JP2001110367A - 白熱ランプ - Google Patents
白熱ランプInfo
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- H01K1/28—Envelopes; Vessels
- H01K1/32—Envelopes; Vessels provided with coatings on the walls; Vessels or coatings thereon characterised by the material thereof
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- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
ものとすることができる高色温度変換膜を有し、しかも
当該高色温度変換膜の強度が大きくてクラックや剥離が
発生せず、更に製造が容易な白熱ランプを提供する 【解決手段】 ガラス製のバルブの外表面に、赤色光吸
収微粒子がバインダー中に分散して含有されてなる高色
温度変換膜が形成されていることを特徴とする白熱ラン
プにおいて、当該赤色光吸収微粒子は、平均粒径が1〜
1000nmのものでありその含有割合が、50〜90
重量%である。また、高色温度変換膜におけるバインダ
ーが、赤色光吸収特性を有する。
Description
ッドランプの光源として好適に用いられる白熱ランプに
関する。
ンプとしては、ケイ素とコバルトとの複合酸化物あるい
はケイ素とコバルトとリンとの複合酸化物などからなる
高色温度変換膜をガラス製のバルブの外表面に形成した
ものが、例えば特開平9−330685号公報により知
られている。この高色温度変換膜は、フィラメントコイ
ルより放射される光に多く含まれる赤色光成分を吸収し
て透過する光の色温度を高くする作用を有するものであ
り、高色温度変換膜の材料が溶解して混合された液状の
コーティング液中にディッピングして乾燥焼成する方法
によって形成されるものである。
ては、それ自体の強度が小さいため、ランプの点灯・消
灯に伴う温度変化に対する耐熱衝撃性が低く、しかも高
温高湿等の環境下での耐湿性などの耐久性に劣るため
に、長期間にわたる使用においての劣化が激しく、短期
間の内にクラックや剥離が発生しやすいという問題があ
った。また、当該高色温度変換膜の形成においては、1
回のディッピング操作によって形成されるコート膜の厚
さが小さく必要な膜厚を有する高色温度変換膜を形成す
るためには、多数回のディッピング操作及びこれに続く
乾燥焼成操作が必要である。このため、例えば8回もの
多数回にわたって膜形成工程を繰り返した場合にも、自
動車用ランプとして好適な例えば4000Kの色温度の
光を放射する白熱ランプを得ることが困難である。しか
も、多数回の膜形成工程によって形成された高色温度変
換膜においては、その層数が増加するために応力が蓄積
され剥離が発生しやすく、また高色温度変換膜に汚れが
生じやすい問題がある。
な事情に基づいてなされたものであって、その目的は、
白熱ランプより放射される光を色温度の高いものとする
ことができる高色温度変換膜を有し、しかも当該高色温
度変換膜の強度が大きくてクラックや剥離が発生せず、
更に製造が容易な白熱ランプを提供することにある。
ガラス製のバルブの外表面に、赤色光吸収微粒子がバイ
ンダー中に分散して含有されてなる高色温度変換膜が形
成されていることを特徴とする。
る赤色光吸収微粒子は、平均粒径が1〜1000nmの
ものとされる。
微粒子の含有割合が50〜90重量%であることが好ま
しい。
は、それ自体が赤色光吸収特性を有するものであること
が好ましい。
ス製のバルブの外表面に形成された高色温度変換膜を構
成するバインダー中に分散された赤色光吸収微粒子の作
用により、当該高色温度変換膜を透過するフィラメント
コイルよりの光のうちの赤色光部分の一部が吸収されて
色温度が高くなり、その結果、外部には高純度な白色光
が放射されると共に、赤色光吸収微粒子が高色温度変換
膜において骨材としての作用を発揮するために当該高色
温度変換膜の強度が大きくなり、大きな耐久性が得ら
れ、長い使用寿命が得られる。
て詳細に説明する。図1は本発明の白熱ランプの一例に
おける説明用断面図である。この白熱ランプ10は一般
照明用のものであって、一端に封止部12、他端に排気
管残部13を有する石英ガラス製のバルブ11を具えこ
のバルブ11内に、発光フィラメントコイル14が当該
バルブ11の管軸に沿って伸びるように配置されて構成
されている。また、バルブ11内には、例えば窒素ガス
を含む不活性ガスおよびハロゲン化合物が封入されてい
る。
に一方の内部リード棒15aが接続されると共に他端部
には他方の内部リード15bが接続されており、これら
一方の内部リード棒15a及び他方の内部リード棒15
bの先端は、それぞれ封止部12に伸びて、当該封止部
12内において互いに離間して埋設された一対の金属箔
16a及び16bに接続されていると共に、一方のリー
ド棒15aの他端部はバルブ11の排気管残部13内に
挿入されて保持されている。また、金属箔16a及び1
6bの各々には、封止部12から外方に伸びる一方の外
部リード棒17a及び他方のリード棒17bがそれぞれ
接続されている。そして、ガラス製のバルブ11の外表
面には、高色温度変換膜18が形成されている。
バインダー中に分散含有されてなるものである。ここ
に、赤色光吸収微粒子は、それ自体を構成する成分の特
性によって可視域の光のうち長波長側の赤色光部分の少
なくとも一部を吸収する物質よりなる平均粒径が1〜1
000nmの粉末粒子であり、特に平均粒径が5〜30
0nmのいわゆる超微粒子であることが好ましい。赤色
光吸収微粒子の具体例は、例えば、ケイ素とコバルト、
アルミニウムとコバルト、アルミニウムとコバルトとク
ロム、シリカとネオジムなどの、赤色光吸収特性を有す
る金属元素を含んでなる複合酸化物を好ましいものとし
て挙げることができ、特にコバルトを含む複合酸化物を
用いることが好ましい。赤色光吸収微粒子の平均粒径が
5nm未満の場合には、当該赤色光吸収微粒子の製造お
よびこれをバインダー中に均一に分散させることが困難
となり、一方、300nmより大きい場合には、透過す
る光が赤色光吸収微粒子によって散光されるために高色
温度変換膜が白濁したものとなる。
バインダー中に分散した状態で含有される。ここにバイ
ンダーは、赤色光吸収微粒子を結着すると共に膜を形成
してこれを基体であるバルブ11の外表面に固着させる
成分である。バインダーの材質としては、特に限定され
るものではないが、ケイ素、チタニウム、アルミニウム
などの各種の金属の酸化物あるいは複合酸化物を好まし
いものとして挙げることができる。そしてこのバインダ
ーは、それ自体が例えばコバルト金属を含有する複合酸
化物よりなることにより、赤色光吸収特性を有するもの
とすることができる。
って形成される高色温度変換膜において、赤色光吸収微
粒子の含有割合は50〜90重量%、好ましくは60〜
80重量%とされる。この赤色光吸収微粒子の含有割合
が90重量%より大きい場合には、必然的にバインダー
の割合が過小になることによって、得られる高色温度変
換膜に大きな強度が得られないおそれがある。一方、赤
色光吸収微粒子の含有割合が50重量%未満では、当該
赤色光吸収微粒子による赤色光吸収作用が実用上不十分
となり、得られる白熱ランプは、その放射光の色温度が
十分に高いものとならない。
点灯時においては、そのフィラメントコイル14から放
射された光が、バルブ11の外表面に形成された高色温
度変換膜18を透過する時に、当該高色温度変換膜18
中の赤色光吸収微粒子によって赤色光成分の一部が吸収
される結果、外部には色温度の高いより高純度な白色光
が放射される。
インダー中に赤色光吸収微粒子を分散状態で含有してな
るものであって、当該赤色光吸収微粒子が骨材としての
作用を発揮するため、膜それ自体の強度が大きく、従っ
て、当該白熱ランプの点灯・消灯に伴う温度変化に対す
る耐熱衝撃性が高く、クラックや剥離が発生することが
抑制される。しかも優れた耐湿性および耐久力を有する
ものとなり、更に、当該高色温度変換膜は、その成分で
ある赤色光吸収微粒子、およびバインダーのいずれもが
酸化物などの無機物質であることによって優れた耐熱性
を有するものとなり点灯時の高温度にも十分に耐えるこ
とができる。また、バインダーそれ自体が赤色光吸収特
性を有する場合には、少量の赤色光吸収微粒子によって
必要な高色温度変換膜作用が得られる。
ば後述するコーティング液を白熱ランプ本体のガラス製
のバルブ11の外表面に塗布して乾燥することによって
塗膜を形成し、この塗膜を焼成処理するコート層形成工
程により、形成することができる。1回のコート層形成
工程では、目的とする特性を有する高色温度変換膜を形
成することができない場合には、当該工程を複数回繰り
返すことができる。コーティング液を塗布する方法は特
に限定されるものではないが、ディップ塗布法を好適に
利用することができる。
液は、バインダー成分が適宜の液状溶媒に溶解された溶
液中に、既述の赤色光吸収微粒子が分散されてなる流動
体である。ここに、好適な液状溶媒としては焼成処理に
よって消失する有機溶媒を用いることが好ましく、その
割合を調整することによって好適な粘度のコーティング
液を調製することができる。このような液状媒体は、特
に限定されるものではないが、例えば、メタノール、エ
タノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコー
ルなどのアルコールを好ましく用いることができる。
収微粒子が含有されているために1回のディッピング操
作において形成されるコート膜の膜厚を大きくすること
ができ、従って少ない回数のコート層形成工程で必要な
膜厚の高色温度変換膜を形成することができ、従って、
目的とする高色温度変換膜を有する白熱ランプを容易に
製造することができる。
白色光が求められる用途に好適であり、特に自動車用ヘ
ッドランプや、種々の照明機器等に好適に使用される。
定されず種々の変更を加えることが可能である。例え
ば、赤色光吸収微粒子の含有割合、高色温度変換膜の膜
厚を制御することにより、外部に放射される白色光の色
温度を調整することができる。また、高色温度変換膜以
外の白熱ランプの具体的構成は、図示のものに限定され
ず、便宜のものを用いることができる。
本発明がこれによって制限されるものではない。 <実施例>ケイ素とコバルトの金属元素を含む複合酸化
物(SiO2−CoO)よりなり、平均粒径が20nm
の赤色光吸収微粒子を10重量%含有するエタノール分
散液75重量部と、ケイ素アルコキシドを濃度15重量
%で含有するエタノール溶液25重量部とを混合するこ
とによりコーティング液を調製した。このコーティング
液における赤色光吸収微粒子とバインダーの割合、重量
では約66.7:33.3である。そして、石英ガラス
よりなるバルブを備えた消費電力55Wの自動車用一端
封止型ハロゲン白熱電球を用意し、これをコーティング
液中にディッピングする操作と乾燥焼成処理を含むコー
ト層形成工程により、高色温度変換膜を形成した。ここ
に、ディッピング操作は6.5mm/sの上げ速度で行
い、ディッピング後の焼成温度は550℃で焼成は4分
間行った。その結果、4回のコート層形成工程により、
自動車のヘッドランプ用の白熱ランプとして好適な、約
4000Kの色温度の光を放射する白熱ランプが得られ
た。
高色温度変換膜を構成するバインダー中に分散された赤
色光吸収微粒子の作用により、当該高色温度変換膜を透
過するフィラメントコイルよりの光のうちの赤色光部分
の一部が吸収されて色温度が高くなり、その結果、外部
には高純度な白色光が放射されると共に、赤色光吸収微
粒子が高色温度変換膜において骨材としての作用を発揮
するために当該高色温度変換膜の強度が大きくなり、大
きな耐久性が得られ、長い使用寿命が得られる。また、
本発明の白熱ランプは赤色光吸収微粒子を含有するコー
ティング液を調製してこれを塗布する方法により、極め
て簡単に製造することができる。
白熱ランプの一例の構成を示す断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 ガラス製のバルブの外表面に、赤色光吸
収微粒子がバインダー中に分散して含有されてなる高色
温度変換膜が形成されていることを特徴とする白熱ラン
プ。 - 【請求項2】 高色温度変換膜に含有される赤色光吸収
微粒子は、平均粒径が1〜1000nmのものであるこ
とを特徴とする請求項1に記載の白熱ランプ。 - 【請求項3】 高色温度変換膜における赤色光吸収微粒
子の含有割合が、50〜90重量%であることを特徴と
する請求項1または請求項2に記載の白熱ランプ。 - 【請求項4】 高色温度変換膜におけるバインダーが、
赤色光吸収特性を有するものであることを特徴とする請
求項1乃至請求項3のいずれかに記載の白熱ランプ。
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JP28513499A JP2001110367A (ja) | 1999-10-06 | 1999-10-06 | 白熱ランプ |
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- 1999-10-06 JP JP28513499A patent/JP2001110367A/ja active Pending
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- 2000-09-27 US US09/670,263 patent/US6508573B1/en not_active Expired - Fee Related
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