TW457515B - Gas-discharge lamp and its production method - Google Patents

Description

A7 457515 B7____ 五、發明說明（l ) 本發明係關於氣體放電燈及其製造方法。 本發明特別是針對一種介電質阻障式放電作用之放電燈 ，其中一種極性之至少一個電極是藉由介電質層而與此燈 之放電管中之放電體積相隔離（介電質阻障式電極）》 先前技藝 本發明以較佳之構成另外亦涉及平面式輻射燈具及其製 法（特別是介電質阻障式放電燈）。氣體放電燈之技術，特 別是介電質阻障式放電用之氣體放電燈以及特別是平面賴 射式氣體放電燈，在這裡是視爲先前技藝》此外，亦可參 考间一申請人先前之德國專利文件19711890.9，其所揭示 之內容是有關介電質阻障式放電用之平面輻射式氣體放電 燈之技術，此處亦作爲參考。 此外，本發明亦涉及棒形之放電燈，特別是介電質阻障 式放電用者》這可參閱W09 8/49 712，其所揭示之內容涉及 介電質阻障式放電用之棒形放電燈之技術，此處作爲參考 。在上述文件中揭示一種棒形孔徑式（apertur)放電燈，其 具有至少一個位於內部之條形電極•此燈之管形放電管之 一個末端以一種塞子來氣密式地封閉著，此種塞子藉由玻 璃焊劑而與放電管之內壁之一部份熔合在一起β條形之內 部電極往外徑由玻璃焊劑而成爲電流引線6此種燈之缺點 是··在塞子和管壁之間需要一種玻璃焊劑層以作爲氣密之 速接劑。 本發明之描述 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 』 ^--------r I II ^---------線 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 457515 五、發明說明（y ) 本發明之目的是提供一種氣體放電燈，其放電管可較簡 單地以氣密方式來密封。 依據本發明，此目的是藉由一種具有放電管之氣體放電 燈來達成，其特徵爲：放電管具有至少一個密封元件，其 裝入放電管開口中且被熔合，因此可氣密式地封閉此放電 管開口 * 本發明之放電燈之較佳構造敘述在申請專利範圍各附颶 項中。 本發明之放電燈之製造方法描述在申請專利範圍之與方 法有關之獨立項中。 製造方法之其它較佳之特徵敘述在其申請專利範圍各附 脣項中。 本發明之基本原理是密封此放電燈之放電管中之一個或 多個開口，其方法是使此種已裝入每一放電管開口中之密 封元件被熔合*以此種方式可使密封元件和放電管開口之 壁之間不需其它之連接介質（例如，先前技藝中之玻璃焊劑 層）。 藉由加熱可使密封元件之材料軟化以便固定地與放電管 相連接且情況需要時亦可與放電管之壁之形式相配合·" 熔合”此種槪念在意義上未必表示一種“轉換成此字原來 所示意義之流體相位"。反之，其包括一種足夠之軟化作 用，其一方面可使已軟化之材料充份地黏附至此種直接與 放電管開口相隣之管壁且在需要時會在該處造成一種形式 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----J----1---^哀----l·---訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457515 A7 B7 五、發明說明（5 ) 上相配合之現象。典型上在熔合時密封元件之黏性力求在 106dPas(Dezipascal Sekunden)之較量級中或較小。 爲了在密封元件熔合時不影響電燈本身，即，特別是不 影響由多個部份所接合之放電管，電極，一些有作用之層（ 例如，介電質位障），發光物質等等*則須選取此密封元件 之材料，使其軟化溫度較每一其餘所使用之材料 <特別是用 於放電管者）還小》特別是此密封元件之軟化溫度須較小， 使熔合所需求之於放電管者）還小》特別是此密封元件之軟 化溫度須較小，使熔合所需之典型溫度介於350 eC和600 °C之間，例如，400 t —方面是這樣可使高溫時由放電管 之材料所產生之噴出氣體被抑制或至少保持較小。此外， 放電管之熱負載可較小，這樣由於拉緊作用或材料之熱學 上之改變而幾乎可防止機械上之損害-典型上在熔合溫度 時密封元件之黏性至少較每一放電管者少102 (較佳是至 少低1 03 )，但放電管具有大很多之軟化溫度，例如，520 °C > 每一個密封元件是一種預製之半成品，例如，其是一種 由燒結玻璃所構成之模型組件，此種燒結玻璃例如Pb-Si-B-O-玻璃，Βί-Si-B-O-玻璃，Zn-Si-B-O-玻璃，Zn-Bi-Si-B-Ο-玻璃或磷酸鹽玻璃<SnO-ZnO-P2〇5)。反之*放 電管是由一般之玻璃（例如，石灰碳酸氫鈉矽酸鹽玻璃）所 構成。 依據本發明，此種由密封元件之熔合所封閉之開口可以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，衮 訂---------線J· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457515 A7 B7 五、發明說明（4 ) {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 是一種抽出用或塡入用之塡入口，其在塡入後必須被封閉 6在此種情況下此密封元件例如可具有一種塞子之形式， 其是在塡入過程之後用在塡入口中且隨後被熔合而氣密式 地封閉此塡入口 β但一種具有厚邊緣之套筒（即，一種具有 鑽孔之頌）亦適合用作密封元件，鑕孔此處是作爲塡入口 * 此變型之優點是：密封元件在塡入過程之前可用在放電管 之開口中。在塡入過程之後，此密封元件氣密地封密必須 只以熔合來達成，因此使開口可氣密式地被密封。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 此外，亦可經由此開口而放入一種電性區段而使開口被 密封，此種電性區段可被熔合。在此種情況下有利的是使 此種可熔合之密封元件作爲此開口之已加厚之邊緣β於是 此玻瑀在其.軟化時可均勻地由此開口之所有側面來封閉此 開口 ·若此開口是一種塡入口，則此開口之直徑例如可爲 卜5rara。如上所述，本發明較佳是針對平面輻射式放電管 |其可由基板，前板以及一種連接此二個板所用之框架來 構成。此塡入口之有利之配置因此可位於該框架中，因爲 這樣可使光之輻射所受之影響特別小。這亦適用於上述之 電性區段中。但此塡入口亦可配置在底板中或蓋板中，其 中較佳是安裝在邊緣區域中*使不會干擾光束和放電電極 之外形。 管形之放電燈較不受此塡入口之適當而有利之配置之相 關問題所影響，這是因爲放電管必須在其二端分別具有一 個適合塡入用之開口，這些開口例如必須藉由本發明之密 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 457515 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（f) 封元件來密封β 此密封元件加熱至熔化在每一情況中可藉由爐中之熱輻 射或藉由IR·輻射器或火焰來達成》 此外，就適用本方法之裝置而言，本發明亦涉及—種在 真空爐中進行之方法以便在同時受控制之較高溫度中進行 抽出及塡入》 圖式之描述 本發明以下將依據多個實施例來作具體描述’此處所掲 示之特徵在單獨存在時或在不同於圖式中所示之組合時都 具有創新性。圖式簡單說明： 第1圖 依據本發明第一實施例在密封之前一種平面輻 射式放電管之橫切面》 第2圖 第1圖之具有已封閉之塡入口之一部份> 第3圖 依據本發明第二實施例在封閉之前第1圖之具 有另一塡入口之部份圖解。 第4圖 封閉之後第3圖之實施例β 第5圖 本發明之方法所用之產品通路之圖樣。 在第1至5圓所示之本發明之二個實施例中，放電管中 之塡入口是以一種玻璃密封元件藉由熔合而密封β依據第 一寅施例’此密封元件可配置在板中，依據第二實施例其 可配置在平面輻射式放電管之框架中》 第1圖顯示平面輻射式放電管之橫切面。符號1表示基 板，符號2是前板’符號3是框架，其連接該二個板。這 -7 - 5^^^適用中國國家^準（CNS)^l格（210 X 297公釐）_ -----：----1---\^'裝 ----------訂----------線，^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 45751Ε Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（L ) 些組件由石灰碳酸氫鈉矽酸鹽玻璃所構成且在先前所述之 接合步驟中經由一個以4表示之玻璃焊接層而互相連接。 所形成之放電管具有一種矩形之橫切面以及一個（未顯示 之）矩形小裂口。其用來製成一種具有介電質阻障式放電作 用之平面式輻射器以便作爲平面式螢幕之背景照明用或亦 可作爲一般照明用*在此種由框架3所限制之區域內部中 各電極條是壓在此基板1之位於圖中之上側上，電極之一 部份是以介電質層來覆蓋。其細節在此處未詳述，可參考 所引證之申請案19711S90.0中所揭示之內容。 每一種情況此種存在於基板1上之電極條是前板2中需 配置一種塡入口 5所需之原因。第1圖中之塡入口 5爲了簡 軍之故是位於中央：但在一種具體之實施形式中由於上述 之原因此塡入口 5在邊緣位置是較佳的。 在此種塡入口 5中以一種加厚之領之形式插入一種玻璃 套6以作爲密封元件。此種密封元件6由較低熔點之燒結 玻璃（例如，Pb-Si.B-O)所構成。在加熱之相位（phase)中 時此密封元件6加熱至大約400 υ之溫度，這樣可軟化至 小於106 dPas之黏性，且以點滴之形式藉由表面張力而被 拉入此塡入口 5中。在冷却之後此塡入口 5封閉成第2圖所 示之形式，其中使此密封元件6軟化所需之較小熱量不會 影響其餘之放電管》就繪圖而言這表示：密封此塡入口 5 所用之密封元件6相對於其餘之前板2可產生一種輕微之 波形。由於此一原因而可預先推知上述之靠近壁面之配置 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------1---「装-----r---訂！-----線-、w (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457515 A7 B7 五、發明說明（了） 0 第3，4圖是其它之形式，第3圖是此塡入口 5’未封閉時 之狀態，而第4圖是此塡入口 5’之已封閉之狀態。依據第3 圖，此塡入口 5’設置在框架3’中，此框架Y因此具有一個 缺口。在塡入口 5’中以類似於第1圖之方式插入一·種領套 6’，其對應於第1圖中先前所述之類似物。 在加熱至此密封元件6’之軟化點之後，此塡入口 5’由已 熔合之密封元件6’所封閉，如第4圖所示》此種型式之優 點是：氣體放電燈之光輻射特性所受到之影響是最小的。 依據第5圖，本發明之製造方法之一部份是以圖式之由 三個站7,8,9所構成之產品通道來進行。就像第5圖左方 之箭頭所示一樣，一種由基板1，前板2，框架3和密封元 件6所組成之在適當位置設有玻璃焊劑4之構造被引入第 一站7(—種直通爐）中以便接合這些半成品β在此藉由加 熱至240 °至5 20 °C之間的溫度而使放電管接合。因此在 直通爐中存在一種保護氣體。藉由徹底之淸洗使得在高溫 時所發出之污染物（特別是由玻璃焊劑4所構成之化合物） 被排出。 直通爐7中之溫度須夠大，使得在接合用焊劑之黏性較 106 dPas小很多時此玻璃焊劑4可被軟化而使待接合之各 部份相連接。因此典型上520 eC之溫度是必要的》該保護 氣體是用來在高溫時防止此放電管中之發光物質 < 此圖中 未顯示）被氧化。一種昂貴很多之真空爐在此站7中是不需 -9-

1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297 H -----:---tll)M--------訂---------線J (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^5751 5 A7 B7 五、發明說明（8 ) 要的。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在接合且冷却至一種溫度而使玻璃焊劑4之黏性大於 101° dPas之後，此放電管導入第二站8中，其中此密封元 件6仍然對應於第1和第3圖中所示之狀態。放電管之內部 仍然是·經由該塡入口 5而開啓的*在真空爐8中因此是經 由該塡入口 5而使氣體抽出，其中此放電管保持在此種密 封元件6隨後熔合時適當之250 °〜300 °C之高溫中以便可 促進後續之脫附（Desorption)過程" 另一方式是此密封元件6亦可只安裝在真空爐8中》 在足夠之抽氣之後，在真空爐8中對一種與此氣體放電 燈所期望之塡料相對應之大氣進行調整，此種大氣經由該 塡入口 5而導入放電管中。 現在此種包含該密封元件6之燈被加熱至大約400 °C之 溫度，這樣可使此密封元件6熔合且以點滴之形式藉由表. 面張力而拉入該塡入口 S中。 然後使此燈或此密封元件6冷却且凝固成第2和第4圖 中所示之形式且圍繞此放電管中所包括之氣體塡料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 已封閉之放電管然後引入第三站9(另一個直通爐）中且 在該處藉由明確地控制爐溫或沿著一種與已界定之溫度曲 線相對應之區段來輸送此燈而在直通爐9之內部中冷却至 大約50 °C。依據第5圖右方所示之箭頭隨後可取出此種已 製成之放電管。由於（如上所述）涉及一種設有電極條及其 區段（請比較上述之申請案19711 890.9)之放電管，則此放 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 45751 5 Α7 Β7 五、發明說明（q ) 電管基本上已製成* 雖然本發明針對平面式輻射器來描述，其有利之作用亦 可保持在其它幾何形式之管中，特別是可保持在上述之棒 形放電燈中’例如*可保持在辦公室自動化或汽車技術用 之孔徑式（aperture)電燈中。 此外’此種密封元件（如上所述）亦可在此燈之塡入過程 之後插入此放電管開口中且然後被熔合《在此種型式中此 密封元件當然不必具有特定之塡入口而是例如可以塞子之 形式構成’此種塞子在其已熔合之後同樣可氣密地封閉此 放電管開口。 主要元件符號說明 -----：---t----;)裝-----„---丨訂---------線 3^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11- 1 *_4. tHk. 基板 2 目U板 3，3’ 框架 4 玻璃焊劑 5, 5’ 放電管開口 6,6’ 密封元件 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 (89年1 1月修正） 煩請委員明示所提之 #'J£·本有無變更實質内容是否准予修正。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍 種具有放電管之氣體放電燈，其特徵爲：放電管具有 至少一種密封元件（6 ; 6’），每一個密封元件<6 ; 6’) 氣密式地封閉此放電管開口（5; 5’）而不需連接劑，每 —密封元件都插入放電管開口（5 : 5’）中且隨後即被熔 合。 L如申請專利範圍第1項之氣體放電燈，其中此密封元件 (6: 6’）是由一種較放電管（1-3)之其餘部份之熔點還低 之材料所構成。 .如申請専利範圍第2項之氣體放電燈，其中該較低熔點 之材料（6 ; 6’）是燒結玻璃或玻璃焊劑》 .如申請專利範圍第2或第3項之氣體放電燈，其中該較 低熔點之材料<6 : 6’）是由以下一種或多種化合物所構 成：？1?-51-6-0，81-51冬0，211-51-8-0，211|-Si-B-0 ， SnO-ZnO-P2〇5 。 •如申請專利範圍第1或第2項之氣體放電燈，其中此燈 適合藉由介電質阻障式放電作用來操作且具有至少一個 介電質阻障式電極以達此目的。 •如申請專利範圍第1或第2項之氣體放電燈，其中該放 .電管是一種平面輻射式放電管且具有一個基板（1)，框架 <3: ：Γ)及一個前板（2)，此密封元件設置在框架（3’）中 或底板中或前板中（2)。 •如申請專利範圍第1或第2項之氣體放電燈，其中該放 電管是棒彤氣體放電燈之一種管形之放電管且此放電管 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------ί· ^-------- 訂 ----I !線-.1 (請先閱讀背面之注項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 5 7 5 1 5 bI C-0 D8 六、申請專利範圍 之一端或二端藉助於密封元件而被密封。 8. 如申請專利範圍第5項之氣體放電燈，其中該放電管是 棒形氣體放電燈之一種管形之放電管且此放電管之一端 或二端藉助於密封元件而被密封。 9. 一種氣體放電燈之製造方法，此種放電燈具有申諝專利 範圍前幾項中任一項之特徵，爲了氣密式地密封此放電 管開口（5 : 5’），本方法之特徴是以下各步驟： •製備一種密封元件<6 ; 6’）作爲模型組件（6 : 6’），其 是依據放電管開口（5: 5’）而調整， *使此密封元件（6 ; 6’>插入此放電管開口（5 ; 5’）中 且須使此密封元件（6; 6’）熔合，以便氣密式地密封 此放電管開口（ 5 ; 5’）。 10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中此密封元件（6 ; 6’）在熔合之前之形式是一種具有領和開口（5 ; 5’）之 套筒形，在熔合時此密封元件之開口（5; 5*)被封閉。 11. 如申請專利範圍第9項或第10項之方法，其中此密封 元件之開口（5 : 5，）是一種抽吸口及/或塡入口 ° 12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中此密封冗件之開 口（5: 5’）所具有之直徑是在1至5_之範圍中* 13. 如申請専利範圍第9或第10項之方法1其中此密封冗 件（6: 6，）加熱至一種溫度，在此種溫度時其黏性是在 106 dPas之數量級中或較小。 14. 如申請專利範圍第9或第10項之方法，其中此密封元 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------,%--------訂-------！線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A8 B8 C8 D8 457b I 5 申請專利範圍 件（6 ; 6’）之溫度在熔合時是在350 eC和600 °C之間的 範圍中。 15.如申請専利範圍第13項之方法，其中此密封元件（6 ; 6J之溫度在熔合時是在350 °C和600。(：之間的範圍中 16. 如申請專利範圍第9或第10項之方法，其中在熔合溫 度時此密封元件（6 : 6’）之黏性較此放電管之其餘部 份（1 - 4)者至少低10^ 17. 如申請專利範圍第13項之方法，其中在熔合溫度時此 密封元件（6 : 6’）之黏性較此放電管之其餘部份（1-4) 者至少低103。 18_如申諦專利範圍第14項之方法，其中在熔合溫度時此 密封冗件（6 ; 6’）之黏性較此放電管之其餘部份（1-4) 者至少低103。 ------11----- ^------I 丨訂·--------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）