DE10122211A1 - Flache Beleuchtungsvorrichtung mit Spiegelfläche - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine flache Beleuchtungsvorrichtung (1), umfassend eine Grundplatte und eine Frontplatte, die zu einem zumindest teilweise transparenten Gefäß verbunden sind, das in seinem Innern eine ionisierbare Füllung aufweist. In einem Teilbereich des Gefäßes ist zumindest eine der beiden Platten mindestens teilweise mit einer Spiegelfläche versehen. Ein unverspiegelter Teilbereich (12) des Gefäßes ist für die Realisierung einer Beleuchtungsfunktion ausgebildet.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine flache Beleuchtungsvorrichtung, die außer einer Beleuchtungsfunktion auch eine Spiegelfunktion hat, d. h. die Beleuchtungs­ vorrichtung ist auch als beleuchtbarer Spiegel nutzbar.

Stand der Technik

Beleuchtbare Spiegel werden üblicherweise dadurch realisiert, dass außer­ halb der eigentlichen Spiegelfläche, beispielsweise seitlich oder oberhalb der Spiegelfläche, eine oder mehrere separate Leuchten angeordnet sind. Die prinzipiell geringe Einbautiefe eines Spiegels ist dabei aufgrund der Abmes­ sungen der für die Beleuchtung verwendeten separaten Leuchte(n) letztend­ lich nicht nutzbar. Geeignete Leuchten umfassen typischerweise zumindest eine Lampe einschließlich Lampenfassung sowie eventuell zugehörigem Lampenreflektor, ein Leuchtengehäuse bzw. eine Leuchtenabdeckung und im Falle der Verwendung von Entladungslampen, beispielsweise Leucht­ stofflampen, zusätzlich ein elektrisches Betriebsgerät.

Darstellung der Erfindung

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten beleuchtba­ ren Spiegel bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch eine flache Beleuchtungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.

In Abkehr von dem eingangs geschilderten Aufbau konventioneller be­ leuchtbarer Spiegel aus mehreren separaten Komponenten schlägt die Erfin­ dung eine flache Beleuchtungsvorrichtung mit einer integrierten Spiegelflä­ che vor.

Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung basiert auf einer Flachlam­ pe, umfassend eine Grundplatte und eine Frontplatte, die zu einem zumin­ dest teilweise transparenten Gefäß verbunden sind, das in seinem Innern eine ionisierbare Füllung aufweist.

Die Verbindung kann beispielsweise mittels eines Rahmens realisiert sein, der zwischen den beiden Platten angeordnet und mit diesen verbunden ist. Auf diese Weise definiert der Rahmen auch den gegenseitigen Abstand der beiden im wesentlichen planen Platten. Der Rahmen verläuft üblicherweise entlang der Randbereiche beider Platten um die gesamte flächige Ausdeh­ nung beider Platten möglichst vollständig für die Bildung des Gefäßes nut­ zen zu können.

Auf den Rahmen kann verzichtet werden, wenn zumindest eine der beiden Platten in ihrem Randbereich geeignet konvex geformt ist, so dass die beiden zusammengefügten Platten auch ohne Rahmen ein Gefäß bilden.

Erfindungsgemäß ist nur ein Teilbereich des Gefäßes für die Realisierung der Beleuchtungsfunktion ausgebildet. Bevorzugt erstreckt sich dieser Teilbe­ reich längs zumindest eines Teils des Randbereichs des Gefäßes. Im restli­ chen Bereich des Gefäßes ist zumindest eine der beiden Platten mindestens teilweise mit einer Spiegelfläche versehen.

Optional kann das Gefäß auch in zwei oder mehr Kammern unterteilt sein, welche die für die Spiegel- bzw. Beleuchtungsfunktionen ausgebildeten Be­ reiche der flachen Beleuchtungsvorrichtung gegeneinander trennen. Auf die­ se Weise ist es möglich, die ionisierbare Füllung auf den für die Beleuch­ tungsfunktion ausgebildeten Bereich zu beschränken, d. h. nur die entspre­ chende(n) Kammer(n) mit der für die Entladung vorgesehenen ionisierbaren Füllung zu füllen. Dies ist insbesondere bei relativ teueren Füllungen, bei­ spielsweise Xenon, vorteilhaft. Die die Spiegelfläche umschließende Kammer kann mit einem preiswerteren Gas(gemisch) gefüllt sein, beispielsweise Stickstoff oder getrocknete Luft.

Besonders bevorzugt ist die Flachlampe der erfindungsgemäßen Beleuch­ tungsvorrichtung vom Typ der dielektrisch behinderten Entladungslampe, auch dielektrische Barrieren-Entladungslampe genannt. Bei diesem Flach­ lampentyp ist zumindest ein Teil der Elektroden von der Füllung des Entla­ dungsgefäßes durch ein Dielektrikum getrennt. Dazu sind die Elektroden entweder auf der Außenfläche des Entladungsgefäßes angeordnet wie in der EP 0 839 436 B1 offenbart, wobei die Wand des Entladungsgefäßes selbst als besagtes Dielektrikum fungiert. Oder die Elektroden sind auf der Innenflä­ che des Entladungsgefäßes angeordnet, wobei in diesem Fall die Elektroden zusätzlich mit einer dielektrischen Schicht bedeckt sind wie in der WO 98/43277 offenbart. Die Elektroden sind üblicherweise als leiterbahn­ ähnliche Strukturen ausgebildet, die auf die Innenfläche beispielsweise mit­ tels Siebdruck aufgebracht sind. In ähnlicher Weise werden diese streifenar­ tigen Elektroden mit der dielektrischen Schicht bedruckt. Für weitere Details hierzu wird auf die WO 99/66538 verwiesen.

Bevorzugt wird dieser Lampentyp gemäß dem in der EP 0 0733 266 B1 offen­ barten gepulsten Betriebsverfahren betrieben, da es sich als besonders effi­ zient erwiesen hat im Vergleich zur konventionellen Betriebsweise von dielektrisch behinderten Entladungen mit sinusförmiger Wechselspannung. Je­ denfalls wird die Polarität benachbarter Elektroden abwechselnd gewählt. Dadurch brennt die Entladung jeweils zwischen benachbarten Elektroden.

Ein Teilbereich zumindest einer der beiden Platten, beispielsweise ein Teilbe­ reich der Innenfläche der Grundplatte, ist mit der erwähnten Spiegelfläche versehen. Während dieser verspiegelte Teilbereich in konventioneller Weise als Spiegel fungiert, wird der unverspiegelte Teilbereich für die Realisierung der Beleuchtungsfunktion, d. h. als Lampe verwendet. Zu diesem Zweck ist der unverspiegelte Teilbereich mit der oben erwähnten Elektrodenstruktur sowie der dielektrischen Schicht bedruckt. Nur in diesem Teilbereich findet im Betrieb die Gasentladung statt, die alleine oder in Verbindung mit einer auf der Wand des Entladungsgefäßes aufgebrachten Leuchtstoffschicht das für die Beleuchtungsfunktion benötigte Licht erzeugt.

Ein weiterer Vorteil ist, dass die Beleuchtungsvorrichtung gut zu reinigen ist, da die gesamte Frontseite, d. h. Spiegelbereich einschließlich Lampenbereich durch die ebene einteilige Frontplatte begrenzt ist.

Die Fläche des verspiegelten Teilbereichs entspricht typischerweise mehr als 50%, besser mehr als 60%, bevorzugt mehr als 70%, besonders bevorzugt mehr als 80% der Frontfläche der Frontplatte, um einerseits eine für den Gebrauch ausreichend große Spiegelfläche bezüglich der für die gesamte Beleuchtungsvorrichtung benötigten Fläche bereitstellen zu können. Ande­ rerseits muss die als Lampe fungierende Fläche des unverspiegelten Teilbe­ reichs groß genug sein, um eine ausreichende und möglichst gleichförmige, schattenfreie Beleuchtung gewährleisten zu können. Unter diesem Gesichts­ punkt hat es sich bewährt, wenn die als Lampe fungierende Fläche mehr als 5%, besser ca. 10% oder mehr der Frontfläche der Frontplatte entspricht.

Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden wird die Erfindung am Beispiel einer derartigen dielektrischen Barriere-Flachlampe näher erläutert, da diese aufgrund der gut automatisier­ baren Fertigungsschritte einschließlich der drucktechnischen Schritte, beson­ ders geeignet erscheint. Gleichwohl sind auch konventionelle Flachlampen ausdrücklich mit umfasst. Es zeigen:

Fig. 1a eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung mit Spiegelfläche in Draufsicht,

Fig. 1b eine Schnittdarstellung entlang der Linie AB der Beleuchtungsvor­ richtung aus Fig. 1a,

Fig. 1c eine Ausschnittsvergrößerung eines Teilbereiches C der Darstellung aus Fig. 1b.

Die Fig. 1a bis 1c zeigen schematisch eine Draufsicht, eine Schnittdarstel­ lung entlang der Linie AB sowie eine Ausschnittsvergrößerung eines Teilbe­ reiches C einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung 1, umfassend eine rechteckige Grundplatte 2, eine ebensolche Frontplatte 3, einen Rah­ men 4 sowie zwei Trennwände 5a, 5b. Die genannten Komponenten 2 bis 5 bestehen alle aus Glas.

Der im Bereich der Ränder von Grundplatte 2 und Frontplatte 3 umlaufende Rahmen 4 verbindet diese beiden Platten 2, 3 zu einem flachen Gefäß. Die beiden Trennwände 5a, 5b unterteilen dieses Gefäß 2, 3, 4 in drei quaderför­ mige Kammern 6 bis 8. Die beiden äußeren Kammer 6, 8 sind gleich groß, länglich und erstrecken sich entlang zweier gegenüberliegenden Schmalsei­ ten der flachen Beleuchtungsvorrichtung 1. Jede der beiden äußeren Kam­ mern 6, 8 dient als Entladungsgefäß jeweils einer länglichen Teilflachlampe, d. h. letztlich zur Realisierung der Beleuchtungsfunktion. Weitere Erläuterungen hierzu folgen weiter unten. Die mittlere Kammer 7 ist deutlich größer als die beiden äußeren Kammern 6, 8 und dient als Spiegel. Zu diesem Zweck ist die Innenfläche der Grundplatte 2 im Bereich der mittleren Kam­ mer 7 mit einer Spiegelfläche 9 bedampft. Die Spiegelfläche 9 entspricht un­ gefähr 90% der Grundfläche der Frontplatte 3.

Die beiden äußeren Kammern 6, 8 sind mit Xenon bei einem Kaltfülldruck von ca. 10 kPa gefüllt. Aufgrund der Verwendung von relativ teuerem Xe­ non hat die Unterteilung des Gefäßes in Kammern 6-8 den Vorteil, dass die benötigte Xenon-Menge eben auf diese als Entladungsgefäße fungierenden Kammern 6, 8 beschränkt werden kann. Falls derartige Kostenüberlegungen keine Rolle spielen, kann auf eine räumliche Unterteilung in Kammern auch verzichtet und das gesamte Gefäß 2, 3, 4 mit Xenon gefüllt werden. Innerhalb jeder äußeren Kammer 6, 8 sind auf der Innenfläche der Grundplatte 2 strei­ fenartige Elektroden 10 aus Silberlot aufgedruckt, die mit einer als dielektri­ sche Barriere wirkenden Glaslotschicht 11 bedeckt sind. Auf der Innenfläche der Frontplatte 2 ist innerhalb jeder äußeren Kammer 6, 8 eine Leuchtstoff­ schicht 12 aufgebracht. Die Leuchtstoffschicht 12 besteht aus einer Dreiban­ denleuchtstoffmischung, mit der weißes Licht erzeugt werden kann. Dabei wandelt die Leuchtstoffschicht 12 das im Betrieb innerhalb jeder äußeren Kammer 6, 8 durch die Entladung erzeugte Ultraviolett-Strahlung (UV) in sichtbares Licht um. Bei der UV-Strahlung handelt es sich hier um Moleku­ larbandenstrahlung mit einem Maximum bei ca. 172 nm, die von in der Ent­ ladung gebildeten Xe^2*-Excimeren emittiert wird. Die gesamte Fläche der Leuchtstoffschicht 12 entspricht ungefähr 10% der Grundfläche der Front­ platte 3. Im wesentlichen der gesamte restliche Teil der Grundfläche, also ca. 90%, fungiert aufgrund der Spiegelfläche 9 als Spiegel. Im eingeschalteten Zustand der vorstehend erläuterten erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine diffuse gleichmäßige Beleuchtung erreicht.

Zwar werden in dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel zwei als Lampe fungierende, in der Draufsicht der Fig. 1a streifenförmige Teilberei­ che verwendet. Allerdings sind selbstverständlich auch nur eine oder mehr als zwei derartige im Betrieb leuchtende Teilbereiche von der Erfindung um­ fasst. Beispielsweise kann es zur Erhöhung der Beleuchtungsstärke vorteil­ haft sein, im Ausführungsbeispiel der Fig. 1a am oberen Rand der Beleuch­ tungsvorrichtung einen weiteren als Lampe fungierenden Teilbereich vorzu­ sehen, d. h. insgesamt drei solche Teilbereiche oder zusätzlich auch noch am unteren Rand einen solchen Teilbereiche, d. h. insgesamt vier. Dies hat ge­ genüber einer alternativ reinen Verbreiterung der streifenförmigen Teilberei­ che den Vorteil der günstigeren Beleuchtungsverteilung. Außerdem müssen die erwähnten Teilbereiche nicht notwendigerweise streifenförmig sein son­ dern können vielmehr nahezu beliebige Konturen aufweisen. Allerdings ist dabei die gewünschte Größe und Form der Spiegelfläche zu berücksichtigen. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass die Grundform der erfindungs­ gemäßen Beleuchtungsvorrichtung, d. h. letztlich die Form der beiden Plat­ ten, keineswegs rechteckig sein muss. Vielmehr sind hier ebenfalls zahlreiche Formen denkbar, wobei bei der Formenwahl im wesentlichen ästhetische Gesichtspunkte ausschlaggebend sein dürften.

Claims (10)

1. Flache Beleuchtungsvorrichtung (1), umfassend eine Grundplatte (2) und eine Frontplatte (3), die zu einem zumindest teilweise transparen­ ten Gefäß verbunden sind, das in seinem Innern eine ionisierbare Fül­ lung aufweist, wobei in einem Teilbereich des Gefäßes zumindest eine der beiden Platten (2) mindestens teilweise mit einer Spiegelfläche (9) versehen ist und wobei ein unverspiegelter Teilbereich des Gefäßes für die Realisierung einer Beleuchtungsfunktion ausgebildet ist.

2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der unverspiegelte Teilbereich mit Elektroden (10) versehen ist.

3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Elektroden (10) in Form einer leiterbahnähnlichen Struktur auf der Wand des Gefäßes angeordnet ist.

4. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei zumindest ein Teil der Elektroden (10) durch ein Dielektrikum (11) von der ionisierba­ ren Füllung getrennt sind.

5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Gefäßwand in dem für die Realisierung der Beleuchtungs­ funktion ausgebildeten Teilbereich zumindest teilweise mit einer Leuchtstoffschicht (12) versehen ist.

6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zwischen den Platten (2, 3) eine oder mehrere Trennwände (5a, 5b) derart angeordnet sind, dass das Gefäß in zwei oder mehr Kam­ mern (6, 7, 8) unterteilt ist und dadurch der verspiegelte Teilbereich von dem unverspiegelten Teilbereich getrennt ist.

7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die beiden Platten (2, 3) durch einen zwischen den beiden Plat­ ten (2, 3) angeordneten und entlang der Randbereiche beider Plat­ ten (2, 3) umlaufenden Rahmen (4) verbunden sind.

8. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Spiegelfläche (9) mehr als 50%, besser mehr als 60%, bevor­ zugt mehr als 70%, besonders bevorzugt mehr als 80% der Frontfläche der Frontplatte (3) entspricht.

9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sich der für die Realisierung der Beleuchtungsfunktion ausgebil­ dete Teilbereich (12) längs zumindest eines Teils des Randbereichs der Beleuchtungsvorrichtung (1) erstreckt.

10. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Anteil des Teil­ bereichs (12) mehr als 5%, besser ca. 10% oder mehr der Frontfläche der Frontplatte (3) entspricht.