JP2002543562A - スペーサを備えた誘電体妨害放電ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 少なくとも部分的に平行な２つの容器壁（２；７）を有する放電容器を備え、誘電体妨害放電による点灯に適する放電ランプは、光学的に透明な絶縁材料から成る少なくとも１つのスペーサ（１）を有している。スペーサ（１）は両容器壁（２；７）に接触面を介して接触する。スペーサは少なくとも接触面の範囲に光散乱表面（８）を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 ［技術分野］ 本発明は請求項１の前文に記載された放電ランプに関する。

【０００２】 この場合“放電ランプ”なる用語はガス放電を基礎とする電磁放射源を含むも
のとする。放射スペクトルは可視範囲、ＵＶ（紫外放射）／ＶＵＶ（真空紫外放
射）範囲ならびにＩＲ（赤外放射）範囲を含むものとする。さらに、非可視放射
を可視放射に変換する発光体膜を設けることもできる。

【０００３】 さらに、放電ランプはいわゆる誘電体妨害電極を有する放電ランプである。誘
電体妨害電極は一般に薄い金属条帯の形に構成され、放電容器の外壁及び/又は
内壁上に配置されている。全ての電極が内壁上に配置される場合、電極の少なく
とも一部は放電容器の内部に対して誘電体膜によって完全に被覆されていなけれ
ばならない。この形式の放電ランプは通常誘電体妨害放電ランプ又は誘電体バリ
ア放電ランプ、時たま無声放電ランプとも呼ばれ、例えば欧州特許第０３６３８
３２号明細書（図３）及び国際公開第９８／４３２７９号明細書（図３ａ，３ｂ
）により知られている。

【０００４】 厳密に言えば、本発明は大面積の放電容器を有する上述のランプ型式、特にい
わゆる平面ランプに関する。この種のランプは一般的に少なくとも部分的にかつ
ほぼ平らな２つの放電容器壁を有し、これらの壁は互いに平行に配置されている
。

【０００５】 これらの両容器壁（以下においては簡単に正面壁もしくは底板と呼ばれる）は
、通常枠体によって相互に気密に結合され、放電容器を形成している。又は、底
板及び/又は正面板が、それらを接合すると放電容器が形成されるように成形さ
れていてもよい。例えば、底板及び/又は正面板は平らなガラス板の深絞りによ
って桶状に成形されていてもよい。非常に大面積の平面ランプの場合にも、成形
された底板もしくは正面板の主要部分は少なくともほぼ平らである。何れの場合
にもこの種のランプは安定化のために以下においてはスペーサとも呼ばれる１つ
又は複数の支持部を必要とする。

【０００６】 これは特に、放電ランプが規定の組成と封入圧とを有する封入ガスを含みその
ために封入前に排気されねばならない時に有効である。放電容器はランプ製造中
の負圧にも、後から封入される封入圧（この種のランプの場合通常大気圧より低
く、例えば１０ｋＰａ〜２０ｋＰａ）にも永続的に耐えられねればならない。こ
れは上記スペーサによって達成されるが、このスペーサは放電容器の底板と正面
板との間に充分な個数と適当な位置で配置される。各スペーサはその対向位置す
る２つの接触面で底板と正面板とに接触し、これらを支持する。スペーサの位置
決めは、多数の部分放電の形で平面状放電容器の底板に対してほぼ平行に燃焼す
る放電が影響を受けないか又は場合によっては僅かしか影響を受けないように行
われる。このような理由から、及び平面状放電容器の正面板上の輝度ができるだ
け僅かしか害されないようにするために、各スペーサの接触面の面積は出来るだ
け小さくされるが、当然のことながらスペーサの確実な支持機能はなおも保証さ
れねばならない。

【０００７】 ［従来の技術］ 欧州特許出願公開第０３２４９５３号明細書には誘電体妨害電極とスペーサと
を備えた平面放射器が開示されている（例えば図１）。スペーサは絶縁材料から
成る長めの間隔片によって形成されている。

【０００８】 さらに、他の形状（例えば柱状ならびに玉状）のスペーサも知られている。柱
体の場合、色々な断面形状が考えられる。何れの場合にも個々のスペーサは通常
研削及び研磨によって所望の寸法にもたらされる。この場合の欠点は、このスペ
ーサがランプの照明用の正面板に比較的暗い点として写し出されることである。

【０００９】 ［発明の説明］ 本発明の課題は、請求項１の前文に記載された放電ランプを、スペーサができ
るだけ僅かしか見えないように構成することにある。

【００１０】 この課題は請求項１の特徴部に記載された構成によって解決される。特に有利
な実施態様は従属請求項に記載されている。

【００１１】 本発明によれば、スペーサは少なくとも接触面の範囲に光散乱表面を備えてい
る。その代わりに、スペーサの表面全体が光散乱表面を備えていてもよい。

【００１２】 散乱表面はつや消しによって、例えば弗化水素酸を用いたエッチング、サンド
ブラスト等によって実現できる。その代わりに、散乱表面は薄いつやのない白色
のカラー膜によっても実現できる。

【００１３】 追加的に、接触面が正面板の面積に比較して出来るだけ僅かしか認識されない
ようにするために、接触面の面積が出来るだけ小さいと有利である。何れにして
も、接触面はこれが極端な場合にはほぼ点として見えるほど最小化してはならな
い。というのは、これによって放電容器を構成する板の局部的な負荷が許容し得
ないほど高められるからである。寧ろ、面積が僅かでも比較的大きな面を支える
接触面（例えば十字形の接触面）が有効であることが判明している。特に、十字
アームは、十字によって形成されていると見なせる正方形の面積に比較して、比
較的狭く形成されている。

【００１４】 スペーサが両接触面間に厚みを有する物体（例えば研磨された玉）によって形
成されている場合には特別な問題が生ずる。つまり、この場合にはランプ点灯中
に各接触面が暗い“点”としてランプの正面板に写し出されることが分かってい
る。この暗い“点”は暗いかさのように見える。その原因は玉の影が正面板の内
壁に写ることにあるように思われる。

【００１５】 本発明によれば少なくとも玉の接触面がつや消しされる。さらに、玉の上側半
球、すなわち極が正面板の内壁への玉の接触面内に位置している半球が、追加的
に発光体膜で被覆される。何れにしても接触面自体は発光体膜を除かれるか又は
接触面上の発光体膜が少なくとも薄くされる。玉の“上側”半球上の発光体膜に
よって、光が玉の影になる範囲へ反射されるかもしくは散乱照射され、その結果
上述の暗いかさの形成が回避される。被覆されていない“下側”半球ではそれに
対して光が玉内に入射し、その一部は接触面から正面板を通って出射し、それゆ
え正面板上での上述した暗い“点”の生成が防止される

【００１６】 １つの実施態様において、スペーサの表面は当該表面が、場合によっては接触
面を除いて、“放射トラップ”の特性を有するように処理される。それゆえ、そ
れぞれの表面の光学的特性は、この表面に当たる光線が特に当該スペーサ内にも
たらされ、このようにしてこのスペーサを明るくするように的確に変えられる。

【００１７】 これは例えば、スペーサの表面に設けられた特にプリズム又はピラミッドの形
の多数の適切な微細構造物によって達成される。放射トラップの作用はこの場合
には、１つの構造物によって反射された光線の一部が直ぐ隣りに隣接する構造物
に当たり、この構造物から少なくとも部分的に当該スペーサ内へもたらされるこ
とに基づいている。

【００１８】 その代わりに、放射トラップの作用はスペーサの表面に被着された反射防止干
渉膜によっても達成できる。何れにしても、この変形例は技術的に労力を要する
。というのは、干渉膜は大きい屈折率を有する薄膜と小さい屈折率を有する薄膜
とを交互に積層することによって一般に実現されるからである。

【００１９】 何れの場合にもスペーサの材料は光学的に透明な材料（例えばガラス）によっ
て構成される。スペーサ内へ入射する光線束は大部分がこのスペーサを透過し、
すなわち許容できないほど高い損失を受けることなくスペーサから出射し、これ
によってスペーサを明るくさせる。このようにして、正面板上にスペーサをでき
るだけ僅かしか認識できず、すなわち正面板上の輝度分布の一様性ができるだけ
僅かしか害されないようになる。

【００２０】 さらに、この種のスペーサのために、スペーサ表面が少なくとも部分的に光分
散させることが請求されている。

【００２１】 ［図面の説明］ 以下において本発明を複数の実施例に基づいて詳細に説明する。 図１は平面放射ランプの一般的な電極構成におけるスペーサの配置を示す。 図２は図１におけるスペーサを含む範囲の部分断面図を示す。 図３ａはスペーサの他の実施例の平面図を示す。 図３ｂは図３ａのスペーサの側面図を示す。

【００２２】 図１は、国際公開第９８／４３２７６号明細書に詳細に記載されている液晶デ
ィスプレイ装置（図示されていない）のバックライト用の平面放射ランプの一般
的な電極構成におけるスペーサ１の配置を示す概略図である。底板２上には交互
に長めの陽極３と陰極４とが配置されている。陰極４は点灯中にそれぞれ部分放
電を形成する鼻状突起５を有している（国際公開第９８／１１５９６号明細書参
照）。さらに、各陽極３は誘電体層（図示されていない）によって完全に覆われ
ている。放電容器の枠体６は、底板２を正面板（図示されていない）に気密に結
合しそれにより放電容器を形成するようにしている。平面放射ランプの光は主と
してその正面板を通って出射する。

【００２３】 図２は図１におけるスペーサ１を含む範囲の部分断面図を示す。同一部分には
同一符号が付されている。直径５ｍｍの軟質ガラス製精密ガラス玉から成るスペ
ーサ１は、平面放射ランプの底板２と正面板７との間に配置されている。ガラス
玉１の表面８全体は弗化水素酸を用いてつや消しエッチングされている。

【００２４】 ガラス玉１は、組立て時にガラス玉１が固定されているようにするために、ガ
ラスろう９によって底板２にろう付けされている。ガラスろう９は、ガラス玉１
がガラスろう９の暗い色を正面板７に映し出すのを防止するために、白色顔料、
例えば約１〜１０重量％のルチル（ＴｉＯ₂）を混ぜられている。

【００２５】 正面板７に隣接するガラス玉１の“上側”半球は、正面板７へのガラス玉１の
接触面の周りの小さな範囲１１０を除いて、発光体膜１０によって被覆されてい
る。発光体膜１０は底板２及び正面板７上にも設けられている。

【００２６】 デザーク社の透明特殊ガラスＢ２７０から成る正面板７の外面には、プリズム
箔１１（３Ｍ社の輝度強化箔）が設けられている。

【００２７】 底板２上の発光体膜１０の下にはさらに反射膜１２が設けられている。

【００２８】 図３ａ，３ｂはスペーサ１３の他の実施例の概略平面図及び概略側面図を示す
。このスペーサ１３は星形断面を有するガラス柱であり、星は４つのアーム１４
ａ〜１４ｄを有している。ガラス柱１３の上側端面はつやのない白色のカラー膜
１５を備えている。

【００２９】 さらに、十字形断面を有するガラス柱（図示されていない）、特に、支える面
に比べて狭い十字アームを有するガラス柱も有効であることが判明している。

【００３０】 図１の変形例（図示されていない）では、各ガラス玉１はそのガラス柱１３に
よって置換されている。その場合、それぞれ上側端面つまりカラー膜１５がラン
プの放電容器の正面板７との接触面を形成している。

【００３１】 本発明の有利な作用は実施例において詳細に説明したスペーサの形状に限定さ
れない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 平面放射ランプの一般的な構成の電極におけるスペーサの配置を示す概略図。

【図２】 図１におけるスペーサを含む範囲の部分断面図。

【図３】 ａはスペーサの他の実施例の概略平面図、ｂはａのスペーサの概略側面図。

【符号の説明】

１ スペーサ、ガラス玉 ２ 底板 ３ 陽極 ４ 陰極 ５ 突起 ６ 枠体 ７ 正面板 ８ 表面 ９ ガラスろう １０ 発光体膜 １２ 反射膜 １１ プリズム箔 １３ スペーサ、ガラス柱 １４ａ〜１４ｄ アーム １５ カラー膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イルマー、ミヒァエル ドイツ連邦共和国 デー‐86150 アウグ スブルク フノルヅグラーベン ９ (72)発明者 エバーハルト、アンゲラ ドイツ連邦共和国 デー‐86157 アウグ スブルク メッツシュトラーセ 46 (72)発明者 ザイボルト、ミヒァエル ドイツ連邦共和国 デー‐81249 ミュン ヘン デンケンホーフシュトラーセ 14ベ ー

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも部分的に平行な２つの容器壁（２；７）を有する
   放電容器と、光学的に透明な絶縁材料から成る少なくとも１つのスペーサ（１；
   １３）と、少なくとも１つの電極（３）が誘電体によって放電容器の内部から分
   離されている複数の電極（３；４）とを備え、スペーサ（１；１３）が両容器壁
   （２；７）に接触面を介して接触するようにスペーサ（１；１３）が放電容器の
   内部において両容器壁（２；７）間に配置されている誘電体妨害放電ランプにお
   いて、スペーサ（１；１３）が少なくとも接触面の範囲に光散乱表面（８；１５
   ）を有することを特徴とする誘電体妨害放電ランプ。
2. 【請求項２】 散乱表面（８）がつや消しによって実現されている請求項１
   記載の放電ランプ。
3. 【請求項３】 散乱表面が薄いつやのない白色のカラー膜（１５）によって
   実現されている請求項１記載の放電ランプ。
4. 【請求項４】 スペーサ（１３）が柱体によって形成されている請求項１乃
   至３の１つに記載の放電ランプ。
5. 【請求項５】 柱体の断面が十字形又は星形をしている請求項４記載の放電
   ランプ。
6. 【請求項６】 スペーサ（１）が、接触面間に厚みを有する物体によって形
   成されている請求項１乃至３の１つに記載の放電ランプ。
7. 【請求項７】 物体が玉（１）である請求項６記載の放電ランプ。
8. 【請求項８】 玉の半球が発光体膜（１０）によって被覆され、この半球は
   その極が玉の接触面内に位置するように向けられている請求項７記載の放電ラン
   プ。
9. 【請求項９】 接触面では発光体膜（１０）が除かれる（１１０）か又は接
   触面上の発光体膜（１０）が少なくとも薄くされている請求項８記載の放電ラン
   プ。
10. 【請求項１０】 スペーサの表面の少なくとも一部が“放射トラップ”の特
    性を有する請求項１乃至９の１つに記載の放電ランプ。
11. 【請求項１１】 表面が例えばプリズム又はピラミッドの形の微細構造物を
    有する請求項１０記載の放電ランプ。
12. 【請求項１２】 表面が反射防止干渉膜を有する請求項１０記載の放電ラン
    プ。
13. 【請求項１３】 スペーサ（１）が少なくとも接触面でガラスろう（９）に
    よって容器壁に結合され、ガラスろう（９）に白色顔料が添加されている請求項
    １乃至１２の１つに記載の放電ランプ。
14. 【請求項１４】 白色顔料がルチル（ＴｉＯ₂）であり、ガラスろうにおけ
    る割合が約１重量％〜１０重量％の範囲である請求項１３記載の放電ランプ。
15. 【請求項１５】 スペーサ（１；１３）の絶縁材料がガラスである請求項１
    乃至１４の１つに記載の放電ランプ。
16. 【請求項１６】 ランプが平面ランプであり、両容器壁が正面板（７）及び
    これに平行な底板（２）である請求項１乃至１５の１つに記載の放電ランプ。
17. 【請求項１７】 少なくとも部分的に平行な２つの壁（２；７）を有する放
    電容器を備えた誘電体妨害放電ランプにおいて使用するために光学的に透明な絶
    縁材料から成るスペーサであって、スペーサ（１；１３）が両容器壁（２；７）
    に接触面を介して接触するようにスペーサ（１；１３）が放電ランプの放電容器
    内において両容器壁（２；７）間に配置されているスペーサにおいて、スペーサ
    （１；１３）が少なくとも接触面の範囲に光散乱表面（８；１５）を有すること
    を特徴とするスペーサ（１；１３）。
18. 【請求項１８】 散乱表面（８）がつや消しによって実現されている請求項
    １７記載のスペーサ（１）。
19. 【請求項１９】 散乱表面が薄いつやのない白色のカラー膜（１５）によっ
    て実現されている請求項１７記載のスペーサ（１３）。
20. 【請求項２０】 スペーサの表面の少なくとも一部が“放射トラップ”の特
    性を有する請求項１７乃至１９の１つに記載のスペーサ。
21. 【請求項２１】 表面が例えばプリズム又はピラミッドの形の微細構造物を
    有する請求項２０記載のスペーサ。
22. 【請求項２２】 表面が反射防止干渉膜を有する請求項２０記載の放電ラン
    プ。
23. 【請求項２３】 スペーサの表面の少なくとも一部が発光体膜（１０）を有
    する請求項１７乃至２２の１つに記載のスペーサ（１）。