JPH07281023A - 高屈折率膜、その形成用組成物及びその形成方法並びに白熱電球 - Google Patents
高屈折率膜、その形成用組成物及びその形成方法並びに白熱電球Info
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- JPH07281023A JPH07281023A JP6067014A JP6701494A JPH07281023A JP H07281023 A JPH07281023 A JP H07281023A JP 6067014 A JP6067014 A JP 6067014A JP 6701494 A JP6701494 A JP 6701494A JP H07281023 A JPH07281023 A JP H07281023A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 著しく高い屈折率を有する高屈折率膜、及び
このような高屈折率膜を形成することにより発光効率を
高めた白熱電球を提供する。 【構成】 Ｔｉ−Ｂｉ複合酸化物よりなり、Ｔｉ／（Ｔ
ｉ＋Ｂｉ）（モル比）＝０．４〜０．９９の高屈折率
膜。Ｔｉ，Ｂｉの金属有機化合物、無機酸塩をＴｉ／
（Ｔｉ＋Ｂｉ）＝０．４〜０．９９で含む高屈折率膜形
成用組成物。この組成物を基板に塗布して３００〜８０
０℃で焼成する。ガラスバルブの表面に低屈折率膜とＴ
ｉ−Ｂｉ複合酸化物の高屈折率膜との交互積層膜を形成
した白熱電球。 【効果】 Ｔｉ−Ｂｉ−Ｏ膜であれば、ＴｉＯ2 やＢｉ
2 Ｏ3 のみのものよりも著しく高い屈折率が得られる。
少ない膜積層数により、高い反射率を得ることができ、
従って、膜剥離やクラック等の欠陥を引き起こすことな
く、発光効率の高い白熱電球を低コストに提供すること
ができる。
このような高屈折率膜を形成することにより発光効率を
高めた白熱電球を提供する。 【構成】 Ｔｉ−Ｂｉ複合酸化物よりなり、Ｔｉ／（Ｔ
ｉ＋Ｂｉ）（モル比）＝０．４〜０．９９の高屈折率
膜。Ｔｉ，Ｂｉの金属有機化合物、無機酸塩をＴｉ／
（Ｔｉ＋Ｂｉ）＝０．４〜０．９９で含む高屈折率膜形
成用組成物。この組成物を基板に塗布して３００〜８０
０℃で焼成する。ガラスバルブの表面に低屈折率膜とＴ
ｉ−Ｂｉ複合酸化物の高屈折率膜との交互積層膜を形成
した白熱電球。 【効果】 Ｔｉ−Ｂｉ−Ｏ膜であれば、ＴｉＯ2 やＢｉ
2 Ｏ3 のみのものよりも著しく高い屈折率が得られる。
少ない膜積層数により、高い反射率を得ることができ、
従って、膜剥離やクラック等の欠陥を引き起こすことな
く、発光効率の高い白熱電球を低コストに提供すること
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種光学フィルターの
多層膜を構成する高屈折率膜として好適な屈折率が著し
く高い高屈折率膜、この高屈折率膜を形成するための組
成物及びこの高屈折率膜の形成方法、並びに、このよう
な高屈折率膜を形成することにより発光効率を高めた白
熱電球に関する。
多層膜を構成する高屈折率膜として好適な屈折率が著し
く高い高屈折率膜、この高屈折率膜を形成するための組
成物及びこの高屈折率膜の形成方法、並びに、このよう
な高屈折率膜を形成することにより発光効率を高めた白
熱電球に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、バルブ保護及び赤外線反射による
発光効率の向上を目的として、ガラスバルブの表面に低
屈折率膜と高屈折率膜との交互積層膜を形成した白熱電
球が提案されている（特公平５−２６２９９号公報）。
発光効率の向上を目的として、ガラスバルブの表面に低
屈折率膜と高屈折率膜との交互積層膜を形成した白熱電
球が提案されている（特公平５−２６２９９号公報）。
【０００３】ところで、高屈折率膜と低屈折率膜との交
互積層膜で特定波長の光の選択的反射を行う場合、反射
光の波長は膜の屈折率と膜厚の積をパラメータとして求
められ、反射率は各膜の界面での反射の和で表されるの
で、個々の膜の界面での反射率とその界面の数で求めら
れる。界面の反射率は、一般に、｛（ｎH −ｎL ）／
（ｎH ＋ｎL ）｝2 で表されるので（ｎH 、ｎL はそれ
ぞれ高屈折率膜、低屈折率膜の屈折率）、高屈折率膜と
低屈折率膜との屈折率の差が大きいほど、また、界面の
数が多いほど、積層膜の反射率は大きいものとなる。
互積層膜で特定波長の光の選択的反射を行う場合、反射
光の波長は膜の屈折率と膜厚の積をパラメータとして求
められ、反射率は各膜の界面での反射の和で表されるの
で、個々の膜の界面での反射率とその界面の数で求めら
れる。界面の反射率は、一般に、｛（ｎH −ｎL ）／
（ｎH ＋ｎL ）｝2 で表されるので（ｎH 、ｎL はそれ
ぞれ高屈折率膜、低屈折率膜の屈折率）、高屈折率膜と
低屈折率膜との屈折率の差が大きいほど、また、界面の
数が多いほど、積層膜の反射率は大きいものとなる。
【０００４】しかし、一般に、界面の数を多くするこ
と、即ち、高屈折率膜と低屈折率膜との交互積層数を多
くすることは、高屈折率膜と低屈折率膜との熱膨張率等
の差により膜剥離やクラック発生等の問題を引き起こす
ことから、実用的には、高屈折率膜と低屈折率膜との屈
折率の差を大きくし、少ない交互積層数にて反射率の高
い積層膜を得ることが望まれる。
と、即ち、高屈折率膜と低屈折率膜との交互積層数を多
くすることは、高屈折率膜と低屈折率膜との熱膨張率等
の差により膜剥離やクラック発生等の問題を引き起こす
ことから、実用的には、高屈折率膜と低屈折率膜との屈
折率の差を大きくし、少ない交互積層数にて反射率の高
い積層膜を得ることが望まれる。
【０００５】従来、高屈折率膜及び低屈折率膜の交互積
層膜を構成する低屈折率膜としてはＳｉＯ2 よりなるも
のが、また、高屈折率膜としては、ＴｉＯ2 ，Ｔａ2 Ｏ
3 よりなるものが用いられている。
層膜を構成する低屈折率膜としてはＳｉＯ2 よりなるも
のが、また、高屈折率膜としては、ＴｉＯ2 ，Ｔａ2 Ｏ
3 よりなるものが用いられている。
【０００６】即ち、従来において、低屈折率膜材質とし
てＳｉＯ2 よりも低屈折率のものは殆ど知られていな
い。一方、ＴｉＯ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 の屈折率は約２．１で
あり、他の物質と比べて比較的高屈折率であるとされて
いる。
てＳｉＯ2 よりも低屈折率のものは殆ど知られていな
い。一方、ＴｉＯ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 の屈折率は約２．１で
あり、他の物質と比べて比較的高屈折率であるとされて
いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の高屈折率膜に用
いられているＴｉＯ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 では、最も屈折率を
高めた場合でも高々２．２〜２．３程度である。更に屈
折率を上げるべく、高屈折率膜形成時の焼成温度を上げ
ると、結晶粒の成長が起こり、高屈折率膜の透明性が失
われる。また、使用時の高温度条件により失透して白濁
することもある。このため、実質的に透明高屈折率膜と
しては、屈折率２．２〜２．３程度が限度であり、赤外
線反射率を高めるための高屈折率膜と低屈折率膜との屈
折率の差の拡大にも限界があった。
いられているＴｉＯ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 では、最も屈折率を
高めた場合でも高々２．２〜２．３程度である。更に屈
折率を上げるべく、高屈折率膜形成時の焼成温度を上げ
ると、結晶粒の成長が起こり、高屈折率膜の透明性が失
われる。また、使用時の高温度条件により失透して白濁
することもある。このため、実質的に透明高屈折率膜と
しては、屈折率２．２〜２．３程度が限度であり、赤外
線反射率を高めるための高屈折率膜と低屈折率膜との屈
折率の差の拡大にも限界があった。
【０００８】このようなことから、従来において、赤外
線反射膜として十分な赤外線反射率を得るためには、高
屈折率膜及び低屈折率膜の交互積層膜の積層数を増し、
１３〜１５層もの積層数とする必要があるが、このよう
に高屈折率膜及び低屈折率膜の積層数を増し、厚い積層
膜を形成することは、製造コストが高騰するという問題
のみならず、前述の如く、熱膨張差に起因する膜剥離や
クラック等の欠陥を引き起こすことから好ましいことで
はない。
線反射膜として十分な赤外線反射率を得るためには、高
屈折率膜及び低屈折率膜の交互積層膜の積層数を増し、
１３〜１５層もの積層数とする必要があるが、このよう
に高屈折率膜及び低屈折率膜の積層数を増し、厚い積層
膜を形成することは、製造コストが高騰するという問題
のみならず、前述の如く、熱膨張差に起因する膜剥離や
クラック等の欠陥を引き起こすことから好ましいことで
はない。
【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決し、著し
く高い屈折率を有する高屈折率膜、この高屈折率膜の形
成用組成物及びこの高屈折率膜の形成方法、並びに、こ
のような高屈折率膜を形成することにより発光効率を高
めた白熱電球を提供することを目的とする。
く高い屈折率を有する高屈折率膜、この高屈折率膜の形
成用組成物及びこの高屈折率膜の形成方法、並びに、こ
のような高屈折率膜を形成することにより発光効率を高
めた白熱電球を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の高屈折率膜
は、チタン及びビスマスの複合酸化物からなり、該複合
酸化物中のチタン及びビスマスの割合がモル比表示でＴ
ｉ／（Ｔｉ＋Ｂｉ）＝０．４〜０．９９であることを特
徴とする。
は、チタン及びビスマスの複合酸化物からなり、該複合
酸化物中のチタン及びビスマスの割合がモル比表示でＴ
ｉ／（Ｔｉ＋Ｂｉ）＝０．４〜０．９９であることを特
徴とする。
【００１１】請求項２の高屈折率膜は、請求項１の高屈
折率膜において、該複合酸化物中のチタン及びビスマス
の割合がモル比表示でＴｉ／（Ｔｉ＋Ｂｉ）＝０．６〜
０．９６であることを特徴とする。
折率膜において、該複合酸化物中のチタン及びビスマス
の割合がモル比表示でＴｉ／（Ｔｉ＋Ｂｉ）＝０．６〜
０．９６であることを特徴とする。
【００１２】請求項３の高屈折率膜形成用組成物は、チ
タン化合物とビスマス化合物とを、チタン及びビスマス
の割合がモル比表示でＴｉ／（Ｔｉ＋Ｂｉ）＝０．４〜
０．９９となるように有機溶媒に混合してなることを特
徴とする。
タン化合物とビスマス化合物とを、チタン及びビスマス
の割合がモル比表示でＴｉ／（Ｔｉ＋Ｂｉ）＝０．４〜
０．９９となるように有機溶媒に混合してなることを特
徴とする。
【００１３】請求項４の高屈折率膜の形成方法は、請求
項３の高屈折率膜形成用組成物を基板に塗布した後、３
００〜８００℃で焼成することを特徴とする。
項３の高屈折率膜形成用組成物を基板に塗布した後、３
００〜８００℃で焼成することを特徴とする。
【００１４】請求項５の白熱電球は、ガラスバルブの表
面に、低屈折率膜と高屈折率膜との交互積層膜を形成し
てなる白熱電球において、該高屈折率膜がチタン及びビ
スマスの複合酸化物よりなることを特徴とする。
面に、低屈折率膜と高屈折率膜との交互積層膜を形成し
てなる白熱電球において、該高屈折率膜がチタン及びビ
スマスの複合酸化物よりなることを特徴とする。
【００１５】請求項６の白熱電球は、請求項５に記載の
白熱電球において、該低屈折率膜が酸化珪素よりなるこ
とを特徴とする。
白熱電球において、該低屈折率膜が酸化珪素よりなるこ
とを特徴とする。
【００１６】以下に本発明を詳細に説明する。
【００１７】本発明の高屈折率膜は、チタン（Ｔｉ）及
びビスマス（Ｂｉ）の複合酸化物（以下「Ｔｉ−Ｂｉ−
Ｏ」と称する場合がある。）よりなるものであり、その
Ｔｉ，Ｂｉ含有割合がＴｉ／（Ｔｉ＋Ｂｉ）のモル比率
で０．４〜０．９９、好ましくは０．６〜０．９６のも
のである。この割合が０．９９を超えると、Ｂｉの割合
が少な過ぎて、ＴｉにＢｉを複合させることによる屈折
率の向上効果が十分に得られない。逆に０．４未満で
は、Ｂｉの割合が多過ぎて屈折率が低下する。
びビスマス（Ｂｉ）の複合酸化物（以下「Ｔｉ−Ｂｉ−
Ｏ」と称する場合がある。）よりなるものであり、その
Ｔｉ，Ｂｉ含有割合がＴｉ／（Ｔｉ＋Ｂｉ）のモル比率
で０．４〜０．９９、好ましくは０．６〜０．９６のも
のである。この割合が０．９９を超えると、Ｂｉの割合
が少な過ぎて、ＴｉにＢｉを複合させることによる屈折
率の向上効果が十分に得られない。逆に０．４未満で
は、Ｂｉの割合が多過ぎて屈折率が低下する。
【００１８】このような本発明の高屈折率膜はＣＶＤ法
やスパッタ法等で形成することも可能であるが、本発明
の高屈折率膜形成用組成物を用い、本発明の高屈折率膜
の形成方法に従って、基板に該組成物を塗布した後、３
００〜８００℃で焼成する方法が低コストで良好な高屈
折率膜を形成できることから好ましい。
やスパッタ法等で形成することも可能であるが、本発明
の高屈折率膜形成用組成物を用い、本発明の高屈折率膜
の形成方法に従って、基板に該組成物を塗布した後、３
００〜８００℃で焼成する方法が低コストで良好な高屈
折率膜を形成できることから好ましい。
【００１９】本発明の高屈折率膜形成用組成物は、Ｔｉ
化合物と、Ｂｉ化合物とをＴｉ／（Ｔｉ＋Ｂｉ）＝０．
４〜０．９９（モル比）、好ましくは０．６〜０．９６
となるように有機溶媒に混合してなるものである。
化合物と、Ｂｉ化合物とをＴｉ／（Ｔｉ＋Ｂｉ）＝０．
４〜０．９９（モル比）、好ましくは０．６〜０．９６
となるように有機溶媒に混合してなるものである。
【００２０】ここで、Ｔｉ化合物としては、テトラメト
キシチタン、テトラエトキシチタン、テトライソプロポ
キシチタン、テトラブトキシチタン等のチタンのアルコ
キシド、アセチルアセトナトチタニル等の有機Ｔｉ化合
物、或いは無機酸のＴｉ塩を用いることができる。
キシチタン、テトラエトキシチタン、テトライソプロポ
キシチタン、テトラブトキシチタン等のチタンのアルコ
キシド、アセチルアセトナトチタニル等の有機Ｔｉ化合
物、或いは無機酸のＴｉ塩を用いることができる。
【００２１】また、Ｂｉ化合物としては、オキシ酢酸ビ
スマス、オクチル酸ビスマス等の有機Ｂｉ化合物、或い
は、硝酸ビスマス等の無機酸のＢｉ塩を用いることがで
きる。
スマス、オクチル酸ビスマス等の有機Ｂｉ化合物、或い
は、硝酸ビスマス等の無機酸のＢｉ塩を用いることがで
きる。
【００２２】これらを混合する有機溶媒としては、酢
酸、エタノール、イソプロパノール、２−メトキシエタ
ノール等を用いることができる。
酸、エタノール、イソプロパノール、２−メトキシエタ
ノール等を用いることができる。
【００２３】本発明の高屈折率膜形成用組成物は、基板
への塗布性能、膜形成効率の面から、Ｂｉ化合物及びＴ
ｉ化合物をＢｉ2 Ｏ3 換算値及びＴｉＯ2 換算値の合計
で１〜２０重量％程度の溶液であることが好ましい。
への塗布性能、膜形成効率の面から、Ｂｉ化合物及びＴ
ｉ化合物をＢｉ2 Ｏ3 換算値及びＴｉＯ2 換算値の合計
で１〜２０重量％程度の溶液であることが好ましい。
【００２４】このような高屈折率膜形成用組成物を用い
て、本発明の方法に従って、高屈折率膜を形成するに
は、ガラス、Ｓｉウェハ等の基板に高屈折率膜形成用組
成物をディッピング、スピンコート、スプレーコート等
の方法により塗布し、その後３００〜８００℃で焼成す
る。
て、本発明の方法に従って、高屈折率膜を形成するに
は、ガラス、Ｓｉウェハ等の基板に高屈折率膜形成用組
成物をディッピング、スピンコート、スプレーコート等
の方法により塗布し、その後３００〜８００℃で焼成す
る。
【００２５】形成される高屈折率膜の屈折率は、高屈折
率膜形成用組成物のＴｉ／（Ｔｉ＋Ｂｉ）モル比やこの
焼成条件を調整することにより自由に制御することがで
き、Ｔｉ／（Ｔｉ＋Ｂｉ）については、一般には、後掲
の図１に示す如く、Ｔｉ／（Ｔｉ＋Ｂｉ）＝０．８５〜
０．９６程度の範囲に屈折率の極大値が得られるが、焼
成条件については、焼成温度が高い程屈折率が高い傾向
がある。しかしながら、焼成温度が過度に高いと、前述
の如く、結晶粒成長による失透を引き起こすため、通常
の場合、焼成温度は特に５００〜７００℃程度とするの
が好ましい。
率膜形成用組成物のＴｉ／（Ｔｉ＋Ｂｉ）モル比やこの
焼成条件を調整することにより自由に制御することがで
き、Ｔｉ／（Ｔｉ＋Ｂｉ）については、一般には、後掲
の図１に示す如く、Ｔｉ／（Ｔｉ＋Ｂｉ）＝０．８５〜
０．９６程度の範囲に屈折率の極大値が得られるが、焼
成条件については、焼成温度が高い程屈折率が高い傾向
がある。しかしながら、焼成温度が過度に高いと、前述
の如く、結晶粒成長による失透を引き起こすため、通常
の場合、焼成温度は特に５００〜７００℃程度とするの
が好ましい。
【００２６】なお、焼成時間は通常の場合５〜２０分程
度とされる。
度とされる。
【００２７】一方、本発明の白熱電球は、ガラスバルブ
表面に、Ｔｉ−Ｂｉ−Ｏ高屈折率膜と低屈折率膜との交
互積層膜を形成したものであるが、特に、高屈折率膜と
しては、本発明の高屈折率膜、即ち、Ｔｉ／（Ｔｉ＋Ｂ
ｉ）＝０．４０〜０．９９（モル比）、とりわけ０．６
〜０．９６のものを採用するのが好ましい。また、低屈
折率膜としては、屈折率が極めて低いことからＳｉＯ2
を用いるのが好ましい。
表面に、Ｔｉ−Ｂｉ−Ｏ高屈折率膜と低屈折率膜との交
互積層膜を形成したものであるが、特に、高屈折率膜と
しては、本発明の高屈折率膜、即ち、Ｔｉ／（Ｔｉ＋Ｂ
ｉ）＝０．４０〜０．９９（モル比）、とりわけ０．６
〜０．９６のものを採用するのが好ましい。また、低屈
折率膜としては、屈折率が極めて低いことからＳｉＯ2
を用いるのが好ましい。
【００２８】このような本発明の白熱電球は、例えば本
発明の高屈折率膜形成用組成物を用い、本発明方法に従
ってガラスバルブ上に高屈折率膜を形成した後、低屈折
率膜を形成し、同様に、高屈折率膜及び低屈折率膜を交
互に形成して交互積層膜を形成することにより容易に製
造することができる。
発明の高屈折率膜形成用組成物を用い、本発明方法に従
ってガラスバルブ上に高屈折率膜を形成した後、低屈折
率膜を形成し、同様に、高屈折率膜及び低屈折率膜を交
互に形成して交互積層膜を形成することにより容易に製
造することができる。
【００２９】なお、低屈折率膜としてＳｉＯ2 膜を形成
する場合には、テトラエトキシシラン、テトラメトキシ
シラン等のＳｉ化合物をイソプロピルアルコール、エチ
ルアルコール、ブチルアルコール等の有機溶媒に溶解し
たものを用いることができる。
する場合には、テトラエトキシシラン、テトラメトキシ
シラン等のＳｉ化合物をイソプロピルアルコール、エチ
ルアルコール、ブチルアルコール等の有機溶媒に溶解し
たものを用いることができる。
【００３０】また、高屈折率膜と低屈折率膜との交互積
層膜の一層当りの光学膜厚（屈折率と膜厚の積）は、ど
の波長の反射率を高めるかによって変わってくるが、目
的とする波長の１／４に制御するのが好ましい。また、
積層数についても、どの程度の反射率を必要とするかに
よって任意に選定できる。
層膜の一層当りの光学膜厚（屈折率と膜厚の積）は、ど
の波長の反射率を高めるかによって変わってくるが、目
的とする波長の１／４に制御するのが好ましい。また、
積層数についても、どの程度の反射率を必要とするかに
よって任意に選定できる。
【００３１】
【作用】Ｔｉ−Ｂｉ−Ｏ高屈折率膜の構造は、Ｂｉ2 Ｔ
ｉ2 Ｏ7 ，Ｂｉ4 Ｔｉ3 Ｏ12，ＴｉＯ2 ，Ｂｉ2 Ｏ3 等
の単体、混合物或いは非晶質状態と考えられ、いずれの
因子が屈折率の向上に寄与しているかは不明であるが、
本発明に係るＴｉ−Ｂｉ−Ｏであれば、Ｔｉの酸化物、
即ちＴｉＯ2 やＴａ2 Ｏ5 、或いはＢｉの酸化物、即ち
Ｂｉ2 Ｏ3 の屈折率よりも著しく高い屈折率の高屈折率
膜が提供される。
ｉ2 Ｏ7 ，Ｂｉ4 Ｔｉ3 Ｏ12，ＴｉＯ2 ，Ｂｉ2 Ｏ3 等
の単体、混合物或いは非晶質状態と考えられ、いずれの
因子が屈折率の向上に寄与しているかは不明であるが、
本発明に係るＴｉ−Ｂｉ−Ｏであれば、Ｔｉの酸化物、
即ちＴｉＯ2 やＴａ2 Ｏ5 、或いはＢｉの酸化物、即ち
Ｂｉ2 Ｏ3 の屈折率よりも著しく高い屈折率の高屈折率
膜が提供される。
【００３２】Ｔｉ−Ｂｉ−Ｏ高屈折率膜は、そのＴｉ／
（Ｔｉ＋Ｂｉ）モル比が０．４〜０．９９、好ましくは
０．６〜０．９６のときに、著しく高い屈折率が得られ
る。
（Ｔｉ＋Ｂｉ）モル比が０．４〜０．９９、好ましくは
０．６〜０．９６のときに、著しく高い屈折率が得られ
る。
【００３３】このようなＴｉ−Ｂｉ−Ｏ高屈折率膜は、
Ｔｉ化合物と、Ｂｉ化合物とを所定割合で有機溶媒に混
合してなる高屈折率膜形成用組成物を基板に塗布した
後、３００〜８００℃で焼成することにより容易かつ低
コストに形成することができる。
Ｔｉ化合物と、Ｂｉ化合物とを所定割合で有機溶媒に混
合してなる高屈折率膜形成用組成物を基板に塗布した
後、３００〜８００℃で焼成することにより容易かつ低
コストに形成することができる。
【００３４】また、このように著しく高い屈折率を有す
るＴｉ−Ｂｉ−Ｏ高屈折率膜を、ガラスバルブ表面に形
成する高屈折率膜と低屈折率膜との交互積層膜の高屈折
率膜として用いた白熱電球であれば、少ない膜積層数に
より、高い赤外線反射率を得ることができ、従って、膜
剥離やクラック等の欠陥を引き起こすことなく、発光効
率の高い白熱電球を低コストに提供することができる。
るＴｉ−Ｂｉ−Ｏ高屈折率膜を、ガラスバルブ表面に形
成する高屈折率膜と低屈折率膜との交互積層膜の高屈折
率膜として用いた白熱電球であれば、少ない膜積層数に
より、高い赤外線反射率を得ることができ、従って、膜
剥離やクラック等の欠陥を引き起こすことなく、発光効
率の高い白熱電球を低コストに提供することができる。
【００３５】交互積層膜としては、特にＴｉ−Ｂｉ−Ｏ
高屈折率膜とＳｉＯ2 低屈折率膜とを用いることによ
り、高屈折率膜と低屈折率膜との屈折率の差を著しく大
きくすることができ、このため高い発光効率を確実に得
ることができる。
高屈折率膜とＳｉＯ2 低屈折率膜とを用いることによ
り、高屈折率膜と低屈折率膜との屈折率の差を著しく大
きくすることができ、このため高い発光効率を確実に得
ることができる。
【００３６】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。
り具体的に説明する。
【００３７】なお、実施例及び比較例において「％」は
いずれも「重量％」を示す。
いずれも「重量％」を示す。
【００３８】実施例１ オキシ酢酸ビスマス［ＢｉＯ（ＣＨ3 ＣＯＯ）］２．９
６ｇを酢酸４０．１６ｇと混合し、更にＢｉの３モル倍
に相当する過酸化水素水（３０％Ｈ2 Ｏ2 ）５．４４ｇ
を加えて１２０℃で３時間還流し、酸化物換算で５重量
％Ｂｉ2 Ｏ3 溶液を得た。これとは別に、酢酸３４．８
３ｇにアセチルアセトン６．２７ｇとテトライソプロポ
キシチタン［Ｔｉ（Ｏ−ｉ−Ｃ3 Ｈ7 ）4 ］８．９０ｇ
を加えて酸化物換算で５重量％ＴｉＯ2 溶液を得た。こ
れら２種の溶液を表１に示す組成比となるよう混合し、
各種Ｔｉ−Ｂｉ溶液を調製した（ただし、Ｎｏ．１はＢ
ｉのみ、Ｎｏ．１０はＴｉのみ）。
６ｇを酢酸４０．１６ｇと混合し、更にＢｉの３モル倍
に相当する過酸化水素水（３０％Ｈ2 Ｏ2 ）５．４４ｇ
を加えて１２０℃で３時間還流し、酸化物換算で５重量
％Ｂｉ2 Ｏ3 溶液を得た。これとは別に、酢酸３４．８
３ｇにアセチルアセトン６．２７ｇとテトライソプロポ
キシチタン［Ｔｉ（Ｏ−ｉ−Ｃ3 Ｈ7 ）4 ］８．９０ｇ
を加えて酸化物換算で５重量％ＴｉＯ2 溶液を得た。こ
れら２種の溶液を表１に示す組成比となるよう混合し、
各種Ｔｉ−Ｂｉ溶液を調製した（ただし、Ｎｏ．１はＢ
ｉのみ、Ｎｏ．１０はＴｉのみ）。
【００３９】これらＴｉ−Ｂｉ溶液を使用してスピンコ
ート法によってバイコールガラス基板上に成膜を行い、
６００℃で１５分焼成を行った。形成された膜の屈折率
をエリプソメーターによって測定し、結果を図１に示し
た。
ート法によってバイコールガラス基板上に成膜を行い、
６００℃で１５分焼成を行った。形成された膜の屈折率
をエリプソメーターによって測定し、結果を図１に示し
た。
【００４０】
【表１】
【００４１】図１より、Ｔｉ／（Ｔｉ＋Ｂｉ）＝０．４
〜０．９９（モル比）、特に０．６〜０．９６（モル
比）であれば、著しく屈折率の高い高屈折率膜が形成さ
れることが明らかである。
〜０．９９（モル比）、特に０．６〜０．９６（モル
比）であれば、著しく屈折率の高い高屈折率膜が形成さ
れることが明らかである。
【００４２】実施例２ テトラエトキシシラン［Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ］１２．
５ｇをイソプロピルアルコール１０５．３ｇに加え、
０．３％のＨＣｌ水溶液を２．２ｇ加えて低屈折率膜形
成用ディップ溶液を調製した。これとは別に、オキシ酢
酸ビスマス［ＢｉＯ（ＣＨ3 ＣＯＯ）］３．０ｇを酢酸
４０．２ｇに加え、更に３０％過酸化水素水５．４ｇを
加えて１２０℃で１時間還流し、更にテトライソプロポ
キシチタン［Ｔｉ（Ｏ−ｉ−Ｃ3 Ｈ7 ）4 ］０．３ｇを
加えて高屈折率膜形成用ディップ溶液を調製した（Ｔｉ
／（Ｔｉ＋Ｂｉ）＝０．９６（モル比））。これらの溶
液は６００℃で１０分間焼成することにより、それぞれ
１．４５、２．７の屈折率の膜が得られる。
５ｇをイソプロピルアルコール１０５．３ｇに加え、
０．３％のＨＣｌ水溶液を２．２ｇ加えて低屈折率膜形
成用ディップ溶液を調製した。これとは別に、オキシ酢
酸ビスマス［ＢｉＯ（ＣＨ3 ＣＯＯ）］３．０ｇを酢酸
４０．２ｇに加え、更に３０％過酸化水素水５．４ｇを
加えて１２０℃で１時間還流し、更にテトライソプロポ
キシチタン［Ｔｉ（Ｏ−ｉ−Ｃ3 Ｈ7 ）4 ］０．３ｇを
加えて高屈折率膜形成用ディップ溶液を調製した（Ｔｉ
／（Ｔｉ＋Ｂｉ）＝０．９６（モル比））。これらの溶
液は６００℃で１０分間焼成することにより、それぞれ
１．４５、２．７の屈折率の膜が得られる。
【００４３】これらの溶液を使い、白熱電球のガラスバ
ルブ上に高屈折率膜、低屈折率膜、高屈折率膜、低屈折
率膜・・・高屈折率膜の順に各々の光学膜厚が９２ｎｍ
となるように表２に示す積層数で積層して（ただし、Ｎ
ｏ．１１では膜形成行わず。）、黄色電球を作製した。
得られた電球を点灯し、その発光色の色度を測定し、結
果を表２及び図２に示した。
ルブ上に高屈折率膜、低屈折率膜、高屈折率膜、低屈折
率膜・・・高屈折率膜の順に各々の光学膜厚が９２ｎｍ
となるように表２に示す積層数で積層して（ただし、Ｎ
ｏ．１１では膜形成行わず。）、黄色電球を作製した。
得られた電球を点灯し、その発光色の色度を測定し、結
果を表２及び図２に示した。
【００４４】なお、色度のｘ，ｙは、下記に示す透過に
よる物体色の三刺激値より求めた下記の色度座標の値で
ある。
よる物体色の三刺激値より求めた下記の色度座標の値で
ある。
【００４５】
【数１】
【００４６】
【表２】
【００４７】実施例３ 実施例２と同様にして白熱電球上に各々の光学膜厚が２
５０ｎｍとなるように表３に示す積層数で膜を積層し、
赤外線反射膜付き白熱電球を作製した（ただし、Ｎｏ．
１８では膜形成行わず。）。得られた電球を点灯し、発
光色の色度から色温度を求め、フィラメント温度を推定
し、結果を表３に示した。
５０ｎｍとなるように表３に示す積層数で膜を積層し、
赤外線反射膜付き白熱電球を作製した（ただし、Ｎｏ．
１８では膜形成行わず。）。得られた電球を点灯し、発
光色の色度から色温度を求め、フィラメント温度を推定
し、結果を表３に示した。
【００４８】なお、このフィラメント温度は、フィラメ
ントの発光をある温度での黒体放射と仮定し、色度から
図４に示す黒体放射軌跡と等色温度線のグラフから、そ
れに対応する黒体放射の温度を推定したものである。
ントの発光をある温度での黒体放射と仮定し、色度から
図４に示す黒体放射軌跡と等色温度線のグラフから、そ
れに対応する黒体放射の温度を推定したものである。
【００４９】
【表３】
【００５０】比較例１ テトライソプロポキシチタン［Ｔｉ（Ｏ−ｉ−Ｃ3 Ｈ
7 ）4 ］１０．７ｇをイソプロピルアルコール８９．３
ｇに加えて高屈折率膜形成用ディップ溶液を調製した。
この溶液からは６００℃で１０分焼成することにより、
２．２の屈折率を有する膜が得られる。また、低屈折率
膜形成用ディップ溶液は実施例２と同様にして調製し
た。これらの溶液を使用して、実施例２と同様の評価を
行い、結果を表４及び図３に示した。
7 ）4 ］１０．７ｇをイソプロピルアルコール８９．３
ｇに加えて高屈折率膜形成用ディップ溶液を調製した。
この溶液からは６００℃で１０分焼成することにより、
２．２の屈折率を有する膜が得られる。また、低屈折率
膜形成用ディップ溶液は実施例２と同様にして調製し
た。これらの溶液を使用して、実施例２と同様の評価を
行い、結果を表４及び図３に示した。
【００５１】
【表４】
【００５２】比較例２ 比較例１で用いたものと同様溶液を使用して、実施例３
と同様の評価を行い、結果を表５に示した。
と同様の評価を行い、結果を表５に示した。
【００５３】
【表５】
【００５４】表２〜５より、本発明によれば、高屈折率
膜及び低屈折率膜の少ない積層数にて効率的に色度及び
色温度を高めることができ、発光効率の高い白熱電球が
得られることが明らかである。
膜及び低屈折率膜の少ない積層数にて効率的に色度及び
色温度を高めることができ、発光効率の高い白熱電球が
得られることが明らかである。
【００５５】特に、図２と図３との比較から、Ｔｉ−Ｂ
ｉ膜を使用したランプ（表２）の方が、Ｔｉ膜を使用し
たランプ（表４）よりも少ない積層数で淡黄色領域（Ｊ
ＩＳにより決められているイエローランプの色度範囲）
に到達していることがわかる。
ｉ膜を使用したランプ（表２）の方が、Ｔｉ膜を使用し
たランプ（表４）よりも少ない積層数で淡黄色領域（Ｊ
ＩＳにより決められているイエローランプの色度範囲）
に到達していることがわかる。
【００５６】
【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の高屈折率
膜によれば、屈折率が著しく高い高屈折率膜が提供され
る。
膜によれば、屈折率が著しく高い高屈折率膜が提供され
る。
【００５７】請求項２の高屈折率膜によれば、より一層
高い屈折率が得られる。
高い屈折率が得られる。
【００５８】請求項３の高屈折率膜形成用組成物及び請
求項４の高屈折率膜の形成方法によれば、このように著
しく高い屈折率を有する高屈折率膜を容易かつ低コスト
に形成することができる。
求項４の高屈折率膜の形成方法によれば、このように著
しく高い屈折率を有する高屈折率膜を容易かつ低コスト
に形成することができる。
【００５９】請求項５の白熱電球によれば、高屈折率膜
の屈折率が著しく高いために、少ない膜積層数により、
高い赤外線反射率を得ることができ、従って、膜剥離や
クラック等の欠陥を引き起こすことなく、発光効率の高
い白熱電球を低コストに提供することができる。
の屈折率が著しく高いために、少ない膜積層数により、
高い赤外線反射率を得ることができ、従って、膜剥離や
クラック等の欠陥を引き起こすことなく、発光効率の高
い白熱電球を低コストに提供することができる。
【００６０】請求項６の白熱電球によれば、高屈折率膜
と低屈折率膜との屈折率の差が大きく、このため、著し
く大きな赤外線反射率が得られることから、発光効率が
極めて高い白熱電球が提供される。
と低屈折率膜との屈折率の差が大きく、このため、著し
く大きな赤外線反射率が得られることから、発光効率が
極めて高い白熱電球が提供される。
【図１】実施例１の結果を示すグラフである。
【図２】実施例２で求めた積層数（カッコ内は積層数）
と発光色の色度変化との関係を示すグラフである。
と発光色の色度変化との関係を示すグラフである。
【図３】比較例１で求めた積層数（カッコ内は積層数）
と発光色の色度変化との関係を示すグラフである。
と発光色の色度変化との関係を示すグラフである。
【図４】ｘ−ｙ座標における黒体放射軌跡と等色温度線
を示すグラフである。
を示すグラフである。
Claims (6)
- 【請求項１】 チタン及びビスマスの複合酸化物からな
り、該複合酸化物中のチタン及びビスマスの割合がモル
比表示でＴｉ／（Ｔｉ＋Ｂｉ）＝０．４〜０．９９であ
ることを特徴とする高屈折率膜。 - 【請求項２】 請求項１の高屈折率膜において、該複合
酸化物中のチタン及びビスマスの割合がモル比表示でＴ
ｉ／（Ｔｉ＋Ｂｉ）＝０．６〜０．９６であることを特
徴とする高屈折率膜。 - 【請求項３】 チタン化合物とビスマス化合物とを、チ
タン及びビスマスの割合がモル比表示でＴｉ／（Ｔｉ＋
Ｂｉ）＝０．４〜０．９９となるように有機溶媒に混合
してなる高屈折率膜形成用組成物。 - 【請求項４】 請求項３の高屈折率膜形成用組成物を基
板に塗布した後、３００〜８００℃で焼成することを特
徴とする高屈折率膜の形成方法。 - 【請求項５】 ガラスバルブの表面に、低屈折率膜と高
屈折率膜との交互積層膜を形成してなる白熱電球におい
て、該高屈折率膜がチタン及びビスマスの複合酸化物よ
りなることを特徴とする白熱電球。 - 【請求項６】 請求項５に記載の白熱電球において、該
低屈折率膜が酸化珪素よりなることを特徴とする白熱電
球。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6067014A JPH07281023A (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | 高屈折率膜、その形成用組成物及びその形成方法並びに白熱電球 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6067014A JPH07281023A (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | 高屈折率膜、その形成用組成物及びその形成方法並びに白熱電球 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07281023A true JPH07281023A (ja) | 1995-10-27 |
Family
ID=13332643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6067014A Withdrawn JPH07281023A (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | 高屈折率膜、その形成用組成物及びその形成方法並びに白熱電球 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07281023A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998029352A1 (fr) * | 1996-12-25 | 1998-07-09 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Mince film a usage optique, composition pour la formation de ce film, et verre absorbant les ultraviolets et thermoreflechissant constitue par un tel film |
| WO2004079407A1 (en) * | 2003-03-05 | 2004-09-16 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | High refractive index layer production process of curable coating composition, antireflection film, polarizing plate and image display device using thereof |
| JP2005162914A (ja) * | 2003-12-03 | 2005-06-23 | Nippon Shokubai Co Ltd | 紫外線遮断膜、紫外線遮断用金属酸化物粒子および紫外線遮断材料形成用組成物 |
| CN100390570C (zh) * | 2003-03-05 | 2008-05-28 | 富士胶片株式会社 | 高折射率层、可固化涂布组合物的制备方法、防反射薄膜、偏振片和使用它们的图像显示装置 |
-
1994
- 1994-04-05 JP JP6067014A patent/JPH07281023A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998029352A1 (fr) * | 1996-12-25 | 1998-07-09 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Mince film a usage optique, composition pour la formation de ce film, et verre absorbant les ultraviolets et thermoreflechissant constitue par un tel film |
| WO2004079407A1 (en) * | 2003-03-05 | 2004-09-16 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | High refractive index layer production process of curable coating composition, antireflection film, polarizing plate and image display device using thereof |
| CN100390570C (zh) * | 2003-03-05 | 2008-05-28 | 富士胶片株式会社 | 高折射率层、可固化涂布组合物的制备方法、防反射薄膜、偏振片和使用它们的图像显示装置 |
| JP2005162914A (ja) * | 2003-12-03 | 2005-06-23 | Nippon Shokubai Co Ltd | 紫外線遮断膜、紫外線遮断用金属酸化物粒子および紫外線遮断材料形成用組成物 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010605 |