EP1080483A1 - Flache entladungslampe und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Flache entladungslampe und verfahren zu ihrer herstellung

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EP1080483A1
EP1080483A1 EP99945731A EP99945731A EP1080483A1 EP 1080483 A1 EP1080483 A1 EP 1080483A1 EP 99945731 A EP99945731 A EP 99945731A EP 99945731 A EP99945731 A EP 99945731A EP 1080483 A1 EP1080483 A1 EP 1080483A1
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EP
European Patent Office
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ceiling
discharge lamp
support points
viscosity
lamp according
Prior art date
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EP99945731A
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English (en)
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Michael Seibold
Michael Ilmer
Angela Eberhardt
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Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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Publication date
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    • H01J2211/20—Constructional details
    • H01J2211/34—Vessels, containers or parts thereof, e.g. substrates
    • H01J2211/36—Spacers, barriers, ribs, partitions or the like

Definitions

  • the invention is based on a flat discharge lamp according to the preamble of claim 1.
  • the invention relates to a method according to the preamble of the method claim for producing this discharge lamp.
  • discharge lamp here encompasses sources of electromagnetic radiation based on gas discharges.
  • the spectrum of the radiation can encompass both the visible range and the UV (ultraviolet) / VUV (vacuum ultraviolet) range and the IR (infrared) range.
  • a phosphor layer can also be provided for converting invisible to visible radiation.
  • these are flat discharge lamps with so-called dielectrically impeded electrodes.
  • the dielectrically impeded electrodes are typically realized in the form of thin metallic strips which are arranged on the outer and / or inner wall of the discharge vessel. If all electrodes are arranged on the inner wall, at least some of the electrodes must be completely covered with a dielectric layer in relation to the inside of the discharge vessel.
  • Discharge lamps of this type are known, for example, from EP 0363 832 (FIG. 3) and German patent application P 19711 892.5 (FIGS. 3a, 3b). - 2 -
  • Flat discharge lamps - also known as flat spotlights - have a discharge vessel that consists of a base and ceiling plate, e.g. made of glass, which are connected to each other via a frame.
  • a frame can be dispensed with if the base and / or ceiling part is not planar but is shaped in such a way that a discharge vessel is already formed when only the base and ceiling part are joined.
  • the floor and / or ceiling part can be trough-shaped, e.g. by deep drawing.
  • the majority of the shaped base or ceiling part is at least approximately flat in this case and therefore requires one or more support points for stabilization.
  • floor and ceiling slab are therefore also to be understood to mean structures which may not be completely, but at least predominantly (approximately) plan.
  • the discharge vessel contains a gas filling of defined composition and filling pressure and must therefore be evacuated before filling. Consequently, the discharge vessel must withstand both negative pressure - namely during the manufacture of the lamp - and the subsequent filling pressure, which is less than atmospheric pressure, for example between 10 kPa and 20 kPa. According to the information provided by glass manufacturers, this fatigue strength is to be estimated at around 8 MPa and, depending on the glass thickness used, results from the maximum deflection over a distance between two supports. The latter is inversely proportional to the glass thickness used and, at a certain temperature, also depends on the pressure difference between the inside of the discharge vessel and the outside. - 3 -
  • the fatigue strength can be achieved with a given pressure difference and temperature, even with thin glasses, by shortening the distance between two bearings.
  • support points are used which are arranged in sufficient position and number over the base area of the discharge vessel. The mutual nearest neighbor distance of the support points is dimensioned so that the desired route length is never exceeded at any point.
  • the support points usually consist of a glass rod section, glass ring, glass tube or a glass ball, the height or diameter of which corresponds to the frame height. So far, the support points have been glued to the floor and / or ceiling plate using a suitable sintered glass. The glue only fixes the support points, but is too thin to compensate for height differences.
  • Integrated glass webs are also known.
  • One possibility is to process a solid material by sandblasting in such a way that the base plate is of the appropriate thickness and the glass webs are of the desired shape and height.
  • the cover glass and glass web are bonded by means of gluing using a sintered glass.
  • Another possibility is the integration of the webs by heat treatment of the glass, such as. B. deep drawing by means of negative pressure or dead weight or pressing.
  • the floor or ceiling slab is heated above its softening point and shaped using a mold using standard methods. - 4 -
  • Another object is to provide an improved method for producing flat discharge lamps.
  • a prerequisite for the considerations made at the outset for stabilizing the discharge vessel by means of support points is that sufficient support on both sides of the floor and ceiling plate is ensured at all support points. If a support point does not have contact on both sides, it will fail as an effective support. As a result, the free distance doubles in the area of this ineffective support point, viewed radially from it and in the plane of the plates. Under certain circumstances, this may result in the desired route length being exceeded and the fatigue strength being inadmissibly reduced. For this reason, unevenness of the floor and ceiling slab over the base of the discharge space and height tolerances of the frame must be taken into account and compensated for. This causes increased difficulties, in particular as the number of support points increases and the area becomes larger.
  • the invention proposes support points, each consisting of two components. These two components are distinguished by the fact that they have clearly different viscosities when the vessel is joined, that is to say at the joining temperature.
  • a component works as a so-called "hard part” and has a very high viscosity, typically more than 10 9 dPa s, preferably 10 11 dPa s and more at the joining temperature.
  • a soda lime silicate glass for example, is suitable.
  • the other component works as a so-called “soft part”, with a low viscosity which is matched to the joining temperature in the range from typically 10 8 dPa s to approx. 10 5 dPa s or less, ie at the joining temperature it may be less Force, a defined and non-destructive deformation just given.
  • Sintered glass or lead glass for example, is suitable.
  • the function of a two-component support point in the manufacture of a flat discharge lamp is that its height before the lamp is deliberately exceeded, for example, the height of the frame - 6 -
  • the ceiling tile only rests on the support points before the joining process.
  • the "soft" part of the support points becomes sufficiently low-viscosity, typically of the order of 10 7 dPa s, to deform under the weight of the ceiling tile.
  • the ceiling plate sinks onto the frame pasted with solder, for example glass solder, and fuses with it. In this way the lamp is sealed.
  • each support point self-levels to the required height, i.e. exactly so that each support point has contact on both sides with the floor or ceiling plate.
  • this property of the two-component support point enables the lamp to be manufactured in a vacuum furnace filled with filling gas under filling pressure, since the lamp closes automatically when the joining temperature is reached.
  • the support points can also consist for the most part of a low-viscosity component and a high-viscosity separating layer as the second component, which prevents the low-viscosity component from sintering onto the floor or ceiling plate.
  • Fluorescent can also serve as a release agent.
  • FIG. 1 a shows a partial section through a flat discharge lamp before the discharge vessel is hermetically sealed, - 7 -
  • FIG. 1b shows a partial section through a finished flat discharge lamp
  • Figure 2 is a partial section through another flat discharge lamp to explain the height compensation effect of the two-component support points.
  • FIGS. 1a and 1b each show a schematic partial section through a flat discharge lamp 1 before the discharge vessel 2 is hermetically sealed or in the finished state.
  • the electrodes are usually applied to the floor and / or ceiling plate, e.g. by means of printing technology, possibly additional dielectric layers, phosphor layers, etc., but this is not shown for reasons of clarity. Otherwise, the process steps for realizing these features are familiar to the person skilled in the art.
  • a circumferential frame 3 is applied to the base plate 5 by means of glass solder 4.
  • the height of the frame 3 above the inner wall of the base plate 5 is approximately 5 nm.
  • a circumferential glass solder path 4 is also applied to the ceiling plate 6.
  • the frame, floor and ceiling panels are made of soda lime glass. The glass solder 4 is used when the individual parts are later joined to fuse and seal the base plate 5 and the cover plate 6 with the frame 3.
  • circular cylinder pieces 7 made of alkali blue glass (40 wt.% PbO content) are arranged on the base plate 5 at the desired mutual distance.
  • a glass ball 8 made of soda lime silicate glass is then placed on each circular cylinder piece 7.
  • the diameter of the glass balls 8 is approximately 5 mm.
  • Partial support points 7, 8 above the base plate 5 larger than the corresponding height of the frame by about 1 mm.
  • cover plate 6 is placed on balls 8 and the entire arrangement of base plate 5, frame 3 with glass solder 4, two-part support points 7, 8 and cover plate 6 is brought into an evacuable oven (not shown).
  • the furnace is then evacuated at a temperature of approx. 350 ° C for about 30 minutes in order to largely remove impurities. Since the circular cylinder pieces 7 are not yet sufficiently low-viscosity at the temperature of approximately 350 ° C., the ceiling plate 6 and the frame 3 are not yet joined together during this verticalization step.
  • the temperature in the oven is then increased to approx. 520 ° C.
  • the circular cylinder pieces 7 are so far viscous, on the order of approximately 10 6 dPa s, that the ceiling plate 6 sinks onto the frame 3.
  • the glass solder 4 is also low-viscosity, in the order of approximately 10 5 dPa s, that it joins the base plate 5 and the cover plate 6 with the frame 3 to form a gas-tight discharge vessel 2.
  • the individual support points 7, 8 level to the exactly required height such that each support point 7, 8 has contact with the floor 5 or ceiling plate 6 on both sides.
  • the viscosity of the floor and ceiling slab, frame and glass balls is more than 10 9 dPa s at the joining temperature of 520 ° C.
  • FIG shows a schematic partial section through a flat lamp 1 'with a sloping ceiling plate 6 with respect to the base plate 5.
  • This skew is caused by the fact that the left part 3a of the frame is higher than the right part 3b.
  • This undesirable skew is greatly exaggerated for clarification.
  • Similar misalignments can also be caused by locally fluctuating plate thicknesses and / or insufficient flatness of the plates or the like.
  • Figure 2 it can be clearly seen that the heights of the circular cylinder pieces 71-73 increase from right to left and in this way compensate for the different distances between the base plate 5 and the ceiling plate 6.
  • the first component consists of a tube made of soda lime silicate glass and the second component consists of a gutter made of lead glass.
  • one tube is partially embedded in a channel and thus forms a support point which extends along one side of the base plate parallel to a frame side.
  • This variant has the advantage that these support points made of pipe and gutter support the plates in a line-like manner rather than point-like as above. This can be particularly advantageous for very large-area lamps, since then, instead of very many balls with rings, only relatively few tubes with channels are required.
  • the lamp can also be provided with a pump tube for evacuating or filling the completely assembled discharge vessel.
  • a pump tube for evacuating or filling the completely assembled discharge vessel.
  • an oven that can be evacuated and filled can be dispensed with.
  • the manufacturing process is then modified such that the discharge vessel is first assembled in the furnace as described above and provided with a pump tube.
  • the discharge vessel is then evacuated via the pump tube and simultaneously heated in the furnace. After that - 10 -
  • the discharge vessel is filled with the filling gas via the pump tube and finally closed.
  • the lamp is finished.

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Abstract

Flache Entladungslampe (1) zwei zueinander im wesentlichen parallelen Platten (5, 6) und mit Stützstellen, die beide Platten gegeneinander abstützen. Jede Stützstelle besteht aus einer bei Fügetemperatur hochviskosen (8) und einer niederviskosen Komponente (7). Vor dem Zusammenfügen des Entladungsgefässes sind die Stützstellen grösser als der vorgesehene Endabstand der beiden Platten. Die niederviskose Komponente (7) gleicht beim Zusammenfügen des Entladungsgefässes mögliche lokale Abweichungen der Abstände zwischen beiden Platten aus.

Description

Flache Entiadungsiampe und Verfahren zu ihrer Herstellung
Technisches Gebiet
Die Erfindung geht aus von einer flachen Entladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Verfahrensanspruchs zur Herstellung dieser Entladungslampe .
Der Begriff „Entladungslampe" umfaßt dabei Quellen elektromagnetischer Strahlung auf der Basis von Gasentladungen. Das Spektrum der Strahlung kann dabei sowohl den sichtbaren Bereich als auch den UV(Ultraviolett)/VUV(Vakuumultraviolett)-Bereich sowie den IR(Infrarot)- Bereich umfassen. Ferner kann auch eine Leuchtstoffschicht zur Konvertie- rung unsichtbarer in sichtbare Strahlung vorgesehen sein.
Es handelt sich dabei insbesondere auch um flache Entladungslampen mit sogenannten dielektrisch behinderten Elektroden. Dabei sind die dielektrisch behinderten Elektroden typischerweise in Form dünner metallischer Streifen realisiert, die auf der Außen- und/ oder Innenwandung des Entladungsgefäßes angeordnet sind. Falls alle Elektroden auf der Innenwandung angeordnet sind, muß zumindest ein Teil der Elektroden gegenüber dem Innern des Entladungsgefäßes mit einer dielektrischen Schicht vollständig abgedeckt sein. Entladungslampen dieses Typs sind beispielsweise aus der EP 0363 832 (Fig. 3) und der deutschen Patentanmeldung P 19711 892.5 (Fig. 3a, 3b) bekannt. - 2 -
Flache Entladungslampen - auch als Flachstrahler bezeichnet - weisen ein Entladungsgefäß auf, das aus einer Boden- und Deckenplatte, z.B. aus Glas, die über einen Rahmen miteinander verbunden sind, gebildet ist.
Auf einen Rahmen kann verzichtet werden, wenn das Boden- und/ oder Deckenteil nicht plan sondern so geformt ist, daß beim Zusammenfügen nur des Boden- und Deckenteils bereits ein Entladungsgefäß gebildet wird. Beispielsweise kann das Boden- und/ oder Deckenteil wannenartig geformt sein, z.B. durch Tiefziehen. Bei sehr großflächigen Flachlampen ist auch in diesem Fall der überwiegende Anteil des geformten Boden- bzw. Deckenteils zu- mindest näherungsweise plan und benötigt deshalb zur Stabilisierung eine oder mehrere Stützstellen.
Im folgenden sollen deshalb unter den Begriffen Boden- und Deckenplatte auch Gebilde verstanden werden, die zwar gegebenenfalls nicht vollständig aber zumindest überwiegend (näherungsweise) plan sind.
Das Entladungsgefäß enthält eine Gasfüllung definierter Zusaπvmensetzung und Fülldruck und muß deshalb vor dem Befüllen evakuiert werden. Folglich muß das Entladungsgefäß sowohl Unterdruck - nämlich während der Herstellung der Lampe - als auch dem späteren Fülldruck, der weniger als Atmosphärendruck beträgt, beispielsweise zwischen lO kPa und 20 kPa, dauerhaft standhalten. Diese Dauerfestigkeit ist nach Angabe von Glasherstellern mit einem Wert von etwa 8 MPa anzusetzen und ergibt sich, in Abhängigkeit von der verwendeten Glasdicke, aus der maximalen Durchbiegung über eine Strecke zwischen zwei Auflagern. Letztere ist umgekehrt proportional zur verwendeten Glasdicke und hängt zudem bei einer be- stimmten Temperatur vom Druckunterschied zwischen dem Inneren des Entladungsgefäßes und Außen ab. - 3 -
Folglich kann man die Dauerfestigkeit, bei gegebenem Druckunterschied und Temperatur, auch bei dünnen Gläsern durch eine Verkürzung der Strek- ke zwischen zwei Lagern erzielen. Hierzu verwendet man Stützstellen die über die Grundfläche des Entladungsgefäßes in ausreichender Position und Anzahl angeordnet werden. Der gegenseitige Nächstnachbar-Abstand der Stützstellen ist so bemessen, daß die angestrebte Streckenlänge an keiner Stelle überschritten wird.
Stand der Technik
Die Stützstellen bestehen üblicherweise aus einem Glasstababschnitt, Glasring, Glasrohr oder einer Glaskugel, dessen Höhe bzw. deren Durchmesser der Rahmenhöhe entsprechen. Bisher wurden die Stützstellen durch ein geeignetes Sinterglas mit der Boden- und/ oder Deckenplatte verklebt. Die Klebung fixiert dabei lediglich die Stützstellen, ist aber zu dünn, um Höhendifferenzen ausgleichen zu können.
Ferner sind auch eingearbeitete Glasstege bekannt. Eine Möglichkeit besteht darin ein Vollmaterial durch Sandstrahlen so zu bearbeiten, daß die Bodenplatte in entsprechender Dicke, sowie die Glasstege in gewünschter Form und Höhe entstehen. Auch in diesem Fall erfolgt der Verbund von Deckglas und Glassteg durch eine Klebung mittels eines Sinterglases.
Eine weitere Möglichkeit besteht in der Integration der Stege durch Wärme- behandlung des Glases, wie z. B. Tiefziehen mittels Unterdruck oder Eigengewicht oder Pressen. Hierbei wird die Boden- oder Deckenplatte über ihren Erweichungspunkt erhitzt und mittels einer Form nach Standardverfahren geformt. - 4 -
Darstellung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine flache Entladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit verbesserten Stützstellen bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den davon abhängigen Ansprüchen.
Eine weitere Aufgabe besteht darin ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von flachen Entladungslampen anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Verfahrensanspruchs gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den davon abhängigen Ansprüchen.
Voraussetzung bei den eingangs gemachten Überlegungen zur Stabilisierung des Entladungsgefäßes mittels Stützstellen ist, daß bei allen Stützstellen ein ausreichender, beidseitiger Kontakt zur Boden- und Deckenplatte gewährlei- stet ist. Falls nämlich eine Stützstelle keinen beidseitigen Kontakt hat, fällt sie als wirksames Auflager aus. Folglich verdoppelt sich die freie Strecke im Bereich dieser unwirksamen Stützstelle, radial von dieser aus und in der Ebene der Platten betrachtet. Dadurch wird unter Umständen die angestrebte Streckenlänge überschritten und die Dauerfestigkeit unzulässig vermindert. Aus diesem Grund müssen Unebenheiten der Boden- und Deckenplatte über die Grundfläche des Entladungsraumes sowie Höhentoleranzen des Rahmens mit berücksichtigt und ausgeglichen werden. Dies bereitet insbesondere bei steigender Anzahl der Stützstellen und größer werdender Fläche erhöhte Schwierigkeiten. Die Erfindung schlägt Stützstellen vor, die jeweils aus zwei Komponenten bestehen. Diese beiden Komponenten zeichnen sich dadurch aus, daß sie beim Fügen des Gefäßes, also bei Fügetemperatur, deutlich unterschiedliche Viskositäten aufweisen. Hierbei arbeitet eine Komponente als sog. "harter Teil" und besitzt eine sehr hohe Viskosität, typisch mehr als 109 dPa s, bevorzugt 1011 dPa s und mehr bei Fügetemperatur. Geeignet ist beispielsweise ein Kalknatronsilikatglas. Die andere Komponente arbeitet als sog. "weicher Teil", mit einer niedrigen, auf die Fügetemperatur abgestimmte Viskosität im Bereich von typisch 108 dPa s bis ca. 105 dPa s oder weniger, d.h. bei der Fü- getemperatur ist, eventuell unter geringer Krafteinwirkung, eine definierte und zerstörungsfreie Verformung gerade gegeben. Geeignet ist beispielsweise Sinterglas bzw. Bleiglas.
Für den "harten" Teil sind prinzipiell zunächst nahezu beliebige Formen denkbar, insbesondere auch Stababschnitte, Rolrrabschnitte, Rohre, Kugeln, Ringe, Stäbe u.a.. Für den "weichen" Teil eignen sich prinzipiell ebenfalls nahezu beliebige Formen, z. B. Ringe, Zylinderstücke, Kegelstümpfe, Plättchen oder Rinnen. Allerdings sind in jedem Fall die Formen beider Komponenten geeignet aufeinander abzustimmen. Die Viskositäten solcher Sinterglasteile werden durch abgestimmte Mischungsverhältnisse verschiedener Sinterglä- ser, nach Standardverfahren, wie z. B. Pressen, Gießen, Extrudieren und anschließendem Sintern hergestellt. Hierbei besteht die Möglichkeit, diese Sinterteile sofort in den gewünschten Abmessungen herzustellen oder durch eine der Versinterung vorangestellten mechanischen Bearbeitung anzufertigen. Außerdem können jeweils die beiden Komponenten auch von vornher- ein zu einer einstückigen Stützstelle verbunden sein.
Die Funktionsweise einer zweikomponentigen Stützstelle beim Herstellen einer flachen Entladungslampe besteht darin, daß deren Höhe vor dem Fügen der Lampe bewußt die Höhe des Rahmens überschreitet, beispielsweise - 6 -
Bereich von einem Zehntel Millimeter bis zu wenigen Millimetern, insbesondere zwischen ca. 0,5 mm und 2 mm. Dadurch liegt die Deckenplatte vor dem Fügevorgang nur auf den Stützstellen auf. Bei Erreichen der Fügetemperatur wird jeweils der "weiche" Teil der Stützstellen niederviskos genug, typisch in der Größenordnung von 107 dPa s, um sich unter dem Gewicht der Deckenplatte zu verformen. Die Deckenplatte sinkt dabei auf den mit Lot, beispielsweise Glaslot, bepasteten Rahmen und verschmilzt sich mit diesem. Auf diese Weise wird die Lampe abgedichtet.
Der große Vorteil dieser Vorgehensweise ist der folgende. Da die Decken- platte bei diesem Vorgang stets auf allen Stützstellen aufliegt, nivelliert sich jede Stützstelle selbst auf die erforderliche Höhe, d.h. exakt so, daß jede Stützstelle beidseitigen Kontakt mit der Boden- bzw. Deckenplatte hat.
Zudem ermöglicht diese Eigenschaft der zweikomponentigen Stützstelle, die Lampe pumpstengellos in einem mit Füllgas unter Fülldruck gefüllten Va- kuumofen herzustellen, da sich die Lampe bei Erreichen der Fügetemperatur selbständig schließt.
Im Extremfall können die Stützstellen auch zum ganz überwiegenden Teil jeweils aus einer niederviskosen Komponente bestehen und einer hochviskosen Trennschicht als zweiter Komponente, welche das Ansintern der nieder- viskosen Komponente an die Boden- oder Deckenplatte verhindert. Als Trennmittel kann auch Leuchtstoff dienen.
Beschreibung der Zeichnungen
Im folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
Figur la einen Teilschnitt durch eine flache Entladungslampe vor dem her- metischen Verschließen des Entladungsgefäßes, - 7 -
Figur lb einen Teilschnitt durch eine fertige flache Entladungslampe,
Figur 2 einen Teilschnitt durch eine weitere flache Entladungslampe zur Erläuterung der Höhenausgleichswirkung der zweikomponentigen Stützstellen.
Die Figuren la und lb zeigen jeweils einen schematischen Teilschnitt durch eine flache Entladungslampe 1 vor dem hermetischen Verschließen des Entladungsgefäßes 2 bzw. im fertigen Zustand.
Zunächst werden üblicherweise die Elektroden auf der Boden- und/ oder Deckenplatte aufgebracht, z.B. mittels drucktechnischen Verfahren, eventuell zusätzlich dielektrische Schichten, Leuchtstoffschichten usw., was der Übersichtlichkeit wegen aber nicht dargestellt ist. Im übrigen sind dem Fachmann die Verfahrensschritte zur Realisierung dieser Merkmale geläufig.
In einem nächsten Schritt wird ein umlaufender Rahmen 3 mittels Glaslot 4 auf der Bodenplatte 5 aufgebracht. Die Höhe des Rahmens 3 über der In- nenwandung der Bodenplatte 5 beträgt ca. 5 rnm. Ebenso wird auf der Dek- kenplatte 6 eine umlaufende Glaslotbahn 4 aufgebracht. Rahmen, Boden- und Deckenplatte bestehen aus Kalknatronsilikatglas. Das Glaslot 4 dient beim späteren Zusammenfügen der einzelnen Teile zum Verschmelzen und Dichten von Bodenplatte 5 und Deckenplatte 6 mit dem Rahmen 3.
Danach werden Kreiszylinderstücke 7 aus Alkalibleiglas (40 Gew.% PbO Gehalt) im gewünschten gegenseitigen Abstand auf der Bodenplatte 5 hochkant angeordnet. Anschließend wird auf jedes Kreiszylinderstück 7 eine Glaskugel 8 aus Kalknatronsilikatglas aufgesetzt. Die Kreiszylinderstücke 7 haben folgende Abmessungen: Höhe = 1,8 mm, Außendurchmesser = 4 mm und Innendurchmesser = 2,8 mm. Der Durchmesser der Glaskugeln 8 beträgt ca. 5 mm. Dadurch ist vor dem Fügeprozess die jeweilige Gesamthöhe der zwei- - 8 -
teiligen Stützstellen 7, 8 über der Bodenplatte 5 größer als die entsprechende Höhe des Rahmens und zwar um ca. 1 mm.
Nun wird die Deckenplatte 6 auf die Kugeln 8 aufgesetzt und die gesamte Anordnung aus Bodenplatte 5, Rahmen 3 mit Glaslot 4, zweiteiligen Stützstel- len 7, 8 und Deckenplatte 6 in einen evakuierbaren Ofen (nicht dargestellt) gebracht.
Danach wird der Ofen bei einer Temperatur von ca. 350°C etwa 30 Minuten evakuiert, um Verunreinigungen weitgehend zu entfernen. Da bei der Temperatur von ca. 350°C die Kreiszylinderstücke 7 noch nicht ausreichend nieder- viskos sind, werden die Deckenplatte 6 und der Rahmen 3 während dieses Vertigungsschrittes noch nicht zusammengefügt.
Nach Beendigung des Ausheizens und Evakuierens wird der Ofen und, da das Entladungsgefäß 2 noch offen ist, folglich auch der Innenraum zwischen Boden 5- und Deckenplatte 6 mit Füllgas, hier Xenon, gefüllt.
Anschließend wird die Temperatur im Ofen auf ca. 520°C erhöht. Dabei werden die Kreiszylinderstücke 7 soweit niederviskos, in der Größenordnung von ca. 106 dPa s, daß die Deckenplatte 6 auf den Rahmen 3 absinkt. Das Glaslot 4 ist ebenfalls soweit niederviskos, in der Größenordnung von ca. 105 dPa s, daß er die Bodenplatte 5 und die Deckenplatte 6 mit dem Rahmen 3 zum gasdichten Entladungsgefäß 2 zusammenfügt. Während des Absinkens der Deckenplatte 6 nivellieren sich die einzelnen Stützstellen 7, 8 auf die exakt erforderliche Höhe derart, daß jede Stützstelle 7, 8 beidseitig Kontakt mit der Boden 5- bzw. Deckenplatte 6 hat. Die Viskosität von Boden- und Deckenplatte, Rahmen und Glaskugeln beträgt bei der Fügetemperatur von 520°C mehr als 109 dPa s.
Die vorteilhafte Wirkung des automatischen Nivellierens der zweikomponen- tigen Stützstellen 7,8 wird besonders in Figur 2 augenfällig, welche einen schematischen Teilschnitt durch eine flache Lampe 1' mit einer bezüglich der Bodenplatte 5 schiefen Deckenplatte 6 zeigt. Diese Schieflage ist dadurch verursacht, daß der linke Teil 3a des Rahmens höher ist als der rechte Teil 3b. Zur Verdeutlichung ist diese unerwünschte Schieflage stark überzeichnet. Ähnliche Schieflagen können auch durch lokal schwankende Dicken der Platten und/ oder unzureichende Planität der Platten o.a. verursacht sein. In Figur 2 ist deutlich zu erkennen, daß die Höhen der Kreiszylinderstücke 71-73 von rechts nach links zunehmen und auf diese Weise die unterschiedlichen Abstände zwischen Bodenplatte 5 und Deckenplatte 6 ausgleichen.
In einer Variante (nicht dargestellt) besteht jeweils die erste Komponente aus einem Rohr aus Kalknatronsilikatglas und die zweite Komponente aus einer Rinne aus Bleiglas. Jeweils ein Rohr ist in einer Rinne teilweise eingebettet und bildet so eine Stützstelle, die sich längs einer Seite der Bodenplatte parallel zu einer Rahmenseite erstreckt. Diese Variante hat den Vorteil, daß diese Stütz- stellen aus Rohr und Rinne die Platten quasi linienartig statt wie oben punkt- förmig abstützen. Das kann insbesondere für sehr großflächige Lampen vorteilhaft sein, da dann statt sehr vieler Kugel mit Ringen nur relativ wenige Rohre mit Rinnen erforderlich sind.
Optional können je nach Anforderung an die Lampe noch weitere Verfahren- schritte zwischengeschaltet werden, beispielsweise zum Aufbringen einer Leucht- und oder Reflexionsschicht u.a..
Außerdem kann die Lampe auch mit einem Pumprohr für das Evakuieren bzw. Befüllen des fertig zusammengefügten Entladungsgefäßes versehen sein. In diesem Fall kann auf einen evakuierbaren und befüllbaren Ofen verzichtet werden. Das Fertigungsverfahren wird dann derart modifiziert, daß zunächst das Entladungsgefäß im Ofen wie oben beschrieben zusammengefügt und mit einem Pumprohr versehen wird. Anschließend wird das Entladungsgefäß über das Pumprohr evakuiert und gleichzeitig im Ofen ausgeheizt. Danach - 10 -
wird das Entladungsgefäß über das Pumprohr mit dem Füllgas befüllt und schließlich verschlossen. Damit ist die Lampe fertig.

Claims

- 11 -Patentansprüche
1. Flache Entladungslampe, geeignet für den Betrieb mittels dielektrisch behinderter Entladung, mit
• einem mittels Dichtung hermetisch verschlossenen Entladungsgefäß,
- welche Dichtung bei einer Fügetemperatur zum Fügen der Be- standteile des Entladungsgefäßes niederviskos ist,
- welches Entladungsgefäß in seinem Innern eine Gasfüllung enthält und
- welches Entladungsgefäß eine Deckenplatte und eine Bodenplatte aufweist,
• Stützstellen zwischen Deckenplatte und Bodenplatte, welche Stützstellen jeweils aus zwei Komponenten mit unterschiedlichen Viskositäten bestehen,
- wobei die Viskosität der ersten Komponente bei der Fügetemperatur geringer ist als die Viskosität der zweiten Komponente
• Elektroden, die auf der Entladungsgefäßwand angeordnet sind.
2. Entladungslampe nach Anspruch 1, wobei die zweiten Komponenten untereinander jeweils im wesentlichen die gleiche Abmessung senkrecht zur Ebene der Decken- bzw. Bodenplatte aufweisen und wobei die zweiten Komponenten gezielt als Ausgleichselemente für lokal unter- schiedliche Abstände zwischen Decken- bzw. Bodenplatte fungieren.
3. Entladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweiten Komponenten aus Kugeln bestehen.
4. Entladungslampe nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die ersten Komponenten aus Ringen oder Kreiszylinderstücken bestehen. - 12 -
5. Entladungslampe nach Anspruch 3 und 4, wobei auf jedem Ring bzw. Kreiszylinderstück eine Kugel aufgesetzt ist.
6. Entladungslampe nach Anspruch 5, wobei die Innendurchmesser der Ringe bzw. Kreiszylinderstücke kleiner sind als die Durchmesser der Kugeln derart, daß die Kugel in den Ringen bzw. Kreiszylinderstücken fixiert sind.
7. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zweiten Komponenten aus Glas bestehen.
8. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die ersten Komponenten aus Sinterglas, insbesondere aus Pb-B-Si-O und/ oder Bi-B-Si-O und/ oder Pb-Bi-(Zn)-B-Si-0 bestehen, wobei der Zn-Bestandteil optional ist.
9. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Viskosität der ersten Komponente bei Fügetemperatur im Bereich von typisch 108 dPa s bis ca. 105 dPa s oder weniger beträgt.
10. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Viskosität der ersten Komponente bei Fügetemperatur im Bereich von typisch 109 dPa s bis ca. 1011 dPa s oder mehr beträgt.
11. Verfahren zur Herstellung einer flachen Entladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit folgenden Verf ahrensschritten:
• Anbringen eines Mittels zum hermetischen Dichten auf der Boden- und/oder Deckenplatte,
• Anordnen der zweikomponentigen Stützstellen auf der Bodenplatte, wobei die Abmessungen der Stützstellen senkrecht zur Ebene der - 13 -
Decken- bzw. Bodenplatte zunächst größer ist als der vorgesehene endgültige Abstand zwischen Boden- und Deckenplatte,
• Aufsetzen der Deckenplatte auf die Bodenplatte mit den Stützstellen,
• Einbringen von Bodenplatte mit Stützstellen, Mittel zum Dichten und Deckenplatte in einen evakuierbaren Ofen,
• Evakuieren und Heizen des Ofens, insbesondere zum Entfernen von gasförmigen Verunreinigungen, wobei die Temperatur innerhalb des Ofens nur so hoch ist, daß die ersten Komponenten der Stützstellen noch ausreichend hochviskos sind, um ein Absinken der Deckenplatte sicher zu verhindern,
• Füllen des Ofens mit dem Füllgas auf den vorgesehenen Fülldruck der Lampe,
• Heizen des Ofens auf die Fügetemperatur, bei der die zweiten Komponenten der Stützstellen ausreichend niederviskos werden, wodurch sich die Deckenplatte schließlich auf den vorgesehenen endgültigen
Abstand zwischen Decken- und Bodenplatte absenkt und wobei zugleich das Mittel zum Dichten zumindest teilweise ausreichend niederviskos wird derart, daß es die Decken- und Bodenplatte miteinander verbindet.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Mittel zum Dichten einen Rahmen umfaßt, der auf seiner Unter- und/ oder Oberseite mit einem Glaslot versehen ist, welches Glaslot bei der Fügetemperatur ausreichend niederviskos wird, um eine Verbindung und nach dem Abkühlen eine hermetische Dichtung zwischen Bodenplatte und Rahmen einerseits sowie zwischen Rahmen und Deckenplatte andererseits zu gewährleisten. - 14 -
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei beim Anordnen der zwei- komponentigen Stützstellen zunächst die Ringe oder Kreiszylinderstücke auf der Bodenplatte angeordnet und anschließend jeweils eine Kugel auf jeden Ring bzw. auf jedes Kreiszylinderstück aufgesetzt wird.
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