CN102237233A - 无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制造方法 - Google Patents

Abstract

一种无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，包含下列步骤：固定电极；提供玻璃管，使电极的放电杯通过玻璃管未封口的端部进入玻璃管中并固定玻璃管；用火炬完整地对整个玻璃管的外表面加热，使端部软化而进入熔融状态；用夹具夹持端部，使端部收敛为一体；持续对已夹持收敛的端部加热并进行回火处理；完成另一端部的封口，以完成无接痕大直径冷阴极放电灯管；将无接痕大直径冷阴极放电灯管放置到回火炉中，并将整个无接痕大直径冷阴极放电灯管加热到回火点温度，对整个无接痕大直径冷阴极放电灯管进行回火处理。

Description

无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制造方法

技术领域

本发明涉及冷阴极放电灯管的制作方法，特别涉及一种无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法。

背景技术

在典型的冷阴极放电灯管中，电极的导线上通常粘着一玻璃珠，用于与玻璃管熔接，使电极固定在玻璃管的两端，以形成冷阴极管。然而，玻璃珠的尺寸大小有一定的限制，使其所对应的玻璃管的直径也受到限制。因此，上述冷阴极放电灯管尺寸相对较小，其玻璃管的直径通常无法超过3mm。这样的冷阴极放电灯管照度相对较低，只适用于液晶显示器的背光光源，无法用于需要高照度的照明用具。若勉强用于高照度的照明用具，则需要大量的小尺寸冷阴极放电灯管并列设置，使得整个照明用具电路配置及实体结构显得复杂。

传统的放电灯管中，虽然存在尺寸相对较大者，例如霓虹灯管。霓虹灯管的制作方法是先将电极固定在一小段短玻璃管中，再将上述的短玻璃管融接在长玻璃管的两端，形成尺寸相对较大(大直径、大长度)的放电灯管。但是这样的霓虹灯管存在技术问题。第一、上述的短玻璃管融接在长玻璃管的程序，只能通过手工执行，尚无法用机械取代，使得霓虹灯管的生产效率不佳，而无法大量地生产。第二、短玻璃管融接在长玻璃管的两端，会形成明显的接痕，这样的接痕影响美观，同时也可能造成应力强度不足的问题。第三、短玻璃管融接在长玻璃管的两端的程序是手工执行，因此长玻璃管将受到限制，否则进行手工融接作业的工匠可能会无法顺利的进行手工融接作业。因此，上述的霓虹灯管纵使改变填充气体成分，使其光谱符合一般照明需求，其无法大量地生产的缺点，仍无法使其满足照明用具的需要。

发明内容

鉴于现有技术中的冷阴极放电灯管有尺寸过小，或是生产制作过程中的缺点，本发明无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，为可采用机械化批量生产大直径及大长度的冷阴极放电灯管。

本发明提出一种无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，包含下列步骤：

(1)固定一电极，其中电极至少具有一放电杯及连接放电杯的导线；

(2)提供一玻璃管，使放电杯通过玻璃管未封口的端部而进入玻璃管中，并固定玻璃管；

(3)以至少一火炬完整地对整个玻璃管的外表面加热，使玻璃管的端部被软化而进入熔融状态；

(4)用一夹具夹持玻璃管的端部，使端部收敛为一体；

(5)持续对已夹持收敛的玻璃管的端部加热并进行回火处理；

(6)完成玻璃管的另一端部的封口，以完成无接痕大直径冷阴极放电灯管；

(7)将无接痕大直径冷阴极放电灯管放置到回火炉中，将整个无接痕大直径冷阴极放电灯管加热到回火点温度，对整个无接痕大直径冷阴极放电灯管进行回火处理。

本发明所述的无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，其中，固定该电极的步骤包含：

以一电极夹具夹持固定该导线的末端，且该放电杯朝上。

本发明所述的无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，其中，该电极是被直立地固定，且该玻璃管由上往下地放置，使该放电杯通过该未封口的端部而进入该玻璃管中。

本发明所述的无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，其中，固定该玻璃管的步骤是用一玻璃管夹具固定该玻璃管，且该玻璃管夹具包含上夹持具及下夹持具，分别夹持于该玻璃管的不同位置。

本发明所述的无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，其中，该冷阴极放电灯管的直径介于6mm至20mm之间。

本发明所述的无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，其中，该冷阴极放电灯管的长度介于1公尺至3.6公尺之间。

本发明所述的无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，其中，对整个玻璃管的外表面加热的步骤中，以两组火炬面对面地在该玻璃管两侧对该玻璃管的端部加热。

本发明所述的无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，其中，对整个玻璃管的外表面加热的步骤中，持续带动该玻璃管旋转，使该火炬均匀且完整地对整个该玻璃管的外表面加热。

本发明所述的无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，取代了传统多段融接的方式，不会在大尺寸灯管两端的形成接痕。并且本发明所提出的方法，可以使用机械取代手工，对大直径且大尺寸的玻璃管进行封口。因此，使用本发明制作方法制作的冷阴极放电灯管，可以广泛地用于制作大型灯具，使冷阴极放电灯管更加满足照明或是大尺寸显示单元的背光的需求。

附图说明

图1为本发明实施例的流程图。

图2为本发明实施例中，用一电极夹具夹持电极的示意图。

图3为本发明实施例中，用一玻璃管夹具夹持玻璃管的示意图。

图4为本发明实施例中，用火炬加热玻璃管的端部的示意图。

图5为本发明实施例中，用夹具夹持玻璃管端部的示意图。

图6为本发明实施例中，持续用火炬加热玻璃管并进行回火处理的示意图。

图7为本发明实施例中，用回火炉对无接痕大直径冷阴极放电灯管进行回火处理的示意图。

图8为本发明实施例中，在玻璃管的端部设置抽气管的示意图。

图9为本发明实施例中，用单一火炬加热玻璃管的端部的示意图。

【主要组件符号说明】

10玻璃管

11端部

20电极

21放电杯

22导线

30电极夹具

40玻璃管夹具

50火炬

60夹具

70回火炉

80抽气管

具体实施方式

如图1所示，其为本发明实施例所公开的一种无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，用于将一玻璃管10的端部11密封，并使电极20固定在端部11。上述的电极20至少具有一放电杯21及连接放电杯21的导线22，而玻璃管10的内侧壁面则预先涂布荧光物质，能够被紫外线激发而发出可见光。本发明所述的无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，是用于机械量产的大直径及超长度的冷阴极放电灯管，冷阴极放电灯管的直径介于6mm至20mm之间，且长度介于1至3.6公尺之间。

如图1及图2所示，本发明实施例所述的无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，先以一电极夹具30固定上述的电极20(步骤10)。

如图2所示，通常电极20是被直立地固定，而且放电杯21朝上。由于放电杯21最后必须放入玻璃管10中，同时导线22的一部份最后也会埋设于玻璃管10封口的端部11中，因此电极夹具30通常会夹持固定导线22的末端，使放电杯21及导线22连接放电杯21的部分可以不受到阻碍地进入玻璃管10中。

如图1及图3所示，接着由上往下地放置玻璃管10，并使预备封口的端部11朝下，并使放电杯21通过未封口的端部11而进入玻璃管10中(步骤21)，而导线22局部地位于玻璃管10中，其余外露在玻璃管10外。当玻璃管到达定位时，并使放电杯21位于玻璃管10中时，就可以使用一玻璃管夹具40固定玻璃管10(步骤22)。

一般而言，玻璃管夹具40通常包含上夹持具及下夹持具，分别夹持于玻璃管10的不同位置。对于用于制作无接痕大直径冷阴极放电灯管的机台而言，机台可以同时包含多个电极夹具及玻璃管夹具，使同时固定多个玻璃管，并使各玻璃管直立地排列为一直线或是环状，以同时或依序对多个玻璃管进行加工，从而对无接痕大直径冷阴极放电灯管进行批量化生产。

如图1及图4所示，接着用两组火炬50，面对面地在玻璃管10两侧对玻璃管10的端部11加热，将玻璃管10的玻璃材料加热到软化并接近熔融状态(步骤30)。此时，由于玻璃材料的内聚特性，玻璃管10的端部会略微内缩为锥状。但在玻璃管10的直径超过6mm时，玻璃材料的内聚仍不足以使玻璃管10的端部11自动密封。两组火炬50具备多个排列为一直线的喷火口，且喷火口沿着玻璃管10的径向排列。相对的两组火炬50可以完整地对整个玻璃管10的外表面加热，使玻璃管10的端部11软化而进入熔融状态。

如图1及图5所示，当玻璃管10的端部11已经充分软化且呈现熔融状态时，用一夹具60夹持玻璃管10的端部11，使端部11收敛为一体，以密封玻璃管10的端部11，并将导线22的部分包覆在玻璃管10的玻璃材料中(步骤40)。

如图1及图6所示，接着再用两组火炬50持续对已夹持收敛玻璃管10的端部11进行加热，进行回火处理(步骤50)。回火处理用于将玻璃管10的至少端部11区域的温度再度加热到回火点温度，以消除玻璃管10在前一步骤的夹持工序中产生的内应力，使内外应力达到平衡，避免端部11受到微小外力冲击就发生破裂。

当一端部11的封口作业完成之后，则需要将玻璃管10反置，重复上述步骤(步骤10至步骤50)，完成另一端部11的封口及电极固定的作业，完成两端部11的封口之后，就可以完成无接痕大直径冷阴极放电灯管的制作。

如图1及图7所示，最后将完成无接痕大直径冷阴极放电灯管放置到回火炉70中，将整个无接痕大直径冷阴极放电灯管加热到回火点温度，对整个无接痕大直径冷阴极放电灯管进行回火处理(步骤60)，以消除整个玻璃管10因为封口作业产生的内应力，提升玻璃管10的强度。

由于冷阴极放电灯管需要有抽真空及填充汞的程序，因此玻璃管10的至少一端部11必须预留一抽气管80。

如图8所示，在需要预留抽气管80的情况下，则在电极夹具固定电极的同时(步骤10)，也固定抽气管80。这样，在步骤21中，抽气管80也会随同电极22进入。当步骤40中用夹具60对玻璃管10封口时，则保持抽气管80在能够通气的状态。在最后通过抽气管80完成抽真空及填充汞的程序之后，再用一般封口技术密封抽气管。

如图9所示，步骤30中说明了用两组火炬50在玻璃管10的两侧对玻璃管10的端部11加热，以完整地对整个玻璃管10的外表面加热。在使用单一火炬50的情况下，可以用机台持续带动玻璃管10旋转，使单一火炬50也能均匀且完整地对整个玻璃管10的外表面加热。

本发明所述的无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，取代了传统多段融接的方式，不会在大尺寸灯管两端形成接痕。并且本发明所提出的方法，可以使用机械取代手工，对大直径且大尺寸的玻璃管10进行封口。上述玻璃管的直径尺寸介于6mm至20mm之间，常见的规格有6、7、8、9、10、12、15、16、18、19、20mm。而通过夹具固定玻璃管，并以机械取代手工，因此，玻璃管的长度也可以加长(手工融接时，过长的玻璃管会造成施工的困难)，其长度介于1公尺至3.6公尺之间，常见的规格有1.2、1.5、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.8、3.0、3.2、3.6公尺。因此，使用本发明制作方法制作的冷阴极放电灯管，可以广泛地用于制作大型灯具，使冷阴极放电灯管更加满足照明或是大尺寸显示单元背光的需求。

Claims (8)

1.一种无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，包含下列步骤：

固定一电极，其中该电极至少具有一放电杯及连接该放电杯的导线；

提供一玻璃管，使该放电杯通过该玻璃管未封口的端部而进入该玻璃管中，并固定该玻璃管；

以至少一火炬完整地对整个玻璃管的外表面加热，使该玻璃管的端部软化而进入熔融状态；

使用一夹具夹持该玻璃管的端部，使该端部收敛为一体；

持续对已夹持收敛的该玻璃管的端部进行加热，进行回火处理；

完成该玻璃管的另一端部的封口，以完成该无接痕大直径冷阴极放电灯管；及

将该无接痕大直径冷阴极放电灯管放置到回火炉中，将整个无接痕大直径冷阴极放电灯管加热到回火点温度，对整个无接痕大直径冷阴极放电灯管进行回火处理。

2.根据权利要求1所述的无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，其中固定该电极的步骤包含：

以一电极夹具夹持固定该导线的末端，且该放电杯朝上。

3.根据权利要求2所述的无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，其中该电极是被直立地固定，且该玻璃管由上往下地放置，使该放电杯通过该未封口的端部而进入该玻璃管中。

4.根据权利要求1所述的无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，其中固定该玻璃管的步骤是用一玻璃管夹具固定该玻璃管，且该玻璃管夹具包含上夹持具及下夹持具，分别夹持于该玻璃管的不同位置。

5.根据权利要求1所述的无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，其中该冷阴极放电灯管的直径介于6mm至20mm之间。

6.根据权利要求1所述的无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，其中该冷阴极放电灯管的长度介于1公尺至3.6公尺之间。

7.根据权利要求1所述的无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，其中对整个玻璃管的外表面加热的步骤中，以两组火炬面对面地在该玻璃管两侧对该玻璃管的端部加热。

8.根据权利要求1所述的无接痕大直径冷阴极放电灯管的加工制作方法，其中对整个玻璃管的外表面加热的步骤中，持续带动该玻璃管旋转，使该火炬均匀且完整地对整个该玻璃管的外表面加热。

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