JPH02259602A - 酸化タンタル―シリカ干渉フィルター，それを用いた基板，干渉フィルター及び電気ランプ - Google Patents

酸化タンタル―シリカ干渉フィルター，それを用いた基板，干渉フィルター及び電気ランプ

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JPH02259602A
JPH02259602A JP1296024A JP29602489A JPH02259602A JP H02259602 A JPH02259602 A JP H02259602A JP 1296024 A JP1296024 A JP 1296024A JP 29602489 A JP29602489 A JP 29602489A JP H02259602 A JPH02259602 A JP H02259602A
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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〕 本発明は酸化タンタルおよびシリカの層を交互に重ねて
作られた光干渉フィルターおよびランプにおけるその使
用に関するものである。より詳細に述べると、本発明は
少なくとも１２の層を有し、（ｉ　）　５０倍に拡大し
て観察されると、不揃いのひび割れ模様を示し、（ｉｉ
　）　１５００−２０００ｎ　ｍの波長で拡散反射が約
５％より小さい、酸化タンタルおよびシリカの層を交互
に重ねて作られた、応力の小さい干渉フィルターおよび
電気ランプにおけるその使用に関するものである。
（従来の技術〕 屈折率が異なる２つまたはそれ以上の成分層を交互に重
ねて作られる干渉フィルターとしての薄膜光被覆は技術
者にとっては周知のものである。
このような被覆または膜は紫外線、可視および赤外線放
射のような電磁放射スペクトルのさまざまな部分からの
光反射を選択的に反射または透過するのに使われる。そ
れらの膜または被覆は反射器およびランプ球をおおうの
にランプ製造の際に用いられる。これらの薄膜光被覆が
有効に使用されている一例はフィラメントが発した電磁
スペクトルの可視光線部分は透過するが、フィラメント
またはアークにより発せられた赤外線エネルギーはそれ
らに対して反射し、白熱ランプの照射効率または効力を
高めることである。このおかげでフィラメントがその作
動温度を保つのに必要とする電気エネルギー量を減らす
ことができる。赤外線放射を透過したい他のランプで使
用される際には、このようなフィルターはフィラメント
またはアークにより発せられた紫外線および可視光線の
ようなスペクトルの短い波長部分は反射する一方、可視
光線放射を少ししか含まない、あるいは全く含まない熱
放射を供給するために赤外線部分はほとんど透過すると
いうこともできる。この後者の形での使用としては、ヒ
ーターが発する可視放射が不必要な住宅用または工業用
の典型的な放射ヒーターがあげられる。
５００℃程度以上の高温にさらされても、使用可能な干
渉フィルターは高屈折率材料である酸化タンタル（五酸
化タンタル　Ｔａ、０５　）および低屈折率材料である
シリカ（Ｓｔ（ｈ　）の層を交互に重ねて作られた。こ
のようなフィルターおよびそれを使用したランプは例え
ば米国特許第４．５８８，９２３号。
第４．６６３，５５７号および第４．６８９，５１９号
の中で明示されている。干渉フィルターは、内部にフィ
ラメントを有するガラスランプ球の外面に施されており
、ランプが使用されると干渉フィルターの作動温度はし
ばしば８００−９００℃にも達する。これらの干渉フィ
ルターまたは被覆は主に蒸発技法またはスパッタリング
技法を使って施される。しかし、これらの技法により満
足のいく干渉フィルターは作り出せるが、平面以外の物
に対しては均一な被覆を施すことができないという点で
制約があった。
ランプを作るのに使われる管の場合は、被覆が施される
際スパッタリング室または真空の蒸発室内でその管は回
転されていなければならない。この技法は曲線状の物体
に均一に被覆を施すのには向いていない上、費用もかな
りかかる。
従って、米国特許第４，７０１．６６３号で明示されて
いるような溶解堆積技法を使って干渉フィルターを作る
試みがなされた。この特許においては、膜は酸化タンタ
ルとシリカの層を交互に重ねて作られてはいない、その
代わりに、二酸化チタンとシリカの層を交互に重ねて成
り、さらにその技法は酸化タンタル−シリカ膜にも応用
できると述べられている。しかし、その中ではまた、二
酸化チタン−シリカ膜が約５００−６００℃の温度で熱
せられると、激しい応力が引起され、その結果膜にひび
が入ったり、シリカ基板がはがれたりすることも述べら
れている。この特許の基本的なスラストはひび割れや膜
のはがれを少なくするために付加される五酸化リンや三
酸化ニホウ素のような応力を小さくする試薬をかなりの
量シリカ層へ付加することと関係がある。しかし、特許
第４．７０１．６６３号で述べられている通り、フィル
ターのシリカ層にこれらの付加物を加えると、光特性が
著しく悪くなり、低品質のフィルターとなってしまう。
さらに、上述の特許で述べられているようにこのような
付加物をかなりの量シリカに加えると、フィルター内の
シリカ材質の特性が比較的低温でとけるガラスの特性に
変化してしまう。
米国特許第４，７３４，６１４号の中で、シリカと酸化
タンタルの層を交互に重ねて成る干渉フィルターが高温
で使用される時に、激しい応力が引き起こされるという
問題があることが認められている。
このように同特許の第１欄、５４行目以下で酸化タンタ
ルは物理的、化学的安定性を制約し、８００℃で３０分
加熱した後絵画の表面に生じた亀裂のように目にみえる
応力ひび割れを引起す多結晶形状に結晶すると述べられ
ている。この結果、可視放射、赤外線放射両方とも散乱
する不適当なフィルターとなってしまう。酸化タンタル
の代わりとして、五酸化ニオブの使用が提案されている
。従って、複雑な形状に対して比較的均一な被覆を施せ
る方法で作られ、かつ膜がひび割れたり、基板からはが
れたりするような応力を有さない、酸化タンクルとシリ
カが交互に重ねられて成る薄膜光被覆干渉フィルターが
必要となる。
〔発明の概要〕
光散乱が割合に小さく、高温での使用に適している酸化
タンタルとシリカの層が本質的に交互に重なって成る比
較的応力の小さい干渉フィルターとしての薄膜光被覆が
化学蒸着法（ＣＶＤ）　、好ましくは低圧化学蒸着法（
ＬＰＧＶＤ）により石英のような適当な基板上に膜を形
成し、続いて粘着がまずかったり、膜がはがれたり、ま
た光の散乱が比較的大きくなったりする原因となる失敗
にもつながる応力の形成を防ぐために上述の膜に熱処理
を施すことにより得られることがわかった。
本発明に基づいて作られた膜は比較的応力も光散乱も小
さく、石英基板にしっかりと粘着してすぐれた光特性を
示す。このように本発明は酸化タンタルおよびシリカの
層が少なくとも１２の層を有し、（ｉ　）　５０倍の光
信率で観察されると、不ぞろいのひび割れ模様を示し、
（ｉｉ　）約１５００−２０００　ｎ　ｍの波長での拡
散反射が５％より小さい酸化タンタルおよびシリカの層
が交互に重なって本質的になる干渉フィルターに関する
ものである。好ましくは、これらの干渉膜は少なくとも
全部で１６の酸化タンタルおよびシリカの層が交互に重
なって成り、より好ましいのは少なくとも２０、さらに
好ましいのは少なくとも全部で２４の酸化タンタルおよ
びシリカの層が交互に重なって成ることである。また、
この膜は約１５００−２０００　ｎ　ｍの波長で拡散反
射が４％以下、さらには３％以下になるように本発明に
基づいて製造された。
しっかりと粘着され、比較的応力も光散乱も小さい本発
明の酸化タンクルーシリカ膜にとって不可欠かつ大切な
特色は膜が基質にはりつけられた後の膜に対する次の熱
処理である。特に、膜堆積工程が終了した後、被覆され
た基板は約５５０６７５　’Ｃの温度に熱せられ、その
後この温度範囲内でおよそ０．５−５時間、できれば１
−５時間保たれねばならない。実施例においては、５５
０−６７５℃の熱処理の後、実際に膜が使用される際の
温度にまで熱せられる。膜を約５５０−６７５℃の温度
で保つか均熱することは本発明の膜を作る際斜方晶系五
酸化タンタル結晶の結晶作用により引き起こされる失敗
にもつながる応力を防ぐために重要である。これとは反
対に、もし酸化タンクルーシリカ膜に本発明の熱処理が
施されないと、応力がきわめて大きくなり、そのため干
渉フィルターは約６００℃以上の高温にさらされた後、
基板から膜がひどくはがれたり、基板に対する膜の物理
的粘着力が弱まったり、完全になくなったり、あるいは
光が著しく散乱したりする結果となる。これらの膜は石
英管を含む石英基板上に製造された。第１図に示された
型のハロゲン白熱ランプはランプ製造前および製造後と
もこれらの膜でおおわれた石英管から作られた。ランプ
は石英の外面が約９００℃となるランプ温度で作動され
た。そして、ランプを何千回もの周期でつけたり消した
りすることにより引き起こされる熱周期にさらされた後
でさえも比較的光散乱が小さく、膜がはがれることもな
（また被覆の粘着もしっかりしていた。
酸化タンタルは本来は五酸化タンタルＴａｚＯｓを意味
し、シリカは本来は少なくとも約９５％のＳｆＯ。
を意味する。明確に述べると、本発明の本質的に２４の
シリカおよび酸化タンタルの層が交互に重なってできた
膜とはシリカおよび酸化タンタルの膜両方を合わせた合
計が２４ということである。つまり、１２のシリカ層と
１２の酸化タンタル層が交互に重ねられているというこ
とである。
石英基板上に本発明の干渉膜を堆積するのに化学蒸着法
または低圧化学蒸着法を用いる場合、基板または物質は
約３５０−６００　”Ｃの温度で堆積室に置かれる。物
体がこの温度に達した後、酸化タンタルまたはシリカの
どちらかの気体前駆物質が室に入れられ、そこで基板上
に酸化タンタルまたはシリカのどちらかの層を形成する
ために反応を起させられるか、または分解される。この
過程が望ましい干渉フィルターができるまでシリカおよ
び酸化タンタルの堆積を交互に重ねながら他の酸化物層
に対して何度もくり返される。
石英基板上に施され、本発明に従って熱処理をなされた
干渉フィルターが９００℃の熱周期に何千周期もさらさ
れた後の基板上からの損失はスコッチテープによる粘着
検査で測定されたように５％以下、一般には１％以下で
ある。これに比べて、熱処理が施されていない同じよう
な膜に熱周期が加えられた場合の膜損失は一般に５０％
以上である。
〔実施例の詳細な説明〕
第１図は、赤外線放射をフィラメントに反射してそこで
可視放射に変える本発明に基づいた酸化タンクルーシリ
カの干渉フィルターを外面に施したランプから成る本発
明の一実施例を示す。この種のランプは本発明に従って
干渉フィルターが１２のシリカ層と１２の酸化タンタル
層、計２４層が交互に重ねられ、層全体が厚さが約４．
１　ミクロンになるよう作られており、ランプ効率は約
２０〜５０％高くなっている。第１図に示されたランプ
は約８００℃の高温に耐えられるガラス質の光透過材料
、ここでは石英から作られたランプ球ｌＯを有する。ラ
ンプ球１０の各端は、溶接のような適当な方法でモリブ
デン・フォイル１４に電気的、物理的に固定されたリー
ド・コネクタ１３がそこを通ってシールされている締め
つけシール部１２を有する。モリブデン・フォイルエ４
はランプの締めつけシール部１２に密閉され、はめ込ま
れている。モリブデンまたはタングステンのような適切
な耐熱性金属から成るリード線１５は一端がモリブデン
・フォイル１４の残りの一端に固定され、もう一端はタ
ングステン・フィラメント１７に接続されている。この
タングステン・フィラメント１７はランプ球内部のフィ
ラメント軸上で米国特許第３．１６８．６７０号で明示
されている形のタングステン・コイル線支持部材のよう
な複数の適当な支持部材１８により支えられている。
本発明の薄膜光干渉フィルター２０がランプの外面に一
様に施されている。上述の通り、膜２０はランプから発
せられた放射エネルギーの通過帯域および阻止帯域特性
を調整するよう配置された酸化タンタルとシリカの層が
交互に重なってできている。
シリカと酸化タンタルが組合せられた層の数は少なくと
も１２、できれば少なくとも１６、より好ましいのは少
なくとも２０さらに好ましいのは少なくとも２４である
。一実施例においては干渉膜２０は可視放射は通すが、
タングステン・フィラメント１７により発せられた赤外
線放射はフィラメントに向けて反射する。反対に、酸化
タンタルおよびシリカの層が交互に重なって成る干渉膜
は赤外線放射は通すが、可視放射は反射するよう設計さ
れてもかまわない。さらに他の実施例では、膜２０は紫
外線または全光スペクトルの特別な部分内の放射は通し
、一方通さない方がよい光は反射するよう設計すること
もできる。このように、膜は主に紫外線放射を通すラン
プを製造するのに、また可視光領域におけるランプの一
般色の透過特性を変えるのにも使うことができる。
上述の記載はわかりやすく説明するためのものであり、
本発明の非制限的な例ではない。
上述のように、本発明の干渉フィルターの薄膜光被覆は
化学蒸着法、好ましくは、低圧化学蒸着法で作られる。
これらの方法においては、適当な金属酸化前駆物質試薬
または膜の各成分に対する試薬が別々に分解室に入れら
れ、そこで熱せられた基板上に金属酸化物を形成するた
めに分解されるか反応を起させられる。シリカおよび酸
化タンタルのおのおの層はこの方法で望ましいフィルタ
ー構造が得られるまで基板上にはりつけられる。このよ
うな化学蒸着法は技術者にとっては周知のものであり、
それらは、例えば、米国特許第４，００６，４８１号、
第４，２１１，８０３号、同第４，３９３．０９７号、
同第４．４３５，４４５号、同第４．５０８，０５４号
、第４，５６５，７４７号および米国特許第４，７７５
，２０３号の中で明示されている。本発明に基づいて基
板上に酸化タンタルおよびシリカの金属酸化膜を形成す
る際には、基板または物質は堆積室内に置かれる。物質
上の酸化タンタルまたはシリカ膜の反応または分解およ
び共存堆積を達成するために、物質が望ましい温度にな
るように室は一般に炉の中に入れられる。これらの温度
は通例約３５０〜６００℃の間で、使用される特有の試
薬によって決まる。低圧化学蒸着法に関して述べれば、
堆積室は真空で、蒸気状の好ましい金属酸化物、つまり
酸化タンタルまたはシリカの適切な有機金属前駆物質は
堆積室に適当な方法で流されることができる。試薬が堆
積室に流れ込むと、それは基板上に酸化タンタルまたは
シリカのどちらかの膜を堆積するために分解される。好
ましい厚さの膜が完成すると、試薬の流れは止められ、
室は真空になる。そして、もう一方の物質に対する試薬
がその物質が好ましい厚さになるまで堆積室に流し込ま
れる。望ましい多層の干渉フィルターができるまでこの
過程がくり返される。
低圧化学蒸着法によりシリカ膜を堆積する際本発明中で
使われるのに適した化合物の実例的なしかし非制限的な
例としては、ジアセトシ・ジブトキシ・シラン、テトラ
アセトキシ・シランおよびケイ素テトラキス・ヂエチル
オキシアミンがあげられる。低圧化学蒸着法により、酸
化タンタルの層を堆積するのに役立つ本発明において使
用されるのに適した試薬としてはタンタル・ペンタエト
キシド、タンタル・イソプロポキシド、タンタル・メト
キシド、タンタル・ブトキシド、タンタル・アルコキシ
ドとタンタル五酸化物を混合したもの、そして水および
（または）酸素が含まれる。
堆積室では、室を通って試薬が移動するのを促進するた
めにキャリヤーガスを使う必要はない。しかし、要求が
あれば不活性キャリヤーガスを使用することもできる。
堆積工程中の室内の圧力は一般に約０．１　２．ＯＴｏ
ｒｒＯ間であり、使用される試薬および基板の温度によ
って決められる。化学蒸着法では大気圧が使用されるこ
ともできる。堆積室内での気体試薬の流動速度は一般に
約１０〜２．０００５ＣＣＭであり、反応室の大きさ、
試薬、キャリヤーガスの有無および望ましい堆積速度に
より決まる。酸化クンタルおよびシリカの各層はこの方
法によりプラスあるいはマイナス５％以内の均一な厚さ
で堆積されることができ、平らな基板上でも湾曲した基
板上でもうまく堆積される。このような酸化タンタルお
よびシリカの均一な膜が厚さ約１００〜約２０，０００
オングストロームに渡って作られることができる。本発
明の干渉フィルターのシリカと酸化タンタルが交互に重
なってできた層を形成する際には、まず酸化タンタルま
たはシリカの膜が堆積され、特有のシリカまたは酸化タ
ンタル試薬の室への流れが止められ、室は真空になる。
それから他の膜、つまり酸化タンタルまたはシリカに対
する前駆物質または反応物である試薬が室内に流し込ま
れる。干渉フィルターとして望ましい数の層が形成され
るまで、この工程がくり返される。
堆積室内で好ましい基板または物質上に望み通りの干渉
フィルターが形成された後、基板または物質は約５５０
−６７５℃内の臨界温度範囲に加熱されることにより熱
処理を施される。その後各酸化タンタル結晶の著しい結
晶成長なしに酸化タンタル検証または晶子を形成するた
めに約１−５時間の間この温度内で保たれる。この加熱
は基板を５５０−６７５℃でまたは５５０−６７５℃以
下の特殊な温度体制で保つか、膜でおおわれた基板を上
述の温度範囲でゆっくりと熱することにより行われる。
堆積の後、膜でおおわれた基板または物質は５５〇−６
７５℃の温度範囲に熱せられる前に短詩問いくらか冷さ
れてもかまわない。例えば、２４の酸化タンタルおよび
シリカ層から成る石英上の干渉フィルムは４５０−５０
０℃の堆積室から取出され、５００℃の炉に入れられて
５５０−６７５℃に加熱される前に１５分間２００℃に
冷されたが、これにより、８００℃でランプが使われた
後膜に対する反作用が起こるということはなかった。加
熱され、酸化タンタル晶子を形成するのに十分なだけの
時間５５〇−６７５℃の温度範囲で保たれた後、膜でお
おわれた基板または物質は干渉膜が実際に使用される場
合にさらされるとほとんど同じ高温に加熱され、その温
度で約０．１−５時間保たれるのが望ましい。
熱処理は膜が形成された後の堆積室のもとの場所で行わ
れてもよいし、他の場所で行われてもよい。
例えば、膜でおおわれた基板は５００℃の温度で堆積室
から取り出され、５００℃で炉に入れられる。
そして１分間に１℃の割合で５５０−６７５℃の温度ま
で１−５時間加熱され、続いて１分間にＦＣの割合で８
００℃まで加熱され、そして室温にさまされる前に８０
０℃で０．１−５時間保たれる。８００℃で作動し、こ
のような方法で処理された被覆を存する第１図に示され
た型のタングステン・ハロゲンランプは室温と８００　
’Ｃまたは９００℃の間で何千もの熱周期にさらされた
後でさえも膜がはがれるということはない。
もし、膜でおおわれた物質が５５０−６７５℃の熱処理
を施される前に約６７５℃以上の温度（すなわち≧７０
０℃）に加熱され、それから室温にさまされると、失敗
にもつながる応力が膜内で発生して基質への粘着がうま
くいかなかったり、光特性が悪くなったりするであろう
。酸化タンタル結晶はＣ軸が最も長い斜方晶系である。
各酸化タンクル結晶または晶子の著しい結晶成長はＣ軸
に沿った異方性成長のために失敗につながる応力を酸化
タンタル膜に引き起こすことになる。特定の論理に拘束
されるのを望まないと、５５０−６７５℃の温度範囲内
で膜を保持する結果個々の晶子が著しく成長することな
しに多数の酸化タンタル晶子が形成され、またこのよう
な結晶成長により生じる失敗にもつながる応力もいっし
ょに形成されると考えられている。温度は約６００−６
７５℃の間が望ましいだろう。
なぜなら６００　’Ｃ以下の温度では、晶子形成に極端
に長い時間がかかり、商業的に実現不可能である。酸化
タンタル膜は化学蒸着法または低圧化学蒸着法により３
５０−５５０℃の温度で反応室に堆積される時には非結
晶であり、斜方晶系酸化タンタル晶子の異方性成長が原
因で起る失敗にもつながる応力の形成をさけるために十
分な量の晶子を形成することが、次の５５０−６７５℃
での熱処理により可能になると考えられている。
第３図は、低圧化学蒸着法により１インチの正方形であ
る平面状の石英基板上に実験室で堆積され、その後熱処
理を施されずに室温にさまされた酸化タンタル／シリカ
干渉フィルターの切片を５０倍率で拡大して撮影した写
真である。室温で数ケ月置かれた後、それは１時間以上
８００　’Ｃの炉の中に入れられた。第４図もまた平面
状の１インチの正方形の石英基板上に堆積された第３図
のものと類似した膜を約５０倍率で拡大して撮影した写
真であるが、第３図とはきわたった相違を示している。
第４図の方は膜堆積の後、堆積室から取出され、５００
　’Ｃの炉に入れられた。ここで１分間に１℃の割合で
５００〜６５０℃の温度まで加熱され、２時間置かれた
。続いて、１分間にｌ″Ｃの割合で８００℃まで加熱さ
れ、２時間置かれた。その後炉から取り出されて、室温
にさまされた。室温で数ケ月置かれた後８００℃の炉に
１時間入れられた。
２つの膜の違いはすぐにわかる程はっきりしたものであ
る。第４図の加熱処理を施された膜は細かい、不ぞろい
のひび割れ模様を示し、いく分細かい絵画の表面に生じ
た亀裂のようである。そして、光の線は散乱光である。
これとは対称的に第３図では、ひび割れ模様は実質的に
第４図より大きく、太い線からはっきりとわかるように
膜のはるかに多くの部分が基板から浮上っている。その
上写真の小さい円形部分かられかるように、膜のかなり
の部分が基板からはがれている。第３図、第４図どちら
の写真も暗い野外の光の条件の元で、サイズ・アクシブ
ラン（Ｚｅｉｓｓ　Ａｘｉｏｐｌａｎ）顕微鏡を用いて
撮影された。膜の粘着検査は第３図、第４図に示された
基板に類似した１インチの正方形の平面状石英基板上で
ふつうの１７２インチのスコッチ銘柄のマジックテープ
を用いて、それを各層の上にこすりつけ、続いて基板に
対して垂直角度に引きはがすことにより行われた。熱処
理が施されていない膜のこの検査における膜損失はおよ
そ５０％以上であったが、これに対し熱処理が施された
膜の方は１％以下の膜損失であった。２４層のシリカと
酸化タンタルの層が交互に重なってできた（１２の酸化
タンタル層および１２のシリカ層）膜はその全厚さが約
４．１　ミクロンである。シリカは４５０−５００　’
Ｃでのデイアセトキシ・デイブトキシ・シランの分解に
より堆積され、酸化タンタルはほとんど同じ温度でのタ
ンタル・エトキシドから堆積される。
第２図は第３図、第４図で示された膜に対応する膜の波
長機能としての拡散反射率を示すグラフである。このよ
うに、第３図の膜に対応するグラフは第２図では断続線
で示されており（熱処理は施されておらず）、これに対
し、第２図に示された実線は第４図の膜に対応する。両
膜間の拡散反射特性における実質的な違いは一目でわか
る。熱処理が施された膜の方は１５００　ｎ　ｍと２０
００　ｎ　ｍ間の波長では拡散反射率は３％以下であっ
た。一方熱処理が施されていない膜の方は同じ波長での
拡散反射率は平均して１０％以上であった。
下記の表は第３図、第４図に対応する膜の透過率（Ｔ）
および反射率（Ｒ）に対する波長機能としての平均値を
示す。第３図、第４図の膜は一方は熱処理を施され、も
う一方は熱処理を施されずに、長時間室温にさまされ、
その後８００℃の炉に一時間入れられた。
近似赤外線放射 赤外線放射 拡散透過率可視放射 近似赤外線放射 赤外線放射 総反射率可視放射 近似赤外線放射 赤外線放射 ５ＰＥＣ反射率可視放射 近似赤外線放射 赤外線放射 拡散反射率可視放射 近似赤外線放射 赤外線放射 熱処理 （パーセント） 非熱処理 （パーセント）
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に基づいた酸化タンタル−シリカ干渉膜
を外面に有する細長いタングステン・ハロゲン・ランプ
の側面図である。第２図は、本発明の熱処理を最初に施
されて、および施されずに８００℃の温度に１時間さら
された後の本発明の干渉膜に対する波長機能としての拡
散反射率を示すグラフである。第３図は本発明の熱処理
を施されずに８００℃に加熱された、低圧化学蒸着法に
より石英上に堆積された酸化タンクルーシリカ干渉フィ
ルターの５０倍率に拡大して取られた写真である。 第４図は８００℃に加熱される前に本発明に従って熱処
理を施された、低圧化学蒸着法により石英上に堆積され
た酸化タンクルーシリカ干渉フィルターの５０倍率に拡
大して取られた写真である。 符号の説明 １０−−−−−−−−−−−ランプ球

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）少なくとも１２の層を有し、（ｉ）５０倍の光倍
    率で観察されると、不ぞろいのひび割れ模様を示し、（
    ｉｉ）約１５００−２０００ｎｍの波長での拡散反射が
    約５％より小さい、酸化タンタルおよびシリカの層が交
    互に重なって本質的に成る干渉フィルターとしての薄膜
    光被覆。
  2. （２）シリカが少なくとも９５％のＳｉＯ＿２含有量を
    有する請求項第１項記載のフィルター。
  3. （３）全層数が少なくとも約１６である請求項第２項記
    載のフィルター。
  4. （４）全層数が少なくとも約２０である請求項第２項記
    載のフィルター。
  5. （５）全層数が少なくとも約２４である請求項第２項記
    載のフィルター。
  6. （６）約１５００−２０００ｎｍの波長での拡散反射が
    約４％以下である請求項第５項記載のフィルター。
  7. （７）物質の構成として、少なくとも１２の層を有し、
    （ｉ）５０倍の光倍率で観察されると、不ぞろいのひび
    割れ模様を示し、（ｉｉ）約１５００−２０００ｎｍの
    波長での拡散反射が約５％より小さい、酸化タンタルお
    よびシリカの層が交互に重なって本質的に成る干渉フィ
    ルターとしての薄膜光被覆を支える石英基板。
  8. （８）シリカが少なくとも９５％のＳｉＯ＿２含有量を
    有する請求項第７項記載の構成。
  9. （９）全層数が少なくとも約１６である請求項第８項記
    載の構成。
  10. （１０）全層数が少なくとも約２０である請求項第８項
    記載の構成。
  11. （１１）全層数が少なくとも約２４である請求項第８項
    記載の構成。
  12. （１２）約１５００−２０００ｎｍの波長での拡散反射
    が約４％より小さい請求項第９項、第１０項あるいは第
    １１項記載の構成。
  13. （１３）電気光源を内部に有する光透過ガラスランプ球
    と、少なくとも１２の層を有し、（ｉ）５０倍の光倍率
    で観察されると、不ぞろいのひび割れ模様を示し、（ｉ
    ｉ）約１５００−２０００ｎｍの波長での拡散反射が約
    ５％より小さい酸化タンタルおよびシリカの層が交互に
    重なって本質的に成る上記ランプ球表面に施された干渉
    膜から成る電気ランプ。
  14. （１４）シリカが少なくとも９５％のＳｉＯ＿２含有量
    を有する請求項第１３項のランプ。
  15. （１５）全層数が少なくとも約２０である請求項第１４
    項記載のランプ。
  16. （１６）約１５００−２０００ｎｍの波長での拡散反射
    が約４％より小さい請求項第１５項記載のランプ。
  17. （１７）光源がフィラメントまたは電気アークである請
    求項第１６項記載のランプ。
  18. （１８）ランプ球が密封シールされている請求項第１７
    項記載のランプ。
  19. （１９）ランプ球が石英からできている請求項第１８項
    記載のランプ。
  20. （２０）膜でおおわれた基板を形成するために、化学蒸
    着法により少なくとも１２の酸化タンタルおよびシリカ
    の層を交互に基板上に堆積し、続いて上述の膜でおおわ
    れた基板が約６００℃以上の高温にさらされる前にそれ
    をおよそ１−５時間約５５０−６７５℃の温度で熱する
    ことにより作られた、およそ６００℃を越える温度でも
    使用可能な酸化タンタル／シリカ干渉膜をガラス基板上
    に形成する方法。
  21. （２１）上記の膜におおわれた基板が５５０−６７５℃
    に１−５時間熱せられた後、さらに膜が実際にさらされ
    るであろう高温に約０．１−５時間加熱される請求項第
    ２０項記載の方法。
  22. （２２）フィルターが少なくとも２０の層からなる請求
    項第２０項記載の方法。
  23. （２３）基板が石英からなる請求項第２２項記載の方法
    。
  24. （２４）基板上の膜の拡散反射が約１５００−２０００
    ｎｍの波長で約４％より小さい請求項第２３項記載の方
    法。
  25. （２５）膜が低圧化学蒸着法により堆積される請求項第
    ２４項記載の方法。
  26. （２６）少なくとも１２の層を有し、（ｉ）５０倍の光
    倍率で観察されると不ぞろいのひび割れ模様を示し、（
    ｉｉ）約１５００−２０００ｎｍの波長での拡散反射が
    約５％より小さい、酸化タンタルおよびシリカの層が交
    互に重なって本質的に成り、そして膜におおわれた基板
    を形成するために化学蒸着法によりシリカと酸化タンタ
    ルの膜を交互に基板上に堆積し、続いて膜でおおわれた
    基板を約５５０−６７５℃に熱し、それを５５０−６７
    ５℃の温度範囲で約１−５時間保つプロセスによって作
    られる物としての、基板上の干渉フィルター薄膜光被覆
    。
  27. （２７）膜が５５０−６７５℃に熱せられた後、さらに
    それが実際に使用されるであろう高温に０．１−５時間
    加熱される請求項第２６項記載の物。
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