EP0231303A1 - Leuchtstofflampe für unipolaren betrieb. - Google Patents

Leuchtstofflampe für unipolaren betrieb.

Info

Publication number
EP0231303A1
EP0231303A1 EP86904802A EP86904802A EP0231303A1 EP 0231303 A1 EP0231303 A1 EP 0231303A1 EP 86904802 A EP86904802 A EP 86904802A EP 86904802 A EP86904802 A EP 86904802A EP 0231303 A1 EP0231303 A1 EP 0231303A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
anode
fluorescent lamp
discharge
cathode
unipolar operation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP86904802A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0231303B1 (de
Inventor
Helmut M Loy
Armin Eich
Sigurd Kohler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GTE Licht GmbH
Original Assignee
GTE Licht GmbH
GTE Sylvania Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GTE Licht GmbH, GTE Sylvania Inc filed Critical GTE Licht GmbH
Priority to AT86904802T priority Critical patent/ATE46985T1/de
Publication of EP0231303A1 publication Critical patent/EP0231303A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0231303B1 publication Critical patent/EP0231303B1/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
    • H01J61/06—Main electrodes
    • H01J61/067—Main electrodes for low-pressure discharge lamps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/70—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr
    • H01J61/72—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr having a main light-emitting filling of easily vaporisable metal vapour, e.g. mercury
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
    • H01J61/06—Main electrodes
    • H01J61/067—Main electrodes for low-pressure discharge lamps
    • H01J61/0672—Main electrodes for low-pressure discharge lamps characterised by the construction of the electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/30—Vessels; Containers
    • H01J61/32—Special longitudinal shape, e.g. for advertising purposes
    • H01J61/325—U-shaped lamps

Definitions

  • Such a fluorescent lamp is primarily filled with mercury vapor and the inner surface of its glass bulb is coated with fluorescent material.
  • the unipolar operation is a supply with direct current or with a clocked direct voltage, namely a voltage pulsating only with one polarity, such as a sine half-wave voltage, a rectangular pulse train, etc.
  • Direct current operation in particular of low-pressure gas discharge lamps, is provided for physically plausible and experimentally proven reasons Provided that ohmic stabilization resistances can be avoided, a luminous efficacy that is improved by 20% and more compared to conventional AC operation.
  • Heat sink 9 'and 9' 1 attached, which also serve as an anode holder.
  • the two heat dissipators 9 'and 9 1 ' are connected to two outwardly leading lamp connection pins 10 for dissipating the heat from the lamp to the outside.

Landscapes

  • Discharge Lamp (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Description

Beschreibung
Leuchtstofflampe für unipolaren Betrieb
Die Erfindung betrifft eine Leuchtstofflampe für unipolaren Betrieb, wie sie in "Lichttechnik"- 30. Jahrg. Nr. 3, 1978, Seiten 106 bis 108 beschrieben ist.
Eine solche Leuchtstofflampe ist vornehmlich mit Quecksilberdampf gefüllt und die Innenfläche ihres Glaskolbens ist mit Leuchtstoff beschichtet. Der unipolare Betrieb ist eine Speisung mit Gleichstrom oder mit einer getakteten Gleichspannung, nämlich einer nur mit einer Polarität pulsierenden Spannung, wie einer Sinushalbwellenspannung, einem Rechteckimpulszug, usw. Gleichstrombetrieb, insbesondere von Niederdruck-Gasent¬ ladungslampen, erbringt aus physikalisch plausiblen und experimentell nachgewiesenen Gründen, sofern ohmsche Stabilisierungswiderstände umgangen werden können, eine um 20 % und mehr verbesserte Lichtausbeute gegenüber konventionellem Wechselstrombetrieb.
Bei Gleichstrombetrieb wandern jedoch Quecksilberionen von der Anode zur Kathode, weshalb der Anodenbereich nachteiligerweise eine Quecksilberverarmung erfährt, womit die Lichtausbeute im Anodenbereich verringert wird. Diese Erscheinung wird auch als Kataphorese bezeichnet.
Zur Verringerung der Kataphorese ist nun bei der eingangs genannten, als Doppelrohrlampe aufgebauten Leuchtstofflampe die Verwendung eines besonderen Diaphragmas, das quecksilberdampfdurchlässig, jedoch gasentladungsdicht ist, vorgeschlagen worden. Die Verwendung eines solchen
Diaphragmas und der Aufbau einer Doppelrohrlampe stellenjedoch einen erheblichen Aufwand dar.
Aus "Technical Newsletter", Dezember 1984, Vol. 6, Nr. 6,
Seiten 1 und 2 ist eine Leuchtstofflampe bekannt, deren
Kathode dauernd beheizt ist, um ideale Bedingungen für die Zündung der Bogenentladung und deren
Aufrechterhaltung, sowie einen genügend hohen
Hg-Dampfdruck zu schaffen, was bei hoher Schalthäufigkeit von Vorteil ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leuchtstofflampe für unipolaren Betrieb zu schaffen, bei der mit einfachen Mitteln der Effekt der Kataphorese weitgehend verringert werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Kataphorese dadurch weitgehend verringert werden kann, daß zwischen Kathode und Anode der Leuchtstofflampe ein größerer Temperaturgradient erzeugt wird. Deshalb wird gemäß der Erfindung die Anode möglichst großflächig bemessen, damit sie bei Nennleistung eine geringe Stromdichte, und zwar nur bis 10 —5 A/cm2 , hat, wodurch die
Anode trotz ausreichendem Elektronenstrom nur wenig erwärmt wird. Die Anordnung von Wärmeableitern unterstützt die gewünschte niedrige Temperatur der Anode, die im übrigen ein Abschwärzen von Elektrodenmaterial auf der Anodenseite verhindert. Die großfläche Anode ergibt einen kleineren Anodenfall, eine kleinere
Anodenverlustleistung und einen höheren Wirkungsgrad.
Die kleine Anodenstromdichte führt auch zu einer Verringerung der Amplitude der Relaxationsschwingungen im Anodenbereich, womit geringere Hochfrequenzstörungen auftreten.
Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei dient die Verwendung einer dauernd beheizten Kathode nicht nur der Verhinderung der Kataphorese, sondern sie erhöht auch die Steuerbarkeit der Leuchtstofflampe und vermindert den Kathodenfall. Ganz allgemein ist eine externe Heizung der Kathode zwingend erforderlich bei Helligkeitsregelung der Lampe durch Variation des Anodenstromes und/oder durch Impulsmodulation. Bei kleinem effektivem Lampenstrom reicht dieser nämlich nicht aus, um die Kathode auf volle Emissionstemperatur zu heizen. Die externe Kathodenheizung auf konstante Emissionstemperatur kann mit Gleich- oder Wechselstrom erfolgen. Bei Betrieb mehrerer Lampen können die Heizer parallel geschaltet werden und mit lediglich einer Konstant-Spannungsquelle versorgt werden. Daraus ergibt sich, daß eine externe und darüber hinaus auch dauernde Beheizung der Kathode vor allem bei Leuchtstofflampen vorteilhaft ist, die für die Wiedergabe von alphanumerischen Zeichen und Bildern im Rahmen einer Anzeigematrix, eines Displays oder dergleichen Verwendung finden.
Die Erfindung wird beispielhaft anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform beschrieben, in der sind
Fig. 1 eine Draufsicht einer Leuchtstofflampe und
Fig. 2 ein Schnitt durch die Leuchtstofflampe längs der Linie A-A in Fig. 1.
Die Leuchtstofflampe enthält ein U-förmig gebogenes
Entladungsgefäß 5 aus Glas, dessen Innenwand mit einem
Leuchtstoff beschichtet ist. Die Rohrenden sitzen in zwei gleichförmigen Sockeln 11. Der eine Sockel trägt über den Pumpstengel 3 die Kathode 4 in Form einer oxidbeschichteten Wolframwende1, die über die
Kathodenheizungsanschlüsse 1 und 2 durch Energiezufuhr von außen dauernd beheizt wird und dadurch Elektronen emittiert. Der andere Sockel trägt die Anode 7 in
Form einer Scheibe oder Ronde, deren wirksame Oberfläche
73 % der Querschnittsfläche des Entladungsgefäßes 5 beträgt.
Die Anode ist vorteilhaft mit einem Hg-Dispenser in
Form einer kreisförmigen Sicke 8 versehen, die mit
Quecksilber gefüllt ist. An der Anode 7 sind zwei
Wärmeableiter 9' und 9'1 angebracht, die gleichzeitig als Anodenhalterung dienen. Die beiden Wärmeableiter 9' und 91' sind mit zwei nach außen führenden Lampenanschlußstiften 10 zur Abführung der Wärme aus der Lampe nach außen verbunden.
Die als Metallkörper mit relativ großer Oberfläche ausgebildete Anode kann auch die Form eines Hohlzylinders, einer Halbkugel oder eines Kegelstumpfs haben.
Die Anodenstromdichte bei Nennleistung beträgt
-5 -7 -5 vvoorrzzuuggsswweeiissee 1100 -5 bbiiss <etwa 10 A/cm2. Mehr als 10 A/cm2 sind nicht zweckmäßig.
Bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem ein sogenanntes Penninggemisch verwendet wurde, z.B. Ar-Hg (angeregte Ar-Atome des metastabilen Niveaus von 11,5 eV ionisieren Hg-Atome der Ionisationsenergie 10,4 eV) , ergaben sich folgende Werte:
Gasdruck Ar: ca. 1 bis 10 mbar
Gasdruck Hg: ca. 10 -3 bis 10-2 mbar
Menge Hg: 10 mg (0,7 mg/cm3)
Brennspannung: ca. 25 bis 30 V
Lampenstrom: 1 bis 200 mA
Lampenleistung: 3-5 W max
Heizleistung: ca. 0,5 bis 1 W
Zündimpuls: ca. 300 bis 400 V, 2 bis 20 μsec
Anodenstromdichte: ca. 1 mA/mrrt2
Lichtstrom:
(Farbe Grün) ca. 250 Im
Es ist zu betonen, daß die Form des Entladungsgefäßes natürlich von der geschilderten Ausführungsform abweichen kann. Insbesondere bei der Herstellung sogenannter Pixel können langgestreckte, auch rechteckige bzw. quaderförmige Entladungsgefäße verwendet werden, welche Entladungsstrecken für die drei Farben Rot, Grün und Blau aufweisen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Leuchtstofflampe für unipolaren Betrieb mit einem Entladungsgefäß, mit einer Kathode und mit einer Anode, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Anode eine für die Ausbildung des elektrischen Feldes der Entladung wirksame Oberfläche von 60 - 100 % der maximalen Qüerschnittsfläche des Entladungsgefäßes, senkrecht zur Entladungsachse gemessen, besitzt.
2. Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (8) mit mindestens zwei Wärmeableitern (91, 9'1) aus einem Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit zum Abführen der Wärme aus der Lampe nach außen verbunden ist.
3. Leuchtstofflampe nach Anspruch 2 mit zwei Wärmeableitern, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeableiter (91, 9'*) in zwei Lampenanschlußstifte (10) übergehen.
4. Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, 2 oder 3, insbesondere für die Wiedergabe von alphanumerischen Zeichen und Bildern im Rahmen einer Anzeigematrix, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode extern und dauernd beheizt ist.
EP86904802A 1985-07-19 1986-07-21 Leuchtstofflampe für unipolaren betrieb Expired EP0231303B1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT86904802T ATE46985T1 (de) 1985-07-19 1986-07-21 Leuchtstofflampe fuer unipolaren betrieb.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3525888A DE3525888C1 (de) 1985-07-19 1985-07-19 Leuchtstofflampe fuer unipolaren Betrieb
DE3525888 1985-07-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0231303A1 true EP0231303A1 (de) 1987-08-12
EP0231303B1 EP0231303B1 (de) 1989-10-04

Family

ID=6276245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP86904802A Expired EP0231303B1 (de) 1985-07-19 1986-07-21 Leuchtstofflampe für unipolaren betrieb

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4814663A (de)
EP (1) EP0231303B1 (de)
JP (1) JPS63500833A (de)
KR (1) KR910001418B1 (de)
DE (2) DE3525888C1 (de)
WO (1) WO1987000683A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63186046U (de) * 1987-05-25 1988-11-29
GB8802237D0 (en) * 1988-02-02 1988-03-02 Shell Int Research Detection of chemicals by immunoassay
WO1990008399A1 (en) * 1989-01-20 1990-07-26 Gte Licht Gmbh Method of dimensioning and operating a low pressure discharge lamp
DE29602733U1 (de) * 1996-02-20 1996-04-04 Holzer, Walter, Prof. Dr.h.c. Ing., 88709 Meersburg Energiesparlampe mit gewendeltem Gasentladungsgefäß und trennbarem Vorschaltgerät
CN101681798A (zh) * 2007-06-20 2010-03-24 皇家飞利浦电子股份有限公司 碳化钽灯丝灯及其生产方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1990175A (en) * 1931-05-29 1935-02-05 Gen Electric Vapor Lamp Co Gaseous electric discharge device
DE617083C (de) * 1933-11-13 1935-08-12 Philips Nv Elektrische Entladungslampe mit Gasfuellung und zwei Gluehkathoden, wobei in der Naehe einer jeden Gluehkathode eine mit dieser Gluehkathode verbundene Anode angeordnet ist
DE923497C (de) * 1943-02-05 1955-02-14 Patra Patent Treuhand Quecksilber-Niederdruckentladungslampe fuer Gleichstrombetrieb
FR1322083A (fr) * 1962-05-18 1963-03-22 Lampes Sa Lampe à décharge dans le mercure à basse pression pour fonctionnement sur du courant continu
CH631575A5 (de) * 1978-04-28 1982-08-13 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren zur lebensdauererhoehung eines gasentladungsgefaesses.
US4173730A (en) * 1978-07-11 1979-11-06 Westinghouse Electric Corp. Compact fluorescent lamp unit having integral circuit means for DC operation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO8700683A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63500833A (ja) 1988-03-24
WO1987000683A1 (en) 1987-01-29
JPH0467744B2 (de) 1992-10-29
KR880700448A (ko) 1988-03-15
DE3525888C1 (de) 1987-01-08
US4814663A (en) 1989-03-21
KR910001418B1 (ko) 1991-03-05
EP0231303B1 (de) 1989-10-04
DE3666112D1 (en) 1989-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0733266B1 (de) Verfahren zum betreiben einer inkohärent emittierenden strahlungsquelle
DE19601138B4 (de) Anzeigevorrichtung
US2298581A (en) Luminescent lamp bulb
DE19651552A1 (de) Kaltkathode für Entladungslampen, Entladungslampe mit dieser Kaltkathode und Betriebsweise für diese Entladungslampe
DE3525888C1 (de) Leuchtstofflampe fuer unipolaren Betrieb
DE2819542C3 (de) Niederdruckmetalldampfentladungslampe
DE552510C (de) Elektrische Leuchtroehre mit durch einen Schirm voneinander getrennten Elektroden
DE69003689T2 (de) Hochfrequenzgespeiste Grossbildanzeigevorrichtung.
DE3736922C2 (de)
DE69327275T2 (de) Metall iodid lampe
DE976223C (de) Elektrische Hochdruck-Gasentladungslampe fuer Gleichstrombetrieb mit festen Gluehelektroden
EP0334355B1 (de) Wandstabilisierte Hochdruck-Entladungslampe
DE102005046139A1 (de) Quecksilberfreie Metallhalogenidlampe
EP1154456A2 (de) Plasmabildschirm mit Schutzschicht
EP0334356A1 (de) Wandstabilisierte Metalldampfentladungslampe
DE2447537A1 (de) Flaches plattenfoermiges, mittels gleichstromentladung wirkendes anzeigeelement
DE748762C (de) Elektrische Hochdruckentladungslampe mit flachem Entladungsrohr
AT98159B (de) Elektrische Lampe mit beim Betriebe entwickelter Metalldampffüllung.
CH183061A (de) Elektrische Lampe.
DE391762C (de) Glimmlichtventilroehre mit selbstaendiger Entladung und Edelgasfuellung
CH705270B1 (de) Kaltkathodenfluoreszenzlampe mit hoher Effizienz und langer Bestrahlungsdauer.
DD221881A1 (de) Hilfselektrode fuer mit wechselspannung betriebene elektrische gasentladungslampe
DE2150740A1 (de) Hochleistungs-Fluoreszenzlampen
DE19520646A1 (de) Gasentladungsgefäß für Leuchtstofflampen
JPH04288523A (ja) 平面型蛍光ランプ調光法

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19870316

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT CH DE FR GB IT LI NL

17Q First examination report despatched

Effective date: 19880610

RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: GTE LICHT GMBH

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

ITF It: translation for a ep patent filed
AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT CH DE FR GB IT LI NL

REF Corresponds to:

Ref document number: 46985

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19891015

Kind code of ref document: T

REF Corresponds to:

Ref document number: 3666112

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19891109

ET Fr: translation filed
GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19920924

Year of fee payment: 7

ITTA It: last paid annual fee
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19940401

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 19960621

Year of fee payment: 11

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19960712

Year of fee payment: 11

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19960719

Year of fee payment: 11

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 19960731

Year of fee payment: 11

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 19960802

Year of fee payment: 11

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19970721

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19970721

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19970731

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19970731

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19980201

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19970721

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19980331

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee

Effective date: 19980201

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 20050721