(57)【要約】【課題】真偽判別装置の判別精度の向上、小型化及びコスト低減を図ることができる、紫外線発光半導体素子を提供する。【解決手段】対象物に設けられた紫外線蛍光部に対して紫外線を照射し、当該紫外線蛍光部から発せられた蛍光を検出することで当該対象物の真偽を判別する装置に用いられる紫外線発光半導体素子１であって、波長が略４００ｎｍ以下の紫外線のみを透過させる紫外線透過フィルタ膜９が、その紫外線発光チップ３の表面またはパッケージ５の外面もしくは内面に形成されている紫外線発光半導体素子とした。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
対象物に設けられた紫外線蛍光部に対して紫外線を照射し、当該紫外線蛍光部から発せられた蛍光を検出することで当該対象物の真偽を判別する装置に用いられる紫外線発光半導体素子であって、波長が略４００ｎｍ以下の紫外線のみを透過させる紫外線透過フィルタ膜が、その紫外線発光チップの表面またはパッケージの外面もしくは内面に形成されていることを特徴とする紫外線発光半導体素子。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、紫外線発光半導体素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図７に示すような偽札判別装置２０が知られている。偽札判別装置２０においては、紙幣２３に塗布された紫外線蛍光物質２２に紫外線Ｕを照射し、その蛍光発光（可視光線）Ｖを測定して真偽を判別する。そのため、紫外線発光半導体素子２１に対しては、出射光Ｏに含まれる可視光線および赤外線をカットして、紫外線のみを透過させる紫外線透過フィルタ部材２４が設けられる。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような偽札判別装置においては、紫外線透過フィルタ部材を紫外線発光半導体素子の光作用側に設ける必要があるため、部品コストがかかると共に装置の小型化に限界があった。
【０００４】
さらに、紫外線透過フィルタ部材は、非常に薄くてもその機能を十分に果たすものであるが、部材の取扱い上、一定の厚みをもたせて構成されているため、作用光が無駄に減衰してしまっていた。
【０００５】
本考案は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、真偽判別装置の判別精度の向上、小型化及びコスト低減を図ることができる、紫外線発光半導体素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本考案は、対象物に設けられた紫外線蛍光部に対して紫外線を照射し、当該紫外線蛍光部から発せられた蛍光を検出することで当該対象物の真偽を判定する装置に用いられる紫外線発光半導体素子であって、波長が略４００ｎｍ以下の紫外線のみを透過させる紫外線透過フィルタ膜が、その紫外線発光チップの表面またはパッケージの外面もしくは内面に形成されていることを特徴とする紫外線発光半導体素子を提供するものである。
【考案の効果】
【０００７】
上記のように構成された本考案の紫外線発光半導体素子によれば、紫外線発光半導体素子自体に紫外線透過フィルタ膜が具備されているので、別体の紫外線透過フィルタ部材を設ける必要がなく、コストの低減、装置の小型化および作用光の減衰防止が可能となる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本考案にかかる紫外線発光半導体素子の好適な実施形態の一例につき、説明する。
本実施形態にかかる紫外線発光半導体素子１は主に、図１に示す如く、金属ベース２上に載置された紫外線発光チップ３と、金属ベース２に接合されていると共に紫外線発光チップ３の側方を囲むように配置された略円筒状の金属キャップ４と、金属キャップ４の開口を封止するガラス窓５と、絶縁材６によって絶縁されつつ金属ベース２を貫通し、かつ導電性ワイヤ７を介して紫外線発光チップ３と接続されたリード８とにより、構成されている。
【０００９】
紫外線発光チップ３は、リード８を介して電圧が印加されると、主に紫外線領域の光を発光する。一例によれば、その発光スペクトルは、図２に示すとおりとなる。
【００１０】
ガラス窓５の外面には、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などの低屈折率膜と、二酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）などの高屈折率膜とを組み合わせて積層し、可視光線および赤外線をカットして紫外線のみを透過させるように構成された紫外線透過フィルタ膜９が、真空蒸着法によって形成されている。紫外線発光チップ３から発光した光は、この紫外線透過フィルタ膜９を通過することによって、可視光線および赤外線がカットされて、紫外線のみが外部に出射する。
【００１１】
図２に示すスペクトルを有する紫外線発光チップ３を具備した本考案の紫外線発光半導体素子１によれば、図３Ａおよび図３Ｂに示す如く、出射光に僅かに含まれていた波長約５００ｎｍ〜６５０ｎｍの可視光線が紫外線透過フィルタ膜９によってカットされ、ほぼ紫外線のみが出射される。
【００１２】
上記のように構成された紫外線発光半導体素子によれば、ガラス窓の外面に、可視光線および赤外線をカットし、紫外線のみを透過させる紫外線透過フィルタ膜が設けられているため、その出射光をほぼ紫外線のみとすることができる。従って、偽札判別装置のように、紫外線のみが必要であって可視光線および赤外線が不要である場合、当該紫外線発光半導体素子を用いれば、別途紫外線透過フィルタ部材を設ける必要がなく、装置の小型化およびコストの低減が可能となる。
【００１３】
さらに、上記のように構成された紫外線発光半導体素子によれば、別途紫外線透過フィルタ部材を用いた場合に生じていた紫外線強度の減衰を抑えることができる。一例によれば、図４に示す如く、別途紫外線透過フィルタ部材を設けた場合と比較して、紫外線強度のピーク値を約５４％増加させることができた。
【００１４】
また、上記のように構成した紫外線発光半導体素子１を用いて、図５に示すような偽札判別装置１０を構成することができる。
【００１５】
偽札判別装置１０は、図５に示す如く、紫外線発光半導体素子１から照射された光Ｕが紙幣１３に塗布された紫外線蛍光物質１２に当たり、紫外線蛍光物質１２から励起発光される可視光線Ｖを受光素子１’が受けるように構成されている。
【００１６】
紫外線発光半導体素子１には、上述の紫外線透過フィルタ膜９が設けられている。受光素子１’は、受光チップ（不図示）を備えていると共に、ガラス窓部５’の外面に、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などの低屈折率膜と、二酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）などの高屈折率膜とを組み合わせて積層し、紫外線をカットするように構成された紫外線カットフィルタ膜９’が、真空蒸着法によって形成されている。
【００１７】
ここで、偽札判別は、紫外線蛍光物質１２が励起発光する可視光線Ｖを受光素子１’が検知することで行われるため、発光素子からの出射光に可視光線および赤外線が含まれていると紙幣１３の表面で反射して受光素子１’が検知してしまい、正常に行われない。また、出射された紫外線Ｕも紙幣１３の表面で一部反射するため（図５中のＵ’）、受光素子１’がこれを検知してしまうと、判別が正常に行われないことになる。
【００１８】
上記のように構成された偽札判別装置１０では、紫外線発光半導体素子１および受光素子１’がそれぞれ、紫外線透過フィルタ膜９および紫外線カットフィルタ膜９’を備えているため、別途フィルタ部材を設けなくても、受光素子１‘が紫外線蛍光物質１２からの可視光線Ｖのみを受光でき、正確に偽札判別を行うことができる。従って、装置が小型化できると共に、コストの低減が可能である。さらに、フィルタ部材を用いた場合、その厚みによる出射紫外線および入射可視光線の減衰を低減することができ、より正確に判別を行うことができる。
【００１９】
次に、上記のような偽札判別装置に本考案にかかる紫外線発光半導体素子１を用いた場合の効果につき、実施例をあげて説明する。
【００２０】
本実施例にかかる装置は、本考案にかかる紫外線発光半導体素子の効果を調査すべく、受光素子側には、従来用いられている紫外線カットフィルタ部材を用いて装置を構成した。
【００２１】
また、発光素子を、紫外線透過フィルタ膜を備えた紫外線発光半導体素子１（実施例１）、厚さ０．５ｍｍの紫外線透過フィルタ部材を光出射側に配置した紫外線発光半導体素子（比較例１）、および紫外線発光半導体素子のみ（比較例２）とした。
【００２２】
さらに、照射対象を、ミラー、紙幣（蛍光物質なし）、コピー紙、蛍光グリーン紙、蛍光オレンジ紙、蛍光イエロー紙とし、各紫外線発光半導体素子に１ｍＡの電流を流した場合の受光素子の検出値を調べた。その結果を、表１および図６に示す。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
表１および図６に示すように、紫外線発光半導体素子のみである比較例２において、ミラーおよび紙幣に対して照射した場合（図６中の二点鎖線）、受光素子は、紫外線蛍光物質がないにも関わらず、紫外線発光半導体素子からの出射光に僅かに含まれる可視光線を検知してしまう。
【００２５】
これに対し、紫外線透過フィルタ膜を備えた実施例１の場合（図６中の実線）、紫外線発光半導体素子からの出射光に僅かに含まれる可視光線および赤外線がカットされ、紫外線のみが照射対象に当たって反射するため、受光素子の検出値がほぼゼロとなっている。
【００２６】
また、実施例１において、紫外線蛍光物質を有するコピー紙、蛍光グリーン、蛍光オレンジおよび蛍光イエローに照射した場合（図６中の実線）、受光素子の検出値は、紫外線透過フィルタ部材を別途設けた比較例１の場合（図６中の二点鎖線）と比較して、それぞれ約２．３倍、１．９倍、１．５倍および１．６倍となり、大幅に増加している。
【００２７】
以上により、実施例１の本考案にかかる紫外線発光半導体素子を偽札判別装置の発光素子として用いれば、照射対象が有する紫外線蛍光物質からの可視光線のみを、受光素子において感度よく検出することができ、より正確に偽札判別ができることが証明された。
【００２８】
以上、具体例を例示しつつ、本考案の実施の形態について説明したが、本考案はこれらの具体例に限定されるものではない。
紫外線透過フィルタ膜は、真空蒸着法以外の方法で設けてもよく、例えばスパッタリング、ＣＶＤ、イオンプレーティングまたは吹き付け法などによって設けてもよい。また、例えば、特開平４−２２１９０４号公報、特開平２００３−３３６０３４号公報、または特開平２００３−４３２４５号公報などに開示されている方法で形成することもできる。
【００２９】
また、上記実施形態においては、紫外線透過フィルタ膜をガラス窓の外面に設けたが、ガラス窓の内面に設けてもよく、紫外線発光半導体チップの表面に設けてもよい。
【００３０】
また、上記実施形態においては、紫外線発光半導体素子を、所謂ＣＡＮタイプのパッケージとしたが、透光性樹脂パッケージとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本考案にかかる紫外線発光半導体素子を示す断面図である。
【図２】図１の紫外線発光半導体素子における紫外線発光チップの発光スペクトルを示す図である。
【図３】（Ａ）図１の紫外線発光半導体素子の発光スペクトルを示す図、（Ｂ）図３Ａの部分拡大図である。
【図４】図１の紫外線発光半導体素子を用いた場合と、従来のフィルタ部材を用いた場合とを比較するための図である。
【図５】本考案にかかる紫外線発光半導体素子を適用した偽札判別装置を示す概略説明図である。
【図６】図５の偽札判別装置における受光素子の受光強度を示す図である。
【図７】従来の偽札判別装置の一例を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  紫外線発光半導体素子
２  金属ベース
３  紫外線発光チップ
４  金属キャップ
５  ガラス窓（パッケージ）
９  紫外線カットフィルタ膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003136446.tif 000009
【図７】
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