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特開2025-27618波長変換部材、センシングデバイス、及び紫外線検知デバイス
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025027618
(43)【公開日】2025-02-28
(54)【発明の名称】波長変換部材、センシングデバイス、及び紫外線検知デバイス
(51)【国際特許分類】
G02B 5/20 20060101AFI20250220BHJP
G02B 5/22 20060101ALI20250220BHJP
G01J 1/02 20060101ALI20250220BHJP
G01J 1/58 20060101ALI20250220BHJP
【ＦＩ】
G02B5/20
G02B5/22
G01J1/02 G
G01J1/58
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023132541
(22)【出願日】2023-08-16
(71)【出願人】
【識別番号】000232243
【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001232
【氏名又は名称】弁理士法人大阪フロント特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】上田 直輝
(72)【発明者】
【氏名】中川 采恵
【テーマコード（参考）】
2G065
2H148
【Ｆターム（参考）】
2G065AB05
2G065BA09
2G065BA29
2G065BB27
2G065CA08
2G065CA25
2H148AA00
2H148AA07
2H148AA12
2H148AA18
2H148AA24
2H148CA05
2H148CA13
2H148CA23
(57)【要約】
【課題】紫外光をより長波長の変換光に効率よく変換することができ、しかも紫外光の外部への漏出を抑制することができる、波長変換部材を提供する。
【解決手段】紫外光Ａを紫外光Ａより長波長の変換光Ｂに変換する、波長変換部材１であって、紫外光Ａが入射する第１の主面２ａと、該第１の主面２ａと対向しており、変換光Ｂを出射する第２の主面２ｂとを有する、無機マトリクス４と、無機マトリクス４中に分散しており、紫外光Ａを変換光Ｂに変換する蛍光体５とを含有する、波長変換部材本体２と、波長変換部材本体２の第２の主面２ｂ上に設けられており、変換光Ｂを透過させ、紫外光Ａを遮蔽する機能膜３とを備える、波長変換部材１。
【選択図】図２
【解決手段】紫外光Ａを紫外光Ａより長波長の変換光Ｂに変換する、波長変換部材１であって、紫外光Ａが入射する第１の主面２ａと、該第１の主面２ａと対向しており、変換光Ｂを出射する第２の主面２ｂとを有する、無機マトリクス４と、無機マトリクス４中に分散しており、紫外光Ａを変換光Ｂに変換する蛍光体５とを含有する、波長変換部材本体２と、波長変換部材本体２の第２の主面２ｂ上に設けられており、変換光Ｂを透過させ、紫外光Ａを遮蔽する機能膜３とを備える、波長変換部材１。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
紫外光を該紫外光より長波長の変換光に変換する、波長変換部材であって、
前記紫外光が入射する第１の主面と、該第１の主面と対向しており、前記変換光を出射する第２の主面とを有する、無機マトリクスと、前記無機マトリクス中に分散しており、前記紫外光を前記変換光に変換する蛍光体とを含有する、波長変換部材本体と、
前記波長変換部材本体の前記第２の主面上に設けられており、前記変換光を透過させ、前記紫外光を遮蔽する機能膜と、
を備える、波長変換部材。
前記紫外光が入射する第１の主面と、該第１の主面と対向しており、前記変換光を出射する第２の主面とを有する、無機マトリクスと、前記無機マトリクス中に分散しており、前記紫外光を前記変換光に変換する蛍光体とを含有する、波長変換部材本体と、
前記波長変換部材本体の前記第２の主面上に設けられており、前記変換光を透過させ、前記紫外光を遮蔽する機能膜と、
を備える、波長変換部材。
【請求項2】
前記機能膜が、紫外線吸収膜である、請求項１に記載の波長変換部材。
【請求項3】
前記紫外線吸収膜が、ＺｎＯを含む、請求項２に記載の波長変換部材。
【請求項4】
前記紫外線吸収膜が、ＺｎＯからなる膜である、請求項２に記載の波長変換部材。
【請求項5】
前記紫外線吸収膜の厚みが、０．１μｍ以上、５０μｍ以下である、請求項２～４のいずれか１項に記載の波長変換部材。
【請求項6】
前記波長変換部材本体の前記第１の主面上に、紫外線を選択的に透過させるバンドパスフィルタが設けられている、請求項１～４のいずれか１項に記載の波長変換部材。
【請求項7】
前記波長変換部材の波長２５０ｎｍ～３６５ｎｍにおける全光線透過率が、８０％以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の波長変換部材。
【請求項8】
前記変換光が、可視光である、請求項１～４のいずれか１項に記載の波長変換部材。
【請求項9】
請求項１～４のいずれか１項に記載の波長変換部材と、
前記波長変換部材本体の前記第２の主面側に配置されており、前記波長変換部材本体の前記第２の主面側から出射される前記変換光を検出する、フォトダイオードと、
を備える、センシングデバイス。
前記波長変換部材本体の前記第２の主面側に配置されており、前記波長変換部材本体の前記第２の主面側から出射される前記変換光を検出する、フォトダイオードと、
を備える、センシングデバイス。
【請求項10】
請求項９に記載のセンシングデバイスと、
前記波長変換部材本体の前記第１の主面側に配置されている、紫外光発生源と、
を備える、紫外線検知デバイス。
前記波長変換部材本体の前記第１の主面側に配置されている、紫外光発生源と、
を備える、紫外線検知デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、波長変換部材、並びに該波長変換部材を用いたセンシングデバイス及び紫外線検知デバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、紫外光は、ＵＶ洗浄、ＵＶ殺菌、ＵＶ硬化などの様々な用途での利用が検討されており、紫外光を用いたデバイスの開発も益々盛んになってきている。しかしながら、紫外光は、人間の目では検出できない光であるため、紫外光源の強度や劣化度合いを確認することが難しいという問題がある。また、紫外光を検出するためのモジュールとして、窒化ガリウム（ＧａＮ）のフォトダイオード（ＰＤ）などが知られているが、高価であることから、汎用化が難しいという問題がある。
【0003】
そこで、下記特許文献１では、波長変換素子を用いて紫外線を可視光に変換し、変換された可視光の光量を検出する、紫外線検出器が提案されている。特許文献１に記載の紫外線検出器では、紫外線を可視光に変換する材料として蛍光ガラス（組成中に蛍光成分がドープされたガラス）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開第００／１１４４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１のように、紫外光をより長波長の光に変換する波長変換部材では、出射光として紫外光を漏出すると、樹脂製の周辺部材等を劣化させるおそれがある。一方で、紫外光の漏出を抑制しようとすると、変換光の出射効率が低下することがある。
【0006】
本発明の目的は、紫外光をより長波長の変換光に効率よく変換することができ、しかも紫外光の外部への漏出を抑制することができる、波長変換部材、並びに該波長変換部材を用いたセンシングデバイス及び紫外線検知デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決する波長変換部材、センシングデバイス、及び紫外線検知デバイスの各態様について説明する。
【0008】
本発明の態様１に係る波長変換部材は、紫外光を該紫外光より長波長の変換光に変換する、波長変換部材であって、前記紫外光が入射する第１の主面と、該第１の主面と対向しており、前記変換光を出射する第２の主面とを有する、無機マトリクスと、前記無機マトリクス中に分散しており、前記紫外光を前記変換光に変換する蛍光体とを含有する、波長変換部材本体と、前記波長変換部材本体の前記第２の主面上に設けられており、前記変換光を透過させ、前記紫外光を遮蔽する機能膜とを備えることを特徴としている。
【0009】
態様２の波長変換部材は、態様１において、前記機能膜が、紫外線吸収膜であることが好ましい。
【0010】
態様３の波長変換部材は、態様２において、前記紫外線吸収膜が、ＺｎＯを含むことが好ましい。
【0011】
態様４の波長変換部材は、態様２において、前記紫外線吸収膜が、ＺｎＯからなる膜であることが好ましい。
【0012】
態様５の波長変換部材は、態様２～態様４のいずれかの態様において、前記紫外線吸収膜の厚みが、０．１μｍ以上、５０μｍ以下であることが好ましい。
【0013】
態様６の波長変換部材は、態様１～態様５のいずれかの態様において、前記波長変換部材本体の前記第１の主面上に、紫外線を選択的に透過させるバンドパスフィルタが設けられていてもよい。
【0014】
態様７の波長変換部材は、態様１～態様６のいずれかの態様において、前記波長変換部材の波長２５０ｎｍ～３６５ｎｍにおける全光線透過率が、８０％以下であることが好ましい。
【0015】
態様８の波長変換部材は、態様１～態様７のいずれかの態様において、前記変換光が、可視光であることが好ましい。
【0016】
本発明の態様９に係るセンシングデバイスは、態様１～態様８のいずれかの態様の波長変換部材と、前記波長変換部材本体の前記第２の主面側に配置されており、前記波長変換部材本体の前記第２の主面側から出射される前記変換光を検出する、フォトダイオードとを備えることを特徴としている。
【0017】
本発明の態様１０に係る紫外線検知デバイスは、態様９のセンシングデバイスと、前記波長変換部材本体の前記第１の主面側に配置されている、紫外光発生源とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、紫外光をより長波長の変換光に効率よく変換することができ、しかも紫外光の外部への漏出を抑制することができる、波長変換部材、並びに該波長変換部材を用いたセンシングデバイス及び紫外線検知デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。
【0021】
【0022】
波長変換部材１は、紫外光Ａを紫外光Ａよりも長波長の変換光Ｂに変換する部材である。本実施形態の波長変換部材１は、矩形板状の形状を有している。もっとも、波長変換部材１は、略矩形板状、略円板状、多角形板状、球状、半球状、半球ドーム状等の形状を有していてもよく、その形状は特に限定されない。
【0023】
波長変換部材１は、波長変換部材本体２と、機能膜３とを備える。波長変換部材本体２は、対向している第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂを有する。第１の主面２ａは、紫外光Ａが入射する主面である。また、第２の主面２ｂは、変換光Ｂを出射する主面である。
【0024】
波長変換部材本体２は、無機マトリクス４と、無機マトリクス４中に分散している蛍光体（蛍光体粒子５）とを含む。蛍光体粒子５は、紫外光Ａを紫外光Ａよりも長波長の変換光Ｂに変換することのできる粒子である。
【0025】
波長変換部材本体２の第２の主面２ｂ上には、機能膜３が設けられている。機能膜３は、変換光Ｂを透過させ、紫外光Ａを遮蔽する膜である。例えば、機能膜３は、変換光Ｂとしての可視光を透過させ、紫外光Ａを遮蔽する膜である。変換光Ｂは、可視光であることが望ましいが、赤外光であってもよい。
【0026】
本実施形態においては、図２に示すように、光源からの紫外光Ａが波長変換部材１に入射する。より具体的には、紫外光Ａは、第１の主面２ａ側から波長変換部材本体２に入射する。紫外光Ａが、波長変換部材本体２に含まれる蛍光体粒子５に照射されると、紫外光Ａが、紫外光Ａよりも長波長の変換光Ｂに変換される。変換光Ｂは、波長変換部材本体２の第２の主面２ｂ及び機能膜３を通って、波長変換部材１から出射される。
【0027】
本実施形態の波長変換部材１は、波長変換部材本体２の第２の主面２ｂ上に、変換光Ｂを透過させ、紫外光Ａを遮蔽する機能膜３が設けられているので、紫外光Ａをより長波長の変換光Ｂに効率よく変換することができ、しかも紫外光Ａの外部への漏出を抑制することができる。
【0028】
従って、波長変換部材１によれば、樹脂製の周辺部材等の劣化を抑制しつつ、高効率で変換光Ｂを出射させることができる。そのため、波長変換部材１は、例えば、紫外光Ａを可視光に変換し、変換された可視光の光量を検出する、センシングデバイスや紫外線検知デバイス等に用いたときに、センシングの感度を高めることができる。
【0029】
波長変換部材１の波長２５０ｎｍ～３６５ｎｍにおける全光線透過率は、特に限定されないが、好ましくは８０％以下、より好ましくは７０％以下、さらに好ましくは６０％以下、さらにより好ましくは５０％以下、さらにより好ましくは４０％以下、さらにより好ましくは３０％以下、さらにより好ましくは２０％以下、特に好ましくは１０％以下である。この場合、樹脂製の周辺部材等の劣化をより一層抑制することができる。なお、波長変換部材１の波長２５０ｎｍ～３６５ｎｍにおける全光線透過率は、０％であってもよいが、現実的には、好ましくは５％以上、より好ましくは１０％以上、さらに好ましくは２０％以上である。
【0030】
なかでも、波長変換部材１の波長３１５ｎｍ～３６５ｎｍにおける全光線透過率は、特に限定されないが、好ましくは８０％以下、より好ましくは７０％以下、さらに好ましくは６０％以下、さらにより好ましくは５０％以下、さらにより好ましくは４０％以下、さらにより好ましくは３０％以下、特に好ましくは２０％以下である。この場合、樹脂製の周辺部材等の劣化をより一層抑制することができる。なお、波長変換部材１の波長３１５ｎｍ～３６５ｎｍにおける全光線透過率は、０％であってもよいが、現実的には、好ましくは５％以上、より好ましくは１０％以上、さらに好ましくは２０％以上である。
【0031】
本実施形態の波長変換部材１は、波長変換部材本体２と、機能膜３とを備えているため、例えば、波長３１５ｎｍ～３６５ｎｍの波長域において、波長変換部材本体２だけでは紫外光Ａを遮蔽する効果が不十分な場合でも、機能膜３により紫外光Ａの外部への漏出を確実に抑制することが可能となる。
【0032】
また、波長変換部材１の波長４００ｎｍ～７００ｎｍにおける全光線透過率は、特に限定されないが、好ましくは８１％以上、より好ましくは８５％以上、さらに好ましくは９０％以上である。この場合、波長変換部材１を上述のセンシングデバイスや紫外線検知デバイス等に用いたときに、センシングの感度をより一層高めることができる。また、波長変換部材１の波長４００ｎｍ～７００ｎｍにおける全光線透過率は、１００％であってもよいが、現実的には、好ましくは９９％以下、より好ましくは９８％以下、さらに好ましくは９７％以下である。
【0033】
なお、波長変換部材１の上記全光線透過率は、図１に示すように、波長変換部材本体２の第１の主面２ａ側から光を入射させ、機能膜３の波長変換部材本体２とは反対側の主面３ａから光を出射させた場合の透過率である。
【0034】
波長変換部材１の厚みとしては、特に限定されないが、例えば、０．０１ｍｍ以上、２ｍｍ以下とすることができ、好ましくは０．０５ｍｍ以上、より好ましくは０．１ｍｍ以上、好ましくは１．５ｍｍ以下、より好ましくは１．２ｍｍ以下である。
【0035】
以下、波長変換部材１における各部材の詳細を説明する。
【0036】
波長変換部材本体；
波長変換部材本体２の第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂの面積は、特に限定されないが、例えば、０．１ｍｍ２以上、１００００ｍｍ２以下とすることができる。波長変換部材本体２の第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂの面積は、同じであってもよく、異なっていてもよい。また、波長変換部材本体２の形状は、特に限定されず、例えば、略矩形板状や、略円形板状、多角形板状、球状、半球状、半球ドーム状とすることができる。
波長変換部材本体２の第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂの面積は、特に限定されないが、例えば、０．１ｍｍ２以上、１００００ｍｍ２以下とすることができる。波長変換部材本体２の第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂの面積は、同じであってもよく、異なっていてもよい。また、波長変換部材本体２の形状は、特に限定されず、例えば、略矩形板状や、略円形板状、多角形板状、球状、半球状、半球ドーム状とすることができる。
【0037】
波長変換部材本体２の厚みとしては、特に限定されないが、例えば、０．０１ｍｍ以上、２ｍｍ以下とすることができ、好ましくは０．０５ｍｍ以上、より好ましくは０．１ｍｍ以上、好ましくは１．５ｍｍ以下、より好ましくは１．２ｍｍ以下である。
【0038】
波長変換部材本体２は、無機マトリクス４と、無機マトリクス４中に分散している蛍光体粒子５とを含む。
【0039】
無機マトリクス４の波長２５０ｎｍ～３６５ｎｍにおける全光線透過率は、特に限定されないが、好ましくは１０％以上、より好ましくは３０％以上、さらに好ましくは５０％以上であり、好ましくは８０％以下、より好ましくは７９％以下、さらに好ましくは７８％以下である。無機マトリクス４の上記全光線透過率が上記下限値以上である場合、変換光Ｂの出射効率をより一層高めることができる。また、無機マトリクス４の上記全光線透過率が上記上限値以下である場合、紫外光Ａの外部への漏出をより一層抑制することができる。
【0040】
無機マトリクス４としては、特に限定されず、ガラスマトリクスやセラミックスマトリクスなどを用いることができる。
【0041】
ガラスマトリクスとしては、例えば、モル％で、ＳｉＯ２ ３０％～８５％、Ｂ２Ｏ３ ０％～３５％、Ａｌ２Ｏ３ ０％～２５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ０％～１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０％～４５％を含有するものが挙げられる。このようにガラス組成を限定した理由を以下に説明する。なお、以下の各成分の説明において、特に断りのない限り「％」は「モル％」を意味する。
【0042】
ＳｉＯ２はガラスネットワークを形成する成分であり、紫外線透過率と耐失透性を向上させる効果を有する。また、耐候性や機械的強度を向上させる効果も有する。ＳｉＯ２の含有量は、好ましくは３０％～８５％、より好ましくは４０％～８０％、さらに好ましくは５０％～７５％、特に好ましくは５５％～７０％である。ＳｉＯ２の含有量が少なすぎると、上記効果が得にくくなる。一方、ＳｉＯ２の含有量が多すぎると、焼結温度が高温になるため、波長変換部材本体２の製造時に蛍光体粒子５が劣化しやすくなる。また、焼成時におけるガラス粉末の流動性に劣り、焼成後のガラスマトリクス中に気泡が残存しやすくなる。さらに、紫外線透過率が高くなりすぎるおそれがある。
【0043】
Ｂ２Ｏ３は溶融温度を低下させて溶融性を改善する成分である。また、Ｂ２Ｏ３は紫外線透過率をあまり低下させず、かつ、アルカリ金属成分やアルカリ土類金属成分による紫外線吸収を抑制する効果がある。Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０％～３５％、より好ましくは０％～２０％、さらに好ましくは１％～１５％、さらに好ましくは２％～１０％、特に好ましくは３％～８％、最も好ましくは４％～７％である。Ｂ２Ｏ３の含有量が多すぎると、耐候性が低下しやすくなる。また、紫外線透過率が高くなりすぎるおそれがある。
【0044】
Ａｌ２Ｏ３は耐候性や機械的強度を向上させる成分である。また、Ｂ２Ｏ３と同様に、アルカリ金属成分やアルカリ土類金属成分による紫外線吸収を抑制する効果がある。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０％～２５％、より好ましくは０．１％～２０％、さらに好ましくは１％～１０％、特に好ましくは２％～８％である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が多すぎると、溶融性が低下する傾向がある。また、紫外線透過率が高くなりすぎるおそれがある。
【0045】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏは溶融温度を低下させて溶融性を改善するとともに、軟化点を低下させる成分である。しかしながら、これらの成分の含有量が多すぎると、耐候性が低下しやすくなり、かつ、励起光である紫外光Ａの照射により発光強度が経時的に低下しやすくなる。よって、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの含有量は、好ましくは０％～１０％、より好ましくは０％～５％、さらに好ましくは０％～３％、さらに好ましくは０％～２％、特に好ましくは０％～１％であり、含有しないことが最も好ましい。また、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの各成分の含有量は、それぞれ、好ましくは０％～７％、より好ましくは０％～５％、さらに好ましくは０％～３％、さらに好ましくは０％～２％、特に好ましくは０％～１％であり、含有しないことが最も好ましい。
【0046】
なお、後述するように、ガラス組成中にＣｅＯ２を含有させる場合は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯまたはＫ２Ｏを含有させても、紫外光Ａの照射による発光強度の経時的な低下を抑制することができる。よって、ガラス組成中にＣｅＯ２を含有させる場合は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯまたはＫ２Ｏを積極的に含有させてもかまわない。この場合、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量（合量）は、好ましくは０．１％～７％、より好ましくは１％～６．５％、さらに好ましくは２％～６％である。また、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量は、それぞれ、好ましくは０％～７％、より好ましくは０．１％～５％、さらに好ましくは０．５％～４％、特に好ましくは１％～３％である。Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏは、２種以上、特に３種を混合して用いることが好ましい。具体的には、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏを、それぞれ、好ましくは０．１％以上、より好ましくは０．５％以上、特に１％以上含有することが好ましい。このようにすれば、混合アルカリ効果により、発光強度の経時的な低下を抑制しつつ、軟化点を効率よく低下させることが可能になる。また、各アルカリ酸化物の含有量を等量にすると、混合アルカリ効果が得られやすい。
【0047】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯは溶融温度を低下させて溶融性を改善し、軟化点を低下させる成分である。なお、これらの成分はアルカリ金属成分と異なり、波長変換部材１における発光強度の経時的な低下に影響を与えない。ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量は、好ましくは０％～４５％、より好ましくは１％～４５％、さらに好ましくは５％～４０％、さらに好ましくは１０％～３５％、特に好ましくは２０％～３３％である。ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量が少なすぎると、軟化点が低下しにくくなる。一方、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量が多すぎると、耐候性が低下しやすくなる。なお、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの各成分の含有量は、それぞれ、好ましくは０％～３５％、より好ましくは０．１％～３３％、さらに好ましくは１％～３０％である。これらの成分の含有量が多すぎると、耐候性が低下する傾向がある。
【0048】
ＺｎＯは溶融温度を低下させて溶融性を改善する成分である。また、ＺｎＯはガラスマトリクスの紫外線透過率を低下させる成分である。ＺｎＯの含有量は、好ましくは０％～１５％、より好ましくは０％～１０％、さらに好ましくは０％～５％、特に好ましくは０．１％～４．５％、最も好ましくは１％～４％である。ＺｎＯの含有量が多すぎると、耐候性が低下する傾向がある。また分相して透過率が低下し、結果として発光強度が低下する傾向がある。
【0049】
ＣｅＯ２はガラスマトリクスの紫外線透過率を低下させる成分である。ＣｅＯ２を含有させることにより、紫外光Ａが波長変換部材１の外部へ漏出することをより一層抑制できる。また、ＣｅＯ２は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯまたはＫ２Ｏによる発光強度の経時的な低下を抑制する効果を有する。ＣｅＯ２の含有量は、好ましくは０％～１０％、より好ましくは０．００１％～１０％、さらに好ましくは０．００１％～５％、さらに好ましくは０．０１％～３％、特に好ましくは０．０５％～１％、最も好ましくは０．１％～０．５％である。ＣｅＯ２の含有量が多すぎると、ガラスマトリクスの可視光透過率が低下して、発光強度が低下する傾向がある。
【0050】
また、上記成分以外にも、本発明の効果を損なわない範囲で種々の成分を含有させることができる。例えば、Ｐ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＴｅＯ２、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ３及びＺｒＯ２等を、それぞれ、好ましくは１５％以下、より好ましくは１０％以下、さらに好ましくは５％以下、合量で３０％以下の範囲で含有させてもよい。また、Ｆを含有させることもできる。Ｆは、軟化点を低減する効果があるため、着色中心形成の原因の１つであるアルカリ金属成分の代わりに含有させることにより、低軟化点を維持したまま、発光強度の経時的な低下を抑制することができる。Ｆの含有量は、アニオン％で、好ましくは０％～１０％、より好ましくは０％～８％、さらに好ましくは０．１％～５％である。
【0051】
また、ガラスマトリクスとして、上記したものの他に、例えば、ＳｉＯ２－Ｂ２Ｏ３－ＲＯ系ガラス（ＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯを表す）系ガラス、ＳｉＯ２－Ｂ２Ｏ３－Ｒ２Ｏ（Ｒ２ＯはＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏを表す）系ガラス、ＳｉＯ２－Ｂ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３系ガラス、ＳｉＯ２－Ｂ２Ｏ３－Ｒ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３系ガラス、ＳｉＯ２－Ｂ２Ｏ３－ＺｎＯ系ガラス、ＺｎＯ－Ｂ２Ｏ３系ガラス、又はＳｎＯ－Ｐ２Ｏ５系ガラスを用いることができる。
【0052】
なお、材料を低温で焼成したい場合は、ガラスマトリクスとして、比較的容易に軟化点を低下させることが可能なＺｎＯ－Ｂ２Ｏ３系ガラス、ＳｎＯ－Ｐ２Ｏ５系ガラスを選択すればよく、発光色変換部材（波長変換部材１）の耐候性を向上させたい場合は、ガラスマトリクスとして、ＳｉＯ２－Ｂ２Ｏ３－ＲＯ系ガラス、ＳｉＯ２－Ｂ２Ｏ３－Ｒ２Ｏ系ガラス、ＳｉＯ２－Ｂ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３系ガラス、ＳｉＯ２－Ｂ２Ｏ３－Ｒ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３系ガラス、ＳｉＯ２－Ｂ２Ｏ３－ＺｎＯ系ガラスを選択すればよい。
【0053】
ガラスマトリクスの軟化点は、好ましくは６００℃以上、より好ましくは６３０℃以上、さらに好ましくは６５０℃以上である。ガラスマトリクスの軟化点が低すぎると、機械的強度及び耐候性が低下しやすくなる。一方、ガラスマトリクスの軟化点が高すぎると焼結温度も高くなるため、製造時の焼成工程において蛍光体粒子５が劣化しやすくなる。よって、ガラスマトリクスの軟化点は、好ましくは１１００℃以下、より好ましくは１０５０℃以下、さらに好ましくは１０００℃以下である。
【0054】
なお、ガラスマトリクスの原料であるガラス粉末の平均粒子径Ｄ５０は、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以下、特に好ましくは１０μｍ以下である。ガラス粉末の平均粒子径Ｄ５０が大きすぎると、得られる波長変換部材１において、焼成後のガラスマトリクス中に気泡が残存しやすくなり、波長変換部材１の光取出し効率が低下するおそれがある。ガラス粉末の平均粒子径Ｄ５０の下限値は、特に限定されないが、生産コストや取扱い性を考慮し、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上、さらに好ましくは２μｍ以上である。なお、本明細書において、平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定した平均粒子径Ｄ５０のことをいうものとする。
【0055】
セラミックスマトリクスを構成するセラミックスとしては、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＡｌＮ等が挙げられる。
【0056】
また、蛍光体粒子５としては、特に限定されず、波長２００ｎｍ～３８０ｎｍの紫外光Ａを照射した場合に、該紫外光Ａより長波長の蛍光を発するものであればよく、４００ｎｍ以上の蛍光を発するものであることがより好ましく、４５０ｎｍ以上の蛍光を発するものであることがさらに好ましく、可視域（例えば、波長５００ｎｍ～６００ｎｍ）の蛍光を発するものであることが特に好ましい。もっとも、蛍光体粒子５は、波長２００ｎｍ～３８０ｎｍの紫外光Ａを照射した場合に赤外域（例えば、波長７８０ｎｍ～３００００ｎｍ）の蛍光を発するものであってもよい。
【0057】
具体的に、蛍光体粒子５としては、例えば、酸化物蛍光体、窒化物蛍光体、酸窒化物蛍光体、塩化物蛍光体、酸塩化物蛍光体、ハロゲン化物蛍光体、アルミン酸塩蛍光体、ハロリン酸塩化物蛍光体等が挙げられる。
【0058】
なかでも、蛍光体粒子５は、ガーネット蛍光体、特にＬｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅや、サイアロン蛍光体、特にＳｉ６－ｚＡｌｚＯｚＮ８－ｚ：Ｅｕ（０＜ｚ＜４．２）（β－ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ）、Ｌａ３Ｓｉ６Ｎ１１：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕであれば、波長２００ｎｍ～３８０ｎｍの紫外光Ａを効率よく可視域の蛍光に変換することができるため好ましい。また、可視域に励起帯を持たない蛍光体粒子５を用いることで、紫外光Ａのみを変換することができる。その場合、可視光と紫外光Ａが照射されている環境下でも紫外光Ａのみを変換することができるため、出射効率をより一層高めることができる。
【0059】
蛍光体粒子５の平均粒子径は、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上である。蛍光体粒子５の平均粒子径が小さすぎると、量子効率が悪く発光強度が低下する傾向がある。一方、蛍光体粒子５の平均粒子径が大きすぎると、無機マトリクス４内での分散状態が悪くなり、発光色が不均一になる傾向がある。よって、蛍光体粒子５の平均粒子径は、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは２５μｍ以下である。
【0060】
波長変換部材本体２中における蛍光体粒子５の含有量は、特に限定されないが、好ましくは０．０１体積％以上、より好ましくは１体積％以上、さらに好ましくは１０体積％以上、さらにより好ましくは２０体積％以上であり、好ましくは７０体積％以下、より好ましくは６５体積％以下、さらに好ましくは５０体積％以下である。蛍光体粒子５の含有量が上記範囲内にある場合、波長変換部材１を上述のセンシングデバイスや紫外線検知デバイス等に用いたときに、センシングの感度をより一層高めることができる。
【0061】
なお、波長変換部材本体２は、無機マトリクス４と、無機マトリクス４中に分散している蛍光体粒子５の他の実施形態として、ＹＡＧセラミックス等のセラミックス（セラミックス蛍光体）からなるものであってもよい。
【0062】
機能膜；
機能膜３は、波長変換部材本体２の第２の主面２ｂにおける少なくとも一部に設けられていてもよいし、波長変換部材本体２の第２の主面２ｂ全体に設けられていてもよい。
機能膜３は、波長変換部材本体２の第２の主面２ｂにおける少なくとも一部に設けられていてもよいし、波長変換部材本体２の第２の主面２ｂ全体に設けられていてもよい。
【0063】
機能膜３は、波長変換部材本体２の第２の主面２ｂ全体の面積に対して面積が１０％以上の部分に設けられていることが好ましく、面積が３０％以上の部分に設けられていることがより好ましく、面積が５０％以上の部分に設けられていることがさらに好ましい。
【0064】
機能膜３の厚みは、特に限定されず、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは０．５μｍ以上、さらに好ましくは１μｍ以上、さらにより好ましくは５μｍ以上、さらにより好ましくは１０μｍ以上であり、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは４０μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以下である。この場合、紫外光Ａの外部への漏出をより一層確実に抑制することができる。
【0065】
機能膜３としては、特に限定されず、例えば、紫外線吸収膜や、紫外線反射膜等の紫外線遮蔽膜を用いることができる。
【0066】
紫外線吸収膜としては、例えば、ＺｎＯを含む膜を用いることができる。なかでも、紫外線吸収膜としては、ＺｎＯを主成分とする膜であることが好ましく、ＺｎＯからなる膜であることがより好ましい。
【0067】
なお、本明細書において、主成分とする膜とは、膜中にその材料が５０質量％以上含まれている膜のことをいうものとする。主成分とする膜においては、膜中にその材料が８０質量％以上含まれていることが好ましく、９０質量％以上含まれていることがより好ましい。当然ながら、主成分とする膜は、膜中にその材料を１００質量％含む膜であってもよい。
【0068】
なお、紫外線吸収膜には他の成分が含まれていてもよい。他の成分としては、例えば、セラミックス微粒子又は金属微粒子が挙げられる。膜中における他の成分の含有量は、例えば、膜全体の材料（１００質量％）に対し、５質量％以下とすることができ、好ましくは３質量％以下、より好ましくは１質量％以下である。
【0069】
また、紫外線吸収膜としては、無機材料膜及び有機材料膜のいずれを用いてもよい。無機材料膜としては、上述したＺｎＯ膜の他、例えば、ＴｉＯ２膜等が挙げられる。また、有機材料膜としては、例えば、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤膜や、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤膜等が挙げられる。
【0070】
紫外線吸収膜の厚みは、特に限定されず、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは０．５μｍ以上、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下である。この場合、紫外光Ａの外部への漏出をより一層確実に抑制することができる。
【0071】
紫外線反射膜としては、バンドパスフィルタ等の誘電体多層膜を用いることができる。紫外線反射膜としては、例えば、酸化物、窒化物、フッ化物等からなる多層膜を用いることができる。具体的には、誘電体多層膜は、屈折率が相対的に低い低屈折率誘電体層と、屈折率が相対的に高い高屈折率誘電体層とが交互に積層された構成を含む多層膜を用いることができる。低屈折率誘電体層は、例えば、酸化ケイ素等により形成することができる。高屈折率誘電体層は、例えば、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化ランタン、酸化タンタル、酸化ジルコニウム等によって形成することができる。
【0072】
低屈折率誘電体層の層数は、例えば、１層以上、２０層以下とすることができる。低屈折率誘電体層の厚みは、例えば、１０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下とすることができる。
【0073】
高屈折率誘電体層の層数は、例えば、１層以上、２０層以下とすることができる。高屈折率誘電体層の厚みは、例えば、１０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下とすることができる。
【0074】
誘電体多層膜全体の層数は、例えば、２層以上、４０層以下とすることができる。
【0075】
紫外線反射膜の厚みは、特に限定されず、好ましくは１５ｎｍ以上、より好ましくは２０ｎｍ以上、好ましくは５０００ｎｍ以下、より好ましくは２０００ｎｍ以下である。この場合、紫外光Ａの外部への漏出をより一層確実に抑制することができる。
【0076】
以下、波長変換部材１の製造方法の一例について説明する。
【0077】
製造方法；
まず、波長変換部材本体２を作製する。波長変換部材本体２は、例えば、無機マトリクス４がガラスマトリクスである場合には、ガラスマトリクスの原料であるガラス粉末と、蛍光体粒子（蛍光体粉末）とを含有する混合物を焼成し、得られた焼成体を所望の大きさに切断することにより、製造することができる。
まず、波長変換部材本体２を作製する。波長変換部材本体２は、例えば、無機マトリクス４がガラスマトリクスである場合には、ガラスマトリクスの原料であるガラス粉末と、蛍光体粒子（蛍光体粉末）とを含有する混合物を焼成し、得られた焼成体を所望の大きさに切断することにより、製造することができる。
【0078】
ガラス粉末と蛍光体粉末との混合粉末の焼成温度は、ガラス粉末の軟化点±２００℃以内であることが好ましく、特にガラス粉末の軟化点±１５０℃以内であることが好ましい。焼成温度が低すぎると、ガラス粉末が十分に流動せず、緻密な焼結体が得にくい。一方、焼成温度が高すぎると、蛍光体成分が熱劣化して発光強度が低下するおそれがある。
【0079】
焼成は減圧雰囲気中で行うことが好ましい。具体的には、焼成中の雰囲気内の圧力が、好ましくは１．０１３×１０５Ｐａ未満、より好ましくは１０００Ｐａ以下、さらに好ましくは４００Ｐａ以下である。これにより、波長変換部材本体２中に残存する気泡の量を少なくすることができ、上述の理由から、発光強度を向上させることができる。なお、焼成工程全体を減圧雰囲気中で行ってもよいし、例えば、焼成工程のみを減圧雰囲気中で行い、その前後の昇温工程や降温工程を、減圧雰囲気ではない雰囲気（例えば、大気圧下）で行ってもよい。
【0080】
次に、波長変換部材本体２の第２の主面２ｂ上に機能膜３を形成する。機能膜３は、例えば、機能膜３がＺｎＯを含む膜である場合には、波長変換部材本体２の第２の主面２ｂ上に、酸化亜鉛前駆体溶液を塗布し、焼成することにより形成することができる。
【0081】
なお、酸化亜鉛前駆体溶液を塗布する前には、予め波長変換部材本体２の第２の主面２ｂを洗浄することが望ましい。洗浄方法としては、例えば、超音波洗浄やＵＶ洗浄等が挙げられる。
【0082】
酸化亜鉛前駆体溶液としては、例えば、亜鉛オクチレート、亜鉛アルコキシド、酢酸亜鉛、亜鉛アセチルアセトナート、乳酸亜鉛三水和物、サリチル酸亜鉛三水和物、又はステアリン酸亜鉛等を含む溶液を用いることができる。これらの亜鉛化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【0083】
酸化亜鉛前駆体溶液を構成する溶媒としては、例えば、エタノール、ｎ－プロパノール、ｎ－ブタノール、ｎ－ペンタノール、ｎ－ヘキサノール、イソアミルアルコール、２－メトキシエタノール、又は２－エトキシエタノール等を用いることができる。さらに、上記溶媒として、ジケトン化合物又はケトエステル化合物を用いてもよい。例えば、上記溶媒として、アセチルアセトン、ジアセチル、ベンゾイルアセトン、ベンジル、１－フェニルブタン－１，２－ジオン、フェニルアセチルアセトン、フェニルベンゾイルアセトン、エチル－フェニル－ジケトン、又は１－フェニル－１，２－ブタジオン等を用いることができる。これらの溶媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【0084】
また、酸化亜鉛前駆体溶液中における亜鉛アセチルアセトナート等の亜鉛化合物の濃度は、例えば、０．１Ｍ以上、１．０Ｍ以下とすることができる。
【0085】
酸化亜鉛前駆体溶液の塗布方法としては、例えば、スピンコート法が挙げられる。スピンコート法における回転速度は、例えば、１００ｒｐｍ以上、１０００ｒｐｍ以下とすることができる。また、その回転速度における回転時間は、例えば、１０秒以上、１０分以下とすることができる。
【0086】
焼成温度は、例えば、１００℃以上、４００℃以下とすることができる。焼成時間は、例えば、１０分以上、３時間以下とすることができる。
【0087】
また、機能膜３が上述した誘電体多層膜等である場合は、スパッタリング法や、蒸着法により成膜してもよく、機能膜３の成膜方法は特に限定されない。
【0088】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る波長変換部材を示す模式的断面図である。
図３は、本発明の第２の実施形態に係る波長変換部材を示す模式的断面図である。
【0089】
図３に示すように、波長変換部材２１においては、波長変換部材本体２の第１の主面２ａ上に、バンドパスフィルタ２３が設けられている。バンドパスフィルタ２３は、紫外線を選択的に透過させるフィルタである。より具体的には、バンドパスフィルタ２３は、紫外光Ａを透過させ、かつ可視光を吸収又は反射するフィルタである。波長変換部材本体２の第１の主面２ａ上に、バンドパスフィルタ２３を設けることにより、蛍光灯などの可視光が照射されている環境下で波長変換部材２１を使用した際に、可視光によって励起される蛍光体粒子５を用いた場合であっても、蛍光体粒子５が励起されて蛍光が発せられることをより確実に防ぐことができる。
【0090】
バンドパスフィルタ２３の特性として、バンドパスフィルタ２３の波長２５０ｎｍ～３８０ｎｍにおける全光線透過率は、好ましくは１０％以上、より好ましくは５０％以上、さらに好ましくは８０％以上である。また、バンドパスフィルタ２３の波長３８０ｎｍ～７８０ｎｍの波長域における全光線透過率は、好ましくは５０％以下、より好ましくは２５％以下、さらに好ましくは１０％以下である。また、バンドパスフィルタ２３の波長４００ｎｍ～７００ｎｍの波長域における全光線透過率は、好ましくは３０％以下、より好ましくは１０％以下、さらに好ましくは５％以下である。また、バンドパスフィルタ２３の波長４２０ｎｍ～６００ｎｍの波長域における全光線透過率は、好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下、さらに好ましくは１％以下である。
【0091】
バンドパスフィルタ２３としては、ガラスからなるもの（ガラス板）が挙げられる。具体的には、バンドパスフィルタ２３としては、ガラス中に可視光を吸収する元素を含有させた紫外透過可視吸収ガラスからなるものが挙げられる。可視光を吸収する元素としては、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔｉ等が挙げられる。これらは通常、ＮｉＯ、ＣｏＯ、ＴｉＯ２といった成分としてガラス組成中に含まれる。なかでも、ＮｉＯ及びＣｏＯは紫外光Ａの吸収が比較的少なく、可視光を吸収することができるため好ましい。ガラス組成中におけるＮｉＯ、ＣｏＯ及びＴｉＯ２の含有量（質量％）は、合量で、好ましくは１％～２５％、より好ましくは３％～２０％、さらに好ましくは５％～１５％である。これらの成分の含有量が少なすぎると、十分な可視光吸収性能が得にくくなる場合がある。一方、これらの成分の含有量が多すぎると、ガラス化しにくくなる場合がある。なお、ＮｉＯ、ＣｏＯ及びＴｉＯ２のうちの１種の含有量、及び、２種の合量は、好ましくは１％～２５％、より好ましくは３％～２０％、さらに好ましくは５％～１５％である。
【0092】
バンドパスフィルタ２３がガラスからなる場合、その厚みは、好ましくは０．２ｍｍ～３．０ｍｍ、より好ましくは０．３ｍｍ～２．０ｍｍ、さらに好ましくは０．４ｍｍ～１．０ｍｍである。バンドパスフィルタ２３の厚みが小さすぎると、十分な可視光吸収性能を得にくくなる傾向がある。また、バンドパスフィルタ２３の機械的強度が不十分になる傾向がある。一方、バンドパスフィルタ２３の厚みが大きすぎると、波長変換部材２１の小型化が困難になる傾向がある。
【0093】
バンドパスフィルタ２３として、可視光を反射する誘電体多層膜（例えば、ガラス板表面に誘電体多層膜を形成したもの）を使用することもできる。誘電体多層膜は、屈折率が相対的に低い低屈折率誘電体層と、屈折率が相対的に高い高屈折率誘電体層とが交互に積層された構成を有する。低屈折率誘電体層は、例えば、酸化ケイ素等により形成することができる。高屈折率誘電体層は、例えば、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化ランタン、酸化タンタル、酸化ハフニウム、又は酸化ジルコニウム等によって形成することができる。ただし、誘電体多層膜は入射角度によって可視光の反射率が変化してしまうため、フィルタ面に対して垂直方向以外から可視光が入射する環境下では、十分なフィルタ機能を得られないおそれがある。一方、紫外透過可視吸収ガラスであれば、そのような問題が生じにくいため、所望のバンドパス機能を得やすい。なお、紫外透過可視吸収ガラスと誘電体多層膜とを組み合わせて使用してもよい。この場合、紫外透過可視吸収ガラスの厚みを小さくした場合の可視光吸収性能の低下を、誘電体多層膜により補完することができるため、バンドパスフィルタ２３の厚みの薄型化による波長変換部材２１の小型化を図ることができる。
【0094】
本実施形態の波長変換部材２１においても、波長変換部材本体２の第２の主面２ｂ上に、変換光Ｂを透過させ、紫外光Ａを遮蔽する機能膜３が設けられているので、紫外光Ａをより長波長の変換光Ｂに効率よく変換することができ、しかも紫外光Ａの外部への漏出を抑制することができる。
【0095】
従って、波長変換部材２１によれば、樹脂製の周辺部材等の劣化を抑制しつつ、高効率で変換光Ｂを出射させることができる。そのため、波長変換部材２１は、例えば、紫外光Ａを可視光に変換し、変換された可視光の光量を検出する、センシングデバイスや紫外線検知デバイス等に用いたときに、センシングの感度を高めることができる。
【0096】
なお、図示はしていないが、波長変換部材本体２の側面２ｃにも機能膜３を設けてもよい。このようにすると、紫外光Ａの外部への漏出をより一層確実に抑制することができ、樹脂製の周辺部材等の劣化をより一層確実に抑制することができる。
【0097】
［センシングデバイス及び紫外線検出デバイス］
図４は、本発明の一実施形態に係る紫外線検知デバイスを示す模式的断面図である。
図４は、本発明の一実施形態に係る紫外線検知デバイスを示す模式的断面図である。
【0098】
紫外線検知デバイス３０は、光源４０と、センシングデバイス３１とを備える。光源４０としては、波長２５０ｎｍ～３８０ｎｍに強度を有する紫外光発生源を用いることができる。このような、紫外光発生源としては、例えば、ＵＶＬＥＤ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、又は重水素ランプ等を用いることができる。
【0099】
センシングデバイス３１は、波長変換部材１と、検出器５０とを備える。波長変換部材１は、波長変換部材の欄で説明したものを用いることができる。また、検出器５０としては、波長変換部材本体２の第２の主面２ｂ側から出射される変換光Ｂを検出する、フォトダイオードを用いることができる。なお、フォトダイオードとしては、Ｓｉフォトダイオード又はＧｅフォトダイオード等が挙げられる。
【0100】
本実施形態においては、図４に示すように、光源４０からの紫外光Ａが波長変換部材１に入射する。より具体的には、紫外光Ａは、第１の主面２ａ側から波長変換部材本体２に入射する。紫外光Ａが、波長変換部材本体２に含まれる蛍光体粒子５に照射されると、紫外光Ａが、紫外光Ａよりも長波長の変換光Ｂに変換される。変換光Ｂは、波長変換部材本体２の第２の主面２ｂ及び機能膜３を通り、波長変換部材１から出射される。波長変換部材１から出射された変換光Ｂは、検出器５０においてモニタリングすることができる。
【0101】
本実施形態のセンシングデバイス３１及び紫外線検知デバイス３０は、波長変換部材１を備えるので、紫外光Ａの外部への漏出を抑制することができ、樹脂製の周辺部材等の劣化を抑制することができる。また、本実施形態のセンシングデバイス３１及び紫外線検知デバイス３０は、紫外光Ａをより長波長の変換光Ｂに効率よく変換することができるので、センシングの感度を高めることができる。センシングデバイス３１及び紫外線検知デバイス３０によれば、微弱な光に対してもノイズレスで検出することができ、光源４０（紫外光発生源）の微小な劣化などを確認することもできる。
【0102】
以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明する。本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。
【0103】
（実施例１）
波長変換部材本体の作製；
ガラスマトリクスとなるガラス粉末として、質量％で、ＳｉＯ２ ６８％、Ａｌ２Ｏ３ ４％、Ｂ２Ｏ３ １９％、Ｎａ２Ｏ ７％、Ｋ２Ｏ １％、Ｆ２ １％の組成を有するガラス粉末（軟化点７００℃、熱膨張係数：４１．９×１０－７／℃、平均粒子径：２．５μｍ）を準備した。
波長変換部材本体の作製；
ガラスマトリクスとなるガラス粉末として、質量％で、ＳｉＯ２ ６８％、Ａｌ２Ｏ３ ４％、Ｂ２Ｏ３ １９％、Ｎａ２Ｏ ７％、Ｋ２Ｏ １％、Ｆ２ １％の組成を有するガラス粉末（軟化点７００℃、熱膨張係数：４１．９×１０－７／℃、平均粒子径：２．５μｍ）を準備した。
【0104】
準備したガラス粉末に対し、Ｌａ３Ｓｉ６Ｎ１１：Ｃｅ３＋蛍光体粒子（蛍光ピーク波長５３８ｎｍ）を混合して、７５０℃で焼成することにより焼結体を得た。なお、蛍光体粒子は、波長変換部材本体中における含有量が０．１体積％となるように混合した。焼結体に加工を施すことにより、縦３０ｍｍ、横３０ｍｍ、厚み：０．３ｍｍである矩形板状の波長変換部材本体を作製した。
【0105】
機能膜の形成；
まず、波長変換部材本体の一方側主面を洗浄した。具体的には、イソプロピルアルコールを染み込ませたウエスで波長変換部材本体の一方側主面を拭き取った後、イソプロピルアルコールに波長変換部材本体を浸し、１０分間で、２セット超音波洗浄を行った。その後、アルカリ光学洗浄剤を用い、１０分間、波長変換部材本体の超音波洗浄を行った。次に、煮沸させた２－プロパノールに波長変換部材本体を１０分間浸した。次に、高圧水銀ランプ（岩崎電気社製、品番「ＱＯＬ ２５ＳＹ」）を波長変換部材本体に３０分間照射し、洗浄を完了させた。
まず、波長変換部材本体の一方側主面を洗浄した。具体的には、イソプロピルアルコールを染み込ませたウエスで波長変換部材本体の一方側主面を拭き取った後、イソプロピルアルコールに波長変換部材本体を浸し、１０分間で、２セット超音波洗浄を行った。その後、アルカリ光学洗浄剤を用い、１０分間、波長変換部材本体の超音波洗浄を行った。次に、煮沸させた２－プロパノールに波長変換部材本体を１０分間浸した。次に、高圧水銀ランプ（岩崎電気社製、品番「ＱＯＬ ２５ＳＹ」）を波長変換部材本体に３０分間照射し、洗浄を完了させた。
【0106】
次に、波長変換部材本体の洗浄後の一方側主面に、酸化亜鉛前駆体溶液をスピンコート法により塗布した。なお、酸化亜鉛前駆体溶液は、亜鉛アセチルアセトナート１．７５×１０－４ｍｏｌ、アセチルアセトン５．３３×１０－４ｍｏｌ、及び２－メトキシエタノール５．６３×１０－３ｍｏｌを、ホットスターラー上で５０℃及び５００ｒｐｍの条件で一晩撹拌することにより作製した（酸化亜鉛前駆体溶液中の亜鉛アセチルアセトナートの濃度：０．３５０Ｍ）。また、スピンコートに際しては、スピンコーター（協栄セミコンダクター社製、品番「ＳＰＩＮＮＥＲ－１Ｈ－３」）を用い、回転速度１０００ｒｐｍで６０秒間行った。次に、大気下で２５０℃及び１時間の条件でスピンコート後の波長変換部材本体の焼成を行った。以上のようにして、波長変換部材本体の一方側主面上に、機能膜としてのＺｎＯ膜（厚み：１μｍ）を形成し、波長変換部材を作製した。
【0107】
（比較例１）
機能膜としてのＺｎＯ膜を成膜しなかったこと以外は、実施例１と同様にして波長変換部材を作製した。
機能膜としてのＺｎＯ膜を成膜しなかったこと以外は、実施例１と同様にして波長変換部材を作製した。
【0108】
［評価］
実施例１及び比較例１で作製した波長変換部材それぞれに対して、ＵＶＬＥＤ（波長２６５ｎｍ）を照射し、出射面側に受光部をエポキシ樹脂で封止したＳｉフォトダイオードを設置し、ＵＶＬＥＤ（波長２６５ｎｍ）の変換光を検出できるか確認した。なお、Ｓｉフォトダイオードは、波長３５０ｎｍ～１０００ｎｍの光を検知可能なダイオードである。
実施例１及び比較例１で作製した波長変換部材それぞれに対して、ＵＶＬＥＤ（波長２６５ｎｍ）を照射し、出射面側に受光部をエポキシ樹脂で封止したＳｉフォトダイオードを設置し、ＵＶＬＥＤ（波長２６５ｎｍ）の変換光を検出できるか確認した。なお、Ｓｉフォトダイオードは、波長３５０ｎｍ～１０００ｎｍの光を検知可能なダイオードである。
【0109】
また、実施例１及び比較例１で作製した波長変換部材それぞれに対して、ＵＶＬＥＤ（波長２６５ｎｍ）を５００時間連続で照射し、出射面側から１０ｍｍ離間させてアクリル試験片を設置し、試験片の劣化の有無を評価した。なお、実施例１の波長変換部材では、波長変換部材の機能膜とは反対側の主面を入射面とし、機能膜が設けられる面を出射面とした。
【0110】
劣化の有無の評価は、実施例１及び比較例１それぞれにおいて、ＵＶＬＥＤ（波長２６５ｎｍ）を照射した前後の試験片を目視で比較することで行った。
【0111】
（評価結果）
実施例１については、波長変換部材による変換光を検出でき、波長変換部材によって紫外光をより長波長の変換光に効率よく変換できていることが確認できた。また、実施例１の試験片は、試験前後の試験片に変化は見られず、紫外光の外部への漏出を抑制できていることが確認できた。
実施例１については、波長変換部材による変換光を検出でき、波長変換部材によって紫外光をより長波長の変換光に効率よく変換できていることが確認できた。また、実施例１の試験片は、試験前後の試験片に変化は見られず、紫外光の外部への漏出を抑制できていることが確認できた。
【0112】
一方、比較例１についても、波長変換部材による変換光を検出できたものの、比較例１の試験片は、黄変し、劣化していた。このように、比較例１では、紫外光が外部へ漏出していた。
【符号の説明】
【0113】
１，２１…波長変換部材
２…波長変換部材本体
２ａ…第１の主面
２ｂ…第２の主面
２ｃ…側面
３…機能膜
３ａ…主面
４…無機マトリクス
５…蛍光体粒子
２３…バンドパスフィルタ
３０…紫外線検知デバイス
３１…センシングデバイス
４０…光源
５０…検出器
Ａ…紫外光
Ｂ…変換光
２…波長変換部材本体
２ａ…第１の主面
２ｂ…第２の主面
２ｃ…側面
３…機能膜
３ａ…主面
４…無機マトリクス
５…蛍光体粒子
２３…バンドパスフィルタ
３０…紫外線検知デバイス
３１…センシングデバイス
４０…光源
５０…検出器
Ａ…紫外光
Ｂ…変換光
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】