JP2964513B2 - High heat resistant high refractive index composite oxide thin film, composition for forming the same, and incandescent lamp - Google Patents

High heat resistant high refractive index composite oxide thin film, composition for forming the same, and incandescent lamp

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JP2964513B2
JP2964513B2 JP1335177A JP33517789A JP2964513B2 JP 2964513 B2 JP2964513 B2 JP 2964513B2 JP 1335177 A JP1335177 A JP 1335177A JP 33517789 A JP33517789 A JP 33517789A JP 2964513 B2 JP2964513 B2 JP 2964513B2
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直美智 高坂
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高耐熱性高屈折率複合酸化物薄膜、その形
成用組成物および白熱電球に関する。
The present invention relates to a high heat resistant high refractive index composite oxide thin film, a composition for forming the same, and an incandescent lamp.

本発明の高耐熱性高屈折率複合酸化物薄膜は、透明な
金属酸化物薄膜からなる低屈折率薄膜と高屈折率薄膜と
を交互に積層した多層膜からなる光干渉膜の光屈折率薄
膜層として好適に使用される。
The high heat resistant high refractive index composite oxide thin film of the present invention is a light refractive index thin film of a light interference film composed of a multilayer film in which a low refractive index thin film composed of a transparent metal oxide thin film and a high refractive index thin film are alternately laminated. It is suitably used as a layer.

またこの光干渉膜は、光源ランプ、鏡、太陽熱集熱
鏡、光学フィルター、コールド・ミラー、太陽電池等の
光反射膜または光反射防止膜として使用される。
The light interference film is used as a light reflection film or a light reflection prevention film of a light source lamp, a mirror, a solar heat collecting mirror, an optical filter, a cold mirror, a solar cell or the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

耐熱性基材表面に形成される高屈折率薄膜、特に光干
渉膜の低屈折率薄膜層上に形成される高屈折率薄膜層と
して、高屈折率を有し透光性の優れた酸化チタン(Ti
O2)薄膜が、一般に使用されている。また、本出願人
は、特に光干渉膜の高屈折率薄膜層として好適な高透光
性かつ高屈折率を有するTiO2−GeO2系複合酸化物薄膜を
提案した(特開昭62−177501号公報等参照)。
Titanium oxide with high refractive index and excellent translucency as a high refractive index thin film formed on the heat resistant substrate surface, especially as a high refractive index thin film layer formed on the low refractive index thin film layer of the light interference film (Ti
O 2 ) thin films are commonly used. Further, the present applicant has proposed a TiO 2 -GeO 2 -based composite oxide thin film having high translucency and a high refractive index, which is particularly suitable as a high refractive index thin film layer of an optical interference film (JP-A-62-177501). Reference).

一方、耐熱性基材表面に、これらのTiO2薄膜を形成す
る場合の塗布液として、テトラアルコキシチタンモノマ
ーの有機溶剤溶液が、一般に採用されるが、テトラアル
コキシチタンモノマーの加水分解縮合物(テトラアルコ
キシチタンポリマー)をアセチルアセトン等のキレート
化剤を含有する混合有機溶剤に溶解した溶液(特開昭54
−043241号公報等参照)等も知られている。
On the other hand, an organic solvent solution of a tetraalkoxytitanium monomer is generally employed as a coating solution for forming these TiO 2 thin films on the surface of a heat-resistant base material. A solution in which an alkoxytitanium polymer) is dissolved in a mixed organic solvent containing a chelating agent such as acetylacetone (JP-A-54
And the like are also known.

また、本願出願人は、光干渉膜の光屈折率薄膜層とし
てのTiO2薄膜形成用組成物として、テトラアルコキシチ
タンモノマーおよびテトラアルコキシチタンポリマーの
それぞれを、キレート化剤と反応させ混合して有機溶剤
に溶解した組成物(特開昭60−040171号公報等参照)、
および前記TiO2−GeO2系複合酸化物薄膜形成用組成物と
して、有機溶剤溶解性のチタン化合物とゲルマニウム化
合物との混合物または反応生成物を含有する有機溶剤溶
液(特開昭62−177502号公報参照)を提案した。
In addition, the applicant of the present invention, as a composition for forming a TiO 2 thin film as a light refractive index thin film layer of an optical interference film, each of a tetraalkoxytitanium monomer and a tetraalkoxytitanium polymer are reacted with a chelating agent and mixed to form an organic compound. A composition dissolved in a solvent (see JP-A-60-040171),
And an organic solvent solution containing a mixture or reaction product of an organic solvent-soluble titanium compound and a germanium compound as the composition for forming a TiO 2 -GeO 2 -based composite oxide thin film (JP-A-62-177502) See).

他方近年、T形または管形バルブの中心にフィラメン
トを配設し、かつバルブ面に可視光透過赤外線反射膜を
設け、フィランメントから放射された光のうち赤外線を
この反射膜で反射してフィランメントに帰還させ、それ
によってフィランメントを加熱して発光効率を高めると
ともに放射光中の赤外線を減らしたハロゲン電球が知ら
れている。
On the other hand, in recent years, a filament is disposed at the center of a T-shaped or tubular valve, and a visible light transmitting infrared reflecting film is provided on the valve surface. Halogen lamps are known in which the filament is returned to the filament, thereby heating the filament to increase the luminous efficiency and reduce infrared rays in the emitted light.

このような可視光透過赤外線反射率は、シリカ(Si
O2)などからなる屈折率層と酸化チタン(TiO2)などか
らなる高屈折率層とを5〜7層以上交互に重層したもの
である。
Such a visible light transmission infrared reflectance is silica (Si
It is obtained by alternately laminating 5 to 7 or more layers of a refractive index layer made of O 2 ) or the like and a high refractive index layer made of titanium oxide (TiO 2 ) or the like.

しかしながら、上述した電球においては、出力が大き
い場合や器具内点灯する場合等、バルク温度が900℃以
上の高温になるため、長時間点灯すると、TiO2膜の結晶
化進行による白濁が発生し可視透過率が低下する。
However, in the bulb as described above, or when the output is to be turned or when the instrument large, the bulk temperature reaches a high temperature above 900 ° C., for a long time turned, visible turbidity due to crystallization progress of the TiO 2 film is generated The transmittance decreases.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

耐熱性基材表面に形成される高屈折率薄膜として、前
記したようにTiO2薄膜、酸化ジルコニウム(ZrO2)薄
膜、酸化タンタル(Ta2O5)薄膜及びこれらの複合酸化
物薄膜が採用されるが、低屈折率薄膜と高屈折率薄膜と
を交互に積層した光干渉膜においては、低屈折率膜層と
の高屈折率薄膜層との屈折率差が大きく、両層共に透光
性の優れた、均質かつ均一な膜厚を有し、両層間の密着
性の優れた材質の薄膜が両層に要求され、一般に低屈折
率層として酸化ケイ素(SiO2)薄膜が、高屈折率層とし
てTiO2薄膜が採用される。
As described above, a TiO 2 thin film, a zirconium oxide (ZrO 2 ) thin film, a tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) thin film, and a composite oxide thin film thereof are adopted as the high refractive index thin film formed on the heat-resistant substrate surface. However, in an optical interference film in which a low-refractive-index thin film and a high-refractive-index thin film are alternately stacked, the refractive index difference between the low-refractive-index film layer and the high-refractive-index thin film layer is large, and both layers have translucency. A thin film of a material with excellent uniformity and uniform film thickness and excellent adhesion between both layers is required for both layers. In general, a silicon oxide (SiO 2 ) thin film is used as a low refractive index layer and a high refractive index A TiO 2 thin film is employed as a layer.

近年、光干渉膜の用途拡大に伴い、前記性能に加え高
温条件下において安定性の優れた光干渉膜が要求される
ようになった。
In recent years, with the expansion of applications of the optical interference film, an optical interference film having excellent stability under high-temperature conditions in addition to the above performance has been required.

一般的なTiO2薄膜の形成に使用されるテトラアルコキ
シチタン・モノマーの有機溶媒溶液は、テトラアルコキ
シチタン・モノマー自体加水分解され易く、大気中の水
分を吸収して容易にゲル化し、極めて安定性に欠けるこ
とから、光干渉膜の形成用への適用は困難である。
The organic solvent solution of tetraalkoxytitanium monomer used to form a general TiO 2 thin film is easily hydrolyzed by the tetraalkoxytitanium monomer itself, absorbs moisture in the atmosphere, easily gels, and is extremely stable. Therefore, it is difficult to apply the method for forming a light interference film.

テトラアルコキシチタン・ポリマーをキレート化剤を
含有する混合溶媒に溶解した組成物は、安定性に優れ、
かつ耐熱性基材表面にTiO2薄膜を単独で形成する場合の
成膜性に優れるが、光干渉膜の高屈折率膜層としてのTi
O2薄膜の形成に用いた場合、低屈折率層としてのSiO2
膜との層間密着性が不足し、良好な光干渉膜が得られな
い。
A composition in which a tetraalkoxytitanium polymer is dissolved in a mixed solvent containing a chelating agent has excellent stability,
And when the TiO 2 thin film is formed alone on the surface of the heat-resistant substrate, the film is excellent in film formability.
When used to form an O 2 thin film, the interlayer adhesion with the SiO 2 thin film as a low refractive index layer is insufficient, and a good light interference film cannot be obtained.

テトラアルコキシチタン・モノマー及びポリマーのそ
れぞれをキレート化剤と反応させ混合して有機溶媒に溶
解した組成物は、安定性及びTiO2薄膜の成膜性に優れ、
また低屈折率との層間密着性にも優れており、光干渉膜
の高屈折率薄膜層形成用として好適なものであった。し
かしながら、この組成物では、欠陥のないTiO2薄膜を1
回の塗布焼成で形成可能な膜厚が約800Åと限界があ
り、それ以上の膜厚が要求される場合には、塗布焼成を
繰り返す必要があり、またこの組成物を用いて形成した
TiO2薄膜は、高温、例えば900℃以上の温度における熱
安定性が不足し、薄膜形成後の再加熱により可視光の透
過率が著しく低下する場合があった。
The composition in which each of the tetraalkoxytitanium monomer and the polymer is reacted with a chelating agent and mixed and dissolved in an organic solvent is excellent in stability and film formability of a TiO 2 thin film,
Also, it has excellent interlayer adhesion with a low refractive index, and is suitable for forming a high refractive index thin film layer of an optical interference film. However, with this composition, one defect-free TiO 2
The film thickness that can be formed by one application baking is limited to about 800 mm, and when a film thickness larger than that is required, it is necessary to repeat the coating and baking, and the film was formed using this composition
The TiO 2 thin film has insufficient thermal stability at a high temperature, for example, at a temperature of 900 ° C. or more, and the re-heating after forming the thin film sometimes significantly lowers the visible light transmittance.

一方、TiO2−GeO2系複合酸化物薄膜は、高屈折率を有
し、可視光透過率が大きく、異種金属酸化物薄膜との層
間密着性に優れているが、熱安定性については、さらに
改善する必要があった。
On the other hand, the TiO 2 -GeO 2 composite oxide thin film has a high refractive index, a large visible light transmittance, and excellent interlayer adhesion with a dissimilar metal oxide thin film. Further improvements were needed.

本発明は、熱安定性に優れた高屈折率複合酸化物薄膜
およびその形成用組成物を提供することをその目的とす
る。
An object of the present invention is to provide a high refractive index composite oxide thin film having excellent thermal stability and a composition for forming the same.

また本発明は、長時間点灯しても赤外反射膜の透過率
が低下することなく、可視透過率の低下を回避しえる白
熱電球を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide an incandescent lamp that can avoid a decrease in visible transmittance without a decrease in transmittance of the infrared reflective film even when the lamp is turned on for a long time.

〔課題を解決するための手段と作用〕[Means and actions for solving the problem]

(1) 高耐熱性高屈折率複合酸化物薄膜およびその形
成用組成物 請求項1の発明は、TiO2薄膜と;対Ti原子比が0.005
≦(Al+Mg)/Ti≦0.3となるように、TiO2薄膜に含有さ
れるAlおよびMgで構成される添加金属と;対金属酸化物
比10重量%以下のガラス質形成剤と;を具備することを
特徴とする。
(1) High heat resistant high refractive index composite oxide thin film and composition for forming the same The invention of claim 1 is characterized in that the TiO 2 thin film has an atomic ratio to Ti of 0.005.
≦ (Al + Mg) /Ti≦0.3, including an additive metal composed of Al and Mg contained in the TiO 2 thin film; and a vitreous forming agent having a metal oxide ratio of 10% by weight or less. It is characterized by the following.

請求項2の発明は、有機溶剤と;対Ti原子比が0.005
≦(Al+Mg)/Ti≦0.3となるように、有機溶剤可溶性の
チタン(Ti)化合物、アルミニウム(Al)化合物、マグ
ネシウム(Mg)化合物およびこれらの化合物間で生成さ
れる反応生成物を含んでなる混合物と;対金属酸化物比
10重量%以下のガラス質形成剤と;を具備することを特
徴とする。
The invention according to claim 2 is characterized in that the organic solvent has an atomic ratio to Ti of 0.005.
An organic solvent-soluble titanium (Ti) compound, an aluminum (Al) compound, a magnesium (Mg) compound, and a reaction product formed between these compounds, such that ≦ (Al + Mg) /Ti≦0.3. With mixture; to metal oxide ratio
And 10% by weight or less of a vitreous forming agent.

請求項3の発明は、バルブと;バルブ内に配設される
フィラメントと;フィラメントに電気的に接続される内
導線と;TiO2薄膜、対Ti原子比が0.005≦(Al+Mg)/Ti
≦0.3となるように、TiO2薄膜に含有されるAlおよびMg
で構成される添加金属および対金属酸化物比10重量%以
下のガラス質形成剤とを含んでなり、前記バルブの内外
のうち少なくとも一方の面に設けられた高耐熱性高屈折
率複合酸化物薄膜と;を具備していることを特徴とす
る。
The invention according to claim 3 is a valve; a filament disposed in the bulb; an inner conductor electrically connected to the filament; a TiO 2 thin film, and a Ti atomic ratio to 0.005 ≦ (Al + Mg) / Ti.
Al and Mg contained in the TiO 2 thin film so that ≦ 0.3
And a high heat resistant high refractive index composite oxide provided on at least one of the inner and outer surfaces of the bulb. And a thin film.

この高耐熱性高屈折率複合酸化物薄膜は、TiO2のアナ
ターゼ型結晶相またはアナターゼ型結晶相中に若干のル
チル型結晶相が混在する、初期屈折率2.15以上及び初期
可視光透過率91.5%以上を有する膜厚700〜1500Åの薄
膜である。
This high heat resistant high refractive index composite oxide thin film has an initial refractive index of 2.15 or more and an initial visible light transmittance of 91.5% in which an anatase type crystal phase of TiO 2 or a little rutile type crystal phase is mixed in the anatase type crystal phase. It is a thin film having a thickness of 700 to 1500 ° having the above.

上記薄膜は、有機溶剤可溶性のチタン化合物、アルミ
ニウム化合物及びマグネシウム化合物との混合物及びそ
れらの間の反応生成物を含有し、更にガラス質形成剤を
含有しても良い有機溶剤溶液からなる形成用組成物を塗
布することにより得られる。
The above-mentioned thin film contains a mixture of an organic solvent-soluble titanium compound, an aluminum compound and a magnesium compound and a reaction product therebetween, and further contains a vitreous forming agent. It is obtained by applying an object.

ここで、有機溶剤可溶性のチタン化合物としては、例
えば、一般式:Ti(OR)で表され、式中のRが炭素数
1〜18の1価の炭化水素基の同種または異種であるテト
ラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトライソ
プロポキシチタン、テトラブトキシチタン、ジエトキシ
ジイソプロポキシチタン、ジメトキシジブトキシチタ
ン、テトラ(2−エチルヘキソキシ)チタン、テトラフ
ェノキシチタン等のチタンアルコキシド・モノマー、前
記チタンアルコキシド・モノマーの加水分解縮合物(チ
タンアルコキシド・ポリマー)及び前記チタンアルコキ
シド・モノマーとチタンアルコキシド・ポリマーとの混
合物を使用される。また、前記チタンアルコキシド・モ
ノマー、チタンアルコキシド・ポリマー及びそれらの混
合物と、酢酸、プロピオン酸、酪酸、高級脂肪酸等の有
機カルボン酸などのアシル化剤及び/またはアセチルア
セトン、ベンゾイルアセトン等のβ−ジケトン類、アセ
ト酢酸、プロピオニル酪酸等のケト酸類、ケト酸の低級
アルキルエステル類、エチレングリコール、ジエチレン
グリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレング
リコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリ
コール、オクチレングリコール等のジオール類、グリコ
ール類、乳酸等のオキシ酸類及びそれらの低級エステル
類、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のア
ミノアルコール類などのTi原子とキレート環を形成し得
るキレート化剤とを反応させて得られるチタン化合物類
等が使用される。
Here, the titanium compound soluble in an organic solvent is, for example, a tetravalent compound represented by the general formula: Ti (OR) 4 , wherein R is the same or different monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms. Titanium alkoxide monomers such as methoxytitanium, tetraethoxytitanium, tetraisopropoxytitanium, tetrabutoxytitanium, diethoxydiisopropoxytitanium, dimethoxydibutoxytitanium, tetra (2-ethylhexoxy) titanium and tetraphenoxytitanium; A hydrolyzed condensate of the monomer (titanium alkoxide polymer) and a mixture of the titanium alkoxide monomer and the titanium alkoxide polymer are used. Further, the titanium alkoxide monomer, the titanium alkoxide polymer and a mixture thereof, an acylating agent such as an organic carboxylic acid such as acetic acid, propionic acid, butyric acid and a higher fatty acid and / or a β-diketone such as acetylacetone and benzoylacetone. , Acetoacetic acid, keto acids such as propionyl butyric acid, lower alkyl esters of keto acids, diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, octylene glycol, glycols, lactic acid, etc. Of oxyacids and lower esters thereof, and a chelating agent capable of forming a chelating ring with a Ti atom such as amino alcohols such as diethanolamine and triethanolamine. Titanium compounds and the like are used.

アルミニウム化合物としては、有機溶媒可溶性のアル
ミニウム化合物、例えば前記チタン化合物と同様の置換
基を有するアルミニウムアルコキシド・モノマー、アル
ミニウムアルコキシド・モノマーの加水分解縮合物(ア
ルミニウムアルコキシド・ポリマー)及びそれらの混合
物、ならびにそれらと前記アシル化剤及び/またはA
原子とキレート環を形成し得るキレート化剤とを反応さ
せて得られるアルミニウム化合物が使用される。
Examples of the aluminum compound include an aluminum compound soluble in an organic solvent, for example, an aluminum alkoxide monomer having the same substituent as the titanium compound, a hydrolyzed condensate of the aluminum alkoxide monomer (aluminum alkoxide polymer), a mixture thereof, and a mixture thereof. And the acylating agent and / or A
An aluminum compound obtained by reacting an atom with a chelating agent capable of forming a chelating ring is used.

また、マグネシウム化合物としては、有機溶剤可溶性
のマグネシウム化合物、例えば前記チタン化合物と同様
の置換値を有するマグネシウムアルコキシド・モノマ
ー、マグネシウムアルコキシド・モノマーの加水分解縮
合物(マグネシウムアルコキシド・ポリマー)及びそれ
らの混合物、ならびにそれらと前記アシル化剤及び/ま
たはMg原子とキレート環を形成し得るキレート化剤とを
反応させて得られるマグネシウム化合物が使用される。
Further, as the magnesium compound, an organic solvent-soluble magnesium compound, for example, a magnesium alkoxide monomer having the same substitution value as the titanium compound, a hydrolyzed condensate of the magnesium alkoxide monomer (magnesium alkoxide polymer) and a mixture thereof, Further, a magnesium compound obtained by reacting them with the above-mentioned acylating agent and / or a chelating agent capable of forming a chelating ring with the Mg atom is used.

チタン化合物とアルミニウム化合物との間の反応生成
物は、チタンアルコキシドモノマーおよび/またはチタ
ンアルコキシドポリマーと、アルミニウムアルコシドモ
ノマーおよび/またはアルミニウムアルコキシドポリマ
ーとを加水分解、共縮合して得られるコポリマーであ
り、このコポリマーもアシル化および/またはキレート
化されていてもよい。
The reaction product between the titanium compound and the aluminum compound is a copolymer obtained by hydrolyzing and co-condensing a titanium alkoxide monomer and / or a titanium alkoxide polymer with an aluminum alkoxide monomer and / or an aluminum alkoxide polymer, This copolymer may also be acylated and / or chelated.

チタン化合物、アルミニウム化合物およびマグネシウ
ム化合物の間の反応生成物は、上記チタン化合物とアル
ミニウム化合物との間の反応時に、さらにマグネシウム
アルコキシドモノマーおよび/またはマグネシウムアル
コキシドポリマーを加えて加水分解、共縮合して得られ
るコポリマーであり、このコポリマーもアシル化および
/またはキレート化されていてもよい。
The reaction product between the titanium compound, the aluminum compound and the magnesium compound is obtained by hydrolyzing and co-condensing a magnesium alkoxide monomer and / or a magnesium alkoxide polymer during the reaction between the titanium compound and the aluminum compound. And the copolymer may also be acylated and / or chelated.

有機溶剤としては、前記した金属化合物類を溶解し得
るものが、特に制限なく使用される。例えば、低級アル
コール類、エステル類、ケトン類、脂肪族炭化水素類、
芳香族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類及びそれらの
混合溶媒が使用され、好ましくは沸点が180℃以下の単
独溶媒または混合溶媒が使用される。
As the organic solvent, those capable of dissolving the above-mentioned metal compounds are used without any particular limitation. For example, lower alcohols, esters, ketones, aliphatic hydrocarbons,
Aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons and mixed solvents thereof are used, and preferably, a single solvent or a mixed solvent having a boiling point of 180 ° C. or lower is used.

本発明の高耐熱性高屈折率複合酸化物薄膜形成用組成
物(以下、単に「塗布液」という)は、対Ti原子比が0.
005≦(Al+Mg)/Ti≦0.3となるように調製される有機
溶剤可溶性のチタン(Ti)化合物、アルミニウム(Al)
化合物、マグネシウム(Mg)化合物およびこれらの化合
物間で生成される反応生成物を前記有機溶剤に溶解した
金属酸化物(Al2O3+MgO2+TiO2)に換算した濃度とし
て1〜30重量%含有する溶液である。
The composition for forming a high heat resistant high refractive index composite oxide thin film of the present invention (hereinafter, simply referred to as “coating solution”) has an atomic ratio to Ti of 0.1.
Organic solvent-soluble titanium (Ti) compound, aluminum (Al) prepared so that 005 ≦ (Al + Mg) /Ti≦0.3
Contains 1 to 30% by weight of a compound, a magnesium (Mg) compound, and a reaction product generated between these compounds as a concentration in terms of a metal oxide (Al 2 O 3 + MgO 2 + TiO 2 ) dissolved in the organic solvent. Solution.

前記塗布液は、有機溶剤可溶性の無機または有機のリ
ン化合物、ホウ素化合物、アンチモン化合物などのガラ
ス質形成剤を含有していてもよい。
The coating liquid may contain a vitreous forming agent such as an organic solvent-soluble inorganic or organic phosphorus compound, boron compound, antimony compound or the like.

これらのガラス質形成剤は、酸化物基準で金属成分を
酸化物に換算した合計(Al2O3+MgO2+TiO2)に対して1
0重量%以下、好ましくは1〜5重量%の範囲で添加さ
れる。
These vitreous forming agents are 1 to the total (Al 2 O 3 + MgO 2 + TiO 2 ) in which the metal component is converted to oxide on an oxide basis.
0% by weight or less, preferably in the range of 1 to 5% by weight.

本発明の高耐熱性高屈折率複合酸化物薄膜は、耐熱性
基材に前記塗布液を均一な厚さに塗布して乾燥し、450
℃以上の温度下で1秒〜3時間加熱して有機物を熱分解
することにより、耐熱性基材表面に形成される。
The high heat resistant high refractive index composite oxide thin film of the present invention is dried by applying the coating solution to a uniform thickness on a heat resistant substrate, 450
It is formed on the surface of the heat-resistant substrate by thermally decomposing the organic matter by heating at a temperature of not less than ° C for 1 second to 3 hours.

また、450℃以上に加熱した耐熱性基材表面に塗布を
スプレーして熱分解する方法によっても形成することが
できる。
Further, it can also be formed by a method of spraying a coating on the surface of a heat-resistant base material heated to 450 ° C. or higher and thermally decomposing.

耐熱性基材として、常温から最高焼成温度までの温度
範囲において、変形や相変化のない表面の平滑な基材が
使用される。例えば、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス等
の耐熱性ガラス、アルミナ等のセラミックス、金、白金
等の金属などが使用でき、多くの場合耐熱性ガラスが使
用される。
As the heat-resistant base material, a base material having a smooth surface without deformation or phase change in a temperature range from room temperature to the maximum firing temperature is used. For example, heat-resistant glass such as quartz glass and borosilicate glass, ceramics such as alumina, and metals such as gold and platinum can be used. In many cases, heat-resistant glass is used.

前記塗布液の耐熱性基材への塗布方法として、均一な
膜厚を形成可能な方法が、特に制限なく使用される。例
えば、浸漬引き上げ法、スプレー法、スピンナー法、ロ
ールコート法、カレンダーコート法、ドクターブレード
法、印刷法などが採用でき、特に膜厚の均一性が要求さ
れる場合には、浸漬引き上げ法が好ましく採用される。
As a method of applying the coating solution to the heat-resistant substrate, a method capable of forming a uniform film thickness is used without any particular limitation. For example, a dipping and pulling method, a spray method, a spinner method, a roll coating method, a calendar coating method, a doctor blade method, a printing method and the like can be adopted, and particularly when uniformity of the film thickness is required, the dipping and pulling method is preferable. Adopted.

本発明の前記高耐熱性高屈折率複合酸化物薄膜と低屈
折率の金属酸化物薄膜、例えばSiO2薄膜とを、交互にそ
れぞれ所定の厚さに積層して多層膜とすることにより、
光干渉膜を製造することができる。
By forming the high heat-resistant high-refractive-index composite oxide thin film and the low-refractive-index metal oxide thin film of the present invention, for example, an SiO 2 thin film, alternately to a predetermined thickness to form a multilayer film,
An optical interference film can be manufactured.

SiO2膜は、有機ケイ素化合物、例えばテトラメトキシ
シラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシ
シラン、テトラブトキシシラン、ジエトキシジイソプロ
ポキシシラン、ジクロルジメトキシシラン等のシランア
ルコキシド及び/またはそれらの加水分解縮合体を含有
する溶液を用い、前記高耐熱性高屈折率複合酸化物薄膜
の形成と同様の方法で耐熱性基材または高耐熱性高屈折
率複合酸化物薄膜上に形成することができる。
The SiO 2 film is formed of an organosilicon compound, for example, silane alkoxides such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetrabutoxysilane, diethoxydiisopropoxysilane, dichlorodimethoxysilane, and / or hydrolytic condensation thereof. It can be formed on a heat-resistant base material or a high-heat-resistant high-refractive-index composite oxide thin film by using a solution containing a body and in the same manner as in the formation of the high-heat-resistant high-refractive-index composite oxide thin film.

本発明の高耐熱性高屈折率薄膜は、前記したようにTi
O2をベースとし、A及びMgを含有することを特徴とす
る。
The high heat resistant high refractive index thin film of the present invention has a
It is based on O 2 and contains A and Mg.

一般に、チタン化合物を高温熱分解することにより、
アモルファスTiO2、アナターゼ型及び/またはルチル型
のTiO2結晶が生成する。アモルファスTiO2及びアナター
ゼ型TiO2は、高可視光透過率を示すがルチル型TiO2に比
較して屈折率が低く、また高温下に長時間加熱すること
により高温安定型であるルチル型TiO2に相変換する。ル
チル型TiO2薄膜は、アナターゼ型TiO2薄膜に比較して熱
的に安定であり、かつ高い屈折率を示すが薄膜中でアモ
ルファス相及びアナターゼ型結晶相から相変換すると、
薄膜の可視光の透過率が低下する。従って、高屈折率か
つ高可視光透過率の要求される系、例えば光干渉膜の高
屈折率膜層においては、アナターゼ型TiO2とルチル型Ti
O2との混合比のバランスをとること、及びルチル型TiO2
への相変換を抑制することによりその目的が達成され
る。
Generally, by thermally decomposing a titanium compound at a high temperature,
Amorphous TiO 2 , anatase and / or rutile TiO 2 crystals are produced. Amorphous TiO 2 and anatase type TiO 2 show high visible light transmittance, but have a lower refractive index than rutile type TiO 2, and are also high temperature stable type rutile type TiO 2 by heating at high temperature for a long time. Phase conversion. The rutile TiO 2 thin film is thermally stable compared to the anatase TiO 2 thin film, and shows a high refractive index, but when the amorphous phase and the anatase type crystal phase are phase-converted in the thin film,
The visible light transmittance of the thin film decreases. Therefore, in a system requiring a high refractive index and a high visible light transmittance, for example, a high refractive index film layer of a light interference film, anatase type TiO 2 and rutile type Ti
Balancing the mixing ratio with O 2 and rutile TiO 2
The purpose is achieved by suppressing the phase conversion to.

本発明においては、TiO2にA及びMgを含有させるこ
とにより、アモルファスTiO2及びアナターゼ型TiO2の高
温加熱時におけるルチル型TiO2への相変換及び結晶粒の
成長が抑制される結果、可視光透過率の低下も抑制され
高耐熱性の複合酸化物薄膜が得られる。これらの効果
は、A及びMgの含有率が高い程大きくなるが、過剰と
なると複合酸化物薄膜の屈折率が低下するので、それら
の含有率は、金属原子比として0.005≦(A+Mg)/Ti
≦0.3の範囲とすることが好ましい。
In the present invention, by containing the A and Mg in TiO 2, results phase transformation and grain growth of the rutile TiO 2 at a high temperature heating of amorphous TiO 2 and anatase TiO 2 is suppressed, the visible A decrease in light transmittance is also suppressed, and a highly heat-resistant composite oxide thin film can be obtained. These effects increase as the contents of A and Mg increase, but when the contents are excessive, the refractive index of the composite oxide thin film decreases. Therefore, their contents are 0.005 ≦ (A + Mg) / Ti as a metal atomic ratio.
It is preferable to set the range of ≦ 0.3.

一方、ガラス質形成剤は、前記複合酸化物薄膜の平滑
性及び可視光透過率の向上させる。また低屈折率膜、特
に本質的にアモルファスであるSiO2薄膜と交互積層した
光干渉膜においては、低屈折率薄膜と高屈折率薄膜との
層間密着性を向上させる。
On the other hand, the vitreous forming agent improves the smoothness and visible light transmittance of the composite oxide thin film. Further, in a low refractive index film, particularly an optical interference film alternately laminated with an essentially amorphous SiO 2 thin film, the interlayer adhesion between the low refractive index thin film and the high refractive index thin film is improved.

ガラス質形成剤の過剰添加も、複合酸化物薄膜の屈折
率を低下させるので、それらの酸化物基準の添加量は、
金属成分を酸化物に換算した合計(Al2O3+MgO2+Ti
O2)に対して10重量%以下、好ましくは1〜5重量%の
範囲である。
Excessive addition of a vitreous forming agent also lowers the refractive index of the composite oxide thin film.
Total (Al 2 O 3 + MgO 2 + Ti
The content is 10% by weight or less, preferably 1 to 5% by weight based on O 2 ).

本発明の高耐熱性高屈折率薄膜形成用組成物(塗布
液)は、有機溶剤溶解性の各原料を用いた均一溶液であ
ることを特徴とする。
The composition (coating solution) for forming a high heat-resistant high-refractive-index thin film of the present invention is characterized in that it is a homogeneous solution using each of the organic solvent-soluble raw materials.

これらの塗布液は、組成が均一であることから、これ
らを用いることにより、組成の均一な、即ち特性の均一
な高耐熱性高屈折率複合酸化物薄膜を基材上に形成する
ことができる。
Since these coating solutions have a uniform composition, by using them, it is possible to form a high-heat-resistant high-refractive-index composite oxide thin film having a uniform composition, that is, having uniform characteristics on a substrate. .

特に、各原料としてアシル化および/またはキレート
化した金属アルコキシド原料を用いることにより、金属
アルコキシドの加水分解安定性が向上するだけでなく、
一回の塗布焼成で形成可能な複合酸化物薄膜の膜厚を70
0Å以上、1,500Åのレベルまで向上することができる。
In particular, by using an acylated and / or chelated metal alkoxide raw material as each raw material, not only the hydrolysis stability of the metal alkoxide is improved,
The thickness of the composite oxide thin film that can be formed by one coating and firing is 70
It can be improved from 0 mm or more to the level of 1,500 mm.

(2) 白熱電球 本発明は、ガラスバルブの内外面のうち少なくとも一
方の面に、高屈折率層と低屈折率層を交互に積層してな
る可視光透過赤外線反射膜を設け、かつ上記バルブ内に
フィラメントを配設した白熱電球において、上記高屈折
率層は、対Ti原子比が0.005≦(A+Mg)/Ti≦0.3の
金属を含有するA及びMg含有TiO2層であることを特徴
とする白熱電球である。
(2) Incandescent light bulb The present invention provides a visible light transmitting infrared reflecting film formed by alternately laminating a high refractive index layer and a low refractive index layer on at least one of the inner and outer surfaces of a glass bulb, In the incandescent lamp having a filament disposed therein, the high refractive index layer is an A- and Mg-containing TiO 2 layer containing a metal having an atomic ratio to Ti of 0.005 ≦ (A + Mg) /Ti≦0.3. Incandescent light bulb.

本発明者等は、高屈折率層としてTiO2をベースとして
(A及びMg)を含有させたA及びMg含有TiO2層を用
いる事により、長時間点灯しても可視透過率が低下しな
い白熱電球を得るに至った。
The present inventors use an A and Mg-containing TiO 2 layer containing (A and Mg) based on TiO 2 as the high refractive index layer, so that the incandescent light whose visible transmittance does not decrease even if it is lit for a long time is considered. I got a light bulb.

本発明では、上述したようなA及びMg含有TiO2を用
いることにより、アナターゼあるいは若干のルチルが混
在するアナターゼのTiO2層で屈折率2.15以上、透過率1.
5%以上の層が得られ、アモルファスTiO2及びアナター
ゼ型TiO2の高温加熱時におけるルチル型TiO2への相変換
及び結晶粒の成長が抑制される結果、可視光透過率の低
下も抑制され高耐熱性の複合酸化物層がえられる。これ
らの効果は、A及びMgの含有率が高い程大きくなる
が、過剰となると複合酸化物層の屈折率が低下する。従
って、それらの金属の含有率は、金属原子比、すなわち
対Ti原子比が0.005≦(Al+Mg)/Ti≦0.3となるように
調製した。
In the present invention, by using A and Mg-containing TiO 2 as described above, the refractive index of the anatase or anatase TiO 2 layer in which some rutile is mixed is 2.15 or more, and the transmittance is 1.
5% or more layers is obtained as a result of phase transformation and grain growth of the rutile TiO 2 at a high temperature heating of amorphous TiO 2 and anatase TiO 2 is suppressed, it is suppressed decrease in visible light transmittance A highly heat-resistant composite oxide layer is obtained. These effects increase as the content of A and Mg increases, but when they are excessive, the refractive index of the composite oxide layer decreases. Therefore, the contents of these metals were adjusted so that the metal atomic ratio, that is, the atomic ratio to Ti, was 0.005 ≦ (Al + Mg) /Ti≦0.3.

本発明において、前記高屈折率層の屈折率は2.0以上
であり、前記低屈折率層の屈折率は1.6以下である。
In the present invention, the refractive index of the high refractive index layer is 2.0 or more, and the refractive index of the low refractive index layer is 1.6 or less.

前記低屈折率層の材料としては、シリカ(SiO2)、ふ
っ化マグネシウム(MgF2)等が挙げられる。
Examples of the material of the low refractive index layer include silica (SiO 2 ) and magnesium fluoride (MgF 2 ).

〔実施例〕〔Example〕

本発明を、実施例及び比較例により、さらに詳細に説
明する。
The present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.

ただし、本発明の範囲は、以下の実施例により何等の
制限を受けるものではない。
However, the scope of the present invention is not limited by the following examples.

(1) 複合酸化物薄膜形成用組成物の調製 反応容器に、チタンアルコキシド、アルミニウムアル
コキシド及びエタノール又はチタンアルコキシド、アル
ミニウムアルコキシド、マグネシウムアルコキシド及び
エタノールを仕込み均一に混合した後、室温下に撹拌し
ながらアシル化剤またはキレート化剤を添加し、加温し
て還流下に1時間保持して反応を行った。得られた反応
液に、ガラス質形成剤及びエタノールを添加し、複合酸
化物(TiO2+Al2O3)または(TiO2+MgO2+Al2O3)に換
算した濃度が4.5重量%の複合酸化物薄膜形成用組成物:
A−1〜A−4を調製した。
(1) Preparation of composition for forming composite oxide thin film In a reaction vessel, titanium alkoxide, aluminum alkoxide and ethanol or titanium alkoxide, aluminum alkoxide, magnesium alkoxide and ethanol are uniformly mixed and then acylated while stirring at room temperature. An agent or a chelating agent was added, and the mixture was heated and maintained under reflux for 1 hour to perform a reaction. A vitreous forming agent and ethanol are added to the obtained reaction solution, and a composite oxide having a concentration of 4.5% by weight in terms of a composite oxide (TiO 2 + Al 2 O 3 ) or (TiO 2 + MgO 2 + Al 2 O 3 ) is added. Composition for forming an object thin film:
A-1 to A-4 were prepared.

また、金属成分としてチタンアルコキシドのみを使用
し、他は前記と同様に処理し、比較試料CA−1を、また
アルミニウム化合物またはアルミニウム化合物及びマグ
ネシウム化合物を過剰に添加して比較試料CA−2及びCA
−3を調製した。
In addition, only titanium alkoxide was used as a metal component, and the other components were treated in the same manner as described above. Comparative sample CA-1 was added, and aluminum compound or aluminum compound and magnesium compound were added in excess, and comparative samples CA-2 and CA-2 were added.
-3 was prepared.

調製した各試料の諸仕様を、第1表に示す。 Table 1 shows the specifications of each prepared sample.

なお、第1表中の略号は、火気を表す。 The abbreviations in Table 1 represent fire.

DEG :ジエチレングリコール AcAc:アセチルアセトン (2) 複合酸化物薄膜の形成 良く洗浄、乾燥した20mm×50mm×1mmの石英ガラス基
板を、前記第(1)項で調製した各試料に浸漬し、約40
cm/分の一定速度で引き上げ室温下で乾燥した。
DEG: diethylene glycol AcAc: acetylacetylacetone (2) Formation of composite oxide thin film A well washed and dried 20 mm x 50 mm x 1 mm quartz glass substrate was immersed in each of the samples prepared in the above item (1).
It was pulled up at a constant speed of cm / min and dried at room temperature.

ついで、この基板を1,000℃に保持した電気炉中に5
分間保持して焼成し、石英ガラス基板表面に複合酸化膜
薄膜を形成した。
Then, the substrate was placed in an electric furnace maintained at 1,000 ° C for 5 minutes.
The composite oxide film thin film was formed on the surface of the quartz glass substrate by holding and firing for a minute.

(3) 複合酸化膜薄膜の評価試験 前記第(2)項で調製した複合酸化膜薄膜を形成した
石英ガラス基板の可視光透過率Tm(%)を自記分光光度
計を用いて測定し、可視光透過率Tm(%)の極小値から
算出した反射率R(%)より、複合酸化物薄膜の屈折率
n及び膜厚t(Å)を算算出した。
(3) Evaluation test of composite oxide thin film The visible light transmittance Tm (%) of the quartz glass substrate on which the composite oxide thin film prepared in the above item (2) was formed was measured using a self-recording spectrophotometer, The refractive index n and the thickness t (Å) of the composite oxide thin film were calculated from the reflectance R (%) calculated from the minimum value of the light transmittance Tm (%).

また、複合酸化物薄膜を形成した石英ガラス基板を90
0℃の温度に再加熱し、1時間保持及び500時間保持後
に、前記と同様にして各特性を測定した。
In addition, a quartz glass substrate with a composite oxide thin film
After reheating to a temperature of 0 ° C. and holding for 1 hour and 500 hours, each characteristic was measured in the same manner as described above.

これらの測定結果及び再加熱後の薄膜状態(白濁、ピ
ンホール、微細クラック等の有無)を第1表中に示す。
Table 1 shows the results of these measurements and the state of the thin film after reheating (the presence or absence of cloudiness, pinholes, fine cracks, etc.).

第1表に示したように、本第2及び第3発明の組成物
を用いることにより、1回の塗布、焼成で1,000Å前後
の比較的に膜厚の厚い欠陥のない、再加熱時の高温熱安
定性に優れた複合酸化物薄膜が形成される(実施例参
照)。これに対し、AまたはMgA及びを含有しない
酸化物薄膜は、再加熱により白濁し高温熱安定性が欠如
している(比較例参照)。
As shown in Table 1, by using the compositions of the second and third inventions, there is no relatively thick defect of about 1,000 mm in one application and baking, A composite oxide thin film having excellent high-temperature thermal stability is formed (see Examples). On the other hand, the oxide thin film containing neither A nor MgA and becomes cloudy due to reheating and lacks high-temperature thermal stability (see Comparative Example).

(5) 光干渉膜の製造 良く洗浄、乾燥した20mm×50mm×1mmの石英ガラス基
板を、前記第(1)項で調製した試料A−1及びA−3
のそれぞれに浸漬し、約40cm/分の一定速度で引き上げ
室温下で乾燥した。
(5) Production of optical interference film A 20 mm x 50 mm x 1 mm quartz glass substrate, which has been well washed and dried, was used for the samples A-1 and A-3 prepared in the above item (1).
, And pulled up at a constant speed of about 40 cm / min and dried at room temperature.

ついで、この基板を1,000℃に保持した電気炉中に5
分間保持して焼成を行い、石英ガラス基板表面にそれぞ
れ膜厚1,100Å及び1,060Å、屈折率2.28及び2.28、可視
光透過率91.7%及び92.6%の複合酸化物薄膜を形成し
た。
Then, the substrate was placed in an electric furnace maintained at 1,000 ° C for 5 minutes.
Then, the mixture was baked for 10 minutes to form a composite oxide thin film having a film thickness of 1,100 ° and 1,060 °, a refractive index of 2.28 and 2.28, and a visible light transmittance of 91.7% and 92.6%, respectively, on the surface of the quartz glass substrate.

ついで、この基板を、SiO2に換算した濃度が5.0重量
%の有機ケイ素化合物を含有する有機溶剤溶液(主成
分:シリケートポリマー、主溶剤:酢酸エステル、商品
名:アトロンNSi−500(日本曹達(株)製)に浸漬して
引き上げ、電気炉中で1,000℃の温度に10分間加熱して
焼成し、膜厚1,800Å、屈折率1.46のSiO2薄膜を、複合
酸化物薄膜上に形成した。
Then, this substrate was treated with an organic solvent solution containing an organosilicon compound having a concentration of 5.0% by weight in terms of SiO 2 (main component: silicate polymer, main solvent: acetate, trade name: Atron NSi-500 (Nippon Soda) Co., Ltd.), pulled up, heated in an electric furnace at a temperature of 1,000 ° C. for 10 minutes, and baked to form an SiO 2 thin film having a thickness of 1,800 mm and a refractive index of 1.46 on the composite oxide thin film.

さらに、これらの複合酸化物薄膜とSiO2薄膜とを積層
した石英ガラス基板を、前記各試料に浸漬し、以下前記
と同一の条件で複合酸化物薄膜の形成を行い、さらにSi
O4薄膜及び複合酸化物薄膜の形成を繰り返して、複合酸
化物/SiO2/複合酸化物/SiO2/複合酸化物の五層膜を石英
ガラス基板表面に形成した。
Further, a quartz glass substrate on which the composite oxide thin film and the SiO 2 thin film are laminated is immersed in each of the samples, and thereafter, a composite oxide thin film is formed under the same conditions as above,
O 4 thin film and repeating the formation of the complex oxide thin film, and the five-layer film of the composite oxide / SiO 2 / composite oxide / SiO 2 / composite oxide is formed on a quartz glass substrate surface.

得られた五層膜付き石英ガラス基板の可視光の最大透
過率は、90%以上であり、近赤外部の反射率も高いクラ
ック、剥離等の薄膜欠陥のない良好な光干渉性を示し
た。
The maximum transmittance of visible light of the quartz glass substrate with the five-layered film obtained was 90% or more, and the reflectance in the near-infrared region was high, showing good optical coherence without thin film defects such as cracks and peeling. .

また、これらの光干渉膜を形成した基板を900℃に500
時間再加熱しても、その可視光の最大透過率は、90%以
上が確保され、クラック、白濁等の薄膜欠陥の発生が認
められなかった。
The substrate on which these optical interference films are formed is heated to 900 ° C for 500
Even after reheating for a long time, the maximum transmittance of visible light was 90% or more, and no generation of thin film defects such as cracks and white turbidity was observed.

(6) 白熱電球の製造 以下、本発明の白熱電球の一実施例を第1図及び第2
図を参照して説明する。
(6) Manufacture of incandescent lamp An embodiment of the incandescent lamp of the present invention will be described below with reference to FIGS.
This will be described with reference to the drawings.

図中の1は、後記クングステンフィラメントを支持す
るアンカである。このアンカ1には、封止部2を介して
透明石英ガラスからなるT形バルブ3が設けられてい
る。このバルブ3内には、アルゴンガスと共に所要のハ
ロゲンガスが封入されている。前記封止部2は、前記バ
ルブ3の両端部を圧潰封止することにより形成される。
前記封止部2には、モリブデン導入箔4が埋設されてい
る。このモリブデン導入箔4には、T形バルブ3内に導
入された複数の内導線5が接続されている。この内導線
5間にはバルブ3の中心線に位置するタングステンコイ
ルフィラメント6が装架されている。前記バルブ3の外
面には、可視光透過赤外線反射膜7が形成されている。
Reference numeral 1 in the drawing denotes an anchor supporting a Kungsten filament described later. The anchor 1 is provided with a T-shaped valve 3 made of transparent quartz glass via a sealing portion 2. A required halogen gas is sealed in the bulb 3 together with the argon gas. The sealing portion 2 is formed by crush-sealing both ends of the valve 3.
A molybdenum-introduced foil 4 is embedded in the sealing portion 2. The molybdenum-introduced foil 4 is connected to a plurality of inner conductors 5 introduced into the T-shaped bulb 3. A tungsten coil filament 6 located at the center line of the bulb 3 is mounted between the inner conductors 5. A visible light transmitting infrared reflecting film 7 is formed on the outer surface of the bulb 3.

この反射膜7は、第2図に示す如く高屈折率層11と低
屈折率層12とを交互に積層したもので、可視光を透過し
赤外線を反射する性質を有する。ここに、前記高屈折率
層11は例えばAを添加したA4l系酸化Ti薄膜であ
り、前記低屈折率層12はSiO2からなる。前記Ti薄膜にお
いて、AのTi原子比は、0.005≦A/Ti≦0.3とな
る。
As shown in FIG. 2, the reflective film 7 is formed by alternately laminating high refractive index layers 11 and low refractive index layers 12, and has a property of transmitting visible light and reflecting infrared light. Here, the high refractive index layer 11 is, for example, an A41 based Ti oxide thin film to which A is added, and the low refractive index layer 12 is made of SiO 2 . In the Ti thin film, the Ti atomic ratio of A is 0.005 ≦ A / Ti ≦ 0.3.

次に、前記反射膜7は次のようにして形成される。 Next, the reflection film 7 is formed as follows.

まず、有機チタン溶液としてのテトライソプロキシ
チタン及びアセトネートアルミニウム(又はジエトキシ
マグネシウム)を、所定の量エタノールに均一に混合
し、撹拌しながらキレート化剤としてのジエチレングリ
コール等を添加した後、加熱還流下反応させる。この
後、得られた反応液を全金属酸化物に換算して濃度を4.
5%に調整する。
First, tetraisoproxytitanium and aluminum acetonate (or diethoxymagnesium) as an organic titanium solution are uniformly mixed in a predetermined amount of ethanol, and diethylene glycol or the like as a chelating agent is added with stirring, and then heated under reflux. Allow the reaction to proceed. Thereafter, the concentration of the obtained reaction solution was calculated as 4.
Adjust to 5%.

次に、この溶液に電球本体のバルブを浸漬した後、
一定速度で引き上げ、大気中、900℃で10分間焼成して
酸化チタンを形成する。
Next, after immersing the bulb of the bulb body in this solution,
It is pulled up at a constant speed and baked at 900 ° C for 10 minutes in the air to form titanium oxide.

次いで、このバルブをSiO2に換算した濃度が50wt%
の有機ケイ素化合物を含有する有機溶媒溶液(主成分:
エチルシリケートポリマー主溶剤エステル)に浸漬して
引上げ、大気中同様に熱処理し酸化シリコン薄膜を形成
する。この工程を10層以上所望回数交互に繰り返して可
視光透過赤外線反射膜を形成する。
Next, the concentration of this valve converted to SiO 2 is 50 wt%.
Organic solvent solution containing an organosilicon compound (main component:
It is dipped in ethyl silicate polymer main solvent ester), pulled up, and heat-treated in the same manner as in the air to form a silicon oxide thin film. This process is alternately repeated ten or more times as desired to form a visible light transmitting infrared reflecting film.

しかして、上記実施例に係る白熱電流によれば、前記
反射膜7はAを添加したA系酸化Ti薄膜である高屈
折率層11と、SiO2からなる低屈折率層12とを交互に積層
して構成され、かつ前記TiO薄膜においてAの対Ti原
子比は0.005≦A/Ti≦0.3であるため、従来の白熱電
球と比べ、高温で長時間点灯してもTiO2膜の透過率低下
がなく高い光束を維持することができ、また反射膜7に
クラック、剥離等も発生せず膜状態は良好であった。
Thus, according to the incandescent current according to the above embodiment, the reflective film 7 alternately includes the high refractive index layer 11 which is an A-based Ti oxide thin film to which A is added and the low refractive index layer 12 made of SiO 2. Because the atomic ratio of A to Ti in the TiO thin film is 0.005 ≦ A / Ti ≦ 0.3 in the TiO thin film, the transmittance of the TiO 2 film is higher than that of a conventional incandescent lamp even when it is operated at a high temperature for a long time. A high luminous flux could be maintained without reduction, and no cracks, peeling, etc. occurred in the reflection film 7, and the film state was good.

事実、AlをTi原子に対し0.02添加したA系酸化
Ti薄膜を光屈折率層11とした白熱電球(実施例5)、A
,MgをTi原子に対して夫々0.03,0.01添加したA系酸
化Ti薄膜を高屈折率層11とした白熱電球(実施例6)、
及びA,Mgを添加しない酸化Ti薄膜を高屈折率層11と
した白熱電流(従来例)について、初期光学特性を調べ
たところ、いずれもTiO2膜は透過率は91.5%以上で屈折
率は従来品2.11、実施例5が2.28、実施例6が2.28であ
り、ランプとしては下記第2表に示す結果が得られた。
In fact, A-based oxidation with 0.02 addition of Al to Ti atom
Incandescent lamp with Ti thin film as photorefractive index layer 11 (Example 5), A
An incandescent lamp (Example 6) in which an A-based Ti oxide thin film in which 0.03 and 0.01 were added to Mg atoms and Ti atoms, respectively, was used as a high refractive index layer 11;
When the initial optical characteristics of the incandescent current (conventional example) in which a Ti oxide thin film to which A and Mg were not added were used as the high refractive index layer 11 were examined, the TiO 2 film showed a transmittance of 91.5% or more and a refractive index of 91.5% or more. The result was 2.11 for the conventional product, 2.28 for Example 5, and 2.28 for Example 6, and the results shown in Table 2 below were obtained.

また、上記ランプを器具内点灯試験を行った時の光束
変化を第3図に示す。バルブ温度は950℃前後となるた
め従来のものでは急激に光束が低下する。これに対し、
本実施例5,6ではいずれも定格2000時間において光束維
持率は90%以上を維持しており、良好であった。又、反
射膜にクラック、剥離等も発生しなかった。
FIG. 3 shows a change in luminous flux when the lamp was subjected to an in-apparatus lighting test. Since the bulb temperature is around 950 ° C., the luminous flux sharply drops in the conventional one. In contrast,
In each of Examples 5 and 6, the luminous flux maintenance ratio was maintained at 90% or more at the rated time of 2000 hours, which was favorable. Also, no cracks, peeling, etc. occurred in the reflection film.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明は、前記したようにAならびにMg含有TiO2
らなる高耐熱性高屈折率を有する複合酸化物薄膜、及び
それらを耐熱性基材上に形成するための均一溶液からな
る組成物であることを特徴とする。
The present invention is a composition comprising a composite oxide thin film having a high heat resistance and a high refractive index comprising A and Mg-containing TiO 2 as described above, and a uniform solution for forming them on a heat resistant substrate. It is characterized by the following.

本発明のAならびにMg含有TiO2薄膜は、高温熱安定
性の優れた高屈折率及び高可視光透過率を有する複合酸
化物薄膜であり、特に光干渉膜の高屈折率膜層として好
適である。
The A and Mg-containing TiO 2 thin film of the present invention is a composite oxide thin film having a high refractive index and a high visible light transmittance excellent in high-temperature thermal stability, and is particularly suitable as a high refractive index film layer of a light interference film. is there.

また、本発明によれば、長時間点灯しても赤外反射膜
の透過率が低下することなく、光束の低下を回避しえる
白熱電球を提供できる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide an incandescent lamp capable of avoiding a decrease in the luminous flux without a decrease in the transmittance of the infrared reflection film even when the lamp is turned on for a long time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例に係る白熱電球の説明図、第
2図は同白熱電球の反射膜の部分断面図、第3図は本実
施例及び従来例に係る発熱電球の光束変化と経時変化と
の関係を示す特性図である。 1……アンカ、2……封止部、3……石英ガラスバル
ブ、4……モリブデン導入箔、5……内導線、6……タ
ングステンコイルフィラメント、7……可視光透過赤外
線反射膜、11……低屈折率層、12……高屈折率層。
FIG. 1 is an explanatory view of an incandescent lamp according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a reflection film of the incandescent lamp, and FIG. FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between the time and a change with time. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Anchor 2 ... Sealed part 3 ... Quartz glass bulb 4 ... Molybdenum introduction foil 5 ... Inner wire 6 ... Tungsten coil filament 7 ... Visible light transmitting infrared reflecting film 11 …… Low refractive index layer, 12… High refractive index layer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高坂 直美智 千葉県市原市五井南海岸12―54 日本曹 達株式会社機能製品研究所内 (72)発明者 西田 英治 千葉県市原市五井南海岸12―54 日本曹 達株式会社機能製品研究所内 (72)発明者 森 厚 千葉県市原市五井南海岸12―54 日本曹 達株式会社機能製品研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−177501(JP,A) 特開 昭62−177502(JP,A) 特開 平1−201023(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01G 23/00 G02B 5/26 G02B 5/28 H01K 1/32 CAS on−line──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Naomichi Takasaka 12-54 Goi-minamikaigan, Ichihara-shi, Chiba Prefecture Nippon Soda Co., Ltd. 54 Nippon Soda Co., Ltd. Functional Products Research Laboratory (72) Inventor Atsushi Mori 12-54 Goi South Coast, Ichihara City, Chiba Prefecture Nippon Soda Co., Ltd. Functional Products Research Laboratory (56) References JP-A-62-177501 (JP, A) JP-A-62-177502 (JP, A) JP-A-1-201023 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01G 23/00 G02B 5/26 G02B 5 / 28 H01K 1/32 CAS on-line

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】TiO2薄膜と; 対Ti原子比が0.005≦(Al+Mg)/Ti≦0.3となるよう
に、TiO2薄膜に含有されるAlおよびMgで構成される添加
金属と; 対金属酸化物比10重量%以下のガラス質形成剤と; を具備することを特徴とする高耐熱性高屈折率複合酸化
物薄膜。
1. An TiO 2 thin film; an additive metal composed of Al and Mg contained in the TiO 2 thin film such that an atomic ratio to Ti satisfies 0.005 ≦ (Al + Mg) /Ti≦0.3; And a vitreous forming agent having a material ratio of 10% by weight or less.
【請求項2】有機溶剤と; 対Ti原子比が0.005≦(Al+Mg)/Ti≦0.3となるよう
に、有機溶剤可溶性のチタン(Ti)化合物、アルミニウ
ム(Al)化合物、マグネシウム(Mg)化合物およびこれ
らの化合物間で生成される反応生成物を含んでなる混合
物と; 対金属酸化物比10重量%以下のガラス質形成剤と; を具備することを特徴とする高耐熱性高屈折率複合酸化
物薄膜形成用組成物。
2. An organic solvent; an organic solvent-soluble titanium (Ti) compound, an aluminum (Al) compound, a magnesium (Mg) compound, and an organic solvent-soluble so that the atomic ratio to Ti is 0.005 ≦ (Al + Mg) /Ti≦0.3. A mixture comprising a reaction product produced between these compounds; and a vitreous forming agent having a metal oxide ratio of 10% by weight or less; A composition for forming an object thin film.
【請求項3】バルブと; バルブ内に配設されるフィラメントと; フィラメントに電気的に接続される内導線と; TiO2薄膜、対Ti原子比が0.005≦(Al+Mg)/Ti≦0.3と
なるように、TiO2薄膜に含有されるAlおよびMgで構成さ
れる添加金属および対金属酸化物比10重量%以下のガラ
ス質形成剤とを含んでなり、前記バルブの内外のうち少
なくとも一方の面に設けられた高耐熱性高屈折率複合酸
化物薄膜と; を具備していることを特徴とする白熱電球。
3. A bulb; a filament disposed in the bulb; an inner conductor electrically connected to the filament; a TiO 2 thin film, with an atomic ratio to Ti of 0.005 ≦ (Al + Mg) /Ti≦0.3. And at least one surface of the inside and outside of the bulb, comprising an additive metal composed of Al and Mg contained in the TiO 2 thin film and a vitreous forming agent having a metal oxide ratio of 10% by weight or less. And a high heat resistant and high refractive index composite oxide thin film provided in the incandescent lamp.
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