JPH06181048A - 管球および管球への被膜形成方法 - Google Patents
管球および管球への被膜形成方法Info
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- JPH06181048A JPH06181048A JP23062992A JP23062992A JPH06181048A JP H06181048 A JPH06181048 A JP H06181048A JP 23062992 A JP23062992 A JP 23062992A JP 23062992 A JP23062992 A JP 23062992A JP H06181048 A JPH06181048 A JP H06181048A
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- film
- valve
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- forming
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】表面に被膜を形成したバルブの少なくとも一端
に封止部を形成してなる管球において、封止部近傍のバ
ルブ部分をも含み均一厚さの被膜が形成できる管球およ
び膜厚さを均一にできる被膜形成方法を提供する。 【構成】バルブ1内部にフィラメント2あるいは放電電
極を封入し端部に封止部4を形成するとともにバルブ1
外表面に被膜7形成してなる管球Lにおいて、上記封止
部4は中央部に比べ周縁に向かうにしたがい薄肉とした
りあるいはバルブ1部分と封止部4との間の連接部に切
欠部8を形成している。また、上記封止部4を有する管
球LをチャンバBX内に水平または傾斜して支持させバ
ルブ1の外表面に被膜7を形成する。
に封止部を形成してなる管球において、封止部近傍のバ
ルブ部分をも含み均一厚さの被膜が形成できる管球およ
び膜厚さを均一にできる被膜形成方法を提供する。 【構成】バルブ1内部にフィラメント2あるいは放電電
極を封入し端部に封止部4を形成するとともにバルブ1
外表面に被膜7形成してなる管球Lにおいて、上記封止
部4は中央部に比べ周縁に向かうにしたがい薄肉とした
りあるいはバルブ1部分と封止部4との間の連接部に切
欠部8を形成している。また、上記封止部4を有する管
球LをチャンバBX内に水平または傾斜して支持させバ
ルブ1の外表面に被膜7を形成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ハロゲン電球など管球
のガラスバルブの表面に、可視光透過赤外線反射膜のよ
うな多層干渉膜などの被膜を形成した管球およびこの管
球の製造方法に係わり、特にこの管球の封止部構造ない
しこの封止部を有する管球への膜形成方法に関する。
のガラスバルブの表面に、可視光透過赤外線反射膜のよ
うな多層干渉膜などの被膜を形成した管球およびこの管
球の製造方法に係わり、特にこの管球の封止部構造ない
しこの封止部を有する管球への膜形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】省エネルギー化の一環として管球分野に
おいても種々の工夫がなされており、たとえばハロゲン
電球においては、バルブの外表面に可視光透過赤外線反
射膜を形成することによって、フィラメントから放射さ
れた赤外線をこの反射膜で反射してフィラメントに帰還
させ、これによってフィラメントを加熱して発光効率を
高めることが知られている。このような可視光透過赤外
線反射膜としては、酸化チタン(TiO2 )などからな
る高屈折率層と酸化珪素(SiO2 )などからなる低屈
折率層とを交互に積層して多層化し、層数や層の厚さを
適宜選ぶことにより光の干渉を利用して、所望の波長域
の光を選択的に透過および反射させるものである。
おいても種々の工夫がなされており、たとえばハロゲン
電球においては、バルブの外表面に可視光透過赤外線反
射膜を形成することによって、フィラメントから放射さ
れた赤外線をこの反射膜で反射してフィラメントに帰還
させ、これによってフィラメントを加熱して発光効率を
高めることが知られている。このような可視光透過赤外
線反射膜としては、酸化チタン(TiO2 )などからな
る高屈折率層と酸化珪素(SiO2 )などからなる低屈
折率層とを交互に積層して多層化し、層数や層の厚さを
適宜選ぶことにより光の干渉を利用して、所望の波長域
の光を選択的に透過および反射させるものである。
【0003】この電球においては、膜の層数が多いほど
赤外線の反射率を高くすることができ省電力の効果も大
きい。
赤外線の反射率を高くすることができ省電力の効果も大
きい。
【0004】この可視光透過赤外線反射膜の形成方法と
しては、浸漬法、蒸着法、イオンプレーティング法、ス
パッタ法などがある。
しては、浸漬法、蒸着法、イオンプレーティング法、ス
パッタ法などがある。
【0005】これらの膜形成方法としては、バルブを被
膜形成用溶液に浸漬して引上げる方法が簡単でコストも
安く多く採用されているが、厳密な膜厚さが要求される
場合あるいはバルブが直状でなく曲面や凹凸面がある場
合などには、形成された被膜の膜厚が不均一になったり
膜が形成されない部分が生じたりして、所定の特性が得
られないことがある。
膜形成用溶液に浸漬して引上げる方法が簡単でコストも
安く多く採用されているが、厳密な膜厚さが要求される
場合あるいはバルブが直状でなく曲面や凹凸面がある場
合などには、形成された被膜の膜厚が不均一になったり
膜が形成されない部分が生じたりして、所定の特性が得
られないことがある。
【0006】また、上記のように曲面や凹凸面があるバ
ルブを蒸着法などにより膜を形成する場合は、均一の膜
厚さを得るために被加工物であるバルブを回転させなが
ら被膜することが行なわれている。
ルブを蒸着法などにより膜を形成する場合は、均一の膜
厚さを得るために被加工物であるバルブを回転させなが
ら被膜することが行なわれている。
【0007】しかしながら、たとえば一端封止形のハロ
ゲン電球では端部を溶融し圧潰した近傍には曲面部がで
きるとともに、圧潰部にはモリブデン箔などの封着体を
埋設しているため偏平な略長方体形状の封止部が形成さ
れている。このため、このような電球を蒸着法などによ
り回転させながら膜形成をしようとしても、圧潰封止部
の角部が邪魔して上記曲面部への膜材料の飛来を妨害
し、バルブ外表面全体へ均一な厚さの膜形成が困難であ
る。
ゲン電球では端部を溶融し圧潰した近傍には曲面部がで
きるとともに、圧潰部にはモリブデン箔などの封着体を
埋設しているため偏平な略長方体形状の封止部が形成さ
れている。このため、このような電球を蒸着法などによ
り回転させながら膜形成をしようとしても、圧潰封止部
の角部が邪魔して上記曲面部への膜材料の飛来を妨害
し、バルブ外表面全体へ均一な厚さの膜形成が困難であ
る。
【0008】また、このような方法の場合、通常膜材料
は一箇所で蒸発されバルブ周囲の全方向から飛来するも
のではないから、バルブの下方に膜材料の蒸発源を配置
しバルブの中心軸を水平固定してバルブを回転させて
も、バルブ端部の圧潰封止部の角部が邪魔して影をつく
り封止部近傍の曲面部への被膜を妨害し、膜厚の薄い部
分が生じランプ特性の低下を招く。
は一箇所で蒸発されバルブ周囲の全方向から飛来するも
のではないから、バルブの下方に膜材料の蒸発源を配置
しバルブの中心軸を水平固定してバルブを回転させて
も、バルブ端部の圧潰封止部の角部が邪魔して影をつく
り封止部近傍の曲面部への被膜を妨害し、膜厚の薄い部
分が生じランプ特性の低下を招く。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑み、管球の圧潰封止部の形状を変えることにより解決
を図ったもので、その形状としてはたとえば特開平1−
281654号公報に見られるような形状をしている。
この公報に記載されているものは、バルブ軸と交差する
方向の圧潰封止部の横断面が通常の管球では略同厚の長
方形状をしているのに対して、中央部が厚く端部側に向
かうにしたがい薄肉のものである。しかし、この特開平
1−281654号公報のものは、封止部の成形に当た
り溶融したガラスがモリブデン箔を不所望に押圧して電
極軸を曲げる等の不具合を防止するためになされたもの
で、管球バルブの表面に被膜を形成するなどのことには
全く配慮されていないものである。
鑑み、管球の圧潰封止部の形状を変えることにより解決
を図ったもので、その形状としてはたとえば特開平1−
281654号公報に見られるような形状をしている。
この公報に記載されているものは、バルブ軸と交差する
方向の圧潰封止部の横断面が通常の管球では略同厚の長
方形状をしているのに対して、中央部が厚く端部側に向
かうにしたがい薄肉のものである。しかし、この特開平
1−281654号公報のものは、封止部の成形に当た
り溶融したガラスがモリブデン箔を不所望に押圧して電
極軸を曲げる等の不具合を防止するためになされたもの
で、管球バルブの表面に被膜を形成するなどのことには
全く配慮されていないものである。
【0010】本発明は表面に被膜を形成したバルブの少
なくとも一端に封止部を形成してなる管球に、バルブ表
面に被膜を形成してなる管球において、封止部近傍のバ
ルブ部分も均一厚さの被膜が形成できる管球および膜厚
を均一にできる被膜形成方法を提供することを目的とす
る。
なくとも一端に封止部を形成してなる管球に、バルブ表
面に被膜を形成してなる管球において、封止部近傍のバ
ルブ部分も均一厚さの被膜が形成できる管球および膜厚
を均一にできる被膜形成方法を提供することを目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本願の請求項1に記載の
第一の発明は、バルブ内部にフィラメントあるいは放電
電極を封入し端部に封止部を形成するとともにバルブ外
表面に被膜を形成してなる管球において、上記封止部は
中央部を最大肉厚部としバルブ軸と平行する周縁に向か
うにしたがい薄肉としたことを特徴としている。
第一の発明は、バルブ内部にフィラメントあるいは放電
電極を封入し端部に封止部を形成するとともにバルブ外
表面に被膜を形成してなる管球において、上記封止部は
中央部を最大肉厚部としバルブ軸と平行する周縁に向か
うにしたがい薄肉としたことを特徴としている。
【0012】また、本願の請求項2に記載の第二の発明
は、バルブ内部にフィラメントあるいは放電電極を封入
し端部に封止部を形成するとともにバルブ外表面に被膜
を形成してなる管球において、上記フィラメントあるい
は放電電極を封入したバルブ部分と封止部との間の連接
部には切欠部が形成されていることを特徴としている。
また、本願の請求項3に記載の第三の発明は、上記封
止部のバルブ軸と直交する方向の横断面が、円形状、偏
平な長円形状や長菱形状であることを特徴としている。
は、バルブ内部にフィラメントあるいは放電電極を封入
し端部に封止部を形成するとともにバルブ外表面に被膜
を形成してなる管球において、上記フィラメントあるい
は放電電極を封入したバルブ部分と封止部との間の連接
部には切欠部が形成されていることを特徴としている。
また、本願の請求項3に記載の第三の発明は、上記封
止部のバルブ軸と直交する方向の横断面が、円形状、偏
平な長円形状や長菱形状であることを特徴としている。
【0013】また、本願の請求項4に記載の第四の発明
は、上記フィラメントあるいは放電電極を封入したバル
ブ部分は球形や円形などの曲面部を有していることを特
徴としている。
は、上記フィラメントあるいは放電電極を封入したバル
ブ部分は球形や円形などの曲面部を有していることを特
徴としている。
【0014】さらにまた、本願の請求項5に記載の第五
の発明は、チャンバ内において上記請求項1ないし請求
項4に記載の封止部を有する管球を、上記チャンバ内に
水平または傾斜して支持させバルブの外表面に被膜を形
成するようにしたことを特徴としている。
の発明は、チャンバ内において上記請求項1ないし請求
項4に記載の封止部を有する管球を、上記チャンバ内に
水平または傾斜して支持させバルブの外表面に被膜を形
成するようにしたことを特徴としている。
【0015】
【作用】本願の請求項1ないし請求項4に記載の発明に
ついては、封止部を含む管球バルブに蒸発や噴射霧化な
どにより飛来した材料の進行を阻む凸部などがないの
で、バルブの外表面に形成した可視光透過赤外線反射膜
などのような多層干渉膜の被膜の膜厚を略均一にでき管
球の特性を向上できる。また、本願の請求項5に記載の
発明については、封止部を含む管球バルブに蒸発や噴射
霧化などにより飛来した材料の進行を阻む角部などがな
いので、バルブに向かい飛散した材料の殆どはバルブに
被着し、バルブに対する可視光透過赤外線反射膜などの
ような多層干渉膜の被膜の膜厚を略均一にできる。
ついては、封止部を含む管球バルブに蒸発や噴射霧化な
どにより飛来した材料の進行を阻む凸部などがないの
で、バルブの外表面に形成した可視光透過赤外線反射膜
などのような多層干渉膜の被膜の膜厚を略均一にでき管
球の特性を向上できる。また、本願の請求項5に記載の
発明については、封止部を含む管球バルブに蒸発や噴射
霧化などにより飛来した材料の進行を阻む角部などがな
いので、バルブに向かい飛散した材料の殆どはバルブに
被着し、バルブに対する可視光透過赤外線反射膜などの
ような多層干渉膜の被膜の膜厚を略均一にできる。
【0016】
【実施例】以下、本願第一ないし第五の発明の実施例を
図面を参照して説明する。図1(a),(b)は小形投
光用のハロゲン電球Lの一部断面正面図,図2(a)、
(b)は図1(a)の電球Lの圧潰封止部の下面図であ
る。
図面を参照して説明する。図1(a),(b)は小形投
光用のハロゲン電球Lの一部断面正面図,図2(a)、
(b)は図1(a)の電球Lの圧潰封止部の下面図であ
る。
【0017】図1(a)の電球Lは、石英ガラスからな
る略球形をなすバルブ1内にフィラメント2およびハロ
ゲンを含むアルゴンなどの不活性ガスが封入してある。
フィラメント2を支持する内部導線3,3はこのバルブ
1の一端部を圧潰して形成した封止部4内に封止された
モリブデン箔5,5に接続されている。また,各モリブ
デン箔5,5の他端側には外部導線6,6が接続されて
いる。7はバルブ1の外表面に形成されている被膜であ
るたとえば可視光透過赤外線反射膜を構成する多層干渉
膜である。
る略球形をなすバルブ1内にフィラメント2およびハロ
ゲンを含むアルゴンなどの不活性ガスが封入してある。
フィラメント2を支持する内部導線3,3はこのバルブ
1の一端部を圧潰して形成した封止部4内に封止された
モリブデン箔5,5に接続されている。また,各モリブ
デン箔5,5の他端側には外部導線6,6が接続されて
いる。7はバルブ1の外表面に形成されている被膜であ
るたとえば可視光透過赤外線反射膜を構成する多層干渉
膜である。
【0018】また、このバルブ1軸と交差する方向の圧
潰封止部4における横断面は、図2に示す通り偏平な長
円形状(a)や長菱形状(b)である。
潰封止部4における横断面は、図2に示す通り偏平な長
円形状(a)や長菱形状(b)である。
【0019】また、図1(b)は他の実施例を示す電球
Lで図1と同一部分には同一の符号を付してその説明は
省略する。この電球Lは球形をなすバルブ1部分と圧潰
封止部4との連接部にこの封止部4に食い込んで切欠部
8,8が設けられている。
Lで図1と同一部分には同一の符号を付してその説明は
省略する。この電球Lは球形をなすバルブ1部分と圧潰
封止部4との連接部にこの封止部4に食い込んで切欠部
8,8が設けられている。
【0020】図1(a)および図2に示す電球Lのバル
ブ1へ多層干渉膜7をイオンプレーティング方法にて形
成する方法を図3を参照して説明する。
ブ1へ多層干渉膜7をイオンプレーティング方法にて形
成する方法を図3を参照して説明する。
【0021】図3においてBXはチャンバで,このチェ
ンバBXには真空ポンプVPに接続する排気管E,アル
ゴンガスArを供給するためのアルゴンガス供給管A,
酸素ガスO2 を供給するための酸素ガス供給管Oが連結
されており、これら各管E、A、Oにはそれぞれ弁E
C、AC、OCが設けられている。
ンバBXには真空ポンプVPに接続する排気管E,アル
ゴンガスArを供給するためのアルゴンガス供給管A,
酸素ガスO2 を供給するための酸素ガス供給管Oが連結
されており、これら各管E、A、Oにはそれぞれ弁E
C、AC、OCが設けられている。
【0022】また,チャンバBX内の底部には蒸着物質
を収容するルツボRが設けられ,このルツボRの上方に
は螺旋状の高周波コイルCが配置されている。この高周
波コイルCの上方には複数層からなる可視光透過赤外線
反射膜を形成するための電球Lのバルブ1が治具(図示
しない)によりバルブ軸を傾斜θ(0〜30度)させた
状態で、かつ矢印X方向に自転するとともに矢印Y方向
に公転するように、駆動装置(図示しない)により支持
されている。
を収容するルツボRが設けられ,このルツボRの上方に
は螺旋状の高周波コイルCが配置されている。この高周
波コイルCの上方には複数層からなる可視光透過赤外線
反射膜を形成するための電球Lのバルブ1が治具(図示
しない)によりバルブ軸を傾斜θ(0〜30度)させた
状態で、かつ矢印X方向に自転するとともに矢印Y方向
に公転するように、駆動装置(図示しない)により支持
されている。
【0023】さらにまた、HFは高周波発信器でマッチ
ングボックスMを介し上記高周波コイルCに接続され、
ESは可変直流電源で負極側をバルブ1に接続してい
る。なお、HはチェンバBX内の上方に設けられたヒー
タである。
ングボックスMを介し上記高周波コイルCに接続され、
ESは可変直流電源で負極側をバルブ1に接続してい
る。なお、HはチェンバBX内の上方に設けられたヒー
タである。
【0024】上記装置を用いた電球Lのバルブ1外表面
への被膜の形成方法を述べる。まず、バルブ1への被膜
形成前の表面処理はチェンバBX内の図示しない治具
に、電球Lのバルブ1をバルブ軸がθ度(0〜30度)
傾斜させた状態で支持させる。この状態で弁ECを開放
しチェンバBX内を排気管Eを通じ排気し、所定の真空
度とする。
への被膜の形成方法を述べる。まず、バルブ1への被膜
形成前の表面処理はチェンバBX内の図示しない治具
に、電球Lのバルブ1をバルブ軸がθ度(0〜30度)
傾斜させた状態で支持させる。この状態で弁ECを開放
しチェンバBX内を排気管Eを通じ排気し、所定の真空
度とする。
【0025】この後、駆動装置を介して上記バルブ1を
矢印X方向に自転させるとともに矢印Y方向に公転さ
せ、かつ,チェンバBX内の上方に設けたヒータHによ
りバルブ1の外表面温度を300〜350℃程度となる
ように加熱する。
矢印X方向に自転させるとともに矢印Y方向に公転さ
せ、かつ,チェンバBX内の上方に設けたヒータHによ
りバルブ1の外表面温度を300〜350℃程度となる
ように加熱する。
【0026】つぎに、弁ECを閉止し、弁ACを開放し
アルゴンガス供給管Aを通じてチェンバBX内にアルゴ
ンガスArを供給する。このチェンバBX内のアルゴン
ガスAr圧力は、0.01ないし0.1トールとする。
アルゴンガス供給管Aを通じてチェンバBX内にアルゴ
ンガスArを供給する。このチェンバBX内のアルゴン
ガスAr圧力は、0.01ないし0.1トールとする。
【0027】この状態で高周波発信器HFから高周波コ
イルCに1〜20MHz、0.5〜2 KW程度の高周
波電力を供給する。
イルCに1〜20MHz、0.5〜2 KW程度の高周
波電力を供給する。
【0028】すると、チャンバBX内のアルゴンガスA
rは高周波プラズマによりイオン化され、このアルゴン
イオンは負に帯電されているバルブ1の表面に引かれ
て、バルブ1の外表面に衝突する。このアルゴンイオン
の衝突による運動エネルギーでバルブ1の外表面はエッ
チングされ表面に付着していた塵埃が除去されるととも
に凸面が浸蝕され、よって表面が高精度な平滑面とな
り、これによりバルブ1の表面処理がなされる。
rは高周波プラズマによりイオン化され、このアルゴン
イオンは負に帯電されているバルブ1の表面に引かれ
て、バルブ1の外表面に衝突する。このアルゴンイオン
の衝突による運動エネルギーでバルブ1の外表面はエッ
チングされ表面に付着していた塵埃が除去されるととも
に凸面が浸蝕され、よって表面が高精度な平滑面とな
り、これによりバルブ1の表面処理がなされる。
【0029】この処理が終了したら、つぎに上記バルブ
1の表面に多層干渉膜7からなる可視光透過赤外線反射
膜の形成に入る。まず、多層干渉膜7の第一層としてた
とえば高屈折率層膜7Hを作る材料としてルツボR内に
金属チタン(Ti)を収容する。
1の表面に多層干渉膜7からなる可視光透過赤外線反射
膜の形成に入る。まず、多層干渉膜7の第一層としてた
とえば高屈折率層膜7Hを作る材料としてルツボR内に
金属チタン(Ti)を収容する。
【0030】同様に、バルブ1を図示しない駆動装置を
介して矢印X方向に自転させるとともに矢印Y方向に公
転させ,かつ,チェンバBX内の上部に設けたヒータH
によりバルブ1の外表面温度を約300〜350℃とな
るように加熱する。そして、弁OCを開放し酸素ガス供
給管Oを通じてチャンバBX内に酸素ガスO2 を供給
し、このチャンバBX内の酸素O2 分圧を2.0×10
-4 トール程度にする。この状態で高周波発信器HFか
ら高周波コイルCに13.56MHz、300W程度の
高周波電力を供給する。
介して矢印X方向に自転させるとともに矢印Y方向に公
転させ,かつ,チェンバBX内の上部に設けたヒータH
によりバルブ1の外表面温度を約300〜350℃とな
るように加熱する。そして、弁OCを開放し酸素ガス供
給管Oを通じてチャンバBX内に酸素ガスO2 を供給
し、このチャンバBX内の酸素O2 分圧を2.0×10
-4 トール程度にする。この状態で高周波発信器HFか
ら高周波コイルCに13.56MHz、300W程度の
高周波電力を供給する。
【0031】このようにすると、ルツボRで蒸発したT
iの蒸気が高周波プラズマによりイオン化され、このイ
オンは負に帯電されているバルブ1の表面に引かれて、
バルブ1の外表面にTiO2 の蒸着膜が付着する。
iの蒸気が高周波プラズマによりイオン化され、このイ
オンは負に帯電されているバルブ1の表面に引かれて、
バルブ1の外表面にTiO2 の蒸着膜が付着する。
【0032】つぎに、低屈折率層膜7Lを作る材料とし
てルツボR内にSiO2 粉末を収容して、上記と同様に
SiO2 を蒸発させれば上記TiO2 の蒸着膜7H上に
SiO2 の蒸着膜7Lが付着される。そして、高屈折率
層膜7H,…を作るTiO2と低屈折率層膜7L,…を
作るSiO2 とを交互に繰り返えし所定層積層して蒸着
させれば、図5に示す多層干渉膜7を形成したハロゲン
電球Lが得られる。
てルツボR内にSiO2 粉末を収容して、上記と同様に
SiO2 を蒸発させれば上記TiO2 の蒸着膜7H上に
SiO2 の蒸着膜7Lが付着される。そして、高屈折率
層膜7H,…を作るTiO2と低屈折率層膜7L,…を
作るSiO2 とを交互に繰り返えし所定層積層して蒸着
させれば、図5に示す多層干渉膜7を形成したハロゲン
電球Lが得られる。
【0033】このようにして被膜7を形成した図1
(a)に示す電球Lは、圧潰封止部4の端部が肉薄であ
るため図4(a),(b)のように蒸発して飛来する被
膜材料Mを遮蔽するような突出した角部がなく、下方の
ルツボRから蒸発したガス状の被膜材料Mがこの封止部
4を含むバルブ1の外表面にまんべんなく流れ、一様の
厚さの被膜が形成される。なお、この種の電球Lにおい
て上記圧潰封止部4に付着した多層干渉膜7は電球Lの
特性にあまり影響を与えるものではなく、上記封止部4
の被膜7の均一度は無視でき、また、被膜されなくても
よい。
(a)に示す電球Lは、圧潰封止部4の端部が肉薄であ
るため図4(a),(b)のように蒸発して飛来する被
膜材料Mを遮蔽するような突出した角部がなく、下方の
ルツボRから蒸発したガス状の被膜材料Mがこの封止部
4を含むバルブ1の外表面にまんべんなく流れ、一様の
厚さの被膜が形成される。なお、この種の電球Lにおい
て上記圧潰封止部4に付着した多層干渉膜7は電球Lの
特性にあまり影響を与えるものではなく、上記封止部4
の被膜7の均一度は無視でき、また、被膜されなくても
よい。
【0034】なお、上記実施例では一つのルツボR内に
交互に被膜材料を入れたが、チェンバBX内に予め異種
の被膜材料を入れた複数個のルツボRを用意し、交互に
蒸発させるようにしてもよい。
交互に被膜材料を入れたが、チェンバBX内に予め異種
の被膜材料を入れた複数個のルツボRを用意し、交互に
蒸発させるようにしてもよい。
【0035】また、上記実施例では高屈折率層膜7H,
…材料として金属チタン(Ti)を用いたが酸化チタン
(TiO2 )を用いてもよい。しかし、イオン化し易い
金属チタン(Ti)を用いた場合の方が、反応性、イオ
ン化度が高くできあがったTiO2 層の結晶性、緻密
性、密着性も高い。また、その他下記に示すように透過
率がほぼ同等でも高い屈折率が得られる。
…材料として金属チタン(Ti)を用いたが酸化チタン
(TiO2 )を用いてもよい。しかし、イオン化し易い
金属チタン(Ti)を用いた場合の方が、反応性、イオ
ン化度が高くできあがったTiO2 層の結晶性、緻密
性、密着性も高い。また、その他下記に示すように透過
率がほぼ同等でも高い屈折率が得られる。
【0036】因みに、高屈折率層膜7H,…材料として
金属チタン(Ti)を用いた場合と、酸化チタン(Ti
O2 )を用いた場合とを比較すると、酸化チタン(Ti
O2)の屈折率ないし透過率がそれぞれ2.40、9
3.7%であるのに対し、金属チタン(Ti)ではそれ
ぞれ2.40、93.7%となる。また、酸化チタン
(TiO2 )の初期のカット率ないしカット幅は、それ
ぞれ92.6%、250nmまた熱処理後のカット率な
いしカット幅は、それぞれ94.6%、238nmであ
るのに対し、金属チタン(Ti)では初期のカット率な
いしカット幅は、それぞれ96.2%、280nm、ま
た熱処理後のカット率ないしカット幅は、それぞれ9
7.1%、260nmとなる。(なお、カット率とは1
−最小透過率、カット幅とは最大透過率の1/2の位置
の透過率曲線の谷の幅をいう。)上記の高屈折率層を形
成する膜材料と低屈折率層を形成するSiO2 とで可視
光透過赤外線反射膜を構成した場合、金属チタン(T
i)を用いた方が酸化チタン(TiO2 )を用いたもの
より初期においても熱処理後においてもカット率、カッ
ト幅がすぐれている。したがって、金属チタン(Ti)
を用いて可視光透過赤外線反射膜を形成すると、赤外線
域の波長を多く反射しフィラメントに戻すことで、多く
の熱線をカットし効率が向上できるとともに耐熱性にも
すぐれたハロゲン電球などを提供できる。
金属チタン(Ti)を用いた場合と、酸化チタン(Ti
O2 )を用いた場合とを比較すると、酸化チタン(Ti
O2)の屈折率ないし透過率がそれぞれ2.40、9
3.7%であるのに対し、金属チタン(Ti)ではそれ
ぞれ2.40、93.7%となる。また、酸化チタン
(TiO2 )の初期のカット率ないしカット幅は、それ
ぞれ92.6%、250nmまた熱処理後のカット率な
いしカット幅は、それぞれ94.6%、238nmであ
るのに対し、金属チタン(Ti)では初期のカット率な
いしカット幅は、それぞれ96.2%、280nm、ま
た熱処理後のカット率ないしカット幅は、それぞれ9
7.1%、260nmとなる。(なお、カット率とは1
−最小透過率、カット幅とは最大透過率の1/2の位置
の透過率曲線の谷の幅をいう。)上記の高屈折率層を形
成する膜材料と低屈折率層を形成するSiO2 とで可視
光透過赤外線反射膜を構成した場合、金属チタン(T
i)を用いた方が酸化チタン(TiO2 )を用いたもの
より初期においても熱処理後においてもカット率、カッ
ト幅がすぐれている。したがって、金属チタン(Ti)
を用いて可視光透過赤外線反射膜を形成すると、赤外線
域の波長を多く反射しフィラメントに戻すことで、多く
の熱線をカットし効率が向上できるとともに耐熱性にも
すぐれたハロゲン電球などを提供できる。
【0037】本発明者等の実験では、高屈折率層を形成
する膜材料を変えて10層の可視光透過赤外線反射膜を
形成したハロゲン電球Lの諸特性はつぎの通りで金属チ
タン(Ti)を用いた電球Lがすぐれていた。すなわ
ち、被膜材料がない場合の電力比(%)、光束比(%)
ないし効率比(%)をそれぞれ100%、100%、1
00%とすると、酸化チタン(TiO2 )の場合のそれ
はそれぞれ96.8%、132.0%ないし136.4
%であるのに対し、金属チタン(Ti)のそれは94.
6%、148.3%ないし156.8%である。
する膜材料を変えて10層の可視光透過赤外線反射膜を
形成したハロゲン電球Lの諸特性はつぎの通りで金属チ
タン(Ti)を用いた電球Lがすぐれていた。すなわ
ち、被膜材料がない場合の電力比(%)、光束比(%)
ないし効率比(%)をそれぞれ100%、100%、1
00%とすると、酸化チタン(TiO2 )の場合のそれ
はそれぞれ96.8%、132.0%ないし136.4
%であるのに対し、金属チタン(Ti)のそれは94.
6%、148.3%ないし156.8%である。
【0038】また、図1(b)に示す電球Lは、たとえ
ば上記と同様の装置、方法により膜形成を行った場合、
球形をなすバルブ1部分と圧潰封止部4との連接部に食
い込んで設けた切欠部8,8に蒸発した膜材料が流れ込
むとともにこの切欠部8,8が実際に光放射する球形バ
ルブ1部分の面積を増加させることになり電球の効率向
上が図れることになる。
ば上記と同様の装置、方法により膜形成を行った場合、
球形をなすバルブ1部分と圧潰封止部4との連接部に食
い込んで設けた切欠部8,8に蒸発した膜材料が流れ込
むとともにこの切欠部8,8が実際に光放射する球形バ
ルブ1部分の面積を増加させることになり電球の効率向
上が図れることになる。
【0039】図6は平行容量結合型プラズマCVD法に
よる被膜の形成を示し、図中図3と同一部分には同一の
符号を付してその説明は省略する。
よる被膜の形成を示し、図中図3と同一部分には同一の
符号を付してその説明は省略する。
【0040】図6においてチャンバBX内には一対の放
電電極ER,ERが対向して設けられている。T1は一
端をアルゴンガスArボンベ(図示しない)に接続し,
他端を高屈折率層を形成するTi(OR)4 や低屈折率
層を形成するSi(OR)4などからなる被膜形成材料
を収容した容器MC内に挿入された給気管、T2はこの
容器MCと上記チャンバBXとを接続する材料供給管で
ある。また、HFは上記放電電極ER,ERに接続した
プラズマ発生用の高周波電源、TOはチャンバBX内に
酸素ガスQ2 を供給する酸素ガス供給管である。
電電極ER,ERが対向して設けられている。T1は一
端をアルゴンガスArボンベ(図示しない)に接続し,
他端を高屈折率層を形成するTi(OR)4 や低屈折率
層を形成するSi(OR)4などからなる被膜形成材料
を収容した容器MC内に挿入された給気管、T2はこの
容器MCと上記チャンバBXとを接続する材料供給管で
ある。また、HFは上記放電電極ER,ERに接続した
プラズマ発生用の高周波電源、TOはチャンバBX内に
酸素ガスQ2 を供給する酸素ガス供給管である。
【0041】そして、上記対向している一対の放電電極
ER,ERの間に被膜を形成すべき電球Lをバルブ1軸
を膜材料Mが送られてくる方向に対し傾斜して支持具
(図示しない)に支持させる。つぎに、バルブ1軸およ
び封止部4を中心として電球Lを自転および公転させな
がら,給気管T1からアルゴンガスArを流したとえば
容器CM内のTi(OR)4 を吸上げて材料供給管T2
を通じチャンバBX内にガス状の材料を導入する。この
ときチャンバBX内の圧力は数トール〜数100トール
に保つておく。この状態で電極ER,ERに高周波電圧
を加え,高周波グロー放電を行う。このときガス温度と
電子温度の大幅に異なる準平衡プラズマ状態が発生す
る。このグロー放電のエネルギによってTi(OR)4
は分解され、電球Lのバルブ1外表面にはTiが堆積し
Ti膜を形成する。
ER,ERの間に被膜を形成すべき電球Lをバルブ1軸
を膜材料Mが送られてくる方向に対し傾斜して支持具
(図示しない)に支持させる。つぎに、バルブ1軸およ
び封止部4を中心として電球Lを自転および公転させな
がら,給気管T1からアルゴンガスArを流したとえば
容器CM内のTi(OR)4 を吸上げて材料供給管T2
を通じチャンバBX内にガス状の材料を導入する。この
ときチャンバBX内の圧力は数トール〜数100トール
に保つておく。この状態で電極ER,ERに高周波電圧
を加え,高周波グロー放電を行う。このときガス温度と
電子温度の大幅に異なる準平衡プラズマ状態が発生す
る。このグロー放電のエネルギによってTi(OR)4
は分解され、電球Lのバルブ1外表面にはTiが堆積し
Ti膜を形成する。
【0042】この後、Ti(OR)4 に代えてチャンバ
BX内に酸素ガス供給管TOから酸素O2 を流しなが
ら、上記と同様にして高周波グロー放電を行なわせてバ
ルブ1の外表面にTiO2 膜7Hを形成させる。
BX内に酸素ガス供給管TOから酸素O2 を流しなが
ら、上記と同様にして高周波グロー放電を行なわせてバ
ルブ1の外表面にTiO2 膜7Hを形成させる。
【0043】つぎに、上記したと同様にして今度は膜材
料Mを低屈折率層を形成するSi(OR)4 に変えて膜
形成する。そして、図5に示すように上記の高屈折率層
を形成するTi(OR)4 7H,…および低屈折率層を
形成するSi(OR)4 7L,…の被膜を交互に所定層
積層してハロゲン電球Lを完成させる。
料Mを低屈折率層を形成するSi(OR)4 に変えて膜
形成する。そして、図5に示すように上記の高屈折率層
を形成するTi(OR)4 7H,…および低屈折率層を
形成するSi(OR)4 7L,…の被膜を交互に所定層
積層してハロゲン電球Lを完成させる。
【0044】このようにして被膜を形成した電球Lも,
圧潰封止部4の端部が肉薄であるため遮蔽するような突
出した角部がなく、ガス状の被膜材料がこの封止部4を
含むバルブ1の外表面にまんべんなく流れ一様の厚さの
被膜が形成される。
圧潰封止部4の端部が肉薄であるため遮蔽するような突
出した角部がなく、ガス状の被膜材料がこの封止部4を
含むバルブ1の外表面にまんべんなく流れ一様の厚さの
被膜が形成される。
【0045】この方法(装置)によりハロゲン電球の封
止部形状を図2(a)としたバルブにTiO2 −SiO
2 からなる8層の可視光透過赤外線反射膜を形成した場
合、膜を全く形成しない電球に比べ従来の封止部形状の
ものが12%の効率向上に対し18%の効率向上が得ら
れた。
止部形状を図2(a)としたバルブにTiO2 −SiO
2 からなる8層の可視光透過赤外線反射膜を形成した場
合、膜を全く形成しない電球に比べ従来の封止部形状の
ものが12%の効率向上に対し18%の効率向上が得ら
れた。
【0046】また、封止部形状を図7(b)としたバル
ブにTiO2 −SiO2 からなる可視光透過赤外線反射
膜を形成した場合、膜を全く形成しない電球に比べ従来
の偏平な封止部形状のものが22%の効率向上で封止部
温度が320℃に対し、29%の効率向上でかつ封止部
温度を295℃と下げることができた封止部のクラック
や外部導線の酸化の少ない品質の高い電球が得られた。
ブにTiO2 −SiO2 からなる可視光透過赤外線反射
膜を形成した場合、膜を全く形成しない電球に比べ従来
の偏平な封止部形状のものが22%の効率向上で封止部
温度が320℃に対し、29%の効率向上でかつ封止部
温度を295℃と下げることができた封止部のクラック
や外部導線の酸化の少ない品質の高い電球が得られた。
【0047】なお,本願の発明は上記実施例に限定され
ない。たとえば,ランプはバルブの一端に封止部を形成
したハロゲン電球に限らず,他の用途の電球や放電ラン
プでもよく,また,封止部がバルブの両端部に設けてあ
るものでもよい。
ない。たとえば,ランプはバルブの一端に封止部を形成
したハロゲン電球に限らず,他の用途の電球や放電ラン
プでもよく,また,封止部がバルブの両端部に設けてあ
るものでもよい。
【0048】また,封止部の形状も図2のように偏平状
に圧潰したものに限らない。図7(a),(b)はモリ
ブデン箔5,5を重層して封止部4の幅を狭めた横断面
が円形状(a)や略円形状(b)をなす大電流用やバル
ブが小径の管球に適用されているもので、この管球の封
止部4はバルブ1径に比べて小さくできるので、バルブ
1の外表面に被膜を形成する場合に膜材料の流れに障害
を生ぜず膜厚を均一にできる。また、この形のものはモ
リブデン箔5,5の間にバルブ1を構成すると同じ材質
のガラス板が介在していて両モリブデン箔5,5の間に
はリークや電気的導通などの虞れはない。
に圧潰したものに限らない。図7(a),(b)はモリ
ブデン箔5,5を重層して封止部4の幅を狭めた横断面
が円形状(a)や略円形状(b)をなす大電流用やバル
ブが小径の管球に適用されているもので、この管球の封
止部4はバルブ1径に比べて小さくできるので、バルブ
1の外表面に被膜を形成する場合に膜材料の流れに障害
を生ぜず膜厚を均一にできる。また、この形のものはモ
リブデン箔5,5の間にバルブ1を構成すると同じ材質
のガラス板が介在していて両モリブデン箔5,5の間に
はリークや電気的導通などの虞れはない。
【0049】また、本願発明の管球のバルブ形状は図示
のものに限らず管状や楕円形状など他の形状であっても
もちろんよく、その材質も石英ガラスに限らず他の材質
のガラスであっても差支えなく、上記実施例では予めバ
ルブの外表面を処理してから多層干渉膜を形成したが、
予め行うバルブの外表面処理は必須のことではない。
のものに限らず管状や楕円形状など他の形状であっても
もちろんよく、その材質も石英ガラスに限らず他の材質
のガラスであっても差支えなく、上記実施例では予めバ
ルブの外表面を処理してから多層干渉膜を形成したが、
予め行うバルブの外表面処理は必須のことではない。
【0050】さらに、上記実施例ではバルブの外表面に
可視光透過赤外線反射膜の作用をなす多層干渉膜を形成
する場合について述べたが、本発明は他の作用をなす多
層干渉膜、単なる光や熱の反射膜、着色膜などを成膜す
る場合にももちろん適用が可能である。
可視光透過赤外線反射膜の作用をなす多層干渉膜を形成
する場合について述べたが、本発明は他の作用をなす多
層干渉膜、単なる光や熱の反射膜、着色膜などを成膜す
る場合にももちろん適用が可能である。
【0051】さらにまた、成膜方法としては上述の方法
に限らず、蒸着法やスパッタ法などによる方法でもよ
い。
に限らず、蒸着法やスパッタ法などによる方法でもよ
い。
【0052】
【発明の効果】以上詳述したように本願の第一ないし第
四の発明については、封止部を含む管球バルブに蒸発や
噴射霧化などにより飛来した材料の進行を阻む凸部など
がないので、バルブの外表面に形成した可視光透過赤外
線反射膜などのような多層干渉膜の被膜の膜厚を略均一
にでき管球の特性を向上できる。また、本願の第五の発
明については、封止部を含む管球バルブに蒸発や噴射霧
化などにより飛来した材料の進行を阻む角部などがない
ので、バルブに向かい飛散した材料の殆どはバルブに被
着し、バルブに対する可視光透過赤外線反射膜などのよ
うな多層干渉膜の被膜の膜厚を略均一にできる。
四の発明については、封止部を含む管球バルブに蒸発や
噴射霧化などにより飛来した材料の進行を阻む凸部など
がないので、バルブの外表面に形成した可視光透過赤外
線反射膜などのような多層干渉膜の被膜の膜厚を略均一
にでき管球の特性を向上できる。また、本願の第五の発
明については、封止部を含む管球バルブに蒸発や噴射霧
化などにより飛来した材料の進行を阻む角部などがない
ので、バルブに向かい飛散した材料の殆どはバルブに被
着し、バルブに対する可視光透過赤外線反射膜などのよ
うな多層干渉膜の被膜の膜厚を略均一にできる。
【図1】(a),(b)とも投光用ハロゲン電球の正面
図。
図。
【図2】(a),(b)とも図1のZ−Z線に沿って断
面した拡大断面図。
面した拡大断面図。
【図3】管球への被膜形成装置の説明図。
【図4】(a)ないし(b)は被膜形成経過を示す説明
図。
図。
【図5】管球のバルブ外表面に形成された被膜の断面
図。
図。
【図6】他の実施例の被膜形成装置の説明図。
【図7】(a),(b)とも他の実施例の管球の封止部
の拡大断面図。
の拡大断面図。
L…管球(電球)、1…バルブ、2…フィラメント(放
電電極)、4…封止部 7…被膜(多層干渉膜)、8…切欠部、BX…チャン
バ。
電電極)、4…封止部 7…被膜(多層干渉膜)、8…切欠部、BX…チャン
バ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01K 1/32 B 9172−5E
Claims (5)
- 【請求項1】バルブ内部にフィラメントあるいは放電電
極を封入し端部に封止部を形成するとともにバルブ外表
面に被膜を形成してなる管球において、上記封止部は中
央部を最大肉厚部としバルブ軸と平行する周縁に向かう
にしたがい薄肉としたことを特徴とする管球。 - 【請求項2】バルブ内部にフィラメントあるいは放電電
極を封入し端部に封止部を形成するとともにバルブ外表
面に被膜を形成してなる管球において、上記フィラメン
トあるいは放電電極を封入したバルブ部分と封止部との
間の連接部には切欠部が形成されていることを特徴とす
る管球。 - 【請求項3】上記封止部のバルブ軸と直交する方向の横
断面は、円形状、偏平な長円形状や長菱形状であること
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の管球。 - 【請求項4】上記フィラメントあるいは放電電極を封入
したバルブ部分は球形や円形などの曲面部を有している
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3に記載の管
球。 - 【請求項5】チャンバ内において上記請求項1ないし請
求項4に記載の封止部を有する管球を、上記チャンバ内
に水平または傾斜して支持させバルブの外表面に被膜を
形成するようにしたことを特徴とする管球への被膜形成
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23062992A JPH06181048A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 管球および管球への被膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23062992A JPH06181048A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 管球および管球への被膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06181048A true JPH06181048A (ja) | 1994-06-28 |
Family
ID=16910783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23062992A Pending JPH06181048A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 管球および管球への被膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06181048A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6635330B2 (en) | 1999-04-09 | 2003-10-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for forming thin film, spheroid coated with thin film, light bulb using the spheroid and equipment for film formation |
| US6685525B1 (en) | 1999-06-23 | 2004-02-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for manufacturing an incandescent lamp |
| JP2015152835A (ja) * | 2014-02-17 | 2015-08-24 | キヤノン株式会社 | 波長選択偏光素子、光学系および投射型表示装置 |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP23062992A patent/JPH06181048A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6635330B2 (en) | 1999-04-09 | 2003-10-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for forming thin film, spheroid coated with thin film, light bulb using the spheroid and equipment for film formation |
| US6726816B2 (en) | 1999-04-09 | 2004-04-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for forming thin film, spheroid coated with thin film, light bulb using the spheroid and equipment for film formation |
| US6685525B1 (en) | 1999-06-23 | 2004-02-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for manufacturing an incandescent lamp |
| JP2015152835A (ja) * | 2014-02-17 | 2015-08-24 | キヤノン株式会社 | 波長選択偏光素子、光学系および投射型表示装置 |
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