EP0990259B1 - Fluorescent lamp with spacers and locally reduced luminescent material layer thickness - Google Patents
Fluorescent lamp with spacers and locally reduced luminescent material layer thickness Download PDFInfo
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- EP0990259B1 EP0990259B1 EP99945732A EP99945732A EP0990259B1 EP 0990259 B1 EP0990259 B1 EP 0990259B1 EP 99945732 A EP99945732 A EP 99945732A EP 99945732 A EP99945732 A EP 99945732A EP 0990259 B1 EP0990259 B1 EP 0990259B1
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- H01J65/046—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field the field being produced by using capacitive means around the vessel
Definitions
- the present invention relates to a fluorescent lamp for dielectric disabled discharges.
- a fluorescent lamp has one a discharge vessel filled with gas, in which at least one Wall to emit light contains a transparent surface. Also has the fluorescent lamp naturally over a fluorescent layer, with this Invention is considered the case that at least part of the phosphor layer lies on the said transparent surface.
- the electrodes and the The dielectric layer thereon will not be dealt with further here.
- Spacers can be used with such fluorescent lamps, connect the parts of the discharge vessel and at a distance from each other hold.
- These spacers can themselves be part of the discharge vessel be, e.g. B. two plates of a flat radiator discharge vessel connecting as a frame.
- it is particularly in the case of extensive areas Discharge vessels and well below atmospheric pressure Pressure of the gas filling necessary, also within the discharge vessel Spacers to be provided, which implosion of the discharge vessel should prevent this, but not directly in the sense of a limitation belong. It can also be for reasons other than the risk of implosion be advantageous with spacers in a discharge vessel an additional To carry out stabilization.
- This invention is based on the technical problem of a fluorescent lamp of the type described above so that they are good mechanical stability shows good light emission properties.
- this problem is solved with a fluorescent lamp for Dielectric barrier discharges with a gas filled Discharge vessel, at least one spacer for support at least one wall of the discharge vessel, one for visible Radiation at least partially transparent surface with a phosphor layer the spacer supports this wall on this surface, characterized in that the phosphor layer in an environment of the spacer has a reduced thickness.
- the invention provides in the area of the spacer on the partially transparent surface with the To provide a local layer thickness reduction in the phosphor layer.
- the invention includes the case that the reduced thickness (According to claim 1) is zero, so the local change in layer thickness corresponds to a recess.
- the solution according to the invention can also be used in the area the direct contact between spacers and more transparent Wall remain a somewhat darker stain, which, however, according to the invention in in a lightened environment is optically resolved. For one thing this is a question of the observer distance and the geometric extent the lighter area and the dark spot.
- a already known compensatory measure such as optical diffusers, prismatic lenses and the like a local averaging, so to speak, where the dark spot and the lightened environment are mutually exclusive compensate.
- An embodiment of this invention is that the environment mentioned the spacer has a relatively finely designed geometric structure has many surfaces, each with a different luminescent layer thickness. In doing so, a gradation can, so to speak, be made from a local Communication resulting effective luminescent layer thickness in discrete steps or as a continuous process by varying the different luminescent layer thicknesses or variation of the different areas.
- a gradation can, so to speak, be made from a local Communication resulting effective luminescent layer thickness in discrete steps or as a continuous process by varying the different luminescent layer thicknesses or variation of the different areas.
- Another idea of the invention is that the contact surface between the spacer and the wall considered here expanded as little as possible to design.
- mechanical considerations namely the avoidance of a selective loading of the (in general made of glass) through the spacer.
- this will Disadvantage in favor of minimizing that caused by the invention
- Reduction of the layer thickness of the lightenable surface is accepted.
- Prefers is to limit this contact surface two-dimensionally, d. H. to expand less in every possible direction in this plane.
- a quantitative characterization of this limitation of the investment area sensibly refers to the one bridged by the spacer Distance of the discharge vessel, so z. B. on the plate spacing one Flat radiator fluorescent lamp.
- the described small Extension of the contact surface less than 30%, preferably less than 20% or 10% of this distance.
- Another important embodiment of the invention relates to stability the discharge vessel with the spacers in the case of thermal cycles, as practically unavoidable in lamp operation.
- it has been found to be essential coefficient of thermal expansion of the various main components the discharge vessel and the spacers to match.
- the thermal expansion coefficient of the spacers should in the range of ⁇ 30% of the coefficient of expansion of the The main components of the discharge vessel are.
- the discharge vessel means those components whose thermal Expansion due to their geometric dimensions and their Function in the discharge vessel for the thermal expansion of the overall discharge vessel is essential. In the case of a flat radiator, these are e.g. B. the two plates and the frame connecting them. mismatches lead in this area, depending on the extent of the thermal loads in the Operation, internal tension and displacement of the vessel components and the spacer with each other and thus to instabilities and for loosening connections or breaking the lamp.
- Soft glasses have proven to be cheap materials for the spacers. Such soft glasses can also be used in material-related form, e.g. B. as a flour or glass solder held together by a binding material. Finally, various ceramic materials come into question, in particular Al 2 O 3 ceramic. With regard to the question of the choice of material and the coefficient of expansion, reference is made to the exemplary embodiment.
- Another way to reduce optical interference from an image of the spacer consists in a casing of the same through a fluorescent layer. This will cause the spacer to appear on the other side of the transparent wall is not more or less pronounced as shadowing, apart from the immediate area of the System between spacer and wall. Too little ultraviolet gets there Light to stimulate the phosphor to a significant extent.
- Another way to brighten the area around the spacer consists according to the invention in a reflective coating the transparent wall facing area of the spacer. Thereby the coupling of the inside of the discharge vessel becomes diffuse distributed light in the area of the phosphor layer thinned according to the invention reinforced on the wall.
- a layer of frosted glass has been found to be special in the work on this invention favorable compromise between a strongly diffuse scattering effect on the one hand and the highest possible transmission capacity in favor a high efficiency of the overall arrangement on the other hand exposed. For technical reasons, it can be useful to immediately the discharge volume-limiting layer from another technical considerations while building out certain glass the frosted glass layer is designed as an overlay.
- the transparent wall basically (in one layer) to build from a frosted glass.
- FIG. 1 shows a cross-sectional view of a flat radiator fluorescent lamp according to the invention.
- the fluorescent lamp is for dielectric disabled Discharges designed and largely built up in a known manner, whereby reference is made to the already cited prior art.
- the electrode arrangements and the for the dielectric barrier discharge characteristic dielectric Layers not treated any further.
- Figure 1 shows a detail view in which only the area of a spacer 6 with part of a base plate 1 and a summary with 2 designated cover plate around the spacer 6 is shown.
- the spacer 6 consists of a precision glass ball with a Diameter of 5 mm.
- a flat lamp fluorescent lamp with dimensions of approximately 315 mm x 239 mm x 10 mm with a thickness of the base plate 1 and the cover plate 2 of 2.5 mm each an arrangement of 48 such spacers 6 is used.
- the base plate 1 is produced with a reflection layer 7 for reflecting the visible light to the transparent ceiling plate 2.
- On the discharge volume side of the reflection layer 7 and the A phosphor layer 3 is provided in each case for the ceiling plate 2.
- the spacer 6 is attached to the base plate 1 with a glass solder 5, which as viscous mixture of a soft glass powder with a binder applied and dried and hardened by a thermal treatment becomes.
- the spacer 6 is due to its spherical shape almost punctiform, with the remaining unavoidable contact surface from an elastic deformation and unevenness of those involved Surfaces results.
- Around this contact surface between the spacers 6 and the ceiling panel 2 is the phosphor layer 3 on the ceiling panel obliterated; d. H. the contact surface lies in the middle of a recess 8 the phosphor layer.
- the glass ball forming the spacer 6 has another one Fluorescent layer 3 'coated. Due to its finite thickness this increases Fluorescent layer 3 'the contact surface between the spacer 6 and the ceiling panel 2 slightly, as already stated, the phosphor layer 3 'hardly contributes to shading.
- the ultraviolet generated in a dielectric barrier gas discharge Light is converted into visible light in the phosphor layers 3 and 3 ', with a largely diffuse distribution of visible light results in the discharge volume. This is due to the reflection on the reflective layer 7 supports to the losses in the area of the base plate 1 too minimize. Accordingly, in the phosphor layer free area 8 couple visible light around the spacer 6, the Contribution in particular of the half of the ceiling plate 2 facing Phosphor layer 3 'on the spacer 6 is particularly important.
- Figure 1 also shows that the ceiling panel 2 is composed of two sub-layers, namely a lower glass layer 2a, which like the base plate 1 for reasons of material technology for a more detailed below B270 glass, and an overlying frosted glass overlay 2b for the diffuse scattering of the emerging visible light.
- This material-technical reasons relate on the one hand to the processing properties, namely a conveniently located softening temperature of 708 ° C, further good chemical resistance to the plasmas occurring as well against alkali migration within the glass, which was discussed in more detail below thermal expansion coefficients and finally favorable Transmission properties.
- So-called DBEF films from the manufacturer 3M are used, which are essentially partially reflective Are polarizers. Matched to the polarization properties A liquid crystal display can thus reduce the yield in use for liquid crystal screen backlighting can be further increased.
- the combination of the frosted glass overlay 2b carries along the prism sheet 4 for a largely smoothing of the inhomogeneities the luminance distribution, that of the direct contact of the spacer 6 on the ceiling plate 2 caused small dark spots the lighter environment in the area of the fluorescent recess 8 is compensated becomes.
- the lighter environment in area 8 compensates for this Absence of the light contribution from the area of the base plate 1 under the spacer 6, in particular from the area of the glass solder 5.
- the glass ball forming the spacer 6 could in its in the figure top half instead of the phosphor layer 3 'or below provided a reflection layer corresponding to the reflection layer 7 his.
- FIG. 2 shows a cross-sectional illustration largely comparable to FIG. 1, however, one edge of the flat panel fluorescent lamp is shown.
- This glass frame is on its top and on its underside via glass solder layers 5 with the base plate 1 and Ceiling plate 2 connected. For reasons of stability, it is still here no minimization of a contact surface on the ceiling plate 2 is provided. Rather, the glass frame 6 'has the cross-sectional shape of an upright Rectangle with flat contact up and down.
- the spacer is to the side of the discharge volume, to the right in the figure or the glass frame 6 'is provided with a phosphor layer 3', which has the analog function to the corresponding phosphor layer the glass ball in the previous figure.
- a dilution 8 in the phosphor layer 3 of the ceiling panel 2 is formed.
- the layer thickness of the phosphor layer 3 decreases with decreasing lateral distance from the spacer 6 'to approximately zero at the Place of contact with the phosphor layer 3 '.
- the structure of the layers corresponds completely to the structure from Figure 1 and is not described here. It's just about to a cross section through another point of the same thing Layer structure.
- a typical width for area 8 the reduction in layer thickness is up to 1 cm and corresponds to the darkened Area without reduction in layer thickness.
- the effective glowing Area can be increased by the smoothing effect of the frosted glass overlay 2b or an external optical diffuser and the Prism film 4 for "smearing" the increased brightness in area 8 beyond the already darkened area of the glass frame 6 ' provides.
- the glass frame 6 ' is in the form shown as a rectangle in one Ground plan of rectangular flat radiator geometry. So that results there is an expansion of the illuminated area on all sides of the flat spotlight and thus overall an enlarged "visible diagonal" of the luminous area.
- soft glasses In general, a distinction is made between soft glasses and hard glasses, the distinguishing criterion being the level of the softening temperature (with 10 7.6 dPas). In this invention, predominantly intermediate glasses but also soft glasses are used, specifically in a range of the thermal expansion coefficient of 9 x 10 -6 K -1 ⁇ 30% (preferably 20%, 10%). Hard glasses usually fall in the range of 4 x 10 -6 K -1 and soft glasses in the range of 9 x 10 -6 K -1 .
- Glass B270 from the manufacturer DESAG (Deutsche Spezialglas AG in Grünenplan) with a coefficient of expansion of 9.5 x 10 -6 K -1 and a softening temperature of 708 ° C is particularly preferred here. Most soft glasses also lie in this range of the thermal expansion coefficient, which is why soft glass or materials based on soft glass are preferred for the spacers.
- a so-called AR glass (No. 8350) from the manufacturer mentioned with a coefficient of thermal expansion of 9.1 x 10 -6 K -1 is also suitable. (The technical reasons already mentioned for B270 also largely apply to the AR glass).
- Al 2 O 3 ceramic can also be used with an expansion coefficient of 8.5 - 8.8 x 10 -6 K -1 .
- Quartz glass is disadvantageous because it is used more frequently in this technical area due to the good UV transparency. Firstly, its average linear expansion coefficient is about 4.5 - 5.9 x 10 -7 K -1 and is thus only about 5-6% of the coefficient of the material used for the discharge vessel. In addition, quartz glass has the disadvantageous property of poor adhesion of most of the phosphors in question. It is also expensive and is therefore only considered in exceptional cases for the manufacture of the discharge vessel itself and basically also of the spacers.
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leuchtstofflampe für dielektrisch behinderte Entladungen. Eine solche Leuchtstofflampe weist ein mit einer Gasfüllung gefülltes Entladungsgefäß auf, bei dem zumindest eine Wand zum Lichtaustritt eine transparente Fläche enthält. Außerdem verfügt die Leuchtstofflampe natürlich über eine Leuchtstoffschicht, wobei bei dieser Erfindung der Fall betrachtet wird, daß zumindest ein Teil der Leuchtstoffschicht auf der genannten transparenten Fläche liegt. Die Elektroden und die Dielektrikumsschicht darauf werden hier nicht weiter behandelt.The present invention relates to a fluorescent lamp for dielectric disabled discharges. Such a fluorescent lamp has one a discharge vessel filled with gas, in which at least one Wall to emit light contains a transparent surface. Also has the fluorescent lamp naturally over a fluorescent layer, with this Invention is considered the case that at least part of the phosphor layer lies on the said transparent surface. The electrodes and the The dielectric layer thereon will not be dealt with further here.
Bei solchen Leuchtstofflampen können Abstandshalter verwendet werden, die Teile des Entladungsgefäßes verbinden und in einem Abstand voneinander halten. Diese Abstandshalter können dabei selbst Teil des Entladungsgefäßes sein, z. B. zwei Platten eines Flachstrahler-Entladungsgefäßes als Rahmen verbindend. Andererseits ist es insbesondere bei flächig ausgedehnten Entladungsgefäßen und deutlich unter Atmosphärendruck liegendem Druck der Gasfüllung notwendig, auch innerhalb des Entladungsgefäßes Abstandshalter vorzusehen, die eine Implosion des Entladungsgefäßes verhindern sollen, diesem jedoch nicht direkt im Sinne einer Begrenzung angehören. Es kann auch aus anderen Gründen als der Implosionsgefahr vorteilhaft sein mit Abstandshaltern in einem Entladungsgefäß eine zusätzliche Stabilisierung vorzunehmen. Spacers can be used with such fluorescent lamps, connect the parts of the discharge vessel and at a distance from each other hold. These spacers can themselves be part of the discharge vessel be, e.g. B. two plates of a flat radiator discharge vessel connecting as a frame. On the other hand, it is particularly in the case of extensive areas Discharge vessels and well below atmospheric pressure Pressure of the gas filling necessary, also within the discharge vessel Spacers to be provided, which implosion of the discharge vessel should prevent this, but not directly in the sense of a limitation belong. It can also be for reasons other than the risk of implosion be advantageous with spacers in a discharge vessel an additional To carry out stabilization.
Zum Stand der Technik wird verwiesen auf folgende Anmeldungen, die
Leuchtstofflampen der beschriebenen Art für dielektrisch behinderte Entladungen
darstellen:
Dieser Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Leuchtstofflampe der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß sie bei guter mechanischer Stabilität gute Lichtabstrahlungseigenschaften zeigt.This invention is based on the technical problem of a fluorescent lamp of the type described above so that they are good mechanical stability shows good light emission properties.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem gelöst mit einer Leuchtstofflampe für dielektrisch behinderte Entladungen mit einem mit einer Gasfüllung gefüllten Entladungsgefäß, mindestens einem Abstandshalter zum Abstützen mindestens einer Wand des Entladungsgefäßes, die eine für sichtbare Strahlung zumindest teilweise transparente Fläche mit einer Leuchtstoffschicht aufweist, wobei der Abstandshalter diese Wand an dieser Fläche abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtstoffschicht in einer Umgebung des Abstandshalters eine verminderte Dicke aufweist.According to the invention, this problem is solved with a fluorescent lamp for Dielectric barrier discharges with a gas filled Discharge vessel, at least one spacer for support at least one wall of the discharge vessel, one for visible Radiation at least partially transparent surface with a phosphor layer the spacer supports this wall on this surface, characterized in that the phosphor layer in an environment of the spacer has a reduced thickness.
Bei der Ausarbeitung der Erfindung hat sich herausgestellt, daß Abstandshalter im Bereich einer für die Lichtabstrahlung vorgesehenen Fläche des Entladungsgefäßes zu Unregelmäßigkeiten, insbesondere zu Abschattungen führen. Für viele Anwendungen ist es jedoch sehr nachteilig, wenn die Leuchtdichte der Lichtaustrittsfläche der Leuchtstofflampe zu stark variiert. Vielmehr ist eine möglichst weitgehende Gleichmäßigkeit der Lichterzeugung anzustreben. Dies betrifft vor allem Flachstrahler für die Hinterleuchtung von Anzeigeeinrichtungen, insbesondere für die Hinterleuchtung von Flüssigkristall-Bildschirmen. Um das Erscheinungsbild und die Lesbarkeit der Anzeigeeinrichtung bzw. des Bildschirms nicht zu stören, sollten dabei vorzugsweise Leuchtdichteschwankungen von 15 % nicht überschritten werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf das Gebiet der Flachstrahler oder der Hinterleuchtungen für Anzeigeeinrichtungen eingeschränkt.In the elaboration of the invention it has been found that spacers in the area of a surface of the Discharge vessel for irregularities, in particular for shadowing to lead. However, for many applications it is very disadvantageous if the Luminance of the light exit surface of the fluorescent lamp varies too much. Rather, the greatest possible uniformity of the light generation desirable. This particularly affects flat spotlights for backlighting of display devices, in particular for the backlighting of Liquid crystal screens. The appearance and legibility the display device or the screen should not be disturbed preferably fluctuations in luminance of 15% are not exceeded become. However, the invention is not in the field of flat radiators or of the backlights for display devices.
Bei der Erfindung hat sich nun herausgestellt, daß eine lokale Verringerung der Schichtdicke der Leuchtstoffschicht nicht, wie man zunächst erwarten könnte, zu einer Abdunklung wegen der geringeren vorhandenen Menge sichtbares Licht erzeugenden Leuchtstoffs führt. Im Gegenteil erscheinen die Stellen mit verdünnter Leuchstoffschicht vergleichsweise heller als die Umgebung, selbst wenn die Schichtdicke auf Null reduziert wird, also eine lokale Aussparung gebildet wird. Dies läßt sich im Nachhinein verstehen durch den diffusen Charakter der Lichterzeugung innerhalb der Leuchtstofflampe, wobei die aus benachbarten Bereichen eingefangene sichtbare Strahlung im Bereich der verdünnten Leuchtstoffschichtdicke auf eine geringere Absorption/Reflexion stößt. Dementsprechend sieht die Erfindung vor, in der Umgebung des Abstandshalters auf der teilweise transparenten Fläche mit der Leuchtstoffschicht eine lokale Schichtdickenverringerung vorzusehen. Dabei ist in der Erfindung der Fall eingeschlossen, daß die verminderte Dicke (gemäß Anspruch 1) Null beträgt, die lokale Schichtdickenveränderung also einer Aussparung entspricht.In the invention it has now been found that a local reduction the layer thickness of the phosphor layer is not, as one would initially expect could cause darkening due to the smaller amount available leads to visible light-generating phosphor. On the contrary, they appear Places with a thin layer of fluorescent material comparatively brighter than the surroundings, even if the layer thickness is reduced to zero, i.e. a local one Recess is formed. This can be understood in retrospect the diffuse character of the light generation within the fluorescent lamp, the visible radiation captured from neighboring areas in the Range of the thinned phosphor layer thickness to a lower absorption / reflection encounters. Accordingly, the invention provides in the area of the spacer on the partially transparent surface with the To provide a local layer thickness reduction in the phosphor layer. there the invention includes the case that the reduced thickness (According to claim 1) is zero, so the local change in layer thickness corresponds to a recess.
Dadurch kann einerseits bei geeigneter geometrischer Abstimmung eine Abschattung durch den darunterliegenden Abstandshalter kompensiert werden. Andererseits kann auch bei der erfindungsgemäßen Lösung im Bereich der unmittelbaren Berührung zwischen Abstandshaltern und transparenter Wand ein etwas dunklerer Fleck verbleiben, der erfindungsgemäß jedoch in einer aufgehellten Umgebung optisch quasi aufgelöst wird. Zum einen ist dies eine Frage des Beobachterabstands und der geometrischen Ausdehnung der helleren Fläche und des dunklen Flecks. Andererseits kann durch eine bereits bekannte Ausgleichsmaßnahme wie optische Diffusoren, Prismenscheiben und dergleichen sozusagen eine lokale Mittelung bewirkt werden, bei der sich der dunkle Fleck und die aufgehellte Umgebung gegenseitig kompensieren.On the one hand, this can result in shading with a suitable geometric coordination be compensated for by the spacer underneath. On the other hand, the solution according to the invention can also be used in the area the direct contact between spacers and more transparent Wall remain a somewhat darker stain, which, however, according to the invention in in a lightened environment is optically resolved. For one thing this is a question of the observer distance and the geometric extent the lighter area and the dark spot. On the other hand, a already known compensatory measure such as optical diffusers, prismatic lenses and the like a local averaging, so to speak, where the dark spot and the lightened environment are mutually exclusive compensate.
Eine Ausgestaltung dieser Erfindung besteht darin, daß die genannte Umgebung des Abstandshalters eine relativ fein gestaltete geometrische Struktur aus vielen Flächen mit jeweils unterschiedlicher Leuchtschichtdicke aufweist. Dabei kann eine Abstufung einer sich gewissermaßen aus einer lokalen Mitteilung ergebenden effektiven Leuchtschichtdicke in diskreten Stufen oder als kontinuierlicher Verlauf durch Variation der verschiedenen Leuchtschichtdicken oder Variation der verschiedenen Flächenanteile erfolgen. Zu dieser Ausgestaltung wird verwiesen auf die Parallelanmeldung "Leuchtstofflampe mit auf die geometrische Entladungsverteilung abgestimmter Leuchtstoffschichtdicke" derselben Anmelderin, die am gleichen Tag eingereicht wurde.An embodiment of this invention is that the environment mentioned the spacer has a relatively finely designed geometric structure has many surfaces, each with a different luminescent layer thickness. In doing so, a gradation can, so to speak, be made from a local Communication resulting effective luminescent layer thickness in discrete steps or as a continuous process by varying the different luminescent layer thicknesses or variation of the different areas. To this configuration is referred to the parallel application "Fluorescent lamp with a matched to the geometric discharge distribution Phosphor layer thickness "of the same applicant, the same Day was submitted.
Ein weiterer Gedanke der Erfindung geht dahin, die Anlagefläche zwischen dem Abstandshalter und der hier betrachteten Wand möglichst gering ausgedehnt zu gestalten. Zwar stehen dem mechanische Erwägungen entgegen, nämlich die Vermeidung einer punktuellen Belastung der (im allgemeinen aus Glas gefertigten) Wand durch den Abstandshalter. Jedoch wird dieser Nachteil zugunsten einer Minimierung der durch die erfindungsgemäße Schichtdickenverringerung aufhellbaren Fläche in Kauf genommen. Bevorzugt ist es dabei, diese Anlagefläche zweidimensional einzuschränken, d. h. in jeder in dieser Ebene denkbaren Richtung geringer auszudehnen. Andererseits gibt es Fälle, vor allem im Fall linienhaft verlaufender Abstandshalter beispielsweise als Rahmen eines Entladungsgefäßes, bei denen eine Einschränkung der Anlagefläche in nur einer Richtung (senkrecht zu der Abstandshalterlinie) vorteilhaft ist. Another idea of the invention is that the contact surface between the spacer and the wall considered here expanded as little as possible to design. Although there are mechanical considerations namely the avoidance of a selective loading of the (in general made of glass) through the spacer. However, this will Disadvantage in favor of minimizing that caused by the invention Reduction of the layer thickness of the lightenable surface is accepted. Prefers is to limit this contact surface two-dimensionally, d. H. to expand less in every possible direction in this plane. on the other hand there are cases, especially in the case of linear spacers for example as a frame of a discharge vessel, in which a restriction the contact surface in only one direction (perpendicular to the spacer line) is advantageous.
Eine quantitative Charakterisierung dieser Einschränkung der Anlagefläche bezieht sich sinnvollerweise auf den durch den Abstandshalter überbrückten Abstand des Entladungsgefäßes, also z. B. auf den Plattenabstand einer Flachstrahler-Leuchtstofflampe. Hierbei sollte die beschriebene geringe Ausdehnung der Anlagefläche weniger als 30 %, vorzugsweise weniger als 20 % bzw. 10 % dieses Abstandes betragen.A quantitative characterization of this limitation of the investment area sensibly refers to the one bridged by the spacer Distance of the discharge vessel, so z. B. on the plate spacing one Flat radiator fluorescent lamp. Here, the described small Extension of the contact surface less than 30%, preferably less than 20% or 10% of this distance.
Eine weitere wesentliche Ausgestaltung der Erfindung betrifft die Stabilität des Entladungsgefäßes mit den Abstandshaltern im Fall thermischer Zyklen, wie sie im Lampenbetrieb praktisch unvermeidlich auftreten. Bei der Ausarbeitung der Erfindung hat es sich dabei als wesentlich herausgestellt, den thermischen Ausdehnungskoeffizienten der verschiedenen Hauptbestandteile des Entladungsgefäßes und der Abstandshalter aufeinander abzustimmen. Insbesondere sollte der thermische Ausdehnungskoeffizient der Abstandshalter im Bereich von ± 30 % des Ausdehnungskoeffizienten der Hauptbestandteile des Entladungsgefäßes liegen. Mit Hauptbestandteilen des Entladungsgefäßes sind diejenigen Bestandteile gemeint, deren thermische Ausdehnung aufgrund ihrer geometrischen Abmessungen und ihrer Funktion im Entladungsgefäß für die thermische Ausdehnung des Gesamtentladungsgefäßes wesentlich ist. Im Fall eines Flachstrahler sind dies z. B. die beiden Platten sowie der beide verbindende Rahmen. Fehlanpassungen in diesem Bereich führen, je nach Ausmaß der thermischen Belastungen im Betrieb, zu inneren Verspannungen und Verschiebungen der Gefäßbestandteile und der Abstandshalter untereinander und damit zu instabilitäten und zum Lösen von Verbindungen bis hin zum Bruch der Lampe.Another important embodiment of the invention relates to stability the discharge vessel with the spacers in the case of thermal cycles, as practically unavoidable in lamp operation. When working out the invention, it has been found to be essential coefficient of thermal expansion of the various main components the discharge vessel and the spacers to match. In particular, the thermal expansion coefficient of the spacers should in the range of ± 30% of the coefficient of expansion of the The main components of the discharge vessel are. With main components The discharge vessel means those components whose thermal Expansion due to their geometric dimensions and their Function in the discharge vessel for the thermal expansion of the overall discharge vessel is essential. In the case of a flat radiator, these are e.g. B. the two plates and the frame connecting them. mismatches lead in this area, depending on the extent of the thermal loads in the Operation, internal tension and displacement of the vessel components and the spacer with each other and thus to instabilities and for loosening connections or breaking the lamp.
Als günstige Materialien für die Abstandshalter haben sich Weichgläser herausgestellt. Solche Weichgläser lassen sich auch in materialtechnisch weiterverarbeiteter Form einsetzen, z. B. als von einem Bindematerial zusammengehaltenes Mehl bzw. Glaslot. Schließlich kommen verschiedene Keramikmaterialien in Frage, insbesondere Al2O3-Keramik. Zur Frage der Materialwahl und der Ausdehnungskoeffizienten wird auf das Ausführungsbeispiel verwiesen.Soft glasses have proven to be cheap materials for the spacers. Such soft glasses can also be used in material-related form, e.g. B. as a flour or glass solder held together by a binding material. Finally, various ceramic materials come into question, in particular Al 2 O 3 ceramic. With regard to the question of the choice of material and the coefficient of expansion, reference is made to the exemplary embodiment.
Hinsichtlich der bereits erwähnten Minimierung der Anlagefläche des Abstandshalters an der transparenten Fläche der Wand hat es sich herausgestellt, daß eine feste Verbindung zwischen Abstandhalter und Wand nicht unbedingt von Vorteil ist. Vielmehr kann es von Vorteil sein, den Abstandshalter nur zur anderen Seite hin, also an der gegenüberliegenden Wand, zu befestigen, womit er bei der Gesamtmontage festgelegt ist. Durch geeignete geometrische Auslegung liegt dann die Wand mit der transparenten Fläche auf dem Abstandhalter lediglich auf, wobei keine weiteren Verbindungsmaterialien wie Glaslote, Klebstoffe oder ähnliches vorgesehen sind. Dadurch kann die Anlagefläche auf ein Minimum eingeschränkt werden.With regard to the minimization of the contact surface of the spacer already mentioned on the transparent surface of the wall it turned out that a firm connection between the spacer and the wall is not is absolutely an advantage. Rather, it can be advantageous to use the spacer only to the other side, i.e. on the opposite wall fasten, with which it is fixed for the overall assembly. By suitable The wall with the transparent surface then lies geometrically only on the spacer, with no other connection materials such as glass solders, adhesives or the like are provided. Thereby the contact area can be reduced to a minimum.
Ferner bietet sich hierdurch auch ein Vorteil im Hinblick auf etwaige thermische Ausdehnungsunterschiede zwischen den beiden von dem Abstandshalter verbundenen Wänden. Bei dadurch entstehenden Querverschiebungen kann die lediglich anliegende Wand gegen den Abstandhalter verrutschen, bevor zu hohe Spannungen auftreten.This also offers an advantage in terms of any thermal Expansion differences between the two from the spacer connected walls. In the event of transverse displacements can just slip the wall against the spacer, before too high voltages occur.
Eine weitere Möglichkeit zur Verringerung der optischen Störungen durch ein Abbild des Abstandshalters besteht in einer Ummantelung desselben durch eine Leuchtstoffschicht. Dadurch erscheint der Abstandshalter auf der anderen Seite der transparenten Wand nicht mehr oder weniger ausgeprägt als Abschattung, und zwar abgesehen von dem unmittelbaren Bereich der Anlage zwischen Abstandhalter und Wand. Dorthin gelangt zu wenig ultraviolettes Licht, um den Leuchtstoff in nennenswertem Umfang anzuregen.Another way to reduce optical interference from an image of the spacer consists in a casing of the same through a fluorescent layer. This will cause the spacer to appear on the other side of the transparent wall is not more or less pronounced as shadowing, apart from the immediate area of the System between spacer and wall. Too little ultraviolet gets there Light to stimulate the phosphor to a significant extent.
Da die Leuchtstoffummantelung des Abstandhalters die Anlagefläche an der Wand vergrößert, sollte klargestellt werden, daß durch das Leuchten dieser Leuchtstoffschicht der Bereich einer Anlage der Leuchtstoffschicht an der Wand soweit nicht in mit dem unbeschichteten Abstandhalter vergleichbarem Umfang als Schatten erscheint, wie ausreichend ultraviolettes Licht zur Anregung zur Verfügung steht. Dementsprechend ist die im Sinn der vorstehenden Ausführungen zur Minimierung der Anlagefläche zu wertende effektive Anlagefläche diejenige des Abstandshalters ohne die Leuchtstoffschicht (bzw. lediglich mit nicht ausreichend angeregten Bereichen der Leuchtstoffschicht).Since the fluorescent sheathing of the spacer is the contact surface on the Wall enlarged, it should be made clear that by lighting this Fluorescent layer the area of a system of the fluorescent layer on the Wall so far not comparable to the uncoated spacer Extent as shadow appears as sufficient ultraviolet light to Suggestion is available. Accordingly, it is in the sense of the above Comments on the minimization of the investment area effective contact surface that of the spacer without the phosphor layer (or only with insufficiently excited areas of the Phosphor layer).
Eine weitere Möglichkeit zur Aufhellung der Umgebung des Abstandshalters besteht erfindungsgemäß in einer reflektierenden Beschichtung eines der transparenten Wand zugewandten Bereichs des Abstandshalters. Dadurch wird die Einkopplung des innerhalb des Entladungsgefäßes diffus verteilten Lichtes in den erfindungsgemäß verdünnten Bereich der Leuchtstoffschicht an der Wand verstärkt.Another way to brighten the area around the spacer consists according to the invention in a reflective coating the transparent wall facing area of the spacer. Thereby the coupling of the inside of the discharge vessel becomes diffuse distributed light in the area of the phosphor layer thinned according to the invention reinforced on the wall.
Wie eingangs bereits erwähnt, kann die durch die verschiedenen dargestellten Maßnahmen bewirkte Aufhellung einer Umgebung des Abstandhalters mit diffus streuenden Medien verteilt werden, so daß sich der zumindest im Bereich der direkten Anlage zwischen Abstandhalter und Wand unvermeidbare dunkle Fleck nach Durchgang durch das diffus streuende Medium in der hellen Umgebung aufgelöst bzw. sich gegen sie wegemittelt hat.As already mentioned at the beginning, can be represented by the different Measures brought about brightening of an environment of the spacer be distributed with diffusely scattering media, so that the at least in Area of direct contact between the spacer and the wall is unavoidable dark spot after passing through the diffusely scattering medium dissolved in the bright surroundings or averaged against them.
Bei den Arbeiten zu dieser Erfindung hat sich eine Milchglasschicht als besonders günstiger Kompromiß zwischen einer stark diffus streuenden Wirkung einerseits und einem möglichst hohen Transmissionsvermögen zugunsten eines hohen Wirkungsgrades der Gesamtanordnung andererseits herausgestellt. Aus technischen Gründen kann es sinnvoll sein, die unmittelbar das Entladungsvolumen begrenzende Schicht aus einem aus anderweitigen technischen Erwägungen heraus bestimmten Glas aufzubauen, während die Milchglasschicht als Überfangschicht darüber ausgeführt ist. A layer of frosted glass has been found to be special in the work on this invention favorable compromise between a strongly diffuse scattering effect on the one hand and the highest possible transmission capacity in favor a high efficiency of the overall arrangement on the other hand exposed. For technical reasons, it can be useful to immediately the discharge volume-limiting layer from another technical considerations while building out certain glass the frosted glass layer is designed as an overlay.
Im Sinne einer Vereinfachung der Gesamtkonstruktion ist es bei für eine entsprechende Anfertigung spezieller Milchgläser sinnvollen Stückzahlen jedoch auch möglich, die transparente Wand grundsätzlich (in einer Schicht) aus einem Milchglas aufzubauen.In the sense of simplifying the overall construction, it is for a corresponding one Production of special milk glasses reasonable quantities also possible, the transparent wall basically (in one layer) to build from a frosted glass.
Bei der eingangs bereits erwähnten Möglichkeit eines Rahmens eines Flachstrahler-Entladungsgefäßes als Abstandshalter im Sinn der Erfindung ergibt sich der Vorteil einer Vergrößerung der effektiven leuchtenden Fläche. Dies wird im Ausführungsbeispiel erläutert.With the possibility already mentioned at the beginning of a frame for a flat radiator discharge vessel results as a spacer in the sense of the invention the advantage of increasing the effective luminous area. This is explained in the embodiment.
Im Folgenden wird ein konkretes Ausführungsbeispiel für die Erfindung
näher beschrieben, das in den beiliegenden Figuren dargestellt ist.
Im einzelnen zeigt:
Figur 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Flachstrahler-Leuchtstofflampe. Die Leuchtstofflampe ist für dielektrisch behinderte Entladungen ausgelegt und dabei weitgehend in bekannter Weise aufgebaut, wobei auf den bereits zitierten Stand der Technik verwiesen wird. Insbesondere werden im Folgenden die Elektrodenanordnungen und die für die dielektrisch behinderte Entladung charakteristischen dielektrischen Schichten nicht weiter behandelt.Figure 1 shows a cross-sectional view of a flat radiator fluorescent lamp according to the invention. The fluorescent lamp is for dielectric disabled Discharges designed and largely built up in a known manner, whereby reference is made to the already cited prior art. In particular The electrode arrangements and the for the dielectric barrier discharge characteristic dielectric Layers not treated any further.
Figur 1 zeigt dabei eine Ausschnittsansicht, in der nur der Bereich eines Abstandhalters
6 mit einem Teil einer Bodenplatte 1 und einer summarisch mit
2 bezeichneten Deckplatte um den Abstandshalter 6 herum dargestellt ist.Figure 1 shows a detail view in which only the area of a
Der Abstandshalter 6 besteht aus einer Präzisionsglaskugel mit einem
Durchmesser von 5 mm. Beispielsweise würde bei einer Flachstrahler-Leuchtstofflampe
mit Abmessungen von etwa 315 mm x 239 mm x 10 mm
bei einer Stärke der Bodenplatte 1 und der Deckplatte 2 von jeweils 2,5 mm
eine Anordnung aus 48 solchen Abstandshaltern 6 verwendet.The
Die Bodenplatte 1 ist mit einer Reflexionsschicht 7 zur Reflexion des erzeugten
sichtbaren Lichts zu der transparenten Deckenplatte 2 versehen. Auf der
dem Entladungsvolumen zugewandten Seite der Reflexionsschicht 7 und der
Deckenplatte 2 ist jeweils eine Leuchtstoffschicht 3 vorgesehen. Der Abstandshalter
6 ist auf der Bodenplatte 1 mit einem Glaslot 5 befestigt, das als
zähflüssige Mischung aus einem Weichglaspulver mit einem Bindemittel
aufgetragen und durch eine thermische Behandlung getrocknet und gehärtet
wird. An der Deckenplatte 2 liegt der Abstandshalter 6 aufgrund seiner Kugelform
fast punktförmig an, wobei die restliche unvermeidbare Anlagefläche
aus einer elastischen Verformung und Unebenheiten der beteiligten
Oberflächen resultiert. Um diese Anlagefläche zwischen dem Abstandshalter
6 und der Deckenplatte 2 herum ist die Leuchtstoffschicht 3 an der Deckenplatte
ausgewischt; d. h. die Anlagefläche liegt inmitten einer Aussparung 8
der Leuchtstoffschicht.The base plate 1 is produced with a
Zudem ist die den Abstandshalter 6 bildende Glaskugel mit einer weiteren
Leuchtstoffschicht 3' beschichtet. Durch ihre endliche Dicke vergrößert diese
Leuchtstoffschicht 3' die Anlagefläche zwischen dem Abstandshalter 6 und
der Deckenplatte 2 geringfügig, wie bereits ausgeführt, wobei die Leuchtstoffschicht
3' kaum zusätzlich zur Abschattung beiträgt.In addition, the glass ball forming the
Das in einer dielektrisch behinderten Gasentladung erzeugte ultraviolette
Licht wird in den Leuchtstoffschichten 3 und 3' in sichtbares Licht umgesetzt,
wobei sich eine weitgehend diffuse Verteilung des sichtbaren Lichtes
im Entladungsvolumen ergibt. Dies wird durch die Reflexion an der Reflexionsschicht
7 unterstützt, um die Verluste im Bereich der Bodenplatte 1 zu
minimieren. Dementsprechend kann in den leuchtstoffschichtfreien Bereich
8 um den Abstandshalter 6 herum sichtbares Licht einkoppeln, wobei der
Beitrag insbesondere der der Deckenplatte 2 zugewandten Hälfte der
Leuchtstoffschicht 3' auf dem Abstandshalter 6 besonders ins Gewicht fällt.The ultraviolet generated in a dielectric barrier gas discharge
Light is converted into visible light in the phosphor layers 3 and 3 ',
with a largely diffuse distribution of visible light
results in the discharge volume. This is due to the reflection on the
Durch die im Vergleich zu weiter entfernt liegenden Bereichen mit normaler
Dicke der Leuchtstoffschicht 3 auf der Deckenplatte 2 wegfallende Absorption
und Reflexion des Leuchtstoffs kann in der Umgebung des Abstandshalters
6 besonders viel Licht durch die Deckenplatte 2 dringen.Because of the more distant areas with normal
Thickness of the
Figur 1 zeigt ferner, daß die Deckenplatte 2 aufgebaut ist aus zwei Teilschichten,
nämlich einer unteren Glasschicht 2a, die wie die Bodenplatte 1
aus materialtechnischen Gründen aus einem weiter unten genauer beschriebenen
B270-Glas besteht, und einer darüberliegenden Milchglasüberfangschicht
2b zur diffusen Streuung des austretenden sichtbaren Lichtes. Diese
materialtechnischen Gründe betreffen einerseits die Bearbeitungseigenschaften,
nämlich eine günstig liegende Erweichungstemperatur von 708°C, ferner
eine gute chemische Resistenz gegen die auftretenden Plasmen sowie
gegen Alkalimigrationen innerhalb des Glases, den weiter unten näher behandelten
thermischen Ausdehnungskoeffizienten sowie schließlich günstige
Transmissionseigenschaften. Figure 1 also shows that the
Über der Milchglasüberfangschicht 2b befindet sich weiterhin eine Prismenfolie
4, die den Raumwinkel des Lichtaustritts schwerpunktmäßig verengt
(sogenannte Brightness-Enhancement-Folie des Herstellers 3M). Daneben
hat die Prismenfolie auch die Eigenschaft einer zusätzlichen Mittelung der
Leuchtdichte über die Wirkung der Milchglasüberfangschicht 2b hinaus.There is still a prism film over the frosted
Es können auch sogenannte DBEF-Folien des Herstellers 3M (oder Folien vergleichbarer Funktion) verwendet werden, die im wesentlichen teilreflektierende Polarisatoren sind. Abgestimmt auf die Polarisationseigenschaften einer Flüssigkristallanzeige kann damit die Ausbeute bei der Anwendung zur Flüssigkristallbildschirmhinterleuchtung weiter gesteigert werden.So-called DBEF films from the manufacturer 3M (or films comparable function) are used, which are essentially partially reflective Are polarizers. Matched to the polarization properties A liquid crystal display can thus reduce the yield in use for liquid crystal screen backlighting can be further increased.
Insgesamt führt die Kombination aus der Milchglasüberfangschicht 2b mit
der Prismenfolie 4 zu einer so weitgehenden Glättung der Inhomogenitäten
der Leuchtdichteverteilung, daß der durch die direkte Anlage des Abstandshalters
6 an der Deckenplatte 2 verursachte kleine dunkle Fleck durch
die hellere Umgebung im Bereich der Leuchtstoffaussparung 8 kompensiert
wird. Darüber hinaus kompensiert die hellere Umgebung im Bereich 8 das
Fehlen des Lichtbeitrags aus dem Bereich der Bodenplatte 1 unter dem Abstandshalter
6, insbesondere aus dem Bereich des Glaslots 5.Overall, the combination of the
Weiterhin könnte die den Abstandshalter 6 bildende Glaskugel in ihrer in
der Figur oberen Hälfte anstelle der Leuchtstoffschicht 3' oder darunter mit
einer der Reflexionsschicht 7 entsprechenden Reflexionsschicht versehen
sein.Furthermore, the glass ball forming the
Figur 2 zeigt eine Figur 1 weitgehend vergleichbare Querschnittsdarstellung,
wobei jedoch ein Rand der Flachstrahler-Leuchtstofflampe gezeigt ist. Dort
liegt ein Abstandhalter 6' in Form eines das Entladungsgefäß am Rand und
zwischen den Platten 1 und 2 bildenden Glasrahmens aus dem weiter unten
beschriebenen B270-Glas vor. Dieser Glasrahmen ist an seiner Ober- und an
seiner Unterseite über Glaslotschichten 5 mit der Bodenplatte 1 und der
Deckenplatte 2 verbunden. Aus Stabilitätsgründen ist hier weiterhin auch
keine Minimierung einer Anlagefläche an der Deckenplatte 2 vorgesehen.
Vielmehr hat der Glasrahmen 6' die Querschnittsform eines hochkantstehenden
Rechtecks mit flächiger Anlage nach oben und nach unten.FIG. 2 shows a cross-sectional illustration largely comparable to FIG. 1,
however, one edge of the flat panel fluorescent lamp is shown. There
there is a
Zur Seite des Entladungsvolumens hin, in der Figur nach rechts, ist der Abstandshalter
bzw. der Glasrahmen 6' mit einer Leuchtstoffschicht 3' versehen,
die die analoge Funktion zu der entsprechenden Leuchtstoffschicht auf
der Glaskugel in der vorherigen Figur hat. Entsprechend der langgestreckten
(quasi eindimensionalen) Geometrie des Abstandshalters 6' ist auch nur zu
einer Seite, nämlich zu dem Entladungsvolumen hin, eine Verdünnung 8 in
der Leuchtstoffschicht 3 der Deckenplatte 2 gebildet. Bei dieser Verdünnung
8 vermindert sich die Schichtdicke der Leuchtstoffschicht 3 mit abnehmendem
lateralen Abstand von dem Abstandshalter 6' auf ungefähr Null an der
Stelle der Berührung mit der Leuchtstoffschicht 3'. Von dem Beginn der
Schichtdickenverminderung an ist dieser Übergang im wesentlichen linear,
wobei sich der genaue mathematische Verlauf dieser glatten Schichtdickenverringerung
und die genaue Schichtdicke (theoretisch Null) in der unmittelbaren
Umgebung der Leuchtstoffschicht 3' herstellungstechnisch nur begrenzt
kontrollieren lassen.The spacer is to the side of the discharge volume, to the right in the figure
or the
Der Aufbau der Schichten entspricht im übrigen vollständig dem Aufbau aus Figur 1 und wird hier nicht näher beschrieben. Es handelt sich lediglich um einen Querschnitt durch eine andere Stelle des grundsätzlich gleichen Schichtaufbaus.The structure of the layers corresponds completely to the structure from Figure 1 and is not described here. It's just about to a cross section through another point of the same thing Layer structure.
Der Vorteil der Erfindung besteht an dieser Stelle darin, daß eine Abdunkelung
der Lampe in der Nähe des Rahmens bzw. des Abstandshalters 6'
durch den von der Seite des Glasrahmens 6' fehlenden Beitrag diffuser
Strahlung kompensiert werden kann. Eine typische Breite für den Bereich 8
der Schichtdickenverringerung beträgt bis zu 1 cm und entspricht dem abgedunkelten
Bereich ohne Schichtdickenverringerung.The advantage of the invention at this point is that darkening
the lamp in the vicinity of the frame or the
Darüber hinaus kann auch erreicht werden, daß die effektive leuchtende
Fläche vergrößert werden kann, indem die Glättungswirkung der Milchglasüberfangschicht
2b oder auch eines externen optischen Diffusors und der
Prismenfolie 4 für ein "Ausschmieren" der im Bereich 8 erhöhten Helligkeit
über den an sich bereits abgedunkelten Bereich des Glasrahmens 6' hinaus
sorgt.In addition, it can also be achieved that the effective glowing
Area can be increased by the smoothing effect of the
Der Glasrahmen 6' ist in der dargestellten Form als Rechteck um eine im
Grundriß rechteckige Flachstrahlergeometrie herumgeführt. Damit ergibt
sich an allen Seiten des Flachstrahlers eine Ausweitung des leuchtenden Bereichs
und damit insgesamt eine vergrößerte "sichtbare Diagonale" der eigentlich
leuchtenden Fläche.The
Zu den verschiedenen in Frage kommenden Glasmaterialien ist folgendes festzustellen: Im allgemeinen unterscheidet man zwischen Weichgläsern und Hartgläsern, wobei das Unterscheidungskriterium die Höhe der Erweichungstemperatur (mit 107,6 dPas) ist. Bei dieser Erfindung werden vorwiegend Zwischengläser aber auch Weichgläser verwendet und zwar in einem Bereich des thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 9 x 10-6 K-1 ± 30 % (vorzugsweise 20 %, 10 %). Üblicherweise fallen Hartgläser in den Bereich von 4 x 10-6 K-1 und Weichgläser etwa in den Bereich von 9 x 10-6 K-1.The following can be stated regarding the various glass materials in question: In general, a distinction is made between soft glasses and hard glasses, the distinguishing criterion being the level of the softening temperature (with 10 7.6 dPas). In this invention, predominantly intermediate glasses but also soft glasses are used, specifically in a range of the thermal expansion coefficient of 9 x 10 -6 K -1 ± 30% (preferably 20%, 10%). Hard glasses usually fall in the range of 4 x 10 -6 K -1 and soft glasses in the range of 9 x 10 -6 K -1 .
Besonders bevorzugt ist hier das Glas B270 des Herstellers DESAG (Deutsche Spezialglas AG in Grünenplan) mit einen Ausdehnungskoeffizienten von 9,5 x 10-6 K-1 und einer Erweichungstemperatur von 708°C. In diesem Bereich des thermischen Ausdehnungskoeffizienten liegen auch die meisten Weichgläser, weswegen Weichglas oder auf Weichglas aufbauende Materialien für die Abstandshalter bevorzugt sind. Weiterhin in Frage kommt auch ein sogenanntes AR-Glas (Nr. 8350) des genannten Herstellers mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 9,1 x 10-6 K-1. (Wobei die bereits erwähnten technischen Gründe für B270 weitgehend auch für das AR-Glas zutreffen). Weiterhin kann auch Al2O3-Keramik verwendet werden mit einem Ausdehnungskoeffizienten von 8,5 - 8,8 x 10-6K-1.Glass B270 from the manufacturer DESAG (Deutsche Spezialglas AG in Grünenplan) with a coefficient of expansion of 9.5 x 10 -6 K -1 and a softening temperature of 708 ° C is particularly preferred here. Most soft glasses also lie in this range of the thermal expansion coefficient, which is why soft glass or materials based on soft glass are preferred for the spacers. A so-called AR glass (No. 8350) from the manufacturer mentioned with a coefficient of thermal expansion of 9.1 x 10 -6 K -1 is also suitable. (The technical reasons already mentioned for B270 also largely apply to the AR glass). Furthermore, Al 2 O 3 ceramic can also be used with an expansion coefficient of 8.5 - 8.8 x 10 -6 K -1 .
Nachteilig ist hingegen Quarzglas, das wegen der guten UV-Transparenz in diesem technischen Bereich häufiger verwendet wird. Zum einen beträgt sein mittlerer linearer Ausdehnungskoeffizient etwa 4,5 - 5,9 x 10-7K-1 und beträgt damit nur noch etwa 5-6 % des Koeffizienten des für das Entladungsgefäß verwendeten Materials. Ferner hat Quarzglas die nachteilige Eigenschaft einer schlechten Haftung der meisten in Frage kommenden Leuchtstoffe. Es ist außerdem teuer und kommt damit für eine Herstellung des Entladungsgefäßes selbst und im Grunde auch der Abstandshalter nur in Ausnahmefällen in Betracht.Quartz glass, on the other hand, is disadvantageous because it is used more frequently in this technical area due to the good UV transparency. Firstly, its average linear expansion coefficient is about 4.5 - 5.9 x 10 -7 K -1 and is thus only about 5-6% of the coefficient of the material used for the discharge vessel. In addition, quartz glass has the disadvantageous property of poor adhesion of most of the phosphors in question. It is also expensive and is therefore only considered in exceptional cases for the manufacture of the discharge vessel itself and basically also of the spacers.
Claims (14)
- Fluorescent lamp for dielectrically impeded discharges, having a discharge vessel (1, 2, 6') filled with a gas filling, and at least one spacer (6, 6') for supporting at least one wall (2) of the discharge vessel which has a surface, at least partially transparent to visible radiation, with a fluorescent layer (3), the spacer (6, 6') supporting this wall (2) on this surface, characterized in that the fluorescent layer (3) has a reduced thickness in a surrounding region (8) of the spacer (6, 6').
- Fluorescent lamp according to Claim 1, in which the surrounding region has a geometric structure composed of surfaces of different fluorescent layer thickness.
- Fluorescent lamp according to Claim 1 or 2, in which the surrounding region (8) has surfaces without a fluorescent layer.
- Fluorescent lamp according to one of the preceding claims, in which the spacer (6, 6') supports the wall (2) by bearing against it with a surface of small extent.
- Fluorescent lamp according to Claim 4, in which the bearing surface is of small extent in every direction in its plane.
- Fluorescent lamp according to Claim 4 or 5, in which the small extent is less than 30% of the plate spacing.
- Fluorescent lamp according to one of the preceding claims, in which the spacer (6, 6') has a coefficient of thermal expansion which corresponds with a tolerance of ± 30% to that of the main components (1, 2, 6') of the discharge vessel.
- Fluorescent lamp according to one of the preceding claims, in which the spacer (6, 6') consists essentially of soft glass, a material essentially containing soft glass or a ceramic material.
- Fluorescent lamp according to one of the preceding claims, in which the spacer (6) bears against the wall (2) in a fashion free from connecting material.
- Fluorescent lamp according to one of the preceding claims, in which the spacer (6, 6') has an outer fluorescent coating (3').
- Fluorescent lamp according to one of the preceding claims, in which the spacer has a reflecting coating in a region facing the wall.
- Fluorescent lamp according to one of the preceding claims, in which the surface (2) has a milk-glass layer (2b).
- Fluorescent lamp according to one of the preceding claims, except for Claim 5 and Claim 9, in which the spacer (6') forms a boundary wall of the discharge vessel (1, 2, 6').
- Fluorescent lamp according to Claim 13, in which the spacer (6') is a frame of a flat radiator fluorescent lamp which connects a base plate (1) and a cover plate (2) forming the wall.
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