专利名称：用于节能灯的高折射率材料的制作方法
技术领域：
一般来说，本发明涉及具有高折射率层的光学多层涂层。具体来说，本文中的一些实施例涉及具有包含至少三种金属的氧化物的高折射率层的光学多层涂层。
背景技术：
光干涉涂层有时又称作薄膜光学涂层或滤光器，它们包括不同折射率的两种或更多材料的交替层。这类涂层或膜是已知的，并且已经用于选择性地反射或透射来自电磁辐射谱的各种部分的光辐射，诸如紫外线、可见光和红外线辐射。例如，这类光干涉涂层在灯工业中用于涂敷反射镜和灯外壳。其中光干涉涂层有用的一种应用是通过在透射光源发出的电磁谱的可见光的同时，把灯丝或电弧所发出的红外能量向灯丝或电弧反射，来提高灯的照明效率或功效。这减少了需要提供给光源以保持其工作温度的电能的量。
光干涉涂层一般包括两种不同类型的交替的层，一个具有低折射率，而另一个具有高折射率。通过这两种具有不同折射率的材料，能够设计能够被沉积到灯外壳的外表面上的光干涉涂层。在一些情况下，涂层或滤光器透射从光源所发出的可见光谱区(一般从大约380至大约780nm波长)中的光，同时它反射红外光(一般从大约780至大约2500nm)。 所返回的红外光在灯工作期间加热光源，并且因此，带涂层的灯的流明输出显著大于无涂层的灯的流明输出。
许多已知的高折射率材料在用作光干涉涂层的成分时，在灯工作温度下无法保存其光学和机械完整性。问题常常表现为可见光透射的损耗、IR辐射的反射(在希望有这种反射之处)的降级、和/或过度破裂或剥离形式的涂层失效。但是，为了取得高能量效率， 不能容许光学和机械完整性中的这些变化程度的降级。
因此，仍然需要在诸如例如高达大约400°C或者一直到大约1000°C的高温下具有增强的光学和机械完整性的光干涉多层涂层。
发明内容
本发明的一个实施例针对一种包括多个交替的第一层和第二层的光干涉多层涂层。第一层具有相对较低的折射率，而与第一层相比，第二层具有相对较高的折射率。第二层包括从以下项中选取的至少一种混合金属氧化物=NbTaX氧化物，其中X从由Hf、Al和Ir 组成的组中选取；NbTiY氧化物，其中Y从由Ta、Hf、Al和rLx组成的组中选取；以及TiAlZ 氧化物，其中Z从由Ta、Hf和rLx组成的组中选取。
本发明的另一个实施例针对一种灯，它包括具有表面的透光外壳以及光源，其中外壳至少部分包围光源。透光外壳的表面的至少一部分设有包括多个交替的第一层和第二层的光干涉多层涂层，第一层具有相对较低的折射率，而与第一层相比，第二层具有相对较高的折射率。第二层包括从以下项中选取的至少一种混合金属氧化物=NbTaX氧化物，其中 X从由Hf、Al和ττ组成的组中选取；NbTiY氧化物，其中Y从由Ta、Hf、Al和&组成的组中选取；以及TiAlZ氧化物，其中Z从由Ta、Hf和^ 组成的组中选取。
通过以下详细描述，将会更好地理解本发明的其它特征和优点。
现在参照附图更详细地描述本发明的实施例。
图1是根据本发明的实施例的示范灯的示意描绘。
图2是描绘根据本发明的实施例、在包括Nb、Ti和Al的多层涂层的退火之后的光学性能的图表。
图3是示出在包括Nb和Ta的二成分多层涂层的退火之后的光学性能的图表。
图4是示出根据本发明的实施例、在包括Ti、Al和Ta的单层涂层的退火之后的光学性能的图表。
图5是示出根据本发明的实施例、在包括Ti、Al和Hf的另一个单层涂层的退火之后的光学性能的图表。
图6是示出根据本发明的实施例、在包括Nb、Ti和Al的另一个单层涂层的退火之后的光学性能的图表。
图7是示出在包括Nb和Ta的二成分单层涂层的退火之后的光学性能的图表。
具体实施例方式如上所述，本发明的一个实施例针对一种包括多个交替的第一层和第二层的光干涉多层涂层，第一层具有相对较低的折射率，而与第一层相比，第二层具有相对较高的折射率，其中第二层包括从以下项中选取的至少一种混合金属氧化物=NbTaX氧化物，其中X从由Hf、Al和ττ组成的组中选取；NbTiY氧化物，其中Y从由Ta、Hf、Al和rLr组成的组中选取；以及TiAlZ氧化物，其中Z从由Ta、Hf和&组成的组中选取。换句话说，第二层包括从 NbTaHf氧化物、NbTaAl氧化物、NbTaZr氧化物、NbTiTa氧化物、NbTiHf氧化物、NbTiAl氧化物、NbTWr氧化物、TiAlTa氧化物、TiAlHf氧化物和TiAUr氧化物等等中所选取的至少一种混合金属氧化物。根据本发明的实施例的涂层能够用于其中希望有或者通常使用光干涉涂层的各种各样应用中的任一个。这些包括例如照明应用(例如灯)、光波导、反射镜、装饰材料、保密印刷等等。在一些实施例中，涂层用于选择性地反射电磁谱的一部分，同时透射电磁谱的另一部分。例如，涂层能够用作“冷镜”或“热镜”。“冷镜”是一种滤光器，它反射可见光，同时允许较长波长的红外能量通过滤光器。“热镜”是一种滤光器，它反射红外线辐射，同时允许较短波长的可见光通过滤光器。本文中的热镜的一个非限制性应用是将红外热量返回到灯的灯丝，以便提高灯效率。
根据本发明的实施例的多层材料包括具有相对较高折射率的层，其中，这些高折射率层包括至少一种混合金属氧化物。本文所使用的术语“混合金属氧化物”可按照作为金属氧化物的混合物、金属氧化物的固溶体、金属氧化物的化学计量或非化学计量化合物或者以上各项的组合来定义。通常，根据本发明的实施例所使用的混合金属氧化物包括氧化物中的至少三种不同类型的金属原子。例如，并且仅作为举例，"NbTiHf氧化物”意在指下列项中的任一项或多项⑴包括氧化铌、氧化钛和氧化铪的混合物；O)Nb205、Ti&和HfO2的固溶体；(3)化合物NbaTibHfeOd,其中a、b和c为正实数，以及d = 2. 5a+2b+2c (当Nb为五价时)或者d= 1. 5a+2b+2c (当Nb为三价时)；(4)缺氧的非化学计量化合物NbaTibHf。0d_s，其中a、b、c、d如上所述，以及δ小于大约0. 2 ； (5)氧过剩的非化学计量化合物NbaTibHf。0d+s， 其中a、b、c、d和δ如上所述；或者以上项的组合；等等。例如，"NbTiHf氧化物”可包括 (例如混合物中的)相应氧化物的离散分子；或者可以是Nb/Ti/Hf基体的氧化物。对于根据本发明的实施例使用的包括氧化物中的至少三种不同类型的金属原子的其它混合金属氧化物，存在相同的可能性。一般来说，光干涉多层涂层的第二(即高折射率)层可包括从以下项中选取的至少一种混合金属氧化物满足原子比0 < X/(Nb+Ta+X) < 1的NbTaX氧化物；满足原子比0
<Y/ (Nb+Ti+Y) < 1 的 NbTiY 氧化物；以及满足原子比 0 < Z/(Ti+Al+Z) < 1 的 TiAlZ 氧化物；其中X、Y和Z如上所述。
包括混合金属氧化物中的至少三种不同类型的金属原子的根据本发明的实施例的光干涉涂层的使用可具有某些优点。这类涂层在用于灯上时，可有利地为这类灯提供提高的能量效率。这种提高可表现为增大的LPW(流明/瓦)的值。此外，这类涂层即使在暴露于高温下之后也可呈现高的结构和光学完整性。此外，涂敷有根据本发明的实施例的光干涉膜的灯可呈现改进的一致性和性能稳定性，并且具有改进的外观(平滑和清晰涂层表面)。不受理论限制，元素“Χ”、“Υ”和“Ζ”的包含可充当高折射率层的稳定剂，使得混合金属氧化物在高温下的晶化或晶粒生长实质上不会发生。这种晶化或晶粒生长以前已知是金属氧化物材料中的有害光散射的一个原因。金属氧化物材料中的光散射在高的光透射率是所希望有的性质的情况下能够导致光的透射的损耗。
在一些实施例中，光干涉多层涂层的第二(即高折射率)层可包括从以下项中选取的至少一种混合金属氧化物满足原子比0 < X/(Nb+Ta+X) < 0. 30的NbTaX氧化物；满足原子比0 < Y/(Nb+Ti+Y) < 0. 30的NbTiY氧化物；以及满足原子比0 < Z/(Ti+Al+Z)
<0. 30的TiAlZ氧化物；其中X、Y和Z如上所述。在另一个实施例中，光干涉多层涂层的第二(即高折射率)层可包括从以下项中选取的至少一种混合金属氧化物满足原子比5
<X/ (Nb+Ta+X) < 0. 25 的 NbiTaX 氧化物；满足原子比 5 < Y/ (Nb+Ti+Y) < 0. 25 的 NbTiY 氧化物；以及满足原子比5 < Z/(Ti+Al+Z) < 0. 25的TiAlZ氧化物。其它金属原子可存在于这些混合金属氧化物中的每一个中，但是为了测量原子比，仅使用所述金属的原子的量。 在某些实施例中，当使用波长为550nm的可见光来测量时，光干涉多层涂层的高折射率层具有从大约1. 7 (或者高于大约1. 7)至大约2. 8的折射率。
典型情况是，根据本发明的实施例的第一(即，低折射率)层由具有相对较低折射率、例如在550nm从大约1. 35至大约1. 7的折射率的材料组成。这类低折射率材料可包括各种各样的陶瓷和/或耐热材料，诸如金属或非金属氧化物或者氮化物。但是，采用硅氧化物(例如硅石或石英)作为组成第一层的低折射率材料有时是方便的。虽然不一定必要， 但是典型情况是第一层和第二层是交替并且相邻的。
根据本发明的实施例，光干涉多层涂层可具有在宽范围内变化的总几何厚度。它可高达大约25微米，或者可低至大约0. 001微米。非限制性地，例如，总几何厚度可以在从大约1至大约15微米的范围之内。更狭义来说，光干涉多层涂层还可具有从大约10至大约15微米的总几何厚度。单独的高和低折射率层通常可具有从大约20nm至大约500nm的厚度，或者有时从大约IOnm至大约200nm。
根据本发明的实施例，光干涉多层涂层可包括两层以上的任何任意总数的层(高和低折射率)。层的总数不是特别关键的。更具体来说，层的总数可以在从4至250(包括 4和250在内)的任何整数的范围内，并且更狭义来说，从大约30至大约150层。
根据某些实施例，光干涉多层充当“热镜”，即，它透射从光源发出的可见光谱区中 (一般从大约380至大约780nm波长)的光，同时它反射红外光(一般从大约780至大约 2500nm)。在这类实施例中，光干涉多层涂层可在可见光中具有大于60% (更优选地大于大约80%)的平均透射率，并且在电磁谱的红外区中具有至少大约30% (并且更通常地大于大约70% )的平均反射率。
通过将本文所公开的高折射率材料用于光干涉涂层的高折射率层，能够得到一种能够抗频繁温度变化、特别是包括增加到800°C或更高的变化的材料。这种抗高温性的一个表现是，根据本发明的实施例的涂层常常不会遭受过度剥离或破裂。例如，光干涉多层涂层通常能够在室温与高于或等于大约800°C之间重复循环，而没有第二(高折射率)层或者第一层或者这两种层的明显机械降级。
增强的抗温度性的另一个表现是，根据本发明的实施例的涂层在可见区常常不会遭受过度光散射。不受任何理论限制，人们认为，当高折射率层遇到高温时，层经过向更晶体结构(或者具有更大晶粒度的结构)的变换，它们两者在可见区、特别是大约370至 500nm波长均能够增强光散射并且因而减小通过层的光透射。如前面所述，元素“X”、“Y”和 “Ζ”的包含可提供如下技术效果(优点)充当高折射率层的稳定剂，使得混合金属氧化物在高温下的晶化或晶粒生长实质上不会发生。例如，根据本发明的实施例的光干涉多层涂层在经过在大约800°C退火大约4天之后在电磁谱的可见区中通常呈现小于大约10% (更狭义地小于大约5 % )的透射损耗。在一些实施例中，甚至在800 °C退火超过4天之后，透射损耗在可见谱中也小于大约5%。在又一些实施例中，甚至在高于800°C、诸如例如在850、 900、950和1000°C退火之后，透射损耗也小于大约5-10%。实际上，多层涂层的光学性能有时能够维持长达它可应用于其上的灯的整个使用期限，例如大约3000小时。
根据本发明的实施例的多层涂层可通过用于沉积涂层材料的已知的任何适当沉积技术来沉积。示范技术可包括但不限于化学汽相沉积(例如低压CVD，LPCVD)和等离子体辅助化学汽相沉积；以及物理汽相沉积方法，诸如热蒸发、电子束蒸发、离子镀、浸涂、离子束沉积、溅射、喷涂或激光消融等等。
在LPCVD用于沉积多层涂层的情况下，它通常可采用如美国专利No. 5143445中提出的过程，通过引用将其有关教导结合于此。但是，通过LPCVD产生的灯上的光干涉涂层的厚度极限可能仅为大约4微米。如果希望有更厚的层，则溅射技术还能够用于涂敷灯。典型溅射装置包括容纳至少一个靶和基片的室。将气体、如氩引入室中，它变为正离子化的。 正氩离子撞击靶，使沉积材料被去除并冷凝成基片上的薄膜。一些适当的溅射装置包括美国专利No. 6494997中所示的射频(RF)磁控管溅射装置，通过引用将其有关教导结合于此。 溅射技术和设备是本领域中众所周知的。例如，磁控管溅射室及相关设备可从各种来源得到。
当采用溅射时，可使用夹持用于形成高折射率层的混合金属氧化物的金属的合金和/或混合物的单个靶。备选地，能够使用各夹持一种或多种金属的多个靶。此外，还能够使用包含金属氧化物或其它化合物的一个或多个靶。一般来说，这类溅射操作通常在氧/ 氩气氛中执行。在涂层的预计用途是充当光源或灯的带通滤波器的情况下，被涂敷的基片通常可包括灯的透光外壳。
根据本发明的实施例，还提供包括本公开的光干涉多层涂层的灯或多个灯。这类灯一般包括具有表面的透光外壳以及光源，其中外壳至少部分包围光源。透光外壳的表面的至少一部分设有光干涉多层涂层。正如一般已知的，这类透光外壳可由透光到可观程度并且能够耐受相对较热温度(例如大约80(TC或者甚至更高温度)的任何材料来组成；例如，它可由石英、陶瓷或玻璃等等组成。光源可以是白炽源(例如通过灯丝的电阻加热来提供光的源)；和/或它可以是电弧放电源，例如高强度放电(HID)源。
通常，在采用灯丝的情况下，它由一般采取盘绕形式的耐热金属、如钨等等组成， 这是众所周知的。要激励灯，通常提供至少一个电气元件，它设置在外壳中并且连接到贯穿外壳的电流供应导体(或电导线)。通常，外壳包围填充气体、特别是可电离的填充气体，它们可包括至少一种稀有气体(例如氪或氙)和/或可汽化的卤素物质，例如烷基卤化物化合物(例如溴化甲烷)。还预期其它填充成分，诸如金属卤化物、水银及其组合。
现在参照图1，这里所示的是根据本发明的实施例的示范灯的示意描绘。不是意在限制，并且也不是比例图。在这个说明性实施例中，灯10包括气密玻璃透光石英外壳11，其外表面涂敷有多层光干涉涂层12。外壳11包围盘绕的钨灯丝13，它能够由内电导线14、 14’来激励。内电导线14、14’焊接到箔15、15’，并且外电导线16、16’焊接到箔的相对端。 在外壳11的内部17中设置了包括卤素或卤素化合物的可电离填充物。
示例 这些示例是说明性的，而不应当被理解为对要求保护的发明的范围的任何类型的限制。
与涂层的高折射率材料中仅具有两种或更少金属的多层光干涉涂层相比，本发明的实施例通常提供令人吃惊和意外的优点。这类令人吃惊和意外的优点的示例在本文中公开，但是它们不是要被理解为限制本发明。
示例 1 示范多层材料(36层)作为涂层沉积在基片上。它有大约4微米的总几何厚度， 并且由交替的高折射率层和低折射率层构成。低折射率层由硅石组成，而高折射率层是溅射沉积的NbTiAl氧化物。高折射率材料通过溅射靶中夹持的质量比为45 45 10的金属Nb、Ti和Al的组合来沉积。用公式表示，所沉积NbTiAl氧化物材料被估计为标称上由基于金属原子的总数量的大约20. 6原子％ Al组成，即，NbTiAl氧化物材料满足原子比Al/ (Nb+Ti+Al)=大约0.206。这种材料然后在800°C的温度退火4天，并且将其透射谱与沉积完成时的涂层进行比较。已经发现，经退火的涂层在可见区中具有极少光散射。这通过在450-500nm之间的区域中不超过大约5%的透射损耗、对于大约700nm的顶波长几乎为 0%以及对于其它可见和顶波长不超过大约2. 5%来证明。参见图2。此外，该涂层不会遭受剥离。
示例 2 相比之下，由两种成分氧化物所组成的高折射率材料不会类似地呈现有益等级的低光散射和高机械稳定性。例如，由交替高折射率层和低折射率层构成的多层材料(120 层)作为涂层沉积到基片上，其中低折射率层由硅石组成，而高折射率层包含溅射沉积的 NbTa氧化物。该涂层则在800°C只退火1天。将经退火的涂层的透光与沉积完成时的涂层进行比较。经退火的涂层在可见波长范围中的透射的损耗是明显的，并且与以上测试的三成分材料相比明显更差，如图3所示。在大约400-700nm的波长范围中，该损耗处于作为球面损耗所测量的7-50%范围之内，而处于作为镜面损耗所测量的17-80%范围之内。图3 示出在镜面模式所测量的散射损耗。
示例 3 本发明的另一个实施例涉及包括TiAlTa氧化物的三成分高折射率层。这种材料的单层通过溅射来沉积，然后在800°C退火总共4天。4天退火之后其透射的损耗在可见区和顶区中不超过大约1. 5%。参见图4。
示例 4 类似地，包含TiAlHf氧化物的三成分高折射率单层通过溅射来沉积，然后在 800°C退火总共4天。即使在经过4天退火之后，它因光散射引起的透射的损耗也不超过大约0. 5%，如图5所示。
示例 5 在这个示例中，包含NbTiAl氧化物的单层作为基片上的涂层来沉积，然后在 800°C退火1天，并且然后退火总共4天。光透射的最大损耗(散射损耗)不超过大约1.2%。 参见图6。
示例 6 与上述单层三成分高折射率层对比，还进行单层二成分研究。高折射率NbTa氧化物的单层通过溅射在基片上沉积，然后在800°C退火1天。其光散射损耗在1天退火之后在可见区高达大约11%，如图7所示。
上述光干涉膜在用作灯上的涂层时，可有利地为这种灯、如卤素灯提供提高的能量效率。这种提高可表现为增加的LPW(流明/瓦)的值。当表达为百分比时，LPW的增加称作“增益”。与无涂层的灯相比，灯在根据本发明的实施例涂敷有光干涉膜时，可呈现从大约20%至大约150%、更优选地大于大约33%以及甚至更优选地从大约100%至大约150% 的增益。这类比较通常对激励到相同热灯丝温度、例如在通常工作的温度的相同灯来执行。 此外，上述光干涉膜甚至在暴露于高达大约800°C或者甚至更高的温度之后也呈现高的结构和光学完整性。
此外，涂敷有根据本发明的实施例的光干涉膜的灯可呈现改进的一致性和性能稳定性，并且具有改进的外观(平滑和干净的涂层表面)。
本文所使用的近似语言可适用于修改可改变的任何定量表示，而没有引起它所涉及的基本功能的变化。因此，在一些情况下，通过诸如“大约”和“实质上”之类的一个或多个术语所修改的值可以并不局限于所指定的精确值。与量结合使用的修饰词“大约”包含所述值，并且具有上下文所规定的含义(例如包括与特定量的测量关联的误差程度)。“可选”或“可选地”表示随后所述事件或环境可能发生或者可能不发生，或者随后所标识材料可能存在或者可能不存在，并且描述包括其中事件或环境发生或者其中材料存在的情况以及其中事件或环境没有发生或者材料不存在的情况。单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数对象，除非上下文另加明确规定。本文所公开的所有范围包含所述端点并且是独立可组合的。
虽然仅结合有限数量的实施例详细描述了本发明，但是应当易于理解，本发明并不局限于这类公开的实施例。相反，本发明可修改为结合前面没有描述的任何数量的变化、
变更、替换或等效方案，但它们与本发明的精神和范围一致。另外，虽然已经描述本发明的各种实施例，但是要理解，本发明的方面可以仅包含所述实施例中的一些。因此，本发明不要看作受到以上描述的限制，而是仅由所附权利要求的范围来限制。
作为新的要求其权益并且希望受到美国专利证书保护的内容如权利要求书中所述。
权利要求
1.一种光干涉多层涂层，包括多个交替的第一层和第二层，所述第一层具有相对较低的折射率，而与所述第一层相比，所述第二层具有相对较高的折射率，其中所述第二层包括从以下项中选取的至少一种混合金属氧化物 NbTaX氧化物，其中X从由Hf、Al和rLx组成的组中选取； NbTiY氧化物，其中Y从由Ta、Hf、Al和rLx组成的组中选取；以及 TiAlZ氧化物，其中Z从由Ta、Hf和rLx组成的组中选取。
2.如权利要求1所述的光干涉多层涂层，其中，所述第二层包括从以下项中选取的至少一种混合金属氧化物 满足原子比0 < X/(Nb+Ta+X) < 1的NbTaX氧化物； 满足原子比0 < Y/(Nb+Ti+Y) < 1的NbTiY氧化物；以及满足原子比0 < Z/(Ti+Al+Z) < 1的TiAlZ氧化物。
3.如权利要求2所述的光干涉多层涂层，其中，所述第二层包括从以下项中选取的至少一种混合金属氧化物 满足原子比5 < X/ (Nb+Ta+X) < 0. 25的NbTaX氧化物； 满足原子比5 < Y/ (Nb+Ti+Y) < 0. 25的NbTiY氧化物；以及满足原子比5 < Z/ (Ti+Al+Z) < 0. 25的TiAlZ氧化物。
4.如权利要求1所述的光干涉多层涂层，其中，所述涂层能够在室温与高于或等于大约800°C之间重复循环，而所述第二层没有明显机械降级。
5.如权利要求1所述的光干涉多层涂层，其中，所述涂层在大约800°C退火大约4天之后，在电磁谱的可见区中呈现小于大约5%的透射损耗。
6.如权利要求1所述的光干涉多层涂层，其中，所述第二层在550nm具有从大约1.7至大约2. 8的折射率。
7.如权利要求1所述的光干涉多层涂层，其中，所述第一层在550nm具有从大约1.35 至大约1. 7的折射率。
8.如权利要求1所述的光干涉多层涂层，其中，所述涂层具有从大约0.001至大约25 微米的几何厚度。
9.如权利要求8所述的光干涉多层涂层，其中，所述涂层具有从大约1至大约15微米的几何厚度。
10.如权利要求1所述的光干涉多层涂层，其中，所述涂层具有从4至250的总层数。
11.如权利要求1所述的光干涉多层涂层，其中，所述涂层在可见光中具有大于60%的平均透射率，并且在电磁谱的红外区中具有至少大约30%的平均反射率。
12.一种光干涉多层涂层，包括多个交替的第一层和第二层，所述第一层具有相对较低的折射率，而与所述第一层相比，所述第二层具有相对较高的折射率，其中，所述第二层包括从以下项中选取的至少一种混合金属氧化物满足原子比0 < Al/(Nb+Ta+Al) < 1 的 NbTiAl 氧化物；满足原子比 0 < Ta/ (Ti+Al+Ta) < 1 的 TiAlTa 氧化物；以及满足原子比0 < H/f (Ti+Al+Hf) < 1的TiAlHf氧化物。
13.一种灯，包括具有表面的透光外壳；以及光源，所述外壳至少部分包围所述光源；其中，所述透光外壳的所述表面的至少一部分设有包括多个交替的第一层和第二层的光干涉多层涂层，所述第一层具有相对较低的折射率，而与所述第一层相比，所述第二层具有相对较高的折射率，其中，所述第二层包括从以下项中选取的至少一种混合金属氧化物NbTaX氧化物，其中X从由Hf、Al和ττ组成的组中选取；NbTiY氧化物，其中Y从由I~a、Hf、Al和&组成的组中选取；以及TiAlZ氧化物，其中Z从由Ta、Hf和rLx组成的组中选取。
14.如权利要求13所述的灯，其中，所述第二层包括从以下项中选取的至少一种混合金属氧化物满足原子比0 < X/(Nb+Ta+X) < 0. 30的NbTaX氧化物；满足原子比0 < Y/ (Nb+Ti+Y) < 0. 30的NbTiY氧化物；以及满足原子比0 < Z/ (Ti+Al+Z) < 0. 30的TiAlZ氧化物。
15.如权利要求13所述的灯，其中，所述涂层能够在室温与大约800°C之间重复循环， 而所述第一层和第二层没有明显机械降级。
16.如权利要求13所述的灯，其中，所述涂层在大约800°C退火大约4天之后，在电磁谱的可见区中呈现小于大约5%的透射损耗。
17.如权利要求13所述的灯，其中，所述光源包括灯丝，并且其中，所述灯在被激励到热灯丝温度时，与被激励到同样热灯丝温度而无所述涂层的同样灯相比，呈现从大约20% 至大约150%的LPW增益。
18.如权利要求13所述的灯，还包括至少一个电气元件，所述电气元件设置在所述外壳中并且连接到贯穿所述外壳的电流供应导体。
19.如权利要求13所述的灯，其中，所述光源包括灯丝或电弧中的一个或多个。
20.如权利要求13所述的灯，其中，所述外壳包围着填充气体，所述填充气体包括含卤素的气体。
全文摘要
本文公开了包括多个交替的低折射率层和高折射率层的光干涉多层涂层，其中高折射率层包括从以下项中选取的至少一种混合金属氧化物NbTaX氧化物，其中X从由Hf、Al和Zr组成的组中选取；NbTiY氧化物，其中Y从由Ta、Hf、Al和Zr组成的组中选取；以及TiAlZ氧化物，其中Z从由Ta、Hf和Zr组成的组中选取。本文还公开了包括透光外壳的灯，透光外壳的表面的至少一部分设有上述光干涉多层涂层。这类涂层在用于灯上时，可有利地为这类灯提供提高的能量效率。
文档编号H01J61/40GK102187254SQ200980142323
公开日2011年9月14日 申请日期2009年9月14日 优先权日2008年10月23日
发明者赵志博, R·S·伊斯雷尔, 赵天吉, B·A·古德 申请人:通用电气公司