DE10245895A1

DE10245895A1 - light source

Info

Publication number: DE10245895A1
Application number: DE2002145895
Authority: DE
Inventors: Klaus Wammes
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-08
Also published as: WO2004032179A3; WO2004032179A2

Abstract

Um bei einer Lichtquelle mit einem in einer strahlungsdurchlässigen Kapsel eingeschlossenen, elektrodenlosen Gasentladungsraum, mit außen an der Kapsel liegenden Elektroden und mit einer ausgangsseitig ohne eine äußere Ballastimpedanz unmittelbar an den Elektroden angeschlossenen Wechselspannungsquelle mit einfachen Mitteln eine effektive Energieeinkopplung in den Gasentladungsraum zu ermöglichen, weist die Wechselspannungsquelle (5) eine im Vergleich zur Impedanz des im Gasentladungsraum (2) erzeugten Plasmas niedrige Ausgangsimpedanz, eine Frequenz der Wechselspannung kleiner als 1 MHz und Mittel (8) zur Begrenzung des Ausgangsstromes auf.In order to enable effective coupling of energy into the gas discharge space with simple means in the case of a light source with an electrodeless gas discharge space enclosed in a radiation-permeable capsule, with electrodes lying on the outside of the capsule and with an AC voltage source directly connected to the electrodes on the output side without an external ballast impedance AC voltage source (5) has a low output impedance compared to the impedance of the plasma generated in the gas discharge space (2), a frequency of the AC voltage less than 1 MHz and means (8) for limiting the output current.

Description

Lichtquellen mit einem in einer strahlungsdurchlässigen Kapsel eingeschlossenen Gasentladungsraum sind als Leuchtstoffröhren allgemein bekannt. Durch die Gasentladung wird ultraviolette Strahlung erzeugt, die im Inneren und außerhalb der Röhre vorgesehene Leuchtstoffe zur Aussendung farbigen Lichts anregen. Bei Kaltkathodenröhren (CCFLs = Cold Cathode Fluorescent Lamps) findet die Gasentladung zwischen zwei unbeheizten Elektroden im Inneren der Röhre statt. Dabei ist von Nachteil, dass zum einen Elektrodenanschlüsse von außen durch die Röhrenwand zu den innen liegenden Elektroden führen, was mit einem entsprechenden Herstellungsaufwand und Dichtigkeitsproblemen verbunden ist, und dass zum anderen die Röhren an ihren Enden, wo sich die Elektroden befinden, dunkel bleiben. Zur Einleitung und Aufrechterhaltung der Gasentladung ist an den Elektrodenanschlüssen der Röhre über einen Ballastkondensator oder ein anderes Impedanzelement eine Wechselspannungsquelle angeschlossen. Der Ballastkondensator dient dabei zur Strombegrenzung und -stabilisierung, da die Strom-Spannungs-Charakteristik der Röhre nach dem Zünden negativ ist, d. h. die Spannung bei steigendem Strom abnimmt. Die Ausgangsimpedanz der Wechselspannungsquelle samt dem Ballastkondensator ist mit typischerweise 250 kΩ sehr hoch, so dass der Röhre aufgrund von parasitären Kapazitäten zwischen der Röhre und ihrer Umgebung Ansteuerleistung entzogen wird. Außerdem lassen sich in der Regel mehrere Röhren nicht parallel an die Wechselspannungsquelle schalten, da beim Zünden einer der Röhren unmittelbar die Spannung an allen Röhren zusammenbricht und für die Zündung der übrigen Röhren nicht mehr ausreicht.Light sources with a in a radiation-permeable capsule enclosed gas discharge spaces are common as fluorescent tubes known. The gas discharge generates ultraviolet radiation, the inside and outside the tube stimulate the intended phosphors to emit colored light. For cold cathode tubes (CCFLs = Cold Cathode Fluorescent Lamps) the gas discharge takes place between two unheated electrodes are held inside the tube. The disadvantage is that on the one hand electrode connections from the outside through the tube wall lead to the internal electrodes, what with a corresponding Manufacturing effort and tightness problems is associated, and that on the other hand the tubes remain dark at their ends, where the electrodes are located. To initiate and maintain the gas discharge is to the electrode terminals the tube over one Ballast capacitor or another impedance element connected to an AC voltage source. The ballast capacitor serves to limit and stabilize the current, since the current-voltage characteristic of the tube is negative after ignition is, d. H. the voltage decreases with increasing current. The output impedance the AC voltage source together with the ballast capacitor is typical 250 kΩ very much high so that the tube due to parasitic capacities between the tube and drive power is withdrawn from its surroundings. Let also usually several tubes do not connect in parallel to the AC voltage source, because when igniting one of the tubes immediately the voltage on all tubes breaks down and not for the ignition of the other tubes more is enough.

Neben den genannten Kaltkathodenröhren sind auch so genannte elektrodenlose Röhren bekannt, bei denen die elektrische Energie mit sehr hoher Frequenz im Megahertz-Bereich kapa zitiv oder induktiv in den Gasentladungsraum eingekoppelt wird. Bei einer derartigen, aus der US 5 325 024 bekannten elektrodenlosen Röhre sind außen an den beiden Enden der Röhre Elektroden in Form von Metallbeschichtungen aufgebracht. Die Kapazitäten zwischen diesen Außenelektroden und dem Plasma im Inneren der Röhre bilden eine strombegrenzende Ballastkapazität, so dass die Röhre mit den Außenelektroden ohne zusätzlichen Ballastkondensator unmittelbar an die Hochfrequenz-Wechselspannungsquelle angeschlossen werden kann. Es wird auch vorgeschlagen, eine Kaltkathodenröhre ohne externen Ballastkondensator unmittelbar an der Wechselspannungsquelle anzuschließen, wobei der Abstand zwischen den Kaltkathoden und dem Plasma die Ballastkapazität bildet. In beiden Fällen ist eine Frequenz der Wechselspannung von vorzugsweise 10 MHz bis 100 MHz oder höher erforderlich, damit aus der sehr geringen Ballastkapazität eine bezogen auf die Strom-Spannungs-Charakteristik der Röhre angemessene Ballastimpedanz wird. Auf diese Weise lassen sich auch mehrere Röhren parallel betreiben, weil in jedem Parallelzweig neben der Gasentladungsstrecke der betreffenden Röhre auch die jeweilige Ballastimpedanz liegt, so dass die Spannungen über den Gasentladungsstrecken der parallelen Röhren durch die Spannungen über den Ballastimpedanzen voneinander getrennt sind. Da bei der bekannten elektrodenlosen Röhre die der Ballastkapazität entsprechende Einkoppelkapazität zur Einkopplung der elektrischen Energie in den Gasentladungsraum sehr gering ist, können parasitäre Kapazitäten zwischen der Röhre und deren Umgebung die kapazitive Energieeinkopplung erheblich beeinträchtigen.In addition to the cold cathode tubes mentioned, so-called electrodeless tubes are also known, in which the electrical energy is coupled capacitively or inductively into the gas discharge space at a very high frequency in the megahertz range. In such a case, from the US 5,325,024 Known electrodeless tube electrodes are applied on the outside at the two ends of the tube in the form of metal coatings. The capacitances between these outer electrodes and the plasma inside the tube form a current-limiting ballast capacitance, so that the tube with the outer electrodes can be connected directly to the high-frequency AC voltage source without an additional ballast capacitor. It is also proposed to connect a cold cathode tube without an external ballast capacitor directly to the AC voltage source, the distance between the cold cathodes and the plasma forming the ballast capacitance. In both cases, a frequency of the AC voltage of preferably 10 MHz to 100 MHz or higher is required so that the very low ballast capacitance becomes an appropriate ballast impedance in relation to the current-voltage characteristic of the tube. In this way, several tubes can also be operated in parallel, because in each parallel branch, in addition to the gas discharge gap of the tube in question, there is also the respective ballast impedance, so that the voltages across the gas discharge paths of the parallel tubes are separated from one another by the voltages across the ballast impedances. Since the coupling capacity corresponding to the ballast capacity for coupling the electrical energy into the gas discharge space is very low in the known electrodeless tube, parasitic capacitances between the tube and its surroundings can significantly impair the capacitive energy coupling.

Aus der US 4 226 167 ist es bekannt, bei einer elektrodenlosen Gasentladungslampe, d. h. einer Gasentladungslampe ohne innen liegende Elektroden, mit kapazitiver Energieeinkopplung die Frequenz der Wechselspannungsquelle so hoch zu wählen, dass die kapazitiven Kopplungsimpedanzen wesentlich kleiner als die Impedanz des Plasmas sind, so dass die Impedanz der brennenden Gasentladungslampe mit etwa 50 Ω bei einer Fre quenz größer als 500 MHz im Wesentlichen der des Plasmas entspricht. Die Gasentladungslampe ist ohne ein Anpassungsnetzwerk an die Wechselspannungsquelle geschaltet, deren Ausgangsimpedanz gleich der Impedanz des Plasmas ist, so dass der Reflexionsfaktor gleich Null ist; d. h., die Wirkleistung der in die Gasentladungslampe eingespeisten vorwärts laufenden Welle wird durch keine reflektierte rücklaufende Welle gemindert. Die Erzeugung von Wechselspannungen derart hoher Frequenzen, wie sie in der US 5 325 024 und insbesondere in der US 4 226 167 gefordert wird, ist mit einem sehr hohen Aufwand verbunden.From the US 4,226,167 it is known in an electrodeless gas discharge lamp, ie a gas discharge lamp without internal electrodes, to select the frequency of the AC voltage source with capacitive energy coupling so high that the capacitive coupling impedances are substantially smaller than the impedance of the plasma, so that the impedance of the burning gas discharge lamp is included about 50 Ω at a frequency greater than 500 MHz essentially corresponds to that of the plasma. The gas discharge lamp is connected to the AC voltage source without an adaptation network, the output impedance of which is equal to the impedance of the plasma, so that the reflection factor is zero; that is, the active power of the forward-running wave fed into the gas discharge lamp is not reduced by any reflected return wave. The generation of alternating voltages of such high frequencies as in the US 5,325,024 and especially in the US 4,226,167 is required is very expensive.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine effektive Energieeinkopplung in einen elektrodenlosen Gasentladungsraum zu ermöglichen.The invention is therefore the object effective energy coupling with simple means in an electrodeless gas discharge space.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Lichtquelle mit einem in einer strahlungsdurchlässigen Kapsel eingeschlossenen, elektrodenlosen Gasentladungsraum, mit außen an der Kapsel liegenden Elektroden und mit einer ausgangsseitig ohne eine äußere Ballastimpedanz unmittelbar an den Elektroden angeschlossenen Wechselspannungsquelle, welche eine im Vergleich zur Impedanz des im Gasentladungsraum erzeugten Plasmas niedrige Ausgangsimpedanz, eine Frequenz der Wechselspannung kleiner als 1 MHz sowie Mittel zur Begrenzung des Ausgangsstromes aufweist.According to the invention the object solved by a light source with a in a radiation-permeable capsule enclosed, electrodeless gas discharge space, with the outside of the capsule lying electrodes and with an output side without an external ballast impedance AC voltage source directly connected to the electrodes, which is a compared to the impedance of the plasma generated in the gas discharge space low output impedance, a frequency of AC voltage lower than 1 MHz and has means for limiting the output current.

Aufgrund der niedrigen Ausgangsimpedanz der Wechselspannungsquelle und der niedrigen Frequenz der Wechselspannung spielt die Umgebung außerhalb der Lichtquelle, also insbesondere parasitäre Kapazitäten, keine Rolle für den Gasentladungsprozess im Inneren der Lichtquelle. Dadurch ergibt sich eine hohe Lichtausbeute bezogen auf die eingespeiste Leistung, und es können nahezu beliebig viele Kapseln mit darin eingeschlossenen elektrodenlosen Gasentladungsräumen parallel an derselben Wechselspannungsquelle betrieben werden. Die aufgrund der negativen Strom-Spannungs-Charakteristik der Gas entladung erforderliche Strombegrenzung erfolgt nicht über die kapazitiven Kopplungsimpedanzen, sondern über strombegrenzende Mittel der Wechselspannungsquelle. Bei einer Wechselspannungsquelle mit Ausgangsübertrager bestehen diese strombegrenzenden Mittel vorzugsweise aus Mitteln zur Feldabschwächung bei der Energieübertragung in dem Ausgangsübertrager, z. B. ein Streufeldtransformator oder ein Transformator, wie er beispielsweise aus der DE 195 33 323 A1 bekannt ist. Die Ausgangsimpedanz der Wechselspannungsquelle ist in vorteilhafter Weise kleiner als 30 Ω, vorzugsweise kleiner als 20 Ω und besonders bevorzugt kleiner als 10 Ω. Die Frequenz der Wechselspannung liegt bevorzugt im Größenordnungsbereich von 100 kHz (100 kHz ± 50 kHz).Because of the low output impedance of the AC voltage source and the low frequency of the AC voltage, the environment outside the light source, that is to say in particular parasitic capacitances, does not play a role in the gas discharge process inside the light source. This results in a high light output based on the fed power, and almost any number of capsules with enclosed electrodeless gas discharge spaces can be operated in parallel on the same AC voltage source. The current limitation required due to the negative current-voltage characteristic of the gas discharge does not take place via the capacitive coupling impedances, but rather via current-limiting means of the AC voltage source. In the case of an AC voltage source with an output transformer, these current-limiting means preferably consist of means for weakening the field during energy transmission in the output transformer, e.g. B. a stray field transformer or a transformer, such as from the DE 195 33 323 A1 is known. The output impedance of the AC voltage source is advantageously less than 30 Ω, preferably less than 20 Ω and particularly preferably less than 10 Ω. The frequency of the AC voltage is preferably in the order of magnitude of 100 kHz (100 kHz ± 50 kHz).

Wie bereits erwähnt, können mehrere Kapseln parallel an der Wechselspannungsquelle betrieben werden. Dabei kann jede der Kapseln mit eigenen äußeren Elektroden versehen sein, was insbesondere dann in Frage kommt, wenn es sich bei den Kapseln um parallelgeschaltete Gasentladungsröhren handelt. Alternativ kann die Wechselspannungsquelle an einem einzigen Elektrodenpaar angeschlossen sein, zwischen dem die Kapseln ohne eigene äußere Elektroden angeordnet sind. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Kapseln als kleine Kügelchen mit darin angeschlossenen Gasentladungsräumen ausgebildet sind. Die Kügelchen können, wie bei Leuchtstoffröhren üblich, an ihren Innen- und/oder Außenwänden mit Leuchtstoffen beschichtet sein, oder im Inneren leuchtstofffrei sein und statt dessen in einem mit Leuchtstoffen angereicherten voll- oder semitransparenten Material angeordnet sein.As already mentioned, several capsules can be used in parallel be operated on the AC voltage source. Anyone can of the capsules with their own external electrodes be provided, which is particularly possible if it is the capsules are gas discharge tubes connected in parallel. Alternatively, the AC voltage source can be connected to a single pair of electrodes be connected between which the capsules without their own external electrodes are arranged. This is particularly advantageous if the Capsules as small balls are formed with gas discharge spaces connected therein. The Beads can like usual with fluorescent tubes their inner and / or outer walls with Luminescent materials can be coated, or fluorescent-free inside be and instead in a fluorescent-enriched one fully or semi-transparent material can be arranged.

In besonders vorteilhafter Weise kann die Lichtquelle als Display ausgebildet sein, indem die eine Kapsel zusammen mit weiteren Kapseln in einer aus Zeilen und Spalten bestehenden Rasterfläche angeordnet und an den Kreuzungspunkten der Zeilen und Spalten über äußere Elektroden individuell zur Gasentladung anregbar sind. Dabei können an den Kreuzungspunkten auf einer Seite der Kapseln einzelne Elektroden mit einer ge meinsamen Gegenelektrode auf der gegenüberliegenden Seite vorgesehen sein oder alternativ die Elektroden auf der einen Seite als Zeilenelektroden und auf der gegenüberliegenden Seite als Spaltenelektroden ausgebildet sein. Die Wechselspannungsquelle kann alleine oder zusammen mit weiteren Wechselspannungsquellen über eine Steuereinrichtung zeilenund spaltenindividuell an die Elektroden schaltbar sein. Die Kapseln können einzeln oder in Gruppen adressiert und zum Leuchten gebracht werden, so dass eine Wiedergabe von Bildern möglich ist. So können zur Wiedergabe von Farbbildern Kapseln mit roten, grünen und blauen Leuchtstoffen vorgesehen sein oder die Leuchtstoffe außerhalb der Kapseln in entsprechender Verteilung angeordnet sein.In a particularly advantageous manner the light source can be designed as a display by the one Capsule together with other capsules in a row and column existing grid area arranged and at the crossing points of the rows and columns via external electrodes can be individually stimulated for gas discharge. You can send to the Cross points on one side of the capsules individual electrodes with a common counter electrode on the opposite Be provided or alternatively the electrodes on one Side as row electrodes and on the opposite side as column electrodes be trained. The AC voltage source can be used alone or together with further AC voltage sources via a control device rows and columns can be switched individually to the electrodes. The capsules can addressed individually or in groups and made to glow, so that images can be played back. So for playback of color images capsules with red, green and blue phosphors be provided or the phosphors outside the capsules in a corresponding manner Distribution be arranged.

Bei herkömmlichen Farbdisplays, beispielsweise Flüssigkristalldisplays, kann die erfindungsgemäße Lichtquelle in vorteilhafter Weise als Hintergrundbeleuchtung dienen, wobei die eine Kapsel und weitere Kapseln als langgestreckte Röhren ausgebildet und parallel nebeneinander liegend in einer Fläche angeordnet sind und die Röhren aufgrund von innen oder außen vorgesehenen Leuchtstoffen abwechselnd rotes, grünes und blaues Licht erzeugen. Damit ist es möglich, auf die bisher erforderlichen Farbfilter zu verzichten.With conventional color displays, for example Liquid crystal displays, can the light source according to the invention advantageously serve as backlight, where the one capsule and other capsules formed as elongated tubes and are arranged parallel to one another in a surface and the roar due to inside or outside the intended phosphors alternately produce red, green and blue light. In order to Is it possible, to forego the color filters previously required.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen; im Einzelnen zeigen:To further explain the invention is in Following referred to the figures of the drawing; in detail demonstrate:

1 ein vereinfachtes Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Lichtquelle, 1 a simplified block diagram of the light source according to the invention,

2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lichtquelle mit einer Vielzahl von gasgefüllten Kapseln, die zwischen zwei gemeinsamen Elektroden angeordnet sind, 2 another embodiment of the light source according to the invention with a plurality of gas-filled capsules which are arranged between two common electrodes,

3 eine Variante des Ausführungsbeispiels nach 2, wobei die Kapseln in einem mit Leuchtstoffen angereicherten Trägermaterial angeordnet sind, 3 a variant of the embodiment 2 , the capsules being arranged in a carrier material enriched with phosphors,

4 ein Beispiel für die als Display ausgebildete erfindungsgemäße Lichtquelle mit zeilen- und spaltenweise adressierbaren gasgefüllten Kapseln, 4 1 shows an example of the light source according to the invention designed as a display with gas-filled capsules that can be addressed row by row and column by column,

5 ein Beispiel für die als Hintergrundbeleuchtung für ein Flüssigkristalldisplay ausgebildete erfindungsgemäße Lichtquelle mit parallelen langgestreckten Röhren und 5 an example of the light source designed as a backlight for a liquid crystal display according to the invention with parallel elongated tubes and

6 eine Variante für die in 5 gezeigten, langgestreckten Röhren. 6 a variant for the in 5 shown, elongated tubes.

1 zeigt eine als Leuchtstoffröhre ausgebildete strahlungsdurchlässige Kapsel 1 mit einem darin eingeschlossenen elektrodenlosen Gasentladungsraum 2 und außen an der Kapsel 1 anliegenden Elektroden 3 und 4, die unmittelbar an einer Wechselspannungsquelle 5 angeschlossen sind. Die Wechselspannungsquelle 5 besteht aus einem Steuerteil 6, das eine Wechselspannung mit einer Frequenz in der Größenordnung von 100 kHz erzeugt und über einen Ausgangsübertrager 7 an den Elektroden 3 und 4 der Kapsel 1 angeschlossen ist. Die Ausgangsimpedanz des Ausgangsübertragers 7 und damit der Wechselspannungsquelle 5 ist kleiner als 10 Ω. Der Ausgangsübertrager 7 weist feldabschwächende Mittel 8 auf, so dass die von ihm übertragbare Leistung und damit auch der Strom in dem Gasentladungsraum 2 begrenzt ist. Alternativ kann die Strombegrenzung durch die Elektronik des Steuerteils 6 erfolgen. Aufgrund der niedrigen Quellimpedanz der Wechselspannungsansteuerung bis zu den außen an dem Gasentladungsraum 2 anliegenden Elektroden 3 und 4 hin haben parasitäre Kapazitäten 9 zwischen dem Gasentladungsraum 2 und seiner Umgebung keinen Einfluss auf den Gasentladungsprozess im Inneren der Kapsel 1, so dass bezogen auf die eingespeiste Leistung eine hohe Lichtausbeute erzielt wird und beliebig viele weitere Kapseln 10 mit ihren äußeren Elektroden 11 und 12 parallel zu der Kapsel 1 gemeinsam an der einen Wechselspannungsquelle 5 betrieben werden können. 1 shows a radiation-permeable capsule designed as a fluorescent tube 1 with an electrodeless gas discharge space enclosed therein 2 and on the outside of the capsule 1 adjacent electrodes 3 and 4 that are directly connected to an AC voltage source 5 are connected. The AC voltage source 5 consists of a control section 6 which generates an AC voltage with a frequency of the order of 100 kHz and via an output transformer 7 on the electrodes 3 and 4 the capsule 1 connected. The output impedance of the output transformer 7 and thus the AC voltage source 5 is less than 10 Ω. The output transformer 7 has field-weakening agents 8th on, so that the power that can be transmitted by him and thus also the current in the gas discharge space 2 is limited. Alternatively, the current can be limited by the electronics of the control section 6 respectively. Due to the low source impedance of the AC voltage control up to the outside of the gas discharge space 2 adjacent electrodes 3 and 4 have parasitic capacities 9 between the gas discharge space 2 and its reverse exercise does not affect the gas discharge process inside the capsule 1 , so that a high luminous efficacy is achieved based on the power fed in and any number of additional capsules 10 with their outer electrodes 11 and 12 parallel to the capsule 1 together on the one AC voltage source 5 can be operated.

Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lichtquelle ist eine Vielzahl von strahlungsdurchlässigen Kapseln 13 mit darin eingeschlossenen elektrodenlosen Gasentladungsräumen zwischen zwei Elektroden 14 und 15 angeordnet, an denen die Wechselspannungsquelle 5 angeschlossen ist. Die Kapseln 13 weisen selbst keine eigenen äußeren Elektroden auf und können als langgestreckte Röhren oder in anderer Form, insbesondere als kleine Kügelchen, ausgebildet sein. Die Kapseln 13 können, wie bei Leuchtstoffröhren üblich, an ihren Innen- und/oder gegebenenfalls Außenwänden mit Leuchtstoffen beschichtet sein, um die durch die Gasentladung erzeugte ultraviolette Strahlung in sichtbares Licht umzusetzen.At the in 2 The embodiment of the light source according to the invention shown is a large number of radiation-permeable capsules 13 with enclosed electrodeless gas discharge spaces between two electrodes 14 and 15 arranged on which the AC voltage source 5 connected. The capsules 13 do not have their own external electrodes themselves and can be designed as elongated tubes or in another form, in particular as small spheres. The capsules 13 can, as is usual with fluorescent tubes, be coated on their inner and / or optionally outer walls with phosphors in order to convert the ultraviolet radiation generated by the gas discharge into visible light.

Das in 3 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem nach 2 dadurch, dass die Kapseln 13 selbst keine Leuchtstoffe aufweisen, sondern statt dessen in einem transparenten Material 16 angeordnet sind, das mit Leuchtstoffen 17 angereichert ist. Diese Lösung umfasst auch die Möglichkeit, dass die Kapseln 13 von Hohlräumen (Blasen) in dem Material 16 gebildet werden.This in 3 The embodiment shown differs from that of 2 in that the capsules 13 have no phosphors themselves, but instead in a transparent material 16 are arranged with phosphors 17 is enriched. This solution also includes the possibility that the capsules 13 of voids (bubbles) in the material 16 be formed.

Bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Lichtquelle als Display ausgebildet, bei dem die Kapseln 18 in einer aus Zeilen und Spalten bestehenden Rasterfläche angeordnet und an den Kreuzungspunkten der Zeilen und Spalten über äußere Elektroden 19 und 20 individuell zur Gasentladung anregbar sind. Dazu sind die Elektroden 19 auf der einen Seite der Kapseln 18 an den Kreuzungspunkten der Zeilen und Spalten angeordnet, während die Elektrode 20 auf der anderen Seite als gemeinsame Gegenelektrode dient. Alternativ können auf der einen Seite Zeilenelektroden und auf der anderen Seite Spaltenelektroden vorgesehen werden. Von Wechselspannungsquellen 21 spaltenindividuell erzeugte Wechselspannungen werden über Spaltenleitungen 22 den einzelnen Elektroden 19 zugeführt und dort über Schalter 23 an die Elektroden 19 durchgeschaltet, wozu die Schalter 23 von einer Steuereinrichtung 24 über Zeilenleitungen 25 zeilenweise ansteuerbar sind.At the in 4 shown embodiment, the light source is designed as a display in which the capsules 18 arranged in a grid area consisting of rows and columns and at the crossing points of the rows and columns via external electrodes 19 and 20 can be individually stimulated for gas discharge. The electrodes are for that 19 on one side of the capsules 18 placed at the intersection of the rows and columns while the electrode 20 on the other hand serves as a common counter electrode. Alternatively, row electrodes can be provided on one side and column electrodes on the other side. From AC voltage sources 21 AC voltages generated individually for each column are generated via column lines 22 the individual electrodes 19 fed and there via switch 23 to the electrodes 19 switched through, what for the switches 23 from a control device 24 via row lines 25 can be controlled line by line.

5 zeigt einen Querschnitt durch ein Farb-Flüssigkristalldisplay 26 mit einzeln ansteuerbaren Flüssigkristallzellen 27 zwischen einer Polarisationsschicht 28 und einer Analysatorschicht 29. Anstelle der bisher notwendigen Farbfilter zur Erzeugung der unterschiedlichen Farben Rot, Grün und Blau sind hier entsprechend dem Beispiel nach 1 Kapseln 30 in Form von langgestreckten Röhren vorgesehen, die in einer Fläche nebeneinander liegend die Hintergrundbeleuchtung 31 für das Display 26 bilden und aufgrund von innen oder außen vorgesehenen Leuchtstoffen abwechselnd rotes, grünes und blaues Licht erzeugen. Dieses kann durch geeignete lichtführende Elemente 32 gezielt in die Flüssigkristallzellen 27 eingeleitet werden. 5 shows a cross section through a color liquid crystal display 26 with individually controllable liquid crystal cells 27 between a polarization layer 28 and an analyzer layer 29 , Instead of the previously required color filters for generating the different colors red, green and blue, here are based on the example 1 capsules 30 provided in the form of elongated tubes, the background lighting lying side by side in a surface 31 for the display 26 form and produce alternating red, green and blue light due to the phosphors provided inside or outside. This can be done using suitable light-guiding elements 32 targeted into the liquid crystal cells 27 be initiated.

Bei der in 6 gezeigten Ausführungsvariante sind die Röhren 33 nicht als separate Bauelemente ausgebildet, sondern werden von zwei aneinander liegenden parallelen Platten 34 und 35 gebildet, von denen mindestens eine Platte, hier die Platte 35, gewellt ist, so dass die Platten 34 und 35 nicht flächig, sondern an Berührungslinien 36 aneinander anliegen, zwischen denen die Gasentladungsräume 37 ausgebildet sind.At the in 6 The variant shown are the tubes 33 not designed as separate components, but are made up of two parallel plates lying next to each other 34 and 35 formed, of which at least one plate, here the plate 35 , is corrugated, so the plates 34 and 35 not flat, but on lines of contact 36 abut each other, between which the gas discharge spaces 37 are trained.

Claims

Light source with a in a radiation-permeable capsule ( 1 ) enclosed, electrodeless gas discharge space ( 2 ), with the outside of the capsule ( 1 ) lying electrodes ( 3 . 4 ) and with an output side without an external ballast impedance directly on the electrodes ( 3 . 4 ) connected AC voltage source ( 5 ), which is compared to the impedance of the gas discharge space ( 2 ) generated plasma low output impedance, a frequency of the AC voltage less than 1 MHz and medium ( 8th ) to limit the output current.

Light source according to claim 1, characterized in that the AC voltage source ( 5 ) an output transformer on the output side ( 7 ) and that the means ( 8th ) to limit the output current means for field weakening during energy transmission in the output transformer ( 7 ) exhibit.

Light source according to claim 1 or 2, characterized in that the output impedance is less than 30 Ω, preferably less than 20 Ω, especially is preferably less than 10 Ω.

Light source according to one of the preceding claims, characterized characterized that the frequency of the AC voltage in the order of magnitude of 100 kHz.

Light source according to one of the preceding claims, characterized in that the capsule ( 1 ) and other capsules ( 10 ) with enclosed electrodeless gas discharge spaces and external electrodes ( 3 . 4 ; 11 . 12 ) in parallel on one AC voltage source ( 5 ) are connected.

Light source according to claim 5, characterized in that the electrodes ( 14 . 15 ) form a single pair of electrodes between which the capsules ( 13 ) are arranged.

Light source according to claim 6, characterized in that the capsules ( 13 ) are fluorescent-free inside and in one with fluorescent ( 17 ) enriched transparent material ( 16 ) are arranged.

Light source according to one of the preceding claims, characterized in that the one capsule together with further capsules ( 18 ) arranged in a grid area consisting of rows and columns and at the crossing points of the rows and columns via external electrodes ( 19 . 20 ) can be individually stimulated for gas discharge.

Light source according to one of claims 1 to 7, characterized in that the one capsule and further capsules as elongated tubes ( 30 ) are formed and arranged parallel to one another in a surface and that the tubes ( 30 ) generate alternating red, green and blue light due to the phosphors provided inside or outside.