JP2003523054A - スペーサ要素を備えた平面形ガス放電ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、放電容器と電極とを備え、放電容器が底板（１）と蓋板（７）とを含みかつ底板（１）と蓋板（７）との間に少なくとも１つのスペーサ要素（８）を有する平面形ガス放電ランプに関する。通常、スペーサ要素が蓋板（７）上の輝度分布を乱す。これを回避するために、スペーサ要素が追加的に誘電体バリア電極として形成される。このために、各スペーサ要素（８）は電極またはリードに接続された導電性部品（９）を有する。これによって、スペーサ要素（８）は放電、従って光発生に積極的に関与するようになる。

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平面形ガス放電ランプに関する。

【０００２】 この平面形ガス放電ランプは特にいわゆる誘電体バリア電極（誘電体バリア放
電を発生するために誘電体で妨害された電極）を備えた平面形ガス放電ランプ（
以下においては簡潔さのために平面形ランプとも称される）である。誘電体バリ
ア電極は一般的には放電容器の外壁面及び／又は内壁面に配置された薄い金属製
電極路の形態で実現されている。全ての電極が内壁面に配置されている場合、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層によって完全に覆われて
いなければならない。

【０００３】 この種の平面形ランプは例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）のバックライトとして
又は全般照明用、装飾用および広告用として使用されている。

【０００４】 因みにここでは従来の技術としての誘電体バリア放電用の平面形ガス放電ラン
プのテクノロジーが前提とされる。例としては国際公開第９８／４３２７７号明
細書が参照されるが、誘電体バリア放電用の平面形ガス放電ランプのランプテク
ノロジーに関するその開示内容はこの国際公開明細書を引用することによって取
り入れられたものとする。

【０００５】 ［従来の技術］ 冒頭で述べた形式の平面形ガス放電ランプは一般的に互いに平行に隣接した少
なくとも部分的にほぼ平らな２つの放電容器壁を有している。

【０００６】 これらの両放電容器壁（これらは以下においては簡潔さのために蓋板もしくは
底板と呼ばれる）は通常枠を介して互いに気密に結合され、それによって放電容
器を形成している。又は、底板及び／又は蓋板が、両者を結合すると放電容器が
形成されるような形状に成形されている。例えば底板及び／又は蓋板が、例えば
平らなガラス板を深絞りすることによって浴槽状に成形される。非常に大面積の
平面形ランプにおいてはその場合にも成形された底板もしくは蓋板の大部分が少
なくともほぼ平らになっている。この場合この種のランプは安定化のために、以
下においてスペーサ要素とも呼ばれる１つ又は複数の支持部材が必要である。

【０００７】 これは、放電ランプが規定の組成および封入圧力をもつ封入ガスを含みそれゆ
え封入前に排気されねばならないのでなおさらである。従って、放電容器は負圧
（つまりランプの製造中）に維持され、かつその後には封入圧（この種のランプ
の場合通常は大気圧よりも低く、例えば１０ｋＰａ〜２０ｋＰａ）にも永久的に
維持されねばならない。これは、放電容器の底板と正面板との間に充分な個数で
適切な位置に配置された上記スペーサ要素によって達成される。各スペーサ要素
は２つの互いに対向位置する取付け面で両板に接触し、このようにして両板を互
いに支持している。

【０００８】 スペーサ要素を位置決めする際、先ず第１に装置の安定性が考慮される。さら
に、放電が影響を受けないか又は僅かしか影響を受けないようにすることが考慮
される。これに関しては国際公開第９９／５４９１６号明細書が参照される。そ
こで使用されているスペーサ要素は誘電体材料（例えば軟質ガラスまたはセラミ
ックス）から構成されている。

【０００９】 欠点としては、スペーサがランプの照明される正面板に比較的暗い斑点として
写し出されることである。これによって、ランプ輝度の均質性が害される。これ
は特に液晶表示装置のバックライトにおいては許容できない。この理由から、平
面形ランプと液晶表示装置との間では通常光学的拡散板（例えば拡散箔）が使用
されている。当然、この種の拡散箔は透過損失を有し、これによって有効輝度が
低下する。それゆえ、できるだけ僅かな拡散箔で間に合うようにするかもしくは
理想的には拡散板を省略できるようにする努力がなされている。

【００１０】 ［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スペーサ要素を備えた平面形ガ
ス放電ランプにおいて、スペーサ要素がランプ輝度の均質性を害さないようにす
ることにある。

【００１１】 この課題は請求項１の前文に記載された構成要件を有するランプにおいて請求
項１の特徴部に記載された構成要件によって解決される。

【００１２】 特に優れた実施態様は従属請求項に記載されている。

【００１３】 本発明によれば、平面形ランプの放電容器の底板と蓋板との間に配置された少
なくとも１つのスペーサ要素が誘電体バリア電極として形成される。 換言すれば、この種のスペーサ要素は、従来技術のように支持機能を有すると
共に、追加的に電極機能をも有する。

【００１４】 このようにして、ランプの点灯中、スペーサ要素と、異なった極性を有する隣
接の電極との間で放電が発生する。その電極は本発明による追加的な電極機能を
有する別のこの種のスペーサ要素であってもよい。本発明において得ようとした
作用に関する重要点は、スペーサ要素で直接放電が始まる点である。これによっ
て、当該スペーサ要素は光発生に或る程度積極的に寄与する。その際、この種の
スペーサ要素自身が幾分発光し、それにより何れにしてもスペーサ要素によって
通常惹き起された輝度の不均質性が実質的に完全に回避されるか又は少なくとも
明らかに減少することが判明している。

【００１５】 本発明によるスペーサ要素は第１の誘電体部品と追加的に第２の導電性部品と
を有している。第２の導電性部品はスペーサ要素の全長に沿って延びていてもよ
いが、必ずしもそういうわけではなく寧ろスペーサ要素の長さの一部に制限され
ている方がよい。誘電体バリア電極としての追加機能に関する重要点は、第２の
導電性部品が第１の誘電体部品によって放電容器の内部から分離される点である
。スペーサ要素（少なくとも第１の誘電体部品）はさらに支持部材としての機能
のために底板から蓋板にまで延びていなければならない。

【００１６】 第２の導電性部品には例えば丸線、平角線、条帯状箔等が適している。第１の
誘電体部品はこの場合には絶縁物質、例えばゴム被覆から構成され、このゴム被
覆内に線が閉じ込められる。第１の誘電体部品は必ずしも単一品でなければなら
ないというわけではないが、単一の材料から構成されている方がよい。支持機能
に関しては、スペーサ要素が少なくとも２つの異なった硬さの材料から構成され
ていると有利である。これに関してはドイツ特許出願公開第１９８１７４７８号
明細書が参照され、その開示内容はこのこの公開明細書を引用することによって
取り入れられたものとする。

【００１７】 もしくは、両部品を金属−ガラス複合品から構成することもできる。その際、
金属粉末の濃度が外側から内側へ向けて増大していると有利である。

【００１８】 本発明により変形されたスペーサ要素は本来の電極を補足する、すなわちこの
電極に追加的に配置されるか、又はこの電極が少なくとも部分的にもしくは完全
に全体的にスペーサ要素によって置き換えられる。さらに、本発明により変形さ
れたスペーサ要素は単独で又は従来形のスペーサ要素と一緒に使用できる。

【００１９】 本発明により変形されたスペーサ要素すなわちその第２の導電性部品は平面形
ランプのリード又は本来の電極に電気的に接続される。勿論、所望の追加的な電
極機能をなくすために、各スペーサ要素を１つの電気極性のみに接続してもよい
。

【００２０】 平面形ランプの電極が、両放電容器板の少なくとも一方の内面に配置された電
極路として形成されている場合、本発明により変形されたスペーサ要素を直接電
極路上に配置すると好都合であることが判明している。

【００２１】 異なった極性の本発明により変形されたスペーサ要素間で放電を発生させるた
めに、又は放電の発生を特に最初に可能にするために、第２の導電性部品の相互
間隔が相応する電極路の相互間隔より小さいと好ましい。

【００２２】 本発明による手段の利点は光学的拡散板を省略しても均質性を改善できる点で
あり、光学的拡散板の省略によってコストを節約でき、構造高さを小さくするこ
とができる。さらに、本発明により変形されたスペーサ要素間で発生する放電は
、電極路を蓋板の内面に配置した一般的な平面形ランプよりも底板から遠くに離
れている。これによって、放電容器の加熱が僅少になり、底板に場合によっては
設けられた発光体層の損傷が少なくなる。

【００２３】 ［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。その際に開示
された個々の特徴は他の組合わせにおいても重要である。 図１は従来技術に基づく電極路とスペーサ要素とを備えた平面形ランプの底板
、 図２ａは本発明による第１実施例の側面図、 図２ｂは図２ａに示された実施例の線ＡＢに沿った図、 図３ａは本発明による第２実施例の側面図、 図３ｂは図３ａに示された実施例の線ＣＤに沿った図、 図４は図２ａ、２ｂの実施例に対する本発明の変形例を示す。

【００２４】 図１は従来の技術に基づく電極路２，３とスペーサ要素４とを備えた平面形ラ
ンプの底板１を示す。スペーサ要素４としては軟質ガラスから成る直径５ｍｍの
玉４が使われている。これらの玉は充分に均質に分配されて底板上および電極路
２，３間に配置されている。

【００２５】 さらに、底板に結合された放電容器の枠５が示されている。図示されていない
蓋板は同様に枠５に結合されており、これによって平面形放電容器が構成される
。

【００２６】 ガラス玉４は、組立ての際にこのガラス玉を固定するために、ガラスろうによ
って底板１にろう付けされる。ガラス玉４は（図示されていない）蓋板に接して
いるだけである。その他の詳細に関しては既に引用した国際公開第９９／５４９
１６号明細書、特にその図１ならびにその説明が参照される。

【００２７】 ２重電極路２は陽極として、鼻部状突出物６を備えた電極路３は陰極として設
けられている。これらの電極路の詳細に関しては国際公開第９８／４３２７６号
明細書が参照される。さらに、電極路２，３のための（図示されていない）リー
ドが設けられている。

【００２８】 以下で説明する本発明による実施例は国際公開第９４／２３４４２号明細書に
記載されたパルス点灯方式用として用いられると好適である。この国際公開明細
書のそれに関連する開示内容はこの国際公開明細書を引用することによって取り
入れられたものとする。

【００２９】 さらに、放電容器壁の内面には発光体膜が設けられているが、これは以下にお
いては概要を理解し易くするために図示されていない。発光体膜はガス放電によ
って典型的に発生された紫外放射を可視光に変換する。その紫外放射はキセノン
内での放電の例では約１７２ｍｍの発光帯域において最大強度を有するキセノン
・エキシマ放射である。

【００３０】 図２ａ，ｂは本発明による実施例の一部を示す側面図および線ＡＢに沿って切
断した断面図を概略的に示す。その実施例の基本的な構成は底板１と蓋板７との
間を延びるスペーサ要素８を除いて、図１に示された構成に一致している。スペ
ーサ要素はこのスペーサ要素８の垂直長さのほぼ半分の長さに亘って延びている
金属線９をそれぞれ有している。金属線９は円筒状のガラス柱１０によって覆わ
れている。このガラス被覆１０は金属線９（第２の導電性部品）を放電容器の内
部から分離する誘電体部品として作用する。各スペーサ要素８は電極路１１また
は１２上に、各金属線９が相応する電極路１１または１２に電気的に接続される
ように配置されている。

【００３１】 異なった極性を有する２つの金属線９の相互間隔はこの金属線を付設した電極
路１１、１２の相互間隔よりも小さい。このようにして、所望のように、誘電体
バリア放電が両電極路１１，１２間だけではなく、ガラス被覆１０によって金属
線９間にも発生される。因みに、両電極路１１，１２は誘電体バリアとして作用
する薄いガラス層１３によってそれぞれ覆われている。さらに、電極路１１，１
２は、これらの電極路１１，１２間の所定の個所に的確に放電が形成されるのを
助成するために、図１と同様な鼻部状突出物を有している。

【００３２】 スペーサ要素８の実際の個数は当然のことながら先ず第１に平面形ランプの平
面寸法と充分な機械的安定性の基準とに基づいて決定される。

【００３３】 図３ａ，３ｂは本発明による第２実施例の一部を示す側面図および線ＣＤに沿
って切断した断面図を概略的に示す。底板１と蓋板７との間に円筒状ガラス棒２
０から成るスペーサ要素１４，１６が配置されている。スペーサ要素１４の第１
部分は条帯状金属箔１５として形成された電気部品を有する。条帯状金属箔１５
はそれぞれ各スペーサ要素１４の一端部で始まってそのほぼ中央部まで達し、円
筒状ガラス棒２０内に封着されている。スペーサ要素１６の第２部分は金属線１
７として形成された電気部品である。この金属線１７はそれぞれ同様に各スペー
サ要素１６の一端部で始まってそのほぼ中央部まで達し、円筒状ガラス棒２０内
に封着されている。第１の極性の電極路１８は底板１の内面に相互間隔をもって
互いに平行に配置されている。第２の極性の電極路１９は蓋板７（図３ｂには示
されていない）の内面に第１の極性の電極路１８に対して交互に平行にずらせて
配置されている。金属箔１５は底板１の電極路１８に接続され、金属線１７は蓋
板７の電極路１９に接続されている。このようにして、パルス点灯方式において
それぞれ異なった極性を有するスペーサ要素１４，１６間に既に引用した国際公
開第９４／２３４４２号明細書で説明した様式の誘電体バリア放電が発生する。

【００３４】 図４は図２ａ，２ｂの実施例の変形例の一部を示す概略図である。ここでは異
なった極性のスペーサ要素２３，２４のガラス棒２１，２２内に異なった長さの
金属線２５，２６が封着されている。さらに、長い金属線２５を有するガラス棒
２１は円筒状に形成され、短い金属線２６を有するガラス棒２２は円錐状に形成
されている。これによって、異なった極性のスペーサ要素間にそれぞれ発生する
個別放電２７の特性（例えば形状および位置）が影響される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の技術に基づく電極路とスペーサ要素とを備えた平面ランプの底板を示す
概略図

【図２】 図２ａは本発明による第１実施例の側面図、図２ｂは図２ａに示された実施例
の線ＡＢに沿った断面図

【図３】 図３ａは本発明による第２実施例の側面図、図３ｂは図３ａに示された実施例
の線ＣＤに沿った断面図

【図４】 図２ａ、２ｂの第１実施例に対する本発明の変形例を示す概略図

【符号の説明】

１ 底板 ２，３ 電極路 ４ スペーサ要素 ５ 枠 ６ 鼻部状構造物 ７ 蓋板 ８ スペーサ要素 ９ 金属線 １０ ガラス柱 １１，１２ 電極路 １４，１６ スペーサ要素 １５ 金属箔 １７ 金属線 １８，１９ 電極路 ２０ ガラス棒 ２１，２２ ガラス棒 ２３，２４ スペーサ要素 ２５，２６ 金属線 ２７ 個別放電

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エバーハルト、アンゲーラ 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 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 フノルズグラーベン ９

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電容器と電極とを備え、放電容器が底板（１）と蓋板（７
   ）とを含みかつ底板（１）と蓋板（７）との間に少なくとも１つのスペーサ要素
   （８）を有する平面形ガス放電ランプにおいて、スペーサ要素（８）または場合
   によってはスペーサ要素（８）の少なくとも一部が誘電体バリア電極として形成
   されていることを特徴とする平面形ガス放電ランプ。
2. 【請求項２】 スペーサ要素（８）が第１の誘電体部品（１０）と第２の導
   電性部品（９）とを有する請求項１記載のガス放電ランプ。
3. 【請求項３】 第２の導電性部品（９）がスペーサ要素（８）の長さの一部
   に沿って延びている請求項２記載のガス放電ランプ。
4. 【請求項４】 第２の導電性部品（９）が第１の誘電体部品（１０）によっ
   て放電容器の内部から分離されている請求項２又は３記載のガス放電ランプ。
5. 【請求項５】 第２の導電性部品が線（９）から構成され、第１の誘電体部
   品がガラス被覆（１０）から構成されている請求項２乃至４の１つに記載のガス
   放電ランプ。
6. 【請求項６】 両部品が金属−ガラス複合品から構成されている請求項２乃
   至４の１つに記載のガス放電ランプ。
7. 【請求項７】 板平面に平行に見た断面において金属粉末の濃度が外側から
   内側へ向かって増大している請求項６記載のガス放電ランプ。
8. 【請求項８】 電極が、両放電容器板の少なくとも一方（１）の内面に配置
   された電極路（１１；１２）として形成され、スペーサ要素（８）または場合に
   よってはスペーサ要素（８）の少なくとも一部が電極路（１１；１２）上に配置
   されている請求項１乃至７の１つに記載のガス放電ランプ。
9. 【請求項９】 スペーサ要素（８）の第２の導電性部品（９）がまたは場合
   によってはスペーサ要素（８）の少なくとも一部において第２の導電性部品（９
   ）が１つの極性の電極路（１１；１２）に電気的に接続されている請求項２乃至
   ８の１つに記載のガス放電ランプ。
10. 【請求項１０】 異なった極性の２つのスペーサ要素（８）の第２の導電性
    部品（９）の相互間隔が相応する電極（１１，１２）の相互間隔よりも小さい請
    求項１乃至９の１つに記載のガス放電ランプ。