专利名称：陶瓷玻璃合成电极及其荧光灯的制作方法
技术领域：
陶瓷玻璃合成电极及其荧光灯技术领域[0001]本实用新型涉及一种电极与荧光灯，尤特别是涉及一种陶瓷玻璃合成电极及其荧光灯，其可防止接着剂进入荧光灯的玻璃管中，以延长荧光灯的使用寿命。
背景技术：
[0002]请参阅图1所示，其是TFT-LCD的背光模块的传统冷阴极荧光灯的剖视图。该荧光灯100包含一玻璃管120，其含有一对插入于玻璃管120的两末端的杯状金属电极110，两导入接线130分别连接于两金属电极110的末端。当制造该荧光灯100时，即使将该荧光灯100净空至一真空水准，其内仍会出现因宇宙射线而自然出现的主要电子。在该荧光灯 100的制造程序中，在净空之后，接续按一 50torr以上的压力对该荧光灯100填充一氖氩气体(Ne-Ar) 150。当高电压的交流电施加于位在该荧光灯100的两末端的金属电极110时， 该主要电子会被电场所加速，从而将该氖氩气体150离子化。当此一离子化继续进行时，就会构成火花等离子体，而其中阳离子160及负性电子140共同存在。阳离子160及电子140 碰撞于两金属电极110，并因此中性化。在此情况下，会因碰撞而自两金属电极110产生次级电子，从而能够连续放电。如此，产生次级电子为实现连续光发射方面的重要因素。若有助于次级电子发射，则即可维持高亮度。[0003]当电子140碰撞于中性的汞原子170时，可将汞原子170激发。当激发的汞原子 170回返至接地状态时，可发射出UV光180。UV光180会入射至涂布于玻璃管120的内部边壁上的磷质190，并因此转换成可见光181。据此，电子140或阳离子160撞击于金属电极110，而在金属电极110处产生溅射。经由溅射而散射的金属电极元件会被接附于汞原子170，如此构成一复合物。当此复合物被沉积在金属电极110附近时就会出现暗化现象， 而这会造成荧光灯100寿命缩短情况。所以，寿命缩短对于荧光灯100而言是一项重大问题。[0004]为克服此一问题，现今已提出几种方式解决。(1) 一种根据填载至该荧光灯100内的氖氩气体150的激发及离子化，利用彭宁效应以降低放电初始电压的方法，如此可减少撞击该等金属电极110的电子140或阳离子160的脉冲，藉以消弱溅射的产生；以及⑵一种藉由将气体压力降至尽可能地低微，以减少放电初始电压的方法。然而，当放电初始电压低微时，撞击于金属电极110的阳离子160或电子140的动能会减少，而降低次级电子自金属电极110的发射，如此导致荧光灯100的亮度减弱。[0005]为克服此项问题，现又进一步提出另一种方式，其选择性采用低工作效能的材料制作为该金属电极110，如此以有助于金属电极110供应电子。然而，此方式会提高制造成本，因为此种材料的价格昂贵。此外，此方式还必须使用昂贵的硼硅玻璃作为该玻璃管120 的材料，藉此调整该玻璃管120及该导入接线130的热膨胀系数。而荧光灯100具有低电阻，因此其电阻成分会明显性地高，使得一个变压器仅可驱动一个荧光灯100，而造成总制造成本的增加。此外，由于玻璃管120的直径增大，如此亮度大幅地减低，且该荧光灯100的机械强固性较弱。因此，上述荧光灯100并不易于运用于需要具有大型直径的荧光灯(管直径4mm以上)作为一大尺寸电视的背光。[0006]为解决该项问题，现已开发出具有一外部电极的荧光灯，如图2所示，玻璃管210 的两末端的外部表面分别设置有一导体层221，或分别套入于一金属覆帽220并接触金属覆帽220。在图2的具有外部电极的荧光灯200里，磷质是涂布于玻璃管210的内部表面上，而其两者末端则经嵌封。玻璃管210的内部空间被填入含有带电气体的混合物，其包含像是氩(Ar)或氖(Ne)的惰性气体以及汞(Hg)气体。导体层221具有各式形状，且设置于该玻璃管210的两者末端的外部表面处，其可为银质或碳质，此外玻璃管210的两末端并分别设置有金属覆帽220。[0007]当高电压交流电(AC)施加于该导体层221时，接触于金属覆帽220的玻璃管210 的两末端即扮演一介电材料的角色，以产生一强烈的感应电场。更详细地说，当施加于金属覆帽220的电压的极性为正时，电子累积于接触该导体层221的玻璃管210内。另一方面， 当电压的极性为负时，即累积阳离子于接触该导体层221的玻璃管210内。由于该交流电的电场连续极性转换，所以累积于玻璃管210的两末端的边壁电荷会在玻璃管210的相对两末端间互换。从而，当边壁电荷撞击到连同于惰性气体一起供应的汞气体时，即会激发汞原子。然后，在此激发过程中所产生的UV光可激发涂布于该玻璃管210的内部边壁上的磷质，藉此发射可见光。[0008]传统具有外部电极的荧光灯200，由于该玻璃管210的两末端处的区域是作为介电材料并设置该导体层221，所以末端区域会被放大，因此会增加边壁电荷的规模，从而提高荧光灯200的亮度。不过，该导体层221在纵方向上延伸会有所限制，如此在该导体层 221纵方向上延伸处，辐射出的光线会减少，因而减低发光效率。[0009]基于上述缺点，中国台湾专利申请案公开第200842928号“具有陶瓷玻璃合成电极的荧光灯”，其揭露一种陶瓷玻璃合成电极，此陶瓷玻璃合成电极为陶瓷与玻璃的合成物，其具有较高的介电常数、较高的次级电子发射效率，并且在相同的电场下具有较高的极性，因此可移动更多的电子及阳离子而提高荧光灯的亮度。如图3所示，该陶瓷玻璃合成电极300呈中空圆柱形，以设置于玻璃管的两末端，该陶瓷玻璃合成电极300具有两个内径 310与313，此两内径310与313并不相同，内径310小于内径313，所以陶瓷玻璃合成电极 300的内部呈步阶状，内径313略大于玻璃管的外径，以让陶瓷玻璃合成电极300可套设于玻璃管的末端，而内径310则小于玻璃管的外径。[0010]陶瓷玻璃合成电极300套设于玻璃管之前，玻璃管的末端的外表面必须先涂布接着剂，接着再将陶瓷玻璃合成电极300套设于玻璃管的末端，以固定陶瓷玻璃合成电极300 于玻璃管的末端。但，涂布接着剂于玻璃管的外表面的剂量不易控制，所以容易涂布过多或过少的接着剂于玻璃管的外表面，若接着剂过少则无法确实固定陶瓷玻璃合成电极300于玻璃管的末端；若接着剂过多则会溢入玻璃管中，如此即会污染玻璃管内的混合气体，而影响到荧光灯的发光效率与使用寿命。此外，由于陶瓷玻璃合成电极300的内径并不相同，所以在制作上具有一定难度，如此即提高了制造过程的复杂度与成本。因此，如何不让接着剂于陶瓷玻璃合成电极300套设于玻璃管的末端时流入玻璃管中为现今的一大重要课题。[0011]因此，本实用新型即针对上述问题而提出一种陶瓷玻璃合成电极及其荧光灯，不仅可改善上述现有现有技术的缺点，还可增加荧光灯的使用寿命，以解决上述问题。4实用新型内容[0012]本实用新型的目的在于，克服现有的陶瓷玻璃合成电极存在的缺陷，而提供一种新型结构的陶瓷玻璃合成电极，所要解决的技术问题是使该陶瓷玻璃合成电极为中空圆柱且内径相同，从而以简单的结构达到便于制作与降低成本的目的，非常适于实用。[0013]本实用新型的另一目的在于，克服现有的荧光灯存在的缺陷，而提供一种新型结构的具有陶瓷玻璃合成电极的荧光灯，所要解决的技术问题是使其玻璃管的末端具有阻挡件，以在陶瓷玻璃合成电极套设于玻璃管的末端时，抵住陶瓷玻璃合成电极而限制陶瓷玻璃合成电极位于玻璃管的位置，且防止接着剂粘接玻璃管与陶瓷玻璃合成电极时流入玻璃管中，而影响荧光灯的使用寿命，从而更加适于实用。[0014]本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种具有陶瓷玻璃合成电极的荧光灯，其包含有一玻璃管；至少一阻挡件，其设置于该玻璃管的至少一末端；以及多个陶瓷玻璃合成电极，分别设置于该玻璃管的两末端，且抵于该玻璃管的该阻挡件，该些陶瓷玻璃合成电极为一陶瓷玻璃合成物。[0015]本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。[0016]前述的具有陶瓷玻璃合成电极的荧光灯，其中该些陶瓷玻璃合成电极为一圆柱， 并仅具有一内径，且该些陶瓷玻璃合成电极的内部呈直筒状。[0017]前述的具有陶瓷玻璃合成电极的荧光灯，还包含有多个导体层，分别设置于该些陶瓷玻璃合成电极的外部表面。[0018]前述的具有陶瓷玻璃合成电极的荧光灯，还包含有多个嵌封组件，其分别设置于该些陶瓷玻璃合成电极的末端。[0019]前述的具有陶瓷玻璃合成电极的荧光灯，其中该些嵌封组件分别具有一阻挡件以抵住该陶瓷玻璃合成电极的末端。[0020]前述的具有陶瓷玻璃合成电极的荧光灯，其中所述的阻挡件为凸出物且呈环状。[0021]本实用新型的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本实用新型提出的一种陶瓷玻璃合成电极，其包含有一电极本体，其设置于一荧光灯的一玻璃管的一末端，且为一圆柱并为一陶瓷玻璃合成物，该圆柱仅具有一内径。[0022]本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。[0023]前述的陶瓷玻璃合成电极，还包含有一导体层，设置于该电极本体的一外部表[0024]前述的陶瓷玻璃合成电极，其中所述的电极本体的内部呈直筒状。[0025]前述的陶瓷玻璃合成电极，其中所述的电极本体抵于位在该玻璃管的末端的一阻挡件。[0026]本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型陶瓷玻璃合成电极及其荧光灯至少具有下列优点及有益效果本实用新型的具有陶瓷玻璃合成电极的荧光灯包含一玻璃管、至少一阻挡件与多个陶瓷玻璃合成电极，阻挡件设置于玻璃管的至少一末端，该些陶瓷玻璃合成电极分别设置于玻璃管的两末端，且抵于玻璃管的阻挡件，以限制陶瓷玻璃合成电极位于玻璃管的位置，且避免接着剂流入玻璃管中，如此即可提高荧光灯的使用寿命。本实用新型的陶瓷玻璃合成电极为一圆柱并为一陶瓷玻璃合成物，该圆柱仅具有一内径，所以其结构简单而便于制作生产，并且可降低制作成本。[0027]综上所述，本实用新型是有关于一种陶瓷玻璃合成电极及其荧光灯。该陶瓷玻璃合成电极为一陶瓷玻璃合成物，其设置于荧光灯的一玻璃管的末端，玻璃管的末端设置有一阻挡件用于抵住陶瓷玻璃合成电极，以限制陶瓷玻璃合成电极套设于玻璃管的位置，且防止接着剂粘接玻璃管与陶瓷玻璃合成电极时流入玻璃管中，如此可提高荧光灯的使用寿命。本实用新型在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。[0028]上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
[0029]图1是TFT-IXD的背光模块的传统冷阴极荧光灯的剖视图。[0030]图2是传统具外部电极的荧光灯的剖视图。[0031]图3是现有习用陶瓷玻璃合成电极的剖视图。[0032]图4A与图4B是本实用新型具有陶瓷玻璃合成电极的荧光灯的一较佳实施例的剖视图。[0033]图5A是本实用新型的陶瓷玻璃合成电极的一较佳实施例的俯视图。[0034]图5B是本实用新型的陶瓷玻璃合成电极的一较佳实施例的剖视图。[0035]图6是本实用新型具有陶瓷玻璃合成电极的荧光灯的第二较佳实施例的剖视图。[0036]图7是本实用新型的一较佳实施例的介电常数-温度曲线图。[0037]图8是本实用新型的一较佳实施例的亮度-介电常数曲线图；。[0038]图9是本实用新型的一较佳实施例的极性-电场曲线图。[0039]图10是本实用新型的一较佳实施例的极性-电场曲线图。[0040]图号对照说明[0041]100冷阴极荧光灯110金属电极[0042]120玻璃管130导入接线[0043]140电子150:Ne-Ar气体[0044]160阳离子170萊原子[0045]180:UV光181可见光[0046]190磷质200外部电极荧光灯[0047]210玻璃管220金属覆帽[0048]221导体层300合成电极[0049]310内径313内径[0050]400焚光灯412玻璃管[0051]414阻挡件420嵌封组件[0052]423阻挡件430电极[0053]435电极本体440接着剂[0054]450导体层460电极具体实施方式
[0055]为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的陶瓷玻璃合成电极及其荧光灯其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。[0056]有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式
的说明，当可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效获得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。[0057]请参阅图4A与图4B所示，其是本实用新型具有陶瓷玻璃合成电极的荧光灯的第一实施例的剖视图。如图所示，本实用新型的荧光灯400包含一玻璃管412、多个嵌封组件 420、多个电极430。该玻璃管412具有一内部空间用以填入一惰性气体及一金属蒸气的混合物(图未示)。此外，该玻璃管412的内部表面涂布有一磷质。该玻璃管412的形状可为管形、U形或一长方形。在图4A与图4B中，该玻璃管412为管形。该玻璃管412可由硼硅质、无铅玻璃或石英玻璃所构成。此外，本实用新型的该玻璃管412的两末端分别具有一阻挡件414。在本实用新型的一实施例中，该些阻挡件414为凸出物且呈环状。[0058]该些电极430皆为陶瓷玻璃合成电极，其包含陶瓷玻璃合成物，而具有高介电常数与高次级电子发射效率等特性。该些电极430分别套设于该玻璃管412的两末端，该些电极430的一末端分别会抵于位于该玻璃管412的两末端的两该阻挡件414。因此，该些阻挡件414是用于限制该些电极430位于该玻璃管412的位置，即限定该玻璃管412伸入于该些电极430的长度。该些嵌封组件420分别设置于该些电极430的另一末端，该些嵌封组件420的一末端分别具有一阻挡件423，以用于抵住该些电极430的末端，以限制该些电极430位于该些嵌封组件420的位置，即限定该些嵌封组件420伸入于该些电极430的长度。在本实用新型的一实施例中，该些阻挡件423为凸出物且呈环状。如图4B所示，当完成充入混合物于该玻璃管412之后，即热处理该些嵌封组件420，以封住该些嵌封组件420 原先的开口，而藉由该些嵌封组件420嵌封该些电极430的开口，以封住该玻璃管412的两末端。[0059]为了进一步牢固该些电极430于该玻璃管412的两末端，在该些电极430分别套设于该玻璃管412的两末端后，涂布接着剂440于该玻璃管412和该些电极430的接合处， 以固定该些电极430于该玻璃管412的两末端，且可避免之后填充于该玻璃管412的气体外泄，该接着剂440涂布于该玻璃管412和该些电极430的外表面。此外，更涂布该接着剂 440于该些电极430与该些嵌封组件420的接合处，以牢固该些嵌封组件420于该些电极 430，该接着剂440涂布于该些电极430与该些嵌封组件420的外表面。该接着剂440的热膨胀系数介于该玻璃管412及该些电极430的热膨胀系数之间。涂布该接着剂440于该玻璃管412、该些电极430与该些嵌封组件420时需进行热处理，其温度不高于该玻璃管412 的软化点。热处理是在净空该玻璃管412与充载混合物至该玻璃管412之前进行。[0060]由于，该电极430的两末端会分别抵住于该玻璃管412的该阻挡件414与该嵌封组件420的该阻挡件423，所以该接着剂440并不会流入该电极430与该玻璃管412内，而不会污染该玻璃管412内部的混合物，因此不会影响该荧光灯400的使用寿命。此外，本实用新型的之该荧光灯400更包含多个导体层450，其分别设置于该些电极430的外部表面。 在本实用新型的一实施例中，该些导体层450的材料可为银质或碳质。[0061]请参阅图5A及图5B所示，其是本实用新型的陶瓷玻璃合成电极的一较佳实施例的俯视图与剖视图。如图所示，该电极430具有一电极本体435，其为陶瓷玻璃合成物，且为一圆柱。此外，其为中空而具有容置空间，以设置于该荧光灯400的该玻璃管412的末端 (如图4A所示)。此外，该电极430仅有一内径，所以该电极430的内部呈一直筒状，且该电极430的内径略大于该玻璃管412的外径以套设于该玻璃管412的末端。因此，本实用新型的该电极430的结构简单，而便于制作生产进而提高生产效率与降低生产成本。该电极本体435套设于该玻璃管412的末端与该嵌封组件420时，该电极本体435的两末端会抵于该玻璃管412的该阻挡件414与该嵌封组件420的该阻挡件423 (如图4A所示)。图 4A所示的该导体层450即设置于该电极本体435的外表面。本实用新型的该电极430的材料可为一磷质陶瓷玻璃合成物，其介电常数具有较优的温度稳定性，或者可为一在_30°C或以上处并无相态转变点的陶瓷玻璃合成物。该电极430是利用陶瓷玻璃合成物而通过一粉末射出模铸工艺或是一干性冲压工艺所构成。[0062]该荧光灯400的该玻璃管412及该些嵌封组件420的所有内部边壁上，除该些电极430以外，皆涂布有磷质。载入至该荧光灯400内的气体包含氖(Ne)、氩(Ar)以及汞气体。若不以汞气体，则可代换为使用氙气(Xe)。载入气体至该玻璃管412之前，必须先净空该玻璃管412，净空方式是将一真空泵连接于如图4A所示的该玻璃管412的两末端，以抽取该玻璃管412内的空气。在此之后，将包含氖、氩及汞的气体充填入该玻璃管412内。接着，对该些嵌封组件420进行热处理，而将该些嵌封组件420的原先开口封住，以封住该玻璃管412的两末端。[0063]该些电极430的陶瓷玻璃合成物的一较佳实施例包含一具有高度溅射阻抗性的熔铸玻璃，例如一玻璃熔料。溅射为该荧光灯400的该些电极430的内部局部受损的现象，这是由于像是氩阳离子的惰性元素、汞离子或电子对该些电极430的内部边壁撞击所造成。在本实用新型的一实施例中，该玻璃管412是由具有类似于该陶瓷玻璃合成物的热膨胀系数的无铅玻璃所构成。[0064]请参阅图6所示，其是本实用新型具有陶瓷玻璃合成电极的荧光灯的第二较佳实施例的的剖视图。如图所示，此实施例的该荧光灯400的一电极460是呈杯状，该电极460 也为陶瓷玻璃合成电极，其如同该电极430为圆柱，并且仅具有一内径而内部呈直筒状。该电极460是套设于该玻璃管412的一末端，并抵住于该玻璃管412的该阻挡件414，该电极 460与该玻璃管412的接合处涂布有该接着剂440，以固定该电极460于该玻璃管412的末端，并防止该玻璃管412内的气体泄漏出，而影响荧光灯400的使用寿命。此实施例的该电极460呈杯状，所以即可直接封住该玻璃管412的一末端，而不需要使用该嵌封组件420。[0065]根据本实用新型的一具体实施例，该电极430与460的材料具有下列组成成分。[0066]配方1[0067](CaO-MgO-SrO-ZrO2-TiO2) + 玻璃熔料 A[0068]该配方1的材料具有如下列表1所显示的组成成分比(样本ECl至EC6)，并且在室温测量其介电常数及介电损失。其结果可如下表1所显示。[0069]表 1[0070]
权利要求1.一种具有陶瓷玻璃合成电极的荧光灯，其特征在于，其包含有一玻璃管；至少一阻挡件，其设置于该玻璃管的至少一末端；以及多个陶瓷玻璃合成电极，分别设置于该玻璃管的两末端，且抵于该玻璃管的该阻挡件， 该些陶瓷玻璃合成电极为一陶瓷玻璃合成物。
2.根据权利要求1所述的具有陶瓷玻璃合成电极的荧光灯，其特征在于，其中该些陶瓷玻璃合成电极为一圆柱，并仅具有一内径，且该些陶瓷玻璃合成电极的内部呈直筒状。
3.根据权利要求1所述的具有陶瓷玻璃合成电极的荧光灯，其特征在于，还包含有 多个导体层，分别设置于该些陶瓷玻璃合成电极的外部表面。
4.根据权利要求1所述的具有陶瓷玻璃合成电极的荧光灯，其特征在于，还包含有 多个嵌封组件，其分别设置于该些陶瓷玻璃合成电极的末端。
5.根据权利要求4所述的具有陶瓷玻璃合成电极的荧光灯，其特征在于，其中该些嵌封组件分别具有一阻挡件以抵住该陶瓷玻璃合成电极的末端。
6.根据权利要求1所述的具有陶瓷玻璃合成电极的荧光灯，其特征在于，其中所述的阻挡件为凸出物且呈环状。
7.—种陶瓷玻璃合成电极，其特征在于，其包含有一电极本体，其设置于一荧光灯的一玻璃管的一末端，且为一圆柱并为一陶瓷玻璃合成物，该圆柱仅具有一内径。
8.根据权利要求7所述的陶瓷玻璃合成电极，其特征在于，还包含有 一导体层，设置于该电极本体的一外部表面。
9.根据权利要求7所述的陶瓷玻璃合成电极，其特征在于，其中所述的电极本体的内部呈直筒状。
10.根据权利要求7所述的陶瓷玻璃合成电极，其特征在于，其中所述的电极本体抵于位在该玻璃管的末端的一阻挡件。
专利摘要本实用新型涉及一种陶瓷玻璃合成电极及其荧光灯，其包含有一玻璃管、至少一阻挡件及多个陶瓷玻璃合成电极，该阻挡件设置于该玻璃管的至少一末端，多个陶瓷玻璃合成电极分别设置于该玻璃管的两末端，且抵于该玻璃管的该阻挡件，该些陶瓷玻璃合成电极为一陶瓷玻璃合成物，以限制陶瓷玻璃合成电极套设于玻璃管的位置，且防止接着剂粘接玻璃管与陶瓷玻璃合成电极时流入玻璃管中，如此可提高荧光灯的使用寿命。
文档编号H01J61/067GK202259160SQ20112004550
公开日2012年5月30日 申请日期2011年2月21日 优先权日2011年2月21日
发明者林文飞 申请人:林文飞, 盛陶盟(香港)有限公司