TW201814765A - 無電極燈管及無電極燈泡的製作流程 - Google Patents

Abstract

一種無電極燈管的製作流程，至少包括：選材步驟、整形步驟、第一次退火步驟、裁切步驟、洗管步驟、調配步驟、塗料步驟、對接步驟、第二次退火步驟、置放步驟、排氣步驟以及封合步驟。利用該些步驟來提昇燈管良率、降低隱藏風險、確保所生產的燈管之品質與穩定性不會產生問題。

Description

無電極燈管的製作流程

本發明係關於一種無燈絲、無電極及無端點的燈管製作流程，特別是有關於一種氣體放電產生光源的燈管製作流程。

無電極光源又稱無極燈，是一種依據電磁感應與氣體放電原理而發光的綠色照明光源，相較於傳統的日光燈或白織燈泡，因為無極燈不具有限制光源壽命的電極、端點及燈絲元件，因此不會產生電阻或加熱效應，僅以真空或以惰性氣體讓其游離氣體工作，故其使用壽命亦長達數十萬小時。再者，無極燈又具有高發光率、高顯色性、無頻閃、低眩光、低能耗等眾多優點，因此無極燈又稱為第四代光源。

雖然無極燈有上述的眾多優點，但是無極燈的燈管製作流程繁瑣，生產過程中不容易控制每一個燈管的色溫與演色性的照明特性，因此如何有效的管控無極燈的燈管製作流程，避免燈管品質不佳及降低燈管的不良率等問題，乃為目前業界亟於解決的問題。

為解決前述問題，本發明提供一種無電極燈管的製作流程，利用該流程來提昇燈管良率、降低隱藏風險、確保所生產的燈管品質與穩定性不會有問題。

本發明第一實施例之無電極燈管的製作流程，至 少包括下列步驟：(a)選材步驟，選用燈管的材質；(b)整形步驟，利用高熱溫度將燈管進行軟化，再塑造出該燈管的形狀；(c)第一次退火步驟，將塑造後的燈管進加熱退火，以消除該燈管內的殘留應力；(d)裁切步驟，將退火後的燈管之多餘的部分進行裁切；(e)洗管步驟，將燈管浸泡到第一液態物內進行清洗，再將該燈管取出後陰乾；(f)調配步驟，將螢光粉與第二液態物混合調配成螢光粉液；(g)塗粉步驟，將調配好的螢光粉液倒入陰乾後的燈管內，使該螢光粉液附著在該燈管內壁；(h)烘乾步驟，將燈管內壁的螢光粉液烘乾，使該螢光粉液中的有機物能散發出來；(i)對接步驟，利用高熱溫度將兩個配對好的燈管對接成一個完成的燈管，而該燈管的側壁會延伸有一排氣嘴；(j)第二次退火步驟，將對接後的完整燈管進行加熱退火，以消除該燈管內的殘留應力；(k)置放步驟，將一種能使電子游離穩態的介面 體及一彈簧銦網放置到排氣嘴內部；(l)排氣步驟，將燈管內部的空氣及雜質從排氣嘴抽出，使該燈管內部呈現真空狀態，並同時注入惰性氣體；(m)封合步驟，利用高熱溫度將排氣嘴封合。

本發明第二實施例之無電極燈管的製作流程，至少包括下列步驟：(a)選材步驟，選用燈泡的材質；(b)整形步驟，利用高熱溫度將燈泡軟化，再塑造出該燈泡的形狀；(c)第一次退火步驟，將塑造後的燈泡進行加熱退火，以消除該燈泡內的殘留應力；(d)裁切步驟，將退火後的燈泡之多餘的部分進行裁切；(e)洗管步驟，將燈泡浸泡到第一液態物內進行清洗，再將該燈泡取出後陰乾；(f)調配步驟，將螢光粉與第二液態物混合調配成螢光粉液；(g)塗粉步驟，將調配好的螢光粉液倒入陰乾後的燈泡內，使該螢光粉液附著在該燈泡內壁；(h)烘乾步驟，將燈泡內壁的螢光粉液烘乾，使該螢光粉液中的有機物能散發出來；(i)對接步驟，利用高熱溫度將配對好的燈泡與 一排氣嘴相互對接成一個完整的燈泡；(j)第二次退火步驟，將對接後的完整燈泡進行加熱退火，以消除該燈管內的殘留應力；(k)置放步驟，將一能使電子游離穩態的介面體及一彈簧銦網放置到排氣嘴內部；(l)排氣步驟，將燈泡內部的空氣及雜質從排氣嘴抽出，使該燈泡內部呈現真空狀態，並同時注入惰性氣體(m)封合步驟，利用高熱溫度將排氣嘴封合。

為讓上述本發明所揭露的流程和步驟更顯而易懂，下文特舉實施流程範例，並配合所附圖式作詳細說明。

1‧‧‧燈管製作流程

101‧‧‧選材步驟

102‧‧‧整形步驟

103‧‧‧第一次退火步驟

104‧‧‧裁切步驟

105‧‧‧洗管步驟

106‧‧‧調配步驟

107‧‧‧塗粉步驟

108‧‧‧烘乾步驟

109‧‧‧對接步驟

110‧‧‧第二次退火步驟

111‧‧‧置放步驟

112‧‧‧排氣步驟

113‧‧‧封合步驟

2‧‧‧燈管

21‧‧‧內壁

211‧‧‧螢光粉層

22‧‧‧排氣嘴

221‧‧‧開口

3‧‧‧完整燈管

4‧‧‧固態合金

5‧‧‧彈簧銦網

51‧‧‧銦網

52‧‧‧彈簧

6‧‧‧封合

7‧‧‧燈泡

8‧‧‧完整燈泡

第1圖係本發明之製作流程示意圖。

第2A圖係本發明第一實施例之製作流程的第一階段立體示意圖。

第2A-1圖係本發明第一實施例之製作流程的第一階段透視示意圖。

第2B圖係本發明第一實施例之製作流程的第二階段透視示意圖。

第2C圖係本發明第一實施例之製作流程的第三階段透視示意圖。

第2C-1圖係本發明第一實施例之第三階段局部放大剖面 透視示意圖。

第2C-2圖係本發明第一實施例之第三階段另一實施例的局部放大剖面透視示意圖。

第2D圖係本發明第一實施例之製作流程的第四階段透視示意圖。

第2D-1圖係本發明第一實施例之第四階段局部放大剖面透視示意圖。

第3A圖係本發明第二實施例之立體示意圖。

第3B圖係本發明第二實施例之立體透視示意圖。

第3C圖係本發明第二實施例之排氣嘴放大剖面示意圖。

以下說明係為完成本發明的較佳實現方式，其目的在於描述本發明的基本精神，但並不用以限定本發明。實際的發明內容必須參考之後的權利要求範圍。

必須了解的是，使用於本說明書中的”包含”、”包括”等詞，係用以表示存在特定的技術特徵、數值、方法步驟、作業處理、元件以及/或組件，但並不排除可加上更多的技術特徵、數值、方法步驟、作業處理、元件、組件，或以上的任意組合。

請參閱第1圖，係為本發明的製作流程示意圖。一種無電極燈管的製作流程1，至少包括：選材步驟101、整形步驟102、第一次退火步驟103、裁切步驟104、洗管步驟105、調配步驟106、塗粉步驟107、烘乾步驟108、對接步驟109、第二次退火步驟110、置放步驟111、排氣步驟 112以及封合步驟113，該些步驟會搭配如下的第一實施例及第二實施例來做詳細說明。首先請同時參閱第2A~2D圖，係為本發明的第一實施例。

選材步驟101，係選用適當材質來做為燈管2之用。本步驟的實施例係選用玻璃材質來做為說明，但並不以此為限，也可以選用陶瓷材質或其它不吸收微波的材質。

整形步驟102，係用以塑造出燈管2所需要的形狀。該步驟的具體做法為：利用高熱溫度將玻璃軟化，再塑造出燈管2形狀，例如直管形、半圓形、U形、螺旋形或球形等，而本實施例係以半圓型來做說明，如圖2所示，但並不以此為限。其中該高熱溫度會依據各種玻璃材質的軟化熔點而有所改變，例如石英玻璃的軟化熔點為攝氏1100度以上，而硬玻璃的軟化熔點為攝氏600度以上等，所以本步驟的高熱溫度必須高於各種玻璃材質的軟化熔點。

第一次退火步驟103，係將塑造後的燈管2之內外部的溫度趨於一致，以避免產生爆裂。該步驟的具體做法為：將塑造後的燈管2進行加熱退火，以消除該燈管2內的殘留應力。其中該加熱退火的溫度為攝氏500度以上。

裁切步驟104，係將燈管2多餘的部分進行裁切。該步驟的具體做法為：利用燈管裁切機，將退火後的燈管2之多餘的部分進行裁切。

洗管步驟105，係用以去除燈管2的髒污，使該燈管2內壁21容易塗粉。該步驟的具體做法為：將燈管21浸泡到第一液態物內進行清洗，再將該燈管21取出後陰乾。其中該第一液態物係可為一種酸性水洗液、鹼性水洗液、去離子水或是酸洗液與去離子水的混合液。

調配步驟106，係依據不同的色溫來調配出所需要的螢光粉液。該步驟的具體做法為：將螢光粉與第二液態物混合調配成螢光粉液。其中該螢光粉係可為一種三基色螢光粉，用於達成產生光源後不同色溫效果，例如紫外線、紅外線、可見光內之長短波長等，而該第二液態物則係可為一種酸性液體、鹼性液體、逆滲透水、去離子水、超純水或蒸餾水。

塗粉步驟107，係在燈管2內壁21表面塗覆一螢光粉層211。該步驟的具體做法為：將調配好的螢光粉液倒入陰乾後的燈管2內，使該螢光粉液附著在該燈管2內壁21，進而形成螢光粉層211。

烘烤步驟108，係用以散發出螢光粉層211中的有機物。該步驟的具體做法為：將燈管2內壁21的螢光粉層211進行烘乾，讓螢光粉層211中的有機物散發出來。其中該烘乾溫度為攝氏70度以上。

對接步驟109，係將兩個燈管2對接成一個完整燈管3。該步驟的具體做法為：利用高熱溫度將兩個配對好的燈管2對接成一個完整燈管3，而該完整燈管3的側壁會至少延伸有一排氣嘴22。其中該排氣嘴22的一側邊設有一開口221。其中該高熱溫度會依據各種玻璃材質的軟化熔點而有所改變，並且該高熱溫度必須高於各種玻璃材質的軟化熔點。

第二次退火步驟110，係將對接後的完整燈管3之內外部的溫度趨於一致，以避免產生爆裂。該步驟的具體做法為：將對接後的完整燈管3進行加熱退火，以消除該燈管內的殘留應力。其中該加熱退火的溫度為攝氏500度以上。

置放步驟111，係將一種能使電子游離穩態的介面體與一彈簧銦網5放置到排氣嘴22內部，其中該介面體可為一固態合金4。該步驟的 具體做法為：將固態合金4與彈簧銦網5從開口221置入到排氣嘴22內部，並且該固態合金4與該彈簧銦網5可相互鄰近或相互連接，如2C-1圖及2C-2圖所示。。而該彈簧銦網5係由一銦網51與一彈簧52相互連接形成，並且該銦網51會置入到燈管2內部，而該彈簧52則固定置於排氣嘴22內部。

排氣步驟112，係將完整燈管3的內部呈現真空狀態。該步驟的具體做法為：將完整燈管3內部的空氣及雜質從排氣嘴22的開口221抽出，使該完整燈管3的內部呈現真空狀態，並同時注入惰性氣體，例如氪氣、氖氣、氚氣、氡氣或其它穩態氣體，使其能穩定燈管內的游離氣體。

封合步驟113，係將排氣嘴22的開口221封合。該步驟的具體做法為：利用高熱溫度將排氣嘴22的開口221熔接封合6，如2D-1圖所示。其中該高熱溫度會依據各種玻璃材質的軟化熔點而有所改變，並且該高熱溫度必須高於各種玻璃材質的軟化熔點。

圖3A~圖3C為本發明的第二實施例，係以球形燈泡來做為說明。本發明第二實施例的製作流程與第一實施例的製作流程大致相同，其主要差異在於對接步驟109及置放步驟111有此許的差異，詳細說明如下：選材步驟101，係選用適當材質來做為燈泡7之用。本步驟的實施例係選用玻璃材質來做為說明，但並不以此為限，也可以選用陶瓷材質或其它不吸收微波的材質。

整形步驟102，係用以塑造出燈泡7所需要的形狀。該步驟的具體做法為：利用高熱溫度將玻璃軟化，再塑造出燈泡7形狀。其中該高熱溫度會依據各種玻璃材質的軟化熔點而有所改變，例如石英玻璃的軟化熔點為攝氏1100度以上，而硬玻璃的軟化熔點為攝氏600度以上等，所以本 步驟的高熱溫度必須高於各種玻璃材質的軟化熔點。

第一次退火步驟103，係將塑造後的燈泡7之內外部的溫度趨於一致，以避免產生爆裂。該步驟的具體做法為：將塑造後的燈泡7進行加熱退火，以消除該燈泡7內的殘留應力。其中該加熱退火的溫度為攝氏500度以上。

裁切步驟104，係將燈泡7多餘的部分進行裁切。該步驟的具體做法為：利用燈管裁切機，將退火後的燈泡7之多餘的部分進行裁切。

洗管步驟105，係用以去除燈泡7的髒污，使該燈泡7內壁21容易塗粉。該步驟的具體做法為：將燈泡7浸泡到第一液態物內進行清洗，再將該燈泡7取出後陰乾。其中該第一液態物係可為一種酸性水洗液、鹼性水洗液、去離子水或是酸洗液與去離子水的混合液。

調配步驟106，係依據不同的色溫來調配出所需要的螢光粉液。該步驟的具體做法為：將螢光粉與第二液態物混合調配成螢光粉液。其中該螢光粉係可為一種三基色螢光粉，用於達成產生光源後不同色溫效果，例如紫外線、紅外線、可見光內之長短波長等，而該第二液態物則係可為一種酸性液體、鹼性液體、逆滲透水、去離子水、超純水或蒸餾水。

塗粉步驟107，係在燈泡7內壁21表面塗覆一螢光粉層211。該步驟的具體做法為：將調配好的螢光粉液倒入陰乾後的燈泡7內，使該螢光粉液附著在該燈泡7內壁21，進而形成螢光粉層211。

烘烤步驟108，係用以散發出螢光粉層211中的有機物。該步驟的具體做法為：將燈泡7內壁21的螢光粉層211進行烘乾，讓螢光粉層211中的有機物散發出來。其中該烘乾溫度為攝氏70度以上。

對接步驟109，係將燈泡7對接成一個完整燈泡8。該步驟的具體做法為：利用高熱溫度將配對好的燈泡7與一排氣嘴22相互對接成一個完整燈泡8，其中該排氣嘴22的一側邊設有一開口(圖未示)，但該開口如第一實施例的排氣嘴之開口221，可參閱圖2C-1所示。

第二次退火步驟110，係將對接後的完整燈泡8之內外部的溫度趨於一致，以避免產生爆裂。該步驟的具體做法為：將對接後的完整燈泡8進行加熱退火，以消除該燈泡內的殘留應力。其中該加熱退火的溫度為攝氏500度以上。

置放步驟111，係將一種能使電子游離穩態的介面體與一彈簧銦網5放置到排氣嘴22內部，其中該介面體可為一固態合金4。該步驟的具體做法為：將固態合金4與彈簧銦網5從開口置入到排氣嘴22內部，並且該固態合金4與該彈簧銦網5可相互鄰近或相互連接。而該彈簧銦網5係由一銦網51與一彈簧52相互連接形成。

排氣步驟112，係將完整燈泡8的內部呈現真空狀態。該步驟的具體做法為：將完整燈泡8內部的空氣及雜質從排氣嘴22的開口抽出，使該完整燈泡8的內部呈現真空狀態，並同時注入惰性氣體，例如氪氣、氖氣、氚氣、氡氣或其它穩態氣體，使其能穩定燈泡內的游離氣體。

封合步驟113，係將排氣嘴22的開口封合6。該步驟的具體做法為：利用高熱溫度將排氣嘴22的開口熔接封合6，如3C圖所示。

雖然第1圖的流程圖係採用指定的順序來執行，但是在不違法本發明精神的情況下，熟習該項技術者可以在達到相同效果的前提下，修改這些步驟間的順序，例如洗管步驟11與調配步驟12的順序可以對調， 或是同時執行處理等，所以本發明並不侷限於僅使用如上所述的順序。此外，熟習該項技術者亦可以將若干步驟整合為一個步驟，或者是除了這些步驟外，循序或平行地執行更多步驟，所以，本發明亦不因此而有所侷限。

雖然本發明使用以上的實施例進行說明，但需要注意的是，這些描述並非用以限縮本發明。相反地，此發明涵蓋了熟習該項技術者所顯而易見的修改與相似的製作流程。所以，本案的申請權利要求範圍須以最寬廣的方式解釋來包含所有顯而易見的修改與相似的製作流程。

Claims (12)

1. 一種無電極燈管的製作流程，至少包括下列步驟：(a)選材步驟，選用燈管的材質；(b)整形步驟，利用高熱溫度將燈管軟化，再塑造出該燈管的形狀；(c)第一次退火步驟，將塑造後的燈管進行加熱退火，以消除該燈管內的殘留應力；(d)裁切步驟，將退火後的燈管之多餘的部分進行裁切；(e)洗管步驟，將燈管浸泡到第一液態物內進行清洗，再將該燈管取出後陰乾；(f)調配步驟，將螢光粉與第二液態物混合調配成螢光粉液；(g)塗粉步驟，將調配好的螢光粉液倒入陰乾後的燈管內，使該螢光粉液黏著在該燈管內壁；(h)烘乾步驟，將燈管內壁的螢光粉液烘乾，使該螢光粉液中的有機物能散發出來；(i)對接步驟，利用高熱溫度將兩個配對好的燈管對接成一個完整的燈管，而該燈管的側壁會延伸有一排氣嘴；(j)第二次退火步驟，將對接後的完整燈管進行加熱退火，以消除該燈管內的殘留應力；(k)置放步驟，將一種能使電子游離穩態的介面體及一彈簧銦網放置到排氣嘴內部； (l)排氣步驟，將燈管內部的空氣及雜質從排氣嘴抽出，使該燈管內部呈現真空狀態，並同時注入惰性氣體；(m)封合步驟，利用高熱溫度將排氣嘴封合。
2. 如請求項1所述之無電極燈管的製作流程，其中該洗管步驟與調配步驟的順序可以對調或是同時執行。
3. 如請求項1所述之無電極燈管的製作流程，其中該整形步驟中的高熱溫度必須高於玻璃材質的軟化熔點。
4. 如請求項1所述之無電極燈管的製作流程，其中該第一液態物係為一酸性水洗液、一鹼性水洗液、一去離子水或是一酸洗液與去離子水的調配混合液。
5. 如請求項1所述之無電極燈管的製作流程，其中該第二液態物係為一酸性液體、一鹼性液體、一逆滲透水、一去離子水、一超純水或一蒸餾水。
6. 如請求項1所述之無電極燈管的製作流程，其中該螢光粉係為一種三基色螢光粉。
7. 如請求項1所述之無電極燈管的製作流程，其中該對接步驟中的高熱溫度必須高於玻璃材質的軟化熔點。
8. 如請求項1所述之無電極燈管的製作流程，其中該惰性氣體係為一氪氣、氖氣、氚氣、氡氣或其它穩態氣體。
9. 如請求項1所述之無極光源的燈管製作流程，其中該彈簧銦網係由一銦網與一彈簧相互連接形成，並且該銦網會置入到燈管內部，而該彈簧則置於排氣嘴內部。
10. 如請求項1所述之無電極燈管的製作流程，其中該整形步驟中的高熱溫度必須高於玻璃材質的軟化熔點。
11. 一種無電極燈管的製作流程，至少包括下列步驟：(a)選材步驟，選用燈泡的材質；(b)整形步驟，利用高熱溫度將燈泡軟化，再塑造出該燈泡的形狀；(c)第一次退火步驟，將塑造後的燈泡進行加熱退火，以消除該燈管泡的殘留應力；(d)裁切步驟，將退火後的燈泡之多餘的部分進行裁切；(e)洗管步驟，將燈泡浸泡到第一液態物內進行清洗，再將該燈泡取出後陰乾；(f)調配步驟，將螢光粉與第二液態物混合調配成螢光粉液；(g)塗粉步驟，將調配好的螢光粉液倒入陰乾後的燈泡內，使該螢光粉液附著在該燈泡內壁；(h)烘乾步驟，將燈泡內壁的螢光粉液烘乾，使該螢光粉液中的有機物能散發出來；(i)對接步驟，利用高熱溫度將配對好的燈泡與一排氣嘴相互對接成一個完整燈泡；(j)第二次退火步驟，將對接後的完整燈泡進行加熱退火，以消除該燈泡內的殘留應力； (k)置放步驟，將一種能使電子游離穩態的介面體及一彈簧銦網放置到排氣嘴內部；(l)排氣步驟，將燈泡內部的空氣及雜質從排氣嘴抽出，使該燈泡內部呈現真空狀態，並同時注入惰性氣體；(m)封合步驟，利用高熱溫度將排氣嘴封合。
12. 如請求項1所述之無電極燈管的製作流程，其中該洗管步驟與調配步驟的順序可以對調或是同時執行。