JPS61101949A - 電球 - Google Patents
電球Info
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- JPS61101949A JPS61101949A JP59221942A JP22194284A JPS61101949A JP S61101949 A JPS61101949 A JP S61101949A JP 59221942 A JP59221942 A JP 59221942A JP 22194284 A JP22194284 A JP 22194284A JP S61101949 A JPS61101949 A JP S61101949A
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- JP
- Japan
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- refractive index
- index layer
- bulb
- boron
- light
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
- H01K1/00—Details
- H01K1/28—Envelopes; Vessels
- H01K1/32—Envelopes; Vessels provided with coatings on the walls; Vessels or coatings thereon characterised by the material thereof
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は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電球に関する。
に放射するようにした電球に関する。
近年、Ｔ形または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、それによってフ
ィラメントを加熱して発光効率を■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。
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、それによってフ
ィラメントを加熱して発光効率を■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線反射膜はシリカ（ＳＬ（ｈ
）などからなる低屈折率層と酸化チタン（Ｔｉ０２）な
どからなる高屈折率層とを５〜７層交互重層したもので
１Ｍの厚さを調整することにより、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
。
）などからなる低屈折率層と酸化チタン（Ｔｉ０２）な
どからなる高屈折率層とを５〜７層交互重層したもので
１Ｍの厚さを調整することにより、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、従来このような電球において、長期使用中、
光干渉膜にひび割れや剥離が発生することがあり、特に
点灯温度の高いハロゲン電球や点滅をひん繁に繰り返し
て使用する白熱電球においてこの現象が起ることがあっ
た。
光干渉膜にひび割れや剥離が発生することがあり、特に
点灯温度の高いハロゲン電球や点滅をひん繁に繰り返し
て使用する白熱電球においてこの現象が起ることがあっ
た。
これに対し、たとえば、特開昭５７−１２４３０１号公
報に見られるように、シリカ（ＳｉＱ□）からなる低屈
折率層と酸化アルミニウム（Ａ Ｑ ２０３）、酸化ジ
ルコン（Ｚｒ０２）および酸化チタン（Ｔｉ０２）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、シリカに錫およびまたはジルコ
ン（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、この先渉膜の安定性を向上し、ひび割れや剥
離を防止したものが知られている。
報に見られるように、シリカ（ＳｉＱ□）からなる低屈
折率層と酸化アルミニウム（Ａ Ｑ ２０３）、酸化ジ
ルコン（Ｚｒ０２）および酸化チタン（Ｔｉ０２）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、シリカに錫およびまたはジルコ
ン（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、この先渉膜の安定性を向上し、ひび割れや剥
離を防止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ｆＩ町成した電球に適用すると点減点灯や長期点
灯によっ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、このような電球に適用するには不充分であ
る。
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ｆＩ町成した電球に適用すると点減点灯や長期点
灯によっ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、このような電球に適用するには不充分であ
る。
そこで、さらに調査研究した結果、有機けい素化合物が
熱分解してシリカが生成する場合の体積収＠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低屈折率層と高屈折率層との熱膨張
率に大差があることに着目し、この熱膨張率差を緩和す
るためのさらに優れた添加剤を探究した結果本発明を完
成したものである。
熱分解してシリカが生成する場合の体積収＠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低屈折率層と高屈折率層との熱膨張
率に大差があることに着目し、この熱膨張率差を緩和す
るためのさらに優れた添加剤を探究した結果本発明を完
成したものである。
本発明はバルブに設けた光干渉膜が点減点灯や長期点灯
によってもひび割れや剥離をするおそれのない電球を提
供することを目的とする。
によってもひび割れや剥離をするおそれのない電球を提
供することを目的とする。
低屈折率層をりんおよびまたはほう素を含有するシリカ
で構成したことにより、低屈折率層と高屈折率層との熱
膨張率の整合を図り、クラックや剥離のおそれがなく、
かつ光学特性に優れた光干渉膜を形成したことである。
で構成したことにより、低屈折率層と高屈折率層との熱
膨張率の整合を図り、クラックや剥離のおそれがなく、
かつ光学特性に優れた光干渉膜を形成したことである。
本発明の詳細を図示の小形ハロゲン電球を例にして説明
する６（１）は透明石英ガラスからなるＴ亀 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１種である可視光透過赤外線反射膜。
する６（１）は透明石英ガラスからなるＴ亀 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１種である可視光透過赤外線反射膜。
（３）はバルブ（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）内に埋設されたモ
リブデデン導入箔、（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１対の
内導線、（６）はこれら内導線（５） 、 （５）間に
装架されてバルブ（１）の中心線上に位置するタングス
テンコイルフイラメン〉、（７）はバルブ（１）の端部
に装着した口金である。そうして、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を封
入しである。
、（４）、（４）はこの封止部（３）内に埋設されたモ
リブデデン導入箔、（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１対の
内導線、（６）はこれら内導線（５） 、 （５）間に
装架されてバルブ（１）の中心線上に位置するタングス
テンコイルフイラメン〉、（７）はバルブ（１）の端部
に装着した口金である。そうして、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を封
入しである。
上記可視光透過赤外線反射膜（２）は第２図に模型的に
示すように、酸化チタン（Ｔｉ０２）、酸化タンタル（
Ｔａ２０＋）、酸化ジルコン（Ｚｒ０２ ）など光屈折
率の高い物質からなる高屈折率層（２１）（右下リハツ
チング）とりんおよびまたはほう素（いずれも元素名）
を含有したシリカ（Ｓｉ０２）からなる低屈折ｓ＄層（
２２）（左下リハッチング）とをたとえば９〜１２Ｎ交
互重層してバルブ（１）の外面に直接形成したもので、
光の干渉を利用して可視光を透過し、赤外線を反射する
性質を有する。
示すように、酸化チタン（Ｔｉ０２）、酸化タンタル（
Ｔａ２０＋）、酸化ジルコン（Ｚｒ０２ ）など光屈折
率の高い物質からなる高屈折率層（２１）（右下リハツ
チング）とりんおよびまたはほう素（いずれも元素名）
を含有したシリカ（Ｓｉ０２）からなる低屈折ｓ＄層（
２２）（左下リハッチング）とをたとえば９〜１２Ｎ交
互重層してバルブ（１）の外面に直接形成したもので、
光の干渉を利用して可視光を透過し、赤外線を反射する
性質を有する。
つぎに、この赤外線反射膜（２）の形成方法の一例を説
明する。まず、上述のハロゲン電球本体を製造する。つ
ぎに、チタンアルコキシドをアルコール系溶剤に溶解し
た液に上述の電球本体のバルブ（１）を浸漬し、一定速
度で引上げ、乾燥後大気中で約５００〜６００℃で約１
０分間焼成し、酸化チタンからなる高屈折率層（２１）
を形成する。つぎに、テトラエトキシシラン、テトラメ
トキシシランなどのアルコキシシランをアルコール系溶
剤に溶解し１反応させ５ｉ０２換算でシリコン濃度が５
．０重量％のテトラアルコキシシラン縮合体溶液に変成
し、この溶液にりん化合物およびまたはほう素化合物を
Ｐ２Ｏ，およびＢ２Ｏ３に換算してＳｉＯ２の５重量％
になるように添加する。そうして、この溶液に上述の高
屈折率Ｍ （２１）を形成した電球本体を浸漬し、一定
速度で引上げ、乾燥後大気中で約５００〜６００℃で約
１０分間焼成してりんおよびまたはほう素を含有するシ
リカからなる低屈折率層（２２）に形成する。
明する。まず、上述のハロゲン電球本体を製造する。つ
ぎに、チタンアルコキシドをアルコール系溶剤に溶解し
た液に上述の電球本体のバルブ（１）を浸漬し、一定速
度で引上げ、乾燥後大気中で約５００〜６００℃で約１
０分間焼成し、酸化チタンからなる高屈折率層（２１）
を形成する。つぎに、テトラエトキシシラン、テトラメ
トキシシランなどのアルコキシシランをアルコール系溶
剤に溶解し１反応させ５ｉ０２換算でシリコン濃度が５
．０重量％のテトラアルコキシシラン縮合体溶液に変成
し、この溶液にりん化合物およびまたはほう素化合物を
Ｐ２Ｏ，およびＢ２Ｏ３に換算してＳｉＯ２の５重量％
になるように添加する。そうして、この溶液に上述の高
屈折率Ｍ （２１）を形成した電球本体を浸漬し、一定
速度で引上げ、乾燥後大気中で約５００〜６００℃で約
１０分間焼成してりんおよびまたはほう素を含有するシ
リカからなる低屈折率層（２２）に形成する。
そうして、この工程を所望回数交互に繰返して赤外線反
射膜（２）に形成する。
射膜（２）に形成する。
つぎに、上述の実施例において高屈折率層（２１）を酸
化チタンで構成し、低屈折率層（２２）のシリカに添加
する元素の種類および添加量を種々異らせて試作し、点
灯して剥離状態を調査した。この結果を次表に示す。
化チタンで構成し、低屈折率層（２２）のシリカに添加
する元素の種類および添加量を種々異らせて試作し、点
灯して剥離状態を調査した。この結果を次表に示す。
なお１本表で添加量はＰ２Ｏ３，Ｂ２Ｏ３およびＳｉＯ
□に換算し、下記の公式で表す。
□に換算し、下記の公式で表す。
添加量＝（Ｐ２０５＋８２０３１÷［５ｉ０２＋Ｐ２Ｏ
５＋８２０３］重量％また１層数は両層（２１）、 （
２２）の合計をいう。
５＋８２０３］重量％また１層数は両層（２１）、 （
２２）の合計をいう。
この表から、本発明の光干渉膜（２）がクランクや剥離
をしがたいことが理解できる。特に、りんやほう素の添
加量が３．０重量％以上になるとクラックや剥離が生じ
た層数が急に大きくなり、充分な暦数にして所望の光学
効果を奏することができる。しかし、りんやほう素の添
加量が多くなるに従って光屈折率が上昇するのでそれだ
け暦数を多くしなしなければならなくなり、添加量が２
０．０重量％を越えると屈折率が１．５００を越え、光
学的にも経済的にも意味がなくなり、しかも形成された
膜が不均一になりやすい。
をしがたいことが理解できる。特に、りんやほう素の添
加量が３．０重量％以上になるとクラックや剥離が生じ
た層数が急に大きくなり、充分な暦数にして所望の光学
効果を奏することができる。しかし、りんやほう素の添
加量が多くなるに従って光屈折率が上昇するのでそれだ
け暦数を多くしなしなければならなくなり、添加量が２
０．０重量％を越えると屈折率が１．５００を越え、光
学的にも経済的にも意味がなくなり、しかも形成された
膜が不均一になりやすい。
また、実験によればりんとほう素とを併用してもよく、
その場合の好ましい添加量の範囲は両者の重量％の合計
が上述の３〜２０重景％重量囲にあればよい。さらに、
実験によれば、高屈折率層（２１）は酸化タンタルある
いは酸化ジルコンでもよく、あるいはこれら３種の酸化
物の２種以上からなっていてもよく、これらの場合、い
ずれもりんおよびほう素の添加量の好ましい範囲は上述
と同じ３〜２０重量％であった。そうして、この光干渉
膜の形成方法は前述の方法に限らず、たとえば真空蒸着
法でもよく、さらに、りんやほう素の出発原料は前述の
例に限らない。
その場合の好ましい添加量の範囲は両者の重量％の合計
が上述の３〜２０重景％重量囲にあればよい。さらに、
実験によれば、高屈折率層（２１）は酸化タンタルある
いは酸化ジルコンでもよく、あるいはこれら３種の酸化
物の２種以上からなっていてもよく、これらの場合、い
ずれもりんおよびほう素の添加量の好ましい範囲は上述
と同じ３〜２０重量％であった。そうして、この光干渉
膜の形成方法は前述の方法に限らず、たとえば真空蒸着
法でもよく、さらに、りんやほう素の出発原料は前述の
例に限らない。
本発明の電球はフィラメントを封装したガラスバルブの
内外両面のうち少なくとも一方の面に低屈折率層とこれ
により屈折率の高い物質からなる高屈折率層とを交互重
量してなる光干渉膜を設けてなり、低屈折率層をりんお
よびまたはほう素を含有したシリカで構成したので光干
渉膜を多層に重層してもクラックや剥離を生じるおそれ
がない。
内外両面のうち少なくとも一方の面に低屈折率層とこれ
により屈折率の高い物質からなる高屈折率層とを交互重
量してなる光干渉膜を設けてなり、低屈折率層をりんお
よびまたはほう素を含有したシリカで構成したので光干
渉膜を多層に重層してもクラックや剥離を生じるおそれ
がない。
第１図は本発明の電球の一実施例の断面図、第２図は同
じく要部の模型的拡大断面図である。
じく要部の模型的拡大断面図である。
Claims (2)
- （１）フィラメントを封装したガラスバルブと、このバ
ルブの内外両面のうち少なくとも一方の面に形成され、
低屈折率層およびこの層よりも屈折率の高い物質からな
る高屈折率層を交互重層してなる光干渉膜とを具備し、
上記低屈折率層はシリカを主成分としこれにりんおよび
またはほう素を含有させてなることを特徴とする電球。 - （２）高屈折率層は酸化チタン、酸化タンタルおよび酸
化ジルコンの少なくとも１種からなり、かつシリカに含
まれるりんおよびほう素の合計はＰ＿２Ｏ＿５およびＢ
＿２Ｏ＿３に換算して３〜２０重量％の範囲であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電球。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59221942A JPS61101949A (ja) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | 電球 |
| KR1019850006909A KR890004641B1 (ko) | 1984-10-24 | 1985-09-19 | 전구 |
| CN85109082A CN85109082B (zh) | 1984-10-24 | 1985-10-23 | 电灯 |
| CA000493795A CA1244075A (en) | 1984-10-24 | 1985-10-24 | Lamp having interference film |
| DE19853537922 DE3537922A1 (de) | 1984-10-24 | 1985-10-24 | Lampe |
| US06/791,110 US4701663A (en) | 1984-10-24 | 1985-10-24 | Lamp having interference film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59221942A JPS61101949A (ja) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | 電球 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61101949A true JPS61101949A (ja) | 1986-05-20 |
Family
ID=16774566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59221942A Pending JPS61101949A (ja) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | 電球 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4701663A (ja) |
| JP (1) | JPS61101949A (ja) |
| KR (1) | KR890004641B1 (ja) |
| CN (1) | CN85109082B (ja) |
| CA (1) | CA1244075A (ja) |
| DE (1) | DE3537922A1 (ja) |
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