KR20070096948A - 자외선컷 재료, 자외선컷 필터, 관구 및 조명기구 - Google Patents
자외선컷 재료, 자외선컷 필터, 관구 및 조명기구 Download PDFInfo
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Abstract
자외선컷 재료는, 인듐을 도프한 산화아연 미립자(1)를 주성분으로 하고, 이 미립자가 우르차이트의 결정 구조를 가진 고용체로 이루어지며, X선 회석에 의한 (110)면의 회절각 2θ의 회절 피크 반값폭이 0.4∼0.1°의 범위내이다. 인듐이 도프된 산화아연 미립자(1)의 우르차이트 결정 구조를 X선 회석으로 특정되는 소정 범위내로 규정했으므로, 컷 파장의 온도 의존성이 높아지고, 특히 고온 상태에 있어서의 자외선 및 청색의 광흡수 특성을 개선한 자외선컷 재료 및 자외선컷 필터(F) 등을 제공할 수 있다. 또한, 이 자외선컷 필터는, 고압 방전 램프 등의 방전 램프에도 바람직하게 적응되어, 조명기구에도 적응할 수 있다.
Description
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 있어서의 광컷 필터의 개략 단면도.
도 2는 도 1의 자외선컷 필터의 투과율 분광 분포를 나타내는 그래프.
도 3은 본 발명의 자외선컷 재료의 X선 회절 패턴을 나타내는 그래프.
도 4는 도 3의 그래프의 (110)면의 X선 회절 패턴을 확대하여 나타내는 그래프.
도 5는 본 발명의 제2 실시형태인 방전 램프를 나타내는 개략 정면도.
도 6은 도 5의 방전 램프의 자외선컷 필터의 분광 투과율을 나타내는 그래프.
도 7은 도 5의 메탈할라이드 램프의 분광 방사 특성을 나타내는 그래프.
도 8은 도 7의 400∼500nm의 파장 범위를 확대한 그래프
도 9는 도 7에서 나타내는 곤충의 비시감도(比視感度)곡선으로부터 시뮬레이션으로 표시한 유충성(誘蟲性)을 나타내는 그래프.
도 10은 도 7에서 나타내는 *제지의 상대 손상도 곡선으로부터 시뮬레이션으로 표시한 손상 계수를 나타내는 그래프.
도 11은 도 5의 메탈할라이드램프의 x-y색도치를 나타내는 그래프.
도 12는 본 발명의 제3 실시형태의 조명기구를 나타내는 개략 단면도.
<도면의 간단한 설명>
11 : 외관 벌브
F : 자외선컷 필터
L2: HID 램프, 메탈할라이드램프
30 : 조명기구
40 : 발광관
본 발명은, 적어도 자외선을 컷하는 자외선컷 필터(ULTRAVIOLET CUT FILTER)를 형성하는 자외선컷 재료 또는 이 자외선컷 재료를 사용한 자외선컷 필터, 및 그들을 구비한 방전 램프 및 조명기구에 관한 것이다.
자외선을 차단(컷)하는 광 컷 필터를 마련하여 가시광을 방사하도록 한 조명용 광원 및 조명기구가 알려져 있다. 이들 광원 및 조명기구는, 자외선 저유충용(低誘蟲用) 또는 크린룸용 조명에 주로 이용되는 것이다.
종래의 저유충용의 램프 또는 조명기구로서, 투광성 재료의 표면에 산화 티탄(TiO2)이나 산화세슘(CeO2) 등의 자외선 흡수제를 첨가한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)나 아크릴(PMMA) 등의 수지제 필터를 부착한 구성이 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 1: 일본 특개평10-21714호 공보; 특허문헌2: 일본 특개2004-247156호 공보 참조).
종래의 이들 자외선컷 필터 부착 고압 방전 램프는, 고온이 되기 때문에, 투광성의 유리의 표면에 내구성 및 비용면에서 뛰어난 산화아연(ZnO) 미립자를 주성분으로 하는 자외선 흡수 피막을 벌브의 바깥표면에 형성한 자외선컷 필터 부착 램프가 알려져 있다
(예를 들면 특허문헌 3:일본 특개2001-143657호 공보 참조).
자외선과 적외선의 양자를 컷하는 막재료로서는, 예를 들면(ZnO)k·In2O3 (k=2∼20)의 육방정복합산화물이 제안되어 있다(특허문헌4: 일본 특개 2003-336034호 공보 참조).
또한, ⅢB족 금속 원소 또는 ⅣB족 금속 원소로 이루어지는 군중의 적어도 일종, 예를 들면 인듐 등을 습식 합성에 의해서 도프한 입자지름 100nm이하의 산화아연 미립자로 이루어지는 자외선컷 재료가 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 5:일본 특개2003-54947호 공보 참조). 이 자외선컷 재료를 코팅액에 분산하고, 이 코팅액을 기본체의 표면에 도포한 후, 열처리를 실시함으로써 자외선컷 필터가 형성된다.
특허문헌 1 및 2의 자외선컷 필터는, 파장 약 410nm 전후의 빛을 컷하는 것이 가능하지만, 수지제 필터이기 때문에 내열 온도는 약 100℃이하이며, 또한 내구성에도 문제가 있다.
또한, 특허문헌 3과 같은 자외선컷 필터는, 무기산화물인 산화아연(ZnO) 미립자를 주성분으로 하고 있으므로 내열성, 내구성이 뛰어나지만, 컷 파장은 약 380nm 이하이며, 보다 장파장측의 빛을 컷하는 것이 곤란하다.
또한, ZnO는 산·알칼리 양쪽 모두에 용이하게 용해하기 때문에, 가혹한 분위기 예를 들면 해안 근방의 염해, SOx, NOx 등이 많이 존재하고 또한 습도가 높은 상태 등에서는 피막이 변질하기 쉽고, 강도가 저하하여 박리 등이 발생한다고 하는 가능성도 있다.
또한, 특허 문헌 4와 같은 복합 산화물은, 1200℃이상의 고온에서 고상 합성하여 얻어진 합성 재료를 서브 미크론 이하, 예를 들면 200nm이하로 분쇄한 미분말 재료를 이용하여 제막하지 않으면 가시광 투과성이 높은 자외선컷 필터로 하는 것은 불가능하다. 이러한 합성 재료의 분쇄 가공은 번잡하기 때문에, 필터의 제조 비용이 비싸져 버린다.
또한, 특허 문헌 5의 자외선컷 재료는, 제조 공정이 비교적 용이한 기존 방법에 가깝기 때문에 제조 비용은 저감되지만, 자외선 및 청색의 광흡수 특성은 충분한 레벨이 아니고, 개선의 여지가 있었다.
본 발명은, 상기 문제점에 비추어 이루어진 것으로서, 그 목적은, 내구성, 내열성이 뛰어나고, 자외선 및 청색의 광흡수 특성을 용이하게 제어하는 것이 가능한 자외선컷 재료 및 자외선컷 필터 등을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 보다 장파장측의 빛을 컷하고 또한, 광색변화 등이 없이 자외선 및 일부 청색광을 필요로 하지 않는 생물 등의 손상 방지나 종이, 천 등의 열화 방지, 저유충용으로서 최적의 자외선컷 필터 부착 방전 램프 또는 조명기구를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해서 제공되는 자외선컷 재료는, 인듐을 도프한 산화아연 미립자를 주성분으로 하고, 이 미립자가 우르차이트의 결정 구조를 가진 고용체로 이루어지고, X선 회석(回析)에 의한 (110)면의 회절각 2θ의 회절 피크 반값폭이 0.4∼0.1°의 범위내인 것을 특징으로 한다.
산화아연(ZnO) 미립자에 인듐(In)을 도프하면 도전성 반도체 미립자가 되고어, 그 도전성의 부여에 의해서 본래 약 380nm이하였던 컷 파장이 장파장측으로 시프트하고, 예를 들면 단파장 흡수단측의 투과율 50%파장을 400∼430nm로 하는 것도 가능하게 된다.
인듐이 도프된 산화아연 미립자는, 그 결정 구조에 의해 상온에서의 컷 파장(광흡수 특성)이 결정된다. 그런데, 그 결정성이 높을수록 컷 파장의 온도 의존성이 높아지고, 파장 380nm 이하의 자외선컷율이 높아지도록 변화하는 것을 알 수 있다. 본 발명자가 이 온도 의존성을 고려하여 결정 구조를 검토한 바, X선 회석에 의한 (110)면의 회절각 2θ의 회절 피크 반값폭이 0.4∼0.1°의 범위가 되는 우르차이트의 결정 구조를 가진 상기 미립자가, 자외선 및 청색의 광흡수 특성상 유리하며, 자외선컷 재료로서 최적이라는 것이 판명되었다.
한편, 도프되는 인듐의 미립자 전체에 대한 농도는 질량비율로 2∼30질량%이다. 이 도프량이 2질량% 미만이면, 410nm의 전후의 빛을 거의 컷할 수 없게 되기 때문에 불가하다. 도프량이 30질량%를 넘어도 410nm의 전후의 빛을 컷하는 효과는 거의 변함없고, 오히려 380nm이하의 빛의 컷율이 저하하기 때문에, 바람직하지 않다. 도프량의 최적 범위는 10∼20질량%이다.
상기 자외선컷 재료에는, 산화 세륨 미립자가 혼합되어 있는 것이 바람직하다.
산화 세륨(CeO2)은 파장 350nm의 자외선의 흡수특성에 뛰어나며, 화학적으로 안정적이며, 또한 자외선의 흡수에 의해서 광촉매 등의 활성 반응을 발휘하지 않기 때문에, 자외선컷율을 높이면서 내구성이 손상되지 않는 첨가제로서 최적이다. 한편, 산화 세륨 미립자는, 인듐 도프 산화아연 미립자의 입자지름과 동등하거나 그 이하의 입자지름인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 산화 세륨 미립자의 첨가량은, 컷 파장에 맞추어 적절히 조정하면 좋다.
또한, 본 발명의 자외선컷 필터는, 투광성 기체 표면에 상기 자외선컷 재료를 이용하여 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
기체는 가시광을 투과하는 광학 특성을 구비한 것이고, 재질로서는 유리, 수지 등을 들 수 있다.
자외선컷 필터는, 소정의 자외선컷 기능을 구비하고 있으면, 그 구성은 특별히 제약되지 않지만, 소망의 빛을 컷하면서 컷하는 파장 이외의 빛을 양호하게 투과시키기 때문에, 그 막두께는 0.5∼5.0㎛의 범위내로 하는 것이 바람직하다.
또한, 자외선컷 필터는, 180℃이상의 온도가 되는 조건으로 사용되고, 또한 단파장 흡수단측의 투과율 50% 파장이 400nm이상이 되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 자외선컷 재료는, 필터 자체가 고온이 되었을 때에 자외선컷율이 높아지도록 변화하는 온도 의존성을 가지고 있으며, 180℃이상의 온도가 되었을 때에도 그 효과를 발휘하는 것이다. 따라서, 자외선컷 필터 자체가 180℃이상의 온도가 되는 조건으로 사용되는 경우에 적합하다.
「단파장측 흡수 피크의 투과율」은, 필터가 형성되는 기체의 투과율을 고려하지 않는 필터만의 투과율로서, 가시광의 단파장측의 영역인 파장 400∼650nm의 범위내의 소정의 파장이 단파장측에 가까워짐에 따라서 투과율이 감소하도록 변화하고 있을 때의 투과율을 의미한다. 단파장 흡수단측의 투과율 50%파장이 400nm이상이면, 자외선 및 청색광을 유효하게 컷하고 있게 되어, 특히 곤충들이 날아오는 것을 억제하는 효과를 발휘할 수도 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해서 제공되는 방전 램프는, 발광 수단을 내포하는 투광성 벌브와, 상기 자외선컷 재료에 의해서 상기 벌브 표면에 형성된 자외선컷 필터를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
여기서 말하는 방전 램프란, 백열전구, 할로겐 전구 또는 HID 램프나 형광 램프 등의 방전 램프[관구(管球)]를 의미한다. 발광수단이란, 백열전구 및 할로겐 전구의 경우에는 필라멘트를 가리키며, 방전 램프의 경우에는 방전 공간(형광체층을 포함한다)을 가리킨다.
그리고 또한, 본 발명의 조명기구는, 기구 본체와, 이 기구 본체에 배설된 광원(방전 램프)과, 이 광원을 덮도록 상기 기구 본체에 배설된 투광성 커버와, 상기 자외선컷 재료에 의해서 상기 커버 표면에 형성된 자외선컷 필터를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
조명기구는, 천정 직부착 기구, 다운 라이트나 투광기 등을 포함하고, 커버에는 판형상의 커버 외에, 글로브를 포함하는 것이다.
상기의 특징을 가진 본 발명에 의하면, 인듐이 도프된 산화아연 미립자의 우르차이트 결정 구조를 X선 회석으로 특정되는 소정 범위내로 규정하였으므로, 컷 파장의 온도 의존성이 높아지고, 특히 고온 상태에 있어서의 자외선 광흡수 특성을 개선한 자외선컷 재료 및 자외선컷 필터 등을 제공할 수 있다.
그리고 또한, 본 발명의 상술의 목적을 달성하기 위한 다른 실시예에 의한 방전 램프는, 고압 방전 램프로서, 투광성 유리기재 표면에 인듐(In)이 도프된 산화아연(ZnO) 미립자를 주체로 하는 자외선컷 재료를 도포하여 자외선컷 피막이 형성되어 있으며, 투광성 유리기재를 포함한 파장 390nm의 컷율이 90%이상, 단파장 흡수단측의 투과율 50%파장이 405∼425nm이고, 또한 파장 500nm이상의 전체 가시광 투과율이 85%이상인 자외선컷 필터와, 이 자외선컷 필터에 주위가 덮인 발광관을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
산화아연(ZnO) 미립자에 인듐(In)을 도프하면 도전성 반도체 미립자가 되어, 그 도전성의 부여에 의해서 본래 약 380nm이하인 컷 파장이 장파장측으로 시프트 한다.
컷 파장을 장파장측으로 대폭 시프트시키면, 자외선에 의한 손상 생물 등의 손상 방지나 종이, 천 등의 열화 방지, 저유충용 등에 관해서는 개선되지만, 청색광의 일부가 컷됨으로써 광색변화, 투과율 저하 등이 발생한다.
이 도프 금속의 농도를 조정하는 것에 의해서 컷 파장을 조정하는 것이 가능하다. 인듐의 아연에 대한 도프량은 질량비율로 2.5∼7.5%이다.
자외선컷 필터에는 인듐(In)이 도프된 산화아연(ZnO) 미립자가 90질량%이상 함유되어 있으며, 이 자외선컷 필터중의 카본 잔류량을 0.5질량%이하로 하는 것이 바람직하다. 이러한 자외선컷 필터는, 막 내열온도를 400℃ 이상으로 하는 것이 가능하다.
또한, 자외선컷 필터의 막두께를 0.5∼2.0㎛, 인듐(In)이 도프된 산화아연(ZnO) 미립자의 평균 입자지름을 100∼200nm로 하는 것에 의해서 자외선컷 필터의 평균 가시 투과율을 90%이상으로 하는 것이 바람직하다.
이 인듐이 도프된 ZnO 미립자에 대신하여 단사정구조 monoclinic(α형)의 산화 비스무스 미립자를 자외선컷 재료에 이용하여도 좋다. 산화 비스무스는 광전 변환 기능을 가지는 금속 산화물로서, 자외선을 컷하는 재료인 것은 알려져 있지만, 파장 380nm이상의 빛을 유효하게 컷하는 재료로서는 이용되지 않았었다. 본 발명자가 검토한 바, 단사정구조 monoclinic(α형)의 산화 비스무스 미립자의 입자지름 및 막두께를 최적화함으로써 컷 파장을 파장 380nm이상의 장파장측으로 시프트시키는 것이 가능하다고 하는 것이 판명되었다. 즉, 소정 범위내의 평균 입자지름의 단사정구조 monoclinic(α형) 산화 비스무스 미립자를 주성분으로 하는 피막의 막두께를 조정하는 것에 의해서 파장 약 410nm 전후의 빛을 양호하게 컷하는 것이 가능하다.
고압 방전 램프는, 메탈할라이드램프, 고압 나트륨 램프, 수은 램프 등의 금속 증기 방전 램프를 의미한다. 고압 방전 램프의 발광관을 덮는 자외선컷 필터는, 발광관을 바깥쪽으로부터 기밀로 밀봉하는 외관 벌브를 투광성 유리기재로서 설치해도 좋고, 이 외관 벌브와 발광관의 사이에 배설되는 슈라우드로 불리는 비산 방지용의 원통체를 투광성 유리기재로서 설치한 것이어도 좋다.
고압 방전 램프의 발광관을 덮는 자외선컷 필터의 광학 특성은, 파장 390nm의 컷율이 90%이상, 단파장 흡수단측의 투과율 50% 파장이 405∼425nm이고, 또한 파장 500nm 이상의 전체 가시광 투과율이 85% 이상이다. 이 때문에, 자외선에 의한 손상 생물 등의 손상 방지나 종이, 천 등의 열화 방지, 저유충용 등이 양호하고 광색변화가 없는 양호한 자외선컷 필터 부착 고압 방전 램프 또는 이 램프를 장착한 조명기구를 얻을 수 있다.
「단파장 흡수단측의 투과율 50% 파장」은, 자외선컷 피막이 형성된 투광성 유리기재를 포함한 자외선컷 필터의 투과율중에서, 자외선측의 가시광 대역에서 투과율이 감소하는 파장 영역에서 투과율이 50%가 되고 있는 파장을 나타낸다.
또한, 상기 미립자의 최외표면상에 산화 규소(SiO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화지르코늄(ZrO2) 또는 산화이트륨(Y2O3)중의 적어도 일종을 주성분으로 하는 층이 형성되어 있어도 좋다. 산화 규소(SiO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화지르코늄(ZrO2) 또는 산화이트륨(Y2O3)은, 화학적 안정성이 뛰어난 재료이며, 또한 피막 형성도 비교적 용이해서, 상기 미립자의 가장 바깥표면에 층형상으로 형성하는 것에 의해서 자외선컷의 성능을 크게 손상시키지 않고 내구성을 더 개선할 수 있다. 이 층의 두께는, 1.0∼30nm, 바람직하게는 3.0∼10nm의 범위로 하는 것이 바람직하다. 층의 두께가 1.0nm 미만이면 내구성의 개선 효과를 충분히 얻을 수 없고, 30nm를 넘으면 자외선의 컷 효과가 손상되므로 바람직하지 않다.
자외선컷 피막은, 소정의 램프 특성을 구비하고 있으면, 그 구성은 특히 제약되지 않지만, 소망의 빛을 컷하면서 컷하는 파장 이외의 빛을 양호하게 투과시키기 때문에, 그 막두께는 1.0∼5.0㎛의 범위내로 하는 것이 바람직하다.
상기의 자외선컷 필터에 있어서, 투광성 기재 표면과 자외선컷 피막과의 사이 또는 자외선컷 피막상에 산화아연(ZnO) 및 산화세륨(CeO2)의 적어도 일종의 미립자를 도포하여 형성된 제2 피막이 적층되어 있는 것을 특징으로 해도 좋다.
제2 피막을 적층함으로써, 파장 380nm이하의 UV-A 및 UV-B영역에 있어서의 자외선컷을 개선한 필터 부착 고압 방전 램프 또는 기구를 얻을 수 있다.
또한, 상기의 자외선컷 필터에 있어서, 자외선컷 피막에 산화아연(ZnO) 및 산화 세륨(CeO2)의 적어도 일종의 미립자를 첨가할 수도 있다.
파장 380nm이하의 UV-A 및 UV-B 영역에 있어서의 자외선컷을 개선한 필터 부착 고압 방전 램프 또는 기구를 얻을 수 있다.
자외선컷 피막에 산화아연 미립자 또는 산화 세륨 미립자중의 적어도 하나를 첨가함으로써, 자외선컷 피막의 UV-A 및 UV-B 영역에 있어서의 자외선컷 특성이 향 상하고, 또한 가시광 투과량의 저하를 극력 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 조명기구는, 기구 본체와 이 기구 본체에 배설된 상기의 특징을 가진 고압 방전 램프를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 조명기구는, 기구 본체와, 이 기구 본체에 배설된 광원과, 이 광원을 덮도록 상기 기구 본체에 배설된 투광성 유리 커버와, 이 투광성 유리 커버를 투광성 유리기재로서 그 투광성 유리기재 표면에 인듐(In)이 도프된 산화아연(ZnO) 미립자 주체로 하는 자외선컷 재료를 도포하여 자외선컷 피막이 형성되어 있으며, 투광성 유리기재를 포함한 파장 390nm의 컷율이 90%이상, 단파장 흡수단측의 투과율 50% 파장이 405∼425nm이고, 또한 파장 500nm이상의 전체 가시광 투과율이 85%이상인 자외선컷 필터를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
조명기구는, 천정 직부착 기구, 다운 라이트나 투광기 등을 포함하고, 커버에는 판형상의 커버 외에, 글로브를 포함하는 것이다.
상기 자외선컷 필터 부착의 고압 방전 램프 또는 상기 자외선컷 필터 부착의 투광성 커버를 구비한 조명기구는, 그 필터의 광학 특성에 의해 광출력이 극단적으로 저하하는 경우가 없고, 광원의 발광색이나 색온도 변화를 줄일 수 있다.
본 발명의 자외선컷 필터 부착 고압 방전 램프 또는 조명기구는, 자외선 투광성 유리 표면에 인듐(In)이 도프된 산화아연(ZnO) 미립자 주체로 하는 자외선컷 재료를 도포하여 자외선컷 피막이 형성되어 있으며, 이 자외선컷 피막 부착 투광성 기재는 파장 390nm의 컷율이 90%이상, 단파장 흡수단측의 투과율 50% 파장이 405∼ 425nm이고, 또한 파장 500nm이상의 전체 가시광 투과율이 85%이상이므로, 광색변화 등이 없고 자외선 및 일부 청색광을 필요로 하지 않는 생물 등의 손상 방지나 종이·천 등의 열화 방지, 저유충용으로서 최적이다.
이하에 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태를 나타내고, 자외선컷 재료를 사용하여 형성된 자외선컷 필터의 개략 단면도이다.
자외선컷 필터(F)는 경질 유리제의 투광성 기체(M) 및 이 기체(M)의 표면상에 자외선컷 재료인 In 도프 산화아연(ZnO) 미립자(1) 및 산화 세륨(CeO2) 미립자(2)를 분산하여 제막된 필터 피막에 의해 구성되어 있다. 이 필터 피막은 막두께 1.0∼5.0㎛이며, 산화아연 미립자(1) 및 산화 세륨 미립자(2)가 약 50:50의 mol비로 분산되어 있다.
산화아연 미립자(1)는 우르차이트의 결정 구조를 가지고 있으며, 인듐(In)이 10질량% 도프된 고용체로 이루어진다. 산화아연 미립자(1)의 평균 입자지름은 50∼150nm이고, 산화세륨 미립자(2)의 평균 입자지름은 약 20nm이다. 이들 미립자(1,2)는, 소정의 무기 또는 유기의 바인더 용액에 소정량 분산되고, 이 분산액을 도포함으로써 제막되고 있으며, 상기 바인더 성분(3)에 의해서 결착되어 있다. 본 실시형태에서는, 무기 바인더로서 산화 지르코늄(Zr) 화합물을 분산액에 20∼40질량% 첨가하여 기체(M)의 표면상에 도포 형성하고 있다.
도 2는, 상기 제조 방법으로 제작된 도 1의 자외선컷 필터의 투과율 분광 분포를 나타내는 그래프이다. 이 그래프로 나타내는 투과율은, 기체의 투과율을 제외한 값으로 나타내고 있기 때문에, 실질적으로 자외선컷 필터의 투과율 분광 분포를 나타내고 있다. 이 분광 분포에 의하면, 파장 390nm까지의 빛(자외선)은 거의 100% 컷하고, 405nm의 투과율은 30% 이하가 되고 있다. 단파장 흡수단측의 투과율 50% 파장은 파장 약 435nm이다. 한편, 파장 480∼780nm의 평균 투과율은 90%이상이다.
도 2에서 나타내는 투과율 분광 분포로부터도 이해할 수 있듯이, 본 실시형태의 자외선컷 필터는 가시광의 단파장측의 빛을 효과적으로 차단(컷)하는 기능을 가지고 있다.
다음에, 자외선컷 재료의 제조 방법에 대하여 설명한다. 먼저, 산화아연 미립자(1)는, 질산아연(Zn(NO3)2)과 질산인듐(In(NO3)3)을 알코올계 용매에 소정량 첨가하고, 미량의 암모니아 존재하에서 약 2시간 100℃의 온도로 반응시킨 후, 이 용액을 내열 내압성의 용기내에 밀봉하여 150℃∼250℃의 온도로 가열한다. 이 가열 처리에 의해서, 인듐이 도프된 우르차이트 결정 구조를 가진 산화아연 미립자(1)의 고용체를 얻을 수 있다. 한편, 산화 세륨 미립자는 일반적으로 자외량컷 재료로서 시판되고 있는 것을 사용하는 것이 가능하다.
이렇게 해서 얻어진 자외선컷 재료를 측정한 바, 자외선 및 청색의 광흡수 특성의 개선 효과가 높은 것을 알 수 있었다. 특히, 상기 산화아연 미립자(1)는, 결정성이 높을수록 컷 파장의 온도 의존성이 높아져, 파장 380nm이하의 자외선컷율이 높아지도록 변화하는 것을 알 수 있었다. 이 결정성과의 상관을 검증하기 위해서, 상기 산화아연 미립자(1)의 결정 구조를 X선 회석으로 조사한 바, (110)면의 회절각 2θ의 회절 피크 반값폭이 0.4∼0.1°의 범위내이면, 특히 고온 상태에 있어서의 자외선컷 재료로서 최적이라는 것이 판명되었다.
도 3은, 상기 산화아연 미립자(1)의 X선 회절 패턴을 나타내는 그래프, 도 4는 도 3의 그래프의 (110)면의 X선 회절 패턴을 확대하여 나타내는 그래프이다. X선 회절 패턴의 측정은, X선으로서 CuKα선(λ=0.15418nm)를 이용하여 입사 X선에 대해서 시료를 θ회전시키는 동시에, 비례 계수관으로 이루어지는 검출부를 2θ 회전시키는 고니오미터에 의해서 회절 각도(2θ)마다의 X선 강도(CPS)를 측정하였다. 이 측정 결과의 일례를 도 3에 나타낸다. 도 3의 「1」 및 「2」는, 각각 다른 자외선컷 재료의 산화아연 미립자의 X선 회절 패턴을 나타내고, 최하단의 「ZnO」는 일반적인 산화아연 결정의 X선 회절 패턴을 나타낸다. 도 3으로부터 알 수 있듯이, 산화아연 미립자(1)의 기본 구조는 우르차이트 결정 구조의 ZnO이다. 상세하게 검토한 결과, 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 산화아연 미립자(1)의 (110)면의 회절 피크의 2θ는 모두 56.6°이며 이 반값폭이 0.4∼0.1°의 범위내이면, 특히 고온 상태에 있어서의 한 자외선컷 재료로서 최적이라는 것이 판명되었다. 한편 (110)면의 회절 피크의 2θ는 거의 어긋나지 않지만, ±1° 정도의 차이이면 본 실시형태의 상기 산화아연 미립자(1)의 자외선컷 재료의 특성으로 손색이 없는 것이 확인되었다.
특히 (110)면의 회절 피크의 강도를 A로 하고, 2θ가 약 34.5°의 (002)면의 회절 피크 강도를 B로 했을 때, A/B>1.0(A>B)의 범위내의 결정 상태를 나타내는 산화아연 미립자를 사용한 자외선컷 재료가 자외선 및 청색의 광흡수 특성상 유리하고, 고온 상태에 있어서의 한 자외선컷 재료로서 최적이라는 것이 판명되었다.
(002)면은 c축 방향이고, (110)면은 ab축방향으로 유래하기 때문에, 그들 강도비는 배향성 정도를 나타내고, 그 강도비 A/B가 1.0보다 큰 것은, c축 방향의 배향성이 작아지는 것을 의미한다. 이것은, In가 ZnO 결정내에 적절하게 도프되고 있기 때문에, 자외량 및 청색의 광흡수 특성이 향상한 것이라고 생각된다.
도 5는, 본 발명의 제2 실시형태인 관구(방전 램프)를 나타내는 개략 정면도이다. L2는 HID 램프이고, 이 HID 램프(L2)에는 발광관(40)을 보호하는 외관 벌브(11)가 설치되어 있다. 외관 벌브(11)에는 발광관(40)과 도통하는 급전수단으로서의 E형 구금(3)이 부착되어 있다.
이 외관 벌브(11)의 바깥 표면에는, 제1 실시형태의 자외선컷 필터(F)가 형성되어 있다. HID 램프(L2)의 발광관(40)이 점등하면, 외관 벌브(11)의 바깥 표면에 형성된 자외선컷 필터(F)는 180℃이상의 고온이 되지만, 자외선컷 재료의 온도 의존성에 의해서 자외선컷 효과가 개선된다. 따라서, 자외선컷 필터(F)에 의해, HID램프(L2)의 발광관(40)으로부터 방사되는 빛 중 자외선 및 파장 400∼430nm의 빛이 흡수되어 효과적으로 컷된다.
한편, 자외선컷 필터(F)가 형성되는 것은, HID 램프(L2) 이외에 형광 램프의 벌브, 내면 또는 벌브 바깥면이어도 좋다. 형광 램프의 벌브 내면에 형성하는 경 우에는, 형광체막이 형성되기 전의 유리 벌브 내면에 자외선컷 필터(F)를 상기 방법으로 형성하고, 그 후 형광체막을 형성하면 좋다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의하면 상기의 HID 램프(L2)를 구비한 조명기구를 제공한다. 이 조명기구의 외관은 나중에 설명하는 도 12에 개략적으로 나타나고, 조명기구 본체와 광원으로서의 상기의 방전 램프와 소켓을 구비하고, 개구부에는 상기의 자외선컷 필터(F)로서의 투광커버를 구비하고 있다.
상기 방전 램프로서의 다른 실시형태로서의 방전 램프로서 고압 방전 램프를 들 수 있다. 한편, 이 고압 방전 램프로서의 개략 외관은 도 5에 나타내는 관구(방전 램프)와 동일하므로 그것을 이용하여 설명한다.
이 실시예에의 L2는 고압 방전 램프로서의 250W급의 메탈할라이드램프이고, 이 메탈할라이드램프(L2)에는 발광관(40)의 주위에 발광관(40)을 보호하는 투명한 외관 벌브(11)가 설치되어 있다. 외관 벌브(11)에는 발광관(40)과 도통하는 급전수단으로서의 E형 구금(3)이 부착되어 있다.
이 외관 벌브(11)의 바깥 표면에는, 자외선컷 필터(F)가 형성되어 있다. 자외선컷 필터(F)는, 파장 390nm의 컷율이 90%이상이고, 단파장 흡수단측의 투과율 50% 파장이 405∼425nm이며, 또한 파장 500nm이상의 전체 가시광 투과율이 85% 이상이다. 이 자외선컷 필터(F)에 의해, 발광관(40)으로부터 방사되는 빛 중 자외선 및 파장 400∼425nm의 빛이 효과적으로 컷된다. 이에 따라, 메탈할라이드램프(L2)의 외관 벌브(11)에서는, 거의 가시광만이 방사된다.
이 실시형태의 메탈할라이드램프(L2)에 의하면, 광색변화 등이 거의 없고, 자외선 및 일부 청색광을 필요로 하지 않는 생물 등의 손상 방지나 종이, 천 등의 열화 방지, 저유충용으로서 최적인 자외선컷 필터 부착의 고압 방전 램프를 제공할 수 있다.
자외선컷 필터(F)를 구성하는 자외선컷 재료는, 인듐이 도프된 산화아연(ZnO) 미립자를 주체로 하는 것이다. 이 인듐이 도프된 산화아연(ZnO) 미립자는, 대략 둥근 형상으로서 입자지름 10∼200nm, 바람직하게는 100∼200nm의 범위이며, 예를 들면 약 150nm의 미립자이다.
다음에, 이 실시예에서 이용되고 있는 자외선컷 필터(F)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 우선, 자외선컷 재료로서의 In도프 ZnO 입자를, 예를 들면 수용액중의 초산아연과 염화인듐을 가수분해한 후 건조하고, 열처리하여 제조한다. 이 자외선컷 재료의 인듐 도프량은, Zn에 대해서 2.5∼7.5질량%이다. 이 자외선컷 재료로서의 In도프 ZnO 입자를 에탄올+물의 용매에 분산시켜, 실리카 바인더 등을 첨가하여 10∼20질량%의 범위내의 원하는 농도의 분산액을 조정한다. 이 분산액을 외관 벌브(11)의 바깥 표면에 도포하고, 자외선컷 재료 도막을 0.5∼2.0㎛의 범위, 예를 들면 약 1.0㎛로 형성한다. 이 도막을 300∼700℃의 대기중 분위기로 소정 시간 열처리하고, 자외선컷 피막(3)이 형성된다.
자외선컷 필터(F)는, 자외선컷 피막(3)의 주된 자외선컷 재료인 In도프 ZnO 입자의 광학 특성 및 막두께를 적절히 조정하는 것에 의해서, 파장 390nm의 컷율이 90%이상, 단파장 흡수단측의 투과율 50% 파장이 405∼425nm이고, 또한 파장 500nm이상의 전체 가시광 투과율이 85% 이상이 되는 특성을 얻을 수 있다. 이에 따라, 광색변화 등이 없이 자외선 및 일부 청색광을 필요로 하지 않는 생물 등의 손상 방지나 종이, 천 등의 열화 방지, 저유충용으로서 최적인 자외선컷 필터 부착의 메탈할라이드램프를 제공할 수 있다.
한편, 자외선컷 필터(F)는, 메탈할라이드램프(L)의 외관 벌브(11)의 바깥 표면에 도포하는 것에 한정하지 않고, 외관 벌브(11)의 내외면 어느쪽이든 한쪽 면에 형성하면 좋다. 또한, 자외선컷 필터(F)의 바람직한 광학 특성은, 50% 컷 파장이 약 400∼425nm이고, 또한 500nm이상의 전체 투과율이 85%이상이다. 50% 컷 파장이 파장 400nm보다 단파장측이면, ZnO 미립자를 이용한 종래의 자외선컷 필터와 거의 동일한 정도의 효과 밖에 얻지 못하고, 저유충 효과는 바람직하지 않다. 50% 컷 파장이 파장 425nm보다 장파장측이 되면, 필터의 투과광이 황색미를 띠기 위해 피조명물을 자연스러운 색으로 조명할 수 없게 되므로 바람직하지 않다.
또한, 자외선컷 필터(F)의 90질량%이상이 In도프 ZnO 미립자이고, 필터중의 카본 잔류량을 0.5질량%이하로 함으로써, 필터의 내열 온도를 400℃ 이상으로 할 수 있으므로, 점등중 고온이 되는 고압 방전 램프에 자외선컷 필터(F)를 도포 형성함에 있어 최적의 내열 특성을 얻을 수 있다. 카본 잔류량이 0.5질량%를 넘고 있으면, 램프를 계속 점등해 나가는 것에 의해 투과율이 저하하기 쉬워진다.
또한, 자외선컷 필터(F)의 막두께를 0.5∼2.0㎛, In도프 ZnO 미립자의 평균 입자지름을 100∼200nm로 하는 것에 의해서, 더 높은 투과율과 유충성을 저감하는 효과가 높은 램프 또는 조명기구를 얻을 수 있다.
이 In도프 ZnO 미립자에 대신하여 단사정구조 monoclinic(α형)의 산화 비스 무스 미립자를 자외선컷 재료에 이용할 경우에는, 다음과 같은 방법으로 제막하면 좋다. 먼저, 염화 비스무스 수용액을 가수분해한 후, 건조, 열처리를 실시하여 평균 입자지름 10∼100nm, 예를 들면 약 50nm의 단사정구조 monoclinic(α형) Bi2O3 미립자(1)를 조립한다. 얻어진 미립자를 에탄올 및 물로 이루어지는 용매에 분산시켜, 실리카(SiO2) 등의 무기 바인더 성분을 적량 첨가하고, 미립자의 농도가 10∼20질량%의 코팅액을 조정한다. 이 코팅액을 외관 벌브(11)의 표면에 플로우 코트 등으로 도포하고, 소정 시간 가열 처리함으로써 기재 1의 표면에는 두께 약 1.0㎛의 자외선컷 피막(3)이 형성된다. 산화 비스무스(Bi2O3)는, 화학적 안정성이 뛰어난 재료이며, 또한 피막 형성도 비교적 용이해서, 내구성이 뛰어난 자외선컷 피막을 비교적 용이하게 형성할 수 있다.
도 6은, 상기의 실시형태의 자외선컷 필터(F)의 분광 투과율을 나타내는 그래프이다. 도 6의 그래프에 있어서, (A) 및 (B)는 자외선컷 재료에 In도프 ZnO 입자를 이용한 자외선컷 필터를 나타내고, (C)는 상기 특허 문헌 1에 기재되어 있는 ZnO를 자외선컷 재료에 이용한 종래의 자외선컷 필터를 나타내고 있다. 한편 (A)는 자외선컷 재료로서의 In도프 ZnO 입자의 In/Zn(몰비)가 약 5.0, (B)는 동 약 3.5인 재료를 나타내고 있다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 각 자외선컷 필터의 단파장 흡수단측의 투과율 50% 파장은, (A)가 약 418∼420nm, (B)가 약 415nm, (C)가 약 385nm였다. 또한, 파장 450nm이상의 가시광의 투과율은(A)보다(B)의 자외선컷 필터가 높아지고 있다. 이로부터, (B)의 자외선컷 필터를 이용한 메탈할라이드램프로 하는 것에 의해서, 자외선컷이 양호하고, 또한 광속 저하, 광색이나 색온도 변화가 없는 양호한 금속 증기 방전등을 제공할 수 있다.
도 7은, 제1 실시형태의 메탈할라이드램프의 분광 방사 특성을 나타내는 그래프, 도 8은 도 7의 400∼500nm의 파장 범위를 확대한 그래프이다. 도 7 및 도 8의 그래프에 있어서, (A)는 굵은 파선, (B)는 가는 선, (c)는 일점 파선으로 각각 나타내고 있다. (D)로 나타내는 굵은 선은 외관 벌브(11)에 자외선컷 필터를 마련하지 않았을 때의 분광 방사 특성을 나타내고 있으며, 파장 450nm이상에서는 (A)∼(D)의 방사 특성에는 거의 차이를 볼 수 없기 때문에, 굵은 선(D)만을 기재하고 있다. 또한, 파장 380nm 이하에서는, (A)∼(C)의 방사 특성에는 거의 차이가 없었다.
한편, 도 7 및 도 8의 (E)로 나타내는 점선은, 곤충의 비시감도곡선을 나타내고, (F)에서 나타내는 실선은 제지(製紙)의 상대 손상도 곡선 D(λ)를 나타내고 있다.
도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, (A) 및 (B)의 자외선컷 필터 부착의 메탈할라이드램프는, 파장 405∼425nm의 영역의 청색광을 유효하게 컷하고 있는 것을 알 수 있다. 이에 대해, (C)의 자외선컷 필터 부착의 메탈할라이드램프는, 파장 405nm미만의 자외선을 컷하고 있는 것을 알 수 있지만, 405nm이상의 빛은 거의 컷하고 있지 않기 때문에, (D)의 분광 방사 특성과 거의 다르지 않은 것이다.
한편, (A) 및 (B)의 자외선컷 필터 부착의 메탈할라이드램프는, 파장 405∼ 425nm의 영역의 청색광을 유효하게 컷하고 있으므로, 자외선컷 필터가 없는 (D)의 분광 방사 특성에 비해 전광속이 약간 저하하지만, 실용상 5% 정도 저하해도 일반 조명 용도로서는 문제없이 이용이 가능하다.
도 9는, 도 7의 (E)에서 나타내는 곤충의 비시감도곡선으로부터 시뮬레이션으로 표시한 단파장 흡수단측의 투과율 50% 파장마다의 유충성을 나타내는 그래프이다. (A) 및 (B)의 자외선컷 필터 부착의 메탈할라이드램프는, 유충성의 팩터(임의치)가 0.3 이하로 낮은데 비해서, (C)로 나타내는 종래의 자외선컷 필터 부착의 메탈할라이드램프의 경우에는, 유충성의 팩터가 0.5를 넘어 버리고 있으므로 바람직하지 않다.
도 10은, 도 7의 (F)로 나타내는 제지의 상대 손상도 곡선 D(λ)로부터 시뮬레이션으로 표시한 단파장 흡수단측의 투과율 50% 파장마다의 손상 계수를 나타내는 그래프이다. (A) 및 (B)의 자외선컷 필터 부착의 메탈할라이드램프는, 손상 계수가 0.25 이하로 낮고, 제지 공장 등에서 사용해도 종이편의 손상이 문제가 되지 않는데 비해서, (C)로 나타내는 종래의 자외선컷 필터 부착의 메탈할라이드램프의 경우에는, 손상 계수가 0.4를 넘어 버리고 있으므로, 제지 공장 등에서 사용하는 조명용 광원으로서는 바람직하지 않다.
도 11은, (A) 내지 (C)의 자외선컷 필터 부착의 메탈할라이드램프의 x-y색도치를 나타내는 그래프이다. 단파장 흡수단측의 투과율 50% 파장이 (C)→(B)→(A)로 커짐에 따라 x-y색도치도 상승하고 있는 것을 알 수 있지만, 일반 조명용의 연색성에는 영향이 없는 수준이다.
자외선컷 피막은, 상기의 실시형태에서 설명한 바와 같이 자외선컷 재료로서의 In도프 ZnO 입자를 에탄올+물의 용매에 분산시켜 소정 농도의 분산액을 조정한 후, 5∼50질량%의 범위내에서 대략 동일입자지름의 산화아연 미립자를 소정량 첨가하고, 그 후 투광성 기재의 표면에 플로우 코트 등으로 도포하고, 300∼500℃의 대기중 분위기에서 소정 시간 열처리하여 제막해도 좋다. 산화아연 미립자를 소정량 첨가하는 것에 의해서, 자외선컷 필터(F)의 UV-A 및 UV-B영역에 있어서의 자외선컷 특성이 향상하고, 또한 가시광 투과량의 저하를 극력 억제하는 것이 가능해진다. 한편, 산화아연 미립자를 첨가하는 대신에, 또는 이것에 추가하여 산화 세륨 미립자를 첨가해도 좋다.
앞의 실시형태에서는, 외관 벌브(11)의 표면에 자외선컷 피막을 형성하여 자외선 필터(F)를 구성했지만, 이 외관 벌브(11)의 표면과 자외선컷 피막과의 사이에 산화아연 미립자 및 산화 세륨 미립자로 이루어지는 제2 피막을 적층해도 좋다. 제2 피막은, 입자지름 약 50nm의 산화아연 미립자 및 산화 세륨 미립자를 동등 비율로 20질량% 분산된 에탄올 분산액을 조정하고, 이 분산액을 외관 벌브의 바깥 표면에 플로우 코트 등으로 도포하여 형성한다. 그 후, 이 실시형태에서 조정한 자외선컷 재료로서의 In도프 ZnO 입자가 분산된 분산액을 제2 피막(3a)의 표면에 플로우 코트 등으로 도포하여 자외선컷 피막의 도막을 형성한다. 그리고, 적층된 양 피막을 300∼500℃의 대기중 분위기에서 동시에 열처리하여 제막할 수 있다. 이 적층 피막을 가진 자외선컷 필터는, 자외선컷 피막의 UV-A 및 UV-B영역에 있어서의 자외선컷 특성이 향상하고, 또한 가시광선 투과량의 저하를 극력 억제할 수 있다. 한편, 이 제2 피막은 자외선컷 피막의 바깥측 표면에 형성해도 좋다.
도 12는, 본 발명의 또 다른 실시형태의 조명기구를 나타내는 개략 단면도이다. 본 실시형태에서는, 상기 자외선컷 필터(F)를 앞면 커버 유리(투광커버)(33)로서 이용한 조명기구이다. 고압 방전 램프(L2)는, 외관 벌브(11)에 자외선컷 필터가 설치되지 않은 250W급의 메탈할라이드램프이며, 조명기구(30)에 수용되어 사용된다. 본 예의 조명기구(30)는 아랫면이 개방된 반사체(31)를 가지며, 이 반사체(31)의 천정면에 소켓(32)을 구비하고 있다. 반사체(31)의 개구부에는 자외선컷 필터(F)로서의 앞면 커버유리가 설치되어 있다. 메탈할라이드램프(L2)는 그 구금을 상기 소켓(32)에 나사맞춤함으로써 조명기구(30)에 장착된다.
앞면 커버 유리(33)[자외선컷 필터(F)]은, 그 바깥 표면에 자외선컷 재료로서의 In도프 ZnO 입자를 주체로 하여 제1 실시형태와 동일한 방법에 따라 형성되고 있다. 앞면 커버 유리(F)는, 광학 특성이 파장 390nm인 컷율이 90%이상, 단파장 흡수단측의 투과율 50% 파장이 405∼425nm이고, 또한 파장 500nm이상의 전체 가시광 투과율이 85%이상이 되어 있다.
이러한 조명기구(30)이면, 광색변화 등이 없고 자외선 및 일부 청색광을 필요로 하지 않는 생물 등의 손상 방지나 종이, 천 등의 열화 방지, 저유충용으로서 최적인 조명기구를 제공할 수 있다.
한편, 상기 실시형태에서 설명한 자외선컷 필터(F)에 반사 방지 효과를 가진 SiO2 보호막을 조합하면 가시광 투과율을 높게 하는 것이 가능하다. 예를 들면, 자 외선컷 필터(F) 위에 반사 방지 효과를 가진 SiO2미립자를 주체로 한 반사 방지막을 형성하거나, 또는 자외선컷 필터(F)가 형성된 면과는 반대측의 표면에 SiO2 미립자를 주체로 한 반사 방지막을 형성할 수 있다. 이 반사 방지 효과를 가진 SiO2 보호막은, 유기 Si화합물을 열분해하는 것에 의해서 다공질의 SiO2피막에 의해서 구성해도 좋다.
예를 들면, 조명기구의 경질 벌브제 커버 유리의 투과율은, 이상적으로는 최대 약 92%(실제로는 92∼90% 전후)이지만, SiO2 미립자를 주체로 한 반사 방지막을 형성하는 것에 의해서 자외선컷 필터(F)를 설치했을 경우라 하더라도, 자외선컷 필터(F)를 형성하지 않은 경우보다 높은 투과율을 얻는 것도 가능하다.
SiO2 미립자를 주체로 한 반사 방지막은, 아래와 같이 형성하는 것이 가능하다. 자외선컷 필터(F)의 표면 또는 자외선컷 필터(F)의 형성면과 반대측의 커버 유리 표면에 SiO2 입자(입자지름 약 50nm)를 예를 들면 5∼15질량%의 농도가 되도록 에탄올 등의 용매에 분산하고, 적시에 바인더로서 Si화합물 등을 첨가한 용액을 도포하고, 건조시킨다. 또는, 커버 유리 전체를 상기 용액에 침지하여, 끌어올려 건조시킨다. 이후, 200∼500℃에서 열처리하여, 0.2∼0.5㎛의 반사 방지 피막을 형성한다. 이에 따라, 앞면 유리의 광학 특성으로서 50% 컷 파장 약 400∼425nm이고 또한 500nm이상의 전체 투과율이 92%이상의 고투과율의 UV컷 기능을 가진 조명기구를 제공할 수 있다. 또한, 자외선컷 필터(F) 위에 가장 바깥층으로서 반사 방지 피막을 형성하는 것에 의해서 가혹한 사용 조건, 분위기라 하더라도 내구성이 높은 고투과율 UV컷 기능을 가진 조명기구를 제공할 수 있다. 한편, 이 반사 방지막을 고압 방전 램프의 외관 벌브에 형성해도 동일한 효과를 얻을 수 있음은 물론이다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 내구성, 내열성이 뛰어나고, 자외선 및 청색의 광흡수 특성을 용이하게 제어하는 것이 가능한 자외선컷 재료 및 자외선컷 필터 등을 제공할 수 있다.
또한, 보다 장파장측의 빛을 컷하고 또한, 광색변화 등이 없이 자외선 및 일부 청색광을 필요로 하지 않는 생물 등의 손상 방지나 종이, 천 등의 열화 방지, 저유충용으로서 최적의 자외선컷 필터 부착 방전 램프 또는 조명기구를 제공할 수 있다.
Claims (13)
- 인듐을 도프한 산화아연 미립자를 주성분으로 하고, 이 미립자가 우르차이트의 결정 구조를 가진 고용체로 이루어지고, X선 회석(回析)에 의한(110) 면의 회절각 2θ의 회절 피크 반값폭이 0.4∼0.1°의 범위내인 것을 특징으로 하는 자외선컷 재료.
- 제 1 항에 있어서, 산화 세륨 미립자가 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 자외선컷 재료.
- 투광성 기체 표면에 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 자외선컷 재료를 이용하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자외선컷 필터.
- 제 3 항에 있어서, 180℃이상의 온도가 되는 조건에서 사용되고, 또한 단파장 흡수단측의 투과율 50% 파장이 400nm 이상이 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자외선컷 필터.
- 발광 수단을 내포하는 투광성 벌브와;제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 자외선컷 재료에 의해서 상기 벌브 표면에 형성된 자외선컷 필터를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
- 기구 본체와;이 기구 본체에 설치된 광원과;이 광원을 덮도록 상기 기구 본체에 배설된 투광성 커버와;제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 자외선컷 재료에 의해서 상기 커버 표면에 형성된 자외선컷 필터를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 조명기구.
- 투광성 유리 기재 표면에 인듐(In)이 도프된 산화아연(ZnO) 미립자를 주체로 하는 자외선컷 재료를 도포하여 자외선컷 피막이 형성되어 있으며, 투광성 유리 기재를 포함한 파장 390nm의 컷율이 90%이상, 단파장 흡수단측의 투과율 50% 파장이 405∼425nm이고, 또한 파장 500nm이상의 전체 가시광 투과율이 85% 이상인 자외선컷 필터와;이 자외선컷 필터로 주위가 덮인 발광관을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
- 제 7 항에 있어서, 상기 방전 램프가 고압 방전 램프이고, 투광성 유리기재 표면과 자외선컷 피막과의 사이 또는 자외선컷 피막상에 산화아연(ZnO) 및 산화 세륨(CeO2)의 적어도 일종의 미립자를 도포하여 형성된 제2 피막이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
- 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 자외선컷 피막에 산화아연(ZnO) 및 산화 세륨(CeO2)의 적어도 일종의 미립자가 첨가되고 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
- 제 7 항에 있어서, 자외선컷 필터에는 인듐(In)이 도프된 산화아연(ZnO) 미립자가 90질량%이상 함유되어 있고, 이 자외선컷 필터중의 카본 잔류량이 0.5질량% 이하인 것을 특징으로 하는 방전 램프.
- 제 7 항에 있어서, 자외선컷 필터의 막두께는 0.5∼2.0㎛이고, 인듐(In)이 도프된 산화아연(ZnO) 미립자의 평균 입자지름이 100∼200nm이며, 자외선컷 필터의 평균 가시 투과율이 90% 이상인 것을 특징으로 하는 방전 램프.
- 기구 본체와;이 기구 본체에 설치된 제 7 항에 기재된 방전램프를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 조명기구.
- 기구 본체와;이 기구 본체에 배설된 광원과;이 광원을 덮도록 상기 기구 본체에 배설된 투광성 유리 커버와;이 투광성 유리 커버를 투광성 유리기재로서 그 투광성 유리기재 표면에 인듐(In)이 도프된 산화아연(ZnO) 미립자 주체로 하는 자외선컷 재료를 도포하여 자외선컷 피막이 형성되어 있으며, 투광성 유리기재를 포함한 파장 390nm의 컷율이 90%이상, 단파장 흡수단측의 투과율 50% 파장이 405∼425nm이고, 또한 파장 500nm이상의 전체 가시광 투과율이 85%이상인 자외선컷 필터를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 조명기구.
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