DE10307817A1

DE10307817A1 - In einem breiten Spektrum reflektierender Überzug

Info

Publication number: DE10307817A1
Application number: DE10307817A
Authority: DE
Inventors: Clifford Lawrence Spiro; Rajasingh Israel; Peter Brown
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2002-02-25
Filing date: 2003-02-24
Publication date: 2003-09-04
Also published as: GB0304279D0; US6534903B1; GB2385679A; GB2385679B

Abstract

Ein Interferenzüberzug (22) zum Reflektieren sowohl des sichtbaren Lichts (16) als auch von einem Teil des Bereichs des infraroten Spektrums wird offenbart. Der Überzug schließt eine dichromatische Struktur aus einer Viehlzahl an Schichten aus einem Material mit einem niedrigen Brechungsindex und einer Vielzahl an Schichten aus einem Material mit einem hohen Brechungsindex ein. Der Überzug hat eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% für Wellenlängen im Abschnitt des sichbaren Lichts des elektromagnetischen Spektrums und von wenigstens 50% für Wellenlängen in einem Teil des infraroten Abschnitts des elektromagnetischen Spektrums mit einer Breite von wenigstens 150 nm.

Description

Überzüge zur Verwendung auf Reflektoren von elektrischen Lampenanordnungen sind in der Technik gut bekannt. Frühe Überzüge schlossen teuere metallische Elemente wie etwa Gold oder Platin oder Elemente ein, die oxidiert oder einer Oxidation zugänglich waren, wie etwa Silber oder Aluminium. Diese Überzüge reflektierten sowohl das sichtbare Licht als auch infrarote Strahlung, hatten aber signifikante Nachteile. Die Überzüge, die teuere Elemente verwenden, waren für viele Verwendungen ökonomisch nicht brauchbar, während die Überzüge, die einer Oxidation zugänglich sind, aufgrund einer durch Oxidation verursachten relativ schnellen Verschlechterung ihrer Effektivität kurzlebig waren.
Dichromatische Überzüge wurden zum Teil als billige und oxidationsbeständige Alternativen zu metallischen Überzügen entwickelt. Dichromatische Überzüge schließen Oxidschichten aus Materialien ein, die typischerweise eine geringe Absorption der Strahlung in den Bereichen des sichtbaren Lichts und in den infraroten Teilen des elektromagnetischen Spektrums haben und die thermisch und mechanisch stabil sind. Beispiele schließen Oxide von Titan, Silicium, Tantal, Magnesium, Aluminium, Niob, Hafnium, Cer, Zirkonium, Yttrium, Erbium, Europium, Gadolinium, Indium, Bismut, Thorium und anderen geeigneten Seltenerdmetallen ein.

Dichromatische Überzüge des Stands der Technik reflektieren entweder Strahlung im Teil des sichtbaren Lichts des elektromagnetischen Spektrums, während sie Strahlung des infraroten Teils des Spektrums weiter leiten, oder sie leiten sichtbares Licht weiter, während sie infrarote Strahlung reflektieren. Diese Überzüge des Stands der Technik zeigten kein hohes Reflexionsniveau für im Wesentlichen alle Wellenlängen sowohl im sichtbaren Spektrum als auch in einem Bereich des infraroten Spektrums.

Zum Beispiel wurden dichromatische Überzüge, die sichtbares Licht weiter leiten und infrarote Strahlung reflektieren, auf dem Glasrohr verwendet, dass einen Lampenfaden ummantelt. Der Überzug ermöglicht, dass von dem Faden erzeugtes Licht durch das Glas durchtritt, reflektiert aber infrarote Strahlung und die mit solcher Strahlung verbundene Wärme zurück zu dem Faden. Diese Reflexion der infraroten Strahlung und der mit ihr verbundenen Wärme unterstützt die Aufrechterhaltung der erhöhten Arbeitstemperatur des Fadens und verringert so die von dem Faden benötigte Energiemenge, um eine Glühtemperatur aufrecht zu erhalten.

Dichromatische Überzüge, die sichtbares Licht reflektieren und infrarote Strahlung weiter leiten, werden oft auf Lampenreflektoren verwendet. Ein Reflektor mit dieser Art von dichromatischem Überzug reflektiert das von der Lampe erzeugte sichtbare Licht typischerweise in einer Hauptrichtung, um die Leuchteffizienz der Lampe in dieser Richtung zu verbessern. Allerdings ermöglicht es der dichromatische Überzug auf dem Reflektor, dass infrarote Strahlung und die mit ihr verbundene Wärme durch den Reflektor durchtritt. Ein Durchtreten von infraroter Strahlung und ihrer Wärme führt zu einer erhöhten Wärmebelastung der Komponenten der Lampe, wie etwa von Dichtungen, Folien, Beschwerungen, Befestigungen und Umwandlern, ebenso wie von Komponenten anderer Gegenstände in der Nähe der Lampe, wie etwa Polymergehäusen.

Als ein Ergebnis von allein der Strahlung verschlechtern sich viele dieser Komponenten, weil sie kontinuierlich infraroter Strahlung ausgesetzt sind. Zusätzlich führt die durch die infrarote Strahlung erzeugte erhöhte Wärmebelastung zu einer größeren thermischen Verschlechterung als normal. Des weiteren führt die erhöhte Wärmebelastung zudem leicht zu einer verstärkten Oxidation der umgebenden Komponenten, was zu einer kürzeren Lebenszeit dieser Komponenten führt.

Im Ergebnis ist es wünschenswert, Überzüge zu entwickeln, die sowohl das sichtbare Licht als auch einen wesentlichen Teil des infraroten Spektrums in einem signifikanten Ausmaß reflektieren können, während sie die Vorteile niedriger Kosten und einer Oxidationsbeständigkeit von dichromatischen Überzügen haben.

In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Interferenzüberzug zum Reflektieren sowohl des sichtbaren Lichts als auch von infraroter Strahlung bereit gestellt. Der Überzug schlieft eine dichromatische Struktur aus einer Vielzahl an Schichten aus einem Material mit einem niedrigen Brechungsindex und aus einer Vielzahl an Schichten aus einem Material mit einem hohen Brechungsindex ein. Der Überzug hat eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% für Wellenlängen in dem Abschnitt des sichtbaren Lichts des elektromagnetischen Spektrums und von wenigstens 50% für Wellenlängen in einem Teil eines infraroten Abschnitts des elektromagnetischen Spektrums mit einer Breite von wenigstens 150 nm.

In einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Interferenzüberzug zum Reflektieren sowohl des sichtbaren Lichts als auch von infraroter Strahlung bereit gestellt. Der Überzug schließt eine dichromatische Struktur einschließlich einer Vielzahl von sich abwechselnden Schichten aus einem Siliciumoxid und einem Oxid ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titan, Tantal, Niob, Hafnium und Kombinationen von diesen ein. Der Überzug hat eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% für Wellenlängen von etwa 400 nm bis etwa 800 nm und von wenigstens 50% für Wellenlängen in einem Teil des elektromagnetischen Spektrums mit einer Breite von wenigstens 150 nm jenseits einer Wellenlänge von etwa 800 nm bei einem normalen Einfallswinkel.

In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine elektrische Lampe einschließlich eines Reflektors zum Reflektieren sowohl des sichtbaren Lichts als auch von infraroter Strahlung bereit gestellt. Der Reflektor schließt ein Substrat ein, und wenigstens ein Teil des Substrats ist mit einer dichromatischen Struktur einschließlich einer Vielzahl von Schichten überzogen. Der Überzug hat eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% für Wellenlängen in dem Abschnitt des sichtbaren Lichts des elektromagnetischen Spektrums und von wenigstens 50% für Wellenlängen in einem Bereich des infraroten Abschnitts des elektromagnetischen Spektrums mit einer Breite von wenigstens 150 nm.

Fig. 1 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines beispielhaften Reflektors und einer Lampe des Stands der Technik Fig. 2 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines beispielhaften Reflektors und einer Lampe gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Reflektors der Fig. 2;

Fig. 4 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz an jeder durch die Überzüge des Stands der Technik reflektierten Wellenlänge zeigt;

Fig. 5 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz an jeder durch einen beispielhaften Überzug der vorliegenden Erfindung bei einem normalen Einfallswinkel reflektierten Wellenlänge zeigt;

Fig. 6 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz an jeder durch den Überzug der Fig. 5 bei einem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad reflektierten Wellenlänge zeigt;

Fig. 7 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz an jeder durch einen weiteren beispielhaften Überzug der vorliegenden Erfindung bei einem normalem Einfallswinkel reflektierten Wellenlänge zeigt;

Fig. 8 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz an jeder durch den Überzug der Fig. 7 bei einem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad reflektierten Wellenlänge zeigt;

Fig. 9 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz an jeder durch noch einen weiteren beispielhaften Überzug der vorliegenden Erfindung bei einem normalen Einfallswinkel reflektierten Wellenlänge zeigt; und

Fig. 10 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz an jeder durch den Überzug der Fig. 9 bei einem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad reflektierten Wellenlänge zeigt.

Unter Bezug auf die Zeichnungen, in denen die Abbildungen den Zweck haben, die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zu veranschaulichen, und nicht den Zweck haben, diese zu beschränken, zeigt Fig. 1 einen beispielhaften Reflektor, der einen Überzug des Stands der Technik verwendet. Eine elektrische Lampe 10 ist wenigstens teilweise durch einen Reflektor 12 umgeben, der für die Art und die Gestalt der verwendeten Lampe 10 geeignet ist. Obwohl der Reflektor 12 konkav gezeigt ist, kann er andere Gestalten und Formen annehmen, die Fachleuten bekannt sind.
Der Reflektor 12 wird durch eine geeignete Einrichtung, wie etwa Zement 14, sicher an die Lampe 10 angebracht, wie es von Fachleuten üblicherweise durchgeführt wird. Wenn sie bestromt wird, erzeugt die Lampe 10 sowohl sichtbares Licht 16 als auch infrarote Strahlung 18. Der Reflektor 12 schließt typischerweise ein Substrat aus Glas oder einem Polymermaterial ein, das mit einem dichromatischen Überzug 20 überzogen ist. Bei den dichromatischen Überzügen des Stands der Technik wird das sichtbare Licht 16 durch den Überzug 20 reflektiert, während die infrarote Strahlung 18 durch den Überzug 20 und den Reflektor 12 durchtritt. Diese Durchlässigkeit des Überzugs 20 ermöglicht es, dass infrarote Strahlung und die mit ihr verbundene Wärme mit den umgebenden Komponenten in Kontakt kommt.
Unter Bezug auf Fig. 2 wird nun der Reflektor 12 mit einem dichromatischen Überzug 22 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Das von der Lampe 10 emittierte sichtbare Licht 16 und wenigstens ein Teil der infraroten Strahlung 18 werden beide im Wesentlichen durch den Überzug 22 reflektiert. Auf diese Weise verringert der Überzug 22 die Menge an infraroter Strahlung 18, die an umgebende Komponenten weitergeleitet wird, wodurch die durch die Strahlung und die mit ihr verbundene Wärme verursachte Verschlechterung reduziert wird. Dies verlängert im Gegenzug die Lebensdauer dieser Komponenten.
Solche Komponenten können jene mit der Lampe verbundenen, wie etwa Dichtungen, Folien, Elektronikteile, Beschwerungen, Befestigungen und Umwandler (nicht gezeigt), ebenso wie Gegenstände und Gehäuse, die sich in der Nähe eines elektrischen Lichts befinden, einschließen. Dies ist insbesondere in Bereichen wichtig, in denen Lampen mit einer traditionell hohen Wärmebelastung verwendet werden, zum Beispiel in Flugzeugen, in Flughäfen, auf Bühnen, im Studio oder bei thermischen Verarbeitungsvorgängen. Durch Verringern der infraroten Strahlung und der resultierenden Wärme auf den umgebenden Komponenten verlängert die vorliegende Erfindung die Lebenszeit jener Komponenten. Dies gilt auch dort, wo geringere Wärmebelastungen beteiligt sein können, aber wärmeempfindliche Komponenten verwendet werden, wie etwa bei Lampen mit Elektronikteilen, Beschwerungen oder anderen ähnlichen Befestigungen. Des weiteren verlängert die vorliegende Erfindung die Lebenszeit jener Komponenten durch Begrenzen der infraroten Strahlung und der damit verbundenen Wärme, die an umgebende Komponenten weiter geleitet werden, dort, wo eine beschränkte Größe ein leichtes Ableiten der Wärme verhindert, wie etwa bei Miniatur- und Licht-Emissions- Diode(LED)-Anwendungen.
Unter fortwährendem Bezug auf Fig. 2 kann die Vielzahl an Schichten, die den Überzug 22 bilden, durch jedes geeignete Abscheidungsverfahren, das von Fachleuten üblicherweise durchgeführt wird, abgeschieden werden. Beispielhafte Verfahren schließen Ionenplattieren, Eintauchüberziehen, Laserablösen bzw. -ablatieren und physikalische Dampfabscheidung (physical vapor deposition) einschließlich thermischer Verdampfung und Zerstäuben bzw. Sputtern ein, sind aber nicht auf diese beschränkt. Mehr bevorzugt kann der Überzug 22 durch chemische Dampfabscheidung (chemical vapor deposition) aufgebracht werden. Der Überzug 22 kann direkt auf den Reflektor 12, der ein Substrat aus Glas oder einem Polymermaterial sein kann, oder auf eine Zwischenschicht auf dem Reflektor 12 (nicht gezeigt) aufgebracht werden.
Wie in Fig. 3 gezeigt wird der dichromatische Überzug 22 bevorzugt auf die gesamte innere Oberfläche 23 des Reflektors 12 aufgebracht. Der Überzug 22 kann alternativ auf ausgewählte Teile des Inneren des Reflektors 12 aufgebracht werden, oder er kann auf die gesamte äußere Oberfläche 24 des Reflektors 12, auf ausgewählte Teile der äußeren Oberfläche 24, auf ausgewählte Teile sowohl der inneren 23 als auch der äußeren 24 Oberfläche oder auf die gesamte innere 23 und äußere 24 Oberfläche des Reflektors 12 aufgebracht werden.
Der Überzug 22 ist eine dichromatische Struktur, die aus einer Vielzahl von Schichten gebildet ist. Die bevorzugten Schichten schließen abwechselnde Schichten aus Materialien mit niedrigem und hohem Brechungsindex ein. Zum Beispiel kann das Material mit dem niedrigen Brechungsindex ein Siliciumoxid und das Material mit dem hohen Brechungsindex ein Titan- oder Tantaloxid sein. Andere Materialien können verwendet werden, wie etwa wenigstens eines der Oxide von Aluminium, Niob, Hafnium, Cer, Zirkonium, Yttrium, Erbium, Europium, Gadolinium, Indium, Magnesium, Bismut und Thorium ebenso wie Kombinationen von diesen und ähnlich geeignete Seltenerdmetalle. Die bevorzugte Wahl des Schichtmaterials basiert auf thermischer Stabilität, mechanischer Stabilität und niedriger Absorption von Strahlung in den sichtbaren und infraroten Wellenlängenbereichen ebenso wie auf Beständigkeit und Leichtigkeit der Abscheidung.
Es gibt eine große Anzahl kommerziell erhältlicher Computerprogramme zur Durchführung einer Optimierung der Konstruktion von Multi-Schicht-Überzügen. Diese Computerprogramme schließen Optilayer (Optilayer, Ltd., vertrieben durch DeBell Design); TF Calc (Software Spectra, Inc.); und Moleod Professional (veröffentlicht von dem Thin Films Center in Phoenix, AZ.) ein. Charakteristiken wie etwa das für die Schichten zu verwendende Material oder die Materialien, der gewünschte Prozentsatz an Reflexion/Transmission in bestimmten spektralen Wellenlängenbereichen, der gewünschte Einfallswinkel des Lichts auf den Überzug und ein Wichtungsfaktor, der die relative Bedeutung jeder der gewünschten Charakteristiken vorschreibt, werden in das Programm eingegeben.
Das Programm analysiert die ausgewählten Parameter, bestimmt eine Schichtanordnung und prüft die Anordnung gegen die ausgewählten Parameter. Es nimmt dann geringe Modifikationen an der Anordnung vor, wie etwa durch Verändern der Dicke einer oder mehrerer Schichten, und bestimmt, ob die neue Anordnung gemäß der ausgewählten Parameter besser als die vorgehende Anordnung ist. Das Verfahren wird wiederholt, bis keine weiteren Verbesserungen vorgenommen werden können. Offensichtlich können nicht alle Parameter zur gleichen Zeit vollständig optimiert werden, aber jene Parameter, denen ein größeres Gewicht zugeschrieben wird, erhalten bei der Optimierung eine höhere Priorität. Auf diese Weise bestimmt das Programm die optimal Anzahl an Schichten und die Dicke jeder Schicht des Überzugs 22, um den ausgewählten Parametern zu genügen.
Unter Verwendung einer solchen Software haben die Erfinder Überzüge 22 entwickelt, die auf eine praktikable Art hergestellt werden können und die eine hohes Reflexionsniveau der Wellenlängen in dem sichtbaren Spektrum und in einem Teil des Spektrum der infraroten Strahlung zeigen.
In den bevorzugten Ausführungsfarmen ist das Programm, das zur Berechnung der Anzahl an Schichten und der Dicke jeder Schicht der dichromatischen Struktur des Überzugs 22 verwendet wird, so optimiert, dass hundert Prozent (100%) der Wellen zwischen Wellenlängen von 400 Nanometer (nm) und 1.500 nm für einige Ausführungsformen und zwischen Wellenlängen von 400 nm und 1.200 nm für andere Ausführungsformen reflektiert werden. Das Reflexionsniveau für jede Wellenlänge zwischen 400 nm und 800 nm, dem sichtbaren Spektrum, wird gleich gewichtet, während ein geringeres Gewicht jeder Wellenlänge in dem zu prüfenden Teil des infraroten Spektrums, das heißt zwischen 800 nm und 1.500 nm oder zwischen 800 nm und 1.200 nm, zugeordnet wird. Diese Bereiche wurden entwickelt, um den optimalen Teil des infraroten Spektrums bereit zu stellen, der signifikant und praktisch reflektiert werden kann, während ein hohes Reflexionsniveau von Wellenlängen in dem sichtbaren Spektrum aufrecht erhalten wird.
Die für das Optimierungsprogramm auszuwählenden Materialien schließen bevorzugt Siliciumdioxid, SiO₂, als dem Material mit niedrigem Brechungsindex und Titandioxid, TiO₂, oder Tantaloxid, Ta₂O₅, als dem Material mit hohem Brechungsindex ein.
Der Einfallswinkel ist der Winkel zwischen dem Licht und der an dem Einfallspunkt angezeichneten Normalen, das heißt an dem Punkt, an dem das Licht auf die Oberfläche des Überzugs 22 fällt. Für das Optimierungsprogramm wird der Einfallswinkel zu null Grad (0°) spezifiziert, auf den als normaler Einfallswinkel Bezug genommen wird. Es sollte anerkannt werden, dass ein optimaler Einfallswinkel für tatsächliche Leistung manchmal als dreißig Grad (30°) angesehen wird, aber 0° ist oftmals praktischer für die Prüfumgebung. Es sollte des weiteren anerkannt werden, dass das resultierende Reflexionsniveau und der begleitende Wellenlängenbereich, in dem das Niveau beobachtet wird, sich gemäß dem verwendeten Einfallswinkel verschieben kann. Während ähnliche Vorteile bei Einfallswinkeln von 0° und 30° beobachtet werden, können sich der Reflexionsbetrag und zugehörige Wellenlängen entsprechend verschieben. Die hier bereitgestellten Daten basieren auf einem normalen Einfallswinkel. Allerdings werden Reflexionsniveaus und Wellenlängenbereiche für andere Einfallswinkel, die diesen Daten entsprechen, erläutert werden und werden von der vorliegenden Erfindung vorweggenommen.
Wie vorstehend erwähnt werden die Dicken der Schichten ausgewählt, um ein Reflexionsniveau von im Wesentlichen allen Wellenlängen im sichtbaren Spektrum und im Wesentlichen allen Wellenlängen in einem Teil des Spektrums der infraroten Strahlung zu optimieren. Diese Optimierung führt bevorzugt zu dichromatischen Strukturen, die zwischen zwei (2) und einhundert (100) Schichten, und mehr bevorzugt zwischen zwanzig (20) und sechzig (60) Schichten haben.
Die Dicke jeder Schicht und des gesamten Überzugs kann durch die physikalische Dicke in Angströmeinheiten (Å) oder durch die optische Dicke in Viertelwelleneinheiten ausgedrückt werden. Hier wird auf die physikalische Dicke Bezug genommen. Die physikalische Dicke der bevorzugten Schichten mit niedrigem Brechungsindex liegt im Bereich von etwa 20 Å bis etwa 10.000 Å, bevorzugt von etwa 40 Å bis etwa 5.000 Å, während die der Schichten mit hohem Brechungsindex in dem Bereich von etwa 20 A bis etwa 10.000 Å, bevorzugt von etwa 50 Å bis etwa 3.000 Å liegen können. Die Dicke des gesamten Überzugs kann etwa 10.000 Å bis etwa 100.000 Å, bevorzugt etwa 20.000 Å bis etwa 60.000 Å betragen.
Diese Bereiche sind eine Funktion der Reflexionscharakteristiken der individuellen Überzugsmaterialien und ändern sich daher mit einer speziellen Überzugskonfiguration. Jede Anzahl an Schichten kann verwendet werden, obwohl wenigstens einige Schichtpaare verwendet werden, um eine signifikante Reflexion im sichtbaren Spektrum und in wenigstens einem Teil des infraroten Spektrums zu erzielen.
Herstellungserwägungen und die Kosten können die Anzahl an Schichten und die Gesamtdicke des Überzugs 22 begrenzen.
Sichtbares Licht besteht aus dem Teil des elektromagnetischen Spektrums mit Wellenlängen von etwa 400 nm bis etwa 700 bis 800 nm. Hier wird auf den Bereich des sichtbaren Lichts des Spektrums Bezug genommen, der bei einer Wellenlänge von etwa 800 nm endet. Infrarote Strahlung ist der Teil des Spektrums mit Wellenlängen, die sich von dem Ende des sichtbaren Spektrums, das heißt etwa 800 nm, bis etwa 100.000 nm erstrecken. Bevorzugt wird der Überzug 22 verwendet, um einen signifikanten Prozentsatz von im Wesentlichen allen Wellenlängen im sichtbaren Spektrum und einem signifikanten Prozentsatz von im Wesentlichen allen Wellenlängen in einem Teil des Spektrums der infraroten Strahlung zu reflektieren.
Typischerweise variiert das Reflexionsniveau über einen gegebenen Wellenlängenbereich, liegt aber bei oder oberhalb des bestimmten Prozentsatzes. Auf diesen Prozentsatz wird als "hohe spektrale Reflexion" für diesen Bereich Bezug genommen. Es ist möglich, dass das Reflexionsniveau bei einigen wenigen Wellenlängen unter die hohe spektrale Reflexion absinkt, aber wenn solche Abfälle schmal sind, das heißt sich nur über eine bis drei Wellenlängen erstrecken, und nicht zu zahlreich sind, werden sie das Gesamtniveau der hohen spektralen Reflexion nicht signifikant beeinflussen. Wenn über das Reflexionsniveau jeder Wellenlänge für einen gegebenen Wellenlängenbereich gemittelt wird, wird der resultierende Wert als "durchschnittliche hohe spektrale Reflexion" für den Bereich bezeichnet. Daher wird, während einige wenige Abfälle unter das hohe spektrale Reflexionsniveau vorhanden sein können, die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion eines Überzugs im Wesentlichen durch solche Abfälle unbeeinträchtigt bleiben.
Es ist ökonomisch nicht möglich, einen Überzug bereitzustellen, der einhundert Prozent (100%) der Wellen jeder Wellenlänge im sichtbaren Spektrum und in einem Teil des infraroten Spektrums reflektiert. Daher ist unter Berücksichtigung von Herstellungs- und ökonomischen Faktoren eine hohe spektrale Reflexion so nahe bei 100% wie möglich bevorzugt.
Dichromatische Überzüge des Stands der Technik können eine hohe spektrale Reflexion von nahe oder über 90% für Wellenlängen im sichtbaren Spektrum erzielen. Allerdings sinkt das Niveau der hohen spektralen Reflexion für diese Überzüge jenseits des Endes des sichtbaren Spektrums ab, und es fällt von über 90% bei 800 nm über etwa 60% bei etwa 900 nm auf unter 20% für Wellenlängen, die sich direkt unterhalb von 1.000 nm bis 1.600 nm im infraroten Spektrum erstrecken ab.
Die Anordnung der Schichten des Überzugs 22 hat bevorzugt ein hohes spektrales Reflexionsniveau von wenigstens 80% für im Wesentlichen alle Wellenlängen im Abschnitt des sichtbaren Lichts des Spektrums bei einem normalen Einfallswinkel. Mit im Wesentlichen ist gemeint, dass das hohe spektrale Reflexionsniveau für einige wenige individuelle und isolierte Wellenlängen unter 80% absinken kann, während das Reflexionsniveau für wenigstens 98% der Wellenlängen im Bereich von 400 nm bis 800 nm wenigstens 80% beträgt. Solche Abfälle werden als folgenlos betrachtet, da sie die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion des Überzugs nicht signifikant beeinflussen. Für wenigstens 50% der Wellenlängen innerhalb des sichtbaren Bereichs hat der Überzug 22 ein hohes spektrales Reflexionsniveau von wenigstens 90%. Einige Ausführungsformen des Überzugs 22 haben ein hohes spektrales Reflexionsniveau von wenigstens 90% für wenigstens 80% und bis hin zu im Wesentlichen allen Wellenlängen in dem sichtbaren Bereich.
In einem Teil des infraroten Spektrums von etwa 800 nm bis etwa 1.200 nm schließt eine Ausführungsform des Überzugs 22 eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% bei einem normalen Einfallswinkel ein. Andere Ausführungsformen schließen eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 50% im Bereich des infraroten Spektrums von etwa 800 nm bis etwa 1.500 nm ein. Die hohe spektrale Reflexion von wenigstens 90% der Wellenlängen in diesem Bereich beträgt wenigstens 60%. Wenigstens 30% der Wellenlängen in dem Bereich von 800 nm bis 1.500 nm werden mit einem Niveau von 80% reflektiert und wenigstens 10% der Wellenlängen in diesem Bereich werden mit einem Niveau von wenigstens 90% durch die Ausführungsformen des Überzugs 22 reflektiert. Indem gegenüber den Überzügen des Stands der Technik die Menge an reflektierter infraroter Strahlung erhöht wird, verringert die vorliegende Erfindung die an die umgebenden Komponenten der Lampe weiter geleitete infrarote Strahlung, wodurch die vorstehend beschriebenen schädlichen Effekte verringert werden.
Um die Konstruktion und den Effekt der dichromatischen Struktur des Überzugs 22 zu veranschaulichen, wird auf die folgenden Beispiele Bezug genommen. Es ist so zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Beispiele beschränkt ist und dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne von ihrem Geist und ihrem Umfang abzuweichen.

Beispiel 1

Überzug des Stands der Technik

Fig. 4 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz an jeder durch einen typischen dichromatischen Überzug des Stands der Technik reflektierten Wellenlänge veranschaulicht. Sechsundzwanzig (26) Schichten bilden die Struktur des Überzugs. Die physikalische Dicke jeder Schicht in Ångström (Å) ist nachstehend in Tabelle 1 gezeigt, wobei L ein Material mit niedrigem Brechungsindex und H ein Material mit hohem Brechungsindex ist. Die Schicht 1 ist die Schicht, die sich am nächsten an dem Substrat befindet. Tabelle 1
Für den größten Teil des sichtbaren Bereichs des Spektrums, der an einem unteren Ende der hohen Reflexion 25 bei einer Wellenlänge von etwa 400 nm beginnt und bei einem höheren Ende der hohen Reflexion 26 bei einer Wellenlänge von gerade über 800 nm endet, zeigt ein Überzug des Stands der Technik eine hohe spektrale Reflexion in dem ungefährem Bereich von 90% oder höher. Daher beträgt die hohe spektrale Reflexion eines typischen Überzugs des Stands der Technik von etwa 400 nm bis gerade über 800 nm etwa 90%.
Der Teil des elektromagnetischen Spektrums, der infrarote Strahlung einschließt, erstreckt sich von einer Wellenlänge von etwa 800 nm bis gerade über 100.000 nm. Ein dichromatischer Überzug des Stands der Technik reflektiert, wie vorher erwähnt, entweder sichtbares Licht und leitet infrarote Strahlung weiter, oder er reflektiert infrarote Strahlung und leitet sichtbares Licht weiter. Die hohe spektrale Reflexion von Überzügen des Stands der Technik beginnt bei gerade über 800 nm 26von einem Niveau von etwa 90% Reflexion auf etwa 60% Reflexion bei etwa 900 nm abzusinken. Für Wellenlängen, die sich gerade über 1.000 nm bis etwa 1.600 nm in dem infraroten Spektrum erstrecken, beträgt die hohe spektrale Reflexion weniger als 20%.

Beispiel 2

Beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung

Fig. 5 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz jeder durch eine beispielhafte Ausführungsform bei einem normalen Einfallswinkel reflektierten Wellenlänge zeigt. Die für diese Ausführungsform verwendeten Materialien sind einander abwechselnde Schichten aus Titandioxid (TiO₂) und Siliciumdioxid (SiO₂). Das Titandioxid ist ein Material mit hohem Brechungsindex und das Siliciumdioxid ist ein Material mit niedrigem Brechungsindex. Der Überzug ist für einen Ziel-Einfallswinkel von 0° optimiert und schließt Wellenlängen ein, die sich von 400 nm bis 1.500 nm erstrecken, wobei Wellenlängen von 400 nm bis 800 nm stärker gewichtet werden als jene über 800 nm. Das Substratmaterial ist Glas.
Neununddreißig (39) einander abwechselnde Schichten aus TiO₂ und SiO₂ bilden die dichromatische Struktur des Überzugs. Die physikalische Dicke jeder Schicht in Ångström (Å) ist unten in Tabelle 2 gezeigt. Die Schicht 1 ist die Schicht, die sich am nächsten an dem Glassubstrat befindet. Tabelle 2
Die dichromatische Struktur dieser Ausführungsform beginnt bei einem Punkt 28, der sich bei einer Wellenlänge von etwa 400 nm befindet, mit einer hohen spektralen Reflexion von wenigstens 80%. Über das in Wesentlichen gesamte Spektrum des sichtbaren Lichts, das heißt für wenigstens 98% der Wellenlängen in dem sichtbaren Spektrum, hat der Überzug eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80%. Die wenigen individuellen und isolierten Wellenlängen, bei denen die hohe spektrale Reflexion des Überzugs unter 80% absinkt, werden als folgenlos betrachtet, da sie die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion des Überzugs nicht signifikant beeinflussen. Insbesondere beträgt die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion wenigstens 80% zwischen Wellenlängen von etwa 400 nm und etwa 800 nm. Zusätzlich hat der Überzug für wenigstens 80% der Wellenlängen zwischen etwa 400 nm und etwa 800 nm eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 90%.
Diese Ausführungsform hat weitergehend eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 60% von dem Ende des Spektrums des sichtbaren Lichts (800 nm) in einen Teil des infraroten Spektrums hinein, der über 150 nm breit ist. Das Ende einer solchen hohen spektralen Reflexion liegt bei Wellenlängen von etwa 1.500 nm 30. Somit hat die Schichtstruktur dieser Ausführungsform bei einer Wellenlänge von etwa 400 nm im Spektrum des sichtbaren Lichts bis zu einer Wellenlänge von etwa 1.500 nm im infraroten Spektrum eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 60% bei einem normalen Einfallswinkel. Für wenigstens 50% der Wellenlängen zwischen etwa 800 nm und etwa 1.500 nm wird eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% erzielt. Darüber hinaus hat der Überzug für wenigstens 10% der Wellenlängen im Bereich von 800 nm bis 1.500 nm eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 90%.
Mit Bezug auf Fig. 6 wird eine Auftragung gezeigt, die die Verschiebung der bei einem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad reflektierten Wellenlängen veranschaulicht. Die Gestalt der Auftragung ist im Wesentlichen ähnlich zu der Auftragung der Fig. 5. Allerdings verschiebt der Einfallswinkel von dreißig (30) Grad die gesamte Auftragung leicht zu niedrigeren Wellenlängen als jenen der Fig. 5. Zum Beispiel beginnt bei dem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% bei einem Punkt 32, der sich bei einer Wellenlänge gerade unterhalb von etwa 400 nm befindet, verglichen mit einer Wellenlänge von etwa 400 nm bei dem normalen Einfallswinkel. Das Ende der hohen spektralen Reflexion bei einem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad befindet sich bei einem Punkt 34, das heißt bei einer Wellenlänge von etwa 1.400 nm, verglichen mit einer Wellenlänge von etwa 1.500 nm für den normalen Einfallswinkel.
Zusätzlich wird die hohe spektrale Reflexion leicht abwärts verschoben, wenn der normale Einfallswinkel der Fig. 5 mit dem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad der Fig. 6 verglichen wird. Zudem werden einige isolierte Abfälle in der Reflexion, die bei einem normalen Einfallswinkel in Fig. 5 zu sehen sind, bei dem Einfallswinkel der Fig. 6 von dreißig (30) Grad verengt oder beseitigt.

Beispiel 3

Eine zweite beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung

Fig. 7 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz jeder durch eine weiteren beispielhafte Ausführungsform bei einem normalen Einfallswinkel reflektierten Wellenlänge zeigt. Die für diese Ausführungsform verwendeten Materialien sind einander abwechselnde Schichten aus Titandioxid (TiO₂) und Siliciumdioxid (SiO₂). Das Titandioxid ist ein Material mit hohem Brechungsindex und das Siliciumdioxid ist ein Material mit niedrigem Brechungsindex. Der Überzug ist für einen Ziel- Einfallswinkel von 0° optimiert und schließt Wellenlängen ein, die sich von 400 nm bis 1.200 nm erstrecken, wobei Wellenlängen von 400 nm bis 800 nm stärker gewichtet werden als jene über 800 nm. Das Substratmaterial ist Glas.
Sechsundzwanzig (26) einander abwechselnde Schichten aus TiO₂ und SiO₂ bilden die dichromatische Struktur des Überzugs. Die physikalische Dicke jeder Schicht in Ångström (Å) ist nachstehend in Tabelle 3 gezeigt. Die Schicht 1 ist die Schicht, die sich am nächsten an dem Glassubstrat befindet. Tabelle 3
Die dichromatische Struktur dieser Ausführungsform beginnt bei einer Wellenlänge 36 am Anfang des sichtbaren Spektrums von etwa 400 nm mit einer hohen spektralen Reflexion von wenigstens 80%. Über das gesamte Spektrum des sichtbaren Lichts zeigt der Überzug eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80%. Dies ist eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% zwischen Wellenlängen von etwa 400 nm bis etwa 800 nm. Zusätzlich werden wenigstens 50% der Wellenlängen zwischen etwa 400 nm und etwa 800 nm mit einem Niveau von wenigstens 90% reflektiert.
Diese Ausführungsform zeigt weitergehend eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% von dem Ende des Spektrums des sichtbaren Lichts (800 nm) in einen Teil des infraroten Spektrums hinein, der über 150 nm breit ist. Das Ende dieses Niveaus der hohen spektralen Reflexion liegt bei einer Wellenlänge von etwa 1.200 nm 38. Somit hat die Schichtstruktur dieser Ausführungsform von einer Wellenlänge von etwa 400 nm im Spektrum des sichtbaren Lichts bis zu einer Wellenlänge von etwa 1.200 nm im infraroten Spektrum eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% bei einem normalen Einfallswinkel. In bestimmten Bereichen des infraroten Spektrums, das heißt von etwa 800 nm bis gerade über 1.000 nm, hat der Überzug eine hohe spektrale Reflexion von oder nahe einem Niveau von 90%.
Unter Bezug auf Fig. 8 wird eine Auftragung gezeigt, die die Verschiebung der bei einem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad reflektierten Wellenlängen veranschaulicht. Die Gestalt der Auftragung ist im Wesentlichen ähnlich zu der Auftragung der Fig. 7. Allerdings verschiebt der Einfallswinkel von dreißig (30) Grad die gesamte Auftragung leicht zu niedrigeren Wellenlängen als jenen der Fig. 7. Zum Beispiel beginnt bei einem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% bei einem Punkt 40, das heißt bei einer Wellenlänge gerade unterhalb von etwa 400 nm, verglichen mit einer Wellenlänge von etwa 400 nm bei dem normalen Einfallswinkel. Das Ende einer solchen hohen spektralen Reflexion bei dem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad ist ein Punkt 42, das heißt bei einer Wellenlänge von gerade über 1.100 nm verglichen mit einer Wellenlänge von etwa 1.200 nm für den normalen Einfallswinkel. Zusätzlich verschiebt sich die hohe spektrale Reflexion für einige Wellenlängen leicht, wenn der normale Einfallswinkel der Fig. 7 mit dem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad der Fig. 8 verglichen wird.

Beispiel 4

Eine dritte beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung

Fig. 9 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz jeder durch noch eine weitere beispielhafte Ausführungsform bei einem normalen Einfallswinkel reflektierten Wellenlänge zeigt. Die für diese Ausführungsform verwendeten Materialien sind einander abwechselnde Schichten aus Tantaloxid (Ta₂O₅) und Siliciumdioxid (SiO₂). Das Tantaloxid ist ein Material mit hohem Brechungsindex und das Siliciumdioxid ist ein Material mit niedrigem Brechungsindex. Der Überzug ist für einen Ziel- Einfallswinkel von 0° optimiert und schließt Wellenlängen ein, die sich von 400 nm bis 1.500 nm erstrecken, wobei Wellenlängen von 400 nm bis 800 nm stärker gewichtet werden als jene über 800 nm. Das Substratmaterial ist Glas.
Zweiundfünfzig (52) einander abwechselnde Schichten aus Ta₂O₅ und SiO₂ bilden die dichromatische Struktur des Überzugs. Die physikalische Dicke jeder Schicht in Ångström (Å) ist nachstehend in Tabelle 4 gezeigt. Die Schicht 1 ist die Schicht, die sich am nächsten an dem Glassubstrat befindet. Tabelle 4
Die dichromatische Struktur dieser Ausführungsform beginnt an einem Punkt 44 gerade vor dem Anfang des sichtbaren Spektrums bei 400 nm mit einer durchschnittlichen hohen spektralen Reflexion von wenigstens 90%. Über das im Wesentlichen gesamte Spektrum des sichtbaren Lichts, das heißt für wenigstens 98% der Wellenlängen in dem sichtbaren Spektrum, hat der Überzug eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 90%. Die wenigen individuellen und isolierten Wellenlängen, für die die hohe spektrale Reflexion des Überzugs unter 90% sinkt, werden als folgenlos betrachtet, da sie die durchschnittliche hohe Reflexion des Überzugs nicht signifikant beeinflussen.
Diese Ausführungsform zeigt weitergehend eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 50% für im Wesentlichen alle Wellenlängen, das heißt für wenigstens 98%, in einem Teil des infraroten Spektrums, der über 150 nm breit ist und sich von etwa 800 nm bis 1.500 nm erstreckt 46. Für wenigstens 90% der Wellenlängen in diesem Bereich beträgt die hohe spektrale Reflexion wenigstens 60%. Die wenigen Wellenlängen, bei denen das Reflexionsniveau unter die hohe spektrale Reflexion von 60% absinkt, beeinflussen die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 60% für den Bereich, der sich von etwa 800 nm bis etwa 1.500 nm erstreckt, nicht signifikant. Zusätzlich beträgt die hohe spektrale Reflexion wenigstens 80% für wenigstens 30% der Wellenlängen in diesem Bereich und beträgt wenigstens 90% für wenigstens 10% der Wellenlängen in diesem Bereich.
Somit hat die Schichtstruktur des Überzugs 22 von einer Wellenlänge von etwa 400 nm in dem Spektrum des sichtbaren Lichts bis zu einer Wellenlänge von etwa 1.500 nm in dem infraroten Spektrum eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 60% bei einem normalen Einfallswinkel. In dem sichtbaren Spektrum steigt diese durchschnittliche hohe spektrale Reflexion auf wenigstens 90% an.
Unter Bezug auf Fig. 10 wird eine Auftragung gezeigt, die die Verschiebung der bei einem Einfallswinkel dreißig (30) Grad reflektierten Wellenlängen veranschaulicht. Die Gestalt der Auftragung ist im Wesentlichen ähnlich zu der Auftragung der Fig. 9. Allerdings verschiebt der Einfallswinkel von dreißig (30) Grad die gesamte Auftragung leicht zu niedrigeren Wellenlängen als jenen der Fig. 9. Zum Beispiel beginnt bei dem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 90% bei einem Punkt 48, das heißt bei einer Wellenlänge gut unterhalb von etwa 400 nm, verglichen mit einer Wellenlänge nur leicht unterhalb von 400 nm bei dem normalen Einfallswinkel. Das Ende dieser durchschnittlichen hohen spektralen Reflexion bei dem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad liegt bei einem Punkt 50, das heißt bei einer Wellenlänge gerade über 1.400 nm, verglichen mit einer Wellenlänge von etwa 1.500 nm für den normalen Einfallswinkel. Zusätzlich verschiebt sich die hohe spektrale Reflexion leicht abwärts, wenn der normale Einfallswinkel der Fig. 9 mit dem Einfallswinkel der Fig. 10 von dreißig (30) Grad verglichen wird.
Wie durch die vorstehenden Beispiele gezeigt, reflektiert ein Reflektor mit einem Überzug mit der Struktur der vorliegenden Erfindung sowohl das sichtbare Licht als auch einen Teil des infraroten Lichts mit einem relativ hohen Niveau. Dies verhindert, dass etwas von der von einem elektrischen Licht erzeugten infraroten Strahlung und der mit ihr verbundenen Wärme durch den Reflektor durchtritt, was den zerstörerischen Effekt auf umgebende Komponenten verringert.
Die vorliegende Erfindung kann für jede elektrische Lampe verwendet werden, die einen Reflektor oder einen reflektierenden Überzug verwendet. Beispiele schließen Glühlampen, Halogenlampen, fluoreszierende Kompaktlampen, Entladelampen und lichtemittierende Dioden ein. Die Erfindung ist mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden. Offensichtlich werden Anderen beim Lesen und Verstehen der vorhergehenden detaillierten Beschreibung Modifikationen und Veränderungen in den Sinn kommen. Es beabsichtigt, dass die Erfindung so ausgelegt wird, dass sie alle solche Modifikationen und Veränderungen insofern einschließt, als diese innerhalb des Umfangs der angefügten Ansprüche oder ihrer Äquivalente liegen.
Ein Interferenzüberzug (22) zum Reflektieren sowohl des sichtbaren Lichts (16) als auch von einem Teil des Bereich des infraroten Spektrums wird offenbart. Der Überzug schließt eine dichromatische Struktur aus einer Vielzahl an Schichten aus einem Material mit einem niedrigen Brechungsindex und einer Vielzahl an Schichten aus einem Material mit einem hohen Brechungsindex ein. Der Überzug hat eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% für Wellenlängen im Abschnitt des sichtbaren Lichts des elektromagnetischen Spektrums und von wenigstens 50% für Wellenlängen in einem Teil des infraroten Abschnitts des elektromagnetischen Spektrums mit einer Breite von wenigstens 150 nm. Teileliste 10 Lampe
12 Reflektor
14 Zement
16 sichtbares Licht
18 infrarote Strahlung
20 Überzug des Stands der Technik
22 Überzug der vorliegenden Erfindung
23 innere Oberfläche des Reflektors
24 äußere Oberfläche des Reflektors
25 unteres Ende der hohen Reflexion im Stand der Technik
26 oberes Ende der hohen Reflexion im Stand der Technik
28 unteres Ende der hohen Reflexion der Erfindung
30 oberes Ende der hohen Reflexion der Erfindung
32 unteres Ende der hohen Reflexion der Erfindung
34 oberes Ende der hohen Reflexion der Erfindung
36 unteres Ende der hohen Reflexion der Erfindung
38 oberes Ende der hohen Reflexion der Erfindung
40 unteres Ende der hohen Reflexion der Erfindung
42 oberes Ende der hohen Reflexion der Erfindung
44 unteres Ende der hohen Reflexion der Erfindung
46 oberes Ende der hohen Reflexion der Erfindung
48 unteres Ende der hohen Reflexion der Erfindung
50 oberes Ende der hohen Reflexion der Erfindung

Claims

1. Interferenzüberzug (22) zum Reflektieren sowohl des sichtbaren Lichts (16) als auch von infraroter Strahlung (18), umfassend:
eine dichromatische Struktur einschließlich einer Vielzahl von Schichten aus einem Material mit einem niedrigen Brechungsindex und einer Vielzahl von Schichten aus einem Material mit einem hohen Brechungsindex, wobei der Überzug eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% für Wellenlängen im Abschnitt des sichtbaren Lichts des elektromagnetischen Spektrums und von wenigstens 50% für Wellenlängen in einem Teil des infraroten Abschnitts des elektromagnetischen Spektrums mit einer Breite von wenigstens 150 nm hat.

2. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl an Schichten aus einem Material mit einem niedrigen Brechungsindex und die Vielzahl an Schichten aus einem Material mit einem hohen Brechungsindex einander abwechseln.

3. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 1, wobei das Material mit einem niedrigen Brechungsindex ein Siliciumoxid einschließt.

4. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 1, wobei der Teil des infraroten Bereichs des elektromagnetischen Spektrums Wellenlängen von etwa 800 nm bis etwa 1.500 nm (30, 46) bei einem normalen Einfallswinkel einschließt.

5. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 4, wobei die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion für Wellenlängen in dem Bereich von etwa 800 nm bis 1.500 nm (30, 46) wenigstens 60% beträgt.

6. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 5, wobei das Material mit einem hohen Brechungsindex ein Oxid ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titan und Tantal einschließt.

7. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 1, wobei der Teil des infraroten Abschnitts des elektromagnetischen Spektrums bei einem normalen Einfallswinkel Wellenlängen von etwa 800 nm bis etwa 1.200 nm (38) einschließt.

8. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 7, wobei die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion für Wellenlängen in dem Bereich von etwa 800 nm bis etwa 1.200 nm (38) wenigstens 80% beträgt.

9. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 8, wobei das Material mit einem hohen Brechungsindex Titan einschließt.

10. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 9, wobei die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion für Wellenlängen in dem Abschnitt des sichtbaren Lichts (16) des elektromagnetischen Spektrums wenigstens 90% beträgt.

11. Interferenzüberzug (22) zum Reflektieren sowohl des sichtbaren Lichts (16) als auch von infraroter Strahlung (18), umfassend:
eine dichromatische Struktur einschließlich einer Vielzahl einander abwechselnder Schichten aus einem Siliciumoxid und einem Oxid ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titan, Tantal, Niob, Hafnium und Kombinationen von diesen, wobei der Überzug bei einem normalen Einfallswinkel eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% für Wellenlängen von etwa 400 nm (28, 36, 44) bis etwa 800 nm und von wenigstens 50% für Wellenlängen in einem Teil mit einer Breite von wenigstens 150 nm des elektromagnetischen Spektrums jenseits einer Wellenlänge von etwa 800 nm hat.

12. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 11, wobei das Oxid, das aus der Gruppe bestehend aus Titan, Tantal, Niob, Hafnium und Kombinationen von diesen ausgewählt ist, Titan einschließt und die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion für Wellenlängen in dem Teil des elektromagnetischen Spektrums jenseits von etwa 800 nm von etwa 800 nm bis etwa 1.500 nm (30, 46) wenigstens 60% beträgt.

13. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 12, der des weiteren eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% für wenigstens 50% der Wellenlängen umfasst, die sich von etwa 800 nm bis etwa 1.500 nm (30, 46) erstrecken.

14. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 11, wobei das Oxid, das aus der Gruppe bestehend aus Titan, Tantal, Niob, Hafnium und Kombinationen von diesen ausgewählt ist, Titan einschließt und die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion für Wellenlängen in dem Teil des elektromagnetischen Spektrums jenseits von etwa 800 nm von etwa 800 nm bis etwa 1.200 nm (38) wenigstens 80% beträgt.

15. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 14, der des weiteren eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 90% für wenigstens 50% der Wellenlängen umfasst, die sich von etwa 400 nm (36) bis etwa 800 nm erstrecken.

16. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 11, wobei das Oxid, das aus der Gruppe bestehend aus Titan, Tantal, Niob, Hafnium und Kombinationen von diesen ausgewählt ist, Tantal einschließt;
wobei die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von etwa 400 nm (44) bis etwa 800 nm wenigstens 90% beträgt; und
wobei die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion für Wellenlängen in dem Teil des elektromagnetischen Spektrums jenseits von etwa 800 nm von etwa 800 nm bis etwa 1.500 nm (46) wenigstens 60% beträgt.

17. Elektrische Lampe (10), umfassend:
einen Reflektor (12) zum Reflektieren sowohl des sichtbaren Lichts (16) als auch von infraroter Strahlung (18), der ein Substrats einschließt; und
wobei wenigstens ein Teil des Substrats mit einer dichromatischen Struktur (22) einschließlich einer Vielzahl von Schichten überzogen ist, wobei der Überzug eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% für Wellenlängen im Abschnitt des sichtbaren Lichts des elektromagnetischen Spektrums und von wenigstens 50% für Wellenlängen in einem Teil des infraroten Abschnitts des elektromagnetischen Spektrums mit einer Breite von wenigstens 150 nm hat.

18. Elektrische Lampe (10) nach Anspruch 17, wobei das Substrat aus der Gruppe bestehend aus Glas und Polymermaterial gebildet ist.

19. Elektrische Lampe (10) nach Anspruch 17, wobei wenigstens eine der Schichten ein Oxid ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titan, Tantal, Niob, Hafnium und Kombinationen von diesen einschließt.

20. Elektrische Lampe (10) nach Anspruch 17, wobei wenigstens eine der Schichten ein Siliciumoxid einschließt.