JPS5947428B2 - 熱線をカツトした白熱電球とその製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、赤外光部の投射を可及的に阻止せんとする白
熱電球、とくに、オールグラスシールドビーム電球（以
下、単にシールドビーム電球と云う）のレンズ部若しく
は一般白熱電球の所定部位に、酸化錫（５ｎ０２ ）土
酸化アンチモｙ （５ｂ２０３ ）からなる金属酸化被
膜を、高周波励起によるイオンブレーティング法即ち、
真空装置内に高周波コイルを設け、真空排気した後雰囲
気ガスを導入し、高周波励起により雰囲気ガスを活性化
し、反反応性を高めた状態で蒸発源を加熱し、蒸発粒子
との反応を促進させ、被着面に該蒸発粒子を被着させる
方法、により形成せしめたことを特徴とする方法に関す
るもので、その目的とするところは、前記各電球の製作
課程における損傷を皆無とし、その寿命を長からしめる
と共に、その価値も亦安価にぜんとすることにある。

通常、赤外光部の投射を阻止するため、シールドビーム
電球のレンズ部や一般白熱電球の所定部位の各外面に蒸
着法やスプレー法により形成された金属酸化物よりなる
被膜を形成する手段が講ぜられている。

そして、その具体的手段をみると、排気管を封止する前
に酸化膜処理をすると、被膜の成分である粒子が排気管
外側より侵入して電球内に被着し、該電球のレンズ部や
所定部位に当該被膜を施したと同様の弊害をもたらすば
かりか、シールドビーム電球においては、反射面を汚す
こととなり、しかも、既存の電球製造ラインに大きな改
造変更を加えねばならないという弊害を蒙る。

然るに、排気管を封止後、即ち電球の完成後に酸化膜処
理をする場合、被膜形成手段として、通常行われている
スプレー法や、蒸着法を採ることが考えられる。

しかし乍ら、これらの手法を講じたのでは、シールドビ
ーム電球においては、形成された反射鏡に、排気管取付
、アルミニウム真空蒸着、フィラメントサポート蒸着お
よびフィラメント装着なる工程を経て、前記応射鏡と前
面レンズとの溶着、然る後、排気管封止、又、一般白熱
電球においても、電球とステム部を溶着し然る後、排気
管封止ど云った各工程を経てから前記酸化膜の処理をす
ることになり、この際、熱線カットを奏する金属酸化膜
を成牛ずるためには、前記スプレー法では、５００℃以
上に加熱する必要があり、又、前記蒸着法では、３００
℃以上で数時間の加熱工程が必要となる。

従って、これらの加熱による電球の内圧上昇のため機械
的強度が維持し得す、とくに一般白熱電球においては、
軟質ガラスを用いているので溶融変形し、結局、両電球
共、事実上製作不能という、これ亦難点がある。

ところで、金属酸化膜を材質の面から考察すると、例え
ば、酸化インジュム（Ｉｎ２Ｏ３）十酸化錫（５ｎ０２
）は、蒸着法を用いると、基板加熱なしに熱線カラト
ラ奏する特性の被膜を容易に形成可能であるので、一応
良降と考えられるが、第１図に特性が示されているよう
に、３００℃（点灯時に局部的に最高温度となる箇所）
を越えると、熱線カット率が低下して０．７μｍを越え
る長波長を多量に透過ししめるという特性上の変化をき
たす重大な欠点を備える。

本発明は、紙上の諸欠点を可及的に解消せんとするもの
で、以下、第２図を参照し乍ら、その一実施例につき、
実施の態様と共に具体的構成を詳述する。

酸化錫に酸化アンチモンを５係添加した粉末を加圧成形
、これを蒸発試料として、カソード電位−６ＫＶの磁気
偏向型スィーブ電子銃のバース上にのせ蒸発、蒸発源上
に、１５０φ−８Ｔｕｒｎのスパイラル状ＲＦコイルを
置き、１３．５６ （ＭＥ（ｚ）、■〔ｋＷ〕のＲＦ電
源よりマツチングボックスを通して接続、基板はソーダ
ガラスとし、蒸発源上３５０ｍの位置に排気管を封止し
た電球を設置し、基板加熱はとくに行わないで真空槽内
を２×１０５Ｔｏｒｒ ；で排気、後、９９．９９１１
０２ガスヲ導入し、槽内ｋ ５ Ｘ １０−４Ｔｏｒｒ
に設定、基盤における直流加速電位はＯＶ、この状態で
ＲＦ電力５００Ｗを投入、ＲＦコイル周辺に高密度のプ
ラズマを発生させた後、電子銃ガンにより蒸発材料を蒸
発、蒸発物質は、前記酸素プラズマ中を通過する際充分
励起され、酸素と反応して酸化錫−酸化アンチモンの透
明膜が堆積し、堆積速度’ｉｏ、０８μｍ／―に制御、
膜厚０．４μｍの透明膜を得た。

又、以上と同一条件で堆積速度のみを増加、０．２μｍ
／ｙｙｔｉｎとした場合、および基板加熱温度：２５０
℃、ＲＦ電カニ８００Ｗ、ＤＣ電圧： ５００■として
、前記同様の膜厚０．４μｍの透明膜を得た。

鼓に、第２図は、酸化錫（Ｓｎ２０３）に５係の酸化ア
ンチモン（Ｓｂ２０３）ヲ加えたものの３００℃以上で
使用した各特性を示すもので、前記第１図図示の被膜材
質にみられるような、温度上昇による変化（特性劣化）
は全く見受けられない。

なお、この種熱線カット特性をもつ白熱電球の実用温度
は、略３００℃以下であるので、３００℃における特性
を確認すれば充分である。

即ち、第２図に示す特性につき更に詳述すると、堆積速
度、基板加熱温度、ＲＦ電力、の設定によって同図図示
のものが得られるのであるが、とくに基板加熱を行わな
くても、特性ａにみられるように、可視光の平均透過率
９０％、熱線の透過率が可視光の平均透過率のｌ／２に
なる波長が１．４μｍとなり、充分な熱線カット特性を
示していることが判る。

このように、低温で熱線カッＩｆ奏する特性をもつ金属
酸化膜を形成することが可能となるため、排気管を封止
した後、即ち電球の完成後に電球内の内圧上昇をさせず
に希望する特性のものが得られる。

次に、特性Ｃのものは、堆積速度のみを前記特性ａのも
のに比べて２倍以上とした場合、可視光の透過率が低下
し、熱線が幾分放出し易くなるが、より短時間で熱線カ
ット膜が形成できる利点を有する。

更に、特性すのものは、基板加熱温度、ＲＦ電力、ＤＣ
電圧、堆積速度、を変化させることにより、前記特性ａ
とＣの中間に相当する特性のものが得らすることを示す
。

又、第２図に示す各特性のものを、３００℃、６００℃
において２４０時間加熱した処、前記第１図にみられる
ような温度上昇により熱線を透過する特性変化は全く見
受けられなかった。

本発明によるものは、以上のように、前記各電球を、排
気封止作業を終えてから真空槽内に入れ、低温状態で、
高周波励起によるイオンブレーティング法を採用し、且
つ、被膜を形成する金属材質に、酸化錫と微量の酸化ア
ンチモンとを用いるので、即ち、作業条件を低温とし、
その被膜材料に耐熱性の強い配合のものを用いているた
め、換言すると、最善の製作手段を積極的に選択実施し
ているので、スプレー法における５００℃という高温や
蒸着法にみられるような再加熱といった２次工程が省略
でき、それだけ作業時間が短縮でき、且つ、各電球に生
ずる破損、被膜材粒子の各電球内への侵入、が共に皆無
となり、寿命や外観などの特性が向上し、更に、各電球
の封止完了後に被膜処理をするため、既存のラインに大
きな変更を要することなく製作でき、製作工数が少なく
て済む、のみならず、スプレー法に比べて被膜形成時に
膜厚の制御が極めて自由となる附随的効果をも備え、更
に被膜形成速度が早くでき、しかも、各電球の温度上昇
による特性劣化が全くなく、熱線放射エネルギーを充分
低く抑制できる等、本項冒頭に述べた所期の目的を充分
達成する諸効果を奏する。

なお、斜上のようにして施こされた金属酸化膜上に、該
膜を保護するため、済宜の物質により保護被膜を形成す
ることを妨げないこと勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、各種電球に形成する金属酸化膜物質の特性を
示す一例で、第２図は、本発明による熱線カット特性を
示し、各図共、縦軸は透過率％ｔ、横軸は波長μｍ’ｒ
、夫々表わす。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ レンズ部とレフレクタ部を備える反射形白熱電球若
   くは一般り白熱電球において、前記各電球の内部を排気
   し、所定のガスを導入し、封止した後、これらを真空槽
   内に設置し、酸素ガスを導入し、高周波励起によるイオ
   ンブレーティングにより酸化錫（ＳｎＯ２）土酸化アン
   チモン（Ｓｂ２０３）からなる熱線カッｌ−効する金属
   酸化被膜を前記レンズ部若しくは所定部位の外表面に形
   成せしめることを特徴とする熱線をカットした白熱電球
   の製法。