JPH0263003A

JPH0263003A - 光反射体および管球

Info

Publication number: JPH0263003A
Application number: JP21573388A
Authority: JP
Inventors: Akira Kawakatsu; 晃川勝
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1988-08-30
Filing date: 1988-08-30
Publication date: 1990-03-02
Anticipated expiration: 2013-02-10
Also published as: JP2712349B2

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は耐熱性を向上し、かつ多用な用途に適するよう
にした光反射膜およびその製造方法に関する。

（従来の技術）従来、電球などの管球において、反射鏡を使用せずに、
管球バルブの一部に金属反射膜を形成したもの、あるい
は赤外線透過可視光反射干渉膜を形成したものなどが提
案されている。（特願昭６２−２１０２３８号など）（発明が解決しようとする課題）金属反射膜をハロゲン電球など高温の管球バルブに設け
ると、高温のため劣化が激しく、短期間で使用できなく
なる。また、赤外線透過可視光反射干渉膜を形成したも
のは耐熱性に富み、かなりの赤外線透過性があるので、
これをハロゲン電球などに適用すると放射赤外線量を減
少させる利点があるが、他方この赤外線透過可視光反射
干渉膜は赤外線反射膜上に直接形成できず、暦数を多く
必要とし、また可視光反射率が金属反射膜よりも若干劣
る欠点がある。

そこで１本発明の課題は耐熱性と光反射性に優れ適用範
囲の広い光反射膜とその製造方法とを提供することにあ
る。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明の第１は金属酸化物からなる膜中に光屈折率を異
にする金属酸化物粒子を分散させたことにより、耐熱性
と耐酸化性とを向上し、併せて反射特性を良好にした光
反射膜である。

さらに、本発明の第２は金属酸化物粒子を分散させた有
機金属化合物重合体溶液を基体表面に塗布し、乾燥後焼
成して金属酸化物膜に形成することによって上記請求項
第１の光反射膜を容易に提供でき、しかも耐熱性を向上
する製造方法である。

（作　用）金属酸化物膜中に光屈折率を異にする粒子が分散してい
れば、光反射性を生じる。また、金属酸化物は一般に耐
熱性と耐酸化性に富み高温に熱せられてもほとんど劣化
しない。

また、有機金属化合物重合体の塗布膜を焼成するとち密
で均質な酸化物膜を形成しやすいので、塗布膜中に予め
金属酸化物粒子を分散しておけば第１発明の光反射膜を
容易に製造できる。

（実施例）本発明の詳細を図示の実施例によって説明する第１図お
よび第２図は本発明をハロゲン電球の光反射膜に適用し
たものを示し、図中、（１）は石英ガラスから管形バル
ブ、（２）　、　（２）はこのバルブ（１）の両端を圧
潰封止してなる封止部、（３）　、　（３）はこの封止
部（２）、（２）内に埋設されたモリブデン導入箔、（
４）、（４）はこれら導入箔（３）　、　（３）に接続
してバルブ（１）内に導入された内導線、（５）はこれ
ら内導線（４）、（４）間に装架されたタングステンコ
イルフィラメント、（６）　、　（６）は導入箔（３）
　、　（３）に給電する端子、（７）はバルブ（１）の
外面において周方向に約２２０°の角度範囲に形成され
た本発明の光反射膜。

（８）は光反射膜（７）のない放射窓である。

この光反射膜（７）は第３図に模型的に拡大して示！よ
うに、バルブ（１）のガラス面（１１）すなわち基体面
に均質なシリカ膜（７１）　（Ｓｉｎ２）を形成し、こ
のシリカ膜（７１）中に０．０１〜１０．０μの酸化チ
タン（Ｔｉｅ、　）の粒子（７２）が分散している。

このような光反射膜（７）を形成するには、まずエチル
シリケート重合体などの有機シリコン化合物重合体をエ
タノールなどの有機溶剤に溶解し、シリコン含有量２〜
５０重量％、粘度１〜１０ｃｐｓの溶液に調整し、これ
に上述の粒径０．０１〜１０．０μの酸化チタン粒子を
分散させる。そうして、封止したハロゲン電球を垂直に
して、上述の酸化チタン粒子を分散した溶液に所定の線
まで浸漬し、一定の速さで引上げ乾燥させる。すると、
ガラス表面には酸化チタン粒子を含有する有機シリコン
化合物重合体の膜が形成される。この場合、この膜内に
は引き上げ時空気中の水分と有機シリコン化合物重合体
とが反応してさらに重合および加水分解が進み、その反
応物がガラス面（１１）および酸化チタン粒子（７２）
の表面に密着し、がっ、これらの隙間を充填する。そし
て、さらに熱処理することにより、上述したシリコン化
合物重合体膜がシリカ膜（７１）に変成する。

しかして、このシリカ膜（７１）形成の過程において、
シリコン化合物重合体反応物が酸化チタン粒子（７２）
の間をち密に充填すること、および酸化チタン粒子（７
２）およびガラス面（１１）とシリカ膜（７１）界面で
５ｉ−０−３ｉあるいは５ｉ−０−Ｔｉ結合すなわち（
以下余白）なる結合によって化学的に結合しており、この結果、膜
強度が向上し、ハロゲン電球の反覆点滅時のヒートシミ
ツクによる過酷な使用条件に耐えて、剥離やき裂をほと
んどなくすることができる。

しかして、このハロゲン電球を点灯すれば、フィラメン
ト（５）から放射された光のうち、放射窓（８）に向っ
た光はそのままバルブ（１）を透過して外部に放射され
る。また、光反射膜（７）に入射した光はこの光反射膜
（７）で拡散反射され放射窓（８）から外部に放射され
る。しかして、この光反射膜（７）は後述するように可
視域から近赤外域にわたり９０％以上の高反射率を有し
、かつこの光反射特性は長期使用によっても変化しない
。

つぎに、第４図に第２の実施例を示す。このものはバル
ブ（１）の外面全周に可視光透過赤外線反射干渉膜（９
）を形成し、かつこの可視光透過赤外線反射干渉膜（９
）表面のうち約２２０°の角度範囲に実施例１と同様な
光反射膜（７）を形成し、この光反射膜（７）を設けな
い可視光透過赤外線反射干渉膜（９）の面を放射窓（８
）に形成しである。このものは第５図に示すように、可
視光透過赤外線反射干渉膜（９）は近赤外線を良く反射
し、可視光を良く透過するのに対し、光反射膜（７）は
可視域から近赤外域までの各波長の光を良く反射するの
で、フィラメント（５）から放射された光のうち、近赤
外線は可視光透過赤外線反射干渉膜（９）で反射してフ
ィラメント（５）に帰還して発光効率を向上し、可視光
は放射窓（８）から直接放射されそれ以外は光反射膜（
７）で反射されて放射窓（８）から外界に放射される。

しかし、従来、可視光透過赤外線反射干渉膜上に赤外線
透過可視光反射干渉膜を直接積層することが考えられた
が、この場合の干渉作用は両者を合わせた全体の層で干
渉してしまうため１両膜の間を離す必要があり、同じバ
ルブ上に両者を重層することは困難である。

つぎに、上述の両実施例について、直下照度、照射面熱
量、直下照度／熱量を調査し、これをクリア電球および
従来のＴｘ０２／　ＳｉＯ□なる可視光透過赤外線反射
干渉膜（第５図の光特性を有する。）を設けたものと比
較した。この結果を次表に示す。

木表の試験は消費型を総て同じにして比較した。

この試験結果から、実施例１のものはクリヤ球および従
来例に比較して直下照度、直下照度／熱量が高く、また
実施例そのものはクリヤ球、従来例および実施例１のい
ずれと比較しても直下照度、直下照度／熱量のいずれに
おいても優れていることがわかる。

なお、上述の実施例において、光反射膜は均質なシリカ
膜中に酸化チタン粒子を分散したがこのほかにもたとえ
ばシリカ膜中に酸化アルミニウム粒子や酸化ジルコニウ
ム粒子を分散したものでもよく、これらはいずれも上述
した光反射特性を有し、これに加えて酸化チタン、酸化
アルミニウムおよび酸化ジルコニウムはいずれも遠赤外
放射特性が高く、遠赤外線放射により後方へ熱を放射し
バルブ温度低減の効果がある。

さらに、本発明は上述の組合わせのほか、酸化物膜とし
て酸化アルミニウムなどでもよく、さらに金属酸化物粒
子は金属酸化物膜との光屈折率の相違によって反射させ
るものであり、光屈折率が異なればいかなる組合わせで
もよい、また、金属酸化物膜中にりん、はう素などのガ
ラス化物質を添加してもよい６また、本発明はハロゲン
電球に限らず他の電球や放電灯でもよく、さらにバルブ
の表面に光反射膜を形成したものに限らず、光反射膜を
別体の反射鏡に形成する場合にも適用できる。さらにま
た１本発明はこれら管球の光反射作用に限らず、他の用
途の光反射膜に適用できる。

〔発明の効果〕

このように、本発明は多用な用途を有する光反射膜およ
びその製造方法に関し、請求項の第１は金属酸化物膜中
にこの膜と光屈折率を異にする金属酸化物粒子を分散さ
せたので、耐熱性に優れ。

長期使用しても剥離やき裂がほとんどない利点がある。

また、請求項の第２は金属酸化物粒子を分散させた有機
金属化合物重合体溶液を基体表面に塗布し、乾燥後焼成
して金属酸化物膜に形成するので、請求項１の光反射膜
を容易に形成でき、しかも密着性が良く、剥離やき裂の
おそれが少ない利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光反射膜の一実施例第１の使用例の縦
断面図、第２図は同じく横断面図、第３図は上記実施例
光反射膜の模型的拡大断面図、第４図は上記実施例光反
射膜の第２の使用例の横断面図、第５図はこの第２の実
施例に用いた両光学膜の透過特性のグラフである。（１）・・・バルブ　　　　　　（１１）・・・ガラス
面（５）・・・フィラメント　　　（７）・・・光反射
膜（７１）・・・金属酸化物膜（７２）・・・金属酸化物粒子

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属酸化物膜中にこの膜と光屈折率を異にする金
属酸化物粒子が分散していることを特徴とする光反射膜
。
（２）金属酸化物粒子を分散させた有機金属化合物重合
体溶液を基体に塗布し、乾燥後焼成して金属酸化物膜に
形成することを特徴とする光反射膜の製造方法。