蓄光粉の開発は3段階を経てきました。最初の段階は天然鉱山でしたが、ラジウムを含み放射線を発し、人体に有害であったため、すぐに廃絶されました。第二段階は残光の短い硫化亜鉛、そして第三段階は最も一般的な残光の長いアルミン酸ストロンチウムでした。

硫化亜鉛とアルミン酸ストロンチウムの夜光粉は放射線を含まず、人体にも安全であるため、徐々に市販製品に採用されつつあります。しかし、硫化亜鉛の製造時には廃ガスと廃水が発生し、深刻な環境汚染を引き起こします。また、硫化亜鉛の夜光粉は残光時間が比較的短いため、多くの消費者はより長い発光時間を求めています。その結果、第三世代の長残光アルミン酸ストロンチウムが登場しました。

これら 2 種類の発光粉末は非常に異なっており、さまざまな用途や顧客のニーズに適しています。

ストロンチウムアルミネート系蓄光粉は、主に黄緑、青緑、空色の3色があり、これらから派生した様々な色の蓄光粉もあります。硫化亜鉛系蓄光粉は黄緑のみです。

ストロンチウムアルミネート型の主成分はストロンチウムアルミネート（SrAl2O4）です。微量希土類元素（ユーロピウムEu、ジスプロシウムDyなど）を活性剤および共活性剤として添加することで、安定した結晶構造が形成され、発光時間が大幅に延長されます。

硫化亜鉛型蛍光体の主成分は硫化亜鉛（ZnS）で、通常は微量の活性剤（銅（Cu）など）をドープすることで発光させます。希土類元素は含まれていません。これらの活性剤は硫化亜鉛の電子エネルギー準位構造を変化させ、より効率的に光を吸収し、光子を放出することを可能にします。また、硫化亜鉛発光粉末の結晶構造は単純です。

ストロンチウムアルミネート型は、製造工程で有害なガスや水を発生せず、廃棄物もリサイクル・再利用できるため、環境に優しい発光粉末です。
硫化亜鉛型は硫黄を使用するため、製造工程で硫化物廃ガスと水が発生します。また、銅含有活性剤とその廃棄物は水資源や土壌を汚染する可能性があるため、政府によって厳しく生産が規制されています。

• 光吸収速度:

硫化亜鉛系蓄光粉は光吸収速度が速く、携帯電話のライトやLEDなどの弱い光で3～5秒間照射するだけで、瞬時に高い初期輝度を発揮します。しかし、従来のストロンチウム系蓄光粉では、硫化亜鉛系蓄光粉ほど優れた発光性は得られません。

• 残光持続時間:

ストロンチウムアルミネート系蓄光粉末は、残光持続時間が長いという明らかな利点があります。光を完全に吸収した後、完全に暗い環境下では8～12時間の発光時間を維持できます。硫化亜鉛系蓄光粉末は、発光開始1分間はより高い輝度を示しますが、急速に減衰するため、極めて暗い場所でも約10分後には肉眼で確認することが困難になります。

アルミン酸ストロンチウム蓄光粉末は、その長残光特性で知られ、初期の商業用途では安全標識、非常口表示灯、オフィスビル、地下駐車場、倉庫、空港、地下鉄駅など、長時間の視認性が求められる用途に広く使用されていました。硫化亜鉛蓄光粉末は、玩具や時計の文字盤など、短時間の発光が求められる用途で多く使用されています。

しかし、消費財の多様化と市場需要の拡大に伴い、発光時間の延長と多色化が徐々に主流の発光ニーズとなってきました。その結果、アルミン酸ストロンチウムは、衣料品、玩具、家庭用品、アクセサリー、美術品など、消費財に広く利用されるようになりました。

• 水性コーティング：

硫化亜鉛系蓄光粉は安定性が低いため、水性媒体（水性塗料、水性インク、水性樹脂）と混合すると、一定期間で加水分解を起こしやすくなります。製品の本体色が濃くなり、蓄光効果が弱まります。一方、アルミン酸ストロンチウム系は化学コーティングが可能で、コーティングされた防水粉は水性媒体と混合可能です。ただし、これらの製品の防水性能は、メーカーによって配合方法や技術が異なるため、必ずしも一定ではありません。

• プラスチック：

プラスチック製品の製造において、硫化亜鉛には明らかな利点があります。硫化亜鉛は粒度分布が狭いため、製造工程での摩擦が少なく、製品の黒化が起こりにくいです。一方、ストロンチウム蓄光粉末は粒度分布が比較的大きいため、製造工程で摩擦が生じやすく、黒化の問題が生じる可能性がありますが、その長い残光特性は多くのお客様にご好評をいただいています。
このようなニーズに基づいて、私たちは ストロンチウムアルミネートベースのプラスチック専用発光粉末、黒ずみの可能性を最小限に抑えることができます。

環境保護の要請により、硫化亜鉛系蓄光粉末の供給量は限られており、価格も高騰し続けています。硫化亜鉛を好むお客様のニーズにお応えするため、当社は硫化亜鉛と同様の特性を持ちながらも、より高輝度な「YGZ」というアルミン酸ストロンチウム系蓄光粉末を開発しました。

硫化亜鉛とYGZの技術データの比較です。試験条件はD65光（1000ルクス）で、5秒間充電しました。

明るさ以外にも、発光色にも違いがあります。硫化亜鉛系は黄色みがかった色に見え、アルミン酸ストロンチウム系は緑みがかった色に見えます。

さらに、輝度性能に関するカスタマイズサービスも提供しており、お客様の製品使用シナリオの特殊なニーズに合わせて、初期輝度と残光時間を調整することができます。

まとめると、アルミン酸ストロンチウムと硫化亜鉛はそれぞれ独自の特性があり、特定の要求に応じて選択することができます。