專利名稱：外部電極放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有電介質(zhì)阻擋層放電型電極的低壓放電燈，特別是涉及在內(nèi)部封入放電介質(zhì)的管狀玻璃容器兩端外周部分設(shè)置電極的外部電極放電燈。
背景技術(shù)：
以往，作為具有電介質(zhì)阻擋層放電型電極的低壓放電燈，已知有日本專利實(shí)開(kāi)昭61-126559號(hào)公報(bào)所述的放電燈。圖1所示為已有的低壓放電燈的剖面圖，圖2為沿圖1的A-A線的剖面圖。低壓放電燈10如圖1所示，在管狀玻璃容器1的內(nèi)部氣密封入以稀有氣體或汞與稀有氣體為主成分的能夠電離的放電介質(zhì)4。在該管狀玻璃燈管容器1的兩端部外表面設(shè)置電極2及3。電極2及3的安裝結(jié)構(gòu)如圖2所示，是將具有彈簧彈性的C形金屬導(dǎo)體2A及3A嵌入管狀玻璃燈管容器1的兩端部外周。這樣將電極2及3設(shè)置在管狀玻璃燈管容器1的兩端部外周表面的放電燈稱為外部電極放電燈。作為這樣的外部電極2及3，還知道它的結(jié)構(gòu)是，采用鋁帶這樣的金屬導(dǎo)體箔，通過(guò)例如丙稀系粘結(jié)劑，卷繞粘結(jié)在玻璃容器的外周表面，使電極與玻璃容器貼緊。
通常，外部電極放電燈可以如圖3所示的等效電路那樣看成電容。而在電容的情況下，其電容量C可以用下式表示。
C＝εS/d式中，ε為玻璃容器1的介電常數(shù)，S為外部電極2及3的有效面積，d為玻璃容器1的壁厚。
由上式可知，若玻璃容器1的規(guī)格一定，則電容量C近似與外部電極的面積S成正比。
另外，以往還知道有在管狀玻璃燈管容器1的內(nèi)壁面形成熒光體層的低壓放電燈。該低壓放電燈是作為熒光燈使用的。在圖1所示的已有的低壓放電燈10中，若對(duì)電極2與3之間供給高頻電壓，則電極2及3內(nèi)側(cè)的玻璃部分起電介質(zhì)的作用，通過(guò)這樣對(duì)管狀玻璃燈管容器1內(nèi)提供電力。從而使放電介質(zhì)4電離而發(fā)光。另外，在作為熒光燈使用的低壓放電燈10中，由放電介質(zhì)4發(fā)出的光照射在管狀玻璃燈管容器1的內(nèi)表面形成的熒光體層上，發(fā)出熒光。
這樣的外部電極型低壓放電燈，由于燈的電流一電壓特性具有正特性，因此它的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于一個(gè)點(diǎn)燈裝置，能夠并聯(lián)連接多個(gè)放電燈使其點(diǎn)亮，而且點(diǎn)燈裝置容易設(shè)計(jì)。
另外，作為電極2及3的安裝結(jié)構(gòu)，將具有彈簧彈性的C形金屬導(dǎo)體2A及3A利用其彈簧彈性嵌入，因此具有電極容易安裝的優(yōu)點(diǎn)。
然而，在已有的外部電極放電燈中，存在下述的問(wèn)題。其中一個(gè)問(wèn)題是，存在著在外部電極放電燈的點(diǎn)燈過(guò)程中，玻璃制的管狀容器1上形成例如直徑0.1mm大小的孔，陷入不能點(diǎn)燈的狀態(tài)的情況。而且該孔形成的部位是位于燈管容器1的電極配置部分內(nèi)側(cè)的部分。另外，在作為熒光燈使用的低壓放電燈中也發(fā)生穿孔的情況，該部位同樣是在燈管容器1的電極配置部?jī)?nèi)側(cè)的玻璃部分。對(duì)于這樣在管狀玻璃容器1上發(fā)生穿孔的原因進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，放電介質(zhì)4中包含的汞蒸氣，若被吸收凝聚在管狀玻璃容器1的內(nèi)壁，則放電集中在該部分，因局部加熱使玻璃熔化。
本發(fā)明是為了解決這樣的已有的存在問(wèn)題而作出的，其目的是，提供能夠防止在管狀玻璃容器的特定部位形成穿孔，謀求延長(zhǎng)壽命的外部電極放電燈。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在管狀玻璃容器端部的外周表面具有電介質(zhì)阻擋層電極的外部電極放電燈，至少在位于所述電極配置部分的內(nèi)側(cè)的管狀玻璃燈管容器的內(nèi)壁面形成保護(hù)層，使得所述內(nèi)壁面的該部分不露出在所述燈管容器的內(nèi)部空間。
所述保護(hù)層是金屬氧化物層。另外，該保護(hù)層也可以是將熒光體層與金屬氧化物層層疊的雙層結(jié)構(gòu)，或者是將金屬氧化物層與熒光體層交替層疊的三層以上的結(jié)構(gòu)。
另外，所述保護(hù)層可以利用熒光體與金屬氧化物的混合物形成。作為所述保護(hù)層使用的金屬氧化物，可以采用從氧化鈦、氧化鋁、氧化釔及氧化鋅中選擇的一種材料或幾種材料的混合物。


圖1為已有的外部電極放電燈的剖面圖。
圖2為沿圖1電極部分的A-A線的剖面圖。
圖3為已有的外部電極放電燈的等效電路圖。
圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例的低壓放電燈的剖面圖。
圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例的低壓放電燈的剖面圖。
圖6為本發(fā)明第三實(shí)施例的低壓放電燈的剖面圖。
圖7為本發(fā)明第四實(shí)施例的低壓放電燈的剖面圖。
圖8為本發(fā)明第五實(shí)施例的低壓放電燈的剖面圖。
圖9為本發(fā)明第六實(shí)施例的低壓放電燈的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。圖4所示為本發(fā)明第一實(shí)施例即具有電介質(zhì)阻擋層放電型電極的外部電極放電燈的構(gòu)造。在圖4中，外部電極放電燈12具有管狀玻璃容器20。該管狀玻璃容器20的兩端密封，封入包含汞及稀有氣體的能夠電離的放電介質(zhì)80。在管狀玻璃容器20的管軸方向兩端部外周分別設(shè)置與以往相同的電極30及40。
在管狀玻璃容器20的兩端部?jī)?nèi)壁形成金屬氧化物層90，通過(guò)這樣來(lái)保護(hù)玻璃容器20的內(nèi)壁。即利用金屬氧化物層90覆蓋電極30及40所處的管狀玻璃容器20的端部的內(nèi)壁面，通過(guò)這樣使管狀玻璃容器20的內(nèi)表面不與放電介質(zhì)80接觸。該金屬氧化物可以采用從氧化鈦、氧化鋁、氧化釔及氧化鋅中選擇的一種材料或由這些材料中選擇的多種材料的混合物。
如前所述，在管狀玻璃容器1上發(fā)生穿孔的原因是由于放電介質(zhì)80中包含的汞蒸氣被吸收凝聚在管狀玻璃容器1的內(nèi)壁，放電集中在該部分，因局部加熱使玻璃熔融。為此，本發(fā)明利用金屬氧化物層90那樣的保護(hù)層，至少覆蓋配置電極30及40的部分的管狀玻璃容器20的內(nèi)壁面，使其不露出于容器20的內(nèi)部空間，通過(guò)這樣保護(hù)該部分的玻璃材料，防止容器20產(chǎn)生穿孔。
這里，圖4所示的外部電極放電燈12的具體規(guī)格如下所示。管狀玻璃容器20是硼硅酸玻璃，外徑為2.6mm，內(nèi)徑為2.0mm，全長(zhǎng)為350mm。電極30及40用鋁帶形成，厚為0.1mm，配置部的長(zhǎng)度為20mm。另外，放電介質(zhì)80為氖與氬的混合氣體，組成比為氖/氬＝90摩爾％/10摩爾％，封入壓力為60Torr。汞的封入量為3mg。
將這樣構(gòu)成的外部電極放電燈12連續(xù)點(diǎn)燈，得到的結(jié)果是，即使連續(xù)點(diǎn)燈10000小時(shí)，玻璃也沒(méi)有穿孔。
另外，在這種情況下，金屬氧化物層90采用有紫外線吸收效果的氧化鈦，這樣能夠抑制玻璃及電極等因紫外線而引起的劣化。再有，在采用紫外線反射效果好的氧化鋁的情況下，也能夠抑制玻璃及電極等因紫外線而引起的劣化。再有，在金屬氧化物層90采用難以吸附汞的物質(zhì)即氧化釔的情況下，能夠抑制因玻璃容器上吸附汞而引起的汞消耗。
圖5所示為本發(fā)明第二實(shí)施例的剖面圖。這種外部電極放電燈13是在圖4所示的外部電極放電燈12上，還在管狀玻璃容器20的整個(gè)內(nèi)壁面上形成保護(hù)層即金屬氧化物層90。
該實(shí)施例也與第一實(shí)施例一樣，能夠保護(hù)設(shè)置電極30、40的玻璃燈管容器20端部的玻璃內(nèi)壁，防止穿孔。另外，金屬氧化物材料也可以采用第一實(shí)施例列舉的任何材料。
圖6所示為本發(fā)明第三實(shí)施例的剖面圖。該外部電極放電燈14的特征在于，將管狀玻璃容器20的整個(gè)內(nèi)壁面做成發(fā)紅、藍(lán)、綠三種波長(zhǎng)的可見(jiàn)光的熒光體層70與第二實(shí)施例所示的金屬氧化物層90構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)。即在管狀玻璃容器20的內(nèi)壁面形成熒光體層70與第二實(shí)施例所示的金屬氧化物90構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)。即在管狀玻璃容器20的內(nèi)壁面形成熒光體層70，再在其表面層疊形成金屬氧化物層90作為保護(hù)膜。再這種情況下，也可以僅在燈管容器20的端部，部分地形成金屬氧化物層90。
在這種情況下，作為金屬氧化物層90，采用有紫外線吸收效果的氧化鈦，以此可抑制熒光體層因紫外線而引起的劣化。另外，在采用紫外線反射效果好的氧化鋁的情況下，也能夠抑制熒光體層因紫外線而引起的劣化。再有，通過(guò)將難于吸附汞的物質(zhì)氧化釔使用于金屬氧化物層90，能夠抑制因熒光體層上吸附汞而引起的汞的消耗。
圖7為本發(fā)明第四實(shí)施例的剖面圖。該外部電極放電燈15與圖6所示的外部電極放電燈14不同，其特征在于，在管狀玻璃容器20的內(nèi)壁面上形成金屬氧化物層90，再在其表面形成熒光體層70，使其覆蓋整個(gè)金屬氧化物層90。在這種情況下，也可以僅在燈管容器20的端部，部分地設(shè)置金屬氧化物層90。
圖8所示為本發(fā)明第五實(shí)施例的剖面圖。該外部電極放電燈16的特征在于，與圖5所示的第二實(shí)施例相同，用金屬氧化物層91覆蓋整個(gè)管狀玻璃容器20的內(nèi)壁面，然后在其整個(gè)表面形成熒光體層70，再用另一層金屬氧化物層92覆蓋熒光體層70的整個(gè)表面，做成三層結(jié)構(gòu)。在這種情況下，也可以僅在燈管容器20的端部，部分地設(shè)置金屬氧化物層91、92。
采用第三至第五實(shí)施例，由于在與電極30及40的配置部分內(nèi)側(cè)相當(dāng)?shù)墓軤畈Ａ萜?0的內(nèi)壁形成金屬氧化物層與熒光體層層疊結(jié)構(gòu)的保護(hù)層，使得玻璃部分不露出在容器20的內(nèi)部空間，因此能夠更進(jìn)一步提高防止電極30、40內(nèi)側(cè)的玻璃部分產(chǎn)生穿孔的效果。
圖9表示本發(fā)明第六實(shí)施例。其外部電極放電燈17采用前述熒光體材料與金屬氧化物材料的混合物作為保護(hù)層的材料，至少在與電極30、40的配置部分的內(nèi)側(cè)相當(dāng)?shù)墓軤畈Ａ萜?0的內(nèi)壁面上形成該混合物保護(hù)層93，使得玻璃表面不露出在玻璃容器20的內(nèi)部空間。因此，能夠有效防止電極30、40部分的玻璃容器20產(chǎn)生穿孔。
如上所述，采用本發(fā)明的外部電極放電燈，由于至少在與電極配置部分的內(nèi)側(cè)相當(dāng)?shù)墓軤畈Ａ萜鞯膬?nèi)壁面形成保護(hù)層，使得該部分不露出在玻璃容器的空間，因此在放電燈使用過(guò)程中，玻璃容器不會(huì)穿孔，能夠延長(zhǎng)燈的壽命。
權(quán)利要求
1.一種外部電極放電燈，封入放電介質(zhì)的管狀玻璃燈管容器的端部外表面具有電介質(zhì)阻擋層放電型電極，其特征在于，至少在位于所述電極配置部分內(nèi)側(cè)的管狀玻璃燈管容器的內(nèi)壁面上形成保護(hù)層，使得所述內(nèi)壁面的該部分不露出于所述燈管容器的內(nèi)部空間。
2.如權(quán)利要求1所述的外部電極放電燈，其特征在于，所述保護(hù)層是金屬氧化物層。
3.如權(quán)利要求2所示的外部電極放電燈，其特征在于，所述金屬氧化物采用氧化鈦、氧化鋁、氧化釔及氧化鋅中選出的一種材料或幾種材料的混合物。
4.如權(quán)利要求3所述的外部電極放電燈，其特征在于，所述金屬氧化物在管狀玻璃燈管容器的管軸方向的大致整個(gè)長(zhǎng)度上的內(nèi)壁面上形成。
5.如權(quán)利要求4所述的外部電極放電燈，其特征在于，所述放電介質(zhì)是含有汞的稀有氣體。
6.如權(quán)利要求5所述的外部電極放電燈，其特征在于，所述電極是具有彈簧彈性的C形形狀的電極，利用彈性嵌在所述玻璃容器的外周上。
7.如權(quán)利要求6所述的外部電極放電燈，其特征在于，所述電極設(shè)置在所述玻璃容器的兩端部。
8.如權(quán)利要求3所述的外部電極放電燈，其特征在于，在所述管狀玻璃燈管容器的內(nèi)壁面上形成熒光體層，所述金屬氧化物層層疊形成在所述熒光體層上。
9.如權(quán)利要求3所述的外部電極放電燈，其特征在于，在所述金屬氧化物層上，在所述管狀玻璃燈管容器的管軸方向的大致整個(gè)長(zhǎng)度上的內(nèi)壁面上層疊形成熒光體層。
10.如權(quán)利要求9所述的外部電極放電燈，其特征在于，在所述熒光體層上再層疊形成第二金屬氧化物層。
11.如權(quán)利要求3所述的外部電極放電燈，其特征在于，所述保護(hù)層由熒光體與金屬氧化物的混合物形成。
12.如權(quán)利要求8至11中的任一項(xiàng)所述的外部電極放電燈，其特征在于，所述電極具有彈簧彈性的C形形狀，利用彈性嵌在所述玻璃容器的外周。
13.如權(quán)利要求11所述的外部電極放電燈，其特征在于，所述電極設(shè)置在所述玻璃容器的兩端部。
14.如權(quán)利要求4所述的外部電極放電燈，其特征在于，所述放電介質(zhì)是含汞的稀有氣體。
全文摘要
在管狀玻璃容器(20)的端部外表面具有電介質(zhì)阻擋層放電型電極(30、40)的外部電極放電燈(11)中，利用金屬氧化物層這樣的保護(hù)層(70、90)至少覆蓋電極配置部分的管狀玻璃容器的內(nèi)壁面，使其不露出在該容器(20)的內(nèi)部空間。通過(guò)這樣，提供能夠防止在管狀玻璃容器的特定部位產(chǎn)生穿孔，謀求延長(zhǎng)壽命的外部電極放電燈。
文檔編號(hào)H01J29/88GK1465090SQ02802532
公開(kāi)日2003年12月31日 申請(qǐng)日期2002年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月13日
發(fā)明者武田雄士, 高木將実 申請(qǐng)人:哈利盛東芝照明株式會(huì)社