專利名稱：熒光燈管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種熒光燈管(fluorescent tube)，并且特別地，本發(fā)明關(guān)于 一種可以有效地避免涂布于其上的熒光粉受到電漿的轟擊而與水銀氣體產(chǎn)生化 合作用的熒光燈管，藉此以避免形成水銀化合物而消耗熒光粉。
背景技術(shù)：
社會(huì)的進(jìn)步，實(shí)有賴于照明設(shè)備的使用與發(fā)展。以美國為例，1999年約消 耗3百萬兆千瓦時(shí)的能源，其中照明占21%左右。在各種照明中，白巾只燈消耗了 40%，也就是約"M億仟瓦時(shí)的能源，產(chǎn)生15%光源。而較有效率的熒光燈管與 氣體放電燈消耗60%,也就是約3780億仟瓦時(shí)的能源，產(chǎn)生85%光源。美國2000 年僅照明光源的市場即有120億美元，顯見氣體放電與焚光粉結(jié)合的焚光燈管 光源的高市場需求及開發(fā)新型環(huán)保、低耗電的萸光燈管的重要性。
請參閱圖1。圖1為習(xí)知的熒光燈管的示意圖。習(xí)知的熒光燈管l具有一個(gè) 密封管體IO。密封管體10至少一端包含玻璃制成的通氣管100，用以將管內(nèi)抽 真空后填入適當(dāng)壓力的惰性氣體(如氬氣(argon)、氖氣(neon)或兩者的混合氣) 以及水銀(mercury)液滴或水銀合金，再將通氣管100燒軟以壓合封閉。而密封 管體10的內(nèi)壁涂布的發(fā)光余輝(af terglow)短的熒光粉14可以是由單色萸光粉 (如紅、綠、藍(lán))、多色熒光粉(如黃、青、橙、白色、…等)或紅、綠、藍(lán)三色 熒光粉以各種比例混合而成的混合物。前述所謂的短余輝材料指激發(fā)光關(guān)閉后 熒光粉發(fā)出的光強(qiáng)度衰減至二分之一的時(shí)間低于一分鐘的熒光材料稱之為短余 輝發(fā)光材料。
當(dāng)由密封管體10兩端的電極組12施加電力后，從熱鴒絲或冷陰極釋出的 電子，會(huì)因電場的作用而從一端加速朝向另一端移動(dòng)且能量逐漸增加。在電子 行進(jìn)過程中，主要是將水銀氣體原子激發(fā)至激發(fā)態(tài)。被激發(fā)的水銀原子回復(fù)至 基態(tài)而釋出光子，其主要波長為185 nm(約占5%)及253. 7 nm(約占60%)。這些 光子會(huì)被附著于管內(nèi)壁的熒光粉14所吸收而將熒光粉14激發(fā)，然后再釋出波 長為380 - 750 nm的可見光，其波長可以由選擇不同的熒光材料而決定。此種氣體放電產(chǎn)生短波長激發(fā)光誘使熒光粉14釋出可見光的照明為日常居家、辦公 室、夜間路燈等普遍釆用。
經(jīng)專家研究，發(fā)現(xiàn)在長期使用下而致?lián)p壞的密封管體10,其內(nèi)原先填入的 液態(tài)金屬水銀，其中有99. 8%的水銀會(huì)與熒光粉14結(jié)合。主要的原因是電漿的 作用下，密封管體10內(nèi)壁的熒光粉14會(huì)與水銀汽產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，并且會(huì)因而 形成不易汽化、不發(fā)光與不透可見光的水銀化合物。此結(jié)果顯示，焚光粉14涂 布于密封管體IO內(nèi)部有很大缺點(diǎn)。舉例而言，管內(nèi)可用水銀氣體原子的量，會(huì) 隨著燈管使用時(shí)間的增加而逐漸減少、熒光燈管的發(fā)光性能也會(huì)隨著使用時(shí)間 的增加而逐漸降低。特別是高演色性的熒光粉，其受到紫外光照射后的老化速 率比一般的熒光粉更快。同時(shí)，由于熒光粉涂布于管內(nèi)壁，隨著燈管使用，易 分解釋出氣體物質(zhì)改變管內(nèi)氣體壓力與影響氣體放電的發(fā)光效率，進(jìn)而導(dǎo)致熒 光燈管發(fā)光不穩(wěn)定以及熒光燈管壽命減少。因此，為了維持發(fā)光穩(wěn)定及高效率， 習(xí)知的熒光燈管在制造密封管體10時(shí)，密封管體10初始會(huì)填入過量的水銀， 以補(bǔ)充使用過程的消耗。
然而，由于隨著操作時(shí)間的增加，密封管體10溫度也會(huì)隨之上升，蒸發(fā)的 水銀量增加也會(huì)使得管中的水銀氣壓增加，進(jìn)而影響氣體放電的電流與電壓關(guān) 系，并使發(fā)光不穩(wěn)定。水銀與熒光粉14結(jié)合成穩(wěn)定化合物的量增加，亦會(huì)造成 回收處理損壞的焚光燈管內(nèi)水銀及熒光粉的困難度增加。此外，含水銀的焚光 燈管廢棄野外，若管壁破裂含水銀熒光粉14棵露于空氣中，經(jīng)雨水作用后會(huì)溶 于水中而使水銀隨雨水流入土壤或河流，造成土壤與水源污染，因此產(chǎn)生了嚴(yán) 重的環(huán)保問題。再者，回收毀壞的密封管體10，因水銀與焚光粉結(jié)合的化合物 不易分離，其再利用的成本高，廠商回收廢燈管的意愿低，造成材料資源浪費(fèi) 與嚴(yán)重環(huán)保問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種熒光燈管。特別地，藉由本發(fā)明的熒光 燈管，可以有效地避免涂布于其上的熒光粉受到電漿的轟擊而與水銀氣體產(chǎn)生 化合作用，藉此以避免形成水銀化合物而消耗熒光粉。并且，根據(jù)本發(fā)明的熒 光燈管，涂布于其上的熒光粉也不會(huì)因?yàn)榕c紫外線的照射而迅速地老化。換言 之，藉由本發(fā)明的熒光燈管的改良，可以將習(xí)知的熒光燈管僅具有20000小時(shí) 左右的使用壽命的缺點(diǎn)，大幅度地增長至接近50000小時(shí)，特別是對于采用高
4演色性的熒光粉的熒光燈管，更有延長使用壽命的效益。相對地，消費(fèi)者使用 本發(fā)明的熒光燈管所需負(fù)擔(dān)的成本亦減少。
本發(fā)明的目的在于提供一種熒光燈管。熒光燈管主要包含有密封的第一管 體、熒光粉層以及保護(hù)層。熒光粉層涂布于第一管體的外壁上。保護(hù)層披覆于 熒光粉層上。并且，保護(hù)層可用以保護(hù)該萸光粉層。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種熒光燈管。熒光燈管主要包含有密封的第 一管體、熒光粉層以及第二管體。熒光粉層涂布于第一管體之外壁上。并且， 第一管體容納于第二管體中。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種熒光燈管。熒光燈管主要包含有密封的第 一管體、第二管體以及熒光粉層。第一管體容納于第二管體中。并且，熒光粉 層涂布于第二管體的內(nèi)壁上。
藉此，根據(jù)本發(fā)明的熒光燈管，其可幫助管電流更輕易地流過燈管，并且 能大大地減少漏電流比例，進(jìn)而使得燈管具有表現(xiàn)優(yōu)良的光學(xué)均勻度。換言之， 本發(fā)明的熒光燈管以其不增加多少成本的架構(gòu)，便可使燈管達(dá)到客戶對于光學(xué) 表現(xiàn)的更高標(biāo)準(zhǔn)要求。藉此，整根燈管乃至于其兩端將能提供非常均勻的輸出 光量。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更顯而易懂，特舉較佳實(shí)施 例，并配合附圖作詳細(xì)說明。


圖1為習(xí)知的熒光燈管的示意圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施方式
的焚光燈管的示意圖。 圖3為根據(jù)本發(fā)明的第二具體實(shí)施方式
的焚光燈管的示意圖。 圖4為根據(jù)本發(fā)明的第三具體實(shí)施方式
的熒光燈管的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種熒光燈管。并且更特別地，其是一種可以有效地避免涂布 于其上的熒光粉受到電漿的轟擊而與水銀氣體產(chǎn)生化合作用的熒光燈管，藉此 以避免形成水銀化合物而消耗熒光粉。并且，根據(jù)本發(fā)明的熒光燈管，涂布于 其上的熒光粉也不會(huì)因?yàn)榕c紫外線的照射而迅速地老化。以下將詳述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，藉以充分解說本發(fā)明的特征、精神、優(yōu)點(diǎn)以及實(shí)施上的簡便性。請參閱圖2。圖2為根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施方式
的熒光燈管3的示意圖。 如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施方式
的熒光燈管3包含有密封的第一 管體30、焚光粉層(fluorescent powder layer) 34以及保護(hù)層(protective layer) 36。以下將針對本發(fā)明的此具體實(shí)施方式
的熒光燈管3作更深入的介紹 與更詳細(xì)的說明，包含其內(nèi)各部位的結(jié)構(gòu)與其功能以及作動(dòng)方式。
如圖2所示，第一管體30內(nèi)抽真空。本發(fā)明的熒光燈管3進(jìn)一步包含有水 銀(mercury)以及兩電極(electrode) 32。水銀填充于第一管體30中。并且，水 銀在真空的環(huán)境下可以蒸發(fā)為水銀氣體分子。而上述的兩電極32可分別設(shè)置于 第一管體30的兩端。藉此，上述的兩電極32可以被用來藉由導(dǎo)電激發(fā)容納于 第一管體30的水銀氣體分子產(chǎn)生紫外光。
在此要說明的是，為了達(dá)到第一管體30內(nèi)的真空狀態(tài)，上述密封的第一管 體30至少一端包含有通氣管300。通氣管300可以用來將第一管體30內(nèi)抽真空 后填入適當(dāng)壓力的惰性氣體(如氬氣(argon)、氖氣(neon)或兩者的混合氣)，再 將通氣管300燒軟以壓合封閉。
同樣示于圖2中，熒光粉層34均勻地涂布于熒光燈管3的第一管體30的 外壁上。并且，保護(hù)層36披覆于熒光粉層34上。保護(hù)層36可以用來保護(hù)熒光 粉層34。于一個(gè)具體實(shí)施方式
中，上述的保護(hù)層36可以由可透光材料所制成。 于實(shí)際應(yīng)用中，覆蓋于第一管體30外的熒光粉層34以及保護(hù)層36,可以利用 薄膜制程進(jìn)行整合，但不限于此。藉此，即可完全地避免熒光粉層34因?yàn)榕c水 銀氣體形成化合物而大量地消耗，或者是受到電極32轟擊或因?yàn)榕c紫外光長時(shí) 間接觸而老化。特別而言，對于高演色性的熒光粉更是容易受到紫外光的照射 而老化。因此，藉由本發(fā)明的熒光燈管3的改良結(jié)構(gòu)，可使得采用高演色性的 熒光粉的熒光燈管的壽命會(huì)比一般的熒光燈管受益更多。
在此要特別說明的是，習(xí)知的熒光燈管，在其內(nèi)的電極激發(fā)燈管內(nèi)部的水 銀分子之后，會(huì)因?yàn)樗y分子在受到高電壓的作用下進(jìn)行能階躍動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生 紫外光。但習(xí)知的熒光燈管的主要目的是希望能透過涂布于燈管內(nèi)壁上的熒光 粉受到紫外光照射，進(jìn)而將紫外光轉(zhuǎn)變成一般人生活上所需的可見光。眾所皆 知，紫外光對于人體會(huì)有不良的影響。在長期的照射之下，紫外光甚至?xí)斐?人體皮膚的不良病變。
因此，習(xí)知的熒光燈管的管體，通常會(huì)以普通的玻璃材質(zhì)制作，即可隔絕 大部分的紫外光。燈管內(nèi)的紫外光僅會(huì)在燈管內(nèi)部散射并與熒光粉反應(yīng)，在反應(yīng)后，唯有可見光能夠穿過可透光的普通玻璃從熒光燈管向外發(fā)射。
反觀，根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施方式
的熒光燈管3，由于焚光粉層34位 于第一管體30的外壁上，在熒光燈管3內(nèi)部的水銀分子受到高電壓激發(fā)所產(chǎn)生 的紫外光必須能透過第一管體30而出，才能夠透過位于第一管體30的外壁的 熒光粉層34產(chǎn)生一般人所需的可見光。因此，于一個(gè)具體實(shí)施方式
中，上述的 第一管體30的材料可以由純石英(quartz)或無鐵玻璃所組成。換句話說，只要 第一管體30能夠以純石英或者是無鐵玻璃為材料而制造出來，使得紫外光可以 順利地透過第一管體30。
相對地，為了避免紫外光直接照射到人體，根據(jù)本發(fā)明的熒光燈管3中披 覆于熒光粉層34上的保護(hù)層36,可以應(yīng)用可隔絕紫外光的可透光材料所制成。
請參閱圖3。圖3為根據(jù)本發(fā)明的第二具體實(shí)施方式
的焚光燈管5的示意圖。 如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的第二具體實(shí)施方式
的熒光燈管5包含有密封的第一 管體50、熒光粉層54以及第二管體56。以下將針對本發(fā)明的此具體實(shí)施方式
的焚光燈管5作更深入的介紹與更詳細(xì)的說明，包含其內(nèi)各部位的結(jié)構(gòu)與其功 能以及作動(dòng)方式。
如圖3所示，第一管體50內(nèi)抽真空。此具體實(shí)施方式
的熒光燈管5同樣包 含有水銀以及兩電極52。水銀填充于第一管體50中。并且，水銀在真空的環(huán)境 下可以蒸發(fā)為水銀氣體分子。而上述的兩電極52可分別設(shè)置于第一管體50的 兩端。藉此，上述的兩電極52可以被用來藉由導(dǎo)電激發(fā)容納于第一管體50的 水銀氣體分子產(chǎn)生紫外光。
在此要說明的是，為了達(dá)到第一管體50內(nèi)的真空狀態(tài)，上述密封的第一管 體50至少一端包含有通氣管500。通氣管500可以用來將第一管體50內(nèi)抽真空 后填入適當(dāng)壓力的惰性氣體(如氬氣(argon)、氖氣(neon)或兩者的混合氣)，再 將通氣管500燒軟以壓合封閉。
同樣示于圖3中，熒光粉層54涂布于熒光燈管5的第一管體50的外壁上。 并且，第一管體50容納于第二管體56中。第二管體56同樣可以用來保護(hù)焚光 粉層54。于一個(gè)具體實(shí)施方式
中，上述的第二管體56可以由可透光材料所制成。 藉此，即可完全地避免熒光粉層54因?yàn)榕c水銀氣體形成化合物而大量地消耗， 或者是受到電極52轟擊或因?yàn)榕c紫外光長時(shí)間接觸而老化。
在此要特別說明的是，根據(jù)本發(fā)明的第二具體實(shí)施方式
的熒光燈管5,由于 熒光粉層54位于第一管體50的外壁上，在熒光燈管5內(nèi)部的水銀分子受到高
7電壓激發(fā)所產(chǎn)生的紫外光必須能透過第一管體50而出，才能夠透過位于第一管
體50的外壁的熒光粉層54產(chǎn)生一般人所需的可見光。因此，于一個(gè)具體實(shí)施 方式中，上述的第一管體50的材料可以由純石英或無鐵玻璃所組成。換句話說， 只要第一管體so能夠以純石英或者是無鐵玻璃為材料而制造出來，使得紫外光 可以順利地透過第一管體50。
相對地，為了避免紫外光直接照射到人體，根據(jù)本發(fā)明的焚光燈管5中容 納第一管體50的第二管體56,可以應(yīng)用可隔絕紫外光的可透光材料所制成。
請參閱圖4。圖4為根據(jù)本發(fā)明的第三具體實(shí)施方式
的熒光燈管7的示意圖。 如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的第三具體實(shí)施方式
的熒光燈管7同樣包含有密封的 第一管體70、熒光粉層74以及第二管體76。以下將針對本發(fā)明的此具體實(shí)施 方式的熒光燈管7作更深入的介紹與更詳細(xì)的說明，包含其內(nèi)各部位的結(jié)構(gòu)與 其功能以及作動(dòng)方式。
如圖4所示，第一管體70內(nèi)抽真空。此具體實(shí)施方式
的焚光燈管7同樣包 含有水銀以及兩電極72。水銀填充于第一管體70中。關(guān)于產(chǎn)生紫外光的原理與 過程如上所述，在此不再贅述。同樣地，為了達(dá)到第一管體70內(nèi)的真空狀態(tài)， 上述密封的第一管體70至少一端包含有通氣管700。通氣管700可以用來將第 一管體70內(nèi)抽真空后填入適當(dāng)壓力的惰性氣體(如氬氣(argon)、氖氣(neon)或 兩者的混合氣)，再將通氣管700燒軟以壓合封閉。
同樣示于圖4中，熒光燈管7的第一管體70容納于第二管體76中。在此 要特別指出的是，此具體實(shí)施方式
與上述第二具體實(shí)施方式
的主要不同之處， 在于第二具體實(shí)施方式
的熒光粉層54涂布于熒光燈管5的第一管體50的外壁 上，而第三具體實(shí)施方式
的熒光粉層74涂布于熒光燈管7的第二管體76的內(nèi) 壁上。
在此要特別說明的是，根據(jù)本發(fā)明的第三具體實(shí)施方式
的熒光燈管7,由于 熒光粉層74位于第二管體76的內(nèi)壁上，在熒光燈管7內(nèi)部的水銀分子受到高 電壓激發(fā)所產(chǎn)生的紫外光必須能透過第一管體70而出，才能夠透過位于第二管 體76的內(nèi)壁的熒光粉層74產(chǎn)生一般人所需的可見光。因此，于一個(gè)具體實(shí)施 方式中，上述的第一管體70的材料可以由純石英或無鐵玻璃所組成。換句話說， 只要第一管體70能夠以純石英或者是無鐵玻璃為材料而制造出來，使得紫外光 可以順利地透過第一管體70。
相對地，為了避免紫外光直接照射到人體，根據(jù)本發(fā)明的熒光燈管7中容納第一管體70的第二管體76，可以應(yīng)用可隔絕紫外光的可透光材料所制成。
由以上對于本發(fā)明的具體實(shí)施方式
的詳述，可以明顯地看出，根據(jù)本發(fā)明 的熒光燈管，可以有效地避免涂布于其上的熒光粉受到電漿的轟擊而與水銀氣 體產(chǎn)生化合作用，藉此以避免形成水銀化合物而消耗熒光粉。并且，根據(jù)本發(fā) 明的熒光燈管，涂布于其上的熒光粉也不會(huì)因?yàn)榕c紫外線的照射而迅速地老化。
換言之，藉由本發(fā)明的熒光燈管的改良，可以將習(xí)知的焚光燈管僅具有20000 小時(shí)左右的使用壽命的缺點(diǎn)，大幅度地增長至接近50000小時(shí)，特別是對于采 用高演色性的熒光粉的熒光燈管，更有延長使用壽命的效益。相對地，消費(fèi)者 使用本發(fā)明的熒光燈管所需負(fù)擔(dān)的成本亦減少。
藉由以上具體實(shí)施方式
的詳述，是希望能更加清楚描述本發(fā)明權(quán)利要求范 圍加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā) 明權(quán)利要求范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的權(quán)利要求范圍應(yīng)該根據(jù)上述的說明作最寬 廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。
9
權(quán)利要求
1.一種熒光燈管，其特征在于該熒光燈管包含密封的第一管體；以及熒光粉層，涂布于該第一管體的外壁上。
2. 如權(quán)利要求1所述的熒光燈管，其特征在于該熒光燈管還包含保護(hù) 層，披覆于該熒光粉層上，用以保護(hù)該熒光粉層。
3. 如權(quán)利要求2所述的熒光燈管，其特征在于該保護(hù)層由可透光材料所 制成。
4. 如權(quán)利要求1所述的熒光燈管，其特征在于該熒光燈管還包含第二管 體，該第一管體容納于該第二管體中。
5. 如權(quán)利要求4所述的熒光燈管，其特征在于該第二管體由可透光材料 所制成。
6. 如權(quán)利要求1所述的熒光燈管，其特征在于該第一管體的材料由純石 英或無鐵玻璃所組成。
7. 如權(quán)利要求1所述的熒光燈管，其特征在于該第一管體內(nèi)抽真空，該 焚光燈管還包含水銀，填充于該第一管體中，進(jìn)而蒸發(fā)為水銀氣體分子；以及兩電極， 分別設(shè)置于該第一管體的兩端，用以藉由導(dǎo)電激發(fā)該水銀氣體分子產(chǎn)生紫 外光。
8. —種熒光燈管，其特征在于該熒光燈管包含 密封的第一管體；第二管體，該第一管體容納于該第二管體中；以及 熒光粉層，涂布于該第二管體的內(nèi)壁上。
9. 如權(quán)利要求8所述的熒光燈管，其特征在于該第二管體由可透光材料 所制成。
10. 如權(quán)利要求8所述的熒光燈管，其特征在于該第一管體的材料由純石 英或無鐵玻璃所組成。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種熒光燈管。熒光燈管包含有密封的第一管體、熒光粉層以及保護(hù)層。特別地，熒光粉層涂布于第一管體的外壁上。保護(hù)層披覆于熒光粉層上。保護(hù)層用以保護(hù)熒光粉層。本發(fā)明可以有效地避免涂布于熒光燈管上的熒光粉受到電漿的轟擊而與水銀氣體產(chǎn)生化合作用從而避免形成水銀化合物而消耗熒光粉。
文檔編號H01J61/30GK101515533SQ200910003540
公開日2009年8月26日 申請日期2009年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月6日
發(fā)明者何連任 申請人:蘇州達(dá)方電子有限公司;達(dá)方電子股份有限公司