专利名称:具有干涉滤光层的电灯的制作方法
本发明涉及一种电灯，其中包括用真空密封法封装的玻璃灯管，且其SiO2重量含量至少为95%，电源导线贯穿灯管管壁一直延伸到安装在灯管内的电子元件上，该灯管涂复有主要为SiO2和主要为金属氧化物层交替相叠的干涉滤光层。
上述所说的电灯，从美国书2103830，已是公知的技术了。
由于存在干涉滤光层，白炽灯发射出来的辐射光光谱便不同于不具有这种滤光层的灯了。滤光层可用于白炽灯中反射红外辐射，以减少灯的热损耗，使灯有较高的效率。另一种可能的事，是用滤光层反射给定的波长的光，使灯发射出带颜色的光来，例如滤光层也可用于金属卤化物放电灯中，以反射红外辐射。
人们早就熟知装有干涉滤光层的白炽灯，象美国专利4017758中披露和描述的一种白炽灯，它包括由外灯光包封着的石英玻璃灯管，而干涉滤光层安置在灯管与外灯泡之间安全的位置上。然而，因外灯泡造成了发射光的额外反射，其结果使光不易集聚，是有外灯泡的一个缺点。另一个缺点是外灯泡导致电灯体积增大，从而使灯的光源体积更大，且发射的光也就更难集聚了。
上述所说的美国书2103830所披露的灯是一种白炽灯，为人们提供了有益的启示，干涉滤光层直接在灯管的表面上形成，因此可以省去作为滤光层支承体的外灯泡，该滤光层由SiO2和Ta2O5二种材料层交替相叠构成。
二氧化硅折射率低并且具有良好的物理与化学的稳定性，从使用SiO2重量含量在95%或更高的玻璃制成的卤族元素白炽灯灯管及放电灯中显示了这一点。五氧化二钽有相当高的折射率(n＝2.13)，但Ta2O5的缺点在于只有有限的物理与化学的稳定性。在800℃下大约经过30分钟的热处理以后，滤光层中的Ta2O5就已结晶化为β-Ta2O5型多晶体，其结果是滤光层既散射发射出去的光，又降低了集聚以及散射反射的辐射的性能。如果滤光层是反射红外辐射的滤光器的话，那么，由于漫反射作用，在白炽灯内的红外辐射就较少返回灯丝。这就是说，该滤光层所改善的发光效率比之Ta2O5不存在结晶化的情况下应有的效率要低。
五氧化二钽还有一个缺点，灯在使用时，作为滤光层组成部份的五氧化二钽层会产生机械应力，导致滤光层上出现裂纹，这些裂纹一如龟纹明显可见。
另一个缺陷是高湿下Ta2O5变成灰色，降低了透明度。缺氧下，这如同放电灯的外灯泡中情况一样，变化灰色的程度比之在空气中还要严重。虽然有外灯泡的放电灯干涉滤光层直接形成在灯管(即放电管)上，滤光层反射的辐射在返回到放电管之前不经多次反射，同样也可能是重要的。
本发明的目的在于提供一种具有干涉滤光层的电灯装置，其中干涉滤光层有着高的物理与化学的稳定性。
本发明的目的已经达到，本文第一段中所说的各种类型的电灯中，所说的金属氧化物为五氧化二铌。
因为五氧化二铌甚至在高温，例如800℃，依然有高的物理与化学的稳定性，所以证明它完全适合于用作在高含量SiO2玻璃，比如石英玻璃灯管上，作为直接形成干涉滤光层的组元。不仅适用于白炽灯，尤其是充惰性气体与硼酸化合物的卤素白炽灯，而且也适用于放电灯，例如充入的气体中含金属卤化物的高压汞灯。放电灯灯管外包着外灯泡，之间为真空或充入惰性气体(混合物)，如氮气之后加以密封。
按照本发明制成的电灯，经过反复点灭，在干涉滤光层上并没有出现细裂纹。显然，五氧化二铌不会或者事实上不会在滤光层中产生机械应力，而其余的滤光层光学特性却仍然保持不变。
五氧化二铌一个有利的特点在于它具有低密度，这样一来，制作滤光层所需的原材料的用量就会稍少些，因此制造产品的原材料也就稍少一点费用。五氧化二铌的另一个很好的性能是折射率，约为2.35，比五氧化二钽的2.13稍高，因此，为要获得给定的透射光谱曲线，使用Nb2O5所需的层数会比使用Ta2O5的层数为少。在相同叠层对数下，从反射到发射出去的波长上看，Nb2O5提供了更陡的发射光谱曲线过渡区。因而，用Nb2O5就能以相当低的成本去获得优质的电灯。
干涉滤光层可涂复在灯管的外表面、内表面或内外表面，例如在升高温度降低压力下，沿灯管管壁或灯管内腔，交替地通入气体混合物，分别形成SiO2与Nb2O5层。涂复二氧化硅可用在氮气中含硅烷和氧气的混合气体，或用氮气中含原硅酸四乙酯。涂复五氧化铌可用混合气体，例如五乙基铌酸和氮气的混合气体。
按照本发明的灯，它的一个最佳实施例表示在附图中，在附图中图1是电灯的侧视图;
图2表示干涉滤光层的反射光谱曲线。
图1中表示的灯有一园筒形的石英玻璃灯管1，电源导线2a、2b、2c贯穿灯管管壁一直延伸到绕成螺旋形的钨丝3，钨丝3安装在灯管1内并用螺旋状的支架4固定在灯管的中心，灯管1在钼箔26部分以真空密封法封接，把钼丝2a和钨丝2c焊到钼箔2b上。灯管中充入添加了百分之零点几硼酸化合物的氮气。灯管的外表涂有Sio2层与Nb2O5层交替相叠的干涉滤光层5，该层把红外辐射反射到灯丝3上，而透过可见光。
用图表为例说明滤光层5的结构图表
＊标准波长＝辐射波长，层厚度为该波长四分之一的光学厚度图2显示出按图表说明的干涉滤光层的反射光谱曲线。滤光层在光谱的可见光区反射率很低(即高透射率)，而在红外区反射率则相当高。
权利要求
一种电灯，具有用真空密封法封装的，SiO2含量占重量至少为95%的玻璃灯管，电源导线贯穿该灯管管壁一直延伸到安装在灯管内的电子元件上，该灯管涂复有主要为SiO2和主要为金属氧化物的层交替相叠的干涉滤光层，其特征在于，金属氧化物是五氧化二铌。
专利摘要
具有干涉滤光层的电灯。按照本发明的电灯，有一Sio2重量含量不少于95％的玻璃灯管(1)，其中安装了电子元件(3)，灯管上涂有Sio
文档编号H01K1/32GK86104344SQ86104344
公开日1987年2月25日 申请日期1986年6月8日
发明者吉杰斯伯特·库斯 申请人:菲利浦光灯制造公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan