電燈的制作方法

專利名稱：電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電燈，該電燈包括一個透射光的燈容器，一個光源被安置在該燈容器中，所述電燈包括吸收光介質(zhì)，其在可見光范圍內(nèi)在波長λtr處表現(xiàn)出光譜躍遷，燈容器的至少一部分具有干涉薄膜。
這種燈使用在汽車裝備中，例如，作為(鹵素)頭燈，在使用時發(fā)出黃光，在指示器(也指車輛的信號燈)中作為一種琥珀色光源，或者在剎車燈中作為紅色光源。這種電燈也可用作通常的照明目的。所述的電燈還可以用在交通和方向標(biāo)記，輪廓照明，交通燈，投影照明和纖維光學(xué)照明上。這種電燈的另一個實施例包括通過吸收光涂層和干涉薄膜的適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合使色溫增加的燈。
在公開段落中所提及的這種類型的電燈可以從未出版的歐洲專利申請00204105.1(PHNL000646)中得知。這種已知的電燈包括一種吸收光介質(zhì)，其在可見光范圍內(nèi)表現(xiàn)出光譜躍遷，該介質(zhì)與一種中性顏色的干涉薄膜結(jié)合，對大部分的可見光譜具有相對高的反射。該已知的電燈在透射模式下發(fā)射出彩色光，在關(guān)閉的狀態(tài)下具有明顯中性顏色的外觀。
該已知電燈的一個缺點是電燈的發(fā)光輸出相對低。
本發(fā)明的目的是提供一種用來克服上述缺點的裝置。根據(jù)本發(fā)明，為了這個目的，在公開段落中所述的這種類型的電燈的特征在于，在波長0.95×λtr≤λ≤1.2×λtr范圍內(nèi)，干涉薄膜的反射率R以0.2≤ΔR≤0.45范圍內(nèi)的步幅ΔR從0.60≤R≤0.95變化到0.40≤R≤0.65。
在波長λtr處的光譜躍遷附近和之上的區(qū)域內(nèi)，通過降低干涉薄膜的反射率到(稍微)較低的水平，電燈的發(fā)光輸出被改善，同時在關(guān)斷狀態(tài)下明顯地保持電燈的中性顏色外觀。吸收光的介質(zhì)的光譜躍遷的可見光譜范圍的位置確定了電燈的光輸出的顏色(例如對于琥珀色光λtr～550nm和對于紅色光λtr～600nm)。在波長λ≤λtr范圍內(nèi)，吸收光的介質(zhì)吸收部分可見光。干涉薄膜的反射率R在這個波長范圍內(nèi)相對高(對于λ＜近似λtr來說，0.60≤R≤0.95)。被該吸收光的介質(zhì)透射的光的大部分是被干涉薄膜沿電光源的方向反射回來并且再次穿過吸收光介質(zhì)。該吸收光介質(zhì)吸收了部分被反射的光。未被吸收的光的剩余部分被吸收光介質(zhì)吸收或者被干涉薄膜再次反射。這樣由光源發(fā)出的光不止一次通過吸收層并且同時被干涉薄膜反射多次。由于多次吸收和反射這個過程，與具有吸收薄膜但不具有反射干涉薄膜的電燈相比，吸收層的厚度可以變得相對薄些。
在已知的電燈中，光也被干涉薄膜在吸收光介質(zhì)不再激活的波長范圍內(nèi)(也就是在λ＞λtr波長范圍內(nèi))反射。在這個波長范圍內(nèi)，光吸收介質(zhì)不再(充分)吸收。由于在這個波長范圍內(nèi)光被干涉薄膜的多次反射，部分被反射的光由于吸收現(xiàn)象在電燈中的仍然損失。例如，光在電燈的基礎(chǔ)部分或者其他部分(例如光源)被吸收或者損失。在已知電燈的光輸出中這樣不希望的效果帶來了相當(dāng)大的損失。另一個缺點是，與僅包括吸收層的電燈相比，被發(fā)射出來的光的不希望的多次反射導(dǎo)致了光源(例如燈絲)的多像外觀和/或相對高的光霧程度。
根據(jù)本發(fā)明，干涉薄膜的反射率在吸收光介質(zhì)激活的波長范圍內(nèi)是相對高的(對于λ＜λtr來說0.60≤R≤0.95)，而在吸收光介質(zhì)的光譜躍遷之上(和附近)的區(qū)域內(nèi)，干涉薄膜的反射率(稍微)低一些，在這個區(qū)域中吸收光介質(zhì)的激活性(漸漸)減少(對于λ＞λtr說，0.40≤R≤0.65)。如果反射相對高并且吸收光介質(zhì)不再激活時，反射率之間的步幅ΔR處于0.2≤ΔR≤0.45范圍內(nèi)。
在吸收光介質(zhì)的光譜躍遷之上的波長范圍內(nèi)(λ＞λtr)，由于干涉薄膜相對低的反射率，干涉薄膜的反射率是大大地減少。另外，在較低的反射率中有效反射數(shù)量的減少了導(dǎo)致散射的降低。另外優(yōu)點是不希望的吸收現(xiàn)象也降低了。
已經(jīng)提出，在吸收光介質(zhì)的光譜躍遷中應(yīng)用一個具有陡峭躍遷的干涉薄膜(一個所謂的步幅過濾器)。術(shù)語“階梯濾光器”可以理解為這種反射光譜在一個比較窄的波長范圍內(nèi)(≤20nm)表現(xiàn)出一個比較陡峭的光譜躍遷(從R≈100％到R≤10％)。這個階梯濾光器的光譜躍遷的位置對過程變化非常敏感。很小的變化就容易地導(dǎo)致一個光譜躍遷的移動，從而使得電燈不再符合法定的要求。在這種電燈中，也有必要應(yīng)用一個在相關(guān)的光譜范圍內(nèi)具有比較高反射的干涉薄膜，從而需要比較大數(shù)量的光學(xué)層。這樣高的反射值對于充分地提高比較薄的吸收光介質(zhì)的相對小的影響是必要的。另外，為了實現(xiàn)該階梯濾光器的高反射值，在這種電燈的干涉薄膜中的光學(xué)層必須至少顯著地不吸收。這種設(shè)計的額外缺點是隨電燈位置而變的顏色變化和關(guān)斷狀態(tài)下電燈的彩色外觀，該彩色外觀是由于在吸收光介質(zhì)激活的部分光譜中的“零”反射率(R≤10％)所造成的。
根據(jù)本發(fā)明，干涉薄膜可以用一個相對簡單且具有相對小數(shù)量光學(xué)層的濾光器結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。另外，在反射中跳躍的位置不是非常關(guān)鍵的。
在波長0.95×λtr≤λ≤1.1×λtr范圍內(nèi)，反射R優(yōu)選地以0.2≤ΔR≤0.3范圍內(nèi)的步幅ΔR從0.70≤R≤0.80變化到0.45≤R≤0.55。一個非常合適的干涉薄膜在吸收光介質(zhì)激活的波長范圍內(nèi)(λ＜λtr)具有一個近似0.75的反射率且在吸收光介質(zhì)不再激活的波長范圍內(nèi)(λ＞λtr)具有近似0.5的反射率。
為了解釋本發(fā)明的效果，考慮到一種設(shè)置有多次反射的干涉薄膜的不吸收式電燈的情況。作為反射數(shù)量的函數(shù)的被發(fā)射的光的一小部分可以容易被計算出。對于光的m次反射，被干涉薄膜透射的光的量T作為該干涉的反射率R的函數(shù)是通過如下的公式給出，這個公式本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的T＝1-Rm+1按照上述公式，表1表示被發(fā)射的光經(jīng)過m次反射后得到的全部百分率，它隨干涉薄膜的反射度R變化而變化。
表1被發(fā)射的光經(jīng)過m次反射后得到的全部百分率，它隨一個干涉薄膜的反射率R變化而變化。
從表1可以看出，對于一個傳統(tǒng)的R＝0.75的干涉薄膜來說，在四次反射后，僅僅有光76％的留在電燈中，而對于具有R＝0.5的干涉薄膜來說，僅進(jìn)過一次反射后就具有同樣的情況。由于干涉薄膜的鏡像效應(yīng)是在吸收光介質(zhì)激活的波長范圍內(nèi)存在，所以這個差異被有利地應(yīng)用在本發(fā)明中。
假設(shè)具有干涉薄膜的電燈中某處的吸收率為A，下述公式可以用來計算被透射出的光T=(1-A)(1-R)1-R(1-A)2]]>
假設(shè)帶有R＝0.75的干涉薄膜，其有效吸收率A為4％，與不吸收狀態(tài)比較，光的透射量近似為78％。如果減小反射率到R＝0.50，就導(dǎo)致近似89％的透射量。根據(jù)這個模型，光損失從20％減小到近似10％。
優(yōu)選的是，干涉薄膜具有一個金屬的、銀的或者淺灰色的外觀。具有這樣干涉薄膜的電燈可非常適合用作一個汽車裝備中的指示燈。在本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉的1931年基色三角形中，對于由這樣的指示燈發(fā)射出的光的色點，法規(guī)限定了一個范圍。一個吸收光介質(zhì)和應(yīng)用于燈容器外表面上的干涉薄膜的合適結(jié)合能夠使電燈的外觀改變。尤其能夠區(qū)別在關(guān)斷狀態(tài)下電燈的外觀和在開始狀態(tài)下由電燈發(fā)出的光的色彩。特別的，目的是提供一個在運作狀態(tài)下發(fā)射某種色彩的電燈，例如，一種所謂的琥珀色彩或者紅色的電燈，而在關(guān)斷狀態(tài)下，電燈至少實質(zhì)上具有一個中性顏色(color-neutral)的外觀。
在車輛中，為了美學(xué)的原因，希望提供指示燈和中性顏色外觀的剎車燈。僅當(dāng)電燈被激活時，它顯示出希望的色彩，因而由電燈發(fā)射出的光的色點要符合法規(guī)。而且，在車輛中，與琥珀色的指示燈和頭燈上安裝同一個反射器而不是安裝不同反射器是一個趨勢。此外，在車輛中使用發(fā)光設(shè)備，其具有所謂的清晰外蓋(clear cover)，例如，位于車輛外部的觀察器，其目的是為了能夠直接看到發(fā)光設(shè)備中的指示燈或者剎車燈。為了安全，除了中性顏色的外觀，重要的是該指示燈當(dāng)光(偶爾)投射到電燈上時，指示燈在反射中至少實質(zhì)上是無顏色的。例如，如果太陽光或者來自于跟隨車輛的光投射到一個具有指示燈的車輛的頭燈時，上述頭燈的外觀，在反射中，應(yīng)該至少是無色的，或者在反射中，該頭燈應(yīng)該反射出基本沒有顏色的光。反之，這可能干擾其他馬路使用者，并且?guī)聿话踩虿辉赋霈F(xiàn)的情況。
在反射中，依據(jù)本發(fā)明的電燈的光譜特性不同于在透射中的光譜特性。在透射中，由電燈發(fā)射出的光符合關(guān)于色點的法定規(guī)則，而在反射中，電燈是中性顏色的，電燈的外觀比如是銀色的或淺灰色的。本發(fā)明尤其應(yīng)用到車輛的指示燈或剎車燈中。
使用包括吸收光介質(zhì)和供給電燈一個中性顏色的外觀的干涉薄膜的結(jié)合的電燈可獲得協(xié)同效果。此外，由于干涉薄膜用作吸收光介質(zhì)的氧障礙，所以干涉薄膜的存在可以增加吸收光介質(zhì)的穩(wěn)定性。而且，在外部UV光的影響下，例如，通過選擇一個合適的材料，通過一種適合于被選擇的帶隙(例如TiO2)或者作為干涉薄膜也反射UV光的結(jié)果，干涉薄膜能夠抵消吸收光介質(zhì)的色彩損失。實驗表明，粘連在電燈的燈容器上的吸收光介質(zhì)和干涉薄膜的結(jié)合是令人滿意的，并且在使用壽命時間內(nèi)不或者幾乎不變。所應(yīng)用的涂層的非可見分層被檢測。
包括吸收光介質(zhì)和干涉薄膜的組合從而提供電燈中性顏色外觀的的電燈的應(yīng)用的另一優(yōu)點是，吸收光層的光譜特性對于在吸收光層中光譜躍遷位置的變化不敏感。這暗示吸收光層的光譜特性對于吸收光介質(zhì)的厚度和/或濃度的變化不敏感。
本發(fā)明電燈的一個實施例的特征在于燈容器的壁包括吸收光介質(zhì)。吸收光介質(zhì)易于與燈容器的壁結(jié)合在一起，該燈容器的壁例如由玻璃，如石英玻璃或硬玻璃，或者半透明陶瓷材料形成。在這個實施例中，干涉薄膜優(yōu)選為直接應(yīng)用到遠(yuǎn)離光源的燈容器的壁的一邊上。當(dāng)吸收光介質(zhì)被提供在燈容器的壁上和干涉薄膜上時，被干涉薄膜反射的光將通過吸收光介質(zhì)兩次，這導(dǎo)致吸收過程的有效性進(jìn)一步改善。另外，在燈容器兩邊上的干涉薄膜之間被來回反射的光在每次反射中通過吸收光介質(zhì)兩次。
本發(fā)明的電燈的替代實施例的特征在于，吸收光介質(zhì)包括位于燈容器和干涉薄膜之間的吸收光的層。當(dāng)吸收光介質(zhì)被安置在燈容器的外表面和干涉薄膜之間時，被干涉薄膜反射的光將通過吸收光介質(zhì)兩次，這導(dǎo)致吸收過程的有效性進(jìn)一步改善。另外，在燈容器兩邊上的干涉薄膜之間被來回反射的光在每次反射中通過吸收光層兩次。
吸收光層的厚度tabc優(yōu)選為位于5nm≤tabc≤5000nm范圍之內(nèi)。如果吸收光層的厚度小于5nm，吸收很難發(fā)生，色溫的有意移動是不能足夠獲得。如果該層的厚度超過5μm，太多的光被吸收，這反而會影響電燈的光輸出。希望的層厚度也是被吸收光涂層中的顏料的濃度所促使的。
電燈的優(yōu)選實施例的特征在于吸收光介質(zhì)具有一個琥珀色或者紅色的透射性。在使用時透射出琥珀色光的電燈尤其能適合被使用作為車輛中的指示燈。在使用時透射出琥珀色光的電燈尤其能適合被使用作為車輛中的剎車燈。
可選擇性的吸收光層的選擇由要求所限制，依據(jù)本發(fā)明，該要求由吸收光介質(zhì)的光譜透射所變化的陡度來滿足?？蛇x擇性的吸收光層的選擇進(jìn)一步由吸收光層所滿足的熱要求所限制。所述的熱要求包括吸收光介質(zhì)在使用壽命期間的耐用性和承受燈容器溫度的改變。
優(yōu)選的，吸收光介質(zhì)具有琥珀色的透射性。一種尤其適合的吸收光介質(zhì)是色素黃(chromophtal yellow)，化學(xué)式C22H6C18N4O2和C.I.(索引號)56280。這個有機染料也被稱之為“C.I.-110黃色素”，“C.I.色素黃137”或者雙[4，5，6，7-四氯-3-氧代異二氫吲哚-1-內(nèi)鎓烯)-1，4-亞苯基二胺(Bis[4，5，6，7-tetrachloro-3-oxoisoindoline-1-ylidene)-4，1-phenylenediamine)。一種可供選擇的具有琥珀色透射性的吸收光介質(zhì)是黃蒽醌，化學(xué)式C37H21NXO4和C.I.60645。這種有機染料也被稱之為“Filester黃2648A”或者“Filester黃RN”，化學(xué)式1，1’[(6-苯基-1，3，5-三吖嗪-2，4雙基)雙亞氨基]雙(1，1’-[(6-phenyll-1，3，5-triazine-2，4diyl)diimino]bis)。
另一個實施例中，吸收光介質(zhì)具有紅色的透射性并且包括例如具有C.I.65300的“色素紅(chromophtal red)A2B”。所述的有機染料另被稱為“色素紅177”，雙蒽醌基紅或者稱為[1，1’-雙蒽]-9，9’10，10’-四酮，4，4’-雙氨基-(TSCA，DSL)([1，1’-Bianthracene]-9，9’10，10’-tetrone，4，4’-diamino-(TSCA，DSL))。
本發(fā)明的電燈實施例的特征在于，干涉薄膜具有層，氣包括具有比較低的折射率的材料制成的第一層和具有比較高的折射率的材料制成的第二層。所述第一和第二層優(yōu)選為交替疊置在一起。兩種材料的使用使干涉薄膜的制備簡單化。在另一個實施例中，至少應(yīng)用了一個具有在第一層和第二層的折射率之間的折射率的第三材料層。
本發(fā)明的電燈的優(yōu)選實施例的特征在于，該干涉薄膜的第一層主要包括氧化硅，第二層主要包括相對于氧化硅的折射率而具有較高折射率的材料，包括氧化硅的層比較容易由各種沉積技術(shù)制成。
優(yōu)選的，干涉薄膜的第二層包括從一組材料中選擇的材料，所述材料組包括氧化鈦，氧化鉭，氧化鋯，氧化鈮，氧化鉿，氮化硅和所述這些材料的組合物。
優(yōu)選的，干涉薄膜是Nb2O5/SiO2型薄膜，Ta2O5/SiO2型薄膜，TiO2/SiO2，ZrO2/SiO2薄膜或者它們的混合物并且優(yōu)選包括至少5且至多25層。作為層數(shù)比較少的結(jié)果，這種干涉薄膜的制造費用是比較低。
電燈的光源可以是一個例如在鹵素充填的氣體中的白熾體，或者它可以是在可電離的氣體中的一對電極，例如，該氣體為具有金屬鹵化物的惰性氣體，該金屬鹵化物可能具有例如汞作為緩沖氣體。該光源可以被最里面的不透氣的封殼所包圍。另一種可能是最外層的封殼包圍著燈容器。
干涉薄膜和吸收光層可以以傳統(tǒng)的方式被提供，例如借助于氣相淀積(PVD物理氣相淀積)或者(直流)(反作用的)噴濺或者借助于浸涂或噴射過程，或者借助于LP-CVD(低壓化學(xué)氣相淀積)，PE-CVD(等離子體提高CVD)或PI-CVD(等離子體脈沖化學(xué)氣相淀積)。在燈容器外壁上的吸收光層優(yōu)選的使用噴射。如果吸收光層形成燈容器的部分壁，那么在制造該燈容器的過程中這個介質(zhì)通常是被提供在該壁上。
可以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明電燈中的吸收介質(zhì)和干涉薄膜的結(jié)合在貫穿電燈的使用壽命中基本上保持它內(nèi)在的性質(zhì)。
本發(fā)明的這些方面以及進(jìn)一步方面將可以參照下述的實施例中看出并且闡明。
在附圖中

圖1A是本發(fā)明中所述電燈的一個實施例的截面圖；圖1B是本發(fā)明中所述電燈的另一個實施例的側(cè)視圖；圖2A表示反射光譜作為與一種琥珀色光的吸收光介質(zhì)相匹配的ZrO2/SiO2干涉薄膜的波長的函數(shù)，和圖2B表示反射光譜，隨著與一種紅色光的吸收光介質(zhì)相匹配的ZrO2/SiO2干涉薄膜的波長而變化。
這些附圖是純粹的示意圖且不能以比例尺來繪制出真實的。為了清楚，一些尺寸尤其被明顯夸大。在附圖中相同的部件盡可能采用相同的附圖標(biāo)記。
圖1A是本發(fā)明中電燈的一個實施例的截面圖。電燈具有一個透射光的燈容器1，例如由玻璃制成，該燈容器被密封成不透氣樣式并且容納一個電元件2，在本附圖中該電元件是一個與電流導(dǎo)體3連接的(螺旋形狀)鎢絲白熾體，該電流導(dǎo)體3從所述燈容器1流出到外部。該電燈，另被稱為PY21W(12伏，21瓦)，被充滿一種惰性氣體，例如一種具有近似1巴的充填壓力的Ar/N2混合物。
在如圖1A所示的電燈的一個實施例中，在燈容器1(在燈容器的壁上)的外部以一種吸收光涂層6的形式提供吸收光介質(zhì)，并且在上述吸收光涂層(參見如圖1B)上提供一個干涉薄膜5。在本例中，吸收光涂層6包括，例如，一個稱為色素黃(chromophtal yellow)的以一個例如2μm的層厚度的色素層。具有這樣一個吸收光介質(zhì)的電燈在使用時透射出琥珀色光。這種電燈被用作指示燈，例如在車輛的指示器中，并且它們的使用壽命至少實質(zhì)上1200小時。在該涂層的另一個實施例中，吸收光涂層6包括一個具有一個例如2μm的層厚度的色素紅(chromophtal red)A2B層。具有這種色素紅(chromophtal red)A2B層的電燈在使用時透射出紅色光。這種電燈被用作車輛的剎車燈，它們的使用壽命至少實質(zhì)上1200小時。
在圖1A所示的電燈的另一個實施例中，燈容器的壁包括吸收光介質(zhì)。
圖1B是本發(fā)明中所述白熾電燈的另一個實施例的側(cè)視圖。所述的電燈包括一個容納一個白熾體作為燈源12的石英玻璃燈容器11。電流導(dǎo)體13與所述的光源連接并且從該燈容器10流出到外部。該燈容器11被充滿一種包含鹵素充填的氣體，例如，氫溴化物。至少燈容器11的一部分被吸收光介質(zhì)16以一種吸收光涂層的形式所覆蓋，在本例中該吸收光涂層以近似2μm的層厚度由(一種MTMS矩陣充填的)色素黃(chromophtal yellowe)或者色素紅(chromophtal red)A2B形成。
在圖1A中，干涉薄膜5被施加到吸收光的介質(zhì)中，該吸收光介質(zhì)施加到燈容器1的壁(底層)上，該干涉薄膜包括兩個層交替，一個層由具有較高折射率的材料形成，例如氧化鈦(TiO2的平均折射率近似2.4-2.8)，氧化鈮(Nb2O5的平均折射率近似2.34)，氧化鉭(Ta2O5的平均折射率近似2.18)或者氧化鋯(ZrO2的平均折射率近似2.16)，和一個主要由氧化硅(平均折射率近似1.46)形成的層。TiO2/SiO2，Nb2O5/SiO2，Ta2O5/SiO2或者ZrO2/SiO2干涉薄膜優(yōu)選僅包括小層數(shù)。
如圖1B所述的例子，干涉薄膜15被應(yīng)用到吸收光介質(zhì)16，該干涉薄膜包含主要由氧化鋯和氧化硅交替形成的層。ZrO2/SiO2干涉薄膜優(yōu)選僅包括小層數(shù)。
在圖1B中燈容器11是被安放在一個由燈頭17支撐外部的燈泡14內(nèi)，該燈頭17與電流導(dǎo)體13電連接。所述的電燈是一個60w交流電壓燈，其使用壽命至少實質(zhì)上2500小時。
實驗顯示所述的干涉薄膜優(yōu)選包括至少5層至多近似25層。例如，一個具有對于琥珀色的吸收光層(對于琥珀色光的光譜躍遷λtr～500nm)所需的光譜特性的干涉薄膜具有一個濾光器結(jié)構(gòu)，其包括表II所給出的18個ZrO2/SiO2層。
表II 與琥珀色光的吸收光介質(zhì)的光譜躍遷相匹配的光學(xué)干涉薄膜的結(jié)構(gòu)。
圖2A表明被計算的反射光譜(R)隨著與一種琥珀色光的吸收光介質(zhì)相匹配的ZrO2/SiO2干涉薄膜的波長(λ以nm為單位)而變化。干涉薄膜的設(shè)計是按照表II進(jìn)行。從附圖2A可以看出在從400nm直到近似500nm的波長范圍內(nèi)(在這個范圍中琥珀色光的吸收光介質(zhì)是激活的)干涉薄膜的反射率近似為0.75，而在近似550nm以上的(可見)波長范圍內(nèi)(在這個范圍中琥珀色光的吸收光介質(zhì)不再是激活的)，該干涉薄膜的反射率近似為0.50(ΔR≅0.25).]]>在圖2A中所描述的干涉薄膜是與具有一個灰色外觀的中性色彩接近，色彩坐標(biāo)為x＝0.2770，y＝0.3203和z＝0.4027，而白色點(對于D65照明)的色彩坐標(biāo)為x＝0.3127，y＝0.3291和z＝0.3582。在附圖2A中所描述的干涉薄膜表明在近似550nm以上的范圍(在這個范圍內(nèi)吸收光介質(zhì)不再是激活的)內(nèi)，減小的散射率和光損失減小了近似50％。
在另一個實施例中，干涉薄膜設(shè)計成與一個紅色光的吸收光層(對于紅色光的光譜躍遷λtr～600nm)所需要的光譜特性相匹配。該濾光器具有包括由表III所給出的19個ZrO2/SiO2層。
表III 與紅色光的吸收光介質(zhì)的光譜躍遷相匹配的光學(xué)干涉薄膜的結(jié)構(gòu)
圖2B表明被計算的反射光譜隨著與一種琥珀色光的吸收光介質(zhì)相匹配的ZrO2/SiO2干涉薄膜的波長(λ以nm為單位)而變化。干涉薄膜的設(shè)計是按照表III進(jìn)行。從附圖2B可以看出在從400nm直到近似600nm的波長范圍內(nèi)(在這個范圍中紅色光的吸收光介質(zhì)是激活的)干涉薄膜的反射率近似為0.75，而在近似6000nm以上的(可見)波長范圍內(nèi)(在這個范圍中琥珀色光的吸收光介質(zhì)不再是激活的)，該干涉薄膜的反射率近似為0.50(ΔR≅0.25).]]>在圖2A中所描述的干涉薄膜是與具有一個灰色外觀的中性色彩接近，色彩坐標(biāo)為x＝0.2968，y＝0.3305和z＝0.3726，而白色點(對于D65照明)的色彩坐標(biāo)為x＝0.3127，y＝0.3291和z＝0.3582。在附圖2B中所描述的干涉薄膜表明在近似550nm以上的范圍(在這個范圍內(nèi)吸收光介質(zhì)不再是激活的)內(nèi)，減小的散射率和光損失減小了近似50％。
很清楚，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，許多變化對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是可能的。
本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于在此所給出的例子。本發(fā)明體現(xiàn)在每一個新的特性和每一個特性的結(jié)合。權(quán)利要求的參考數(shù)目不限于其中的保護(hù)范圍。動詞“包含”和其動詞變化的使用不排除在權(quán)利要求中未提及的元素的存在。在一個元素前的冠詞“a”或“an”的使用不排除存在多個這樣的元素。
權(quán)利要求
1.一種電燈，其包括透射光的燈容器(1；11)，光源(2；12)安置在該透射光的燈容器中，所述電燈包括在可見范圍內(nèi)在波長λtr處展示出光譜躍遷的吸收光的介質(zhì)(6；16)，該燈容器(1；11)的至少一部分具有干涉薄膜(5；15)，其特征在于，在波長范圍0.95×λtr≤λ≤1.2×λtr內(nèi)，該干涉薄膜(5；15)的反射率R以0.2≤ΔR≤0.45范圍內(nèi)的步幅從0.60≤R≤0.95變化到0.40≤R≤0.65。
2.如權(quán)利要求1所述的電燈，其特征在于在波長范圍0.95×λtr≤λ≤1.1×λtr內(nèi)，反射率R以0.2≤ΔR≤0.3范圍內(nèi)的步幅從0.70≤R≤0.80變化到0.45≤R≤0.55。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電燈，其特征在于燈容器(1)的壁包括所述吸收光的介質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的電燈，其特征在于吸收光的介質(zhì)(6；16)包括位于燈容器(11)和干涉薄膜(15)之間的吸收光涂層。
5.如權(quán)利要求4所述的電燈，其特征在于該吸收光的層的厚度tabs于5nm≤tabc≤5μm的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的電燈，其特征在于該電燈在使用時發(fā)射出有色光，并且在關(guān)斷狀態(tài)下具有至少基本上中性顏色的外觀。
7.如權(quán)利要求1或2所述的電燈，其特征在于吸收光介質(zhì)(6；16)包括琥珀色或者紅色的透射性。
8.如權(quán)利要求7所述的電燈，其特征在于具有琥珀色透射性的吸收光介質(zhì)(6；16)是色素黃(chromophtal yellow)，化學(xué)式C22H6C18N4O2和C.I.56280，或者具有琥珀色透射性的吸收光介質(zhì)(6；16)是黃蒽醌，化學(xué)式C37H21N5O4和C.I.60645。
9.如權(quán)利要求8所述的電燈，其特征在于具有紅色透射性的吸收光介質(zhì)(6；16)是色素紅(chromophtal red)，化學(xué)式C28H16N2O4和C.I.65300。
10.如權(quán)利要求1或2所述的電燈，其特征在于該干涉薄膜(5；15)包含層，該層包括由具有較低的折射率的材料制成的第一材料層和由具有較高的折射率的材料制成第二材料層，所述的第一和第二層優(yōu)選為交替地疊置在一起。
11.如權(quán)利要求1和2所述的電燈，其特征在于該干涉薄膜(5)的該第一層主要包括氧化硅，第二層主要包括相對于氧化硅的折射率而具有較高折射率的材料。
12.如權(quán)利要求11所述的電燈，其特征在于該干涉薄膜(5；15)的該第二層包括從一組材料中選擇的材料，所述材料包括氧化鈦，氧化鉭，氧化鋯，氧化鈮，氧化鉿，氮化硅和所述這些材料的組合物。
全文摘要
一種電燈，其包括燈容器，該燈容器(1)對于可見光透明并且容納一個光源(2)。該燈容器(1)由吸收光的介質(zhì)(6)和光學(xué)干涉薄膜(5)的組合形式所覆蓋，該干涉薄膜由兩個層交替形成，一個由氧化硅形成的層和一個由具有較高折射率的材料(例如ZrO
文檔編號H01J61/40GK1636257SQ03804257
公開日2005年7月6日 申請日期2003年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月22日
發(fā)明者H·A·范斯普蘭格 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司