CN1388983A - 包括光吸收介质的电灯 - Google Patents

包括光吸收介质的电灯 Download PDF

Info

Publication number
CN1388983A
CN1388983A CN01802429A CN01802429A CN1388983A CN 1388983 A CN1388983 A CN 1388983A CN 01802429 A CN01802429 A CN 01802429A CN 01802429 A CN01802429 A CN 01802429A CN 1388983 A CN1388983 A CN 1388983A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
absorbing medium
described electric
light absorbing
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN01802429A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1278378C (zh
Inventor
E·P·博尼坎普
J·A·F·佩克
D·沃尔夫冈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN1388983A publication Critical patent/CN1388983A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1278378C publication Critical patent/CN1278378C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01KELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00Details
    • H01K1/28Envelopes; Vessels
    • H01K1/32Envelopes; Vessels provided with coatings on the walls; Vessels or coatings thereon characterised by the material thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/42Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating of an organic material and at least one non-metal coating
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/22Absorbing filters
    • G02B5/223Absorbing filters containing organic substances, e.g. dyes, inks or pigments
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/28Interference filters
    • G02B5/285Interference filters comprising deposited thin solid films
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/38Devices for influencing the colour or wavelength of the light
    • H01J61/40Devices for influencing the colour or wavelength of the light by light filters; by coloured coatings in or on the envelope
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/40Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/46Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
    • C03C2217/48Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase having a specific function
    • C03C2217/485Pigments
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/70Properties of coatings
    • C03C2217/73Anti-reflective coatings with specific characteristics
    • C03C2217/734Anti-reflective coatings with specific characteristics comprising an alternation of high and low refractive indexes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

一种电灯包括对可见光是透明的并且容纳光源(2)的灯容器(1)。灯容器(1)用光吸收介质(6)和光学干扰膜(5)的组合覆盖,其中光学干扰膜包括具有相对高折射率的第一材料层和二氧化硅的第二层交替的层。根据本发明,由光吸收介质(6)透射的光的光谱透射性T在具有宽度λ≤50nm的波长范围内从T≤0.15到T≥0.75变化。优选,反射R的变化在400≤R≤690nm的波长范围内小于10%。优选,反射R在50≤R≤90%的范围内。在工作中,根据本发明的电灯以透射模式(akkoord)发射彩色光,在关闭时具有基本上彩色中和外观。

Description

包括光吸收介质的电灯
本发明涉及包括其中设置光源的透光灯容器的电灯,
所述电灯包括呈现在可见范围内的光谱过渡的光吸收介质,
至少一部分灯容器提供有干扰膜。
这种灯用在汽车领域中,例如作为在工作中发射黄光的(卤素)头灯、作为指示器(还称为汽车信号灯)中的琥珀色光源或作为刹车灯中的红色光源。这种电灯还用于一般的照明目的。所述电灯还用在交通和方向标志、轮廓照明、交通灯、投影照明和光纤光学照明中。这种灯的其它实施例包括其中通过光吸收涂层和干扰膜的合适组合提高色温的灯。
从DE-U-8600642(PHN11,276)中可知开篇提到类型的电灯。在该公知电灯中,在(卤素)头灯的灯容器上提供反射蓝光的干扰膜,该灯在工作时发射黄光。此外,在灯容器的外表面上、在灯容器和干扰膜之间提供吸收由干扰膜反射的蓝光的光吸收介质。
该公知灯的缺陷在于该灯的外观不够彩色中和(color-neutral)。
本发明的目的是提供开篇提到类型的电灯,其中克服了所述缺陷。
这个目的是根据本发明如此实现的:光吸收介质呈现在可见范围内的相对陡峭的光谱过渡。
为实现该目的,开篇提到类型的电灯的特征在于:
在具有宽度λ≤75nm的波长范围内,由光吸收介质透射的光的光谱透射性T从T≤0.15到T≥0.75变化。
具有这种相对陡峭光谱特性的光吸收介质在其灯容器提供有干扰膜的电灯中的应用导致电灯具有改进的彩色中和外观。在该公知电灯中,采用其光谱特性在相对大的波长范围上逐渐变化的光吸收介质,如Fe2O3。结果是,干扰膜和光吸收介质的组合的光谱透射性在可见区域的较大范围内变化,这伴随有彩色效应,一般这是不希望的。该公知电灯在工作时发射黄光,但是在关闭状态,它的外观是兰色的。
根据本发明,通过利用具有较陡峭光谱特性的光吸收介质,在可见区域内的光谱变化被限制到较小波长范围内,这有利于获得电灯的彩色中和外观。在工作中,根据本发明的电灯发射所希望颜色的光。在关闭状态,根据本发明的电灯在外观上是彩色中和的。
优选地,在上述波长范围内,由光吸收介质透射的光的光谱发射从T≤0.10到T≥0.80变化。优选地,在具有λ≤50nm的波长范围内由光吸收介质透射的光的光谱透射性T有变化。随着在光吸收介质中的光谱过渡越陡峭,电灯的彩色中和外观越好。特别有利于在从30-40nm的波长范围内发生光吸收介质的光谱发射的变化。
在优选实施例中,该电灯提供有在至少基本上整个可见区域内具有至少基本上平坦的反射光谱的干扰膜。为此,根据本发明的电灯的特征在于在从400≤λ≤690nm的波长范围内,干扰膜的反射R的变化小于10%。
在该优选实施例中,在给定变化范围内,反射光谱在可见光谱的相关范围内呈现不能忽略不计的峰值或谷值。在干扰膜的反射在整个可见区域内是均匀时,该反射至少基本上与可见区域的相关部分中的波长无关。根据本发明的干扰膜将用相同的方式反射可见光谱中的所有颜色并使该电灯提供有彩色中和外观。
在该公知电灯中,采用光吸收介质和干扰膜的组合,所述干扰膜包括所谓的步进滤色器。术语“步进滤色器”在本发明的说明书中的意思是指反射光谱在较窄的波长范围(≤20nm)内呈现较急剧的光谱过渡(从R≈100%到R≤10%)。这个步进滤色器的光谱过渡的定位对于工艺变化非常敏感。小的变化很容易导致光谱过渡的偏移,结果是该公知电灯不再符合法定要求。在该公知电灯中,还需要采用具有在相关光谱范围内具有较高反射的干扰膜,这样就需要相对多个光学层的叠置体。需要这些高反射值充分增强较薄光吸收介质的较小效果。此外,该公知电灯的干扰膜中的光学层必须至少基本上是不吸收的,以便实现步进滤色器的高反射值。在该公知电灯中,步进滤色器的光谱过渡位于从约530到约540nm的波长范围内。
还应注意,可见区域总的来说包括从380≤λ≤780nm的波长范围。考虑到人眼的灵敏度和人眼灵敏度曲线在可见区域的边缘急剧下降的事实,实际上,如果根据本发明的电灯中的反射光谱在400≤λ≤690nm的波长范围内至少基本上是平坦的,就足够了。在电灯的优选实施例中,在380≤λ≤780nm的波长范围内干扰膜的反射R的变化小于10%。实验已经表明可以很容易地在整个可见区域内实现5-10%的干扰膜的反射变化。
根据本发明的电灯的优选实施例的特征在于,干扰膜的反射R位于0.50≤R≤0.90范围内。在该优选实施例中,干扰膜具有金属或银色外观。其结果是,根据本发明的电灯非常适合用做汽车领域的指示灯。在公知于本领于技术人员的1931 C.I.E.色度三角中,对于由这种指示灯发射的光的色点,法定规则限定了范围。施加于灯容器的外表面的光吸收介质和干扰膜的合适组合使电灯的外观改变。特别是在关闭状态时电灯的外观和在工作期间由电灯发射的光的颜色之间产生差别。目的特别是为了提供一种电灯,在工作中该电灯发射某种颜色,例如所谓琥珀色或红色电灯,而在关闭状态时该电灯具有至少基本上彩色中和外观。
由于美学原因,在汽车中希望提供彩色中和外观的指示灯和刹车灯。只有当电灯被赋能时,它才展示所希望的颜色,由此由该电灯发射的光的色点满足法定规则。而且,在汽车中,代替分离的反射器,有在与头灯相同的反射器中容纳琥珀色指示灯的趋势。此外,目标是在汽车中使用照明设备,它提供有所谓的“清晰盖件”,即位于汽车外部的观察者可直接看到照明设备中的指示灯或刹车灯。为了安全的原因,除了彩色中和外观之外,这种指示灯对(偶然)入射到该电灯上的光的反射至少基本上是无色的。例如,如果阳光或来自迎面车流的光入射到包括指示灯的汽车头灯上,所述头灯的外观在反射时应该至少基本上是无色的,或者在反射时所述灯应发射至少基本上无色的光。否则,这将给其它公路用户造成干扰和出现不安全和/或不希望的情况。
在反射时,根据本发明的电灯的光谱特性不同于透射时的光谱特性。在透射时,由电灯发射的光满足关于色点的法定规则,而在反射时,该电灯是彩色中和的,电灯的外观例如是银色的。本发明特别适用于汽车的指示灯和刹车灯。
采用包括具有陡峭过渡的光吸收介质和给电灯提供彩色中和外观的干扰膜的组合的电灯实现了协作效果。此外,干扰膜的存在可以增加光吸收介质的稳定性,其中干扰膜作为用于光吸收介质的氧阻挡层。而且,例如,通过合适的材料选择、适合地选择带隙(例如TiO2),或作为干扰膜还反射UV光的结果,干扰膜可以抵制在外部UV光的影响下光吸收介质的颜色损失。实验已经表明光吸收介质和干扰膜的组合在电灯的灯容器上的粘附性是满意的,并且在使用寿命期间没有或几乎没有改变。在根据本发明的电灯的使用寿命期间,没有检测到施加涂层的可见剥离。
采用包括具有陡峭过渡的光吸收介质和给电灯提供彩色中和外观的干扰膜的组合的电灯的另外的优点是,光吸收层的光谱特性对光吸收层中的光谱过渡的位置的变化不太灵敏。这暗示着光吸收层的光谱特性对光吸收介质的厚度和/或浓度不太灵敏。
根据本发明的电灯的实施例的特征在于灯容器的壁包括光吸收介质。光吸收介质可以很容易地附着于例如由玻璃如石英玻璃或硬玻璃、或半透明陶瓷材料制成的灯容器的壁上。在该实施例中,干扰膜优选直接施加于远离光源的灯容器壁的一侧上。在光吸收介质提供在灯容器壁和干扰膜上时,被干扰膜反射的光两次通过光吸收介质,可进一步提高吸收作用的效率。此外,被反射到灯容器两侧上的干扰膜之间和从灯容器两侧上的干扰膜之间反射的光在每次反射时两次通过光吸收介质。
根据本发明的电灯的另一实施例的特征在于,光吸收介质包括位于灯容器和干扰膜之间的的光吸收层。在光吸收介质设置在灯容器的外表面和干扰膜之间时,被干扰膜反射的光两次通过光吸收介质,因此进一步提高了吸收作用的效率。此外,被反射到灯容器两侧上的干扰膜之间和从灯容器两侧上的干扰膜之间反射的光在每次反射时两次通过光吸收层。
光吸收层的厚度tabs优选在5nm≤tabs≤500nm范围内。如果光吸收层的厚度小于5nm,则几乎不吸收,没有充分地实现色温的所希望的偏移。如果该层的厚度超过5μm,则吸收太多的光,将有害地影响电灯的流明输出。具有1.5≤tabs≤2μm厚度的光吸收层是非常合适的。还通过光吸收层中的颜料浓度来促进所希望的层厚。
该电灯的优选实施例的特征在于,
光吸收涂层包括通过借助溶胶工艺转换有机改性硅烷获得的网络,
所述有机改性硅烷选自由结构式RISi(ORII)3的化合物形成的组,
RI包括烷基或芳基,
RII包括烷基。
通过由包括作为原材料的有机改性硅烷的网络制成光吸收层,得到能耐高达400℃温度的光学透明的非散色光吸收涂层。通过在网络的制造中采用有机改性硅烷,一部分RI基、烷基或芳基作为端基留在网络中。结果,网络不包含每个Si原子的四个网络键,而是每个Si原子的少于四个网络键。通过这种方式,例如,得到包括平均每个Si原子的约三个网络键。尽管网络部分地由所述烷基或芳基构成,但是得到其密度至少基本上等于常规二氧化硅网络密度的网络。不象常规二氧化硅网络那样,部分地由所述烷基或芳基构成的网络具有更大的弹性和柔性。结果是,可以制造相对厚的光吸收涂层。
优选地,RI基包括CH3或C6H5。这些物质具有相对好的热稳定性。包括甲基或苯基的网络可以得到更厚的涂层。实验进一步表明其中在网络中包含甲基或苯基的涂层对于至少350℃的温度是稳定的。所述基形成网络的端基并在所述较高温度下保留部分网络。在光吸收涂层上承载这个相对高的温度时,在电灯的使用寿命期间没有产生明显的网络退化现象。
优选地,RII基包括CH3或C2H5。由于在水解中形成甲醇和乙醇,该物质与颜料分散体兼容并且相对容易蒸发,因此甲基和乙基特别合适。一般情况下,甲氧基(-OCH3)比乙氧基(-OC2H5)反应更快,而乙氧基比丙氧基(-OC3H7)反应更快。对于平稳的水解工艺,采用不太长的RII基是有利的。
特别适合于根据本发明的网络的制造的原材料是甲基三甲氧基硅烷(MTMS),其中RI=RII=CH3;甲基三乙氧基硅烷(MTES),其中RI=CH3和RII=C2H5;苯基三甲氧基硅烷(PTMS),其中RI=C2H5和RII=CH3;和苯基三乙氧基硅烷(PTES),其中RI=C6H5和RII=C2H5。这种原材料本质上是公知的并且在商业上可得到。
电灯的优选实施例的特征在于光吸收介质具有琥珀色或红色透射性。在工作时发射琥珀色光的电灯特别适合用做汽车中的指示灯。在工作时发射红光的电灯特别适合用做汽车中的刹车灯。
选择的光吸收层的选择性受到根据本发明由光吸收介质的光谱透射的改变的陡峭度满足的要求的限制。选择的光吸收层的选择性还受到由这种光吸收层满足的热要求的限制。所述热要求包括在使用寿命期间的耐久性和抗灯容器的温度变化性。
优选地,光吸收介质具有琥珀色透射性。特别合适的光吸收介质是chromophtal黄,化学式为C22H6C18N4O2和C.I.(结构号)56280。该有机染料还被称为“C.I.-110黄颜料”,“C.I.颜料黄137”或双[4,5,6,7-四氯-3-oxoisoindoline-1-ylidene)-1,4-苯二胺。具有湖泊色透射的另一光吸收介质是黄蒽醌,化学式为C37H21N5O4和C.I.60645。这个有机染料还被称为“Filester黄2648A”或“Filester黄RN”,化学式为1,1’-[(6-苯基-1,3,5-三嗪-2,4diyl)二亚氨基]双-。
在另一实施例中,光吸收介质具有红色透射性并包括例如具有C.I.65300的“chromophtal红A2B”。所述有机染料还被称为“颜料红177”,dianthraquinonyl红或[1,1’-二蒽醌]-9,9’,10,10’-四酮,4,4’-二氨基-(TSCA,DSL)。
根据本发明的电灯的实施例的特征在于干扰膜包括交替地具有相对高折射率的材料的第一层和具有相对低折射率的材料的第二层。这两种材料的使用简化了干扰膜的供应。在又一实施例中,施加具有在第一层和第二层之间的折射率的至少第三层材料。
根据本发明的电灯的优选实施例的特征在于干扰膜的第二层主要包括硅氧化物,干扰膜的第一层主要包括具有比硅氧化物的折射率高的折射率的材料。采用各种淀积技术可以相对容易地提供硅氧化物层。
优选地,干扰膜的第一层包括选自由氧化钛、氧化钽、氧化锆、氧化铌、氧化铪、氮化硅和所述材料的组合形成的组的材料。优选地,干扰膜的第一层主要包括氧化铌或氮化硅。
优选地,干扰膜是Nd2O5/SiO2型膜、Ta2O5/SiO2型膜或其混合物,并且优选包括至少5层和至多约17层。作为相对小数量的层的结果,这种干扰膜的制造成本较低。
灯的光源可以是例如在含卤素气体中的白炽体,或者可以是在可电离气体中的电极对,可电离气体例如是带有金属卤化物的惰性气体,并且例如汞可以作为缓冲气体。光源可以由最内层气密壳体包围。另外,还可以使最外层壳体包围灯容器。
可以用公知方式借助例如汽相淀积(PVD:物理汽相淀积)或(dc)(反应)溅射或借助浸渍涂敷或喷射工艺或借助LP-CVD)低压化学汽相淀积)、PE-CVD(等离子体增强CVD)或PI-CVD(等离子体撞击化学汽相淀积)提供干扰膜和光吸收层。在灯容器外壁上的光吸收层优选是通过喷射涂敷的。如果光吸收介质形成灯容器的部分壁,则在制造灯容器期间这个介质一般提供在壁中。
已经发现,根据本发明的电灯的吸收介质和干扰膜的组合在电灯的使用寿命期间基本上保持了其初始特性。
通过参照以下所述实施例使本发明的这些和其它方面更明显和清楚。
附图中:
图1A是根据本发明的电灯的实施例的截面图;
图1B是根据本发明的电灯的另一实施例的侧视图;
图1C是根据本发明的光吸收介质和干扰膜的组合的示意透视图;
图2A表示作为根据本发明的光吸收介质以及根据本发明的光吸收介质和Ta2O5/SiO2干扰膜的组合的波长的函数的透射光谱;
图2B表示在部分C.I.E.1931色三角图中包括图2A的光吸收介质以及图2A的光吸收介质和Ta2O5/SiO2干扰膜的组合的电灯的色坐标;
图3表示在光的不同入射角的作为根据本发明的Ta2O5/SiO2干扰膜的波长的函数的计算的反射光谱;
图4表示在部分C.I.E.1931色三角图中的提供有光吸收介质和Ta2O5/SiO2干扰膜的组合的电灯的色坐标;和
图5表示在部分C.I.E.1931色三角图中的提供有光吸收介质和Ta2O5/SiO2干扰膜的组合的电灯的色坐标的时间相关性。
附图只是示意性的并没有按尺寸绘制。特别是为了清楚起见,有些尺寸放大了很多。在附图中,相同的参考标记在可能的地方表示相同的部件。
图1A是根据本发明的电灯的实施例的截面图。所述电灯具有例如玻璃的透光灯容器1,灯容器以气密方式密封并容纳电元件2,图中该电元件为与从灯容器1引到外部的电流导体3连接的(螺旋形)钨白炽体。所示的灯还称为PY21W(12伏,21瓦),并用惰性气体例如Ar/N2混合物以约1bar的填充压力填充。
在图1A所示的电灯实施例中,以光吸收涂层6的形式在灯容器1的外部(在灯容器的壁上)提供光吸收介质,并且在所述光吸收涂层上提供干扰膜5(还参见图1B)。在这种情况下,光吸收涂层6包括例如被称为chromophtal黄的颜料层(在MTMS基体上),层厚例如为2μm。提供有这种光吸收介质的电灯在工作时发射琥珀色光,在可见区内的光谱透射在约500≤λ≤560nm(波长范围的宽度约为60nm)的波长范围内呈现从T≤0.1到T≥0.9过渡。这种电灯用做指示灯,例如用在汽车的指示器中,并且它们的使用寿命至少基本上为1200小时。在涂层的另一实施例中,光吸收涂层6包括一层具有例如2μm的层厚的chromophtal红A2B。提供有这种  红A2B层的电灯在工作时发射红色光。这种电灯用做汽车中的刹车灯,并且它们的使用寿命至少基本上为1200小时。
在图1A所示的电灯的又一实施例中,灯容器的壁包括光吸收介质。
在图1A中,干扰膜5涂于灯容器1的壁(衬底)上的光吸收介质上,干扰膜包括交替的第一层和第二层,其中第一层是具有相对高的折射率的材料(还参见图1C),例如氧化钛(TiO2的平均折射率为约2.4-2.8)、氧化铌(Nb2O5的平均折射率约为2.34)、氧化钽(Ta2O5的平均折射率为2.18)、或氧化锆(ZrO2的平均折射率约为2.16),第二层主要是氧化硅(平均折射率约为1.46)。TiO2/SiO2、Nb2O5/SiO2或Ta2O5/SiO2干扰膜只包括少量的层。实验已经表明所述干扰膜优选包括至少5层和至多约17层。例如,具有约R=50%的所希望的平均反射的干扰膜需要根据本领域技术人员公知的表示法(HL)3堆叠的约6层光学层,而例如具有约R=90%的所希望的平均反射的Nb2O5/SiO2干扰膜需要根据表示法(HL)7H堆叠的约15层。作为相对少量层的结果,这种干扰膜的制造成本较低。
图1B是根据本发明的电白炽灯的又一实施例的侧视图。所述电灯包括容纳作为光源12的白炽体的石英玻璃灯容器11。电流导体13连接到所述光源并从灯容器11引到外部。灯容器11用含卤素气体例如溴化氢填充。至少一部分灯容器11用光吸收涂层形式的光吸收介质16覆盖,在本例中光吸收涂层是由层厚为约2μm的(含MTMS基体)chromophtal黄或chromophtal红A2B形成的。
在图1B所示的例子中,干扰膜15施加于光吸收介质16上并包括主要为氧化钽的第一层和主要包括氧化钽的材料的第二层交替的层。Ta2O5/SiO2干扰膜优选只包括少量层。实验已经表明包括14层Ta2O5/SiO2的干扰膜足以获得80%的平均反射。
图1B中的灯容器安装在外壳14中,外壳14由电连接到电流导体13的灯头17支撑。所示灯是具有至少基本上2500小时的使用寿命的60W电源电压灯。
图1C是根据本发明的光吸收介质和干扰膜的组合的示意透视图。光吸收介质6’提供在衬底1’上(例如灯容器的玻璃壁),并且在本例中包括厚度为约1-2μm的层,该层由结合在光学透明溶胶基体37中的相对小的光吸收颗粒36(平均颗粒尺寸在100nm以下)构成。干扰膜5’施加于这个光吸收介质6’上,并由具有高折射率的第一层材料和具有相对低折射率的第二层材料交替而成。图1C示意性地示出了由“L”指示的入射光的方向,由“R”表示的反射光的方向和由“T”表示的透射光的方向。
例子
制造在具有有机改性硅烷作为原材料的网络中包括光吸收介质的涂层,例如如下:
具有平均颗粒尺寸为100nm以下的颜料(例如chromophtal黄)分散在存在“disperbyk190”作为分散剂的水/乙醇混合物中。通过采用氧化锆颗粒的所谓“湿球磨”得到光学清除液体。
通过混合甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、原硅酸四乙酯(TEOS)、水、乙醇和冰醋酸制备水解混合物。
颜料分散体和水解混合物的混合物用于通过喷射法将光吸收层(例如1.5-2μm)施加于灯容器上。该层然后在250℃固化5-10分钟。
表I和表II示出了包括琥珀色或红色颜料的涂层形式的光吸收介质和具有80%的平均反射的11层Nb2O5/SiO2干扰膜或具有70%的平均反射的12层Ta2O5/SiO2干扰膜的组合的两个实施例。
表I光吸收介质(颜料)和具有R=0.8的平均反射的Nb2O5/SiO2干扰膜的第一组合的实施例。
    层     材料     厚度(nm)
    衬底(玻璃)     -
    1     颜料     ≈1800
    2     Nb2O5     84
    3     SiO2     116
    4     Nb2O5     69
    5     SiO2     109
    6     Nb2O5     65
    7     SiO2     94
    8     Nb2O5     49
    9     SiO2     86
    10     Nb2O5     41
    11     SiO2     84
    12     Nb2O5     22
    空气     -
表II光吸收介质(颜料)和具有R=0.7的平均反射的Ta2O5/SiO2干扰膜的第二组合的实施例。
    层     材料     厚度(nm)
    衬底(玻璃)     -
    1     颜料     ≈1800
    2     Ta2O5     89
    3     SiO2     114
    4     Ta2O5     71
    5     SiO2     106
    6     Ta2O5     71
    7     SiO2     100
    8     Ta2O5     61
    9     SiO2     73
    10     Ta2O5     33
    11     SiO2     81
    12     Ta2O5     62
    13     SiO2     128
    -
图2A表示作为根据本发明的光吸收介质以及含有包括在含有有机改性硅烷作为原材料的网络中的chromophtal黄的光吸收介质的涂层和具有70%平均反射(为了获得这种反射,以Ta2O5/SiO2干扰膜为基础的干扰膜包括约12层)的Ta2O5/SiO2干扰膜的组合的波长λ(nm)的函数的透射光谱。图2A中的曲线(a)表示光吸收介质的透射光谱。这个光谱是通过在所谓积分球中的光测量获得的。曲线(a)呈现在在可见区中在λ50%≈530nm左右从T≤0.1到T≥0.9的过渡。图2A中的曲线(b)表示光吸收介质和干扰膜的组合的透射光谱。所述图清楚地示出了曲线(b)的陡峭性比曲线(a)稍差。通过用所谓“平坦”干扰膜(具有约75%的可见区中的平均反射)覆盖光吸收介质,引起吸收曲线向更高波长的偏移。这是通过由多次反射而使吸收增加引起的。为了实现位于法定色移区内的灯的色点,采用具有相对陡峭吸收曲线的颜料。
通过采用根据本发明的干扰膜,在图2A中,对于光吸收介质和干扰膜的组合,光吸收介质的所谓切除波长λ50%从λ50%=530nm偏移到λ50%=550nm,因此与被在工作中由电灯发射的光的色点满足的法定规则一致。光吸收介质和干扰膜的组合的透射性T满足下列关系(在位于球体中心的(punctiform)光源基础上)。 T = ( 1 - R ) e - γl 1 - Re - 2 γl
其中R是干扰膜的反射系数;
γ是光吸收介质的吸收系数(cm-1);和
l是包括光吸收介质的涂层的厚度(cm)。
图2B表示在部分C.I.E.1931色三角图中具有图2A的光吸收介质和图2A的光吸收介质和Ta2O5/SiO2干扰膜的组合的电灯的色坐标。图2B的表示为(a)的点对应只包括光吸收介质的电灯的色坐标,而表示为(a+i)的点对应提供有光吸收介质和干扰膜的组合的电灯的色坐标。
图2B还表示了用做汽车的琥珀色指示器的电灯的色点应该位于其中的在色三角中的两个规定区域。表示为S1的阴影区域对应对于琥珀色指示器的欧洲ECE标准,该标准对于本领域技术人员是公知的。琥珀色ECE范围是由色坐标(0.571,0.429)(0.564,0.429)、(0.595,0.398)和(0.602,0.398)确定的。表示为S2的区域对应对于琥珀色指示器的美国SAE标准,该标准对于本领域技术人员是公知的。琥珀色SAE范围是由色坐标(0.560,0.440)(0.545,0.425)、(0.597,0.390)和(0.610,0.390)确定的。施加于电灯的光吸收介质和干扰膜的组合适合用做琥珀色指示器并通过了本领域技术人员公知的Fakra测试。
对于汽车中的指示灯(方向指示器)的其它规定涉及灯的流明输出,在工作中该灯的流明输出应该为280lm,并且最大扩展为20%。图2B中表示为(a)的点具有395lm的流明输出,而参考为(a+i)的点的流明输出为289lm。
图3表示根据以下设计在光的不同入射角(=0°,=45°和=60°)计算的作为11层Ta2O5/SiO2干扰膜的波长λ(nm)的函数的反射光谱,该设计如下:
Figure A0180242900151
由“ref”表示的水平线表示在从400≤λ≤690nm的波长范围中的所希望的平均反射值(R≈70%)。对于高达至少30°的光入射角,在从400≤λ≤690nm波长范围中的干扰膜的反射满足关系ΔR≤10%。
图4表示在部分C.I.E.1931色三角图中提供有光吸收介质和以不同平均反射值(在60≤R≤80%)的各种Ta2O5/SiO2干扰膜的组合的电灯的色坐标。为获得在具有约60%的平均反射的Ta2O5/SiO2基础上的干扰膜,约9层的叠层足够了,为了具有约70%的平均反射的干扰膜,约12层的叠层足够了,并且为了获得具有约80%的平均反射的干扰膜,希望是约14层的叠层。光吸收介质和干扰膜的各种组合的流明输出表示在四个色点上。
在图4中,表示了四点的流明输出。这四点对应具有R≈0.7的平均反射的干扰膜。这四点满足对于汽车中的指示灯(方向指示器)的规定,在工作时该灯的流明输出为280lm最大扩展为20%。在图4中,由向下的三角点表示的点对应具有平均反射R=0.8的干扰膜。图4中的所有其它点对应具有平均反射R=0.6的干扰膜。
图4还示出了其中用做汽车的琥珀色指示器的电灯的色点位于其中的色三角中的两个规定区域。在图4中,阴影区域S1对应对于琥珀色指示器的欧洲ECE标准,表示为S2的区域对应对于琥珀色指示器的美国SAE标准,这两个标准都是本领域技术人员公知的。
图5示出了在部分C.I.E.1931色三角图中提供有光吸收介质和具有60%平均反射的Ta2O5/SiO2干扰膜(在本例中,干扰膜包括9层的叠层)的组合的电灯的色坐标的时间相关性。在0小时时色点的原点由箭头表示,之后点之间的连线表示在色点作为时间的函数的相关性。因此,采用下面的方案:灯以1.5Hz的频率闪烁8小时,然后有一个持续4小时的休息周期。在测量期间,电灯暴露于极限条件下,即饱和水蒸气的气氛。测量的范围包括600小时的使用寿命。图4中表示为S1的阴影区域对应对于琥珀色指示器的欧洲ECE标准,表示为S2的区域对应对于琥珀色指示器的美国SAE标准,这两个标准都是本领域技术人员公知的。
应该清楚,在本发明的范围内对于本领域技术人员来说可以做很多修改。
本发明保护的范围不限于这里给出的例子。本发明体现在每个新的特性和特性的每个组合上。权利要求书中的参考标记不限制本发明的保护范围。动词“包括”及其变形的使用不排除存在除了权利要求书中提到的元件以外的元件。在元件前面使用冠词“一个”不排存在多个这种元件。

Claims (16)

1、一种电灯,包括其中安装光源(2;12)的透光灯容器(1;11),
所述电灯包括呈现在可见区内的光谱过渡的光吸收介质(6;16),
至少一部分灯容器(1;11)提供有干扰膜(5;15),
其特征在于:由光吸收介质(6;16)透射的光的光谱透射性T在具有宽度λ≤75nm的波长范围内从T≤0.15到T≥0.75变化。
2、权利要求1所述的电灯,其特征在于在400≤λ≤690nm的波长范围内干扰膜(5;15)的反射R小于10%。
3、权利要求2所述的电灯,其特征在于干扰膜(5;15)的反射R位于0.50≤R≤0.90范围内。
4、权利要求1或2所述的电灯,其特征在于灯容器(1)的壁包括光吸收介质。
5、权利要求1或2所述的电灯,其特征在于光吸收介质(6;16)包括位于灯容器(11)和干扰膜(15)之间的光吸收涂层。
6、权利要求5所述的电灯,其特征在于光吸收层的厚度在5nm≤tabs≤5μm。
7、权利要求1或2所述的电灯,其特征在于光吸收涂层包括可通过借助溶胶工艺转换有机改性硅烷得到的网络,
所述有机改性硅烷选自由结构式RISi(ORII)3的化合物形成的组,
RI包括烷基或芳基,
RII包括烷基。
8、权利要求7所述的电灯,其特征在于RI基包括CH3或C6H5
9、权利要求7所述的电灯,其特征在于RII基包括CH3或C2H5
10、权利要求1或2所述的电灯,其特征在于电灯在工作时发射彩色光,并在关闭时具有至少基本上彩色中和外观。
11、权利要求1或2所述的电灯,其特征在于光吸收介质(6;16)包括琥珀色或红色透射性。
12、权利要求11所述的电灯,其特征在于具有琥珀色透射性的光吸收介质(6;16)是chromophtal黄,化学式为C22H6C18N4O2和C.I.56280,
或者具有琥珀色透射性的光吸收介质(6;16)是黄蒽醌,化学式为C37H21N5O4和C.I.60645。
13、权利要求11所述的电灯,其特征在于具有红色透射性的光吸收介质(6;16)是chromophtal红,化学式为C28H16N2O4和C.I.65300。
14、权利要求1或2所述的电灯,其特征在于干扰膜(5;15)包括具有相对高折射率的材料的第一层和具有相对低折射率的材料的第二层的交替的层。
15、权利要求14所述的电灯,其特征在于干扰膜(5;15)的第二层主要包括氧化硅,干扰膜(5)的第一层主要包括其折射率比氧化硅的折射率高的材料。
16、权利要求15所述的电灯,其特征在于干扰膜(5;15)的第一层包括选自由氧化钛、氧化钽、氧化锆、氧化铌、氧化铪、氮化硅和所述材料的组合形成的组的材料。
CNB018024297A 2000-06-16 2001-06-11 包括光吸收介质的电灯 Expired - Lifetime CN1278378C (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP00202085.7 2000-06-16
EP00202085 2000-06-16
EP00204105.1 2000-11-20
EP00204105 2000-11-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1388983A true CN1388983A (zh) 2003-01-01
CN1278378C CN1278378C (zh) 2006-10-04

Family

ID=26072368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB018024297A Expired - Lifetime CN1278378C (zh) 2000-06-16 2001-06-11 包括光吸收介质的电灯

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6639342B2 (zh)
EP (1) EP1196942B1 (zh)
JP (1) JP5177929B2 (zh)
KR (1) KR100810816B1 (zh)
CN (1) CN1278378C (zh)
WO (1) WO2001097253A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104614794A (zh) * 2015-03-02 2015-05-13 山东阳谷恒晶光电有限公司 一种红色舞台滤光片及其制备方法

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2002329577A1 (en) * 2001-09-13 2003-03-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electric lamp, lamp vessel provided with a light-absorbing coating and method of preparing such a licht-absorbing coating
EP1479098B1 (en) * 2002-02-22 2006-03-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electric lamp
US6906464B2 (en) * 2002-05-13 2005-06-14 Federal-Mogul World Wide, Inc. Red incandescent automotive lamp and method of making the same
ES2285272T3 (es) * 2002-12-17 2007-11-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lampara de descarga de alta presiom.
JP2007521621A (ja) 2003-11-25 2007-08-02 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 電球
CN101006547A (zh) * 2004-08-20 2007-07-25 皇家飞利浦电子股份有限公司 包含光吸收媒质的电灯
CN101018747B (zh) 2004-09-15 2010-12-22 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有吸光涂层的透光基材,吸光涂层及制备吸光涂层的方法
DE102004055081A1 (de) * 2004-11-15 2006-05-18 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Glühlampe mit Absorptions- und Interferenzfilter
WO2007063453A2 (en) * 2005-12-02 2007-06-07 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh An electric lamp
WO2008013873A2 (en) * 2006-07-25 2008-01-31 Cunningham David W Incandescent lamp incorporating infrared-reflective coating system, and lighting fixture incorporating such a lamp
DE102008033019A1 (de) * 2008-07-14 2010-01-21 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Glühlampe mit an eine Helligkeitsempfindlichkeitskurve des menschlichen Auges angepasster Emission
US8179030B2 (en) * 2009-11-30 2012-05-15 General Electric Company Oxide multilayers for high temperature applications and lamps
EP2650706A4 (en) * 2010-12-09 2015-08-19 Konica Minolta Inc NEAR INFRARED REFLECTIVE FILM AND NEAR INFRARED REFLECTIVE BODY EQUIPPED WITH THE SAME
DE102012023264A1 (de) 2012-11-29 2014-06-05 Auer Lighting Gmbh Frontscheinwerfer und Weißlichtlampe
WO2020038884A1 (de) * 2018-08-23 2020-02-27 HELLA GmbH & Co. KGaA Filtermittel für eine komponente eines kraftfahrzeugs sowie leuchtmittel mit derartigen filtermitteln

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3630809A (en) * 1965-01-04 1971-12-28 Monsanto Co Pellucid laminates
US4082635A (en) * 1976-08-02 1978-04-04 Ciba-Geigy Corporation Ultraviolet light-curable diacrylate hydantoin adhesive compositions
JPS5518710U (zh) * 1978-07-24 1980-02-06
EP0037529A1 (de) * 1980-04-03 1981-10-14 Agfa-Gevaert AG Verfahren zur Herstellung eines Fotoempfängers mit einem multichroitischen Farbstreifenfilter
DE3113833A1 (de) * 1981-04-06 1982-10-21 Stefan 8026 Irschenhausen Reich Falschfarbenbrille
JPS60192903A (ja) 1984-03-14 1985-10-01 Canon Inc カラ−フイルタ−
NL8500367A (nl) 1985-02-11 1986-09-01 Philips Nv Gekleurde halogeen-gloeilamp.
JPS6217904A (ja) * 1985-07-15 1987-01-26 双葉電子工業株式会社 光源
JPS62268051A (ja) * 1986-05-14 1987-11-20 岩崎電気株式会社 高輝度光源
JPS6454640A (en) * 1987-08-26 1989-03-02 Toshiba Corp Reflector lamp
JPH01137065U (zh) * 1988-03-15 1989-09-19
JP2851659B2 (ja) * 1989-12-20 1999-01-27 松下電子工業株式会社 白熱電球
JPH053022A (ja) * 1991-06-26 1993-01-08 Giken Kagaku Kk ハロゲン電球
US5179468A (en) * 1991-11-05 1993-01-12 Gte Products Corporation Interleaving of similar thin-film stacks for producing optical interference coatings
JP3142927B2 (ja) * 1991-11-22 2001-03-07 三菱マテリアル株式会社 耐熱性透明黄色膜形成用組成物および耐熱性黄色透明体
JP2842721B2 (ja) * 1991-12-10 1999-01-06 東芝硝子株式会社 ネオジウム色投光多層膜反射鏡
WO1993017357A1 (en) * 1992-02-19 1993-09-02 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Color filter, production thereof, and liquid crystal projector using the same
JPH0636748A (ja) * 1992-07-14 1994-02-10 Matsushita Electron Corp ハロゲン電球
JPH06150888A (ja) * 1992-11-02 1994-05-31 Stanley Electric Co Ltd ハロゲン電球
EP0657752A1 (en) * 1993-12-08 1995-06-14 Osram Sylvania Inc. Optical coating and lamp employing same
DE4432315A1 (de) * 1994-09-12 1996-03-14 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Quecksilberdampf-Kurzbogenlampe
JPH08306343A (ja) * 1995-04-28 1996-11-22 Koito Mfg Co Ltd 白熱電球
US6356020B1 (en) 1998-07-06 2002-03-12 U.S. Philips Corporation Electric lamp with optical interference coating
DE19841304A1 (de) * 1998-09-10 2000-03-16 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Glühlampe
JP2001222980A (ja) * 2000-02-10 2001-08-17 Nipro Corp 自動車用電球
JP2002110105A (ja) * 2000-09-29 2002-04-12 Stanley Electric Co Ltd 赤色発光ランプ
JP3928499B2 (ja) * 2002-07-02 2007-06-13 ウシオ電機株式会社 自動車用高色温度白熱電球

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104614794A (zh) * 2015-03-02 2015-05-13 山东阳谷恒晶光电有限公司 一种红色舞台滤光片及其制备方法
CN104614794B (zh) * 2015-03-02 2017-05-31 山东阳谷恒晶光电有限公司 一种红色舞台滤光片及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1196942A1 (en) 2002-04-17
CN1278378C (zh) 2006-10-04
WO2001097253A1 (en) 2001-12-20
US20020030426A1 (en) 2002-03-14
KR100810816B1 (ko) 2008-03-06
JP5177929B2 (ja) 2013-04-10
EP1196942B1 (en) 2014-03-26
KR20020027546A (ko) 2002-04-13
US6639342B2 (en) 2003-10-28
JP2004503908A (ja) 2004-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1278378C (zh) 包括光吸收介质的电灯
KR100742015B1 (ko) 전기 램프
KR100703248B1 (ko) 전기 램프
CN100521070C (zh) 电灯
CN101036073A (zh) 电灯
EP1782453B1 (en) Electric lamp comprising a light absorbing medium
TW201532315A (zh) 紫外線發光裝置
US20060091810A1 (en) Light-transmitting substrate provided with a light-absorbing coating
WO2009156899A1 (en) Multilayer filter for lamps.
JP2003048754A (ja) 感光性被膜付き基体とその製造方法および着色膜付き基体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Eindhoven, Netherlands

Patentee after: KONINKLIJKE PHILIPS N.V.

Address before: Eindhoven, Netherlands

Patentee before: KONINKLIJKE PHILIPS ELECTRONICS N.V.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200710

Address after: Holland Schiphol

Patentee after: KONINKLIJKE PHILIPS NV

Address before: Eindhoven, Netherlands

Patentee before: KONINKLIJKE PHILIPS N.V.

TR01 Transfer of patent right
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20061004

CX01 Expiry of patent term