TWI483285B - 介電質屏障放電燈及其製作方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種燈具及其製造方法，且特別是有關於一種介電質屏障放電燈及其製造方法。
介電質屏障放電燈在設計上，係利用氣體放電的原理，激發放電氣體以便將電能轉換成光能，來作為光源使用。上述放電氣體可以是氙(Xe)、氬(Ar)以及氪(Kr)等惰性氣體，或是氟(F2)、氯(Cl2)等鹵素氣體。於介電質屏障放電燈中，藉由複數個電極對放電氣體施以一交流電壓，可使不同的放電氣體受激發會產生不同波長的光線，因此介電質屏障放電燈中可運用在多種用途上。舉例而言，使用填充有氙氣(Xe)之介電質屏障放電燈管可產生波長約為172nm之光線，而此種光線可分解附著在電子零件上的有機化合物，達到清洗電子零件的目的。換言之，介電質屏障放電燈除了作為照明光源之外，在工業、農業、醫療衛生和科學研究領域的用途也極為廣泛。
由於介電質屏障放電燈需要利用電極來對放電氣體施加交流電壓藉以產生光照，因此在電極的設計上，如何使光源均勻地照射是相當重要的。過去常見以雙層管的方式分離電極，並對電極間的放電氣體施加交流電壓而發光，但需較高的成本耗費。此外，在燈管內設置電極時，若電極的兩端固接於燈管，由於金屬材質的電極會因受熱而膨
脹，使得電極產生形變或扭曲，間接地造成發光均勻性不佳的問題，或者是介電質屏障放電燈破損的狀況。因此，就現階段而言，介電質屏障放電燈的設計還具有相當多可改善的空間。
本發明提供一種介電質屏障放電燈，其結構簡易且易於組合，且燈內的電極不會因為受熱膨脹而使放電管損壞，因而不影響光照的均勻性，具有良好的光照品質。
本發明提供一種介電質屏障放電燈的製作方法，可用於製造具有穩定光照品質的介電質屏障放電燈，燈內的電極可以被準確定位於燈管中，電極也不會因為受熱膨脹而使放電管損壞。
本發明又提供一種介電質屏障放電燈的製作方法，利用組裝的方式，降低製作介電質屏障放電燈的難度，且燈內的電極不會因為受熱膨脹而使放電管損壞。
本發明實施例提出一種介電質屏障放電燈。介電質屏障放電燈包括燈管、放電氣體、支撐件、第一電極以及第二電極。燈管具有第一封合端與第二封合端，而放電氣體填充於燈管內。支撐件設置於燈管的第一封合端，且由第一封合端向燈管內部延伸。此外，支撐件具有容置空間，且容置空間的開口朝向燈管內部。第一電極設置於燈管內，且其第一端穿過容置空間的開口，使得部分的第一電極置於容置空間中。第一電極的第一端的端部與容置空間
的封閉端之間具有空隙，而第一電極的第二端穿過燈管的第二封合端，並且與第二封合端密合。第二電極則設置於燈管外側。
本發明實施例提出一種介電質屏障放電燈的製造方法，包括下列步驟。首先，提供燈管、第一電極、第一側管與第二側管。於燈管的兩側形成第一封合端與第二封合端。於燈管的第一封合端插入第一側管並深入燈管內部至預設距離，且固定接合第一側管之外表面於第一封合端，以在燈管內側形成管狀支撐件。於燈管的第二封合端固定第二側管的一個開口，並使第二側管與燈管內部呈相通狀態。透過第二側管內側置入並固定第一電極於第二封合端，使部分的第一電極留在燈管外側，且部分的第一電極伸入支撐件中，其中伸入支撐件中的第一電極的第一端之端部與第一封合端之間具有空隙。封合第二側管，使第二側管與第一電極互相密合。接著，經由第一側管對燈管進行真空排氣與填充放電氣體。最後，封合第一側管以形成突出部於第一封合端。
本發明實施例另提出一種介電質屏障放電燈的製造方法，包括下列步驟。首先，提供具有側排的燈管、第一電極、第一側蓋與第二側蓋，且第一側蓋具有支撐件，支撐件具有容置空間，而第一電極固定於第二側蓋。於燈管的一側形成第一封合端，並於第一封合端固定第一側蓋。而第一側蓋的支撐件由第一封合端向燈管內部延伸，並且容置空間之開口朝向燈管內部。於燈管相對於第一封合側的
一側形成第二封合端，並於第二封合端固定第二側蓋，而第一電極穿透第二封合端。第一電極的第一端穿過容置空間之開口，使部分的第一電極置於支撐件中，且第一電極的第一端的端部與支撐件的封閉端間具有空隙。接著，經由燈管上的側排對燈管進行真空排氣與填充放電氣體。最後，封合側排使侧排成為突出部。
基於上述，本發明實施例提供一種介電質屏障放電燈及其相關的製作方法。於介電質屏障放電燈中，燈管內的第一電極有部分是置於支撐件的容置空間，且第一電極的端部與容置空間的封閉端間仍具有空隙。支撐件除了支撐第一電極外，也預留了空間以避免當第一電極受熱膨脹時，產生扭曲並擠壓燈管。因此，縱使第一電極受熱膨脹，介電質屏障放電燈仍維持良好的光照均勻性。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施範例，並配合所附圖式作詳細說明。
圖1A為根據本發明之一實施例所繪示之介電質屏障放電燈的示意圖，也就是介電質屏障放電燈的縱向剖面構造圖。參照圖1A，介電質屏障放電燈100包括燈管110、放電氣體120、支撐件130、第一電極140與第二電極150。其中燈管110的材質可為石英或玻璃，或其它可透光的材料。燈管110具有第一封合端S1與第二封合端S2，而放電氣體120則填充於燈管110內。支撐件130設置於第一
封合端S1，且由第一封合端S1向燈管110內部延伸。支撐件130具有容置空間132，且容置空間132的開口朝向燈管110內部。第一電極140設置於燈管110內，且第一電極140的第一端140a穿過容置空間132的開口，使得部分的第一電極140置於容置空間132中，但第一電極140並沒有完全置入而佔滿整個容置空間132，而是留有空隙134(如圖1A所繪示的斜線區域)。也就是，第一電極140的第一端140a的端部與容置空間132的封閉端之間具有空隙134。第一電極140的第二端140b穿過第二封合端S2，並且與第二封合端S2呈密合的狀況。此外，介電質屏障放電燈100還具有第二電極150，設置於燈管110外側。
如同前述，於本實施例中，為了使第一電極140定位於燈管110內，其第一端140a置入支撐件130的容置空間132中，使得部分的第一電極140可以放在容置空間132，並且與支撐件130呈鬆配狀態。詳細來說，容置空間132的截面積略大於第一電極140的截面積，使得第一電極140在支撐件130的容置空間132中仍有可活動的空間。此外，第一電極140的第二端140b則直接穿過第二封合端S2並且與第二封合端S2呈密合狀態，達到將第一電極140定位於介電質屏障放電燈100的效果。圖1B為根據本發明之一實施例所繪示之多種樣式之支撐件130的橫向切面示意圖。由圖1B可知，容置空間132朝向燈管110內部的開口可以為圓形或多邊形，如正方形、六角形等等，而支撐件130更可以為不連續的邊框，例如，圖1B最右方所
繪示的支撐件130。
支撐件130在介電質屏障放電燈100中，除了支撐以及定位等效果外，還可以用來協助解決第一電極140的熱膨脹效應。詳言之，一般介電質屏障放電燈在運用上會由於氣體放電現象不斷地產生熱能，連帶使得燈管內的第一電極(或稱為，內電極)的溫度也會不斷升高。此時，若第一電極的兩端分別皆固接於燈管的兩邊封合端時，則因為第一電極(例如：金屬)的熱膨脹係數通常遠高於燈管(例如：石英玻璃)，當第一電極因受熱而欲膨脹時，卻被燈管兩封合端所侷限。如此一來，可能導致第一電極彎曲，並對燈管產生內應力，進而可能撐裂燈管，使燈管的使用壽命下降。另外，第一電極也可能因受熱膨脹卻無空隙可伸長，以致受兩封合端面壓迫而下垂，因而使燈管的放電不均勻，進而使燈管的照度不均勻。舉例而言，一般燈管所使用的材質為石英或玻璃，其熱膨脹係數約為5~80×10-7/°C，而第一電極所使用的材質為金屬，其熱膨脹係數約為45~200×10-7/°C。因此，第一電極受熱而產生的膨脹量應會大於燈管受熱而產生的膨脹量，導致第一電極於燈管內產生如形變等影響，進而影響燈管的光照。
在本實施例中，第一電極140除了與支撐件130呈鬆配狀態外，插入支撐件130內的第一端140a與支撐件130內容置空間132的封閉端之間，具有空隙134。空隙134可以用來容置第一電極140受熱所產生的膨脹，使第一電極140在燈管110內不致於產生彎曲形變。值得注意的是，
本發明實施例中所提到的空隙134，其長度x的選擇具有多種標準，並且是在介電質屏障放電燈100未使用的情況下(即第一電極140未因運作而產生熱膨脹)進行選擇。
選擇空隙134的長度x，主要的考量在於第一電極140受熱膨脹時，其膨脹的長度變化量。換言之，在預設的溫度範圍中(即介電質屏障放電燈100運作時，可能上升的溫度)，空隙134於介電質屏障放電燈100未運作時的長度x，應大於第一電極140因熱膨脹所造成的長度變化量。以下由一例子作說明。
若第一電極140的材質為鎢，而燈管110與支撐件130的材質為石英玻璃。鎢的熱膨脹係數為4.5×10-6/°C，而石英玻璃的熱膨脹係數為0.5×10-6/°C。此外，第一電極140的長度為150毫米(mm)，並且假設介電極屏障放電燈100在未使用與使用時的溫度變化量的範圍為攝氏1000度。因此，當介電質屏障放電燈100在運作時，第一電極140相對於燈管110與支撐件130的膨脹量可由下列公式取得：△L=(4.5×10-6-0.5×10-6)×150mm×1000°C.............(1)
膨脹量△L約為0.6毫米(mm)，所以空隙134的長度x在製作介電質屏障放電燈100時，可以選擇至少1毫米(mm)的長度，例如為1毫米，如此一來，即可使第一電極140在燈管110使用時，因受熱而產生的膨脹量(例如：上述之0.6毫米)，得以在空隙134內自由地伸長。應用本實施例者也可以利用其它的選擇方式來實現空隙134的長度x，例如選擇空隙134的長度x大於燈管110外徑的一半...等，本
案實施例並不以上述方式為限，而需注意空隙134的長度x選擇是基於第一電極140的熱膨脹變化量即可。
於圖1A的實施例中，介電質屏障放電燈100的容置空間132為管形空間，並且容置空間132與燈管110具有相同的軸心。換言之，藉由支撐件130的設置，使得容置空間132位在燈管110的中心部份，而第一電極140也可以藉由支撐件130的協助，與燈管110具有相同軸心。此外，介電質屏障放電燈100還具有突出部112位於燈管110上，並且突出部112朝燈管110外側突出。於介電質屏障放電燈100的製程中，燈管110上可能具有如側管等作為真空排氣與放電氣體120填充用的開口，並於製程完成後進行封閉而形成前述的突出部112。於圖1A中，突出部112位於燈管110的軸心上，並且由第一封合端S1向燈管110外側突出。於本實施例中，突出部112的長度y與空隙134的長度x的總和大於燈管110外徑的一半以預留足夠的空間容納第一電極140的熱膨脹變化量，並且避免第一電極140過於靠近第一封合端S1，使得第一電極140與第一封合端S1外的金屬物質(未繪示)間產生交流電壓，進而使得兩者間的放電氣體120產生不正常的放電。
第一電極140的第二端140b在設置上則是穿過第二封合端S2，且第一電極140本身也與第二封合端S2呈密合狀態。在設計上，有數種方法可使第一電極140與第二封合端S2密合，而圖1A繪示其中一種方法。參照圖1A，燈管110在第二封合端S2具有一過渡玻璃層114，而第一
電極140則為一棒狀導體，第一電極140的第二端140b透過過渡玻璃層114與第二封合端S2呈密合狀態。詳細來說，當第一電極140穿出第二封合端S2時，燈管110材質與第一電極140材質的熱膨脹係數差異可能導致介電質屏障放電燈100在使用時，第一電極140對燈管110造成損害或者改變燈管110與第一電極140在第二封合端S2的密合狀態。因此，藉由將不同熱膨脹係數的過渡玻璃材料層層包覆第一電極140以形成過渡玻璃層114，可降低第一電極140與燈管110在第二封合端S2的膨脹係數差異，達到維持密合狀態的效果。舉例而言，過渡玻璃層114可由熱膨脹係數1×10-6/°C、1.5×10-6/°C、2×10-6/°C、2.5×10-6/°C、3×10-6/°C、3.3×10-6/°C與3.9×10-6/°C等不同的玻璃層疊組合而成。
另一種維持第一電極140與第二封合端S2為密合狀態的方法則繪示於圖1C。圖1C為根據本發明之另一實施例所繪示之介電質屏障放電燈的示意圖。燈管110內的第一電極140包括棒狀導體141以及薄板狀導體142。於圖1C中，棒狀導體141與薄板狀導體142間可以透過小型金屬棒143電性接合，並且薄板狀導體142更電性接合另一小型金屬棒144以透過小型金屬棒144延伸至燈管110外部。但值得注意的是，棒狀導體141與薄板狀導體142間可以為直接接觸或透過小型導線而不限於圖1C中的方式。薄板狀導體142是藉由壓合的方式，在高溫下軟化第二封合端S2的部分燈管110a，於第二封合端S2的地方直
接將薄板狀導體142與第二封合端S2的燈管110壓合在一起，使第一電極140與第二封合端S2密合。其餘部分的設置，請參照前述圖1A的敘述，在此不再贅述。
不論是圖1A中的實施例或者圖1C中的實施例，介電質屏障放電燈100皆包括第二電極150，其設置於燈管110的外側。藉由第一電極140與第二電極150，對兩者間的放電氣體120施予交流電壓，使得介電質屏障放電燈100內的放電氣體120受到激發而發射光波，得以提供光照。第一電極的設計，除了圖1A中的棒狀導體與圖1C中的棒狀和薄板狀導體的設計外，還可以單獨為薄板狀導體，又或者是數個棒狀導體和數個薄板狀導體相互電性接合的設計。此外，參照圖1A與圖1C，第二電極150係為具複數透光開口152的金屬導體薄片或線材圍繞燈管110的外部表面所形成。透光開口152形狀可以為六角形或其它多邊形，使得介電質屏障放電燈100的發射光波透過透光開口152以向燈管110外提供光照。
第一電極140材質例如為銅、鎳、鉻、鉬、銀、鉑、鐵、鈦、鎢、鈷或以上金屬的合金，而第二電極150材質例如為銅、鎳、鉻、金、鉬、銀、鉑、鐵、鈦、鎢、鈷或以上金屬的合金。此外，放電氣體120例如為氣態汞、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣、氮氣、硒化氫氣、重氫、氟氣、氯氣、溴氣、碘氣或上述氣體中兩種以上混合的氣體組合。
圖1D為根據本發明之又一實施例所繪示之介電質屏
障放電燈的示意圖。為了使介電質屏障放電燈100可以提供不同波長的光，燈管110的內表面可以塗佈一層螢光粉塗佈層160。當然，在其它實施例中，螢光粉塗佈層160也可以位於燈管110的外表面，亦具有相同的效果。藉由選擇不同種類的螢光粉，當介電質屏障放電燈100提供光照時，螢光粉塗佈層160受到燈管110內部發射出的光波之激發，進而產生與螢光粉塗佈層160本身性質相關的發射光譜；如此一來，即可藉由改變螢光粉塗佈層160的材質，進而提供不同波長的光照。
圖1E為根據本發明之再一實施例所繪示之介電質屏障放電燈的示意圖。突出部112的形成位置不一定要在燈管110的軸心上，而可以形成在燈管110的側壁上。參照圖1E，在介電質屏障放電燈100的製程中，於燈管110的側壁上具有如側排一般，在製程上作為真空排氣與放電氣體120填充用的開口，並且於製程完成後封閉而形成突出部112。其餘介電質屏障放電燈100的描述，請參照前述實施例，在此不再贅述。
圖2A為根據本發明之一實施例所繪示之介電質屏障放電燈的示意圖。與圖1A中的介電質屏障放電燈100的差異在於，介電質屏障放電燈200更包括金屬蓋270a，包覆燈管210的第一封合端S1。此外，也可以選擇在第二封合端S2設置金屬蓋270b。金屬蓋270a以及270b主要的目的在於保護燈管210，同時還可用於電性接觸插頭，以便將介電質屏障放電燈200安裝於燈座之上。此外，金屬
蓋270a與270b可設計為電性接合至第二電極250，以透過金屬蓋270a與270b提供電壓至第二電極250。
若燈管210的突出部212設置於燈管210的軸心上並位於第一封合端S1朝向燈管210外側突出時，包覆第一封合端S1的金屬蓋270a同時也包覆突出部212。為了避免金屬蓋270a與第一電極240的第一端240a過於接近從而產生氣體放電現象，導致金屬蓋270a的損壞，在選擇支撐件230內的空隙234(如圖2A所繪示的斜線區域)長度x時，空隙234的長度x與突出部212的長度y的總和要大於燈管210外徑的一半。藉此，第一電極240與第二電極250間的距離小於第一電極240與金屬蓋270a間的距離，如此可避免第一電極240與金屬蓋270a間的不正常放電。更詳細地說，若金屬蓋270a遮蓋部分第一電極240，金屬蓋270a也相對地遮蓋氣體放電所激發的部分光照，因此透過設定容置空間232中空隙234的長度x，第一電極240於支撐件230內的長度也受調整，從而避免金屬蓋270a遮蓋住過多的發射光。
此外，在金屬蓋270a、270b與燈管210的第一封合端S1與第二封合端S2間，還可以分別填充電源絕緣體274。於第二封合端S2，為了避免第一電極240的第二端240b在透過過渡玻璃層214突出燈管210時直接接觸到金屬蓋270b，導致第一電極240與第二電極250間短路，電源絕緣體274填充於燈管210與金屬蓋270b間，同時第一電極240在與金屬蓋270b連接處還包覆有絕緣層272，使
得金屬蓋270b因絕緣層272的隔離而不致於直接接觸到第一電極240。電源絕緣體274與絕緣層272的材質可以為陶瓷絕緣膠或塑膠。介電質屏障放電燈200其餘的配置請參照介電質屏障放電燈100，在此不再贅述。
圖2B為根據本發明之另一實施例所繪示之介電質屏障放電燈的示意圖。如同圖1B，燈管210內的第一電極240包括棒狀導體241以及薄板狀導體242。棒狀導體241與薄板狀導體242間可以透過小型金屬棒243電性接合，並且薄板狀導體242更透過電性接合至另一小型金屬棒244而延伸至燈管210外部。為了避免小型金屬棒244與金屬蓋270b直接接觸導致第一電極240與第二電極250短路，絕緣層272設置於小型金屬棒244與金屬蓋270b連接處的周圍。薄板狀導體242是藉由壓合的方式，使第一電極240與第二封合端S2密合。其餘設置，請參照圖2A與前述實施例，在此不再贅述。
藉由前述實施例可得知，介電質屏障放電燈200主要的特徵是在第一封合端S1以金屬蓋270a包覆。此外，第二封合端S2也可以利用金屬蓋270b包覆。因此，在設計上，介電質屏障放電燈200也可以如同圖1D般，於燈管210的內表面或外表面塗佈一層螢光粉塗佈層(未繪示)，以便發射不同波長的光束。介電質屏障放電燈200也可以如同圖1E般，使突出部212的形成位置位於燈管210的側壁上，而不是位於燈管210的軸心上。值得注意的是，若突出部212不是形成於燈管210的軸心上時，空隙234的
長度x在設計上，仍需大於燈管210外徑的一半，以避免金屬蓋270a與第一電極240間的氣體產生不正常的放電現象。
圖3A~圖3I為根據本發明之一實施例所繪示之介電質屏障放電燈的製造方法。於圖3A中，提供燈管310、第一電極340、第一側管T1與第二側管T2。於圖3B中，於該燈管310的兩側先以擴管或/與縮管方式分別形成第一封合端S1與第二封合端S2。於圖3C中，在燈管310的第一封合端S1插入第一側管T1，並深入燈管310內部至預設距離d，再將第一側管T1之外表面與第一封合端S1互相接合，藉以將第一側管T1固定於第一封合端S1，並在燈管310內側形成管狀支撐件330。支撐件330為部分的第一側管T1，且因管形而具有容置空間332。於圖3D中，於燈管310的第二封合端S2固定第二側管T2的一端開口，並使該第二側管T2與燈管310內部呈相通狀態。於圖3E中，透過第二側管T2內側置入並固定第一電極340於第二封合端S2，使部分的第一電極340留在燈管310外側，且部分的第一電極340伸入支撐件330中。其中伸入支撐件330中的第一電極340的第一端340a之端部與支撐件330至第一封合端S1之間具有空隙334。
於圖3F中，封合第二側管T2，使第二側管T2與第一電極340相互密合。值得注意的是，於第二封合端S2封合第二側管T2的方法有兩種。一種是於第二封合端S2，壓合第一電極340與第二側管T2以封合第二側管T2與第
二封合端S2。另一種做法是於第二封合端S2，在第二側管T2設置過渡玻璃層314(如圖3F)，第一電極340則透過過渡玻璃層314與第二側管T2(第二封合端S2)呈密合狀態。具體的樣式請分別參照前述圖1C與1A，在此不再贅述。
於圖3G中，經由第一側管T1對燈管310進行真空排氣與填充放電氣體320。於圖3H中，封合第一封合端S1並形成突出部312於第一封合端S1。介電質屏障放電燈的製造方法更包括如圖3I一般，於燈管310外側設置第二電極350，以及於第一封合端S1包覆金屬蓋370a，且金屬蓋370a電性接合至第二電極350。此外，第二封合端S2也可受金屬蓋370b包覆，且金屬蓋370b也可以電性接合至第二電極350。金屬蓋370a與370b和第一封合端S1與第二封合端S2間，分別填充有電源絕緣體374，而金屬蓋370b與第一電極340間具有絕緣層372。
圖4A~圖4F為根據本發明之一實施例所繪示之介電質屏障放電燈的製造方法。於圖4A中，提供具有側排T3的燈管410、第一電極440、第一側蓋C1與第二側蓋C2。第一側蓋C1具有支撐件430，支撐件430具有容置空間432，且第一電極440固定於第二側蓋C2。
本發明實施例提供數種將第一電極440固定於第二側蓋C2的方法。其中一種方法是將第一電極440壓合於第二側蓋C2以固定第一電極440，而另一種方法則是第二側蓋C2上利用過渡玻璃層414。如同前述圖1A的實施例，
第一電極440透過過渡玻璃層414(參考圖4A)與第二側蓋C2呈密合狀態。
於圖4B中，於燈管410的一側形成第一封合端S1，並於第一封合端S1固定第一側蓋C1，且第一側蓋C1的支撐件430由第一封合端S1向燈管410內部延伸，容置空間432之開口朝向燈管410內部。於圖4C中，於燈管410相對於第一封合端S1的一側形成第二封合端S2，並於第二封合端S2固定第二側蓋C2，且第一電極440穿透第二封合端S2，第一電極440的第一端440a穿過容置空間432之開口，使部分的第一電極440置於支撐件430中，且第一電極440的第一端440a的端部與支撐件430的封閉端間具有空隙434。於圖4D中，經由燈管410上的側排T3對燈管410進行真空排氣與填充放電氣體420。於圖4E中，封合側排T3使其成為突出部412。
此外，介電質屏障放電燈的製造方法更包括如圖4F一般，於燈管410外側設置第二電極450，以及於第一封合端S1包覆金屬蓋470a，且金屬蓋470a電性接合至第二電極450。於燈管410的第二封合端S2還可以包覆金屬蓋470b，而金屬蓋470b也電性接合至第二電極450。金屬蓋470a與470b和第一封合端S1與第二封合端S2間，分別填充有電源絕緣層474，而金屬蓋470b與第一電極440間具有絕緣層472。
綜上所述，本發明實施例所提出的介電質屏障放電燈，藉由設計支撐件來定位第一電極，同時使第一電極與
支撐件間具有空隙。當第一電極受熱膨脹時，仍可利用空隙延伸而不至於扭曲或者變形。此外，利用側排、側管或者是支撐件的設計，使得放電氣體的填充較為簡便。更進一步而言，本發明所提出的介電質屏障放電燈的結構，僅需簡單的組裝與加工即可製作，因而能降低介電質屏障放電燈的製作成本。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200‧‧‧介電質屏障放電燈
110、210、310、410‧‧‧燈管
110a‧‧‧部分燈管
112、212、312、412‧‧‧突出部
114、214、314、414‧‧‧過渡玻璃層
120、220、320、420‧‧‧放電氣體
130、230、330、430‧‧‧支撐件
132、232、332、432‧‧‧容置空間
134、234、334、434‧‧‧空隙
140、240、340、440‧‧‧第一電極
140a、240a、340a、440a‧‧‧第一電極第一端
140b、240b‧‧‧第一電極第二端
141、241‧‧‧棒狀導體
142、242‧‧‧薄板形導體
143、144、243、244‧‧‧小型金屬棒
150、250、350、450‧‧‧第二電極
152‧‧‧透光開口
160‧‧‧螢光粉塗佈層
270a、270b、370a、370b、470a、470b‧‧‧金屬蓋
272、372、472‧‧‧絕緣層
274、374、474‧‧‧電源絕緣體
C1‧‧‧第一側蓋
C2‧‧‧第二側蓋
d‧‧‧預設距離
T1‧‧‧第一側管
T2‧‧‧第二側管
T3‧‧‧側排
S1‧‧‧第一封合端
S2‧‧‧第二封合端
x‧‧‧空隙的長度
y‧‧‧突出部的長度
圖1A為根據本發明之一實施例所繪示之介電質屏障放電燈的示意圖。
圖1B為根據本發明之一實施例所繪示之多種樣式之支撐件130的橫向切面示意圖。
圖1C為根據本發明之另一實施例所繪示之介電質屏障放電燈的示意圖。
圖1D為根據本發明之又一實施例所繪示之介電質屏障放電燈的示意圖。
圖1E為根據本發明之再一實施例所繪示之介電質屏障放電燈的示意圖。
圖2A為根據本發明之一實施例所繪示之介電質屏障放電燈的示意圖。
圖2B為根據本發明之另一實施例所繪示之介電質屏障放電燈的示意圖。
圖3A~圖3I為根據本發明之一實施例所繪示之介電質屏障放電燈的製造方法。
圖4A~圖4F為根據本發明之一實施例所繪示之介電質屏障放電燈的製造方法。
100‧‧‧介電質屏障放電燈
110‧‧‧燈管
112‧‧‧突出部
114‧‧‧過渡玻璃層
120‧‧‧放電氣體
130‧‧‧支撐件
132‧‧‧容置空間
134‧‧‧空隙
140‧‧‧第一電極
140a‧‧‧第一電極第一端
140b‧‧‧第一電極第二端
150‧‧‧第二電極
152‧‧‧透光開口
S1‧‧‧第一封合端
S2‧‧‧第二封合端
x‧‧‧空隙的長度
y‧‧‧突出部的長度
Claims (27)
- 一種介電質屏障放電燈，包括：一燈管，該燈管具有一第一封合端與一第二封合端；一放電氣體，填充於該燈管內；一支撐件，設置於該第一封合端，且由該第一封合端向該燈管內部延伸，該支撐件具有一容置空間，且該容置空間之一開口朝向該燈管內部；一第一電極，設置於該燈管內並且位於該燈管內的一部分該第一電極曝露於該放電氣體之中，其中該第一電極的一第一端穿過該容置空間之該開口使另一部分該第一電極置於該容置空間中，且該第一電極的該第一端的端部與該容置空間的一封閉端之間具有一空隙，而該第一電極的一第二端穿過該第二封合端，與該第二封合端直接接觸並密合；以及一第二電極，設置於該燈管外側。
- 如申請專利範圍第1項所述之介電質屏障放電燈，其中該空隙的長度大於該燈管外徑的一半。
- 如申請專利範圍第1項所述之介電質屏障放電燈，其中該空隙的長度至少為1毫米(mm)。
- 如申請專利範圍第1項所述之介電質屏障放電燈，其中於一溫度範圍中，該空隙的長度大於該第一電極因熱膨脹所造成的一長度變化量。
- 如申請專利範圍第1項所述之介電質屏障放電燈，其中該容置空間為一管形空間，且該容置空間與該燈 管具有一相同軸心。
- 如申請專利範圍第1項所述之介電質屏障放電燈，其中該第一電極與該燈管具有一相同軸心。
- 如申請專利範圍第1項所述之介電質屏障放電燈，更包括一突出部，位於該燈管上，且朝該燈管外側突出。
- 如申請專利範圍第7項所述之介電質屏障放電燈，其中該突出部位於該燈管之一軸心上，且設置於該第一封合端並朝向該燈管外側突出，該突出部之長度與該空隙之長度的總和大於該燈管外徑的一半。
- 如申請專利範圍第7項所述之介電質屏障放電燈，更包括一金屬蓋，該金屬蓋包覆該第一封合端。
- 如申請專利範圍第9項所述之介電質屏障放電燈，其中該金屬蓋電性接合至該第二電極。
- 如申請專利範圍第9項所述之介電質屏障放電燈，其中該突出部位於該燈管之一軸心上，且設置於該第一封合端並朝向該燈管外側突出，包覆該第一封合端的該金屬蓋包覆該突出部。
- 如申請專利範圍第9項所述之介電質屏障放電燈，更包括一電絕緣體，填充於該金屬蓋與該第一封合端之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之介電質屏障放電燈，其中該第一電極為一棒狀導體或一薄板狀導體。
- 如申請專利範圍第1項所述之介電質屏障放電 燈，其中該第一電極包括一棒狀導體及一薄板狀導體。
- 如申請專利範圍第14項所述之介電質屏障放電燈，其中該薄板狀導體於該第二封合端與該燈管壓合，且該棒狀導體電性接合至該薄板狀導體。
- 如申請專利範圍第1項所述之介電質屏障放電燈，其中該燈管的該第二封合端包括一過渡玻璃層，該第一電極的該第二端透過該過渡玻璃層與該第二封合端呈密合狀態。
- 如申請專利範圍第1項所述之介電質屏障放電燈，其中該第二電極具有複數個透光開口。
- 如申請專利範圍第1項所述之介電質屏障放電燈，其中該容置空間的該開口為圓形或多邊形。
- 如申請專利範圍第1項所述之介電質屏障放電燈，其中該燈管的一內表面或一外表面具有一螢光粉塗佈層。
- 一種介電質屏障放電燈的製造方法，包括：提供一燈管、一第一電極、一第一側管與一第二側管；於該燈管的兩側形成一第一封合端與一第二封合端；於該燈管的該第一封合端插入該第一側管，並深入該燈管內部一預設距離，且固定接合該第一側管之一外表面於該第一封合端，以在該燈管內側形成一管狀支撐件；於該燈管的該第二封合端固定該第二側管的一開口，並使該第二側管與該燈管內部呈相通狀態；透過該第二側管內側置入並固定該第一電極於該第二 封合端，使一第一部分的該第一電極留在該燈管外側，且一第二部分的該第一電極伸入該支撐件中，其中伸入該支撐件中的該第一電極的一第一端之端部與該第一封合端之間具有一空隙；封合該第二側管，使該第二側管與該第一電極互相密合並直接接觸；經由該第一側管對該燈管進行真空排氣與填充一放電氣體，其中位於該燈管內的一第三部分的該第一電極曝露於該放電氣體中；以及封合該第一側管以形成一突出部於第一封合端。
- 如申請專利範圍第20項所述之介電質屏障放電燈的製造方法，其中封合該第二側管的步驟包括：於該第二封合端，壓合該第一電極與該第二側管。
- 如申請專利範圍第20項所述之介電質屏障放電燈的製造方法，其中封合該第二側管的步驟包括：於該第二封合端，在該第二側管設置一過渡玻璃層，該第一電極透過該過渡玻璃層與該第二側管呈密合狀態。
- 如申請專利範圍第20項所述之介電質屏障放電燈的製造方法，更包括：於該燈管外側設置一第二電極；以及於該第一封合端包覆一金屬蓋，其中該金屬蓋電性接合至該第二電極。
- 一種介電質屏障放電燈的製造方法，包括：提供具有一側排的一燈管、一第一電極、一第一側蓋 與一第二側蓋，其中該第一側蓋具有一支撐件，該支撐件具有一容置空間，且該第一電極是直接接觸與固定於該第二側蓋；於該燈管的一側形成一第一封合端，並於該第一封合端固定該第一側蓋，其中該第一側蓋的該支撐件由該第一封合端向該燈管內部延伸，該容置空間之一開口朝向該燈管內部；於該燈管相對於該第一封合端的一側形成一第二封合端，並於該第二封合端固定該第二側蓋，其中該第一電極穿透該第二封合端，該第一電極的一第一端穿過該容置空間之該開口，使部分的該第一電極置於該支撐件中，且該第一電極的該第一端的端部與該支撐件的封閉端間具有一空隙；經由該燈管上的該側排對該燈管進行真空排氣與填充一放電氣體，其中位於該燈管內的另一部分的該第一電極曝露於該放電氣體中；以及封合該側排以形成為一突出部。
- 如申請專利範圍第24項所述之介電質屏障放電燈的製造方法，其中該第一電極壓合於該第二側蓋以固定該第一電極。
- 如申請專利範圍第24項所述之介電質屏障放電燈的製造方法，其中於該第二側蓋包括一過渡玻璃層，該第一電極透過該過渡玻璃層與該第二側蓋呈密合狀態。
- 如申請專利範圍第24項所述之介電質屏障放電 燈的製造方法，更包括：於該燈管外側設置一第二電極；以及於該第一封合端包覆一金屬蓋，其中該金屬蓋電性接合至該第二電極。
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