[發明專利]用于節能燈的高折射率材料

無效

• 申請號: 200980142323.1
• 申請日: 2009-09-14
• 公開（公告）號: CN102187254A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 趙志博;R·S·伊斯雷爾;趙天吉;B·A·古德
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G02B5/28
• 分類號: G02B5/28;C23C14/08;F21V9/08;H01J61/40
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 柯廣華;朱海煜

技術領域

一般來說，本發明涉及具有高折射率層的光學多層涂層。具體來說，本文中的一些實施例涉及具有包含至少三種金屬的氧化物的高折射率層的光學多層涂層。

背景技術

光干涉涂層有時又稱作薄膜光學涂層或濾光器，它們包括不同折射率的兩種或更多材料的交替層。這類涂層或膜是已知的，并且已經用于選擇性地反射或透射來自電磁輻射譜的各種部分的光輻射，諸如紫外線、可見光和紅外線輻射。例如，這類光干涉涂層在燈工業中用于涂敷反射鏡和燈外殼。其中光干涉涂層有用的一種應用是通過在透射光源發出的電磁譜的可見光的同時，把燈絲或電弧所發出的紅外能量向燈絲或電弧反射，來提高燈的照明效率或功效。這減少了需要提供給光源以保持其工作溫度的電能的量。

光干涉涂層一般包括兩種不同類型的交替的層，一個具有低折射率，而另一個具有高折射率。通過這兩種具有不同折射率的材料，能夠設計能夠被沉積到燈外殼的外表面上的光干涉涂層。在一些情況下，涂層或濾光器透射從光源所發出的可見光譜區(一般從大約380至大約780nm波長)中的光，同時它反射紅外光(一般從大約780至大約2500nm)。所返回的紅外光在燈工作期間加熱光源，并且因此，帶涂層的燈的流明輸出顯著大于無涂層的燈的流明輸出。

許多已知的高折射率材料在用作光干涉涂層的成分時，在燈工作溫度下無法保存其光學和機械完整性。問題常常表現為可見光透射的損耗、IR輻射的反射(在希望有這種反射之處)的降級、和/或過度破裂或剝離形式的涂層失效。但是，為了取得高能量效率，不能容許光學和機械完整性中的這些變化程度的降級。

因此，仍然需要在諸如例如高達大約400℃或者一直到大約1000℃的高溫下具有增強的光學和機械完整性的光干涉多層涂層。

發明內容

本發明的一個實施例針對一種包括多個交替的第一層和第二層的光干涉多層涂層。第一層具有相對較低的折射率，而與第一層相比，第二層具有相對較高的折射率。第二層包括從以下項中選取的至少一種混合金屬氧化物：NbTaX氧化物，其中X從由Hf、Al和Zr組成的組中選取；NbTiY氧化物，其中Y從由Ta、Hf、Al和Zr組成的組中選取；以及TiAlZ氧化物，其中Z從由Ta、Hf和Zr組成的組中選取。

本發明的另一個實施例針對一種燈，它包括具有表面的透光外殼以及光源，其中外殼至少部分包圍光源。透光外殼的表面的至少一部分設有包括多個交替的第一層和第二層的光干涉多層涂層，第一層具有相對較低的折射率，而與第一層相比，第二層具有相對較高的折射率。第二層包括從以下項中選取的至少一種混合金屬氧化物：NbTaX氧化物，其中X從由Hf、Al和Zr組成的組中選取；NbTiY氧化物，其中Y從由Ta、Hf、Al和Zr組成的組中選取；以及TiAlZ氧化物，其中Z從由Ta、Hf和Zr組成的組中選取。

通過以下詳細描述，將會更好地理解本發明的其它特征和優點。

附圖說明

現在參照附圖更詳細地描述本發明的實施例。

圖1是根據本發明的實施例的示范燈的示意描繪。

圖2是描繪根據本發明的實施例、在包括Nb、Ti和Al的多層涂層的退火之后的光學性能的圖表。

圖3是示出在包括Nb和Ta的二成分多層涂層的退火之后的光學性能的圖表。

圖4是示出根據本發明的實施例、在包括Ti、Al和Ta的單層涂層的退火之后的光學性能的圖表。

圖5是示出根據本發明的實施例、在包括Ti、Al和Hf的另一個單層涂層的退火之后的光學性能的圖表。

圖6是示出根據本發明的實施例、在包括Nb、Ti和Al的另一個單層涂層的退火之后的光學性能的圖表。

圖7是示出在包括Nb和Ta的二成分單層涂層的退火之后的光學性能的圖表。

具體實施方式