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電介質屏障放電燈的制作方法

文檔序號:2936541閱讀:130來源:國知局

專利名稱::電介質屏障放電燈的制作方法
技術領域
:本發(fā)明涉及一種光源(lightsource),且特別是涉及一種電介質屏障放電燈(dielectricbarrierdischargelamp)。
背景技術
:在現(xiàn)有技術中,美國專利第4,837,484號揭露一種圓筒型電介質屏障放電燈管,此電介質屏障放電燈管包括一內(nèi)管、一外管、一第一電極(electrode)、一第二電極與一放電氣體(dischargegas)。其中,內(nèi)管配置于外管的內(nèi)部。第一電極位于外管的外表面,第二電極位于內(nèi)管的內(nèi)表面,而放電氣體則配置于內(nèi)管與外管之間。通過在第二電極與第一電極之間施以一交流電壓,可使得放電氣體受到激發(fā)而發(fā)出光線。上述的放電氣體為氙(Xe)、氬(Ar)以及氪(Kr)等惰性氣體,或是氟(F》、氯(Cl2)等卣素氣體,而所填入的氣體壓力通常在143乇(torr)480乇(torr)之間。電介質屏障放電燈管會因為所填入的氣體種類的不同,而發(fā)出不同波長(例如是172nm、222nm與308nm)的光線。這些不同波長的光線可以應用在各種不同的用途上。以清洗電子零件為例,為了分解附著在電子零件上的有機化合物,可提供波長約為172nm的光線。此時,便可以使用填充有氙氣(Xe)的電介質屏障放電燈管來進行有機化合物的分解,以達到清洗電子零件的目的。對于上述圓筒型放電燈管的第二電極已知有許多種構造與制造方法,茲說明如下。傳統(tǒng)圓筒型電介質屏障放電燈管的第二電極為一棒狀金屬,直接置入內(nèi)管的管徑中。一般放電燈管使用石英管(quartztube)作為內(nèi)管。然而,石英管在制造過程中均會產(chǎn)生些微的變形公差,以致金屬棒很難與石英管的內(nèi)表面完全緊密貼合,亦即此種第二電極與石英管內(nèi)管壁之間會有空隙。在此情況下,放電燈管在放電期間會在該間隙產(chǎn)生微放電(micro-discharge)現(xiàn)象,導致第二電極壽命降低與額外電功率的消耗。另一方面,此種棒狀第二電極因為無法自行固定于石英內(nèi)管內(nèi)表面,因此需要額外的固定機構,以避免第二電極在內(nèi)管內(nèi)滑動而造成放電燈管發(fā)光不均或短路的不良影響。為了使第二電極密著于內(nèi)管的內(nèi)表面,也有現(xiàn)有技術利用印刷法或蒸著法,將金、銀、鋁、銅或鎳等金屬涂布在電介質屏障放電燈管的內(nèi)管的內(nèi)表面上,以形成第二電極,如日本公開特許公報(特開平)第200123577號中所揭示的內(nèi)容。但是,通常放電燈管的內(nèi)管管徑小(例如為5mm-15mm)、管長又長(例如為300mm-1200mm),在此細長空間內(nèi)不易獲得厚度均一的印刷膜或蒸鍍膜。同時,印刷膜或蒸鍍膜容易剝落,且當放電燈管經(jīng)過長期點燈之后,電極容易遭受腐蝕。美國專利第5,432,398號中揭示一種以金屬線巻繞成螺旋狀的第二電極。曰本公開特許公報(特開平)第2002343306-A號中也揭示另一種由金屬網(wǎng)所形成的第二電極。然而,由于此種線狀或網(wǎng)狀的第二電極無法完全覆蓋整個內(nèi)管的內(nèi)表面,以致放電時有一部份的光線會穿透內(nèi)管的內(nèi)表面,而無法被第二電極反射至外管外。簡言之,這種線狀或網(wǎng)狀的第二電極因不具光反射低。日本公開特許公報(特開平)第8-96770號或臺灣專利公開號第392195號中揭示一種以金屬板折彎成一略圓管狀的第二電極,此略圓管狀構件在橫跨其的軸方向的全長具有一缺口。由于此專利中的金屬板僅折彎成半圓管狀或接近一周的略圓管狀的第二電極再放入內(nèi)管中,所以第二電極因往外擴張的彈力不佳而無法只靠自身的彈力緊貼于電介質屏障放電燈管的內(nèi)管管壁上。因此,在組裝第二電極時還需要在橫跨其的軸方向的全長上額外加裝螺旋彈簧,以使得第二電極緊貼于電介質屏障放電燈管的內(nèi)管壁上。由于一般電介質屏障放電燈管的內(nèi)管管徑很小(約5-15mm)且管身又長(約300-1200mm),故增設彈簧會提高第二電極安裝時的困難度,同時也會增加電介質屏障放電燈管的制作成本。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種電介質屏障放電燈,其電極設計有利于電介質屏障放電燈的制造。本發(fā)明的另一目的是提供一種電介質屏障放電燈,其發(fā)光強度良好。本發(fā)明的又一目的是提供一種電介質屏障放電燈,其可減緩放電燈的發(fā)光強度隨著時間減弱。為達上述或是其它目的,本發(fā)明提出一種電介質屏障放電燈,其包括一燈體、一第一電極、一第二電極以及一放電氣體。燈體包括一外管以及一內(nèi)管,內(nèi)管配置于外管內(nèi),且與外管連接。第一電極配置于外管的外表面上。第二電極配置于內(nèi)管的內(nèi)表面上。第二電極與第一電極電性絕緣,且第二電極略呈筒狀。此外,第二電極包括一電極部與一彈性部。電極部緊靠于內(nèi)管的內(nèi)表面。彈性部與電極部連接,且?guī)喞@于電極部內(nèi),其中彈性部的外表面緊靠于電極部的內(nèi)表面。放電氣體填充于燈體內(nèi),且位于第一電極與第二電極之間。在本發(fā)明的一實施例中,上述的彈性部的巻繞圏數(shù)大于或等于1。在本發(fā)明的一實施例中,上述的第二電極為單層金屬或多層金屬所構成,其中多層金屬例如彼此治金接合或彼此接觸。在本發(fā)明的一實施例中,上述的電極部的外表面具有多個導電性突出點或導電性突出線,這些導電性突出點或導電性突出線朝第一電極方向突出。為達上述或是其它目的,本發(fā)明更提出一種電介質屏障放電燈,其包括一燈體、一第一電極、一第二電極以及一放電氣體。第一電極配置于燈體的一表面上。第二電極配置于燈體的另一表面上。第二電極朝向第一電極的表面上具有多個朝向第一電極突出的導電性突出點或導電性突出線,且第二電極與第一電極電性絕緣。放電氣體填充于燈體內(nèi),且位于第一電極與第二電極之間。在本發(fā)明的一實施例中,上述的燈體包括一外管以及一內(nèi)管。內(nèi)管配置于外管內(nèi),且與外管連接。放電氣體是位于外管與內(nèi)管之間。第一電極是配置于外管的外表面上,而第二電極是配置于內(nèi)管的內(nèi)表面上。此外,第二電極例如為由金屬板片巻繞而成的略呈筒狀的電極?;蛘?,第二電極例如為棒狀電極或管狀電極。在本發(fā)明的一實施例中,上述的燈體包括一上基板、一下基板以及多個側壁。下基板位于上基板的下方。多個側壁連接上基板與下基板。第一電極與第二電極分別配置于上基板的上表面以及下基板的下表面。此外,第二電極例如為板狀電極。為達上述或是其它目的,本發(fā)明更提出一種電介質屏障放電燈,其包括一燈管、一第一電極、一第二電極以及一放電氣體。第一電極配置于燈管的外表面上。第二電極配置于燈管內(nèi)。第二電極朝向第一電極的表面上具有多個朝向第一電極突出的導電性突出點或導電性突出線,且第二電極與第一電極電性絕緣。放電氣體填充于燈管內(nèi),且位于第一電極與第二電極之間。在本發(fā)明的一實施例中,上述的第二電極為一棒狀電極、一管狀電極、一板狀電極或一略呈筒狀的電極。棒狀電極、管狀電極或略呈筒狀的電極的軸心例如與燈管的軸心平行。在本發(fā)明的一實施例中,上述的第一電極具有多個透光開口。在本發(fā)明的一實施例中,部分上述的導電性突出點或導電性突出線例如位于欲在上述燈體或上述燈管內(nèi)產(chǎn)生的電弧放電的對應位置。在本發(fā)明的一實施例中,上述的第一電極或第二電極的材料包括銅、鋁、鎳、鉻、金、鉬、銀、鉑、鐵、鈦、鴒、鈷或上述金屬的組合。在本發(fā)明的一實施例中,上述的放電氣體包括氣態(tài)汞、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣、氮氣、硒化氫氣、重氫、氟氣、氯氣、溴氣、碘氣或上述氣體的組合。在本發(fā)明的電介質屏障放電燈中,第二電極的制作與安裝十分容易,且由于第二電極能夠緊貼于燈體的內(nèi)表面,故電介質屏障放電燈能夠具有較高的發(fā)光強度。此外,在本發(fā)明的電介質屏障放電燈中,由于其第二電極具有導電性突出點或突出線,故電介質屏障放電燈的發(fā)光強度可以被提升,且發(fā)光強度隨著使用時間而遞減的現(xiàn)象可獲得改善。為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂,下文特^H^選實施例,并配合附圖,作詳細說明如下。圖l是依照本發(fā)明第一實施例的一種電介質屏障放電燈在軸向上的剖面示意圖。圖2是依照本發(fā)明第一實施例的一種電介質屏障放電燈在徑向上的剖面示意圖。圖3是圖2中第二電極與內(nèi)管的放大示意圖。圖4是本發(fā)明第一實施例中一種制造第二電極的金屬板片巻繞機構的示意圖。圖5為依照本發(fā)明第二實施例的第二電極置于內(nèi)管的剖面示意圖。圖6A及圖6B是將形成圖5中的第二電極的金屬板片展開后的示意圖。圖7是依照本發(fā)明第二實施例的實驗中三種不同電介質屏障放電燈放電時隨著時間的發(fā)光強度的變化曲線圖。圖8是依照本發(fā)明第三實施例的一種第二電極置于內(nèi)管的剖面示意圖。圖9是依照本發(fā)明第三實施例的另一種的第二電極置于內(nèi)管的剖面示意圖。圖IO為依照本發(fā)明第四實施例的一種第二電極置于內(nèi)管的剖面示意圖。圖ll為依照本發(fā)明第五實施例的一種第二電極置于內(nèi)管的剖面示意圖。圖12是依照本發(fā)明第六實施例的一種電介質屏障放電燈的剖面示意圖。圖13是依照本發(fā)明第七實施例的一種電介質屏障放電燈的剖面示意圖。簡單符號說明100、200、300:電介質屏障放電燈110、310:燈體111:容置空間112:外管114:內(nèi)管116:外管的外表面118:內(nèi)管的內(nèi)表面120、220、320:第一電極122、322:透光開口130、130b、130c、130d、130e、130f、230、330:第二電極131、131e、131f、231、331:導電性突出點132、132,、132"、132b:電極部132c、132d:第一金屬層133c、135d:第三金屬層133d、135c:第四金屬層134、134,、134"、彈性部134c、134d:第二金屬層135d,第五金屬層135d"第六金屬層136c、136c,、136c"、136c,"、138、212:外表面137、137c、137c,、137c,,內(nèi)表面139、139e、139f、239、339:導電性突出線140、240、340:放電氣體150巻繞機構152主動滾輪154隙縫156被動滾輪158彈簧159、159a、159b:金屬板片210燈管312上基板312a:上表面314下基板314a:下表面316:側壁具體實施方式第一實施例圖1與圖2分別是依照本發(fā)明第一實施例的一種電介質屏障放電燈在軸向與徑向上的剖面示意圖。請參考圖1與圖2,本實施例的電介質屏障放電燈100包括一燈體110、一第一電極120、一第二電極130與一放電氣體140。燈體110包括一外管112與一內(nèi)管114。外管112與內(nèi)管114彼此相連接,且外管112與內(nèi)管114之間會形成一容置放電氣體140的容置空間111。第一電極120配置于外管112的一外表面116上,而第二電極130配置于內(nèi)管114的一內(nèi)表面118上。當放電氣體140填充于燈體110內(nèi)(即容置空間111中)時,放電氣體140會位于第一電極120與第二電極130之間。此外,第一電極120與第二電極130彼此電性絕緣。當施加一偏壓(|VrV2|)于第一電極120與第二電極130之間時(此時第一電極120的電位例如為V,,而第二電極130的電位例如為V2),燈體110內(nèi)的放電氣體140會受到所通入的偏壓(|V「V2|)的影響,而產(chǎn)生氣體放電發(fā)光現(xiàn)象。電介質屏障放電燈100可在不同波形與大小的電壓或不同頻率的驅動條件下4喿作以產(chǎn)生光線。在某些驅動條件下,電介質屏障放電燈100中可能會有放電絲(streamer)的產(chǎn)生,在其它驅動條件下,電介質屏障放電燈100中可能不會有放電絲產(chǎn)生。在本實施例中,第一電極120可具有多個透光開口122,以讓燈體110內(nèi)所產(chǎn)生的光線能透過這些透光開口122傳遞至燈體IIO外。第一電極120及第二電極130的材料例如是銅、鋁、鎳、鉻、金、鉬、銀、4自、鐵、鈦、鎢、鈷或上述金屬的組合,而放電氣體140例如是氣態(tài)汞、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣、氮氣、硒化氫氣、重氫、氟氣、氯氣、溴氣、殃氣或上述氣體的組合。圖3是圖2中第二電極與內(nèi)管的放大示意圖。請參考圖1至圖3,本實施例中所采用的第二電極130略呈筒狀,且例如是由單層金屬所構成。第二電極130包括一電極部132以及一彈性部134。電極部132緊靠于內(nèi)管114的內(nèi)表面118。彈性部134與電極部132連接,且?guī)喞@于電極部132內(nèi),此夕卜,彈性部134的外表面138會緊靠于電極部132的內(nèi)表面137。彈性部134具有沿徑向往外撐住電極部132的彈力,以使電極部132更加緊靠于內(nèi)管114的內(nèi)表面118。在本實施例中,為了使上述的第二電極130能緊貼固定于內(nèi)管114的內(nèi)表面118,第二電極130的制作如下所述。首先,利用一巻繞機構150(如圖4所示,其構造將于下文中另說明之)將一金屬板片巻繞成一略呈筒狀的第二電極130(包括電極部132與彈性部134)。當此第二電極130尚未被套入內(nèi)管114內(nèi)之前且不受外力拘束而可以自然伸展時,第二電極130的外徑(即電極部132的外徑)大于內(nèi)管114的內(nèi)徑。接著,施加一外力使第二電極130的外徑小于放電燈內(nèi)管114的內(nèi)徑,一面保持此外力,一面將第二電極130慢慢放入內(nèi)管114內(nèi)。當此第二電極130完全被放入內(nèi)管114之后,即可利用電極部132本身的金屬彈力使電極部132緊靠于內(nèi)管114的內(nèi)表面118,此時,彈性部134亦會緊靠于電極部132的內(nèi)表面137,且彈性部134能對電極部132施一沿徑向往外的力,而進一步確保電極部132能緊密地貼附于內(nèi)管114的內(nèi)表面118。本實施例在不須使用其它固定用構件的情況下,即可使第二電極130有效地密貼于內(nèi)管114的內(nèi)表面118。因此,本實施例的電極設計可以使第二電極130的安裝更為簡化與便利。在上述第二電極130的制作過程中,若金屬板片的巻繞圈數(shù)越多,巻繞成形的第二電極130的彈力便會增加,本實施例可通過調(diào)整金屬板片的巻繞圈數(shù)來調(diào)整第二電極130本身所具備的彈力。為了使第二電極130能夠順利地固定于內(nèi)管114的內(nèi)表面118,彈性部134的巻撓圈數(shù)例如大于或等于1,而圖3所繪示的是彈性部134的巻繞圈數(shù)為1的例子。當彈性部134的巻繞圈數(shù)大于1時,被巻繞的每一圈彈性部134皆彼此緊靠。請參考圖1至圖3,為了確保第二電極130的加工可行性以及第二電極130本身所具備的彈性,所選用的金屬板片不宜過厚或過薄。一般而言,形成第二電極130的金屬板片的厚度范圍優(yōu)選為介于lO^im至300Mm之間。圖4是本發(fā)明第一實施例中一種制造第二電極的金屬板片巻繞機構的示意圖。請參照圖4,巻繞機構150包括一主動滾輪152、至少一被動滾輪156以及至少一彈簧158。主動滾輪152的軸向有一直線形隙縫154。被動滾輪156配置于主動滾輪152與彈簧158之間。彈簧158對被動滾輪156施力,以使被動滾輪156的輪面緊靠著主動滾輪152的輪面。圖4所繪示的被動滾輪156與彈簧158的數(shù)量各為2個,且彈簧158對被動滾輪156的施力方向與主動滾輪152的輪面垂直。圖4中所繪示的狀態(tài)僅是用以舉例說明,其并非用以限定本發(fā)明,此領域技術人員在參照本實施內(nèi)容后,當可作適當?shù)母鼊优c潤飾。請參照圖3及圖4,第二電極130的制作包含下列步驟。首先,將一金屬板片159的一端插入主動滾輪152的隙縫154內(nèi)。接著,轉動滾輪152以使金屬板片159巻繞于其上。當金屬板片159經(jīng)過被動滾輪156時,金屬板片159受到進一步折彎而貼緊主動滾輪152。經(jīng)過巻繞后的金屬板片159(即第二電極130)的外徑會略小于電介質屏障放電燈100的內(nèi)管114的內(nèi)徑。由于巻繞后的金屬板片159仍然具有回彈的力量,因此在不受外力拘束下由金屬板片159巻繞而成的第二電極130的外徑仍會大于內(nèi)管114的內(nèi)徑。此時,只要對第二電極130施加一沿徑向往內(nèi)的外力,便可使其外徑略小于內(nèi)管114的內(nèi)徑。如此一來,就可以將第二電極130連同主動滾輪152—起放入內(nèi)管114中,最后再將主動滾輪152抽出,如此即可輕易將第二電極130安裝并固定于內(nèi)管114的內(nèi)表面118。本發(fā)明不限定必須以巻繞機構150來對金屬板片159加工,金屬板片159亦可通過一般金屬板加工領域者所熟悉的其它機構來加工。舉例來說,本發(fā)明可利用單一滾輪在一平面上加以滾動,以將金屬板片159巻繞于滾輪表面上,如此亦能達到相同的加工效果。以下為根據(jù)第一實施例所作的實驗。請參照圖1與圖2,在本實驗中所采用的放電燈100全長為400mm,其中外管112與內(nèi)管114為厚度lmm的石英管,其外徑分別為27mm及16mm。在外管112與內(nèi)管114中間的空間內(nèi)密封入300torr的氛氣作為放電氣體140。外管112與內(nèi)管114為同軸心配置,所以氣體140的放電間距為4.5mm。第一電極120為具有多個透光開口122且厚度為0.08mm的JISSUS304不銹鋼(含18%鉻及8%鎳的鐵合金)板片,此透光開口122為正六邊形且成蜂巢狀排列。任相鄰兩透光開口122的中心間距為4mm,而第一電極120的非透光區(qū)的線寬為0.2mm。第一電極120與第二電極130間施以頻率為18kHz、偏壓IV廣V2l為5kV的交流電。利用前述的第二電極130的制作方法,本實驗制作了以下三種第二電極130。將一片長355mm、寬85mm的金屬板片巻繞兩圏以成355mm長的略呈筒狀的第二電極130,再將此第二電極130放入內(nèi)管114中并貼緊內(nèi)管114的內(nèi)表面118。三種第二電極130所采用的金屬板片分別為(1)厚度95pm的ASTM規(guī)范中1070鋁合金(鋁含量—99.7%)板片、(2)厚度35pm的ASTM規(guī)范中C11000銅合金(銅含量^99.9。/。)板片、(3)厚度34jam的JISSUS304不銹鋼板片。上述金屬板片皆為精密壓延板,其表面粗糙度約為Ra=0.2~0.3pm。為了比較上述三種第二電極130的效杲,本實驗采用同一個的燈體110與相同的第一電極120,依序安裝入三種不同的第二電極130以進行電介質屏障放電燈100的光強度測試。將一172nm紫外光強度儀置于第一電極120的正下方2.2mm處,于空氣中所量到的172nm紫外光強度如下表表l.本發(fā)明第一實施例的電介質屏障放電燈的發(fā)光強度<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>如前所述,本發(fā)明利用金屬板片巻繞的方法制作第二電極130具有容易制作與安裝的優(yōu)點,而經(jīng)由上述實驗的驗證結果得知,本實施例的電介質屏障放電燈100亦具有其實用性。由上述的實驗結果可知,利用本實施例所揭露的方法所制作出的三種第二電極130,可使電介質屏障放電燈100具有幾乎相同的發(fā)光強度,且電介質屏障放電燈100的發(fā)光效率皆優(yōu)于現(xiàn)有的電介質屏障放電燈管。第二實施例圖5為依照本發(fā)明第二實施例的第二電極置于內(nèi)管的剖面示意圖。請參照圖5,本實施例的第二電極130b與圖1的第二電極130類似,其差異處在于第二電極BOb的電極部132b靠近內(nèi)管114的表面具有多個規(guī)則或不規(guī)則排列的導電性突出點131或導電性突出線139。這些導電性突出點131或導電性突出線139朝內(nèi)管114的內(nèi)表面118突出,并緊貼于內(nèi)管114的內(nèi)表面118。舉例而言,部分導電性突出點131或導電性突出線139的位置例如是對應于放電絲的位置。圖6A及圖6B是將形成圖5中的第二電極的金屬板片展開后的示意圖。請參照圖5、圖6A及圖6B,金屬板片159a的部分表面具有導電性突出點131的構造,而金屬板片159b的部分表面具有導電性突出線139的構造。這些金屬板片159a、159b巻繞后的導電性突出點131或導電性突出線139例如是出現(xiàn)在直接貼緊內(nèi)管114的內(nèi)表面118的部分。金屬板片159a及金屬板片159b上面的導電性突出點131與突出線139例如是采用傳統(tǒng)的壓花加工方法所形成。傳統(tǒng)的壓花加工方法是讓金屬板片159a或金屬板片159b通過兩個滾輪(未繪示),經(jīng)由滾輪表面上突出紋路的設計,即可滾壓出如圖6A或圖6B所示的導電性突出點131或導電性突出線139的構造。當然,此導電性突出點131或導電性突出線139也可由其它方法形成,例如是擠壓、沖壓、珠擊或機械加工等,或者將多個導電性顆粒、線材或網(wǎng)狀物以軟焊、硬焊、網(wǎng)印或其它適當?shù)姆绞焦潭ㄓ陔姌O部132b在本實施例中,由于第二電極130b具有導電性突出點131或導電性突出線139,因此第二電極130b可加強尖端放電效果,使每一根放電絲的放電電流更為集中,進而使電介質屏障放電燈的發(fā)光強度提高。此外,導電性突出點131或導電性突出線139也具有減少電介質屏障放電燈放電時放電絲漂移的功效。再者,這些導電性突出點131或突出線139還可減緩電介質屏障放電燈的發(fā)光強度隨著時間減弱的現(xiàn)象。以上的功效將以采用第二電極130b的電介質屏障放電燈的實驗加以說明于下。本實驗所采用的電介質屏障放電燈與第一實施例的實驗所采用的電介質屏障放電燈100(請參照圖l)除了第二電極130b與第二電極130(請參照圖3)不同之外,其它構件及其參數(shù)皆相同。請再參照圖6A及圖6B,本實驗將一片長355mm、寬85mm的金屬板片159a、159b的一半面積(長355mm、寬42.5mm)的表面以前述壓花加工法制造出多個導電性突出點131或突出線139(分別如圖6A及圖6B所繪示)。上述金屬板片159a、159b的巻繞方法與巻繞后所形成的第二電極130b的安裝方法與本發(fā)明第一實施例中所提及的實驗相同。值得注意的是,由于本實驗的金屬板片159a、159b的部分面積是具有導電性突出點131或突出線139,因此在巻繞時,圖4中的凈皮動滾輪156作用在主動滾輪152的壓力需適當降低(可通過調(diào)整彈簧158的彈力來達成),以避免導電性突出點131或突出線139在巻繞時被滾輪壓平。在本實驗中采用的金屬板片159a、159b為1070鋁合金板,厚度為95pm,且其表面分別具有導電性突出點131與突出線139。突出點131的平均突出高度約為0.1mm,突出點131的平均直徑約為0.5mm,相鄰兩突出點131的平均間距約為1.2mm,而突出點131呈不^L則排列。突出線139為與內(nèi)管114(請參照圖5)的軸向互相平行且橫跨金屬板片159b的全長,其平均突出高度約為0.1mm。此外,突出線139呈等距離排列,且相鄰兩突出線139的平均間距約為1.5mm。請參照圖5,為了比較上述兩種第二電極130b(其一具有導電性突出點131,另一具有導電性突出線139),本實驗采用與第一實施例的實驗相同的燈體110(請參照圖l)與第一電極120(請參照圖l),并依序裝入不同的第二電極130b以進行電介質屏障放電燈的發(fā)光強度測試。將172nm紫外光強度儀置于第一電極120(請參照圖1)的正下方2.2mm處,于空氣中所量到的172nm紫外光強度如表2:表2.本發(fā)明第二實施例的電介質屏障放電燈的發(fā)光強度<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>由上述的實驗結果可知,本發(fā)明第二實施例中采用具有導電性突出點131或突出線139的第二電極130b可提高電介質屏障放電燈的發(fā)光強度(請比較表2與表1即可得知)。圖7是依照本發(fā)明第二實施例的實驗中三種不同電介質屏障放電燈放電時隨著時間的發(fā)光強度的變化曲線圖。請參照圖l、圖5及圖7,一般來說,隨著放電的時間增加,電介質屏障放電燈的溫度會逐漸升高,且電介質屏障放電燈的發(fā)光強度亦逐漸降低,如圖7所示。具光滑表面的第二電極130的電介質屏障放電燈IOO的發(fā)光強度隨著放電時間而逐漸降低。然而,圖7中具導電性突出點131或突出線139的第二電極130b的電介質屏障放電燈的發(fā)光強度,并未隨著放電時間而逐漸降低。造成此現(xiàn)象的原因有下列兩點一、由于緊貼于內(nèi)管114的內(nèi)表面118的第二電極130b是以導電性突出點131或突出線139與內(nèi)管114的內(nèi)表面118接觸,因此當電極部132b與彈性部134的彈力作用到這些導電性突出點131或突出線139時,內(nèi)管114的內(nèi)表面118對應于導電性突出點131或突出線139的位置所受到的局部接觸壓力會比具光滑表面的第二電極130所施加在內(nèi)管114的內(nèi)表面U8的局部接觸壓力來得大。如此一來,這些導電性突出點131或突出線139可以更為緊貼于內(nèi)管114的內(nèi)表面118上。此外,由于這些導電性突出點131或突出線139在緊貼內(nèi)管114的內(nèi)表面118時可以使第二電極130b與第一電極120的間距縮短,因此可增加第二電極130b與第一電極120之間的電場強度,進而提高電介質屏障放電燈的發(fā)光強度。二、當電介質屏障放電燈IOO的溫度升高時,這些導電性突出點131或突出線139會受熱膨脹,因而更加貼緊于內(nèi)管114的內(nèi)表面118上。第三實施例圖8是依照本發(fā)明第三實施例的一種第二電極置于內(nèi)管的剖面示意圖。請參照圖8,本實施例的第二電極130c與圖3的第二電極130類似,其差異處在于第二電極130c是由雙層金屬所構成。第二電極130c例如是由兩片金屬板片重疊后再加以巻繞而成,其巻繞圈數(shù)例如大于2或等于2,而圖8為巻繞圈數(shù)為2之例。此外,此兩片金屬板片可彼此冶金接合或彼此接觸。更詳細地來說,第二電極130c包括一電極部132,及一彈性部134,,其中電極部132,與彈性部134,彼此連接。電極部132,包括一第一金屬層132c、一第二金屬層134c,而彈性部134,包括一第三金屬層133c以及一第四金屬層135c。第一金屬層132c的外表面136c緊貼內(nèi)管114的內(nèi)表面118,而第二金屬層134c的外表面136c,緊靠第一金屬層132c的內(nèi)表面137c。再者,第三金屬層133c的外表面136c"緊靠第二金屬層134c的內(nèi)表面137c,,而該第四金屬層135c的外表面136c",緊靠該第三金屬層133c的內(nèi)表面137c"。此外,構成第二電極130c的兩片金屬板片的其中一片構成第一金屬層132c與第三金屬層133c,另一片構成第二金屬層134c與第四金屬層135c。如此一來,第一金屬層132c會與第三金屬層133c連接,而第二金屬層134c會與第四金屬層135c連接。利用疊層的金屬板片作為第二電極130c的優(yōu)點是可利用兩種或兩種以上材料的金屬板片的特性,以符合第二電極130c的所需,并進而提高電介質屏障放電燈的效能。舉例來說,一個好的第二電極除了要有適當?shù)姆瓷渎释?,高導電率也具有提高電介質屏障放電燈發(fā)光強度的功效。為了增加第二電極的反射率,一般的第二電極采用鋁或鋁合金。而若將一片鋁板與一片銅板疊層在一起之后再巻成筒狀以作為第二電極130c,并使鋁板外露以貼緊內(nèi)管114的內(nèi)表面118,如此不僅可使電極部132,具有高反射率,也可提高電極部132,的導電率(因銅的導電率較高)。亦即,第二電極130c的第一金屬層132c與第三金屬層133c是由一鋁合金板所構成,而第二金屬層134c與第四金屬層135c是由一銅合金板所構成。另外,第二電極130c需盡量緊靠內(nèi)管114的內(nèi)表面118,藉以縮短放電間距,提高電介質屏障放電燈的發(fā)光強度,并可防止第二電極130c在內(nèi)管114中滑動。為了增加第二電極130c的緊貼效果,巻繞用的金屬板片也需要有適度的剛性。因此,第二電極130c也可以采用彈力較好的不銹鋼板與鋁合金板。亦即,第一金屬層132c與第三金屬層133c是由一鋁合金板所構成,而第二金屬層134c與第四金屬層135c是由一不銹鋼板所構成。如此一來,電極部132,本身不但具有高反光率(因具有鋁合金板),更具有良好的彈性(因具有不銹鋼板)以緊靠內(nèi)管114的內(nèi)表面118。再加上彈性部134,的彈力沿徑向往外撐住電極部132,后,電極部132,便可更加緊靠內(nèi)管114的內(nèi)表面118。圖9是依照本發(fā)明第三實施例的另一種的第二電極置于內(nèi)管的剖面示意圖。請參照圖9,本實施例的第二電極130d與圖8的第二電極130c類似,其差異處在于第二電極130d是以三片金屬板片重疊后再加以巻繞而成。第二電極130d的巻繞圈數(shù)例如大于2或等于2,而圖9為巻繞圏數(shù)為2之例。圖9所示的第二電極130d包括一電極部132"及一彈性部134",其中電極部132"與彈性部134"彼此連接。電極部132"由外往內(nèi)依序包括一第一金屬層132d、一第二金屬層134d以及一第三金屬層135d,而彈性部134,,由外往內(nèi)依序包括一第四金屬層133d、一第五金屬層135d,以及一第六金屬層135d"。上述三片金屬板片的材料,例如為鋁合金/銅合金/鋁合金,更詳細的說,此三片金屬板片的上下兩片是鋁合金板,而中間一片是銅合金板。如此一來,巻繞成形的第二電極130d的第一金屬層132d、第三金屬層135d、第四金屬層133d與第六金屬層135d"為鋁合金,而第二金屬層134d與第五金屬層135d'為銅合金。本實施例中的第二電極,也可以采用四片以上的金屬板片重疊后再巻繞成形,如此一來,第二電極可同時具有適當?shù)姆瓷渎?、導電率與彈力,藉此提高電介質屏障放電燈的發(fā)光強度。上述的第二電極130c與第二電極130d所產(chǎn)生的功效將以實驗結果加以-瞼-i正如下。請參照圖8及圖9,本實驗所釆用的電介質屏障放電燈與第一實施例中提及的實驗所采用的電介質屏障放電燈100除了第二電極130c、130d與第二電極130不同之外,其它構件及其參數(shù)皆相同。本實驗中所用的第二電極130c、130d的作法是先將兩片或三片的金屬板片(該些金屬板片的尺寸皆為長355mm、寬85mm)完全重疊在一起之后,再將疊層后的金屬板片巻繞成兩圏以成長度355mm的圓管狀物件。所采用的疊層金屬板片例如是厚度95|Lim的1070鋁板片與厚度35pm的CI1000銅合金的兩層疊層板?;蛘撸缡呛穸?5|iim的1070鋁板片與厚度20|im的304不銹鋼板的兩層疊層板。或者,例如是厚度95)im的1070鋁板片、厚度35pm的C11000銅合金與厚度95nm的1070鋁板片的三層疊層板。為了比較上述三種第二電極130c、130d的效果,本實驗采用與第一實施例的實驗相同的燈體110與第一電極120(請參照圖1),并依序裝入不同的第二電極130c及第二電極130d以進行電介質屏障放電燈的光強度測試。將172nm紫外光強度儀置于第一電極120的正下方2.2mm處,于空氣中所量到的172nm紫外光強度,如表3:表3.本發(fā)明第三實施例中放電燈的發(fā)光強度<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>Ra=0.2~0.31070鋁/304不銹鋼95/20光滑表面,Ra=0.2~0.36.0-6.51070鋁/C11000銅/1070鋁95/35/95光滑表面,Ra=0.20.36.7-7.2由上述的實驗結果可知,本發(fā)明第三實施例中采用多層金屬板片疊層的第二電極130c、130d可提高電介質屏障放電燈的發(fā)光強度(請比較表3與表1即可得知)。上述實驗中兩片或三片金屬板片的尺寸約略相同,且各金屬板片的表面全部重疊之后再加以巻繞成形以構成第二電極130c或第二電極130d。然而,若疊層所用的金屬板若尺寸不相同或表面非全部重疊,所巻繞成形的第二電極也會有如前所述的功效?;蛘呤牵瑢⑦@些金屬板片個別先巻繞成圓管狀對象之后,再依序放入內(nèi)管114之內(nèi),并使第一個放入內(nèi)管114的圓管狀對象的最外圏緊貼內(nèi)管114的內(nèi)表面118。并且,使第二個放入內(nèi)管114的圓管狀對象的最外圈緊貼第一個放入內(nèi)管114的圓管狀對象的最內(nèi)圈的內(nèi)表面,依此類推。如此的第二電極也會有如前所述的功效。第四實施例圖IO為依照本發(fā)明第四實施例的一種第二電極置于內(nèi)管的剖面示意圖。請參照圖3與圖10,本實施例的第二電極130e適于取代第一實施例的第二電極130。第二電極130e為一管狀(例如空心圓柱狀)電極或一棒狀(例如實心圓柱狀)電極,圖IO所繪示為一管狀電極。第二電極130e緊靠內(nèi)管114的內(nèi)表面118,且第二電極130e緊鄰內(nèi)管114的內(nèi)表面118上具有多個朝向第一電極120突出的導電性突出點131e或突出線139e。導電性突出點131e或突出線139e的樣式、形成方法與功效如第二實施例中所述。第五實施例圖11為依照本發(fā)明第五實施例的一種第二電極置于內(nèi)管的剖面示意圖。請參照圖3與圖11,本實施例的第二電極130f適于取代第一實施例的第二電極130。第二電極130f為由金屬板片巻繞而成的一略呈筒狀的電極。第二電極130f緊貼于內(nèi)管114的內(nèi)表面118,且第二電極130f緊鄰內(nèi)管114的內(nèi)表面118上具有多個朝向第一電極120突出的導電性突出點131f或突出線139f。導電性突出點131f或突出線139f的樣式、形成方法與功效如第二實施例中所述。值得注意的是,本實施例中第二電極130f(請參考圖ll)省去如第二電極130b(請參考圖5)的彈性部134的構造;即使如此,由于第二電極130f具有導電性突出點131f或突出線139f之故,因此仍然會有足夠的彈力緊貼于內(nèi)管114的內(nèi)表面118。其理由如第二實施例中所述當電介質屏障放電燈100的溫度升高時,這些導電性突出點131或突出線139會受熱膨脹,因而更加貼緊于內(nèi)管114的內(nèi)表面118上。第六實施例圖12是依照本發(fā)明第六實施例的一種電介質屏障放電燈的剖面示意圖。請參考圖12,本實施例的電介質屏障放電燈200包括一燈管210、一第一電極220、一第二電極230以及一放電氣體240。第一電極220配置于燈管210的外表面212上。第二電極230配置于燈管210內(nèi),且第二電極230朝向第一電極220的表面上具有多個朝向第一電極220突出的導電性突出點231或導電性突出線239。此外,第一電極220與第二電極230電性絕緣。放電氣體240填充于燈管210內(nèi),且位于第一電極220與第二電極230之間。本實施例的第一電極220的材料及樣貌如同第一實施例所述的第一電極120(請參照圖1),而第二電極230的材料亦如同第一實施例的第二電極130(請參照圖3)。第二電極230可為一棒狀電極、一管狀電極、一板狀電極、一與圖5的第二電極130b相同的電極或一與圖11的第二電極130f相同的電極(圖12中所示是棒狀電極的例子),其中棒狀電極、管狀電極、與圖5的第二電極130b相同的電極以及與圖11的第二電極130f相同的電極的軸心例如與燈管210的軸心實質上平行。導電性突出點231與突出線239的樣貌、制作方法、配置位置及功效分別如同第二實施例中所述的導電性突出點131與突出線139(請參照圖6A及圖6B)的說明。放電氣體240則與第一實施例的放電氣體140(請參照圖l)相同。第七實施例圖13是依照本發(fā)明第七實施例的一種電介質屏障放電燈的剖面示意圖。請參考圖13,本實施例的電介質屏障放電燈300包括一燈體310、一第一電極320、一第二電極330以及一放電氣體340。燈體310包括一上基板312、一下基板314以及多個側壁316。下基板314位于上基板312的下方,而側壁316連接上基板312與下基板314。第一電極320配置于上基板312的上表面312a,而第二電極330配置于下基板314的下表面314a,且第一電極320與第二電極330電性絕緣。此外,第一電極320例如是以焊接或扣接方式固定于上基板312的上表面312a。同樣地,第二電極330也例如是以焊接或扣接方式固定于下基板314的下表面314a。放電氣體340填充于燈體310內(nèi),且位于第一電極320與第二電極330之間。第一電極320可為一板狀電極,其材料如同第一實施例的第一電極120(請參照圖1),且亦具有多個透光開口322。第二電極330朝向第一電極320的表面上具有多個朝向第一電極320突出的導電性突出點331或導電性突出線339。第二電極330亦可為一板狀電極,其材料與第二實施例的第二電極130b(請參照圖5)相同。此外,導電性突出點331或突出線339的制作方法、配置位置、樣貌及功效與第二實施的導電性突出點131或突出線139相同。再者,放電氣體340亦與放電氣體140(請參照圖l)相同。綜上所述,本發(fā)明至少具有下列優(yōu)點及特性一、在本發(fā)明的電介質屏障放電燈中,第二電極的制作與安裝十分容易,且由于第二電極能夠緊貼于燈體的內(nèi)表面,故電介質屏障放電燈能夠具有較高的發(fā)光強度。二、在本發(fā)明的電介質屏障放電燈中,由于其第二電極具有導電性突出點或突出線,故電介質屏障放電燈的發(fā)光強度可以被提升,且發(fā)光強度隨著使用時間而遞減的現(xiàn)象可獲得改善。三、在本發(fā)明的電介質屏障放電燈中,由于第二電極是由多層金屬板片所巻繞而成,故第二電極可同時兼具多種特性,如較高導電性、較高反光率及較高的彈性,并因這些特性而使電介質屏障放電燈具有較高的發(fā)光強度。四、本發(fā)明的各種第二電極皆具有良好的安定性,而不會如現(xiàn)有用印刷法或蒸鍍法制成的電極那樣容易剝落或在長期點燈后遭受腐蝕。雖然本發(fā)明以優(yōu)選實施例揭露如上,然而其并非用以限定本發(fā)明,本領域的技術人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),可作些許的更動與潤飾,因此本發(fā)明的保護范圍應當以后附的權利要求所界定者為準。權利要求1、一種電介質屏障放電燈,包括燈體,包括外管;以及內(nèi)管,配置于該外管內(nèi),且與該外管連接;第一電極,配置于該外管的外表面上;第二電極,配置于該內(nèi)管的內(nèi)表面上,該第二電極與該第一電極電性絕緣,其中該第二電極呈筒狀,且該第二電極包括電極部,緊靠于該內(nèi)管的內(nèi)表面;以及彈性部,與該電極部連接,且卷繞于該電極部內(nèi),其中該彈性部的外表面緊靠于該電極部的內(nèi)表面;以及放電氣體,填充于該燈體內(nèi),且位于該第一電極與該第二電極之間。2、如權利要求1所述的電介質屏障放電燈,其中該第一電極具有多個透光開口。3、如權利要求1所述的電介質屏障放電燈,其中該彈性部的巻繞圏數(shù)大于或等于1。4、如權利要求1所述的電介質屏障放電燈,其中該第二電極為單層金屬所構成。5、如權利要求1所述的電介質屏障放電燈,其中該第二電極為多層金屬所構成。6、如權利要求5所述的電介質屏障放電燈,其中該些金屬彼此冶金接合。7、如權利要求5所述的電介質屏障放電燈,其中該些金屬彼此接觸。8、如權利要求1所述的電介質屏障放電燈,其中該電極部的外表面具有多個導電性突出點或導電性突出線,該些導電性突出點或導電性突出線朝該第一電極方向突出。9、如權利要求8所述的電介質屏障放電燈,其中部分該些導電性突出點或導電性突出線位于欲在該燈體內(nèi)產(chǎn)生的電弧放電的對應位置。10、如權利要求1所述的電介質屏障放電燈,其中該第一電極或該第二電極的材料包括銅、鋁、鎳、鉻、金、鉬、銀、鉑、鐵、鈦、鎢、鈷或上述金屬的組合。11、如權利要求1所述的電介質屏障放電燈,其中該放電氣體包括氣態(tài)汞、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氣氣、氡氣、氮氣、硒化氬氣、重氫、氟氣、氯氣、溴氣、碘氣或上述氣體的組合。12、一種電介質屏障放電燈,包括燈體;第一電極,配置于該燈體的表面上;第二電極,配置于該燈體的另一表面上,該第二電極朝向該第一電極的表面上具有多個朝向該第一電極突出的導電性突出點或導電性突出線,且該第二電極與該第一電極電性絕緣;放電氣體,填充于該燈體內(nèi),且位于該第一電極與該第二電極之間。13、如權利要求12所述的電介質屏障放電燈,其中該燈體包括外管;以及內(nèi)管,配置于該外管內(nèi),且與該外管連接,其中該放電氣體是位于該外管與該內(nèi)管之間,該第一電極是配置于該外管的外表面上,而該第二電極是配置于該內(nèi)管的內(nèi)表面上。14、如權利要求13所述的電介質屏障放電燈,其中該第二電極為由金屬板片巻繞而成的呈筒狀的電極。15、如權利要求13所述的電介質屏障放電燈,其中該第二電極為棒狀電極或管狀電極。16、如權利要求12所述的電介質屏障放電燈,其中該燈體包括上基板;下基板,位于上基板的下方;以及多個側壁,連接該上基板與該下基板,其中該第一電極與該第二電極分別配置于該上基板的上表面以及該下基板的下表面。17、如權利要求16所述的電介質屏障放電燈,其中該第二電極為板狀電極。18、如權利要求12所述的電介質屏障放電燈,其中該第一電極具有多個透光開口。19、如權利要求12所述的電介質屏障放電燈,其中部分該些導電性突出點或導電性突出線配置于欲在該燈體內(nèi)產(chǎn)生的電弧放電的對應位置。20、如權利要求12所述的電介質屏障放電燈,其中該第一電極或該第二電極的材料包括銅、鋁、鎳、鉻、金、鉬、銀、柏、鐵、鈦、鵠、鈷或以上述金屬的組合。21、如權利要求12所述的電介質屏障放電燈,其中該放電氣體包括氣態(tài)汞、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣、氮氣、硒化氫氣、重氫、氟氣、氯氣、溴氣、碘氣或上述氣體的組合。22、一種電介質屏障放電燈,包括燈管;第一電極,配置于該燈管的外表面上;第二電極,配置于該燈管內(nèi),該第二電極朝向該第一電極的表面上具有多個朝向該第一電極突出的導電性突出點或導電性突出線,且該第二電極與該第一電極電性絕緣;以及放電氣體,填充于該燈管內(nèi),且位于該第一電極與該第二電極之間。23、如權利要求22所述的電介質屏障放電燈,其中該第一電極具有多個透光開口。24、如權利要求22所述的電介質屏障放電燈,其中該第二電極為棒狀電極、管狀電極、板狀電極或呈筒狀的電極。25、如權利要求24所述的電介質屏障放電燈,其中該棒狀電極、該管狀電極或該呈筒狀的電極的軸心與該燈管的軸心平行。26、如權利要求22所述的電介質屏障放電燈,其中部分該些導電性突出點或導電性突出線配置于欲在該燈管內(nèi)產(chǎn)生的電弧放電的對應位置。27、如權利要求22所述的電介質屏障放電燈,其中該第一電極或該第二電極的材料包括銅、鋁、鎳、鉻、金、鉬、銀、鉑、鐵、鈦、鴒、鈷或以上述金屬的組合。28、如權利要求22所述的電介質屏障放電燈,其中該放電氣體包括氣態(tài)汞、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣、氮氣、硒化氫氣、重氫、氟氣、氯氣、溴氣、碘氣或上述氣體的組合。全文摘要一種電介質屏障放電燈,其包括一燈體、一第一電極、一第二電極以及一放電氣體。燈體包括一外管以及一內(nèi)管,內(nèi)管配置于外管內(nèi),且與外管連接。第一電極配置于外管的外表面上。第二電極配置于內(nèi)管的內(nèi)表面上。第二電極與第一電極電性絕緣,且第二電極略呈筒狀。此外,第二電極包括一電極部與一彈性部。電極部緊靠于內(nèi)管的內(nèi)表面。彈性部與電極部連接,且卷繞于電極部內(nèi),并緊靠于電極部的內(nèi)表面。放電氣體填充于燈體內(nèi),且位于第一電極與第二電極之間。上述第二電極除了容易制作與安裝之外,還能使此電介質屏障放電燈具有較高的發(fā)光強度。文檔編號H01J61/00GK101170045SQ20061014241公開日2008年4月30日申請日期2006年10月23日優(yōu)先權日2006年10月23日發(fā)明者陳俊沐,魏碧玉申請人:財團法人工業(yè)技術研究院
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