KR20010042877A - 유전체 장벽 방전을 위해 스페이서를 가진 평면형 방사체램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유전체 장벽 방전(14)을 위한 평면형 방사체 램프에 관한 것이다. 구조상 유연성은 동시에 방전관의 안정성을 확신하며 베이스 플레이트와 전극 스트립(11,12) 사이에 배열된 커버 플레이트 사이에 평면형 반사 프레임으로부터 분리된 스페이서를 장착함으로써 최소 광 반사 감소의 가능성을 제공하는 동안 전극 설계(11,12)에서 성취된다.

Description

유전체 장벽 방전을 위해 스페이서를 가진 평면형 방사체 램프{FLAT REFLECTOR LAMP FOR DIELECTRICALLY INHIBITED DISCHARGES WITH SPACERS}

종래 기술에 관해서, 참조는 우선 본 명세서에서 개시되며 본 발명에 대해 기술적 기반을 형성하는 동일 출원인의 아래의 출원에 대해 우선 언급될 것이다.

DE 196 36 965.7 = WO 97/01989

DE 195 26 211.5 = WO 97/04625 및

DE-P 43 11 197.1 = WO 94/23442

이와 함께, 가스 충전재로 충전된 방전관이 프레임에 의해 연결된 베이스 플레이트(base plate) 및 커버 플레이트를 필수적으로 포함하는 경우에 유전체 장벽은 평면형 방사체 램프를 방전시키는 것이 개시되었다. 이러한 설계에서, 두 판 사이의 간격은 두 판의 폭 및 길이 보다 현저히 작다.

이 경우 프레임은 분리 소자로 설계될 필요는 없으나, 플레이트들과 그것들 사이의 평면에서 가스 충전재에 의해 충전되는 방전 용량을 외부에 대해 밀폐한다는 점때문에 본 발명의 경우 한정된다. 예를 들어, 프레임은 소정의 한도 까지, 프레임이 베이스 플레이트 또는 커버 플레이트인 평면 중앙부를 가진 골(trough)의 모서리를 형성하도록 두 판 중 하나의 캠버링된 외부 모서리에 의해 형성될 수 있다.

전술된 제 3 공개 자료로부터 서로에 대해 방전관의 두 플레이트를 지지하는 스페이서가 개시되었으나, 종래 기술에선 램프의 전극을 지지 또는 포함하도록 의도되었다.(도 4a와 도4b를 비교하라)

EP 0 521 553 A2는 종래 기술로 또한 언급되었다; 이는 감소된 충전 압력을 가진 평면 가스 방전형 램프를 개시하며, 충분히 두꺼운 치수의 기저 및 커버 플레이트 벽의 안정성에 의해 내파에 대하여 보호된다.

게다가, 상기 발행물은 T.Urakabe, S.Harada, T.Saikatsu 및 M.Karino 의 "크세논(Xe) 장벽 방전을 가진 평면 형광 램프"(Special Issue "The Seventh International Symposium on the Science ＆ Technology of Light Source" J. Light ＆ Vis. Env., vol.20, No.2,1996,page20-25)로 명명된 출원에 개시된 대로 버퍼 가스 충전재의 가능성을 보여준다.

리브 형태의 스페이서는 플레이트 사이에서 평면 반사체의 전폭에 각각 수직하게 가로지르며, 플레이트는 방전관에 관하여 통상의 Hg 방전을 위하여 전체로 구불구불한 형태의 방전 채널을 한정하기 위해 교번하는 컷아웃을 사용하며, 이러한 스페이서는 "Flat Lamp Technology for LCDs" by R.Hicks and W.Halstead, SPIE, Volume 2219, Cockpit Displays(1994)에 개시되었다. 정밀한 단면 및 스페이서에 의해 한정된 방전 채널의 길이는 소위 벽-안정화-Hg 방전(wall-stabilized-Hg discharge)에 필수적이다.

상업상의 종래 기술에서 비교할 만한 예가 생산자 Thomas Electronics, Inc.(100 River Drive, Wayne, New Jersey 07470)"LCD 배경 조명을 위한 평면 형광 램프"의 데이터 시트에 개시되었다.

마지막으로, 서두에 인용된 제 2 공개 자료는 양극 및 음극이 스트립-타입이고, 교번하는 방식으로 즉, 서로 오프셋되는 방식으로 서로 평행하게 베이스 플레이트 상에 배열된 전극 장치를 개시한다.

본 발명은 주로 액정 디스플레이 스크린 같은 디스플레이 장치의 역광 조명에 대해 사용되는 유전체 장벽 방전을 위한 평면형 방사체 램프에 관한 것이다.

도 1은 베이스 플레이트와 커버 플레이트에 수직인 면에서 베이스 플레이트와 커버 플레이트 사이의 스페이서를 통해 단면을 형성하는 절개도이다.

도 2는 평면형 방사체 램프의 통상적인 전극 구조에서 이런 형태의 스페이서 배열의 상이한 세 변형 나타낸 도면이다.

도 3은 도 2에 도시된 변형 중 하나에 따른 스페이서 패턴의 배열의 예를 도시한다.

도 4는 도 3과 유사하나 상이한 적용에 대한 배열을 도시한다.

본 발명은 안정성 및 광 방사 특성에 관하여 서두에 제시된 타입인 평면형 방사체 램프의 개량에 관한 기술적 문제에 관한 것이다.

서두의 보다 좀 더 통상적인 구조에서, 이러한 문제에 대한 본 발명의 해결책은 방전관을 가진 유전체 장벽 방전을 위한 평면형 방사체 램프에 대한 서론부에 기초하며, 램프는 가스 충전재로 충전되어 있으며 평면형 베이스 플레이트, 평면 이고 적어도 부분적으로 투명한 커버 플레이트, 플레이트들을 연결하는 프레임 및 서로에 대해 두 플레이트를 지지하는 적어도 하나의 스페이서를 가진 방전관, 그리고 적어도 부분적으로 스트립 타입인 양극 및 음극을 가지며 평면상의 돌출부에서 서로 평행하게 오프셋 배열되며, 유전체층은 양극과 가스 충전재 사이에 배열된다.

이 경우 평행 상태의 오프셋은 인접하며 평행한 음극 스트립 피스가 각 양극 스트립 피스에 대해 존재하며 그 반대의 경우도 마찬가지임을 의미한다.

본 발명은 스페이서가 공간을 두고 프레임으로 부터 완전히 분리되며 적어도 플레이트에 대하여 최소한의 안착면(seating surface)을 가지고 전극 스트림 사이의 돌출부에 배열된다는 점에 의해서 기술적 문제를 해결한다.

결론적으로, 본 발명은 방전관의 프레임에 대해 적어도 한 쪽 면상에 리브로서 연결된 스페이서의 통상적인 개념으로부터 전개한다. 본 발명에 따라, 오히려 스페이서의 적절한 안정성 효과는 스페이서가 프레임에 연결되어 있으나 프레임에 직접적으로 연결되어 있지 않을 때 가능하다는 것을 알 수 있다. 엄밀히 말해서, 중요 로드는 플레이트 평면에 수직하게 발생하여 스페이서가 프레임 상에 일직선상 및 고정될 필요는 없다.

더욱이, 스페이서가 프레임에 연결되어 있을 경우, 차광 현상이 프레임 및 스페이서의 흡수 및 방전관의 대응하는 부분으로 부터 부족한 방사 성분으로 인해 접촉부분에서 누적되는 문제가 일어난다. 스페이서 또는 프레임의 차광 문제는 각 경우 그 자체로 적절한 대책으로 극복될 수 있다. 이 점에 있어서 유사한 출원 "Leuchtstofflampe mit Abstandschichtdicke und lokal verduennter Leuchtstoffschichtdicke" ["Fluorescent lamp with spacers and locally thinned fluorescent layer thickness"]에 대해 참조될 수 있으며, 이 개시는 이 점에 대한 가능한 해결에 관련하여 포함된다. 그러나, 스페이서 및 프레임이 접촉점에서 교차할 경우 차광 현상을 보상하는 것은 매우 어렵게 된다. 이러한 특징은 본 발명의 응용 분야의 경우, 엄밀히 말해서 특히 액정 디스플레이 스크린에서 평면 디스플레이 장치의 배경 조명을 위한 방사형 램프에서 특별한 역할을 한다.

본 발명의 또다른 이점은 제조 공정 중에 진공의 경우 방전관의 내부에 충분한 가스 흐름 에너지이다. 따라서, 본 발명에 따른 램프의 세정 및 충전을 위해 통상적인 진공 노 방법(본 명세서에서 더 상세히 설명되지 않음) 대신에 방전관이 가열(큰 램프의 경우 국부적으로 진행)을 수반하는 진공 펌프를 사용하여 배출 튜부를 통해 배출되고 충전되는 경우 배출 튜브를 사용한 해결책이 사용 가능하다. 진공 노 방법의 본질적인 단점은 특히, 상대적으로 큰 디스플레이 장치와 관련해 상당한 기술적 관심사인 큰 사이즈의 램프 경우 많은 경비가 소비되는 점에 있으나, 유전체 장벽 방전을 가진 평면형 방사체 램프의 기술의 도움으로 상대적으로 용이하게 생산될 수 있다.

더욱이, 본 발명에 따른 스페이서는 프레임에 관하여 연속적인 리브 형태를 포기함으로써 전극 구조의 형상 설계에 적용될 수 있는 스페이서에 대한 "국부적 해결책"을 찾을 수 있는 이점을 갖는다. 특히, 전술한 이용 영역에 대해 광 방사의 균일성을 최적하 하는 측면에서, 전극 형상을 설계할 경우 사용가능한 최대 가능 자유성을 갖는 것이 필요하다.

놀랍게도 본 발명에 따라, 소정의 스페이서의 형상 크기에 따라 전극 형상은 스페이서의 국부적 위치때문에 조금 또는 사실상 무시하여 설계될 수 있다. 예상과는 반대로, 전극 사이의 강한 필드에 노출된 위치에서 배열된 스페이서는 어떠한 문제도 일으키지 않는다는 것이 판명되었다. 특히, 부분 방전으로 (돌출부에서) 균일하게 방전관의 전체 평면을 충전하는 매우 대칭적인 전극 형상이 사용될 수 있다. 또한 스페이서가 전극 구조에 제한 받지않고 기계적인 기준에 따라 실질적으로 자유롭게 배치되는 것이 가능하다.

전극 구조의 형상 디자인 및 방전관 형상에 적용되는 방법에 대한 상세한 설명에 관하여, 동일한 출원인의 이름에서 다음의 병렬 출원에 개시된 내용이 참조된다.

"Flachleuchtstofflampe fuer die Hintergrundbeleuchtung und Fluessigkristallanzeige-Vorrichtung mit dieser Flachleuchtstofflampe"[Flat fluorescent lamp for background lighting and liquid crystal display device having this flat fluorescent lamp](file No.PCT/DE98/00827)'

"Flachstrahler"[Flat radiator](file No. 197 11 829.2),

"Gasentladungslampe mit dielektrisch behinderten Elektroden"[Gas discharge lamp with dielectric barrier electrodes](file No.PCT/DE98/00826)(본 명세서에 포함됨)

DE-P 43 11 197.1 에 개시되며, 서두에 인용된 대로, 발명자는 최초로 제공된 스페이서가 스페이서 형상에 적용될 전극 구조를 필요로 한다는 가정 하에 연구를 했다. 따라서, 예를 들어 DE 195 26 211.5에서 평판 상 또는 내의 전극 배열에 대해, 스페이서를 유도할 경우 필드 분배 및 소정의 유전체 장벽 방전의 분배되지 않은 형식을 방해하지 않도록 전극 구조의 각 부분면 사이에 큰 영역의 갭을 남길 필요가 있다는 것이 기대된다(인용된 출원의 도 6a를 보라).

유전체층에서의 유전체 장벽 방전은 시간의 진행에 따라서 변화하는 복잡한 공간 전하 시스템의 형식에 이른다는 것이 알려졌다. 공급 전위가 인가됨과 함께, 이는 시간의 진행에 따라서, 특히 한눈에 필드로부터 자유로울 수 있을 것 같은 영역에서 변화하는 복잡한 필드 강도 배열을 발생시킨다. 처음에, 스페이서 및 시간의 진행에 따라 변화하는 전기장 사이에 적지 않은 분열로 인한 상호작용이 예상되었다.

특히, 필드로부터 자유롭지 못한 공간 또는 전극 스트립 사이의 공간에 배열된 스페이서는 방전 길이의 효과적인 단축으로부터, 즉 스페이서의 통상적인 유전체물질에서 대체 전류에 의해 야기되는 용량적 "쇼트 서킷"으로부터 초래되는 상당한 비동질성 또는 단축된 방전 채널을 초래한다.

문제는 전극 전위에 결합한 용량성 때문에 전극 스트립에 비교할 때 중요치 않은 스페이서의 표면 영역은 소정의 전극의 유효 표면면적을 상당히 증가시킬 수 있으며 어느 정도까지 방전을 이끌 수 있다고 예상된다.

본 발명이 기초하는 놀랄만한 발견은 유전체 방전이 형성되었을 경우, DE-P 43 11 197.1에 상세히 설명된 전기적 동작 모드는 말하자면 소개된 전형적인 부분적 방전 구조에 대해 "메모리 기능"으로 이른다. 메모리 기능은 시간적 성분 및 위치 성분을 갖는다. 이는 아마도 시간적 메모리 기능 면에서, 잉여의 이온화가 인접한 위치에 앞선 위치를 구분하기 때문에 부동 시간에 의해 서로로부터 분리된 유효 전력 입력의 펄스가 바람직하게 동일한 위치에서 각각의 부분적 재방전을 야기한다는 것을 의미한다.

그러나, 부분적 방전은 놀랍게도 "종속적 물리 수명(independent physical life)"을 가지며, 이는 실질적으로 통상의 가스 방전으로부터 분리되며 가상적으로 바로 근접한 위치에서 스페이서의 추가에 의해 분열될 수는 거의 없다.

동일한 방법으로 프레임이라는 용어가 본 발명의 내용에서 기능적으로 한정되므로, 이는 또한 "스페이서"라는 용어에 적용한다. 구체적인 면에서, 이는 스페이서는 기저 플레이트(또는 커버 플레이트)로부터 분리되는 소자를 형성해야만 하는 것은 아님을 의미한다. 오히려, 예를 들어 스페이서를 형성하기 위해 리세싱된 영역에서 남겨진 돌출부를 가진 얕은 리세스에 의해 기저 플레이트를 형성하는 것이 가능하다. 특히, 본 발명에 따른 평면 방전형 램프의 방전관은 필수적으로 두 주요 즉, 프레임 및 스페이서가 외부에 완전하게 형성된 기저 플레이트 및 커버 플레이트를 포함할 수도 있다. 이는 샌드-블래스팅(sand-blasting) 및 다른 방법을 사용하여 디이프 드로잉(deep-drawing) 또는 프레싱 프로세스(pressing-process)에 의해 성취될 수 있다.

본 발명의 실시예는 전극 스트립의 형상에 의해 제공되는 효과를 결정하는 것에 더하여 부분적 방전의 국부적 분산을 고정시키는 전극 구조를 사용한다. 이러한 타입의 구조는 이미 명세서에서 참조되고 인용된 DE 196 36 965.7에 개시되었다. 음극 상의 돌출부, 유전체의 층 두께에서의 변수, 전극의 폭에서의 변화 등은 특히 적절할 수 있다.

본 명세서에서, 참조가 전극 구조, 즉 음극 스트립의 양 면상에 교대로 차례를 형성하는 부분적인 방전의 분산에 주어진다. 본 출원에서 사용되는 "음극" 및 "양극"이라는 용어는 본 발명에 따라 램프가 바이폴라 모드로 작동됨을 의미하는 기능적인 용어로 이해되며, 택일적으로 전극은 양극 기능 및 음극 기능을 수행하며 따라서, 그러한 경우 본 출원은 양극 또는 음극에 관하여 행해졌다는 말은 모든 전극에 대해 적용되는 것으로 간주되어야 한다. 따라서, 만일 부분 방전의 차례로 교대할 경우, 하나 이상의 스페이서가 인스톨링 될 것이며, 본 발명에 따라 처음에 스페이서와 부분 방전 사이에 직접 오버래핑이 없는 부분 방전 사이의 거의 모든 배열이 가능하다. 그러나, 본 발명에 따라, 스트립 방향으로 보여지는 스페이서가 다른 면이 아닌 부분 방전의 레벨에서 배열되는 특히 유리한 것이 증명되었다.

이 경우, 유니폴라 작동을 위해 인접한 스페이서와의 호완성에 관해서 부분 방전은 음극에서 양극으로 향하는 방향을 가지고 있음을 추가로 인식해야 한다. 이는 부분 방전의 방향에 관해서 후면에 배열된 스페이서가 분열 효과를 가짐이 없이 부분 방전과 특히 밀접하게 배열될 수 있음을 의미한다.

그러나, 원칙적으로 스페이서의 다른 배열은 예를 들어 중심이 아닌 부분 방전, 오히려 대향면 상의 부분 방전의 전술한 레벨과 스페이서 면상의 인접한 부분 방전 사이에 적절하다. 결국, 전극 사이에, 그러나 오히려 예를 들면 이중의 설계(예.출원"Flachstrahler"[Flat radiator] 및 "Gasentladungslampe mit dielektrisch behinderten Elektroden"[Gas discharge with dielectric barrier electrodes])인 두 각각의 "쌍음극" 사이에 부분 방전을 포함하는 스트립에 있지 않은 위치에 배열을 사용할 수 있다.

스페이서와 평면형 방사체 방전관의 프레임 사이에 본 발명에 따라 제공된 공간에 관하여, 스페이서의 안정화 작용은 동일 구간으로 필수적으로 방전관의 측면의 크기를 분할하는 후자에 의해 최적화될 수 있다. 구체적으로, 이는 스페이서가 사용될 때, 후자가 평면 방사체 영역의 중심에 대략 배치되며, 두 스페이서는 대응하게 제 3의 구간 등으로 평면 방사체의 더 큰 길이를 분할하며, 2 차원 스페이서 배열에 대해서 유사하다.

스페이서 사이의 결과적인 공간은 특히 프레임에 관하여서는 본 발명에서 소정의 크기이다. 공간은 커버 플레이트와 베이스 플레이트 사이의 간격의 한 배, 바람직하게는 두 배 이상인 것이 바람직하다.

본 발명에 대하여 중요한 또다른 파라미터는 플레이트 사이의 공간을 기초로하여 또한 스케일링(scale) 될 수 있다. 광 방사면을 형성하는 두 플레이트 중 하나는 커버 플레이트로 서두에서 이미 언급되었다. 커버 플레이트를 통해 광 방사에 대해 광학적 감소를 줄이기 위해, 본 발명의 또다른 사상은 스페이서와 고려중인 벽 사이의 안착면의 크기를 최소화 하는데 있다. 비록 기계적인 고려에 의해 역행되지만, 즉 스페이서에 의해 야기된 (통상적으로 유리로 만들어지는)벽 상에 로딩하는 펑크티폼(punctiform)을 피하기 위한 목적에 역행되지만, 이러한 결점은 층 두께의 감소로 어두워지거나 밝게 되는 영역을 최소화하는 것을 위하여 허용된다. 본 명세서에서, 안착면이 2 차원, 예를 들어 평판에서 소정의 고려할 수 있는 방향으로 더 작게 한정되는 것이 바람직하다. 반면에, 특히 일직선으로 뻗은 스페이서의 경우, 안착면이 (스페이서 라인에 수직인)한 방향으로 한정되는 이점이 있는 경우가 있다.

보다 구체적인 점에서, 이는 커버 플레이트 상에 다소의 "펑크티폼" 안착면을 가진 스페이서가 모든 방향에서 안착면을 한정함에 의해 제한 될 수 있음을 의미한다. 그러나, 본 발명에 따라, 이것이 전적으로 필요한 것은 아니나, 오히려 "선형" 안착면이 예를 들어 원통형 또는 프리즘형 스페이서로 발생할 수 있으며, 이어 적어도 한 방향에서 충분히 좁게 만들어 진다.

안착면에 대한 이러한 규제의 양적 특성은 스페이서에 의해 스패닝된 방전관의 간격, 즉 예를 들어 평면형 방사체 형광 램프의 플레이트 사이의 간격에 적절하게 기초한다. 이 경우, 설명된 작은 크기의 안착면은 공간의 30% 이하여야 하며, 바람직하게는 20% 또는 10% 이하 이어야 한다.

본 발명의 또다른 유리한 구조는 램프의 작동에서 피할 수 없이 발생하는 것 같은 열 사이클의 경우 스페이서를 가진 방전관의 안정성에 관련한다. 본 발명을 발전시킬 경우, 방전관 및 스페이서의 다양한 주 요소의 열적 팽창 계수가 서로에 대해 조화되는 것이 필수적임이 증명되었다. 특히, 스페이서의 열적 팽창 계수는 방전관의 주 요소의 팽창 계수의 30% 범위에 있어야 한다. 방전관의 주 요소는 열적 팽창이 방전관에서 형상 디멘존 및 기능 때문에 전체 방전관의 열적 팽창에 대해 두드러진 소자를 의미하는 것으로 취급된다. 방사체의 경우, 이들은 예를 들어 두 플레이트 및 두 플레이트를 연결하는 프레임이다. 작동에서 열적 로드의 레벨에 따라 이러한 범위에서 잘못된 결합은 관 조성분의 내부의 스트레스 및 움직임 을 초래하며 서로에 대한, 즉 안정성 및 연결에 관한 스페이서는 램프가 파손될 때까지 고립된다.

연질 유리 재료가 스페이서에 적합하다고 판명되었다. 이런 타입의 연질 유리 재료는 예를 들어 바인더 또는 솔더링 유리에 의해 함께 유지되는 파우더로서의 재료의 정련된 형태에 사용될 수 있다. 결국, 다양한 세라믹 재료, 특히 Al₂O₃세라믹은 적절하다. 어떤 재료가 선택되어야 할지 그리고 확장 계수에 대한 질문에 관하여, 유사한 출원"Leuchtstofflampe mit Abstandshaltern und lokal verduennter Leuchtstoffschichtdecke"[Fluorescent lamp having spacers and a locally thinned fluorescent thickness]에 관한 참조가 사용되며, 이미 인용되었다.

벽의 투명한 영역 상의 스페이서의 안착면의 전술한 최소화를 위해, 스페이서와 벽 사이의 고정된 연결은 반드시 이롭지만은 않다는 것이 판명되었다. 오히려, 스페이서가 전체 어셈블리를 통해 고정되도록 하기 위해 다른 면 쪽으로, 즉 대향 벽 상에 부착되는 것이 유리할 수도 있다. 적절한 형상 설계의 결과로서, 투명한 영역을 가진 벽은 솔더링 유리 재료, 접착 또는 그 유사물 같은 소정의 연결 재료 없이 손쉽게 스페이서 상에 위치한다. 결론적으로, 안착면은 최소로 한정될 수 있다.

더욱이, 이는 스페이서에 의해 연결된 두 벽 사이의 열적 팽창에서 소정의 차이 면에서 이익을 제공한다. 결과로서 초래된 가로의 배치의 경우, 스페이서에 대해 위치하고 있는 벽은 과도한 스트레스가 발생하기 전에 슬라이딩 할 수 있다.

스페이서의 이미지에 의해 초래된 광학적 분열을 감소시키기 위한 또다른 가능한 옵션은 형광 코팅을 한 후자를 클래딩(clad)하는 것이다. 그 결과, 스페이서는 스페이서와 벽 사이의 접촉의 직접적인 영역에서 분리한 투명한 벽의 다른 면상에 그림자로서 더이상 나타나지 않거나 또는 감소된 정도로 나타난다. 너무 적은 자외선 광이 상기 영역에 도달하여 현저하게 인광체를 여기시킬 수 없다.

스페이서의 형광 클래딩이 벽 상의 안착면을 증가시키므로, 형광층의 형광의 결과로서 형광층과 벽 사이의 접촉 영역은 어디서나 충분한 자외선 광이 여기를 위해 사용가능한 코팅되지 않은 스페이서와 같은 정도의 그림자로 나타나지 않는다. 따라서, 안착면의 최소화를 목적하는 전술한 내용에서 효과적으로 간주되는 안착면은 형광층 없는(또는 형광층의 불충분한 여기 영역을 가진) 스페이서의 안착면이다.

본 발명에 따른 스페이서 부근을 라이팅하기 위한 또다른 옵션은 투명한 벽과 마주하는 스페이서 영역의 반사 코팅에 있다. 이는 본 발명에 따라 얇아진 벽 상에 형광층의 영역으로 방전관 안쪽으로 분산되는 광의 유도를 세게한다.

지금까지, 스페이서의 기능은 안정화로 고려되었다. 그러나, 이 경우 구별을 하는 것이 가능하다: 평면형 방사체 램프의 형상은 두 현저한 방향으로부터 기계적으로 위험하게 한다는 것을 의미한다. 우선, 평면의 큰 영역 방전관은 벤딩 로드의 결과로서 브레이킹의 위험이 있다. 이는 발생한 지레 작용의 결과이다.

심지어 이러한 특징에서, 본 발명은 방전관의 상응하는 안정화가 전극의 배열에 대한 현저한 규제 및 광 방사의 균일성 없이 성취될 수 있다는 점에서 현저한 개선을 제공한다.

또다른 특징은 감소된 압력의 가스 충전을 포함하는 평면형 방사체 램프의 내파이다. 본 발명에 따라, 램프 설계의 다른 영역에서 과잉 규제됨이 없이 내파의 위험에 관하여 안정한 방전관을 생산하는 것이 가능하므로, 감소된 압력의 가스 충전은 본 발명에 대해 바람직하게 간주된다. 그로 인해 외부 대기압과 일치하는 방전관의 내부 압력을 생성하기 위해 버퍼 가스의 추가 필요성을 피할 수 있다. 그 결과, 버퍼 가스의 추가로 인해 발생하는 가능한 기술적 결함을 피할 수 있으며 적절한 기술적 대안이 발생한다.

끝으로 본 발명의 중요한 특징은 근접하게 배열된 스페이서에도 불구하고 높은 압력에 대한 전극 구조의 놀랄만한 안정성이다. 예를 들어 펄싱된 전기 공급의 크기에 관하여 높은 전압에 대한 안정성은 램프의 효율을 증가시키기 위해 이로울 수도 있다. 이는 특히 램프에 의해 방사되는 광의 대부분을 흡수하는 액정 디스플레이에 대한 배경 조명을 위한 출원에 관련한다.

사실은, 본 발명에 대해 실행된 작업동안 상대적으로 낮은 전압 크기에서 요구되는 전극 사이의 좁은 간격이 효율면에서 역효과를 갖는다는 것이 판명되었다. 동일한 경우가 가스 충전의 압력이 충분히 낮을 경우 적용된다. 결국, 펄싱된 작동 모드의 경우, 단지 짧은 시간이 유효 전력의 도입을 위해 사용가능하며, 결과적으로 상대적으로 높은 전압이 높은 시간 평균 램프 출력을 얻기 위해 성취된다.

이런 상황에서, 본 발명은 적어도 600V, 바람직하게는 800V 또는 1000V 또는 1200V의 전압 크기를 공급하기 위해 설계된 평면형 방사체 램프를 목표로 삼았다.

본 발명을 설명하기 위해, 본 발명의 실시예가 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명되었다. 실시예에서 개시된 상세부분은 다른 조합에서의 본 발명에 필수적일 수도 있다.

도 1은 본 단면으로 인용되어 보여진 본 발명에 따른 스페이서의 통상적인 예를 나타낸다. 이 경우, 연질 유리로 만들어지며 직경 5mm를 가진 정밀 유리 구슬(3)이 평면형 방사체 램프의 베이스 플레이트(1)와 커버 플레이트(2) 사이에 위치한다.

연질 유리와는 별도로, 다른 유전체 재료, 예를 들어 세라믹 또는 다른 유리 재료가 또한 유리 파우더 또는 세라믹 파우더에 기초한 재료로서 적절하며 추가로 예를 들어 솔더링 유리 같은 바인더 또는 그 유사한 것을 포함한다. 그러나, 유전체 성질에 추가하여, 이미 논의된 열적 팽창의 계수는 또다른 현저한 특징을 구성한다.

유리 구슬(3)은 형광층(4)으로 코팅되며 형광층은 베이스 플레이트(1) 및 커버 플레이트(2) 상에도 있다.

이 경우, 유리 구슬(3)은 조립 과정 동안 고정되도록 영역(5)에 유리를 솔더링함으로써 베이스 플레이트(1) 위로 솔더링된다. 구슬은 커버 플레이트(2)에 접촉하고 있다. 커버 플레이트(2)의 형광층(4)은 안착면 주위(6)의 소정의 영역(7)에서 제거된다.

얇게 케이싱(case)된 오팔층(8)이 커버 플레이트(2)의 외부면 상에 형성되며, 이는 DESAG에서 생산되는 투명한 특수 유리 B270을 포함하며 프리즘 필름(3M에서 생산되는 광도 강화 필름)(9)은 케이싱된 오팔층 상에 위치한다.

더욱이, 반사층(10)은 베이스 플레이트 상의 형광층(4) 아래 위치한다. 이 점에 관한 보다 상세한 설명을 위해 이미 인용되었으며 유사한 도면을 도시한 출원"Leuchtstofflamp mit Abstandshaltern und lokal verduennter Leuchtstoffschichtdicke"[Fluorscent lamp having spacers and a locally thinned fluorescent layer thickness]가 참조된다.

도 2는 평면형 방사체 램프의 통상적인 전극 구조에서 이런 타입의 문자 A,B 및 C로 표시된 스페이서(3) 배열의 세 변형을 도시하며, 이와 관련하여 출원"Gasentladungslampe mit dielektrish behinderten Elektroden"[Gas discharge lamp having dielectric barrier electrodes]가 참조된다.

도 2에서, 전극은 평판 상에 돌출부에 대응되게 도시되었다. 따라서 도 2는 처음에 음극(11) 및 양극(12)이 동일한 플레이트 상에 또는 상이한 플레이트 상에 배치될 지를 한정되지 않는다.

전자의 옵션은 바람직하게 생산 공정을 간단화하기 위한 것이며, 예를 들어 이미 인용된 DE 195 26 211.5의 도 6a에 도시되었다. 후자의 경우 소정의 이점을 가지며, 이와 관련하여 출원"Gasentladungslampe mit dielektrisch behinderten Elektroden"[Gas discharge lamp having dielectric barrier electrodes]의 도 9b에 참조되며, 이미 인용되었다. 만일 본 출원의 도 2가 평면도가 아니라 투영도로 간주되어도, 양 경우에 유효하다.

더욱이, 도 2에 도시된 도면의 오른쪽 및 왼쪽 반은 음극(12) 상의 돌기형 돌출부(13) 사이의 간격이 네 배로 확장(참고.DE 196 36 965.7)하는 정도까지 상이한 두 전극 구조를 나타낸다. 델타형의 부분 방전은 14로 표시된다.

무엇보다도, A는 투영에서 유리 구슬(3)이 쌍 양극 배열(11)의 각 양극 사이에 평판 상에 위치하는 가능한 옵션을 도시한다. 유전체층 상에서 시간의 진행에 대하여 변화하는 복잡한 공간 전하 분포의 전술한 이유 때문에, 이 영역은 필드로부터 결코 실질적으로 자유롭지 않다. 오히려, 각각의 양극과 관련한 음극(12) 사이의 전하 및 각 양극은 결코 실질적으로 대칭적이지 않다. 그러나, 이하에서 설명되지 않은 상이한 극성의 전극 사이의 위치 B와 C 를 비교하면, 어려움은 이 위치에서 가장 적을 것이라고 기대될 수 있다. 사실상, 위치 A 는 또한 가능한 위치이며, 유리 구슬(3)은 도 2에서 수직 방향으로 실질적으로 임의로 위치될 수 있다.

그러나, 놀랍게도 도시된 제 2 옵션(B)은 유리 구술(3)이 음극(12)과 쌍 양극(11)의 각 양극 사이의 돌기형 돌출부(13)의 후면에 위치하여 어느 정도까지 본 발명의 내용으로 언급된 변화로 판명되었다.

도 2의 왼쪽편 반에 도시된 대로 돌기형 돌출부(13) 사이의 상대적으로 긴 거리에 대해서, 추가로 위치(B)와 상이한 위치(C)가 있다. 이 위치는 B와 비교하여 유리 구슬(3)이 상대적으로 음극(12)의 다른 면쪽으로 인접한 돌기형 돌출부(13) 상의 부분 방전(14)에 상대적으로 가깝기 때문에 불확실성이 적게 나타날 수 있다. 이것은 위치(C)에 대해서는 적용되지 않는다. 그러나, 과잉 접근한 스페이서(3)에 관하여 부분 방전(14)의 감도는 도면의 2차원 평면에서 등방성이지 않다는 것이 판명되었다. 오히려, 어느 정도까지 부분 방전(14)이 돌출부(13)로부터 인접한 양극 쪽으로 퍼지는 것이 판명되었다. 구체적인 점에서, 이는 전극 스트립(11 및 12) 사이의 간격이 특히 좁은 경우 및 부분 방전(14) 사이의 간격이 위치(C)에 대응하는 스페이서(3)의 배열에 대해 원칙적으로 충분한 경우, 그럼에도 불구하고 위치(B)는 보다 유리한 것으로 증명되었다.

근본적으로, 도 2 및 덜 대칭적인 다른 도면에 도시된 모든 위치는 본 발명에 따라 가능하다. 스페이서(3) 및 중첩되며 시각적으로 델타로 명백한 각 부분 방전(14)의 직접적인 방전 영역 보호하는 것은 필수적으로 필요하다. 스페이서(3)와 부분 방전(14) 사이의 근접에 관하여 관련된 감도는 부수적으로 전원 공급기에 사용되는 전압 크기에 의존한다. 만일 소정의 예외적인 상황에서 각 방전이 그 자체의 조도에 의해 적절히 위치할 수 없는 경우, 적어도 적외선 또는 UV 영역에서 방사를 사용하여 여전히 발견될 수 있다.

설명을 위해, 도 3은 대부분 도 2의 오른쪽 반에 대응하는 경우를 도시하며 여기서는 변화(B)가 스페이서(3)의 배열을 위해 사용된다. 도 3 에서, 설명된 어떠한 부분 방전(14)도 없으나, 실질적으로 균일한 분산으로 (미도시된)방전관의 전 영역에 걸쳐 패턴을 형성하는 49개 유리 구슬의 완전한 배열이 있다. 이 패턴에서, 외부 유리 구슬(3)과 방전관의 모서리 사이의 간격은 사각 방전관의 모든 폭과 길이가 균일한 서브 유닛으로 나뉘어지도록 실질적으로 유리 구슬 사이의 간격과 일치한다.

도 3은 또한 방전관의 프레임(15)을 도시한다. 어디에나 스페이서(3)는 서로로부터 분리 및 직경의 두 배 이상 프레임으로부터 분리되며 따라서 플레이트 사이의 두 배 이상의 간격인 것을 볼 수 있다.

이 경우, 도 3에서의 전극 배열이 액정 디스플레이 스크린의 배경조명을 위해 평면형 방사체 램프를 형성하도록 설계되므로 상대적으로 많은 수의 스페이서가 사용되었다. 이러한 환경에서, 무게 면에서 중요한 역할을 하며, 결론적으로 커버 플레이트(2) 및 베이스 플레이트(1)는 상대적으로 얇게 설계되어야 한다.

상이한 실시예가 도 4에 스케치되었다. 이 도면에서, 국부적으로 유사한 전극 구조를 위한 스페이서(3) 사이의 간격은 좀 더 멀리 셋팅되었다. 이는 교통 신호등의 셋의 일부인 평면형 방사체 신호 램프를 위한 전극 구조를 도시하기 때문이다. 본 출원에서, 평면형 방사체 램프 무게는 앞선 출원에서 보다는 덜 중요하다. 소정의 경우, 평면형 방사체 램프의 유리 플레이트는 주변의 영향, 충격 등에 대하여 보호되도록 스크린에서 보다 더 두꺼워야 한다. 이런 이유로, 스페이서(3)에 의해 제공된 안정성 효과는 앞선 실시예와 같은 정도로 요구되지 않는다. 본 출원에 관하여, 동일한 출원의 이름으로 계류중인 출원 No. 97122800.2인 유럽 출원"Signallampe und Leuchtstoffe dazu"[Signalling lamp and phosphors therefor]가 또한 참조된다.

전극 구조는 포괄적인 형태를 감싸는 원형으로 구별된다. 이 경우, 방전관의 프레임(15)은 도 4에서 오른쪽 및 왼쪽 상에 모선형(bus-like) 전극 결합 사이에 원의 형태로 위치하며 직접 방전 영역은 돌기형 돌출부(13)로부터 볼 수 있다. 프레임 내에서의 영역은 스페이서(3)의 도시된 배열에 의해 실질적으로 동일한 간격으로 다시 나뉘어진다.

Claims (14)

1. 가스 충전재로 충전되어 있으며 평면형 베이스 플레이트(1), 평면이고 적어도 부분적으로 투명한 커버 플레이트(2), 상기 플레이트들을 연결하는 프레임(15) 및 서로에 관하여 상기 두 플레이트(1,2)를 지지하는 적어도 하나의 스페이서(3)를 가진 방전관, 그리고 적어도 부분적으로 스트립 타입이며 평면 상의 돌출부에서 서로 평행하게 오프셋 배열되는 양극 과 음극 및 상기 양극과 상기 가스 충전재 사이에 배열되는 유전체층을 포함하는 유전체 장벽 방전(14)을 위한 평면형 방사체 램프에 있어서,

   상기 스페이서(3)는 간격을 갖고 상기 프레임(15)으로부터 완전히 분리되며 상기 플레이트(1,2)에 대하여 최소한의 안착면을 가지고 전극 스트립(11,12) 사이의 상기 돌출부에 배열되는 것을 특징으로 하는 평면형 방사체 램프.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 평면형 방사체 램프는 부분 방전(14)을 공간적으로 고정하기 위한 전극 구조(13)를 가지며, 상기 스페이서는 고정된 부분 방전 사이트 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 평면형 방사체 램프.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 전극 구조(11,12)는 음극 스트립의 양 쪽 상에 교대하여 차례로 상기 부분 방전을 고정하며 상기 스페이서(3)는 동일면 상에 인접한 두 부분 방전의 상기 사이트 사이의 상기 돌출부에서 적어도 상기 안착면을 가지고 배열되며, 스트립 방향에서 알 수 있듯이 부분 방전의 레벨에서 상기 스트립의 대향 면상에 배열되는 것을 특징으로 하는 평면형 방사체 램프.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스페이서(3)는 상기 방전관의 측면 간격을 동일한 구간으로 분할하는 것을 특징으로 하는 평면형 방사체 램프.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 간격은 상기 플레이트(1,2) 사이의 상기 공간 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 평면형 방사체 램프.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스페이서(3)와 상기 커버 플레이트(2) 사이의 상기 안착면은 적어도 한 방향에서 상기 플레이트(1,2) 사이의 상기 공간의 30% 보다 더 좁은 영역인 것을 특징으로 하는 평면형 방사체 램프.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 스페이서(3)와 상기 커버 플레이트(1,2) 사이의 상기 안착면은 모든 방향에서 상기 플레이트 사이의 상기 공간의 30% 보다 더 좁은 영역인 것을 특징으로 하는 평면형 방사체 램프.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스페이서(3)는 상기 방전관의 주요 요소(1,2,15)의 열적 팽창 계수에 대해 ±30%의 허용 오차에 대응하는 열적 팽창 계수를 가지는 것을 특징으로 하는 형광 램프.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스페이서(3)는 필수적으로 연질 유리, 필수적으로 연질 유리를 포함하는 재료 또는 세라믹 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 램프.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스페이서(3)는 연결 재료 없이 상기 커버 플레이트(2) 쪽으로 지탱하는 것을 특징으로 하는 형광 램프.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스페이서(3)는 외부의 형광 코딩(4)을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 램프.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스페이서는 커버 플레이트와 마주보는 영역에 반사 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 램프.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 충전재는 감소된 압력 상태인 것을 특징으로 하는 평면형 방사체 램프.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평면형 방사체 램프는 적어도 600V의 공급 전압 크기에 대해 설계되는 것을 특징으로 하는 평면형 방사체 램프.