(57)【要約】【課題】従来よりも発光強度が大きく、且つ従来よりも発光時間が長い蓄光性蛍光体を提供することを目的とする。【解決手段】組成式がｊＳｒＯ・ｋＭｇＯ・ｍＳｉＯ２・ｎＢ２Ｏ３：Ｘａで表され、Ｘが、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｎｄ、Ｍｎ、Ｃｅ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｎａ、Ｌｉ、Ａｌ、Ｋ、Ｇａ、Ｓｍ、Ｎｂ、Ｐｒ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕからなる群より選ばれる少なくとも１種類以上の元素であり、ｊ、ｋ、ｍ、ｎ及びａが下記式を満たす蓄光性蛍光体である。１.０≦ｊ≦３．０１.０<ｋ≦１０１.５≦ｍ≦３．０１×１０−８≦ｎ≦０.５１×１０−５≦ａ≦０.１【選択図】図１
2008045114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成式がｊＳｒＯ・ｋＭｇＯ・ｍＳｉＯ２・ｎＢ２Ｏ３：Ｘａで表され、
前記Ｘが、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｎｄ、Ｍｎ、Ｃｅ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｎａ、Ｌｉ、Ａｌ、Ｋ、Ｇａ、Ｓｍ、Ｎｂ、Ｐｒ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕからなる群より選ばれる少なくとも１種類以上の元素であり、
ｊ、ｋ、ｍ、ｎ及びａが下記式を満たすことを特徴とする蓄光性蛍光体。
１.０≦ｊ≦３．０
１.０<ｋ≦１０
１.５≦ｍ≦３．０
１×１０−８≦ｎ≦０.５
１×１０−５≦ａ≦０.１
【請求項２】
前記ｊが、２.０≦ｊ≦２.８を満たすことを特徴とする請求項１記載の蓄光性蛍光体。
【請求項３】
前記ｋが、１.２≦ｋ≦５．０を満たすことを特徴とする請求項１記載の蓄光性蛍光体。
【請求項４】
前記ｍが、１.８≦ｍ≦２.４を満たすことを特徴とする請求項１記載の蓄光性蛍光体。
【請求項５】
前記Ｘａが、Ｅｕａ１及びＤｙａ２であり、
ａ、ａ１及びａ２が下記式を満たすことを特徴とする請求項１記載の蓄光性蛍光体。
a＝ａ１＋ａ２
３×１０−４≦ａ１≦６×１０−３
３×１０−４≦ａ２≦６×１０−３
【請求項６】
前記Ｘａが、Ｅｕａ１、Ｄｙａ２及びＮｄｂであり、
ａ、ａ１、ａ２及びｂが下記式を満たすことを特徴とする請求項１記載の蓄光性蛍光体。
a＝ａ１＋ａ２＋ｂ
３×１０−４≦ａ１≦６×１０−３
３×１０−４≦ａ２≦６×１０−３
１×１０−５≦ｂ≦０.１  
【請求項７】
前記ｂが、５×１０−４≦ｂ≦６×１０−３を満たすことを特徴とする請求項６記載の蓄光性蛍光体。
【請求項８】
ｋ／ｍが、０．６５≦ｋ／ｍ≦２．５を満たすことを特徴とする請求項１記載の蓄光性蛍光体。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の蓄光性蛍光体の製造方法であって、
前記蓄光性蛍光体の原料を粉砕する工程と、
粉砕した前記原料を、アルコールと共に混練して、ペースト状の混合物を得る工程と、
前記混合物を、還元作用のあるガス雰囲気下で焼成させる工程と、
を備えることを特徴とする蓄光性蛍光体の製造方法。
【請求項１０】
前記原料が、ＳｒＣＯ３、ＭｇＣＯ３、Ｈ３ＢＯ３、ＥｕＯ３、Ｄｙ２Ｏ３及びＮｄ２Ｏ３であることを特徴とする請求項９記載の蓄光性蛍光体の製造方法。
【請求項１１】
前記アルコールがエタノールであることを特徴とする請求項９記載の蓄光性蛍光体の製造方法。
【請求項１２】
前記焼成を複数回行うことを特徴とする請求項９記載の蓄光性蛍光体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蓄光性蛍光体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄光性蛍光体は、蛍光体に何らかの励起を与えて発光させた後、励起を停止した後も発光が持続する蛍光体である。
【０００３】
蓄光性蛍光体は紫外線等の電磁波で刺激されると、蓄光性蛍光体を構成する原子が励起されて発光する蛍光体である。さらに、蓄光性蛍光体は電磁波による刺激が停止した後も、数十分〜数時間に渡り肉眼で観察できる程度の明るさの発光をし続ける。
【０００４】
近年、蓄光性蛍光体の中でも、特に珪酸塩系の蓄光性蛍光体は、他の蓄光性蛍光体と比較して発光強度の点で優れているため、盛んに研究が行われている。その研究テーマの多くは、発光強度の向上や発光時間の延長等に関するものである（非特許文献１参照）。
【非特許文献１】journal of materials science letters ２０、２００１、１５０５−１５０６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、非特許文献１に記載されている組成式Ｓｒ２ＭｇＳｉ２Ｏ７:Ｅｕ、Ｄｙで表わされる蓄光性蛍光体の発光強度は、実用上必ずしも十分な発光強度を有していない。
また、上記蓄光性蛍光体の発光時間も必ずしも十分ではない。従って、より大きい発光強度を有し、より長時間に渡って発光する蓄光性蛍光体の開発が求められている
【０００６】
本発明は以上の課題を解決すべく開発されたものである。
すなわち、本発明は従来よりも発光強度が大きく、且つ従来よりも発光時間が長い蓄光性蛍光体及びその製造方法を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、以上のような課題背景をもとに鋭意研究を重ねた結果、組成式がｊＳｒＯ・ｋＭｇＯ・ｍＳｉＯ２・ｎＢ２Ｏ３：Ｘａ（Ｘは、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｎｄ、Ｍｎ、Ｃｅ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｎａ、Ｌｉ、Ａｌ、Ｋ、Ｇａ、Ｓｍ、Ｎｂ、Ｐｒ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕからなる群より選ばれる少なくとも１種類以上の元素）で表わされる蓄光性蛍光体を見出し、更に、ｋ、ｍ、ｎ、Ｘ、ａの値を鋭意研究した結果、特にｋの値を１よりも大きくすることによって、上記の課題を解決できることを見出し、その知見に基づいて本発明を完成させたものである。
【０００８】
すなわち本発明は、（１）組成式がｊＳｒＯ・ｋＭｇＯ・ｍＳｉＯ２・ｎＢ２Ｏ３：Ｘａで表され、Ｘが、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｎｄ、Ｍｎ、Ｃｅ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｎａ、Ｌｉ、Ａｌ、Ｋ、Ｇａ、Ｓｍ、Ｎｂ、Ｐｒ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕからなる群より選ばれる少なくとも１種類以上の元素であり、ｊ、ｋ、ｍ、ｎ及びａが下記式を満たす蓄光性蛍光体に存する。
１.０≦ｊ≦３．０
１.０<ｋ≦１０
１.５≦ｍ≦３．０
１×１０−８≦ｎ≦０.５
１×１０−５≦ａ≦０.１
【０００９】
また本発明は、（２）ｊが、２.０≦ｊ≦２.８を満たす上記（１）記載の蓄光性蛍光体に存する。
【００１０】
また本発明は、（３）ｋが、１.２≦ｋ≦５．０を満たす上記（１）記載の蓄光性蛍光体に存する。
【００１１】
また本発明は、（４）ｍが、１.８≦ｍ≦２.４を満たす上記（１）記載の蓄光性蛍光体に存する。
【００１２】
また本発明は、（５）Ｘａが、Ｅｕａ１及びＤｙａ２であり、ａ、ａ１及びａ２が下記式を満たす上記（１）記載の蓄光性蛍光体に存する。
a＝ａ１＋ａ２
３×１０−４≦ａ１≦６×１０−３
３×１０−４≦ａ２≦６×１０−３
【００１３】
また本発明は、（６）Ｘａが、Ｅｕａ１、Ｄｙａ２及びＮｄｂであり、ａ、ａ１、ａ２及びｂが下記式を満たす上記（１）記載の蓄光性蛍光体に存する。
a＝ａ１＋ａ２＋ｂ
３×１０−４≦ａ１≦６×１０−３
３×１０−４≦ａ２≦６×１０−３
１×１０−５≦ｂ≦０.１  
【００１４】
また本発明は、（７）ｂが、５×１０−４≦ｂ≦６×１０−３を満たす上記（６）記載の蓄光性蛍光体に存する。
【００１５】
また本発明は、（８）ｋ／ｍが、０．６５≦ｋ／ｍ≦２．５を満たす上記（１）記載の蓄光性蛍光体に存する。
【００１６】
また本発明は、（９）上記（１）〜（８）のいずれか１つに記載の蓄光性蛍光体の製造方法であって、蓄光性蛍光体の原料を粉砕する工程と、粉砕した原料を、アルコールと共に混練して、ペースト状の混合物を得る工程と、混合物を、還元作用のあるガス雰囲気下で焼成させる工程と、を備える蓄光性蛍光体の製造方法に存する。
【００１７】
また本発明は、（１０）原料が、ＳｒＣＯ３、ＭｇＣＯ３、Ｈ３ＢＯ３、ＥｕＯ３、Ｄｙ２Ｏ３及びＮｄ２Ｏ３である上記（９）記載の蓄光性蛍光体の製造方法に存する。
【００１８】
また本発明は、（１１）アルコールがエタノールである上記（９）記載の蓄光性蛍光体の製造方法に存する。
【００１９】
また本発明は、（１２）焼成を複数回行う上記（９）記載の蓄光性蛍光体の製造方法に存する。
【００２０】
なお、本発明の目的に添ったものであれば上記（１）から（１２）を適宜組み合わせた構成も採用可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の蓄光性蛍光体は、上記組成式において、ＭｇＯのモル数（ｋ）を１より大きくすることにより、優れた発光強度と、優れた発光時間を発揮する。
【００２２】
本発明の蓄光性蛍光体は、ｊが２.０≦ｊ≦２.８、ｋが１.２≦ｋ≦５．０、ｍが１.８≦ｍ≦２.４の範囲内にあると、より優れた発光強度と、より優れた発光時間を発揮する。
【００２３】
本発明の蓄光性蛍光体は、Ｘａが、Ｅｕａ１及びＤｙａ２であり、ａ、ａ１及びａ２が下記式を満たすと、一層優れた発光強度と、一層優れた発光時間を発揮する。
a＝ａ１＋ａ２
３×１０−４≦ａ１≦６×１０−３
３×１０−４≦ａ２≦６×１０−３
【００２４】
本発明の蓄光性蛍光体は、Ｘａが、Ｅｕａ１、Ｄｙａ２及びＮｄｂであり、ａ、ａ１、ａ２及びｂが下記式を満たすと、より一層優れた発光強度と、より一層優れた発光時間を発揮する。
a＝ａ１＋ａ２＋ｂ
３×１０−４≦ａ１≦６×１０−３
３×１０−４≦ａ２≦６×１０−３
１×１０−５≦ｂ≦０.１  
この場合、ｂが、５×１０−４≦ｂ≦６×１０−３を満たすと、更に優れた発光強度と、更に優れた発光時間を発揮する。
【００２５】
本発明の蓄光性蛍光体は、ｋ／ｍが、０．６５≦ｋ／ｍ≦２．５を満たすと、特に優れた発光強度と、特に優れた発光時間を発揮する。
【００２６】
本発明の蓄光性蛍光体の製造方法は、蓄光性蛍光体の原料を粉砕する工程と、粉砕した原料を、アルコールと共に混練して、ペースト状の混合物を得る工程と、混合物を、還元作用のあるガス雰囲気下で焼成させる工程と、を備えることで、優れた発光強度と、優れた発光時間を有する蓄光性蛍光体が得られる。
なお、このとき、原料がＳｒＣＯ３、ＭｇＣＯ３、Ｈ３ＢＯ３、ＥｕＯ３、Ｄｙ２Ｏ３及びＮｄ２Ｏ３であることが好ましく、アルコールがエタノールであることがより好ましく、焼成を複数回行うことが更に好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の蓄光性蛍光体は、下記式（１）で表わされる蓄光性蛍光体である。
ｊＳｒＯ・ｋＭｇＯ・ｍＳｉＯ２・ｎＢ２Ｏ３：Ｘａ        （１）
ここで、式（１）中、ｊ、ｋ、ｍ、ｎ及びａは、下記式を満たす。
１.０≦ｊ≦３．０
１.０<ｋ≦１０
１.５≦ｍ≦３．０
１×１０−８≦ｎ≦０.５
１×１０−５≦ａ≦０.１
【００２８】
このように、本発明の蓄光性蛍光体は、金属酸化物であるＳｒＯ、ＭｇＯ、ＳｉＯ２及びＢ２Ｏ３で母結晶を形成し、賦活剤としてＸ（Ｅｕ、Ｄｙ、Ｎｄ、Ｍｎ、Ｃｅ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｎａ、Ｌｉ、Ａｌ、Ｋ、Ｇａ、Ｓｍ、Ｎｂ、Ｐｒ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕからなる群より選ばれる少なくとも１種類以上の元素）が用いられる。
【００２９】
上記ｊは、式（１）中に含まれるＳｒＯのモル数を意味する。
ここで、ｊの値は、１.０≦ｊ≦３．０であり、より好ましくは２.０≦ｊ≦２.８である。
ｊの値が１.０よりも小さい場合、ｊの値が上記範囲内にある場合と比較して、発光強度が不十分となる傾向にある。また、ｊの値が３．０よりも大きい場合も同様に、ｊの値が上記範囲内にある場合と比較して、発光強度が不十分となる傾向にある。
【００３０】
上記ｋは、式（１）中に含まれるＭｇＯのモル数を意味する。
ここで、ｋの値は、１.０<ｋ≦１０であり、より好ましくは、１.２≦ｋ≦５．０である。
ｋの値が１.０よりも小さい場合、ｋの値が上記範囲内にある場合と比較して、発光強度が不十分となる傾向にある。また、ｋの値が１０よりも大きい場合も同様に、ｋの値が上記範囲内にある場合と比較して、発光強度が不十分となる傾向にある。
【００３１】
本発明の蓄光性蛍光体１モル中においては、Ｍｇが１モルよりも多く含有されているので、Ｍｇが１モルだけ含有される蓄光性蛍光体よりも大きい発光強度を示す。
このように、Ｍｇが１モルよりも多く含有されている本発明の蓄光性蛍光体が発光強度に優れる要因は、Ｍｇが１モルだけ含有される蓄光性蛍光体よりも、電子を母結晶中に束縛する役割を果たす電子トラップが、母結晶内に多く形成されたり、または電子トラップが電子を束縛する束縛力が弱まったりするためであると考えられる。なお、要因はこれに限定されない。
【００３２】
上記ｍは、式（１）中に含まれるＳｉＯ２のモル数を意味する。
ここで、ｍの値は、１.５≦ｍ≦３であり、より好ましくは１.８≦ｍ≦２.４である。
ｍの値が１.５よりも小さい場合、ｍの値が上記範囲内にある場合と比較して、発光強度が不十分となる傾向がある。また、ｍの値が３よりも大きい場合も同様に、ｍの値が上記範囲内にある場合と比較して、発光強度が不十分となる傾向にある。
【００３３】
上記ｎは、式（１）中に含まれるＢ２Ｏ３のモル数を意味する。
ここで、ｎの値は、１×１０−８≦ｎ≦０.５である。
ｎの値が１×１０−８よりも小さい場合、ｎの値が上記範囲内にある場合と比較して、発光強度が不十分となる傾向がある。また、ｎの値が０．５よりも大きい場合も同様に、ｎの値が上記範囲内にある場合と比較して、発光強度が不十分となる傾向にある。
【００３４】
上記Ｘは、上述したように、賦活剤であり、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｎｄ、Ｍｎ、Ｃｅ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｎａ、Ｌｉ、Ａｌ、Ｋ、Ｇａ、Ｓｍ、Ｎｂ、Ｐｒ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕからなる群より選ばれる少なくとも１種類以上の元素である。
これらの中でも、Ｘは、Ｅｕ及びＤｙの組合せであることが好ましく、Ｅｕ、Ｄｙ及びＮｄの組合せであることがより好ましい。なお、詳細については後述する。
【００３５】
ここで、賦活剤とは蓄光性蛍光体内に含有される発光イオンを意味する。
蓄光性蛍光体が外部から熱や光等のエネルギーを受け取ると、エネルギーが発光イオンに伝わり、発光イオンが持つ電子は基底状態から励起状態になる。そして、励起状態となった電子が、再び基底状態に戻る際に放出する光を、人間が目で感知することによって、蓄光性蛍光体の発光が認識される。
【００３６】
上記ａは、式（１）中に含まれる上記Ｘの含有量を意味する。
ここで、ａの値は、１×１０−５≦ａ≦０.１であり、より好ましくは３×１０−４≦ａ≦６×１０−３である。
ａの値が１×１０−５よりも小さい場合、ａの値が上記範囲内にある場合と比較して、発光強度が不十分となる傾向がある。また、ａの値が０．１よりも大きい場合も同様に、ａの値が上記範囲内にある場合と比較して、発光強度が不十分となる傾向にある。
【００３７】
このように、蓄光性蛍光体がＳｒＯ、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３及びＸを備えるのみならず、ｊ、ｋ、ｍ、ｎ及びａが上述した範囲内とすることにより、優れた発光強度と、優れた発光時間を発揮する。
【００３８】
ここで、ＭｇＯのモル数（ｋ）とＳｉＯ２のモル数（ｍ）との配合割合（ｋ／ｍ）が、０．６５≦ｋ／ｍ≦２．５であることが好ましい。
ｋ／ｍが０．６５より小さい場合、ｋ／ｍが上記範囲内にある場合と比較して、ＭｇＯの配合割合が小さくなるので、上記電子トラップが母結晶内に十分に形成されず、または電子トラップが電子を束縛する束縛力が弱くならないため、十分な発光強度が得られない傾向にあり、ｋ／ｍが２．５より大きい場合、ｋ／ｍが上記範囲内にある場合と比較して、ＭｇＯの配合割合が多くなりすぎるので、母体結晶が形成されにくい傾向にある。
【００３９】
また、ＭｇＯのモル数（ｋ）とＳｒＯのモル数（ｊ）との配合割合（ｋ／ｊ）が、０．６５≦ｋ／ｊ≦３．７５であることが好ましい。
ｋ／ｊが０．６５より小さい場合、ｋ／ｊが上記範囲内にある場合と比較して、ＭｇＯの配合割合が小さくなるので、上記電子トラップが母結晶内に十分に形成されず、または電子トラップが電子を束縛する束縛力が弱くならないため、十分な発光強度が得られない傾向にあり、ｋ／ｊが３．７５より大きい場合、ｋ／ｊが上記範囲内にある場合と比較して、ＭｇＯの配合割合が多くなりすぎるので、母体結晶が形成されにくい傾向にある。
【００４０】
上記式（１）において、Ｘａが、Ｅｕａ１及びＤｙａ２であることが好ましい。
すなわち、本発明の蓄光性蛍光体は、下記式（２）で表わされる蓄光性蛍光体であることが好ましい。なお、ｊ、ｋ、ｍ及びｎの値は、式（１）の場合と同様である。
ｊＳｒＯ・ｋＭｇＯ・ｍＳｉＯ２・ｎＢ２Ｏ３：Ｅｕａ１，Ｄｙａ２        （２）
この場合、ＸがＥｕ及びＤｙ以外を用いた場合の蓄光性蛍光体よりも蓄光性蛍光体の発光強度及び発光時間が向上する。
【００４１】
上記ａ１は、式（２）中に含まれるＥｕの含有量を意味し、ａ２は、式（２）中に含まれるＤｙの含有量を意味する。そして、ａは、ａ１とａ２との和になっている。
ここで、ａ１の値は、３×１０−４≦ａ１≦６×１０−３であることが好ましい。
ａ１の値が３×１０−４よりも小さい場合、ａ１の値が上記範囲内にある場合と比較して、発光強度が不十分となる傾向がある。また、ａ１の値が６×１０−３よりも大きい場合も同様に、ａ１の値が上記範囲内にある場合と比較して、発光強度が不十分となる傾向にある。
また、ａ２の値は、３×１０−４≦ａ２≦６×１０−３であることが好ましい。
ａ２の値が３×１０−４よりも小さい場合、ａ２の値が上記範囲内にある場合と比較して、発光強度が不十分となる傾向がある。また、ａ２の値が６×１０−３よりも大きい場合も同様に、ａ２の値が上記範囲内にある場合と比較して、発光強度が不十分となる傾向にある。
【００４２】
すなわち、式（２）において、ａ、ａ１及びａ２が下記式を満たすことが好ましい。この場合、発光強度及び発光時間がより向上する。
a＝ａ１＋ａ２
３×１０−４≦ａ１≦６×１０−３
３×１０−４≦ａ２≦６×１０−３
【００４３】
上記式（１）において、Ｘａが、Ｅｕａ１、Ｄｙａ２及びＮｄｂであることがより好ましい。
すなわち、本発明の蓄光性蛍光体は、下記式（３）で表わされる蓄光性蛍光体であることがより好ましい。なお、ｊ、ｋ、ｍ及びｎの値は、式（１）の場合と同様である。
ｊＳｒＯ・ｋＭｇＯ・ｍＳｉＯ２・ｎＢ２Ｏ３：Ｅｕａ１，Ｄｙａ２，Ｎｄｂ    （３）
この場合、ＸがＥｕ及びＤｙを用いた場合の蓄光性蛍光体よりも蓄光性蛍光体の発光強度及び発光時間が向上する。
【００４４】
このように、蓄光性蛍光体にＮｄが添加されていると、Ｎｄが添加されていない蓄光性蛍光体に比べて、電子トラップが電子を束縛する束縛力が弱まる傾向がある。
そのため、この場合の蓄光性蛍光体の電子トラップに束縛された電子は、Ｎｄが添加されていない蓄光性蛍光体の電子トラップに束縛された電子よりも、容易に基底状態に戻る。
したがって、この場合の蓄光性蛍光体の発光強度は、Ｎｄが添加されていない蓄光性蛍光体よりも大きくなる。
【００４５】
また、この場合、Ｎｄが添加されていない蓄光性蛍光体よりも多くの電子トラップが形成される傾向がある。
したがって、上記蓄光性蛍光体とＮｄが添加されていない蓄光性蛍光体とが、同じ大きさのエネルギーを受け取った場合、上記蓄光性蛍光体の方が、Ｎｄが添加されていない蓄光性蛍光体よりも、電子トラップから解放される電子の数が多くなるので、発光強度が大きくなる。
【００４６】
上記ａ１は、式（３）中に含まれるＥｕの含有量を意味し、ａ２は、式（３）中に含まれるＤｙの含有量を意味し、ｂは、式（３）中に含まれるＮｄの含有量を意味する。そして、ａは、ａ１とａ２とｂとの和になっている。
ここで、ａ１及びａ２の値は、上述した式（２）の場合と同様に、３×１０−４≦ａ１≦６×１０−３であることが好ましい。
また、ｂの値は、１×１０−５≦ｂ≦０.１であり、より好ましくは５×１０−４≦ｂ≦６×１０−３である。
ｂの値が１×１０−５よりも小さい場合、ｂの値が上記範囲内にある場合と比較して、発光強度が不十分となる傾向がある。また、ｂの値が０．１よりも大きい場合も同様に、ｂの値が上記範囲内にある場合と比較して、発光強度が不十分となる傾向にある。
【００４７】
すなわち、式（３）において、ａ、ａ１、ａ２及びｂが下記式を満たすことが好ましい。この場合、発光強度及び発光時間が特に向上する。
a＝ａ１＋ａ２＋ｂ
３×１０−４≦ａ１≦６×１０−３
３×１０−４≦ａ２≦６×１０−３
１×１０−５≦ｂ≦０.１  
【００４８】
以上のような組成で表される本発明の蓄光性蛍光体は、塊状や粉末状として利用できる。
例えば、プラスチックの原料に本発明の蓄光性蛍光体を粉砕して混入させ、プラスチックを成形することで、発光機能を有するプラスチックを得ることができる。
【００４９】
次に、本発明の蓄光性蛍光体の製造方法について説明する。
本発明の蓄光性蛍光体の製造方法は、蓄光性蛍光体の原料を粉砕する工程と、粉砕した原料を、アルコールと共に混練して、ペースト状の混合物を得る工程と、混合物を、還元作用のあるガス雰囲気下で焼成させる工程と、を備える。
【００５０】
まず、本発明の蓄光性蛍光体の原料となる化合物を所定のモル比になるように秤量する。
ここで、本発明の蓄光性蛍光体の原料は、ＳｒとＯとを含有する化合物、ＭｇとＯとを含有する化合物、ＳｉとＯとを含有する化合物、ＢとＯとを含有する化合物及びＸを含有する化合物である。なお、Ｘの元素数によっては、上記Ｘを含有する化合物は複数種類であってもよい。
【００５１】
ＳｒとＯとを含有する化合物としては、例えばＳｒＯ、Ｓｒ（ＮＯ３）２、Ｓｒ（ＣＨ３ＣＯＣＨＣＯＣＨ３)２・２Ｈ２Ｏ、Ｓｒ（ＣＨ３ＣＯＯ）２・０．５Ｈ２Ｏ、Ｓｒ（ＯＨ）２・８Ｈ２Ｏ、ＳｒＣＯ３等が採用可能である。
これらの中でも、ＳｒＣＯ３を採用することが好ましい。この場合、蓄光性蛍光体の製造において、塩化物等の有害物質が排出されず、爆発の恐れが無い。また、比較的低温であっても反応が進行しやすい。
【００５２】
ＭｇとＯとを含有する化合物としては、例えばＭｇＯ、４ＭｇＣＯ３・Ｍｇ（ＯＨ）２・５Ｈ２Ｏ、Ｍｇ（ＯＨ）２、Ｍｇ（ＣＨ３ＣＯＣＨＣＯＣＨ３)２・２Ｈ２Ｏ、Ｍｇ（ＣＨ３ＣＯＯ）２・４Ｈ２Ｏ、ＭｇＣＯ３等が採用可能である。
これらの中でも、ＭｇＣＯ３を採用することが好ましい。この場合、蓄光性蛍光体の製造において、塩化物等の有害物質が排出されず、爆発の恐れが無い。また、比較的低温であっても反応が進行しやすい。
【００５３】
ＳｉとＯとを含有する化合物としては、例えばＳｉＯ２、ＳｉＯ、Ｓｉ（ＯＣＨ３）４、（Ｃ２Ｈ５）４ＳｉＯ４等が採用可能である。
これらの中でも、ＳｉＯ２を採用することが好ましい。この場合、ＳｉＯ２は安定な化合物であるので、取り扱いが容易である。
【００５４】
ＢとＯとを含有する化合物としては、Ｂ２Ｏ３、Ｈ３ＢＯ３等が採用可能である。
これらの中でも、Ｈ３ＢＯ３を採用することが好ましい。この場合、蓄光性蛍光体の製造において、比較的低温であっても反応がしやすい。
【００５５】
ここで、ＸとしてＥｕを採用する場合、Ｅｕを含有する化合物のうち、ＥｕＯ３を採用することが好ましい。ＥｕＯ３を採用すると、蓄光性蛍光体の製造中に有害物質が排出されない。
また、ＸとしてＤｙを採用する場合、Ｄｙを含有する化合物のうち、Ｄｙ２Ｏ３を採用することが好ましい。Ｄｙ２Ｏ３を採用すると、蓄光性蛍光体の製造中に有害物質が排出されない。
さらに、ＸとしてＮｄを採用する場合、Ｎｄを含有する化合物のうち、Ｎｄ２Ｏ３を採用することが好ましい。Ｎｄ２Ｏ３を採用すると、蓄光性蛍光体の製造中に有害物質が排出されない。
【００５６】
これらのことから、本発明は、原料が、ＳｒＣＯ３、ＭｇＣＯ３、Ｈ３ＢＯ３、ＥｕＯ３、Ｄｙ２Ｏ３及びＮｄ２Ｏ３であることが好ましい。
なお、この場合、組成式が上記式（３）で表される蓄光性蛍光体が得られる。
【００５７】
次に、秤量して得られたそれぞれの原料を、粒径が約２〜８ミクロン程度になるまで粉砕し、それらの粉砕された原料を十分に混合して粉状の混合物を得る。
そして、得られた粉状の混合物の重量の約２倍のアルコールを粉状の混合物に混ぜて十分に混練し、ペースト状の混合物を得る。このように、粉状の混合物をペースト状にすることで、それぞれの原料同士が混ざりやすくなるメリットがある。
【００５８】
ここで、用いるアルコールは純度が９９.５％以上であれば種類は特に限定されない。
純度が９９.５％以上のアルコールを用いると、混練中にペースト状の混合物の中に不純物が混入し、得られる蓄光性蛍光体の発光強度が弱まることを防ぐことができる。
【００５９】
かかるアルコールとしては、例えば、エタノール、メタノール、プロパノール等が挙げられる。
これらの中でも、汎用性、安全性の観点から、エタノールを採用することが好ましい。
【００６０】
次に、ペースト状の混合物を乾燥させて、固体の混合物を得る。
得られた固体の混合物を、不活性ガスまたは還元作用のあるガス雰囲気中の耐熱容器に入れる。
ここで、還元作用のあるガスとしては、水素を含有する中性ガスが用いられる。
なお、上記中性ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン、キセノン等が挙げられる。
【００６１】
次に、固体の混合物が入った耐熱容器を一定時間加熱して、固体の混合物を焼成させる。固体の混合物を焼成することで、本発明の蓄光性蛍光体が得られる。
なお、固体の混合物の焼成を複数回行うことが好ましい。この場合、完全に焼成された箇所と不完全に焼成された箇所とを有さない、いわゆるむら無く焼成された蓄光性蛍光体を得ることができる。むら無く焼成された蓄光性蛍光体は、むらが有る状態で焼成された蓄光性蛍光体よりも、高い発光強度を有する。
【００６２】
焼成を行う際の温度は８００〜１６００℃であることが好ましい。
温度が８００℃未満であると、温度が上記範囲内にある場合と比較して、発光強度が不十分となる傾向がある。また、温度が１６００℃を超える場合も同様に、温度が上記範囲内にある場合と比較して、発光強度が不十分となる傾向にある。
【００６３】
焼成を行う時間は３０分〜２４時間であることが好ましい。
時間が３０分未満であると、時間が上記範囲内にある場合と比較して、発光強度が不十分となる傾向がある。また、時間が２４時間を超えても、発光強度が向上しなくなる。
【００６４】
焼成して得られる蓄光性蛍光体は、弱鉱酸で洗浄することが好ましい。
この場合、得られる蓄光性蛍光体の表面に付着する酸化物等の蓄光性蛍光体の発光強度を低下させる不純物を除去することができる。
【実施例】
【００６５】
以下、実施例を用いて本発明を述べるが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００６６】
〔実施例１〕
ＳｒＣＯ３を２.９５ｇ、ＭｇＣＯ３を２.１１ｇ、ＳｉＯ２を１.２０ｇ、Ｈ３ＢＯ３を０.１２ｇ、ＥｕＯ３を０.０１ｇ、Ｄｙ２Ｏ３を０.０１ｇ、Ｎｄ２Ｏ３を０.０１ｇ秤量し、蓄光性蛍光体の原料とした。
そして、秤量した原料を、乳鉢（メノウ製）内で粒径が１０ミクロン以下になるまで粉砕した。
【００６７】
次に、この乳鉢内に純度９９.５％のエタノールを１５ｍｌ入れて十分に混練することで、ペースト状の混合物を得た。
【００６８】
次に、得られたペースト状の混合物を乾燥させて、固体の混合物を得、この固体の混合物を一軸加圧成形器（理研精機社製）によってペレット状に成形した。
そして、ペレット状に成形された混合物をアルミナボートの中に入れ、還元作用を有するガスとして、水素を含有する中性ガス（体積比、アルゴン：水素＝９５：５）を用い、これをアルミナボート内に封入した。
アルミナボート内に中性ガスを封入した後、アルミナボートを１３００℃で４時間焼成することにより蓄光性蛍光体を得た。
【００６９】
得られた蓄光性蛍光体は、ＸＲＤによって
２ＳｒＯ・２．５ＭｇＯ・２ＳｉＯ２・０．２Ｂ２Ｏ３：Ｅｕ０．００１５，Ｄｙ０．００１５，Ｎｄ０．００１５
であることがわかった。
【００７０】
〔発光強度測定実験〕
発光強度は、波長が３６５ｎｍの励起光を用いた分光光度計（日本分光社製品）を使って測定した。この実験の結果を図１に示す。
【００７１】
〔輝度測定実験〕
輝度は、得られた蓄光性蛍光体に波長が３６５ｎｍのブラックライトを約１０秒間照射し、輝度計（ミノルタ社製品：品名ＳＬ−１００）を用いて測定した。この実験の結果を図２に示す。
【００７２】
〔比較例１〕
市販されている蓄光顔料（（株）コズモ製：品名ＰＬＢ−６Ｂ）を用いて、上記の発光強度測定実験を行った。この実験の結果を図１に示した。
【００７３】
図１に示すように、実施例１の蓄光性蛍光体の発光強度は、比較例１の蛍光顔料の発光強度よりも極めて大きく、発光時間も十分に長いことがわかった。
【００７４】
〔比較例２〕
Ｓｒ２ＭｇＳｉ２Ｏ７:Ｅｕ０．００１５，Ｄｙ０．００１５の組成式で表わされる蓄光性蛍光体を用いて、上記の輝度測定実験を行った。この実験の結果を図２に示した。
【００７５】
図２に示すように、実施例１の蓄光性蛍光体は発光開始時の輝度が、比較例２の発光開始時輝度の約１０倍以上あり、また発光時間の長さも比較例２よりも遥かに長いことがわかった。
【００７６】
〔実施例２〕
実施例２として、ＳｒＣＯ３、ＭｇＣＯ３、ＳｉＯ２、Ｈ３ＢＯ３、ＥｕＯ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３を実施例１とは異なる量とし、実施例１と同様の製造方法で蓄光性蛍光体を製造した。得られた蓄光性蛍光体は、下記式（４）で表わされることがＸＲＤによってわかった。
１．５ＳｒＯ・３ＭｇＯ・２ＳｉＯ２・０．２Ｂ２Ｏ３：Ｅｕ０．００１５，Ｄｙ０．００１５，Ｎｄ０．００１５          （４）
得られた蓄光性蛍光体に対して上述した発光強度測定実験を行った。実験によって得られた発光強度を比較例２の発光強度を基準とした指数値で表１に示す。
【００７７】
〔実施例３〜実施例１６〕
実施例３〜実施例１６では、ＳｒＯのモル数を変化させたこと以外は全て実施例２と同様の手順で蓄光性蛍光体を製造し、得られたそれぞれの蓄光性蛍光体に対して、上述した発光強度測定実験を行った。実験によって得られた発光強度を比較例２の発光強度を基準とした指数値で表１に示す。
【００７８】
〔表１〕  
2008045114.tif 000003
【００７９】
表１から、本発明に係る蓄光性蛍光体はＳｒＯのモル数が１.５以上３以下のであるとき、比較例の蓄光性蛍光体よりも発光強度が優れていることがわかった。
また、モル数が２.０以上２.８以下の範囲内であるときの発光強度が特に優れていることがわかった。
【００８０】
〔実施例１７〕
実施例１７として、ＳｒＣＯ３、ＭｇＣＯ３、ＳｉＯ２、Ｈ３ＢＯ３、ＥｕＯ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３を実施例１とは異なる量とし、実施例１と同様の製造方法で蓄光性蛍光体を製造した。得られた蓄光性蛍光体は、下記式（５）で表わされることがＸＲＤによってわかった。
２ＳｒＯ・１．１ＭｇＯ・２ＳｉＯ２・０．２Ｂ２Ｏ３：Ｅｕ０．００１５，Ｄｙ０．００１５，Ｎｄ０．００１５          （５）
得られた蓄光性蛍光体に対して上述した発光強度測定実験を行った。実験によって得られた発光強度を比較例２の発光強度を基準とした指数値で表２に示す。
【００８１】
〔実施例１８〜実施例３７〕
実施例１８〜実施例３７では、ＭｇＯのモル数を変化させたこと以外は全て実施例１７と同様の手順で蓄光性蛍光体を製造し、得られたそれぞれの蓄光性蛍光体に対して、上述した発光強度測定実験を行った。実験によって得られた発光強度を比較例２の発光強度を基準とした指数値で表２に示す。
【００８２】
〔表２〕  
2008045114.tif 000004
【００８３】
表２から、本発明に係る蓄光性蛍光体はＭｇＯのモル数が１よりも大きいとき、比較例の蓄光性蛍光体よりも発光強度が優れていることがわかった。
また、ＭｇＯのモル数が１.２以上５.０以下の範囲内であるときの発光強度が特に優れていることがわかった。
【００８４】
〔実施例３８〕
実施例３８として、ＳｒＣＯ３、ＭｇＣＯ３、ＳｉＯ２、Ｈ３ＢＯ３、ＥｕＯ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３を実施例１とは異なる量とし、実施例１と同様の製造方法で蓄光性蛍光体を製造した。得られた蓄光性蛍光体は、下記式（６）で表わされることがＸＲＤによってわかった。
２ＳｒＯ・３ＭｇＯ・１．５ＳｉＯ２・０．２Ｂ２Ｏ３：Ｅｕ０．００１５，Ｄｙ０．００１５，Ｎｄ０．００１５          （６）
得られた蓄光性蛍光体に対して上述した発光強度測定実験を行った。実験によって得られた発光強度を比較例２の発光強度を基準とした指数値で表３に示す。
【００８５】
〔実施例３９〜実施例４９〕
実施例３９〜実施例４９では、ＳｉＯ２のモル数を変化させたこと以外は全て実施例３８と同様の手順で蓄光性蛍光体を製造し、得られたそれぞれの蓄光性蛍光体に対して、上述した発光強度測定実験を行った。実験によって得られた発光強度を比較例２の発光強度を基準とした指数値で表３に示す。
【００８６】
〔表３〕  
2008045114.tif 000005
【００８７】
表３から、本発明に係る蓄光性蛍光体はＳｉＯ２のモル数が１.５以上３以下のとき、比較例の蓄光性蛍光体よりも発光強度が優れていることがわかった。
また、ＳｉＯ２のモル数が１.８以上２.４以下の範囲内であるときの発光強度が特に優れていることがわかった。
【００８８】
〔実施例５０〕
実施例５０として、ＳｒＣＯ３、ＭｇＣＯ３、ＳｉＯ２、Ｈ３ＢＯ３、ＥｕＯ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３を実施例１とは異なる量とし、実施例１と同様の製造方法で蓄光性蛍光体を製造した。得られた蓄光性蛍光体は、下記式（７）で表わされることがＸＲＤによってわかった。
２ＳｒＯ・３ＭｇＯ・２ＳｉＯ２・０．２Ｂ２Ｏ３：Ｅｕ０．００００１，Ｄｙ０．００１５，Ｎｄ０．００１５          （７）
得られた蓄光性蛍光体に対して上述した発光強度測定実験を行った。実験によって得られた発光強度を比較例２の発光強度を基準とした指数値で表４に示す。
【００８９】
〔実施例５１〜実施例６６〕
実施例５１〜実施例６６では、Ｅｕの含有量を変化させたこと以外は全て実施例５０と同様の手順で蓄光性蛍光体を製造し、得られたそれぞれの蓄光性蛍光体に対して、上述した発光強度測定実験を行った。実験によって得られた発光強度を比較例２の発光強度を基準とした指数値で表４に示す。
【００９０】
〔表４〕  
2008045114.tif 000006
【００９１】
表４から、本発明に係る蓄光性蛍光体はＥｕの含有量が１×１０−５以上０.１以下のとき、比較例の蓄光性蛍光体よりも発光強度が優れていることがわかった。
また、含有量が３×１０−４以上６×１０−３以下の範囲内であるときの発光強度が特に優れていることがわかった。
【００９２】
〔実施例６７〕
実施例６７として、ＳｒＣＯ３、ＭｇＣＯ３、ＳｉＯ２、Ｈ３ＢＯ３、ＥｕＯ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３を実施例１とは異なる量とし、実施例１と同様の製造方法で蓄光性蛍光体を製造した。得られた蓄光性蛍光体は、下記式（８）で表わされることがＸＲＤによってわかった。
２ＳｒＯ・３ＭｇＯ・２ＳｉＯ２・０．２Ｂ２Ｏ３：Ｅｕ０．００１５，Ｄｙ０．００００１，Ｎｄ０．００１５          （８）
得られた蓄光性蛍光体に対して上述した発光強度測定実験を行った。実験によって得られた発光強度を比較例２の発光強度を基準とした指数値で表５に示す。
【００９３】
〔実施例６８〜実施例８３〕
実施例６８〜実施例８３では、Ｄｙの含有量を変化させたこと以外は全て実施例６７と同様の手順で蓄光性蛍光体を製造し、得られたそれぞれの蓄光性蛍光体に対して、上述した発光強度測定実験を行った。実験によって得られた発光強度を比較例２の発光強度を基準とした指数値で表５に示す。
【００９４】
〔表５〕  
2008045114.tif 000007
【００９５】
表５から、本発明に係る蓄光性蛍光体はＤｙの含有量が１×１０−５以上０.１以下のとき、比較例の蓄光性蛍光体よりも発光強度が優れていることがわかった。
また、含有量が３×１０−４以上６×１０−３以下の範囲内であるときの発光強度が特に優れていることがわかった。
【００９６】
〔実施例８４〕
実施例８４として、ＳｒＣＯ３、ＭｇＣＯ３、ＳｉＯ２、Ｈ３ＢＯ３、ＥｕＯ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３を実施例１とは異なる量とし、実施例１と同様の製造方法で蓄光性蛍光体を製造した。得られた蓄光性蛍光体は、下記式（９）で表わされることがＸＲＤによってわかった。
２ＳｒＯ・３ＭｇＯ・２ＳｉＯ２・０．２Ｂ２Ｏ３：Ｅｕ０．００１５，Ｄｙ０．００１５，Ｎｄ０．００００１          （９）
得られた蓄光性蛍光体に対して上述した発光強度測定実験を行った。実験によって得られた発光強度を比較例２の発光強度を基準とした指数値で表６に示す。
【００９７】
〔実施例８５〜実施例１０１〕
実施例８５〜実施例１０１では、Ｎｄの含有量を変化させたこと以外は全て実施例８４と同様の手順で蓄光性蛍光体を製造し、得られたそれぞれの蓄光性蛍光体に対して、上述した発光強度測定実験を行った。実験によって得られた発光強度を比較例２の発光強度を基準とした指数値で表６に示す。
【００９８】
〔表６〕  
2008045114.tif 000008
【００９９】
表６から、本発明に係る蓄光性蛍光体はＮｄの含有量が１×１０−５以上０.１以下のとき、比較例の蓄光性蛍光体よりも発光強度が優れていることがわかった。
また、含有量が５×１０−４以上６×１０−３以下の範囲内であるときの発光強度が特に優れていることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】図１は、発光強度測定実験の結果を示したグラフである。
【図２】図２は、輝度測定実験の結果を示したグラフである。
【図１】
2008045114.tif 000009
【図２】
2008045114.tif 000010