JPH119994A

JPH119994A - 光触媒体および光源

Info

Publication number: JPH119994A
Application number: JP9140372A
Authority: JP
Inventors: Akiko Saito; 明子斉藤; Hiroshi Kamata; 博士鎌田; Tsutomu Watanabe; 力渡辺; Hisashi Honda; 久司本田
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1997-05-29
Publication date: 1999-01-19
Anticipated expiration: 2017-05-29
Also published as: JP3791120B2

Abstract

(57)【要約】【課題】すぐれた光触媒作用を奏する光触媒体、光触
媒膜を応用した光源の提供。【解決手段】膜形成面を有するガラス基体１と、前記
膜形成面に設けられた TiO₂および SiO₂を主体とした
混成系の光触媒膜２とを具備していることを特徴とする
光触媒体である。または膜形成面を有するガラス基体１
と、前記膜形成面に設けられた TiO₂および SiO₂を主
体とした混成系で、かつその屈折率が前記ガラス基体の
屈折率とほぼ等しい保護膜３と、前記保護膜３面上に設
けられた光触媒作用を有する金属酸化物を主体とした光
触媒膜２′とを具備していることを特徴とする光触媒体
である。さらに、前記構成の光触媒膜２，光触媒膜２′
−保護膜３系の応用で、紫外線透過性を有するバルブを
用いた放電ランプ類の外周面に、光触媒作用を有する光
触媒膜２，２′を設け、光学的に良好な特性を確保する
一方、高活性で耐久性のすぐれた光触媒作用によって、
光源周辺部に付着する悪臭源などを酸化・分解して脱臭
など行うものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光触媒作用をを備え
た光触媒体、光源および照明器具に関する。

【０００２】

【従来の技術】放電によって紫外線を放射する水銀など
を封入する放電ランプの外周面（外表面）に、光触媒作
用を有する物質（たとえば TiO₂…酸化チタン）から成
る光触媒膜を一体的に設けた放電ランプが知られている
（特開平1-169866号公報）。この種の放電ランプは、放
電ランプ内部から放出される紫外線を受けると、バルブ
の外周面に設けた光触媒膜の表面が活性化して酸化力を
呈するようになり、付着もしくは接触した有機物を酸化
・分解し、脱臭などの作用を呈する。つまり、前記放電
ランプを設置した雰囲気では、その周囲の脱臭もしくは
消臭、雰囲気中の有機成分の分解などが行われる。

【０００３】その他、光触媒作用を有する物質は、建築
材，化学処理用光源，照明器具などへの応用も試みられ
ている（たとえば特開平6-304480号公報，特開平6-2782
41号公報，特開平7-111104号公報）。この応用例とし
て、トンネル用照明器具類において、主として光透過率
を下げるカーボン成分（排気ガス成分）などを分解する
ことにより、セルフクリーニング機能を有するする光触
媒付きカバーガラスが挙げられる。

【０００４】光触媒反応を示す照射光の波長は、光触媒
膜を形成する物質のエネルギーバンドギャップに依存す
る。たとえば TiO₂のエネルギーバンドギャップは 3eV
であり、 400nmの光エネルギーに相当する。したがっ
て、この値よりも大きなエネルギーを持つ短波長の光
は、 TiO₂に吸収されて光触媒作用を示すと考えられて
いる。なお、光触媒膜を形成する物質によっては、この
エネルギーバンドギャップの値が小さくなったりする。
また、不純物によってもエネルギーバンドギャップの値
が変動するので、光触媒作用は紫外線照射に限定されな
い。

【０００５】上記光触媒膜は、光触媒作用を有する金属
酸化物の微粒子から成る粉体を水もしくはエタノールな
どの適当なバインダー成分に分散させて、バルブの外周
面に塗布後、焼成して形成している。また、光触媒作用
を有する金属のアルコキシド化合物溶液を塗布後、高温
焼成して光触媒膜を形成することも知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記説明したように、
光触媒作用（光触媒機能）を備えた放電ランプは知ら
れ、また、その応用もいろいろ試みられているが、な
お、次のような問題があった。すなわち、光触媒作用
を有する金属酸化物の微粒子を、水やエタノールなどの
バインダー成分に分散させ、これを塗布焼き付けて形成
した光触媒膜は、一般的に、膜の強度が劣り、剥離し易
いので耐久性に問題がある。

【０００７】一方、チタンアルコレートをゾルゲル法に
て基体に塗布して形成された光触媒膜は、膜の強度は高
いが活性が最大となるアナターゼ型結晶を得るために、
通常、 500℃以上で焼成する必要がある。この場合、基
体であるガラスにNaなどのアルカリ金属成分が含まれて
いると、このアルカリ金属成分が膜中に侵食して、結晶
性が犯されて、光触媒の活性度が低下してしまう。

【０００８】そこで、たとえば光触媒膜の強度を向上さ
せるために、一定膜厚以上の SiO₂層を保護膜として光
触媒膜を形成する手段が試みられている。この手段を採
った場合は、たとえばソーダライムガラスの基体中のNa
成分の析出が抑制され、 TiO₂の結晶との反応が防止さ
れるため、光触媒活性の低下を回避できる。

【０００９】ところが、この SiO₂保護膜を形成した光
触媒体では、可視光の透過率が低下してしまうことがあ
った。すなわち、基体（たとえばソーダライムガラス）
の屈折率ｎ＝1.74、光触媒膜（たとえば TiO₂）の屈折
率ｎ＝2.10、保護膜としてのSiO₂の屈折率ｎ＝1.46と
したときに、これらの屈折率の差が大きいため、光触媒
膜や保護膜の膜厚が一定の範囲内でないと光干渉が生じ
ることによって、透過率が低下してしまうことがある。

【００１０】たとえば、十分な光触媒活性を得るため
に、光触媒膜の膜厚を大きくしなければならない場合が
あるが、上記屈折率差の関係で一定の膜厚を超えると可
視光の透過率が低下する恐れがある。このように、光触
媒活性および可視光透過率の両者を十分に満足するよう
な光触媒体は、従来の構成では達成し難いものであっ
た。本発明は、上記問題を解決するものであって、可
視光光透過率および光触媒活性が良好な光触媒体、光源
および照明器具の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、膜形
成面を有するガラス基体と；このガラス基体とほぼ同等
の屈折率を有する光触媒膜と；を具備していることを特
徴とする光触媒体である。

【００１２】請求項２の発明は、膜形成面を有するガラ
ス基体と；このガラス基体の膜形成面に形成された TiO
₂および SiO₂を主体とした混成系から成る光触媒膜
と；を具備していることを特徴とする光触媒体である。

【００１３】請求項３の発明は、膜形成面を有するガラ
ス基体と；このガラス基体の膜形成面に形成された TiO
₂と SiO₂， SnO₂およびAl₂O ₃のうちの少なくとも
１種とを主体とした混成系から成る光触媒膜と；を具備
していることを特徴とする光触媒体である。

【００１４】これらの発明は、次のような知見に基づい
てなされたものである。すなわち、TiO₂− SiO₂を主
体とした混成系の光触媒膜、 TiO₂− SnO₂を主体とし
た混成系の光触媒膜、 TiO₂−Al₂O ₃を主体とした混
成系の光触媒膜、 TiO₂と SiO₂， SnO₂，Al₂O ₃の
うち少なくとも２種とを主体とした混成系の光触媒膜
は、屈折率が 1.6〜 1.9程度で、ガラス基体との差も小
さいため、干渉など起こり難いことを確認した。

【００１５】TiO₂を必須成分とした光触媒膜は、低屈
折率成分との混成系であるため、ガラス基体との屈折率
差も低減もしくはなくなるので、光触媒膜の膜厚をある
程度大きくしても、光透過率が著しく低下することがな
い。

【００１６】また、ソーダライムガラスのような、Naな
どのアルカリ金属成分を含むガラスをガラス基体とし、
そのガラス基体の膜形成面に直接、光触媒作用を有する
金属酸化物の被膜を形成したとき、ガラス基体中のアル
カリ金属成分の析出によって光触媒活性が損なわれる。
しかし、前記混成系の光触媒膜では、 SiO₂の保護膜を
有する光触媒隊と同程度に光触媒活性の低下が、容易に
防止されることが確認された。

【００１７】上記発明において、光触媒膜中には、粒径
数nm以下の TiO₂微粒子が10〜30重量％程度含まれてい
ることが好ましい。すなわち、粒径数nm以下の TiO₂微
粒子を10〜30重量％程度含有させた場合、表面に露出し
た TiO₂微粒子によって、光触媒活性が向上し、安定し
た光触媒膜として機能するからである。

【００１８】なお、 TiO₂微粒子の含有量を多くすれ
ば、光触媒膜中の TiO₂微粒子がガラス基体から侵入し
てくるNaなどのブロックが、より効果的になされると考
えられる。また、光触媒膜中には SiO₂が少なくとも10
重量％程度含まれていることが望ましい。

【００１９】請求項４の発明は、請求項２または請求項
３記載の光触媒体において、光触媒膜はその屈折率がガ
ラス基体の屈折率とほぼ等しいことを特徴とする。

【００２０】ここで、光触媒膜の屈折率がガラス基体の
屈折率ほぼ等しいとは、たとえばソーダライムガラス板
−光触媒膜系において、光干渉が低減されるため、可視
光域において良好な透過率を呈することを意味する。図
１は、この状態を示すもので、たとえば TiO₂− SiO₂
（重量比55：45％）の混成した光触媒膜（屈折率ｎ：1.
8）を、その膜厚 300nmとしてソーダライムガラス板面
に形成した場合、比較例として TiO₂ 100％）の光触媒
膜（屈折率ｎ： 2.1）を、その膜厚 300nmとしてソーダ
ライムガラス板面に形成した場合について、それぞれ可
視光域における全透過率を測定し結果を示す特性図であ
る。図１において、曲線Ａ₁は TiO₂−SiO₂の混成し
た光触媒膜を形成した場合（実施例）を、また、曲線ａ
₁は TiO₂ 100％の光触媒膜を形成した場合（比較例）
を示す。

【００２１】請求項５の発明は、請求項２ないし請求項
４いずれか一記載の光触媒体において、ガラス基体はア
ルカリ金属成分を含むガラスであることを特徴とする。

【００２２】請求項６の発明は、請求項２ないし請求項
５いずれか一記載の光触媒体において、光触媒膜は TiO
₂微粒子を含有していることを特徴とする。

【００２３】光触媒体は、防臭、防汚、殺菌などの光触
媒作用が必要な場所に用いられる各種製品、たとえば窓
材、タイルなどの建材、照明器具、換気扇、掃除機など
の電気機器家具、車両、衛生用品など挙げられるが、こ
れらに限定されるものでない。光触媒膜を支持するガ
ラス基体は、その使用態様によって、ガラス以外のセラ
ミックスなどの非金属無機質系材料、有機質系材料を素
材とした成形体であってもよい。ここで、ガラス基体が
少なくとも 410nm以下の波長の光透過性を有するもので
あれば、 410nm以下の波長の紫外線を含む光がガラス基
体を透過して、基体形状や光触媒膜の形状にかかわらず
所要の防臭、防汚、殺菌などの作用効果が得られるから
である。

【００２４】なお、本発明者らは、光触媒膜の膜厚と吸
着物質が分解される作用について検討した結果、次のよ
うな傾向を確認した。たとえば、石英ガラス板の一面を
膜形成面とし、膜厚さを変えて TiO₂の混成系光触媒膜
を形成し、この光触媒膜外面に、それぞれ一定濃度のタ
バコの煙を暴露し、ヤニを付着させ、波長約 550nmの透
過率を測定して、光触媒作用を評価した。その結果、膜
厚0.01〜 0.3μm で、良好な光触媒活性が得られること
が確認された。

【００２５】ここで、膜厚が大きくなると紫外線によっ
て励起・生成される光触媒膜の正孔は、膜形成面付近だ
けに限られ、ヤニなどが吸着する外面まで正孔が到達せ
ずに、膜内部での再結合率が増加して分解力が低下する
と推定される。一方、膜厚0.01μm 未満では、光触媒膜
内の金属酸化物の結晶が十分に形成されず、十分な光触
媒活性が得られないためと推定される。

【００２６】請求項７の発明は、膜形成面を有するガラ
ス基体と；このガラス基体とほぼ同等の屈折率を有し、
かつ前記ガラス基体の膜形成面に形成された保護膜と；
この保護膜上に形成された光触媒作用を有する金属酸化
物を主体とした光触媒膜と；を具備していることを特徴
とする光触媒体である。

【００２７】請求項８の発明は、膜形成面を有するガラ
ス基体と；このガラス基体の膜形面に形成された保護膜
と；この保護膜上に形成された光触媒作用を有する金属
酸化物を主体とした光触媒膜と；を具備しており、前記
保護膜の屈折率は、ガラス基体の屈折率と光触媒膜の屈
折率との中間であることを特徴とする光触媒体である。
請求項９の発明は、請求項７または請求項８記載の光
触媒体において、保護膜は TiO₂と SiO₂， SnO₂およ
びAl₂O ₃のうちの少なくとも１種とを主体とした混成
系からなることを特徴とする。

【００２８】請求項10の発明は、請求項７ないし請求項
９いずれか一記載の光触媒体において、ガラス基体はア
ルカリ金属成分を含むことを特徴とする。

【００２９】これらの発明において、 SiO₂主体とする
混成系の保護膜を形成することによって、 TiO₂− SiO
₂などの混成系の光触媒膜と同様に、屈折率差が小さく
なる理由により、可視光透過率も向上、改善されること
を確認した。たとえば、膜厚80nmの SiO₂および TiO₂
を主体とした混成系の保護膜（屈折率ｎ＝1.65）を設
け、さらにこの保護膜面上に膜厚 300nmの TiO₂を主体
とした光触媒膜（屈折率ｎ＝2.1 ）を設けた厚さ10mmの
ソーダライムガラス板（屈折率ｎ＝1.74）について、波
長 300〜 700nmの領域における透過率を測定したとこ
ろ、図２に曲線Ａ₂で示すことく、 400〜 800nmの波長
領域でほぼフラット透過率を示し、比較的膜厚でも光干
渉の発生が抑制されていることが確認された。なお、図
２に、参考例として、 SiO₂を主体とした保護膜（屈折
率ｎ＝1.46）以外は、同一構成の光触媒膜を設けたソー
ダライムガラス板の場合を曲線ａ₂で示す。

【００３０】ここで、 SiO₂を必須の成分とする混成系
としては、たとえば SiO₂− TiO₂系， SiO₂−Al₂O
₃系， SiO₂− SnO₂系， SiO₂− SnO₂−Al₂O ₃系
の他に、これらに ZrO₂， ZnOなど添加されたものが挙
げられる。そして、前記混成系の保護膜の材質，組成
は、透光性基体の屈折率に対応して適宜選択される。す
なわち、ガラス基体から光触媒膜へのNa成分の析出を防
止するに十分な厚さを確保しながら、所要の光透過率を
保持するため、透光性基体の屈折率とほぼ同等の屈折率
を有する混成系の保護膜を選択して形成する。

【００３１】なお、補足すると、 SiO₂よりも屈折率の
高い金属酸化物を含有させることにより、ガラス基体の
屈折率に近付けることが可能で、これらの屈折率は、 S
iO₂＜ SnO₂，Al₂O ₃＜ TiO₂の関係にある。

【００３２】透光性基体が、たとえばソーダライムガラ
スの場合は、 SiO₂： TiO₂が重量比で90：10〜30：70
程度にして、ガラス基体との屈折率差が 5％以内と成る
ようにするのが好ましい。さらに、ガラス基体がホウケ
イ酸ガラス（屈折率ｎ＝1.51）の場合も、上記の範囲
（ SiO₂： TiO₂が重量比で98： 2と同程度が好まし
い。要するに、ガラス基体の屈折率との差が± 5％と成
るように調整される。図３は、 SiO₂： TiO₂の混成系
における重量比（％）と屈折率との関係を示す特性図で
ある。

【００３３】これらの発明において、 SiO₂を主体とし
た混成系の保護膜を、ソーダライムガラス面と光触媒膜
との間に形成した場合、光触媒活性の低下が抑制される
ことが確認された。これは、 SiO₂を主体とした混成系
の保護膜が、 SiO₂のみを主体とした保護膜に比べて緻
密な膜の構成となって、ソーダライムガラス中のNa成分
の光触媒膜側への析出を抑制していると考えられる。

【００３４】請求項11の発明は、ガラス基体が発光源を
内部に有するガラス容器であって、請求項１ないし請求
項10いずれか一記載の光触媒体を構成するようにガラス
容器に光触媒膜が形成されていることを特徴とする光源
である。

【００３５】請求項12の発明は、請求項11記載の光源に
おいて、ガラス容器は放電媒体が封入され、内壁面に蛍
光体膜が形成された蛍光ランプであることを特徴とす
る。

【００３６】請求項13の発明は、光源と；この光源を装
着する透光性部材を有する照明器具本体と；を具備して
おり、透光性部材がガラスであって、請求項１ないし請
求項10いずれか一記載の光触媒体を構成するように透光
性部材に光触媒膜が形成されていることを特徴とする光
源である。

【００３７】これらの発明において、透光性部材として
は、たとえば器具前面の開口部に装着された板状のガラ
スカバー、セード、グローブなどを指し、制光体として
機能するものを含んでもよい。また、透光性カバーは、
紫外線が透過する石英ガラス、ソーダライムガラス、ホ
ウケイ酸ガラスなどである。

【００３８】また、前記保護膜上に設けられる光触媒膜
は、光触媒作用を有する金属酸化物を主体としたもの、
特には、光触媒作用を有するアナターゼ形結晶の TiO
₂を主体（たとえば重量比で50％以上をアナターゼ形結
晶が占めている）としたものが好ましい。ここで、光触
媒作用を有する金属酸化物としては、前記 TiO₂の外、
たとえばWO₃， LaRhO₃， FeTiO₃，Fe₂ O₃，CdFe₂
O ₄，SrTiO ₃，CdSe，GaAs， GaP， RuO₂などの微粒
子、もしくは２種以上の微粒子混合系が挙げられるが、
膜形成したときに光透過性を有するものが適用できる。

【００３９】光触媒膜は、次のようにして容易に形成で
きる。たとえばテトライソプロピルチタネートモノマー
もしくはテトライソプロピルチタネートポリマーなどの
アルコキシチタネート系化合物およびエチルシリケート
系化合物の混合溶液を基体面に塗布焼付けることによっ
て、所要の光触媒体を形成できる。

【００４０】また、たとえばチタンのアルコキシドおよ
びエチルシリケートの混合溶液に、平均粒径 5〜10nm程
度のアナターゼ型結晶の TiO₂微粒子を懸濁・分散液を
基体面に塗布し、焼成によってアルコキシド成分から平
均粒径 5nm未満の TiO₂などを結晶化させることなどに
よっても形成できる。この場合、アルコキシド成分で形
成される光学系膜と同程度の硬度や強度と、平均粒径 5
〜70nmの TiO₂微粒子のみで形成される光触媒膜と同程
度の光触媒作用とを備えた光触媒体を形成できる。

【００４１】さらに、アナターゼ形結晶の TiO₂を主体
とする光触媒膜を形成する場合は、たとえばテトライソ
プロピルチタネートモノマーを、グリセリンおよびアセ
チルアセトンでキレート化した後、酢酸エチル−エタノ
ール系混合溶媒に加えて調整したアルコキシド系溶液を
保護膜上に塗布し、 700℃程度の温度で数時間焼成処理
することにより、アナターゼ形結晶の TiO₂微粒子を主
体とした光触媒膜を形成できる。

【００４２】請求項１ないし請求項10の発明では、光触
媒作用を有する TiO₂などが、ガラス基体の膜形成面に
形成された場合、光触媒膜の屈折率がガラス基体の屈折
率とほぼ同等あるので、光干渉も防止され、可視光透過
率も低下することが抑制される。また、光触媒膜に対す
るNaなどのアルカリ金属成分の析出があっても、光触媒
膜への侵入を防止し、すぐれた触媒作用を維持する。

【００４３】さらに、混成系の保護膜を介して光触媒膜
が設けられた構成の場合は、全体的に馴染みが性向上
し、すぐれた光透過性、耐久性および光触媒作用の向上
などが助長される。

【００４４】請求項11ないし請求項13の発明では、照明
用光源としての使用で、消臭，殺菌（減菌）なども併せ
て行うことができる。また、光源などとしての使用にお
いて、前記のようなすぐれた耐久性および良好な光触媒
作用などを呈するだけでなく、屈折率の相違に起因する
乱反射なども回避され、光学的特性も損なわれないの
で、高品質な放電ランプとして機能しながら、その周辺
部の清浄化なども行うことができる。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下図４〜図14を参照して実施形
態を説明する。

【００４６】実施形態１図４は、光触媒体の第１の構成例を断面的に示したもの
で、１は基体（たとえばソーダライムガラス板…屈折率
ｎ＝1.74）、２は SiO₂： TiO₂＝75：25（重量比）混
成系の光触媒膜である。

【００４７】次に、この光触媒体の製造例を説明する。

【００４８】先ず、アルコキシ・シラン系化合物（たと
えばテトラエチルシリケートモノマーをグリセリンおよ
びアセチルアセトンでキレート化したもの）の溶液と、
アルコキシ・チタン系化合物（たとえばテトライソプロ
ピルチタネートモノマーをグリセリンおよびアセチルア
セトンでキレート化したもの）の溶液とを用意し、これ
らの溶液を混合した後、この混合溶液に粒径 5nm以下の
TiO₂微粉末の分散させた懸濁液を添加して処理液を調
製した。なお、溶媒としては、たとえばエタノールおよ
びエチルセロソルブの混合溶媒が使用される。

【００４９】次いで、前記処理液を、予め用意しておい
た厚さ 1mmのソーダライムガラス片（30×30mm）１に浸
漬・塗布し、 500℃×10時間焼成処理を施して、膜厚
0.2〜0.3μm の光触媒膜（屈折率ｎ＝1.52）２を作成し
た。

【００５０】また、比較のため、テトライソプロピルチ
タネートモノマーのキレート化物を、ガラス質形成剤
（ P₂ O₅）とともに酢酸エチル−エタノール系混合溶
媒に加えて溶液化した溶液を、実施形態の場合と同様の
条件でソーダライムガラス片に、塗布・焼成して光触媒
体を作成した。

【００５１】これら光触媒体について、可視透過率をそ
れぞれ測定したところ、ともに85％であったが、紫外線
放電ランプからの紫外線照射（波長 365nm，0.16mW／cm
²）による光触媒膜面でのヤニの分解力％、ヤニの分解
率（分解／吸着）％から光触媒膜の活性をそれぞれ評価
した結果、比較例の場合を 100％としてとき、実施例の
場合は 350％であった。つまり、この実施形態の光触媒
体は、Naなどの侵入による光触媒膜の触媒作用の低下・
低減も起こらず、良好な光触媒機能を保持するものであ
った。

【００５２】実施形態例２この実施形態の光触媒体は、上記第１の光触媒体の構成
において、基体（たとえばソーダライムガラス板…屈折
率ｎ＝1.74）１面に SiO₂： TiO₂： SnO₂＝50：25：
25（重量比）混成系の光触媒膜を設けたである。

【００５３】すなわち、アルコキシ・シラン系化合物
（たとえばテトラエチルシリケートモノマーをグリセリ
ンおよびアセチルアセトンでキレート化したもの）の溶
液と、アルコキシ・チタン系化合物（たとえばテトライ
ソプロピルチタネートモノマーをグリセリンおよびアセ
チルアセトンでキレート化したもの）の溶液と、アルコ
キシ・チン（錫）系化合物（たとえばチンオクチレート
をグリセリンおよびアセチルアセトンでキレート化した
もの）とを用意し、これらの溶液を50：25：25の割合で
混合した後、この混合溶液に粒径 5nm以下の TiO₂微粉
末の分散させた懸濁液を添加して処理液を調製した。

【００５４】次いで、前記処理液を、予め用意しておい
た厚さ 1mmのソーダライムガラス片（30×30mm）１に浸
漬・塗布し、 500℃×10時間焼成処理を施して、膜厚
0.2〜0.3μm の光触媒膜（屈折率ｎ＝1.52）２を作成し
た。

【００５５】この光触媒体について、実施形態１の場合
と同様の試験評価を行ったところ、同様の結果が認めら
れた。実施形態例３図５は、光触媒体の構成例を断面的に示したもので、１
は基体（たとえばソーダライムガラス板…屈折率ｎ＝1.
74）、３は SiO₂： TiO₂＝75：25（重量比）の混成層
である保護膜、２′はチタンアルコレートをベースとし
て形成された光触媒膜である。

【００５６】次に、保護膜３および光触媒膜２′の形成
方法を説明する。

【００５７】先ず、エタノールおよびエチルセロソルブ
の混合溶媒に、 SiO₂微粉末およびTiO₂微粉末の75：2
5の混合体を分散させて懸濁液を調製した。この懸濁液
を、予め用意しておいた厚さ 1mmのソーダライムガラス
片（30×30mm）１に浸漬・塗布し、 100℃× 0.5時間乾
燥して、厚さ 0.1μm 程度の SiO₂− TiO₂の混成層
（屈折率ｎ＝1.52）である保護膜３を形成した。

【００５８】一方、テトライソプロピルチタネートモノ
マーをグリセリンおよびアセチルアセトンでキレート化
したものと、ガラス質形成剤（ P₂ O₅）を酢酸エチル
−エタノール系混合溶媒に加えて溶液化したものとの混
合溶液、ガラス片１の保護膜２形成面に塗布した後、 5
00℃×10時間焼成処理を施して、アナターゼ結晶型のTi
O₂微粒子および TiO₂相を主体とする膜厚 0.2〜 0.3
μm の光触媒膜（屈折率ｎ＝ 2.0）２′を作成した。

【００５９】また、比較のため、前記平均粒径 7nm，比
表面積300m²／g のアナターゼ結晶型の TiO₂微粒子を
分散・懸濁させた懸濁液（比較例１）、あるいはテトラ
イソプロピルチタネートモノマーのキレート化物を、ガ
ラス質形成剤（ P₂ O₅）とともに酢酸エチル−エタノ
ール系混合溶媒に加えて溶液化した溶液（比較例２）
を、それぞれ実施形態の場合と同様の条件でソーダライ
ムガラス片に、塗布・焼成して光触媒体を作成した。

【００６０】これらの光触媒膜面におけるタバコのヤニ
の吸着力（剥がれ易さ）％、紫外線放電ランプからの紫
外線照射（波長 365nm，0.16mW／cm²）によるヤニの分
解力％、ヤニの分解率（分解／吸着）％および光触媒膜
の硬さをそれぞれ評価した結果を表１に示す。なお、吸
着力および分解力は、透過率の変化で行って実施形態の
場合を基準値として評価し、また硬さは鉛筆硬度で行っ
た。

【００６１】上記特性例の評価から分かるように、本発明の光触媒体
は、タバコのヤニによる外界汚染に対してすぐれた清浄
化機能を呈するだけでなく、他の有機物、たとえばトイ
レの臭気の解消などにも有効であった。

【００６２】また、比較例３として、実施形態１におい
て、 SiO₂− TiO₂の混成層の代わりに SiO₂膜（屈折
率ｎ＝1.46）とした他は、同じ条件として光触媒体を作
製した。そして、これらの光触媒体について、ソーダラ
イムガラス片の裏面側に光を照射し、光触媒膜側に透過
する光量や散乱性を試験評価したところ、実施形態の場
合は、光干渉の発生や透過率低下が大幅に改善されてい
た。

【００６３】このように，本実施形態の光触媒体の場合
は、 TiO₂微粒子の塗布，焼き付けで形成した焼結型の
光触媒膜（比較例１相当）と少なくとも同程度の光触媒
作用を有する一方、チタンアルコキシドの熱分解で生成
・形成した光学系型の光触媒膜（比較例２相当）と同程
度の硬度を保持しており、耐久性などすぐれた光触媒膜
として機能する。

【００６４】さらに、本実施形態の光触媒膜２′は、デ
ィップ方式など簡単な成膜手段により、短時間で所要の
膜厚に形成することができる。これは、アルコレート懸
濁液が結晶性微粒子の周囲を覆いながら、基板１上の保
護膜３表面に拡散していくためである。このように、結
晶性微粒子を核として、アルコレート溶液のみを塗布す
る場合に比べて、１回の塗布工程で膜厚の光触媒膜２′
を形成することができる。またさらに、光触媒膜２′の
膜厚が厚くなると、結晶性微粒子は、支持基板１からの
不純物の影響を一層受けにくくなる。

【００６５】なお、上記光触媒膜２′の形成に当たっ
て、テトライソプロピルチタネートモノマーをグリセリ
ンおよびアセチルアセトンでキレート化したものと、ガ
ラス質形成剤（ P₂ O₅）を酢酸エチル−エタノール系
混合溶媒に加えて溶液化したものとの混合溶液中に、平
均粒径 7nm，比表面積300m²／g のアナターゼ結晶型の
TiO₂超微粒子を分散・懸濁させて調製した懸濁液を用
いることもできる。

【００６６】上記実施形態において、 TiO₂− SiO₂系
の混成光触媒膜２′の代りに、 TiO₂−Al₂O ₃混成系
もしくは TiO₂− SnO₂混成系を、また、 SiO₂− TiO
₂系の混成保護膜３の代りに、 SiO₂−Al₂O ₃系もし
くは TiO₂−Al₂O ₃系などの混成保護膜を下地層とし
た構成を採った場合も同様の作用効果が認められる。実施形態（応用例）４先ず、図６に一部切り欠き断面的に示すハロゲン電球を
用意した。図６において、４は石英ガラスから成るバル
ブ、５は前記バルブ４の圧潰封止部、5a，5bは前記圧潰
封止部５に気密に埋設された一対の導入リード線（電気
導入手段）、6a，6bは前記導入リード線5a，5bに一端が
接続する内導体、７は前記内導体6a，6b間に装架された
タングステンコイルフィラメント、８は前記導入リード
線5a，5bに電気的に接続しながら圧潰封止部５に装着さ
れた口金である。

【００６７】一方、エタノールおよびエチルセロソルブ
の混合溶媒に、 SiO₂微粉末およびTiO₂微粉末の混合
体を分散させて懸濁液を調製した。この懸濁液に、ハロ
ゲン電球（石英ガラス…屈折率ｎ＝1.46）を浸漬し、所
定速度で引上げて塗布後、 100℃× 0.5時間乾燥して厚
さ 0.1μm 程度の SiO₂− TiO₂混成系の保護膜（屈折
率ｎ＝1.52）9aを形成した。

【００６８】他方、テトライソプロピルチタネートおよ
びテトラエチルシリケートを有機溶媒に溶解させ、これ
らのアルコレート含有量 2〜10質量％、粘度約2.0 cps
の溶液を調製した。次に、前記アルコレート系溶液を、
前記保護膜9a付のハロゲン電球の保護膜9a面上に塗布・
乾燥後、空気中、約 700℃で 5分間焼成して、前記保護
膜9aの外表（外周）面に、厚さ 0.2μm 程度の TiO₂−
SiO₂混成膜（光触媒膜…屈折率ｎ＝1.52）9bを形成し
た。

【００６９】このようにして、石英バルブ４の外表（外
周）面に SiO₂− TiO₂の混成系保護膜9aを介して設け
た厚さ 0.2μm 程度の TiO₂− SiO₂混成膜9bは、前記
ハロゲン電球内で生じ、石英バルブ４壁を透過して外表
（外周）面に到達した紫外線の約70％を透過しており、
この紫外線や光の透過によって、前記 TiO₂− SiO₂混
成膜9bは光触媒として活性な機能・作用を呈することが
確認された。すなわち、有機ガスとしてアセトアルテヒ
ド濃度（1300 ppm）の雰囲気下で、ハロゲンラ電球を点
灯し、点灯時間の経過に伴うアセトアルテヒド濃度の変
化・低減を測定したところ、実施形態１の場合と同様に
すぐれた光触媒作用が認められた。

【００７０】また、このハロゲン電球は、 TiO₂− SiO
₂混成膜（光触媒膜）9bが光学膜を成しており、かつ良
好な帯電防止性を有しているため、雰囲気中の細かい塵
埃などの付着も回避され、表面が清浄さを維持してい
た。すなわち、石英バルブ４の外表（外周）面と TiO₂
− SiO₂混成膜（光触媒膜）9bとの間に SiO₂− TiO₂
の混成保護膜9aを介在させたことにより、光触媒活性，
膜強度および高い透過率（干渉色のない）を兼備した光
触媒膜を有するハロゲン電球として機能することを確認
した。

【００７１】上記光触媒混成膜の形成に当たって、前記
アルコレート溶液に、平均粒径 5nmの TiO₂超微粉末
（特にアナターゼ形結晶を主成分としたものが好まし
い）を添加・懸濁液化したものを用いることもできる。

【００７２】なお、この実施形態において、 SiO₂− T
iO₂の混成保護膜9aの代りに、 SiO₂：Al₂O ₃（また
は ZrO₂）系、あるいは TiO₂：Al₂O ₃（または ZrO
₂）系の混成保護膜を下地とし、また、 TiO₂− SiO₂
系の混成光触媒膜9bの代りに、 TiO₂−Al₂O ₃混成系
もしくは TiO₂− SnO₂混成系を用いた構成を採った場
合も同様の作用効果が認められる。

【００７３】実施形態（応用例）５図７に断面的に示す管形ハロゲン電球を用意した。図７
において、10は石英ガラスから成る管形バルブ、11は前
記管形バルブ10の圧潰封止部、 12a， 12bは圧潰封止部
11に気密に埋設された一対の導入リード線（電気導入手
段）、13は導入リード線 12a， 12b間に装架されたフィ
ラメントである。ここで、フィラメント13は、発光部 1
3aおよび非発光部 13bで構成され、サポーター 13cによ
って管形バルブ10内壁面に非接触に支持されている。ま
た、14は接点 14aを有するベース部で、圧潰封止部11に
気密に埋設されたモリブデン箔 12a′， 12b′を介し
て、導入リード線 12a， 12bに電気的に接続されてい
る。

【００７４】一方、前記実施形態４の場合と同一組成の
SiO₂微粉末および TiO₂微粉末の混合体を分散させて
懸濁液、およびテトライソプロピルチタネートおよびテ
トラエチルシリケート系混合溶液をそれぞれ用意した。
次いで、実施形態４の場合と同様の条件で、前記石英バ
ルブ10の外表（外周）面に、保護膜（ SiO₂− TiO₂の
混成層）を厚さ0.25μm 程度、光触媒膜（ TiO₂− SiO
₂系混成膜）を厚さ0.25μm 程度順次形成し、耐剥離性
などがすぐれた光触媒系膜14を具備させた。

【００７５】このようにして、石英バルブ10の外表（外
周）面に設けた光触媒系膜14は、ハロゲン電球内で生
じ、石英バルブ10壁を透過して外表（外周）面に到達し
た紫外線の約70％を透過しており、この紫外線や光の透
過によって、 TiO₂− SiO₂系混成膜は、光触媒として
活性な機能・作用を呈することが確認された。すなわ
ち、有機ガスとしてアセトアルテヒド濃度（1300 ppm）
の雰囲気下で、ハロゲン電球を点灯し、点灯時間の経過
に伴うアセトアルテヒド濃度の変化・低減を測定したと
ころ、前記実施形態１の場合と同様に、すぐれた光触媒
作用が認められた。

【００７６】上記構成の管形ハロゲン電球15を、両端側
に電気的な接続装着部を備えたリフレクター16に組み込
み、図８に断面的に示すような、複写機用の読取り光源
部17を作成した。そして、この複写機用の読取り光源部
17を、図９に要部構成の概略を断面的に示すごとく、複
写機の原稿読取り部に装着し、複写機としての機能評価
を行った。図９において、18は露光用ユニットで、前記
読取り光源部17、原稿台ガラス19, 反射鏡20など構成さ
れている。また、21は前記反射鏡20で反射導光される光
を集光する指定レンズユニット、22は指定レンズユニッ
ト21からの光を受ける受光器、23は指定レンズユニット
21および受光器22を内装する暗室である。この複写機
について、繰り返し所要の複写操作を行ったところ、前
記露光ユニット18の管形ハロゲン電球15表面は、清浄さ
が保持されており、信頼性の高い露光光源として機能す
ることが確認された。これは、露光ユニット18部におけ
る雰囲気に浮遊する汚染などの原因となる有機物が、管
形ハロゲン電球16表面の光触媒膜15に接触することによ
って、容易に酸化・分解して除去されるためである。
この実施形態では、管形ハロゲン電球15を露光ユニット
18の光源として組み込んだ複写機について説明したが、
トナー像を記録紙などに転写した後、定着用ユニットの
熱定着光源として組み込んでも、同様の作用・効果が認
められる。

【００７７】また、この実施形態において、 SiO₂− T
iO₂系の混成保護膜の代りに、 SiO₂−Al₂O ₃（また
は ZrO₂）混成層、あるいは TiO₂−Al₂O ₃（または
ZrO₂）混成層を下地層とした構成を採った場合も同様
の作用効果が認められる。

【００７８】なお、上記応用例では、一般的なハロゲン
電球、事務機用などの管形ハロゲンランプを例示した
が、車輛前照灯用のハロゲン電球、照明装置などへの応
用も可能である。

【００７９】実施形態６この実施形態は３波長発光形の直管形蛍光ランプの場合
であり、図10 (a)は直管形蛍光ランプの斜視図、図10
(b)は一部を拡大した断面図、図11は直管形蛍光ランプ
を用いた照明器具の概略構成を示す側面図である。

【００８０】蛍光ランプ本体は、 JIS規格でFL40SSと表
示される定格電力37 Wの蛍光ランプであり、24は直管形
を成す透光性気密容器としての発光管である。そして、
この発光管24は、バルブ外径が28mm、管長1198mm程度の
大きさをなし、 300nm以上の紫外線を透過するガラス、
たとえばソーダライムガラス（屈折率ｎ＝1.74）にて形
成されている。

【００８１】また、この発光管24の両端部はステム25，
25により封止されており、これらステム25，25にはリー
ド線26，26が気密に貫通されており、さらに、前記リー
ド線26，26には、タングステンワイヤなどにより２重コ
イルに形成された電極手段としてのフィラメント電極2
7，27が取付けられている。なお、フィラメント電極2
7，27には、図示しないエミッタが塗布されている。

【００８２】さらに、前記発光管24の外周面（外表面）
には、全面に亘り光触媒系膜28が形成されている。ここ
で、光触媒系膜28は、 SiO₂− TiO₂混成系の保護膜
（屈折率ｎ＝1.52） 28aと、たとえば平均粒径 5〜 7nm
のアナターゼ型結晶 TiO₂微粒子、平均粒径 5nm未満の
TiO₂超微粒子および SiO₂の混合系 28bで形成されて
いる（超微粒子相に結晶性微粒子が分散した状態）。

【００８３】つまり、前記実施形態１の場合と同様の条
件で調製した２種の溶液・懸濁液に、前記蛍光ランプを
順次浸漬して外周面（外表面）に SiO₂− TiO₂の混成
保護膜 28aを塗布、形成後、チタンアルコレート・シリ
コンアルコレート混合系溶液を塗布、乾燥（ 150℃で約
5分間保持）させることによって、耐剥離性が良好な平
均 0.2μm 厚み光触媒系膜28を発光管24の外表面に形成
する。

【００８４】また、この実施形態では、水銀から放出さ
れた紫外線により励起されて可視光に変換する蛍光体層
29を、たとえば３波長発光形蛍光体、および水銀から放
出された紫外線により励起されて 300nm〜 400nmの紫外
線を発する蛍光体の混合体で構成した。ここで、３波長
発光形蛍光体はしては、たとえば 610nm付近にピーク波
長を有する赤系蛍光体として Y₂O ₃：Eu、 540nm付近
にピーク波長を有する緑系蛍光体として（La,Ce,Tb）PO
₄、 450nm付近にピーク波長を有する青系蛍光体として
BaMg₂Al₁₆O ₂₇：Euが用いられている。

【００８５】紫外線発光蛍光体としては、ユーロピウム
付活アルカリ土類金属硼酸塩、鉛付活アルカリ土類珪酸
塩、ユーロピウム付活アルカリ土類金属リン酸塩、セリ
ウム付活希土類リン酸塩、またはユーロピウム付活アル
カリ土類金属ホウ酸塩にハロゲンが添加された蛍光体の
少なくとも１種類以上が用いられている。ユーロピウム
付活アルカリ土類金属硼酸塩としては、たとえば 368nm
にピーク波長をもつSrB₄ O₇：Eu²⁺が有効であり、鉛
付活アルカリ土類珪酸塩としては 370nmにピーク波長を
もつ（Ba,Sr,Mg）₃Si₂ O₇：Pb²⁺や 350nmにピーク波
長をもつBaSi₂O₅：Pb²⁺などが好適である。

【００８６】さらに、前記発光管24内には、所定量の水
銀とアルゴンガスなどの不活性ガスが封入されており、
また、発光管24の端部には口金ピン30を突設させた口金
31が被着されている。そして、前記口金ピン30は前記リ
ード線26，26を介してフィラメント電極（放電電極）2
7，27に接続されている。

【００８７】前記構成の蛍光ランプ32を、たとえば図11
に示すような照明器具本体に取り付けて照明器具を構成
することができる。すなわち、図11において33は天井直
付け形照明器具の本体であり、この照明器具本体33の長
手方向両端にはランプソケット34，34が相互に対向して
配置されている。これらソケット34，34間に、前記蛍光
ランプ32を、その口金31，31の口金ピン30を係合させて
取り付けられ、照明器具を構成している。なお、照明器
具本体33には、蛍光ランプ32を点灯させるための安定器
35を含む点灯回路が収容されており、前記蛍光ランプ32
は安定器35を介して点灯される。

【００８８】次に、前記構成の蛍光ランプおよび照明器
具の作用を説明する。

【００８９】蛍光ランプ32を点灯すると電極27，27間の
アーク放電により水銀蒸気が水銀特有の 185nmおよび 2
54nmの紫外線を放出し、この紫外線は蛍光体層29を励起
する。この場合、蛍光体層29は３波長発光形蛍光体およ
び 300nm〜 400nmの紫外線を発する蛍光体を混合体で形
成されている。したがって、３波長発光形蛍光体が３波
長域にピーク波長を有する可視光を発するとともに、紫
外線発光蛍光体が 300nm〜 400nmの紫外線を発する。そ
して、３波長発光形蛍光体によって発せられた可視光は
発光管24の壁および SiO₂− TiO₂系の保護膜 28aを透
過し、 TiO₂を含有する光触媒膜 28bを透過して外部に
放出され、所定の可視光量が得られので、所定の明るさ
に照らすことができる。

【００９０】一方、紫外線発光蛍光体が 300nm〜 400nm
の紫外線を発するので、この紫外線は発光管24の壁をお
よび SiO₂− TiO₂系の保護膜 28aを透過し、 TiO₂お
よびSiO₂を主成分とする光触媒膜 28bに達する。この
ため TiO₂は紫外線を吸収し、光触媒作用で TiO₂の内
部に電子とホールを生させるとともに、このホールを移
動させて表面において電子移動反応を起こし、このホー
ルがほぼバンドギャップ（3.0 eV）分のエネルギーだけ
電子を引き抜く力、すなわち酸化力をもち、表面に付着
した物質を酸化させる。したがって、環境を汚染してい
る臭気，有機物などを、より効率的に酸化・分解するよ
うに機能した。すなわち、この蛍光ランプにおいては、
光触媒活性および膜強度を有するだけでなく、発光管24
と保護膜28aとの屈折率差がほぼ等しく設定されている
ため、屈折率の差に起因する光干渉の発生や透過率の低
下も防止され、高い透過率（干渉色のない）を兼ね備え
た光触媒膜 28bを有する光源として機能することを確認
した。

【００９１】たとえば、臭気（アセトアルデヒド濃度13
00 ppm）を有する密閉型の雰囲気下で、前記照明装置を
点灯して、点灯時間とアセトアルデヒド濃度の変化を測
定したところ、 1時間後 300 ppm，24時間後 5 ppm程度
とすぐれた触媒機能を呈することが確認された。

【００９２】上記のように、光触媒膜 28bは、表面に付
着した物質を効率よく酸化・分解させることができた
め、たとえばメチルメルカプタン、硫化水素などの硫黄
化合物、アンモニアなどの含窒素化合物、アルデヒド類
などの分解が促され、臭気物質の分解による消臭作用も
容易に奏する。また、同じく強い酸化作用により、細菌
を含む雑菌の殺菌作用、汚れなどの浄化、たとえば煙草
のヤニを分解するなどの作用も容易に生じる。

【００９３】また、上記実施形態において、 SiO₂− T
iO₂系の混成保護膜 28aの代りに、SiO₂−Al₂O
₃（または ZrO₂）混成層あるいは TiO₂−Al₂O
₃（または ZrO₂）の混成層を下地層とした構成を採っ
た場合、また、 TiO₂− SiO₂系の混成光触媒膜 28bの
代りに、 TiO₂− SnO₂系混成膜あるいは TiO₂−Al₂
O ₃系混成膜とした場合もも同様の作用効果が認められ
る。

【００９４】なお、本発明はこの実施形態の構造に制約
されるものではない。たとえば、上記実施例では可視光
を発する蛍光体として３波長発光形蛍光体を用いたが、
本発明はこれに限らず、ハロリン酸カルシウム蛍光体
や、その他蛍光ランプに使用されている通常の蛍光体で
あってもよい。また、蛍光ランプは図12に斜視的に示す
ように、直管形蛍光ランプ、環形蛍光ランプ、Ｕ字型、
Ｗ字型に限らず、Ｈ字、鞍形などのような屈曲形蛍光ラ
ンプなどであってもよい。

【００９５】実施形態７図13は、紫外線を放出する光源、たとえば高圧水銀蒸気
放電灯に透光性カバーを組み合わせた照明器具の概略構
成を示す断面図である。図13において、36は電源側に一
端が接続する外部リード部37およびソケット部38などを
装着した器具本体である。また、39は前記器具本体36の
ソケット部38に装着された高圧ナトリウムランプ、40は
高圧ナトリウムランプ39に沿って配置内装された反射板
であり、この反射板40は前記器具本体36に取り付けられ
た支持枠41によって支持・固定されている。

【００９６】さらに、42は前記器具本体36と組み合わせ
られて透光性カバーを形成する紫外線透過性のグロー
ブ、たとえばソーダライムガラス製のグローブであり、
この外表面に光触媒系膜43が設けられている。ここで、
前記光触媒系膜43は、実施形態１の場合と同一組成の、
SiO₂粉末− TiO₂粉末系の懸濁液と、テトライソプロ
ピルチタネート系溶液とを、前記ソーダライムガラス製
グローブ42の側外表面に、実施形態１の場合と同様の条
件で順次塗布・乾燥、空気中での焼成などを施して、厚
さ 0.3μm 程度の膜厚に形成されている。

【００９７】このように構成された照明器具は、高圧ナ
トリウムランプ39の点灯で、高圧ナトリウムランプ39か
ら放出された紫外線が、ソーダライムガラス製グローブ
42を透過し、外表（外周）面に到達して前記光触媒系膜
43は、光触媒として活性な機能・作用を呈することが確
認された。すなわち、有機ガスとしてアセトアルテヒド
濃度（1300 ppm）の雰囲気下で、照明器具を点灯し、点
灯時間の経過に伴うアセトアルテヒド濃度の変化・低減
を測定したところ、すぐれた光触媒作用が認められた。
換言すると、光触媒活性，膜強度および高い透過率（干
渉色のない）を兼ね備えた光触媒作用を有する照明器具
として機能することを確認した。ここで、透光性カバー
が平板状であってもよい。

【００９８】なお、この実施形態においては、ソーダラ
イムガラス製グローブ42からのNa析出が低減され、光触
媒作用が向上することが確認された。

【００９９】また、図14に透視的に示すごとく、反射膜
44付きのレフランプのバルブ45の頂面に、前記手法に準
じて光触媒系膜（保護膜−光触媒膜）46を形成して、照
明器具に装着して点灯評価を行ったところ、光触媒活
性，膜強度および高い透過率を兼備した光触媒系膜を有
するレフランプとして機能することを確認した。なお、
図13において、47は E型口金、48はフィラメントをそれ
ぞれ示す。

【０１００】

【発明の効果】請求項１ないし請求項６の発明では、低
コストで、耐久性および光触媒活性が高くて、光学的な
特性も良好な光触媒体を提供できる。

【０１０１】請求項７ないし請求項10の発明によれば、
光触媒系膜の薄膜化および良好な透過性化を確保しなが
ら、一方では、光触媒膜の活性および硬度が高く、かつ
支持基体に対する密着力もしくは接着力も高くて、長期
間に亘って所要の光触媒作用を呈する清浄化用の光触媒
膜が提供される。

【０１０２】請求項11ないし請求項12の発明によれば、
耐久性のすぐれた光触媒膜を備え、点灯・使用雰囲気中
の有機成分などを、容易に分解除去する光触媒作用など
を呈するだけでなく、良好な光学的特性を有する高品質
な光源が提供される。

【０１０３】請求項13の発明によれば、一般照明用とし
て機能しながら、前記請求項１ないし12の発明で見られ
るような作用・効果を呈するので、その実用性がさらに
助長される。すなわち、照明器具に装着した光源が紫外
線放射源として有効に機能する一方、点灯・使用雰囲気
中の有機成分などを長期間に亘って安定的、かつ容易に
酸化・分解除去し得るので、殺菌もしくは減菌、臭気の
除去（脱臭）などが要望される居住空間、たとえば病院
用光源として有効な光源ないし照明器具の提供が可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガラス基体および保護膜の屈折率差と可視光域
における全透過率の関係例を示す特性図。

【図２】本発明に係る光触媒体の構成例と本発明外の光
触媒体との可視光域における透過率を比較して示す特性
図。

【図３】本発明に係る光触媒膜や保護膜を成す TiO₂−
SiO₂の混成比と屈折率との関係を示す特性図。

【図４】本発明の光触媒体の第１の実施形態を示す要部
断面図。

【図５】本発明の光触媒体の第２の実施形態を示す要部
断面図。

【図６】白熱電球に対す本発明の光触媒体の応用形態を
示す一部切り欠き断面図。

【図７】管型白熱電球に対す本発明の光触媒体の応用形
態を示す断面図。

【図８】本発明に係る光触媒体を応用した管型白熱電球
を装着した照明器具例を示す断面図。

【図９】本発明に係る光触媒体を応用した照明器具を用
いた複写機の要部構造例を示す断面図。

【図１０】(a)は本発明の蛍光ランプの一実施形態の構
造を示す一部切り欠き断面図、 (b)は一部拡大断面図。

【図１１】本発明に係る照明器具の他の実施形態の構造
を示す側面図。

【図１２】(a)， (b)， (c)は本発明の蛍光ランプの他
の変形形態の構造を示す斜視図。

【図１３】本発明に係る照明器具のさらに他の実施形態
の概略構造を示す断面図。

【図１４】本発明に係る白熱電球の他の実施形態の構造
を示す透視図。

【符号の説明】

１……基体２，２′，9b……光触媒膜３， 9a， 28a……保護膜４，10，24，45……透光性気密容器（発光管，ガラスバ
ルブ）９，14，28，43，46……光触媒系膜（保護膜−光触媒
膜） 33……照明器具本体 39……光源 41……反射板 42……透光性カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｋ 1/32 Ｈ０１Ｋ 1/32 Ｚ (72)発明者本田久司東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】膜形成面を有するガラス基体と；このガ
ラス基体とほぼ同等の屈折率を有する光触媒膜と；を具
備していることを特徴とする光触媒体。
【請求項２】膜形成面を有するガラス基体と；このガ
ラス基体の膜形成面に形成された TiO₂および SiO₂を
主体とした混成系から成る光触媒膜と；を具備している
ことを特徴とする光触媒体。
【請求項３】膜形成面を有するガラス基体と；このガ
ラス基体の膜形成面に形成された TiO₂と SiO₂， SnO
₂およびAl₂O₃のうちの少なくとも１種とを主体とし
た混成系から成る光触媒膜と；を具備していることを特
徴とする光触媒体。
【請求項４】光触媒膜はその屈折率が、ガラス基体の
屈折率とほぼ等しいことを特徴とする請求項２または請
求項３記載の光触媒体。
【請求項５】ガラス基体は、アルカリ金属成分を含む
ガラスであることを特徴とする請求項２ないし請求項４
いずれか一記載の光触媒体。
【請求項６】光触媒膜は、 TiO₂微粒子を含有してい
ることを特徴とする請求項２ないし請求項５いずれか一
記載の光触媒体。
【請求項７】膜形成面を有するガラス基体と；このガ
ラス基体とほぼ同等の屈折率を有し、かつ前記ガラス基
体の膜形成面に形成された保護膜と；この保護膜上に形
成された光触媒作用を有する金属酸化物を主体とした光
触媒膜と；を具備していることを特徴とする光触媒体。
【請求項８】膜形成面を有するガラス基体と；このガ
ラス基体の膜形面に形成された保護膜と；この保護膜上
に形成された光触媒作用を有する金属酸化物を主体とし
た光触媒膜と；を具備しており、前記保護膜の屈折率
は、ガラス基体の屈折率と光触媒膜の屈折率との中間で
あることを特徴とする光触媒体。
【請求項９】保護膜は、 TiO₂と SiO₂， SnO₂およ
びAl₂O ₃のうちの少なくとも１種とを主体とした混成
系からなることを特徴とする請求項７または請求項８記
載の光触媒体。
【請求項１０】ガラス基体は、アルカリ金属成分を含
むことを特徴とする請求項７ないし請求項９いずれか一
記載の光触媒体。
【請求項１１】ガラス基体は、発光源を内部に有する
ガラス容器であって、請求項１ないし請求項10いずれか
一記載の光触媒体を構成するようにガラス容器に光触媒
膜が形成されていることを特徴とする光源。
【請求項１２】ガラス容器は、放電媒体が封入され、
内壁面に蛍光体膜が形成された蛍光ランプであることを
特徴とする請求項11記載の光源。
【請求項１３】光源と；この光源を装着する透光性部
材を有する照明器具本体と；を具備しており、透光性部
材はガラスであって、請求項１ないし請求項10いずれか
一記載の光触媒体を構成するように透光性部材に光触媒
膜が形成されていることを特徴とする光源。