(57)【要約】  紫外線、特に深紫外光の透過率が高く、かつ長期間の使用に際しても透過率の劣化が抑制された紫外線透過フィルタを提供する。ガラス板２と、ガラス板２の主面に備えられた保護膜３と、を有し、ガラス板２は、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５５〜８０％、Ｂ２Ｏ３を１２〜２７％、Ｒ２Ｏ（Ｒは、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫからなる群より選択される少なくとも１種のアルカリ金属を示す。）を４〜２０％、Ａｌ２Ｏ３を０〜５％、Ｒ´Ｏ（Ｒ´は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群より選択される少なくとも１種のアルカリ土類金属を示す。）を０〜５％、ＺｎＯを０〜５％、ＺｒＯ２を０〜２０％、Ｔａ２Ｏ５を０〜５％、含有し、ガラス板２は、その厚さ０．５ｍｍにおける分光透過率において、波長２５４ｎｍの透過率が７０％以上であるガラスで形成されている紫外線透過フィルタ１。
2018100991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス板と、前記ガラス板の主面に備えられた保護膜と、を有し、
前記ガラス板は、酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ２を５５〜８０％、
Ｂ２Ｏ３を１２〜２７％、
Ｒ２Ｏ（Ｒは、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫからなる群より選択される少なくとも１種のアルカリ金属を示す。）を４〜２０％、
Ａｌ２Ｏ３を０〜５％、
Ｒ´Ｏ（Ｒ´は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群より選択される少なくとも１種のアルカリ土類金属を示す。）を０〜５％、
ＺｎＯを０〜５％、
ＺｒＯ２を０〜２０％、
Ｔａ２Ｏ５を０〜５％、含有し、
前記ガラス板は、その厚さ０．５ｍｍにおける分光透過率において、波長２５４ｎｍの透過率が７０％以上であるガラスで形成されている、ことを特徴とする紫外線透過フィルタ。
【請求項２】
前記保護膜は、前記紫外線透過フィルタに、耐候性、耐アルカリ性、耐酸性、耐薬品性から選ばれる少なくとも１つ以上の機能を付与することを特徴とする請求項１に記載の紫外線透過フィルタ。
【請求項３】
前記保護膜は、ＳｉＯ２を主成分とする膜であって、前記保護膜中に中空シリカ粒子を含有することを特徴とする請求項１に記載の紫外線透過フィルタ。
【請求項４】
前記保護膜は、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉ４Ｏ５Ｎ３、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５及びＭｇＦ２からなる群から選ばれる少なくとも１種の単層膜からなることを特徴とする請求項１に記載の紫外線透過フィルタ。
【請求項５】
前記保護膜は、誘電体多層膜からなることを特徴とする請求項１に記載の紫外線透過フィルタ。
【請求項６】
前記誘電体多層膜は、低屈折率膜と高屈折率膜が交互に積層されてなり、前記高屈折率膜は、酸化ハフニウム及び酸化タンタルから選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項５に記載の紫外線透過フィルタ。
【請求項７】
波長２００ｎｍ〜２３０ｎｍの平均透過率が６０％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項に記載の紫外線透過フィルタ。
【請求項８】
前記ガラスは、Ａｌ２Ｏ３を実質的に含有しないことを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の紫外線透過フィルタ。
【請求項９】
前記ガラスは、Ａｌ２Ｏ３を０．５〜５％含有することを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の紫外線透過フィルタ。
【請求項１０】
前記ガラスは、ＺｒＯ２を１．５〜２０％含有することを特徴とする、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の紫外線透過フィルタ。
【請求項１１】
前記ガラスは、Ｔａ２Ｏ５を０．０１〜２％含有することを特徴とする、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の紫外線透過フィルタ。
【請求項１２】
前記ガラスは、Ｒ´Ｏ（Ｒ´は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群より選択されるアルカリ土類金属を示す。）を実質的に含有しないことを特徴とする、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の紫外線透過フィルタ。
【請求項１３】
前記ガラスは、Ｆｅ２Ｏ３  ０．００００５〜０．０１％および／またはＴｉＯ２  ０．０００１〜０．０２％をさらに含有することを特徴とする、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の紫外線透過フィルタ。
【請求項１４】
前記ガラスは、Ｃｒ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＣｅＯ２、Ｖ２Ｏ５、ＷＯ３、ＭｏＯ３、ＭｎＯ２、およびＣｏＯのいずれも実質的に含有しないことを特徴とする、請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の紫外線透過フィルタ。
【請求項１５】
前記ガラスは、Ｃｌを実質的に含有しないことを特徴とする、請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の紫外線透過フィルタ。
【請求項１６】
耐候性試験において、以下の式で求められる、波長２５４ｎｍの透過率の劣化度が３％以下であることを特徴とする、請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の紫外線透過フィルタ。
耐候性試験による劣化度（％）＝［（Ｔ０−Ｔ２）／Ｔ０］×１００
（式中、Ｔ０は、両面を光学研磨した厚さ０．５ｍｍの前記ガラス板の一方の主面に保護膜を備えた紫外線透過フィルタの波長２５４ｎｍにおける初期透過率であり、Ｔ２は、当該紫外線透過フィルタを８５℃、相対湿度８５％の雰囲気下に５００時間保持した後の、波長２５４ｎｍにおける透過率である。）
【請求項１７】
耐候性試験において、以下の式で求められる、波長２５４ｎｍの透過率の劣化度が５％以下であることを特徴とする、請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の紫外線透過フィルタ。
耐候性試験による劣化度（％）＝［（Ｔ０−Ｔ１）／Ｔ０］×１００
（式中、Ｔ０は、両面を光学研磨した厚さ０．５ｍｍの前記ガラス板の一方の主面に保護膜を備えた紫外線透過フィルタの波長２５４ｎｍにおける初期透過率であり、Ｔ１は、当該紫外線透過フィルタを８５℃、相対湿度８５％の雰囲気下に１０００時間保持した後の、波長２５４ｎｍにおける透過率である。）
【請求項１８】
紫外線照射試験において、以下の式で求められる、波長２５４ｎｍの透過率の劣化度が５％以下であることを特徴とする、請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の紫外線透過フィルタ。
紫外線照射試験による劣化度（％）＝［（Ｔ０−Ｔ３）／Ｔ０］×１００
（式中、Ｔ０は、両面を光学研磨した厚さ０．５ｍｍの前記ガラス板の一方の主面に保護膜を備えた紫外線透過フィルタの波長２５４ｎｍにおける初期透過率であり、Ｔ３は、当該紫外線透過フィルタに、前記保護膜の備えられた主面側から波長２５４ｎｍの紫外線を１０ｍＷ／ｃｍ２の強度で１０００時間照射した後の波長２５４ｎｍにおける透過率である。）
【請求項１９】
前記ガラス板の厚さ０．５ｍｍにおける分光透過率において、波長２５４ｎｍの透過率が８０％以上であることを特徴とする、請求項１ないし１８のいずれか１項に記載の紫外線透過フィルタ。
【請求項２０】
前記ガラスは、０〜３００℃の温度範囲の平均熱膨張係数が、３０×１０−７〜９０×１０−７／℃であることを特徴とする、請求項１ないし１９のいずれか１項に記載の紫外線透過フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外領域の波長の光の透過率が高い紫外線透過フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線の発光光源として、低圧水銀ランプや高圧水銀ランプが従来から知られている。近年、小型で低コストの紫外線ＬＥＤ（紫外線発光ダイオード）が普及し、水殺菌装置、紫外線硬化型樹脂の硬化装置、紫外線センサー等の様々な用途の利用が増えている。【０００３】
このような紫外線光源を備える装置に用いられるガラスとして、従来、紫外線を効率よく透過させる石英ガラスがある。しかしながら、石英ガラスは、製造コストが高いという問題がある。他方、石英ガラス以外の紫外線を効率よく透過させるガラスとして、リン酸塩ガラスやホウケイ酸ガラスが知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。【０００４】
しかしながら、これらのガラスは、波長４００ｎｍ以下の光、特に波長２００〜２８０ｎｍの光（以下、深紫外光ということがある。）の透過率が低く、改善が望まれていた。【０００５】
また、例えば、上記水殺菌装置、紫外線硬化型樹脂の硬化装置、紫外線センサーなどは、長期間使用されたり、高温高湿な環境下に置かれる場合がある。そのため、ガラスの紫外線透過率は、長期間の使用や高温高湿な環境下においても、劣化が抑制されることが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−０２７３４６号公報
【特許文献２】特開昭６０−０４６９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、紫外線、特に深紫外光の透過率が高く、かつ長期間の使用に際しても透過率の劣化が抑制された紫外線透過フィルタの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の紫外線透過フィルタは、ガラス板と、前記ガラス板の主面に備えられた保護膜と、を有し、前記ガラス板は、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５５〜８０％、Ｂ２Ｏ３を１２〜２７％、Ｒ２Ｏ（Ｒは、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫからなる群より選択される少なくとも１種のアルカリ金属を示す。）を４〜２０％、Ａｌ２Ｏ３を０〜５％、Ｒ´Ｏ（Ｒ´は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群より選択される少なくとも１種のアルカリ土類金属を示す。）を０〜５％、ＺｎＯを０〜５％、ＺｒＯ２を０〜２０％、Ｔａ２Ｏ５を０〜５％、含有し、前記ガラス板は、その厚さ０．５ｍｍにおける分光透過率において、波長２５４ｎｍの透過率が７０％以上であるガラスで形成されている、ことを特徴とする。【０００９】
本発明の紫外線透過フィルタにおいて、前記保護膜は、前記紫外線透過フィルタに、耐候性、耐アルカリ性、耐酸性、耐薬品性から選ばれる少なくとも１つ以上の機能を付与することをが好ましい。【００１０】
本発明の紫外線透過フィルタにおいて、前記保護膜は、ＳｉＯ２を主成分とする膜であって、前記保護膜中に中空シリカ粒子を含有することが好ましい。【００１１】
本発明の紫外線透過フィルタにおいて、前記保護膜は、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉ４Ｏ５Ｎ３、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５及びＭｇＦ２からなる群から選ばれる少なくとも１種の単層膜からなることが好ましい。【００１２】
本発明の紫外線透過フィルタにおいて、前記保護膜は、誘電体多層膜からなることが好ましい。【００１３】
本発明の紫外線透過フィルタにおいて、前記誘電体多層膜は、低屈折率膜と高屈折率膜が交互に積層されてなり、前記高屈折率膜は、酸化ハフニウム及び酸化タンタルから選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。【００１４】
本発明の紫外線透過フィルタは、波長２００ｎｍ〜２３０ｎｍの平均透過率が６０％以下であることが好ましい。【００１５】
本発明の紫外線透過フィルタにおいて、前記ガラスは、Ａｌ２Ｏ３を実質的に含有しないことが好ましい。【００１６】
本発明の紫外線透過フィルタにおいて、前記ガラスは、Ａｌ２Ｏ３を０．５〜５％含有することが好ましい。【００１７】
本発明の紫外線透過フィルタにおいて、前記ガラスは、ＺｒＯ２を１．５〜２０％含有することが好ましい。【００１８】
本発明の紫外線透過フィルタにおいて、前記ガラスは、Ｔａ２Ｏ５を０．０１〜２％含有することが好ましい。【００１９】
本発明の紫外線透過フィルタにおいて、前記ガラスは、Ｒ´Ｏ（Ｒ´は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群より選択されるアルカリ土類金属を示す。）を実質的に含有しないことが好ましい。【００２０】
本発明の紫外線透過フィルタにおいて、前記ガラスは、Ｆｅ２Ｏ３を０．００００５〜０．０１％および／またはＴｉＯ２を０．０００１〜０．０２％、さらに含有することが好ましい。【００２１】
本発明の紫外線透過フィルタにおいて、前記ガラスは、Ｃｒ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＣｅＯ２、Ｖ２Ｏ５、ＷＯ３、ＭｏＯ３、ＭｎＯ２、およびＣｏＯのいずれも実質的に含有しないことが好ましい。【００２２】
本発明の紫外線透過フィルタにおいて、前記ガラスは、Ｃｌを実質的に含有しないことが好ましい。【００２３】
本発明の紫外線透過フィルタは、耐候性試験において、以下の式で求められる、波長２５４ｎｍの透過率の劣化度が３％以下であることが好ましい。
耐候性試験による劣化度（％）＝［（Ｔ０−Ｔ２）／Ｔ０］×１００
（式中、Ｔ０は、両面を光学研磨した厚さ０．５ｍｍの前記ガラス板の一方の主面に保護膜を備えた紫外線透過フィルタの波長２５４ｎｍにおける初期透過率であり、Ｔ２は、当該紫外線透過フィルタを８５℃、相対湿度８５％の雰囲気下に５００時間保持した後の、波長２５４ｎｍにおける透過率である。）【００２４】
本発明の紫外線透過フィルタは、耐候性試験において、以下の式で求められる、波長２５４ｎｍの透過率の劣化度が５％以下であることが好ましい。
耐候性試験による劣化度（％）＝［（Ｔ０−Ｔ１）／Ｔ０］×１００
（式中、Ｔ０は、両面を光学研磨した厚さ０．５ｍｍの前記ガラス板の一方の主面に保護膜を備えた紫外線透過フィルタの波長２５４ｎｍにおける初期透過率であり、Ｔ１は、当該紫外線透過フィルタを８５℃、相対湿度８５％の雰囲気下に１０００時間保持した後の、波長２５４ｎｍにおける透過率である。）【００２５】
本発明の紫外線透過フィルタは、紫外線照射試験において、以下の式で求められる、波長２５４ｎｍの透過率の劣化度が５％以下であることが好ましい。
紫外線照射試験による劣化度（％）＝［（Ｔ０−Ｔ３）／Ｔ０］×１００
（式中、Ｔ０は、両面を光学研磨した厚さ０．５ｍｍの前記ガラス板の一方の主面に保護膜を備えた紫外線透過フィルタの波長２５４ｎｍにおける初期透過率であり、Ｔ３は、当該紫外線透過フィルタに、前記保護膜の備えられた主面側から波長２５４ｎｍの紫外線を１０ｍＷ／ｃｍ２の強度で１０００時間照射した後の波長２５４ｎｍにおける透過率である。）【００２６】
本発明の紫外線透過フィルタにおいて、前記ガラス板は、その厚さ０．５ｍｍにおける分光透過率において、波長２５４ｎｍの透過率が８０％以上であることが好ましい。【００２７】
本発明の紫外線透過フィルタにおいて、前記ガラスは、０〜３００℃の温度範囲の平均熱膨張係数が、３０×１０−７〜９０×１０−７／℃であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、紫外線、特に深紫外光の透過率が高く、かつ長期間の使用に際しても透過率の劣化が抑制された紫外線透過フィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態の紫外線透過フィルタの概略構成を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図１を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態である紫外線透過フィルタ１の概略構成を表す断面図である。図１に示す紫外線透過フィルタ１は、ガラス板２と、その一方の主面に保護膜３と、を備えてなる。以下、紫外線透過フィルタ１を構成するガラス板２と保護膜３についてそれぞれ詳細に説明する。
（ガラス板）
本実施形態に用いられるガラス板２は、紫外線透過フィルタ１を構成する本体であり、紫外線の透過特性が良好なものである。このような特性を満たすため、ガラス板２は次の組成及び特性を有するガラスから形成されていることを必須の要素とする。
このガラス板２は、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５５〜８０％、Ｂ２Ｏ３を１２〜２７％、Ｒ２Ｏ（Ｒは、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫからなる群より選択される少なくとも１種のアルカリ金属を示す。）を４〜２０％、Ａｌ２Ｏ３を０〜５％、Ｒ´Ｏ（Ｒ´は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群より選択される少なくとも１種のアルカリ土類金属を示す。）を０〜５％、ＺｎＯを０〜５％、ＺｒＯ２を０〜２０％、Ｔａ２Ｏ５を０〜５％含有するガラスから形成される。
また、ガラス板２は、その厚さ０．５ｍｍにおける分光透過率において、波長２５４ｎｍの透過率が７０％以上のガラスから形成される。
【００３１】
ガラス板２は、上記組成を有するガラス製であることで、紫外線、特に深紫外線の透過率が高い。また、組成を調節することで、紫外線照射によるガラスの着色を抑制することができる。以下、本実施形態に用いられるガラスの各成分について説明する。
【００３２】
ＳｉＯ２は、ガラスの骨格を構成する成分であり必須である。ＳｉＯ２の含有量が５５％未満では、ガラスとしての安定性が低下する、または耐候性が低下する。ＳｉＯ２の含有量は、好ましくは５５．５％以上であり、より好ましくは５６％以上である。ＳｉＯ２の含有量が８０％超では、ガラスの融液の粘性が増大し、溶融性が著しく低下する。ＳｉＯ２の含有量は、好ましくは７７％以下、より好ましくは７５％以下である。
【００３３】
Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの耐候性を向上させる成分である。Ａｌ２Ｏ３を含有する場合、Ａｌ２Ｏ３の含有量が５％超では、ガラスの融液の粘性が高くなり、均質な溶融が困難になる。ガラスの耐候性を向上させる効果を得る場合、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、好ましくは４．５％以下、より好ましくは４．３％以下、さらに好ましくは４％以下である。
【００３４】
本実施形態においては、Ａｌ２Ｏ３を実質的に含有しないことが最も好ましく、その理由を以下に述べる。なお、本明細書においてＡｌ２Ｏ３を実質的に含有しないとは、Ａｌ２Ｏ３の含有量が０．０１％以下であることを意味する。
【００３５】
ガラスにおける深紫外線の透過率は、ガラスの非架橋酸素量に依存し、非架橋酸素量が多いと深紫外線の透過率が低くなると考えられる。そして、Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの非架橋酸素量を減らす成分であり、Ａｌ２Ｏ３を含有することで深紫外線の透過率の高いガラスが得られると従来は考えられていた。しかしながら、本発明者らは、Ａｌ２Ｏ３やその他のガラス組成条件を変えて試験をしたところ、従来の技術常識に反して、Ａｌ２Ｏ３の含有量を極力少なくする、好ましくはＡｌ２Ｏ３を含有しないことで、深紫外線の透過率が高いガラスが得られるという、新たな知見を見出した。そのメカニズムは詳細にはわかっていないが、下記の理由だと考えられる。
【００３６】
Ａｌ２Ｏ３は、ガラス中のアルカリ金属成分を伴ってガラスの網目構造を形成することで、結果的にガラス中の非架橋酸素を減らすと言われている。しかしながら、ガラスはアモルファス状態であるため、ガラス構造のゆらぎが生じると考えられる。すなわち、Ａｌ２Ｏ３の含有量を増加させることで平均的にガラス中の非架橋酸素量は減少する傾向にあるが、一方でアモルファス状態特有の構造のゆらぎにより、網目構造を形成しないＡｌ成分が修飾酸化物（構造欠陥）として存在する割合が増加する可能性も、否定できない。このような網目構造を形成しないＡｌ成分に起因する構造欠陥が、紫外域の光の吸収帯を形成し、ガラスの紫外線透過能が低下すると考えられる。
【００３７】
なお、本実施形態において、特定の成分を実質的に含有しないとは、意図して添加しないという意味であり、原料等から不可避的に混入し、所期の特性に影響を与えない程度の含有を排除するものではない。
【００３８】
一方、Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの紫外線による着色を抑制する成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が０．５％未満であると、その他の組成によっては、ガラスの紫外線による着色を抑制する効果が十分に得られないことがある。ガラスの紫外線による着色を抑制する効果を向上させる点では、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０．５％以上５％以下である。
【００３９】
Ｂ２Ｏ３は、深紫外線の透過率を向上させる成分、ガラスの紫外線による着色を抑制する成分であり、必須である。Ｂ２Ｏ３の含有量が１２％未満では、深紫外線の透過率向上について有意な効果が得られない。Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは１３％以上であり、より好ましくは１４％以上である。Ｂ２Ｏ３の含有量が２７％超では、揮散による脈理が発生し、歩留まりが低下する。Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは２６％以下、より好ましくは２５％以下である。
【００４０】
Ｒ２Ｏ（Ｒは、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫからなる群より選択される少なくとも１種のアルカリ金属を示す。）は、ガラスの溶融性を向上させる成分であり、必須である。ΣＲ２Ｏ（ΣＲ２Ｏは、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計をいう。）が４％未満では、溶融性が悪い。ΣＲ２Ｏは、好ましくは４．５％以上、より好ましくは５％以上である。ΣＲ２Ｏが２０％超では、耐候性が低下する。ΣＲ２Ｏは、好ましくは１８％以下、より好ましくは１６％以下である。
【００４１】
Ｒ´Ｏ（Ｒ´は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群より選択される少なくとも１種のアルカリ土類金属を示す。）は、溶融性を向上させる成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。Ｒ´Ｏを含有する場合、ΣＲ´Ｏ（ΣＲ´Ｏは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合計をいう。）が５％超では、耐候性が低下する。ΣＲ´Ｏの含有量は、好ましくは４％以下、より好ましくは３％以下である。Ｒ´Ｏは、原料中に深紫外線の透過率低下の原因となるＦｅ２Ｏ３やＴｉＯ２を比較的多く含有することから、実質的に含有しないことが好ましい。
【００４２】
ＺｎＯは、ガラスの耐候性を向上させ、紫外線照射試験における劣化度を低減させる成分であり、必要に応じて含有することができる。ＺｎＯを含有する場合、ＺｎＯが５％超では、ガラスの失透特性が悪化する。ＺｎＯの含有量は、好ましくは４．５％以下、より好ましくは４％以下である。
【００４３】
ＺｒＯ２は、ガラスの耐候性を向上させ、紫外線照射試験における劣化度を低減させる成分、すなわちガラスの紫外線による着色を抑制する成分であり、必要に応じて含有することができる。ＺｒＯ２を含有する場合、ＺｒＯ２の含有量は、２０％超では、ガラスの溶融性が悪化するおそれがある。ＺｒＯ２の含有量は、好ましくは１５％以下であり、より好ましくは１０％以下である。また、ＺｒＯ２の含有量は、ガラスの紫外線による着色を抑制する効果を向上する点で、好ましくは１．５％以上、より好ましくは１．７％以上であり、さらに好ましくは１．８％以上である。
【００４４】
Ｔａ２Ｏ５は、ガラスの耐候性を向上させ、紫外線照射試験における劣化度を低減させる、すなわちガラスの紫外線による着色を抑制する成分であり、必須ではないが、必要に応じて含有することができる。Ｔａ２Ｏ５を含有する場合、その含有量が５％超では、溶融性が悪化する。ガラスの紫外線による着色を抑制する効果を向上させる点で、Ｔａ２Ｏ５の含有量は、好ましくは０．０１％以上であり、より好ましくは０．０２％以上であり、さらに好ましくは０．０３％以上であり、特に好ましくは０．０５％以上である。また、ガラスがＴａ２Ｏ５を含有する場合、その含有量は、好ましくは３％以下であり、より好ましくは２％以下である。
【００４５】
Ｆｅ２Ｏ３は、ガラス中に存在することで、深紫外線を吸収して透過率を低下させる成分である。しかしながら、ガラス原料や製造プロセスからのＦｅ２Ｏ３の混入を完全に回避することは非常に難しい。よって、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が０．００００５％未満であると、精製された高コストのガラス原料を用いるなど、ガラス製造のためのコストが高くなるため、好ましくない。Ｆｅ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０．０００１％以上である。Ｆｅ２Ｏ３の含有量が０．０１％超であると、深紫外線の透過率が低くなりすぎて好ましくない。Ｆｅ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０．００６５％以下、より好ましくは０．００５％以下である。
【００４６】
ＴｉＯ２は、Ｆｅ２Ｏ３同様に、ガラス中に存在することで、深紫外線を吸収して透過率を低下させる成分である。しかしながら、ガラス原料や製造プロセスからのＴｉＯ２の混入を完全に回避することは非常に難しい。よって、ＴｉＯ２の含有量が０．０００１％未満であると、精製された高コストのガラス原料を用いるなど、ガラス製造のためのコストが高くなるため、好ましくない。ＴｉＯ２の含有量は、好ましくは０．０００３％以上である。ＴｉＯ２の含有量が０．０２％超であると、深紫外線の透過率が低くなりすぎて好ましくない。ＴｉＯ２の含有量は、好ましくは０．０１５％以下、より好ましくは０．０１％以下である。
【００４７】
Ｃｒ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＣｅＯ２、Ｖ２Ｏ５、ＷＯ３、ＭｏＯ３、ＭｎＯ２およびＣｏＯは、いずれもガラス中に存在することで、深紫外線を吸収して透過率を低下させる成分である。よって、これらの成分は、実質的にガラス中に含有しないことが好ましい。
本明細書において、上記各成分を実質的に含有しないとは、Ｃｒ２Ｏ３は０．０１％以下、ＮｉＯは０．０１％以下、ＣｕＯは０．０１％以下、ＣｅＯ２は０．０１％以下、Ｖ２Ｏ５は０．０１％以下、ＷＯ３は０．０１％以下、ＭｏＯ３は０．０１％以下、ＭｎＯ２は０．０１％以下、ＣｏＯは０．０１％以下、を意味する。
【００４８】
Ｃｌは、後述する紫外線照射試験において、波長２５４ｎｍにおける劣化度を、特に増大させるおそれがあるため、実質的にガラス中に含有しないことが好ましい。本明細書において、Ｃｌを実質的に含有しないとは、０．０１％以下を意味する。
【００４９】
Ｆは、ガラスを溶融する際に揮発する成分であり、ガラス中に脈理が発生するおそれがあるため、実質的にガラス中に含有しないことが好ましい。本明細書において、Ｆを実質的に含有しないとは、０．０１％以下を意味する。
【００５０】
本実施形態に用いられるガラスは、その他に、清澄を目的として、ＳＯ３またはＳｎＯ２を含有してもよい。
【００５１】
本実施形態に用いられるガラスは、ガラス単体（保護膜がない状態）の板厚０．５ｍｍにおける分光透過率において、波長２５４ｎｍの透過率が７０％以上である。このような光学特性を備える紫外線透過性のガラスを用いた紫外線透過フィルタ１を、深紫外線を活用する装置に用いることで、装置を効率良く運用することができる。ガラス板厚０．５ｍｍにおける分光透過率において波長２５４ｎｍの透過率が７０％未満であると、装置を効率良く運用することができない。波長２５４ｎｍの透過率は、好ましくは７２％以上であり、より好ましくは７５％以上であり、最も好ましくは８０％以上である。
【００５２】
さらに、本実施形態に用いられるガラス（ガラス単体（保護膜がない状態））は、次のように、耐候性試験により測定される波長２５４ｎｍの透過率の劣化度が３０％以下であることが好ましい。
【００５３】
耐候性試験では、ガラスを一辺３０ｍｍ角の板状にカットし、厚さが０．５ｍｍとなるよう両面を光学研磨加工したガラス板を製造する。このガラス板の波長２５４ｎｍにおける初期透過率（Ｔｘ）を測定する。次いで、ガラス板を、高温高湿（温度８５℃、相対湿度８５％）雰囲気下に１０００時間保持する。高温高湿雰囲気下に１０００時間保持した後のガラス板の波長２５４ｎｍにおける透過率（Ｔ４）を測定する。そして、耐候性試験前である初期透過率（Ｔｘ）からの劣化の割合として、以下の式（１）から、波長２５４ｎｍの透過率の劣化度が求められる。
【００５４】
耐候性試験による劣化度（％）＝［（Ｔｘ−Ｔ４）／Ｔｘ］×１００・・・式（１）
【００５５】
さらに、本実施形態に用いられるガラス（ガラス単体（保護膜がない状態））は、次のように紫外線照射試験により測定される波長２５４ｎｍの透過率の劣化度が１５％以下であることが好ましい。
【００５６】
紫外線照射試験においては、例えば、上記耐候性試験と同様に加工したガラス板を、理化学用高圧水銀ランプを用いて、波長２５４ｎｍにおける紫外線照射強度が１０ｍＷ／ｃｍ２になるように、ガラス板表面からの距離が１５ｃｍの位置から紫外線をガラス試料に１０００時間照射する。紫外線を１０００時間照射した後のガラス板の波長２５４ｎｍにおける透過率（Ｔ３）を測定する。そして、紫外線照射前である初期透過率（Ｔｘ）からの劣化の割合として、以下の式（２）から、波長２５４ｎｍの透過率の劣化度が求められる。
【００５７】
紫外線照射試験による劣化度（％）＝［（Ｔｘ−Ｔ５）／Ｔｘ］×１００・・・式（２）
【００５８】
本実施形態に用いられるガラスは、０℃以上３００℃以下の温度範囲の平均熱膨張係数が３０×１０−７／℃以上９０×１０−７／℃以下であることが好ましい。上記ガラス製のガラス板２を備えた紫外線透過フィルタ１を、例えば紫外線光源装置に用いる場合、光源を気密に封止するため、パッケージ材にガラス板２を貼り付けることがある。紫外線光源は発光に伴い温度が上昇するため、ガラス板２とパッケージ材との、熱膨張係数の差が大きいと、剥離や破損が生じ、光源の気密状態を維持できないおそれがある。パッケージ材は、耐熱性を考慮して、ガラス、結晶化ガラス、セラミックス、アルミナ等の材質からなるものが用いられている。そして、パッケージ材とガラス板２との熱膨張係数の差を小さくするため、本実施形態に用いられるガラスは、０℃以上３００℃以下の温度範囲の平均熱膨張係数が３０×１０−７／℃以上９０×１０−７／℃以下であることが好ましい。このガラスの平均熱膨張係数が前述の温度範囲外である場合、パッケージ材とガラス板２との熱膨張係数の差が大きく、紫外線光源装置の使用に際して前述の懸念がある。
【００５９】
また、本実施形態に用いられるガラス板２と、当該ガラス板２と接合する部材との、０℃以上３００℃以下の温度範囲の平均熱膨張係数の差は、２０×１０−７／℃以下であることが好ましく、１０×１０−７／℃以下であることがより好ましく、５×１０−７／℃以下であることが最も好ましい。
【００６０】
ガラス板２の厚さは、用途に応じて適宜設計することができ、例えば、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。ガラス板２の厚さが１０ｍｍを超えると、十分な紫外線透過率が得られない場合がある。ガラス板２の厚さが０．１ｍｍ未満では、用途によってはガラス板２の強度が十分でないことがある。
【００６１】
本実施形態に用いられるガラスは次のように製造される。まず、所望の組成の各成分を構成するためのガラス原料を準備する。本実施形態で利用するガラス原料は、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、フッ化物、塩化物等、いずれの形態の化合物も用いることができる。
【００６２】
次いで、これらのガラス原料を、所望の組成を有するガラスとなるように調合し、溶融槽に投入する。溶融槽は、白金または白金合金製の耐火物から選択される材料の容器である。本実施形態において、白金または白金合金の容器とは、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の白金族元素、上記白金族元素に加え、金（Ａｕ）を含めた元素の合金からなる群から選択される金属または合金製の容器であり、高温溶融に耐用できるものである。
【００６３】
前記溶融槽で溶解されたガラスを、下流側に配置された脱泡槽や撹拌槽で泡と脈理の除去を行うことで、ガラス欠点の少ない、均質化された高品質のガラスを得ることができる。上述のガラスは、ノズル等を介して金型に流出させ、鋳込成型を行ったり、ロールアウトし、板状に引き出して、所定の形状に成形する。徐冷したガラスに、スライス加工、研磨加工等を施し、所定の形状のガラスが得られる。
【００６４】
（保護膜）
本実施形態の紫外線透過フィルタ１は、ガラス板２の少なくとも一方の主面に保護膜３を備える。保護膜３は、紫外線透過フィルタ１に、耐候性、耐アルカリ性、耐酸性、耐薬品性から選ばれる少なくとも１つ以上の機能を付与して、長期使用後の紫外線透過率の低下を抑制する機能を有する。保護膜３は、深紫外光、例えば、波長２５４ｎｍ付近の紫外線の反射を抑制してその透過率をガラス板２単独の透過率よりも向上させる紫外線透過性を有する。さらに、この保護膜３は紫外線透過フィルタ１に、耐候性を付与して、長期使用後の紫外線透過率の低下を抑制する機能を有することが好ましい。また、保護膜３は、紫外線透過フィルタ１に、耐紫外線性を付与して、長期使用後の紫外線透過率の低下を抑制する機能を有することが好ましい。紫外線透過フィルタ１において、保護膜３は、ガラス板２の一方の主面に備えられているが、ガラス板２の両方の主面に備えられていてもよい。
【００６５】
紫外線透過フィルタ１は、保護膜３を備えることで、高温高湿雰囲気下における耐候性が向上される。また、保護膜３は、波長２００〜２３０ｎｍの紫外線を選択的に反射することが好ましい。ガラス板２は、波長２００〜２３０ｎｍの紫外線によりガラス構造の変化が生じ、これに伴いガラスが着色し、紫外線透過率が劣化するおそれがある。ガラス板２に到達する光のうち、波長２００〜２３０ｎｍの紫外線を保護膜３により選択的に反射することにより、保護膜３を有する紫外線透過フィルタ１は、長期間紫外線を照射されることによる紫外線透過率の低下が抑制されると考えられる。
【００６６】
保護膜３の光学特性は、波長２５４ｎｍの紫外線透過性とガラスの紫外線による着色を抑制させる点で、保護膜３の波長２００ｎｍ〜２３０ｎｍの平均透過率が７５％以下であることが好ましい。保護膜３の波長２００ｎｍ〜２３０ｎｍの平均透過率は、例えば、以下の方法で測定することができる。まず、紫外線透過フィルタ１（保護膜３を備えるガラス板２）の分光透過率を紫外可視近赤外分光光度計を用いて測定する。次いで、ガラス板２のみの分光透過率を紫外可視近赤外分光光度計を用いて測定する。次いで、これらガラス板２のみの分光透過率と紫外線透過フィルタ１の分光透過率から保護膜３のみの分光透過率を算出する。そして、保護膜３のみの分光透過率から、波長２００ｎｍ〜２３０ｎｍの平均透過率を算出する。
【００６７】
保護膜３としては、例えば、誘電体多層膜、単層膜、シリカ（ＳｉＯ２）を主成分とする膜等を用いることができる。保護膜は、単層の膜であってもよく、２層以上の膜が積層された複層構造の膜であってもよい。
【００６８】
誘電体多層膜は、低屈折率の誘電体膜（低屈折率膜）と高屈折率の誘電体膜（高屈折率膜）を交互に積層することで得られる光学的機能を有する膜である。設計により、光の干渉を利用して特定の波長領域の光の透過や遮蔽を制御する機能を発現させた反射防止膜、反射膜、選択波長遮蔽膜等として使用できる。なお、低屈折率と高屈折率とは、隣接する層の屈折率に対して高い屈折率と低い屈折率を有することを意味する。
【００６９】
高屈折率膜を構成する高屈折率材料および低屈折率膜を構成する低屈折率材料については、屈折率が異なる２種の材料を準備し、屈折率が高い材料を高屈折率材料、屈折率が低い材料を低屈折率材料とすればよい。
【００７０】
具体的には、屈折率が１．３以上１．６以下の材料を低屈折率材料として用い、屈折率が２．０以上２．３以下の材料を高屈折率材料として用いて誘電体多層膜を形成することが、設計のしやすさや製造の容易さから好ましい。
【００７１】
低屈折率材料として、より具体的には、ＳｉＯ２、ＳｉＯｘＮｙ、ＭｇＦ２などが挙げられる。これらのうちでも、本実施形態においては、上記の屈折率の範囲の低屈折率材料が好ましく、ＳｉＯ２が成膜性における再現性、安定性、経済性などの点で特に好ましい。
【００７２】
また、高屈折率材料として、より具体的には、ＨｆＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＹｂＦ３などが挙げられる。また、高屈折率材料として、アルミニウムランタン酸化物（ＡｌｘＬａｙＯｚ）、アルミニウムタンタル酸化物（ＡｌｘＴａｙＯｚ）などの合金酸化物蒸着材を用いてもよい。これらのうちでも、本実施形態においては、上記の屈折率の範囲の高屈折率材料が好ましく、成膜性と屈折率等をその再現性、安定性を含め総合的に判断して、ＨｆＯ２、Ａｌ２Ｏ３等が特に好ましく用いられる。
【００７３】
誘電体多層膜は、求められる光学特性に応じて、その具体的な層数や膜厚、および使用する高屈折率材料および低屈折率材料の屈折率を、従来の手法を用いて設計できる。さらに、誘電体多層膜は、該設計のとおりに製造できる。
【００７４】
誘電体多層膜の層数は、誘電体多層膜の有する光学特性によるが、低屈折率膜と高屈折率膜との合計積層数として２〜１００が好ましく、２〜８０がより好ましい。合計積層数が多い方が、２００ｎｍ〜２３０ｎｍ、特に、２００ｎｍ〜２１５ｎｍの紫外線の透過率を小さくできるため、ガラスの紫外線による着色を抑制させることができる。合計積層数が多すぎると、製作時のタクトが長くなり、誘電体多層膜の反りなどが発生する、また、誘電体多層膜の膜厚が増加する傾向である。なお、求められる光学特性を有する限り層数は少ない方が好ましい。低屈折率膜と高屈折率膜の積層順は交互であれば、最初の層が低屈折率膜であっても高屈折率膜であってもよいが、高屈折率膜の方が好ましい。
【００７５】
誘電体多層膜は、例えば、ＩＡＤ（Ｉｏｎ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタ法、真空蒸着法等の乾式成膜プロセス等によって製造することができる。
【００７６】
保護膜３として、誘電体多層膜を形成する場合、紫外線透過フィルタ１に優れた耐久性を付与する点で、誘電体多層膜の膜厚は６０ｎｍ以上３００ｎｍ以下が好ましく、９０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下がより好ましい。誘電体多層膜の膜厚が６０ｎｍ未満では十分な紫外線透過性及び耐久性が得られないことがあり、３００ｎｍを超えると、十分な紫外線透過性が得られないことがある。誘電体多層膜の膜厚は、触針式膜厚計によって測定することができる。誘電体膜に微細な穴があると、そこから水分等が侵入し、ガラス板２の表面が変質するおそれがある。それを抑制する点で、本実施形態では、保護膜３として、多層で構成された誘電体膜、すなわち誘電体多層膜が好ましい。
【００７７】
保護膜３として、単層膜を用いる場合、保護膜３の材料としては、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、酸窒化ケイ素（Ｓｉ４Ｏ５Ｎ３）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）が使用可能である。単層膜の材料としては、上記した物質の１種でもよく、２種以上でもよい。前述した物質からなる単層膜を用いることで、紫外線透過フィルタ１に優れた耐侯性、耐アルカリ性を付与することができる。単層膜の膜厚は、５ｎｍ以上５００ｎｍ以下が好ましく、２５ｎｍ以上３００ｎｍ以下がより好ましい。単層膜の膜厚が５ｎｍ未満では十分な耐侯性、耐アルカリ性が得られないことがあり、５００ｎｍを超えると、単層膜の形成に時間を要し、生産性が悪化することがある。単層膜の膜厚は、触針式膜厚計によって測定することができる。
【００７８】
この単層膜は、例えば、ＩＡＤ（Ｉｏｎ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタ法、真空蒸着法、ゾルゲル法、原子層堆積法（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法）等の公知のプロセスによって製造することができる。
【００７９】
保護膜３がＳｉＯ２を主成分とする膜からなる場合、この保護膜３は、膜（１００質量％）中にＳｉＯ２を９０質量％以上含有する。なお、ＳｉＯ２を主成分とする膜は、実質的にＳｉＯ２からなる膜がより好ましく、ここで実質的にＳｉＯ２からなる膜とは、不可避不純物を除いてＳｉＯ２のみから構成されていることを意味する。
【００８０】
保護膜３がＳｉＯ２を主成分とする膜からなる場合、保護膜３は、中空シリカ粒子を含有することが好ましい。この場合、保護膜３は、中空シリカ粒子を含有する膜のみから構成されていてもよく、中空シリカ粒子を含有しない膜（後述のシリカアンダーコート）と、中空シリカ粒子を含有する膜とが積層されて構成されていてもよい。また、中空シリカ粒子を含有する膜は、中空シリカ粒子を含有する２層以上の膜、例えば、異なる態様（中空シリカ粒子の含有量や平均一次粒子径等が異なる膜）で積層されて構成されていてもよい。保護膜３を、このような積層構造とすることで、設計により、保護膜３における所望の波長の紫外線の透過性を調整することができる。そのため、上記積層構造によって、保護膜３に、優れた紫外線透過性と耐候性を付与することができる。
【００８１】
中空シリカ粒子を含有する膜は、マトリックス中に中空シリカ粒子が分散されて構成されることが好ましい。中空シリカ粒子は、ＳｉＯ２外殻の内部に空隙を有する微粒子である。中空シリカ粒子は、各粒子が独立した状態で存在していてもよく、各粒子が鎖状に連結していてもよく、各粒子が凝集していてもよい。中空シリカ粒子の平均一次粒子径は５ｎｍ〜１５０ｎｍが好ましく、５０ｎｍ〜１００ｎｍがより好ましい。中空シリカ粒子の平均一次粒子径が上記範囲内であると、保護膜３の紫外線透過性に優れる。
【００８２】
中空シリカ粒子の平均一次粒子径は、電子顕微鏡写真から１００個の微粒子を無作為に選び出し、各微粒子の粒子径を測定し、１００個の微粒子の粒子径を平均して求める。
【００８３】
マトリックスとしては、アルコキシシランの加水分解物（ゾルゲルシリカ）の焼成物、シラザンの焼成物等が挙げられるが、アルコキシシランの加水分解物の焼成物がより好ましい。アルコキシシランの加水分解に用いる触媒としては、中空シリカ粒子の分散を妨げないものが好ましい。
【００８４】
アルコキシシランとしては、テトラアルコキシシラン（例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等）、パーフルオロポリエーテル基を有するアルコキシシラン（例えば、パーフルオロポリエーテルトリエトキシシラン等）、パーフルオロアルキル基を有するアルコキシシラン（例えば、パーフルオロエチルトリエトキシシラン等）、ビニル基を有するアルコキシシラン（例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等）、エポキシ基を有するアルコキシシラン（例えば、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等）、アクリロイルオキシ基を有するアルコキシシラン（例えば、３−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等）等が挙げられる。
【００８５】
アルコキシシランの加水分解は、テトラアルコキシシランの場合、アルコキシシランの４倍モル以上の水、および触媒として酸またはアルカリを用いて行う。酸としては、無機酸（例えば、ＨＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４、ＨＣｌ等）、有機酸（例えば、ギ酸、シュウ酸、モノクロル酢酸、ジクロル酢酸、トリクロル酢酸等）が挙げられる。アルカリとしては、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。触媒としては、アルコキシシランの加水分解物の長期保存性の点から、酸が好ましい。
【００８６】
中空シリカ粒子を含む膜は、例えば、ガラス板の上に、中空シリカ粒子を含む膜を形成するための塗布液を塗布、必要に応じて予熱し、最後に焼成することによって製造できる。本実施形態において、「焼成」とは、透明基材面上に塗布液を塗布することによって得られた塗布膜を加熱して硬化処理することも含めるものとする。
【００８７】
塗布液としては、中空シリカ粒子の分散液とマトリックス前駆体の溶液（例えば、アルコキシシランの加水分解物の溶液、シラザンの溶液等）との混合物等が挙げられる。塗布液は、レベリング性向上のための界面活性剤、塗膜の耐候性向上のための金属化合物等を含んでいてもよい。
【００８８】
中空シリカ粒子の分散液の分散媒としては、水、アルコール類、ケトン類、エーテル類、セロソルブ類、エステル類、グリコールエーテル類、含窒素化合物、含硫黄化合物等が挙げられる。
【００８９】
アルコキシシランの加水分解物の溶液の溶媒としては、水とアルコール類（例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール等）との混合溶媒が好ましい。
【００９０】
塗布方法としては、ウェットコート法（例えば、スピンコート法、スプレーコート法、ディップコート法、ダイコート法、カーテンコート法、スクリーンコート法、インクジェット法、フローコート法、グラビアコート法、バーコート法、フレキソコート法、スリットコート法、ロールコート法等）等であり公知の方法が使用できる。塗布温度は、室温〜２００℃が好ましく、室温〜１５０℃がより好ましい。
【００９１】
焼成温度は、３０℃以上が好ましく、２００℃以上ガラスの軟化点温度以下がより好ましい。焼成温度が２００℃以上であれば、耐候性が向上する。焼成温度が、ガラスの軟化点温度以下（例えば、８００℃以下）であれば、保護膜３中の空孔が消失することなく、紫外線の反射率が充分に低くなる。
【００９２】
保護膜３として、中空シリカ粒子を含有する膜を形成する場合、紫外線透過フィルタ１に優れた耐久性を付与する点で、中空シリカ粒子を含有する膜の膜厚は３０ｎｍ〜１５０ｎｍが好ましく、４０ｎｍ〜１００ｎｍがより好ましい。
【００９３】
保護膜３が、中空シリカ粒子を含有しない膜（シリカアンダーコート）を有する場合、シリカアンダーコートは、ガラス板２と中空シリカ粒子を含有する膜の間に形成されることが好ましい。
【００９４】
シリカアンダーコートは、中空シリカ粒子を含有しないマトリックスで構成されることが好ましい。シリカアンダーコートとしては、上記中空シリカ粒子を含有する膜のマトリックスと同様、アルコキシシランの加水分解物（ゾルゲルシリカ）の焼成物、シラザンの焼成物等が挙げられる。シリカアンダーコートは、マトリックス前駆体の溶液（例えば、アルコキシシランの加水分解物の溶液、シラザンの溶液等）との分散液をガラス板上に、上記と同様に、塗布後、焼成して形成することができる。
【００９５】
シリカアンダーコートを形成する際の焼成温度は、３０℃〜３００℃が好ましい。また、シリカアンダーコート形成用の分散液を、ガラス板上に、塗布し、仮焼成（余熱）し、これにより得られる塗膜の上に、上記中空シリカ粒子を含有する膜形成用の分散液を塗布して、例えば２００℃以上で焼成することで、シリカアンダーコートと、中空シリカ粒子を含有する膜とを同時焼成することもできる。これにより、シリカアンダーコートを緻密化して保護膜３の耐候性を向上させることができる。
【００９６】
シリカアンダーコートの膜厚は、保護膜３に優れた紫外線透過性と耐久性を付与する点で、３０ｎｍ〜１５０ｎｍが好ましく、４０ｎｍ〜１００ｎｍがより好ましい。
【００９７】
保護膜３が、ＳｉＯ２を主成分とする膜からなる場合、保護膜３の厚さは、優れた紫外線透過性と耐久性を得る点で、３０ｎｍ〜２００ｎｍが好ましく、４０ｎｍ〜１５０ｎｍがより好ましい。ＳｉＯ２を主成分とする膜からなる保護膜３の厚さは、保護膜の断面を走査型電子顕微鏡にて観察して得られる像から計測することができる。中空シリカ粒子を含有する膜及びシリカアンダーコートの厚さも同様に測定することができる。
【００９８】
なお、保護膜３を上記したＳｉＯ２の単層膜として形成した場合、ＳｉＯ２の単層膜は、上記中空シリカ粒子を含有する膜及びシリカアンダーコートとは、独立した空孔を有さない点で構成が異なるため、これらを区別することができる。上記中空シリカ粒子を含有する膜及びシリカアンダーコートは、独立した空孔を有し、かつ保護膜３の表面からガラス板２にわたって連通した空孔を有しない。上記空孔の有無は、保護膜３の断面を走査型電子顕微鏡にて観察して得られる像より確認できる。
【００９９】
本実施形態の紫外線透過フィルタ１は、分光透過率において、波長２００〜２３０ｎｍの平均透過率が６０％以下であることが好ましい。深紫外線を活用する装置にこのような光学特性を備える紫外線透過フィルタ１を用いることで、装置を効率良く運用することができるとともに、長期使用後の紫外線透過率の劣化を抑えることができる。上記分光透過率において波長２００〜２３０ｎｍの平均透過率が６０％を超えると、長期使用後の紫外線透過率の劣化が進行するおそれがある。波長２００〜２３０ｎｍの平均透過率は、より好ましくは５８％以下であり、さらに好ましくは５５％以下であり、特に好ましくは５０％以下である。
【０１００】
本実施形態の紫外線透過フィルタ１は、一方の主面に保護膜を備え、ガラス板厚を０．５ｍｍとしたときの分光透過率において、波長２５４ｎｍの透過率が８０％以上であることが好ましい。深紫外線を活用する装置にこのような光学特性を備える紫外線透過フィルタ１を用いることで、装置を効率良く運用することができる。ガラス板厚を０．５ｍｍとしたときに、分光透過率において波長２５４ｎｍの透過率が８０％未満であると、装置を効率良く運用することができないおそれがある。波長２５４ｎｍの透過率は、好ましくは８１％以上であり、より好ましくは８３％以上であり、最も好ましくは８５％以上である。
【０１０１】
なお、ガラス板２の両方の主面に保護膜３を備える場合には、ガラス板厚を０．５ｍｍとしたときの分光透過率において、波長２００〜２３０ｎｍの平均透過率及び波長２５４ｎｍの透過率が上記範囲であれば、ガラス板２の一方の主面に保護膜３を備える紫外線透過フィルタ１と同様に上記効果を得ることができる。
【０１０２】
本実施形態の紫外線透過フィルタ１は、次のように、耐候性試験（１０００時間）で測定される波長２５４ｎｍの透過率の劣化度が５％以下であることが好ましい。
【０１０３】
耐候性試験では、例えば、両面を光学研磨加工した、厚さが０．５ｍｍのガラス板２を用い、ガラス板２の一方の主面上に、保護膜３を形成して、紫外線透過フィルタを製造する。上記同様に製造した紫外線透過フィルタを、高温高湿（温度８５℃、相対湿度８５％）雰囲気下に１０００時間保持する。高温高湿雰囲気下に１０００時間保持した後の紫外線透過フィルタの波長２５４ｎｍにおける透過率（Ｔ１）を測定する。そして、耐候性試験前である初期透過率（Ｔ０）からの劣化の率として、以下の式（３）から、波長２５４ｎｍの透過率の劣化度が求められる。
【０１０４】
耐候性試験による劣化度（％）＝［（Ｔ０−Ｔ１）／Ｔ０］×１００・・・式（３）
【０１０５】
本実施形態の紫外線透過フィルタ１は、次のように、耐候性試験（５００時間）で測定される波長２５４ｎｍの透過率の劣化度が３％以下であることが好ましい。
【０１０６】
この耐候性試験では、例えば、両面を光学研磨加工した厚さが０．５ｍｍのガラス板２を用い、ガラス板２の一方の主面上に、保護膜３を形成して、紫外線透過フィルタを製造する。上記同様に製造した紫外線透過フィルタを、高温高湿（温度８５℃、相対湿度８５％）雰囲気下に５００時間保持する。高温高湿雰囲気下に５００時間保持した後の紫外線透過フィルタの波長２５４ｎｍにおける透過率（Ｔ２）を測定する。そして、耐候性試験前である初期透過率（Ｔ０）からの劣化の率として、前述の式（３）においてＴ１の値に代えてＴ２の値を用い、波長２５４ｎｍの透過率の劣化度が求められる。
【０１０７】
本実施形態の紫外線透過フィルタは、保護膜３の備えられた主面側から紫外線照射試験を行うことで測定される波長２５４ｎｍの透過率の劣化度が５％以下であることが好ましい。
【０１０８】
紫外線照射試験においては、上記と同様にして製造された紫外線透過フィルタの波長２５４ｎｍにおける初期透過率（Ｔ０）を測定する。続いて、理化学用高圧水銀ランプを用いて、波長２５４ｎｍの紫外線を、紫外線照射強度が１０ｍＷ／ｃｍ２になるように、ガラス板表面からの距離が１５ｃｍの位置から、紫外線透過フィルタの保護膜３の備えられた方の主面側に１０００時間照射する。紫外線を１０００時間照射した後の紫外線透過フィルタの波長２５４ｎｍにおける透過率（Ｔ３）を測定する。そして、紫外線照射前である初期透過率（Ｔ０）からの劣化の率として、以下の式（４）から、波長２５４ｎｍの透過率の劣化度が求められる。
【０１０９】
紫外線照射試験による劣化度（％）＝［（Ｔ０−Ｔ３）／Ｔ０］×１００・・・式（４）
【０１１０】
なお、ガラス板２の両方の主面に保護膜３を備える場合には、いずれか一方の保護膜３側から測定された耐候性試験による劣化度が上記範囲であれば、ガラス板２の一方の主面に保護膜３を備える紫外線透過フィルタ１と同様に上記効果を得ることができる。また、紫外線照射試験による劣化度についても同様に、いずれか一方の保護膜３側から紫外線を１０００時間照射して測定された劣化度が上記範囲であれば、ガラス板２の一方の主面に保護膜３を備える紫外線透過フィルタ１と同様に上記効果を得ることができる。
【０１１１】
本実施形態の紫外線透過フィルタ１は、紫外線光源を用いる装置（例えば、ＵＶ−ＬＥＤ、ＵＶレーザー等）、ＵＶ剥離を前提とした半導体ウエハ製造用のサポート基板、および発光管等に好適に用いることができる。前記装置としては、例えば、紫外線硬化型樹脂組成物の硬化装置や紫外線センサーの光源カバーガラス、水殺菌装置などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、本実施形態の紫外線透過フィルタ１は、板状に限らず、管状や成形体など、用途に応じて適宜の形状で用いることができる。
【０１１２】
例えば、ＵＶ−ＬＥＤデバイスは、光源となるＵＶ−ＬＥＤチップが、樹脂や金属、セラミックス等の基材で構成されたパッケージの、凹部あるいは平面上に設置され、電気的に接続されている。そして、光出射側窓材として、ＵＶ透過性のある透明材料が用いられ、光出射側窓材と基材とは、気密に封止された構造になっている。ＵＶ−ＬＥＤデバイスは、ＵＶ発光とともに発熱も同時に起こしている。そのため、透明材料が熱により劣化して、紫外線透過率が低下することがある。
【０１１３】
しかし、透明材料として、本実施形態の紫外線透過フィルタ１を用いることで、長期間使用しても紫外線の透過率を低下させることがない。また、上記熱膨張係数の調節されたガラス板２を用いることで、パッケージ材とガラス板２との熱膨張係数の差を小さくすることができるので、製品の割れやクラック発生も少ないＵＶ−ＬＥＤデバイスを提供することができる。
【０１１４】
例えば、ＵＶレーザデバイスは、光源となるＵＶレーザが、金属やＡｌＮ等のセラミックスなどの基材で構成されたパッケージの、凹部あるいは平面上に設置され、電気的に接続されている。そして、光出射側窓材として、ＵＶ透過性のある透明材料が用いられ、光出射側窓材と基材とは、気密に封止された構造になっている。ＵＶレーザデバイスでは、ＵＶ発光と同時に発熱も起きている。そのため、透明材料が熱により劣化して、紫外線透過率が低下することがある。また、基材と透明材料との熱膨張係数に大きな差異があると、基材と透明材料との接合部分で割れやクラックが発生してしまい、製品信頼性を著しく低下させてしまう。
【０１１５】
しかし、透明材料として本実施形態の紫外線透過フィルタ１を用いることで、長期間使用しても紫外線の透過率を低下させることがない。また、本実施形態において、熱膨張係数が制御されたガラス板２を有する紫外線透過フィルタ１を用いることで、基材と透明材料との熱膨張係数の差異を改善することができ、製品の割れやクラック発生も少ないＵＶレーザデバイスを提供することができる。
【０１１６】
例えば、水殺菌には、ＵＶ−ＬＥＤがライン状に配列された基板を、ＵＶ透過性があるガラス管の中に封入した光源が用いられる。ここで、ガラス管に代えて本実施形態の紫外線透過フィルタ１を管成形したものを用いることで、深紫外線の透過率が高く、殺菌性の高い管状ＵＶ−ＬＥＤ光源を提供することができる。
【０１１７】
なお、水殺菌に使用される光源は、水中に浸漬された状態または水に触れる状態で使用されるため、耐湿性が求められる。本実施形態の紫外線透過フィルタ１によれば、このような環境で長期使用した際の紫外線透過率の低下が抑えられる。また、光源から発せられる熱によって加熱される管の内表面と、水に接する管の外表面との温度差が大きくなることがある。そのため、ヒートショックによる管の破損を防止する観点から、管を構成するガラスは熱膨張係数が低いことが望ましく、本実施形態の紫外線透過フィルタ１はこの点でも好適である。
【０１１８】
本実施形態の紫外線透過フィルタ１をこの用途に用いる場合、ガラス板２は、０℃以上３００℃以下の温度範囲の平均熱膨張係数が、７０×１０−７／℃以下であることが好ましく、６０×１０−７／℃以下であることがより好ましく、５０×１０−７／℃以下であることがさらに好ましい。
【０１１９】
また、水殺菌には、ＵＶ−ＬＥＤがライン状に配列されたＵＶ−ＬＥＤアレイを、複数のガラス板の間に取り付けた光源が用いられる。ここで、ガラス板に代えて本実施形態の紫外線透過フィルタ１を用いることで、深紫外線の透過率が高く、殺菌性の高い板状ＵＶ−ＬＥＤアレイを提供することができる。
【０１２０】
例えば、紫外線の発光管には、ガラス管中に紫外線光源を取り付けたものが用いられる。ここで、ガラス管に代えて本実施形態の紫外線透過フィルタ１を管成形したものを用いることで、深紫外線の透過率が高い発光管を提供することができる。
【０１２１】
例えば、半導体ウエハの製造工程では、シリコン（Ｓｉ）のバックグラインド用途などにサポート基板が利用されている。サポート基板を用いてシリコン基板をより薄膜化することで、携帯電話やデジタルＡＶ機器およびＩＣカード等において、チップの小型化および薄型化の要求に貢献している。現状、半導体ウエハのバックグラインド用途などに用いられるサポート基板には、再生Ｓｉ基板が多く採用されているが、バックグラインド後の剥離方法が熱処理や物理処理に限定されるため、処理時間が長くなり、歩留まりも悪いなどの課題を抱えている。
【０１２２】
本実施形態の熱膨張係数の上記範囲に制御されたガラス板２を有する紫外線透過フィルタ１をサポート基板として用いることで、前記のような課題を解決できる。すなわち、熱膨張係数をシリコンと合わせたガラス板２に保護膜３を形成した紫外線透過フィルタ１を、サポート基板として用い、紫外線硬化樹脂（紫外線吸収性の構造を有する化合物）等によりシリコン基板と貼り合わせてから、バックグラインド加工をする。そして、バックグラインド後は、高強度の紫外線に暴露して、前記紫外線硬化樹脂の接着性を低下させることで、サポート基板の容易かつ迅速な剥離が可能になる。さらに、処理時間も短くなり、歩留まり向上にも貢献できる。
【０１２３】
さらに、本実施形態の紫外線透過フィルタ１は、細胞培養容器や、細胞を観察、測定するための部材（生体分析用器具）に好適に用いることができる。細胞培養分野において、細胞を観察する手法として、蛍光タンパク質を所望の細胞に発現させたり、蛍光色素を導入して、その蛍光を観察する手法が用いられている。本実施形態の紫外線透過フィルタは、紫外線透過フィルタ１を構成するガラス自体の発する蛍光が小さいため、容器や部材として用いる場合に発する蛍光が小さく、細胞から発せられる微弱な蛍光を高い精度で測定することができる。このような容器や部材としては、カバーガラス、スライドガラス、細胞培養用ディッシュ、ウエルプレート、マイクロプレート、細胞培養容器、分析チップ（バイオチップ、マイクロ化学チップ）、マイクロ流路デバイス等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【実施例】
【０１２４】
以下、実施例に基づいて本発明を説明する。例１〜例１１は本発明の実施例である。各例に用いる試料は、次のようにして作製した。【０１２５】
［ガラス板の作製］
まず、表１に記載のガラス組成となるようにガラス原料を調合し、このガラス原料調合物を、白金坩堝を用いてモリブデンシリサイドを発熱体とした電気炉で、１３００℃以上１６５０℃以下の温度で５時間溶融・撹拌・清澄を行った。この溶融物を鋳鉄の金型に鋳込み成形し、徐冷を行い、８００ｇのガラス試料（ガラスブロック）を得た。また、このガラスブロックにスライス加工、研磨加工等を行った。研磨加工においては、両面を光学研磨加工して、所定形状（３０ｍｍ×３０ｍｍ×０．５ｍｍ）のガラス板（ガラスＡ〜Ｅを得た。【０１２６】
得られたガラス板（保護膜なし）について、後述のように、ガラス板厚０．５ｍｍにおける波長２００〜２３０ｎｍの光の平均透過率、ガラス板厚０．５ｍｍにおける波長２５４ｎｍの透過率、紫外線照射試験による波長２５４ｎｍの透過率の劣化度、耐候性試験（１０００時間）による波長２５４ｎｍの透過率の劣化度の各測定及び評価を行った。これらの結果を、表１の下欄に示す。なお、各ガラス板において、紫外線照射試験前の波長２５４ｎｍの透過率と耐侯性試験前の波長２５４ｎｍの透過率が相違する。これは、ガラス板の板厚のばらつきや測定誤差に起因するものである。【０１２７】
【表１】
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【０１２８】
（ガラス板厚０．５ｍｍにおける透過率）
ガラスの透過率は、紫外線の波長２００〜２３０ｎｍの平均透過率と、波長２５４ｎｍの透過率を、紫外可視近赤外分光光度計（日本分光社製、型番：Ｖ−５７０）により測定した。波長２００〜２３０ｎｍの平均透過率は、波長２００〜２３０ｎｍにおける１ｎｍ毎の透過率値の平均値として算出した。【０１２９】
（耐候性試験（１０００時間）による透過率の劣化度）
上記で得られたガラス板を、高温高湿（温度８５℃、相対湿度８５％）雰囲気下に１０００時間、保持した。上記同様の紫外可視近赤外分光光度計により、耐候性試験前後の波長２５４ｎｍの透過率を測定し、下記式によって劣化度を算出した。【０１３０】
耐候性試験による透過率劣化度（％）＝［（耐候性試験前の透過率−耐候性試験後の透過率）／耐候性試験射前の透過率］×１００【０１３１】
（紫外線照射試験による透過率の劣化度）
紫外線照射試験による透過率の劣化度は、以下のようにして測定した。上記のガラス板について、上記同様の紫外可視近赤外分光光度計により、波長２５４ｎｍの透過率を測定した。次に、紫外線光源として理化学用高圧水銀ランプ（ハリソン東芝ライティング社製、型番：Ｈ−４００Ｐ、出力４００Ｗ）を用い、波長２５４ｎｍの紫外線を、照射強度が１０ｍＷ／ｃｍ２となるように、ガラス板表面からの距離が１５ｃｍの位置から１０００時間、ガラス板に照射した。その後、再度、上記同様にガラス板の波長２５４ｎｍの透過率を上記同様の紫外可視近赤外分光光度計により測定した。そして、紫外線照射試験前後のガラス板の波長２５４ｎｍにおける透過率の変化を比較した。劣化度（％）は下記式によって算出した。【０１３２】
紫外線照射試験による透過率劣化度（％）＝［（紫外線照射前の透過率−紫外線照射後の透過率）／紫外線照射前の透過率］×１００【０１３３】
（例１〜１０）
［紫外線透過フィルタの製造］
上記で得られたガラス板（ガラスＡ〜Ｅ）のそれぞれについて、例１〜５では、（１）酸化ハフニウムと酸化ケイ素を交互に積層した誘電体多層膜からなる保護膜（ドライ（Ｄｒｙ）コート）を、例６〜１０では、（２）中空シリカ粒子を含む保護膜（ウエット（Ｗｅｔ）コート）を、次のように形成して、紫外線透過フィルタを製造した。保護膜は、ガラス板の両方の主面に形成した。【０１３４】
（保護膜の形成方法）
（１）ドライコート
ガラス板側から、膜厚９．７１ｎｍの酸化ハフニウム膜（ＨｆＯ２）、膜厚１９．３３ｎｍの酸化ケイ素膜（ＳｉＯ２）、膜厚２８．３８ｎｍの酸化ハフニウム膜（ＨｆＯ２）、膜厚４８．４７ｎｍの酸化ケイ素膜（ＳｉＯ２）の計４層の高屈折率膜及び低屈折率膜を真空蒸着法によって形成した。このようにして、誘電体多層膜からなる保護膜を有する紫外線透過フィルタを得た。【０１３５】
（２）ウェットコート
テトラエトキシシランの加水分解縮合物の分散液を用意した。分散液の分散媒としては、エタノール、イソプロパノール、及びメチルエチルケトンの混合溶媒を用いた。上記テトラエトキシシランの加水分解縮合物の分散液を、ガラス基板の主表面上にディップコート法によって塗布し、その後、予熱炉内で、２００℃、１分間、仮焼成した。仮焼成後の塗膜の表面に、上記テトラエトキシシランの加水分解縮合物の分散液に、中空シリカ粒子の水分散液（商品名；ルシーディア４１１１、日揮触媒化成社製、中空シリカ粒子の平均一次粒子径６０ｎｍ）を混合した塗布液をディップコート法によって塗布し、焼成炉内で、６５０℃で１０分間、焼成した。塗布液中の中空シリカ粒子の含有割合は、ＳｉＯ２換算で、テトラエトキシシランの加水分解縮合物の１００質量部に対して、５０質量部とした。このようにして、ガラス板の主表面上に、厚さ５０ｎｍのシリカアンダーコートと、当該シリカアンダーコート上の厚さ５０ｎｍの中空シリカ粒子を含む膜からなる保護膜を有する紫外線透過フィルタを得た。【０１３６】
得られた紫外線透過フィルタについて、保護膜の形成された一方の主面側から紫外線を照射して、上記同様に、波長２００〜２３０ｎｍの平均透過率、波長２５４ｎｍの透過率、紫外線照射試験による波長２５４ｎｍの透過率の劣化度、耐候性試験による波長２５４ｎｍの透過率の劣化度の各測定及び評価を行った。結果を表２に示す。なお、表２において、ＮＤと表記している箇所は、未測定である。また、それぞれの紫外線透過フィルタにおいて、紫外線照射試験前の波長２５４ｎｍの透過率と耐侯性試験前の波長２５４ｎｍの透過率とが相違する。これは、ガラス板の板厚、保護膜の膜厚のばらつきや測定誤差に起因するものである。特に、ウエットコートは膜厚の制御が難しく、記載したシリカアンダーコートや中空シリカ粒子を含有する膜の膜厚は狙いの数値である。評価に用いた紫外線透過フィルタは、このような透過率のばらつきが見られたが、各評価試験に用いたサンプルごとに試験前の透過率を測定することで、各試験前後の波長２５４ｎｍの透過率劣化度を正確に評価することができる。【０１３７】
【表２】
2018100991.tif 000004
【０１３８】
各ガラス板について、後述のように、保護膜を形成し、紫外線透過フィルタとした上で、耐候性試験（５００時間）による波長２５４ｎｍの透過率の劣化度の各測定及び評価を行った。これらの結果を、表３に示す。【０１３９】
（例１１）
［紫外線透過フィルタの製造］
上記で得られたガラス板（ガラスＡ）の主面に膜厚３０ｎｍの酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる単層膜をスパッタリング法によって形成して、紫外線透過フィルタを製造した。保護膜は、ガラス板の両方の主面に形成した。【０１４０】
（耐候性試験（５００時間）による透過率の劣化度）
上記例１、例６〜１１で得られた紫外線透過フィルタおよびこれらの紫外線透過フィルタで用いたガラス板（保護膜なし）について、それぞれ高温高湿（温度８５℃、相対湿度８５％）雰囲気下に５００時間、保持した。上記同様の紫外可視近赤外分光光度計により、耐候性試験前後の波長２５４ｎｍの透過率を測定し、下記式によって劣化度を算出した。【０１４１】
耐候性試験による透過率劣化度（％）＝［（耐候性試験前の透過率−耐候性試験後の透過率）／耐候性試験射前の透過率］×１００【０１４２】
【表３】
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【０１４３】
表１、２、３から、実施例の紫外線透過フィルタは、耐候性試験による波長２５４ｎｍ透過率劣化度が低く、優れた耐候性を有することが分かる。また、保護膜として誘電体多層膜を形成した紫外線透過フィルタでは、紫外線照射試験による波長２５４ｎｍ透過率劣化度も極めて低く、さらに優れた耐候性を有することが分かる。
【符号の説明】
【０１４４】
１…紫外線透過フィルタ、２…ガラス板、３…保護膜
【図１】
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【国際調査報告】
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