介電質(zhì)屏障放電燈及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種介電質(zhì)屏障放電燈及其制作方法。介電質(zhì)屏障放電燈包括燈管、放電氣體、支撐件、第一電極以及第二電極。燈管具有第一封合端與第二封合端，且放電氣體填充于燈管內(nèi)。支撐件設(shè)置于第一封合端，且由第一封合端向燈管內(nèi)部延伸。支撐件具有容置空間，而容置空間的開口朝向燈管內(nèi)部。第一電極設(shè)置于燈管內(nèi)，并且第一電極的第一端穿過容置空間的開口，使部分的第一電極置于容置空間中。此外，第一電極的第一端的端部與容置空間的封閉端有一空隙，而第一電極的第二端穿過第二封合端并與第二封合端密合。第二電極設(shè)置于燈管外側(cè)。
【專利說明】介電質(zhì)屏障放電燈及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燈具及其制造方法，且特別是涉及一種介電質(zhì)屏障放電燈及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]介電質(zhì)屏障放電燈在設(shè)計(jì)上，是利用氣體放電的原理，激發(fā)放電氣體以便將電能轉(zhuǎn)換成光能，來作為光源使用。上述放電氣體可以是氙(Xe)、氬(Ar)以及氪(Kr)等惰性氣體，或是氟(F2)、氯(C12)等鹵素氣體。在介電質(zhì)屏障放電燈中，通過多個(gè)電極對放電氣體施以一交流電壓，可使不同的放電氣體受激發(fā)會(huì)產(chǎn)生不同波長的光線，因此介電質(zhì)屏障放電燈中可運(yùn)用在多種用途上。舉例而言，使用填充有氙氣(Xe)的介電質(zhì)屏障放電燈管可產(chǎn)生波長約為172nm的光線，而此種光線可分解附著在電子零件上的有機(jī)化合物，達(dá)到清洗電子零件的目的。換言之，介電質(zhì)屏障放電燈除了作為照明光源之外，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科學(xué)研究領(lǐng)域的用途也極為廣泛。
[0003]由于介電質(zhì)屏障放電燈需要利用電極來對放電氣體施加交流電壓用于產(chǎn)生光照，因此在電極的設(shè)計(jì)上，如何使光源均勻地照射是相當(dāng)重要的。過去常見以雙層管的方式分離電極，并對電極間的放電氣體施加交流電壓而發(fā)光，但需較高的成本耗費(fèi)。此外，在燈管內(nèi)設(shè)置電極時(shí)，若電極的兩端固接于燈管，由于金屬材質(zhì)的電極會(huì)因受熱而膨脹，使得電極產(chǎn)生形變或扭曲，間接地造成發(fā)光均勻性不佳的問題，或者是介電質(zhì)屏障放電燈破損的狀況。因此，就現(xiàn)階段而言，介電質(zhì)屏障放電燈的設(shè)計(jì)還具有相當(dāng)多可改善的空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種介電質(zhì)屏障放電燈，其結(jié)構(gòu)簡易且易于組合，且燈內(nèi)的電極不會(huì)因?yàn)槭軣崤蛎浂狗烹姽軗p壞，因而不影響光照的均勻性，具有良好的光照品質(zhì)。
[0005]本發(fā)明的再一目的在于提供一種介電質(zhì)屏障放電燈的制作方法，可用于制造具有穩(wěn)定光照品質(zhì)的介電質(zhì)屏障放電燈，燈內(nèi)的電極可以被準(zhǔn)確定位于燈管中，電極也不會(huì)因?yàn)槭軣崤蛎浂狗烹姽軗p壞。
[0006]本發(fā)明的又一目的在于提供一種介電質(zhì)屏障放電燈的制作方法，利用組裝的方式，降低制作介電質(zhì)屏障放電燈的難度，且燈內(nèi)的電極不會(huì)因?yàn)槭軣崤蛎浂狗烹姽軗p壞。
[0007]為達(dá)上述目的，本發(fā)明提出一種介電質(zhì)屏障放電燈。介電質(zhì)屏障放電燈包括燈管、放電氣體、支撐件、第一電極以及第二電極。燈管具有第一封合端與第二封合端，而放電氣體填充于燈管內(nèi)。支撐件設(shè)置于燈管的第一封合端，且由第一封合端向燈管內(nèi)部延伸。此夕卜，支撐件具有容置空間，且容置空間的開口朝向燈管內(nèi)部。第一電極設(shè)置于燈管內(nèi)，且其第一端穿過容置空間的開口，使得部分的第一電極置于容置空間中。第一電極的第一端的端部與容置空間的封閉端之間具有空隙，而第一電極的第二端穿過燈管的第二封合端，并且與第二封合端密合。第二電極則設(shè)置于燈管外側(cè)。[0008]本發(fā)明還提出一種介電質(zhì)屏障放電燈的制造方法，包括下列步驟。首先，提供燈管、第一電極、第一側(cè)管與第二側(cè)管。在燈管的兩側(cè)形成第一封合端與第二封合端。在燈管的第一封合端插入第一側(cè)管并深入燈管內(nèi)部至預(yù)設(shè)距離，且固定接合第一側(cè)管的外表面于第一封合端，以在燈管內(nèi)側(cè)形成管狀支撐件。在燈管的第二封合端固定第二側(cè)管的一個(gè)開口，并使第二側(cè)管與燈管內(nèi)部呈相通狀態(tài)。通過第二側(cè)管內(nèi)側(cè)置入并固定第一電極于第二封合端，使部分的第一電極留在燈管外側(cè)，且部分的第一電極伸入支撐件中，其中伸入支撐件中的第一電極的第一端的端部與第一封合端之間具有空隙。封合第二側(cè)管，使第二側(cè)管與第一電極互相密合。接著，經(jīng)由第一側(cè)管對燈管進(jìn)行真空排氣與填充放電氣體。最后，封合第一側(cè)管以形成突出部于第一封合端。
[0009]本發(fā)明另提出一種介電質(zhì)屏障放電燈的制造方法，包括下列步驟。首先，提供具有側(cè)排的燈管、第一電極、第一側(cè)蓋與第二側(cè)蓋，且第一側(cè)蓋具有支撐件，支撐件具有容置空間，而第一電極固定于第二側(cè)蓋。在燈管的一側(cè)形成第一封合端，并于第一封合端固定第一側(cè)蓋。而第一側(cè)蓋的支撐件由第一封合端向燈管內(nèi)部延伸，并且容置空間的開口朝向燈管內(nèi)部。在燈管相對于第一封合側(cè)的一側(cè)形成第二封合端，并于第二封合端固定第二側(cè)蓋，而第一電極穿透第二封合端。第一電極的第一端穿過容置空間的開口，使部分的第一電極置于支撐件中，且第一電極的第一端的端部與支撐件的封閉端間具有空隙。接著，經(jīng)由燈管上的側(cè)排對燈管進(jìn)行真空排氣與填充放電氣體。最后，封合側(cè)排使側(cè)排成為突出部。
[0010]基于上述，本發(fā)明實(shí)施例提供一種介電質(zhì)屏障放電燈及其相關(guān)的制作方法。在介電質(zhì)屏障放電燈中，燈管內(nèi)的第一電極有部分是置于支撐件的容置空間，且第一電極的端部與容置空間的封閉端間仍具有空隙。支撐件除了支撐第一電極外，也預(yù)留了空間以避免當(dāng)?shù)谝浑姌O受熱膨脹時(shí)，產(chǎn)生扭曲并擠壓燈管。因此，縱使第一電極受熱膨脹，介電質(zhì)屏障放電燈仍維持良好的光照均勻性。
[0011]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施范例，并配合所附附圖作詳細(xì)說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1A為本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的介電質(zhì)屏障放電燈的示意圖；
[0013]圖1B為本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的多種樣式的支撐件130的橫向切面示意圖；
[0014]圖1C為本發(fā)明的另一實(shí)施例所繪示的介電質(zhì)屏障放電燈的示意圖；
[0015]圖1D為本發(fā)明的又一實(shí)施例所繪示的介電質(zhì)屏障放電燈的示意圖；
[0016]圖1E為本發(fā)明的再一實(shí)施例所繪示的介電質(zhì)屏障放電燈的示意圖；
[0017]圖2A為本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的介電質(zhì)屏障放電燈的示意圖；
[0018]圖2B為本發(fā)明的另一實(shí)施例所繪示的介電質(zhì)屏障放電燈的示意圖；
[0019]圖3A?圖31為本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的介電質(zhì)屏障放電燈的制造方法；
[0020]圖4A?圖4F為本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的介電質(zhì)屏障放電燈的制造方法。
[0021]主要元件符號(hào)說明
[0022]100、200:介電質(zhì)屏障放電燈
[0023]110、210、310、410:燈管
[0024]IlOa:部分燈管[0025]112、212、312、412:突出部
[0026]114、214、314、414:過渡玻璃層
[0027]120、220、320、420:放電氣體
[0028]130、230、330、430:支撐件
[0029]132、232、332、432:容置空間
[0030]134,234,334,434:空隙
[0031]140、240、340、440:第一電極
[0032]140a、240a、340a、440a:第一電極第一端
[0033]140b、240b:第一電極第二端
[0034]14U241:棒狀導(dǎo)體
[0035]142、242:薄板形導(dǎo)體
[0036]143、144、243、244:小型金屬棒
[0037]150、250、350、450:第二電極
[0038]152:透光開口
[0039]160:熒光粉涂布層
[0040]270a、270b、370a、370b、470a、470b:金屬蓋
[0041]272、372、472:絕緣層
[0042]274、374、474:電源絕緣體
[0043]Cl:第一側(cè)蓋
[0044]C2:第二側(cè)蓋
[0045]d:預(yù)設(shè)距離
[0046]Tl:第一側(cè)管
[0047]T2:第二側(cè)管
[0048]T3:側(cè)排
[0049]S1:第一封合端
[0050]S2:第二封合端
[0051]X:空隙的長度
[0052]y:突出部的長度
【具體實(shí)施方式】
[0053]圖1A為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的介電質(zhì)屏障放電燈的示意圖，也就是介電質(zhì)屏障放電燈的縱向剖面構(gòu)造圖。參照圖1A，介電質(zhì)屏障放電燈100包括燈管110、放電氣體120、支撐件130、第一電極140與第二電極150。其中燈管110的材質(zhì)可為石英或玻璃，或其它可透光的材料。燈管110具有第一封合端SI與第二封合端S2,而放電氣體120則填充于燈管110內(nèi)。支撐件130設(shè)置于第一封合端SI,且由第一封合端SI向燈管110內(nèi)部延伸。支撐件130具有容置空間132，且容置空間132的開口朝向燈管110內(nèi)部。第一電極140設(shè)置于燈管110內(nèi)，且第一電極140的第一端140a穿過容置空間132的開口，使得部分的第一電極140置于容置空間132中，但第一電極140并沒有完全置入而占滿整個(gè)容置空間132，而是留有空隙134(如圖1A所繪示的斜線區(qū)域)。也就是，第一電極140的第一端140a的端部與容置空間132的封閉端之間具有空隙134。第一電極140的第二端140b穿過第二封合端S2，并且與第二封合端S2呈密合的狀況。此外，介電質(zhì)屏障放電燈100還具有第二電極150,設(shè)置于燈管110外側(cè)。
[0054]如同前述,在本實(shí)施例中，為了使第一電極140定位于燈管110內(nèi)，其第一端140a置入支撐件130的容置空間132中，使得部分的第一電極140可以放在容置空間132，并且與支撐件130呈松配狀態(tài)。詳細(xì)來說，容置空間132的截面積略大于第一電極140的截面積，使得第一電極140在支撐件130的容置空間132中仍有可活動(dòng)的空間。此外，第一電極140的第二端140b則直接穿過第二封合端S2并且與第二封合端S2呈密合狀態(tài)，達(dá)到將第一電極140定位于介電質(zhì)屏障放電燈100的效果。圖1B為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的多種樣式的支撐件130的橫向切面示意圖。由圖1B可知，容置空間132朝向燈管110內(nèi)部的開口可以為圓形或多邊形，如正方形、六角形等等，而支撐件130還可以為不連續(xù)的邊框，例如，圖1B最右方所繪示的支撐件130。
[0055]支撐件130在介電質(zhì)屏障放電燈100中，除了支撐以及定位等效果外，還可以用來協(xié)助解決第一電極140的熱膨脹效應(yīng)。詳言之，一般介電質(zhì)屏障放電燈在運(yùn)用上會(huì)由于氣體放電現(xiàn)象不斷地產(chǎn)生熱能，連帶使得燈管內(nèi)的第一電極(或稱為，內(nèi)電極)的溫度也會(huì)不斷升高。此時(shí)，若第一電極的兩端分別皆固接于燈管的兩邊封合端時(shí)，則因?yàn)榈谝浑姌O(例如:金屬)的熱膨脹系數(shù)通常遠(yuǎn)高于燈管(例如:石英玻璃)，當(dāng)?shù)谝浑姌O因受熱而欲膨脹時(shí)，卻被燈管兩封合端所局限。如此一來，可能導(dǎo)致第一電極彎曲，并對燈管產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，進(jìn)而可能撐裂燈管，使燈管的使用壽命下降。另外，第一電極也可能因受熱膨脹卻無空隙可伸長，以致受兩封合端面壓迫而下垂，因而使燈管的放電不均勻，進(jìn)而使燈管的照度不均勻。舉例而言，一般燈管所使用的材質(zhì)為石英或玻璃，其熱膨脹系數(shù)約為5?80X10_V° C，而第一電極所使用的材質(zhì)為金屬，其熱膨脹系數(shù)約為45?200X10_V° C。因此，第一電極受熱而產(chǎn)生的膨脹量應(yīng)會(huì)大于燈管受熱而產(chǎn)生的膨脹量，導(dǎo)致第一電極于燈管內(nèi)產(chǎn)生如形變等影響，進(jìn)而影響燈管的光照。
[0056]在本實(shí)施例中，第一電極140除了與支撐件130呈松配狀態(tài)外，插入支撐件130內(nèi)的第一端140a與支撐件130內(nèi)容置空間132的封閉端之間，具有空隙134?？障?34可以用來容置第一電極140受熱所產(chǎn)生的膨脹，使第一電極140在燈管110內(nèi)不致于產(chǎn)生彎曲形變。值得注意的是，本發(fā)明實(shí)施例中所提到的空隙134，其長度X的選擇具有多種標(biāo)準(zhǔn)，并且是在介電質(zhì)屏障放電燈100未使用的情況下(即第一電極140未因運(yùn)作而產(chǎn)生熱膨脹)進(jìn)行選擇。
[0057]選擇空隙134的長度X，主要的考量在于第一電極140受熱膨脹時(shí)，其膨脹的長度變化量。換言之，在預(yù)設(shè)的溫度范圍中(即介電質(zhì)屏障放電燈100運(yùn)作時(shí)，可能上升的溫度)，空隙134于介電質(zhì)屏障放電燈100未運(yùn)作時(shí)的長度X,應(yīng)大于第一電極140因熱膨脹所造成的長度變化量。以下由一例子作說明。
[0058]若第一電極140的材質(zhì)為鎢，而燈管110與支撐件130的材質(zhì)為石英玻璃。鎢的熱膨脹系數(shù)為4.5X10_6/° C，而石英玻璃的熱膨脹系數(shù)為0.5X10_6/° C。此外，第一電極140的長度為150毫米(mm)，并且假設(shè)介電極屏障放電燈100在未使用與使用時(shí)的溫度變化量的范圍為攝氏1000度。因此，當(dāng)介電質(zhì)屏障放電燈100在運(yùn)作時(shí)，第一電極140相對于燈管110與支撐件130的膨脹量可由下列公式取得:[0059]AL= (4.5X IO^6-0.5X10-6) X 150mmX 1000°C.............(I)
[0060]膨脹量AL約為0.6毫米(mm)，所以空隙134的長度X在制作介電質(zhì)屏障放電燈100時(shí)，可以選擇至少I毫米(mm)的長度，例如為I毫米，如此一來，即可使第一電極140在燈管110使用時(shí)，因受熱而產(chǎn)生的膨脹量(例如:上述的0.6毫米)，得以在空隙134內(nèi)自由地伸長。應(yīng)用本實(shí)施例者也可以利用其它的選擇方式來實(shí)現(xiàn)空隙134的長度X，例如選擇空隙134的長度X大于燈管110外徑的一半…等，本案實(shí)施例并不以上述方式為限，而需注意空隙134的長度X選擇是基于第一電極140的熱膨脹變化量即可。
[0061]在圖1A的實(shí)施例中，介電質(zhì)屏障放電燈100的容置空間132為管形空間，并且容置空間132與燈管110具有相同的軸心。換言之，通過支撐件130的設(shè)置，使得容置空間132位在燈管110的中心部分，而第一電極140也可以通過支撐件130的協(xié)助，與燈管110具有相同軸心。此外，介電質(zhì)屏障放電燈100還具有突出部112位于燈管110上，并且突出部112朝燈管110外側(cè)突出。在介電質(zhì)屏障放電燈100的制作工藝中，燈管110上可能具有如側(cè)管等作為真空排氣與放電氣體120填充用的開口，并于制作工藝完成后進(jìn)行封閉而形成前述的突出部112。在圖1A中，突出部112位于燈管110的軸心上，并且由第一封合端SI向燈管110外側(cè)突出。在本實(shí)施例中，突出部112的長度y與空隙134的長度x的總和大于燈管110外徑的一半以預(yù)留足夠的空間容納第一電極140的熱膨脹變化量，并且避免第一電極140過于靠近第一封合端SI，使得第一電極140與第一封合端SI外的金屬物質(zhì)(未繪示)間產(chǎn)生交流電壓，進(jìn)而使得兩者間的放電氣體120產(chǎn)生不正常的放電。
[0062]第一電極140的第二端140b在設(shè)置上則是穿過第二封合端S2，且第一電極140本身也與第二封合端S2呈密合狀態(tài)。在設(shè)計(jì)上，有數(shù)種方法可使第一電極140與第二封合端S2密合，而圖1A繪示其中一種方法。參照圖1A，燈管110在第二封合端S2具有一過渡玻璃層114，而第一電極140則為一棒狀導(dǎo)體，第一電極140的第二端140b通過過渡玻璃層114與第二封合端S2呈密合狀 態(tài)。詳細(xì)來說，當(dāng)?shù)谝浑姌O140穿出第二封合端S2時(shí)，燈管110材質(zhì)與第一電極140材質(zhì)的熱膨脹系數(shù)差異可能導(dǎo)致介電質(zhì)屏障放電燈100在使用時(shí)，第一電極140對燈管110造成損害或者改變燈管110與第一電極140在第二封合端S2的密合狀態(tài)。因此，通過將不同熱膨脹系數(shù)的過渡玻璃材料層層包覆第一電極140以形成過渡玻璃層114，可降低第一電極140與燈管110在第二封合端S2的膨脹系數(shù)差異，達(dá)到維持密合狀態(tài)的效果。舉例而言，過渡玻璃層114可由熱膨脹系數(shù)1X10_6/。C、L5X10_6/。C、2X1(T6/。C、2.5X1(T6/。C、3X1(T6/。C、3.3X1(T6/。C 與 3.9X1(T6/。C 等不同的玻璃層疊組合而成。
[0063]另一種維持第一電極140與第二封合端S2為密合狀態(tài)的方法則繪示于圖1C。圖1C為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例所繪示的介電質(zhì)屏障放電燈的示意圖。燈管110內(nèi)的第一電極140包括棒狀導(dǎo)體141以及薄板狀導(dǎo)體142。在圖1C中，棒狀導(dǎo)體141與薄板狀導(dǎo)體142間可以通過小型金屬棒143電性接合，并且薄板狀導(dǎo)體142還電性接合另一小型金屬棒144以通過小型金屬棒144延伸至燈管110外部。但值得注意的是，棒狀導(dǎo)體141與薄板狀導(dǎo)體142間可以為直接接觸或通過小型導(dǎo)線而不限于圖1C中的方式。薄板狀導(dǎo)體142是通過壓合的方式，在高溫下軟化第二封合端S2的部分燈管110a，在第二封合端S2的地方直接將薄板狀導(dǎo)體142與第二封合端S2的燈管110壓合在一起，使第一電極140與第二封合端S2密合。其余部分的設(shè)置，請參照前述圖1A的敘述，在此不再贅述。[0064]不論是圖1A中的實(shí)施例或者圖1C中的實(shí)施例，介電質(zhì)屏障放電燈100皆包括第二電極150,其設(shè)置于燈管110的外側(cè)。通過第一電極140與第二電極150,對兩者間的放電氣體120施予交流電壓，使得介電質(zhì)屏障放電燈100內(nèi)的放電氣體120受到激發(fā)而發(fā)射光波，得以提供光照。第一電極的設(shè)計(jì)，除了圖1A中的棒狀導(dǎo)體與圖1C中的棒狀和薄板狀導(dǎo)體的設(shè)計(jì)外，還可以單獨(dú)為薄板狀導(dǎo)體，又或者是數(shù)個(gè)棒狀導(dǎo)體和數(shù)個(gè)薄板狀導(dǎo)體相互電性接合的設(shè)計(jì)。此外，參照圖1A與圖1C，第二電極150為具多個(gè)透光開口 152的金屬導(dǎo)體薄片或線材圍繞燈管110的外部表面所形成。透光開口 152形狀可以為六角形或其它多邊形，使得介電質(zhì)屏障放電燈100的發(fā)射光波透過透光開口 152以向燈管110外提供光照。
[0065]第一電極140材質(zhì)例如為銅、鎳、鉻、鑰、銀、鉬、鐵、鈦、鎢、鈷或以上金屬的合金，而第二電極150材質(zhì)例如為銅、鎳、鉻、金、鑰、銀、鉬、鐵、鈦、鎢、鈷或以上金屬的合金。此夕卜，放電氣體120例如為氣態(tài)萊、氦氣、氖氣、氬1氣、氪氣、氣氣、氡氣、氮?dú)?、硒化氫氣、重氫、氟氣、氯氣、溴氣、碘氣或上述氣體中兩種以上混合的氣體組合。
[0066]圖1D為根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例所繪示的介電質(zhì)屏障放電燈的示意圖。為了使介電質(zhì)屏障放電燈100可以提供不同波長的光，燈管110的內(nèi)表面可以涂布一層熒光粉涂布層160。當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，熒光粉涂布層160也可以位于燈管110的外表面，也具有相同的效果。通過選擇不同種類的熒光粉，當(dāng)介電質(zhì)屏障放電燈100提供光照時(shí)，熒光粉涂布層160受到燈管110內(nèi)部發(fā)射出的光波的激發(fā)，進(jìn)而產(chǎn)生與熒光粉涂布層160本身性質(zhì)相關(guān)的發(fā)射光譜；如此一來，即可通過改變熒光粉涂布層160的材質(zhì)，進(jìn)而提供不同波長的光照。
[0067]圖1E為根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例所繪示的介電質(zhì)屏障放電燈的示意圖。突出部112的形成位置不一定要在燈管110的軸心上，而可以形成在燈管110的側(cè)壁上。參照圖1E，在介電質(zhì)屏障放電燈100的制作工藝中，在燈管110的側(cè)壁上具有如側(cè)排一般，在制作工藝上作為真空排氣與放電氣體120填充用的開口，并且在制作工藝完成后封閉而形成突出部112。其余介電質(zhì)屏障放電燈100的描述，請參照前述實(shí)施例，在此不再贅述。
[0068]圖2A為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的介電質(zhì)屏障放電燈的示意圖。與圖1A中的介電質(zhì)屏障放電燈100的差異在于，介電質(zhì)屏障放電燈200還包括金屬蓋270a，包覆燈管210的第一封合端SI。此外，也可以選擇在第二封合端S2設(shè)置金屬蓋270b。金屬蓋270a以及270b主要的目的在于保護(hù)燈管210，同時(shí)還可用于電性接觸插頭，以便將介電質(zhì)屏障放電燈200安裝于燈座之上。此外，金屬蓋270a與270b可設(shè)計(jì)為電性接合至第二電極250，以通過金屬蓋270a與270b提供電壓至第二電極250。
[0069]若燈管210的突出部212設(shè)置于燈管210的軸心上并位于第一封合端SI朝向燈管210外側(cè)突出時(shí)，包覆第一封合端SI的金屬蓋270a同時(shí)也包覆突出部212。為了避免金屬蓋270a與第一電極240的第一端240a過于接近從而產(chǎn)生氣體放電現(xiàn)象，導(dǎo)致金屬蓋270a的損壞，在選擇支撐件230內(nèi)的空隙234 (如圖2A所繪示的斜線區(qū)域)長度x時(shí)，空隙234的長度X與突出部212的長度y的總和要大于燈管210外徑的一半。由此，第一電極240與第二電極250間的距離小于第一電極240與金屬蓋270a間的距離，如此可避免第一電極240與金屬蓋270a間的不正常放電。更詳細(xì)地說，若金屬蓋270a遮蓋部分第一電極240，金屬蓋270a也相對地遮蓋氣體放電所激發(fā)的部分光照，因此透過設(shè)定容置空間232中空隙234的長度X，第一電極240于支撐件230內(nèi)的長度也受調(diào)整，從而避免金屬蓋270a遮蓋住過多的發(fā)射光。
[0070]此外，在金屬蓋270a、270b與燈管210的第一封合端SI與第二封合端S2間，還可以分別填充電源絕緣體274。在第二封合端S2，為了避免第一電極240的第二端240b在透過過渡玻璃層214突出燈管210時(shí)直接接觸到金屬蓋270b，導(dǎo)致第一電極240與第二電極250間短路，電源絕緣體274填充于燈管210與金屬蓋270b間，同時(shí)第一電極240在與金屬蓋270b連接處還包覆有絕緣層272，使得金屬蓋270b因絕緣層272的隔離而不致于直接接觸到第一電極240。電源絕緣體274與絕緣層272的材質(zhì)可以為陶瓷絕緣膠或塑膠。介電質(zhì)屏障放電燈200其余的配置請參照介電質(zhì)屏障放電燈100，在此不再贅述。
[0071]圖2B為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例所繪示的介電質(zhì)屏障放電燈的示意圖。如同圖1B，燈管210內(nèi)的第一電極240包括棒狀導(dǎo)體241以及薄板狀導(dǎo)體242。棒狀導(dǎo)體241與薄板狀導(dǎo)體242間可以通過小型金屬棒243電性接合，并且薄板狀導(dǎo)體242還通過電性接合至另一小型金屬棒244而延伸至燈管210外部。為了避免小型金屬棒244與金屬蓋270b直接接觸導(dǎo)致第一電極240與第二電極250短路，絕緣層272設(shè)置于小型金屬棒244與金屬蓋270b連接處的周圍。薄板狀導(dǎo)體242是通過壓合的方式，使第一電極240與第二封合端S2密合。其余設(shè)置，請參照圖2A與前述實(shí)施例，在此不再贅述。
[0072]通過前述實(shí)施例可得知，介電質(zhì)屏障放電燈200主要的特征是在第一封合端SI以金屬蓋270a包覆。此外，第二封合端S2也可以利用金屬蓋270b包覆。因此，在設(shè)計(jì)上，介電質(zhì)屏障放電燈200也可以如同圖1D般，于燈管210的內(nèi)表面或外表面涂布一層熒光粉涂布層(未繪示)，以便發(fā)射不同波長的光束。介電質(zhì)屏障放電燈200也可以如同圖1E般，使突出部212的形成位置位于燈管210的側(cè)壁上，而不是位于燈管210的軸心上。值得注意的是，若突出部212不是形成于燈管210的軸心上時(shí)，空隙234的長度x在設(shè)計(jì)上，仍需大于燈管210外徑的一半，以避免金屬蓋270a與第一電極240間的氣體產(chǎn)生不正常的放電現(xiàn)象。
[0073]圖3A?圖31為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的介電質(zhì)屏障放電燈的制造方法。在圖3A中，提供燈管310、第一電極340、第一側(cè)管Tl與第二側(cè)管T2。在圖3B中，于該燈管310的兩側(cè)先以擴(kuò)管或/與縮管方式分別形成第一封合端SI與第二封合端S2。在圖3C中，在燈管310的第一封合端SI插入第一側(cè)管Tl，并深入燈管310內(nèi)部至預(yù)設(shè)距離d，再將第一側(cè)管Tl的外表面與第一封合端SI互相接合，用于將第一側(cè)管Tl固定于第一封合端SI，并在燈管310內(nèi)側(cè)形成管狀支撐件330。支撐件330為部分的第一側(cè)管Tl，且因管形而具有容置空間332。在圖3D中，于燈管310的第二封合端S2固定第二側(cè)管T2的一端開口，并使該第二側(cè)管T2與燈管310內(nèi)部呈相通狀態(tài)。在圖3E中，通過第二側(cè)管T2內(nèi)側(cè)置入并固定第一電極340于第二封合端S2，使部分的第一電極340留在燈管310外側(cè)，且部分的第一電極340伸入支撐件330中。其中伸入支撐件330中的第一電極340的第一端340a的端部與支撐件330至第一封合端SI之間具有空隙334。
[0074]在圖3F中，封合第二側(cè)管T2，使第二側(cè)管T2與第一電極340相互密合。值得注意的是，在第二封合端S2封合第二側(cè)管T2的方法有兩種。一種是于第二封合端S2，壓合第一電極340與第二側(cè)管T2以封合第二側(cè)管T2與第二封合端S2。另一種做法是于第二封合端S2，在第二側(cè)管T2設(shè)置過渡玻璃層314(如圖3F)，第一電極340則通過過渡玻璃層314與第二側(cè)管T2(第二封合端S2)呈密合狀態(tài)。具體的樣式請分別參照前述圖1C與1Α，在此不再贅述。
[0075]在圖3G中，經(jīng)由第一側(cè)管Tl對燈管310進(jìn)行真空排氣與填充放電氣體320。在圖3H中,封合第一封合端SI并形成突出部312于第一封合端SI。介電質(zhì)屏障放電燈的制造方法還包括如圖31 —般，于燈管310外側(cè)設(shè)置第二電極350，以及在第一封合端SI包覆金屬蓋370a，且金屬蓋370a電性接合至第二電極350。此外，第二封合端S2也可受金屬蓋370b包覆，且金屬蓋370b也可以電性接合至第二電極350。金屬蓋370a與370b和第一封合端SI與第二封合端S2間，分別填充有電源絕緣體374，而金屬蓋370b與第一電極340間具有絕緣層372。
[0076]圖4A?圖4F為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的介電質(zhì)屏障放電燈的制造方法。在圖4A中，提供具有側(cè)排T3的燈管410、第一電極440、第一側(cè)蓋Cl與第二側(cè)蓋C2。第一側(cè)蓋Cl具有支撐件430，支撐件430具有容置空間432，且第一電極440固定于第二側(cè)蓋C2。
[0077]本發(fā)明實(shí)施例提供數(shù)種將第一電極440固定于第二側(cè)蓋C2的方法。其中一種方法是將第一電極440壓合于第二側(cè)蓋C2以固定第一電極440，而另一種方法則是第二側(cè)蓋C2上利用過渡玻璃層414。如同前述圖1A的實(shí)施例，第一電極440通過過渡玻璃層414 (參考圖4A)與第二側(cè)蓋C2呈密合狀態(tài)。
[0078]在圖4B中，在燈管410的一側(cè)形成第一封合端SI,并于第一封合端SI固定第一側(cè)蓋Cl，且第一側(cè)蓋Cl的支撐件430由第一封合端SI向燈管410內(nèi)部延伸，容置空間432的開口朝向燈管410內(nèi)部。在圖4C中，在燈管410相對于第一封合端SI的一側(cè)形成第二封合端S2,并于第二封合端S2固定第二側(cè)蓋C2,且第一電極440穿透第二封合端S2,第一電極440的第一端440a穿過容置空間432的開口，使部分的第一電極440置于支撐件430中，且第一電極440的第一端440a的端部與支撐件430的封閉端間具有空隙432。在圖4D中，經(jīng)由燈管410上的側(cè)排T3對燈管410進(jìn)行真空排氣與填充放電氣體420。在圖4E中，封合側(cè)排T3使其成為突出部412。
[0079]此外，介電質(zhì)屏障放電燈的制造方法還包括如圖4F —般，于燈管410外側(cè)設(shè)置第二電極450,以及于第一封合端SI包覆金屬蓋470a,且金屬蓋470a電性接合至第二電極450。在燈管410的第二封合端S2還可以包覆金屬蓋470b，而金屬蓋470b也電性接合至第二電極450。金屬蓋470a與470b和第一封合端SI與第二封合端S2間，分別填充有電源絕緣層474，而金屬蓋470b與第一電極440間具有絕緣層472。
[0080]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例所提出的介電質(zhì)屏障放電燈，通過設(shè)計(jì)支撐件來定位第一電極，同時(shí)使第一電極與支撐件間具有空隙。當(dāng)?shù)谝浑姌O受熱膨脹時(shí)，仍可利用空隙延伸而不至于扭曲或者變形。此外，利用側(cè)排、側(cè)管或者是支撐件的設(shè)計(jì)，使得放電氣體的填充較為簡便。更進(jìn)一步而言，本發(fā)明所提出的介電質(zhì)屏障放電燈的結(jié)構(gòu)，僅需簡單的組裝與加工即可制作，因而能降低介電質(zhì)屏障放電燈的制作成本。
[0081]雖然已結(jié)合以上實(shí)施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動(dòng)與潤飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種介電質(zhì)屏障放電燈，包括: 燈管，該燈管具有第一封合端與第二封合端； 放電氣體，填充于該燈管內(nèi)； 支撐件，設(shè)置于該第一封合端，且由該第一封合端向該燈管內(nèi)部延伸，該支撐件具有一容置空間，且該容置空間的一開口朝向該燈管內(nèi)部； 第一電極，設(shè)置于該燈管內(nèi)，其中該第一電極的第一端穿過該容置空間的該開口使部分該第一電極置于該容置空間中，且該第一電極的該第一端的端部與該容置空間的一封閉端之間具有一空隙，而該第一電極的第二端穿過該第二封合端，與該第二封合端密合；以及第二電極，設(shè)置于該燈管外側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的介電質(zhì)屏障放電燈，其中該空隙的長度大于該燈管外徑的一半。
3.如權(quán)利要求1所述的介電質(zhì)屏障放電燈，其中該空隙的長度至少為I毫米。
4.如權(quán)利要求1所述的介電質(zhì)屏障放電燈，其中在一溫度范圍中，該空隙的長度大于該第一電極因熱膨脹所造成的一長度變化量。
5.如權(quán)利要求1所述的介電質(zhì)屏障放電燈，其中該容置空間為一管形空間，且該容置空間與該燈管具有一相同軸心。
6.如權(quán)利要求1所述的介電質(zhì)屏障放電燈，其中該第一電極與該燈管具有一相同軸心。
7.如權(quán)利要求1所述的介電質(zhì)屏障放電燈，還包括突出部，位于該燈管上，且朝該燈管外側(cè)突出。
8.如權(quán)利要求7所述的介電質(zhì)屏障放電燈，其中該突出部位于該燈管的一軸心上，且設(shè)置于該第一封合端并朝向該燈管外側(cè)突出，該突出部的長度與該空隙的長度的總和大于該燈管外徑的一半。
9.如權(quán)利要求7所述的介電質(zhì)屏障放電燈，還包括金屬蓋，該金屬蓋包覆該第一封合端。
10.如權(quán)利要求9所述的介電質(zhì)屏障放電燈，其中該金屬蓋電性接合至該第二電極。
11.如權(quán)利要求9所述的介電質(zhì)屏障放電燈，其中該突出部位于該燈管的一軸心上，且設(shè)置于該第一封合端并朝向該燈管外側(cè)突出，包覆該第一封合端的該金屬蓋包覆該突出部。
12.如權(quán)利要求9所述的介電質(zhì)屏障放電燈，還包括電絕緣體，填充于該金屬蓋與該第一封合端之間。
13.如權(quán)利要求1所述的介電質(zhì)屏障放電燈，其中該第一電極為一棒狀導(dǎo)體或一薄板狀導(dǎo)體。
14.如權(quán)利要求1所述的介電質(zhì)屏障放電燈，其中該第一電極包括棒狀導(dǎo)體及薄板狀導(dǎo)體。
15.如權(quán)利要求14所述的介電質(zhì)屏障放電燈，其中該薄板狀導(dǎo)體于該第二封合端與該燈管壓合，且該棒狀導(dǎo)體電性接合至該薄板狀導(dǎo)體。
16.如權(quán)利要求1所述的介電質(zhì)屏障放電燈，其中該燈管的該第二封合端包括過渡玻璃層，該第一電極的該第二端 通過該過渡玻璃層與該第二封合端呈密合狀態(tài)。
17.如權(quán)利要求1所述的介電質(zhì)屏障放電燈，其中該第二電極具有多個(gè)透光開口。
18.如權(quán)利要求1所述的介電質(zhì)屏障放電燈，其中該容置空間的該開口為圓形或多邊形。
19.如權(quán)利要求1所述的介電質(zhì)屏障放電燈，其中該燈管的一內(nèi)表面或一外表面具有一突光粉涂布層。
20.一種介電質(zhì)屏障放電燈的制造方法，包括: 提供一燈管、一第一電極、一第一側(cè)管與一第二側(cè)管； 在該燈管的兩側(cè)形成一第一封合端與一第二封合端； 在該燈管的該第一封合端插入該第一側(cè)管，并深入該燈管內(nèi)部一預(yù)設(shè)距離，且固定接合該第一側(cè)管的一外表面于該第一封合端，以在該燈管內(nèi)側(cè)形成一管狀支撐件； 在該燈管的該第二封合端固定該第二側(cè)管的一開口，并使該第二側(cè)管與該燈管內(nèi)部呈相通狀態(tài)； 通過該第二側(cè)管內(nèi)側(cè)置入并固定該第一電極于該第二封合端，使部分的該第一電極留在該燈管外側(cè)，且部分的該第一電 極伸入該支撐件中，其中伸入該支撐件中的該第一電極的一第一端的端部與該第一封合端之間具有一空隙； 封合該第二側(cè)管，使該第二側(cè)管與該第一電極互相密合； 經(jīng)由該第一側(cè)管對該燈管進(jìn)行真空排氣與填充一放電氣體；以及 封合該第一側(cè)管以形成一突出部于第一封合端。
21.如權(quán)利要求20所述的介電質(zhì)屏障放電燈的制造方法，其中封合該第二側(cè)管的步驟包括: 在該第二封合端，壓合該第一電極與該第二側(cè)管。
22.如權(quán)利要求20所述的介電質(zhì)屏障放電燈的制造方法，其中封合該第二側(cè)管的步驟包括: 在該第二封合端，在該第二側(cè)管設(shè)置一過渡玻璃層，該第一電極通過該過渡玻璃層與該第二側(cè)管呈密合狀態(tài)。
23.如權(quán)利要求20所述的介電質(zhì)屏障放電燈的制造方法，還包括: 在該燈管外側(cè)設(shè)置一第二電極；以及 在該第一封合端包覆一金屬蓋，其中該金屬蓋電性接合至該第二電極。
24.一種介電質(zhì)屏障放電燈的制造方法，包括: 提供具有一側(cè)排的一燈管、一第一電極、一第一側(cè)蓋與一第二側(cè)蓋，其中該第一側(cè)蓋具有一支撐件，該支撐件具有一容置空間，且該第一電極固定于該第二側(cè)蓋； 在該燈管的一側(cè)形成一第一封合端，并于該第一封合端固定該第一側(cè)蓋，其中該第一側(cè)蓋的該支撐件由該第一封合端向該燈管內(nèi)部延伸，該容置空間的一開口朝向該燈管內(nèi)部; 在該燈管相對于該第一封合端的一側(cè)形成一第二封合端，并于該第二封合端固定該第二側(cè)蓋，其中該第一電極穿透該第二封合端，該第一電極的一第一端穿過該容置空間的該開口，使部分的該第一電極置于該支撐件中，且該第一電極的該第一端的端部與該支撐件的封閉端間具有一空隙； 經(jīng)由該燈管上的該側(cè)排對該燈管進(jìn)行真空排氣與填充一放電氣體；以及封合該側(cè)排以形成為一突出部。
25.如權(quán)利要求24所述的介電質(zhì)屏障放電燈的制造方法，其中該該第一電極壓合于該第二側(cè)蓋以固定該第一電極。
26.如權(quán)利要求24所述的介電質(zhì)屏障放電燈的制造方法，其中于該第二側(cè)蓋包括一過渡玻璃層，該第一電極通過該過渡玻璃層與該第二側(cè)蓋呈密合狀態(tài)。
27.如權(quán)利要求24所述的介電質(zhì)屏障放電燈的制造方法，還包括: 在該燈管外側(cè)設(shè)置一第二電極；以及 在該第一封合端包覆一金 屬蓋，其中該金屬蓋電性接合至該第二電極。
【文檔編號(hào)】H01J9/02GK103811270SQ201310059219
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月5日
【發(fā)明者】魏碧玉, 徐仁宏, 徐銘鍇, 陳俊沐 申請人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院