphor of the present invention has a soft baked product produced in the calcination step, so that the subsequent steps such as pulverization and sieving can be simplified, and the yield can be improved. Furthermore, the phosphorescent brightness is improved as an unexpected effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の残光性蛍光体のリン酸化合物含有量と
励起停止20分後りん光輝度の関係を示す特性図であ
る。
FIG. 1 is a characteristic diagram showing the relationship between the phosphoric acid compound content of the afterglow phosphor of the present invention and the phosphorescence luminance 20 minutes after stopping the excitation.

【図2】本発明の残光性蛍光体の耐熱試験におけるリン
酸化合物含有量と維持率の関係を示す特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a relationship between a phosphoric acid compound content and a retention rate in a heat resistance test of the afterglow phosphor of the present invention.

【図3】本発明の残光性蛍光体の耐水試験におけるリン
酸化合物含有量と維持率の関係を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship between a phosphate compound content and a retention rate in a water resistance test of the afterglow phosphor of the present invention.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2価のユーロピウムで付活されたアルミ
ン酸塩蛍光体において、その化学組成式が下記の範囲に
あることを特徴とする残光性蛍光体。 (M1−p−qEu)O・n(Al1−m
・kP 0.0001≦p≦0.5 0.0001≦q≦0.5 0.5≦n≦1.5 0.0001≦m≦0.5 0<k≦0.2 0.0002≦p+q≦0.75 ただし、組成式中のMはMg、Ca、Sr、Ba、及び
Znからなる2価金属の群より選ばれた少なくとも1種
であり、Qは共付活剤でありMn、Zr、Nb、Pr、
Nd、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、及
びLuからなる群より選ばれた少なくとも1種である。
1. An afterglow phosphor activated by divalent europium, wherein the chemical composition formula is in the following range. (M 1-p-q Eu p Q q) O · n (Al 1-m B m)
2 O 3 .kP 2 O 5 0.0001 ≦ p ≦ 0.5 0.0001 ≦ q ≦ 0.5 0.5 ≦ n ≦ 1.5 0.0001 ≦ m ≦ 0.5 0 <k ≦ 0. 2 0.0002 ≦ p + q ≦ 0.75 where M in the composition formula is at least one selected from the group of divalent metals consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, and Zn, and Q is co-activation. Mn, Zr, Nb, Pr,
It is at least one selected from the group consisting of Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu.
【請求項2】 2価のユーロピウムで付活されたアルミ
ン酸塩蛍光体において、その化学組成式が下記の範囲に
あり、その結晶構造が単斜晶系を主体とすることを特徴
とする請求項1に記載の残光性蛍光体。 (M1−p−qEu)O・n(Al1−m
・kP 0.0001≦p≦0.5 0.0001≦q≦0.5 0.5≦n≦1.5 0.0001≦m≦0.5 0<k≦0.2 0.0002≦p+q≦0.75 ただし、組成式中のMはSrが70モル%以上である。
2. The aluminate phosphor activated by divalent europium, wherein the chemical composition formula is in the following range, and the crystal structure is mainly monoclinic. Item 20. An afterglow phosphor according to item 1. (M 1-p-q Eu p Q q) O · n (Al 1-m B m)
2 O 3 .kP 2 O 5 0.0001 ≦ p ≦ 0.5 0.0001 ≦ q ≦ 0.5 0.5 ≦ n ≦ 1.5 0.0001 ≦ m ≦ 0.5 0 <k ≦ 0. 2 0.0002 ≦ p + q ≦ 0.75 However, M in the composition formula has Sr of 70 mol% or more.
【請求項3】 2価のユーロピウムで付活されたアルミ
ン酸塩蛍光体において、その化学組成式が下記の範囲に
あり、その結晶構造が単斜晶系を主体とすることを特徴
とする請求項1に記載の残光性蛍光体。 (M1−p−qEu)O・n(Al1−m
・kP 0.0001≦p≦0.5 0.0001≦q≦0.5 0.5≦n≦1.5 0.0001≦m≦0.5 0<k≦0.2 0.0002≦p+q≦0.75 ただし、組成式中のMはCaが70モル%以上である。
3. The aluminate phosphor activated with divalent europium, wherein the chemical composition formula is in the following range, and the crystal structure is mainly monoclinic. Item 20. An afterglow phosphor according to item 1. (M 1-p-q Eu p Q q) O · n (Al 1-m B m)
2 O 3 .kP 2 O 5 0.0001 ≦ p ≦ 0.5 0.0001 ≦ q ≦ 0.5 0.5 ≦ n ≦ 1.5 0.0001 ≦ m ≦ 0.5 0 <k ≦ 0. 2 0.0002 ≦ p + q ≦ 0.75 where M in the composition formula is 70 mol% or more of Ca.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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