EP1092232A1 - Dielectrically impeded discharge lamp with a spacer - Google Patents

Dielectrically impeded discharge lamp with a spacer

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EP1092232A1
EP1092232A1 EP00943530A EP00943530A EP1092232A1 EP 1092232 A1 EP1092232 A1 EP 1092232A1 EP 00943530 A EP00943530 A EP 00943530A EP 00943530 A EP00943530 A EP 00943530A EP 1092232 A1 EP1092232 A1 EP 1092232A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spacer
discharge lamp
lamp according
vessel
discharge
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00943530A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Dr. Ilmer
Angela Eberhardt
Michael Dr. Seibold
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.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1092232A1 publication Critical patent/EP1092232A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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
    • H01J61/305—Flat vessels or containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J65/04—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
    • H01J65/042—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
    • 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 invention is based on a discharge lamp according to the preamble of claim 1.
  • 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 radiation into visible radiation.
  • dielectrically disabled 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 usually referred to as dielectrically disabled discharge lamps or dielectric barrier discharge lamps, sometimes also as silent discharge lamps and are known, for example, from EP 0363 832 (FIG. 3) and WO 98/43279 (FIGS. 3a, 3b). More precisely, the invention relates to the above-mentioned lamp type with a large-area discharge vessel, in particular so-called flat lamps. Such lamps typically have two, at least in sections and approximately flat discharge vessel walls which are adjacent to one another in parallel.
  • the front or bottom plate are usually connected to one another in a gastight manner via a frame and thus form the discharge vessel.
  • the base plate and / or front plate can be shaped in such a way that a discharge vessel is already formed when they are joined together.
  • the bottom and / or front panel can be trough-shaped, e.g. by deep drawing a flat glass plate.
  • the majority of the shaped base or front plate is at least approximately flat in this case too.
  • such a lamp requires one or more support points for stabilization, also referred to below as spacers.
  • a discharge lamp contains a gas filling of a defined composition and filling pressure and therefore has to 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 in such lamps is usually less than atmospheric pressure, for example between 10 kPa and 20 kPa.
  • the spacers must be positioned in such a way that the discharge, which takes the form of numerous fertilize burns essentially parallel to the base plate of the flat discharge vessel, is not or at most slightly influenced. For this reason, and in order to impair the luminance on the front plate of the flat discharge vessel as little as possible, the extent of the contact surface of each spacer is kept as small as possible, at least to the extent that a reliable support function of the spacers is still guaranteed.
  • EP 0324 953 A1 discloses a flat radiator with dielectrically impeded electrodes and spacers (e.g. FIG. 1).
  • the spacers are formed by elongated spacers made of insulating material.
  • Spacers with other shapes are also known, for example columnar and spherical.
  • columnar and spherical In the case of a column, different cross-sectional shapes are conceivable.
  • the individual spacers are usually brought to the desired dimensions by grinding and polishing. The disadvantage here is that these spacers form relatively dark spots in the luminous front panel of the lamp.
  • the or each spacer is provided with an optically diffuse surface at least in the area of a support surface.
  • the entire surface of the or each spacer can be provided with a diffuse surface.
  • the diffuse surface can be realized by matting, for example by etching with hydrofluoric acid, by sandblasting or the like.
  • the diffuse surface can also be realized by a thin matt white color layer.
  • the surface area of the support surface is as small as possible, so that it is as little recognizable as possible compared to the expansion of the front panel.
  • the contact area should not be minimized in such a way that in extreme cases it can be regarded as a quasi-punctiform, since this could increase the local load on the discharge vessel plates inadmissibly.
  • contact surfaces have proven themselves that nevertheless support a relatively large area with a small surface area, for example cruciform contact surfaces.
  • the cross arms are preferably designed to be relatively narrow compared to a rectangle, which can be viewed as spanned by the cross.
  • each spacer is formed by a body which has a thickening between the two contact surfaces, for example a polished ball. It has been shown that, in this case, each contact surface is depicted as a dark "point" on the front plate of the lamp during lamp operation. A dark yard appears around this "point”. The cause seems to be the shadow cast by the ball against the inner wall of the front panel.
  • the contact surface of the ball is matted.
  • the upper hemisphere of the sphere ie the hemisphere that Ren pole is within the contact surface of the ball with the inner wall of the front panel, additionally coated with fluorescent.
  • the support surface itself is spared by the phosphor or the phosphor layer is at least thinner on the support surface.
  • the fluorescent layer on the "upper" hemisphere of the sphere reflects or scatters light into the area shaded by the sphere and consequently avoids the dark courtyard mentioned above.
  • the uncoated "lower” hemisphere allows light to enter the sphere, which partly emerges from the support surface and through the front plate and thus prevents the formation of the dark "point” mentioned above on the front plate.
  • the surface of the or each spacer is treated in such a way that the or each surface in question, possibly with the exception of the contact surface, has the properties of a “radiation trap”.
  • microstructures in particular in the form of prisms or pyramids on the surface of the or each spacer.
  • the effect of the radiation trap in this case is based on the fact that a part of the light rays reflected by a structure strikes a directly adjacent structure and is at least partially broken by this structure into the spacer in question.
  • the effect of the radiation trap can also be achieved by a kind of anti-reflection interference layer, which is on the surface of the or each of the spacer is applied.
  • a kind of anti-reflection interference layer which is on the surface of the or each of the spacer is applied.
  • this variant is technically complex, since interference layers are typically realized by a stack of thin layers with an alternating high or low refractive index.
  • the material of the spacers consists of optically transparent material, for example glass. Only then can the light beams coupled into the spacers pass through them at all, i.e. emerge from the spacers without unacceptably high losses and thereby contribute to their brightening. In this way, the spacers on the front panel can be seen as little as possible, i.e. affect the homogeneity of the luminance distribution on the front panel as little as possible.
  • 3a shows a further embodiment of a spacer in a top view
  • FIG. 3b shows the spacer from FIG. 3a in a side view.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the arrangement of spacer 1 in a typical electrode configuration of a flat radiator lamp for the backlighting of a liquid crystal screen (not shown), to which reference is further made to document W098 / 43276 3 and 4 cathodes arranged.
  • the cathodes 4 have nose-like projections 5 (cf. YJO 98/11596), on each of which a partial discharge is formed during operation.
  • each anode 3 is completely covered with a dielectric layer (not shown).
  • a frame 6 of the discharge vessel is indicated, which connects the base plate 2 to a front plate (not shown) in a gas-tight manner and thus forms a discharge vessel.
  • the light from the flat lamp is essentially coupled out through the front panel.
  • Figure 2 illustrates the spacers 1 in a detail and cross-sectional view of Figure 1.
  • the same features are provided with the same reference numerals.
  • the spacer 1 - a precision glass ball made of soft glass with a diameter of 5 mm - lies between the base plate 2 and the front plate 7 of the flat lamp.
  • the entire surface 8 of the ball 1 is etched matt using hydrofluoric acid.
  • the glass ball 1 is soldered to the base plate 2 via a glass solder 9 in order to fix it during assembly.
  • the glass solder 9 is preferably mixed with a white pigment, for example with about 1 to 10 percent by weight (% by weight) of rutile (TiO 2 ), in order to prevent the glass ball 1 from projecting a possibly dark color of the glass solder 9 to the front plate 7.
  • the glass ball 1 only bears against the front plate 7.
  • the "upper" hemisphere of the glass ball 1 adjacent to the front plate 7 is - with the exception of a small area 110 around the support surface of the ball 1 on the front plate 7 - coated with a phosphor layer 10, which is also on the base plate 2 and on the front plate 7 located.
  • a prism film 11 (brightness enhancement film from the manufacturer 3M).
  • FIGS. 3a, 3b schematically show a further exemplary embodiment of a spacer 13 in a top view and in a side view. It is a glass column with a star-shaped cross section, the star having four arms 14a-14d. The upper end face of the glass column 13 is provided with a matt white color layer 15.
  • glass columns with a cross-shaped cross section have also proven themselves (not shown), in particular those with cross arms that are narrow in comparison to the spanned area.
  • each glass ball 1 is replaced by such a glass column 13.
  • the upper end face or the color layer 15 forms the contact surface with the front plate 7 of the discharge vessel of the lamp.
  • the advantageous effect of the invention is not limited to the shapes of the spacers listed in the exemplary embodiments.

Landscapes

  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

The invention relates to a discharge lamp suitable for operating with a dielectrically impeded discharge, comprising a discharge vessel with two vessel walls (2; 7) which are parallel relative to one another at least in certain sections, having at least one spacer (1) made of an optically transparent insulating material. The spacer or each of the spacers (1) contact both vessel walls (2; 7) by means of the bearing surfaces. The spacer or each of the spacers have an optically diffused surface (8) at least in the area of one of the bearing surfaces.

Description

Dielektrisch behinderte Entladungslampe mit AbstandshalterDielectric barrier discharge lamp with spacer
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung geht aus von einer Entladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention is based on a discharge lamp according to the preamble of claim 1.
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 Konvertierung unsichtbarer in sichtbare Strahlung vorgesehen sein.The term “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. Furthermore, a phosphor layer can also be provided for converting invisible radiation into visible radiation.
Außerdem handelt es sich um Entladungslampen mit sogenannten die- lektrisch 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 I nenwandung angeordnet sind, muß zumindest ein Teil der Elektroden gegenüber dem Innern des Entladungsgefäßes mit einer dielektrischen Schicht vollständig abgedeckt sein. Entladungslampen dieses Typs werden üblicherweise als dielektrisch behinderte Entladungslampen oder dielektrische Barrieren-Entladungslampen, gelegentlich auch als stille Entladungslampen bezeichnet und sind beispielsweise aus der EP 0363 832 (Fig. 3) und der WO 98/43279 (Fig. 3a, 3b) bekannt. Genauer gesagt betrifft die Erfindung den oben genannten Lampentyp mit einem großflächigen Entladungsgefäß, insbesondere sogenannte Flachlampen. Derartige Lampen weisen typischerweise zwei, zumindest abschnittsweise und näherungsweise plane Entladungsgefäßwände auf, die einander parallel benachbart sind.They are also discharge lamps with so-called dielectrically disabled 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 usually referred to as dielectrically disabled discharge lamps or dielectric barrier discharge lamps, sometimes also as silent discharge lamps and are known, for example, from EP 0363 832 (FIG. 3) and WO 98/43279 (FIGS. 3a, 3b). More precisely, the invention relates to the above-mentioned lamp type with a large-area discharge vessel, in particular so-called flat lamps. Such lamps typically have two, at least in sections and approximately flat discharge vessel walls which are adjacent to one another in parallel.
Diese beiden Gefäßwände, im folgenden der Kürze wegen als Front- bzw. Bodenplatte bezeichnet, sind üblicherweise über einen Rahmen miteinander gasdicht verbunden und bilden so das Entladungsgefäß. Alternativ können Boden- und/ oder Frontplatte so geformt sein, daß beim Zusammenfügen bereits ein Entladungsgefäß gebildet wird. Beispielsweise kann die Boden- und/oder Frontplatte wannenartig geformt sein, z.B. durch Tiefziehen einer planen Glasplatte. Bei sehr großflächigen Flachlampen ist auch in diesem Fall der überwiegende Anteil der geformten Boden- bzw. Frontplatte zumindest näherungsweise plan. In jedem Fall benötigt eine derartige Lampe zur Stabi- lisierung eine oder mehrere Stützstellen, im folgenden auch als Abstandshalter bezeichnet.These two vessel walls, hereinafter referred to for brevity as the front or bottom plate, are usually connected to one another in a gastight manner via a frame and thus form the discharge vessel. Alternatively, the base plate and / or front plate can be shaped in such a way that a discharge vessel is already formed when they are joined together. For example, the bottom and / or front panel can be trough-shaped, e.g. by deep drawing a flat glass plate. In the case of very large flat lamps, the majority of the shaped base or front plate is at least approximately flat in this case too. In any case, such a lamp requires one or more support points for stabilization, also referred to below as spacers.
Dies gilt um so mehr, als eine Entladungslampe eine GasJüliung definierter Zusammensetzung und Fülldruck enthält und deshalb vor dem Befüllen evakuiert werden muß. Folglich muß das Entladungsgefäß sowohl Unterdruck - nämlich während der Herstellung der Lampe - als auch dem späteren Fülldruck, der bei derartigen Lampen üblicherweise weniger als Atmosphärendruck beträgt, beispielsweise zwischen 10 kPa und 20 kPa, dauerhaft standhalten. Dies wird durch die genannten Abstandshalter erreicht, die zwischen Boden- und Frontplatte des Entladungsgefäßes in ausreichender Anzahl und geeigneter Position angeordnet sind. Jeder Abstandshalter berührt dabei an zwei einander gegenüberliegenden Auflageflächen die beiden Platten und stützt so diese gegeneinander ab. Die Positionierung der Abstandshalter hat so zu erfolgen, daß die Entladung, die in Form von zahlreichen Teilentla- düngen im wesentlichen parallel zur Grundplatte des planen Entladungsgefäßes brennt, nicht oder allenfalls geringfügig beeinflußt wird. Aus diesem Grunde und um die Leuchtdichte auf der Frontplatte des planen Entladungsgefäßes möglichst wenig zu beeinträchtigen ist die Ausdehnung der Auflagefläche jedes Abstandshalters möglichst gering gehalten, jedenfalls in dem Maße, wie eine zuverlässige Stützfunktion der Abstandshalter noch gewährleistet ist.This is all the more so since a discharge lamp contains a gas filling of a defined composition and filling pressure and therefore has to 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 in such lamps is usually less than atmospheric pressure, for example between 10 kPa and 20 kPa. This is achieved by means of the spacers mentioned, which are arranged in sufficient numbers and in a suitable position between the base plate and the front plate of the discharge vessel. Each spacer touches the two plates on two opposing support surfaces and thus supports them against each other. The spacers must be positioned in such a way that the discharge, which takes the form of numerous fertilize burns essentially parallel to the base plate of the flat discharge vessel, is not or at most slightly influenced. For this reason, and in order to impair the luminance on the front plate of the flat discharge vessel as little as possible, the extent of the contact surface of each spacer is kept as small as possible, at least to the extent that a reliable support function of the spacers is still guaranteed.
Stand der TechnikState of the art
In der Schrift EP 0324 953 AI ist ein Flachstrahler mit dielektrisch behinderten Elektroden und Abstandshalter offenbart (z.B. Figur 1). Die Abstandshal- ter sind durch längliche Distanzstücke aus Isoliermaterial gebildet.EP 0324 953 A1 discloses a flat radiator with dielectrically impeded electrodes and spacers (e.g. FIG. 1). The spacers are formed by elongated spacers made of insulating material.
Außerdem sind auch Abstandshalter mit anderen Formen bekannt, beispielsweise säulenförmig sowie kugelförmig. Im Falle einer Säule sind verschiedene Querschnittsformen denkbar. In jedem Fall werden die einzelnen Abstandshalter üblicherweise durch Schleifen und Polieren auf die ge- wünschten Abmessungen gebracht. Nachteilig dabei ist, daß sich diese Abstandshalter als relativ dunkle Flecken in der leuchtenden Frontplatte der Lampe abbilden.Spacers with other shapes are also known, for example columnar and spherical. In the case of a column, different cross-sectional shapes are conceivable. In any case, the individual spacers are usually brought to the desired dimensions by grinding and polishing. The disadvantage here is that these spacers form relatively dark spots in the luminous front panel of the lamp.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Entladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, bei der die Abstandshalter möglichst wenig sichtbar sind.It is an object of the present invention to provide a discharge lamp according to the preamble of claim 1, in which the spacers are as little visible as possible.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen. Erfindungsgemäß ist der bzw. jeder Abstandshalter zumindest im Bereich einer Auflagefläche mit einer optisch diffusen Oberfläche versehen. Alternativ kann auch die gesamte Oberfläche des bzw. jedes Abstandshalters mit einer diffusen Oberfläche versehen sein.This object is achieved by the characterizing features of claim 1. Particularly advantageous configurations can be found in the dependent claims. According to the invention, the or each spacer is provided with an optically diffuse surface at least in the area of a support surface. Alternatively, the entire surface of the or each spacer can be provided with a diffuse surface.
Die diffuse Oberfläche kann durch Mattieren realisiert sein, beispielsweise durch Ätzen mit Flußsäure, durch Sandstrahlen o.a.. Alternativ kann die diffuse Oberfläche auch durch eine dünne mattweiße Farbschicht realisiert sein.The diffuse surface can be realized by matting, for example by etching with hydrofluoric acid, by sandblasting or the like. Alternatively, the diffuse surface can also be realized by a thin matt white color layer.
Zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn der Flächeninhalt der Auflagefläche möglichst gering ist, damit diese im Vergleich zur Ausdehnung der Frontplatte möglichst wenig erkennbar ist. Allerdings sollte die Auflagefläche nicht in der Weise minimalisiert werden, dass diese im Extremfall als quasi punkt- förmig anzusehen ist, da sich dadurch die lokale Belastung der Entladungsgefäßplatten unzulässig erhöhen könnte. Vielmehr haben sich Auflageflächen bewährt, die bei geringem Flächeninhalt dennoch eine relativ große Fläche abstützen, beispielsweise kreuzförmige Auflageflächen. Bevorzugt sind die Kreuzarme relativ schmal ausgebildet, im Vergleich zu einem Rechteck, welches als durch das Kreuz aufgespannt betrachtet werden kann.In addition, it is advantageous if the surface area of the support surface is as small as possible, so that it is as little recognizable as possible compared to the expansion of the front panel. However, the contact area should not be minimized in such a way that in extreme cases it can be regarded as a quasi-punctiform, since this could increase the local load on the discharge vessel plates inadmissibly. Rather, contact surfaces have proven themselves that nevertheless support a relatively large area with a small surface area, for example cruciform contact surfaces. The cross arms are preferably designed to be relatively narrow compared to a rectangle, which can be viewed as spanned by the cross.
Eine besondere Problematik tritt hinzu, wenn der bzw. jeder Abstandshalter durch einen Körper gebildet ist, der zwischen den beiden Auflageflächen eine Verdickung aufweist, beispielsweise eine polierte Kugel. Es hat sich nämlich gezeigt, daß sich in diesem Fall während des Lampenbetriebs jede Auflagefläche als dunkler „Punkt" auf der Frontplatte der Lampe abbildet. Um diesen „Punkt" herum erscheint ein dunkler Hof. Dessen Ursache scheint der Schattenwurf der Kugel gegen die Innenwandung der Frontplatte zu sein.A particular problem arises when the or each spacer is formed by a body which has a thickening between the two contact surfaces, for example a polished ball. It has been shown that, in this case, each contact surface is depicted as a dark "point" on the front plate of the lamp during lamp operation. A dark yard appears around this "point". The cause seems to be the shadow cast by the ball against the inner wall of the front panel.
Erfindungsgemäß ist zumindest die Auflagefläche der Kugel mattiert. Außerdem ist die obere Hemisphäre der Kugel, d.h. diejenige Hemisphäre, de- ren Pol innerhalb der Auflagefläche der Kugel mit der Innenwandung der Frontplatte liegt, zusätzlich mit Leuchtstoff beschichtet. Allerdings ist die Auflagefläche selbst von dem Leuchtstoff ausgespart oder die Leuchtstoffschicht ist auf der Auflagefläche zumindest dünner. Offenbar wird durch die Leuchtstoff schicht auf der „oberen" Hemisphäre der Kugel Licht in den von der Kugel abgeschatteten Bereich hinein reflektiert bzw. gestreut und folglich der oben genannte dunkle Hof vermieden. Die unbeschichtete „untere" Hemisphäre läßt hingegen Licht in die Kugel eintreten, welches zum Teil aus der Auflagefläche aus und durch die Frontplatte hindurch tritt und so das Entstehen des oben genannten dunklen „Punktes" auf der Frontplatte verhindert.According to the invention, at least the contact surface of the ball is matted. In addition, the upper hemisphere of the sphere, ie the hemisphere that Ren pole is within the contact surface of the ball with the inner wall of the front panel, additionally coated with fluorescent. However, the support surface itself is spared by the phosphor or the phosphor layer is at least thinner on the support surface. Apparently, the fluorescent layer on the "upper" hemisphere of the sphere reflects or scatters light into the area shaded by the sphere and consequently avoids the dark courtyard mentioned above. The uncoated "lower" hemisphere, on the other hand, allows light to enter the sphere, which partly emerges from the support surface and through the front plate and thus prevents the formation of the dark "point" mentioned above on the front plate.
In einer Weiterbildung ist die Oberfläche des bzw. jedes Abstandshalters derart behandelt, daß die bzw. jede betreffende Oberfläche, eventuell mit Ausnahme der Auflagefläche, die Eigenschaften einer „Strahlungsfalle" auf- weist. Damit ist gemeint, daß die optischen Eigenschaften der jeweiligen O- berfläche gezielt derart verändert sind, daß die auf diese Oberfläche auftreffenden Lichtstrahlen bevorzugt in den betreffenden Abstandshalter hinein gebrochen werden und auf diese Weise zur Aufhellung dieses Abstandshalters beitragen.In a further development, the surface of the or each spacer is treated in such a way that the or each surface in question, possibly with the exception of the contact surface, has the properties of a “radiation trap”. This means that the optical properties of the respective O- Surface are specifically changed such that the light rays striking this surface are preferably refracted into the spacer in question and in this way contribute to brightening this spacer.
Dies kann beispielsweise durch eine Vielzahl geeigneter MikroStrukturen, insbesondere in Form von Prismen oder Pyramiden auf der Oberfläche des bzw. jedes Abstandshalters erreicht werden. Der Effekt der Strahlungsfalle beruht in diesem Fall darauf, daß ein Teil der von einer Struktur reflektierten Lichtstrahlen auf eine unmittelbar benachbarte Struktur trifft und von dieser Struktur zumindest teilweise in den betreffenden Abstandshalter hinein gebrochen wird.This can be achieved, for example, by a large number of suitable microstructures, in particular in the form of prisms or pyramids on the surface of the or each spacer. The effect of the radiation trap in this case is based on the fact that a part of the light rays reflected by a structure strikes a directly adjacent structure and is at least partially broken by this structure into the spacer in question.
Alternativ kann der Effekt der Strahlungsfalle auch durch eine Art Anti- reflex-Interferenzschicht erzielt werden, die auf der Oberfläche des bzw. je- des Abstandshalters aufgebracht ist. Allerdings ist diese Variante technisch aufwendig, da Interferenzschichten typischerweise durch einen Stapel von dünnen Schichten mit abwechselnd hohem bzw. niedrigem Brechungsindex realisiert werden.Alternatively, the effect of the radiation trap can also be achieved by a kind of anti-reflection interference layer, which is on the surface of the or each of the spacer is applied. However, this variant is technically complex, since interference layers are typically realized by a stack of thin layers with an alternating high or low refractive index.
In jedem Fall besteht das Material der Abstandshalter aus optisch transparentem Material, beispielsweise Glas. Nur dann können die in die Abstandshalter eingekoppelten Lichtstrahlenbündel überhaupt durch diese hindurchgehen, d.h. ohne inakzeptabel hohe Verluste aus den Abstandshalter wieder austreten und dadurch zu deren Aufhellung beitragen. Auf diese Weise ge- lingt es, dass die Abstandshalter auf der Frontplatte möglichst wenig erkennbar sind, d.h. die Homogenität der Leuchtdichteverteilung auf der Frontplatte möglichst wenig beeinträchtigen.In any case, the material of the spacers consists of optically transparent material, for example glass. Only then can the light beams coupled into the spacers pass through them at all, i.e. emerge from the spacers without unacceptably high losses and thereby contribute to their brightening. In this way, the spacers on the front panel can be seen as little as possible, i.e. affect the homogeneity of the luminance distribution on the front panel as little as possible.
Außerdem wird Schutz für einen derartigen Abstandshalter beansprucht, dessen Oberfläche zumindest teilweise optisch diffus ist.Protection is also claimed for such a spacer, the surface of which is at least partially optically diffuse.
Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings
Im folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with the aid of several exemplary embodiments. Show it:
Figur 1 die Anordnung von Abstandhalter in einer typischen Elektrodenkonfiguration einer Flachstrahlerlampe,1 shows the arrangement of spacers in a typical electrode configuration of a flat lamp,
Figur 2 ein Abstandhalter in einer Ausschnitts- und Querschnittsdarstel- lung aus Figur 1,2 shows a spacer in a Cut-out and Querschnittsdarstel- l un g of Figure 1,
Figur 3a ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Abstandhalter in einer Draufsicht,3a shows a further embodiment of a spacer in a top view,
Figur 3b der Abstandhalter aus Figur 3a in einer Seitenansicht. Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung die Anordnung von Abstandhalter 1 in einer typischen Elektrodenkonfiguration einer Flachstrahlerlampe für die Hinterleuchrung eines Flüssigkristallbildschirms (nicht dargestellt), zu der im weiteren verwiesen wird auf die Schrift W098/ 43276. Auf der Bo- denplatte 2 sind abwechselnd längliche Anoden 3 und Kathoden 4 angeordnet. Die Kathoden 4 weisen nasenartige Vorsprünge 5 auf (vgl. YJO 98/11596), an denen sich im Betrieb jeweils eine Teilentladung ausbildet. Außerdem ist jede Anode 3 vollständig mit einer dielektrischen Schicht (nicht dargestellt) bedeckt. Ein Rahmen 6 des Entladungsgefäßes ist ange- deutet, der die Bodenplatte 2 mit einer Frontplatte (nicht dargestellt) gasdicht verbindet und so ein Entladungsgefäß bildet. Das Licht der Flachstrahlerlampe wird im wesentlichen durch die Frontplatte ausgekoppelt.3b shows the spacer from FIG. 3a in a side view. FIG. 1 shows a schematic representation of the arrangement of spacer 1 in a typical electrode configuration of a flat radiator lamp for the backlighting of a liquid crystal screen (not shown), to which reference is further made to document W098 / 43276 3 and 4 cathodes arranged. The cathodes 4 have nose-like projections 5 (cf. YJO 98/11596), on each of which a partial discharge is formed during operation. In addition, each anode 3 is completely covered with a dielectric layer (not shown). A frame 6 of the discharge vessel is indicated, which connects the base plate 2 to a front plate (not shown) in a gas-tight manner and thus forms a discharge vessel. The light from the flat lamp is essentially coupled out through the front panel.
Figur 2 verdeutlicht die Abstandhalter 1 in einer Ausschnitts- und Querschnittdarstellung aus Figur 1. Gleiche Merkmale sind mit gleichen Bezugs- Ziffern versehen. Der Abstandhalter 1 - eine Präzisionsglaskugel aus Weichglas mit einem Durchmesser von 5 mm - liegt zwischen der Bodenplatte 2 und der Frontplatte 7 der Flachstrahlerlampe. Die gesamte Oberfläche 8 der Kugel 1 ist mittels Flußsäure matt geätzt.Figure 2 illustrates the spacers 1 in a detail and cross-sectional view of Figure 1. The same features are provided with the same reference numerals. The spacer 1 - a precision glass ball made of soft glass with a diameter of 5 mm - lies between the base plate 2 and the front plate 7 of the flat lamp. The entire surface 8 of the ball 1 is etched matt using hydrofluoric acid.
Die Glaskugel 1 ist über ein Glaslot 9 mit der Bodenplatte 2 verlötet, um sie bei der Montage zu fixieren. Bevorzugt ist das Glaslot 9 mit einem Weißpigment versetzt, z.B. mit ca. 1 bis 10 Gewichtsprozent (Gew.%) Rutil (Ti02), um zu verhindern, daß die Glaskugel 1 eine möglicherweise dunkle Farbe des Glaslotes 9 zur Frontplatte 7 projiziert. An der Frontplatte 7 selbst liegt die Glaskugel 1 lediglich an.The glass ball 1 is soldered to the base plate 2 via a glass solder 9 in order to fix it during assembly. The glass solder 9 is preferably mixed with a white pigment, for example with about 1 to 10 percent by weight (% by weight) of rutile (TiO 2 ), in order to prevent the glass ball 1 from projecting a possibly dark color of the glass solder 9 to the front plate 7. The glass ball 1 only bears against the front plate 7.
Die der Frontplatte 7 benachbarte „obere" Hemisphäre der Glaskugel 1 ist - mit Ausnahme eines kleinen Bereiches 110 um die Auflagefläche der Kugel 1 auf der Frontplatte 7 - mit einer Leuchtstoff Schicht 10 beschichtet, die sich auch auf der Bodenplatte 2 und auf der Frontplatte 7 befindet. Auf der Außenseite der Frontplatte 7, die aus transparentem Spezialglas B270 des Herstellers DESAG besteht, liegt eine Prismenfolie 11 auf (Bright- ness-Enhancement-Folie des Herstellers 3M).The "upper" hemisphere of the glass ball 1 adjacent to the front plate 7 is - with the exception of a small area 110 around the support surface of the ball 1 on the front plate 7 - coated with a phosphor layer 10, which is also on the base plate 2 and on the front plate 7 located. On the outside of the front plate 7, which consists of transparent special glass B270 from the manufacturer DESAG, there is a prism film 11 (brightness enhancement film from the manufacturer 3M).
Unter der Leuchtstoffschicht 10 auf der Bodenplatte 2 befindet sich weiterhin eine Reflexionsschicht 12.Under the phosphor layer 10 on the base plate 2 there is also a reflection layer 12.
Die Figuren 3a, 3b zeigen schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Abstandhalters 13 in einer Draufsicht sowie in einer Seitenansicht. Es handelt sich um eine Glassäule mit sternförmigem Querschnitt, wobei der Stern vier Arme 14a-14d aufweist. Die obere Stirnfläche der Glassäule 13 ist mit einer mattweißen Farbschicht 15 versehen.FIGS. 3a, 3b schematically show a further exemplary embodiment of a spacer 13 in a top view and in a side view. It is a glass column with a star-shaped cross section, the star having four arms 14a-14d. The upper end face of the glass column 13 is provided with a matt white color layer 15.
Außerdem haben sich auch Glassäulen mit kreuzförmigem Querschnitt bewährt (nicht dargestellt), insbesondere solche mit im Vergleich zur aufgespannten Fläche schmalen Kreuzarmen.In addition, glass columns with a cross-shaped cross section have also proven themselves (not shown), in particular those with cross arms that are narrow in comparison to the spanned area.
In einer (nicht dargestellten) Variante der Figur 1 ist jede Glaskugel 1 durch eine solche Glassäule 13 ersetzt. Dabei bildet jeweils die obere Stirnfläche bzw. die Farbschicht 15 die Auflagefläche mit der Frontplatte 7 des Entladungsgefäßes der Lampe.In a (not shown) variant of FIG. 1, each glass ball 1 is replaced by such a glass column 13. The upper end face or the color layer 15 forms the contact surface with the front plate 7 of the discharge vessel of the lamp.
Die vorteilhafte Wirkung der Erfindung ist nicht auf die in den Ausführungsbeispielen aufgeführten Formen der Abstandshalter beschränkt. The advantageous effect of the invention is not limited to the shapes of the spacers listed in the exemplary embodiments.

Claims

Patentansprüche claims
1. Dielektrisch behinderte Entladungslampe mit1. Dielectric barrier discharge lamp with
• einem Entladungsgefäß mit zwei zumindest abschnittsweise parallelen Gefäßwänden (2; 7),• a discharge vessel with two vessel walls (2; 7) that are at least partially parallel,
• mindestens einem Abstandshalter (1; 13) aus optisch transparentem Isoliermaterial, wobei der bzw. jeder Abstandshalter (1; 13) innerhalb des Entladungsgefäßes zwischen den beiden Gefäßwänden (2; 7) angeordnet ist derart, daß der bzw. jeder Abstandshalter (1; 13) mit den beiden Gefäßwänden (2; 7) über Auflageflächen in Kontakt steht,• at least one spacer (1; 13) made of optically transparent insulating material, the or each spacer (1; 13) being arranged within the discharge vessel between the two vessel walls (2; 7) such that the or each spacer (1; 13) is in contact with the two vessel walls (2; 7) via contact surfaces,
• Elektroden (3; 4), wobei mindestens eine Elektrode (3) durch ein Dielektrikum vom Innern des Entladungsgefäßes getrennt ist,Electrodes (3; 4), at least one electrode (3) being separated from the inside of the discharge vessel by a dielectric,
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
• der bzw. jeder Abstandshalters (1; 13) zumindest im Bereich einer Auflagefläche eine optisch diffuse Oberfläche (8; 15) aufweist.• The or each spacer (1; 13) has an optically diffuse surface (8; 15) at least in the area of a support surface.
2. Entladungslampe nach Anspruch 1, wobei die diffuse Oberfläche (8) durch Mattieren realisiert ist.2. Discharge lamp according to claim 1, wherein the diffuse surface (8) is realized by matting.
3. Entladungslampe nach Anspruch 1, wobei die diffuse Oberfläche durch eine dünne mattweiße Farbschicht (15) realisiert ist.3. Discharge lamp according to claim 1, wherein the diffuse surface is realized by a thin matt white color layer (15).
4. Entladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der bzw. jeder Abstandshalter (13) durch eine Säule gebildet ist.4. Discharge lamp according to one of claims 1 to 3, wherein the or each spacer (13) is formed by a column.
5. Entladungslampe nach Anspruch 4, wobei der Querschnitt der Säule kreuzförmig oder sternenf örmig ist. 5. Discharge lamp according to claim 4, wherein the cross section of the column is cruciform or star-shaped.
6. Entladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der bzw. jeder Abstandshalter (1) durch einen Körper gebildet ist, der zwischen den Auflageflächen eine Verdickung aufweist.6. Discharge lamp according to one of claims 1 to 3, wherein the or each spacer (1) is formed by a body which has a thickening between the support surfaces.
7. Entladungslampe nach Anspruch 6, wobei der Körper eine Kugel (1) ist.7. Discharge lamp according to claim 6, wherein the body is a ball (1).
8. Entladungslampe nach Anspruch 7, wobei eine Hemisphäre der Kugel zusätzlich mit Leuchtstoff (10) beschichtet ist und wobei diese Hemisphäre (10) derart orientiert ist, daß ihr Pol innerhalb einer Auflagefläche der Kugel liegt.8. Discharge lamp according to claim 7, wherein a hemisphere of the sphere is additionally coated with phosphor (10) and wherein this hemisphere (10) is oriented such that its pole lies within a contact surface of the sphere.
9. Entladungslampe nach Anspruch 8, wobei die Auflagefläche von dem Leuchtstoff (10) ausgespart ist (HO) oder die Leuchtstoffschicht auf der9. Discharge lamp according to claim 8, wherein the bearing surface of the phosphor (10) is recessed (HO) or the phosphor layer on the
Auflagefläche zumindest dünner ist.Contact surface is at least thinner.
10. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teil der Oberfläche des bzw. jedes Abstandshalters Eigenschaften einer „Strahlungsfalle" aufweist.10. Discharge lamp according to one of the preceding claims, wherein at least a part of the surface of the or each spacer has properties of a "radiation trap".
11. Entladungslampe nach Anspruch 10, wobei die Oberfläche Mikrostruk- turen, beispielsweise in Form von Prismen oder Pyramiden, aufweist.11. Discharge lamp according to claim 10, wherein the surface has microstructures, for example in the form of prisms or pyramids.
12. Entladungslampe nach Anspruch 10, wobei die Oberfläche eine Anti- reflex-Interferenzschicht aufweist.12. Discharge lamp according to claim 10, wherein the surface has an anti-reflection interference layer.
13. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der bzw. jeder Abstandshalter (1) zumindest an einer Auflagefläche mit13. Discharge lamp according to one of the preceding claims, wherein the or each spacer (1) with at least one support surface
Hilfe eines Glaslotes (9) mit einer Gefäßwand verbunden ist, wobei dem Glaslot (9) ein Weißpigment zugesetzt ist.A glass solder (9) is connected to a vessel wall, a white pigment being added to the glass solder (9).
14. Entladungslampe nach Anspruch 13, wobei das Weißpigment Rutil (Ti02) ist und der Anteil am Glaslot im Bereich von ca. 1 Gew.% bis 10 Gew.% liegt. 14. Discharge lamp according to claim 13, wherein the white pigment is rutile (Ti0 2 ) and the proportion of the glass solder is in the range from about 1% by weight to 10% by weight.
15. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Isoliermaterial des bzw. jedes Abstandshalters (1; 13) Glas ist.15. Discharge lamp according to one of the preceding claims, wherein the insulating material of the or each spacer (1; 13) is glass.
16. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Lampe eine Flachlampe ist und die beiden Gefäßwände eine Frontplat- te (7) bzw. eine dazu parallele Bodenplatte (2) sind.16. Discharge lamp according to one of the preceding claims, wherein the lamp is a flat lamp and the two vessel walls are a front plate (7) or a base plate (2) parallel thereto.
17. Abstandshalter (1; 13) aus optisch transparentem Isoliermaterial für die Verwendung in einer dielektrisch behinderten Entladungslampe mit einem Entladungsgefäßes mit zwei zumindest abschnittsweise parallelen Wänden (2; 7), wobei der Abstandshalter (1; 13) dafür vorgesehen ist, innerhalb des Entladungsgefäßes der Entladungslampe zwischen den beiden Gefäßwänden (2; 7) angeordnet zu werden derart, daß der Abstandshalter (1; 13) mit den beiden Gefäßwänden (2; 7) über Auflageflächen in Kontakt steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter (1; 13) zumindest im Bereich einer Auflagefläche eine op- tisch diffuse Oberfläche (8; 15) aufweist.17. Spacer (1; 13) made of optically transparent insulating material for use in a dielectric barrier discharge lamp with a discharge vessel with two walls (2; 7) which are parallel at least in sections, the spacer (1; 13) being provided within the discharge vessel to be arranged between the two vessel walls (2; 7) in such a way that the spacer (1; 13) is in contact with the two vessel walls (2; 7) via contact surfaces, characterized in that the spacer (1; 13) has an optically diffuse surface (8; 15) at least in the area of a support surface.
18. Abstandshalter (1) nach Anspruch 17, wobei die diffuse Oberfläche (8) durch Mattieren realisiert ist.18. Spacer (1) according to claim 17, wherein the diffuse surface (8) is realized by matting.
19. Abstandshalter (13) nach Anspruch 17, wobei die diffuse Oberfläche durch eine dünne mattweiße Farbschicht (15) realisiert ist.19. spacer (13) according to claim 17, wherein the diffuse surface is realized by a thin matt white color layer (15).
20. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 17, 18 oder 19, wobei zumindest ein Teil der Oberfläche des Abstandshalters Eigenschaften einer „Strahlungsfalle" aufweist.20. Spacer according to one of claims 17, 18 or 19, wherein at least part of the surface of the spacer has properties of a "radiation trap".
21. Abstandshalter nach Anspruch 20, wobei die Oberfläche Mikrostruktu- ren, beispielsweise in Form von Prismen oder Pyramiden, aufweist. 21. Spacer according to claim 20, wherein the surface has microstructures, for example in the form of prisms or pyramids.
22. Abstandshalter nach Anspruch 20, wobei die Oberfläche eine Antire- flex-Interferenzschicht aufweist.22. The spacer according to claim 20, wherein the surface has an anti-reflective interference layer.
23. Abstandshalter (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei zumindest ein Teil der Oberfläche des Abstandshalters zusätzlich eine Leuchtstoff schicht (10) aufweist. 23. Spacer (1) according to one of claims 17 to 22, wherein at least part of the surface of the spacer additionally has a phosphor layer (10).
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