JP2001013320A - 光学多層干渉膜および黄色電球 - Google Patents
光学多層干渉膜および黄色電球Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い発光効率を有する光学多層干渉膜及びそ
れを用いた黄色電球を提供することを目的とする。 【解決手段】 高屈折率物質膜と低屈折率物質膜を交互
に積層した光学多層干渉膜を表面にコートした電球であ
って、１次の反射帯が赤外線を反射し、高次の反射帯が
青色を反射するようにした。
れを用いた黄色電球を提供することを目的とする。 【解決手段】 高屈折率物質膜と低屈折率物質膜を交互
に積層した光学多層干渉膜を表面にコートした電球であ
って、１次の反射帯が赤外線を反射し、高次の反射帯が
青色を反射するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】自動車用又は照明用などに用
いられる白熱電球の表面に光学多層干渉膜をコートした
電球に関する。
いられる白熱電球の表面に光学多層干渉膜をコートした
電球に関する。
【０００２】
【従来技術】従来、自動車などに使用される白熱電球か
ら黄色光を発するようにするためには、白熱電球の外表
面に青色を反射する光学多層干渉膜を被覆することによ
り、フィラメントから発生する可視光線のうち青色の補
色である黄色を透過して照射させることが行われてい
た。また、白熱電球の発光効率を向上させるためには、
外表面に赤外線反射の光学多層干渉膜を被覆することが
行われていた。
ら黄色光を発するようにするためには、白熱電球の外表
面に青色を反射する光学多層干渉膜を被覆することによ
り、フィラメントから発生する可視光線のうち青色の補
色である黄色を透過して照射させることが行われてい
た。また、白熱電球の発光効率を向上させるためには、
外表面に赤外線反射の光学多層干渉膜を被覆することが
行われていた。
【０００３】そして、白熱電球の発光効率を上げ、かつ
黄色光を照射できるようにするには、赤外線を反射する
特性の光学多層干渉膜と黄色光を透過する特性の光学多
層干渉膜とを重層していた。
黄色光を照射できるようにするには、赤外線を反射する
特性の光学多層干渉膜と黄色光を透過する特性の光学多
層干渉膜とを重層していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、２つの
特性を持つ光学多層干渉膜を重層したものでは以下に示
す欠点を生じてしまう。 ２種類の光学多層干渉膜を重層することにより、可視
光の平坦度が低下して、被覆した膜が着色して見えてし
まう。 コート層数が多くなることにより、コート時間が掛か
るなど製造が困難となる。 コート膜厚が厚くなることにより、膜表面が粗くなり
透過率が低下し、かつ散乱により白曇りを生じてしま
う。
特性を持つ光学多層干渉膜を重層したものでは以下に示
す欠点を生じてしまう。 ２種類の光学多層干渉膜を重層することにより、可視
光の平坦度が低下して、被覆した膜が着色して見えてし
まう。 コート層数が多くなることにより、コート時間が掛か
るなど製造が困難となる。 コート膜厚が厚くなることにより、膜表面が粗くなり
透過率が低下し、かつ散乱により白曇りを生じてしま
う。
【０００５】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、少ないコート層数で高い発光効率を有する光学多層
干渉膜及びそれを用いた黄色電球を提供することを目的
とする。
で、少ないコート層数で高い発光効率を有する光学多層
干渉膜及びそれを用いた黄色電球を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に対応する発明は、高屈折率物質膜と低屈
折率物質膜を交互に積層した光学多層干渉膜であって、
１次の反射帯が赤外線域を反射し、高次の反射帯が青色
域を反射するものとした。
に、請求項１に対応する発明は、高屈折率物質膜と低屈
折率物質膜を交互に積層した光学多層干渉膜であって、
１次の反射帯が赤外線域を反射し、高次の反射帯が青色
域を反射するものとした。
【０００７】請求項２に対応する発明は、請求項１に対
応する発明において、青色域を反射する高次の反射帯が
２次又は３次の反射帯であるようにしたものである。
応する発明において、青色域を反射する高次の反射帯が
２次又は３次の反射帯であるようにしたものである。
【０００８】このように、１次の反射帯で赤外線域を反
射し、２次又は３次の反射帯で青色域を反射することに
よって、反射特性の異なる光学多層干渉膜を重層しなく
てもよくなる。また、光干渉作用により青色域を反射し
ているので、制御波長を調節することにより透過光を容
易に制御することができる。
射し、２次又は３次の反射帯で青色域を反射することに
よって、反射特性の異なる光学多層干渉膜を重層しなく
てもよくなる。また、光干渉作用により青色域を反射し
ているので、制御波長を調節することにより透過光を容
易に制御することができる。
【０００９】請求項３に対応する発明は、請求項１又は
２に対応する発明において、高屈折率物質膜の屈折率を
ｎＨ、低屈折率物質膜の屈折率をｎＬとしたとき、１．
２０≦ｎＨ／ｎＬの関係を満足するようにした。ｎＨ／
ｎＬ＜１．２０の場合は、反射帯幅が狭くなりすぎるの
で、良好な赤外線域反射機能と青色域反射機能を持たせ
るためには、光学多層干渉膜の積層数が多くなり、透過
率が低下したり白曇りが発生して従来技術に対する利点
が得られない。好ましくは１．４０≦ｎＨ／ｎＬであ
る。ｎＨ／ｎＬの値が大きくなれば反射帯幅が広くな
り、積層数が低減され、より好ましいものとなるので、
上限域は限定しなかった。
２に対応する発明において、高屈折率物質膜の屈折率を
ｎＨ、低屈折率物質膜の屈折率をｎＬとしたとき、１．
２０≦ｎＨ／ｎＬの関係を満足するようにした。ｎＨ／
ｎＬ＜１．２０の場合は、反射帯幅が狭くなりすぎるの
で、良好な赤外線域反射機能と青色域反射機能を持たせ
るためには、光学多層干渉膜の積層数が多くなり、透過
率が低下したり白曇りが発生して従来技術に対する利点
が得られない。好ましくは１．４０≦ｎＨ／ｎＬであ
る。ｎＨ／ｎＬの値が大きくなれば反射帯幅が広くな
り、積層数が低減され、より好ましいものとなるので、
上限域は限定しなかった。
【００１０】請求項４に対応する発明は、高屈折率物質
膜と低屈折率物質膜を交互に積層した光学多層干渉膜を
表面にコートした黄色電球であって、１次の反射帯が赤
外線域を反射し、高次の反射帯が青色域を反射するよう
にしたものである。
膜と低屈折率物質膜を交互に積層した光学多層干渉膜を
表面にコートした黄色電球であって、１次の反射帯が赤
外線域を反射し、高次の反射帯が青色域を反射するよう
にしたものである。
【００１１】請求項５に対応する発明は、請求項４に対
応する発明において、青色域を反射する高次の反射帯が
２次又は３次の反射帯であるようにしたものである。
応する発明において、青色域を反射する高次の反射帯が
２次又は３次の反射帯であるようにしたものである。
【００１２】このように、光干渉作用により、１次の反
射帯で赤外線域を反射し、２次又は３次の反射帯で青色
域を反射するので、様々な黄色の黄色電球を提供するこ
とができる。
射帯で赤外線域を反射し、２次又は３次の反射帯で青色
域を反射するので、様々な黄色の黄色電球を提供するこ
とができる。
【００１３】請求項６に対応する発明は、請求項４又は
５に対応する発明において、高屈折率物質膜の屈折率を
ｎＨ、低屈折率物質膜の屈折率をｎＬとしたときに、
１．２０≦ｎＨ／ｎＬの関係を満足するようにした。ｎ
Ｈ／ｎＬ＜１．２０の場合は、反射帯幅が狭くなりすぎ
るので、良好な赤外線反射機能と青色反射機能をもたせ
るためには、光学多層干渉膜の積層数が多くなるので、
電球使用時の熱線による膜はがれの原因となってしま
う。
５に対応する発明において、高屈折率物質膜の屈折率を
ｎＨ、低屈折率物質膜の屈折率をｎＬとしたときに、
１．２０≦ｎＨ／ｎＬの関係を満足するようにした。ｎ
Ｈ／ｎＬ＜１．２０の場合は、反射帯幅が狭くなりすぎ
るので、良好な赤外線反射機能と青色反射機能をもたせ
るためには、光学多層干渉膜の積層数が多くなるので、
電球使用時の熱線による膜はがれの原因となってしま
う。
【００１４】請求項７に対応する発明は、高屈折率物質
膜と低屈折率物質膜を交互に積層した光学多層干渉膜で
あって、高屈折率物質膜又は低屈折率物質膜のいずれか
一方を光学膜厚で１／２λ被覆し、他方を１／４λ被覆
し、赤外線域及び青色域に反射帯を形成させ黄色光を透
過するものである。
膜と低屈折率物質膜を交互に積層した光学多層干渉膜で
あって、高屈折率物質膜又は低屈折率物質膜のいずれか
一方を光学膜厚で１／２λ被覆し、他方を１／４λ被覆
し、赤外線域及び青色域に反射帯を形成させ黄色光を透
過するものである。
【００１５】請求項８に対応する発明は、請求項１に対
応する発明において、高屈折率物質膜及び低屈折率物質
膜のそれぞれの最外層の膜厚を光学膜厚で１／４λとし
たものである。
応する発明において、高屈折率物質膜及び低屈折率物質
膜のそれぞれの最外層の膜厚を光学膜厚で１／４λとし
たものである。
【００１６】このような膜構成とすることにより、１次
の反射帯により赤外線域を反射し、２次の反射帯により
青色域を反射し黄色光を透過させることができるので、
従来のように反射特性の異なる光学多層干渉膜を重層し
なくてよくなる。特に、請求項８に対応する発明のよう
に最外層の膜厚を光学膜厚で１／４λとした場合、可視
域の反射帯の形成を防ぐことができ、可視域を平坦な分
光透過率とすることができる。また、光干渉作用により
赤外線域及び青色域を反射しているので、制御波長を調
節することにより透過光を容易に制御することができ
る。
の反射帯により赤外線域を反射し、２次の反射帯により
青色域を反射し黄色光を透過させることができるので、
従来のように反射特性の異なる光学多層干渉膜を重層し
なくてよくなる。特に、請求項８に対応する発明のよう
に最外層の膜厚を光学膜厚で１／４λとした場合、可視
域の反射帯の形成を防ぐことができ、可視域を平坦な分
光透過率とすることができる。また、光干渉作用により
赤外線域及び青色域を反射しているので、制御波長を調
節することにより透過光を容易に制御することができ
る。
【００１７】請求項９に対応する発明は、高屈折率物質
膜と低屈折率物質膜を光学膜厚で１／４λずつ交互に積
層した光学多層干渉膜であって、高屈折率物質膜及び低
屈折率物質膜のそれぞれの最外層の少なくとも一方の制
御波長を最外層以外の制御波長と異ならせ、赤外線域及
び青色域に反射帯を形成させ黄色光を透過するものであ
る。
膜と低屈折率物質膜を光学膜厚で１／４λずつ交互に積
層した光学多層干渉膜であって、高屈折率物質膜及び低
屈折率物質膜のそれぞれの最外層の少なくとも一方の制
御波長を最外層以外の制御波長と異ならせ、赤外線域及
び青色域に反射帯を形成させ黄色光を透過するものであ
る。
【００１８】この膜構成により、１次の反射帯で赤外線
域を反射することができ、３次の反射帯で青色域を反射
することができ、さらに、可視域が平坦な分光透過率と
することができる。
域を反射することができ、３次の反射帯で青色域を反射
することができ、さらに、可視域が平坦な分光透過率と
することができる。
【００１９】請求項１０に対応する発明は、高屈折率物
質膜と低屈折率物質膜を光学膜厚で１／４λずつ交互に
積層した光学多層干渉膜において、高屈折率物質膜及び
低屈折率物質膜のいずれか一方の制御波長を他方の整数
倍とし、赤外線域及び青色域に反射帯を形成させ黄色光
を透過するものである。
質膜と低屈折率物質膜を光学膜厚で１／４λずつ交互に
積層した光学多層干渉膜において、高屈折率物質膜及び
低屈折率物質膜のいずれか一方の制御波長を他方の整数
倍とし、赤外線域及び青色域に反射帯を形成させ黄色光
を透過するものである。
【００２０】請求項１１に対応する発明は、請求項４に
対応する発明において、高屈折率物質膜及び低屈折率物
質膜のそれぞれの最外層の少なくとも一方の制御波長を
最外層以外の制御波長と異ならせたものである。
対応する発明において、高屈折率物質膜及び低屈折率物
質膜のそれぞれの最外層の少なくとも一方の制御波長を
最外層以外の制御波長と異ならせたものである。
【００２１】この膜構成により、１次の反射帯で赤外線
域を反射することができ、２次、３次・・・（高次）の
反射帯で青色域を反射することができるようになる。特
に、請求項１１に対応する発明のように最外層の制御波
長を最外層以外の制御波長と異ならせ調整することによ
り、可視域への反射帯の形成を防ぎ、可視域の平坦な分
光透過率を得ることができる。
域を反射することができ、２次、３次・・・（高次）の
反射帯で青色域を反射することができるようになる。特
に、請求項１１に対応する発明のように最外層の制御波
長を最外層以外の制御波長と異ならせ調整することによ
り、可視域への反射帯の形成を防ぎ、可視域の平坦な分
光透過率を得ることができる。
【００２２】請求項１２に対応する発明は、高屈折率物
質膜と低屈折率物質膜を交互に積層した光学多層干渉膜
であって、高屈折率物質膜又は低屈折率物質膜のいずれ
か一方の光学膜厚を１／２λ、他方を１／４λとし交互
に複数層積層した多層膜と、高屈折率物質膜と低屈折率
物質膜を光学膜厚で１／４λずつ交互に積層した多層膜
の高屈折率物質膜及び低屈折率物質膜のそれぞれの最外
層の少なくとも一方の制御波長を最外層以外の制御波長
と異ならせた多層膜とを重層させ、赤外線域及び青色域
に反射帯を形成させ黄色光を透過するものである。
質膜と低屈折率物質膜を交互に積層した光学多層干渉膜
であって、高屈折率物質膜又は低屈折率物質膜のいずれ
か一方の光学膜厚を１／２λ、他方を１／４λとし交互
に複数層積層した多層膜と、高屈折率物質膜と低屈折率
物質膜を光学膜厚で１／４λずつ交互に積層した多層膜
の高屈折率物質膜及び低屈折率物質膜のそれぞれの最外
層の少なくとも一方の制御波長を最外層以外の制御波長
と異ならせた多層膜とを重層させ、赤外線域及び青色域
に反射帯を形成させ黄色光を透過するものである。
【００２３】このように赤外線域及び青色域を反射する
光学多層干渉膜を重層することにより、赤外線域の反射
帯幅が広がり、より多くの赤外線を反射することができ
る。したがって、この光学多層干渉膜を電球に被覆した
場合、フィラメントにより多くの赤外線が帰還するの
で、発光効率の優れた電球を提供することが可能とな
る。
光学多層干渉膜を重層することにより、赤外線域の反射
帯幅が広がり、より多くの赤外線を反射することができ
る。したがって、この光学多層干渉膜を電球に被覆した
場合、フィラメントにより多くの赤外線が帰還するの
で、発光効率の優れた電球を提供することが可能とな
る。
【００２４】請求項１３に対応する発明は、請求項７な
いし１２にいずれかに記載の光学多層干渉膜において、
高屈折率物質の屈折率をｎＨ、低屈折率物質の屈折率を
ｎＬとしたとき、以下の関係を満足するものである。ｎ
Ｈ／ｎＬ＜１．２０の場合は、反射帯幅が狭くなりすぎ
るので、良好な赤外線域反射機能と青色域反射機能を持
たせるためには、光学多層干渉膜の積層数が多くなり、
透過率が低下したり白曇りが発生して従来技術に対する
利点が得られない。好ましくは１．４０≦ｎＨ／ｎＬで
ある。ｎＨ／ｎＬの値が大きくなれば反射帯幅が広くな
り、積層数が低減され、より好ましいものとなるので上
限域は限定しなかった。
いし１２にいずれかに記載の光学多層干渉膜において、
高屈折率物質の屈折率をｎＨ、低屈折率物質の屈折率を
ｎＬとしたとき、以下の関係を満足するものである。ｎ
Ｈ／ｎＬ＜１．２０の場合は、反射帯幅が狭くなりすぎ
るので、良好な赤外線域反射機能と青色域反射機能を持
たせるためには、光学多層干渉膜の積層数が多くなり、
透過率が低下したり白曇りが発生して従来技術に対する
利点が得られない。好ましくは１．４０≦ｎＨ／ｎＬで
ある。ｎＨ／ｎＬの値が大きくなれば反射帯幅が広くな
り、積層数が低減され、より好ましいものとなるので上
限域は限定しなかった。
【００２５】請求項１４に対応する発明は、黄色電球で
あって、請求項７ないし１３のいずれかに記載した光学
多層干渉膜を被覆したものである。
あって、請求項７ないし１３のいずれかに記載した光学
多層干渉膜を被覆したものである。
【００２６】上記したように光学多層干渉膜は光の干渉
作用により、赤外線域及び青色域を反射し黄色光を透過
できるようになっているので、青色域の反射を調整する
ことにより、様々な黄色を発光する黄色電球を提供する
ことができる。また、赤外線も反射するので、フィラメ
ントに赤外線が帰還するので、発光効率の優れた電球と
することができる。
作用により、赤外線域及び青色域を反射し黄色光を透過
できるようになっているので、青色域の反射を調整する
ことにより、様々な黄色を発光する黄色電球を提供する
ことができる。また、赤外線も反射するので、フィラメ
ントに赤外線が帰還するので、発光効率の優れた電球と
することができる。
【００２７】本発明での１次、２次、３次・・・高次の
反射帯とは、制御波長λの１／４を被覆したものによる
反射帯を１次の反射帯とし、制御波長λの２／４を被覆
したものによる反射帯を２次の反射帯とし、制御波長λ
の３／４を被覆したものによる反射帯を３次の反射帯と
している。なお、高次の反射帯とは、一般的な光学多層
干渉膜において、長波長側に発生する１番目の反射帯の
短波長側に表れる反射帯のことである。
反射帯とは、制御波長λの１／４を被覆したものによる
反射帯を１次の反射帯とし、制御波長λの２／４を被覆
したものによる反射帯を２次の反射帯とし、制御波長λ
の３／４を被覆したものによる反射帯を３次の反射帯と
している。なお、高次の反射帯とは、一般的な光学多層
干渉膜において、長波長側に発生する１番目の反射帯の
短波長側に表れる反射帯のことである。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面を参
照して詳細に説明する。図１は本発明の黄色電球であ
り、ハロゲン電球の表面に赤外線を反射し青色を反射す
る光学多層干渉膜が被覆されている。この光学多層干渉
膜の具体例を以下に示す。なお、光学多層干渉膜の分光
透過率は以下に示す具体例及び比較例の膜をハロゲン電
球にコートした後、電球を切断してその中心部分を測定
したものである。
照して詳細に説明する。図１は本発明の黄色電球であ
り、ハロゲン電球の表面に赤外線を反射し青色を反射す
る光学多層干渉膜が被覆されている。この光学多層干渉
膜の具体例を以下に示す。なお、光学多層干渉膜の分光
透過率は以下に示す具体例及び比較例の膜をハロゲン電
球にコートした後、電球を切断してその中心部分を測定
したものである。
【００２９】 （具体例１） コート真空度 ：３．０×１０-3Ｐａ 蒸着剤 ：二酸化チタン（高屈折率物質ｎ＝２．３５） ：二酸化ケイ素（低屈折率物質ｎ＝１．４６） ｎＨ／ｎＬ ：１．６１ 制御波長 ：６００ｎｍ 膜構成 ：表１に示す
【００３０】
【表１】
【００３１】この具体例１はＴｉＯ2層の光学膜厚を１
／２λとし、ＳｉＯ2層の光学膜厚を１／４λとしたも
のである。
／２λとし、ＳｉＯ2層の光学膜厚を１／４λとしたも
のである。
【００３２】上記表１の光学多層干渉膜の透過率特性を
図２に示す。この図２から８００〜１１００ｎｍまでの
範囲の赤外線を５０％以上反射しているのは、表１に示
した膜構成での１次の反射帯によるものである。また、
５００ｎｍ以下の範囲の青色及び紫外線を５０％以上反
射しているのは、表１に示した膜構成での２次の反射帯
及び高屈折率物質として使用したＴｉＯ2の吸収による
ものである。なお、ＴｉＯ2層の制御波長を１２００ｎ
ｍとし、光学膜厚を１／４λとしても図２に示した透過
率特性を得ることができる。
図２に示す。この図２から８００〜１１００ｎｍまでの
範囲の赤外線を５０％以上反射しているのは、表１に示
した膜構成での１次の反射帯によるものである。また、
５００ｎｍ以下の範囲の青色及び紫外線を５０％以上反
射しているのは、表１に示した膜構成での２次の反射帯
及び高屈折率物質として使用したＴｉＯ2の吸収による
ものである。なお、ＴｉＯ2層の制御波長を１２００ｎ
ｍとし、光学膜厚を１／４λとしても図２に示した透過
率特性を得ることができる。
【００３３】ここで、一般的には光学膜厚を１／２λと
した場合には、反射帯は生じないのであるが、本発明に
おいては、ＴｉＯ2層のみを１／２λとし光学多層干渉
膜を変則的なものとしたことにより、２次の反射帯で青
色を反射できる。
した場合には、反射帯は生じないのであるが、本発明に
おいては、ＴｉＯ2層のみを１／２λとし光学多層干渉
膜を変則的なものとしたことにより、２次の反射帯で青
色を反射できる。
【００３４】（具体例２）この具体例２は具体例１の蒸
着条件の膜構成を表２に示すものとした。
着条件の膜構成を表２に示すものとした。
【００３５】
【表２】
【００３６】この具体例２は上記具体例１のＴｉＯ2層
とＳｉＯ2層の光学膜厚を逆にしたものである。すなわ
ち、ＴｉＯ2層の光学膜厚を１／４λとし、ＳｉＯ2層の
光学膜厚を１／２λとしたものである。ただし、第１０
層目のＳｉＯ2層は可視域の透過率特性を平坦にするた
めに、光学膜厚を１／４λとした。
とＳｉＯ2層の光学膜厚を逆にしたものである。すなわ
ち、ＴｉＯ2層の光学膜厚を１／４λとし、ＳｉＯ2層の
光学膜厚を１／２λとしたものである。ただし、第１０
層目のＳｉＯ2層は可視域の透過率特性を平坦にするた
めに、光学膜厚を１／４λとした。
【００３７】上記表２の光学多層干渉膜の透過率特性を
図３に示す。この図３から８００〜１１００ｎｍまでの
範囲の赤外線を５０％以上反射しているのは、表２に示
した膜構成での１次の反射帯によるものである。また、
５００ｎｍ以下の範囲の青色及び紫外線を５０％以上反
射しているのは、表２に示した膜構成での２次の反射帯
及び高屈折率物質として使用したＴｉＯ2の吸収による
ものである。なお、第２層から第８層までのＳｉＯ2層
の制御波長を１２００ｎｍとし、光学膜厚を１／４λと
しても図３に示した透過率特性を得ることができる。
図３に示す。この図３から８００〜１１００ｎｍまでの
範囲の赤外線を５０％以上反射しているのは、表２に示
した膜構成での１次の反射帯によるものである。また、
５００ｎｍ以下の範囲の青色及び紫外線を５０％以上反
射しているのは、表２に示した膜構成での２次の反射帯
及び高屈折率物質として使用したＴｉＯ2の吸収による
ものである。なお、第２層から第８層までのＳｉＯ2層
の制御波長を１２００ｎｍとし、光学膜厚を１／４λと
しても図３に示した透過率特性を得ることができる。
【００３８】（具体例３）この具体例３は具体例１の蒸
着条件の膜構成を表３に示すものとした。
着条件の膜構成を表３に示すものとした。
【００３９】
【表３】
【００４０】この具体例３は第１層から第８層目までの
制御波長を１３９２ｎｍとし、第９層目の制御波長を１
３３６ｎｍ、第１０層目の制御波長を７７２ｎｍとし、
各層の光学膜厚を１／４λとしたものである。ここで、
第９層目のＴｉＯ2層と第１０層目のＳｉＯ2層は、可視
域の透過率特性を平坦とするために、第１層から第８層
目までの制御波長と異ならせた。
制御波長を１３９２ｎｍとし、第９層目の制御波長を１
３３６ｎｍ、第１０層目の制御波長を７７２ｎｍとし、
各層の光学膜厚を１／４λとしたものである。ここで、
第９層目のＴｉＯ2層と第１０層目のＳｉＯ2層は、可視
域の透過率特性を平坦とするために、第１層から第８層
目までの制御波長と異ならせた。
【００４１】上記表３の光学多層干渉膜の透過率特性を
図４に示す。この図３から１１５０〜１７５０ｎｍまで
の範囲の赤外線を５０％以上反射しているのは、表３に
示した膜構成での１次の反射帯によるものである。ま
た、５００ｎｍ以下の範囲の青色及び紫外線を５０％以
上反射しているのは、表３に示した膜構成での３次の反
射帯及び高屈折率物質として使用したＴｉＯ2の吸収に
よるものである。
図４に示す。この図３から１１５０〜１７５０ｎｍまで
の範囲の赤外線を５０％以上反射しているのは、表３に
示した膜構成での１次の反射帯によるものである。ま
た、５００ｎｍ以下の範囲の青色及び紫外線を５０％以
上反射しているのは、表３に示した膜構成での３次の反
射帯及び高屈折率物質として使用したＴｉＯ2の吸収に
よるものである。
【００４２】なお、この具体例３では光学膜厚を１／４
λとしたので、１次、３次、５次・・・の位置に反射帯
が生じるため、１次の反射帯で赤外線を反射し、３次の
反射帯で青色を反射している。
λとしたので、１次、３次、５次・・・の位置に反射帯
が生じるため、１次の反射帯で赤外線を反射し、３次の
反射帯で青色を反射している。
【００４３】（具体例４）この具体例４は上記した具体
例１と３を組み合わせたものであり、表４にその膜構成
を示す。
例１と３を組み合わせたものであり、表４にその膜構成
を示す。
【００４４】
【表４】
【００４５】この表４からわかるように、第１層から第
１０層目までは、上記具体例１に相当する部分であり、
制御波長を６００ｎｍとし、ＴｉＯ2層の光学膜厚を１
／２λとし、ＳｉＯ2層の光学膜厚を１／４λとした。
第１１層から第２０層目までは、上記具体例３に相当す
る部分であり、第１１層から第１９層目までの制御波長
を１２００ｎｍとし、第２０層目の制御波長を６００ｎ
ｍとし、第１１層から第２０層目までの光学膜厚を１／
４λとしたものである。
１０層目までは、上記具体例１に相当する部分であり、
制御波長を６００ｎｍとし、ＴｉＯ2層の光学膜厚を１
／２λとし、ＳｉＯ2層の光学膜厚を１／４λとした。
第１１層から第２０層目までは、上記具体例３に相当す
る部分であり、第１１層から第１９層目までの制御波長
を１２００ｎｍとし、第２０層目の制御波長を６００ｎ
ｍとし、第１１層から第２０層目までの光学膜厚を１／
４λとしたものである。
【００４６】上記表４の光学多層干渉膜の透過率特性を
図５に示す。この図５から８００〜１５００ｎｍまでの
範囲の赤外線を５０％以上反射しているのは、表４に示
した膜構成での１次の反射帯によるものである。また、
５００ｎｍ以下の範囲の青色及び紫外線を５０％以上反
射しているのは、表４に示した膜構成での２次及び３次
の反射帯及び高屈折率物質として使用したＴｉＯ2の吸
収によるものである。
図５に示す。この図５から８００〜１５００ｎｍまでの
範囲の赤外線を５０％以上反射しているのは、表４に示
した膜構成での１次の反射帯によるものである。また、
５００ｎｍ以下の範囲の青色及び紫外線を５０％以上反
射しているのは、表４に示した膜構成での２次及び３次
の反射帯及び高屈折率物質として使用したＴｉＯ2の吸
収によるものである。
【００４７】（比較例１）次に、青色可視光線のみを反
射する膜及び赤外線のみを反射する膜を重ねてコートし
たものを比較例１として示す。この比較例の蒸着条件は
制御波長及び膜構成以外は上記した具体例１と同じ条件
で行った。膜構成は表５に示す。
射する膜及び赤外線のみを反射する膜を重ねてコートし
たものを比較例１として示す。この比較例の蒸着条件は
制御波長及び膜構成以外は上記した具体例１と同じ条件
で行った。膜構成は表５に示す。
【００４８】
【表５】
【００４９】この比較例１は第１層から第１０層目まで
が青色域を反射する膜の構成であり、第１１層から第２
０層目までが赤外線を反射する膜の構成である。すなわ
ち、青色反射特性を有する膜と赤外線反射特性を有する
膜とを重層したものである。
が青色域を反射する膜の構成であり、第１１層から第２
０層目までが赤外線を反射する膜の構成である。すなわ
ち、青色反射特性を有する膜と赤外線反射特性を有する
膜とを重層したものである。
【００５０】上記表５の光学多層干渉膜の透過率特性を
図６に示す。図６から比較例１は、８００〜１２００ｎ
ｍまでの赤外線が第１１層から第２０層までの膜構成で
５０％以上反射することができ、５００ｎｍ以下の波長
域が第１層から第１０層までの膜構成で５０％以上反射
することができるものである。
図６に示す。図６から比較例１は、８００〜１２００ｎ
ｍまでの赤外線が第１１層から第２０層までの膜構成で
５０％以上反射することができ、５００ｎｍ以下の波長
域が第１層から第１０層までの膜構成で５０％以上反射
することができるものである。
【００５１】以上で説明した具体例１ないし４及び比較
例１の膜層厚、コート時間、電球特性を表６に示す。ま
た、表中には比較例１の第１層から第１０層目までの青
色を反射する膜のみを被覆した比較例２も示す。なお、
表中の膜層厚は物理膜厚を示したものであり、コート時
間はＴｉＯ2及びＳｉＯ2を全て同じ蒸着レートで被覆し
た場合の時間である。また、電球特性に使用した光源は
ハロゲン電球であり、１１０Ｖ、６５Ｗのものを使用
し、色度の測定は電球から１ｍの位置での色度を測定し
たものであり、効率は直径１ｍの積分球型全光束測定器
で測定した。これらのデータは電球５本の平均値から求
めた。
例１の膜層厚、コート時間、電球特性を表６に示す。ま
た、表中には比較例１の第１層から第１０層目までの青
色を反射する膜のみを被覆した比較例２も示す。なお、
表中の膜層厚は物理膜厚を示したものであり、コート時
間はＴｉＯ2及びＳｉＯ2を全て同じ蒸着レートで被覆し
た場合の時間である。また、電球特性に使用した光源は
ハロゲン電球であり、１１０Ｖ、６５Ｗのものを使用
し、色度の測定は電球から１ｍの位置での色度を測定し
たものであり、効率は直径１ｍの積分球型全光束測定器
で測定した。これらのデータは電球５本の平均値から求
めた。
【００５２】
【表６】
【００５３】この表６から、比較例２は光学多層干渉膜
に赤外線反射特性がないため、コート後効率／コート前
効率が８９．７５％となっているが、具体例１ないし４
及び比較例１は光学多層干渉膜に赤外線反射特性を有し
ているので、コート後効率／コート前効率が９４．２１
〜９９．２１％までの高い発光効率を有している。具体
例１ないし４及び比較例１では、具体例４が一番高い発
光効率を示している。これは具体例４の赤外線反射特性
が他の４つの例よりも広い赤外線域を反射するため、フ
ィラメントに帰還する赤外線が多いからである。また、
具体例１ないし３及び比較例１は同じような発光効率で
あるが、具体例１ないし３は比較例１よりもコート時間
が短く、生産性が高いというメリットがある。さらに、
具体例１及び２については比較例１よりも合計膜厚が少
ないので、さらに、効率よく光学多層干渉膜を得ること
ができる。
に赤外線反射特性がないため、コート後効率／コート前
効率が８９．７５％となっているが、具体例１ないし４
及び比較例１は光学多層干渉膜に赤外線反射特性を有し
ているので、コート後効率／コート前効率が９４．２１
〜９９．２１％までの高い発光効率を有している。具体
例１ないし４及び比較例１では、具体例４が一番高い発
光効率を示している。これは具体例４の赤外線反射特性
が他の４つの例よりも広い赤外線域を反射するため、フ
ィラメントに帰還する赤外線が多いからである。また、
具体例１ないし３及び比較例１は同じような発光効率で
あるが、具体例１ないし３は比較例１よりもコート時間
が短く、生産性が高いというメリットがある。さらに、
具体例１及び２については比較例１よりも合計膜厚が少
ないので、さらに、効率よく光学多層干渉膜を得ること
ができる。
【００５４】また、上記具体例ではＴｉＯ2とＳｉＯ2を
交互に積層したものであるが、これに限定されることな
く以下の表７に示した蒸着物質から２つの物質の屈折率
比を勘案し、ｎＨ／ｎＬが１．２０以上となる組み合わ
せを選択すればよい。
交互に積層したものであるが、これに限定されることな
く以下の表７に示した蒸着物質から２つの物質の屈折率
比を勘案し、ｎＨ／ｎＬが１．２０以上となる組み合わ
せを選択すればよい。
【００５５】
【表７】
【００５６】
【発明の効果】本発明は、１次の反射帯で赤外線域を反
射し、高次（２次又は３次）の反射帯で青色域を反射す
ることができるので、従来よりも少ない積層数で発光効
率の優れた黄色電球を提供することができる。また、光
の干渉作用により青色域を反射することができるので、
青色域の反射帯を自由に制御することができる。
射し、高次（２次又は３次）の反射帯で青色域を反射す
ることができるので、従来よりも少ない積層数で発光効
率の優れた黄色電球を提供することができる。また、光
の干渉作用により青色域を反射することができるので、
青色域の反射帯を自由に制御することができる。
【図１】 本発明の光学多層干渉膜を被覆した黄色電球
の概念図である。
の概念図である。
【図２】 具体例１の光学多層干渉膜の分光透過率であ
る。
る。
【図３】 具体例２の光学多層干渉膜の分光透過率であ
る。
る。
【図４】 具体例３の光学多層干渉膜の分光透過率であ
る。
る。
【図５】 具体例４の光学多層干渉膜の分光透過率であ
る。
る。
【図６】 比較例１の光学多層干渉膜の分光透過率であ
る。
る。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１月２７日（２０００．１．２
７）
７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２９】 （具体例１） コート真空度 ：３．０×１０-3Ｐａ 蒸着剤 ：二酸化チタン（高屈折率物質ｎ＝２．３５） ：二酸化ケイ素（低屈折率物質ｎ＝１．４６） ｎＨ／ｎＬ ：１．６１ 制御波長 ：６００ｎｍ 膜構成 ：表１に示す
Claims (14)
- 【請求項１】 高屈折率物質膜と低屈折率物質膜を交互
に積層した光学多層干渉膜において、１次の反射帯が赤
外線域を反射し、高次の反射帯が青色域を反射すること
を特徴とする光学多層干渉膜。 - 【請求項２】 青色域を反射する高次の反射帯が２次又
は３次の反射帯であることを特徴とする請求項１記載の
光学多層干渉膜。 - 【請求項３】 高屈折率物質膜の屈折率をｎＨ、低屈折
率物質膜の屈折率をｎＬとしたとき、以下の関係を満足
することを特徴とする請求項１又は２記載の光学多層干
渉膜。 １．２０≦ｎＨ／ｎＬ - 【請求項４】 高屈折率物質膜と低屈折率物質膜とを交
互に積層した光学多層干渉膜を表面にコートした電球で
あって、１次の反射帯が赤外線域を反射し、高次の反射
帯が青色域を反射することを特徴とする黄色電球。 - 【請求項５】 青色域を反射する高次の反射帯が２次又
は３次の反射帯であることを特徴とする請求項４記載の
黄色電球。 - 【請求項６】 高屈折率物質膜の屈折率をｎＨ、低屈折
率物質膜の屈折率をｎＬとしたとき、以下の関係を満足
することを特徴とする請求項４又は５記載の黄色電球。 １．２０≦ｎＨ／ｎＬ - 【請求項７】 高屈折率物質膜と低屈折率物質膜を交互
に積層した光学多層干渉膜において、高屈折率物質膜又
は低屈折率物質膜のいずれか一方を光学膜厚で１／２λ
被覆し、他方を１／４λ被覆し、赤外線域及び青色域に
反射帯を形成させ黄色光を透過することを特徴とする光
学多層干渉膜。なお、前記λは制御波長である。 - 【請求項８】 高屈折率物質膜及び低屈折率物質膜のそ
れぞれの最外層の膜厚を光学膜厚で１／４λとしたこと
を特徴とする請求項７記載の光学多層干渉膜。 - 【請求項９】 高屈折率物質膜と低屈折率物質膜を光学
膜厚で１／４λずつ交互に積層した光学多層干渉膜にお
いて、高屈折率物質膜及び低屈折率物質膜のそれぞれの
最外層の少なくとも一方の制御波長を最外層以外の制御
波長と異ならせ、赤外線域及び青色域に反射帯を形成さ
せ黄色光を透過することを特徴とする光学多層干渉膜。
なお、前記λは制御波長である。 - 【請求項１０】 高屈折率物質膜と低屈折率物質膜を光
学膜厚で１／４λずつ交互に積層した光学多層干渉膜に
おいて、高屈折率物質膜及び低屈折率物質膜のいずれか
一方の制御波長を他方の整数倍とし、赤外線域及び青色
域に反射帯を形成させ黄色光を透過することを特徴とす
る光学多層干渉膜。なお、前記λは制御波長である。 - 【請求項１１】 高屈折率物質膜及び低屈折率物質膜の
それぞれの最外層の少なくとも一方の制御波長を最外層
以外の制御波長と異ならせたことを特徴とする請求項１
０記載の光学多層干渉膜。 - 【請求項１２】 高屈折率物質膜と低屈折率物質膜を交
互に積層した光学多層干渉膜において、高屈折率物質膜
又は低屈折率物質膜のいずれか一方の光学膜厚を１／２
λ、他方を１／４λとし交互に複数層積層した多層膜
と、高屈折率物質膜と低屈折率物質膜を光学膜厚で１／
４λずつ交互に積層した多層膜の高屈折率物質膜及び低
屈折率物質膜のそれぞれの最外層の少なくとも一方の制
御波長を最外層以外の制御波長と異ならせた多層膜とを
重層させ、赤外線域及び青色域に反射帯を形成させ黄色
光を透過することを特徴とする光学多層干渉膜。なお、
前記λは制御波長である。 - 【請求項１３】 高屈折率物質の屈折率をｎＨ、低屈折
率物質の屈折率をｎＬとしたとき、以下の関係を満足す
ることを特徴とする請求項７ないし１２のいずれかに記
載の光学多層干渉膜。 １．２０≦ｎＨ／ｎＬ - 【請求項１４】 請求項７ないし１３のいずれかに記載
した光学多層干渉膜を被覆したことを特徴とする黄色電
球。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18245599A JP2001013320A (ja) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | 光学多層干渉膜および黄色電球 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18245599A JP2001013320A (ja) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | 光学多層干渉膜および黄色電球 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001013320A true JP2001013320A (ja) | 2001-01-19 |
Family
ID=16118579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18245599A Pending JP2001013320A (ja) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | 光学多層干渉膜および黄色電球 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001013320A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2385679A (en) * | 2002-02-25 | 2003-08-27 | Gen Electric | Visible light and infrared reflective coating for electric lamp |
| JP2017534076A (ja) * | 2014-10-17 | 2017-11-16 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 重複する調波を有する多層光学フィルム |
-
1999
- 1999-06-28 JP JP18245599A patent/JP2001013320A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2385679A (en) * | 2002-02-25 | 2003-08-27 | Gen Electric | Visible light and infrared reflective coating for electric lamp |
| GB2385679B (en) * | 2002-02-25 | 2005-10-05 | Gen Electric | Visible light and infrared reflective coating for electric lamps and lamps incorporating such a coating |
| JP2017534076A (ja) * | 2014-10-17 | 2017-11-16 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 重複する調波を有する多層光学フィルム |
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