JP2005140961A - 発光体、発光体を用いた汚染物質の分解方法または殺菌方法、発光体を用いた液体または気体の浄化方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】製造が容易で、光源との結合効率の高く、光が直接届き難い場所にも所望の量の光を導くことができる発光体、発光体を用いた汚染物質の分解方法または殺菌方法、発光体を用いた液体または気体の浄化方法を提供する。
【解決手段】第一部材１１を、第一部材１１よりも屈折率の低い材料からなる第二部材１２で挟むように積層してなる発光体において、第一部材１１と第二部材１２の積層方向に光を発する光散乱部１３を設ける。光散乱部１３を局所的に設ける。第二部材１２の表面に光触媒からなる膜を設ける。
【選択図】図２
【解決手段】第一部材１１を、第一部材１１よりも屈折率の低い材料からなる第二部材１２で挟むように積層してなる発光体において、第一部材１１と第二部材１２の積層方向に光を発する光散乱部１３を設ける。光散乱部１３を局所的に設ける。第二部材１２の表面に光触媒からなる膜を設ける。
【選択図】図２
Description
本発明は、発光体、発光体を用いた汚染物質の分解方法または殺菌方法、発光体を用いた液体または気体の浄化方法に関するものである。
光触媒反応は、光照射下で生じる強い酸化還元反応であることが知られている。例えば、酸化チタンのような光触媒活性を示す物質をフィルタやタイルに担持して、これらに光を照射することによって、液体や気体の浄化に応用する試みが積極的になされている。
光が届かない暗所において、光触媒担持フィルタによる浄化作用を望む場合、この光触媒担持フィルタまで光を導かなければならない。
そこで、光ファイバを用いて、光触媒機能を有するフィルタに紫外光を導く方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法では、光ファイバを曲げることによって、光ファイバ表面から光ファイバ内を伝搬する紫外光を漏れさせて、フィルタに紫外光を導いている。
そこで、光ファイバを用いて、光触媒機能を有するフィルタに紫外光を導く方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法では、光ファイバを曲げることによって、光ファイバ表面から光ファイバ内を伝搬する紫外光を漏れさせて、フィルタに紫外光を導いている。
しかながら、この方法では、表面から所定量の紫外光を漏れさせる光ファイバの製造が複雑である上に、光ファイバと紫外光を発する光源との結合効率が低いという問題がある。
特開平５−１５４３８７号公報
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、製造が容易で、光源との結合効率が高く、光が直接届き難い場所にも所望の量の光を導くことができる発光体、この発光体を用いた汚染物質の分解方法または殺菌方法、この発光体を用いた液体または気体の浄化方法を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するために、第一部材を、該第一部材よりも屈折率の低い材料からなる第二部材で挟むように積層してなる発光体であって、前記第一部材と前記第二部材の積層方向に光を発する構造が設けられている発光体を提供する。
上記構成の発光体において、前記構造は、局所的に設けられていることが好ましい。
上記構成の発光体において、前記構造は、前記第一部材と前記第二部材の積層方向に配された空隙部であることが好ましい。
上記構成の発光体において、前記第一部材はポリメチルメタクリレート、前記第二部材はフッ素系樹脂からなることが好ましい。
上記構成の発光体において、前記第一部材はフッ素系樹脂、前記第二部材は前記第一部材よりも屈折率の低いフッ素系樹脂からなることが好ましい。
上記構成の発光体において、前記第一部材の前記第二部材に対する比屈折率差は０．００５以上、０．１以下、前記第一部材の厚みは３０μｍ以上、１０００μｍ以下、前記第二部材の厚みは３０μｍ以上、１０００μｍ以下であることが好ましい。
上記構成の発光体において、前記空隙部の直径は１μｍ以上、５ｍｍ以下、前記空隙部の分布密度は１０個／ｃｍ２以上、３００個／ｃｍ２以下であることが好ましい。
上記構成の発光体において、前記第二部材の表面に光触媒が配されていることが好ましい。
上記構成の発光体において、前記光触媒は、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、酸化スズ、酸化亜鉛、ルテニウムの酸化物、セリウムの酸化物、タングステンの酸化物、モリブデンの酸化物から選択される少なくとも１種からなることが好ましい。
上記発光体が複数収束されてバンドル化していることが好ましい。
本発明は、上記発光体を用いて、汚染物質を分解する汚染物質の分解方法を提供する。
本発明は、上記発光体を用いて、汚染物質を殺菌する汚染物質の殺菌方法を提供する。
本発明は、上記発光体を用いて、液体に含まれる汚染物質を分解また殺菌する液体の浄化方法を提供する。
本発明は、上記発光体を用いて、気体に含まれる汚染物質を分解また殺菌する気体の浄化方法を提供する。
本発明の発光体は、第一部材を、第二部材で挟むように積層してなり、第一部材と第二部材の積層方向に光を発する構造を有するから、紫外線あるいは可視光線が直接届き難い場所にも光を送り、所望の量の光を放射することができる。また、この発光体の表面に光触媒を配し、発光体から光を発することにより、光触媒に接触した液体や気体に含まれる汚染物質（有機物など）を分解して、液体や気体を浄化することができる。さらに、本発明の発光体は、構造が単純で、製造が容易であり、光源との結合効率も高い。
以下、本発明を実施した発光体について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る発光体をなすスラブ導波路における光の伝搬の様子を示す図であり、（ａ）はスラブ導波路の概略断面図、（ｂ）はこのスラブ導波路における屈折率分布を示す図である。図１（ａ）において、符号１はコア、２はクラッドを示す。また、図１（ｂ）において、ｎ０はクラッド２の屈折率、ｎ１はコア１の屈折率を示す。
図１に示すように、コア１を、コア１よりも屈折率の低い材料からなるクラッド２で挟み込むように積層してなるスラブ導波路では、コア１内に入射した光は、コア１とクラッド２との界面において全反射して、コア１内を伝搬する。
図２は、本発明に係る発光体の第一の実施形態を示す概略斜視図である。
この実施形態の発光体１０は、第一部材１１と、第一部材１１よりも屈折率の低い材料からなる第二部材１２、１２とから構成されており、第一部材１１を、第二部材１２、１２で挟むようにして積層してなるものである。
図２において、発光体１０の厚み方向をｘ方向、幅方向をｙ方向、長手方向をｚ方向とする。
この実施形態の発光体１０は、第一部材１１と、第一部材１１よりも屈折率の低い材料からなる第二部材１２、１２とから構成されており、第一部材１１を、第二部材１２、１２で挟むようにして積層してなるものである。
図２において、発光体１０の厚み方向をｘ方向、幅方向をｙ方向、長手方向をｚ方向とする。
この実施形態では、発光体１０としては、細幅かつ長尺のリボン状のスラブ導波路を例示する。スラブ導波路の発光体１０において、第一部材１１はコア、第二部材１２はクラッドである。
発光体１０では、長手方向の一端面１０ａ（ｚ方向）から第一部材１１内に入射した光は、第一部材１１と第二部材１２との界面において全反射して、第一部材１１内を伝搬する。
発光体１０では、長手方向の一端面１０ａ（ｚ方向）から第一部材１１内に入射した光は、第一部材１１と第二部材１２との界面において全反射して、第一部材１１内を伝搬する。
発光体１０には、第一部材１１と第二部材１２の積層方向（ｘ方向）、すなわち発光体１０の長手方向とほぼ垂直な厚さ方向に光を発する構造（以下、「光散乱部」と称する。）１３が設けられている。この光散乱部１３は、発光体１０の第一部材１１または第二部材１２のいずれか一方、あるいは、第一部材１１および第二部材１２の両方における屈折率分布を不均一にして、第一部材１１内を伝搬する光を散乱させ、この散乱した光を発光体１０の長手方向と異なる方向に漏れさせるためのものである。
この光散乱部１３は、第一部材１１と第二部材１２との界面近傍、あるいは、第一部材１１または第二部材１２において、全域または局所的に設けられている。また、光散乱部１３は、発光体１０の積層方向における一面１０ｂ側または他面１０ｃ側のいずれか一方、あるいは、一面１０ｂ側および他面１０ｃ側の両方に設けられている。ここで光散乱部１３が局所的に設けられているとは、光散乱部１３が第一部材１１あるいは第二部材１２に帯状、塊（島）状に局在していることを言う。このように、光散乱部１３を局所的に設けることにより、発光体１０は、その周囲にほぼ均一に光を発することができる。
光散乱部１３は、上述のように、第一部材１１または第二部材１２のいずれか一方、あるいは、第一部材１１および第二部材１２の両方における屈折率分布を不均一にして、第一部材１１内を伝搬する光を散乱させることができる構造であればいかなるものであってもよい。光散乱部１３としては、例えば、細孔などからなる空隙部、凹凸部などが挙げられる。これらの中でも、空隙部の形成が容易である点から、光散乱部は空隙部であることが好ましい。
発光体１０では、光散乱部１３が設けられていない部分における伝送損失が小さくなっており、光散乱部１３における伝送損失がそれ以外の部分よりも大きくなっている。
光散乱部１３が空隙部である場合、この空隙部は機械的、化学的または熱的に処理し、あるいは貫通させることにより設けられる。光散乱部１３が凹凸部である場合、この凹凸部は突起物を有するローラを転がして、機械的、化学的または熱的に、第一部材１１または第二部材１２のいずれか一方、あるいは、第一部材１１および第二部材１２の両方の表面に接触させることにより設けられる。
また、光散乱部１３の大きさや、単位面積当たりの数（以下、「分布密度」と言う。）を変えることにより、光の漏れ量を変えることができる。
例えば、光散乱部１３が空隙部である場合、この空隙部の直径は１μｍ以上、５ｍｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上、１ｍｍ以下であることがより好ましい。
空隙部の直径が１μｍ未満では、この空隙部から、光触媒機能を活性にするために十分な量の光を発することができない。一方、空隙部の直径が５ｍｍを超えると、光を均一に散乱させることができない。
例えば、光散乱部１３が空隙部である場合、この空隙部の直径は１μｍ以上、５ｍｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上、１ｍｍ以下であることがより好ましい。
空隙部の直径が１μｍ未満では、この空隙部から、光触媒機能を活性にするために十分な量の光を発することができない。一方、空隙部の直径が５ｍｍを超えると、光を均一に散乱させることができない。
また、光散乱部１３が空隙部である場合、この空隙部の分布密度は１０個／ｃｍ２以上、３００個／ｃｍ２以下であることが好ましく、３０個／ｃｍ２以上、１００個／ｃｍ２以下であることがより好ましい。
空隙部の分布密度が１０個／ｃｍ２未満では、光を十分に散乱させることができない。一方、空隙部の分布密度が３００個／ｃｍ２を超えると、光の散乱が大き過ぎて、光が発光体の先端に届かないうちに全部散乱してしまう。
空隙部の分布密度が１０個／ｃｍ２未満では、光を十分に散乱させることができない。一方、空隙部の分布密度が３００個／ｃｍ２を超えると、光の散乱が大き過ぎて、光が発光体の先端に届かないうちに全部散乱してしまう。
第一部材１１をなす材料としては特に限定されないが、曲げに強く、折れ難いことから合成樹脂が望ましく用いられる。合成樹脂の中でも、ポリメチルメタクリレート、フッ素系樹脂、石英ガラスなどの光触媒作用で分解されない材料で、発光体１０内を伝搬する光の波長域に吸収ピークを持たない材料が望ましい。このような材料の中でも、比較的安価で、吸収され難い点から、ポリメチルメタクリレート、フッ素系樹脂が好ましい。
第二部材１２をなす材料としては特に限定されないが、曲げに強く、折れ難いことから合成樹脂が望ましく用いられる。合成樹脂の中でも、第一部材１１をなすフッ素系樹脂よりも屈折率の低いフッ素系樹脂、ポリメチルメタクリレート、石英ガラスなどの光触媒作用で分解されない材料で、発光体１０内を伝搬する光の波長域に吸収ピークを持たない材料が望ましい。このような材料の中でも、比較的安価である点から、第一部材１１をなすフッ素系樹脂よりも屈折率の低いフッ素系樹脂が好ましい。
第一部材１１の第二部材１２に対する比屈折率差は０．００５以上、０．１以下であることが好ましく、０．０１以上、０．０５以下であることがより好ましい。
この比屈折率差が０．００５未満では、光の閉じ込め作用が不十分である。一方、非屈折率差が０．１を超えると、光の閉じ込め作用が大き過ぎる。
この比屈折率差が０．００５未満では、光の閉じ込め作用が不十分である。一方、非屈折率差が０．１を超えると、光の閉じ込め作用が大き過ぎる。
第一部材１１の厚みは３０μｍ以上、１０００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以上、３００μｍ以下であることがより好ましい。
第一部材１１の厚みが３０μｍ未満では、第一部材１１の強度が不十分になる。一方、第一部材１１の厚みが１０００μｍを超えると、光の閉じ込め作用が大き過ぎる上に、曲げ難くなる。
第一部材１１の厚みが３０μｍ未満では、第一部材１１の強度が不十分になる。一方、第一部材１１の厚みが１０００μｍを超えると、光の閉じ込め作用が大き過ぎる上に、曲げ難くなる。
また、第二部材１２の厚みは３０μｍ以上、１０００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以上、３００μｍ以下であることがより好ましい。
第二部材１２の厚みが３０μｍ未満では、第二部材１２の強度が不十分になる。一方、第二部材１２の厚みが１０００μｍを超えると、曲げ難くなり、光散乱部１３の形成が難しくなる。
第二部材１２の厚みが３０μｍ未満では、第二部材１２の強度が不十分になる。一方、第二部材１２の厚みが１０００μｍを超えると、曲げ難くなり、光散乱部１３の形成が難しくなる。
発光体１０としては、第一部材１１がポリメチルメタクリレートからなり、第二部材１２がフッ素系樹脂からなるもの、または、第一部材１１がフッ素系樹脂、第二部材１２が第一部材１１よりも屈折率の低いフッ素系樹脂からなるものが好ましい。このような構成の発光体１０は、製造し易く、安価である。
発光体１０からの光の漏れは、第一部材１１または第二部材１２のいずれか一方、あるいは、第一部材１１および第二部材１２の両方において、光散乱部１３による屈折率分布の不均一に起因するものであり、発光体１０の構造への依存度が小さい。したがって、発光体１０を、第一部材１１と第二部材１２との比屈折率差が大きく、開口数が大きい構造とすることができる。これにより、光源との結合効率を高くすることができる。また、発光体１０を、より大きな受光面を有する構造とすることができるから、入射光との結合効率を高くすることができる。
このような発光体１０を製造するには、公知の積層シートの製造方法などを適用することができる。
例えば、第一部材１１をなす樹脂シートを、第二部材１２をなす樹脂シートで挟み、この状態で熱を加えて加圧することにより、第一部材１１と第二部材１２が貼り合わされてなるシート状の積層体が得られる。次いで、この積層体の所定位置に直径の小さい空隙部を設けた後に、所定の幅に裁断することにより、リボン状の発光体１０が得られる。
例えば、第一部材１１をなす樹脂シートを、第二部材１２をなす樹脂シートで挟み、この状態で熱を加えて加圧することにより、第一部材１１と第二部材１２が貼り合わされてなるシート状の積層体が得られる。次いで、この積層体の所定位置に直径の小さい空隙部を設けた後に、所定の幅に裁断することにより、リボン状の発光体１０が得られる。
あるいは、厚めの第一部材１１と、厚めの第二部材１２とをあらかじめ重ね合わせておき、これに熱を加えて、厚みが薄くなるように延伸することにより、一度に大量のリボン状の発光体１０を製造することができる。
例えば、第一部材１１をポリメチルメタクリレートからなるシート、第二部材１２をフッ素系樹脂で形成する場合、ポリメチルメタクリレートからなるシートの表面における光を散乱させたい部分を粗して、シートの表面に凹凸を形成した後に、ポリメチルメタクリレートからなるシートをフッ素系樹脂からなるシートで挟み、熱を加えて延伸しても、同様の効果を示す発光体１０を製造することができる。また、フッ素系樹脂からなるシートにおけるポリメチルメタクリレートからなるシートに接触する面を粗して、この面に凹凸を形成した後に、ポリメチルメタクリレートからなるシートをフッ素系樹脂からなるシートで挟み、熱を加えて延伸しても、同様の効果を示す発光体１０を製造することができる。さらに、ポリメチルメタクリレートからなるシートとフッ素系樹脂からなるシートとを貼り合わせて積層体とした後、フッ素系樹脂の表面を粗して凹凸を形成しても、同様の効果を示す発光体１０を製造することができる。このような製造方法によれば、表面積が大きく、光触媒が担持され易い発光体１０を製造することができる。
また、発光体１０には、積層方向における一面１０ｂまたは他面１０ｃのいずれか一方、あるいは、一面１０ｂおよび他面１０ｃの両方、すなわち、２つの第二部材１２、１２の表面１２ａ、１２ａのいずれか一方または両方に、光触媒が配されていてもよい。光触媒は、膜状、粒状（点状）に、上記の表面１２ａ、１２ａの全域または局所的に設けられる。しかしながら、光触媒作用を効果的に示すためには、光触媒は、表面１２ａ、１２ａのほぼ全域にわたって、少なくとも光散乱部１３の周辺および内部に設けられていることが好ましい。特に、光散乱部１３が空隙部である場合、光触媒はこの空隙部の内壁面に設けられていることが好ましい。
光触媒としては特に限定されないが、例えば、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、酸化スズ、酸化亜鉛、または、ルテニウム、セリウム、タングステン、モリブデンなどの酸化物などが挙げられる。これらの光触媒は、単体で使用してもよいが、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
上記の光触媒の中でも、高活性な光触媒として酸化チタンを使用することができる。特に、汚染物質の分解、除去を目的とする場合、アナターゼ型酸化チタンが望ましいが、用途に応じてルチル型酸化チタンを用いることもできる。
上記の光触媒を、発光体１０の一面１０ｂ、他面１０ｃに担持させる方法は、特に限定されない。例えば、酸化チタン微粒子を低融点ガラスなどの無機バインダーと混合して、この混合物を発光体１０の一面１０ｂ、他面１０ｃに塗布することにより、発光体１０の一面１０ｂ、他面１０ｃに酸化チタン微粒子からなる光触媒を配することができる。また、光触媒の前駆体を発光体１０の一面１０ｂ、他面１０ｃに塗布した後、発光体１０の一面１０ｂ、他面１０ｃにおいて化学反応を起こさせて、光触媒を配することもできる。
また、必要に応じて、光触媒の光触媒作用によって分解されるのを防止するために、光触媒と、発光体１０の一面１０ｂ、他面１０ｃとの間に、フッ素添加樹脂からなる保護層を設けてもよい。
このように、発光体１０の一面１０ｂ、他面１０ｃに、光触媒を配することにより、発光体１０は、光触媒機能を有するものとなる。このように光触媒が配された発光体１０にあっては、発光体１０内を伝搬する光が光散乱部１３から漏れ、この漏れた光によって光触媒が活性化される。そして、この光触媒に液体や気体が接触すると、この液体や気体に含まれる汚染物質（例えば、細菌、有機汚染、粉塵など）が分解除去または殺菌されることにより、液体や気体が浄化される。
光触媒が配された発光体１０を用いて、気体や液体を浄化するには、この発光体１０を浄化したい場所に配置し、この発光体１０内に光を伝搬させる。すると、発光体１０内を伝搬する光が光散乱部１３から漏れ、この漏れた光によって光触媒が活性化して、光触媒作用を示す。したがって、光が届かない暗所においても、気体や液体に含まれる汚染物質の分解除去または殺菌を行なうことができる。
また、汚染物質を分解除去または殺菌する処理速度を高めるためには、複数の発光体１０を用いればよい。例えば、発光体１０を多数収束し、これらの両端を接着、研磨してバンドル化すれば、１つの光源から全ての発光体１０に光を入射することができる。さらに、発光体１０をバンドル化すれば、発光体１０の配置が容易になるため、汚染物質の処理効率が向上する。
また、発光体１０は、その長手方向の一端面１０ａを、発光ダイオード（ＬＥＤ）と接続して、この発光ダイオードから出射した光を発光体１０に入射することもできる。また、発光体１０は、太陽光を伝搬させることにも適しており、発光体１０の一面１０ｂ、他面１０ｃに可視光活性型の光触媒を配することにより、室内光を利用して、汚染物質の分解除去または殺菌を行なうこともできる。
このように、光触媒が配された発光体１０を用いれば、気体や液体の浄化を効率よく行なうことができる。
図３は、本発明に係る発光体の第二の実施形態を示す概略斜視図である。
この実施形態の発光体２０は、第一部材２１と、第一部材２１よりも屈折率の低い材料からなる第二部材２２、２２とから構成されており、第一部材２１を、第二部材２２、２２で挟むようにして積層してなるものであり、第一部材２１と第二部材２２の積層方向に光散乱部２３が設けられている。
この実施形態の発光体２０は、第一部材２１と、第一部材２１よりも屈折率の低い材料からなる第二部材２２、２２とから構成されており、第一部材２１を、第二部材２２、２２で挟むようにして積層してなるものであり、第一部材２１と第二部材２２の積層方向に光散乱部２３が設けられている。
図３に示すように、本発明の発光体は、幅広のシート状の発光体２０としてもよい。
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
第一部材用シートとして、厚み２００μｍのポリメチルメタクリレートからなるシートを用意した。また、第二部材用シートとして、厚み１００μｍのフッ素系樹脂からなるシートを用意した。
次いで、ポリメチルメタクリレートのシートを、フッ素系樹脂のシートで挟み、この状態で熱を加えて、加圧することにより、ポリメチルメタクリレートのシートとフッ素系樹脂のシートが積層されてなるシート状の積層体を作製した。
次いで、この積層体の所定位置に直径約１００μｍの空隙部を、分布密度が１００個／ｃｍ２となるように設けた後に、幅１０ｍｍに裁断して、リボン状の発光体を得た。
第一部材用シートとして、厚み２００μｍのポリメチルメタクリレートからなるシートを用意した。また、第二部材用シートとして、厚み１００μｍのフッ素系樹脂からなるシートを用意した。
次いで、ポリメチルメタクリレートのシートを、フッ素系樹脂のシートで挟み、この状態で熱を加えて、加圧することにより、ポリメチルメタクリレートのシートとフッ素系樹脂のシートが積層されてなるシート状の積層体を作製した。
次いで、この積層体の所定位置に直径約１００μｍの空隙部を、分布密度が１００個／ｃｍ２となるように設けた後に、幅１０ｍｍに裁断して、リボン状の発光体を得た。
得られた発光体における第一部材の第二部材に対する比屈折率差は約１％であった。
また、この発光体における波長０．３６５μｍの紫外光の伝送損失を測定したところ、空隙部が設けられていない部分における伝送損失は測定できないほどに小さく、空隙部が設けられている部分における伝送損失は約１５ｄＢ／ｍであった。
また、この発光体における波長０．３６５μｍの紫外光の伝送損失を測定したところ、空隙部が設けられていない部分における伝送損失は測定できないほどに小さく、空隙部が設けられている部分における伝送損失は約１５ｄＢ／ｍであった。
この発光体の積層方向における一面または他面に、市販の光触媒用途の酸化チタンスラリーを塗布した後、加熱して、積層方向における一面または他面が光触媒活性を有する酸化チタン膜で被覆された発光体を得た。得られた酸化チタン膜の厚みは０．５μｍであった。
この酸化チタン膜で被覆された発光体を用いて、アセトアルデヒドの分解実験を行った。図４は、アセトアルデヒドの分解実験装置を示す模式図である。
チャンバ３１の中には、アセトアルデヒド濃度を５００ｐｐｍに調整した空気３２を封入した。チャンバ３１のほぼ中央部には、酸化チタン膜で被覆された発光体を１５本束ねてバンドル化した発光体バンドル３３を配置した。発光体バンドル３３の一方の端面には発光体に光を入射するための光入射冶具３４を取り付け、この光入射冶具３４には波長３６５ｎｍの紫外光源３５を取り付けた。紫外光源３５から発せられ、光入射冶具３４を介して発光体バンドル３３に入射される紫外光の強度を３５００ｍＷ／ｃｍ２とした。所定時間毎にチャンバ３１内の二酸化炭素濃度（ｐｐｍ）を測定した。結果を図５に示す。
（実施例２）
第一部材用シートとして、厚み３００μｍのポリメチルメタクリレートからなるシートを用意した。また、第二部材用シートとして、厚み１００μｍのフッ素系樹脂からなるシートを用意した。
次いで、ポリメチルメタクリレートのシートを、フッ素系樹脂のシートで挟み、この状態で熱を加えて、加圧することにより、ポリメチルメタクリレートのシートとフッ素系樹脂のシートが積層されてなるシート状の積層体を作製した。
次いで、この積層体の所定位置に直径約２００μｍの空隙部を、分布密度が５０個／ｃｍ２となるように設けた後に、幅１０ｍｍに裁断して、リボン状の発光体を得た。
第一部材用シートとして、厚み３００μｍのポリメチルメタクリレートからなるシートを用意した。また、第二部材用シートとして、厚み１００μｍのフッ素系樹脂からなるシートを用意した。
次いで、ポリメチルメタクリレートのシートを、フッ素系樹脂のシートで挟み、この状態で熱を加えて、加圧することにより、ポリメチルメタクリレートのシートとフッ素系樹脂のシートが積層されてなるシート状の積層体を作製した。
次いで、この積層体の所定位置に直径約２００μｍの空隙部を、分布密度が５０個／ｃｍ２となるように設けた後に、幅１０ｍｍに裁断して、リボン状の発光体を得た。
得られた発光体における第一部材の第二部材に対する比屈折率差は約５％であった。
また、この発光体における波長０．３６５μｍの紫外光の伝送損失を測定したところ、空隙部が設けられていない部分における伝送損失は測定できないほど小さく、空隙部が設けられている部分における伝送損失は約４ｄＢ／ｍであった。
また、この発光体における波長０．３６５μｍの紫外光の伝送損失を測定したところ、空隙部が設けられていない部分における伝送損失は測定できないほど小さく、空隙部が設けられている部分における伝送損失は約４ｄＢ／ｍであった。
この発光体の積層方向における一面または他面に、市販の光触媒用途の酸化チタンスラリーを塗布した後、加熱して、積層方向における一面または他面が光触媒活性を有する酸化チタン膜で被覆された発光体を得た。得られた酸化チタン膜の厚みは０．５μｍであった。
この酸化チタン膜で被覆された発光体を用いて、実施例１と同様にしてアセトアルデヒドの分解実験を行った。結果を図６に示す。
図５、図６の結果から、空隙部の直径が大きくなると、二酸化炭素の発生量が増加することが確認された。すなわち、アセトアルデヒドの分解速度が速くなり、処理効率が向上することが確認された。
本発明の発光体は、可視光など、別の波長帯の光の散乱媒体としても適用可能である。
１０，２０・・・発光体、１１，２１・・・第一部材、１２、２２・・・第二部材、３１・・・チャンバ、３２・・・空気、３３・・・発光体バンドル、３４・・・光入射冶具、３５・・・紫外光源。
Claims (14)
- 第一部材を、該第一部材よりも屈折率の低い材料からなる第二部材で挟むように積層してなる発光体であって、
前記第一部材と前記第二部材の積層方向に光を発する構造が設けられていることを特徴とする発光体。 - 前記構造は、局所的に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の発光体。
- 前記構造は、前記第一部材と前記第二部材の積層方向に配された空隙部であることを特徴とする請求項１または２に記載の発光体。
- 前記第一部材はポリメチルメタクリレート、前記第二部材はフッ素系樹脂からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発光体。
- 前記第一部材はフッ素系樹脂、前記第二部材は前記第一部材よりも屈折率の低いフッ素系樹脂からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発光体。
- 前記第一部材の前記第二部材に対する比屈折率差は０．００５以上、０．１以下、前記第一部材の厚みは３０μｍ以上、１０００μｍ以下、前記第二部材の厚みは３０μｍ以上、１０００μｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の発光体。
- 前記空隙部の直径は１μｍ以上、５ｍｍ以下、前記空隙部の分布密度は１０個／ｃｍ２以上、３００個／ｃｍ２以下であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の発光体。
- 前記第二部材の表面に光触媒が配されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の発光体。
- 前記光触媒は、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、酸化スズ、酸化亜鉛、ルテニウムの酸化物、セリウムの酸化物、タングステンの酸化物、モリブデンの酸化物から選択される少なくとも１種からなることを特徴とする請求項８に記載の発光体。
- 請求項８または９に記載の発光体が複数収束されてバンドル化していることを特徴とする発光体。
- 請求項９ないし１０のいずれか１項に記載の発光体を用いて、汚染物質を分解することを特徴とする汚染物質の分解方法。
- 請求項９ないし１０のいずれか１項に記載の発光体を用いて、汚染物質を殺菌することを特徴とする汚染物質の殺菌方法。
- 請求項９ないし１０のいずれか１項に記載の発光体を用いて、液体に含まれる汚染物質を分解また殺菌することを特徴とする液体の浄化方法。
- 請求項９ないし１０のいずれか１項に記載の発光体を用いて、気体に含まれる汚染物質を分解また殺菌することを特徴とする気体の浄化方法。
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