TW202323213A - 光學濾光器及殺菌裝置 - Google Patents

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日商日本電氣硝子股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種介電多層膜不易自透明基材剝離之光學濾光器。 本發明之光學濾光器1具備：透明基材2，其由玻璃構成；及介電多層膜3，其設置於透明基材2上，包含氧化鉿；透明基材2之介電多層膜3側之表面之算術平均高度Sa為0.22 nm以下。

Description

光學濾光器及殺菌裝置
本發明係關於一種光學濾光器及使用該光學濾光器之殺菌裝置。
可使特定波長區域之光選擇性地透過之光學濾光器被廣泛用於各種用途。作為此種光學濾光器，已知有使用介電膜之帶通濾光器。
又，近年來，提出有一種殺菌裝置，其在不損害人類細胞之情況下，使紫外線作用於細菌等殺菌對象生物之細胞內之DNA (Deoxyribonucleic Acid，去氧核糖核酸)而將其選擇性地去活化。上述殺菌裝置中，為了使自光源放出之光中之190 nm～230 nm波長區域之光透過，且將上述波長區域以外之波長之光截止，而使用具備介電多層膜之光學濾光器(干涉濾光器)，該介電多層膜係由氧化鉿層與氧化矽層交替積層而成。
例如，於下述專利文獻1中，揭示有一種微生物之去活化處理裝置，其係藉由將來自光源之放出光經由光學濾光器照射而對處理對象微生物進行去活化處理。專利文獻1中記載有，上述光學濾光器係於來自光源之放出光以入射角0°入射時，使處於波長190 nm以上230 nm以下之紫外線之至少一部分、及處於波長超過230 nm且為237 nm以下之紫外線之至少一部分透過，並且阻止190 nm以上237 nm以下之波長區域以外之紫外線透過。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2019-115525號公報
[發明所欲解決之問題]
先前，使用將由氧化鉿層與氧化矽層交替積層而成之介電多層膜設置於透明基材上而得之光學濾光器。
於使用包含氧化鉿之介電多層膜之情形時，為了使氧化鉿結晶化，有時於透明基材上形成介電多層膜之後，對所獲得之積層體進行熱處理，從而製作光學濾光器。
然而，先前之光學濾光器中，於熱處理後，有時於透明基材與介電多層膜之界面會發生剝離。
本發明之目的在於提供一種介電多層膜不易自透明基材剝離之光學濾光器。又，本發明之目的亦在於提供一種使用上述光學濾光器之殺菌裝置。 [解決問題之技術手段]
本發明人等發現，藉由1)控制透明基材之介電多層膜側之表面之算術平均高度Sa、或2)控制介電多層膜之與透明基材側為相反側之表面之算術平均高度Sa、或3)敢於在透明基材與介電多層膜之間配置層，而能夠解決上述問題，從而完成了本發明。
本發明之光學濾光器之特徵在於，具備：透明基材，其由玻璃構成；及介電多層膜，其設置於上述透明基材上，包含氧化鉿；且上述透明基材之上述介電多層膜側之表面之算術平均高度Sa為0.22 nm以下。
本發明之光學濾光器之特徵在於，具備：透明基材，其由玻璃構成；及介電多層膜，其設置於上述透明基材上，包含氧化鉿；且上述介電多層膜之與上述透明基材側為相反側之表面之算術平均高度Sa為1.00 nm以下。
本發明之光學濾光器之特徵在於，具備：透明基材，其由玻璃構成；介電多層膜，其包含氧化鉿；及密接層，其設置於上述透明基材與上述介電多層膜之間。
本發明之光學濾光器中，較佳為上述密接層係包含氧化矽之層。
本發明之殺菌裝置之特徵在於：其係用以對處理對象微生物進行去活化處理者，且具備：光源，其係放出光之波長存在於190 nm～230 nm之波長區域；及上述光學濾光器。
本發明之殺菌裝置較佳為具備保持部，該保持部將上述光學濾光器保持為彎曲之狀態。 [發明之效果]
根據本發明，可提供一種介電多層膜不易自透明基材剝離之光學濾光器及使用該光學濾光器之殺菌裝置。
以下，對較佳實施方式進行說明。此處，以下實施方式僅為例示，本發明並不限定於以下實施方式。又，於各圖式中，存在將實質上具有相同功能之構件以相同符號參照之情形。
[光學濾光器] (第1實施方式) 圖1係表示本發明之第1實施方式之光學濾光器之模式性剖視圖。
圖1所示之光學濾光器1具備透明基材2與介電多層膜3。光學濾光器1中，於透明基材2上設置有介電多層膜3。
透明基材2具有第1主面2a與第2主面2b。第1主面2a及第2主面2b係透明基材2中相互對向之表面。介電多層膜3具有第1主面3a與第2主面3b。第1主面3a及第2主面3b係介電多層膜3中相互對向之表面。
透明基材2之第1主面2a係透明基材2之介電多層膜3側之表面。透明基材2之第2主面2b係光學濾光器1之一主面。介電多層膜3之第1主面3a為介電多層膜3之透明基材2側之表面。介電多層膜3之第2主面3b係光學濾光器1之另一(與透明基材2側為相反側之)主面。
於透明基材2之第1主面2a之表面上設置有介電多層膜3。於介電多層膜3之第1主面3a之表面上設置有透明基材2。透明基材2之第1主面2a與介電多層膜3之第1主面3a相接。
透明基材2具有矩形板狀之形狀。但是，透明基材2之形狀並未特別限定。透明基材2例如亦可具有圓板狀等形狀。
透明基材2由玻璃構成。透明基材2為透明玻璃基材。透明基材2較佳為，波長220 nm～225 nm之紫外線波長區域之平均透光率為80%以上。
作為構成透明基材2之玻璃，可使用光學濾光器中所用之先前公知之玻璃。作為玻璃，可列舉石英玻璃、硼矽酸玻璃等。石英玻璃可為合成石英玻璃，亦可為熔融石英玻璃。硼矽酸玻璃中，作為玻璃組成，以質量%計，較佳為含有55%～75%之SiO 2、1.0%～10%之Al 2O 3、10%～30%之B 2O 3、0%～5%之CaO、0%～5%之BaO、及1.0%～15%之Li 2O＋Na 2O＋K 2O，進而，更佳為含有0%～0.001%之TiO 2、0%～0.001%之Fe 2O 3、及0.5%～2.0%之F。
透明基材2之厚度並未特別限定，可根據所需之透光率、或者使光學濾光器1彎曲而使用或以不彎曲之狀態使用等光學濾光器1之使用形態等而適當設定。透明基材2之厚度例如可設為2 μm～30 mm左右。於將光學濾光器1以彎曲之狀態使用之情形時，透明基材2之厚度較佳為2 μm以上，且較佳為0.2 mm以下，更佳為0.1 mm以下。於將光學濾光器1以不彎曲之狀態使用之情形(以平坦之狀態使用之情形)時，透明基材2之厚度較佳為0.1 mm以上，且較佳為30 mm以下。
介電多層膜3係具有高折射率膜4與低折射率膜5之多層膜。高折射率膜4之折射率較低折射率膜5高，低折射率膜5之折射率較高折射率膜4低。介電多層膜3中，高折射率膜4及低折射率膜5係於介電多層膜3之厚度方向上交替地積層。
本實施方式中，藉由將高折射率膜4及低折射率膜5依序交替地積層於透明基材2之第1主面2a上，而構成介電多層膜3。本實施方式中，於透明基材2之第1主面2a上配置有高折射率膜4。本實施方式中，介電多層膜3之第1主面3a為高折射率膜4之表面。
本實施方式中，介電多層膜3之第2主面3b為高折射率膜4之表面。再者，介電多層膜3之第2主面3b亦可為低折射率膜之表面。即，介電多層膜之最外層可為高折射率膜，亦可為低折射率膜。
高折射率膜4由氧化鉿構成，且為以氧化鉿為主成分之膜。高折射率膜4為氧化鉿層。藉由使高折射率膜4包含氧化鉿，從而介電多層膜3包含氧化鉿。
再者，本說明書中，上述「以…為主成分之膜」及下述「以…為主成分之層」係指該膜或該層中含有50質量%以上之上述成分。「以…為主成分之膜」及「以…為主成分之層」中，較佳為該膜或該層中含有80質量%以上之上述成分，更佳為含有90質量%以上。當然，該膜或該層中亦可含有100質量%之上述成分。
本實施方式中，低折射率膜5由氧化矽構成，且為以氧化矽為主成分之膜。低折射率膜5為氧化矽層。但是，低折射率膜5亦可為以氧化鋁、氧化鋯、氧化錫、氟化鎂、或氮化矽為主成分之膜。該等低折射率膜5之材料可單獨使用1種，亦可倂用複數種。
透明基材2之介電多層膜3側之表面(透明基材2之第1主面2a)之算術平均高度Sa較佳為0.22 nm以下，更佳為0.20 nm以下，進而較佳為0.15 nm以下。若上述算術平均高度Sa為上述上限以下，則可提高透明基材2與介電多層膜3之密接力，因此，即便於受到熱處理、或將光學濾光器1以彎曲之狀態使用之情形時，亦能夠有效抑制介電多層膜3自透明基材2剝離。透明基材2之介電多層膜3側之表面(透明基材2之第1主面2a)之算術平均高度Sa可為0.05 nm以上，亦可為0.10 nm以上。如此，透明基材2之介電多層膜3側之表面即第1主面2a之算術平均高度Sa較佳為0.05 nm以上，更佳為0.10 nm以上，且為0.22 nm以下，較佳為0.20 nm以下，更佳為0.15 nm以下。
介電多層膜3之與透明基材2側為相反側之表面(介電多層膜3之第2主面3b)之算術平均高度Sa較佳為1.00 nm以下，更佳為0.70 nm以下，進而較佳為0.50 nm以下。若上述算術平均高度Sa為上述上限以下，則可提高透明基材2與介電多層膜3之密接力，因此，即便於受到熱處理、或將光學濾光器1以彎曲之狀態使用之情形時，亦能夠有效抑制介電多層膜3自透明基材2剝離。介電多層膜3之與透明基材2側為相反側之表面(介電多層膜3之第2主面3b)之算術平均高度Sa可為0.05 nm以上，亦可為0.10 nm以上。如此，介電多層膜3之與透明基材2側為相反側之表面即第2主面3b之算術平均高度Sa較佳為0.05 nm以上，更佳為0.10 nm以上，且較佳為1.00 nm以下，更佳為0.70 nm以下，進而較佳為0.50 nm以下。
本發明中，較佳為透明基材2之介電多層膜3側之表面之算術平均高度Sa為上述上限以下，且介電多層膜3之與透明基材2側為相反側之表面之算術平均高度Sa為上述上限以下。該情形時，能夠更進一步有效地發揮本發明之效果。
透明基材2之介電多層膜3側之表面(透明基材2之第1主面2a)之均方根高度Sq較佳為0.25 nm以下，更佳為0.23 nm以下，進而較佳為0.20 nm以下。若上述均方根高度Sq為上述上限以下，則可提高透明基材2與介電多層膜3之密接力，因此，即便於受到熱處理、或將光學濾光器1以彎曲之狀態使用之情形時，亦能夠有效抑制介電多層膜3自透明基材2剝離。透明基材2之介電多層膜3側之表面(透明基材2之第1主面2a)之均方根高度Sq可為0.05 nm以上，亦可為0.10 nm以上。如此，透明基材2之介電多層膜3側之表面即第1主面2a之均方根高度Sq較佳為0.05 nm以上，更佳為0.10 nm以上，且較佳為0.25 nm以下，更佳為0.23 nm以下，進而較佳為0.20 nm以下。
上述各算術平均高度Sa、及均方根高度Sq可使用白色干涉儀(例如，zygo公司製造之「NewView 7300」)，依據ISO 25178而測定。
又，上述各算術平均高度Sa、及均方根高度Sq例如可藉由適當調整透明基材表面之研磨條件、或將微量附著於透明基材表面之異物(玻璃粉等)去除而減小。
光學濾光器1係以藉由光之干涉而使特定波長區域之光選擇性地透過之方式設計之帶通濾光器。
光學濾光器1中，入射角0°時之波長220 nm～225 nm之分光透過率之最小值較佳為50%以上，更佳為60%以上，進而較佳為70%以上。若上述分光透過率之最小值為上述下限以上，則將光學濾光器1用於殺菌裝置之情形時，可使對殺菌處理有用之紫外線有效率地透過。
光學濾光器1中，入射角30°時之波長220 nm～225 nm之分光透過率之最小值較佳為25%以上，更佳為35%以上，進而較佳為40%以上。若上述分光透過率之最小值為上述下限以上，則將光學濾光器1用於殺菌裝置之情形時，可使對殺菌處理有用之紫外線有效率地透過。
光學濾光器1中，入射角0°時之波長240 nm～280 nm之分光透過率之最大值較佳為10%以下，更佳為5%以下，進而較佳為4%以下，特佳為3%以下，最佳為2%以下。若上述分光透過率之最大值為上述上限以下，則將光學濾光器1用於殺菌裝置之情形時，可更進一步抑制對人體有害之紫外線透過。再者，上述分光透過率之最大值亦可為0.01%。
光學濾光器1中，入射角30°時之波長240 nm～280 nm之分光透過率之最大值較佳為15%以下，更佳為10%以下，進而較佳為5%以下，特佳為4%以下，最佳為3%以下。若上述分光透過率之最大值為上述上限以下，則將光學濾光器1用於殺菌裝置之情形時，可更進一步抑制對人體有害之紫外線透過。再者，上述分光透過率之最大值亦可為0.01%。
再者，上述分光透過率例如可藉由使用分光透過率計(例如，Hitachi High-Tech Science公司製造，商品號「UH4150」)測定光學濾光器1整體之分光透過率而求出。上述分光透過率係指自光學濾光器1之介電多層膜3之第2主面3b側測定之分光透過率。再者，測定波長可設為190 nm～400 nm。上述分光透過率係使用未彎曲之狀態(平坦之狀態)之光學濾光器1來測定。
又，入射角係指將光學濾光器1之與沿介電多層膜3側之主面之方向正交之介電多層膜3之積層方向(厚度方向)作為法線方向時，相對於法線方向傾斜之角度(圖1之以θ表示之角度)。因此，入射角0°係指沿法線方向之方向，入射角90°係指光學濾光器1之沿介電多層膜3側之主面之方向。
高折射率膜4之總厚度t H及每一層之厚度、低折射率膜5之總厚度t L及每一層之厚度、以及介電多層膜3之總厚度並未特別限定，可根據所需之透光率及光學濾光器1之使用形態等而適當設定。
高折射率膜4之總厚度t H(各高折射率膜4之厚度之合計)較佳為250 nm以上，更佳為300 nm以上，進而較佳為400 nm以上，特佳為500 nm以上，且較佳為1000 nm以下，更佳為800 nm以下，進而較佳為700 nm以下，特佳為600 nm以下。若高折射率膜4之總厚度t H為上述下限以上，則可更進一步減小波長240 nm～320 nm時之分光透過率之最大值。若高折射率膜4之總厚度t H為上述上限以下，則可更進一步增大波長220 nm～225 nm時之分光透過率之最小值。
高折射率膜4之每一層之厚度並未特別限定，但較佳為5 nm以上，更佳為10 nm以上，且較佳為60 nm以下，更佳為50 nm以下。
低折射率膜5之總厚度t L(各低折射率膜5之厚度之合計)較佳為500 nm以上，更佳為600 nm以上，進而較佳為700 nm以上，特佳為800 nm以上，且較佳為2000 nm以下，更佳為1700 nm以下，進而較佳為1500 nm以下，特佳為1400 nm以下。若低折射率膜5之總厚度t L為上述下限以上，則可更進一步減小波長240 nm～320 nm時之分光透過率之最大值。若低折射率膜5之總厚度t L為上述上限以下，則可更進一步增大波長220 nm～225 nm時之分光透過率之最小值。
低折射率膜5之每一層之厚度並未特別限定，但較佳為5 nm以上，更佳為10 nm以上，且較佳為90 nm以下，更佳為80 nm以下，進而較佳為60 nm以下。
高折射率膜4之總厚度t H與低折射率膜5之總厚度t L之比(t H/t L)較佳為0.2以上，更佳為0.3以上，進而較佳為0.4以上，特佳為0.5以上，最佳為0.6以上，且較佳為1以下，更佳為0.9以下，進而較佳為0.8以下，特佳為0.75以下。若比(t H/t L)為上述下限以上，則可更進一步增大波長220 nm～225 nm時之分光透過率之最小值。若比(t H/t L)為上述上限以下，則可更進一步減小波長240 nm～320 nm時之分光透過率之最大值。
介電多層膜3之總厚度並未特別限定，但較佳為800 nm以上，更佳為1000 nm以上，進而較佳為1100 nm以上，特佳為1200 nm以上，且較佳為2500 nm以下，更佳為2200 nm以下，進而較佳為2000 nm以下，特佳為1900 nm以下。若介電多層膜3之總厚度為上述下限以上，則可更進一步減小波長240 nm～320 nm時之分光透過率之最大值。若介電多層膜3之總厚度為上述上限以下，則可更進一步增大波長220 nm～225 nm時之分光透過率之最小值。
構成介電多層膜3之膜之層數較佳為20層以上，更佳為25層以上，進而較佳為30層以上，特佳為35層以上，且較佳為100層以下，更佳為80層以下，進而較佳為60層以下，特佳為45層以下。若構成介電多層膜3之膜之層數為上述下限以上，則可更進一步減小波長240 nm～320 nm時之分光透過率之最大值。若構成介電多層膜3之膜之層數為上述上限以下，則可更進一步增大波長220 nm～225 nm時之分光透過率之最小值。
介電多層膜3較佳為包含氧化鉿結晶。更具體而言，構成介電多層膜3之高折射率膜4較佳為包含氧化鉿結晶，更佳為包含立方晶系氧化鉿結晶。該情形時，可更進一步增大波長220 nm～225 nm之分光透過率之最小值，並且更進一步減小波長240 nm～280 nm之分光透過率之最大值。
再者，關於介電多層膜3是否包含立方晶系氧化鉿結晶，可於X射線繞射測定中，根據是否觀察到來自立方晶系氧化鉿結晶之(111)晶面之繞射峰而確認。
X射線繞射測定可藉由廣角X射線繞射法進行。作為X射線繞射裝置，例如可使用Rigaku公司製造之商品號「SmartLab」。又，作為線源，可使用CuKα線。再者，於X射線繞射測定中，亦供自介電多層膜3之第2主面3b側來測定光學濾光器1整體。
本發明中，於X射線繞射測定中，較佳為來自立方晶系氧化鉿結晶之(111)晶面之繞射峰大於來自單斜晶系氧化鉿結晶之(-111)晶面之繞射峰。該情形時，可更進一步增大波長220 nm～225 nm之分光透過率之最小值，並且更進一步減小波長240 nm～280 nm之分光透過率之最大值。
本發明中，來自立方晶系氧化鉿結晶之(111)晶面之繞射峰之峰面積強度Ic、與來自單斜晶系氧化鉿結晶之(-111)晶面之繞射峰之峰面積強度Im的比Ic/Im較佳為0.3以上，更佳為1以上，進而較佳為2以上。若比Ic/Im為上述下限以上，則可更進一步增大波長220 nm～225 nm之分光透過率之最小值，並且更進一步減小波長240 nm～280 nm之分光透過率之最大值。再者，比Ic/Im之上限值並未特別限定，例如可設為10000。
再者，本發明中，亦可於透明基材2之第2主面2b上設置抗反射膜。該情形時，可更進一步提高波長220 nm～225 nm時之紫外線之透過性。
作為抗反射膜，並未特別限定，例如可使用具有折射率相對較高之高折射率膜與折射率相對較低之低折射率膜之多層膜。多層膜亦可藉由將高折射率膜及低折射率膜依序交替地設置而構成。作為上述高折射率膜，例如可使用以氧化鉿為主成分之膜。作為上述低折射率膜，可列舉以氧化矽、氧化鋁、氧化鋯、氧化錫、或氮化矽等為主成分之膜。又，構成上述多層膜之膜之層數例如可設為4層以上、100層以下。
再者，於不妨礙本發明之效果之限度內，亦可於透明基材2之第2主面2b上積層抗反射膜以外之膜。又，於不妨礙本發明之效果之限度內，亦可於介電多層膜3之第2主面3b上設置膜。
光學濾光器1可以彎曲之狀態使用，亦可以不彎曲之狀態(平坦之狀態)使用。光學濾光器1亦可以彎曲成剖面圓弧狀之狀態使用。光學濾光器1亦可能夠於平坦之狀態、與彎曲之狀態之間變形。
作為光學濾光器1之使用狀態之彎曲形狀並未特別限定，例如曲率半徑較佳為100 mm以下，更佳為10 mm以下。作為光學濾光器1之使用狀態之彎曲形狀可為介電多層膜3位於凸面側之彎曲形狀，亦可為介電多層膜3位於凹面側之彎曲形狀。
光學濾光器1較佳為用於殺菌裝置，但亦可用於除殺菌裝置以外之用途。例如，光學濾光器1能用於使用光學濾光器之先前公知之光學裝置。
以下，對光學濾光器1之製造方法之一例詳細地進行說明。
(光學濾光器之製造方法) 帶膜之透明基材形成步驟； 首先，準備第1主面2a之算術平均高度Sa經調整之透明基材2。其次，於透明基材2之第1主面2a上形成介電多層膜3。介電多層膜3可藉由在透明基材2之第1主面2a上將高折射率膜4及低折射率膜5依序交替地積層而形成。高折射率膜4及低折射率膜5可分別藉由濺鍍法而形成。
成膜高折射率膜4時之基板之溫度較佳為300℃以下，更佳為270℃以下。該情形時，關於所獲得之光學濾光器1，可更進一步增大波長220 nm～225 nm之分光透過率之最小值，並且可更進一步減小波長240 nm～280 nm之分光透過率之最大值。再者，成膜高折射率膜4時之基板溫度之下限值例如可設為20℃。
高折射率膜4之成膜例如可使用構成高折射率膜4之材料之靶，將作為載氣之氬氣等惰性氣體之流量設為50 sccm～500 sccm，且將施加電力設為0.5 kW～40 kW而進行。
低折射率膜5之成膜例如可使用構成低折射率膜5之材料之靶，將作為載氣之氬氣等惰性氣體之流量設為50 sccm～500 sccm，將施加電力設為0.5 kW～40 kW而進行。
熱處理步驟； 其次，於450℃以上之溫度下對所獲得之帶膜之透明基材進行加熱處理。藉此，可獲得光學濾光器1。尤其是由於在450℃以上之溫度下對帶膜之透明基材進行加熱，故可使立方晶系氧化鉿結晶之含量相對增大。因此，對於所獲得之光學濾光器1，可更進一步增大波長220 nm～225 nm之分光透過率之最小值，並且更進一步減小波長240 nm～280 nm之分光透過率之最大值。
帶膜之透明基材之加熱處理之溫度較佳為450℃以上，更佳為500℃以上，進而較佳為550℃以上，且較佳為800℃以下，更佳為750℃以下。於加熱處理之溫度處於上述範圍內之情形時，可更進一步增大波長220 nm～225 nm之分光透過率之最小值，並且更進一步減小波長240 nm～280 nm之分光透過率之最大值。
帶膜之透明基材之加熱處理之時間並未特別限定，例如可設為10分鐘以上、120分鐘以下。
再者，本發明中，於加熱處理前之帶膜之透明基材之X射線繞射測定中，較佳為來自單斜晶系氧化鉿結晶之(-111)晶面之繞射峰之強度較小。較佳為來自單斜晶系氧化鉿結晶之(-111)晶面之繞射峰之強度為微晶水準，更佳為峰強度之高度為非晶暈環之峰強度之高度之3倍以內。該情形時，藉由加熱處理，可更進一步增大來自立方晶系氧化鉿結晶之(111)晶面之繞射峰之峰面積強度Ic、與來自單斜晶系氧化鉿結晶之(-111)晶面之繞射峰之峰面積強度Im的比Ic/Im。因此，對於所獲得之光學濾光器1，可更進一步增大波長220 nm～225 nm之分光透過率之最小值，並且進一步減小波長240 nm～280 nm之分光透過率之最大值。
本發明中，各入射角之波長220 nm～225 nm之分光透過率及波長240 nm～280 nm之分光透過率例如除了可根據構成介電多層膜3之膜之總數、膜厚、及材料而調整以外，亦可根據帶膜之透明基材之加熱處理溫度而調整。尤其是藉由帶膜之透明基材之加熱處理溫度，對於所獲得之光學濾光器1，可更進一步增大波長220 nm～225 nm之分光透過率之最小值，並且更進一步減小波長240 nm～280 nm之分光透過率之最大值。
(第2實施方式) 圖2係表示本發明之第2實施方式之光學濾光器之模式性剖視圖。
圖2所示之光學濾光器1A具備透明基材2、介電多層膜3、及密接層6。
於圖1所示之光學濾光器1、及圖2所示之光學濾光器1A中，密接層6之有無不同。
再者，只要事先未特別說明，則光學濾光器1A之較佳構成等其他方面與第1實施方式(光學濾光器1)之欄中記載之較佳構成等其他方面相同。
光學濾光器1A中，密接層6設置於透明基材2與介電多層膜3之間。密接層6係用以提高透明基材2與介電多層膜3之密接力之層。密接層6設置於透明基材2之第1主面2a之表面上，且設置於介電多層膜3之第1主面3a之表面上。
密接層6由氧化矽構成，且包含氧化矽。密接層6係以氧化矽為主成分之層。密接層6為氧化矽層。但是，密接層6亦可為以氧化矽以外之成分為主成分之層。例如，密接層6亦可為以氧化鋁、氧化鋯、或氟化鎂為主成分之膜。該等密接層6之材料可單獨使用1種，亦可倂用複數種。
較佳為密接層6之材料與透明基材2之材料相同。
先前，於透明基材上設置如氧化矽層之與透明基材之材料相同之層，被認為並無優點，只會導致該氧化矽層無法發揮光學作用，此外還使成本變高，或製造時間變長。相對於此，光學濾光器1A中，藉由敢於在透明基材2上配置作為氧化矽層之密接層6，而能夠使介電多層膜3不易自透明基材2剝離。認為其原因在於，因透明基材2與密接層6為相同材料，故可提高透明基材2與密接層6之密接力，且亦能夠提高密接層6與第1層高折射率膜4之密接力。
因此，具備密接層6之光學濾光器1A中，透明基材2之介電多層膜3側之表面(透明基材2之第1主面2a)之算術平均高度Sa、及介電多層膜3之與透明基材2側為相反側之表面(介電多層膜3之第2主面3b)之算術平均高度Sa亦可分別不設為小。
例如，於具備密接層6之光學濾光器1A中，透明基材2之介電多層膜3側之表面(透明基材2之第1主面2a)之算術平均高度Sa可超過0.22 nm，亦可為0.30 nm以上。
又，例如，具備密接層6之光學濾光器1A中，介電多層膜3之與透明基材2側為相反側之表面(介電多層膜3之第2主面3b)之算術平均高度Sa可超過1.00 nm，亦可為1.50 nm以上。
但是，具備密接層6之光學濾光器1A中，透明基材2之介電多層膜3側之表面(透明基材2之第1主面2a)之算術平均高度Sa較佳為0.22 nm以下，更佳為0.20 nm以下，進而較佳為0.15 nm以下。
又，具備密接層6之光學濾光器1A中，介電多層膜3之與透明基材2側為相反側之表面(介電多層膜3之第2主面3b)之算術平均高度Sa較佳為1.00 nm以下，更佳為0.70 nm以下，進而較佳為0.50 nm以下。
密接層6之厚度例如可設為10 nm～100 nm左右。將光學濾光器1A以彎曲之狀態使用之情形時，密接層6之厚度較佳為20 nm以上，更佳為30 nm以上，且較佳為70 nm以下，更佳為60 nm以下。將光學濾光器1A以不彎曲之狀態使用之情形(以平坦之狀態使用之情形)時，密接層6之厚度較佳為20 nm以上，更佳為30 nm以上，且較佳為80 nm以下，更佳為70 nm以下。
[殺菌裝置] (第1實施方式) 圖3係表示本發明之第1實施方式之殺菌裝置之模式圖。
圖3所示之殺菌裝置50係用以對處理對象物進行去活化處理之殺菌裝置。殺菌裝置50具備：光源20、圖1所示之光學濾光器1、反射器30、殼體40、及將光學濾光器1保持為彎曲之狀態之保持部45。殺菌裝置50中，光學濾光器1以彎曲之狀態配備。介電多層膜3位於光學濾光器1之凹面側，透明基材2位於凸面側。殺菌裝置50中，自光源20發出之放出光經由光學濾光器1照射至殺菌對象物P。
於殼體40之內部配置有光源20及反射器30。光源20係放出光之波長存在於190 nm～230 nm波長區域之光源。反射器30能夠使自光源20放出之光擴散至大範圍。光源20與光學濾光器1之凹面對向配置。
作為光源20，例如可使用準分子燈。作為準分子燈，較佳為使用發出波長220 nm～225 nm範圍之紫外線之準分子燈。作為此種準分子燈，例如可使用KrCl準分子燈。準分子燈亦可為KrBr準分子燈。
保持部45之形狀等構成並未特別限定。保持部45只要能夠將光學濾光器1以特定之彎曲形狀之狀態予以保持即可。作為保持部45之形狀，例如可列舉框狀及箱狀。再者，保持部亦可構成為獨立之一零件，例如，亦可作為殼體之一部分而配備。
藉由使用殺菌裝置50，可對殺菌對象物P上附著等之處理對象物(微生物及病毒等)進行去活化處理。殺菌裝置50可使對殺菌處理有用之紫外線高效率地透過，故可對殺菌對象物P高效率地進行紫外線殺菌。例如，於紫外線殺菌中，可使紫外線作用於細菌等微生物之細胞內之DNA，而使微生物選擇性地去活化，或使紫外線作用於病毒而使其選擇性地去活化。因此，上述處理對象物較佳為微生物或病毒，更佳為微生物。即，殺菌裝置50較佳為用以對處理對象微生物或處理對象病毒進行去活化處理，更佳為用以對處理對象微生物進行去活化處理。又，光學濾光器1以彎曲之狀態配備之情形時，可使對殺菌處理有用之紫外線更進一步高效率地透過，可進一步增大來自光源20之放出光之有效照射面積。
(第2實施方式) 圖4係表示本發明之第2實施方式之殺菌裝置之模式圖。
圖4所示之殺菌裝置50A係用以對處理對象物進行去活化處理之殺菌裝置。
再者，只要事先未特別說明，則殺菌裝置50A之較佳構成等其他方面與第1實施方式(殺菌裝置50)之欄中記載之較佳構成等其他方面相同
殺菌裝置50A具備光源20A、圖1所示之光學濾光器1、殼體40A、及保持光學濾光器1之保持部45A。殺菌裝置50A中，光學濾光器1以未彎曲之狀態(平坦之狀態)配備。透明基材2與介電多層膜3中，介電多層膜3配置於光源20A側。殺菌裝置50A中，自光源20A發出之放出光經由光學濾光器1照射至殺菌對象物P。
光源20A係放出光之波長存在於190 nm～230 nm波長區域之光源。於殼體40A之內部配置有光源20A。
作為光源20A，例如可使用上述準分子燈。
保持部45A之形狀等構成並未特別限定。保持部45A只要能夠保持光學濾光器1即可。作為保持部45A之形狀，例如可列舉框狀及箱狀。
以下，基於具體實施例對本發明更詳細地進行說明。本發明不受以下實施例任何限定，可於不變更其主旨之範圍內適當進行變更而實施。
準備以下之透明基材。
透明基材(A)： 將熔融石英玻璃切斷加工成70 mm×52 mm×1.4 mm之尺寸後，使用分散有1200目氧化鋁粉末之研磨液，對切斷加工後之熔融石英玻璃之第1主面與第2主面分別研磨200 μm。其次，使用分散有氧化鈰粉末之研磨液，對第1主面與第2主面進行光學研磨而獲得透明基材(A)。
透明基材(B)： 將熔融石英玻璃切斷加工成70 mm×52 mm×1.4 mm之尺寸後，使用分散有1200目氧化鋁粉末之研磨液，對切斷加工後之熔融石英玻璃之第1主面與第2主面分別研磨150 μm。其次，使用分散有氧化鈰粉末之研磨液，對第1主面與第2主面進行光學研磨而獲得透明基材(B)。
透明基材(C)： 將熔融石英玻璃切斷加工成70 mm×52 mm×1.4 mm之尺寸後，使用分散有1200目氧化鋁粉末之研磨液，對切斷加工後之熔融石英玻璃之第1主面與第2主面分別研磨250 μm。其次，使用分散有氧化鈰粉末之研磨液，對第1主面與第2主面進行光學研磨而獲得透明基材(C)。
透明基材(D)： 將熔融石英玻璃切斷加工成70 mm×52 mm×1.4 mm之尺寸後，使用分散有1200目氧化鋁粉末之研磨液，對切斷加工後之熔融石英玻璃之第1主面與第2主面分別研磨180 μm。其次，使用分散有氧化鈰粉末之研磨液，對第1主面與第2主面進行光學研磨而獲得透明基材(D)。
(實施例1) 於透明基材(A)之第1主面上，藉由濺鍍而成膜介電多層膜。具體而言，首先，使用氬氣與氧氣作為載氣，對鉿靶進行濺鍍，於透明基材(A)之第1主面上成膜氧化鉿膜(HfO 2膜)。再者，此時，將氬氣及氧氣之流量分別設為100 sccm，將靶施加電力(成膜電力)設為4 kW。其次，使用氬氣與氧氣作為載氣，對矽靶進行濺鍍，於HfO 2膜上成膜氧化矽膜(SiO 2膜)。再者，此時，將氬氣及氧氣之流量設為100 sccm，將靶施加電力(成膜電力)設為4 kW。藉由反覆執行該操作，而於透明基材(A)之第1主面上形成由HfO 2膜與SiO 2膜逐層交替地積層而成之具有合計38層膜之介電多層膜，從而獲得帶膜之透明基材(具備熱處理前之介電多層膜之光學濾光器)。再者，於成膜期間，基板溫度設為室溫(20℃)。其次，對帶膜之透明基材於大氣環境下以500℃之溫度進行60分鐘加熱處理，藉此獲得光學濾光器(具備熱處理後之介電多層膜之光學濾光器)。
(實施例2) 使用透明基材(B)作為透明基材，且於透明基材(B)之第1主面上成膜氧化鉿膜(HfO 2膜)之前，成膜作為密接層之氧化矽膜(SiO 2膜)，除此之外，以與實施例1相同之方式製作光學濾光器。再者，氧化矽膜(SiO 2膜)係使用氬氣與氧氣作為載氣，對矽靶進行濺鍍而成膜。此時，將氬氣及氧氣之流量設為100 sccm，將靶施加電力(成膜電力)設為4 kW。
(實施例3) 使用透明基材(C)作為透明基材，除此之外，以與實施例1相同之方式製作光學濾光器。
(實施例4) 使用透明基材(D)作為透明基材，除此之外，以與實施例1相同之方式製作光學濾光器。
(比較例1) 使用透明基材(B)作為透明基材，除此之外，以與實施例1相同之方式製作光學濾光器。
將實施例1～4及比較例1中製作之光學濾光器之介電多層膜各層之厚度示於表1。再者，於實施例2中製作之光學濾光器中，在透明基材與第1層HfO 2膜之間，配置有厚度50 nm之SiO 2層作為密接層。
[表1]
透明基材側 厚度(nm)
第1層 HfO 2 35
第2層 SiO 2 39
第3層 HfO 2 32
第4層 SiO 2 46
第5層 HfO 2 34
第6層 SiO 2 68
第7層 HfO 2 34
第8層 SiO 2 47
第9層 HfO 2 30
第10層 SiO 2 41
第11層 HfO 2 30
第12層 SiO 2 52
第13層 HfO 2 42
第14層 SiO 2 59
第15層 HfO 2 28
第16層 SiO 2 42
第17層 HfO 2 29
第18層 SiO 2 41
第19層 HfO 2 28
第20層 SiO 2 40
第21層 HfO 2 29
第22層 SiO 2 40
第23層 HfO 2 29
第24層 SiO 2 40
第25層 HfO 2 28
第26層 SiO 2 40
第27層 HfO 2 28
第28層 SiO 2 41
第29層 HfO 2 28
第30層 SiO 2 41
第31層 HfO 2 28
第32層 SiO 2 41
第33層 HfO 2 28
第34層 SiO 2 40
第35層 HfO 2 31
第36層 SiO 2 34
第37層 HfO 2 31
第38層 SiO 2 84
空氣側   
[評估] (表面粗糙度之測定) 使用白色干涉儀(zygo公司製造之「NewView 7300」)，依據ISO 25178測定所獲得之光學濾光器之下述表面粗糙度。 ∙透明基材之介電多層膜側之表面之算術平均高度Sa ∙透明基材之介電多層膜側之表面之均方根高度Sq ∙加熱處理前之介電多層膜之與透明基材側為相反側之表面之算術平均高度Sa ∙加熱處理後之介電多層膜之與透明基材側為相反側之表面之算術平均高度Sa
(透明基材與介電多層膜之密接性) 使用工業用顯微鏡(Nikon公司製造之「LV100」)觀察所獲得之光學濾光器(具備熱處理後之介電多層膜之光學濾光器)，確認介電多層膜是否自透明基材剝離，根據以下基準進行評估。
[透明基材與介電多層膜之密接性之判定基準] ○：介電多層膜未自透明基材剝離 ×：存在介電多層膜自透明基材剝離之部位
將所獲得之光學濾光器之構成及結果示於下述表2。
[表2]
      實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 比較例1
透明 基材 種類 - (A) (B) (C) (D) (B)
密接層 材質 - - SiO 2 - - -
厚度 nm - 50 - - -
表面粗糙度 透明基材之介電多層膜側之表面之算術平均高度Sa nm 0.142 0.256 0.136 0.144 0.256
透明基材之介電多層膜側之表面之均方根高度Sq nm 0.186 0.320 0.173 0.195 0.320
介電多層膜之與透明基材側為相反側之表面之算術平均高度Sa(加熱處理前) nm 0.538 1.023 0.513 0.562 1.037
介電多層膜之與透明基材側為相反側之表面之算術平均高度Sa(加熱處理後) nm 0.630 1.294 0.617 0.643 1.316
透明基材與介電多層膜之密接性 - 〇 〇 〇 〇 ×
1,1A:光學濾光器 2:透明基材 2a:第1主面 2b:第2主面 3:介電多層膜 3a:第1主面 3b:第2主面 4:高折射率膜 5:低折射率膜 6:密接層 20,20A:光源 30:反射器 40,40A:殼體 45,45A:保持部 50,50A:殺菌裝置 P:殺菌對象物 θ:角度
圖1係表示本發明之第1實施方式之光學濾光器之模式性剖視圖。 圖2係表示本發明之第2實施方式之光學濾光器之模式性剖視圖。 圖3係表示本發明之第1實施方式之殺菌裝置之模式圖。 圖4係表示本發明之第2實施方式之殺菌裝置之模式圖。
1:光學濾光器
2:透明基材
2a:第1主面
2b:第2主面
3:介電多層膜
3a:第1主面
3b:第2主面
4:高折射率膜
5:低折射率膜
θ:角度

Claims (6)

  1. 一種光學濾光器，其具備： 透明基材，其由玻璃構成；及 介電多層膜，其設置於上述透明基材上，包含氧化鉿；且 上述透明基材之上述介電多層膜側之表面之算術平均高度Sa為0.22 nm以下。
  2. 一種光學濾光器，其具備： 透明基材，其由玻璃構成；及 介電多層膜，其設置於上述透明基材上，包含氧化鉿；且 上述介電多層膜之與上述透明基材側為相反側之表面之算術平均高度Sa為1.00 nm以下。
  3. 一種光學濾光器，其具備： 透明基材，其由玻璃構成； 介電多層膜，其包含氧化鉿；及 密接層，其設置於上述透明基材與上述介電多層膜之間。
  4. 如請求項3之光學濾光器，其中上述密接層係包含氧化矽之層。
  5. 一種殺菌裝置，其係用以對處理對象微生物進行去活化處理者，且具備： 光源，其係放出光之波長存在於190 nm～230 nm之波長區域；及 如請求項1至4中任一項之光學濾光器。
  6. 如請求項5之殺菌裝置，其具備保持部，該保持部將上述光學濾光器保持為彎曲之狀態。
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