WO2007034609A1 - 紫外発光長残光蛍光体 - Google Patents

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Masafumi Hosoume
Kenji Toda
Kazuyoshi Uematsu
Mineo Satou
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Niigata University
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    • H01J1/54—Screens on or from which an image or pattern is formed, picked-up, converted, or stored; Luminescent coatings on vessels
    • H01J1/62—Luminescent screens; Selection of materials for luminescent coatings on vessels
    • H01J1/63—Luminescent screens; Selection of materials for luminescent coatings on vessels characterised by the luminescent material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09K11/77742—Silicates

Abstract

蛍光体の励起源となる紫外線を長残光で発し、長残光を示さない蛍光体の組み合わせによって白色や多色の残光を可能とするための、新規の紫外発光長残光蛍光体を提供する。本発明の紫外発光長残光蛍光体は、Ｘ３Ｚ２Ｓｉ６Ｏ１８（Ｘはアルカリ土類金属元素、Ｚは希土類金属元素）にＣｅ３＋をドープしてなる。アルカリ土類金属元素としてはＳｒ、希土類金属元素としてはＬａが好ましい。Ｃｅ３＋の濃度が０．５～５０モル％となるように添加するのが好ましい。

Description

明 細 書
紫外発光長残光蛍光体
技術分野
[0001] 本発明は、紫外発光長残光蛍光体に関する。
背景技術
[0002] 長残光蛍光体は、励起を停止した後も長時間にわたって発光を継続する性質を有 する蛍光体であって、蓄光性蛍光体、燐光体などとも呼ばれている。
[0003] 実用レベルに達している代表的な長残光蛍光体としては、 SrAl O： Eu, Dyが知
2 4
られている (例えば、特許文献 1を参照)。この長残光蛍光体は、高輝度、長残光の 優れた性質を示し、可視光の領域に吸収スペクトルをもっと！/ヽぅ大きな特徴を有して いる。
特許文献 1 :特開平 7— 11250号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] し力し、 SrAl O： Eu, Dyは、その発光色が緑色に限られるという欠点があった。
2 4
[0005] また、 SrAl O： Eu, Dyのほかに実用レベルに達している長残光蛍光体はわずか
2 4
数例しか知られていない。これは、照射されたエネルギーを蓄積した後、長時間をか けて徐々に光としてエネルギーを放出させるような材料設計が困難であった力 であ る。
[0006] このような事情から、白色やより多彩な発光色を有する長残光蛍光体の開発が求め られていた。
[0007] なお、白色及びより多彩な発光色の長残光蛍光体を実現するためには、公知の緑 色長残光蛍光体、青色長残光蛍光体、赤色長残光蛍光体を組み合わせればよいと も考えられるが、各色に対する視感度の違いにより、長残光蛍光体の組み合わせに よる白色及びより多彩な発光色は実現されて 、な 、。
[0008] そこで、本発明は上記問題点に鑑み、蛍光体の励起源となる紫外線を長残光で発 し、長残光を示さない蛍光体の組み合わせによって白色や多色の残光を可能とする ための、新規の紫外発光長残光蛍光体を提供することをその目的とする。
課題を解決するための手段
[0009] 上記課題を達成するため種々検討した結果、 Sr La Si O に Ce3+をドープするこ
3 2 6 18
とによって蛍光体の励起源となる紫外線を長残光で発することを見出し、本発明を完 成させた。
[0010] すなわち、本発明の紫外発光長残光蛍光体は、 X Z Si O (Xはアルカリ土類金
3 2 6 18
属元素、 Zは希土類金属元素）に Ce3+をドープしてなることを特徴とする。
[0011] また、本発明の紫外発光長残光蛍光体は、前記アルカリ土類金属元素は Srであり
、前記希土類金属元素は Laであることを特徴とする。
[0012] また、本発明の紫外発光長残光蛍光体は、 Ce3+の濃度が 0. 5〜50モル％である ことを特徴とする。
発明の効果
[0013] 本発明によれば、蛍光体の励起源となる紫外線を長残光で発し、長残光を示さな い蛍光体の組み合わせによって白色や多色の残光を可能とするための、新規の紫 外発光長残光蛍光体を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0014] [図 1]本発明の Sr La Si O ： Ce3+の励起発光スペクトルである。
3 2 6 18
[図 2]本発明の Sr La Si O ： Ce3+の波長 374nmにおける発光強度の減衰曲線で
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ある。
発明を実施するための最良の形態
[0015] 本発明の紫外発光長残光蛍光体は、 X Z Si O (Xはアルカリ土類金属元素、 Z
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は希土類金属元素）に Ce3+をドープしてなる。なお、母結晶としての X Z Si O の
3 2 6 18 組成としては、正し ヽィ匕学量論カゝら少し外れた組成も含む。
[0016] ここで、アルカリ土類金属元素としては、特定のものに限定されないが、 Ca, Sr, Ba が好適であり、残光特性力も特に Srが好ましい。また、希土類金属元素はとしては、 特定のものに限定されないが、 Y, La, Gdが好適であり、残光特性力も特に Laが好 ましい。 [0017] また、 Ced+は、母体結晶となる X Z Si O 中の濃度が 0. 5〜50モル％となるよう
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に添加するのが好ましい。なお、 Ce3+の濃度が 0. 5モル％未満では微弱な発光しか 得られない。また、添加量を増していくと発光強度が増していくが、 50モル％を超え る Ce3+を添加しても顕著な発光強度の増加が見られない。
[0018] X Z Si O (Xはアルカリ土類金属元素、 Zは希土類金属元素）に Ce3+をドープし
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てなる本発明の紫外発光長残光蛍光体は、波長 300〜350nmの紫外線の励起に よって、 350〜400nmの紫外領域にブロードなピークを有する発光スペクトルを示し 、減衰特性は市販の SrAl O： Eu, Dvを上回っている。
2 4
[0019] したがって、本発明の長残光蛍光体の残光によって 350〜400nmに励起スぺタト ルを有する蛍光体を励起することができる。その結果、本発明の紫外発光長残光蛍 光体と、長残光を示さない種々の蛍光体の組み合わせによって、白色や多色の残光 特性を有する蛍光体を構成することができる。
[0020] また、本発明の紫外発光長残光蛍光体は、紫外発光のほか、電子ビーム、電気工 ネルギ一によつても励起可能であり、蛍光灯や EL (電気発光)素子などの発光体とし て利用可能である。停電時においても発光が継続するので、緊急災害時における停 電の際などの非常時の蛍光体励起源として持続的に発光することで、非常灯や誘導 灯への利用が期待される。また、光触媒の励起源としても用いることができる。
[0021] なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなぐ本発明の思想を逸脱し な!、範囲で種々の変形実施が可能である。
実施例 1
[0022] 本発明の紫外発光長残光蛍光体の一例として、 Sr La Si O に Ce3+をドープして
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なる Sr La Si O ： Ce3+について説明する。
3 2 6 18
[0023] Sr La Si O ： Ce3+は通常の固相法によって合成した。出発原料として SrO、 La
3 2 6 18 2
O、 SiO、 CeOを Ce3+の濃度が 0· 5〜50モル％になるように秤量し、少量のエタ
3 2 2
ノールを加えメノウ乳鉢で湿式混合した。赤外ランプを用いて試料を乾燥後、アルミ ナるつぼに入れて空気中で 1200°C、 6時間焼成した。その後、還元雰囲気 (ァルゴ ン 95%と水素 5%の混合気体）中で 1300°C、 6時間焼成した。粉末 X線回折測定の 結果から上記の合成条件で目的物が得られたことを確認した。 [0024] なお、出発原料としては、上記酸化物以外にシユウ酸塩、酢酸塩、硝酸塩、水酸化 物などが使用可能である。
[0025] 図 1に合成した Sr La Si O ： Ce3+の励起発光スペクトルを示す。波長 300〜350
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nmの紫外領域に励起スペクトルが存在し、 350〜400nmの紫外領域にブロードな ピークを有する発光がみられた。
[0026] また、図 2に合成した Sr La Si O ： Ce3+の波長 374nmにおける発光強度の減衰
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特性を示す。減衰特性は市販の SrAl O： Eu, Dyを上回っていることが確認された
[0027] このように、本発明の新規の Sr La Si O に Ced+をドープしてなる紫外発光長残
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光蛍光体は、優れた紫外領域における残光特性を示すことが確認された。

Claims

請求の範囲
X Z Si O (Xはアルカリ土類金属元素、 Zは希土類金属元素）に Ce3+をドープして
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なることを特徴とする紫外発光長残光蛍光体。
前記アルカリ土類金属元素は Srであり、前記希土類金属元素は Laであることを特徴 とする請求の範囲第 1項記載の紫外発光長残光蛍光体。
Ce3+の濃度が 0. 5〜50モル％であることを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 2項 記載の紫外発光長残光蛍光体。
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