JPH0132630B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はバルブの内外両面に透光性赤外線反射
膜を設けた白熱電球の製造方法に関する。

可視光線を透過し、赤外線を反射させる反射膜
すなわち透光性赤外線反射膜を設けた白熱電球や
その反射膜形成方法は、たとえば特開昭50−
73468号公報、特開昭50−138678号公報、特開昭
51−66841号公報や特開昭53−146482号公報など
により知られている。これら特許公報には (1) 白熱電球バルブ表面に真空蒸着法により低屈
折率物質たとえばふつ化マグネシウム、シリカ
などの薄膜と、高屈折率物質たとえば硫化亜
鉛、酸化チタンなどの薄膜とを交互重層して、
光干渉を利用して赤外線を反射させるもの。

(2) 白熱電球バルブ表面に真空蒸着またはスパツ
タ法により、広範囲の波長域で高い反射率を有
する金属薄膜または、このような薄膜と高屈折
率物質との重層膜たとえば酸化チタン−銀−酸
化チタン重層膜を形成し、赤外線を反射させる
もの。

(3) 白熱電球バルブ表面に化学量論組成からのず
れによるｎ型半導体をなす酸化物薄膜たとえば
酸化第２錫、アンチモン・酸化第２錫、酸化イ
ンジウム・酸化インジウム・酸化第２錫などを
真空蒸着、スパツタ、CVD法あるいはスプレ
ー法などにより被着し、自由電子濃度に依存し
て赤外線を反射させるもの。

(4) 上記(1)と(3)とを組合わせたもの。

などが記載されている。

しかし、周知のように、真空蒸着法とスパツタ
法とは基本的にはパツチ式であること、また電球
の多くは管形、球形または半球形をなし、寸法も
多岐にわたつているので、均一な薄膜の生成、さ
らには多層膜の生成を行なうに当つては技術的、
経済的に多くの障害がある。また、機能にも前記
(2)および(3)においてはその耐熱性に限界がある。
一方、電球の高効率化（省エネルギ化）および機
器のコンパクト化および高照度を必要とする用途
などから、電球から放射される赤外線による熱放
射の抑制が強く要望されている。特にハロゲン電
球においてこの要望が強い。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたもの
で、技術的、経済的な困難性を解決した赤外線反
射膜を有する白熱電球の製造法を提供することを
目的とする。

すなわち、電球用バルブを第１の有機金属化合
物溶液に浸漬して上記バルブの内外両面に上記溶
液を塗布したのち引き上げて乾燥させ、焼成して
第１の酸化物層を形成し、再び同様にしてバルブ
の内外両面に第２の有機金属化合物を塗布し、焼
成して、上記第１の酸化物層上にこの第１の酸化
物層と屈折率の異なる第２の酸化物層を重層させ
たことにより、バルブ形状の多様性や製造の連続
化にも充分応えられ高能率で被膜形成ができる白
熱電球の製造方法である。

以下、実施例によつて説明する。まず、目的の
白熱電球の一例を図によつて概説する。１は外径
14mm、内径12mmで長さ60mmのガラスバルブ、２，
３はこのバルブ１の内外両面にそれぞれ形成され
た内側および外側の赤外線反射膜、４は上記バル
ブ１内に封装された100V250Wのフイラメントで
ある。上記赤外線反射膜２，３は第２図に拡大し
て示すように、バルブ１の内外両面にそれぞれ、
TiO₂２_T，３_TおよびSiO₂２_S，３_Sが交互重層して
６層の重層膜を構成し、特に、内外両面の各赤外
線反射膜２，３の各層２_T・３_T，２_S・３_S……が
対称配置されている。

つぎに、この赤外線反射膜２，３の生成方法に
ついて説明する。まず、末封止バルブ１を第１の
有機金属化合物である有機チタン化合物、たとえ
ば一般に知られているように、テトライソプロピ
ルチタネートを主成分とするチタン化合物を酢酸
エステルを主成分とする有機溶媒に混合し、チタ
ン含有量２〜10％たとえば６％含有する粘度
1.0CPSの溶液中に浸漬して、バルブ１の内外両
面に塗布し、ついで204mm／分の速度で大気中に
引き上げ引き続き乾燥したのち100℃、30分の予
備焼成を行ない、ついで350℃、30分の分解焼成
を行なつて、バルブ１の内外両面に厚さ約1100Å
のTiO₂の第１の酸化物層２_T，３_Tを生成した。

ついで、第２の有機金属化合物である有機けい
素化合物、たとえば一般に知られているように、
エチルシリケートを主成分とするけい素化合物を
酢酸エステルを主成分とする有機溶媒に混合し、
けい素含有量２〜10％たとえば６％含有する粘度
1.0CPSの溶液中に再度上記バルブ１を浸漬して、
バルブの内外両面に塗布したのち283mm／分の速
度で引き上げ引き続き乾燥したのち、100℃30分
の予備焼成を行ない、ついで350℃30分の分解焼
成を行なつて上記チタン膜２_T，３_T上に厚さ1100
ÅのSiO₂の第２の酸化物層２_S，３_Sを形成する。

これを繰り返して、バルブ１の内外両面にそれ
ぞれ６層の重層膜、すなわちTiO₂−SiO₂−TiO₂
−SiO₂−TiO₂−SiO₂なる構成の重層膜を生成し
た。そして、このバルブを用いてフイラメント４
がバルブ１の中央に位置するように封止を行なつ
た。なお、封止の際、モリブデン導入箔の部分に
リークが生じないよう、予めこの封止予定部の被
膜２，３を除去した。封入ガスはハロゲンと窒素
およびアルゴンの混合ガスを常温で２気圧の圧力
で封入した。

この実施例電球の初特性を確認した結果、赤外
線反射膜２，３を設けたランプは設けないランプ
に比較して約７％の効率向上が認められた。ま
た、放射された熱を放射計で測定した結果17％の
減少が認められた。

第３図はこの赤外線反射膜２，３付バルブ１の
分光透過特性を示す。図において、横軸に波長を
（ｎｍ）の単位でとり、縦軸に光透過率を赤外線
反射膜を設けない状態を100とする％で取つたも
ので、曲線は分光透過率曲線を示す。この図か
ら、機能的にも効果を示すことが明らかである。

なお、上述の実施例では第１の有機金属化合物
溶液からの引き上げ速度を204mm／分にし、かつ、
第２の有機金属化合物からの引き上げ速度を283
mm／分にしたが、引き上げ速度や液濃度は得られ
る膜厚と関係があることは当然である。

また、実施例ではTiO₂−SiO₂の対を３対すな
わち６層構造としたが対をより多くすれば設定し
た２領域の透過率をさらに減少させた機能的に向
上した状態が得られる。同様に、光学的膜厚の異
なるTiO₂−SiO₂の対を複合して設けることによ
り、２領域（赤外線）の拡大が得られる。したが
つて、これらの膜構成（層数、複合など。）は機
能上と経済性との条件から選ばれる。

このように、本発明の白熱電球の製造方法は、
有機金属化合物溶液をバルブの内外両面に同時塗
布して焼成し、これを他の有機金属化合物溶液に
も同様に浸漬して焼成するので、バルブの形状が
直管形状のものはもちろん球形や半球形状など他
の多様性のものであつても容易にかつ一様に内外
両面に酸化物層を対称に重層させることができ、
技術的、経済的、に優れ特にバルブの内外両面に
同時に赤外線反射膜を形成するので、極めて能率
的に形成でき、製造の連続化も可能である白熱電
球の製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の白熱電球の製造方法の一実施
例によつて得られた白熱電球の一例の断面図、第
２図は第１図鎖線枠の拡大断面図、第３図はバ
ルブの分光透過特性を示すグラフである。 １……バルブ、２……内側赤外線反射膜、３…
…外側赤外線反射膜、２_T……内側のTiO₂層、２_S
……内側のSiO₂層、３_T……外側のTiO₂層、３_S
……外側のSiO₂層、４……フイラメント。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 白熱電球の製造法において電球用バルブを第
   １の有機金属化合物溶液に浸漬して上記バルブの
   内外両面に上記溶液を塗布したのち引き上げて乾
   燥させ、焼成して第１の酸化物層を形成し、再び
   上記バルブを第２の有機金属化合物溶液に浸漬し
   て上記バルブの内外両面に上記第２の溶液を塗布
   したのち引き上げて乾燥し、焼成して上記第１の
   酸化物層上に上記第１の酸化物層と屈折率が異な
   る第２の酸化物層を重層する工程を具備すること
   を特徴とする白熱電球の製造方法。 ２ 第１の酸化物層と第２の酸化物層とをそれぞ
   れ複数層交互重層させることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の白熱電球の製造方法。