JP2007169538A - Ultraviolet ray blocking material, visible light selective transmission filter, visible light selective transmission resin material and light source - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、紫外線遮断材料、この紫外線遮断材料を用いた可視光選択透過フィルター、可視光選択透過樹脂材料及び光源に関する。 The present invention relates to an ultraviolet blocking material, a visible light selective transmission filter using the ultraviolet blocking material, a visible light selective transmission resin material, and a light source.
周知の如く、家屋、ビルディング等の建造物、電車、自動車、航空機等の輸送機等の窓、あるいは冷蔵もしくは冷凍ショーケース等に用いられるガラスの表面には、赤外線による温度上昇を軽減したり、また紫外線による各種構造物や食品、その他の物品等の劣化を防止するために、一般に赤外線と紫外線との少なくとも一方を反射または吸収する樹脂製フィルムが貼着されている。 As is well known, the glass surface used for buildings such as houses, buildings, trains, cars, airplanes, etc., or glass used for refrigerated or frozen showcases, etc. Moreover, in order to prevent deterioration of various structures, foods, and other articles caused by ultraviolet rays, a resin film that reflects or absorbs at least one of infrared rays and ultraviolet rays is generally attached.
従来、例えば紫外線をカットするための膜材料には、酸化亜鉛（ＺｎＯ）系材料が主に使用されている。ところで、紫外線をカットするために使用されているＺｎＯ遮断膜では、カット波長は約３８０ｎｍ以下であるが、より長波長側のカットが望ましく、例えばＢｉまたはＩｎをドープしたＺｎＯ系材料が提案されている。一方、熱線をカットする膜材料には、例えば錫ドープ酸化インジウム粉末（ＩＴＯ粉末）が使用されているが、同時に３００〜４００ｎｍの紫外線をカットする材料はほとんど知られていない。紫外線と赤外線の両者をカットする膜材料としては、例えばＺｎＯ：Ａｌや、（ＺｎＯ）ｋ・Ｉｎ２Ｏ３（ｋ＝２〜２０）の六方晶複合酸化物（ｋ：偶数）が提案されている（特許文献１）。しかし、これらの膜材料では、紫外線のカットはＺｎＯと同等か、あるいはカット波長が幾分短波長側にシフトするため若干低下する。 Conventionally, for example, a zinc oxide (ZnO) -based material is mainly used as a film material for cutting ultraviolet rays. By the way, in the ZnO blocking film used for cutting ultraviolet rays, the cut wavelength is about 380 nm or less, but it is desirable to cut on the longer wavelength side. For example, a ZnO-based material doped with Bi or In has been proposed. Yes. On the other hand, for example, tin-doped indium oxide powder (ITO powder) is used as a film material for cutting heat rays, but few materials are known for cutting ultraviolet rays of 300 to 400 nm at the same time. The film material for cutting both the ultraviolet and infrared, for example ZnO: Al and, (ZnO) k · In 2 O 3 (k = 2~20) hexagonal composite oxide (k: even number) is proposed (Patent Document 1). However, in these film materials, the cut of ultraviolet rays is the same as that of ZnO, or slightly decreases because the cut wavelength is somewhat shifted to the short wavelength side.
また、周知のように、水銀輝線の深紫外線（２５４ｎｍ）を使用して、可視光を放射する光源としての蛍光ランプでは、近紫外光（３６５ｎｍ）や可視光（４０５ｎｍ）等にも水銀輝線のスペクトルが存在している。ここで、主な昆虫のすう光曲線は３７０ｎｍ付近が最大であることから、従来、低誘虫仕様の蛍光ランプには３８０ｎｍ以下の波長をカットする紫外線遮断膜が塗布されている。このような紫外線遮断膜の材料の多くは、耐久性、コスト面からＺｎＯやＴｉＯ２が使用されている。 Further, as is well known, in a fluorescent lamp as a light source that emits visible light using deep ultraviolet rays (254 nm) of mercury emission lines, mercury emission lines are also emitted in near ultraviolet light (365 nm), visible light (405 nm), and the like. A spectrum exists. Here, since the fluorescence curve of the main insects is maximum around 370 nm, conventionally, a fluorescent lamp with a low susceptibility specification is coated with an ultraviolet blocking film that cuts a wavelength of 380 nm or less. Many of the materials for such an ultraviolet blocking film use ZnO or TiO 2 in terms of durability and cost.
更に、従来、ガラス基板の表面に金属酸化物被膜を形成し、該被膜が酸化ビスマスを含有した紫外線透過防止ガラス（特許文献２）、あるいは酸化チタン、酸化セリウム及び酸化ビスマスを含有した光学薄膜（特許文献３）が知られている。
ところで、昆虫のすう光曲線の分布は長波長側が５５０ｎｍまで広がっており、ＺｎＯのようなカット材料ではカット波長が約３８０ｎｍ以下であるため、非誘虫作用を効果的に得るにはより長波長側のカットが望ましい。また、蛍光ランプは照明用途であるため、人間の視感度曲線の下限の波長である４１０ｎｍ以上をカットするのはランプ効率、演色性の観点から好ましくない。しかし、これらの条件を満たす適切な無機材料が存在しないので、約４１０ｎｍ前後のカットは、プラスチック製フィルムやチューブあるいは有機化合物を使用することで実用化されている。 By the way, the long-wavelength side of the insect's luminous curve distribution extends to 550 nm, and a cut material such as ZnO has a cut wavelength of about 380 nm or less. The cut of is desirable. Further, since the fluorescent lamp is used for illumination, it is not preferable from the viewpoint of lamp efficiency and color rendering to cut 410 nm or more, which is the lower limit wavelength of the human visibility curve. However, since there is no suitable inorganic material that satisfies these conditions, a cut of about 410 nm has been put to practical use by using a plastic film, tube, or organic compound.
ここで、プラスチック製フィルムやチューブあるいは有機化合物を用いる場合には、蛍光ランプの外管へ被覆するため製造が煩雑であるとともに、コストも高くなる。また、耐熱性や紫外線による劣化に対する耐久性も問題である。更に、ＺｎＯにＩｎをドープした膜が長波長側までカットできることが特許文献１に開示されているが、材料と製造コストや工程数が多いという問題点があった。 Here, when a plastic film, a tube, or an organic compound is used, the outer tube of the fluorescent lamp is coated, so that the manufacturing is complicated and the cost is increased. In addition, heat resistance and durability against deterioration by ultraviolet rays are also problems. Furthermore, although Patent Document 1 discloses that a film in which ZnO is doped with In can be cut to a long wavelength side, there is a problem in that the material, the manufacturing cost, and the number of processes are large.
本発明は、こうした問題点を解消するためになされたもので、ＺｎＯよりも紫外線をカットする波長を長波長側にシフトさせて紫外線カット能力を向上でき且つ低コストの紫外線遮断材料、及びこの材料を用いた可視光選択透過フィルター、可視光選択透過樹脂材料、光源を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve such problems, and can shift the wavelength for cutting ultraviolet rays to a longer wavelength side than ZnO to improve the ultraviolet ray cutting ability and reduce the cost, and this material. An object of the present invention is to provide a visible light selective transmission filter, a visible light selective transmission resin material, and a light source.
本発明者は、ＺｎＯにＩｎをドープした膜を蛍光ランプに使用した場合の課題を解決するため、以前（ＺｎＯ）ｋ・Ｉｎ２Ｏ３の粉体を水溶液化して膜にする方法を考えた。しかし、（ＺｎＯ）ｋ・Ｉｎ２Ｏ３の粉体のみでは４１０ｎｍまでのカット率は高いが、５００ｎｍ以上の吸収が多く光束が低下する、あるいは粒径が大きいと紫外線が若干透過してしまう問題があった。こうしたことから、本発明者は、亜鉛複合酸化物の結晶構造を最適化することでカット波長を長波長側にカットさせる発明を提案した。しかし、この提案では紫外カット波長を長波長側にカットさせる目的は達成できたが、複合酸化物にＩｎが含まれる為、コスト高を招くという問題があった。そこで、本発明者は、種々研究を重ねたところ、今回、４００−４３０ｎｍでありＺｎＯよりも紫外カット波長を長波長側にシフトさせて紫外カット能力を向上でき、且つ低コストの紫外線遮断材料を究明するに至った。 In order to solve the problem in the case where a film in which ZnO is doped with In is used in a fluorescent lamp, the present inventor previously considered a method of forming a film by forming an aqueous solution of (ZnO) k · In 2 O 3 powder. . However, (ZnO) k · In alone 2 O 3 powder is higher cut rates of up to 410 nm, the absorption of more than 500nm is much luminous flux drops, or problems with a large grain size ultraviolet resulting in transmissive slightly was there. For these reasons, the present inventor has proposed an invention in which the cut wavelength is cut to the long wavelength side by optimizing the crystal structure of the zinc composite oxide. However, with this proposal, the purpose of cutting the ultraviolet cut wavelength to the longer wavelength side could be achieved, but there was a problem that the composite oxide contained In and thus increased costs. Therefore, the present inventor has conducted various studies, and this time, 400 to 430 nm, which can improve the ultraviolet cut ability by shifting the ultraviolet cut wavelength to a longer wavelength side than ZnO, and a low-cost ultraviolet blocking material. I came to investigate.
請求項１記載の紫外線遮蔽材料は、単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２の混合酸化物を主成分とし、単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２の比率が１２〜６：１であることを特徴とする。
請求項２記載の紫外線遮蔽材料は、前記単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２の混合酸化物を主成分としたものを被膜状に形成された状態で７００〜６００℃で熱処理されていることを特徴とする。
UV shielding material according to claim 1 is mainly composed of a mixed oxide of monoclinic Bi 2 O 3 and cubic CeO 2, monoclinic Bi 2 O 3 and the ratio of cubic CeO 2 is from 12 to 6: It is characterized by 1.
The ultraviolet shielding material according to claim 2 is heat-treated at 700 to 600 ° C. in a state in which the monoclinic Bi 2 O 3 and cubic CeO 2 mixed oxide as a main component is formed in a film shape. It is characterized by being.
請求項３記載の可視光選択透過フィルターは、請求項１記載の紫外線遮断材料を粉砕したものに、無機または有機バインダーを混ぜて成膜して得られることを特徴とする。
請求項４記載の可視光選択透過樹脂材料は、請求項１記載の紫外線遮断材料を主成分とするものを粉砕したものを金属酸化物で表面処理し、これを透光性樹脂に混合して成型して得られることを特徴とする。
The visible light selective transmission filter according to
The visible light selective transmission resin material according to claim 4 is obtained by subjecting a material obtained by pulverizing the main component of the ultraviolet blocking material according to claim 1 to a surface treatment with a metal oxide, and mixing this with a translucent resin. It is obtained by molding.
請求項５記載の可視光選択透過樹脂材料は、前記金属酸化物がＳｉ，Ａｌ，Ｚｒの少なくとも一種の金属からなる酸化物であることを特徴とする。
請求項６記載の光源は、透光性容器の内面または外面に、単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２の混合酸化物を主成分とし、単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２の比率が１２〜６：１である紫外線遮断材料から形成された紫外線遮断層が設けられており、前記透光性容器の内部に発光手段が配設されていることを特徴とする。ここで、発光手段としては、放電による分子（気体）発光、蛍光体層からの励起発光、白熱フィラメントやＬＥＤ等の固定発光をそれぞれ生起する構成が挙げられる。
The visible light selective transmission resin material according to claim 5 is characterized in that the metal oxide is an oxide made of at least one of Si, Al, and Zr.
Source of claim 6, the inner surface or outer surface of the translucent vessel, as a main component a mixed oxide of monoclinic Bi 2 O 3 and cubic CeO 2, monoclinic Bi 2 O 3 and cubic CeO An ultraviolet blocking layer formed of an ultraviolet blocking material having a ratio of 2 to 12 to 6: 1 is provided, and a light emitting means is disposed inside the translucent container. Here, examples of the light emitting means include configurations that cause molecular (gas) light emission by discharge, excitation light emission from the phosphor layer, and fixed light emission of incandescent filaments, LEDs, and the like.
本発明によれば、単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２の混合酸化物を主成分とし、単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２の比率を１２〜６：１とすることにより、短波長吸収端側の透過率５０％波長が４００〜４３０ｎｍであり、ＺｎＯよりも紫外カット波長を長波長側にシフトさせて紫外線カット能力を向上させるとともに、ＺｎＯ：Ｉｎ系材料のＩｎのように高コストの材料を使用することが無いので低コストの紫外線遮断材料、可視光選択透過フィルター、可視光選択透過樹脂材料または光源が得られる。 According to the present invention, a mixed oxide of monoclinic Bi 2 O 3 and cubic CeO 2 is a main component, and the ratio of monoclinic Bi 2 O 3 and cubic CeO 2 is 12 to 6: 1. Thus, the transmittance at the short wavelength absorption end side is 400 to 430 nm, the ultraviolet cut wavelength is shifted to the longer wavelength side than ZnO to improve the ultraviolet cut ability, and the ZnO: In based material In Thus, a low-cost ultraviolet blocking material, a visible light selective transmission filter, a visible light selective transmission resin material, or a light source can be obtained.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
本発明は、例えば醸造所，製飴所関連、スーパー，コンビニエンスストア，デパートの食品売り場のショーケース等の食品関係、衣料品店，ショーウィンドウ，デパートの衣料品売り場等の衣類関係、学術的に貴重な作品を展示する美術館・博物館関係、印刷工場，製紙工場，書店，文具店，オフィス等の紙製品を多く扱う紙類関係のように広い分野における紫外線遮断材料、ＵＶカットフィルム、ＵＶカットシートとして使用可能である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The present invention includes, for example, food-related products such as breweries, brewery-related products, supermarkets, convenience stores, department store food department showcases, clothing-related items such as clothing stores, show windows, department store clothing departments, and academically. UV blocking materials, UV cut films, UV cut sheets in a wide range of fields such as museums, museums that display precious works, papers that handle many paper products such as printing factories, paper factories, bookstores, stationery stores, offices, etc. Can be used as
本発明において、紫外線遮断材料は、単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２の混合酸化物を主成分とし、単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２の比率が１２〜６：１であることを特徴とする。「単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２の混合酸化物を主成分とし」とは、両者の配合割合が全体の５０％以上であることを意味する。これらの混合酸化物には酸化亜鉛を混ぜることができる。また、両者の比率が上記範囲を外れると、紫外線のカットが十分でない。具体的には、図３のように、単斜晶Ｂｉ２Ｏ３の比率が多いと、長波長側の反射率の立ち上がりが遅く、その比率が少ないと立ち上がりが早くなる。なお、図３は単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２の比率が９：１の場合の紫外線遮断材料による膜の反射率と波長との関係を示す特性図である。また、図中の符番（ａ）は本発明による曲線、符番（ｂ）は単斜晶Ｂｉ２Ｏ３の比率が９未満の場合の曲線（一点鎖線）、符番（ｃ）はその比率が９を超える場合の曲線（点線）を示す。 In the present invention, ultraviolet blocking material, a main component a mixed oxide of monoclinic Bi 2 O 3 and cubic CeO 2, the ratio of monoclinic Bi 2 O 3 and cubic CeO 2 is from 12 to 6: 1 It is characterized by being. “The main component is a mixed oxide of monoclinic Bi 2 O 3 and cubic CeO 2 ” means that the blending ratio of both is 50% or more of the whole. These mixed oxides can be mixed with zinc oxide. Further, if the ratio between the two is out of the above range, the ultraviolet rays are not sufficiently cut. Specifically, as shown in FIG. 3, when the ratio of monoclinic Bi 2 O 3 is large, the rise of reflectance on the long wavelength side is slow, and when the ratio is small, the rise is fast. FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the reflectance of the film and the wavelength of the ultraviolet blocking material when the ratio of monoclinic Bi 2 O 3 and cubic CeO 2 is 9: 1. In the figure, the number (a) is a curve according to the present invention, the number (b) is a curve (dotted line) when the ratio of monoclinic Bi 2 O 3 is less than 9, and the number (c) A curve (dotted line) when the ratio exceeds 9 is shown.
本発明の紫外線遮断材料は、前記単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２の混合酸化物を主成分とするものが直接７００〜６００℃で熱処理されていてもよいし、あるいは前記単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２の混合酸化物を主成分とするものが膜の状態で７００〜６００℃で熱処理されていることを特徴とする。ここで、「膜の状態」とは、各々の酸化物を分散した液を混合し、これを膜にしたものを意味する。 As the ultraviolet blocking material of the present invention, a material mainly composed of a mixed oxide of the monoclinic Bi 2 O 3 and cubic CeO 2 may be directly heat-treated at 700 to 600 ° C., or the monoclinic A main component of mixed oxide of crystal Bi 2 O 3 and cubic CeO 2 is heat-treated at 700 to 600 ° C. in a film state. Here, the “film state” means a liquid in which each oxide is mixed to form a film.
本発明の可視選択透過フィルターは、前記単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２の混合酸化物を主成分とするものを粉砕したものに、無機又は有機バインダーを混ぜて成膜することにより得られる。また、前記単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２の混合酸化物を粉砕したものを金属酸化物で表面処理し、これを透光性樹脂に混合して成型することにより、例えばＵＶカットフィルムやＵＶカットシート等の可視選択透過透明樹脂材料が得られる。ここで、金属酸化物としては、Ｓｉ，Ａｌ，Ｚｒの少なくとも一種からなる金属酸化物が挙げられる。 The visible selective transmission filter of the present invention is formed by mixing an inorganic or organic binder with a pulverized material containing a mixed oxide of monoclinic Bi 2 O 3 and cubic CeO 2 as a main component. can get. In addition, by pulverizing the mixed oxide of the monoclinic Bi 2 O 3 and cubic CeO 2 with a metal oxide, this is mixed with a translucent resin and molded, for example, UV-cut. Visible selectively transmissive transparent resin materials such as films and UV cut sheets are obtained. Here, examples of the metal oxide include a metal oxide composed of at least one of Si, Al, and Zr.
本発明の実施形態としての光源は、例えば白熱電球やＨＩＤランプ、蛍光ランプが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明において、透光性容器の内面または外面に、単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２の混合酸化物を主成分とし、単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２の質量比率が１２〜６：１である紫外線遮断材料から形成された紫外線遮断層が設けることにより、３９５ｎｍ以下の紫外線をほぼ１００％カットでき、４００〜４１０ｎｍの可視光も６０％以上カットできるため、誘虫性が低く、従来の光源よりも虫が集まりにくくなる。また、５００〜７８０ｎｍの可視光は殆ど吸収しないため、本発明の紫外線遮断層が設けられていない光源と比べて光束の低下が少ない。更に、蛍光ランプ取替え時にプラスチックや樹脂のチューブ等で覆う必要がないため、取り付けが簡単である。
Examples of the light source as an embodiment of the present invention include, but are not limited to, an incandescent bulb, an HID lamp, and a fluorescent lamp.
In the present invention, the mass ratio of monoclinic Bi 2 O 3 and cubic CeO 2 is mainly composed of a mixed oxide of monoclinic Bi 2 O 3 and cubic CeO 2 on the inner or outer surface of the translucent container. By providing an ultraviolet blocking layer formed of an ultraviolet blocking material having a ratio of 12 to 6: 1, it is possible to cut almost 100% of ultraviolet rays of 395 nm or less, and 60% or more of visible light of 400 to 410 nm. The insects are less likely to collect than conventional light sources. Further, since visible light of 500 to 780 nm is hardly absorbed, there is little decrease in luminous flux as compared with a light source not provided with the ultraviolet blocking layer of the present invention. Furthermore, it is not necessary to cover the fluorescent lamp with a plastic or resin tube when replacing the fluorescent lamp.
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る紫外線遮蔽材料は、単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２の混合酸化物からなり、単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２の比率が９：１であることを特徴とする。この紫外線遮断材料は次のようにして製造した。即ち、まず、平均粒径約３０ｎｍの単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と平均粒径約５０ｎｍの立方晶ＣｅＯ２の比率を９：１で混合した。次に、この混合物をルツボ内に入れ、大気中６００℃以上例えば６５０℃で５時間熱処理し反応させることにより、粒径約１００ｎｍの紫外線遮断材料を得た。
これにより、短波長吸収端側の透過率５０％波長が４００〜４３０ｎｍであり高紫外線カットと熱線カット機能を有する紫外線遮断材料の粉末を得た。
(First embodiment)
Ultraviolet shielding material according to the first embodiment of the present invention consists of a mixed oxide of monoclinic Bi 2 O 3 and cubic CeO 2, the ratio of monoclinic Bi 2 O 3 and cubic CeO 2 9 : 1. This ultraviolet blocking material was manufactured as follows. That is, first, the ratio of monoclinic Bi 2 O 3 having an average particle diameter of about 30 nm and cubic CeO 2 having an average particle diameter of about 50 nm was mixed at 9: 1. Next, the mixture was placed in a crucible and subjected to a heat treatment in the atmosphere at 600 ° C. or higher, for example, 650 ° C. for 5 hours to obtain an ultraviolet blocking material having a particle size of about 100 nm.
As a result, a powder of an ultraviolet blocking material having a transmittance of 50% on the short wavelength absorption end side of 400 to 430 nm and having a high ultraviolet cutting function and a heat ray cutting function was obtained.
得られた粉末をＸ線回折したところ、主成分は単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２であることが確認された。また、反射特性を測定したところ、粉末試料の短波長吸収端側の透過率５０％波長が４００〜４３０ｎｍであり、優れた紫外線カット機能および熱線カット機能を有することが確認された。なお、実際に紫外線遮断材料として使用する場合には、前述の製法で得られた粉末を所定の粒径に粉砕、分級し、必要に応じて所定の表面処理が施されたものが好適である。また、コーティング材料として使用する場合には、有機系または水溶性の分散液等に分散して利用する。 X-ray diffraction of the obtained powder confirmed that the main components were monoclinic Bi 2 O 3 and cubic CeO 2 . Moreover, when the reflection characteristic was measured, the transmittance | permeability 50% wavelength of the short wavelength absorption end side of a powder sample is 400-430 nm, and it was confirmed that it has the outstanding ultraviolet ray cut function and heat ray cut function. In addition, when actually used as an ultraviolet blocking material, it is preferable to pulverize and classify the powder obtained by the above-described manufacturing method into a predetermined particle size and perform a predetermined surface treatment as necessary. . When used as a coating material, it is dispersed in an organic or water-soluble dispersion or the like.
このように、第１の実施形態の紫外線遮断材料によれば、短波長吸収端側の透過率５０％波長が４００〜４３０ｎｍで、ＺｎＯよりも紫外線カット波長を長波長側にシフトさせて紫外線カット能力を向上させ、かつ熱線カット機能を有するという効果が得られた。既述した図３は、第１の実施形態で得られた紫外線遮断材料に無機または有機バインダーを使用して堆積して膜とし、この膜の透過特性を調べたものである。
なお、第１の実施形態の紫外線遮断材料の粒径は特に限定されないが、光学特性の関係から好ましくは平均粒径１０ｎｍ〜１μｍ、最適には３０ｎｍ〜１００ｎｍである。
Thus, according to the ultraviolet blocking material of the first embodiment, the transmittance 50% wavelength on the short wavelength absorption end side is 400 to 430 nm, and the ultraviolet cut wavelength is shifted to the longer wavelength side than ZnO to cut ultraviolet rays. The effect that the capability was improved and it had a heat ray cut function was acquired. FIG. 3 described above is a film obtained by depositing the ultraviolet blocking material obtained in the first embodiment using an inorganic or organic binder to form a film, and examining the transmission characteristics of this film.
The particle size of the ultraviolet blocking material of the first embodiment is not particularly limited, but is preferably an average particle size of 10 nm to 1 μm, and most preferably 30 nm to 100 nm, from the viewpoint of optical characteristics.
また、比較例として、単斜晶Ｂｉ２Ｏ３を使用して第１の実施形態と同様な操作手順で紫外線遮断材料を得た場合、５５０ｎｍ前後から透過率が低下しはじめ、４００ｎｍ付近のカットが低いので、使用困難であることが判明した。 In addition, as a comparative example, when monoclinic Bi 2 O 3 is used and an ultraviolet blocking material is obtained by the same operation procedure as in the first embodiment, the transmittance starts to decrease from around 550 nm, and a cut around 400 nm is obtained. Was found to be difficult to use.
（第２の実施形態）
図１及び図２は、本発明の第２の実施形態に蛍光ランプ（光源）の説明図であり、図１（Ａ）は同蛍光ランプの一部を切欠して示す全体図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。また、図１は図２（Ａ）の蛍光ランプのバルブ断面を拡大して示す膜構造の模式図である。
(Second Embodiment)
1 and 2 are explanatory views of a fluorescent lamp (light source) according to a second embodiment of the present invention. FIG. 1A is an overall view in which a part of the fluorescent lamp is cut away, and FIG. B) is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. FIG. 1 is a schematic diagram of a film structure showing an enlarged bulb cross section of the fluorescent lamp of FIG.
蛍光ランプ１１は、直管状のソーダガラス製のガラスバルブ（透光性容器）１２とこのバルブ１２の両端に設けられた口金１３，１３とから構成されている。バルブ１２の内面には、図１（Ｂ）及び図２に示すように、紫外線遮断層としての紫外線カット層１４、蛍光体層１５が順次形成されている。ここで、紫外線カット層１４は単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２からなり、膜厚は１〜５μｍである。前記蛍光体層１５は、ＪＩＳ Ｚ ９１１２に規定される３波長域発光形の複数の蛍光体が塗布されたものである。即ち、蛍光体層１５は、波長が約４５０ｎｍ（青色）、５４０ｎｍ（緑色）及び６１０ｎｍ（赤色）の少なくとも３つの単色光が組み合わされる。その結果、蛍光ランプ１１は、色温度がおよそ５０００Ｋの昼白色区分の白色光を照射するようになっている。
The
上記蛍光ランプ１１は、次のようにして製造した。即ち、まず、平均粒径約３０ｎｍの単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と平均粒径約５０ｎｍの立方晶ＣｅＯ２の比率を９：１で混合した後、６５０℃で５時間熱処理し、粒径約１００ｎｍの単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２による複合酸化物粉体を生成した。次に、この粉体を水溶液にした後、粒径（約１００ｎｍ）の複合酸化物粉体の水溶液をバルブ１２の内面にコーティングした。つづいて、コーティングした層が乾燥した後、３波長蛍光体を塗布し、ベーキング、封止、排気工程を経てバルブ１２の内面に膜厚１μｍの紫外線カット層１４，蛍光体層１５が順次形成された蛍光ランプ（形名ＦＬ２０ＳＳＥＸＤ）を作製した。また、比較例１として実施形態の紫外線カット層を形成していない蛍光ランプも作製した。
The
なお、第２の実施形態において、紫外線カット層１４はバルブ１２の外面に形成してもよいことはいうまでもないが、ガラス１２への紫外線照射量を少なくしてガラス成分の劣化を抑えるためには、やはりバルブ１２の内面に成膜した方がよい。
In the second embodiment, it goes without saying that the
第２の実施形態の蛍光ランプによれば、３９５ｎｍ以下の紫外線をほぼ１００％カットでき、４００〜４１０ｎｍの可視光も６０％以上カットできるため、誘虫性が低くなる。屋外評価試験の結果、蛍光ランプよりも虫が集まりにくくなっていることが確認された。また、実施形態の紫外線カット層は５００〜７８０ｎｍの可視光を殆ど吸収しないため、比較例の蛍光ランプと比べて光束の低下が少ない。更に、蛍光ランプの外面に取替え時にプラスチックや樹脂のチューブ等で覆う必要がないため、取り付けが簡単である。 According to the fluorescent lamp of the second embodiment, ultraviolet rays of 395 nm or less can be cut almost 100%, and visible light of 400 to 410 nm can be cut by 60% or more. As a result of the outdoor evaluation test, it was confirmed that insects are less likely to collect than fluorescent lamps. Moreover, since the ultraviolet cut layer of the embodiment hardly absorbs visible light of 500 to 780 nm, the decrease in luminous flux is less than that of the fluorescent lamp of the comparative example. Furthermore, since it is not necessary to cover the fluorescent lamp with the outer surface of the fluorescent lamp with a plastic or resin tube, it is easy to install.
この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。具体的には、上記実施形態では単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２の比率が９：１である場合について述べたが、これに限らず、その比率は１２〜６：１の範囲にあればよい。また、紫外線遮断層の構成は単斜晶Ｂｉ２Ｏ３と立方晶ＣｅＯ２が主成分であるが、これらに例えば酸化亜鉛を混合した層を用いてもよい。更に、紫外線遮断層を構成する酸化物の粒径や紫外線遮断の厚みも、上記実施形態に記載されたものに限らず、適宜組み合わせることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the spirit of the invention in the stage of implementation. Specifically, in the above embodiment, the case where the ratio of monoclinic Bi 2 O 3 and cubic CeO 2 is 9: 1 has been described, but the present invention is not limited to this, and the ratio ranges from 12 to 6: 1. If it is in. The ultraviolet blocking layer is composed mainly of monoclinic Bi 2 O 3 and cubic CeO 2, but a layer in which, for example, zinc oxide is mixed may be used. Furthermore, the particle diameter of the oxide constituting the ultraviolet blocking layer and the thickness of the ultraviolet blocking are not limited to those described in the above embodiment, and can be appropriately combined.
１１…蛍光ランプ（光源）、１２…ガラスバルブ、１４…紫外線カット槽（紫外線遮断層）、１５…蛍光体層。
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