(57)【要約】【課題】  可視光に対してより透明度が高く、かつ紫外光をより効果的に遮断することができる紫外光フィルタにつき、特に製造容易性と製造コストを大幅に改善する。【解決手段】  可視光に対して透明なガラス基板１１上に照射される紫外光を遮光する紫外光フィルタ１につき、かかるガラス基板１１内にＣｕＣｌからなる量子ドット３１を離散的に含める。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光に対して透明なガラス基板上に照射される紫外光を遮光する紫外光フィルタにおいて、
上記ガラス基板は、ＣｕＣｌからなる量子ドットが離散的に含められてなること
を特徴とする紫外光フィルタ。
【請求項２】
上記量子ドットは、上記ガラス基板内において１０１５個／ｃｍ３以上の割合で含められてなることを特徴とする請求項１記載の紫外光フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光に対して透明なガラス基板上に照射される紫外光を遮光する紫外光フィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ビルや自動車などの窓ガラスあるいはメガネには外部自然光中等に含まれる紫外光を遮光するための紫外光フィルタが用いられている。また、美術館や博物館などにおいて美術品や陳列品の展示物は、展示物を本来の自然色のまま見せるためおよび紫外光や赤外光によって展示物が劣化しないような照明が要求され、高演色性でかつ紫外光による退色劣化のない特別なランプや照明器具が用いられてきている。
【０００３】
これら紫外光の遮光手段としては、ガラス組成中に紫外光を吸収する元素を混入した紫外光カットガラスを用いる方法や、互いに異なる屈折率を有する物質からなる誘電体薄膜を交互に積層して多重干渉膜を形成する方法等が提案されている。また、可視光に対して透明性を有し、かつ紫外光の遮断作用のある薄膜を形成する方法も知られている。これらのうちで、量産作業性、経済性、遮光特性等を勘案すると、後者の紫外光遮光性薄膜を形成する方法が最も効果的であり、ガラス板やランプのガラスバルブの表面に酸化亜鉛を主体とする紫外光を遮断する薄膜やフィルムを被覆することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１−２４５２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特に近年において、上記従来の紫外光の遮光手段と比較して、可視光に対してより透明度が高く、かつ紫外光をより効果的に遮断することができる紫外光フィルタが望まれている。
【０００６】
しかしながら、かかる高性能の紫外光フィルタを、より安価でしかも容易に作製することができなかったため、実際にそれを実用化するまでに超えるべき障壁が依然として高かった。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、可視光に対してより透明度が高く、かつ紫外光をより効果的に遮断することができる紫外光フィルタにつき、特に製造容易性と製造コストを大幅に改善可能な紫外光フィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上述した課題を解決するために、可視光に対して透明なガラス基板上に照射される紫外光を遮光する紫外光フィルタにつき、かかるガラス基板内にＣｕＣｌからなる量子ドットを離散的に含めることにより、可視光を効率よく透過させつつ、より効果的に紫外光を遮光することができる紫外光フィルタを発明した。
【０００９】
即ち、本発明を適用した紫外光フィルタは、可視光に対して透明なガラス基板上に照射される紫外光を遮光する紫外光フィルタにおいて、ガラス基板は、ＣｕＣｌからなる量子ドットが離散的に含められてなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、可視光に対して透明なガラス基板上に照射される紫外光を遮光する紫外光フィルタにつき、かかるガラス基板内にＣｕＣｌからなる量子ドットが離散的に含めることにより、可視光を効率よく透過させつつ、より効果的に紫外光を遮光する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
本発明は、図１に示すような紫外光フィルタ１に適用される。この紫外光フィルタは、図１に示すように、大小様々な量子ドット３１が離散的に分散されて含められてなるガラス基板１１とを備えている。
【００１３】
ガラス基板１１は、ＧａＡｓやＣｄＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ等をドープしたガラス等で構成されている。
【００１４】
量子ドット３１は、ＣｕＣｌ等の材料系で構成され、励起子を三次元的に閉じ込めることにより形成される離散的なエネルギー準位に基づき、単一電子（励起子）を制御する。以下の説明においては、量子ドット３１を構成する材料系としてＣｕＣｌを用いる場合を例に挙げて説明をする。これら量子ドット３１では、励起子の閉じ込め系によりキャリアのエネルギー準位が離散的になり、状態密度をデルタ関数的に尖鋭化させることができる。また、この量子ドット３１におけるエネルギー準位は、下位において比較的離散的に存在しているが、上位になるにつれて連続して存在することとなり、次第に帯状になる。
【００１５】
このような量子ドット３１に対して、例えば可視光の波長並びに紫外光の波長を含む光を照射すると、例えば図２に示すように、可視光のみが透過し、紫外光のみが吸収されるいわゆる紫外光フィルタとして機能することになる。
【００１６】
量子ドット３１に紫外光が照射された場合には、例えば図３に示すように、連続帯において存在する下位のエネルギー準位にある励起子をより上位のエネルギー準位へ励起させることができる。この励起された励起子は、次第にエネルギー失い、その後下位の離散的に存在しているエネルギー準位へ遷移するとともに出力光を放出する。この出力光の波長は、照射された紫外光の波長とは異なるため、この量子ドット３１により吸収された紫外光は、波長の異なる出力光に変換されることになる。このため、この量子ドット３１が分散されてなるガラス基板１１は、紫外光をカットすることができる。
【００１７】
なお、この量子ドット３１を含むガラス基板１１に紫外光が照射されたときに、かかる紫外光を量子ドット３１により吸収させることにより熱エネルギーを発生させるようにしてもよい。かかるケースにおいても同様に紫外光をカットすることができることから、いわゆる紫外光フィルタとして機能させることも可能となる。
【００１８】
これに対して、量子ドット３１を含むガラス基板１１に対して可視光が照射された場合には、かかる可視光に基づいて励起子が励起することはない。その結果、可視光はそのままガラス基板１１を透過することになる。
【００１９】
即ち、本発明を適用した紫外光フィルタ１は、量子ドット３１につき、紫外光の波長の光が照射されたときに励起子が励起されるとともに、可視光の波長の光が照射されたときに励起子が励起されないようなエネルギー準位となるように構成しておくことにより、紫外光のみを選択的に吸収し、可視光のみを選択的に透過し得る紫外光フィルタ１として構成することが可能となる。
【００２０】
図４は、かかる紫外光フィルタ１に対して照射される光の波長に対する透過率の関係を示している。
【００２１】
この図４によれば、可視領域の波長の光については、透過率が高く、紫外領域の波長の光については透過率がほぼ０に近い傾向が見られる。特に可視領域と紫外領域の境界付近（３９０ｎｍ付近）においては、透過率が急峻に変化することが分かる。これは、可視光並びに紫外光につき、この可視領域と紫外領域の境界付近にある場合においても、より高い精度でこれを分離して透過させ、或いは吸収することができる。また、この紫外光フィルタ１においては、紫外領域に関しては透過率を限りなく０に近づけることができ、可視領域においては、透過率を１付近まで向上させることが可能となることから、従来の紫外光の遮光手段と比較して、可視光に対してより透明度が高く、かつ紫外光をより効果的に遮光することができる。
【００２２】
さらに、本発明では、量子ドット３１をガラス基板１１内に離散的に含めるだけで容易に紫外光フィルタ１として仕上げることができることから、従来の高性能紫外光フィルタと比較して、より安価でしかも容易に作製することができ、実用化をより促進させることも可能となる。
【００２３】
なお本発明では、量子ドット３１を、ガラス基板１１内において１０１５個／ｃｍ３以上の割合で含めることにより、量子ドット３１をガラス基板１１へ分散させることによる白濁化をより防ぎつつ、紫外光を効率的にカットすることができる。
【００２４】
また、本発明では、量子ドット３１をガラス基板１１内に離散的に含めるだけで容易に紫外光フィルタ１として仕上げることができることから、ガラス基板１１を板厚１００μｍ程度まで薄くすることも可能となり、製品としての用途を拡大させることができる。
【００２５】
さらに本発明では、ガラス基板１１を可視光に対して透明な組成で構成することにより、量子ドット３１をガラス基板１１へ分散させることによる白濁化をより防ぎつつ、紫外光を効率的にカットすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を適用した紫外光フィルタの構成につき説明するための図である。
【図２】本発明を適用した紫外光フィルタの動作につき説明するための図である。
【図３】量子ドット内のエネルギー準位につき説明するための図である。
【図４】紫外光フィルタに対して照射される光の波長に対する透過率の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  紫外光フィルタ、１１  ガラス基板、３１  量子ドット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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