200839830 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種照明系統，其包栝至少二個介電質阻 障式放電燈和一個載體，此載體用來固定各放電燈。此外， 本發明亦涉及上述照明系統之製造方法以及上述照明系統 之一較佳實施形式的操作方法。 【先前技術】 所謂DBD燈是一種放電燈’其具有一放電管和多個介 fe貢阻障式fex極。此種放電燈已爲人所知。在介電暂阻障 式放電燈中’至少一個陽極（在雙極性的情況下則爲全部的 電極）是藉由一種介電質層而與放電管中的放電介質相隔 開。藉由放電而產生紫外線（UV)輻射，其在螢光燈中藉由 一^種發光材料而轉換成可見的紫外光或較長波長的紫外光 或亦可直接被使用。 在一些情況下，多個電極施加在該放電管的內壁上且 各電極上塗佈者一種介電質層。在其它情況下，多個電極 位於放電管的外部。此處，放電管壁形成該介電質層。 【發明内容】 本發明之目的是提供一種與D B D燈相組合時有利的照 明系統。 本發明涉及一種照明系統，其包括至少二個介電質阻障 式放電燈和一個載體’此載體用來固定各放電燈。此照明 系統的特徵是：該載體具有導線，其設計成一種至放電燈 之電流導線且至少一部份是在放電燈在該載體上的投影之 -5- 200839830 外部延伸。 本發明的較佳的形式描述在申請專利範圍各附屬項中 且以下將再詳述。本說明書因此涉及照明系統、該照明系 統之製造方法以及一較佳之實施形式的操作方法。 本發明基於以下之事實：大的D B D燈（特別是具有平面 的幾何形式者）之製造是困難的，此乃因對角線較長的放電 管部份不易處理。此外，遵守所需的構件容許度亦是困難 的。具有不同的幾何尺寸之DBD燈之製造費用特別昂貴， 此乃因每一幾何尺寸都需使用新的工具。然而，不只製造 大的DBD燈不容易；大的DBD燈亦具有特定的缺點。爲 了有足夠的機械穩定性，放電管壁須具有某種程度的最小 厚度。此外，在電極位於外部時，這樣是有缺點的，此乃 因此時介電質阻障式放電是無效率的。 本發明以下述的槪念爲基準：多個DBD燈組合成一種共 同作用的系統。具有任意的幾何尺寸之大的發光單元因此 可藉由多個較小的DBD燈來構成。 爲了說明上的簡單起見，自此處開始當自然地是指DBD 燈時只使用此一用語”燈”。 燈的組合有其描述方式：個別的燈由一共用的載體所固 定著，此載體將導線導引至個別的燈，電力可經由導線而 供應至個別的燈。 各導線是以層的形式施加而成的導體或沈積而成的導 體。導線不同於電纜之處是：導線不是由其周圍（主要是載 體）之圍繞導線之絕緣的軟管所隔開。各導線在電性上當然 -6- 200839830 可向外以針對該照明系統而隔離（請參閱以下的說明）°作 爲電流引導用的導線特別經濟，此乃因這些導線特別適用 於一大系列的製造中。 各導線可在載體的內部中在一種具有多個絕緣層和導 電層的”多層”中延伸或亦可在該載體的表面上延伸且與 該”多層”連續地且固定地相連接。各導線沿著整個載體 而延伸且能以不同的方式來導引電流。因此，各導線可將 電流由功率供應器（通常是電子安定器）的終端導引至放電 燈。此外，各導線在各燈之間亦佔有空間，因此可使各燈 之間的路徑由一燈跨接至另一燈。於是，導線可連接至多 於一個的放電燈以供應電流，但亦可只連接至一燈。此種 方式在製程中特別有利，此乃因連接至各燈的大部份的電 流引線或全部的電流引線都可特別簡易地、成本有利地且 統一地以導線來形成。 在本發明的系統中，整個導線路徑的一些部份都在各燈 在該載體上的投影的外部延伸。這些部份大於總長度的5 % 或甚至大於10%或亦可大於20%。 特別平坦的物體（例如，電路板，請參閱以下的說明）適 合用作該載體，其亦可彎曲且因此可以是一種三維的結 構。該載體本身可具有凹入區，這可能是由於美學上的原 因或爲了節省重量，只要該載體用作照明系統之承載用的 組件時不會有危險即可。 上述的載體因此使全部的燈結合成一個系統且可將功 率提供至個別的燈。適當的載體（例如，電路板）在市場中 200839830 可以較大的選擇性來取得且可任意地製成。 當導線的至少一部份由一放電燈延伸至另一放電燈且 因此使該些放電燈之間的路徑被覆蓋時特別有利。然後， 至少在導線亦用作位於外部的電極時，各導線可在個別的 * 放電燈之面向該載體的此側下方沿著放電燈而延伸。 . 沿著載體而延伸的上述導線的圖樣允許以一種特別簡 易的構造將電流導引至個別的放電燈。 由一燈至另一燈而延伸的導線可在各燈之間由於電子 ® 式安定器而中斷或連接至電子式安定器上。然而，沿著載 體由一燈至另一燈而延伸之導線較佳是不可中斷。在此種 較佳的實施形式中，功率供應器可放置在燈之旁（大約是在 載體的邊緣上）而不是放置在各燈之間。 本實施形式中該導線配置可特別簡易地固定著。 各燈可具有位於內部的介電質阻障式電極，其藉由玻璃 焊劑而與放電介質相隔開。在此種情況下，所供應的功率 可經由各導線而耦合至位於內部的電極中。當然，各導線 ® 本身較佳是形成位於外部的介電質阻障式電極。各導線於 是可用作電流引線且亦可用作電極。額外之位於外部的電 極或位於內部的電極及其接觸區因此已不需要。位於內部 的電極（即，內部電極）之介電質的覆蓋會有問題，即，介 於放電介質和內部電極之間的玻璃焊劑層將變成不均勻， 這樣會造成擊穿現象或造成一種不均勻的放電現象。可較 簡易地以足夠均勻的方式製成各燈的外壁。 在本發明的一較佳的實施形式中，各導線形成位於外部 -8 - 200839830 的介電質阻障式電極且沿著各燈而具有較有利的放電用的 作用點。各導線例如在蜿蜒的導線之間的最短的放電路徑 中可具有較有利的作用點或亦可具有局部上受到限制的突 起。 另一較佳的方式是在導線或電極和放電管之間形成一 種彈性的導電層。此種中間層可以依電極之幾何形式來設 置且因此在某種程度上可彈性地使電極變厚。於是，在製 程容許度上可達成某種程度的平衡，即，可藉由該彈性的 中間層來確保該放電管上的結構，其由於具有導電性而可 在某種程度上使電極在該放電管的方向中繼續延伸。 上述的燈較佳是一種所謂平面式輻射器，其中以近似板 狀的形式來構成該放電管。第三維度的厚度較另二維中的 尺寸還小。此處通常是指一種長方形的燈。然而，本發明 的範圍中亦期望個別的燈可具有非長方形的幾何形式。當 然’該照明系統本身不限於長方形的幾何形式。 介電質阻障式放電燈藉由電子式安定器來操作。已提供 一種習知的特殊脈波的操作，以達成高的效率。該照明系 統較佳是具有上述的電子式安定器，以便可操作至少二個 介電質阻障式放電燈。當該照明系統之全部的燈都由唯一 的電子式安定器來操作時特別有利。 在本發明的一較佳的實施形式中，該載體具有可撓性。 該照明系統的幾何形式亦可依據其製程來改變。 另一方式是，一種堅固型載體亦是有利的，此種載體本 身特別適合用來支持著該電子式安定器。 -9- 200839830 就像上述形式一樣，一方面可以純機械的方式將電子式 安定器安裝在該載體上。但另一方面亦以電機方式將該電 子式安定器之電子式構件或至少一部份電子式構件安裝在 該載體上。特別是在以堅固型電路板作爲載體時當然可將 上述二種方式相結合。 在一特定的實施形式中，由於該載體而使各燈不必自我 支撐著，因此使放電管之各壁可適當地薄化。這特別適用 於該放電管之面向該載體的此側。若此側亦包括介電質， 則這樣是有利的，此乃因一種薄的介電質是形成一種有效 率之介電質阻障式放電時的先決條件。各燈沿著該載體2 之導線之擘厚較佳是不超過2mm。在一種已設定的順序 中，壁厚較佳是可達到1 · 5 m m，1 · 0 m m和0.5 m m。理想情況 下該壁厚是介於0.1 m m和0 · 2 m m之間。壁厚較佳是不小於 0 · 02mm 〇 依據本發明，照明系統可具有任意配置的DBD燈以及任 意的彩色分佈。在此種槪念下，彩色分佈可類似於瑪賽克。 當照明系統具有至少1 6個介電質阻障式放電燈時是有 利的。更佳時可具有3 2、64或1 2 8個燈。 小的燈可特別簡易且成本有利地製成。當各燈佔有一種 最多是16cm2的基本面積（投影至載體上的面積）時是有利 的。此基本面積最多是9 cm2時更佳，特別有利時此基本面 積最多是 4cm2。 各燈較佳是藉由黏合至該載體上而被固定。此種方式在 製程時特別容易達成。 -10- 200839830 在本發明的另一較佳的實施形式中，各燈是與該載體相 焊接著。各焊接位置較佳是對應於各燈和該載體之間的唯 一的固定位置。 各燈因此能以所謂”可表面安裝的元件”來構成。相對 ‘ 應的技術可用在許多企業中且適用於大量製造中。 . 在本發明的一較佳的實施形式中，載體以及位於該載體 上的各燈是由電性絕緣、且與該載體無關而連續（即，無凹 入區）的可撓層所覆蓋。該層直接位在各燈和該載體上或亦 • 可位於這些在載體上延伸的導線上。在製造過程中，可特 別簡易地使該照明系統之電性絕緣發揮作用。若該載體亦 具有可撓性，則亦能以此種可撓層來構成整個可撓系統。 此外，該層用來使各放電燈固定在該載體上。此可撓層可 擴充至其它形式的放電燈固定方式或當然亦可用作固定用 的措施。 各放電管基本上以單件形式來製成，其必須只熔接至一 個或多個位置。然而，當放電管由多個部份所組成時較佳， ® 其包括至少一個面向載體的平面玻璃底板和一向內凹的玻 璃蓋板。向內凹的玻璃蓋板可直接設定在該平面玻璃底板 上；但這未必需要。例如，各放電管可具有一種位於該底 板和蓋板之間的玻璃製的衣領部。又，各電極亦可安裝在 底板上且各電極上可塗佈一種玻璃製的介電質（大致上是 一種平面玻璃圓板），其例如與底板相熔接著。然後該蓋板 可施加在該平面玻璃圓板上。 較佳是對各放電燈進行設計，以維護著一種無水銀之準 -11- 200839830 分子放電，其可以是一種稀有氣體準分子放電且特別是亦 可爲稀有氣體鹵素化合物準分子放電。特別佳時是氙準分 子放電。 使用一種由電路板材料製成的電路板作爲載體時較 | 佳。使用以下的材料時特別有利：纖維強化之塑膠材料， * 例如具有玻璃纖維或紙纖維的酚樹脂或環氧樹脂、鐵氟龍 和防火陶瓷。使用上述之標準電路板時特別經濟。 在本發明的一較佳的實施形式中，須設置各導線，使該 ® 照明系統的每一燈都可個別地受到控制。若各燈可互相獨 立地接通或關閉，則可達成不同的總功率或在切換的時段 中產生可變化的發光圖樣，例如，持續性的文字。 如上所述，本發明亦涉及該照明系統之上述較佳實施形 式的操作方法。本方法中該照明系統之燈可個別地受到控 制，以便可依據時間的變化而在空間中產生發光圖樣。 如上所述，本發明亦涉及一種照明系統之製造方法，此 方法包括下述之步驟：使至少二個介電質阻障式放電燈用 ® 的放電管與一載體相連接，以使各放電燈固定。此方法的 特徵爲一事先須進行的步驟：該載體設有導線，其用來將 電流沿著該載體而導引至各燈，各導線至少一部份是在各 放電燈在該載體上的投影之外部延伸。 該照明系統用之個別的放電管較佳是由多個部份所組 成。相對應的方法至少仍具有下述的步驟··製造向內凹的 蓋板以用於多個分別由一小玻璃板所構成的燈中。這可藉 由深沖或吹出成型來形成平面式、管式或壓製式玻璃部而 -12- 200839830 達成。另一步驟是製造平面式底板以用於多個分別由一小 玻璃板所構成的燈中。該蓋板的內面上塗佈一種發光材料 層且該底板的多個大的側面上分別塗佈一種反射材料及/ 或發光材料。在下一步驟中，該蓋板和底板組合成放電管， 使該反射層或該發光材料層位於個別的放電管之內部中。 在組合時，位於蓋板和底板外部的其它組件亦可同時組裝 (請參閱上述說明和實施例）。 最後，放電管與該載體相連接。 右各燈本身應包含介電質阻障式電極，則較佳是在製成 各塗層之前將電極施加在底板之即將進行塗層的此側上。 各電極在施加塗層之前至少一部份是由一種平面玻璃圓板 所覆蓋’使各電極在燈已製成時可藉由該平面玻璃圓板而 與燈的內部空間相隔開。 若各燈和載體相組合，則該載體之位於各放電燈之間的 面積可藉由一種絕緣材料來覆蓋。這例如可藉由澆注或分 配來達成。以上述方式，則在該載體上可使表面上延伸的 導線在電性上向外絕緣。同樣情況亦適用於各放電燈之可 能存在的電性接觸區中。 該照明系統之電性絕緣的另一較佳的可能方式在於，在 各放電燈和載體上施加一種相連接的電性絕緣的可撓層。 於此，該層在施加之前已不是第一次形成在該系統中，該 層大致上是藉由蒸鍍來形成。由於該層具有可撓性，則其 可良好地定位在各放電燈和該載體的表面上。例如，可黏 合一種膜’其可透過該照明系統所發出的光。以此種方式， -13- 200839830 則可在唯一的步驟中使放電燈之各導線和可能存在的電性 接觸區在電性上被絕緣。依據該層的實施形式’該層亦可 保護該系統使不受環境所影響。 此外。該層可另外將各放電燈固定在該載體上或亦可作 - 爲各放電燈用的唯一的固定劑。 . 【實施方式】 本發明之實施例以下將依據附圖來描述。 _ 第1圖顯示本發明之第一實施例之照明系統1之透視 圖。DBD燈12是以一種雙面都有黏合性之聚酯黏合帶而黏 合在一種由PEN膜所構成的可撓性載體1 1上，該聚酯黏 合帶之名稱是TESAFIX 4980。此外，在該膜11上仍施加 一種穩定層，其是一種由纖維網、塑料或金屬所構成的墊 片（未顯示）。 每一放電燈12都具有一種l,8cmxl.2cm = 2.16cm2之基本 面積。載體11上總共安裝著256個放電燈12(未全部顯示）。 φ 放電燈1 2是一種氙準子放電燈。各放電燈1 2藉由一種 習知的電子式安定器（未顯示）來操作，本實施例中該電子 式安定器未安裝在該載體11上而是只與該載體以導線相 連接。該載體1 1上的導線（請比較其它實施例之第3、4、5 圖）用作位於外部的介電質阻障式電極以將該電子式安定 器中所製備的功率耦合至各放電燈丨2中。 第2a至2h圖顯示各種可能的放電管幾何形式之一種選 擇類型。第2a至2c圖所示的幾何形式是一種典型的平面 式輻射器。然而，本發明不限於平面式輻射器。第2f圖顯 -14- 200839830 示一幾何形式，其高度較該基本面積的直徑還大。特gij胃 第2g和2h圖顯示出的幾何形式主要是爲了美學觀點而設 置。 第3圖顯示另一照明系統以作爲第二實施例。在—種自 纖維強化的塑料所構成的堅硬型載體33 (所謂FR-4電路_反） 上安裝導線31、DBD燈32和電子式安定器35。此電子式 安定器35經由接觸面34而與導線3 1導電性地相連接。各 燈32是長方六面體形式的平面式輻射器。該載體33總共 承載著224個燈32。各燈32未具備特定的介電質阻障式電 極且安裝在具有導線3 1之載體33上。各導線3 1在各放電 燈32下方及各放電燈32之間延伸且用作電流引線以及用 作位於外部之介電質阻障式電極，此時各燈32之與該載體 33相面對的底部形成該介電質。各燈32黏合在該載體33 上。 第4a和4b圖顯示另一照明系統以作爲第三實施例。第 4 a圖顯示一電路板4 2，其作爲由一種玻璃纖維來強化的塑 料所構成的載體，其上安裝著導線4 1。導線4 1之水平的 分支設計成可作爲該照明系統之D B D燈（未顯示）用的位於 外部的介電質阻障式電極。 不同於先前的各實施例，此處未存在一個別分開的電子 式安定器，而是將該屬於電子式安定器的構件焊接至電路 板42上的平面45上。個別的構件已爲人所知而未顯示。 分佈在電路板4 2上的電子式安定器4 5導電性地與導線4 1 相連接。導線4 1之水平的分支設計成可將該電子式安定器 -15- 200839830 45所產生的功率耦合至各燈（未顯示）中。 一種極性的導線41之水平分支具有蜿蜒之形式。在蜿蜒 區之轉折點中另外設有凸起43，其在操作期間作爲放電用 的有利的作用點。另一極性的導線4 1之水平分支設計成直 線式的導線區段。 第4b圖顯示第4a圖之電路板42以及另外加入的DBD 燈46。各燈46覆蓋著各凸起43。個別的燈46只與該載體 4 2相焊接（所謂表面安裝元件）。 第5圖顯示本發明之照明系統之一部份以作爲第四實施 例。在電路板（未顯示）上安裝著導線5 1。各導線5 1對二種 極性之中的一種而言具有蜿蜒的形式。在轉折點處存在著 凸起52(請參閱中央的導線）。在直線的水平導線5 1和蜿蜒 的導線51之間安裝著放電管54。放電管54之內部中可辨 認出放電區53，其位置是由凸起52來決定。 第6圖顯示一載體61上適用於上述各實施例的DBD燈 68。此載體61具有導線62。該放電燈68在具有導線62 之載體61上安裝著一種由玻璃64構成的底板。在該燈68 之底板64上存在著一種玻璃製造的蓋板63，其形成該燈 之上部。該底板64和該蓋板63包圍著一種放電空間66。 該底板64和該蓋板63藉由一種由接合焊劑65所形成的真 空密封式連接而相連接，另一方式是該真空密封式連接亦 可在不需該接合焊劑的情況下以直接之玻璃/玻璃合成物 來形成（未顯示）。在操作時，在該放電空間6 6中在各導線 62之間維持著一種放電區67。 -16- 200839830 該盍板63之內表面是以一•種發光材料來谁行塗層， 底板64之界定該放電空間66用的表面是以一種反射 塗佈。另一方式是，該底板64上亦能塗佈一種發光材 或塗佈一種由發光材料和反射材料所構成的混合物。 底板64和該蓋板63相接合之前，此種塗層在製程中達 玻璃製作的底板64具有〇. 1 8mm之厚度，以確保一 效率的操作。 第7圖顯示本發明所用的D B D燈之另一實施例。就 6圖一樣，已塗層的玻璃作的底板72安裝在一電路宅 上。與第6圖不同之處是，在該底72和電路板71之 爲外部電極用的導線並不存在。電極7 3在側面上施加 底板7 2上且由介電質74所覆蓋。介電質74在一側上 該底板7 2相熔接、覆蓋著電極7 3之一部份且經由一 合焊劑7 5而與玻璃製的蓋板7 6相連接。電極7 3因此 到達該放電燈7 9中一種由該底板7 2和該介電質7 4所 的空腔中。此處，該底板73和該蓋板76是與該介電 和該接合焊劑7 5 —起形成一種放電空間7 7，其中在 時可點燃一種放電7 8。電極7 3經由導電性的接觸區 電路板71上的導線（未顯示）相連接。 第8圖顯示一種由本發明的照明系統之橫切面所構 一部份以作爲第五實施例。DBD燈82安裝在電路板8 導線（未顯示）在電路扳上在放電燈8 2下方及各放電燈 延伸且用作電流引線及外部電極。各放電燈82和電 8 1之間分別存在著一種依據電極幾何形式而形成的彈 且該 層來 料層 在該 I行。 種有 像第 反71 間作 在該 是與 種接 向內 形成 質74 操作 而與 成的 1上。 之間 路板 性之 -17- 200839830 以PE墊片爲主之導電中間層。此中間層由於具有彈性而可 使放電燈82之幾何形式中之與製程有關的變動獲得平 衡。因此，在各放電燈82之間延伸的導線可向外被絕緣， 一種絕緣材料83澆注在各放電燈之間，該絕緣材料83是 一種所謂的泡綿橡膠，其是彈性之多孔塑膠。 第9圖顯示另一照明系統之一部份以作爲另一實施例。 與第8圖不同之處是，各放電燈之間未澆注著任何絕緣材 料83 ’而是在放電燈92和載體9 1上施加透明的電性絕緣 膜93。 在另一未顯示在圖中的實施例中，各導線連接著該放電 管和電子式安定器，使各DBD燈可個別地藉由電子式安定 _來接通或關閉或亦可同時將各放電管之任意組合予以切 ^ °於此，電路板以多層的形式來構成且導線位於各絕緣 層之間。在各燈不應接觸之位置上，各絕緣層可經由各接 觸區。 【圖式簡單說明】 第1圖本發明之第一實施例之照明系統。 第2a至2h圖是第1圖之照明系統之不同的放電燈幾 何形式。 第3圖本發明之第二實施例之照明系統。 第4a和4b圖本發明之第三實施例之照明系統。 第5圖本發明之第四實施例之照明系統。 第6圖一種用在本發明之前述各實施例中的放電燈。 第7圖另一種用在本發明之前述各實施例中的放電燈 -18- 200839830 第8圖一種照明系統的一部份，其作爲本發明之第五 實施例。 第9圖一種照明系統的一部份，其作爲本發明之第六 實施例。 【主要元件符號說明】
1 照明系統 12、 32、 46、 54、 68、 79、 82、92 燈 3卜 41、 51、 62 導線 1卜 33、 42、 '61、 71、 _ 81、 91 載體 34 接觸面 35 > 45 電子式安定器 43、 52 凸起 53、 67 放電區 54 放電管 63、 76 蓋板 64、 72 底板 65 ' 75 接合焊劑 66、 * 77 放電空間 73 電極 74 介電質 78 放電 83 絕緣材料 93 電性絕緣膜 -19-