KR890004641B1

KR890004641B1 - 전구

Info

Publication number: KR890004641B1
Application number: KR1019850006909A
Authority: KR
Inventors: 아끼라 카와카쯔; 요우지 유게; 노리유끼 햐야마; 토우 토쿠요시 사이; 우미오 마에다
Original assignee: 가부시끼 가이샤 도시바; 사바 쇼오이찌
Priority date: 1984-10-24
Filing date: 1985-09-19
Publication date: 1989-11-21
Also published as: JPS61101949A; CN85109082A; CA1244075A; DE3537922C2; CN85109082B; DE3537922A1; US4701663A

Abstract

내용 없음.

Description

전구

제1도는 본 발명인 전구의 한 실시예의 단면도.

제2도는 본 발명인 전구 요부(要部)의 확대 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 벌브(bulb) 2 : 광간섭막(光干涉膜)

21 : 고굴절층(高屈折層) 22 : 저굴절층(低)

본 발명은 광간섭막을 이용하여 원하는 파장역(波長域)의 공선을 선택하여 방사할 수 있도록한 전구에 관한 것이다.

최근, T형 또는 관형(管形)벌브의 중심에 필라멘트를 설치하고, 또한 벌브면에 가시광(可視光)투과적외선 반사막을 설치하여 필라멘트로부터 방사된 광선중 적외선을 이 반사막으로 반사하여 필라멘트에 귀환시키므로써 필라멘트를 가열하여 발광(撥光)효율을 높이는 동시에 방사광(放射光)중의 적외선을 줄인 할로겐(halogen)전구가 알려져 있다.

이와같은 가시광 투과적외선 반사막은 실리카(SiO₂)등으로 이루어진 저굴절층과 산화티탄(TiO₂)등으로 이루어진 고굴절층을 5-7층을 교대로 중복시킨 것으로, 층의 두께를 조정하므로서 광선의 간섭을 이용하여 원하는 파장역의 광선을 선택적으로 투과 또는 반사시키는 것이다.

그러므로 이와같은 막을 광간섭막 이라고 총칭한다.

그러나, 종래의 이와같은 전구에서는 장기간 사용중에 광간섭막이 균열이나 벗겨진 현상이 발생하는 일이 있으며, 특히 점등 온도가 높은 할로겐 전구나 계속적인 반복 점멸(点滅)하는 백열전구에서 이와같은 현상이 일어나는 일이 있었다.

이에 대하여, 예를들면 특개소 57-124301호 공보에서 볼 수 있는 바와같이 실리카(SiO₂)로 이루어진 저굴절층과 산화 알루미늄(A1₂O₃), 산화 지르코늄(ZrO₂) 및 산화티탄(TiO₂)중 적어도 1종류로 이루어진 고굴절층을 교대로 층을 중복하여 이루어진 광간섭막에서, 실리카에 주석이나 또는 지르코늄중 적어도 한 종류를 함유시키므로써, 이 광간섭막의 안정성을 향상시키고, 균열이나 벗겨짐을 방지한 것이 알려져 있다.

그러나, 이 광간섭막을 할로겐 전구와 같이 석영(石英)유리나 붕규산유리 등의 경질(硬質)유리로 벌브를 구성한 전구에 적용하게되면 점멸, 점등이나 장기간의 점등에 의해 역시 광간섭막에 균열이나 박리가 발생하는 일이 있으므로 이와같은 전구에 적용하기에는 불충분하다.

그래서, 더욱더 조사 연구한 결과, 유기규소 화합물이 열분해하여 실리카를 생성할 경우의 체적수축율이 유리질 첨가제의 종류나 첨가량에 따라 다르지만 상당히 커진다는 점과 저굴절층과 고굴절층의 열팽창율에 커다란 차이가 있다는데 착안하여, 이 열팽창율의 차이를 완화하기 위하여 더욱더 우수한 첨가제를 탐구한 결과 본 발명을 완성한 것이다.

본 발명은 벌브에 설치한 광간섭막이 점멸점등이나 장기간의 점등에 의해서도 균열이나 벗겨짐이 일어날 염려가 없는 전구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

저굴절층을 인이나 또는 붕소를 함유하는 실리카로 구성하므로써 저굴절층과 고굴절층의 열팽창율을 고르게 하고, 균일이나 박리가 일어날 염려가 없으며 또한 광학특성이 뛰어난 광간섭막을 형성한 것이다.

본 발명을 더욱 상세하게 도시한 소형 할로겐 전구를 예로하여 설명하기로 하겠다.

"1"은 투명석영 유리로 이루어진 T형 벌브, "2"는 이 벌브(1)의 바깥면에 형성된 광간섭막의 한종류인 가시광 투과 적외선 반사막, "3"은 벌브(1)의 단부(端部)를 눌러 찌그러뜨려 밀봉해서된 밀봉된 부분, "4"는 이 밀봉부(3)안에매몰된몰리브덴(molybdenum) 도입박(導入箔), "5"는 이들 도입박(4)에 접속하여 벌브(1)안에 뻗어있는 한쌍의 내부도선, "6"은 이들 내부도선(5)사이에 걸치도록 장치되어 벌브(1)의 중심선상에 위치하는 텅스텐 코일 필라멘트, "7"은 벌브(1)의 단부에 설치한 베이스(base)이다.

그리고, 벌브(1)안에는 아르곤(Ar)등의 불활성 가스와 함께 소요의 할로겐을 봉입(封入)하고 있다.

전술한 가시광 투과 적외선 반사막(2)은 제2도에 모형적으로 나타낸 바와같이, 산화티탄(TiO₂), 산화탄탈(Ta₂O₃), 산화지르코늄(ZrO₂)등 광굴절율이 높은 물질로 이루어진 고굴절층(21)(오른쪽으로 비스듬한 해침)과 인 또는 붕소를 함유한 실리카(SiO₂)로 이루어진 저굴절율층(22)(왼쪽으로 비스듬한 해칭)을 예를들면 서로 엇갈리게 9-12층을 겹쳐서 벌브(1)의 가깥면에 직접 형성한 것으로서, 광선의 간섭을 이용하여 가시광을 투과하고 적외선을 반사하는 성질이 있다.

다음으로 이 적외선 반사막(2)의 형성방법의 한예를 설명하기로 하겠다.

우선, 전술한 할로겐 전구본체를 제조한다.

다음으로, 티탄 알콕시드(alkoxide)를 알코올계 용제에 용해한 액에 전술한 전구본체의 벌브(1)를 담그고, 일정한 속도로 끌어 올려서 건조한 후 대기중에서 약 500-600℃로 약 10분간 태워서 산화 티탄으로 이루어진 고굴절층(21)을 형성한다.

다음으로, 테트라에톡시 실란(tetraethoxy silane), 테트라 메톡시 실란(tetramethoxy silane)등의 알콕시 실란(alkoxy silane)을 알코올계 용제에 용해하여 반응시켜 SiO₂환산으로 실리콘(silicon)농도가 5.0중량%의 테트라 알콕시 실란축합체(縮合體)용액으로 변성시켜서, 이 용액에 인 화합물이나 또는 붕소화합물을 P₂O₅및 B₂O₃으로 환산하여 SiO₂의 5중량%가 되도록 첨가한다.

그리고, 이 용액에 전술한 고굴절층(21)을 형성한 전구본체를 담그고, 일정한 속도를 끌어올려 건조한 후 대기중에서 약 500-600℃로 약 10분간 태워서 인이나 또는 붕소를 함유하는 실리카로 이루어진 저굴절층(22)으로 형성된다.

그리고, 이 공정을 원하는 회수로 교대로 반복하면 적외선 반사막(2)이 형성된다.

다음으로, 전술한 실시예에서 고굴절층(21)을 산화티탄으로 구성하고, 저굴절층(22)의 실리카에 첨가하는 원소의 종류 및 첨가량을 각각 달리한 전구를 제작하고, 점등하여 벗겨짐 상태를 조사했다.

이 결과를 다음의 표에 나타냈다.

또한, 본 표에서 첨가량은 P₂O₅, B₂O₃및 SiO₂로 환산하여 다음의 공식으로 나타냈다.

첨가량=[P₂O₅+B₂O₃] ÷[SiO₂+P₂O₅+B₂O₃]

중량 %, 또한 층수는 양층(21)(22)의 합계를 말한다.

이표로 본 발명의 광간섭막(2)의 균열이나 박리가 잘안되는 것을 이해할 수 있다.

특히, 인이나 붕소의 첨가량이 3.0중량%이상이 되면 균열이나 박리가 발생한 층수가 급격하게 커져서 충분한 층수로서 소망하는 광학효과를 얻을 수 있다.

그러나 인이나 붕소의 첨가량이 많아짐에 따라서 광굴절율이 상승함으로 그만큼 층수를 많이하여야 하게되며, 첨가량이 20.0중량%를 넘으면 굴절율이 1,500을 초과하여 광학적으로도 경제적으로도 의미가 없어지며, 더구나 형성된 막이 불균일하게 되기 쉽다.

또한, 실험에 의하면 인과 붕소를 병용하여도 되며, 그 경우의 바람직한 첨가량의 범위는 양자의 중량%의 합계가 절술한 3-20중량%의 범위이면 된다.

더구나, 실험에 의하면, 고굴절층(21)은 산화탄탈 혹은 산화지르코늄이어도 되며, 혹은 이들 산화물의 3종류중 2종류 이상으로 이루어져도 되며, 이들의 경우 모두다 인 및 붕소의 바람직한 첨가량의 범위는 전술한 바와같이 3-20중량%였다.

그리고, 이 광간섭막의 형성방법은 전술한 방법에 한정되지 않고, 예를들면 진공증착법(vacuum deposition)이어도 되며 또한 인이나 붕소의 출발원료(starting material)는 전술한 예에 한정되지 않는다.

본 발명의 전구는 필라멘트를 안에 밀봉한 글라스벌브의 내외 양면중 적어도 한쪽면에 저굴절층과 이로 인하여 굴절율이 높은 물질로 이루어진 고굴절층을 교대로 중량하여 이루어진 광간섭막을 설치하여 이루어지고, 저굴절층을 인 및 붕소를 함유한 실리카로 구성했으므로 광간섭막을 여러층으로 중복해도 균일이나 박리를 일으킬 염려가 없다.

Claims

필라멘트와 이 필라멘트를 안에 밀봉한 유리벌브와, 이 벌브의 내외 양면의 양쪽 혹은 한쪽면에 형성되어 저굴절층 및 이 층 보다도 굴절율이 높은 물질로 이루어진 고굴절층을 교대로 중복하여 이루어진 광간섭막으로 이루어진 전구에 있어서, 전술한 저굴절층은 실리카를 주성분으로 하고 여기에 인이나 또는 붕소를 함유시켜서 된 것을 특징으로 하는 전구.
제1항에 있어서, 고굴절층은 산화티탄, 산화탄탈 및 산화지르코늄 중 적어도 한 종류로 이루어지고 또한 실리카에 포함되는 인 및 붕소의 합계는 5산화인(P₂O₅) 및 3산화2붕소(B₂O₃)로 환산하여 3-20중량%의 범위인 것을 특징으로 하는 전구.