JPH05254886A - 反射体用保護膜 - Google Patents
反射体用保護膜Info
- Publication number
- JPH05254886A JPH05254886A JP4050990A JP5099092A JPH05254886A JP H05254886 A JPH05254886 A JP H05254886A JP 4050990 A JP4050990 A JP 4050990A JP 5099092 A JP5099092 A JP 5099092A JP H05254886 A JPH05254886 A JP H05254886A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- reflector
- multilayer film
- protective film
- sio
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- Pending
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- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高出力ハロゲンランプの点灯時でも、光学的
多層膜に膜剥れ・クラック・表面白濁などを発生するこ
となく、光学的多層膜の耐久性を向上させる。 【構成】 反射体に被着されている光学的多層膜上に被
着される反射体用保護膜を二酸化珪素６０〜９５重量％
と珪素４０〜５重量％を含有した構成とする。このよう
に構成することにより、光学的多層膜の耐久性が向上さ
れ、高出力ハロゲンランプに使用することができる。
多層膜に膜剥れ・クラック・表面白濁などを発生するこ
となく、光学的多層膜の耐久性を向上させる。 【構成】 反射体に被着されている光学的多層膜上に被
着される反射体用保護膜を二酸化珪素６０〜９５重量％
と珪素４０〜５重量％を含有した構成とする。このよう
に構成することにより、光学的多層膜の耐久性が向上さ
れ、高出力ハロゲンランプに使用することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、反射体、例えば高出力
ハロゲン電球の反射体に被着された光学的多層膜（以
下、多層膜と称す）の耐久性を向上させる反射体用保護
膜に関する。
ハロゲン電球の反射体に被着された光学的多層膜（以
下、多層膜と称す）の耐久性を向上させる反射体用保護
膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ハロゲン電球用などの反射体にお
いては、その中央に装着された高出力ランプからの可視
光を反射面で効果的に反射させ、かつ熱線を透過させる
ため、反射面に高屈折率蒸着材料と低屈折率蒸着材料と
を交互に積層させてなる光学的多層膜、例えば、硫化亜
鉛−弗化マグネシウム（ＺｎＳ−ＭｇＦ2 ）多層膜ある
いは硫化亜鉛−二酸化珪素（ＺｎＳ−ＳｉＯ2 ）多層膜
が被着されている。
いては、その中央に装着された高出力ランプからの可視
光を反射面で効果的に反射させ、かつ熱線を透過させる
ため、反射面に高屈折率蒸着材料と低屈折率蒸着材料と
を交互に積層させてなる光学的多層膜、例えば、硫化亜
鉛−弗化マグネシウム（ＺｎＳ−ＭｇＦ2 ）多層膜ある
いは硫化亜鉛−二酸化珪素（ＺｎＳ−ＳｉＯ2 ）多層膜
が被着されている。
【０００３】ところが、ハロゲン電球はランプ点灯の際
には高熱を発するため、この高熱により上記多層膜はそ
の耐久性を低下させるという影響を受けてしまう。この
ような高熱による影響を除去するため、一般に以下のよ
うな対応が採用されている。すなわち、 (1) 真空蒸着後の多層膜に加熱処理を施す。 (2) 例えば、特開昭５８−５９５８号公報に開示されて
いるように、真空蒸着後のレフレクタを二酸化珪素（Ｓ
ｉＯ2 ）溶液に浸漬、あるいはＳｉＯ2溶液を噴射した
後、加熱して硬化させ、多層膜を硬いＳｉＯ2 層で保護
する。 などである。
には高熱を発するため、この高熱により上記多層膜はそ
の耐久性を低下させるという影響を受けてしまう。この
ような高熱による影響を除去するため、一般に以下のよ
うな対応が採用されている。すなわち、 (1) 真空蒸着後の多層膜に加熱処理を施す。 (2) 例えば、特開昭５８−５９５８号公報に開示されて
いるように、真空蒸着後のレフレクタを二酸化珪素（Ｓ
ｉＯ2 ）溶液に浸漬、あるいはＳｉＯ2溶液を噴射した
後、加熱して硬化させ、多層膜を硬いＳｉＯ2 層で保護
する。 などである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(1) と(2) の対応は、いずれも低出力ハロゲンランプ、
例えば１２Ｖ・５０Ｗ程度のものに対しては効果的であ
るが、高出力ハロゲンランプ、例えば１００Ｖ・３６０
Ｗのものに対しては、多層膜の耐久性を低下させ、以下
のような欠点を生じさせる。すなわち、 (1) ランプ点灯時にレフレクタの温度が部分的に最高４
８０℃まで上昇し、膜表面の白濁現象などが発生する。 (2) 上記(2) の対応では、真空蒸着後のレフレクタを大
気中に露出させた後、ＳｉＯ2 処理を行なうので、多層
膜上に塵埃の付着、ピンホールなどの発生を招くことに
なる。 などである。
(1) と(2) の対応は、いずれも低出力ハロゲンランプ、
例えば１２Ｖ・５０Ｗ程度のものに対しては効果的であ
るが、高出力ハロゲンランプ、例えば１００Ｖ・３６０
Ｗのものに対しては、多層膜の耐久性を低下させ、以下
のような欠点を生じさせる。すなわち、 (1) ランプ点灯時にレフレクタの温度が部分的に最高４
８０℃まで上昇し、膜表面の白濁現象などが発生する。 (2) 上記(2) の対応では、真空蒸着後のレフレクタを大
気中に露出させた後、ＳｉＯ2 処理を行なうので、多層
膜上に塵埃の付着、ピンホールなどの発生を招くことに
なる。 などである。
【０００５】また、多層膜の構成材料として、二酸化チ
タン−二酸化珪素（ＴｉＯ2 −ＳｉＯ2 ）あるいは酸化
タンタル−二酸化珪素（Ｔａ2 Ｏ5 −ＳｉＯ2 ）系の高
耐久性多層膜を採用したハロゲン電球用レフレクタが製
品化されているが、このようなレフレクタにあっても以
下のような欠点を有している。すなわち、 (1) ＺｎＳ−ＭｇＦ2 あるいはＺｎＳ−ＳｉＯ2 系の多
層膜と比較し、積層数（膜厚）を１．３〜１．５倍必要
とし、コストアップとなる。 (2) ＴｉＯ2 またはＴａ2 Ｏ5 は蒸着条件などによって
は被膜に吸収が発生したり、または低級酸化膜となり被
膜特性として安定性を損なわせる。 (3) 被膜を除去して反射体を再生基板として使用するこ
とができない。 などである。
タン−二酸化珪素（ＴｉＯ2 −ＳｉＯ2 ）あるいは酸化
タンタル−二酸化珪素（Ｔａ2 Ｏ5 −ＳｉＯ2 ）系の高
耐久性多層膜を採用したハロゲン電球用レフレクタが製
品化されているが、このようなレフレクタにあっても以
下のような欠点を有している。すなわち、 (1) ＺｎＳ−ＭｇＦ2 あるいはＺｎＳ−ＳｉＯ2 系の多
層膜と比較し、積層数（膜厚）を１．３〜１．５倍必要
とし、コストアップとなる。 (2) ＴｉＯ2 またはＴａ2 Ｏ5 は蒸着条件などによって
は被膜に吸収が発生したり、または低級酸化膜となり被
膜特性として安定性を損なわせる。 (3) 被膜を除去して反射体を再生基板として使用するこ
とができない。 などである。
【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、高出力ハロゲンランプの点灯時であっても、光学的
多層膜に膜剥れ・クラック・表面白濁などを発生するこ
となく、光学的多層膜の耐久性を向上させる反射体用保
護膜を提供することを目的とする。
で、高出力ハロゲンランプの点灯時であっても、光学的
多層膜に膜剥れ・クラック・表面白濁などを発生するこ
となく、光学的多層膜の耐久性を向上させる反射体用保
護膜を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、反射体に被着されている光学的多層膜上
に被着される反射体用保護膜であって、二酸化珪素６０
〜９５重量％と珪素４０〜５重量％を含有したことを特
徴とする。
成するために、反射体に被着されている光学的多層膜上
に被着される反射体用保護膜であって、二酸化珪素６０
〜９５重量％と珪素４０〜５重量％を含有したことを特
徴とする。
【０００８】
【作用】本発明は上記のように構成したので、高出力の
ハロゲンランプを装着・点灯した際の高熱によっても光
学的多層膜に何ら変化を生じることなく、高効率の点灯
が維持され、光学的多層膜の耐久性が向上される。
ハロゲンランプを装着・点灯した際の高熱によっても光
学的多層膜に何ら変化を生じることなく、高効率の点灯
が維持され、光学的多層膜の耐久性が向上される。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
する。
【００１０】図１において、1 はガラス基板、例えばハ
ロゲン電球用反射体のガラス基板であり、一面を回転放
物面からなる凹面2 で形成されている。この凹面2 の中
央にはハロゲンランプ3 が装着されており、さらに凹面
2 上には多層膜4 が被着され反射体5 が形成される。反
射体5 に被着されている多層膜4 によりハロゲンランプ
3 から出射される可視光が反射され、熱線が反射体5 を
透過する多層膜4 は、ＺｎＳ−ＭｇＦ2 あるいはＺｎＳ
−ＳｉＯ2 構成の２１層からなる、光学膜厚１／４λの
交互層（λ 1〜13＝６００ｎｍおよびλ14〜21＝４５０
ｎｍ）である。すなわち、ＺｎＳからなる高屈折率蒸着
材料をＨ、ＭｇＦ2 あるいはＳｉＯ2 からなる低屈折率
蒸着材料をＬとすると、このＨとＬを交互に６層ずつ合
計１２層被着した上にＨを１層付加して１３層とし、さ
らに、ＬとＨを交互に４層ずつ合計８層を積層被着した
ものである。この多層膜4 は真空蒸着法により、 (1) 真空度 １×１０-4〜１×１０-3Torr (2) 基板温度 １００〜２５０℃ の蒸着条件で成膜した。
ロゲン電球用反射体のガラス基板であり、一面を回転放
物面からなる凹面2 で形成されている。この凹面2 の中
央にはハロゲンランプ3 が装着されており、さらに凹面
2 上には多層膜4 が被着され反射体5 が形成される。反
射体5 に被着されている多層膜4 によりハロゲンランプ
3 から出射される可視光が反射され、熱線が反射体5 を
透過する多層膜4 は、ＺｎＳ−ＭｇＦ2 あるいはＺｎＳ
−ＳｉＯ2 構成の２１層からなる、光学膜厚１／４λの
交互層（λ 1〜13＝６００ｎｍおよびλ14〜21＝４５０
ｎｍ）である。すなわち、ＺｎＳからなる高屈折率蒸着
材料をＨ、ＭｇＦ2 あるいはＳｉＯ2 からなる低屈折率
蒸着材料をＬとすると、このＨとＬを交互に６層ずつ合
計１２層被着した上にＨを１層付加して１３層とし、さ
らに、ＬとＨを交互に４層ずつ合計８層を積層被着した
ものである。この多層膜4 は真空蒸着法により、 (1) 真空度 １×１０-4〜１×１０-3Torr (2) 基板温度 １００〜２５０℃ の蒸着条件で成膜した。
【００１１】また、多層膜4 の最外層（Ｈ21層）には二
酸化珪素（ＳｉＯ2 ）からなる保護膜6 が被着されてお
り、この保護膜5 は多層膜4 の耐久性を向上させるため
に被着される。この保護膜6 は、後述する表１に示す二
酸化珪素（ＳｉＯ2 ）と珪素（Ｓｉ）の重量比の混合物
を使用し、光学膜厚１／２λP （λP ＝５００ｎｍ）の
ものを電子銃により、上記蒸着条件の下で成膜した。
酸化珪素（ＳｉＯ2 ）からなる保護膜6 が被着されてお
り、この保護膜5 は多層膜4 の耐久性を向上させるため
に被着される。この保護膜6 は、後述する表１に示す二
酸化珪素（ＳｉＯ2 ）と珪素（Ｓｉ）の重量比の混合物
を使用し、光学膜厚１／２λP （λP ＝５００ｎｍ）の
ものを電子銃により、上記蒸着条件の下で成膜した。
【００１２】さらに、多層膜4 と保護膜6 の蒸着完了
後、多層膜4 と保護膜6 が蒸着された反射体5 に加熱処
理を施す。すなわち、反射体5 を電気炉中で３５０℃以
上の加熱処理を行ない、多層膜4 と保護膜6 を硬化す
る。この加熱処理は、光源であるハロゲンランプ3 の点
灯の際の熱負荷が通常３５０℃以上であり、３５０℃未
満で硬化された多層膜4 と保護膜6 は上記熱負荷に耐え
ることができないために行なわれる。
後、多層膜4 と保護膜6 が蒸着された反射体5 に加熱処
理を施す。すなわち、反射体5 を電気炉中で３５０℃以
上の加熱処理を行ない、多層膜4 と保護膜6 を硬化す
る。この加熱処理は、光源であるハロゲンランプ3 の点
灯の際の熱負荷が通常３５０℃以上であり、３５０℃未
満で硬化された多層膜4 と保護膜6 は上記熱負荷に耐え
ることができないために行なわれる。
【００１３】次に、保護膜6 が被着されていない多層膜
4 と保護膜6 が被着されている多層膜4 の耐久性につい
て、多層膜4 としてＺｎＳ−ＭｇＦ2 系とＺｎＳ−Ｓｉ
Ｏ2系のものを用い、保護膜6 を構成するＳｉＯ2 とＳ
ｉの重量比を変化させ、点灯テスト、熱衝撃テスト、煮
沸テスト、および引張テストを行なった。その結果のテ
ストデータを表１に示す。
4 と保護膜6 が被着されている多層膜4 の耐久性につい
て、多層膜4 としてＺｎＳ−ＭｇＦ2 系とＺｎＳ−Ｓｉ
Ｏ2系のものを用い、保護膜6 を構成するＳｉＯ2 とＳ
ｉの重量比を変化させ、点灯テスト、熱衝撃テスト、煮
沸テスト、および引張テストを行なった。その結果のテ
ストデータを表１に示す。
【００１４】
【表１】 表１に示すテストの試験方法を以下に示す。すなわち、 (1) 点灯テスト…反射体5 に１００Ｖ・３６０Ｗのハロ
ゲンランプ3 を装着して、１０分間点灯、１０分間冷却
を反復し、全体で１００時間経過後の膜剥れ・膜クラッ
ク・表面白濁・干渉むらについて評価 (2) 熱衝撃テスト…反射体5 を６００℃の中性雰囲気の
電気炉中で５分間放置した後、大気中に放置冷却し、膜
剥れ・膜クラック・表面白濁・干渉むらについて評価 (3) 煮沸テスト…反射体5 を１００℃の市水中に１０分
間浸漬後、膜剥れ・膜クラック・表面白濁・干渉むらに
ついて評価 (4) 引張テスト…保護膜6 に幅１／２インチ、長さ１０
ｍｍの＃６００のスコッチテープ（商品名）を貼着し急
激に引剥した後、膜剥れについて評価 であり、これらのテスト後の評価については、以下の評
価記号、すなわち、 ○＝変化なし Ｘ＝膜剥れ Ｙ＝膜クラック Ｚ＝表面白濁、干渉むら で表１に示している。
ゲンランプ3 を装着して、１０分間点灯、１０分間冷却
を反復し、全体で１００時間経過後の膜剥れ・膜クラッ
ク・表面白濁・干渉むらについて評価 (2) 熱衝撃テスト…反射体5 を６００℃の中性雰囲気の
電気炉中で５分間放置した後、大気中に放置冷却し、膜
剥れ・膜クラック・表面白濁・干渉むらについて評価 (3) 煮沸テスト…反射体5 を１００℃の市水中に１０分
間浸漬後、膜剥れ・膜クラック・表面白濁・干渉むらに
ついて評価 (4) 引張テスト…保護膜6 に幅１／２インチ、長さ１０
ｍｍの＃６００のスコッチテープ（商品名）を貼着し急
激に引剥した後、膜剥れについて評価 であり、これらのテスト後の評価については、以下の評
価記号、すなわち、 ○＝変化なし Ｘ＝膜剥れ Ｙ＝膜クラック Ｚ＝表面白濁、干渉むら で表１に示している。
【００１５】表１から明らかなように、多層膜4 の最外
層に保護膜6 として太線で囲まれた二酸化珪素（ＳｉＯ
2 ）６０〜９５重量％、珪素（Ｓｉ）４０〜５重量％を
含有した保護膜6 を被膜させた反射体5 が、保護膜6 が
被着されていない反射体5 や二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）の
みが被着されている従来の多層膜4 に比較して、各テス
トを通じて極めて良好な耐久性を示すことが判明した。
層に保護膜6 として太線で囲まれた二酸化珪素（ＳｉＯ
2 ）６０〜９５重量％、珪素（Ｓｉ）４０〜５重量％を
含有した保護膜6 を被膜させた反射体5 が、保護膜6 が
被着されていない反射体5 や二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）の
みが被着されている従来の多層膜4 に比較して、各テス
トを通じて極めて良好な耐久性を示すことが判明した。
【００１６】上記のように多層膜4 が極めて良好な耐久
性を示すことは、保護膜6 の構造が二酸化珪素（ＳｉＯ
2 ）６０〜９５重量％、珪素（Ｓｉ）４０〜５重量％を
含有した酸化珪素被膜で、ガラス特有のアモルファス状
態となり、二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）のみの場合に比し、
より緻密に構成されるためと認められる。
性を示すことは、保護膜6 の構造が二酸化珪素（ＳｉＯ
2 ）６０〜９５重量％、珪素（Ｓｉ）４０〜５重量％を
含有した酸化珪素被膜で、ガラス特有のアモルファス状
態となり、二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）のみの場合に比し、
より緻密に構成されるためと認められる。
【００１７】なお、上記実施例では、保護膜6 の被着方
法として電子銃による蒸着方法を採用したが、これに限
ることはなく、スパッタリング法やイオンプレーティン
グ法など他の被着方法でもよい。
法として電子銃による蒸着方法を採用したが、これに限
ることはなく、スパッタリング法やイオンプレーティン
グ法など他の被着方法でもよい。
【００１８】また、本発明は上記実施例に限定されるこ
となく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々
変形可能なことは勿論である。
となく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々
変形可能なことは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の反射体用
保護膜によれば、光学的多層膜の耐久性を向上すること
ができることにより、高出力のハロゲンランプを装着・
点灯した際の高熱によっても光学的多層膜に何ら変化を
生じることなく、高出力ハロゲンランプに使用すること
ができ、かつ高効率の点灯を維持できる。
保護膜によれば、光学的多層膜の耐久性を向上すること
ができることにより、高出力のハロゲンランプを装着・
点灯した際の高熱によっても光学的多層膜に何ら変化を
生じることなく、高出力ハロゲンランプに使用すること
ができ、かつ高効率の点灯を維持できる。
【００２０】また、本発明の反射体用保護膜は簡単な構
成で被着されるので、コストアップにならずに安価に得
ることができる。
成で被着されるので、コストアップにならずに安価に得
ることができる。
【図１】本発明の反射体用保護膜を適用したハロゲン電
球の一部切欠断面図である。
球の一部切欠断面図である。
4 …光学的多層膜 5 …反射体 6 …保護膜
Claims (1)
- 【請求項１】 反射体に被着されている光学的多層膜上
に被着される反射体用保護膜であって、二酸化珪素６０
〜９５重量％と珪素４０〜５重量％を含有したことを特
徴とする反射体用保護膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4050990A JPH05254886A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 反射体用保護膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4050990A JPH05254886A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 反射体用保護膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05254886A true JPH05254886A (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=12874235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4050990A Pending JPH05254886A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 反射体用保護膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05254886A (ja) |
-
1992
- 1992-03-10 JP JP4050990A patent/JPH05254886A/ja active Pending
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