專利名稱：平面放電燈及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平面放電燈與其制作方法，特別是有關(guān)于一種在 兩相異電極之間加入第三電極的平面放電燈與其制作方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中， 一般平面放電燈是使用不同調(diào)光發(fā)射的輻射源
(incoherently emitting radiation source), >|每車畐身寸器(radiator) 的兩介質(zhì)電極板連接至一交流電壓源的兩端，通過交流電壓源的兩端 產(chǎn)生高電壓脈沖序列，使得在放電腔管內(nèi)的惰性氣體因兩電極板間的 高電壓而產(chǎn)生具有等離子現(xiàn)象的放電，導(dǎo)致放電腔管內(nèi)壁的熒光媒質(zhì) (fluorescent medium)被激發(fā)而達(dá)到照明效果。但是此種放電型態(tài)容 易在放電腔管表層形成溫度過高，而需要使用冷卻管來輸出此熱量的 問題，同時(shí)因?yàn)闇囟冗^高進(jìn)而影響輻射器的照明效率。
為了解決以上問題，美國(guó)專利US5，99，489揭露一種平面放電燈 的操作方法，其結(jié)構(gòu)如圖1A及圖1B所示，此平面放電燈10具有一 扁平狀的放電腔ll，其中此放電腔11內(nèi)填充有一惰性氣體130，而 在此放電腔11的一表面設(shè)置有多個(gè)并列的第一電極141與第二電極 142，交流電壓源16的兩端161與162分別與第一電極141與第二電極142連接，通過交流電壓源16提供的電壓脈沖序列，使得放電腔 11內(nèi)部產(chǎn)生三維度放電，特別的是此三維度放電與放電腔11內(nèi)壁具 有一段距離，以避免在放電腔11內(nèi)壁表面直接進(jìn)行放電。雖然此前 案所提供的三維度放電通過與放電腔11內(nèi)壁保持一距離以降低放電 腔11內(nèi)壁溫度過高的問題，但是因放電而產(chǎn)生的熱量還是聚集在放 電腔內(nèi)，并無法有效排除。此外在放電過程中，兩電極之間并無界限 (boimdaiT)而使得兩電極之間電場(chǎng)會(huì)受到影響而變?nèi)?，進(jìn)而導(dǎo)致平面 放電燈10的照明強(qiáng)度(illumination intensity)產(chǎn)生不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺失，本發(fā)明提供一種平面放電燈與其制作方 法。此平面放電燈包括有一上基板、 一下基板及位于此上、下基板間 的放電腔，其中此放電腔內(nèi)填充有一氣體，而在此上基板或下基板設(shè) 置有多個(gè)兩兩相對(duì)的第一電極與第二電極，排列于此放電腔的外部， 同時(shí)此多個(gè)第一電極與第二電極分別連接至一交流電壓源的兩端，本 發(fā)明特征在于此放電腔的內(nèi)壁進(jìn)一步具有一熒光膜；此放電腔內(nèi)填 充的氣體為一惰性氣體；以及此平面放電燈更進(jìn)一步設(shè)置有多個(gè)第三 電極，排列于此第一電極與第二電極之間，此多個(gè)第三電極各別或同 時(shí)外接至一共同面，當(dāng)此第一電極與第二電極在此放電腔進(jìn)行介質(zhì)阻 障礙放電時(shí)，通過第三電極以改變放電能量。
因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種平面放電燈，通過在兩電 極之間提供第三電極的設(shè)置，同時(shí)將所有第三電極外接至一共同面，可有效疏散放電腔的表層溫度，進(jìn)而達(dá)到更佳的散熱功效。
本發(fā)明的次要目的在于提供一種平面放電燈，通過在兩電極之間 提供第三電極的設(shè)置，同時(shí)將所有第三電極外接至一共同面，可有效 消弭在放電過程中兩電極間的電場(chǎng)干擾，進(jìn)而達(dá)到更穩(wěn)定的照明強(qiáng) 度。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種平面放電燈的制作方法，通過在 兩電極之間提供第三電極的設(shè)置，同時(shí)將所有第三電極外接至一共同 面，可有效疏散放電腔的表層溫度，進(jìn)而達(dá)到更佳的散熱功效。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種平面放電燈的制作方法，通過在 兩電極之間提供第三電極的設(shè)置，同時(shí)將所有第三電極外接至一共同 面，可有效消弭在放電過程中兩電極間的電場(chǎng)干擾，進(jìn)而達(dá)到更穩(wěn)定 的照明強(qiáng)度。


圖1A為一剖面示意圖，是一種平面放電燈的先前技藝； 圖IB為圖1A的平面放電燈的上視圖； 圖2A為一剖面示意圖，為本發(fā)明的平面放電燈；
圖2B為圖2A的平面放電燈的上視圖。
主要組件符號(hào)說明
平面放電燈 IO(先前技術(shù))、20
放電腔 ll(先前技術(shù))、21上基板 121(先前技術(shù))、221
下基板 122(先前技術(shù))、222
第一電極 141(先前技術(shù))、231
第二電極 142(先前技術(shù))、232
第三電極 233
放電 15(先前技術(shù))、24
熒光膜 131(先前技術(shù))、25
共同面 26
接地點(diǎn) 271
浮接點(diǎn) 272
波形輸入端 273
交流電壓源 16(先前技術(shù))、28
端子 161(先前技術(shù))、162(先前技術(shù))、281、 282
惰性氣體 130(先前技術(shù))、29
具體實(shí)施例方式
由于本發(fā)明是揭露一種平面放電燈與其制作方法，其中所利用的 光源與等離子形成的原理，已為相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者所能明 了，故以下文中的說明，不再作完整描述。同時(shí)，以下文中所對(duì)照的 圖式，是表達(dá)與本發(fā)明特征有關(guān)的結(jié)構(gòu)示意，并未亦不需要依據(jù)實(shí)際 尺寸完整繪制，盍先敘明。 請(qǐng)參考圖2A及圖2B，是根據(jù)本發(fā)明提出的第一較佳實(shí)施例，為一種平面放電燈20，包括有一上基板221、 一下基板222及位于此 上、下基板間的放電腔21，而此放電腔的外形為一扁平狀。其中此 放電腔21內(nèi)填充有一惰性氣體氙29，而在此下基板222設(shè)置有多個(gè) 兩兩相對(duì)的第一電極231與第二電極232，且其排列于此放電腔21 的外部，同時(shí)此多個(gè)第一電極231與第二電極232分別連接至一交流 電壓源28的兩端281、 282，而此交流電壓源28具有高電壓脈沖序 列。此外，更進(jìn)一歩在此放電腔21的內(nèi)壁涂布一熒光膜25，以及在 上述第一電極231與第二電極232之間設(shè)置有多個(gè)第三電極233，并 將此多個(gè)第三電極233同時(shí)外接至一共同面26，而此共同面26是連 接至一接地點(diǎn)271、浮接點(diǎn)272或波形輸入端273。當(dāng)?shù)谝浑姌O231 與第二電極232之間通過交流電壓源28的高電壓脈沖序列而形成高 電壓放電時(shí)，放電腔21內(nèi)的惰性氣體29因兩電極231、 232間的高 電壓放電而被激發(fā)產(chǎn)生紫外光或真空紫外光，進(jìn)而使放電腔21管內(nèi) 壁的熒光膜25被紫外光或真空紫外光激發(fā)而達(dá)到照明的效果。不過 由于放電腔21內(nèi)充滿惰性氣體，而使得放電過程中的惰性氣體分子 被游離化而形成具有等離子現(xiàn)象的介質(zhì)阻障礙放電時(shí)，由于第三電極 233的中性電位以形成第一電極231與第二電極232之間界限 (boundary)，不但使得靠近兩電極之間的放電腔內(nèi)表層上被游離化的 氣體分子與部分放電電子通過第三電極233予以吸收消除，同時(shí)有效 排除因放電而形成放電腔內(nèi)表層溫度過高的現(xiàn)象，因此可確保平面放 電燈10的照明強(qiáng)度(illumination intensity)更穩(wěn)定而且達(dá)到有效 降溫的功效。在上述實(shí)施例中，第一電極231與第二電極232的較佳配置方式 是以等間距排列，而第三電極233則恰位于第一電極231與該第二電 極232的中點(diǎn)。此外，交流電壓源28的高電壓脈沖序列是由多個(gè)具 有半正弦波形的電壓脈沖所形成，每一電壓脈沖具有0. 1 y s到10u s 的脈沖寬度，其中具有0.5us到5ys的較佳脈沖寬度，上述電壓脈 沖具有1K赫茲到1M赫茲的脈沖頻率，其中具有10K赫茲到100K赫 茲的較佳脈沖頻率，同時(shí)具有的100伏特到10K伏特的脈沖振幅。
在上述實(shí)施例中，惰性氣體29的選擇除了氙之外，亦可選擇氦、 氖、氬、氪或氡等其中之一或其混合物。此外，涂布于放電腔內(nèi)壁的 熒光膜25的主要作用在于將紫外光(UV)或真空紫外光(VUV)轉(zhuǎn)換成 可見光。此外，上基板221的材質(zhì)為玻璃，放電腔21的材質(zhì)為玻璃， 下基板222的材質(zhì)是選擇具有散熱功效較佳的玻璃或陶瓷。此外，上 基板221與下基板222之間是以密封連接，第一電極231、第二電極 232、第三電極233的材質(zhì)為金屬條或金屬線。此外，各電壓脈沖之 間是由一時(shí)間間隔(pause)分開，且此時(shí)間間隔介于5us到100us 之間。
本發(fā)明進(jìn)一步提出第二較佳實(shí)施例，為一種平面放電燈的制作方 法，此制作方法包括以下步驟
(1) 提供一上基板、 一下基板及位于此上、下基板間的放電腔；
(2) 填充一惰性氣體在上述放電腔內(nèi)，此惰性氣體為氙；
(3) 設(shè)置多個(gè)兩兩相對(duì)的第一電極與第二電極在上述的下基板，這 些第一電極與第二電極是排列于上述放電腔的外表面；(4) 將所有第一電極與第二電極分別連接至一交流電壓源的兩
上山
順；
(5) 進(jìn)一步在上述放電腔的內(nèi)壁內(nèi)涂布一熒光膜；
(6) 進(jìn)一步在上述第一電極與第二電極之間設(shè)置有第三電極，此 第三電極可連接至一接地點(diǎn)、浮接點(diǎn)或輸入端；以及
(7) 進(jìn)一步將該所有第三電極各別或同時(shí)連接至一共同面，當(dāng)?shù)?一電極與第二電極在上述放電腔進(jìn)行介質(zhì)障礙放電時(shí)，通過第三電極 的中性電位以形成第一電極與第二電極之間邊界，可穩(wěn)定放電的能量 強(qiáng)度，并進(jìn)而降低上述放電腔的表面溫度過高的問題。
在上述制作方法，所使用的上基板、下基板、放電腔、第一電極、 第二電極、第三電極、與共同面等有關(guān)材質(zhì)與結(jié)構(gòu)如前述第一實(shí)施例 所述的，而放電腔內(nèi)進(jìn)行的放電型態(tài)、電壓源使用的脈沖序列、脈沖 波形、脈沖頻率、脈沖振幅、脈沖寬度與時(shí)間間隔亦相同如第一實(shí)施 例所述的。此外，上述的平面放電燈是以大面積制作，整體而言對(duì)于 降溫具有較佳的功效。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用以限定本發(fā)明的權(quán)利 范圍；同時(shí)以上的描述，對(duì)于相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的專門人士應(yīng)可明了及實(shí) 施，因此其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修 飾，均應(yīng)包含在申請(qǐng)專利范圍中。
權(quán)利要求
1、一種平面放電燈，包含有一上基板、一下基板及位于該上、下基板間的放電腔，其中該放電腔內(nèi)填充有一氣體，該上基板與下基板其中之一設(shè)置有多個(gè)兩兩相對(duì)的第一電極與第二電極，排列于該放電腔的外部，同時(shí)該多個(gè)第一電極與第二電極分別連接至一交流電壓源的兩端，其特征在于該放電腔的內(nèi)壁進(jìn)一步具有一熒光膜；該放電腔內(nèi)填充的氣體為一惰性氣體；以及該平面放電燈更進(jìn)一步設(shè)置有多個(gè)第三電極，排列于該第一電極與第二電極之間，該多個(gè)第三電極各別(individually)或同時(shí)外接至一共同面，當(dāng)該第一電極與第二電極在該放電腔進(jìn)行介質(zhì)障礙放電時(shí)，通過該第三電極以改變放電能量。
2、 依據(jù)權(quán)利要求1所述的平面放電燈，其特征在于，該共同面 連接至一接地點(diǎn)、浮接點(diǎn)或波形輸入端。
3、 依據(jù)權(quán)利要求1所述的平面放電燈，其特征在于，該多個(gè)第 一電極與第二電極是以等間距排列，同時(shí)該第三電極恰位于該第一電 極與該第二電極的中點(diǎn)。
4、 依據(jù)權(quán)利要求1所述的平面放電燈，其特征在于，該交流電 壓源進(jìn)一步提供一具有多個(gè)電壓脈沖的電壓脈沖序列，且該電壓脈沖 具有半正弦的波形。
5、 依據(jù)權(quán)利要求4所述的平面放電燈，其特征在于，該電壓脈沖具有O. lUS到IOUS的脈沖寬度，具有1K赫茲到1M赫茲的脈沖頻率，具有100伏特到10K伏特的脈沖振幅，同時(shí)該各電壓脈沖之間 是由一時(shí)間間隔分開，而該時(shí)間間隔介于5u s到100p s之間。
6、 依據(jù)權(quán)利要求4所述的平面放電燈，其特征在于，該電壓脈 沖具有0. 5 u s到5 u s的較佳脈沖寬度，且該電壓脈沖具有10K赫茲 到100K赫茲的較佳脈沖頻率。
7、 依據(jù)權(quán)利要求1所述的平面放電燈，其特征在于，該惰性氣 體選自于由氦、氖、氬、氪、氙、氡所構(gòu)成的群組或其混合物。
8、 依據(jù)權(quán)利要求1所述的平面放電燈，其特征在于，該放電腔 為一扁平狀，其內(nèi)壁涂布熒光膜，用以將紫外光或真空紫外光轉(zhuǎn)換成 可見光。
9、 依據(jù)權(quán)利要求1所述的平面放電燈，其特征在于，該上基板 的材質(zhì)為玻璃，該放電腔的材質(zhì)為玻璃，該下基板的材質(zhì)為玻璃或陶 瓷，該上基板與下基板之間是以密封連接，以及該第一電極、第二電 極、第三電極皆為金屬條或金屬線。
10、 一種平面放電燈的制作方法，其特征在于包含 提供一上基板、 一下基板及位于該上、下基板間的放電腔； 填充一氣體在該放電腔內(nèi)；設(shè)置有多個(gè)兩兩相對(duì)的第一電極與第二電極在該上基板與下基 板其中之一，并排列于該放電腔的外部；分別連接該多個(gè)第一電極與第二電極至一交流電壓源的兩端； 在該放電腔的內(nèi)壁進(jìn)一步涂布一熒光膜；在該放電腔內(nèi)填充一惰性氣體；設(shè)置多個(gè)第三電極在該平面放電燈，其中該第三電極排列于該第一電極與第二電極之間；以及將該多個(gè)第三電極各別或同時(shí)外接至一共同面，當(dāng)該第一電極與 第二電極在該放電腔進(jìn)行介質(zhì)障礙放電時(shí)，通過該第三電極以改變放 電能量。
全文摘要
本發(fā)明提供一種平面放電燈及其制作方法，此平面放電燈包含有一上基板、一下基板及位于此上、下基板間的放電腔，其中此放電腔內(nèi)填充有一惰性氣體，而在此上基板或下基板設(shè)置有多個(gè)兩兩相對(duì)的第一電極與第二電極，排列于此放電腔的外部，同時(shí)此多個(gè)第一電極與第二電極分別連接至一交流電壓源的兩端，本發(fā)明特征在于此放電腔的內(nèi)壁進(jìn)一步具有一熒光膜；以及進(jìn)一步在第一電極與第二電極之間設(shè)置有多個(gè)第三電極，當(dāng)此第一電極與第二電極在此放電腔進(jìn)行介質(zhì)阻障礙放電時(shí)，通過第三電極以改變放電能量。
文檔編號(hào)H01J63/00GK101620977SQ200810127418
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者蔡君徽 申請(qǐng)人:臺(tái)灣應(yīng)用光源股份有限公司