JPH0384848A - 散光膜とその形成方法及び管球とその製造方法 - Google Patents
散光膜とその形成方法及び管球とその製造方法Info
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- JPH0384848A JPH0384848A JP21943689A JP21943689A JPH0384848A JP H0384848 A JPH0384848 A JP H0384848A JP 21943689 A JP21943689 A JP 21943689A JP 21943689 A JP21943689 A JP 21943689A JP H0384848 A JPH0384848 A JP H0384848A
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- Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
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】
[産業上の利用分野]
本発明は散光膜の形成方法、特にその被膜形成剤の改良
に関する。また、本発明は散光膜を有する管球の改良に
関する。
に関する。また、本発明は散光膜を有する管球の改良に
関する。
[従来の技術]
光学部品、或いは電球や放電灯のバルブ等の基体表面に
散光性を付与するため、光を散乱させる性質(以下「散
光性」という)を有する金属酸化物被膜を形成すること
がある。
散光性を付与するため、光を散乱させる性質(以下「散
光性」という)を有する金属酸化物被膜を形成すること
がある。
このような被膜は、電球バルブ等の基体表面に機械的に
堅固で、摩耗しにくく、また剥離しにくく形成でき、し
かも散光性を有する被膜(以下「散光膜」という)であ
ることが必要である。
堅固で、摩耗しにくく、また剥離しにくく形成でき、し
かも散光性を有する被膜(以下「散光膜」という)であ
ることが必要である。
従来、散光膜を形成する方法としては、金属酸化物被膜
形成剤を高湿度雰囲気中で基体表面に塗布する方法(特
開昭59−221967号及び59−221968号公
報二以下従来技術1という)、或いは、基体表面に塗布
した金属酸化物被膜形成剤を1000℃以上の高温で処
理して被膜中に金属酸化物の微結晶を生成させ散光性を
付与する方法(前記二公報二以下従来技術2という)、
更に金属酸化物の連続膜体中に微小な気泡を形成するこ
とによって散光性を付与する方法(特開昭61−802
02号公報二以下従来技術3という)等が開示されてい
る。
形成剤を高湿度雰囲気中で基体表面に塗布する方法(特
開昭59−221967号及び59−221968号公
報二以下従来技術1という)、或いは、基体表面に塗布
した金属酸化物被膜形成剤を1000℃以上の高温で処
理して被膜中に金属酸化物の微結晶を生成させ散光性を
付与する方法(前記二公報二以下従来技術2という)、
更に金属酸化物の連続膜体中に微小な気泡を形成するこ
とによって散光性を付与する方法(特開昭61−802
02号公報二以下従来技術3という)等が開示されてい
る。
前記各方法は、いずれも金属アルコキシドのアルコール
溶液等の有機金属化合物溶液を原料とし、該溶液に基体
を浸漬し、一定速度で引上げて基体表面に前記溶液を塗
布し、これを熱分解により金属酸化物被膜へと変化させ
る、いわゆる浸漬焼成工程を有する。そして、前記各方
法は、いずれも、ホーニング処理や散光性微粉末の塗布
等、古くから知られている方法に比べて、基体表面への
散光性の付与が容易で、大量生産に適するという利点を
有している。
溶液等の有機金属化合物溶液を原料とし、該溶液に基体
を浸漬し、一定速度で引上げて基体表面に前記溶液を塗
布し、これを熱分解により金属酸化物被膜へと変化させ
る、いわゆる浸漬焼成工程を有する。そして、前記各方
法は、いずれも、ホーニング処理や散光性微粉末の塗布
等、古くから知られている方法に比べて、基体表面への
散光性の付与が容易で、大量生産に適するという利点を
有している。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、前記従来技術1或いは従来技術2等の散
光膜の形成方法は、95%以上の高湿度、或いは100
0℃以上の高温という過激な条件が要求される。従って
、このような過激な条件に対応するため、被膜形成装置
の機械表面の随所に防錆処理を施したり、或いは大掛か
りな高温焼成設備と多大な熱エネルギーとを必要とする
という課題があった。
光膜の形成方法は、95%以上の高湿度、或いは100
0℃以上の高温という過激な条件が要求される。従って
、このような過激な条件に対応するため、被膜形成装置
の機械表面の随所に防錆処理を施したり、或いは大掛か
りな高温焼成設備と多大な熱エネルギーとを必要とする
という課題があった。
従って、金属酸化物被膜形成剤に浸漬した基体の引上げ
作業を湿度30〜80%という通常の室内雰囲気中で行
ない、また熱処理を浸漬焼成法で通常用いられる500
〜600℃の温度の大気中で行なえる温和な条件での散
光膜形成方法が強く要望されていた。
作業を湿度30〜80%という通常の室内雰囲気中で行
ない、また熱処理を浸漬焼成法で通常用いられる500
〜600℃の温度の大気中で行なえる温和な条件での散
光膜形成方法が強く要望されていた。
一方、前記従来技術3に開示されている方法によれば、
前二者の方法に比べて比較的穏やかな条件で作業を行な
うことができるが、適度な大きさの気泡が適度な分布で
存在するように被膜を形成するのが困難であり、更に膜
の機械的強度や基体に対する付着力が十分でないという
課題を有していた。
前二者の方法に比べて比較的穏やかな条件で作業を行な
うことができるが、適度な大きさの気泡が適度な分布で
存在するように被膜を形成するのが困難であり、更に膜
の機械的強度や基体に対する付着力が十分でないという
課題を有していた。
ところで、基体表面に形成される散光膜は元来、機械的
強度がさほど強いわけではなく、使用時の摩耗等によっ
て膜が表面から順次、削りとられて失われていくことは
避けれられない。そこで、散光膜表面を散光性を阻害し
ない保護層で被覆することが考えられる。
強度がさほど強いわけではなく、使用時の摩耗等によっ
て膜が表面から順次、削りとられて失われていくことは
避けれられない。そこで、散光膜表面を散光性を阻害し
ない保護層で被覆することが考えられる。
しかし、前記各方法で形成される散光膜に対しては、保
護膜層を形成しようとすると、保護膜層と散光膜層との
結着が十分でないために保護膜層自体が剥離しやすくな
るか、或いは基体からの散光膜全体の剥離をも伴うこと
がある。このことは、形状が曲面である管球バルブの表
面に形成される散光膜の場合には特に重大な問題である
。
護膜層を形成しようとすると、保護膜層と散光膜層との
結着が十分でないために保護膜層自体が剥離しやすくな
るか、或いは基体からの散光膜全体の剥離をも伴うこと
がある。このことは、形状が曲面である管球バルブの表
面に形成される散光膜の場合には特に重大な問題である
。
本発明は前記従来技術の課題に鑑みてなされたものであ
り、その目的は過激な条件を用いずに形成でき、しかも
十分な機械的強度を有する散光膜及びその形成方法を提
供し、更にそのような優れた散光膜を応用した管球及び
その製造方法を提供することである。
り、その目的は過激な条件を用いずに形成でき、しかも
十分な機械的強度を有する散光膜及びその形成方法を提
供し、更にそのような優れた散光膜を応用した管球及び
その製造方法を提供することである。
[課題を解決するための手段]
前記目的を達成するために本発明者らが鋭意検討した結
果、先ず次のような有用な散光膜形成方法を見出した。
果、先ず次のような有用な散光膜形成方法を見出した。
すなわち、非水溶性有機溶剤の中から、ベンゼンのアル
キル誘導体(以下「アルキルベンゼンJという)、特に
アルキル側鎖の炭素数が8以上15以下であるアルキル
ベンゼンを選定し、それを所定の割合で有機金属化合物
溶液に添加して調整した溶液を金属酸化物被膜形成剤と
して用いた場合、湿度30〜80%の通常の室内雰囲気
中で該被膜形成剤に浸漬させた基体を該被膜形成剤から
引上げ、次いで浸漬焼成法で通常用いられる500〜6
00℃の温度の大気中で熱処理を行なうと、良好な特性
を有する金属酸化物散光膜が形成できることを見出した
。
キル誘導体(以下「アルキルベンゼンJという)、特に
アルキル側鎖の炭素数が8以上15以下であるアルキル
ベンゼンを選定し、それを所定の割合で有機金属化合物
溶液に添加して調整した溶液を金属酸化物被膜形成剤と
して用いた場合、湿度30〜80%の通常の室内雰囲気
中で該被膜形成剤に浸漬させた基体を該被膜形成剤から
引上げ、次いで浸漬焼成法で通常用いられる500〜6
00℃の温度の大気中で熱処理を行なうと、良好な特性
を有する金属酸化物散光膜が形成できることを見出した
。
すなわち請求項2記載の発明は、有機金属化合物溶液を
被膜形成剤として基体表面に塗布し、これを加熱によっ
て金属酸化物微粒子被膜とする散光膜の形成方法におい
て、前記被膜形成剤にアルキル側鎖の炭素数が8以上1
5以下であるアルキルベンゼンを含有させたことを特徴
とする散光膜の形成方法である。
被膜形成剤として基体表面に塗布し、これを加熱によっ
て金属酸化物微粒子被膜とする散光膜の形成方法におい
て、前記被膜形成剤にアルキル側鎖の炭素数が8以上1
5以下であるアルキルベンゼンを含有させたことを特徴
とする散光膜の形成方法である。
本発明の散光膜の形成方法においては、湿度30〜80
%程度の通常の室内雰囲気中で前記被膜形成剤から基体
を引上げる際に、基体に付着した被着形成剤の液膜中の
揮発性成分が揮発して乾燥すると同時に、該液膜は白濁
を始める。この白濁物はそれに続<500〜600℃で
の熱処理により完全に白濁した不透明な金属酸化物被膜
へと変化し基体表面に固着される。
%程度の通常の室内雰囲気中で前記被膜形成剤から基体
を引上げる際に、基体に付着した被着形成剤の液膜中の
揮発性成分が揮発して乾燥すると同時に、該液膜は白濁
を始める。この白濁物はそれに続<500〜600℃で
の熱処理により完全に白濁した不透明な金属酸化物被膜
へと変化し基体表面に固着される。
尚、該金属酸化物被膜に良好な白濁度を持たせるために
は、前記被膜形成剤からの基体の引上げの後、基体表面
の被膜を1〜2分間乾燥させることが好ましい。
は、前記被膜形成剤からの基体の引上げの後、基体表面
の被膜を1〜2分間乾燥させることが好ましい。
前記の白濁した不透明な金属酸化物被膜表面の電子顕微
鏡的所見は、倍率約3000倍以上において、金属酸化
物の顆粒体の集団が不規則に連なり合って複雑な紋様を
形成している。この紋様は枝状、ちぢれ毛状、もしくは
雲塊状の形態を有する前記顆粒体の集団が形作るもので
あり、更にこの集団は粒径0.0!5〜0. 5μの、
比較的粒径の揃った金属酸化物顆粒体が互いに連鎖状に
融着して構成されている。
鏡的所見は、倍率約3000倍以上において、金属酸化
物の顆粒体の集団が不規則に連なり合って複雑な紋様を
形成している。この紋様は枝状、ちぢれ毛状、もしくは
雲塊状の形態を有する前記顆粒体の集団が形作るもので
あり、更にこの集団は粒径0.0!5〜0. 5μの、
比較的粒径の揃った金属酸化物顆粒体が互いに連鎖状に
融着して構成されている。
これらの電子顕微鏡的所見は、従来技術による白濁被膜
の所見と明らかに異なる。例えば前記従来技術工の方法
により形成した場合、被膜は空胞に富む海綿状の微細構
造を有し、また前記従来技術2による場合は金属酸化物
の微結晶を含有する。
の所見と明らかに異なる。例えば前記従来技術工の方法
により形成した場合、被膜は空胞に富む海綿状の微細構
造を有し、また前記従来技術2による場合は金属酸化物
の微結晶を含有する。
すなわち、請求項1記載の発明は、粒径0.05〜0.
5μの金属酸化物顆粒体が互いに連鎖状に融着して枝状
、ちぢれ毛状、もしくは雲塊状の集団を形成し、更に該
集団が不規則的に連なり合って基体表面に付着している
ことを特徴とする散光膜である。
5μの金属酸化物顆粒体が互いに連鎖状に融着して枝状
、ちぢれ毛状、もしくは雲塊状の集団を形成し、更に該
集団が不規則的に連なり合って基体表面に付着している
ことを特徴とする散光膜である。
本発明の散光膜形成方法は、酸化チタン(TiO2)、
酸化ジルコニウム(ZrOi)、酸化タンタル(Ta2
0s)等を主体とする金属酸化物、ないしそれらの金属
酸化物の複合体からなる散光膜層を形成する場合に適し
ている。
酸化ジルコニウム(ZrOi)、酸化タンタル(Ta2
0s)等を主体とする金属酸化物、ないしそれらの金属
酸化物の複合体からなる散光膜層を形成する場合に適し
ている。
この場合、被膜形成剤中の有機金属化合物は、最終形態
である金属酸化物に対応する金属の有機化合物を用いる
。例えば、酸化チタン(Ties)からなる散光膜を形
成する場合は、チタンアルコキシド(Ti(OR)4.
Rはアルキル基を表わす)、チタンキレート化合物(
TiX、、Y+−□ Xはキレート化剤、Yはアルコキ
シル基等の基を表わす)等を用いる。
である金属酸化物に対応する金属の有機化合物を用いる
。例えば、酸化チタン(Ties)からなる散光膜を形
成する場合は、チタンアルコキシド(Ti(OR)4.
Rはアルキル基を表わす)、チタンキレート化合物(
TiX、、Y+−□ Xはキレート化剤、Yはアルコキ
シル基等の基を表わす)等を用いる。
金属酸化物被膜形成剤に含有させる非水溶性有機溶剤と
しては、常温で液体であって、アルキル側鎖における炭
素数が8以上15以下であるアルキルベンゼンが良好な
白濁度を持つ金属酸化物被膜を与える。アルキル側鎖に
おける炭素数が7以下又は16以上であるアルキルベン
ゼンを含有させた場合は、熱処理後における金属酸化物
被膜の白濁度が不十分であるか、又は該被膜が全く白濁
しない。
しては、常温で液体であって、アルキル側鎖における炭
素数が8以上15以下であるアルキルベンゼンが良好な
白濁度を持つ金属酸化物被膜を与える。アルキル側鎖に
おける炭素数が7以下又は16以上であるアルキルベン
ゼンを含有させた場合は、熱処理後における金属酸化物
被膜の白濁度が不十分であるか、又は該被膜が全く白濁
しない。
また、金属酸化物被膜形剤中のアルキルベンゼンの含有
率は、好ましくは10〜b るように、更に望ましくは工5〜35容量%となるよう
に調整する。アルキルベンゼンの含有率が10容量%未
虜の時は、熱処理後の金属酸化物被膜が全く白濁しない
か、又は該被膜の白濁度が不十分である。また、含有率
が40容量%を超える時は、金属酸化物被膜は十分に白
濁する場合が多いが、その場合、同時に、該被膜の膜厚
が均一ではなく、また基体に対する付着力が弱い等の成
膜上の不都合が伴う。
率は、好ましくは10〜b るように、更に望ましくは工5〜35容量%となるよう
に調整する。アルキルベンゼンの含有率が10容量%未
虜の時は、熱処理後の金属酸化物被膜が全く白濁しない
か、又は該被膜の白濁度が不十分である。また、含有率
が40容量%を超える時は、金属酸化物被膜は十分に白
濁する場合が多いが、その場合、同時に、該被膜の膜厚
が均一ではなく、また基体に対する付着力が弱い等の成
膜上の不都合が伴う。
酸化チタン被膜の場合について説明すると、被膜形成剤
に含有させるアルキルベンゼンのアルキル側鎖の炭素数
(アルキルベンゼンの種類)及びアルキルベンゼンの含
有率と、該被膜の白濁度との関係は第1表の通りである
。第1表は、良好な白濁度を有する酸化チタン被膜を得
るには、ベンゼン環にアルキル側鎖が結合した化学構造
を有する化合物、すなわちアルキルベンゼンが有効であ
るが、そのアルキル側鎖の炭素数は8以上15以下の範
囲のものに限られること、またその含有率は、前記範囲
のアルキル側鎖炭素数のアルキルベンゼンの全てに共通
して15〜35容量%の範囲が最適であることを示して
いる。
に含有させるアルキルベンゼンのアルキル側鎖の炭素数
(アルキルベンゼンの種類)及びアルキルベンゼンの含
有率と、該被膜の白濁度との関係は第1表の通りである
。第1表は、良好な白濁度を有する酸化チタン被膜を得
るには、ベンゼン環にアルキル側鎖が結合した化学構造
を有する化合物、すなわちアルキルベンゼンが有効であ
るが、そのアルキル側鎖の炭素数は8以上15以下の範
囲のものに限られること、またその含有率は、前記範囲
のアルキル側鎖炭素数のアルキルベンゼンの全てに共通
して15〜35容量%の範囲が最適であることを示して
いる。
尚、第1表においては、アルキル側鎖の形状が直鎖状で
あるアルキルベンゼンを取り上げたが、アルキルベンゼ
ンとしてアルキル側鎖に枝分れを有する他の構造異性体
を用いた場合でも第1表と同様の関係を得る。
(以下余白)本発明の方法で作成した散光膜は
、その上に更に透明な誘電体被膜又は導電性被膜を重層
しても、該被膜層自体の剥離も、またその下の散光膜層
を伴う剥離も共に極めて起こりにくい。更に、この透明
な被膜層は従来から知られている適当な方法で形成すれ
ば十分に摩耗しにくい層とすることができる。
あるアルキルベンゼンを取り上げたが、アルキルベンゼ
ンとしてアルキル側鎖に枝分れを有する他の構造異性体
を用いた場合でも第1表と同様の関係を得る。
(以下余白)本発明の方法で作成した散光膜は
、その上に更に透明な誘電体被膜又は導電性被膜を重層
しても、該被膜層自体の剥離も、またその下の散光膜層
を伴う剥離も共に極めて起こりにくい。更に、この透明
な被膜層は従来から知られている適当な方法で形成すれ
ば十分に摩耗しにくい層とすることができる。
従って、この透明被膜層が、その下の実質的に散光性を
発現する層である散光膜層に対する保護層として機能し
、且つ散光膜層の散光性を阻害しないため、散光膜層本
体と透明保護膜層が全体として耐剥離性及び耐摩耗性が
強化された散光膜を構成することとなる。このことは、
散光膜を管球バルブに応用する場合、特に有用であって
、優れた機械的強度を有する散光膜をバルブ表面に形成
した管球を提供できることとなる。
発現する層である散光膜層に対する保護層として機能し
、且つ散光膜層の散光性を阻害しないため、散光膜層本
体と透明保護膜層が全体として耐剥離性及び耐摩耗性が
強化された散光膜を構成することとなる。このことは、
散光膜を管球バルブに応用する場合、特に有用であって
、優れた機械的強度を有する散光膜をバルブ表面に形成
した管球を提供できることとなる。
そこで、次のような発明を提示する。先ず、請求項3記
載の発明は、基体表面に直接、もしくは基体表面に形成
された少なくとも1層の誘電体被膜及び/又は導電性被
膜の上に形成されていて、請求項1記載の散光膜層と、
該散光膜層の上に形成された透明誘電体被膜層及び/又
は透明導電性被膜層とから構成されていることを特徴と
する散光膜である。また請求項5記載の発明は、該散光
膜が管球バルブ表面に形成されていることを特徴とする
管球である。
載の発明は、基体表面に直接、もしくは基体表面に形成
された少なくとも1層の誘電体被膜及び/又は導電性被
膜の上に形成されていて、請求項1記載の散光膜層と、
該散光膜層の上に形成された透明誘電体被膜層及び/又
は透明導電性被膜層とから構成されていることを特徴と
する散光膜である。また請求項5記載の発明は、該散光
膜が管球バルブ表面に形成されていることを特徴とする
管球である。
更に、請求項4記載の発明は、基体表面に直接、もしく
は基体表面に少なくと゛も1層の誘電体被膜及び/又は
導電性被膜を形成した後に、請求項2記載の方法により
散光膜を形成し、次いで該散光膜層の上に透明誘電体被
膜層及び/又は透明導電性被膜層を形成することを特徴
とする散光膜の形成方法である。また請求項6記載の発
明は、管球バルブ表面に請求項4記載の方法により散光
膜を形成することを特徴とする管球の製造方法である。
は基体表面に少なくと゛も1層の誘電体被膜及び/又は
導電性被膜を形成した後に、請求項2記載の方法により
散光膜を形成し、次いで該散光膜層の上に透明誘電体被
膜層及び/又は透明導電性被膜層を形成することを特徴
とする散光膜の形成方法である。また請求項6記載の発
明は、管球バルブ表面に請求項4記載の方法により散光
膜を形成することを特徴とする管球の製造方法である。
[実施例コ
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
。
。
第1図は、本発明にかかる散光膜が形成された状態が模
式的に示されており、管球のガラスバルブ等の基体10
上に散光膜12が形成されている。
式的に示されており、管球のガラスバルブ等の基体10
上に散光膜12が形成されている。
該散光膜12は金属酸化物微粒子を含み、実質的に散光
性を発現する本体である白濁した散光膜層14と、その
上に重層して形成された透明保護膜層16とから構成さ
れている。
性を発現する本体である白濁した散光膜層14と、その
上に重層して形成された透明保護膜層16とから構成さ
れている。
透明保護膜層16は、例えば酸化硅素(SiO□)膜等
の透明誘電体被膜、又は例えば錫(Sn)をドープした
酸化インジウム(Ingot)膜等の透明導電性被膜か
らなっている。
の透明誘電体被膜、又は例えば錫(Sn)をドープした
酸化インジウム(Ingot)膜等の透明導電性被膜か
らなっている。
また、第2図には本発明の散光膜の他の実施例が模式的
に示されており、前記第1図と対応する部分には同一符
号を付して説明を省略する。
に示されており、前記第1図と対応する部分には同一符
号を付して説明を省略する。
同図において、基体10と散光膜12との間に誘電体被
膜又は導電性被膜18が設けられている。
膜又は導電性被膜18が設けられている。
ここで、誘電体被膜又は導電性被膜18は前記透明保護
膜層16と同様の材料で構成されるが、該被膜18の機
能上、透明であることを必要としない場合は透明でなく
ても良い。また、該被膜層8は、−層構造成いは二層以
上の多層構造のいずれでも良いが、各層の構成材料は少
なくとも600℃程度の温度に対し耐熱性を有す、るも
のでなければならない。
膜層16と同様の材料で構成されるが、該被膜18の機
能上、透明であることを必要としない場合は透明でなく
ても良い。また、該被膜層8は、−層構造成いは二層以
上の多層構造のいずれでも良いが、各層の構成材料は少
なくとも600℃程度の温度に対し耐熱性を有す、るも
のでなければならない。
次に、更に具体的な実施例により本発明を説明する。
まず、本発明による散光膜形成方法の一例を示す。
(1)散光膜層14形戊用の
金属酸化物被膜形成剤の作製
まず、例えばテトラn−ブトキシチタン(T i (0
−nBu)4)等のチタンアルコキシドのアルコール溶
液を用意し、これに水等を加えて該チタン化合物を部分
的に重合させ、また例えばアセチルアセトン等のキレー
ト化剤によって該チタン化合物を部分的にキレート化し
、例えばエタノール、酢酸エチル等の揮発性有機溶剤に
よって適当な濃度に調整した溶液を作製した。次いで、
これにn−ドデシルベンゼン(CsHs(CH*)xI
CHm)を15〜35容量%の含有率で添加して液全体
を良く攪拌した。
−nBu)4)等のチタンアルコキシドのアルコール溶
液を用意し、これに水等を加えて該チタン化合物を部分
的に重合させ、また例えばアセチルアセトン等のキレー
ト化剤によって該チタン化合物を部分的にキレート化し
、例えばエタノール、酢酸エチル等の揮発性有機溶剤に
よって適当な濃度に調整した溶液を作製した。次いで、
これにn−ドデシルベンゼン(CsHs(CH*)xI
CHm)を15〜35容量%の含有率で添加して液全体
を良く攪拌した。
最後に、エタノール等の有機溶剤を加えて所望の濃度に
調整し、被膜形成剤を得た。
調整し、被膜形成剤を得た。
(2)散光膜層14の形成
上記被膜形成剤に基体10を浸漬し、湿度30〜80%
の大気中で該基体10を一定速度で引上げた後、約1〜
2分間大気中でそのまま保持して基体10の表面に付着
した液膜を乾燥させた。次いで、約500〜600℃の
大気中で約3〜7分間熱処理して、−様に白濁した酸化
チタンの微粒子を含む被膜、すなわち散光膜層14を得
た。
の大気中で該基体10を一定速度で引上げた後、約1〜
2分間大気中でそのまま保持して基体10の表面に付着
した液膜を乾燥させた。次いで、約500〜600℃の
大気中で約3〜7分間熱処理して、−様に白濁した酸化
チタンの微粒子を含む被膜、すなわち散光膜層14を得
た。
前記被膜形成剤に含有させるアルキルベンゼンとしてれ
一ドデシルベンゼンを用いる場合は、その含有率が15
〜35容量%の時に、酸化チタン散光膜層が最も良好な
散光性を示し、且つ強度的にも堅固であった。
一ドデシルベンゼンを用いる場合は、その含有率が15
〜35容量%の時に、酸化チタン散光膜層が最も良好な
散光性を示し、且つ強度的にも堅固であった。
尚、市販のドデシルベンゼンには、アルキル側鎖が直線
状でフェニル基(CsHs−)がアルキル側鎖の末端に
結合している前記n−ドデシルベンゼン(以下「ノルマ
ルタイプ」という)の他に、アルキル側鎖は直線状であ
るが、フェニル基がアルキル側鎖のランダムの位置に結
合している「ソフトタイブ」 (例:構造式■)および
アルキル側鎖に枝分れが存在し、フェニル基がアルキル
側鎖のランダム位置に結合している「ハードタイプ」(
例:構造式■)がある。
状でフェニル基(CsHs−)がアルキル側鎖の末端に
結合している前記n−ドデシルベンゼン(以下「ノルマ
ルタイプ」という)の他に、アルキル側鎖は直線状であ
るが、フェニル基がアルキル側鎖のランダムの位置に結
合している「ソフトタイブ」 (例:構造式■)および
アルキル側鎖に枝分れが存在し、フェニル基がアルキル
側鎖のランダム位置に結合している「ハードタイプ」(
例:構造式■)がある。
構造式I
構造式■
また、ソフトタイプおよびハードタイプのドデシルベン
ゼンのアルキル側鎖の炭素数は、12を中心として10
〜14の範囲に分布していて一定しない。しかし、被膜
形成剤に含有されるアルキルベンゼンとして、ノルマル
タイプ、ソフトタイプおよびハードタイプの3種類のド
デシルベンゼな散光性を有する酸化チタン散光膜層を与
え、互いに特性状の違いは殆どなかった。
ゼンのアルキル側鎖の炭素数は、12を中心として10
〜14の範囲に分布していて一定しない。しかし、被膜
形成剤に含有されるアルキルベンゼンとして、ノルマル
タイプ、ソフトタイプおよびハードタイプの3種類のド
デシルベンゼな散光性を有する酸化チタン散光膜層を与
え、互いに特性状の違いは殆どなかった。
第3図は、本発明の酸化チタン散光膜層14の表面の倍
率5000倍(A)及び倍率10000倍(B)の走査
電子顕微鏡(SEM)像の写真である。また、第4図は
、前記従来技術1の方法により高湿度の下で作成した酸
化チタン散光膜層の表面の倍率5000倍(A)及び倍
率10000倍(B)のSEM像の写真である。
率5000倍(A)及び倍率10000倍(B)の走査
電子顕微鏡(SEM)像の写真である。また、第4図は
、前記従来技術1の方法により高湿度の下で作成した酸
化チタン散光膜層の表面の倍率5000倍(A)及び倍
率10000倍(B)のSEM像の写真である。
本発明の散光膜層14は、その表面をSEMによって観
察すると、約aooo倍以上の倍率においてS、EM像
が第3図(A)に示すような独特の紋様を呈する。SE
M像の詳細な観察によればこの紋様を1次構造とすると
、これは顆粒体の集団が不規則に連なり合って形成され
たものであること、また、この顆粒体の集団が枝状、ち
ぢれ毛状、もしくは雲塊状の形態を有するという2次構
造が存在することがわかる(第3図(B))。更に、こ
の2次構造の中に、粒径0.05〜0. 5μの比較的
粒径の揃った顆粒体が互に連鎖状に融着して構成される
3次構造が含まれていることもわかる(第3図(C))
。そうして、該顆粒体のSEM像がチタンの特性X線像
と一致することから、該顆粒体が酸化チタンから構成さ
れていることが確認できる。こうして、前記の独特の紋
様は微細な酸化チタン顆粒体が複雑に集団して織り成す
ものであることがわかる。
察すると、約aooo倍以上の倍率においてS、EM像
が第3図(A)に示すような独特の紋様を呈する。SE
M像の詳細な観察によればこの紋様を1次構造とすると
、これは顆粒体の集団が不規則に連なり合って形成され
たものであること、また、この顆粒体の集団が枝状、ち
ぢれ毛状、もしくは雲塊状の形態を有するという2次構
造が存在することがわかる(第3図(B))。更に、こ
の2次構造の中に、粒径0.05〜0. 5μの比較的
粒径の揃った顆粒体が互に連鎖状に融着して構成される
3次構造が含まれていることもわかる(第3図(C))
。そうして、該顆粒体のSEM像がチタンの特性X線像
と一致することから、該顆粒体が酸化チタンから構成さ
れていることが確認できる。こうして、前記の独特の紋
様は微細な酸化チタン顆粒体が複雑に集団して織り成す
ものであることがわかる。
これに対して、従来の技術、例えば前記従来技術lの方
法による酸化チタンの散光膜層の場合は、第4図(A)
及び(B)に示すように、空胞に富む海綿の断面に似た
紋様を呈していて、本発明の方法によるものと所見が明
らかに異なる。前記従来技術2及び3の方法によるもの
についても同様である。
法による酸化チタンの散光膜層の場合は、第4図(A)
及び(B)に示すように、空胞に富む海綿の断面に似た
紋様を呈していて、本発明の方法によるものと所見が明
らかに異なる。前記従来技術2及び3の方法によるもの
についても同様である。
尚、以上の説明では、SEM像の観察は、上にいかなる
薄層も重層されていない裸の散光膜層表面について行な
ったものであったが、後記のように散光膜層の上に重層
した透明保護層を通して散光膜層表面の観察を行なった
場合においても、同一倍率ならば、裸の散光膜表面の観
察の場合と同程度に鮮明に散光膜のSEM像の紋様を観
察できる。故に、透明保護膜層を通しての観察でも、本
発明の散光膜と従来のそれとの区別は可能である。
薄層も重層されていない裸の散光膜層表面について行な
ったものであったが、後記のように散光膜層の上に重層
した透明保護層を通して散光膜層表面の観察を行なった
場合においても、同一倍率ならば、裸の散光膜表面の観
察の場合と同程度に鮮明に散光膜のSEM像の紋様を観
察できる。故に、透明保護膜層を通しての観察でも、本
発明の散光膜と従来のそれとの区別は可能である。
(3)透明保護膜層16の形成
前記(2)の操作で形成した散光膜層14上に、適当な
手法、例えば浸漬焼成法を用いて次のような手順で透明
保護膜層16を形成した。すなわち、前記(2)の操作
で表面に散光膜層14を形成した基体10を、硅素化合
物、例えば硅素アルコキシド(Si(OR)4. Rは
アルキル基)を加水重合して得た硅素化合物ポリマーの
アルコール溶液からなる被膜形成剤に浸漬し、該基体1
0を一定速度で引上げ、乾燥させた後、約500〜60
0℃の大気中で約3〜7分間熱処理して透明な酸化硅素
(Sift)の被膜層16を散光膜層14の上に重層し
て形成した。
手法、例えば浸漬焼成法を用いて次のような手順で透明
保護膜層16を形成した。すなわち、前記(2)の操作
で表面に散光膜層14を形成した基体10を、硅素化合
物、例えば硅素アルコキシド(Si(OR)4. Rは
アルキル基)を加水重合して得た硅素化合物ポリマーの
アルコール溶液からなる被膜形成剤に浸漬し、該基体1
0を一定速度で引上げ、乾燥させた後、約500〜60
0℃の大気中で約3〜7分間熱処理して透明な酸化硅素
(Sift)の被膜層16を散光膜層14の上に重層し
て形成した。
基体10と散光膜12との間に誘電体被膜又は導電性被
膜18が存在する膜構成を形成する場合には、予め基体
10の上に従来から知られている適当な手法で被膜18
を形成した後に、前記(2)及び(3)の操作をこの順
序で行なえば良い。
膜18が存在する膜構成を形成する場合には、予め基体
10の上に従来から知られている適当な手法で被膜18
を形成した後に、前記(2)及び(3)の操作をこの順
序で行なえば良い。
次に本発明による散光膜の特徴を説明する。
散光膜をハロゲン電球に応用することを想定して、円筒
状ガラスバルブを有するハロゲン電球を用意し、該ガラ
スバルブの外表面に種々の方法で4種類の膜構成の被膜
を形成し、各被膜の耐剥離性、耐摩耗性及び耐熱性を調
査した。その結果を次の第2表に示す。
状ガラスバルブを有するハロゲン電球を用意し、該ガラ
スバルブの外表面に種々の方法で4種類の膜構成の被膜
を形成し、各被膜の耐剥離性、耐摩耗性及び耐熱性を調
査した。その結果を次の第2表に示す。
(以下余白)
第2表中の膜構成I〜膜構成■の各被膜において散光膜
12を構成するのは次の各層である。
12を構成するのは次の各層である。
すなわち、膜層[Iにおいては酸化チタンの散光膜層1
層のみであり、膜構成■においては第1層と第2層であ
り、膜構成■においては第1層〜第3層であり、膜構成
■においては第2層と第3層の二層である。また、膜構
成■〜膜構成■においては、保護膜として機能する透明
保護膜層16の層が散光膜層14の上に被覆されている
形態になっている。更に、膜構成■においては、基体1
0と散光膜12との間に誘電体被膜の一つである酸化チ
タンの透明膜層18が存在する。
層のみであり、膜構成■においては第1層と第2層であ
り、膜構成■においては第1層〜第3層であり、膜構成
■においては第2層と第3層の二層である。また、膜構
成■〜膜構成■においては、保護膜として機能する透明
保護膜層16の層が散光膜層14の上に被覆されている
形態になっている。更に、膜構成■においては、基体1
0と散光膜12との間に誘電体被膜の一つである酸化チ
タンの透明膜層18が存在する。
前記4種類の膜構成の被膜の各層の形成方法は、酸化チ
タンの散光膜層14を除く各層については、との膜構成
においても前記実施例の説明に記載した浸漬焼成法で用
いられる一般的な方法を用いた。
タンの散光膜層14を除く各層については、との膜構成
においても前記実施例の説明に記載した浸漬焼成法で用
いられる一般的な方法を用いた。
酸化チタンの散光膜層14の形成方法は、前記各実施例
の説明に記した本発明による方法と、2種類の従来技術
による方法の3通りを行ない、相違を検討した。
の説明に記した本発明による方法と、2種類の従来技術
による方法の3通りを行ない、相違を検討した。
第2表において、比較例Iの酸化チタン散光膜層形成方
法は前記従来技術1として示した方法であり、比較例■
の酸化チタン散光膜層形成方法は、前記従来技術3とし
て示した方法である。
法は前記従来技術1として示した方法であり、比較例■
の酸化チタン散光膜層形成方法は、前記従来技術3とし
て示した方法である。
ここで、膜強度試験は次のようにして行なった。
まず、耐剥離性試験は、被膜表面にセロファンテープを
貼りつけ、勢いよく剥がした後に膜の剥離の有無等を調
べることにより行なった。
貼りつけ、勢いよく剥がした後に膜の剥離の有無等を調
べることにより行なった。
また、耐摩耗性試験は、指で被膜表面を強く擦った後に
膜の損傷状態等を調べることにより行なった。
膜の損傷状態等を調べることにより行なった。
耐熱性試験は、500℃の大気中で100時間、試料を
放置した後の膜の状態を調べることにより行なった。
放置した後の膜の状態を調べることにより行なった。
前記第2表より明らかなように、膜構成Iの場合は、酸
化チタンの散光膜層14の形成方法が従来技術による方
法であっても、本発明による方法であっても共に被膜の
強度が十分でなく、特に耐摩耗性の点で劣っていた。
化チタンの散光膜層14の形成方法が従来技術による方
法であっても、本発明による方法であっても共に被膜の
強度が十分でなく、特に耐摩耗性の点で劣っていた。
一方、散光膜層14の上に重層して透明保護膜層16が
形成されている膜構成■〜■については、酸化チタンの
散光膜層14が従来技術による方法で形成した場合は、
耐剥離性や耐摩耗性の点で不良であり(比較例I)、或
いは剥離を生じやすいために3層以上の膜を形成するこ
と自体が困難であった(比較例■)。
形成されている膜構成■〜■については、酸化チタンの
散光膜層14が従来技術による方法で形成した場合は、
耐剥離性や耐摩耗性の点で不良であり(比較例I)、或
いは剥離を生じやすいために3層以上の膜を形成するこ
と自体が困難であった(比較例■)。
これに対して、酸化チタンの散光膜層14を本発明によ
る方法で形成した場合は、透明保護膜層16の持つ機能
が十分活かされ、膜構成■〜膜構成■のいずれにおいて
も、耐剥離性、耐摩耗性、及び耐熱性の全ての点で良好
な散光膜12を得ることができた(実施例1)。
る方法で形成した場合は、透明保護膜層16の持つ機能
が十分活かされ、膜構成■〜膜構成■のいずれにおいて
も、耐剥離性、耐摩耗性、及び耐熱性の全ての点で良好
な散光膜12を得ることができた(実施例1)。
以上の説明においては、散光膜層形成用の被膜形成剤に
含有させるアルキルベンゼンは、アルキル側鎖における
炭素数が12であるn−ドデシルベンゼンの場合を例示
したが、この他に、アルキル側鎖における炭素数が8〜
15の範囲にあるアルキルベンゼンならばいずれの場合
も、15〜35容量%の含有率で用いた時に前記実施例
1と同様の結果をもたらした。
含有させるアルキルベンゼンは、アルキル側鎖における
炭素数が12であるn−ドデシルベンゼンの場合を例示
したが、この他に、アルキル側鎖における炭素数が8〜
15の範囲にあるアルキルベンゼンならばいずれの場合
も、15〜35容量%の含有率で用いた時に前記実施例
1と同様の結果をもたらした。
また、以上の説明においては、散光膜層14を構成する
金属酸化物は酸化チタンの場合を例に挙げたが、この他
に酸化ジルコニウム(ZrO*) 、酸化タンタル(T
a冨Os)等の金属酸化物、或いはそれらの酸化物の複
合酸化物の場合でも、散光膜12の強度に関して前記実
施例Iと同様の結果を得た。
金属酸化物は酸化チタンの場合を例に挙げたが、この他
に酸化ジルコニウム(ZrO*) 、酸化タンタル(T
a冨Os)等の金属酸化物、或いはそれらの酸化物の複
合酸化物の場合でも、散光膜12の強度に関して前記実
施例Iと同様の結果を得た。
更に、保護膜として機能する透明保護膜層16は、酸化
硅素(SiOs)の被膜の場合を例に挙げ説明したが、
この他に弗化マグネシウム(MgF2)等の他の透明誘
電体被膜、或いは錫(Sn)をドープした酸化インジウ
ム(In20s)等の透明導電性被膜の場合についても
前記実施例rと同様の結果を得た。
硅素(SiOs)の被膜の場合を例に挙げ説明したが、
この他に弗化マグネシウム(MgF2)等の他の透明誘
電体被膜、或いは錫(Sn)をドープした酸化インジウ
ム(In20s)等の透明導電性被膜の場合についても
前記実施例rと同様の結果を得た。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明の散光膜は、請求項1記載
の微細構造を有するので、優れた散光性をもたらし、ま
た請求項3記載のように透明保護膜層と一体となってい
るので機械的強度が優れている。
の微細構造を有するので、優れた散光性をもたらし、ま
た請求項3記載のように透明保護膜層と一体となってい
るので機械的強度が優れている。
また、請求項2記載の散光膜の形成方法によれば、被膜
形成剤にアルキルベンゼンを含有させたので、温和な条
件で容易に金属酸化物顆粒体からなる散光膜を形成でき
るという効果を奏する。
形成剤にアルキルベンゼンを含有させたので、温和な条
件で容易に金属酸化物顆粒体からなる散光膜を形成でき
るという効果を奏する。
そして、請求項4記載の散光膜の形成方法によれば、金
属酸化物顆粒体からなる散光膜層の上に透明保護膜層を
重層して形成することが可能となるので、機械的強度の
優れた散光膜を得ることが可能となる。
属酸化物顆粒体からなる散光膜層の上に透明保護膜層を
重層して形成することが可能となるので、機械的強度の
優れた散光膜を得ることが可能となる。
更に請求項5記載の管球においては、散光膜が透明保護
膜層と一体となって構成されているので、散光膜の機械
的強度が優れている。また、請求項6記載の管球の製造
方法によれば、金属酸化物顆粒体からなる散光膜層の上
に透明保護膜層を重層して形成することが可能となるの
で、機械的強度の優れた散光膜を有する管球を得ること
が可能となる。
膜層と一体となって構成されているので、散光膜の機械
的強度が優れている。また、請求項6記載の管球の製造
方法によれば、金属酸化物顆粒体からなる散光膜層の上
に透明保護膜層を重層して形成することが可能となるの
で、機械的強度の優れた散光膜を有する管球を得ること
が可能となる。
第1図は本発明の一実施例の散光膜の模式的部分拡大断
面図、第2図は本発明の他の実施例の散光膜の模式的部
分拡大断面図である。 第3図は本発明の酸化チタン散光膜層14の表面の倍率
5000倍(A)及び倍率10000倍(B)の走査電
子顕微鏡(SEM)像の金属酸化物組織写真図と、倍率
10000倍のSEM像の部分的模式図(C)である。 第4図は前記従来技術1の方法により作成した酸化チタ
ン散光膜層の表面の倍率5000倍(A)及び1000
0倍(B)のSEM像の金属酸化物組織写真図である。 O・・・基体 2・・・散光膜 4・・・散光膜層 6・・・透明保護膜層 8・・・誘導体被膜層又は導電性被膜層O・・・酸化チ
タン顆粒体
面図、第2図は本発明の他の実施例の散光膜の模式的部
分拡大断面図である。 第3図は本発明の酸化チタン散光膜層14の表面の倍率
5000倍(A)及び倍率10000倍(B)の走査電
子顕微鏡(SEM)像の金属酸化物組織写真図と、倍率
10000倍のSEM像の部分的模式図(C)である。 第4図は前記従来技術1の方法により作成した酸化チタ
ン散光膜層の表面の倍率5000倍(A)及び1000
0倍(B)のSEM像の金属酸化物組織写真図である。 O・・・基体 2・・・散光膜 4・・・散光膜層 6・・・透明保護膜層 8・・・誘導体被膜層又は導電性被膜層O・・・酸化チ
タン顆粒体
Claims (6)
- (1)粒径0.05〜0.5μの金属酸化物顆粒体が互
いに連鎖状に融着して枝状、ちぢれ毛状、もしくは雲塊
状の集団を形成し、更に該集団が不規則的に連なり合っ
て基体表面に付着していることを特徴とする散光膜。 - (2)有機金属化合物溶液を被膜形成剤として基体表面
に塗布し、これを加熱によって金属酸化物微粒子被膜と
する散光膜の形成方法において、前記被膜形成剤にアル
キル側鎖の炭素数が8以上15以下であるベンゼンのア
ルキル誘導体を含有させたことを特徴とする散光膜の形
成方法。 - (3)基体表面に直接、もしくは基体表面に形成された
少なくとも1層の誘電体被膜及び/又は導電性被膜の上
に形成されていて、請求項1記載の散光膜層と、該散光
膜層の上に形成された透明誘電体被膜層及び/又は透明
導電性被膜層とから構成されていることを特徴とする散
光膜。 - (4)基体表面に直接、もしくは基体表面に少なくとも
1層の誘電体被膜及び/又は導電性被膜を形成した後に
、請求項2記載の方法により散光膜層を形成し、次いで
該散光膜層の上に透明誘電体被膜層及び/又は透明導電
性被膜層を形成することを特徴とする散光膜の形成方法
。 - (5)バルブが耐熱性を有するガラスからなる管球にお
いて、基体としての該バルブ表面に請求項3記載の散光
膜が形成されていることを特徴とする管球。 - (6)バルブが耐熱性を有するガラスからなる管球の製
造方法において、該バルブを基体として用い、その表面
に請求項4記載の方法により散光膜を形成することを特
徴とする管球の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21943689A JPH0384848A (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | 散光膜とその形成方法及び管球とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21943689A JPH0384848A (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | 散光膜とその形成方法及び管球とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0384848A true JPH0384848A (ja) | 1991-04-10 |
Family
ID=16735376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21943689A Pending JPH0384848A (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | 散光膜とその形成方法及び管球とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0384848A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7105222B2 (en) * | 2000-05-23 | 2006-09-12 | Saint-Gobain Glass France | Diffusing coating |
-
1989
- 1989-08-25 JP JP21943689A patent/JPH0384848A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7105222B2 (en) * | 2000-05-23 | 2006-09-12 | Saint-Gobain Glass France | Diffusing coating |
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