TWI482196B - Excimer lamp - Google Patents

Description

準分子燈

本發明係有關於放電容器外表面具有一對光透過性外部電極之準分子燈，特別是於放電容器內面配置有啟動輔助電極之準分子燈。

習知技術中，有於放電容器外表面相對向配置一對外部電極而成之準分子燈，於該放電容器之光放射面處所形成之外部電極，因其必須滿足燈具讓光透過之基本功能，故採用例如將金膠塗佈成格子狀之光透過性電極。

另一方面，與前述光放射面相對，不讓光透過之另一側外表面處形成之外部電極，雖在功能上無需具備光透過性，但多數情況下，考量製程的簡化，及該放電容器內發生放電之安定性等等，仍與前述光放射面同樣採用光透過性電極。

為改善此類準分子燈之啟動性，習知有在放電容器內面設置導電性物質所成之啟動輔助電極，以達到該目的。舉例來說，日本特開平11-273629號公報(專利文獻1)即為如此。設於發光管外表面處的一對外部電極之其中一端部，於該發光管內表面處設有導電性材料所成之啟動輔助電極。依該文獻揭示，該啟動輔助電極係設於外部電極之間，但未必一定須與兩外部電極重疊。

圖8所示即為使用光透過性電極做為外部電極之準分子燈，放電容器11之外表面處，相對向配置一對光透過性之外部電極12。該外部電極12之其中一端部，於放電容器11之內表面處設有啟動輔助電極13。

像這樣配置啟動輔助電極13，例如從一方之外部電極12施加高頻率高電壓來點燈時，電荷會經由該啟動輔助電極迅速移動至另一方之外部電極，啟動性便獲得提升。

然而，前述啟動輔助電極13與外部電極12之間所產生的放電，不只在啟動時，於正常點燈後仍會產生放電，該現象如圖所示，會以沿面放電X的形式朝外部電極12的方向傳遞。

當發生沿面放電X時，相對地會消耗同等的能量，原本外部電極之間的正規放電所需之全體能量會減少，導致照度降低。

又，該沿面放電X發生之部位亦會發生部分照度降低的問題，並非吾人所願。

有關此類防止啟動輔助電極與外部電極之間產生沿面放電之技術，如日本特開2010-225343號公報(專利文獻2)當中所揭示，設有從光透過性電極之端部朝軸方向延伸之枝狀電極。

圖9所示即為該習知例，設有從放電容器11外表面之光透過性外部電極12的端部，朝軸方向延伸之枝狀電極14。前述放電容器11之內面，設有導電性物質所成之啟動輔助電極13，該啟動輔助電極13介於前述枝狀電極14之先端部與放電容器11之間，彼此重疊。

此習知技術之構造中，啟動輔助電極13係對應於該枝狀電極14之端部而形成，故可增加該外部電極12與啟動輔助電極13之間的距離，使得沿面放電不容易產生。

不過，近來使用者講求準分子燈提高照度，連帶要求燈具必需具備更高的輸入電壓，故即使以前述之習知構成，啟動輔助電極13產生之沿面放電X仍會沿著枝狀電極14到達外部電極12，而對外部電極12之間的正規放電造成影響。若依前述習知技術之構成，要避免這個問題，可令枝狀電極14朝管軸方向延伸更長的距離，但這樣一來會使得燈具全長變長，綜合考量有效發光長度，其不具實用價值，無法令人接受。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平11-273629號公報

[專利文獻2]日本特開2010-225343號公報

本發明有鑑於前述習知技術之問題點，乃提供一種準分子燈，係於放電容器的外表面至少一方設有具光透過性之一對外部電極，前述放電容器內面配置有啟動輔助電極而成之準分子燈，其特徵為在有限的空間內設置沿面距離盡可能最長的枝狀電極，使前述啟動輔助電極產生的沿面放電沿著該枝狀電極傳遞，而不會到達外部電極，不影響外部電極之間的正規放電。

為解決上述課題，本發明當中，前述外部電極設有枝狀電極，該枝狀電極係由根部與枝部構成，該根部從該外部電極的軸方向之端部沿前述放電容器之管軸方向延伸，該枝部從該根部之先端朝前述放電容器的寬度方向延伸；前述啟動輔助電極，至少與一方之前述外部電極的枝狀電極的枝部先端彼此重疊配置。

又，其特徵為前述枝狀電極之根部，係從前述外部電極之寬度方向的一端部沿管軸方向延伸，前述枝部係從該根部之先端朝前述放電容器之寬度方向的另一端部延伸。

又，其特徵為前述枝狀電極的前述根部與前述枝部的連接部寬度，較前述枝部的寬度來得大。

又，其特徵為前述枝狀電極的枝部之先端部寬度，較該枝部其他部分的寬度來得大。

根據本發明，設於外部電極處之枝狀電極，係由沿管軸方向延伸之根部及沿寬度延伸之枝部所構成，故啟動輔助電極與枝狀電極的枝部先端之間最初所發生的沿面放電，會沿此枝部傳遞出去。相對於此，從前述啟動輔助電極到外部電極的直線路徑上之空隙部並不存在電極，玻璃內面電荷不會累積，不會形成電位，故於空隙部方向不會產生電場，不會朝外部電極方向發生沿面放電。

此外，前述枝狀電極的根部，係從外部電極的端部的寬度方向之一端部延伸出去，使枝部的長度增長至最大限度，增加枝狀電極的全長，可確實防止沿面放電到達外部電極。

此外，與枝狀電極的枝部相比，根部與枝部的連接部分寬度較寬，使電極部中具有較廣面積之連接部分蓄積較多電荷。藉此，啟動輔助電極與枝部先端之間最初發生的沿面放電，會朝向此電荷蓄積較多的連接部方向，更易沿前述枝部傳遞。

再者，增加枝狀電極的枝部之先端部寬度，如此一來於啟動輔助電極與該寬度較寬的先端部之間，玻璃內面較易累積電荷，該兩者間更易發生最初之沿面放電。此最初之沿面放電，會如前述般沿枝部傳遞出去，故啟動輔助電極與外部電極之間的直線路徑上，不會發生沿面放電。

藉此，無需增長燈具的全長，也能增加沿面放電傳遞的距離，使其不會到達外部電極，不會對原本外部電極之間的正規放電帶來不良影響，是為其功效。

如圖1所示，本發明之準分子燈1的放電容器2上，其兩面相對向配置有一對光透過性之外部電極3、3。

如圖2以後之各圖所詳示，前述各外部電極3之端部上設有略L字狀之枝狀電極4。該枝狀電極4由根部5及枝部6所構成，該根部5係沿前述外部電極3於放電容器2的寬度方向之一端朝管軸方向延伸，前述枝部6從該根部5之先端朝放電容器2之寬度方向的另一端側延伸。

特別是如圖2中A-A處剖面的圖3，或如只取出枝狀電極與啟動輔助電極的立體圖圖5如示，前述放電容器2內面設有導電性物質所成之啟動輔助電極7。此啟動輔助電極7介於前述枝狀電極4之枝部6的先端部6a、以及放電容器2之間，呈重疊配置。

上述構成中，於準分子燈啟動時，施加於一方之外部電極3之高頻率電流，會形成一種電容耦合狀態，穿過構成放電容器2之介電體壁，於是高頻率電流會流向另一方之外部電極3，使其容易發生放電，提升啟動性。

此時，連接於外部電極3之枝狀電極4呈略L字狀，累積在啟動輔助電極7的電荷會沿著形成枝狀電極4的部位，亦即沿枝部6移動，其後沿根部5移動，藉由這樣沿著長路徑移動，便不會到達外部電極3。而啟動輔助電極7與外部電極3之間的最短路徑上，枝狀電極並不存在，其間並不會發生電荷的移動，故啟動輔助電極7與外部電極3之間使難以發生沿面放電。

進一步詳述之，燈具啟動時，與枝狀電極4的枝部6相對向之玻璃管(放電容器2)內面會累積電荷，形成電位。

啟動輔助電極7與前述枝部6的先端部6a之間介著玻璃彼此重疊，其間的距離非常之小，故會產生強電場，並沿此部位發生沿面放電。

此處的放電結束後，接著沿枝部6往根部5方向移動的順序，持續於啟動輔助電極7與枝部6之間發生放電。亦即，發生的沿面放電會沿枝狀電極4的枝部6而移動。

另一方面，枝狀電極4的枝部6之先端部6a與外部電極3之間，並無使兩者連結形成短路的枝狀電極，故玻璃內面不會累積電荷，不會形成電位。因此，連結啟動輔助電極7與外部電極3的直線方向上，玻璃表面不會產生電場，不會朝該外部電極3方向發生沿面放電。

圖6所示者為其他實施例，枝狀電極4的根部5與枝部6的連接部8之寬度，較前述枝部6的寬度來得大。

藉此構成，面積較廣之連接部8會蓄積較多電荷，使得啟動輔助電極7與枝部6的連接部8方向之電場變強，故該啟動輔助電極7與枝部6的先端部6a之間所發生的沿面放電，更容易朝此連接部8方向移動。因此，將更可防止從枝狀電極4的枝部6直接朝向外部電極3發生沿面放電。

此外，圖7所示為另一實施例，枝狀電極4的枝部6之先端部6a的寬度，較其他區域部分的寬度來得大。

藉此構成，該先端部6a會蓄積較多電荷，使得此部分與啟動輔助電極7之間較易發生沿面放電，防止該啟動輔助電極7朝向外部電極3發生放電。

又，上述實施例中，枝狀電極4的根部5，是從外部電極3的寬度方向之一端部朝管軸方向延伸，但未必非得精確地從一端部延伸，只要是在寬度方向的端部上，皆可適當選擇位置。

在此情形下，枝狀電極4的L字形狀中於寬度方向延伸形成的枝部6長度，相較於圖9所示習知技術之枝狀電極14，既使不改變放電容器2的全長，仍可增加沿面放電傳遞的距離。

不過，如上述實施例所示，令枝狀電極4的根部5從外部電極3的寬度方向之一端部延伸，使枝部6的長度增長至最大限度，較為理想。

此外，所示之啟動輔助電極7，是與一對外部電極3、3的枝狀電極6、6兩者彼此重疊，但未必非得與兩者重疊，亦可以僅與一方的枝狀電極6重疊配置即可，這點和前述習知技術1相同。

再者，所示之一對外部電極3皆為光透過性電極，但亦可僅令放電容器的光放射面側之外部電極具光透過性，而另一側的外部電極不具光透過性，也就是所謂的板狀電極。

如以上說明，本發明之準分子燈，係於放電容器外表面之光透過性外部電極的端部，設置由根部及枝部所成之枝狀電極，且於放電容器內面，將啟動輔助電極配置於至少一方之前述外部電極的枝狀電極的枝部先端，並與其重疊，使啟動輔助電極與枝部先端之間發生的沿面放電沿該枝部移動，如此一來放電不會朝外部電極方向直線進行，不會對外部電極之間的正規放電產生不良影響。

1．．．分子燈

2．．．放電容器

3．．．外部電極

4．．．枝狀電極

5．．．根部

6．．．枝部

6a．．．先端部

7．．．啟動輔助電極

8．．．連接部

11．．．放電容器

12．．．外部電極

13．．．啟動輔助電極

14．．．枝狀電極

X．．．沿面放電

[圖1]本發明準分子燈之立體圖。

[圖2]圖1之俯視圖。

[圖3]圖2之A-A剖面圖。

[圖4]圖2之B-B部分剖面圖。

[圖5]圖1中枝狀電極與啟動輔助電極之間的關係示意圖。

[圖6]其他實施例之部分俯視圖。

[圖7]另一實施例之部分俯視圖。

[圖8]習知技術之俯視圖(A)及其剖面圖(B)。

[圖9]其他習知技術之俯視圖。

1．．．準分子燈

2．．．放電容器

3．．．外部電極

4．．．枝狀電極

7．．．啟動輔助電極

Claims (4)

1. 一種準分子燈，係在放電容器外表面至少一方，沿管軸方向設有具光透過性之一對外部電極，前述放電容器內面配置有啟動輔助電極之準分子燈，其特徵為：前述外部電極設有枝狀電極，該枝狀電極係由根部與枝部構成，該根部係從該外部電極的軸方向之端部沿前述放電容器之管軸方向延伸，該枝部係從該根部之前端朝前述放電容器的寬度方向延伸；前述啟動輔助電極，至少與一方之前述外部電極的枝狀電極的枝部前端彼此重疊配置。
2. 如申請專利範圍第1項之準分子燈，其中，前述枝狀電極之根部，係從前述外部電極之寬度方向的一端部沿管軸方向延伸，前述枝部係從該根部之前端朝前述放電容器之寬度方向的另一端部延伸。
3. 如申請專利範圍第1項之準分子燈，其中，前述枝狀電極的前述根部與前述枝部的連接部寬度，較前述枝部的寬度來得大。
4. 如申請專利範圍第1項之準分子燈，其中，前述枝狀電極的枝部之前端部寬度，較該枝部其他部分的寬度來得大。