NL8800478A

NL8800478A - Lagedrukkwikdampontladingslamp.

Info

Publication number: NL8800478A
Application number: NL8800478A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1988-02-25
Filing date: 1988-02-25
Publication date: 1989-09-18
Also published as: CN1035393A; CN1019717B; EP0329226A1; EP0329226B1; DE68926921T2; DE68926921D1; KR970007291B1; US5070273A; KR890013702A

Description

V

</ & PHN 12.448 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

K Lag ed rukkwi kdampont1adings1amp“

De uitvinding heeft betrekking op een lagedrukkwikdampontladingslamp met een ontladingsvat dat is gevuld met kwik en een edelgas, welk ontladingsvat twee op relatief korte afstand van elkaar gelegen nagenoeg evenwijdige voor licht doorlaatbare in 5 hoofdzaak rechthoekige vlakke glazen platen bevat die nabij hun omtrek gasdicht met elkaar zijn verbonden waarbij opstaande wanden zijn gevormd, waarbij aan de buitenzijde van het ontladingsvat elektroden aanwezig zijn waartussen tijdens het bedrijf in het ontladingsvat een ontlading wordt onderhouden. Een dergelijke lamp is bekend uit de 10 Japanse terinzage gelegde octrooiaanvrage 61-4152(A).

Deze platte lampen worden toegepast als lichtbron voor het aan de achterzijde belichten van vloeibaar kristalmateriaal bevattende informatie weergeefinrichtingen met een vlak weergeefscherm.

Een dergelijke weergeefinrichting bevat bijvoorbeeld een 15 kamer met een tweetal elektrisch isolerende transparante platen waartussen vloeibaar kristalmateriaal aanwezig is. De isolerende platen zijn op hun naar het vloeibare kristalmateriaal gekeerde oppervlakken voorzien van planaire elektroden. Met behulp van de achter de weergeefinrichting geplaatste lichtbron worden afhankelijk van het 20 potentiaalverschil tussen de elektroden en een speciale polarisator heldere symbolen tegen een donkere achtergrond weergegeven en omgekeerd. De genoemde lichtbron die de weergeefinrichting vooral aan de achterzijde belicht is bij voorkeur een fluorescerende lagedrukkwikdampontladingslamp met een plat rechthoekig ontladingsvat zoals ondermeer is 25 beschreven in de genoemde Japanse octrooiaanvrage. Een dergelijke lichtbron heeft een hoge helderheid waarbij de achterzijde van de weergeefinrichting over een zo groot mogelijk oppervlak wordt belicht.

Bij het platte ontladingsvat van de bekende lamp zijn de elektroden aangebracht op de buitenzijde van de vlakke in hoofdzaak 30 rechthoekige glazen platen en zijn uitgevoerd als dunne transparante geleidende lagen (die bijvoorbeeld geleidend indiumoxyde bevatten) welke lagen zich over vrijwel het gehele oppervlak uitstrekken. De glazen .6800478 Η 4 ΡΗΝ 12.448 2 platen zijn in hoofdzaak rechthoekig, maar daaronder wordt ook een vierkant verstaan terwijl geringe afwijkingen zoals afrondingen mogelijk zijn. Tijdens bedrijf van de lamp wordt een hoogfrequente wisselspanning tussen de elektroden onderhouden, waarbij in het ontladingsvat 5 ultraviolette straling wordt opgewekt, die door een zich op de binnenwand van het ontladingsvat bevindende luminescerende laag wordt omgezet in zichtbaar licht. Gebleken is echter dat als gevolg van de relatief grote oppervlakte van de elektroden in de bekende lamp in het ontladingsvat tijdens bedrijf gemakkelijk samentrekking van de ontlading 10 kan optreden, als gevolg waarvan locale intensiteitsverschillen ontstaan. Om een dergelijke samentrekking van de ontlading te voorkomen dient de afstand tussen de genoemde platen zeer nauwkeurig bepaald te zijn. Een dergelijke eis van nauwkeurigheid moet ook worden gesteld aan de dikte van de genoemde glasplaten. Dit is lastig en daardoor 15 tijdrovend en kostbaar, met name bij lampen die in een massafabricageproces worden vervaardigd.

De uitvinding beoogt onder meer een lamp te verschaffen die een konstruktie heeft waarbij aan het bovengenoemde bezwaar zoveel mogelijk wordt tegemoetgekomen.

20 Een lamp van de in de aanhef genoemde soort wordt daartoe volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat de elektroden zijn uitgevoerd als stroken van geleidend materiaal, die zijn aangebracht op ten minste twee tegenover elkaar gelegen opstaande wanden en die zich uitstrekken over vrijwel de gehele lengte van die wanden.

25 Een lamp volgens de uitvinding heeft een hoge lichtopbrengst en een homogene helderheid over het gehele oppervlak. Doordat de elektroden zich slechts uitstrekken over de opstaande wanden van het platte ontladingsvat zijn de elektroden gemakkelijk aan te brengen en is het niet noodzakelijk dat deze transparant zijn. Als 30 gevolg hiervan is het fabricageproces van deze lampen relatief weinig gekompliceerd.

In een bijzondere uitvoeringsvorm van de lamp volgens de uitvinding strekken de elektroden zich uit over de opstaande wanden die grenzen aan de lange zijden van langwerpige rechthoekige glazen platen.

35 Gebleken is dat de ontsteking van de lamp dan vlot verloopt. De helderheid van de lamp is bovendien homogeen.

In een andere uitvoeringsvorm van de lamp volgens de 8800478 r * & PHN 12.448 3 uitvinding strekt elke elektrode zich uit over twee aan elkaar grenzende opstaande wanden, waarbij ter plaatse van twee diagonaal tegenover elkaar gelegen hoeken van het ontladingsvat enige ruimte tussen de uiteinden van de elektroden aanwezig is. Het voordeel van een dergelijke 5 lamp is dat met name bij een ontladingsvat met relatief grote afmetingen (bjvoorbeeld met rechthoekige glazen platen van 20 bij 30 cm) de ontlading vlot tot stand komt en zich gelijkmatig over het ontladingsvat verdeelt.

De elektroden zijn uitgevoerd als stroken van geleidend 10 materiaal, bijvoorbeeld in de vorm van een uitgeharde geleidende pasta.

Bij voorkeur echter bestaat elke elektrode uit een aan de buitenwand gehechte dunne aluminium folie die zich bevindt op nagenoeg het gehele oppervlak van een zijwand. Een dergelijke folie is eenvoudig aan te brengen (bijvoorbeeld met behulp van een geschikte lijm of kit) waarbij 15 een betrouwbare hechting aan de betreffende zijwanden wordt gerealiseerd. Een kwalitatief goede hechting is van belang voor een homogene ontlading tussen de elektroden.

In een speciale uitvoeringsvorm van de lamp zijn de elektroden in dwarsdoorsnede L-vormig en strekken zij zich mede uit over 20 een deel van het aan de zijwanden grenzende buitenoppervlak van één der glazen platen, waarbij ongeveer halverwege de plaat tussen de elektroden een spieetvormige opening aanwezig is.

Op deze wijze worden elektroden gevormd die zich zowel aan de zijwanden uitstrekken als op een der platen (bij voorkeur de 25 achterkant van het plaatvormige ontladingsvat). Gebleken is dat de ontsteekspanning van de lamp dan relatief laag is en dat de ontlading zich tijdens het bedrijf gelijkmatig in het gehele ontladingsvat verdeelt. Een bijkomend voordeel is dat het deel van de elektroden op de vlakke achterwand tevens fungeren als reflektor, waardoor de 30 lichtopbrengst wordt verhoogd. Een platte ontladingslamp volgens de uitvinding wordt namelijk bij voorkeur toegepast als lichtbron achter een informatieweergeef- inrichting die vloeibaar kristal materiaal bevat. Dergelijke weergeefinrichtingen voor alfa-numerieke informatie worden bijvoorbeeld toegepast in kleurentelevisieschermen en in 35 informatiepanelen op luchthavens, spoorwegstations, banken etc.

De uitvinding zal bij wijze van voorbeeld nader woren toegelicht aan de hand van de tekening. Hierin toont 8800478 * 4 PHN 12.448 4

Fig. 1 schematisch een dwarsdoorsnede van een informatie-weergeefinrichting met een uitvoeringsvorm van een lagedrukkwikdamp-ontladingslamp volgens de uitvinding;

Fig. 2 de lamp volgens figuur 1 in perspektief; 5 Fig. 3 een dwarsdoorsnede van een tweede uitvoeringsvorm van de lamp volgens de uitvinding en toont

Fig. 4 schematisch een derde uitvoeringsvorm van de lamp volgens de uitvinding in bovenaanzicht.

Het apparaat volgens figuur 1 bevat een rechthoekig, 10 langwerpig kunststof dunwandig huis 1, dat aan zijn bovenzijde althans ten dele is afgesloten door een transparante plaat 2. In het huis bevindt zich een vloeibaar kristallijne weergeefinrichting die twee glazen steunplaten 3 en 4 bevat, die zijn voorzien van elektroden 5 en 6 bestaande uit in de LCD-techniek gebruikelijk materiaal. Over de van 15 elektroden voorziene oppervlakken van de steunplaten zijn orientatielagen 7 en 8 aangebracht. Tussen de steunplaten bevindt zich een vloeibaar kristal materiaal 9. De afstand tussen de platen 3 en 4 bedraagt in dit voorbeeld enkele microns. In de tekening zijn de afmetingen overigens niet conform de werkelijkheid. Voor de 20 duidelijkheid zijn deze overdreven. Een afdichtingsrand 10 verbindt de steunplaten aan hun omtrek met elkaar. De steunplaten zijn voorts elk voorzien van een lineaire polarisator (zoals 11) en een analysator 12.

Elektrode 6 kan uit een enkele elektrode bestaan die als tegenelektrode fungeert voor alle elektroden 5, die volgens een bepaalde 25 rangschikking zijn aangebracht. Voor de verdere werking van deze weergeefinrichting wordt verwezen naar de ter inzage gelegde Europese octrooiaanvrage nr. 0.255.158 (PHN 11.807).

De genoemde weergeefinrichting wordt aan één zijde belicht door een lagedrukkwikdampontladingslamp 13 volgens de uitvinding 30 met een rechthoekig plat ontladingsvat. Deze lamp wordt nader beschreven aan de hand van figuur 2. De lamp wordt bedreven met behulp van twee elektroden 28 en 29 waartussen een hoogfrequente spanning wordt onderhouden met behulp van de schematisch weergegeven voedingseenheid 16.

De lamp volgens figuur 2 bevat een ontladingsvat 21 dat 35 is gevuld met kwik en een edelgas. Het ontladingsvat bevat een tweetal op relatief korte afstand van elkaar gelegen nagenoeg evenwijdige voor licht doorlaatbare rechthoekige glazen platen 22 en 23 die nabij hun .8a 0 047 ö

V

4.

PHN 12.448 5 omtrek gasdicht met elkaar zijn verbonden. (Zie ook figuur 1). Daarbij zijn opstaande wanden 24, 24, 26 en 27 gevormd. De binnenzijde van de glazen platen 22 en 23 alsmede van de wanden 24 tot en met 27 zijn voorzien van een luminescerende laag die de in het ontladingsvat 5 opgewekte ultraviolette straling omzet in zichtbaar licht. Op de buitenzijde van de zijwanden 24 en 25 zijn de elektroden 28 en 29 aangebracht. Deze elektroden zijn uitgevoerd als stroken van geleidend materiaal (zoals een folie van aluminium) die zich uitstrekken over vrijwel de gehele lengte van de wanden. Deze stroken zijn met behulp van 10 een kit aan de buitenzijde van de wanden bevestigd. Tussen deze elektroden wordt tijdens bedrijf van de lamp een ontlading onderhouden door tussen deze elektroden een hoogfrequente spanning aan te leggen.

Zoals uit de tekening blijkt strekken de elektroden zich uit over de opstaande wanden die grenzen aan de lange zijden van de rechthoekige 15 glazen platen. Tussen de elektroden 28 en 29 staat in een praktische uitvoeringsvorm een hoogfrequent spanning van ongeveer 300 V met een frequentie tussen 1 en 20 MHz. De afmeting van de platen 22 en 23 zijn daarbij 100 bij 75 mm. De hoogte van de ópstaande wanden is circa 9 mm, waardoor samentrekking van de ontlading tijdens lamphedrijf is vermeden.

20 Het in figuur 3 weergegeven ontladingsvat van een lamp van een andere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding is eveneens rechthoekig van vorm. Dezelfde onderdelen zijn voorzien van dezelfde verwijzingscijfers als bij de lamp volgens figuur 2. Op de binnenwand van het ontladingsvat bevindt zich een luminescerende laag 30 (in een 25 practische uitvoeringsvorm bestaande uit een mengsel van drie fosforen, zoals is beschreven in ÜSP 3,937,998). De elektroden 31 en 32 strekken zich uit over de gehele lengte van het ontladingsvat, zijn in dwarsdoorsnede L-vormig en strekken zich mede uit over een deel van het aan de zijwanden grenzende buitenoppervlak van plaat 23. Halverwege 30 plaat 23 is echter een rechthoekige spieetvormige opening 33 aanwezig voor een vlotte ontsteking van de lamp. Het is overigens niet noodzakelijk dat de evenwijdige randen van de elektroden 31 en 32 die de spleet 33 begrenzen als rechte lijnen zijn gevormd. Het is ook denkbaar dat ze gekromd of gekarteld zijn. Tussen deze elektroden staat tijdens 35 het bedrijf van de lamp een spanning van circa 300 V met een frequentie van ongeveer 5 MHz. De elektroden 31 en 32 bestaan uit een L-vormig gebogen aluminium folie met een dikte van circa 100 ym.

.8800478 f <1 PHN 12.448 6

In de uitvoeringsvorm volgens figuur 4 is slechts de bovenste vlakke rechthoekige glazen plaat 22 van het ontladingsvat zichtbaar. Dit is de zijde van het ontladingsvat waaruit het licht treedt. De beide elektroden strekken zich uit over twee aan elkaar 5 grenzende wanden. Deze elektroden zijn aangeduid met 41 en 42. Ter plaatse van twee diagonaal tegenover elkaar gelegen hoeken van het ontladingsvat is enige ruimte tussen de uiteinden van beide elektroden 41 en 42 aanwezig. Nabij één uiteinde zijn de elektroden verbonden met een hoogfrequente voedingseenheid 43.

880 0478

Claims

1. Lagedrukkwikdampontladingslamp met een ontladingsvat dat is gevuld met kwik en een edelgas, welk ontladingsvat twee op relatief korte afstand van elkaar gelegen nagenoeg evenwijdige voor licht doorlaatbare in hoofdzaak rechthoekige glazen platen bevat die nabij hun 5 omtrek gasdicht met elkaar zijn verbonden waarbij opstaande wanden zijn gevormd, waarbij aan de buitenzijde van het ontladingsvat elektroden aanwezig zijn waartussen tijdens het bedrijf in het ontladingsvat een ontlading wordt onderhouden, met het kenmerk, dat de elektroden zijn uitgevoerd als stroken van geleidend materiaal die zijn aangebracht op 10 ten minste twee tegenover elkaar gelegen opstaande wanden en die zich uitstrekken over vrijwel de gehele lengte van die wanden.

2. Lagedrukkwikdampontladingslamp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de elektroden zich uitstrekken over de opstaande wanden die grenzen aan de lange zijden van langwerpige rechthoekige glazen 15 platen.

3. Lagedrukkwikdampontladingslamp volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat elke elektrode zich uitstrekt over twee aan elkaar grenzende opstaande wanden, waarbij ter plaatse van twee diagonaal tegenover elkaar gelegen hoeken van het ontladingsvat enige ruimte 20 tussen de uiteinden van de elektroden aanwezig is.

4. Lagedrukkwikdampontladingslamp volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de stroken bestaan uit een aan de wand gehechte aluminiumfolie.

5. Lagedrukkwikdampontladingslamp volgens conclusie 1,2, 3 25 of 4, met het kenmerk, dat de elektroden in dwarsdoorsnede L-vormig zijn en zich mede uitstrekken over een deel van het aan de zijwanden grenzende buitenoppervlak van één der glazen platen, waarbij ongeveer halverwege de plaat tussen de elektroden een spieetvormige opening aanwezig is. 30

6. Informatie-weergeefinrichting met een huis met een vlak weergeefscherm in welk huis een lagedrukkwikdampontladingslamp volgens conclusie 1, 2, 3, 4 of 5 is opgenomen. 8800478