紫外线透射滤波器制造技术

本发明专利技术提供一种可靠地遮蔽可见光和红外线且得到高紫外线透射率的紫外线透射滤波器。紫外线透射滤波器具备由玻璃构成的基体以及在该基体的主表面的光学多层膜。所述玻璃含有P、Al、R(其中，R表示Li、Na以及K中的任一个以上)、R’(其中，R’表示Mg、Ca、Sr、Ba以及Zn中的任一个以上)、Cu的各成分。所述光学多层膜具有在光的垂直入射时的波长420nm～680nm的平均透射率为5％以下的光学特性。

【技术实现步骤摘要】
紫外线透射滤波器
本专利技术涉及紫外线透射率高、可见光和红外线的透射率低的紫外线透射滤波器。
技术介绍
作为紫外线的发光光源，以往已知有低压汞灯、高压汞灯。近年来，小型且低成本的紫外线LED(紫外线发光二极管)正在普及，在水杀菌装置、紫外线固化型树脂的固化装置、紫外线传感器等各种各样的用途中的使用正在增加。这样的紫外线用光源使用遮蔽不需要的可见光和红外线、仅选择性地透射紫外线的紫外线透射滤波器。作为这样的紫外线透射滤波器，提出了在对紫外线为透明的基础玻璃中含有规定量的CoO、NiO、TiO2的紫外线透射黑色玻璃(专利文献1)。另外，已知有在对紫外线为透明的玻璃基板的表面设有反射可见光和红外线的光学多层膜的紫外线透射滤波器。紫外线透射黑色玻璃通过在玻璃中含有的过渡金属成分来进行可见光和红外线的遮蔽。在此，过渡金属成分根据玻璃中的离子的平衡状态、配位数的平衡状态而波长的吸收特性不同。玻璃中的过渡金属成分的离子、配位数的状态由玻璃的氧化·还原状态、基础玻璃的分子结构决定，但难以全部为期望的状态，有可能吸收原本应透射的紫外线的一部分。另外，使用反射可见光和红外线的光学多层膜时，需要阻止带(反射光的频带)的宽度宽、膜层数非常多。由此，紫外线透射滤波器的生产成本有可能变高。针对这些课题，提出了在含有着色成分的玻璃的表面设有光学多层膜的紫外线透射滤波器(专利文献2)。该滤波器可以通过在玻璃中含有1.5～15质量％的FeO而截止700～2000nm的近红外区域的光，通过光学多层膜仅使280～420nm的紫外线选择性地透射。专利文献2中提出的玻璃为了降低从可见光到红外线的透射率(例如，10％以下)，需要增多FeO的含量。然而，若增多玻璃中的FeO含量，则虽然能够降低从可见光到红外线的透射率，但与之相伴，原本应透射的紫外线的透射率也降低。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平09－188542号公报专利文献2：日本特开2006－163046号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供可靠地遮蔽可见光和红外线且得到高紫外线透射率的紫外线透射滤波器。本专利技术人反复进行了潜心研究，结果发现通过玻璃组成与光学多层膜的组合，能够得到可靠地遮蔽可见光和红外线且紫外线透射率高的滤波器。即，本专利技术的紫外线透射滤波器的特征在于，具备由玻璃构成的基体以及在该基体的主表面的光学多层膜，所述玻璃含有P、Al、R(其中，R表示Li、Na以及K中的任一个以上)、R’(其中，R’表示Mg、Ca、Sr、Ba以及Zn中的任一个以上)、Cu的各成分，所述光学多层膜具有在光的垂直入射时的波长420nm～680nm的平均透射率为5％以下的光学特性。根据本专利技术，能够得到可靠地遮蔽可见光和红外线且得到高紫外线透射率的紫外线透射滤波器。附图说明图1是表示本专利技术的紫外线透射滤波器的一实施方式的截面图。图2是表示例1－1～例1－6的滤波器的光学特性(透射率)的图。图3是表示例1－7～例1－12的滤波器的光学特性(透射率)的图。图4是表示例1－13～例1－18的滤波器的光学特性(透射率)的图。图5是表示例2－1～例2－6的滤波器的光学特性(透射率)的图。图6是表示例2－7～例2－12的滤波器的光学特性(透射率)的图。图7是表示例3－1～例3－6的滤波器的光学特性(透射率)的图。图8是表示例3－7～例3－12的滤波器的光学特性(透射率)的图。图9是表示例4－1～例4－4的滤波器的光学特性(透射率)的图。图10是表示例5的滤波器的光学特性(透射率)的图。图11是表示例6的滤波器的光学特性(透射率)的图。图12是表示例7的滤波器的光学特性(透射率)的图。图13是表示例8－1～例8－6的滤波器的光学特性(透射率)的图。图14是表示例9－1～例9－6的滤波器的光学特性(透射率)的图。图15是表示例10－1～例10－6的滤波器的光学特性(透射率)的图。图16是表示例11－1～例11－4的滤波器的光学特性(透射率)的图。图17是表示例12的滤波器的光学特性(透射率)的图。图18是表示例13－1～例13－6的滤波器的光学特性(透射率)的图。图19是表示例14－1～例14－6的滤波器的光学特性(透射率)的图。图20是表示例15－1～例15－6的滤波器的光学特性(透射率)的图。符号说明10…紫外线透射滤波器、11…玻璃基体、12…光学多层膜具体实施方式以下，对实施本专利技术的方式进行说明。图1是表示本专利技术的紫外线透射滤波器的一实施方式的截面图。本专利技术的紫外线透射滤波器10(以下，有时称为本专利技术的滤波器)具备由玻璃构成的基体(以下，也称为“玻璃基体”)11以及在玻璃基体11的主表面的光学多层膜12。构成上述玻璃基体的玻璃是含有P(磷)、Al(铝)、R(其中，R表示Li(锂)、Na(钠)以及K(钾)中的任一个以上。即，R表示Li、Na或K的碱金属，表示含有它们中的至少1种以上)、R’(其中，R’表示Mg(镁)、Ca(钙)、Sr(锶)、Ba(钡)以及Zn(锌)中的任一个以上。即，R’表示Mg、Ca、Sr、Ba或Zn的碱土金属，表示含有它们中的至少1种以上)以及Cu(铜)的各成分的玻璃。含有这些各成分的玻璃有以下所示的2个实施方式的玻璃。第1实施方式的玻璃为所谓含铜氟磷酸玻璃，特别是通过玻璃中的P成分、Cu成分(Cu2+)吸收近红外区域的波长的光，具有大幅截止红外线的功能且耐侯性优异。作为第1实施方式的玻璃的组成，优选以阳离子％计含有P5+：30～50％、Al3+：5～20％、R+：20～40％(其中，R+表示Li+、Na+以及K+的合计量)、R’2+：5～30％(其中，R’2+表示Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+以及Zn2+的合计量)、Cu2+：0.1～20％，并且以阴离子％计含有O2－：30～90％、F－：10～70％。以下，对如上限定构成第1实施方式的玻璃的各成分的含量(阳离子％、阴离子％计)的理由进行说明。在本说明书中，只要没有特别说明，则阳离子成分的各含量以及合计含量为阳离子％计，阴离子成分的各含量以及合计含量为阴离子％计。P5+是形成玻璃的主成分，是用于提高近红外区域的截止性的必需成分。其含量小于30％时，无法充分得到其效果，若大于50％，则产生玻璃变得不稳定、耐候性降低等问题，故不优选。更优选为30～48％，进一步优选为32～48％。进而进一步优选为34～48％。Al3+是形成玻璃的主成分，是用于提高耐候性等的必需成分。其含量小于5％时，无法充分得到其效果，若大于20％，则产生玻璃变得不稳定、红外线截止性降低等问题，故不优选。更优选为6～18％，进一步优选为7～15％。应予说明，使用Al2O3、Al(OH)3作为Al3+的原料产生熔解温度的上升、未熔物的产生以及F－的投料量减少而玻璃变得不稳定等问题，故不优选，优选使用AlF3。R+(其中，R+表示所含的Li+、Na+以及K+的合计量)是用于降低玻璃的熔融温度、降低玻璃的液相温度、使玻璃稳定化等的必需成分。其含量小于20％时，无法充分得到其效果，若大于40％，则玻璃变得不稳定，故不优选。更优选为20～38％，进一步优选为22～38％。进而进一步优选为24～38％。应予说明，R+是指玻璃所含的Li+、Na+以及K+的合计量、即Li本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫外线透射滤波器，具备由玻璃构成的基体以及在该基体的主表面的光学多层膜，所述玻璃含有P、Al、R、R’、Cu的各成分，其中，R表示Li、Na以及K中的任一个以上，R’表示Mg、Ca、Sr、Ba以及Zn中的任一个以上，所述光学多层膜的光学特性是光垂直入射时的波长420nm～680nm的平均透射率为5％以下。

【技术特征摘要】
2016.06.30 JP 2016-130890;2017.04.17 JP 2017-081221.一种紫外线透射滤波器，具备由玻璃构成的基体以及在该基体的主表面的光学多层膜，所述玻璃含有P、Al、R、R’、Cu的各成分，其中，R表示Li、Na以及K中的任一个以上，R’表示Mg、Ca、Sr、Ba以及Zn中的任一个以上，所述光学多层膜的光学特性是光垂直入射时的波长420nm～680nm的平均透射率为5％以下。2.根据权利要求1所述的紫外线透射滤波器，其中，所述滤波器在光垂直入射时的波长680nm～1100nm的平均透射率为30％以下且最大透射率为50％以下。3.根据权利要求1或2所述的紫外线透射滤波器，其中，所述滤波器在光垂直入射时的波长300nm～420nm的最大透射率为70％以上。4.根据权利要求1或2所述的紫外线透射滤波器，其中，所述滤波器在光垂直入射时的波长300nm～420nm的最大透射率为80％以上。5.根据权利要求1～4中任一项所述的紫外线透射滤波器，其中，所述滤波器在光垂直入射时的透射率中的紫外线透射带的宽度即“长波侧的半值波长”－“短波侧的半值波长”为20nm以上。6.根据权利要求1～5中任一项所述的紫外线透射滤波器，其中，所述滤波器在光垂直入射时的波长450nm～1100nm的最大透射率为50％以下。7.根据权利要求1～6中任一项所述的紫外线透射滤波器，其中，所述滤波器在光垂直入射时的透射率中，波长550nm～800nm的所述基体的透射率显示50％的波长与波长550nm～800nm的所述光学多层膜的透射率...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉原明彦，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP