JP2000180259A - Integral type optical sensor - Google Patents

Integral type optical sensor

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JP2000180259A
JP2000180259A JP11181248A JP18124899A JP2000180259A JP 2000180259 A JP2000180259 A JP 2000180259A JP 11181248 A JP11181248 A JP 11181248A JP 18124899 A JP18124899 A JP 18124899A JP 2000180259 A JP2000180259 A JP 2000180259A
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JP
Japan
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thin film
light
irradiation
function
fine particles
Prior art date
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Pending
Application number
JP11181248A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinya Maenozono
信也 前之園
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To qualitatively or quantatively measure the dose of light by providing irradiation and non-irradiation regions of light to be measured on a thin film containing aggregate of luminescence fine particles having TDLM (memorizing) function. SOLUTION: An optical sensor is provided with a thin film having aggregate of luminescence fine particles having TDLM function capable of increasing and memorizing luminescence strength as a function of the irradiation time of exciting light or the dose, and a mask constituted of the irradiation regions and the non-irradiation region of light to be measured on the thin film. By the TDLM function, when a thin film having aggregate of super fine particles of nanometer size (nanoparticles) is used under the condition in which the thin film contacts with air at room temperature, fluorescent intensity from the region irradiated by exciting light on the thin film of nanoparicles increases up to several times the initial strength as the function of the dose. Hereby from the contrast of photoluminescence intensity in the exciting light irradiation region and the non-irradiation region on the thin film of nanoparticles, an optional image can be formed on the nanoparticle thin film.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は積分型光センサに関
する。詳しくは、励起光を照射するとフォトルミネッセ
ンス強度が増加する現象と、光照射せずに暗所にて長時
間保存した後再び光照射すると保存前のフォトルミネッ
センス強度(以下「発光強度」と称する)を示す、つま
り記憶しているという機能(併せて以下「TDLM」
(Time Dependent Luminescence and Memory)と称す
る)を応用したものであり、光の照射部分と非照射部分
との発光強度を比較することにより、照射量(光エネル
ギー×照射時間)を測定することができるという機能を
有する積分型光センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrating optical sensor. Specifically, the photoluminescence intensity increases when irradiated with excitation light, and the photoluminescence intensity before storage (hereinafter referred to as “emission intensity”) when stored for a long time in a dark place without light irradiation and then irradiated again with light. Function that indicates, that is, memorizes (hereinafter referred to as “TDLM”
(Referred to as Time Dependent Luminescence and Memory). By comparing the light emission intensity between the light-irradiated part and the non-irradiated part, the irradiation amount (light energy x irradiation time) can be measured. The present invention relates to an integrating optical sensor having a function of:

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の光センサにおいては、測定時の瞬
間的な光のエネルギーを測定することが主たる機能であ
り、光の照射量(光エネルギー×照射時間)を測定する
場合には連続的に測定を行い、各時刻における瞬間値を
データとして取り込む等の作業が必要であった。また基
本的に光−電気変換が測定の原理であるため装置自体の
構成も複雑となり、コスト面においても有利ではなかっ
た。
2. Description of the Related Art The main function of a conventional optical sensor is to measure instantaneous energy of light at the time of measurement. When measuring the amount of light irradiation (light energy × irradiation time), continuous measurement is required. In this case, it was necessary to perform measurements such as taking measurements at each time and taking in instantaneous values at each time as data. In addition, since optical-electrical conversion is basically the principle of measurement, the configuration of the apparatus itself is complicated, and it is not advantageous in terms of cost.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、今回
高密度に集積・配列した超微粒子の集合体の集団的機
能、つまり上述したTDLM機能を応用し、光の照射量
(光エネルギー×照射時間)を照射領域と非照射領域の
フォトルミネッセンス強度比(コントラスト)という形
で定性的または定量的に測定することが可能であり、か
つ非常に装置構成が単純で低コストに製造することので
きる積分型光センサを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to apply the collective function of an aggregate of ultra-fine particles which are densely integrated and arranged this time, that is, the above-mentioned TDLM function, and to apply a light irradiation amount (light energy × light energy). Irradiation time) can be qualitatively or quantitatively measured in the form of a photoluminescence intensity ratio (contrast) between an irradiated area and a non-irradiated area, and the apparatus can be manufactured with a very simple and low-cost apparatus. An object of the present invention is to provide an integral type optical sensor that can be used.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、上記TDLM機能
を有する発光性微粒子の集合体を含有する薄膜上に、測
定すべき光の照射領域と非照射領域を設けることにより
上記目的を達成することができることを見出し本発明に
到達した。即ち本発明の要旨は、発光強度を励起光の照
射時間もしくは照射量の関数として増加、あるいは増加
及び記憶させることができる機能を有する発光性微粒子
の集合体を含有する薄膜及び該薄膜上に被測定光の照射
領域と非照射領域からなるマスクを有することを特徴と
する積分型光センサ、に存する。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to achieve the above object, and as a result, the light to be measured was formed on the thin film containing the aggregate of luminescent fine particles having the TDLM function. It has been found that the above object can be achieved by providing the irradiation region and the non-irradiation region of the present invention, and reached the present invention. That is, the gist of the present invention is to provide a thin film containing an aggregate of luminescent fine particles having a function of increasing, or increasing and memorizing, the emission intensity as a function of the irradiation time or the irradiation amount of the excitation light, and a coating on the thin film. An integral-type optical sensor having a mask including a measurement light irradiation area and a non-irradiation area.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】本発明の積分型光センサは、発光
強度を励起光の照射時間もしくは照射量の関数として増
加、あるいは増加及び記憶させることができる(TDL
M)機能を有する発光性微粒子の集合体を有する薄膜、
及び該薄膜上に測定される光の照射領域と非照射領域か
らなるマスクを有するものである。上記TDLM機能
は、ナノメートルサイズの超微粒子(以下「ナノ粒子」
と称する場合がある)の集合体を有する薄膜を用いた場
合、該薄膜が室温かつ空気に触れた状態で、ナノ粒子の
薄膜上の励起光が照射された領域からのフォトルミネッ
センス(蛍光)強度が照射時間(照射量)の関数として
初期の強度に対して数倍まで増加するというものであ
る。このことによりナノ粒子薄膜上の励起光照射領域と
非照射領域のフォトルミネッセンス強度の相違(コント
ラスト)から任意のイメージ(像)を該ナノ粒子薄膜上
に形成できる。このような光メモリ効果は、様々な塗布
方法によって固体基板上に作製されたナノ粒子薄膜中で
相互にナノ粒子が近接した多粒子系の本質的物性であ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The integral type optical sensor of the present invention can increase, or increase and memorize the light emission intensity as a function of the irradiation time or irradiation amount of the excitation light (TDL).
M) a thin film having an aggregate of luminescent fine particles having a function;
And a mask comprising a light irradiation area and a non-irradiation area to be measured on the thin film. The above TDLM function is a function of ultra-fine particles of nanometer size
In some cases, a thin film having an aggregate of (i.e., referred to as) is used at room temperature and in contact with air, and the photoluminescence (fluorescence) intensity from a region of the nanoparticle thin film irradiated with excitation light is exposed. Increases several times with respect to the initial intensity as a function of the irradiation time (irradiation dose). Thus, an arbitrary image (image) can be formed on the nanoparticle thin film from the difference (contrast) in the photoluminescence intensity between the excitation light irradiation region and the non-irradiation region on the nanoparticle thin film. Such an optical memory effect is an essential physical property of a multi-particle system in which nanoparticles are close to each other in a nano-particle thin film formed on a solid substrate by various coating methods.

【0006】本発明において発光強度の増加させる時間
つまり光の照射量の測定時間は、通常1分以上、好まし
くは1〜10時間であり、発光強度の増加率は初期の発
光強度に対し、通常1.1倍以上、好ましくは2〜10
0倍程度である。また、発光強度の持続、保持又は記憶
時間は77K以上の温度において1秒以上、好ましくは
1分〜24時間である。本発明において対象となるナノ
粒子の大きさは、通常、粒径が0.5〜100nm、好
ましくは0.5〜50nm、さらに好ましくは1〜10
nmである。この粒径が大き過ぎるとバルクの性質とな
ってしまい、小さ過ぎると原子または分子そのものとな
ってしまう。このナノ粒子の種類は特に限定されず、上
記所定サイズの微粒子であればよいが、例えば、CuC
l等のI−VII 族化合物半導体、CdS、CdSe等の
II-VI 族化合物半導体、III-V 族化合物半導体、IV族半
導体等の半導体結晶、TiO 2 、SiO、SiO2 等の
金属酸化物、蛍光体等の無機化合物、フラーレン、デン
ドリマー、フタロシアニン、アゾ化合物等の有機化合物
からなるもの、またはそれらの複合材料等が挙げられ
る。
In the present invention, the time for increasing the emission intensity
In other words, the measurement time of the light irradiation amount is preferably 1 minute or more.
1 to 10 hours.
The light intensity is usually 1.1 times or more, preferably 2 to 10 times.
It is about 0 times. In addition, sustaining, holding or memorizing the emission intensity
The time is 1 second or more at a temperature of 77 K or more, preferably
1 minute to 24 hours. Nano targeted in the present invention
The size of the particles is usually 0.5 to 100 nm, preferably
Preferably 0.5 to 50 nm, more preferably 1 to 10
nm. If the particle size is too large, it will have bulk properties.
If it is too small, it becomes an atom or molecule itself.
I will. The type of the nanoparticles is not particularly limited.
Any fine particles having a predetermined size may be used.
l-VII group compound semiconductors such as CdS, CdSe, etc.
II-VI compound semiconductor, III-V compound semiconductor, IV semiconductor
Semiconductor crystal such as conductor, TiO Two, SiO, SiOTwoEtc.
Inorganic compounds such as metal oxides and phosphors, fullerenes, den
Organic compounds such as drimers, phthalocyanines and azo compounds
Or composite materials thereof.
You.

【0007】なお、本発明の目的を損なわない範囲で、
これらナノ粒子の表面を化学的あるいは物理的に修飾し
ても良く、また界面活性剤や分散安定剤や酸化防止剤な
どの添加剤を加えても良い。このようなナノ粒子はコロ
イド化学的な手法、例えば逆ミセル法(Lianos, P.et a
l., Chem. Phys. Lett., 125, 299(1986))やホット
ソープ法(Peng, X.et al., J. Am. Chem. Soc., 119,
7019 (1997))によって合成することができる。
[0007] In addition, as long as the object of the present invention is not impaired,
The surface of these nanoparticles may be chemically or physically modified, and additives such as a surfactant, a dispersion stabilizer and an antioxidant may be added. Such nanoparticles can be obtained by colloidal chemistry, such as the reverse micelle method (Lianos, P. et a).
l., Chem. Phys. Lett., 125, 299 (1986)) and the hot soap method (Peng, X. et al., J. Am. Chem. Soc., 119,
7019 (1997)).

【0008】本発明において、上記ナノ粒子を含有する
薄膜(以下「TDLM膜」と周する場合がある)の厚さ
は特に限定されるものではないが、通常、ナノ粒子の直
径〜1mm、好ましくはナノ粒子の直径〜100μm程
度である。また、TDLM膜内において、ナノ粒子はあ
る程度以上の密度で存在するのが好ましい。その意味か
らナノ粒子の集合体における個々のナノ粒子間の平均粒
子間距離は、通常粒子直径の10倍以内の範囲であり、
さらには粒子直径の2倍以内の範囲であることが好まし
い。この平均粒子間距離が大き過ぎるとナノ微粒子は集
団的機能を示さなくなる。
In the present invention, the thickness of the thin film containing the nanoparticles (hereinafter sometimes referred to as “TDLM film”) is not particularly limited. Is about 100 μm in diameter of nanoparticles. Further, it is preferable that the nanoparticles exist in the TDLM film at a certain density or higher. In that sense, the average interparticle distance between individual nanoparticles in the aggregate of nanoparticles is usually within 10 times the particle diameter,
More preferably, it is within a range of twice the particle diameter. If the average interparticle distance is too large, the nanoparticles will not exhibit collective function.

【0009】このようなパターニングされた、もしくは
されていない(一様な)ナノ粒子薄膜は前述のような著
しいTDLM効果を示す。適当な波長の光によってナノ
粒子薄膜を(連続的または断続的に)励起することによ
って、膜からのフォトルミネッセンス強度は励起光照射
時間の関数として増加していく。特別な処理を施すこと
なく膜上の励起光照射領域の増加したフォトルミネッセ
ンス強度は室温で少なくとも数時間保持される。光や熱
的、電気的、化学的、磁気的、機械的などの外場を与え
ることによって増加したフォトルミネッセンス強度を減
少させる(消去)ことも可能である。膜厚、固体基板の
材料物質、励起光強度や照射方式(連続的または断続
的)などを変えることによってナノ粒子膜からのフォト
ルミネッセンス強度を制御することが可能である。この
ようなナノ粒子を含有する薄膜は、例えばナノ粒子を溶
媒に分散させたサスペンションを固体基板上に塗布・乾
燥することによって得ることができる。
[0009] Such patterned or uncoated (uniform) nanoparticle thin films exhibit significant TDLM effects as described above. By exciting the nanoparticle thin film (continuously or intermittently) with light of a suitable wavelength, the photoluminescence intensity from the film increases as a function of the excitation light irradiation time. The increased photoluminescence intensity of the excitation light irradiation area on the film without any special treatment is maintained at room temperature for at least several hours. It is also possible to reduce (erase) the increased photoluminescence intensity by applying a light, thermal, electrical, chemical, magnetic or mechanical external field. The photoluminescence intensity from the nanoparticle film can be controlled by changing the film thickness, the material of the solid substrate, the intensity of the excitation light, the irradiation method (continuous or intermittent), and the like. Such a thin film containing nanoparticles can be obtained, for example, by applying and drying a suspension in which nanoparticles are dispersed in a solvent on a solid substrate.

【0010】上記サスペンション中のナノ粒子の濃度は
特に限定されるものでは無く、塗布方式および望まれる
膜(層)構造もしくは粒子配列構造および膜(層)厚に
よって異なる。例えばスピンコーティング法の場合であ
ればナノ粒子の濃度や回転速度を変化させることによっ
てナノ粒子薄膜の膜厚を変えることができる。ここで用
いられる対象となる溶媒は、通常、水、メタノール、エ
タノール等の脂肪族アルコール、トルエン、ヘキサン等
の芳香族炭化水素及びこれらの混合物、さらにピリジ
ン、クロロホルムなどの液体であり、ナノ粒子を分散さ
せることのできる性質のものが好ましい。また乾燥した
固体が効率よくTDLM機能を発現するためには揮発性
であることが望ましい。上記塗布方式としてはキャステ
ィング法、ダイコーティング法、スピンコーティング
法、ディップコーティング(浸積塗布)法、ウェッティ
ング・フィルム(液膜)法、スプレーコーティング法、
インクジェット法、ラングミュア・ブロジェット(L
B)法などを用いることができる。
[0010] The concentration of the nanoparticles in the suspension is not particularly limited, and varies depending on the coating method and the desired film (layer) structure or particle arrangement structure and film (layer) thickness. For example, in the case of a spin coating method, the thickness of the nanoparticle thin film can be changed by changing the concentration and the rotation speed of the nanoparticles. The target solvent used here is usually water, aliphatic alcohols such as methanol and ethanol, aromatic hydrocarbons such as toluene and hexane, and mixtures thereof, and liquids such as pyridine and chloroform. Those having properties that can be dispersed are preferred. It is desirable that the dried solid be volatile in order to efficiently exhibit the TDLM function. The coating methods include casting, die coating, spin coating, dip coating (immersion coating), wetting film (liquid film), spray coating,
Ink jet method, Langmuir Blodget (L
B) method or the like can be used.

【0011】なお、本発明の目的を損なわない範囲で、
該サスペンションに界面活性剤や分散安定剤や酸化防止
剤などの添加剤、またはポリマー、塗布・乾燥過程でゲ
ル化する材料などのバインダーを加えても良い。上記固
体基板としては、通常、ポリマー、紙などの有機、また
はガラス、金属、金属酸化物、合金、シリコン、化合物
半導体などの無機の固体物質である。TDLM機能の本
来の発光を保持する目的のためには、発光性微粒子集合
体の発光波長帯域にまたはその付近に顕著な発光を示さ
ない材料物質であることが好ましい。なお本発明の目的
を損なわない範囲で、該固体基板表面を疎水性や親水性
に表面改質することもできる。またTDLM機能によっ
て記憶もしくは保持されたイメージを消去することも可
能にする目的のためには、上記固体基板上に光導電性材
料からなる膜を設けたものを基板として用いても良い。
また固体基板上にあらかじめパターニング(例えば親水
性・疎水性表面によるパターン)を施しておくことによ
って上述したようなナノ粒子薄膜の幾何学形状を任意に
制御することも可能である。さらに、ナノ粒子薄膜上に
SiO2 等の絶縁性材料からなる保護膜等が設けられて
いてもよい。
It should be noted that within a range not to impair the object of the present invention,
Additives such as surfactants, dispersion stabilizers and antioxidants, or binders such as polymers and materials that gel during the coating and drying process may be added to the suspension. The solid substrate is usually an organic solid such as a polymer or paper, or an inorganic solid material such as glass, a metal, a metal oxide, an alloy, silicon, or a compound semiconductor. For the purpose of retaining the original light emission of the TDLM function, it is preferable that the material be a material that does not show significant light emission in or near the emission wavelength band of the light-emitting fine particle aggregate. Note that the surface of the solid substrate can be modified to be hydrophobic or hydrophilic as long as the object of the present invention is not impaired. For the purpose of erasing an image stored or held by the TDLM function, a solid substrate provided with a film made of a photoconductive material may be used as the substrate.
In addition, it is possible to arbitrarily control the geometric shape of the nanoparticle thin film as described above by performing patterning (for example, a pattern with a hydrophilic / hydrophobic surface) on the solid substrate in advance. Further, a protective film or the like made of an insulating material such as SiO 2 may be provided on the nanoparticle thin film.

【0012】本発明の積分型光センサを構成するマスク
の材料は特に限定されないが、被測定光の照射領域部分
と非照射領域部分を有するものである必要がある。照射
領域を形成する部分は、単なる孔であってもよいし、例
えば、ガラス、石英等の無機材料や、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリカーボネート、ポリエステル等の高
分子材料からなるものが挙げられる。さらに該部分がN
D(ニュートラルデンシティ)フィルターやシャープカ
ットフィルターや偏光フィルターなどのフィルターであ
ってもよいし、これらの複合材料でもよい。
The material of the mask constituting the integral type optical sensor of the present invention is not particularly limited, but it is necessary that the material has an irradiated area portion and a non-irradiated area portion of the light to be measured. The portion forming the irradiation region may be a simple hole, and examples thereof include an inorganic material such as glass and quartz, and a polymer material such as polyethylene, polypropylene, polycarbonate, and polyester. Further, the portion is N
A filter such as a D (neutral density) filter, a sharp cut filter, a polarizing filter, or a composite material thereof may be used.

【0013】非照射領域を形成する部分の材質は、被測
定光を透過せず、且つ常温において固体であれば特に限
定されない。例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、
鉄、ジュラルミン等の合金又は金属、ポリカーボネー
ト、ポリスチレン、ポリエチレン、塩化ビニル、ポリエ
ステル、テフロン、ナイロン等の高分子化合物等の材料
からなるものが挙げられる。なお、本発明の目的を損な
わない範囲で、上記各材料に色素、顔料等が含有されて
いても良い。
The material of the portion forming the non-irradiation region is not particularly limited as long as it does not transmit the light to be measured and is solid at normal temperature. For example, stainless steel, aluminum,
Examples thereof include materials made of alloys or metals such as iron and duralumin, and high molecular compounds such as polycarbonate, polystyrene, polyethylene, vinyl chloride, polyester, Teflon, and nylon. In addition, a pigment, a pigment, and the like may be contained in each of the above materials as long as the object of the present invention is not impaired.

【0014】本発明において積分型とは、ある時刻tに
おける光の強度をI(t)としたときに、測定開始時刻
(t=0)から終了時刻(t=tf )までの全照射量、
つまりI(t)をtに関して0からtf まで積分した量
を測定することの可能なものを意味する。(下記式
(1))
In the present invention, the integral type means the total irradiation amount from the measurement start time (t = 0) to the end time (t = t f ) when the light intensity at a certain time t is I (t). ,
That is, it means that the amount obtained by integrating I (t) with respect to t from 0 to t f can be measured. (Formula (1) below)

【0015】[0015]

【数1】 (Equation 1)

【0016】本発明の積分型光センサは、上述したよう
に励起光、即ち測定したい光をマスクを通して該積分型
光センサ上に照射させることによって、励起光照射領域
と非照射領域を形成し、TDLM機能によって照射領域
のフォトルミネッセンス強度を増加させ、非照射領域と
の強度比(コントラスト)を目視またはフォトダイオー
ドなどの検出器を用いて測定することにより、光の照射
量(光エネルギー×照射時間)を定性的または定量的に
把握することができる。この場合、被測定光の波長は前
述のナノ粒子薄膜の励起エネルギーよりも大きいエネル
ギー、即ちナノ粒子薄膜の吸収端よりも短波長側である
必要がある。例えば、ナノ粒子として粒径3.7nmの
CdSeを用いる場合には、550nm以下の波長を有
する光となる。
As described above, the integral type optical sensor of the present invention forms an excitation light irradiation region and a non-irradiation region by irradiating excitation light, ie, light to be measured, onto the integral type optical sensor through a mask, The TDLM function increases the photoluminescence intensity of the irradiated area, and the intensity ratio (contrast) to the non-irradiated area is measured visually or by using a detector such as a photodiode, so that the light irradiation amount (light energy × irradiation time) ) Can be grasped qualitatively or quantitatively. In this case, the wavelength of the light to be measured needs to be higher than the excitation energy of the nanoparticle thin film, that is, shorter than the absorption edge of the nanoparticle thin film. For example, when CdSe having a particle size of 3.7 nm is used as the nanoparticles, the light has a wavelength of 550 nm or less.

【0017】つまり、用いるナノ粒子の粒径や材料物質
を適宜選択することによって被測定光の波長の範囲を変
える(調整する)ことができる。また、被測定光が複数
の波長を含む場合(例えば白色光、太陽光の場合)には
フィルターを用いて所望の波長を持つ単色光に、もしく
は所望の波長範囲の光に変換しナノ粒子薄膜に照射する
方法も採ることもできる。上述したような本発明の積分
型光センサの態様の一例としては、任意の固体基板上に
上記ナノ粒子の集合体からなる薄膜が形成され、さらに
該ナノ粒子薄膜の上に着脱可能な蓋状の、又はシート状
の上記マスクが蝶番等の金具、留め金、粘着剤、マジッ
クテープ、ボタン、ネジ、クリップ、磁石等によって固
定された構造を挙げることができる。
That is, the wavelength range of the light to be measured can be changed (adjusted) by appropriately selecting the particle size and the material of the nanoparticles to be used. When the light to be measured includes a plurality of wavelengths (for example, white light or sunlight), the light is converted into monochromatic light having a desired wavelength by using a filter, or into a light of a desired wavelength range. Irradiation method. As an example of the embodiment of the integration type optical sensor of the present invention as described above, a thin film composed of an aggregate of the nanoparticles is formed on an arbitrary solid substrate, and a detachable lid-shaped cover is further formed on the nanoparticle thin film. Or a structure in which the above-mentioned or sheet-shaped mask is fixed by a metal fitting such as a hinge, a clasp, an adhesive, a magic tape, a button, a screw, a clip, a magnet, or the like.

【0018】本発明の積分型光センサは非常に装置構成
が単純でコストがかからないため、例えば、簡易型UV
被曝量センサ、日焼け防止用UV被曝量感知シールなど
に応用することができる。また、フォトディテクターと
の組み合わせによってナノ粒子薄膜からのフォトルミネ
ッセンスをモニターすることにより、ある特定の波長の
光を一定時間以上照射しなければロックが解除されない
といった光照射量感知型のドアロック、アップコンバー
ジョンにより赤外線照射量を感知することによる火災報
知器などにも応用することができる。
The integral type optical sensor of the present invention has a very simple device configuration and is not costly.
It can be applied to an exposure dose sensor, a UV exposure sensing sticker for preventing sunburn, and the like. In addition, by monitoring the photoluminescence from the nanoparticle thin film in combination with a photodetector, the door lock and up of the light irradiation amount sensing type that the lock cannot be released unless the light of a specific wavelength is irradiated for a certain period of time or more. It can also be applied to fire alarms by sensing the amount of infrared irradiation by conversion.

【0019】[0019]

【実施例】以下に実施例により本発明の具体的態様を更
に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、これらの実施例によって限定されるものではない。
EXAMPLES Specific examples of the present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which should not be construed as limiting the scope of the present invention.

【0020】実施例1 平均粒径3.4nmのCdSeナノ粒子をトルエンに分
散させ、濃度5wt%のサスペンションを調整し次にそ
のサスペンションの1mlをガラス基板上にスピンコー
トし、ナノ粒子薄膜を形成した。スピンコートは回転数
3000rpmで行った。スピンコート時間(基板が回
転している時間)は10minであった。乾燥は暗所に
て風乾を12時間、及び真空乾燥を48時間(室温)行
った。まず、このようにして得られたガラス基板上のC
dSeナノ粒子薄膜の初期発光強度を蛍光光度計によっ
て測定した(図1(a)中の破線)。励起光には波長4
00nmの光を用いた。該CdSeナノ粒子薄膜の発光
波長は570nmである。
Example 1 CdSe nanoparticles having an average particle size of 3.4 nm were dispersed in toluene, a suspension having a concentration of 5 wt% was prepared, and then 1 ml of the suspension was spin-coated on a glass substrate to form a nanoparticle thin film. did. The spin coating was performed at a rotation speed of 3000 rpm. The spin coating time (time during which the substrate was rotating) was 10 minutes. Drying was performed in a dark place by air drying for 12 hours and vacuum drying for 48 hours (room temperature). First, C on the glass substrate thus obtained
The initial light emission intensity of the dSe nanoparticle thin film was measured by a fluorometer (broken line in FIG. 1A). Excitation light has wavelength 4
00 nm light was used. The emission wavelength of the CdSe nanoparticle thin film is 570 nm.

【0021】次に、このサンプル(サンプル1)に太陽
光を90分間連続して照射させた。この時の太陽光強度
の時間変化を図3に示す。図3(a)、(b)及び
(c)にそれぞれ該太陽光中における波長400nmの
光の強度、該太陽光の照度、雰囲気の湿度の時間変化を
示す。それぞれの平均値は764.5μW/cm2 、8
11.6lux、75.3%であった。また雰囲気温度
は24℃であった。太陽光の強度がかなり弱いのはこの
時点の天気が雨であったためである。上記太陽光の90
分間連続照射の後、ナノ粒子薄膜の発光強度を蛍光光度
計によって、初期発光強度の測定と同様に測定した(図
1(a)中の実線)。ナノ粒子薄膜の発光強度はTDL
M効果によって増加しており初期発光強度の約1.7倍
に達している(図1(b))。また上述の薄膜形成条件
と全く同条件でガラス基板上にCdSeナノ粒子薄膜を
作製したサンプル(サンプル2)のTDLM効果を蛍光
光度計によって測定した(図2)。励起光には波長40
0nmの光を用いた。測定時の温度24℃、湿度約70
%。サンプル2の初期発光強度はサンプル1の初期発光
強度とほぼ同等の強度を示したが、その後の増加率は太
陽光照射時よりも大きい(70分間連続照射で約6.4
倍)。蛍光光度計の励起光強度は約950μW/cm2
であるが単色光であり、それに対して太陽光中の波長4
00nmの光の強度は若干弱いが、励起可能な他の波長
の光も同時に照射されている。この結果から、適当な別
の波長の同時照射によってTDLM効果における増加速
度または増加率を制御できることが示唆される。また太
陽光にフィルターをかけ400nmの単色光に変換した
後、該ナノ粒子薄膜に照射した場合には該ナノ粒子薄膜
上の照射領域と非照射領域のフォトルミネッセンス強度
比は最大で少なくとも6倍は得られることがわかる。
Next, the sample (sample 1) was continuously irradiated with sunlight for 90 minutes. FIG. 3 shows the time change of the sunlight intensity at this time. 3 (a), 3 (b) and 3 (c) show the temporal changes in the intensity of light having a wavelength of 400 nm, the illuminance of the sunlight, and the humidity of the atmosphere in the sunlight, respectively. The respective average values are 764.5 μW / cm 2 , 8
11.6 lux, 75.3%. The ambient temperature was 24 ° C. The reason why the intensity of the sunlight is considerably weak is that the weather at this time was rainy. 90 of the sunlight
After continuous irradiation for 1 minute, the emission intensity of the nanoparticle thin film was measured by a fluorometer in the same manner as the measurement of the initial emission intensity (solid line in FIG. 1A). The emission intensity of the nanoparticle thin film is TDL
It is increased by the M effect and reaches about 1.7 times the initial light emission intensity (FIG. 1B). The TDLM effect of a sample (sample 2) in which a CdSe nanoparticle thin film was formed on a glass substrate under exactly the same conditions as the above-described thin film formation was measured by a fluorometer (FIG. 2). The excitation light has a wavelength of 40
Light of 0 nm was used. Temperature at measurement 24 ℃, humidity about 70
%. The initial luminescence intensity of Sample 2 was almost the same as the initial luminescence intensity of Sample 1, but the rate of increase thereafter was greater than that during irradiation with sunlight (about 6.4 after 70 minutes of continuous irradiation).
Times). The excitation light intensity of the fluorometer is about 950 μW / cm 2
But monochromatic light, whereas wavelength 4 in sunlight
Although the intensity of the light of 00 nm is slightly weak, light of another wavelength that can be excited is irradiated at the same time. This result suggests that the rate of increase or the rate of increase in the TDLM effect can be controlled by simultaneous irradiation of another appropriate wavelength. In addition, when the sunlight is filtered and converted to monochromatic light of 400 nm and then irradiated to the nanoparticle thin film, the ratio of photoluminescence intensity between the irradiated region and the non-irradiated region on the nanoparticle thin film is at least 6 times at the maximum. It can be seen that it can be obtained.

【0022】応用例1 TDLM効果を利用した光の照射量(光エネルギー×照
射時間)を測定することが可能な積分型光センサのUV
センサなどへの応用例として図4に腕時計型簡易UV被
曝量センサの概念図を示す。図4(a)及び(b)はそ
れぞれ該腕時計型簡易UV被曝量センサを上方から見た
図及び側方からの断面図である。図4(b)において固
体基板5上にナノ粒子薄膜6が塗布された構造が基本構
造となる。図中には示されていないが該ナノ粒子薄膜6
上にSiO2 等の保護膜を設けても良い。
Application Example 1 UV of an integral type optical sensor capable of measuring the light irradiation amount (light energy × irradiation time) utilizing the TDLM effect
FIG. 4 shows a conceptual diagram of a wristwatch type simple UV exposure sensor as an application example to a sensor or the like. 4A and 4B are a top view and a sectional view from the side of the wristwatch type simple UV exposure sensor, respectively. In FIG. 4B, a structure in which a nanoparticle thin film 6 is applied on a solid substrate 5 is a basic structure. Although not shown in FIG.
A protective film such as SiO 2 may be provided thereon.

【0023】次に図4(a)及び(b)において非照射
領域がアルミニウム等の材料物質で形成されているから
なる蓋状のマスク(図4中のアルミニウム等の材料物質
により形成されている非照射領域1、及び単なる孔であ
るかまたは任意の透明な材料物質で形成されている窓
(照射領域)2からなる)が蝶番3によって固体基板5
に固定されており、図4(c)に示すように開閉が可能
な構造となっている。該蓋状マスクの(照射領域)2に
はNDフィルターやシャープカットフィルターや偏光フ
ィルターなどのフィルターが付いていても良いし、ガラ
スやポリマーからなる板状の物質が付いていても良い。
固体基板5上にナノ粒子薄膜6が塗布された基本構造
と、蝶番3によって固体基板5に固定された中心に窓2
を有した蓋状マスク1からなる部分が本体であり、図4
(a)、(b)及び(c)に示したバンド4を本体に取
り付けることによって腕時計のように腕に着脱可能とな
る。本体の大きさによってはバンド4のかわりに金属等
の材料物質からなるリングを本体に取り付けることによ
って指輪型にすることもでき、また鎖に替えることによ
ってネックレス型にすることもできる。前記窓2を通し
てナノ粒子薄膜6にUV光が照射されると、該ナノ粒子
薄膜6上に窓2による照射領域と蓋状マスクの非照射領
域1によって遮光された非照射領域が形成される。TD
LM効果によって照射領域のフォトルミネッセンス強度
はUV光の照射量の増加に伴い増加していく。ある時点
で図4(c)に示すように蓋状マスクを開け、ナノ粒子
薄膜6全体を一様に適当な励起光に暴露することによっ
てUV光照射領域と非照射領域からのフォトルミネッセ
ンス強度比による蓋状マスクのマスクパターンが見え
る。この照射領域と非照射領域からのフォトルミネッセ
ンス強度比(コントラスト)を目視によって、もしくは
フォトディテクター等の検出器によって測定することに
よってトータルのUV光照射量を知ることができる。
Next, in FIGS. 4A and 4B, a non-irradiated area is formed of a material such as aluminum. A lid-shaped mask (formed of a material such as aluminum in FIG. 4). A non-illuminated area 1 and a window (illuminated area) 2 which is merely a hole or made of any transparent material is formed by a hinge 3 on a solid substrate 5.
, And can be opened and closed as shown in FIG. The (irradiation area) 2 of the lid-shaped mask may be provided with a filter such as an ND filter, a sharp cut filter or a polarizing filter, or may be provided with a plate-like substance made of glass or polymer.
A basic structure in which a nanoparticle thin film 6 is applied on a solid substrate 5, and a window 2 in the center fixed to the solid substrate 5 by a hinge 3
The portion composed of the lid-shaped mask 1 having the
By attaching the band 4 shown in (a), (b) and (c) to the main body, the band 4 can be attached to and detached from the wrist like a wristwatch. Depending on the size of the main body, a ring made of a material such as metal may be attached to the main body instead of the band 4 so as to be a ring type, or a necklace type can be obtained by replacing the chain with a chain. When the nanoparticle thin film 6 is irradiated with UV light through the window 2, an irradiation region by the window 2 and a non-irradiation region shielded by the non-irradiation region 1 of the lid-like mask are formed on the nanoparticle thin film 6. TD
Due to the LM effect, the photoluminescence intensity in the irradiation area increases with an increase in the irradiation amount of UV light. At a certain point, the lid-like mask is opened as shown in FIG. 4 (c), and the entire nanoparticle thin film 6 is uniformly exposed to an appropriate excitation light, so that the photoluminescence intensity ratio between the UV light irradiation region and the non-irradiation region is increased. The mask pattern of the lid-like mask is visible. The total amount of UV light irradiation can be known by measuring the photoluminescence intensity ratio (contrast) from the irradiated region and the non-irradiated region visually or by using a detector such as a photodetector.

【0024】また、あらかじめ前記窓2を通してナノ粒
子薄膜6にUV光が照射される領域の一部を適当な波長
の光によって充分予励起しておき(フォトルミネッセン
ス強度を飽和させておき)、後から窓2を通してナノ粒
子薄膜6にUV光が照射されると、予励起部はフォトル
ミネッセンス強度が飽和しているため変化せず、残りの
部分のフォトルミネッセンス強度は増加していく。この
時のUV光照射領域の予励起部と非予励起部のフォトル
ミネッセンス強度比(コントラスト)を測定しても良
い。
Further, a part of the region where the nanoparticle thin film 6 is irradiated with UV light through the window 2 is sufficiently pre-excited with light of an appropriate wavelength (the photoluminescence intensity is saturated), and When the UV light is applied to the nanoparticle thin film 6 through the window 2 from above, the photoluminescence intensity of the pre-excitation section is not changed because the photoluminescence intensity is saturated, and the photoluminescence intensity of the remaining portion increases. At this time, the photoluminescence intensity ratio (contrast) between the pre-excitation portion and the non-pre-excitation portion in the UV light irradiation region may be measured.

【0025】応用例2 TDLM効果を利用した光の照射量(光エネルギー×照
射時間)を測定することが可能な積分型光センサのUV
センサなどへの応用例として図5に日焼け防止用UV被
曝量感知シールの概念図を示す。図5(a)及び(b)
はそれぞれ該日焼け防止用UV被曝量感知シールを上方
から見た図及び側方からの断面図である。図5(b)に
おいてポリマー、紙等からなる固体基板11上にナノ粒
子薄膜10が塗布され、さらに該ナノ粒子薄膜10上に
ポリマー、ビニールやSiO2 等の材料物質からなる保
護膜9が設けられている構造を基本構造とする。固体基
板11の下側(ナノ粒子薄膜10が塗布された面の反対
側の面)には接着剤もしくは粘着剤からなる層12が設
けられており、シールとして任意の場所に貼付けて使用
することもできる。
Application Example 2 UV of an integral type optical sensor capable of measuring a light irradiation amount (light energy × irradiation time) utilizing the TDLM effect
FIG. 5 shows a conceptual diagram of a UV exposure sensing seal for preventing sunburn as an example of application to a sensor or the like. FIG. 5 (a) and (b)
3A and 3B are a top view and a sectional view, respectively, of the sun exposure preventing UV exposure sensing seal. In FIG. 5B, a nanoparticle thin film 10 is applied on a solid substrate 11 made of a polymer, paper, or the like, and a protective film 9 made of a material such as a polymer, vinyl, or SiO 2 is provided on the nanoparticle thin film 10. The basic structure is the structure described. A layer 12 made of an adhesive or a pressure-sensitive adhesive is provided on the lower side of the solid substrate 11 (the surface opposite to the surface on which the nanoparticle thin film 10 is applied). Can also.

【0026】次に図5(a)及び(b)においてシート
状のマスク(図5中のアルミニウム等の材料物質により
形成されている非照射領域7、及び単なる孔であるかま
たは任意の透明な材料物質で形成されているされている
窓(照射領域)8からなる)が前記保護膜9上に接着剤
もしくは粘着剤によって固定されており、図5(c)に
示すように開閉もしくは着脱可能となっている。該シー
ト状マスクはその中心に窓8を有しており、該窓8には
NDフィルターやシャープカットフィルターや偏光フィ
ルターなどのフィルターが付いていても良いし、ガラス
やポリマーからなる板状の物質が付いていても良い。フ
ィルターを選ぶことによって測定したい波長の光のみを
照射することもできるし、ナノ粒子薄膜10中のナノ粒
子のサイズもしくは材料物質を変えることによって吸収
波長帯域を所望の範囲に調整することもできる。前記フ
ィルターやナノ粒子サイズ及び/又は材料物質を選ぶこ
とによって、日焼けに関与する波長の光の照射量を測定
可能にする。
Next, referring to FIGS. 5A and 5B, a sheet-like mask (a non-irradiation region 7 formed of a material such as aluminum in FIG. 5 and a mere hole or any transparent material) is used. A window (irradiation area) 8 made of a material is fixed on the protective film 9 with an adhesive or an adhesive, and can be opened and closed or detachable as shown in FIG. It has become. The sheet mask has a window 8 at the center thereof, and the window 8 may be provided with a filter such as an ND filter, a sharp cut filter, a polarizing filter, or a plate-like substance made of glass or polymer. May be attached. By selecting a filter, it is possible to irradiate only light having a wavelength to be measured, or to adjust the absorption wavelength band to a desired range by changing the size or material of the nanoparticles in the nanoparticle thin film 10. By selecting the size of the filter and the nanoparticles and / or the material, it is possible to measure the irradiation amount of light having a wavelength related to sunburn.

【0027】前記窓8を通してナノ粒子薄膜10に太陽
光が照射されると、該ナノ粒子薄膜10上に照射領域と
シート状マスク7によって遮光された非照射領域が形成
される。TDLM効果によって照射領域のフォトルミネ
ッセンス強度は太陽光中のUV光の照射量の増加に伴い
増加していく。ある時点で図5(c)に示すようにシー
ト状マスク7を開け、もしくは取り除き、ナノ粒子薄膜
10全体を一様に太陽光に暴露することによって太陽光
照射領域と非照射領域からのフォトルミネッセンス強度
比によるシート状マスク7のマスクパターンが見える。
この照射領域と非照射領域からのフォトルミネッセンス
強度比(コントラスト)を目視によって比較することに
よってトータルのUV光照射量を知ることができ、日焼
けを防止することができる。
When sunlight is irradiated to the nanoparticle thin film 10 through the window 8, an irradiation region and a non-irradiation region shielded by the sheet mask 7 are formed on the nanoparticle thin film 10. Due to the TDLM effect, the photoluminescence intensity in the irradiation area increases with an increase in the irradiation amount of UV light in sunlight. At some point, as shown in FIG. 5 (c), the sheet-shaped mask 7 is opened or removed, and the entire nanoparticle thin film 10 is uniformly exposed to sunlight, so that photoluminescence from a solar irradiation area and a non-irradiation area is obtained. The mask pattern of the sheet-like mask 7 according to the intensity ratio can be seen.
By comparing the photoluminescence intensity ratio (contrast) from the irradiated region and the non-irradiated region visually, the total amount of UV light irradiation can be known, and sunburn can be prevented.

【0028】また、シート状マスク7を有していない場
合でも、あらかじめナノ粒子薄膜10の一部を適当な波
長の光によって充分予励起しておき(フォトルミネッセ
ンス強度を飽和させておき)、後からナノ粒子薄膜10
全体に太陽光を照射させると、予励起部はフォトルミネ
ッセンス強度が飽和しているため変化せず、残りの部分
のフォトルミネッセンス強度は増加していくため、予励
起部と非予励起部のフォトルミネッセンス強度比(コン
トラスト)からトータルのUV光照射量を知ることがで
きる。
Even when the sheet-shaped mask 7 is not provided, a part of the nanoparticle thin film 10 is sufficiently pre-excited with light having an appropriate wavelength (photoluminescence intensity is saturated) beforehand. From nanoparticle thin film 10
When the whole is irradiated with sunlight, the pre-excitation section does not change because the photoluminescence intensity is saturated, and the photoluminescence intensity of the remaining portion increases. The total amount of UV light irradiation can be known from the luminescence intensity ratio (contrast).

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明の積分型光センサは、励起光を照
射するとフォトルミネッセンス強度が増加する現象と、
光照射せずに暗所にて長時間保存した後再び光照射する
と保存前のフォトルミネッセンス強度を示す、つまり記
憶しているという機能を利用したものであり、光の照射
量(光エネルギー×照射時間)を照射領域と非照射領域
との発光強度比という形で定性的または定量的に測定す
ることが可能であり、かつ装置構成が単純であるので製
造コスト面においても有利である。
According to the integral type optical sensor of the present invention, the phenomenon that the photoluminescence intensity increases when the excitation light is irradiated,
It uses the function of indicating the photoluminescence intensity before storage, that is, memorizing it when stored for a long time in a dark place without light irradiation and then irradiated again with light. Time) can be qualitatively or quantitatively measured in the form of the emission intensity ratio between the irradiated area and the non-irradiated area, and the apparatus configuration is simple, which is advantageous in terms of manufacturing cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)ガラス基板上にスピンコーティングによ
って作製したCdSeナノ粒子薄膜の発光スペクトル。
図中の破線は太陽光照射前の発光スペクトル。実線は太
陽光を90分間連続照射した後の発光スペクトル。TD
LM効果による発光強度の増加が観察される。 (b)図1aの発光強度をベースライン補正し、太陽光
照射前の発光強度(初期発光強度)で規格化したグラ
フ。
FIG. 1A shows an emission spectrum of a CdSe nanoparticle thin film formed on a glass substrate by spin coating.
The broken line in the figure is the emission spectrum before irradiation with sunlight. The solid line shows the emission spectrum after continuous irradiation with sunlight for 90 minutes. TD
An increase in emission intensity due to the LM effect is observed. (B) A graph obtained by correcting the emission intensity of FIG. 1a with a baseline and normalizing the emission intensity before sunlight irradiation (initial emission intensity).

【図2】ガラス基板上にスピンコーティングによって作
製したCdSeナノ粒子薄膜に波長400nmの励起光
を連続的に照射し測定した後の、波長570nmの発光
強度の時間変化(TDLM現象)を示すグラフ。発光強
度は初期発光強度で規格化してある。
FIG. 2 is a graph showing the time change (TDLM phenomenon) of the emission intensity at a wavelength of 570 nm after continuously irradiating a CdSe nanoparticle thin film produced on a glass substrate by spin coating with excitation light having a wavelength of 400 nm and measuring. The emission intensity is normalized by the initial emission intensity.

【図3】(a)CdSeナノ粒子薄膜への太陽光照射の
際の、該太陽光中における波長400nmの光の強度の
時間変化を示すグラフ。 (b)CdSeナノ粒子薄膜への太陽光照射の際の、該
太陽光の照度の時間変化を示すグラフ。 (c)CdSeナノ粒子薄膜への太陽光照射の際の、雰
囲気の湿度の時間変化を示すグラフ。
FIG. 3 (a) is a graph showing a temporal change in the intensity of light having a wavelength of 400 nm in sunlight when the CdSe nanoparticle thin film is irradiated with sunlight. (B) A graph showing the time change of the illuminance of sunlight when irradiating the CdSe nanoparticle thin film with sunlight. (C) A graph showing a temporal change in the humidity of the atmosphere when the CdSe nanoparticle thin film is irradiated with sunlight.

【図4】積分型光センサの応用例の一つとしての腕時計
型簡易UV被曝量センサの概念図。 (a)該腕時計型簡易UV被曝量センサを上方から見た
図。 (b)該腕時計型簡易UV被曝量センサの側方からの断
面図。 (c)該腕時計型簡易UV被曝量センサの、蓋状のマス
ク1を開けたときの側方からの断面図。
FIG. 4 is a conceptual diagram of a wristwatch-type simple UV exposure sensor as one of application examples of the integrating optical sensor. (A) The figure which looked at the wristwatch type simple UV exposure sensor from above. (B) A sectional view from the side of the wristwatch-type simple UV exposure sensor. (C) Sectional view of the wristwatch-type simple UV exposure sensor from the side when the lid-shaped mask 1 is opened.

【図5】積分型光センサの応用例の一つとしての日焼け
防止用UV被曝量感知シールの概念図。 (a)該日焼け防止用UV被曝量感知シールを上方から
見た図。 (b)該日焼け防止用UV被曝量感知シールの側方から
の断面図。 (c)該日焼け防止用UV被曝量感知シールの、シート
状のマスク7を剥離したときの側方からの断面図。
FIG. 5 is a conceptual diagram of a UV exposure amount detecting seal for preventing sunburn as one of application examples of the integral type optical sensor. (A) The figure which looked at the UV exposure dose sensing seal for sun protection from the upper side. (B) A sectional view from the side of the UV exposure dose sensing seal for preventing sunburn. (C) A cross-sectional view of the UV exposure dose sensing seal for preventing sunburn from the side when the sheet-shaped mask 7 is peeled off.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 蓋状マスクにおける非照射領域 2 窓(蓋状マスクにおける照射領域) 3 蝶番 4 バンド 5 固体基板 6 ナノ粒子薄膜 7 シート状マスクにおける非照射領域 8 窓(シート状マスクにおける照射領域) 9 保護膜 10 ナノ粒子薄膜 11 固体基板 12 接着剤(または粘着剤)層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Non-irradiation area in lid mask 2 Window (irradiation area in lid mask) 3 Hinge 4 Band 5 Solid substrate 6 Nanoparticle thin film 7 Non-irradiation area in sheet mask 8 Window (irradiation area in sheet mask) 9 Protective film Reference Signs List 10 Nanoparticle thin film 11 Solid substrate 12 Adhesive (or adhesive) layer

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フォトルミネッセンス強度(以下「発光
強度」と称する)を励起光の照射時間もしくは照射量の
関数として増加、あるいは増加及び記憶させることがで
きる機能を有する発光性微粒子の集合体を含有する薄膜
及び該薄膜上に被測定光の照射領域と非照射領域からな
るマスクを有することを特徴とする積分型光センサ。
1. An aggregate of light-emitting fine particles having a function of increasing or memorizing photoluminescence intensity (hereinafter referred to as “emission intensity”) as a function of irradiation time or irradiation amount of excitation light. An integrated optical sensor, comprising: a thin film to be formed;
【請求項2】 励起光が1nW/cm2 以上の強度であ
る請求項1に記載の積分型光センサ。
2. The integration type optical sensor according to claim 1, wherein the excitation light has an intensity of 1 nW / cm 2 or more.
【請求項3】 発光強度の増加率が初期の発光強度に対
して1.1倍以上である請求項1または2に記載の積分
型光センサ。
3. The integral type optical sensor according to claim 1, wherein the rate of increase of the light emission intensity is 1.1 times or more the initial light emission intensity.
【請求項4】 77K以上の温度における発光強度の増
加時間が1秒以上である請求項1〜3のいずれかに記載
の積分型光センサ。
4. The integral type optical sensor according to claim 1, wherein the increase time of the emission intensity at a temperature of 77 K or more is 1 second or more.
【請求項5】 薄膜中における発光性微粒子の平均粒子
間距離が該微粒子直径の10倍以内である請求項1〜4
のいずれかに記載の光メモリ素子。
5. An average distance between light-emitting fine particles in a thin film is within 10 times the diameter of the fine particles.
The optical memory device according to any one of the above.
【請求項6】 発光性微粒子が0.5〜100nmの粒
径を有するものである請求項1〜5のいずれかに記載の
光メモリ素子。
6. The optical memory device according to claim 1, wherein the luminescent fine particles have a particle size of 0.5 to 100 nm.
【請求項7】 発光性微粒子が無機化合物である請求項
1〜6のいずれかに記載の光メモリ素子。
7. The optical memory device according to claim 1, wherein the luminescent fine particles are an inorganic compound.
【請求項8】 発光性微粒子が有機化合物である請求項
1〜6のいずれかに記載の光メモリ素子。
8. The optical memory device according to claim 1, wherein the luminescent fine particles are an organic compound.
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