TW476980B - Method to coat a lamp-bulb - Google Patents

Description

476980 A7 B7 五、發明說明（，） 本發明係關於一種燈之製造方法，其中此燈管塗佈一種 塗層介質且使塗層介質乾燥。 在各種燈之不同製造領域中，管形燈管或零件之塗層是 必要的。最重要之應用情況是發光物質層，因此本發明較 佳是@及螢光燈。但這不是必要的；反之，這亦與反射層 或其它層有關，這些層亦可用在其它型式之燈具中。 本發明因此從一種方法開始，其中一種流體式或至少可 流動之塗層介質施加至燈管上且被乾燥。藉由乾燥步驟 而由此種可流動之塗層介質製成一種固定層。通常這是 藉由流體之蒸發來達成，其中可留著的塗層介質須事先熔 解或懸浮在流體中。 以發光物質糊（p a s t e )來對螢光燈玻璃管進行之所謂泡 洗已爲人所知，發光物質糊以糊狀（即，可流動之黏性狀） 之狀態施加至玻璃管之內壁。於是此玻璃管之待塗層之 內壁即與發光物質糊相接觸，這例如可藉由玻璃管之洗淨 來達成，於是發光物質糊會流走，直至一種較薄之層保持 在玻璃壁上爲止。此玻璃管然後在爐中乾燥。一種主要 之品質標準是儘可能固定地保持一種預定之層厚度。一 方面是此玻璃壁須完全被覆蓋且須避免紫外（UV )線穿過 此發光物質層，另一方面是在太厚之發光物質層中由於可 見光子在發光物質層中之多重反射所造成之損耗是不可 避免的。此外，發光物質糊之材料成本亦扮演重要之角 色。 本發明之所要解決之技術問題是··提供一種新方法以便 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ，裝--- (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 476980 A7 B7五、發明說明（> ) 以塗層介質來對燈管進行塗層，以此方法可達成特別均勻 之層厚度。 依據本發明，上述問題是藉由燈具之製造方法來達成， 其中燈管是以塗層，介質來塗佈且使塗層介質乾燥，其特 徵是：塗層介質之液體平面是沿著燈管而下降且塗層介質 在燈管上由於液體平面之下降所留下之層之局部性乾燥 區是以固定之時距在液體平面下降之後達成。 依據本發明，燈管壁之多餘之塗層介質往外流是以特別 控制之方式藉由液體平面之下降來達成。已證實之事實 是：在傳統方法中此種塗層介質之流動痕跡或點滴是各層 均勻性之主要原因。 此外，本發明之設計方式是：使乾燥區以固定之時距在 液體平面下降之後達成。這樣對此層之所有部份而言在 該位置上之液體平面下降以及乾燥過程之間都經過相同 之時間。另外已證實：其它各種不均勻性之主因是已製成 性 勻 均 不 之 間 時 燥 乾 需 所 份 部 個 整 對 中 爐 在 後 隨 且 時 出 流 質 介 層 塗 之 入 沖 已 不在 之此 層因 之 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 的丨 免ώ份W曰Γ 時這較 燥薄過 乾還經 行份會 進部然 管之仍 燈低質 種 此 較介之 種層下 此塗剩 比之所 份流中 部外份 高往部 較份之 之部高 層高較 此較是 是由於 況 情 在這 ο *=77 小慮 還考 者來 份程 部過 低燥 較乾 種種 此此 較用 B. m-r 音 手 厚能 層可 統 不如 乎例 幾中 中程 法過 方其 之， 而程 確過 明燥 。乾 程此 過對 燥未 乾份 此部 行 餘 進剩 地之 續質 持介 下層 至塗 上之自J 序外 順往 間於 時由 依是 是言 (請先閱讀背面之注意事項·再填寫本頁)

適 度 尺 張 紙 本 21 /V 格 規 A4 S) N (C 準 標 家 國 國 釐 公 97 476980 A7 B7 五、發明說明（+ ) 預定一種明確之時序。反之，其是與先前不確定之以統計 方式改變之外流情況有關，此種外流在相同同高處之燈管 之一些部份上未必留下相同之層厚度，因爲其會造成如上 所述之流動痕跡或點滴之形成。 這些層較佳是位於燈管內部，其中此燈管中之液體平面 會下降。燈管中首先以塗層介質塡入，塗層介質然後慢慢 結束而成液體柱，即，具有廣泛界定之上部液體平面。此 處可說明：本發明之說明書中之此種”液體”槪念同時包含 黏滯但仍可流動之介質。液體在此處亦指一.種糊，只須存 在一種可流動性。 此外，此種燈管較佳是配置成垂直式，這樣可在待塗層 之燈管周圍（內部周圍或外部周圍）上達到最好之均勻 性。 直到目前爲止是在談一般槪念中之”範圍區”。事實上 本發明一般亦可解釋成：產生乾燥區之每一種形式都是可 能的，乾燥區須局部性地界定在某一範圍中，以便以固定 之時距隨後可達成此種液體平面。乾燥裝置通常須在液 體平面下降時作調整以便相對於燈管而移動。但亦可在 乾燥裝置和燈管之間的一種固定之關係中產生一種可移 動之乾燥區，這例如可藉由乾燥裝置中依序使用不同之乾 燥區來達成。乾燥區之局部性定義因此只和面向液體平 面之側面有關。在另一側面上此塗層介質至少須廣泛地 被乾燥，使流動過程不會造成層厚度之改變，乾燥區在此 另此一側面上因此並未扮演基本之角色（即，乾燥區延伸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注咅？事項*填寫本頁) 0

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476980 A7 ____B7_ ____ 五、發明說明（4 ) 到何種程度或到底如何定義）。在面向液體平面之此側1 ® 上此種局部性定義之槪念不能解釋成：乾燥區必須存在一 種明顯之邊界。就此燈管之待塗層之壁之所有部份而言， 由液體平面直至決定層厚度用之乾燥區有相等之時距即 完全足夠，乾燥區因此只須局部性地被定義。 本發明涉及二種不同型式來產生此種乾燥區。在第一 種型式中對塗層介質及/或燈管進行局部性加熱。這可有 利地藉由燈管和包含此燈管之爐之間的相對移動來進行， 此時乾燥區通常是位於此爐之下部邊緣上方，這可參考第 一實施例。 第二種型式是使達成此乾燥作用之大氣能夠循環 (c i r c u 1 a t i ο η )。這例如可藉由引入一種平行於燈管之通 風管至此燈管中且隨後針對液體平面來進行。乾燥氣體 可經由通風管而流動。這可藉由流經通風管或藉由通風 管之抽吸或使流體向外引導以及以其它方式引入該乾燥 氣體而達成。在每一情況中都可在液體平面上方某一距 離中產生此乾燥氣體之旋渦區，乾燥作用即在此旋渦區中 進行。此種旋渦區形成在通風管之面向液體平面之開口 下方且較開口還深以便使乾燥氣體送至燈管或由燈管（即， 不是通風管）送出。乾燥氣體不是完全自前推進至液體平 面而是只少量地沿著通風管開口下方推進，然後在通風管 外側又向上至上述較高處之各開口（或以相反方向進 行）。此情況可參考第二實施例。乾燥氣體可加熱；但這 不是必要的。 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苒填寫本頁) 訂：

476980 A7 B7 五、發明說明（厂 時質 之介 定層 固塗 間是 之只 區面 燥方 乾一 和。 面況 平情 體能 液可 就之 同 各 有 可 言 而 距 流 外 往 地 純 單 可 不例 種 線 曲 率 速 之 定 固 不 nu \一 彐一一 $ 種 一 之 生線 產曲 會率 然速 當種 樣此 這在 。 隨 率追 速須 制必 抑區 便燥 以乾 處’ 窄 狹 種 1 由 經 可 降 下 面 平 澧 液 ‘二-二 使佳 便較 Γ 曲外 間而 時制 種控 一 受 設質 預介 可層 亦塗 但使 。 是 後程 施 實 之 式 過置 其設 ，是 例偏 且率 管速 軟之 之望 通期 達 相 質 介每 層區 塗之 與壓 種擠 一 受 壓使 擠達 可馬 其進 泵步 形於 筒助 種藉 一 如 所 以 往 而 管 。 軟率 該速 由之 經定 質固 介到 層達 塗降 使下 泵之 形面 筒平 則體 程液 過使 IL可 種i t樣 ^這 複Λ 重出 。送 移外 若下 。求 管力 之率 通速 連在 相力 質阻 ^~ 動 層流 塗之 與時 種合 一 接 用間 使之 是管 法此 方和 能質 可介 它層 其塗 b 下 之 面 平 體 液 制 控 來 降 下 之 管 此 由 藉 可 則 高 太 會 不 時。 降降 使 可 用 使 外可 此如 例 來 塞達 活馬 泵進 種步 一種用一 上 區 燥 乾 在 地 整 周 可 其 93 移 ilmn 種 此 行 進 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ssij* S3 之 塞 活 泵 若 所面 之切 面橫 平之 體泵 液。 與的 是利 率有 .一 πυ 速 S 動特 移是 相 率 速 動 移 之 求 力 澧 液 於 等 須 必 此 因 樣橫 這之 則面 3 平

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 整 1-1 卩 相 互 便 以 合 稱 式 械動 機移 用之之 使面塞 可平活 面體石氷 切液該 指 是 如 例 合 親 1彐一一 種 此 間 之 塞 活 泵 和 管 風 通 或 間 及和此 以爐 。 動之合 移形耦 --/ 17/ d-/ 之管式 區短械 燥述機 乾上的 對 或 響 影 之 。 壓 中氣之 泵大壓 之之氣 式上大 型面之 它平中 其體管 在液之 用對通 可由連 亦藉相 合可質 耦亦介 種 層 影 塗 與 ilmil 種 質 介 層 塗 此 制 控 來 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^/6980 A7 B7 五、發明說明（（） 之流動速率（即，液體平面之移動）。 在該液體平面和乾燥區前端之間選取時距時，可藉由較 短之時距進一步地避免點滴-或流動痕跡之形成。當然亦 可避免液體平面本身發生乾燥現象。空間距離選擇成較 燈管長度還小是有意義的，雖然這並非必要。空間距離例 如是燈管長度之70%或小於70%，則這樣是適當的。就較 短之時距而言，通常是應防止太大之下降速率，以便在較 短之空間距離中操作，例如最大是在燈管長度之5 0% , 3 0% 或亦可在1 5 %中操作。 本發明主要是對螢光燈很重要，其適用於具有汞（Hg)放 電現象之傳統式螢、光燈，但亦可用於介電質阻障式放電現 象之螢光燈（其具有至少一個介電質阻障式電極）。此二 種情況之主要應用是製造一種發光物質層。發光物質層 之均勻性很重要之理由已如上所述。特別是在汞放電時 重要的是：在放電管之所有與放電有關之區域中須確保一 種固定之最小厚度，否則會有汞與放電管之玻璃發生反應 之危險存在。其結果是燈管變黑且壽命變短。介電質阻 障式放電用之放電燈可用在不同之應用領域中，其中光束 之均勻性特別重要。一方面是平面式輻射器可作爲顯示 器和螢幕之背景照明用，但另一方面棒形之燈亦可用於影 印機，掃描機和類似物中。在所有這些與成像過程有關之 應用領域中一種不均勻性直接顯示在像差中。 主要是在介電質阻障式放電用之放電燈（就像在一般燈 具中一樣）中亦使用一些反射層，以便抑制一邊之光束且 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)

476980 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __B7____._ ,,五、發明說明（7 ) 使另一邊之光束最佳化可使光束之均勻性改良。因此須 防止各反射層厚度之不均勻。一方面是反射層可直接影 響光束特性，另一方面是其亦可使即將施加至反射層之發 光物質層發生不均勻性。 本發明特別允許形成一些較厚之均勻之超過3.5mg/cm2 之反射層，甚至超過4或5mg/cm2或較佳是超過7mg/cm2。 此種層厚度在傳統方法中只有在忍受巨大之不均勻性時 才可能。 亦可製成較厚之發光物質層，其在傳統方式中會造成一 些問題。因此超過1.2mg/cm2或甚至超過3mg/cm2之發光 物質層是可能的。 一種可能之應用是傳統放電燈中之反應截止層，其可防 止汞與玻璃壁之反應。這些層（Alon-C層）通常較薄。 本發明以下將依據二個具體之實施例來詳述，其中已揭 示之特徵亦可以其它組合方式而具有創新性。圖式簡單 說明： ' 第1圖：第一實施例之圖解。 第2圖：第二實施例之圖解。 第1圖顯示第一實施例。玻璃管以1表示，其用作放電 燈之放電管。依據塗層介質之尺寸及選擇方式，則此玻璃 管可以是傳統之汞放電燈所用之玻璃管或一種具有介電 質阻障式放電作用之管形放電燈所用之玻璃管。 玻璃管1垂直地配置且以塗層介質3塡入直至液體平 面2爲止。塗層介質3含有一種在水懸浮液中之發光物 (請先閱讀*3：面之注音？事項再填寫本頁) 裝

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 476980 A7 — _B7______ 五、發明說明（ί ) £_1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 質，其具有厚而黏之可流動的黏稠性。玻璃管1在下端是 以塞子4密封，此塞子4使軟管5連接至玻璃管1之內部。 軟管5中因此亦以塗層介質3塡入。 在軟管5上連接一個筒形泵6，其具有一個步進馬達驅 動之輪，輪上具有一些與旋轉軸平行而配置在固定半徑上 之軸頭7。若軟管5配置在此輪之上部區域時，則此軸頸 會對著一種設備8而擠壓此軟管5。軟管5之橫切面因 此一起被擠壓。此輪因此如圖中所示以反時針方向旋轉， 軸頸7沿著軟管5和此設備8而在離開玻璃管1之方向 中移動，這樣就會產生一種可由此輪之旋轉速率所控制之 泵作用。塗層介質3因此由玻璃管1經由軟管5而被抽 出且流入筒9中。藉由步進馬達因此可週整液體平面2 之位置且控制其移動。

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 筒9位於一種磁鐵攪動器1 0上。此攪動器1 0在塗層 過程之前用來混合此塗層介質3。此時整個塗層介質3 存在於筒9中且可藉由筒形泵6之與先前所述相反之操 作方式而泵送至玻璃管1之直至流體平面2到達玻璃管 1之上部邊緣爲止。然後以固定之速率藉由筒形泵6之 輪在反時針方向中以固定之旋轉速率來進行一種控制過 程以便控制液體平面2之下降。 圖中之爐1 1以固定之時距且（由於液體平面2之相同 形式之移動）亦以固定之局部性距離來對液體平面2進行 重新裝塡。此種局部性距離在第1圖中是以d表示。但 須注意：就本發明而言原本是取決於此種時距且在形式不 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476980 A7 __B7____ … 五、發明說明（9 ) 同之移動時此種局部性距離d可改變。 乾燥爐1 1圍繞著玻璃管1且在其中央處產生一種局部 性之加熱區，其對應於局部性之乾燥區。若此爐1 1掃過 此玻璃管1 (其具有黏附於其上之塗層介質1 2 )之區域，則 此塗層介質1 2至少被乾燥成不會有流動性且層厚度不會 受到影響。當然隨後亦可藉由餘熱或在室溫時在大氣中 進行其餘之乾燥過程。 爐1 1藉由一個未詳細顯示之機械裝置而被移動此機械 裝置可在適當之傳送此時由筒形泵6之步進馬達所驅 動。此爐和此筒形泵因此可機械式地相耦合，這樣可自動 地對各種移動進行調整。可改變液體平面2以便改變此 距離d。筒形泵6例如可由其馬達去（d e -)耦合，以便藉 由人工操作來調整液體平面2 ,當然亦可使此爐1 1以可 調整之方式固定在其移動裝置上。 本實施例在液體平面2受控制而往外流或往外抽出時 顯示出本發明之基本原理。其只以某種程度顯示在圖中。 在實際上之工業應用中自然可使用一種適當調整之設備， 但此種設備之細節此行之專家可由此處所述之原理輕易 推知。 第2圖顯示第二實施例，其中對應於第1圖之各組件是 以相同之參考符號來表示。以下將詳述其與第一實施例 之不同處。 塗層介質3在此種情況下是一種由作爲反射材料之τ i 02 所形成之乙醇懸浮液。若不用上述之爐丨丨，則此處亦可 -1 1 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先蘭讀背面之注意事項再填寫本頁)

476980 A7 B7 五、發明說明（^ ) 使用一種通風管13,其由上方導入玻璃管1中。通風管13 之下端具有一個開口 1 4，空氣由開口 1 4中流出。若通風 管固定在液體平面2上方之一固定之距離d(其由於相同 形式之速率而對應於固定之時距）中，則空氣旋渦區形成 在開口 1 4下方。但直接在液體平面2上方會形成一種廣 泛之乙醇已飽和之大氣，其只會形成很弱之旋渦。原來之 乾燥作用因此只直接在開口 1 4下方之區域中進行，此處 該塗層介質3之乙醇蒸氣已吸附在玻璃管1之壁上且利 用通風管1 3外部（但在玻璃管1內部）之可流出之空氣向 上引導出去。在上部區域中在玻璃管1上之飾板1 6中設 有開口 15,其可用作空氣出口。飾板16用來引導此通風 管1 3使經由導引圓板1 7且是此玻璃管1之未各別顯示 之支件之一部份。 上述第二實施例用之一些參數如下。玻璃管1之長度 是200nm且內直徑是8.6mm，液體平面2和開口 14之間 的距離是43mm，定値之移動速率是6mm/sec,層重量是6.0 mg/cm2。原始材料是由i〇〇ml乙醇中200gTi02和60ml之 氮（N : t r 〇 )纖維素（1 〇% )所構成之塗層介質。乾燥過程是 在溫度大約2 2 °C時藉由2 8 1 / h空氣之流通來進行。通風 管13之外直徑是i.6mm而內直徑是0.8mm。 所示形式之第二實施例尤其是適用於塗層介質3之可 輕易揮發之承載用液體。但亦可導入已加熱之空氣，使水 溶液可像第一實施例中一樣被乾燥。此外，當然亦可組合 以上二種實施例之溶液。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂：

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^/6980 A7 B7 I、發明說明（"） 整體而言本發明亦可在較大之層厚度中產生特別均句 之無誤差之各層。此外，本發明在時間上很經濟，這是因 爲塗層介質（“淘洗物質，，）和所形成之層之乾燥可在一個 過程中進行。 符號說明 1 ··.玻璃管 2··.液體平面 3 ...塗層介質 4·..塞子 5 .··軟管 6 ···同形栗 7 ...軸頸 8…設備 9 ...筒 1 1 ...爐 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 12…塗層介質 13…通風管 1 4，1 5…開口 1 6 ...飾板 1 7…導引圓板 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

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   補充 六、申請專利範圍 第89 1 14272號「燈泡之塗層方法」專利案 （9 0年11月修正） 六申請專利範圍 1· 一種燈泡之製造方法，其燈管（1)以一種塗層介質（3)來塗佈 且使塗層介質（3)乾燥，其特徵爲：此塗層介質（1)之液體平 面（2)沿著燈管（1)而下降且液體平面（2)下降之後以固定之 時距使此塗層介質（3)之由於液體平面（2)下降所留下之層 在燈管（1)上形成一種局部性乾燥區（11，1 3)。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中此燈管（1)是螢光玻璃 管。 3. 如申請專利範圍第1或第2項之方法，其中液體平面（2)在 燈管（1)中下降。 4. 如申請專利範圍第1或第2項之方法，其中燈管（1)配置成 垂直式。 5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中乾燥區（11)是由局部 性加熱而產生且連續進行。 6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中局部性加熱是藉助於 管形之包含此燈管（1)之爐（1 1)來進行。 7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中乾燥區（13)是藉由乾 燥氣體大氣之流動而產生且連續進行。 8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中在液體平面（2)中一種 與燈泡平行之通風管（12)須對應地設有一個與液體平面（2) 相隔開之開口（ 1 3 )，乾燥氣體經由此開口（ 1 3)。 9·如申請專利範圍第5,7或8項之方法，其中對乾燥氣體進 行加熱。

   476980 六、申請專利範圍 10·如申請專利範圍第1項之方法，其中此液體平面（2)利用此 塗層介質（3)用之筒形泵（6)來下降。 11·如申請專利範圍第1或第10項之方法，其中此液體平面（2) 藉由在筒（9)和燈管（1)之間的相對移動而下降，此筒（9)是 與燈管（1)上之塗層介質（3)相連通且以塗層介質（3)塡入。 12_如申請專利範圍第1項之方法，其中此液體平面（2)藉由乾 燥區和使此液體平面（2)下降所用之泵活塞之一種調整性 移動而下降。 η如申請專利範圍第10或第12項之方法，其中此泵是由步 進馬達所移動。 14. 如申請專利範圍第6，10或12項之方法，其中此爐（Π)和泵 是機械式地相锅合。 15. 如申請專利範圍第13項之方法，其中此爐（11)和泵是機械 式地相親合。 Η如申請專利範圍第8,10或12項之方法，其中此通風管（12) 和泵是機械性地相耦合。 17·如申請專利範圍第1 3項之方法，其中此通風管（1 2)和泵是 機械性地相耦合。 18. 如申請專利範圍第1或10項之方法，其中在液體平面（2) 下降時爲了控制此塗層介質（3)之流動速率，則須控制此燈 管（1)中/上之液體平面（2)上方之大氣壓力或控制一種與 塗層介質（3)相連通之筒中其它液體平面（2)之壓力。 19. 如申請專利範圍第1或第12項之方法，其中此液體平面和 476980 六、申請專利範圍 乾燥區之間的距離最大是此燈管（11)長度之70%。 20.如申請專利範圍第1或第2項之方法，其中此螢光燈玻璃 管（2)是設計成以介電質阻障式放電方式來操作此螢光 燈。 21_如申請專利範圍第1或第2項之方法，其中此塗層介質（3) 之層是一種發光物質層。 22·如申請專利範圍第21項之方法，其中已乾燥之層所具有之 強度是至少lmg/cm2。 23·如申請專利範圍第1或第1〇項之方法，其中此塗層介質（3) 之層是一種反射層。 24·如申請專利範圍第21項之方法，其中此塗層介質（3)之層 是一種反射層。 25·如申請專利範圍第23項之方法，其中已乾燥之層所具有之 強度是至少3.5mg/cm2。