JPH08202301A

JPH08202301A - 蓄光型発光体

Info

Publication number: JPH08202301A
Application number: JP1299395A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Yoshihiro; 陽一吉弘
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、
安全性に優れた蓄光型発光体を実現する。【構成】本蓄光型発光体１０を、たとえば透明なアクリ
ル樹脂に対し、金属酸化物系焼結材に希土類元素を添加
した蓄光材が、混合比３０％もって添加され、断面が台
形状をなす基台１１と、基台１１の上面全体に亘って形
成された黒スタンプからなる遮光層１２とから構成し、
基台１１の側面は、光の入射面積を大きくし、かつ文字
を正面から夜間でも認識できるように、上面側から下面
側に向かって末広がりのテーパ面１１ａとなるように形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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、時計用の文字盤、時針、分針
用の発光体には、硫化亜鉛を主用成分とする蓄光材が用
いられている。そして、意匠的な観点から、蓄光材には
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。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
程度で時計用文字盤では文字等の判読が不可能である。
そこで、従来は、残光時間を短くさせないために、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
の輝度を維持させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の発光
体は、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１０
０マイクロキューリ以下に制限されている。したがっ
て、文字盤の面積が大きく使用量が多くなる掛け時計な
どには用いることができず、目覚まし時計など、文字盤
の面積の小さい時計などにその用途が限られていた。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。

【０００４】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）。

【０００５】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、目覚まし時計など
に十分に適用できる。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。

【０００６】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った。

【０００７】また、この発光装置を用いた時計用時刻文
字としては、たとえば図６に示すように、文字部分が
白、または黄緑色等の明度の高い下地層１を用い、その
輪郭を明確にするため、文字の外周部に黒印刷２を施す
等の態様で用いられるが、これでは、時計本来の機能で
ある昼間の時刻が見やすいという機能が損なわれる。

【０００８】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、安全性に優れた蓄光型発光体を提供する
ことにある。

【０００９】

【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、金属酸化物系焼結材に希
土類元素を添加した蓄光材を少なくとも含む光学的に透
明な基台と、上記基台の少なくとも上面の一部に形成さ
れた遮光層とを有し、上記基台の側面の少なくとも一部
が上面より側方側に突出するように形成されている。ま
た、上記基台の側面の少なくとも一部はテーパ状に形成
される。

【００１０】

【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
的な基台の遮光層が形成された領域を除く少なくとも側
面全体から基台に入射される。また、基台側面の少なく
とも一部が上面より側方に突出、すなわち、はみ出すよ
うにたとえばテーパ状に形成されていることから、光の
入射面積が、通常の直方体形状のものより大きく、励起
光量が多く入射される。その結果、基台は、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、基台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台外に放射
される。これにより、遮光層が形成された領域を除く発
光体が高い輝度をもって発光する。

【００１１】

【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はその斜視図、図
２は図１のＡ−Ａ線における拡大断面図である。本実施
例における蓄光型発光体は、時計用時刻文字として適用
される場合の構成例を示している。ここでは、数字の
「１」を代表例として挙げている。

【００１２】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に、金属酸化物系焼結材に
希土類元素を添加した蓄光材が、混合比３０％もって添
加され、断面が台形状をなす基台１１と、基台１１の上
面全体に亘って形成された黒スタンプからなる遮光層１
２とから構成されている。基台１１の側面は、光の入射
面積を大きくし、かつ文字を正面から夜間でも認識でき
るように、上面側から下面側に向かって末広がりのテー
パ面１１ａとなるように形成されている。基台１は、そ
の高さがたとえば数ミリ程度に設定され、融着等により
形成される。

【００１３】基台１０に添加される蓄光材は、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ｐｐ
ｍ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

【００１４】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。

【００１５】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、照明が消された夜間等にも
時計として、あるいは装飾体として十分に適用できる。

【００１６】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
的な基台１１の遮光層１２が形成された領域を除く側面
１１ａ全体から基台に入射される。また、基台側面１１
ａはテーパ状に形成されていることから、光の入射面積
が、通常の直方体形状のものより大きく、励起光量が多
く入射される。その結果、基台１１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、基台
１１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台１１外に放射され
る。これにより、遮光層１２が形成された領域を除く発
光体１０が高い輝度をもって発光する。基台側面１１ａ
はテーパ状に形成されていることから、光の放射面は、
黒スタンプが施された上面の周囲に位置することとな
り、この立体的な側面１１ａが発光し、文字状の遮光層
１２の輪郭となり夜間でも時刻文字を容易かつ明確に認
識できる。

【００１７】また、基台１１の上面全体に亘って黒スタ
ンプが施されているこから、昼間であっても時刻文字を
明確に認識できる。

【００１８】以上説明したように、本実施例によれば、
本蓄光型発光体１０を、たとえば透明なアクリル樹脂に
対し、金属酸化物系焼結材に希土類元素を添加した蓄光
材が、混合比３０％もって添加され、断面が台形状をな
す基台１１と、基台１１の上面全体に亘って形成された
黒スタンプからなる遮光層１２とから構成し、基台１１
の側面は、光の入射面積を大きくし、かつ文字を正面か
ら夜間でも認識できるように、上面側から下面側に向か
って末広がりのテーパ面１１ａとなるように形成したの
で、機能の向上を図れ、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。

【００１９】なお、本実施例では、数字「１」を例に説
明したが、これに限定されるものではなく、また、時計
用の時刻文字だけでなく、他の装置の装飾用文字、ある
いは時計の針、目盛、目覚まし時計の鳴り止めボタン
等、種々の態様が可能である。また、本実施例では、遮
光層１２として、黒スタンプによって、基台１１の状面
全体を黒くしたものを用いた場合を例に説明したが、た
とえば図５に示すように、メッシュ状の遮光層１２ａな
ど種々の態様が可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
機能の向上を図れ、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。さらに、蓄光
材には着色剤を混入させないため、残光時間や輝度を高
く維持できる利点がある。

【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斜
視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線における拡大断面図である。

【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】本発明に係る遮光層の他の構成例を示す図であ
る。

【図６】蓄光型発光体を用いた文字の一般的な構成例を
説明するための図である。

【符号の説明】

１０，１０ａ…蓄光型発光体１１…基台１２，１２ａ…遮光層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属酸化物系焼結材に希土類元素を添加
した蓄光材を少なくとも含む光学的に透明な基台と、上記基台の少なくとも上面の一部に形成された遮光層と
を有し、上記基台の側面の少なくとも一部が上面より側方側に突
出するように形成されている蓄光型発光体。
【請求項２】上記基台の側面の少なくとも一部はテー
パ状に形成されている請求項１記載の蓄光型発光体。