JPH01186549A - 多層光干渉膜を有する電球の製造方法 - Google Patents

多層光干渉膜を有する電球の製造方法

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JPH01186549A
JPH01186549A JP380588A JP380588A JPH01186549A JP H01186549 A JPH01186549 A JP H01186549A JP 380588 A JP380588 A JP 380588A JP 380588 A JP380588 A JP 380588A JP H01186549 A JPH01186549 A JP H01186549A
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修 水野
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多層光干渉膜を有する電球の製造方法に関す
るものである。
〔技術の背景〕
多層光干渉膜を有する電球は、一般に、光源あるいは熱
源として各種の分野に利用されている。
多層光干渉膜は、通常、特定の波長領域の放射効率を増
減させる等の目的で設けられ、ガラス製封体管の内面も
しくは外面に高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層さ
れて構成される。
斯かる多層光干渉膜の形成手段としては、従来、各種の
塗布法が知られているが、簡単に塗布膜を形成すること
ができることから、ディッピング法が好ましい。このデ
ィッピング法は、塗布膜を形成するための塗布液中に、
封体管を浸漬し、次いで封体管を引上げることにより封
体管の内面もしくは外面に塗布膜を形成する方法である
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、斯かるディッピング法においては、高屈折率層
の塗布液の組成によっては、封体管を引上げたときの雰
囲気湿度が高い場合に塊状物が生じて膜厚が不均一とな
ったり、剥離等に起因する白濁部分が生じ、性能の十分
な多層光干渉膜が得られない問題点があった。
本発明は以上の如き事情に基づいてなされたものであっ
て、性能の十分な多層光干渉膜を有する電球の製造方法
を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明は、ガラス製封体管の
内面および外面の少なくとも一方の面に高屈折率層およ
び低屈折率層よりなる多層光干渉膜を有する電球の製造
方法において、前記高屈折率層を、チタン酸アルコラー
トと、エタノールと、酢酸エチルと、チタン酸アルコラ
ート1モルに対して0.05〜0.5モルの塩酸とを必
須成分とする塗布液を用いて、ディッピング法により形
成することを特徴とする。
〔作用〕
高屈折率層の塗布液において、酢酸エチルと、特定割合
の塩酸とが存在することにより、これらの相乗作用によ
りチタン酸アルコラートの加水分解の進行が十分に抑制
されて塗布液の安定性が格段に向上し、従ってディッピ
ング法によりむらのない均一な厚さの塗布膜を形成する
ことができ、しかも膜の付着強度が向上して剥離等に起
因する白濁部分の発生が十分に防止される。
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明においては、高屈折率層の塗布液と、低屈折率層
の塗布液とを用意し、ディッピング法により、ガラス製
封体管の内面および外面の少なくとも一方の面に高屈折
率層と低屈折率層とを交互に積層して、多層光干渉膜を
有する電球を製造する。
高屈折率層の塗布液は、チタン酸アルコラートと、エタ
ノールと、酢酸エチルと、チタン、酸アルコラート1モ
ルに対して0.05〜0.5モルの塩酸とを必須成分と
するものである。
チタン酸アルコラートは、高屈折率層を実質的に構成す
る材料であり、具体的には、チタン酸テトライソプロピ
ル、チタン酸テトラn−ブチル等のチタン酸テトラアル
キルを用いることができる。
チタン酸アルコラートの含有量は、溶媒全体を1モルと
したとき、0.03〜0.1モルが好ましい。
このチタン酸アルコラートは、モノマーの形態で添加さ
れるが、塗布液中においては、ある程度縮合されて高分
子状に結合した状態とされる。
エタノールは、溶剤の主成分であり、その含有量は、溶
媒全体を1モルとしたとき、0.25〜0.9モルが好
ましい。
酢酸エチルは、チタン酸アルコラートの加水分解を抑制
するために必要な成分である。酢酸エチルの含有量は、
溶媒全体を1モルとしたとき0.1〜0.6モル%が好
ましい。酢酸エチルの含有量が過小のときには、チタン
酸アルコラートの加水分解を十分に抑制することができ
ず、そのため塗布液の粘度が高くなって膜厚分布が不均
一となり、また水酸化物の塊状物が生成し、膜に不良個
所が生ずる。一方、酢酸エチルの含有量が過大のときに
は、粘度が低くなりすぎ、そのため所定の膜厚に塗布す
ることが困難となる。
塩酸は、酢酸エチルと共にチタン酸アルコラートの加水
分解を抑制するために必要な成分である。
塩酸の含を量は、チタン酸アルコラートの1モルに対し
て0.05〜0.5モルであることが必要である。
塩酸の含有量が過小のときには、チタン酸アルコラート
の加水分解を十分に抑制することができないため、膜厚
分布が不均一となり、また水酸化物の塊状物が生成し、
あるいは膜の付着強度が低下して白濁部分が発生し、膜
に不良個所が生ずる。
一方、塩酸の含有量が過大のときには、塗布液の粘度が
高くなりすぎ、塗布膜の形成不良が生ずる。
高屈折率層の塗布液の調製においては、以上の必須成分
のほか、必要に応じてその他の成分が添加されてもよい
。かかるその他の成分としては、例えばアセチルアセト
ン、水、五酸化リン等を用いることができる。アセチル
7セトンは、塗布液の安定化のために有効な成分である
。水は、チタン酸アルコラートのモノマーをある程度加
水分解させ縮合反応を進行させて高分子状に転換させる
ために有用な成分である。五酸化リンは、膜の付着強度
を高めるうえで有効な成分である。
高屈折率層の塗布液は、具体的には次のようにして調製
することができる。
まず、エタノールと、酢酸エチルと、例えば水とを混合
し、この混合液にチタン酸アルコラートを添加し、所定
時間放置する。放置することにより、チタン酸アルコラ
ートが徐々に高分子状化される。従って放置時間を適宜
調整することにより、チタン酸アルコラートの高分子状
化を制御することができる。
以上のようにして放置された後の混合液に、例えばアセ
チルアセトンを添加する。
さらに、この混合液に、五酸化リンを添加し、その後所
定量の塩酸を添加し、塗布液の調製が完了する。
かくして得られる塗布液の粘度(25℃〉は、膜形成性
の観点から0,8〜1.5 Ns++r”程度が好まし
本発明においては、以上のような特定の塗布液を用いて
高屈折率層を形成するが、低屈折率層の塗布液は、特に
限定されない。具体的には、例えばテトラエチルオルソ
シリケート等のシリコン化合物、エタノール、酢酸、塩
酸、五酸化リン等から調製される。
本発明においては、塗布液の塗布手段としてディッピン
グ法を用いて、ガラス製封体管の内面および外面の少な
くとも一面に塗布膜を形成する。
具体的に説明すると、第1図に示すように、高屈折率層
の塗布液20中にガラス製封体管10をその管軸が塗布
液面にほぼ垂直となる姿勢で下方に移動させて浸漬した
後、当該封体管10を上記と同様の姿勢で一定速度で上
方に引上げることにより、当該封体管lOの例えば外面
11に塗布膜40を形成する。次いでこの塗布膜40を
、乾燥し、焼成して高屈折率層を形成する。なお、第1
図において、12は封止部、13は気密封止用の金属箔
、14は外部リード、15は内部リード、16はフィラ
メントである。
次いで、以上の封体管10を、低屈折率層の塗布液中に
浸漬し、その後当該封体管10を一定速度で引上げるこ
とにより、前記高屈折率層の表面上に塗布膜を形成する
。この塗布膜を、乾燥し、焼成して低屈折率層を形成す
る。
以上の高屈折率層の形成と、低屈折率層の形成とを必要
回数例えば8〜16回程度繰り返して行ない、第2図に
示すように、ガラス製封体管10の外面工1に、高屈折
率層21と低屈折率層31とが交互に積層体された多層
光干渉膜50を形成する。
ディッピング法において、ガラス製封体管の引上げ速度
は、膜厚分布の均一性、生産性の観点から、3〜5mm
/sec程度が好ましい。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明は
これらの実施例に限定されるものではない。
実施例1 〈高屈折率層の塗布液の調製〉 エタノール(C2H5OH)1.6モルと、酢酸エチル
(CH3COOC2H5)0.85モルと、水(H2O
) 0.078モルとを混合して得られる混合液を、常
温下で、チタン酸テトライブプロビル(Ti(OC3H
7)、)0.15モルに混合し、これを1時間放置した
放置後の混合液に、常温下で、アセチルアセトン(CH
sCOCH2COCH3) 0.30モルを添加した。
さらに、この混合液に、五酸化リン(P2O5)1.3
XIO−3モルを添加し、次いで、塩酸(HCI)0、
020モルを添加し、もって高屈折率層の塗布液を調製
した。
当該高屈折率層の塗布液において、塩酸の含存割合は、
チタン酸テトライソプロピル1モルに対して約0.13
モルである。また、塗布液の粘度(25℃)は、1.0
37 X 10−’ Nsm−”であった。
〈低屈折率層の塗布液の調製〉 常温下で、テトラエチルオルソシリケート(Si(0(
、H5)4) 1.1モルと、エタノール(C2H5O
H)14モルと、酢酸(CH3COOH)3.4モルと
、塩酸(HCI) 0.0082モルとを混合し、次い
でこれを温度78℃で45時間にわたり還流し、その後
自然冷却した。
冷却して得られた組成物から165gを採取し、これに
五酸化リン(PzOs)?、0X10−3モルを添加し
、もって低屈折率層の塗布液を調製した。
なお、塗布液の粘度(25℃)は、1.087 XIQ
−3N sm−”であった。
〈多層光干渉膜の形成〉 上記高屈折率層の塗布液中に、外径IQmm、長さが4
Qmmの一端封止型で直管状の石英ガラス製封体管を浸
漬し、次いで速度5mm/secで封体管を引上げるこ
とにより、封体管の外面のほぼ全体に塗布膜を形成した
。このときの雰囲気の相対湿度は50%であった。次い
で、この塗布膜を乾燥し、温度600℃で焼成し、もっ
て封体管の外面に第1の高屈折率層を形成した。この第
1の高屈折率層の光学的厚さは250nmであった。
第1の高屈折率層が形成された封体管を、上記低屈折率
層の塗布液中に、その一方の封止一部から浸漬し、次い
で速度3mm/secで封体管を引上げることにより、
上記第1の高屈折率層の上に塗布膜を形成した。次いで
、この塗布膜を乾燥し、温度600℃で焼成し、もって
高屈折率層の上に笑lの低屈折率層を形成した。この第
1の低屈折率層の光学的厚さは250nfflであった
以上の操作を繰り返して行ない、封体管の外面に、高屈
折率層と低屈折率層とが交互に積層(合計8層)された
多層光干渉膜を形成した。
く評価〉 各高屈折率層の形成完了後において、当該高屈折率層の
状態を調べたところ、封体管を引上げたときの雰囲気の
相対湿度が50%と高(でも塊状物が認められず、また
層の光学的厚さが250nm±2nrrIと均一性が高
く、しかも白濁部分が認められず、またクラック等の損
傷も認められなかった。
実施例2 実施例1の高屈折率層の塗布液の調製において、塩酸の
含有割合をチタン酸テトライソプロピル1モルに対して
約0.06モルに変更したほかは同様にして高屈折率層
の塗布液を調製した。
実施例1の高屈折率層の塗布液の代わりに、上記高屈折
率層の塗布液を用いたほかは、実施例1と同様にして多
層光干渉膜を形成した。
く評価〉 各高屈折率層の形成完了後において、当該高屈折率層の
状態を調べたところ、封体管を引上げたときの雰囲気の
相対湿度が50%と高くても塊状物が認められず、また
層の光学的厚さが250nm±4nmと均一性が高く、
しかも白濁部分が認められず、またクラック等の損傷も
認められなかった。
実施例3 実施例1の高屈折率層の塗布液の調製において、塩酸の
含有割合をチタン酸テトライソプロピル1モルに対して
約0.48モルに変更したほかは同様にして高屈折率層
の塗布液を調製した。
実施例1の高屈折率層の塗布液の代わりに、上記高屈折
率層の塗布液を用いたほかは、実施例1と同様にして多
層光干渉膜を形成した。
〈評価〉 各高屈折率層の形成完了後において、当該高屈折率層の
状態を調べたところ、封体管を引上げたときの雰囲気の
相対湿度が50%と高くても塊状物が認められず、また
層の厚さが250nm±5nmと均一性が高く、しかも
白濁部分が認められず、またクラック等の損傷も認めら
れなかった。
比較例1 実施例1の高屈折率層の塗布液の調製において、塩酸の
含有割合をチタン酸テトライソプロピル1モルに対して
約0.04モルに変更したほかは同様にして高屈折率層
の塗布液を調製した。
実施例1の高屈折率層の塗布液の代わりに、上記高屈折
率層の塗布液を用いたほかは、実施例1と同様にして多
層光干渉膜を形成した。
く評価〉 各高屈折率層の形成完了後において、当該高屈折率層の
状態を調べたところ、封体管を引上げたときの雰囲気の
相対湿度が50%と高いため1.所々に塊状物が認めら
れ、しかも白濁部分が生じており、またクラックも一部
認められた。
比較例2 実施例1の高屈折率層の塗布液の調製において、塩酸の
含を割合をチタン酸テトライソプロピル1モルに対して
約0.52モルに変更したほかは同様にして高屈折率層
の塗布液を調製した。
実施例1の高屈折率層の塗布液の代わりに、上記高屈折
率層の塗布液を用いたほかは、実施例1と同様にして多
層光干渉膜を形成した。
〈評価〉 各高屈折率層の形成完了後において、当該高屈折率層の
状態を調べたところ、層の光学的厚さが250nm±1
0nmと均一性が相当劣っていた。
比較例3 実施f!41の高屈折率層の塗布液の調製において、酢
酸エチルを除いたほかは同様にして高屈折率層の塗布液
を調製した。
実施例1の高屈折率層の塗布液の代わりに、上記高屈折
率層の塗布液を用いたほかは、実施例1と同様にして多
層光干渉膜を形成した。
く評価〉 各高屈折率層の形成完了後において、当該高屈折率層の
状態を調べたところ、封体管を引上げたときの雰囲気の
相対湿度が50%と高いため、塊状物が相当に認められ
、しかも、層の光学的厚さが250nm±12nmと均
一性が相当に劣っていた。
〔発明の効果〕
本発明によれば、高屈折率層を特定の組成の塗布液を用
いてディッピング法により形成するので、封体管を引上
げたときの雰囲気湿度が高い場合にも塊状物が生ぜず均
一な膜厚で白濁部分のない高屈折率層を形成することが
でき、その結果性能の十分な多層光干渉膜を得ることが
できる。
具体的に説明すると、酢酸エチルと、特定割合の塩酸と
が存在することにより、これらの相乗作用によりチタン
酸アルコラートの加水分解の進行が十分に抑制されて塗
布液の安定性が格段に向上し、むらのない均一な厚さの
塗布膜を形成することができ、しかも膜の付着強度が向
上して剥離等に起因する白濁部分の発生を十分に防止す
ることができる。
従って、ディッピング法を繰り返して遂行することによ
り、特性の十分な高屈折率層を安定に形成することがで
き、その結果性能の十分な多層光干渉膜を得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第11!lは本発明の製造方法の要部を示す説明図、第
2図は多層光干渉膜の具体例を示す説明用断面図である
。 10・・・ガラス製封体管  11・・・外面12・・
・封止部      13・・・金属箔14・・・外部
リード    15・・・内部リード16・・・フィラ
メント20・・・高屈折率層の塗布液21・・・高屈折
率層    31・・・低屈折率層40・・・塗布膜 
     50・・・多層光干渉膜第1図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)ガラス製封体管の内面および外面の少なくとも一方
    の面に高屈折率層および低屈折率層よりなる多層光干渉
    膜を有する電球の製造方法において、 前記高屈折率層を、チタン酸アルコラートと、エタノー
    ルと、酢酸エチルと、チタン酸アルコラート1モルに対
    して0.05〜0.5モルの塩酸とを必須成分とする塗
    布液を用いて、ディッピング法により形成することを特
    徴とする多層光干渉膜を有する電球の製造方法。
JP380588A 1988-01-13 1988-01-13 多層光干渉膜を有する電球の製造方法 Expired - Fee Related JP2632689B2 (ja)

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