JPH08202302A

JPH08202302A - 蓄光型発光体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH08202302A
Application number: JP1299495A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Kurata; 誠一倉田
Original assignee: Rhythm Watch Co Ltd
Current assignee: Rhythm Co Ltd
Priority date: 1995-01-30
Filing date: 1995-01-30
Publication date: 1996-08-09

Abstract

(57)【要約】【目的】機能の向上を図れ、また、管理が容易で、残光
時間が長く、しかも見やすく実用性、装飾性、遊戯性、
安全性に優れた、また、装置の大型化やコスト高を防止
できる蓄光型発光体およびその製造方法を実現する。【構成】本蓄光型発光体１０は、たとえば透明なアクリ
ル樹脂を、装飾的な機能を持たせ、意匠的な効果を発現
させるためにたとえば８面体状に成型した基体１１を有
し、かつ、その軸を中心に、一端面側から他端面近傍に
かけて方形状の穴部（凹部）１２が形成され、この穴部
１２の内壁面全体に亘って、金属酸化物系焼結材に希土
類元素を添加した蓄光材１３が一様に塗布されている。
蓄光材１３を穴部１２の内壁面に塗布する際には、蓄光
材１３に紫外線硬化剤を混入させて、蓄光材１３の乾燥
時には、紫外線を照射して紫外線硬化剤を硬化させると
同時に、蓄光材１３を硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば置き時計の装
飾体として用いられる暗い場所にて使用可能な蓄光型発
光体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、置き時計等には、時計本来の
機能に加えて、装飾品としての価値を付加するため、本
体に装飾体が配置される。これらの中には、夜間におい
ても装飾品として機能させるために、装飾体を発光体の
ようにして用いることにより、装飾機能を高めたものが
ある。

【０００３】装飾体を発光体として機能させるために、
たとえば硫化亜鉛を主用成分とする蓄光材を用いる、あ
るいはガラス玉やアクリル樹脂等の成型品からなる装飾
体の表面に光を照射し、反射させる等の方法がとられて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
蓄光材には、意匠的な観点から専用色の顔料を混入させ
ている（硫化亜鉛の蓄光色は黄緑色をしている）が、着
色することにより輝度が低下し、残光時間も短くなる。
暗い場所にて使用する場合、２０分〜３０分程度で発光
輝度が維持できなくなる。

【０００５】残光時間を短くさせないために、文字盤等
に採用されているように、プロメチウムなどの放射性物
質を組み合わせ自然発光させることにより、たとえば人
間が視認できる０．３ｍcd以上の輝度を維持させること
が考えられる。ところが、この場合、放射性物質を添加
して輝度を維持させていることから、「放射性障害防止
法」の規制により放射量が１００マイクロキューリ以下
に制限され、体積が大きく使用量が多くなる装飾体など
には用いることができず、また、上述した「放射性障害
防止法」の規制により莫大な管理費用も必要である。

【０００６】そこで、本願出願人は、管理が容易で、残
光時間が長く、しかも見やすく用途の拡大を図れる蓄光
型発光装置として、所定の態様で着色された着色層、地
板上に、希土類元素を添加し、アルカリ土類金属を含む
アルミナなどの金属酸化物系のセラミックスからなる透
明蓄光層を配置したものを提案した（特願平５−３３８
１６９号）。

【０００７】この発光装置は、所定波長の光、たとえば
紫外線の多い蛍光灯や太陽光に反応してエネルギーを蓄
えて、所定時間発光する。そして、従来の硫化亜鉛によ
る蓄光型発光体に比べて輝度が高く、残光時間は硫化亜
鉛による蓄光型発光体に比べて１０倍以上も長く５〜８
時間程度は維持される。したがって、夜間にも装飾体と
して十分に適用できる。また、下地層の印刷色や塗布色
を所望の色に変えることにより、着色したと同様な蓄光
体を擬似的に作製できるという利点がある。

【０００８】しかし、この発光装置では、平面な地板上
に透明蓄光層を配置したものであることから、光の入射
経路が限られてしまい、外部からの励起光量に制約を受
け、その輝度や発光持続時間に限界がある。

【０００９】また、ガラス玉やアクリル樹脂等の成型品
からなる装飾体の表面に光を照射し、反射させる方法で
は、光源およびその電源が必要となり、その収納、配置
位置などにより、設計上の制約を受け、装置の大型化や
コスト高を招く等の問題がある。

【００１０】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、機能の向上を図れ、また、管理
が容易で、残光時間が長く、しかも見やすく実用性、装
飾性、遊戯性、安全性に優れた、また、装置の大型化や
コスト高を防止できる蓄光型発光体およびその製造方法
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の蓄光型発光体は、凹部が形成された光学的
に透明な基体を有し、上記基体の凹部内壁に、金属酸化
物系焼結材に希土類元素を添加してなる蓄光材が塗布さ
れている。

【００１２】本発明の蓄光型発光体の製造方法は、光学
的に透明な基体に凹部を形成し、上記基体の凹部内に、
金属酸化物系焼結材に希土類元素を添加してなる液体状
の蓄光材を流し込み、流し込んだ蓄光材を凹部から排出
した後、上記凹部内壁に付着した蓄光材を乾燥させ、硬
化させる。また、本発明の蓄光型発光体の製造方法は、
上記蓄光材に紫外線硬化剤を混入させて凹部への流し込
みを行い、上記蓄光材の乾燥時には、紫外線を照射して
紫外線硬化剤を硬化させると同時に、蓄光材を硬化させ
る。

【００１３】

【作用】本発明の蓄光型発光体によれば、励起光となる
所定波長の光の入射経路は制約を受けず、励起光が立体
的な基体の全体から入射され、凹部内壁に塗布されてい
る蓄光材に到達する。その結果、蓄光材は、添加された
希土類元素が多量の光を受けて、高い励起状態となる。
したがって、蓄光材は高い輝度をもって放射状に光を発
する。この光は、直接あるいは乱反射されて基体外に放
射される。これにより、発光体全体がいずれの方向から
みても高い輝度をもって発光する。

【００１４】また、本発明の発光体の製造方法によれ
ば、基体の凹部に対して、たとえば紫外線硬化剤が混入
された液体状の蓄光材を流し込む。そして、流し込んだ
蓄光材が凹部の内壁に一様にいきわたったてから、流し
込んだ蓄光材を凹部から排出させる。これにより、凹部
内壁に蓄光材が一様に付着する。蓄光材の排出後、少な
くとも凹部に対して紫外線を照射する。これに伴い、紫
外線硬化剤の硬化作用とあいまって凹部内壁に付着した
蓄光材が一様に硬化する。

【００１５】

【実施例】図１および図２は、本発明に係る蓄光型発光
体の一実施例を示す図であって、図１はその正面図、図
２は図１の縦断面図である。

【００１６】図に示すように、本蓄光型発光体１０は、
たとえば透明なアクリル樹脂を、装飾的な機能を持た
せ、意匠的な効果を発現させるために、たとえば６ある
いは８等の多面体状に成型した基体１１を有し、かつ、
その軸を中心に、一端面側から他端面近傍にかけて方形
状の穴部（凹部）１２が形成され、この穴部１２の内壁
面全体に亘って、金属酸化物系焼結材に希土類元素を添
加した蓄光材１３が一様（均一）に塗布されている。

【００１７】蓄光材１３は、たとえば金属とアルカリ土
類金属元素との焼結酸化物に、数ｐｐｍ程度の微量の希
土類元素を添加して構成されており、金属とアルカリ土
類金属元素との焼結酸化物が発光体として機能し、希土
類元素が励起状態に遷移するための触媒として機能す
る。ここで、焼結酸化物の金属としてはアルミニウム
（Ａｌ）、アルカリ土類金属としてはストロンチウム
（Ｓｒ）が用いられている。この場合の焼結酸化物を化
学式で表すと、次のようになる。Ｓｒ_x・Ａｌ_y・Ｏ_Z

【００１８】このような蓄光体は、少し黄緑色であって
従来の硫化亜鉛より透明度が高く、かつ、図３に示すよ
うに、従来の一般的な蓄光材である硫化亜鉛（ＺｎＳ）
より残光性が長く、輝度が高い。また、蓄光材は、特に
紫外線の多い蛍光灯や太陽光に反応してエネルギーを蓄
える。良好な波長としては３７０ｎｍ程度である。

【００１９】また、図４は、本発光体と、従来の硫化亜
鉛による蓄光型発光体およびプロメチウムを添加した自
発光型発光体との残光時間を測定した結果を示すグラフ
である。図４において、横軸は照射時間および残光時間
を、縦軸は残光輝度をそれぞれ表している。また、図
中、Ａ−１で示す曲線は白地印刷色の上に配置した本発
明に係る蓄光材を用いた発光体の特性を、Ａ−２で示す
曲線は白地印刷色の上に黄緑色の顔料を含ませて配置し
た本発明に係る蓄光材を用いた発光体の特性を、Ａ−３
で示す曲線はカラー印刷色の上に配置した本発明に係る
蓄光材を用いた発光体の特性を、Ｂで示す曲線は従来の
硫化亜鉛による蓄光型発光体を、Ｃで示す曲線は自発光
型発光体の特性をそれぞれ示している。図４からわかる
ように、本発光体は、従来の発光体に比べ輝度が高く、
残光時間も硫化亜鉛による蓄光型発光体に比べて１０倍
以上も長く５〜８時間程度である。このように、長時間
の残光特性を持つことから、本発光体は、照明が消され
た夜間等にも装飾体として十分に適用できる。

【００２０】このような特性を有する蓄光材を用いた発
光体１０の製造方法、特に蓄光材１３の塗布工程を中心
に、図５を参照しつつ説明する。まず、図５（ａ）に示
すように、基体１１の穴部１２に対して、たとえば紫外
線硬化剤が混入された結合剤を含む液体状の蓄光材１３
を流し込む。そして、流し込んだ蓄光材１３が穴部１２
の内壁に一様にいきわたったてから、図５（ｂ）に示す
ように、流し込んだ蓄光材１３を穴部１２から排出させ
る。これにより、穴部１２の内壁全体に亘って、蓄光材
１３が一様に付着する。蓄光材１３の排出後、図５
（ｃ）に示すように、紫外線ＵＶを少なくとも穴部１２
に対して照射する。これに伴い、紫外線硬化剤の硬化
し、その硬化作用とあいまって穴部１２の内壁に付着し
た蓄光材１３が一様に硬化する。これにより、発光体１
０の製造が終了する。

【００２１】このような構成を有する蓄光型発光体１０
にあっては、励起光となる所定波長（本実施例では３７
０ｎｍ）の光の入射経路は制約を受けず、励起光が立体
的な基体１１の略全面から入射され、透明なアクリル樹
脂をそのまま直進状態で、あるいは屈折作用を受け、あ
るいは乱反射されながら穴部１２の内壁に塗布された蓄
光材１３に到達する。このように、励起光が立体的な基
体１１の略全面から入射されることから、励起光量は多
い。その結果、蓄光材１３は、添加された希土類元素が
多量の光を受けて、高い励起状態となり、蓄光材１３は
高い輝度をもって放射状に光を発する。この光は、穴部
１３内の空間で分散され、直接あるいは乱反射されて基
体１１外に放射される。これにより、発光体１０が高い
輝度をもって発光する。

【００２２】以上説明したように、本実施例によれば、
たとえば透明なアクリル樹脂からなる基体１１を、装飾
的な機能を持たせ、意匠的な効果を発現させるためにた
とえば８面体状に成型し、かつ、その軸を中心に、一端
面側から他端面近傍にかけて方形状の穴部（凹部）１２
を形成し、この穴部１２の内壁面全体に亘って、金属酸
化物系焼結材に希土類元素を添加した蓄光材１３を一様
に塗布したので、蓄光材を表面に塗布するよりも透明感
があり高級なイメージを現出でき、機能の向上を図れ、
また、管理が容易で、残光時間が長く、しかも見やすく
実用性、装飾性、遊戯性、安全性に優れた、また、装置
の大型化やコスト高を招くことのない蓄光型発光体を実
現できる。また、放射性物質を用いず安全なことから、
大きな発光装置としても適用でき、装飾など用途の拡大
を図れ、また、部材管理費の低減を図ることができる。

【００２３】また、蓄光材を穴部（凹部）１２の内壁に
塗布する際には、結合剤を含む蓄光材１３に紫外線硬化
材を混入させ、乾燥工程において、紫外線を照射して紫
外線硬化剤と共に蓄光材１３も硬化させるようにしたの
で、短時間で乾燥させることができ、蓄光材と結合剤が
分離することを防止できることから、穴部１２の内壁全
体に亘って蓄光材１３を均一に塗布することができる。

【００２４】なお、基体１１の形状、材質、穴部（凹
部）１２の形状等は本実施例に限定されるものではな
く、種々の態様が可能である。また、本実施例では、穴
部１２は有底のものを例に説明したが、これに限定され
るものではなく、貫通したものでもよいことは勿論であ
る。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
蓄光材を表面に塗布するよりも透明感があり高級なイメ
ージを現出でき、機能の向上を図れ、また、管理が容易
で、残光時間が長く、しかも見やすく実用性、装飾性、
遊戯性、安全性に優れた、また、装置の大型化やコスト
高を招くことのない蓄光型発光体を実現できる。また、
放射性物質を用いていないことから、大きな発光装置と
しても適用できる。

【００２６】また、本発明方法によれば、蓄光材の凹部
内壁に対する塗布を容易に、かつ均一に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る蓄光型発光体の一実施例を示す正
面図である。

【図２】図１の縦断面図である。

【図３】本発明に係る蓄光型発光装置と硫化亜鉛を用い
た従来の蓄光型発光体との残光時間を比較するための図
である。

【図４】本発明に係る発光体と、従来の硫化亜鉛による
蓄光型発光体およびプロメチウムを添加した自発光型発
光体との残光時間を測定した結果を示すグラフである。

【図５】本発明に係る蓄光材の塗布工程を説明するため
の図である。

【符号の説明】

１０…蓄光型発光体１１…基体１２…穴部（凹部）１３…蓄光材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】凹部が形成された光学的に透明な基体を
有し、上記基体の凹部内壁に、金属酸化物系焼結材に希土類元
素を添加してなる蓄光材が塗布されている蓄光型発光
体。
【請求項２】光学的に透明な基体に凹部を形成し、上記基体の凹部内に、金属酸化物系焼結材に希土類元素
を添加してなる液体状の蓄光材を流し込み、流し込んだ蓄光材を凹部から排出した後、上記凹部内壁に付着した蓄光材を乾燥させ硬化させる蓄
光型発光体の製造方法。
【請求項３】上記蓄光材に紫外線硬化剤を混入させて
凹部への流し込みを行い、上記蓄光材の乾燥時には、紫外線を照射して紫外線硬化
剤を硬化させると同時に、蓄光材を硬化させる請求項２
記載の蓄光型発光体の製造方法。