TWI321334B - Dielectric barrier discharge lamp - Google Patents

Description

1321334 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種光源(light source)，且特別是有 關於一種介電質屏障放電燈（dielectric barrier discharge lamp)。 【先前技術】 在習知技術中，美國專利第4,837,484號揭露一種圓 筒型介電質屏障放電燈管，此介電質屏障放電燈管包括一 内管、一外管、一第一電極(electrode)、一第二電極與一放 電氣體(discharge gas)。其中，内管配置於外管的内部。第 一電極位於外管之外表面，第二電極位於内管之内表面， 而放電氣體則配置於内管與外管之間。藉由在第二電極與 第一電極之間施以一交流電壓，可使得放電氣體受到激發 而發出光線。上述之放電氣體為氙(Xe)、氬(Ar)以及氪(Kr) 等惰性氣體，或是氟(F2)、氯(Cl2)等鹵素氣體，而所填入 的氣體壓力通常在143托(torr)〜480托(torr)之間。介電質 屏障放電燈管會因為所填入之氣體種類的不同，而發出不 同波長（例如是172 nm、222 nm與308 nm )的光線。這 些不同波長的光線可以應用在各種不同的用途上。以清洗 電子零件為例’為了分解附著在電子零件上的有機化合 物’可提供波長約為172nm之光線。此時’便可以使用填 充有氤氣(Xe)之介電質屏障放電燈管來進行有機化合物的 分解’以達到清洗電子零件之目的。 對於上述圓筒型放電燈管之第二電極已知有許多種 5 的構造與製造方法 ^ 放電燈管的第1，兹說明如下。傳統圓筒型介電質屏障 中。—般放電棒狀金屬，直接置人内管的管徑 金屬棒很難中均會產生些微的變形公差，以致 内管壁之間會有空隙。在此情況下，放電 現象，導致跑生微放電(mien)_discharge) 一電極舞咋降低與額外電功率的消耗。另一 種棒狀第二電極因為無法自行固定於石英内管内 内滑動卜的固定機構，以避免第二電極在内管 .動而造成放電燈管發光㈣或短路之不良影響。 為了使第—電極密著於内管㈣表面，也有習知技術 ::=ϊ蒸著法’將，、銀，、銅或錦等金屬塗佈 在"電貝胁放電燈管之内管的内表面上，以形成第二電 極’如日本公開特許公報(特開平）第2〇⑽577號中所揭 示之内容。但是，通常放電燈管的内管管徑小（例如為 5mm_15mm)、管長又長(例如4 300跡1200mm)，在此細 長空間内不易獲得厚度均一的印麵或蒸鍍膜。同時，印 刷膜或祕膜容易㈣’且當放電歸經過長期點燈之 後，電極容易遭受腐蝕。 美國專利第5,432,398號中揭示一種以金屬線捲繞成 螺旋狀的S二電極。日本公開特許公報（特開平）第 2002343306-A |虎中也揭示另—種由金屬網所形成的第二 電極。然而，由於此種線狀或網狀的第二電極無法完全覆 以致放電時有一部份的光線會穿透 Β ^ …、法被第二電極反射至外管外。簡士之， 這種線狀或峨的第二電極_具光反繼果，所以採用 低 =種電極之介電質屏障放電燈管的發光效率與發光強度偏 特報(特開平)第8-96770號或中華民國 ^么開心392195 1中揭示-種以金屬板折彎成-略 ，官狀的第二電極’此略圓管狀構件在橫跨其之軸方向之 全長具有-缺口。由於此專利中之金屬板僅折彎成半圓管 狀或接近—周的略圓管狀的第二電極再放人内管中，所以 第二電極因往外擴張的彈力不佳而無法只靠自身的彈力緊 貼於”電質屏障放電燈管的内管管壁上。因此，在組裝第 1極時還需要在橫跨其之軸方向之全長上額外加裝螺旋 ，赞’以使得第二電極緊貼於介電質屏障放電燈管之内管 壁上。由於r般介電質屏障放電燈管的内管管徑很小（約 5 15mm)且管身又長(約3⑽_i2〇〇mm)，故增設彈簧會提高 第二電極安裝時的困難度，同時也會增加介電f屏障放= 燈管的製作成本。 【發明内容】 本發明之目的是提供一種介電質屏障放電燈，其電極 設計有利於介電質屏障放電燈的製造。 本發明之另一目的是提供一種介電質屏障放電燈，i 發光強度良好。 ^ 本發明的又一目的是提供一種介電質屏障放電燈，其 1321334 可減緩放電燈的發光強度隨著時間減弱。 為達上述或是其他目的，本發明提出_種介 障 放電燈’其包括-燈體、—第—電極、—第二電極以及一 放電氣體。燈體包括-外管以及—内管，内管配置於外管 内，且與外管連接。第一電極配置於外管的外表面上。第 二電極配置於内管的喊面上。第二電極與第—電極電性 絕緣，且第二電極略呈筒狀。此外，第二電極包括一電極 部與i性部。電極部緊靠於内管的内表面。彈性部斑電 極部連接’且捲繞於電極部内，其中彈性部的外表面緊靠 於電極部的内表面。放電氣體填充於燈體内，且位於第一 電極與第二電極之間。 、 在本發明之-實施例中，上述之彈性部的捲繞圈數大 於或等於1。 在本發明之-實施例中，上述之第二電極為單層金屬 或多層金屬所構成’其中多層金屬例如彼此治金接合或彼 此接觸。 在本發明之-實施例中，上述之電極部的外表面且有 多個導電性突出點或導電性突出線，這些導電性突出點或 導電性大出線朝第一電極方向突出。 為達上述或疋其他目的，本發明更提出一種介電質屏 障放電燈，其包括-燈體、—第—電極、—第二電極以及 一放電氣體。第一電極配置於燈體的一表面上。第二電極 配置於燈體的另-表面上。第二電極朝向第一電極的表面 上具有多個朝向第一電極突出之導電性突出點或導電性突 8 出線’且第二電極與第一電極雷 燈體内，且位於第-電極與第門放電氣體填充於 -内實施财，上述之燈體包括—外管以及 二是配置於内管心置上 為由金屬板片捲繞而成之略呈筒 第二電極例如為棒狀電極或管狀電極。、' -s , 在本發明之一實施例中，上述之 一下基板以及多個側壁。下基板位於上基 側壁連接上基板與下基板。第一 夕 於卜其^電極與第二電極分別配置 於上基板的上表面以及下基板的下表 例如為板狀電極。 卜弟一電極 為達上述或是其他目的，本發明 障放電燈，其包括一燈管、一第一雷栖、：结種二電貝屏 放電乳體H極g&£於鮮的外表社 配置於燈管内。第二電極朝向第一電極的表面上星 朝向第-電極突出之導電性突出點或導電性突出線， -電極與第-電極電性H放電氣體填充於燈 f 位於第一電極與第二電極之間。 且 在本發明之-實施例中，上述之第二電極為 -I狀電極、-板狀電極或一略呈筒狀之電極。棒狀 =行官狀電極或略呈筒狀之電極的軸心例如與燈管的： 1321334 在本發明之一實施例中，上述之第一電極具有多個透 光開口。 在本發明之一實施例中’部分上述之導電性突出點或 導電性突出線例如位於欲在上述燈體或上述燈管内產生之 電弧放電的對應位置。 在本發明之一實施例中，上述之第一電極或第二電極 的材質包括銅、鋁、鎳、鉻、金、鉬'銀、鉑、鐵、鈦、 鶴、銘或上述金屬之組合。 工，，發明之一實施例中，上述之放電氣體包括氣態 f三氦氣二氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣、氮氣、硒化 氫氣、重氫、氟氣、氯氣、溴氣、碘氣或上述氣體之組合。 在本發明之介電質屏障放電燈中，第二電極的製作與 安裝十分容易，且由於第二電極能夠緊貼於燈體的内表 面’故介電質屏障放電燈能夠具有較高的發光強度。此外， 在本$明之介電質屏障放電燈中，由於其第二電極具有導 電5出點或突域’故介電質屏障放電燈的發光強度可 =提升’且發絲度隨著使㈣間 現象可獲得 改善。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 ，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下。 【實施方式】 第一實施t 圖1與圖2分別是依照本發明第一實施例之一種介電 10 1321334 C轴向與徑向上的剖面示意圖。請參考圖1 二第介電第質屏障放電燈包括-燈體 燈體110包=、=二電極130與一放電氣體140。 11/t r 外s U2與一内管114。外管112與内管 置放連接’且外管112與内f 114之間會形成一容 ^放電讀14G之容置空間lu。第—電極12()配置於外 g 112之一外表面116上，而第二電極1卯配置於内管in 之一内表面118上。當放電氣體140填充於燈體11〇内(即 容置空間hi中）時，放電氣體14〇會位於第一電極12〇 與第-電極13G之間。此外，第—電極12()與第二電極 彼此電性絕緣。當施加—偏壓（丨Vi_V2|)於第—電極12〇 與第-，極13G之間時(此時第—電極12G的電位例如為 V! ’而第二電極130的電位例如為乂2)，燈體11〇内的放 電氣體140會受到所通入之偏壓（丨Vi_V2丨）的影響，而產 生氣體放電發光現象。介電質屏障放電燈1〇〇可在不同波 形與大小的電壓或不同頻率之驅動條件下操作以產生光 線。在某些驅動條件下，介電質屏障放電燈1〇〇中可能會 有放電絲(streamer)的產生，在其他驅動條件下，介電質屏 障放電燈100中可能不會有放電絲產生。在本實施例中， 第一電極120可具有多個透光開口 122，以讓燈體11()内 所產生的光線能透過這些透光開口 122傳遞至燈體11〇 外。第一電極120及第二電極130的材質例如是銅、紹、 錄、鉻、金、鉬、銀、麵、鐵、欽、鎢、麵或上述金屬之 組合，而放電氣體140例如是氣態汞、氦氣、氖氣、氬氣、 11 1321334 氣氣、氡氣、氮氣、靴氫氣、重氫、氟氣、氣氣、 ✓昊氣、峨氣或上述氣體之’組合。

圖3是圖2中第二電極與内管的放大示意圖。請表考 圖1至圖3，本實施例中所採用的第二電極13〇略呈筒狀， 且例如疋由單層金屬所構成。第二電極13〇包括一電極部 132以及一彈性部134。電極部132緊靠於内管ιΐ4之内表 面广。彈性部m與電極部132連接，且捲繞於電極部 =’此外’彈性部134的外表面138會緊靠於電極部 的内表面137。彈性部134具有沿徑向往外撐住電極部 132的彈力’以使電極部132更加緊靠於内管μ之内表 面 118 〇

在本實施例中，為了使上述之第二電極13〇能緊貼固 二；内官114之内表面118，第二電極13〇的製作如下所 述。百先，利用-捲繞機構150 (如圖4所示，其構造將於 =文中另說明之)將-金屬板片捲繞成—略呈筒狀之第二 電極130(包括電極部132與彈性部134)。當此第二電極13〇 =被套入内管114内之前且不受外力拘束而可以自然伸 ’第二電極130之外徑（即電極部132的外徑)大於内 管114的内徑。接著，施加一外力使第二電極13〇的外徑 小於放電燈内管114的内徑，—面保持此外力，一面將第 —電極130慢慢放入内管114内。當此第二電極13〇完全 ，放入内管m之後’即可·電極部132本身的金屬彈 力使電極部132緊靠於内管114之内表面118，此時，彈 f生。p 134亦會緊靠於電極部132 #内表面137，且彈性部 12 134能對電極部132施一沿徑向往外的力，而進一步確保 電極部132能緊密地貼附於内管114之内表面118。本實 施例在不須使用其它固定用構件的情況下，即可使第二電 極130有效地密貼於内管114之内表面118。因此，本實 施例之電極設計可以使第二電極13〇的安裝更為簡化與便 利。 在上述第二電極130的製作過程中，若金屬板片的捲 繞圈數越多，捲繞成形的第二電極130之彈力便會增加， 本實施例可藉由調整金屬板片之捲繞圈數來調整第二電極 130本身所具備的彈力。為了使第二電極130能夠順利地 固定於内管114之内表面118，彈性部134的捲撓圈數例 如大於或等於1 ’而圖3所繪示的是彈性部134之捲繞圈 數為1之例子。當彈性部134之捲繞圈數大於1時，被捲 繞的每一圈彈性部134皆彼此緊靠。 請參考圖1至圖3，為了確保第二電極130的加工可 行性以及第二電極130本身所具備的彈性，所選用之金屬 板片不宜過厚或過薄。一般而言’形成第二電極丨3〇之金 屬板片的厚度範圍較佳為介於ΙΟμπ!至300μιη之間。 圖4是本發明第一實施例中一種製造第二電極之金屬 板片捲繞機構的示意圖。請參照圖4，捲繞機構150包括 一主動滾輪152、至少一被動滚輪156以及至少一彈簧 158。主動滾輪152之軸向有一直線形隙縫154。被動滚輪 156配置於主動滚輪152與彈簧158之間。彈簧158對被 動滚輪156施力’以使被動滚輪156的輪面緊靠著主動滾 13 輪152的輪面。圖4所繪示之被動滾輪156與彈簧158的 數量各為2個，且彈簧158對被動滾輪156的施力方向與 主動滾輪152的輪面垂直。圖4中所繪示之狀態僅是用以 舉例說明，其並非用以限定本發明，此領域具有通常知識 者在參照本實施内容後，當可作適當的更動與潤鋅。 5青參照圖3及圖4，第二電極130的製作包含下列步 驟。首先，將一金屬板片159的一端插入主動滾輪152的 隙縫154内。接著，轉動滾輪152以使金屬板片159捲繞 於其上。當金屬板片159經過被動滾輪156時，金屬板片 159冗到進一步折彎而貼緊主動滾輪152。經過捲繞後的金 屬板片159 (即第二電極130)之外徑會略小於介電質屏障 放電燈100的内管114的内徑。由於捲繞後的金屬板片159 仍然具有回彈的力量，因此在不受外力拘束下由金屬板片 159捲繞而成的第二電極13〇之外徑仍會大於内管ιΐ4的 内徑。此時，只要對第二電極130施加一沿徑向往内的外 力，便可使其外徑略小於内管114的内徑。如此一來就 可以將第二電極130連同主動滾輪152 一起放入内管ιΐ4 中，最後再將主動滾輪152抽出，如此即可輕易將第二雷 極安裝並固定於内管114之内表面118。本發明祕 定必須以，繞機構150來對金屬板片159加工，金屬板片 59亦可藉由u屬板加卫領域者所熟悉的其他機構來 加工。舉例來說，本發明可利用單—滚輪在—平面上加以 滾動’以將金屬板片159捲繞於滾輪表面上，如此亦能達 到相同之加工效果。 1321334 以下為根據第一實施例所作的實驗。請參照圖丨與圖 2，在本實驗中所採用的放電燈100全長為4〇〇mm，其中 外管112與内管114為厚度1 mm的石英管，其外徑分別 為27 mm及16 mm。在外管112與内管114中間的空間内 密封入300torr的氙氣作為放電氣體14〇。外管112與内管 114為同轴心配置，所以氣體14〇的放電間距為45mm。 第一電極120為具有多個透光開口 122且厚度為〇 〇8mm 的JIS SUS304不錄鋼(含18%鉻及8%錄的鐵合金)板片， 此透光開口 122為正六邊形且成蜂巢狀排列。任相鄰兩透 光開口 122的中心間距為4 mm，而第一電極12〇的非透 光區的線寬為0.2 mm。第一電極12〇與第二電極13〇間 施以頻率為18 kHz、偏壓|Vl_V2|為5kv的交流電。 利用前述之第二電極130之製作方法，本實驗製作了 以下三種第二電極130。將一片長355mm、寬85mm的金 屬板片捲繞兩圈以成355mm長的略呈筒狀的第二電極 130 ’再將此第一電極130放入内管114中並貼緊内管114 之内表面118。三種第二電極13〇所採用的金屬板片分別 為：（1)厚度95 μπι的ASTM規範中1070鋁合金(鋁含量 .99.7/))板片、（2)厚度35从111的八8丁1^[規範中（1：11〇〇〇 銅合金（鋼含㈣9.9%)板片、⑶厚度3=的: SUS304不銹鋼板片。上述金屬板片皆為精密壓延板，其 表面粗輪度約為Ra=〇 2〜0.3 μιη。為了比較上述三種第二 電極13〇之效果，本實驗採用同一個的燈體110與相同的 第電極120，依序安裝入三種不同的第二電極130以進 15 订介電質屏障放電燈100的光強度測試。將一 172 nm紫 外光強度儀置於第一電極120的正下方2.2 mm處，於空 氣中所量到的172 nm紫外光強度如下表： 一^發明第一實施例之介電質屏障放電燈之發光強麼 金屬板種類 厚度 (μπι) j〜/1 只ί干刀 表面狀況 (Ra^m) 發光強度 (172nm, mW/cm2) 鋁合金 95 光滑表面 Ra=0.2〜0.3 5.8-6.2 C11000銅合金 35 光滑表面 Ra=0.2〜0.3 5.7-6.1 304不銹鋼 34 光滑表面 Ra^O.2^0.3 5.8-6.3 如前所述，本發明利用金屬板片捲繞之方法製作第二 電極130具有容易製作與安裝的優點’而經由上述實驗的 驗證結果得知，本實施例的介電質屏障放電燈1〇〇亦具有 其貫用性。由上述的實驗結果可知，利用本實施例所揭露 的方法所製作出的三種第二電極丨3〇，可使介電質屏障放 電燈100具有幾乎相同的發光強度，且介電質屏障放電燈 100之發光效率皆優於習知的介電質屏障放電燈管。 第二實施例 圖5為依照本發明第二實施例之第二電極置於内管的 剖面示意圖。請參照圖5，本實施例之第二電極13〇b與圖 1之第二電極130類似，其差異處在於第二電極13〇b的電 1321334 極部132b靠近内管114的表面具有多個規則或不規則排列 之導電性突出點131或導電性突出線139。這些導電性突 出點131或導電性突出線139朝内管114之内表面118突 出’並緊貼於内管114之内表面118。舉例而言，部分導 電性突出點131或導電性突出線139的位置例如是對應於 放電絲的位置。 圖6A及圖6B是將形成圖5中之第二電極的金屬板 片展開後的示意圖。請參照圖5、圖6A及圖6B，金屬板 片159a之部分表面具有導電性突出點13ι之構造，而金屬 板片15%之部分表面具有導電性突出線139之構造。這些 金屬板片159a、159b捲繞後的導電性突出點131或導電性 突出線139例如是出現在直接貼緊内管1M之内表面118 之部分。 金屬板片159a及金屬板片15%上面的導電性突出點 131與突出線139例如是採用傳統的壓花加工方法所形 成。傳統的壓花加工方法是讓金屬板片159a或金屬板片 159b通過兩個滚輪(未繪示），經由滚輪表面上突出紋路之 没計’即可滾壓出如圖6A或圖6B所示的導電性突出點 131或導電性突出線139的構造。當然，此導電性突出點 131或導電性突出線139也可由其它方法形成，例如是： 擠壓、沖壓、珠擊或機械加工等’或者將多個導電性顆粒、 線材或網狀物以軟焊、硬焊、網印或其他適當的方式固定 於電極部132b的外表面。 在本實施例中，由於第二電極130b具有導電性突出 17 1321334 點131或導電性突出線139,因此第二電極^此可加強尖 端放電效果，使每一根放電絲的放電電流更為集中，進而 使介電質屏賴電燈的發光強度提高。此外，導電性突出 點131或導電性突出線139也具有減少介電質屏障放電燈 放電時放電絲漂移的功效。再者，這些導電性突出點 或突出線139還可減緩介電質屏障放電燈的發光強度隨著 時間減弱的現象。以上之功效將以採用第二電極13〇b的介 電質屏障放電燈之實驗加以說明於下。 本實驗所採用之介電質屏障放電燈與第一實施例之 實驗所採用的介電質屏障放電燈100(請參照圖丨)除了第二 電極130b與第二電極130(請參照圖3)不同之外，其他構 件及其參數皆相同。請再參照圖6A及圖6B，本實驗將一 片長355mm、寬85mm的金屬板片159a、159b之一半面 積(長355mm、寬42.5mm)之表面以前述壓花加工法製造出 多個導電性突出點131或突出線139(分別如圖6A及圖0B 所繪示）。上述金屬板片l59a、159b的捲繞方法與捲繞後 所形成之第二電極130b的安裝方法與本發明第一實施例 中所提及之實驗相同。值得注意的是，由於本實驗之金屬 板片159a、159b的部分面積是具有導電性突出點ι31或突 出線139，因此在捲繞時，圖4中的被動滾輪156作用在 主動滾輪152的壓力需適當降低(可藉由調整彈簧158的彈 力來達成）’以避免導電性突出點131或突出線139在捲繞 時被滾輪壓平。在本實驗中採用的金屬板片159a、159b 為1070鋁合金板，厚度為95μιη，且其表面分別具有導電 1321334 性突出點131與突出線139。突出點131之平均突出高度 約為0.1 mm ’突出點131之平均直徑約為〇 5 mm，相鄰 兩突出點131之平均間距约為1.2 mm，而突出點Hi呈不 規則排列。突出線139為與内管114(請參照圖5)之軸向互 相平行且橫跨金屬板片159b之全長’其平均突出高度約為 0.1 mm。此外，突出線139呈等距離排列，且相鄰兩突出 線139之平均間距約為1.5mm。 清參照圖5，為了比較上述兩種第二電極i3〇b(其一 具有導電性突出點131，另一具有導電性突出線丨39)，本 實驗採用與第一實施例之實驗相同之燈體11〇(請參照圖1) 與第一電極120(請參照圖1)，並依序裝入不同的第二電極 130b以進行介電質屏障放電燈的發光強度測試。將172 nm 紫外光強度儀置於第一電極丨2〇(請參照圖丨)的正下方22 mm處’於空氣中所量到的n2mn紫外光強度如表2 : 之介電質屏障放電燈之發光強度 金屬板片種類 厚度 表面狀況 發光強度 ------ (μιη) (172nm, mW/cm2) 1070鋁合金 95 具突出線 6.1-6.5 1070鋁合金 95 具突出點 6.7-7.0 由上述之貫驗結果可知，本發明第二實施例中採用具 有導電性突出點131或突出線139的第二f極13Gb可提高 ”電質屏障放電燈的發光強度(請比較表2與表1即可得 知）。 圖7疋依照本發明第二實施例之實驗中三種不同介電 19 質屏障放電燈放電時隨著時間之發光強度的變化曲線圖。 請參照圖1、圖5及圖7 ’ 一般來說，隨著放電的時間增加， 介電質屏障放電燈的溫度會逐漸昇高，且介電質屏障放電 燈的發光強度亦逐漸降低’如圖7所示。具光滑表面的第 二電極130之介電質屏障放電燈1〇〇之發光強度隨著放電 時間而逐漸降低。然而，圖7中具導電性突出點131或突 出線139的第二電極130b之介電質屏障放電燈的發光強 度，並未隨著放電時間而逐漸降低。造成此現象的原因有 下列兩點： 一、由於緊貼於内管114之内表面118的第二電極 130b疋以導電性突出點131或突出線139與内管114之内 表面118接觸，因此當電極部132b與彈性部134的彈力作 用到這些導電性突出點131或突出線139時，内管114之 内表面118對應於導電性突出點131或突出線139的位置 所受到的局部接觸壓力會比具光滑表面的第二電極13〇所 施加在内管114之内表面118的局部接觸壓力來得大。如 此一來，這些導電性突出點131或突出線139可以更為緊 貼於内管114之内表面118上。此外，由於這些導電性突 出點131或突出線139在緊貼内管114之内表面118時可 以，第二電極丨3〇b與第一電極12〇之間距縮短，因此可增 加第二電極13〇b與第一電極12〇之間的電場強 高介電質雜放的發光髓。 】 二、當介電質屏障放電燈100的溫度昇高時，這些導 電性突出點131或突出線139會受熱膨脹，因而更加貼緊 20 於内管114之内表面118上。 施例 — 圖8是依照本發明第三實施例之一種第二電極置於内 官的剖面示意圖。請參照圖8，本實施例之第二電極13〇c ，圖3之第二電極130類似，其差異處在於第二電極13〇c 疋由雙層金屬所構成。第二電極130c例如是由兩片金屬板 片重疊後再加以捲繞而成，其捲繞圈數例如大於2或等於 2 ’而圖8為捲繞圈數為2之例。此外，此兩片金屬板片可 彼此冶金接合或彼此接觸。 更詳細地來說，第二電極丨3〇c包括一電極部132，及 一彈性部134’，其中電極部132,與彈性部134,彼此連接。 電極部132’包括一第一金屬層i32c、一第二金屬層i34c， 而彈性部134,包括一第三金屬層133c以及一第四金屬層 135c。第一金屬層132c之外表面i36c緊貼内管114之内 表面118，而第二金屬層13牝的外表面136c，緊靠第一金 屬層132c的内表面137c。再者，第三金屬層133c之外表 面136c”緊靠第二金屬層134c之内表面137c，，而該第四 金屬層135c的外表面136c’，’緊靠該第三金屬層133c的内 表面137c”。此外，構成第二電極130c的兩片金屬板片的 其中一片構成第一金屬層132c與第三金屬層i33c，另一 片構成第二金屬層134c與第四金屬層135C。如此一來， 第一金屬層132c會與第三金屬層133c連接，而第二金屬 層134c會與第四金屬層135c連接。 利用疊層的金屬板片作為第二電極130c之優點是可 矛J用兩種或兩種以上材質的金屬板片的特性，以符合第二 電極130c之所需’並進而提高介電質屏障放電燈的效能。 ，例來說個好的第二電極除了要有適當的反射率外， 面導電率也具有提高介電質屏障放電燈發光強度的功效。 為了增加第二電極的反射率，一般的第二電極採用鋁或鋁 f金。而若將一片鋁板與一片銅板疊層在一起之後再捲成 筒狀以作為第二電極13〇c ’並使鋁板外露以貼緊内管114 之内表面118，如此不僅可使電極部132,具有高反射率， 也可提高電極部132,的導電率（因銅的導電率較高）。亦 即’第二電極13〇c的第一金屬層132c與第三金屬層133c 疋由一鋁合金板所構成，而第二金屬層134c與第四金屬層 135c疋由一銅合金板所構成。 另外’第二電極130c需盡量緊靠内管114之内表面 ’藉以縮短放電間距，提高介電質屏障放電燈之發光強 度’並可防止第二電極130c在内管114中滑動。為了增加 第二電極130c的緊貼效果，捲繞用的金屬板片也需要有適 度的剛性。因此，第二電極130c也可以採用彈力較好的不 銹鋼板與鋁合金板。亦即，第一金屬層132c與第三金屬層 133c是由一鋁合金板所構成’而第二金屬層134c與第四 金屬層135c是由一不錄鋼板所構成。如此一來，電極部 132本身不但具有高反光率（因具有銘合金板），更具有良 好的彈性（因具有不銹鋼板)以緊靠内管114之内表面118。 再加上彈性部134’的彈力沿徑向往外撐住電極部132,後， 22 電極部132,便可更加緊靠内管114之内表面U8。 圖9是依照本發明第三實施例之另一種的第二電極置 於内官的剖面示意圖。請參照圖9,本實施例之第二電極 13〇d與圖8之第二電極13〇c類似，其差異處在於第二電 極130d是以三片金屬板片重疊後再加以捲繞而成。第二電 極130d的捲繞圈數例如大於2或等於2，而圖9為捲繞圈 數為2之例。圖9所示之第二電極130d包括一電極部132，， 及一彈性部134” ’其中電極部132”與彈性部134，，彼此連 接:電極部132”由外往内依序包括一第一金屬層U2d、 一第二金屬層134d以及一第三金屬層135d，而彈性部 134”由外往内依序包括一第四金屬層133心一第五金屬層 135d’以及一第六金屬層135d，，。上述三片金屬板片的材 質，例如為鋁合金/銅合金/鋁合金，更詳細的說，此三片 金屬板片之上下兩片是|呂合金板，而中間一片是銅合金 板。如此一來，捲繞成形的第二電極13〇d之第一金屬層 132d、第三金屬層135d、第四金屬層i33d與第六金屬層 為鋁合金，而第二金屬層134d與第五金屬層I35d， 為銅合金。 本實施例中之第二電極，也可以採用四片以上的金屬 板片重疊後再捲繞成形，如此一來，第二電極可同時具有 適當的反射率、導電率與彈力，藉此提高介電質屏障放電 燈的發光強度。 上述之第二電極13〇c與第二電極i3〇d所產生之功效 將以貫驗結果加以驗證如下。 23 1321334 請參照圖8及圖9，本實驗所採用之介電 燈與第-實施例中提及之實驗所採用的介電質屏== 100 除了第二_ 130c、130d 與第二 _13 ;- 其他構件及其參數皆相同。 J之卜， 兩月二電極i3Ge、ΐ3(Μ之作法是先將 片或一片的金屬板片（該些金屬板片之尺 寬85—完全重疊在—起之後，再將疊層後^

屬板片捲繞成兩圈以成長度355mm的圓管狀物件。 用之疊層金屬板>：例如是厚度95μηι的襲域片與厚户 35μιη的Cll000銅合金之兩層疊層板。或者例如^厚^ 的1070紹板片與厚度卿爪的3〇4不鱗鋼板之心 疊層板。或者，例如是厚度95μιη的1070鋁板片、厚^ 35μηι的C11000銅合金與厚度95μιη的1〇7〇鋁板片之三 層疊層板。 —

為了比較上述三種第二電極130c、13〇d的效果，本 實驗採用與第一實施例之實驗相同之燈體110與第一電極 120(請參照圖1)，並依序裝入不同的第二電極13〇c及第二 電極130d以進行介電質屏障放電燈的光強度測試。將172 nm紫外光強度儀置於第一電極12〇的正下方2 2 mm處， 於空氣中所量到的172 rnn紫外光強度，如表3 : 表3·本發明g實施例中放電燈之發光強度 金屬板片種類 厚度 表面狀況 發光強度 (μιη) Ra(pm) (172nm,m W/cm2) 24 1321334 1070鋁/C11000鋼合金 1070鋁/304不銹鋼 1070 銘/ C11000 銅 95/35 95/20 95/35/95 光滑表面， Ra=0.2 〜0.3 光滑表面， Ra=0.2 〜0.3 光滑表面， Ra=0.2〜0.3

由上述，實驗結果可知，本發明第三實施例中採用多 層金屬板片4層的第二電極13Ge、13〇d可提高介電質屏障 放電燈的發光強度(請比較表3與表丨即可得知）。

上述貫驗中兩片或三片金屬板片之尺寸約略相同，且 各金屬板片之表面全部重疊之後再加以捲繞成形以構成第 二，極130c或第二電極13()d。然而，若疊層所用之金屬 板若尺寸科目同絲面非全部重疊，麟繞成賴第二電 極也會有如前所述之功效。或者是，將這些金屬板片個別 先捲繞成圓管狀物件之後，再依序放入内管114之内，並 使第一個放入内管114之圓管狀物件之最外圈緊貼内管 114之内表面us。並且，使第二個放入内管114之圓管狀 物件之最外圈緊貼第一個放入内管丨14之圓管狀物件之最 内圈之内表面，依此類推。如此之第二電極也會有如前所 述之功效。 第四貫施例 圖10為依照本發明第四實施例之一種第二電極置於 内管的剖面示意圖。請參照圖3與圖1〇，本實施例之第二 電極130e適於取代第一實施例之第二電極13〇。第二電極 25 …一官狀(例如空心圓柱狀)電極或一棒狀(例如實心 t狀)電極，圖1G所繪示為-管狀電極。第二電極咖 =内皆114之内表面118,且第二電極隐緊鄰内管114 ^表面118上具有多個朝向第—電極120突出的導電性 大出點131e或突出線13如。導電性 “或突出線 ⑽的樣式、形成方法與功效如第二實施例中所述。 ^五貫施例 斤圖11為依照本發明第五實施例之一種第二電極置於 内管的剖面示意圖。請參照圖3與圖u，本實施例之第二 電極130f適於取代第一實施例之第二電極13〇。第二電極 130f為由金屬板#捲繞而成之—略至筒狀的電心第二電 極服緊貼於内管114之内表面118，且第二電極肅 緊鄰内官114之内表面ι18 ±具有多個朝向第〆電極12〇 大:出的導電性突出點131f或突出線139f。導電性突出點 13 If或突出線139f的樣式、形成方法與功效如第二實施例 中所述。值得注意的是，本實施例中第二電極13〇f(請參考 圖11)省去如第二電極13〇b(請參考圖5)之彈性部134之構 造；即使如此，由於第二電極13〇f具有導電性突出點13if 或突出線139f之故，因此仍然會有足夠的彈力緊貼於内管 114之内表面118。其理由如第二實施例中所述：當介電質 屏障放電燈100的溫度昇咼時，這些導電性突出點13ι或 突出線139會受熱膨脹，因而更加貼緊於内管114之内表 面118上。 26 1321334 第六實施例 圖12是依照本發明第六實施例之一種介電質屏障放 電燈的剖面示意圖。請參考圖12，本實施例之介電質屏障 放電燈200包括一燈管210、一第一電極22〇、一第二電極 230以及一放電氣體240。第一電極22〇配置於燈管21〇 的外表面212上。第二電極230配置於燈管21〇内，且第 二電極230朝向第一電極220的表面上具有多個朝向第一 電極220突出的導電性突出點231或導電性突出線239。 此外，第一電極220與第二電極23〇電性絕緣。放電氣體 240填充於燈管21〇内，且位於第一電極22〇與第二電極 230之間。 本實施例之第一電極220的材質及樣貌如同第一實施 例所述之第一電極丨2〇(請參照圖1}，而第二電極23〇的材 質亦如同第一實施例之第二電極13〇(請參照圖3)。第二電 極230可為一棒狀電極、一管狀電極、一板狀電極、一與 圖5之第二電極130b相同之電極或一與圖11之第二電極 130f相同之電極(圖12中所示是棒狀電極的例子），其中棒 狀電極、管狀電極、與圖5之第二電極130b相同之電極以 及與圖11之第二電極13沉相同之電極的軸心例如與燈管 210的軸心實質上平行。 導電性突出點231與突出線239的樣貌、製作方法、 配置位置及功效分別如同第二實施例中所述之導電性突出 點131與突出線139(請參照圖6A及圖6B)的說明。放電 氣體240則與第一實施例之放電氣體140(請參照圖1)相 27 1321334 同。 第七膏施例 圖13是依照本發明第七實施例之一種介電質屏障放

電燈的剖面示意圖。請參考圖13，本實施例之介電質屏障 放電燈300包括一燈體310、一第一電極320、一第二電極 330以及一放電氣體340。燈體310包括一上基板312、一 下基板314以及多個側壁316。下基板314位於上基板312 的下方，而侧壁316連接上基板312與下基板314。第一 電極320配置於上基板312的上表面312a，而第二電極330 配置於下基板314的下表面314a，且第一電極320與第二 電極330電性絕緣。此外，第一電極32〇例如是以焊接或 扣接方式固定於上基板312之上表面312a。同樣地，第二 電極330也例如是以焊接或扣接方式固定於下基板314之 下表面314a。放電氣體340填充於燈體31〇内，且位於第 一電極320與第二電極33〇之間。

电蚀—v ,π—攸狀冤極，其材質如同第一貫施 例之第-電極12G(請參照圖，且亦具有多個透光開口 32=^電極33〇朝向第一電極32㈣表面上具有多個朝 二楚電極320突出的導電性突出·點331 *導電性突出線 例之第33G亦可為—板狀電極，其材質與第二實施 二請參照圖5)相同。此外，導電性突出 盘第ιί ΐΠ的製作方法、配置位置、樣貌及功效 貫蚊¥電性突出點⑶或突出線139相同。再者， 28 1321334 放電氣體340亦與放電氣體i40(請參照圖i)相同。 綜上所述，本發明至少具有下列優點及特性： 一、在本發明之介電質屏障放電燈中，第二電極的製 作與安裝十分容且由於第二電極能夠緊貼於燈體的内 表面，故介電質屏障放電燈能夠具有較高的發光強度。 二^在本發明之介電質屏障放電燈中，由於其第二電 極具有導電性突出點或突㈣’故介電㈣障放電燈的發

光強度可啸提升，且發光強度隨著使麟_遞減 象可獲得改善。 β三、在本發明之介電質屏障放電燈中’由於第二電極 疋由夕層金屬板>}所捲繞而成，故第二電極可同時兼具 種特性，如：較高導電性、較高反光率及較高的彈性，並 因這些特㈣使介電質屏障放紐具雜S的發光強度。 四、本發明之各種第二電極皆具有良好的安紐 ===:蒸鍵法製成的電極那樣容易剝落或

，當可作些許之更;;二：：； ，圍當視_之帽專簡圍所界定者解/之保4 【圖式簡單說明】 圖1是依照本發明第一 燈在軸向上的剖面示意圖。 圖2是依照本發明第一 實施例之一種介電質屏障放 實施例之一種介電質屏障放 電 電 29 燈在徑向上的剖面示意圖。 圖3是圖2中第二電極與内管的放 圖4是本發明第-實施例中—種 板片捲繞機構的示意圖。 〜第一電極之金屬 圖5為依照本發明第二實施例 剖面示意圖。 窀極置於内管的 圖6A及圖6B是將形成圖5中之第_ 片展開後料意圖。 電_金屬板 圖7是依照本發明第二實施例之實驗 質屏障放電燈放電時隨著時間之發光強度介電 圖8是依照本發明第三實施例之—種第_ 、、’圖。 管的剖面示意圖。 帛—電極置於内 種的第二電極置 種第二電極置於 種第二電極置於 種介電質屏障放 種介電質屏障放 圖9是依照本發明第三實施例之另— 於内管的剖面示意圖。 圖10為依照本發明第四實施例之— 内管的剖面示意圖。 圖11為依照本發明第五實施例之一 内管的剖面示意圖。 圖12是依照本發明第六實施例之一 電燈的剖面示意圖。 圖13是依照本發明第七實施例之一 電燈的剖面示意圖。 【主要元件符號說明】 100、200、300 :介電質屏障放電燈 30 1321334 ' 110、310 :燈體 • 111 :容置空間 . 112 :外管 114 :内管 116 :外管之外表面 118 :内管之内表面 120、220、320 :第一電極 122、322 :透光開口 • 130、130b、130c、130d、130e、130f、230、330 :第 二電極 131、 131e、131f、231、331 :導電性突出點 132、 132,、132”、132b :電極部 132c、132d :第一金屬層 133c、135d :第三金屬層 133d、135c :第四金屬層 134、134’、134”、：彈性部 φ 134c、134d :第二金屬層 135d’ ：第五金屬層 135d”第六金屬層 • 136c、136c，、136c”、136c，”、138、212 :外表面 137、137c、137c’、137c” ：内表面 139、139e、139f、239、339 :導電性突出線 ' 140、240、340 :放電氣體 • 150 :捲繞機構 31 1321334 - 152 :主動滾輪 - 154 :隙缝 . 156:被動滾輪 158 :彈簧 159、159a、159b :金屬板片 . 210 :燈管 312 :上基板 312a :上表面 • 314 :下基板 314a :下表面 316 :側壁 32

Claims (1)

1. %11月2¾修正替換頁 ^•8-11------- 申請專利範圍： L —種介電質屏障放電燈，包括： 燈體’包括： 一外管；以及 —^管’配置_外管内，且與該外管連接； 弟一電極，配置於該外管的外表面上； 盘該：=極’配置於該内管的内表面上，該第二電極 第二電極3電性絕緣，其中該第二電極略呈筒狀，且該 一電極部，緊靠於該内管的内表面；以及 -彈性部，與該電極部連接，且捲繞於該電極部 内，其中該彈性部的外表面緊靠於該電極部的内表 面，且該彈性部的捲繞圈數大於或等於丨；以及又 該第填級紐咖，且妙料—電極與 電質屏障放電燈， 電質屏障放電燈， 2-如申請專利範圍第1項所述之介 其中該第一電極具有多個透光開口。 3.如申請專利範圍第1項所述之介 其中該第二電極為單層金屬所構成。 質屏障放電燈 4.如申請專利範圍第1項所述之介電 其中該第二電極為多層金屬所構成。 5.如申請專利範圍第4項所述之介電質屏障放電产 一中該些金屬彼此冶金接合。 且 6.如申請專利範圍第4項所述之介電質屏障放電燈 33 修正替換頁 ^S：ll-26 其中該些金屬彼此接觸。 发中二如申凊專難圍第1項所述之介電質屏障放電燈， 出錄4極部的外表面具有多個導電性突出點或導電性突 向突出該些‘電性突^點鱗電性突崎誠第一電極方 其中^·如_ Μ專利範圍第7項所述之介電f屏障放電燈， 體^分該些導電性突出點或導電性突出線位於欲 艰内產生之電弧放電的對應位置。 其中凊專利棚第1項所述之介電質屏障放電燈， 金、^第一電極或該第二電極的材質包括銅、銘、鎳、鉻、 、·、銀、鉑、鐵、鈦、鎢、鈷或上述金屬之組合。 燈，^如中請專利範圍第1項所述之介電質屏障放電 ^該放電氣體包括氣態汞、氦氣、氖氣、氮氣、氮 、吼虱、氡氣、氮氣、硒化氫氣、重氫、氟氣、 軋、碘氣或上述氣體之組合。 、乱 U.—種介電質屏障放電燈，包括： 〜燈體； 〜第一電極，配置於該燈體的一表面上； 核朝電極，配置於該燈體的另—表面上，該第二電 之遂弟一電極的表面上具有多個朝向該第一電極突出 電极^突f點或導電性突出線，且該第二電極與該第一 慨电性絕緣； 不 〜放電氣體，填充於該燈體内，且位於該第 系〜電極之間。 ，、 34 98-i 1-26 如申請專利範圍第u項所述 燈，其中該燈體包括： 包貝辟丨早电 一外管；以及 放電卜管…且與該外管連接，其中該 放電孔體疋位於該外官與該内f之間，該第— =:管的外表面上’而該第二電極是配置於;内管的内 13. 如申請專利範圍第12..項所述電電 :亟其中該第二電極為由金屬板片捲繞而成4屏呈= 14. 如申請專利範圍第12項所述之介電 燈’其中該第二電極為棒狀電極或管狀電極。、 15. 如申請專鄕圍第u項所叙 燈，其中該燈體包括： 貝屏障放電 一上基板； 一下基板，位於上基板之下方；以及 極與心該第-電 板的下表面。 土攸；丄衣面以及該下基 燈 二如:第=::狀;5極項所述之介電質屏障放電 燈 18.如申請專利範圍 項所述之介電質屏障放電 35 可 ΤΓ 月日修正替換頁 98-11-26 其中部分該些導電性突出點或導電性突出線配置於欲 在該燈體内產生之電弧放電的對應位置。 19.如申請專利範圍第u項所述之介電質屏障放電 燈’其中遠第-電極或該第二電極的材質包括鋼、紹、錄、 1、金、鉬、銀、鉬、鐵、鈦、鶴、始或以上述之組 合。 θ 專利範㈣11項所叙介電質屏障放電 燈’其中該放電氣體包括氣態|、氦氣、氖氣、氬氣、氪 虱、氙氣、氡氣、氮氣、硒化氫氣、重氣 / 演氣、蛾氣或上述氣體之組合。 11 21. —種介電質屏障放電燈，包括： 一燈管； —第一電極，配置於該燈管的外表面上； 一第二電極’配置於該燈管内， 恭 —電極的表面上具有多個朝向,=一电極朝向h第 出點或導電性突電極突*之導電性突 緣；以及 、'’ 以弟一電極與該第一電極電性絕 填充於該燈4，且位於該第—電極與 潜，範圍//1 %述之介電質屏障放電 、中該弟-電極具有多個透光開口。 如申請專利範圍第21 其中該第二電極為一棒狀4所述之介電質屏障放電 %极或〜略呈筒狀之電極。杨、-管狀電極、一板狀 36 1321334 9朱42δ修正替換頁 98-1---- 24. 如申請專利範圍第23項所述之介電質屏障放電 燈，其中該棒狀電極、該管狀電極或該略呈筒狀之電極的 轴心與該燈管的軸心平行。 25. 如申請專利範圍第21項所述之介電質屏障放電 燈，其中部分該些導電性突出點或導電性突出線配置於欲 在該燈管内產生之電弧放電的對應位置。 26. 如申請專利範圍第21項所述之介電質屏障放電 燈，其中該第一電極或該第二電極的材質包括銅、紹、錄、 絡、金、钥、銀、銘、鐵、鈦、鶴、銘或以上述金屬之組 合。 27. 如申請專利範圍第21項所述之介電質屏障放電 燈，其中該放電氣體包括氣態汞、氦氣、氖氣、氬氣、氪 氣、氙氣、氡氣、氮氣、砸化氫氣、重氫、氟氣、氯氣、 漠氣、埃氣或上述氣體之組合。 37