JPH07109758B2 - 管 球 - Google Patents

管 球

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JPH07109758B2
JPH07109758B2 JP24299685A JP24299685A JPH07109758B2 JP H07109758 B2 JPH07109758 B2 JP H07109758B2 JP 24299685 A JP24299685 A JP 24299685A JP 24299685 A JP24299685 A JP 24299685A JP H07109758 B2 JPH07109758 B2 JP H07109758B2
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洋二 弓削
晃 川勝
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01KELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00Details
    • H01K1/28Envelopes; Vessels
    • H01K1/32Envelopes; Vessels provided with coatings on the walls; Vessels or coatings thereon characterised by the material thereof
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/28Interference filters
    • G02B5/281Interference filters designed for the infrared light
    • G02B5/282Interference filters designed for the infrared light reflecting for infrared and transparent for visible light, e.g. heat reflectors, laser protection

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はバルブ面に形成した光干渉膜を利用した管球に
関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近年、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。
このような可視光透過赤外反射膜は酸化チタン(TiO2)
などからなる高屈折率層とシリカ(SiO2)などからなる
低屈折率層とを5〜7層交互重層したもので、層の厚さ
を規制する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または反射させるものである。そ
こで、このような膜を光干渉膜と総称する。
しかして、点灯中のこの電球の光干渉膜の温度は約400
℃と極めて高い。しかも、この光干渉膜付の電球は、通
常寿命が2000時間と長い。さらに、2000時間の寿命中、
例えば店舗照明であれば、約200回の点滅が繰り返され
る。このように、電球に形成される光干渉膜は、これま
で知られていたコールドミラーやフィルターなどの光干
渉膜の用途に比べて、極めて過酷な条件下で使用され
る。このため、電球に形成される光干渉膜は、コールド
ミラーやフィルターなどに比べると、寿命中に光干渉膜
にひび割れや剥離が著しく発生しやすい。
この顕著な差は、以下のように解される。すなわち、第
1に光干渉膜とガラスバルブはもともと熱膨張率が相違
している。このため、400℃前後に加熱されている点灯
中は、光干渉膜は、常にストレスがかかっていることに
なる。第2に常温から400℃前後へのヒートサイクルが
繰り返されるため、連続点灯の場合よりもひび割れや剥
離が生じやすい。またこのひび割れや剥離は光干渉膜が
比較的小径すなわち曲率の大きいガラスバルブ表面に形
成されているので、従来のコールドミラーやフィルター
に形成する場合に比べると、著しく発生しやすい。
また電球にチップオフ部が形成され、光干渉膜がこの部
分に形成されている場合には、この部分にひび割れや剥
離が、部分に比べて発生しやすいことが分かった。これ
は、チップオフ部近傍が温度勾配が最も大きく、そのた
めにストレスが集中しやすいからである。また、このチ
ップオフ部は、さらに大きな曲率なので、光干渉膜に働
く引っ張り応力は、平面上の光干渉膜に働く引っ張り応
力よりも大きい。このことがチップオフ部近傍の光干渉
膜がひび割れや剥離を起こしやすい理由であると推定で
きる。
このようなひび割れや剥離を少なくするために、たとえ
ば、特開昭57−124301号公報に見られるように、シリカ
(SiO2)からなる低屈折率層と酸化アルミニウム(Al2O
3)、酸化ジルコニウム(ZrO2)および酸化チタン(TiO
2)のうち少なくとも1種からなる高屈折率層とを交互
重層してなる光干渉膜において、シリカに錫およびジル
コニウム(いずれも元素名)の少なくとも1種を含有さ
せたことにより、この光干渉膜の安定性を向上し、ひび
割れや剥離を少なくしたものが知られている。
しかしながら、この光干渉膜をハロゲン電球のように石
英ガラスやほうけい酸ガラスなどの硬質ガラスでバルブ
を構成した管球に適用すると、ひん繁な点滅によるヒー
トサイクル、400℃という高温下での長時間点灯、比較
的小径すなわち曲率の大きいガラスバルブ表面上での膜
形成、大きな温度勾配を有する場所での膜形成、などの
管球特有の原因が複合して、やはり光干渉膜にひび割れ
や剥離が発生することがあり、このような管球に適用す
るには不充分であった。
そこで、さらに調査研究した結果、有機けい素化合物が
熱分解してシリカ層が生成する場合の体積収縮率はガラ
ス質添加剤の種類や添加量によって異るが、かなり大き
なものになること、および高屈折率層と低屈折率層との
熱膨張率に大差があること、さらに酸化チタンとシリカ
とが固溶体を形成せず、層間での結合が不充分であるこ
とに着目し、この熱膨張差の緩和および層間の結合を強
化するための優れた添加剤を探求した結果本発明を完成
したものである。
〔発明の目的〕
本発明は、光干渉膜のひび割れや剥離を少なくした管球
を提供することを目的とする。
(発明の概要) 第一の発明にかかる管球は、ガラスバルブおよびこのガ
ラスバルブの内部に封装した発光手段を含む管球本体
と;酸化チタン、酸化タンタルおよび酸化ジルコニウム
のうちの少なくとも1種を主成分とし、りん、ほう素、
ひ素、アンチモン、錫、亜鉛、鉛、カリウム、ニッケル
およびコバルトのうちの少なくとも1種を含有する高屈
折率層、ならびにシリカを主成分とする低屈折率層を交
互に形成してなる光干渉膜と;を具備することを特徴と
する。
第二の発明にかかる管球は、ガラスバルブおよびこのガ
ラスバルブの内部に封装した発光手段を含む管球本体
と;酸化チタン、酸化タンタルおよび酸化ジルコニウム
のうちの少なくとも1種を主成分とし、りん、ほう素、
ひ素、アンチモン、錫、亜鉛、鉛、カリウム、ニッケル
およびコバルトのうちの少なくとも1種を含有する高屈
折率層、ならびにシリカを主成分とし、りんおよびほう
素のうちの少なくとも1種を含有させてなる低屈折率層
を交互に形成してなる光干渉膜と;を具備することを特
徴とする。
管球とは、例えば可視光透過赤外線反射膜を設けたハロ
ゲン電球、信号灯のようにひん繁に反復点滅する光干渉
膜形成普通電球、可視光反射赤外線透過膜を有する反射
形電球、発光管や外管などに光干渉膜を形成したメタル
ハライドランプなどである。
第一、第二の発明にかかる管球は、光干渉膜がひん繁な
点滅によるヒートサイクル、400℃という高温下での長
時間点灯という過酷な環境下でありながら、またチップ
オフ部などが特殊な3次元曲面を構成していて、その部
分の温度勾配が大きくても、光干渉膜を構成する高屈折
率層に適当な添加剤を含有させたことにより、光干渉膜
を構成する各層間の熱膨張率に起因する歪みの緩和およ
び層間の縫合力の強化を図り、この結果として光干渉膜
のひび割れや剥離を少なくしたものである。
さらに第二の発明にかかる管球は、光干渉膜を構成する
低屈折率層にも適当な添加剤を含有させたことにより、
光干渉膜を構成する各層間の熱膨張率に起因する歪みの
緩和および層間の縫合力の強化をよりいっそう図り、こ
の結果として光干渉膜のひび割れや剥離をより少なくし
たものである。
〔発明の実施例〕
本発明の光干渉膜を設けた管球、具体的にはハロゲン電
球の一実施例を図面を参照して説明する。第1図は、ハ
ロゲン電球の一部切欠正面図である。図中、(1)は石
英ガラス、アルミナシリケートガラスなどからなる耐熱
性管形ガラスバルブ、(2)はこのガラスバルブ(1)
の内外両面のうち少なくとも一方の面たとえば外面に形
成され可視光を透過し赤外線を反射する光干渉膜、
(3)はガラスバルブ(1)の端部を圧潰封止してなる
封止部、(4)、(4)はこの封止部(3)に埋設した
モリブデン導入箔、(5)、(5)はこれら導入箔
(4)、(4)に接続してガラスバルブ(1)内の両端
部にそれぞれ導入された内導線、(6)は発光手段のコ
イルフイラメントで、内導線(5)、(5)間にガラス
バルブ(1)の中心線に沿って装架されている。(7)
はガラスバルブ(1)端部に装着された口金である。ガ
ラスバルブ(1)内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が封入されている。ガラスバルブ
(1)、コイルフィラメント(6)、ガラスバルブ
(1)内のアルゴンなどの不活性ガスなどが管球本体を
構成している。
第2図は、光干渉膜(2)の拡大模式図である。光干渉
膜(2)は、ガラスバルブ(1)の面に酸化チタン(Ti
O2)、酸化タンタル(Ta2O5)および酸化ジルコニウム
(ZrO2)のうちの少なくとも一種を主成分とし、これに
りん(P)、ほう素(B)、ひ素(As)、アンチモン
(Sb)、錫(Sn)、亜鉛(Zn)、鉛(Pb)、カリウム
(K)、ニッケル(Ni)およびコバルト(Co)のうちの
少なくとも1種を含有させてなる高屈折率層(21)とシ
リカ(SiO2)を主成分とし、これにりんおよびほう素の
うちの少なくとも1種を含有させてなる低屈折率層(2
2)とを9〜12層交互重層してなる。そうして、高屈折
率層(21)および低屈折率層(22)の厚さを適当にした
ことにより、光の干渉によって可視光の大部分を透過
し、赤外線の大部分を反射する性質を有する。
つぎに、この光干渉膜(2)の形成方法に一例を説明す
る。まず、チタン、タンタルあるいはジルコンの有機化
合物の1種または複数種をとり、、れをアルコール系有
機溶剤に溶解する。つぎに、この溶液にりん、ほう素、
ひ素、アンチモン、錫、亜鉛、鉛、カリウム、ニッケル
またはコバルトのうちの少なくとも1種のアルコール可
溶性化合物(必要量が溶ける程度の可溶性があればよ
い。)を適量添加して塗布液を用意する。この後、ガラ
スバルブ(1)の外面にこの塗布液を塗布し、乾燥後大
気中で約500〜600℃で約10分間焼成し、高屈折率層(2
1)を形成する。
つぎに、アルコキシシランのアルコール系溶液を反応さ
せてSiO2に換算した濃度が5.0重量%のアルコキシシラ
ン縮合体密溶液に変成し、この変成した液にりんおよび
ほう素のうち少なくとも1種のアルコール可溶性化合物
を適量添加して塗布液に調製し、この液を高屈折率層
(21)表面に塗布し、乾燥後大気中で約500〜600℃で数
10分間焼成して低屈折率層(22)を形成する。このよう
にして、高屈折率層(21)の形成と低屈折率層(22)の
形成とを所望回数交互に操返せば所望の光干渉膜(2)
が得られる。
このようにして得られたハロゲン電球は発光部材(6)
から発した光のうち可視光は光干渉膜(2)を透過して
外部に放射され、赤外線は光干渉膜(2)で反射して発
光部材(6)に帰還して発光部材(6)を再加熱して発
光効率を向上させる。したがって、このハロゲン電球は
高効率でしかも放射光中の赤外線は少ない。
しかして、ハロゲン電球は点灯中ガラスバルブ(1)が
非常な高温に熱せられるが、本実施例の電球においては
光干渉膜(2)を構成する高屈折率層(21)に上述した
りん、ほう素、ひ素、アンチモン、錫、亜鉛、鉛、カリ
ウム、ニッケルまたはコバルトのうちの少なくとも1種
の適当な添加剤を含有させたので、両層(21)、(22)
間における熱膨張差に起因する歪みが緩和され、さらに
高屈折率層(21)に含まれる添加剤の結合力も期待でき
るので、光干渉膜(2)を構成する両層(21)、(22)
の層数を6層程度にしても光干渉膜(2)のひび割れや
剥離が少なくなり、長期点灯に耐えられる。
特に上記実施例では、低屈折率層(22)にもりんまたは
ほう素を含有させたので、両層(21)、(22)間におけ
る熱膨張差に起因する歪みがより一層緩和され、さら低
屈折率層(21)に含まれる添加剤の結合力も期待できる
ので、光干渉膜(2)のひび割れや剥離がより一層少な
くなり、長期点灯に耐えられる。
つぎに、第1図に記載したハロゲン電球につき、本発明
の光干渉膜を有するものおよびこれと近似した光干渉膜
を有する比較例とを作製し、反覆点滅して剥離状態を調
査した。この結果を第1表に示す。表中でりんを添加し
た場合の添加量は三酸化りん(P2O3)換算で3重量%で
ある。
つぎに、上述と同様に本発明の光干渉膜の他の例を有す
るものおよびこれと近似した光干渉膜を有する比較例と
を作製し、反覆点滅して剥離状態を調査した。この結果
を第2表に示す。表中でCoを添加した場合の添加量は2
重量%、Bを添加した場合の添加量はB2O3換算で3重量
%である。
これら第1表および第2表に示したとおり、本実施例の
ものはいずれも高屈折率層(21)に添加剤を含有させた
ので、両方の層(21)、(22)のもいずれにも添加剤を
含有しない比較例と比較して、光干渉膜(2)の被着強
度が向上し層数を多くしてもクラックや剥離を少なくす
ることができることが判明した。
さらに第1表および第2表に示したとおり、高屈折率層
(21)および低屈折率層(22)のいずれにも添加剤を含
有させると、光干渉膜(2)の被着強度が格段に向上す
ることが判明した。
このことは、本実施例電球の光干渉膜(2)の少なくと
も高屈折率層(21)、実施例によってはさらに低屈折率
層(22)に含有された添加剤相互が結合していることを
示唆する。
〔発明の効果〕
第一、第二の発明によれば、光干渉膜を構成する各層間
の熱膨張率に起因する歪みの緩和および層間の結合力の
強化を図り、この結果として光干渉膜のひび割れや剥離
を少なくでき、安定した品質の管球が得られる。
さらに第二の発明によれば、さらに光干渉膜の歪みの緩
和と層間の結合力の強化をよりいっそう図り、この結果
として光干渉膜のひび割れや剥離をより少なくして安定
した品質の管球が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の管球の一実施例の一部切欠断面図、第
2図は同じく光干渉膜の模式的拡大断面図である。 (1)……ガラスバルブ、(2)……光干渉膜 (21)……高屈折率層、(22)……低屈折率層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川勝 晃 神奈川県横須賀市船越町1の201の1 株 式会社東芝横須賀工場内 (72)発明者 斉藤 徳良 千葉県市原市有秋台東2−4 審査官 堀江 義隆 (56)参考文献 特開 昭60−130049(JP,A) 特開 昭57−124301(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガラスバルブおよびこのガラスバルブの内
    部に封装した発光手段を含む管球本体と; 酸化チタン、酸化タンタルおよび酸化ジルコニウムのう
    ちの少なくとも1種を主成分とし、りん、ほう素、ひ
    素、アンチモン、錫、亜鉛、鉛、カリウム、ニッケルお
    よびコバルトのうちの少なくとも1種を含有する高屈折
    率層、ならびにシリカを主成分とする低屈折率層を交互
    に形成してなる光干渉膜と; を具備することを特徴とする管球。
  2. 【請求項2】ガラスバルブおよびこのガラスバルブの内
    部に封装した発光手段を含む管球本体と; 酸化チタン、酸化タンタルおよび酸化ジルコニウムのう
    ちの少なくとも1種を主成分とし、りん、ほう素、ひ
    素、アンチモン、錫、亜鉛、鉛、カリウム、ニッケルお
    よびコバルトのうちの少なくとも1種を含有する高屈折
    率層、ならびにシリカを主成分とし、りんおよびほう素
    のうちの少なくとも1種を含有させてなる低屈折率層を
    交互に形成してなる光干渉膜と; を具備することを特徴とする管球。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3814539A1 (de) 1988-04-29 1989-11-09 Heraeus Gmbh W C Beleuchtungsanordnung mit halogengluehlampe
JP2790468B2 (ja) * 1988-11-18 1998-08-27 松下電子工業株式会社 ハロゲン電球の製造方法
JPH02161403A (ja) * 1988-12-15 1990-06-21 Toshiba Glass Co Ltd 多層干渉膜
JPH0773042B2 (ja) * 1989-11-24 1995-08-02 東芝ライテック株式会社 管 球
DE3941797A1 (de) * 1989-12-19 1991-06-20 Leybold Ag Belag, bestehend aus einem optisch wirkenden schichtsystem, fuer substrate, wobei das schichtsystem insbesondere eine hohe antireflexwirkung aufweist, und verfahren zur herstellung des belags
DE3941796A1 (de) * 1989-12-19 1991-06-20 Leybold Ag Belag, bestehend aus einem optisch wirkenden schichtsystem, fuer substrate, wobei das schichtsystem insbesondere eine hohe antireflexwirkung aufweist, und verfahren zur herstellung des belags
US5170291A (en) * 1989-12-19 1992-12-08 Leybold Aktiengesellschaft Coating, composed of an optically effective layer system, for substrates, whereby the layer system has a high anti-reflective effect, and method for manufacturing the coating
JP2545727B2 (ja) * 1993-04-19 1996-10-23 工業技術院長 消臭灯及びその製造方法
GB2284704B (en) * 1993-12-10 1998-07-08 Gen Electric Patterned optical interference coatings for electric lamps
EP0724772B1 (en) * 1994-08-22 2003-01-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electric lamp coated with an interference film
KR970066252A (ko) * 1996-03-29 1997-10-13 윤종용 다익크로익 필터를 채용한 자동차용 헤드램프
JP3506618B2 (ja) 1998-11-18 2004-03-15 ウシオ電機株式会社 黄色光放射用白熱電球
CN1174262C (zh) 1999-06-24 2004-11-03 日本Arc株式会社 塑料镜片
AU4393101A (en) * 2000-03-20 2001-10-03 Bartenbach, Christian Device for guiding light for an elongated light source
EP1668667A2 (en) * 2003-09-23 2006-06-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electric lamp with an optical interference film

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4346131A (en) * 1979-08-10 1982-08-24 Westinghouse Electric Corp. Polymerized solutions for depositing optical oxide coatings
JPH06100687B2 (ja) * 1983-08-22 1994-12-12 東芝ライテック株式会社 管 球

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GB2183363A (en) 1987-06-03
DE3636676A1 (de) 1987-05-07
JPS62105357A (ja) 1987-05-15
GB8625947D0 (en) 1986-12-03
GB2183363B (en) 1989-09-27

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