JPH06203812A - 管 球 - Google Patents

管 球

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JPH06203812A
JPH06203812A JP34874192A JP34874192A JPH06203812A JP H06203812 A JPH06203812 A JP H06203812A JP 34874192 A JP34874192 A JP 34874192A JP 34874192 A JP34874192 A JP 34874192A JP H06203812 A JPH06203812 A JP H06203812A
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JP
Japan
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refractive index
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film
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JP34874192A
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English (en)
Inventor
Akira Kawakatsu
晃 川勝
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【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。 【構成】 可視光透過赤外線反射膜2はバルブ1の外表
面に酸化チタン(TiO)などの光屈折率の高い物質
からなる高屈折率層2Hを、この高屈折率層2H上に窒
化ケイ素(Si)からなる金属窒化物層2Mを、
この金属窒化物層2M層上に上記高屈折率層2Hより低
屈折率の二酸化ケイ素(SiO)層2Lを、この低屈
折率層2Lの上に窒化ケイ素(Si)からなる金
属窒化物層2Mを、また、この金属窒化物層2Mの上に
酸化チタン(TiO)などの高屈折率層2Hをと、こ
の順序にて被層を繰り返し10〜30層積層していくこ
とにより形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【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、光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。
【0004】この可視光透過赤外線反射膜は、浸漬法、
蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタ法などの方
法で形成される。
【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。
【0006】また、被膜の光学特性も透過域のサイド側
に凹凸が発生し易くなり、全波長域で透過率が低下す
る。この透過率低下は酸化物で起こり易く、これは上記
界面の乱れとともに、酸化物層を積層させると二つの酸
化物の構造がよく似ており、ともに金属がいくつかの酸
素と結合しており、二つの金属酸化物間で被膜形成時お
よび点灯加熱時、結合状態の変化等(たとえばTiO2
の手が切れSiと継がる)のため乱れが起き易いと考え
られる。
【0007】本発明は管球バルブ表面の多層膜の層数を
多くした場合でも、透過率の低下および透過域でのサイ
ド側の凹凸による透過率低下を防止し、さらに高性能な
被膜特性を持つ管球を提供することを目的とする。
【0008】
【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、バルブの表面に金属酸化物からなる高屈折率
層と低屈折率層とを交互に積層して光干渉膜を形成した
管球において、上記高屈折率層と低屈折率層との間には
金属窒化物層が介在していることを特徴としている。
【0009】本発明の請求項2に記載の管球は、上記金
属窒化物層、高屈折率層および上下に形成した金属窒化
物層を含む高屈折率層の屈折率をそれぞれn1 、n2 、
nとし、膜厚をそれぞれd1 、d2 、dとしたとき
(n、dは金属窒化物層のない場合の高屈折率層のn、
d)、 n・d=2n1 ・d1 +n2 ・d2 0.01<n1 ・d1 /n2 ・d2 <0.05 の関係にあることを特徴としている。
【0010】本発明の請求項3に記載の管球は、上記金
属窒化物層を形成する窒化物は窒化ケイ素、窒化アルミ
ニウム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。
【0011】本発明の請求項4に記載の管球は、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。
【0012】本発明の請求項5に記載の管球は、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している。
【0013】
【作用】本発明によれば多層化しても緻密な被膜形成が
可能で、透過率を向上することができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1に示すハロゲン
電球Lを参照して説明する。図中1は透明な石英ガラス
からなるT形バルブ、2はこのバルブ1の外面に形成さ
れた光干渉膜の一種である可視光透過赤外線反射膜であ
る。3はバルブ2の一端部を圧潰して形成した封止部、
4、4はこの封止部3内に埋設されたモリブデン箔など
の導入箔、5、5はこれら導入箔4、4に接続してバル
ブ1内に延在した一対の内部導体、6はこれら内部導体
5、5間に継線されるとともにバルブ1の中心線上にあ
るタングステンからなるフィラメントを卷回してなるコ
イルである。また、7はバルブ1の端部に装着される口
金ある。そしてこのバルブ1の内部にはアルゴンなどの
不活性ガスとともに所要のハロゲンを封入してある。
【0015】光干渉膜の一種である上記可視光透過赤外
線反射膜2は図2に模型的に示すように、バルブ1の外
表面に酸化チタン(TiO2 )などの光屈折率の高い物
質からなる高屈折率層2Hを,この高屈折率層2H上に
窒化ケイ素(Si3 4 )からなる金属窒化物層2M
を、この金属窒化物層2M層上に上記高屈折率層2Hよ
り低屈折率の二酸化ケイ素(SiO2 )層2Lを、この
低屈折率層2Lの上に窒化ケイ素(Si3 4 )からな
る金属窒化物層2Mを、また、この金属窒化物層2Mの
上に酸化チタン(TiO2 )などの高屈折率層2Hを
と、この順序にて被層を繰り返し10〜30層積層して
いくことにより形成される。
【0016】このようにして構成したハロゲン電球L
は、コイル6から発した光のうち可視光は光干渉膜2を
透過してバルブ1外に放射され、赤外線は光干渉膜2で
反射されてコイル6に帰還してこれを加熱して発光効率
を向上させる。したがって、このハロゲン電球Lは、高
効率でしかも放射光中の赤外線を低減できる利点を有す
る。
【0017】中心波長1μとする被膜2の場合、従来の
ものでは酸化チタン(TiO2 )層2H(屈折率n=
2.3)の膜厚は1087オームストロングであるが、
たとえば窒化ケイ素(Si3 4 )層2M(屈折率n=
2.0)の膜厚は、62.5オームストロング、酸化チ
タン(TiO2 )層2Hの膜厚は837オームストロン
グ、窒化ケイ素(Si3 4 )層の膜厚は2M62.5
オームストロングとなる。 つぎに、真空蒸着法により
バルブ1を回転させながら、上記材料でたとえば16層
からなる波長1μの可視光透過赤外線反射膜2を形成し
た図1に示す形のハロゲン電球の透過率特性を図3に示
す。図3において、縦軸は透過率(%)、横軸には波長
(nm)がとってあり、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88%から約93%へと約5%と大幅に改善され、か
つ、可視光透過域での凹凸も小さくなっている。
【0018】このように曲面を有するバルブの表面に多
層膜を形成した場合、界面に乱れ易く層数を多くすると
透過率が低下し易いが、特に酸化物の場合酸化チタン
(TiO2 )と二酸化ケイ素(SiO2 )との界面での
相互拡散、化学反応結合の移動などが点灯中起こり易く
透過率低下が大きい。
【0019】これに対して、本発明では界面に酸化物と
反応せず、かつ、酸化物より緻密である窒化物(Si3
4 )を薄く形成することにより、界面の乱れを防止さ
せ多層化時の透過率低下を防止できる。
【0020】また、金属窒化物層を含む高屈折率層ある
いは低屈折率層は酸化物層と両側の窒化物層の合計の光
学膜厚が等価的に1層の光学膜厚設定値にしておく必要
がある。金属窒化物層の厚さは全層の5%以下であり、
この範囲内では赤外反射率は変わらず、かつ、界面に屈
折率の異なった層がごく薄く介在しているため、可視光
透過域でのサイドローブによる凹凸の発生を防止する効
果があり、平坦で高い透過域が得られる。
【0021】なお、本発明による金属窒化物層2M、高
屈折率層2Hおよび上下に形成した金属窒化物層を含む
高屈折率層の屈折率をそれぞれn1 、n2 、nとし、膜
厚をそれぞれd1 、d2 、dとしたとき、 n・d=2n1 ・d1 +n2 ・d2 0.01<n1 ・d1 /n2 ・d2 <0.05 の関係
にある。
【0022】このように金属窒化物層2Mの光学膜厚は
高屈折率層2Hに対し0.01以下と薄過ぎても被膜を
形成した効果がなく従来と同様に界面が乱れる傾向にあ
り、また逆に0.05以上と厚くなると可視光透過率お
よび赤外線反射率が低下してしまい、0.01〜0.0
5の範囲が良好な結果を示した。
【0023】また、本発明は被膜構成2を高屈折率層2
Hと低屈折率層2Lとを交互に形成したnd=λ/4と
したが、図4に示すようなnd=λ/2層に応用しても
同様の効果がある。この場合二酸化ケイ素(SiO2
間の窒化物(Si3 4 )層2Mは他の部分の2倍の厚
さとなる。
【0024】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 3 )、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く上記物質を
主体(50重量%以上)として他の物質が混入されてい
てもよい。また、高屈折率層と低屈折率層との間に介在
させる窒化物層は窒化ケイ素(Si3 4 )によるもの
に限らず、窒化アルミニウム層(AlN)でも同様の作
用効果があり、これら物質を主体(50重量%以上)と
して他の物質が混入されていてもよい。
【0025】また、上記実施例では高屈折率層と低屈折
率層およびバルブ1の全表面に窒化物層を介在させた
が、これは全部の層間に形成する必要はなく、要求され
る所望の特性に応じて適宜決めてもよい。また、これら
光干渉被膜はバルブ内外面の少なくとも一方に形成して
あればよい。
【0026】さらに、本発明は上記実施例に記載した一
端封止形のハロゲン電球に限らず、両端封止形のものや
他の形状のバルブであってもよく、他の電球や高圧放電
灯などに適用しても差し支えない。さらに、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。
【0027】さらにまた、多層膜の形成方法は真空蒸着
法に限らず、、浸漬法、高周波イオンプレーティング法
など他の方法であってもよい。
【0028】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、高
屈折率層と低屈折率層やガラス面との界面に金属窒化物
を介在させることにより、多層化時の光透過率の低下を
防止し、かつ、平坦で凹凸の少ないフラットな透過域が
得られるので、特に曲面や凹凸面を有するバルブへの被
膜形成に有効で、所要の光干渉特性を有し光効率の向上
がはかれる。また、耐熱性と耐候性に富み活性ガス中で
長期反復加熱しても各層の酸化、還元、結晶化などによ
る膜の劣化がなく、長期に亘り良好な光学特性を維持で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すハロゲン電球の一部断面
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。
【図4】他の実施例を示す要部の拡大断面図である。
【符号の説明】
L:管球(電球) 1:バルブ 2:多層干渉膜 2L:低屈折率層 2H:高屈折率層 2M:金属窒化物層

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バルブの表面に金属酸化物からなる高屈
    折率層と低屈折率層とを交互に積層して光干渉膜を形成
    した管球において、上記高屈折率層と低屈折率層との間
    には金属窒化物層が介在していることを特徴とする管
    球。
  2. 【請求項2】 上記金属窒化物層、高屈折率層および上
    下に形成した金属窒化物層を含む高屈折率層の屈折率を
    それぞれn1 、n2 、nとし、膜厚をそれぞれd1 、d
    2 、dとしたとき(n、dは金属窒化物層のない場合の
    高屈折率層のn、d)、 n・d=2n1 ・d1 +n2 ・d2 0.01<n1 ・d1 /n2 ・d2 <0.05 の関係にあることを特徴とする請求項1に記載の管球。
  3. 【請求項3】 上記金属窒化物層を形成する窒化物は窒
    化ケイ素、窒化アルミニウム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に
    記載の管球。
  4. 【請求項4】 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する請求項1に記載の管球。
  5. 【請求項5】 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に記載の管球。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001228325A (ja) * 2000-02-14 2001-08-24 Topcon Corp 赤外フィルター
JP2008089821A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Univ Of Tokyo 光学多層反射膜

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001228325A (ja) * 2000-02-14 2001-08-24 Topcon Corp 赤外フィルター
JP4672101B2 (ja) * 2000-02-14 2011-04-20 株式会社トプコン 赤外フィルター
JP2008089821A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Univ Of Tokyo 光学多層反射膜

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