TW200529278A - Luminous device comprising a glass-metal duct, and glass-metal duct - Google Patents
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Description
200529278 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】
本發明係有關一種玻璃/玻璃陶瓷/金屬穿通體及一種 發光裝置,尤其是由玻璃陶瓷生玻璃構成。由玻璃陶瓷生 玻璃所得到的玻璃陶瓷優先為板形,其可應用於多種領域 及多種燈具,例如一般照明或汽車照明或熱輻射體,如鹵 素燈、白熾燈、高壓或低壓放電燈。玻璃陶瓷尤其亦可最 小化成為所謂的背光而作為顯示板的背光照明。玻璃陶瓷 同樣適用於金屬鹵化物-高壓放電燈。 【先前技術】 習知照明光源,例如白熾燈、i素燈及氣體放電燈,之 透明燈殼,尤其是由玻璃或半透明陶瓷拉製成圓柱形或圓 鼓形,具有如下所述兩種作用。 依據本發明之定義,燈具之玻璃燈殼為一發光單元例如 金屬絲之第一包覆體及/或保護氣體或放電氣體的密封 體。此用途在本發明中被稱作A型用途。 A型用途係指玻璃燈殼為一發光單元第一包覆體之用 途,尤其是白熾燈或鹵素燈,其内部設有一通電加熱的鎢 絲,其可產生光。為增長壽命及提高亮度,此種燈具的燈 殼中充填有重氣體,例如氪、氬或氙。為鹵素燈時則充填 鹵化物,其可將金屬絲蒸發出的鎢帶離較冷的燈殼内壁而 使其再度沉積在鶴絲上。此被稱為ii素循環。藉加入齒素 而可在一定的溫度範圍中避免蒸發鎢原子造成燈殼變黑而 降低光通量。因此素燈的燈殼尺寸可大為縮小,使得填 5 312XP/發明說明書(補件)/94-04/94100117 200529278 充氣體壓力可提高,且昂貴稀有氣體氪及氙的使用更經濟。 在另一種A型用途中燈殼為氣體放電的反應室。燈殼尚 可作為光轉換層的載體。此種燈具例如為低壓螢光燈及高 壓氣體放電燈。兩者内部的液態或氣態物質,通常為水銀 (H g )及/或氙及/或氖(N e ),可被伸入燈殼中兩電極間的電 弧放電激發而放射尤其是紫外線。低壓燈例如背光燈的不 連續紫外線被螢光層部分轉換為可見光。中壓及高壓放電 燈的填充氣體被置於1 0 0巴或以上的高壓下。藉由分子例 如水銀的撞擊作用及生成,不連續射線減併成放射帶而發 出白色光。此外尚包括光學主動物質,例如希土族鹵化物, 尤其是鏑ii化物或鹼-化物,其可填補缺乏的光譜組成並 提高不褪色性。白光品質與壓力的關係參見D e r r a e t a 1 ., 「U Η P燈具:投影觉視極高光密度光源」,P h y s . B 1 . 5 4 ( 1 9 8 8 ) No. 9 8 1 7 - 8 2 0。該文獻内容完禽引用於本發明中。 B型用途的燈殼為第二包覆層,例如包覆真正的發光單元 及/或防止破裂/爆炸及保護材料與燈具使用者使其不受輻 射尤其是紫外線傷害。 B型用途例如為高壓放電燈。高壓放電燈由石英玻璃或 半透明陶瓷(例如A 1 2 0 3、Y A G -陶瓷)構成的燃燒器工作溫度 達1 0 0 0 °C甚至以上。工作溫度越高,顏色重現指數及效率 就越高,燈具光品質差異就越小。 為將放電容器隔熱,真正反應體被套上一第二玻璃燈 殼,其間之空間通常抽成真空。該罩體燈殼並被摻雜紫外 線遮斷成分。 6 312XP/發明說明書(補件)/94-04/94100117 200529278 若高壓放電燈沒有任何保護措施直接插入燈座,亦即燈 具沒有整合在一具遮板的照明中,如低壓鹵素燈之結構, 則罩體燈殼與放電燈殼間應置入其他圓柱形透明元件,以 作為爆炸保護。 不同的應用領域對所使用A及B型燈殼玻璃的要求亦不 同。
A型用途要求極度熱穩定的材料,例如玻璃,其在極接 近鎢絲,高工作溫度,尤其是高壓下,即 Η I D (H i g h intensity discharge),不得變形。鹵素燈玻璃燈殼的内 壓為2至3 0巴,Η I I)燈貝1j約達1 0 0巴甚至以上。此外,燈 殼尚須極具惰性,亦即與填充氣體接觸時不可產生反應。 此意味,玻璃不得釋放任何組成成分至周遭,尤其是不得 釋放鹼或0 Η離子或Η 2 0。有利的是使透明材料與饋電金屬 炫接而密封。玻璃燈殼尤其可與W或Μ 〇金屬或F e - N i - C 〇 合金(例如 K 〇 v a r, A 1 1〇y 4 2 )炫接。此外,該熔接穿通 體亦需對溫度變化彳盾環為穩定。 冷型燈具,如低壓燈,要求較低对熱性。但此種低壓燈 用作背光燈時,需滿足特殊的紫外線遮斷要求。 背光燈為低壓放t燈,其用於TFT顯示板中,例如螢幕、 電視,作為背光照明。其至今皆使用以矽酸鹽為主的多成 分玻璃。使用作為背光燈時,燈具玻璃的紫外線遮斷要求 極高,因顯示板的其他組成成分,尤其是塑夥,會快速老 化及退化。 B型用途的溫度耐受性及化學組成成分/抵抗性要求通 312XP/發明說明書(補件)/94-04/941 00 ] 17 200529278 常低於 A型用途。Π I D燈的外燈殼溫度視與燈殼燃燒器熱 點的距離而為 3 0 0至 7 0 0 °C 。穿通處溫度低於直接鄰接燃 燒器的燈殼。視燃燒器的功率輸出及與燈殼内壁熱點距離 極小時,壁溫亦可達 8 0 0 °C甚至以上。如上所述,此種燈 殼應具高紫外線遮斷,尤其是用於背光用途時。此外,此 處亦有穿通密封的問題。但穿通體不一定需對化學試劑為 惰性。
習知技術中用途A之白熾燈玻璃燈殼材料為軟玻璃,汽 車鹵素燈燈殼材料為無鹼硬玻璃,一般照明或攝影室照明 鹵素燈或 Η I D燈燈殼材料為石英玻璃,可參閱 H e i n z G . Pfaender: SCHOTT 玻璃辭典,mvg 出版社,第 122-128 頁, 或專利 DE 197 47 355 C1、DE 197 58 481 C1、DE 19747 3 5 4 C1,其揭示内容完全引用於本發明中。 習知技術中高功率放電燈除了使用石英玻璃外亦使用 半透明氧化鋁,其溫度負荷可達1 1 0 0 °C甚至以上。高功率 放電燈例如參見 EP 748 780 B1 或 Krell et al:「Transparent sintered corundum with high hardness and strength」,J. Am. Ceram. Soc. 86( 4 )546-553(2003),其揭示内容完全引用於本發 明中。 冷低壓燈的玻璃燈殼材料可以是玻璃,例如硼矽酸玻 璃0 B型用途的玻璃燈殼材料目前主要為石英玻璃及多成分 玻璃,例如S u p r a X型(如S C Η 0 T T G L A S M a i η z公司所生產 S C Η 0 Τ Τ型第8 6 5 5號及D l) R A Ν型玻璃)。 8 312XP/發明說明書(補件)/94-04/941001 ] 7 200529278
習知技術中尚有特殊用途的玻璃陶瓷,例如本申請人之 著名商標Ceran®及Robax®。此種玻璃具單一光譜,其係 由於特殊控制的部分結晶所致。視組成成分、材料玻璃即 生玻璃的製造方式及熱加工的溫度(所謂的陶瓷化,即生 玻璃轉變為玻璃陶瓷)而定,玻璃陶瓷中可出現不同的晶 體相、具不同晶體型態與大小的結晶體及不同的晶體數 量。如此而可調整熱膨脹、機械穩定性、光學截止,尤其 是在紫外線範圍。材料具高熱穩定性為Robax®玻璃陶瓷或 其他化學系統玻璃陶瓷的一項重要特性,其熱穩定性高於 習用的多成分玻璃,尤其是高於生玻璃。 玻璃陶瓷至今皆為板形而用於電爐、烤箱及煙囪。到目 前為止尚未能製成其他較複雜形狀及用於其他用途。習知 技術中並不存在以低廉成本製造具適當玻璃陶瓷狀態及幾 何大小之玻璃陶瓷管之方法,尤其是用於燈具。 GB1,139, 622曾提出用於燈具製造的玻璃陶瓷。其為一 種由一玻璃陶瓷及一石英玻璃窗構成的合成燈具。零件以 含Cu的焊料玻璃彼此連接。GB1,139, 622未提及生玻璃燈 殼或燈體的製造及繼續處理。其用途只限於紫外線及紅外 線照明,而沒有提到紫外線遮斷。 專利DE 3 7 3 4 6 0 9 C2提出一種磷酸鈣玻璃陶瓷,其亦 可用於放電燈管。此玻璃陶瓷的主晶體相為磷灰石,故玻 璃陶瓷具高熱膨脹係數,其為D E 3 7 3 4 6 0 9 C 2所需。但 該專利未提及熱膨脹係數小於6 X 1 (Γ6 / ° K的玻璃陶瓷。 D E 3 7 3 4 6 0 9 C 2所述玻璃陶瓷除了熱膨脹係數至少為 9 312XP/發明說明書(補件)/94-04/94100117
200529278 6 p p m / K 的缺點外,含構酸妈的玻璃陶瓷由於具低化 抗性而不適用於燈具,尤其是玻璃陶瓷與填充氣體接 燈具。該玻璃陶瓷的另一缺點為,製造生玻璃時需滿 別的熔融技術周邊條件,例如坩堝窯的選擇、原料的 U S 4,0 4 5,1 5 6 提出部分陶瓷化玻璃用於閃光燈 途。此種燈具的特徵為溫度耐受性、溫度突變耐受性 械強度高於一般的玻璃燈殼燈具。膨脹係數由於材料 • 釋出鋰-二矽酸鹽-晶體而約為8 . 0 - 9 . 5 p p m / Κ。其原因 U S 4,0 4 5,1 5 6中的玻璃陶瓷膨脹特性係配合高度膨脹 通金屬或合金,例如C u的N i - F e合金。玻璃晶體晶粒 為 50 nm至10 μιτι。US4,045,156尚提及一種熔融、 至陶瓷化的製程步驟。但未提及以完全陶瓷化的管製 具,尤其未確保此種燈具穿通可達到足夠的密封。 US 3,960,533提出一種半透明陶瓷化玻璃用於白 中遮蔽刺眼鶴絲的用途。U S 3,9 6 0,5 3 3所使用的玻璃 成分與U S 4,0 4 5,1 5 6的玻璃陶瓷相同,但為半透明的 化型態。 US 4,047,960提出一種含較高量Ta2〇5及/或Nb2〇5 料玻璃的5至20重量%)的玻璃陶瓷,其具大於50 %的非晶態相。其使用於燈具為不利,因加入相當 Ta2〇5及/或Nb2〇5會在玻璃陶瓷中生成原料轉移複合# 導致不利的褪色。US4, 047,960並未提及將生玻璃拉 管及製成燈體。 312XP/發明說明書(補件)/94-04/94100117 學抵 觸的 足特 選擇 的用 及機 玻璃 為, 的穿 大小 拉管 造燈 熾燈 陶瓷 陶瓷 (材 體積 量的 f,而 製成 10 200529278 G B 1 2 6 0 9 3 3提出一種適用於鈉蒸汽燈的玻璃陶瓷。其對 鈉蒸汽極穩定且除了用作密封材料外,亦可作為燈體零 件。玻璃陶瓷不含S i,主成分為C a 0及 A 1 2 0 3,溫度穩定 達9 0 0 °C。G B 1 2 6 0 9 3 3所述的玻璃陶瓷體不適用鈉高壓燈。 DE 100 17 696 A1 及 DE 100 17 701 C2 提出玻璃陶瓷 作為燈輻射源遮板的用途,尤其是鹵素輻射器。
一些習知燈型,例如鹵素燈或Η I D燈,具石英玻璃内及 /或外燈殼。穿通件由外向内為鎢或鉬絲,其與厚度 <100 μπι鉬膜熔接,及與一鎢絲之另一焊接點,該鎢絲延伸至 燈内部之鎢絲或鎢放電電極。 習知技術使用厚度 < 1 0 0 μ m鉬膜使玻璃金屬穿通處的 電壓保持最低。真正的密封則藉助與鉬膜接觸面積為數m m2 的玻璃,故極不可靠。 使用鉬膜有下述缺點: 穿通熔接時鉬膜易燃燒。故習知技術在熔接時使用一保 護氣流,尤其是氬。 熔接薄膜工作時易氧化,而會導致燈具不密封及故障。 薄膜對燈内部的能量傳輸不足。 由於需多次熔接金屬件,故成本較高。此外,因穿通件 長度大,故燈具的整個長度亦大。 【發明内容】 本發明之目的在於排除習知技術之缺點。 本發明提出一種玻璃/玻璃陶瓷/金屬穿通體及一種具 此穿通體的發光裝置,該穿通體為密封。尤其在穿通處只 11 312XP/發明說明書(補件)/94-04/94100]17
200529278 出現低電壓,而避免上述缺點。 本目的由申請專利範圍第1項所述裝置達成。 本發明有利實施例參見申請專利範圍附屬項。 據實施例詳細說明本發明,其包括由生玻璃至燈 製程步驟。該步驟係針對特定燈型,但本發明不今 各實施例中所述步驟亦可互相組合而製造不同於 燈具。 【實施方式】 使用此處所述製造方法可將玻璃陶瓷材料用 造。尤其可使用高度穩定、透明且配合特定要求 瓷,而遠超越習知技術中所使用的玻璃。尤其是 燈具例如背光燈時,玻璃陶瓷具高透明度時的紫 較有利。 使用玻璃陶瓷時尤其可組合其特性,因玻璃陶 結晶玻璃,而可結合玻璃與晶體的有利特性。晶 如 <1μπι,尤其 <200nm,尤其特另*J < 100 料與玻璃一樣為透明,但具許多較佳特性,例如 受性,高溫度變化耐受性,高機械強度,高化學 高紫外線遮斷。 藉化學成分及陶瓷化方式,亦可配合其他特性 粒的體積及大小,尤其是可使熱膨脹係數配合穿 故可使陶瓷玻璃燈殼的熱膨脹係數a u/3〇〇達到 1(Γ6/Κ,尤其是 3χ1(Γ6/Κ 至 5.5xl(T6/K。與鎢熔 脹係數優先為3.4χ10_6/Κ至4.4χ10~6/Κ,與鉬熔 312XP/發明說明書(補件)/94-04/94100117 以下將依 體的所有 t其所限。 實施例的 於燈具製 的玻璃陶 製造低壓 外線遮斷 瓷為部分 粒大小例 nm,故材 rfj溫度耐 穩定性及 而調整晶 通材料。 0 至 6 X 接時熱膨 融時熱膨 12 200529278 脹係數優先為 4 . 2 x 1 (Γ 6 /丨(至5 . 3 χ 1 (Γ 6 / K。為 F e - N i - C 〇合 金時,視合金成分而定(例如 K 0 V A R、A 1 1 o y 4 2 )熱膨脹 係數優先為 3 . 8 x 1 (Γ ϋ / K 至 5 . 2 x 1 (Γ 6 / K。 亦可使L i 2 0 - S 1 (h - A 1 2 0 3玻璃陶瓷的熱膨脹係數為0至2 ρ ρ ηι / Κ,尤其是S 1 p p m / Κ。此種玻璃陶瓷可毫無問題地搭 配現行的燈玻璃材料,例如S i 0 2,亦即與其炫接或燒結。
玻璃陶瓷用於燈具製造可製成管形,此在玻璃陶瓷為燈 具的零件時特別有利。必要時管形可轉變為球形或橢圓 形。中空球體或中空橢圓體可不受原始管形左右而直接被 吹製或壓製。 管形或類管形的玻璃陶瓷管亦可作為 Η I D ( h i g h i n t e n s i t y d i s c h a r g e )燈例如高壓金屬鹵化物放電燈的外 燈殼。本案中的管形係指一截面為圓形且具一外壁及至少 一開口之中空體。類管形則指截面為其他封閉幾何形狀, 例如概圓形或削圓的多角形,中空體。 玻璃陶瓷用於燈具製造時需達到的要求如上所述例如 為良好的溫度穩定性及透明度。 良好的溫度穩定性係指高於硬玻璃的溫度穩定性。習用 玻璃例如鋁矽酸玻璃的轉變溫度(T g )為7 5 0 °C至8 0 0 °C。玻 璃在此溫度時仍為固態。 由於玻璃陶瓷無法測定轉變溫度(T g ),故可依據玻璃陶 瓷黏性與溫度的關係而找出一溫度穩定狀態。適當的玻璃 陶瓷在較高溫時亦不會變黏稠而流動,燈具工作溫度 > 8 0 0 °C ,尤其是> 9 0 0 °C ,尤其特別是> 1 0 0 0 °C 。 13 312XP/發明說明書(補件)/94-04/941 ()0117
200529278 燈具所使用玻璃陶瓷出現黏稠流動的溫度優先高 英玻璃。特別優先的是,玻璃陶瓷與透明陶瓷例如以 為主的陶瓷一樣穩定或比其更穩定。 除了良好的溫度穩定性外,玻璃陶瓷尚須在厚 0.3mm時在可見光範圍(380 nm至780 nm)具高透务 例如> 7 5 %,尤其是> 8 0%,尤其特別是> 9 ◦ %。此特性在 陶瓷使用作為燈具之零件時特別有意義。尤其厚度為 時,4 0 0 n m至7 8 0 n in波長範圍的透射率優先> 7 5 %, 優先> 8 0 %。 使用於TFT顯示器背光照明時,良好的紫外線遮斷 一重要角色。遮斷係指厚度0 . 3 m m時透射率小於1 % 長 S260 nm,尤其是 $300 nm 或 $315 nm 或 $365 ] 可達到此遮斷。 習知技術中金屬鹵化物燈具通常使用厚度約 1 m 1 · 5 ηι ηι白勺石英玻璃作為燈殼材料。為達到紫夕卜線遮斷 石英玻璃摻雜< 1重量%的 C e 0 2。其缺點為,玻璃在 3 0 0 n m的高能量紫外線C及D輻射範圍仍具1 0 %或以 透射率。高溫度穩定的多成分材料如玻璃陶瓷,則可 遮斷此波長範圍。故玻璃陶瓷相較於習用玻璃具較佳 外線遮斷且與穿通金屬具較佳之熔接性。 在某些使用玻璃陶瓷的燈具製造中,玻璃陶瓷需可 電穿通材料良好熔接,其視用途而定可為鉬、鎢或合 如 CRS Holding Inc.公司的產品 Vacon 11 ®,亦可
Kovar。本發明製造方法可使此種玻璃陶瓷與導電導熱 312XP/發明說明書(補件)/94-04/94100117 於石 A 1 2 0 3 度為 率, 玻璃 1 mm 尤其 扮演 ,波 1 U1時 m - 而使 低於 上的 完全 之紫 與導 金, 稱作 穿通 14 200529278 材料及燈殼材料緊密連接,並解決玻璃及金屬材料不同熱 膨脹產生的問題。
故熱膨脹係數α 2 η / 可為 0 至< 6 X 1 (Γ 6 / K,尤其是 3 X 1 (Γ 6 / K至5 . 5 X 1 (Γ 6 / K。與鎢熔接時熱膨脹係數優先為3 . 4 X 1 (Γ 6 / K至4 . 4 X 1 0_6 / K,與鉬熔接時熱膨脹係數優先為4 . 2 X 10_G/K至5.3xl(T6/K。為Fe-Ni-Co合金時,視合金成分而 定(例如1(〇V A R、A 1 1〇y 4 2 )熱膨脹係數優先為3 · 8 p p m / K 至 5 . 3 p p m / K 〇
此處可使玻璃陶瓷的熱膨脹接近金屬構成的電極材 料,故在燈具工作溫度時不會有不密合的情形。 玻璃陶瓷使用於燈具製造時,材料具化學抵抗性較為有 利,以使燈具的工作不受影響。使用於鹵素燈時應避免鹵 素循環受阻。材料不應被填充物侵入,亦即具良好的長效 密封性。受熱受壓填充物亦不得造成腐I虫。 在一特別實施例中玻璃陶瓷使用於燈具製造時,至少内 表面最上層,尤其是整個燈殼皆不含驗,且滿足純度最高 要求。所謂的色彩表現指數 (CRI,color rendering index) 需為最佳,例如C R I > 9 0,尤其是C RI = 約1 0 0。 使用玻璃陶瓷材料製造發光元件,尤其是燈具時,不同 於使用玻璃,除了製造玻璃,例如為管形,及與穿通材料 炫接外,尚須進行一退火程序。 陶瓷化程序分成多個階段,其特徵為停留時間。最高溫 度為1 2 0 0 °C ,停留時間視最佳晶體成長而定,即設定的光 熱目標要求。晶粒大小優先為1 0至2 0 0 n m,晶體相比例 15 312XP/發明說明書(補件)/94-04/941 Οϋ 11 7 200529278 優先至少為5 0體積%,尤其是高於6 0體積%,尤其特別是 高於7 0體積%,最好是高於8 0體積% 。 在詳細說明製程各步驟前,首先要說明本發明玻璃陶瓷 的特性。 玻璃陶瓷如需為管形,可使用專業人員習知的陶瓷化製 程將生玻璃管陶瓷化成玻璃陶瓷管。該陶瓷化製程需使得 到的玻璃陶瓷能滿足使用用途的要求。玻璃陶瓷特性尤其 是指晶體種類、晶體數量、晶體大小、組成成分及剩餘玻 璃特性。 為達到最佳熱穩定性,可最小化玻璃陶瓷中的玻璃成分 及/或使剩餘玻璃相成分接近純石英玻璃。 陶瓷化製程的溫度及時間需配合需要的晶體相、剩餘玻 璃相與晶體相的比例及晶粒大小。 此外,藉陶瓷化程序可調整某種元素的表面機械及深度 結構,故可在陶瓷化時在接近表面處產生一需要量的驗, 如低驗至無鹼。
陶瓷化時尚可產生某特定元素的濃度梯度,其可藉滲透 入晶體相及停留或聚集在剩餘玻璃相而達成,尤其是可藉 玻璃狀表層的生成,其厚度可由材料玻璃成分及陶瓷化條 件決定。 亦可在燈具工作時藉調整電流-電壓-時間曲線使一熱 輻射通過燈絲而達到陶瓷化(臨場陶瓷化),該電流-電壓-時間曲線會使燈體出現相應的晶芽生成與晶體成長溫度以 及加熱與冷卻速度。 16 3 12ΧΡ/發明說明書(補件)/94-04/941 ()0】1 7
200529278 如有必要亦可藉材料玻璃成分及陶瓷化製程影響 生成與晶體成長而達到理想的紫外線遮斷。 調整玻璃陶瓷紫外線遮斷特性(亦即吸收邊緣位. 度)有許多手段:除了加入紫外線遮斷添加劑,例如τ 玻璃陶瓷相較於玻璃尚有其他方法可設定紫外線遮斷 如配合最大紫外線散射的晶粒大小及晶粒大小分佈。 而言,晶粒大小越均勻,紫外線邊緣就越陡。亦可設 璃陶瓷材料玻璃成分及陶瓷化狀態,使得主動摻質T i 地分佈於剩餘玻璃相與晶體相中。晶粒越大,紫外線 特性就越佳。晶粒大小優先為1 0 - 1 0 0 n m,晶粒分 先為單模式,尤其是至少6 0 %晶粒皆在此大小範圍中 體相佔整個體積的比例至少為5 0體積% ,最高為9 0 % 。 如此可防止> 4 0 0 n in範圍的總透射率被大幅降低, 在3 6 0 - 4 0 0 n in的範圍達到陡紫外線邊緣。 藉改變陶瓷化條件亦可設定紫外線遮斷。陶瓷化的 較於同成分未陶瓷化的管,亦即其生玻璃管,在紫外 斷特性方面明顯較具優勢,故極適用於本發明用途。 陶瓷化亦可使玻璃與導電穿通材料的過渡緊密。由 瓷化時材料收縮,而產生有利的應力狀態(軸向/徑r 故連接緊密。藉選擇具適當熱膨脹的玻璃陶瓷材料( 玻璃及陶瓷狀態)亦可使用較厚的金屬穿通材料(取 薄的Mo片,例如石英玻璃鹵素燈)而使燈具達到較佳 熱0 312XP/發明說明書(補件)/94-04/94 U)01丨7 晶芽 I /陡 i 〇2, 。例 一般 定玻 理想 遮斷 佈優 ,晶 體積 而只 管相 線遮 於陶 J ), 可為 代極 的排 17 200529278 亦可藉適當陶瓷化或使用使材料玻璃轉化的適當加熱 法而使燈具在工作時自行密封。 尤其為齒素燈及氣體放電燈時,優先使用無鹼玻璃陶瓷 (G C ),亦稱作A F - G C,其重量%成分如下: 35-70 ,尤其為 3 5 - 6 0 S i 0 2 14-40 ,尤其為 16.5-40 AI2O3 0 _ 20, 尤其為4 - 2 0 M g 0,尤其特別為6 - 2 0 M g 0 0-15, 尤其為0 - 9 ZnO,尤其特別為0 - 4 ZnO 0-10, 尤其為1 - 10 Ti O2 0-10, 尤其為1 - 1 0 Z r 0 2 0 - 8, 尤其為◦ - 2 Ta2〇5 0-10, 尤其為0 - 8 BaO 0 -〈 8, 尤其為0-5 CaO,尤其特別為CaO < 0.1重量% 0 - 5, 尤其為0 - 4 Sr0 0-10, 尤其為 〉4 - 10 B2O3 0-10 0-5 P2O:、,尤其為< 4重量% P2O5 F e 2 0 :j 0-5 C e 〇 ‘2 0-3 B i 2 0 η 0-3 0-3 0-4 W〇3 M 0 0 a 一般精鍊劑,如 S n 0 2、C e 0 2、S 0 4、C 1、A s 2 0 3、
Sb 玻璃陶 究主晶體相為尖晶石、假監寶石、南石英混合晶 3 ] 2XP/發明說明書(補件)/94-04/94100117 18
200529278 體(H Q Μ Κ )、α 石英、堇青石及其混合晶體(尤其是 晶石/假藍寶石,M g / Z η - H Q Μ K )。主晶體相係指佔整個 相5體積%以上的晶體相。 副晶體相為佔整個晶體相5體積%以下的晶體相, 鈦鐵礦 (Μ υ Τ 1 0 3)、 鈮鐵金紅石 (I 1 m e η 〇 r u 1 (Μ 3 + χ T i η y) 0 2 y 或金紅石(Μ ' T i y 0 2 + 2 y)。此處 M 代 金屬。 金屬 Μ可由下述各族選出: - F e或構成二價陽離子之其他過渡金屬,如C u、Μ η N i。只要該金屬不含於合成中,即可經管材料成為雜 滲入玻璃中。 -Zn、Mg或構成二價陽離子之其他鹼土金屬 -F e、A 1、鑭族元素或構成三價陽離子之其他金屬 -Z r、H f或楫成四價陽離子之其他金屬 -為鈮鐵金紅石時可以是構成五價陽離子之金屬, 或 Ta,如(Ti,Nb,Fe3+)3〇6 或(Ti,Ta,Fe3 + )3(h。 含鈣晶體相,如辦長石(C a A 1 2 S i 2 0 8 )或磷酸鈣(尤 磷灰石),由於其渾濁作用及低化學抵抗性而不適合為 體相,可藉混合氧化磷及氧化鈣於玻璃陶瓷中而避免 成。主晶體相由鋁鈮酸鹽及/或鋁钽酸鹽及/或鋁鈮2 鉅酸鹽構成時亦為不利。最好添加少於5重量%的氧 及氧化组於材料ί容融物中。 由下述氧化物型態成分(重量% ) 構成的含鹼玻 瓷,被稱作 A11 - G C,可用於例如低壓放電燈,尤其是 31 2XP/發明說明書(補件)/94-04/941 ()0】1 7
Zn尖 晶體 可為 tile) 表一 、C 〇、 質而
如N b 其是 主晶 其生 €鹽-化鈮 璃陶 TFT 19 200529278 顯示器的背光 50-70 S 1 Ch,尤其為 6 0 - 7 0 S i 0 2 17-27 A 1 2 0 :3 >0-5 0-5 0-5 L "0 Na2〇 Κ2〇 0-5 MgO 0-5 ZnO • 0-5 丁 i〇2 0-5 Zr〇2 0 - 8 T a 2 0 5 0-5 B a 0 0-5 Sr〇 0-10 0-5 P 2 0 Γ, F 6 2 0 3 0 - 5 • 0-3 0-3 CeO 2 B i 2 0 :j W0:i 0-3 Μ o 0 :3 0-4 一般精鍊劑,如 S n 0 2、C e 0 2、S 0 4、C 1、A s 2 0 3、
Sb2〇 玻璃陶 瓷主晶體相為H Q Μ K、熱液石英(K e a t i t )。 上述兩 種玻璃陶瓷亦優先使用於金屬鹵化物高壓放電 燈之外燈殼。 20 3 12XP/發明說明書(補件)/94-04/941 ()0117 200529278 下述成分為已述玻璃陶瓷之實施例。 實施例1 : 實施例1為含鹼玻璃陶瓷之成分,其在管拉製試驗中被 證實為有利,可以管形用於燈具製造。 含量(重量% ) 成分 67.2 S i 〇2 1
3.
0
A 1 2 0 3 L i 2〇
MgO
ZnO T i 〇2
Zr〇2 A S 2 0 3
K2 0 0
Na2〇 0.016 F 6 2 0 3
合計 9 9.8 熱膨脹 3 · 9 (材料玻璃) [P p m / K ] < 1 (陶瓷化) 陶瓷化使得熱膨脹由生玻璃的3 . 9 p p m / K變為陶瓷化玻 璃,亦即玻璃陶瓷的s 1 p p m / Κ。 實施例2 ·· 實施例2為無鹼玻璃陶瓷之成分,其適合以管形用於 燈具製造。 21 3 ] 2ΧΡ/發明說明書(補件)/94-04/()41001】7 200529278 成分 S i 〇2 A 1 2 〇 3 MgO ZnO Ti 〇2 Zr〇2 含量(重量% ) 58.5 20.3 4. 2 8,4 3.0 5.0 0.
合計 熱膨脹 A S 2 0 3 99.9 2 · 8 (材料玻璃)
[ppm/K] 3·8(陶瓷化) 陶瓷化使得熱膨脹由生玻璃的2 . 8 ρ ρ m / Κ變 的 3 . 8 ρ ρ in / Κ。 上述成分為材料玻璃的成分,但其在陶瓷化 變 〇 玻璃陶瓷的熱穩定性可藉合成及不同的陶究 被修正。可由材料與溫度的關係評估穩定性。 比較所使用含驗與無驗玻璃陶究A Η - G C及A F -溫度關係與鋁矽酸玻璃及石英玻璃的黏度得知每 越鋁矽酸玻璃。 此外,藉調整相同材料玻璃的陶瓷化條件亦3 外線邊緣位置上具不同光學特性的玻璃陶瓷。 鋁矽酸玻璃在被紫外線光照射時會出現退化, 線照射後透射率降低,本發明玻璃陶瓷則不會出 312XP/發明說明書(柿件)/94-04/941 00117 玻璃陶瓷 仍保持不 化程序而 G C的黏度 璃陶瓷超 製出在紫 亦即紫外 現此種情 22 200529278 形。一般玻璃透明度在紫外線作用後會變低,本發明玻璃 陶瓷則不會發生。依據本發明方法,玻璃陶瓷的材料玻璃 在一第一溫度時熔融,在一第二溫度時被精鍊,該第二溫 度高於第一溫度,接著以一步驟在坩堝窯中製出毛坯。 亦可在熔融後進行預精鍊及淬火。 在說明一完整燈具之製造前,首先需說明本發明所提供 的玻璃或玻璃陶瓷/金屬穿通體,該金屬件尤其是鎢絲。但 此說明只為舉例性質。
在一生玻璃1,如圖1 a所示圓玻璃板2上鑽出兩穿孔3、 5。接著將金屬絲7、9,如鎢絲,穿過此穿孔3、5 ’如圖 1 b所示。除了設穿孔外,亦可先軟化玻璃板2的區域1 8, 然後使鎢絲刺穿玻璃板2。 玻璃板直徑可依據燈的型式而不同,例如< 60 mm,尤 其是< 40 n〗m,尤其特別是< 30 mm,最好是< 20 mm。金屬 絲直徑優先大於1 0 0 μ m,可視需要的功率而達3 m m甚至 以上。充填或抽真空可視燈型式設一專區,以設置抽吸管 (未示出)或W或Mo管,其未示於圖中。 圖1 c及1 d與圖1 a及1 b相同的元件被標示相同符號。 圖1 c及1 d穿入金屬絲7、9後玻璃板邊緣2 0被以短波 紅外線輻射(k I R ),如 D E 1 9 9 3 8 8 0 7, D E 1 9 9 3 8 8 0 8 及 D E 1 9 9 3 8 8 1 1所述,部分陶瓷化。 以短波紅外線輻射部分陶瓷化玻璃板邊緣 2 0優先在一 輻射中空空間中進行。使用遮光板2 9. 1、2 L 2,亦稱作遮 板,使被遮蓋部分保持不變,亦即不被輻射影響,未遮蓋 23 312XP/發明說明書(補件)/94-04/94】00] 17 200529278 部分則被局部快速加熱而陶瓷化。故穿通的區域1 8保持為 玻璃狀態。
如圖1 c及1 d所示,區域1 8被適當材料製成具適當厚 度的遮光板 2 9. 1、2 9. 2 遮蓋。該材料優先為奎爾澤 (Q u a r z a 1 ),但亦可是其他材料,如氧化紹、尖晶石、他種 陶曼、有塗層陶究、有塗層及無塗層金屬’可冷卻或不可 冷卻。亦可是可達到遮蓋作用的塗層,例如金屬。且亦可 將冷空氣等吹到遮蓋處的另一側,使被遮蓋處保持冷卻以 不陶瓷化,而使遮蓋處冷卻效果提高。此外,亦可將適合 尺寸的冷卻金屬件覆蓋在不陶变化處的單面或雙面上。冷 卻可為水冷卻或空氣冷卻或其他使用冷卻劑的直接或間接 冷卻。金屬件可為中空,以使冷卻劑通過金屬件或其上的 冷卻管等。金屬件遮蓋作用的重要性低於金屬件的冷卻作 用。使用此種冷卻時,除了短波紅外線輻射外亦可使用習 知的電爐或瓦斯爐進行陶瓷化。 如圖lc及Id所示,遮光板29.1、29. 2可具斜邊31.1、 3 1.2,其作用在於界定生玻璃與玻璃陶瓷的過渡處,亦即 應力區。所示遮光板2 9 . 1、2 9 . 2是邊緣為錐形的遮光板, 但亦可設複合式的邊緣輪廓。 陶瓷化可迅速發生,亦即在三小時以内。為防止陶瓷化 時金屬絲通過的區域1 8也被陶瓷化,可修正遮光板的厚度 及/或如上所述增設對不陶究化區域的冷卻。 一試驗使直徑1 2 0 η] η】的生玻璃板内部直徑約 3 0 m m的 區域1 8被遮蓋,並使用6個色溫度達3 0 0 0 K的短波紅外線 24 312XP/發明說明書(補件)/94-04/94100117 200529278 輻射器在一具石英壁的輻射中空空間中依據適當溫度時間 曲線而照射該生玻璃板9 0分鐘。如此而得到一完全陶瓷化 邊緣2 0及一綠色内部1 8。
金屬絲7、9穿過生玻璃1並與其熔接後,例如使用瓦 斯燃燒器、光學加熱元件、雷射、甚至適當焊料,如上所 述陶瓷化生玻璃1使其成為玻璃陶瓷。生玻璃優先選自實 施例1所述的玻璃陶瓷系統LAS,因其可良好配合鎢的熱 膨脹。高石英混合晶體在陶瓷化狀態時膨脹下降至約 0 p p m / K,熱液石英在半透明狀態時膨脹約為1 p p m / K。藉適 當選擇生玻璃成分及陶瓷化方法可使膨脹達到石英玻璃的 膨脹,亦即0 . 5 p p m / 1(。 膨脹約為0 . 5 p p in / K時相當於使用作為玻璃燈殼材料的 石英玻璃。 以玻璃陶瓷燈殼取代石英玻璃燈殼時,燈殼及玻璃板穿 通邊緣處的陶瓷化條件需相互協調,而使穿通部的玻璃板 膨脹與玻璃陶瓷燈殼的膨脹接近一致。 如上所述,玻璃陶瓷金屬穿通體可是一部分陶瓷化的玻 璃板,亦即如上所述金屬絲7、9通過區域1 8為玻璃,其 邊緣則逐漸陶瓷化,例如為一高石英相、熱液石英相或一 混合相。邊緣2 0可如圖1 f所示與一石英玻璃燈殼或一玻 璃陶曼燈殼2 2熔接在一起。 由於大部分型式的燈穿通部的溫度不可超過約 6 0 0 °C , 故燈具工作時玻璃板不會再陶瓷化。 玻璃板亦可為半透明,故可以 C E R A N ®玻璃陶瓷取代 25 312XP/發明說明書(補件)/94-04/94100117 200529278 R 0 B A X⑧透明玻璃陶瓷。C E R A N ®玻璃陶瓷因摻雜有色離子而 本身具有顏色,故可使材料玻璃與可通過的短波紅外線交 互作用較高,而提高每厚度或面積單元的能量輸入,故可 縮短陶瓷化時間。 如上所述,穿通部為生玻璃的陶瓷金屬穿通體可使生玻 璃的熱膨脹配合穿通金屬,例如W或Μ 0 »而達到幾乎無應 力的炫接。
實施例1所述玻璃成分在為生玻璃狀態時其熱膨脹可有 利地配合鎢,而可達到無應力的炫接。 生玻璃陶瓷化後膨脹係數改變,如實施例1表中所示。 如上所述,生玻璃膨脹係數配合金屬絲金屬時,徑向陶 瓷化優先在金屬絲7、9不通過的部分進行。但部分陶瓷化 且在金屬絲7、9通過部分仍為生玻璃的玻璃/玻璃陶瓷穿 通體在生玻璃/玻璃陶瓷過渡處仍有應力。由邊緣生玻璃轉 變為陶瓷化狀態的結晶收縮及膨脹率下降所產生的應力為 正面的,因壓力為徑向向内。該徑向向内的壓力,亦即徑 向向内的應力可穩定玻璃板,使玻璃板具高強度。故徑向 部分陶瓷化時玻璃/玻璃陶瓷過渡處的應力為不重要。 相反地,為軸向部分陶瓷化時,例如一管件,該應力則 需藉適當的製程手段及試驗而被最小化,使得穿通部具機 械負荷力及避免破裂。 如已述只使熔接區之外的部分陶瓷化時,玻璃/玻璃陶 瓷穿通體在熔接區,亦即金屬絲7、9處,具硬玻璃(Tg > 6 5 0 °C )之特徵,在熱區因陶瓷化成為陶瓷玻璃而具高溫度 26 312XP/發明說明 ft;·:(補件)/94-04/94 U)0117 200529278 穩定性> 8 0 0 °C:及紫外線遮斷。 上述玻璃/玻璃陶瓷穿通體的陶瓷化最高溫度優先低於 1 1 0 0 〇C 。 本發明另一實施例陶瓷化時將一冷氣體吹到玻璃/玻璃 陶瓷/金屬穿通體金屬件,亦即金屬絲7、9所在區域或只 吹到金屬絲,或在該處設冷卻裝置,使得區域1 8保持在生 玻璃狀態。 區域1 8電極的熔接可利用火焰。
除了以火焰使電極熔接外,亦可使用輻射。輻射加熱裝 置的優點在於,可快速熔化局部玻璃材料,其非表面加熱 及使材料自行輸送熱,而是直接將材料的整個體積加熱。 如此即使試樣厚度大亦可避免玻璃材料產生應力。短波紅 外線技術即為此種方法。 習知技術中有一系列有關短波紅外線輻射文獻。D E 1 9 9 3 8 8 0 7提出以短波紅外線輻射使一玻璃材料成形為玻璃 件,但優先為平板玻璃。D E 1 9 9 3 8 8 0 8, D E 1 9 9 3 8 8 1 1 及D E 1 0 1 1 8 2 6 0提出以短波紅外線輻射加熱半透明玻璃 陶瓷材料玻璃,但並未提及圓形型式及玻璃金屬熔接。 D E 1 0 0 6 0 9 8 7曾提出以短波紅外線輻射陶瓷化生玻 璃,D E 1 0 0 6 2 1 8 7則增設一浮起裝置。後者可防止玻璃 i. 陶瓷表面由於陶瓷化玻璃板對襯墊的相對運動而出現刮 痕0 玻璃/陶瓷穿通體製造時使用短波紅外線輻射優於火焰 之處在於,其可快速局部加熱玻璃材料。故可快速局部熔 27 312XP/發明說明書(補件)/94-04/94100117 200529278 接金屬絲7、9,而不會生成干擾及失控的晶體。 使用短波紅外線輻射於燈具製造的另一優點為,可在冷 卻狀態以及工作狀態調整玻璃/玻璃陶瓷/金屬複合物的應 力狀態。習知熔接方法為,使用瓦斯燃燒器將穿通金屬絲 及玻璃加熱,使其成為低黏度玻璃狀態而可彼此連接成為 玻璃/玻璃陶瓷/金屬穿通體。然後將該複合物冷卻至室 溫。如為玻璃陶瓷時,其後可以比熔接高的玻璃黏度進行 陶曼化步驟。
如金屬與熔接件之膨脹係數不同,則熔接玻璃及陶瓷化 皆會產生應力狀態,而導致熔接處破裂或不密封。 使用短波紅外線賴射可避免此種應力狀態,因照射玻璃 /金屬複合物時,短波紅外線輕射可不受金屬絲(例如鎢或 鉬)金屬表面高反射率影響而加熱玻璃材料/玻璃陶瓷材 料。此外,尚可以適當手段冷卻或加熱金屬絲,例如使金 屬絲末端連接一冷卻/加熱支座,由於金屬絲的高導熱性而 使其被冷卻/加熱。如此可依據下述比例 應力〜△ α * △ T 以參數△ Τ調整應力狀態。 △ α 玻璃或玻璃陶瓷與金屬熔接件膨脹係數差,單位為 [p p m / k ] 〇 △ T 熔接程序之終溫與初溫差,單位為[K ]。 參數△ T在此處為熔接程序時出現的溫差。如熔接時先 加熱至一溫度T (熔接),然後冷卻至一溫度T (冷卻),則 △ T二T (熔接)-T (冷卻)。 28 312XP/發明說明書(補件)m-04/94100117 200529278 以下將以具鎢絲穿通材料的L i 2 0 - A 1 2 0 3 - S i 0 2玻璃/玻璃 陶瓷/金屬穿通體為例說明本發明如何得到在室溫無應力 的玻璃陶瓷金屬穿通體。 欲得到室溫無應力的玻璃/玻璃陶瓷金屬複合物時,先 使一已具熔接金屬絲的生玻璃材料陶瓷化,此時鎢絲不被 加熱,甚至被由外部冷卻。陶瓷化時生玻璃變成一零膨脹 的玻璃陶瓷,其結晶收縮 < 5 %。此程序最好極快速,尤其 是 < 1 5分鐘。然後使玻璃陶瓷快速冷卻,尤其是驟冷,
而在程序結束時得到一包含零膨脹玻璃陶瓷及鎢絲的無應 力金屬玻璃陶瓷複合體,因鎢絲在整個程序中被冷卻而沒 有膨脹或收縮。此複合物在工作條件下被加熱時,不同於 零膨脹的玻璃陶瓷,鎢絲可膨脹而達到進一步密封,如此 可提高燈殼内受壓氣體的密封。 本發明所述材料,尤其是含驗玻璃陶瓷(A Η - G C ),亦包 括實施例 2,另一項優點為,視陶瓷化條件而定可得到不 同白勺晶體相(H Q Μ Κ )及/或熱液石英或其混合。如此使得熱膨 脹可在0至2 p p in / Κ的範圍内調整,故可視所選擇的陶瓷 化條件而得到特定的膨月良。如不使用 AH-GC而使用 AF-GC 時,例如實施例2的玻璃陶瓷,同樣可利用不同的陶瓷化 條件調整晶體相,而在2至6 ppm/K的範圍内調整熱膨脹 係數。 以下實施例將說明A型用途燈具的製造,例如鹵素燈的 製造,該發光裝置具本發明所述之穿通體。 此種裝置顯示於圖2。燈具如下所述製造。 29 312XP/發明說明書(補件)/94-04/941 0011 7 200529278 如上所述製造玻璃/玻璃陶瓷/金屬穿通體。使鎢絲與一 玻璃板2熔接。將冷卻的複合體置入短波紅外線爐中。使 穿通炫接處覆蓋一反射短波紅外線的材料(例如 A 1 2 0 3、 BaF2、BaTi〇3、CaF” CaT i 0a > MgO、SrF2、Si〇2、SrTi 〇3 > T i 0 2、尖晶石、堇青石、堇青石燒結玻璃陶瓷)覆蓋範圍 為需保持為生玻璃的區域1 8。然後使生玻璃區域1 8外側 的環狀邊緣2 0陶瓷化。
穿通體完成後將石英玻璃等製成的燈體2 2、或一玻璃陶 瓷燈殼熔接在外側部分。 為簡化與石英玻璃燈殼的熔接,玻璃板2邊緣2 0可被 向上拉,如圖3所示,其中相同元件符號相同。 2代表完全或部分陶瓷化板,7代表穿通鎢絲,2 2代表 熔接之石英玻璃等構成之燈殼。 上述實施例不限於所示燈具幾何,本發明基本上亦適用 其他尺寸及燈具型式。例如亦可用於外徑為1 0 m m至2 0 m m 壁厚1 - 2 m m部分陶瓷化的燈管。 例如可製造單側接觸的Η I D燈具燈殼。Η I D燈具燈殼包 圍一燃燒系統,例如 A 1 2 0 3燃燒器。該燃燒系統可固定在 燈殼上。 為此種固定時,燈殼内部抽成真空後熔斷抽吸管。熔融 位置可作為燃燒系統的上固定點,燃燒系統相較於函素燈 的鎢絲具較大質量,故固定在燈殼内部較有利。金屬絲雖 然夠堅挺以支撐燃燒器,但金屬絲延長部上端固定在燈殼 上則可提高安全性及精準定位燃燒器。Η I D燈具燈殼可與 30 312ΧΡ/發明說明書(補件)/94-04/94100117 200529278 本發明穿通體連接,例如藉燒結或接合。 除了個別製造本發明穿通體外,亦可簡單地使一大生玻 璃板被金屬絲穿通而製出複數個穿通體,並接著熔接金屬 絲。然後如上所述以紅外線反射覆蓋層或其他冷卻方式保 護鎢絲部分,而以紅外線加熱裝置使板部分陶瓷化。最後 使用一空心鑽使具需要直徑的各穿通體與板分離。
部分陶瓷化亦可在電阻加熱爐中進行。建議使穿通金屬 局部冷卻,例如使用空氣或水。使用短波紅外線進行光學 陶瓷化時亦可如上所述進行冷卻。 除了應用於照明外,玻璃/玻璃陶瓷-金屬穿通體亦可如 上所述應用於將一金屬絲,甚至一金屬管穿過一玻璃體或 設在其内的用途。亦可藉生玻璃預成形而以板及/或管製出 複合的特定幾何。可能的用途為具導電穿通件的視窗、穿 通體、密封件及罩體,如探針、偵測器、熱電偶、熱釋電 反應物(陶瓷裝置,例如堇青石陶瓷反應器(燃燒室),之 L E D及其他電子元件,其具一燒結/接合之玻璃陶瓷視窗且 一熱電偶等穿過該視窗。 【圖式簡單說明】 圖1 a至1 f係製造本發明發光裝置玻璃陶瓷-金屬-穿通 體之不同步驟。 圖2係由一石英玻璃燈殼或具本發明玻璃陶瓷-金屬穿 通體之玻璃陶瓷燈殼構成之燈具。 圖3係本發明另一實施例。 【主要元件符號說明】 31 3 12XP/發明說明書(補件)/94-04/94100117 200529278
1 生 玻 璃 2 玻 璃 板 3 穿 孔 5 穿 孔 7 金 屬 絲 9 金 屬 絲 18 域 20 邊 緣 20.1 遮 光 板 20.2 遮 光 板 22 燈 殼 29.1 遮 光 板 2 9.2 遮 光 板 3 1.1 斜 邊 3 1.2 斜 邊 312XP/發明說明書(補件)/94-04/94100】17 32
Claims (1)
- 200529278 十、申請專利範圍: 1 . 一種玻璃/玻璃陶瓷/金屬穿通體,其用於一發光裝 置,包括一主體(2 ),尤其是一由玻璃或玻璃陶瓷成分構成 之板,該板至少具 一區域(1 8 ),至少一金屬件穿過該區域, 其特徵為,主體(2 )部分或全部由一玻璃陶瓷構成,且 主體金屬件穿過區域(1 8 )材料的熱膨脹係數與金屬件 熱膨脹係數一致。2 .如申請專利範圍第 1項之玻璃/玻璃陶瓷/金屬穿通 體,其中,金屬件包含一或多種下述材料: 鶴 鉬 鈮 K 〇 v a r合金 Molekdenwanar 合金 。 3 .如申請專利範圍第1或2項之玻璃/玻璃陶瓷/金屬穿 通體’其中’主體陶竟化區域為一 Li2〇-Al2〇3-Si〇2玻璃 陶瓷,其組成成分為(重量% ,氧化物型態): S i 〇 2 5 0 - 7 0 A 1 2〇3 17-27 Li2〇 > 0-5 N a 2 0 0 - 5 K2O 0-5 MgO 0 - 5 33 3】2XP/發明說明書(補件)/94-04/94】()ϋ 11 7 200529278 ΖηΟ Ο - 5 Ti 〇2 Ο - 5 Z r Ο 2 0 - 5 T a 2 0 5 0 - 8 BaO 0-5 SrO 0-5 P2O5 0-10 F e 2 0 3 0 - 5C e 0 2 0 - 5 B i 2 0 3 0 - 3 W〇3 0-3 M 0 0 3 0 - 3 一般精鍊劑0 - 4重量%。 4.如申請專利範圍第1或2項之玻璃/玻璃陶瓷/金屬穿 通體,其中,主體陶瓷化區域為一 MAS玻璃陶瓷,其組成 成分為(重量% ,氧化物型態): Si〇2 35- 70,尤其為 35- 60 Al2〇3 14-40,尤其為 16.5-40 M g 0 0 - 2 0,尤其為4 - 2 0,尤其特另ij為6 - 2 0 Ζ η 0 0 - 1 5,尤其為0 - 9,尤其特別為0 - 4 Ti(h〇-l◦,尤其為 1-10 Zr〇2 0-10,尤其為 1-10 Ta2〇5 0- 8,尤其為 0- 2 BaO 0-10,尤其為 0-8 34 312XP/發明說明書(補件)/94-(M/94100117 200529278 C a 0 0 - < 8,尤其為0 - 5,尤其特別為< 0 . 1重量% SrO 0-5,尤其為 0-4 B2O3 0 - 10,尤其為〉4 - 10 P2〇5 0 - 5,尤其為 <4 F e 2 0 3 0 - 5 C 6 0 2 0 - 5 B i 2 0 3 0 - 3W〇3 0 - 3 Μ ο Ο 3 0 - 3 一般精鍊劑0 - 4重量%。 5. —種發光裝置,其特徵為,具有申請專利範圍第1至 4項中任一項之玻璃/玻璃陶瓷/金屬穿通體。 6. 如申請專利範圍第5項之發光裝置,其中,發光裝置 是一熱輻射器。 7. 如申請專利範圍第6項之發光裝置,其中,熱輻射器 是一白織燈或一 ίΐ素燈。 8. 如申請專利範圍第7項之發光裝置,其中,熱輻射器 發出之光由一鎮金屬或鶴合金構成的加熱燈絲產生,其被 一保護氣體包圍,尤其是氪、氬、氙或鹵化物。 9. 如申請專利範圍第5至8項中任一項之發光裝置,其 中,發光裝置主體内部氣體工作壓力達2 5巴。 1 0.如申請專利範圍第5項之發光裝置,其中,發光裝 置是一放電燈。 Π .如申請專利範圍第1 〇項之發光裝置,其中,放電燈 35 312ΧΡ/發明說明書(補件)/94-04/941 00117 200529278 具一放電室,該放電室被充填放電物質,例如水銀及/或稀 土離子及/或氙。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之發光裝置,其中,主體内 惻塗佈一螢光層,其可將放電程序產生的紫外線,尤其是 水銀產生的紫外線,轉變為可見光。 1 3 .如申請專利範圍第1 1項之發光裝置,其中,燈體具 一充填氣體,該充填氣體的壓力達2 0 0巴甚至以上。1 4,如申請專利範圍第 1 1 至 1 3 項中任一項之發光裝 置,其中,放電室具一放電體。 1 5.如申請專利範圍第1 4項之發光裝置,其中,發光裝 置是一金屬鹵化物放電燈。 1 6 .如申請專利範圍第1 5項之發光裝置,其中,發光裝 置具一外燈殼,其内設有一燃燒系統。 1 7.如申請專利範圍第1 5或1 6項之發光裝置,其中, 主體為金屬鹵化物放電燈之基板。36 312XP/發明說明書(補件)/94-04/941001】7
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