JPH06111792A - 管 球 - Google Patents
管 球Info
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- JPH06111792A JPH06111792A JP26201792A JP26201792A JPH06111792A JP H06111792 A JPH06111792 A JP H06111792A JP 26201792 A JP26201792 A JP 26201792A JP 26201792 A JP26201792 A JP 26201792A JP H06111792 A JPH06111792 A JP H06111792A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 管球バルブの表面に多層の膜を形成しても、
透過率を低下させることなく高効率の管球を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 バルブ２の表面に高屈折率層Ｈと低屈折率層
Ｌとを交互に積層して多層干渉膜１２を形成した管球１
において、上記高屈折率層Ｈまたはおよび低屈折率層Ｌ
は金属酸化物に窒素を１〜８重量％添加した金属酸窒化
物で形成したことを特徴としている。
透過率を低下させることなく高効率の管球を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 バルブ２の表面に高屈折率層Ｈと低屈折率層
Ｌとを交互に積層して多層干渉膜１２を形成した管球１
において、上記高屈折率層Ｈまたはおよび低屈折率層Ｌ
は金属酸化物に窒素を１〜８重量％添加した金属酸窒化
物で形成したことを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はハロゲン電球など管球の
ガラスバルブの表面に、多層干渉膜を利用して所望の波
長域の光を選択的に放射するようにした管球に関する。
ガラスバルブの表面に、多層干渉膜を利用して所望の波
長域の光を選択的に放射するようにした管球に関する。
【０００２】
【従来の技術】省エネルギ化の一環として管球分野にお
いても種々の工夫がなされており、たとえばハロゲン電
球においてはバルブの外表面に可視光透過赤外線反射膜
を形成することによって、フィラメントから放射された
赤外線をこの反射膜で反射してフィラメントに帰還さ
せ、これによってフィラメントを加熱して発光効率を高
めることが知られている。
いても種々の工夫がなされており、たとえばハロゲン電
球においてはバルブの外表面に可視光透過赤外線反射膜
を形成することによって、フィラメントから放射された
赤外線をこの反射膜で反射してフィラメントに帰還さ
せ、これによってフィラメントを加熱して発光効率を高
めることが知られている。
【０００３】このような可視光透過赤外線反射膜として
は、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）などからなる高屈折率層と
二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）などからなる低屈折率層とを
交互に積層して多層化し、層数や層の厚さを適宜選ぶこ
とにより光の干渉を利用して、所望の波長域の光を選択
的に透過および反射させるものである。
は、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）などからなる高屈折率層と
二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）などからなる低屈折率層とを
交互に積層して多層化し、層数や層の厚さを適宜選ぶこ
とにより光の干渉を利用して、所望の波長域の光を選択
的に透過および反射させるものである。
【０００４】この可視光透過赤外線反射膜の形成方法と
しては、浸漬法、蒸着法、イオンプレーティング法、ス
パッタ法などがある。
しては、浸漬法、蒸着法、イオンプレーティング法、ス
パッタ法などがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように多層化した
電球において、膜の層数が多いほど赤外線の反射率を高
くすることができる。しかし、層数を多くすると、たと
えば上記のイオンプレーティング法で曲面や凹凸面があ
る非平面をなす電球バルブ（球状、円筒状、楕円体状な
ど）へ被覆した場合、バルブへの被覆物質の入射角度が
場所により異なり斜め入射の影響で被膜がポーラスにな
り易く、高屈折率層と低屈折率層との界面が乱れる傾向
にあり、これを解決するため膜厚を厚くしたり、層数を
多くすると透過率が低下するという問題がある。
電球において、膜の層数が多いほど赤外線の反射率を高
くすることができる。しかし、層数を多くすると、たと
えば上記のイオンプレーティング法で曲面や凹凸面があ
る非平面をなす電球バルブ（球状、円筒状、楕円体状な
ど）へ被覆した場合、バルブへの被覆物質の入射角度が
場所により異なり斜め入射の影響で被膜がポーラスにな
り易く、高屈折率層と低屈折率層との界面が乱れる傾向
にあり、これを解決するため膜厚を厚くしたり、層数を
多くすると透過率が低下するという問題がある。
【０００６】本発明は管球バルブの表面に多層の膜を形
成しても、透過率を低下させることなく高効率の管球を
提供することを目的とする。
成しても、透過率を低下させることなく高効率の管球を
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】本発明の請求項１に記載
の管球は、バルブの表面に高屈折率層と低屈折率層とを
交互に積層して多層干渉膜を形成した管球において、上
記高屈折率層またはおよび低屈折率層は金属酸化物に窒
素を添加した金属酸窒化物で形成したことを特徴として
いる。
の管球は、バルブの表面に高屈折率層と低屈折率層とを
交互に積層して多層干渉膜を形成した管球において、上
記高屈折率層またはおよび低屈折率層は金属酸化物に窒
素を添加した金属酸窒化物で形成したことを特徴として
いる。
【０００８】本発明の請求項２に記載の管球は、金属酸
窒化物に添加される窒素は１〜８重量％であることを特
徴としている。
窒化物に添加される窒素は１〜８重量％であることを特
徴としている。
【０００９】本発明の請求項３に記載の管球は、高屈折
率層を形成する金属酸化物は酸化チタン、酸化タンタ
ル、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛から選ば
れた少なくとも一種を主体とするものであることを特徴
としている。
率層を形成する金属酸化物は酸化チタン、酸化タンタ
ル、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛から選ば
れた少なくとも一種を主体とするものであることを特徴
としている。
【００１０】本発明の請求項４に記載の管球は、低屈折
率層を形成する金属酸化物は酸化ケイ素を主体とするも
のであることを特徴としている。
率層を形成する金属酸化物は酸化ケイ素を主体とするも
のであることを特徴としている。
【００１１】
【作用】本発明によれば多層化してもポーラスでなく緻
密な膜形成ができ、膜が白濁することを防止できる。
密な膜形成ができ、膜が白濁することを防止できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は小形投光用のダイクロイックミラー付ハロ
ゲン電球１の一部断面正面図である。この電球１は、石
英ガラスからなる略球形をなすバルブ２内にフィラメン
ト３およびハロゲンを含むアルゴンなどの不活性ガスが
封入してある。フィラメント３を支持する内部導線４，
４はこのバルブ２の一端部を圧潰して形成した封止部５
内に封止されたモリブデン箔６，６に接続されている。
また，各モリブデン箔６，６の他端側には外部導線７，
７が接続されている。
する。図１は小形投光用のダイクロイックミラー付ハロ
ゲン電球１の一部断面正面図である。この電球１は、石
英ガラスからなる略球形をなすバルブ２内にフィラメン
ト３およびハロゲンを含むアルゴンなどの不活性ガスが
封入してある。フィラメント３を支持する内部導線４，
４はこのバルブ２の一端部を圧潰して形成した封止部５
内に封止されたモリブデン箔６，６に接続されている。
また，各モリブデン箔６，６の他端側には外部導線７，
７が接続されている。
【００１３】また、８はダイクロイックミラー９が形成
してある反射体で、中央の凹部１０に電球Ｌの封止部５
を接着剤１１で接合してある。
してある反射体で、中央の凹部１０に電球Ｌの封止部５
を接着剤１１で接合してある。
【００１４】また、電球１のバルブ２の外表面には可視
光透過赤外線反射膜を構成する多層干渉膜１２が形成し
てある。この可視光透過赤外線反射膜は、図２に示すよ
うにたとえば酸化チタン（ＴｉＯ2 ）を主体とした金属
酸化物からなる高屈折率層Ｈとこの高屈折率層Ｈより低
屈折率の二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）を主体とした金属酸
窒化物からなる低屈折率層Ｌとが交互に積層して多層化
してある。
光透過赤外線反射膜を構成する多層干渉膜１２が形成し
てある。この可視光透過赤外線反射膜は、図２に示すよ
うにたとえば酸化チタン（ＴｉＯ2 ）を主体とした金属
酸化物からなる高屈折率層Ｈとこの高屈折率層Ｈより低
屈折率の二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）を主体とした金属酸
窒化物からなる低屈折率層Ｌとが交互に積層して多層化
してある。
【００１５】この電球１のバルブ２への多層干渉膜１２
の形成はたとえば高周波イオンプレーティング装置を用
い、まず、バルブ２を酸素ガス（Ｏ2 ）中で高周波でプ
ラズマを発生させながらチタン（Ｔｉ）を電子ビームに
より蒸発させ酸化チタン（ＴｉＯ2 ）膜Ｈを形成する。
つぎに、酸素ガス（Ｏ2 ）＋窒素ガス（Ｎ2 ）（混合比
７０：３０）を導入し同様に酸素＋窒素プラズマを発生
させケイ素（Ｓｉ）を蒸発反応させて酸窒化ケイ素Ｓｉ
−Ｏ−Ｎ膜Ｌを形成する。
の形成はたとえば高周波イオンプレーティング装置を用
い、まず、バルブ２を酸素ガス（Ｏ2 ）中で高周波でプ
ラズマを発生させながらチタン（Ｔｉ）を電子ビームに
より蒸発させ酸化チタン（ＴｉＯ2 ）膜Ｈを形成する。
つぎに、酸素ガス（Ｏ2 ）＋窒素ガス（Ｎ2 ）（混合比
７０：３０）を導入し同様に酸素＋窒素プラズマを発生
させケイ素（Ｓｉ）を蒸発反応させて酸窒化ケイ素Ｓｉ
−Ｏ−Ｎ膜Ｌを形成する。
【００１６】そして、上記と同様に酸化チタン（ＴｉＯ
2 ）膜Ｈと酸窒化ケイ素Ｓｉ−Ｏ−Ｎ膜Ｌとを交互に繰
り返し所定層を積層していく。
2 ）膜Ｈと酸窒化ケイ素Ｓｉ−Ｏ−Ｎ膜Ｌとを交互に繰
り返し所定層を積層していく。
【００１７】なお、添加する窒素（Ｎ2 ）の比率は上記
酸素ガス（Ｏ2 ）＋窒素ガス（Ｎ2）の混合比やＲＦパ
ワーの調整により変えることができる。
酸素ガス（Ｏ2 ）＋窒素ガス（Ｎ2）の混合比やＲＦパ
ワーの調整により変えることができる。
【００１８】このようにして外表面が非平面の球状バル
ブを多層化した場合、バルブ面への斜め入射の影響によ
り膜がポーラスになり易い。この影響は二酸化ケイ素
（ＳｉＯ2 ）の場合特に顕著であり、膜厚を厚くしたり
層数を多くするとその影響で界面の乱れが積み重ねら
れ、凹凸ができて膜面が乱れ透過率が低下（白濁）す
る。二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）は非晶質であり膜の隙間
が大きくポーラスになり易いと考えられる。
ブを多層化した場合、バルブ面への斜め入射の影響によ
り膜がポーラスになり易い。この影響は二酸化ケイ素
（ＳｉＯ2 ）の場合特に顕著であり、膜厚を厚くしたり
層数を多くするとその影響で界面の乱れが積み重ねら
れ、凹凸ができて膜面が乱れ透過率が低下（白濁）す
る。二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）は非晶質であり膜の隙間
が大きくポーラスになり易いと考えられる。
【００１９】これに対して、本発明の窒素（Ｎ2 ）を添
加した場合、膜が緻密となりポーラスになりにくいため
と考えられる。これは二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）の構造
の隙間には窒素（Ｎ2 ）が入り膜が緻密になるため強
度、緻密性とも大幅に向上するためであると推定され
る。
加した場合、膜が緻密となりポーラスになりにくいため
と考えられる。これは二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）の構造
の隙間には窒素（Ｎ2 ）が入り膜が緻密になるため強
度、緻密性とも大幅に向上するためであると推定され
る。
【００２０】図３にたとえば低屈折率層Ｌとして二酸化
ケイ素（ＳｉＯ2 ）に約５重量％の窒素（Ｎ2 ）を添加
し、高屈折率層Ｈとして酸化チタン（ＴｉＯ2 ）を用
い、１６層の多層干渉膜を電球に形成したものの点灯ア
ニール後の透過特性を示す。
ケイ素（ＳｉＯ2 ）に約５重量％の窒素（Ｎ2 ）を添加
し、高屈折率層Ｈとして酸化チタン（ＴｉＯ2 ）を用
い、１６層の多層干渉膜を電球に形成したものの点灯ア
ニール後の透過特性を示す。
【００２１】図３は縦軸に透過率（％）、横軸に波長
（ｎｍ）をとってあり、本発明品（実線）は従来品（点
線）に比べ赤外線反射特性は変化せず、可視光透過率は
約８７％から約９２％へと約５％と大幅に改善され、白
濁が防止されている。この結果効率は従来品よりも約７
％向上できた。
（ｎｍ）をとってあり、本発明品（実線）は従来品（点
線）に比べ赤外線反射特性は変化せず、可視光透過率は
約８７％から約９２％へと約５％と大幅に改善され、白
濁が防止されている。この結果効率は従来品よりも約７
％向上できた。
【００２２】なお、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）に添加さ
れる窒素（Ｎ2 ）の量は二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）に対
して１〜８重量％が適当で、１重量％を下廻ると白濁が
発生して透過率が低下し、また、８重量％を越えると低
屈折率層としての屈折率が１．５０以上と高くなり、さ
らに多過ぎると透過率低下が発生する。
れる窒素（Ｎ2 ）の量は二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）に対
して１〜８重量％が適当で、１重量％を下廻ると白濁が
発生して透過率が低下し、また、８重量％を越えると低
屈折率層としての屈折率が１．５０以上と高くなり、さ
らに多過ぎると透過率低下が発生する。
【００２３】なお、本発明は上記実施例に限定されな
い。たとえば高屈折率層を形成する金属酸化物は酸化チ
タン（ＴｉＯ2 ）に限らず、光屈折率の高い酸化タンタ
ル（Ｔａ2 Ｏ3 ）、酸化ジルコン（ＺｒＯ2 ）、酸化亜
鉛（ＺｎＯ3 ）、酸化ニオビウム（ＮｂＯ2 ）などでも
またはこれらを混合したものであってもよい。また、上
記実施例では高屈折率層を形成する金属酸化物には窒素
（Ｎ2 ）を添加していないが、この高屈折率層を形成す
る金属酸化物にも窒素（Ｎ2 ）を１〜８重量％の範囲で
添加すれば低屈折率層と同様の効果があり好ましい。
い。たとえば高屈折率層を形成する金属酸化物は酸化チ
タン（ＴｉＯ2 ）に限らず、光屈折率の高い酸化タンタ
ル（Ｔａ2 Ｏ3 ）、酸化ジルコン（ＺｒＯ2 ）、酸化亜
鉛（ＺｎＯ3 ）、酸化ニオビウム（ＮｂＯ2 ）などでも
またはこれらを混合したものであってもよい。また、上
記実施例では高屈折率層を形成する金属酸化物には窒素
（Ｎ2 ）を添加していないが、この高屈折率層を形成す
る金属酸化物にも窒素（Ｎ2 ）を１〜８重量％の範囲で
添加すれば低屈折率層と同様の効果があり好ましい。
【００２４】また、窒素（Ｎ）は高屈折率層、低屈折率
層とも全層に添加しなくてもその一部の層に適用しても
効果は期待できる。
層とも全層に添加しなくてもその一部の層に適用しても
効果は期待できる。
【００２５】さらに、本発明は上記実施例に記載したハ
ロゲン電球に限らず、他の電球や高圧放電灯などに適用
してもよく、バルブの形状も問はない。また、多層光干
渉膜は可視光透過赤外線反射膜に限らず赤外線透過可視
光反射膜あるいは単なる光や熱の反射膜、着色膜など他
の作用をなす被膜であってももちろん適用が可能であ
る。
ロゲン電球に限らず、他の電球や高圧放電灯などに適用
してもよく、バルブの形状も問はない。また、多層光干
渉膜は可視光透過赤外線反射膜に限らず赤外線透過可視
光反射膜あるいは単なる光や熱の反射膜、着色膜など他
の作用をなす被膜であってももちろん適用が可能であ
る。
【００２６】さらにまた、多層膜の形成方法は高周波イ
オンプレーティング法に限らず、浸漬法、蒸着法など他
の方法であってもよい。
オンプレーティング法に限らず、浸漬法、蒸着法など他
の方法であってもよい。
【００２７】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、特
に曲面や凹凸面を有するバルブへの膜形成に有効で被膜
がポーラス状にならず緻密な膜となるので白濁が防止さ
れ、高い可視光透過率が得られるので光効率をも向上す
ることのできる管球を提供できる。
に曲面や凹凸面を有するバルブへの膜形成に有効で被膜
がポーラス状にならず緻密な膜となるので白濁が防止さ
れ、高い可視光透過率が得られるので光効率をも向上す
ることのできる管球を提供できる。
【図１】本発明の実施例を示す投光用ハロゲン電球の一
部断面正面図である。
部断面正面図である。
【図２】要部の拡大断面図である。
【図３】本発明品と従来品との透過率を対比して示すグ
ラフである。
ラフである。
１：管球（電球） ２：バルブ １２：多層干渉膜 Ｌ：低屈折率層 Ｈ：高屈折率層
Claims (4)
- 【請求項１】 バルブの表面に高屈折率層と低屈折率層
とを交互に積層して多層干渉膜を形成した管球におい
て、上記高屈折率層またはおよび低屈折率層は金属酸化
物に窒素を添加した金属酸窒化物で形成したことを特徴
とする管球。 - 【請求項２】 上記金属酸窒化物に添加した窒素は１〜
８重量％であることを特徴とする管球。 - 【請求項３】 上記高屈折率層を形成する金属酸化物は
酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオビウム、酸化ジル
コニウム、酸化亜鉛から選ばれた少なくとも一種を主体
とするものであることを特徴とする請求項１または請求
項２に記載の管球。 - 【請求項４】 上記低屈折率層を形成する金属酸化物は
酸化ケイ素を主体とするものであることを特徴とする請
求項１または請求項２に記載の管球。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26201792A JPH06111792A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 管 球 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26201792A JPH06111792A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 管 球 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06111792A true JPH06111792A (ja) | 1994-04-22 |
Family
ID=17369864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26201792A Pending JPH06111792A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 管 球 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06111792A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0704880A3 (en) * | 1994-09-28 | 1998-09-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High-pressure discharge lamp, method for manufacturing a discharge tube body for high-pressure discharge lamps and method for manufacturing a hollow tube body |
| WO2001041271A1 (fr) * | 1999-11-30 | 2001-06-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif laser a semi-conducteurs, procede de production de ce dernier et dispositif a disque optique |
-
1992
- 1992-09-30 JP JP26201792A patent/JPH06111792A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0704880A3 (en) * | 1994-09-28 | 1998-09-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High-pressure discharge lamp, method for manufacturing a discharge tube body for high-pressure discharge lamps and method for manufacturing a hollow tube body |
| US5897754A (en) * | 1994-09-28 | 1999-04-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for manufacturing a hollow tube body |
| US5924904A (en) * | 1994-09-28 | 1999-07-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for manufacturing a discharge tube body for high-pressure discharge lamps and method for manufacturing a hollow tube body |
| WO2001041271A1 (fr) * | 1999-11-30 | 2001-06-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif laser a semi-conducteurs, procede de production de ce dernier et dispositif a disque optique |
| US6798811B1 (en) | 1999-11-30 | 2004-09-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device, method for fabricating the same, and optical disk apparatus |
| US7292615B2 (en) | 1999-11-30 | 2007-11-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device, method for fabricating the same, and optical disk apparatus |
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