WO2008064712A1 - Entladungslampensystem - Google Patents

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WO2008064712A1
WO2008064712A1 PCT/EP2006/068936 EP2006068936W WO2008064712A1 WO 2008064712 A1 WO2008064712 A1 WO 2008064712A1 EP 2006068936 W EP2006068936 W EP 2006068936W WO 2008064712 A1 WO2008064712 A1 WO 2008064712A1
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discharge lamps
carrier
discharge
lamps
lighting system
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PCT/EP2006/068936
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Gerhard Bürzele
Original Assignee
Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J65/04—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
    • H01J65/042—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field
    • H01J65/046—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field the field being produced by using capacitive means around the vessel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
    • H01J9/26—Sealing together parts of vessels
    • H01J9/265—Sealing together parts of vessels specially adapted for gas-discharge tubes or lamps
    • H01J9/266—Sealing together parts of vessels specially adapted for gas-discharge tubes or lamps specially adapted for gas-discharge lamps

Definitions

  • the present invention relates to a BL LEVEL ⁇ processing system having at least two dielectric barrier discharge lamps and a support for holding said discharge lamps. Furthermore, the invention relates to a method for producing the illumination system according to the invention and to an operating method for a BE ⁇ preferred embodiment of the illumination system according to the invention.
  • Discharge lamps with a discharge vessel and the ⁇ lektrisch disabled electrodes so-called DBD lamps are known per se.
  • dielectrically impeded discharge lamps at least the anodes, in the bipolar case all electrodes, are separated from the discharge medium in the discharge vessel by a dielectric layer.
  • About the discharge UV radiation is generated, which is converted in fluorescent lamps by a phosphor in visible or longer-wave UV light or can be used directly.
  • the electrodes are attached to the inner walls of the discharge vessel and coated with a dielectric layer. In other cases, the electrodes are outside the discharge vessel. Here, the discharge vessel wall forms the dielectric layer. Presentation of the invention
  • the object of the invention is to provide a lighting system advantageous with regard to the combination of DBD lamps.
  • the invention relates to an illumination system comprising at least two dielectric barrier discharge lamps and a carrier characterized for holding the discharge lamp, that the carrier has conductor tracks, wel ⁇ surface are designed as power supplies to the discharge lamp and at least partly outside theggiio- NEN of the discharge lamps run on the carrier.
  • Preferred embodiments are the subject of the dependent claims and will also be erläu ⁇ tert in the following.
  • the description relates both to the illumination system and to a production method for producing the illumination system according to the invention and to an operating method for a preferred embodiment of the invention, although this is not always explicitly stated.
  • the invention based on the following facts underlying:
  • the production of large DBD lamps, especially with a flat geometry is difficult, such as Entladungsge ⁇ fäßmaschine have large diagonal difficult to handle. It is also difficult to comply with the necessary component tolerances.
  • the production of DBD lamps with various geometries is particularly complex because of the use of each Ge ⁇ ometrie new tools. But not only the production of large DBD lamps is difficult; Large DBD lamps also have certain disadvantages. Maybe you have to sen the discharge vessel walls have a certain minimum thickness for a sufficient mechanical stability. In the case of external electrodes, however, this is disadvantageous because then the dielectrically impeded discharge is inefficient.
  • the invention is based on the idea to combine several DBD lamps into a cooperating system. Large luminous units of arbitrary geometry can thus be constructed by several smaller DBD lamps.
  • lamps are often used from here, even if, of course, continues to focus on DBD lamps.
  • the summary of the lamps is expressed by the fact that the individual lamps are held by a common carrier, which supplies the individual lamps tracks through which the lamps can be powered.
  • Conductor tracks are sandwiched applied or draw ⁇ various conductors and different cables also characterized in that they are not separated by an insulating tube surrounding it from its environment, and above all the carrier. Externally, however, with regard to the lighting system, the printed conductors can be electrically isolated (see below). Conductors as power supplies are particularly economical because they are particularly suitable for mass production.
  • the interconnects may be in the interior of the carrier in a "multilayer" with a plurality of insulating and conductive layers or on its surface. - A -
  • the interconnects extend along the entire carrier and can serve as Stromzu ⁇ guide in various ways. So they can take over as the power supply from the terminals of the power supply, usually an electronic ballast to the discharge lamps ⁇ . Furthermore, the tracks can also occupy the space between the lamps and thus bridge the distance between the lamps from lamp to lamp. In this case, they can be connected to more than one of the discharge lamps as a power supply or else only to one of the lamps. This approach is particularly advantageous in the produc ⁇ tion, since a large part of the current ⁇ supply to the lamps or all power supply to the lamps can be so particularly simple, inexpensive and uniform as a conductor track.
  • a significant proportion of the total conductor track distance outside of the projections of the lamps runs on the carrier. This proportion may be about more than 5% of the total length, or even more than 10% or even more than 20% of the total length ausma ⁇ chen.
  • a carrier in particular flat body in question, such as boards (see below), which may also be curved and can thus represent a three-dimensional structure.
  • the carrier itself may have recesses, such as for aesthetic reasons or to reduce weight, as long as its function characterized as a supporting part of the Be ⁇ illumination system is not compromised.
  • a carrier combines all lamps ei ⁇ nem system and provides an easier way to provide the individual ⁇ nen lamps with power.
  • Corresponding carriers, for example circuit boards are available on the market in a large variety and can be produced inexpensively.
  • the strip conductors runs from one of the discharge lamps to another of the discharge lamps, thereby bridging the distance between the discharge lamps.
  • the conductor tracks may run below the side of the respective discharge lamp facing the carrier, at least when the conductor tracks also serve as external electrodes.
  • Such a strip conductor pattern along the carrier allows a power supply to the individual discharge lamps with a particularly simple structure.
  • the conductor paths extending from lamp to lamp can be interrupted or connected between the lamps, for example by an electronic ballast.
  • the conductor tracks run continuously along the carrier from lamp to lamp.
  • a power supply may in this preferred embodiment be placed adjacent to the lamps, such as at the edge of the carrier rather than between the lamps.
  • the conductor track arrangement can be kept particularly simple in this embodiment.
  • the lamps can be dielectrically impeded inside
  • the conductor tracks are formed as outer dielectrically impeded electrodes and have along the lamps preferred attack points for the discharges and stabilize their distribution thereby.
  • the interconnects may, for example, have preferred points of attack in the sense of shortest discharge paths between meandering paths or else locally limited projections.
  • a further preferred measure is an elasti ⁇ rule and conductive layer between the interconnects and the electrodes and the discharge vessel.
  • This interim rule ⁇ location can be tailored to the electrode geometry and to a certain extent thicken the electrodes in more elastic manner.
  • a certain balance in the case of manufacturing tolerances can be achieved, so one System can be ensured at the discharge vessel by the elastic Zwi ⁇ rule position, which represents by their Leitfä ⁇ ability to a certain extent a continuation of the electrodes in the direction of the discharge vessel.
  • the lamps are so-called.
  • Flat radiator in de ⁇ NEN the discharge vessel is configured plate-like. It thus has a relatively small thickness in the third dimension relative to its extension in two dimensions.
  • these are rectangular lamps. Even within the scope of this invention, however, non-rectangular geometries of the individual lamps, for aesthetic reasons, may be desirable.
  • the lighting system itself is not limited to the rectangular geometry.
  • Dielectric barrier discharge lamps are operated via electronic ballasts. It offers about a special known per se electrical pulse operation to achieve high efficiencies. Preference ⁇ example, the illumination system to such electronic weighing ballast to at least two to operate the ⁇ lectric barrier discharge lamps. It is particularly preferable if all lamps Be ⁇ lighting system of a single electronic pre ⁇ switching device is operated.
  • the carrier is flexible.
  • the geometry of theanssys ⁇ tems can be so even after completion of change thereof.
  • a rigid support is preferred, which itself is particularly suitable as a mechanical support for the electronic ballast.
  • the assembly of the ballast on the support can on the one hand, as in the just-mentioned shape, be purely mecha nical ⁇ nature. But it can also be electrical in nature, by the electronic components or at least part of the electronic components of the ballast are electrically mounted on the carrier. Of course, both aspects can come together, especially with rigid circuit boards as a carrier.
  • the walls of the discharge vessels can be made quite thin. This applies in particular to the side of the discharge vessels facing the support. , This page also ⁇ The lektrikum is, this is advantageous because a thin dielectric is a prerequisite for an efficient dielectric barrier discharge.
  • the wall thickness of the lamps does not exceed 2 mm along the conductor tracks of the carrier. More preferably, in the order given, a wall thickness of up to 1.5 mm, 1.0 mm and 0.5 mm. Ideally, the wall thickness is between 0.1 mm and 0.2 mm. A thickness of 0.02 mm is preferably not fallen below.
  • Lighting systems with arbitrary arrangements and color distributions of the DBD lamps are possible according to the invention. In this sense one can speak here of a mosaic.
  • the illumination system has at least 16 dielectrically impeded discharge lamps. More preferably, 32, 64 and 128 are lamps in the order given.
  • the lamps are particularly easy and cheap to produce herzu ⁇ . Therefore, it is preferred if the lamps occupy a base area - ie the area of the projection on the support - of at most 16 cm 2 . Even more preferred is a footprint of at most 9 cm 2 . Very particular preference is given to a base area of at most 4 cm 2 .
  • the lamps are attached by gluing on the carrier. This is particularly easy in Her ⁇ position.
  • the lamps are soldered to the carrier.
  • Vorzugswei ⁇ se correspond to the solder joints of the only attachment between the lamps and the carrier.
  • the lamps can be designed as so-called "surface mounted devices ".
  • a corresponding technology is available in many companies and is suitable for mass production.
  • both the carrier and the lamps located on the carrier are covered by an electrically insulating and also independent of the carrier related - ie Ausspa ⁇ tion-free - flexible layer.
  • the position is directly adjacent to the lamps and the carrier, or if appropriate, to conductor tracks running on the carrier.
  • the layer can serve to fix the discharge lamps on the carrier. This may be the case in addition to other types of discharge lamp fastening or else as sole fastening measure.
  • discharge vessels can be produced in one piece, which then only has to be sealed at one or more points.
  • the discharge vessels are composed of several parts, namely at least a flat, glass base plate facing the carrier and a concave, glass lid.
  • the concave, glass lid can be placed directly on the flat bottom plate; However, this is not absolutely necessary.
  • the discharge vessels may have a glass collar between the bottom plate and the lid.
  • approximately electrodes also can be applied to the bottom plate, and these may be coated with a dielectric glass, such as a flat glass sheet, which is fused at ⁇ play with the ground. On the flat glass plate, the lid can then be applied.
  • the discharge lamps are designed to maintain a mercury-free excimer discharge.
  • These may be, for example, noble gas excimer discharges and, in particular, noble gas halide excimer discharges.
  • noble gas halide excimer discharges Particularly preferred are xenon excimer discharges.
  • a fiber reinforced plastic material such as phenol or epoxy resin with ⁇ glass or paper fibers, Teflon and Einbrandkeramiken.
  • the use of such standard boards is particularly economical.
  • the conductor tracks are laid in such a way that each of the lamps of the illumination system can be controlled individually. If the lamps can be switched on and off independently of one another, then it is possible to achieve different overall outputs or to generate lighting patterns that change over time, such as a running text.
  • the invention also relates, as mentioned above, to a method for operating the above-mentioned preferred embodiment of the lighting system.
  • the lamps of the lighting system to be controlled individually ⁇ to produce time-varying spatial Leuchtmus ⁇ ter.
  • the invention also relates to a method for producing a lighting system. It comprises the step of: connecting at least two Entla ⁇ extension tubes for dielectrically impeded discharge lamps with a support for holding said discharge lamps.
  • the step are designed providing the carrier with conductor tracks, wel ⁇ che for supplying current to the lamps along the support, wherein the conductor paths run at least partly outside the projections of the discharge lamps to the carrier.
  • the individual discharge vessels for the lighting system are composed of several parts.
  • the corresponding method then has at least the following steps: producing concave disgusting for the lamps from in each case one glass plate. This can be done, for example, by shaping flat, tubular or pressed glass parts, for example by deep drawing or blow molding.
  • Another step is the production of flat floors for the lamps from one glass plate each.
  • the inner surfaces of the lid are coated with a phosphor and one of the large Be ⁇ th the soils is coated with a reflector and / or a phosphor.
  • De ⁇ ckel and soils are joined together to discharge vessels, so that the reflector or phosphor layer is located inside the respective discharge vessel.
  • Zusam ⁇ joining other components can be added except the lids and the floors with (see above and embodiment).
  • the discharge vessels are connected to the carrier.
  • the lamps themselves comprise dielectric barrier electric ⁇
  • the electrodes are at least partially covered with a flat glass pane before coating, so that the electrodes in the finished lamp are separated from the interior of the lamp by the flat glass pane.
  • the area of the carrier which lies between the discharge lamps can be covered by an insulating material. This can be done for example by dispensing or by pouring. In this way, extending to the surface conductor tracks on the carrier blank elekt ⁇ isolate driven outwardly. The same applies to any existing electrical contacts of Entla ⁇ discharge lamps.
  • a further and preferred possibility for the electrical insulation of the illumination system is to apply a coherent, electrically insulating, flexible layer to the discharge lamps and the carrier.
  • the position is contiguous even before the application in itself, will thus be not only about on the system ⁇ forms, such as vapor deposition. Since the layer is flexible, it can bond well to the surface of the discharge lamps and the carrier. For example, for the light emitted by the illumination system Oberlässi ⁇ ge film can be glued on. In this way, the conductor tracks and any existing electrical contacts of the discharge lamps can be electrically isolated in a single step. Depending on the design of the situation, this can also protect the system from environmental influences.
  • the layer can additionally fix the discharge lamps on the support or also serve as sole fastening means for the discharge lamps.
  • FIG. 1 shows a lighting system as a first exemplary embodiment of the invention.
  • FIGS. 2 a - h show different discharge lamp geometries for the illumination system from FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a lighting system as a second embodiment of the invention.
  • Figures 4a and b show a lighting system as a third embodiment of the inven ⁇ tion.
  • Figure 5 shows a detail of a loading ⁇ lighting system as a fourth embodiment of the invention.
  • FIG. 6 shows a discharge lamp for USAGE ⁇ dung in any of the preceding embodiments of the invention.
  • Figure 7 shows a further discharge lamp for use in one of the preceding embodiments of the invention.
  • Figure shows a section of a Be ⁇ illumination system as a fifth embodiment of the invention.
  • Figure 9 shows a detail of a loading ⁇ illumination system as a sixth embodiment of the invention. Preferred embodiment of the invention
  • FIG 1 shows schematically in perspective an inventive lighting system 1 as a first,sbei ⁇ game.
  • DBD lamps 12 are here on a flexible carrier 11 made of PEN film with double-sided adhesive and an A-crylatklebemasse having polyester adhesive tape, z. B. available under the name TESAFIX 4980 glued.
  • a stabilizing layer for example a mat of fleece, plastic or metal, may be applied to this film 11 (not shown).
  • On the support 11 are a total of 256 discharge lamps 12 (not all shown) brought under ⁇ .
  • the discharge lamps 12 are xenon excimer discharge lamps.
  • the discharge lamps 12 are operated via a per se known electronic ballast (not shown), which is not housed on the carrier 11 in the context of this exemplary embodiment, but is only wired to this.
  • Printed conductors on the carrier 11 cf., FIGS. 3, 4, 5 for further exemplary embodiments are used as external dielectrically impeded electrodes for coupling the power provided by the electronic ballast into the discharge lamps 12.
  • FIGS. 2a-h show a selection of possible discharge vessel geometries.
  • the geometries shown in FIGS. 2a and 2c are typical flat radiators. The invention is not limited to flat radiators.
  • FIG. 2 f shows a geometry a greater height compared to the base diameter.
  • Figures 2g and h show geomet ⁇ rien, which are primarily aesthetically motivated.
  • FIG. 3 shows a further illumination system as a second exemplary embodiment.
  • a rigid support 33 from egg ⁇ nem glass fiber reinforced plastic material a so-called. FR-4 board, printed conductors 31, DBD lamps 32 and an electronic ballast 35 are mounted.
  • the electro ⁇ African ballast 35 is electrically conductively connected via contact surfaces 34 with the conductor tracks 31.
  • the lamps 32 correspond to rectangular flat radiators.
  • the carrier 33 holds two hundred and twenty four (224) lamps 32.
  • the lamps 32 have been applied to the carrier 33 with the conductor tracks 31 without their own dielectrically impeded electrodes.
  • the interconnects 31 dur ⁇ fen under and between the discharge lamps 32 and serve as power leads and outer dielectrically impeded electrodes, wherein the carrier 33 facing bottoms of the lamps 32 form the dielectric.
  • the lamps 32 are glued to the carrier 33.
  • FIG. 4 a shows a printed circuit board 42 as a carrier made of a glass-fiber-reinforced plastic material, on which printed conductors 41 are applied. Horizontal branches of the conductor tracks 41 are laid out to ⁇ as an external dielectric barrier electric map for DBD-lamps (not shown) of theansssys ⁇ tems to serve ⁇ .
  • no separate electronic ballast is present here. to, but are soldered to the electronic Vorschaltge- advises associated components on a surface 45 on the Lei ⁇ terplatte 42nd
  • the individual components are known per se and not shown.
  • the distributed on the circuit board 42 electronic ballast 45 is electrically conductively connected to the tracks 41. Horizontal branches of the tracks 41 are designed to couple the power generated by the electronic ballast 45 in the lamps (not shown).
  • Horizontal branches of the conductor tracks 41 of one polarity wei sen ⁇ a meandering shape.
  • the meander projections 43 are additionally attached, which serve during operation as the preferred attack points of the discharges.
  • Horizontal branches of the interconnects 41 of the other polarity are designed as straight conductor pieces.
  • FIG. 4b shows the printed circuit board 42 from FIG. 4a supplemented by DBD lamps 46.
  • the lamps 46 hide the projections 43.
  • the individual lamps 46 are soldered to the carrier 42 only (so-called surface mounted devices).
  • Figure 5 shows a section of an invention shown SEN lighting system during operation as a fourth embodiment.
  • a circuit board not ge ⁇ shows
  • conductor tracks 51 are applied.
  • the conductor tracks 51 have a meandering shape.
  • projections 52 see middle trace.
  • discharge vessels 54 are applied between the straight horizontal conductor tracks 51 and the meandering conductor tracks 51.
  • discharges can be recognized 53, which are fixed in position by the projections 52.
  • FIG. 6 shows a procedure described for the above-off ⁇ exemplary embodiments suitable DBD lamp 68 on a support 61.
  • the support 61 has conductor tracks 62.
  • the Entla pressure discharge lamp 68 is applied with a ground glass plate 64 to the carrier 61 with the conductor tracks 62nd
  • On the bottom plate 64 of the lamp 68 is a glass ⁇ ner cover 63, which forms the upper part of the lamp.
  • the bottom 64 and the lid 63 include a discharge volume 66.
  • the bottom 64 and the cover 63 are joined by a vacuum-tight joint of pad joint 65 (alternatively, the vacuum-tight connection is designed as a direct glass / glass connection without padding, not shown).
  • a discharge 67 is maintained in the discharge space 66 between the tracks 62.
  • the inner surface of the lid 63 is coated with a phosphor, and the discharge space 66 delimiting surface of the bottom 64 is coated with a reflector layer.
  • the floor 64 may be coated with a phosphor layer or a mixture of a luminescent material and a reflector ⁇ fabric. The coating is carried out in the production before the cover 63 is joined to the bottom 64.
  • the glass bottom 64 has a thickness of 0.18 mm to ensure efficient operation.
  • Figure 7 shows a further example of a fiction, ⁇ used according to DBD-lamp.
  • a coated glass bottom 72 is mounted on a ladder plate 71 applied.
  • no conductor tracks are located between the base 72 and the printed circuit board 71 as externally applied electrodes.
  • E- lektroden 73 are applied laterally on the floor 72 and is covered by the dielectrics 74, in each case a bent-over flat ⁇ glass sheet.
  • the dielectrics 74 are merged on one side with the floor 72, cover part of the electrodes 73, and are connected via a Fügelot 75 with egg ⁇ nem glass lid 76th
  • the electrodes 73 thus reach into the discharge lamp 79 into a cavity formed by the dielectrics 74 and the bottom 72.
  • the lid 76 and the bottom 73 together with the dielectrics 74 and the pad 75 a Entla ⁇ training room 77 in which a discharge 78 burns during operation.
  • the electrodes 73 are connected via an electrically conductive contacting with conductor tracks (not shown) on the printed circuit board 71.
  • a detail of a cross section of an illumination system according ⁇ Invention Figure 8 shows the fifth embodiment.
  • DBD-lamps 82 are mounted on a printed circuit board ⁇ 81st Conductor tracks (not shown) ver ⁇ run on the circuit board 81 below the discharge ⁇ lamps 82 and between them and act as current supply and external electrodes. Between the discharge lamps 82 and the printed circuit board 81 there is in each case an elastic, conductive and PE mat-based intermediate layer tailored to the electrode geometry.
  • FIG. 9 shows a further detail of a lighting system as the next exemplary embodiment.
  • no insulating material is 83 Zvi ⁇ rule the discharge lamps been shed, but a transparent electrically insulating film 93 on the discharge lamps 92 and applied to the carrier 91st
  • the interconnects connect the discharge ⁇ vessels and the electronic ballast such that the DBD lamps individually by the electronic ballast ⁇ device can be switched on and off or any sub-combinations of the discharge vessels simultaneously can be switched.
  • the printed circuit board ⁇ is multi-layered and are the interconnects between insulating layers. At the points where the lamps are to be contacted, the contacts are passed through the insulating layers.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem mit mehreren dielektrisch behinderten Entladungslampen (32), welche von einem Träger (33) gehalten werden. Gekennzeichnet ist die Erfindung dadurch, dass der Träger (33) Leiterbahnen (31) aufweist, welche entlang des Trägers (33) als Stromzuführungen zu den Entladungslampen (32) ausgelegt sind.

Description

Beschreibung
Entladungslampensystem
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Beleuch¬ tungssystem mit zumindest zwei dielektrisch behinderten Entladungslampen und einem Träger zum Halten der Entla- dungslampen. Weiter bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems und auf ein Betriebsverfahren für eine be¬ vorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems .
Stand der Technik
Entladungslampen mit einem Entladungsgefäß und die¬ lektrisch behinderten Elektroden, so genannte DBD-Lampen, sind an sich bekannt. Bei dielektrisch behinderten Entladungslampen sind zumindest die Anoden, im bipolaren Fall alle Elektroden, durch eine dielektrische Schicht von dem Entladungsmedium in dem Entladungsgefäß getrennt. Über die Entladung wird UV-Strahlung erzeugt, welche bei Leuchtstofflampen durch einen Leuchtstoff in sichtbares oder längerwelliges UV-Licht umgewandelt wird oder auch direkt genutzt werden kann.
In manchen Fällen sind die Elektroden dazu an den Innenwänden des Entladungsgefäßes angebracht und mit einer dielektrischen Schicht beschichtet. In anderen Fällen liegen die Elektroden außerhalb des Entladungsgefäßes. Hier bildet die Entladungsgefäßwand die dielektrische Schicht. Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein hinsichtlich der Kombination von DBD-Lampen vorteilhaftes Beleuchtungssystem anzugeben .
Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem mit zumin- dest zwei dielektrisch behinderten Entladungslampen und einem Träger zum Halten der Entladungslampen dadurch gekennzeichnet, dass der Träger Leiterbahnen aufweist, wel¬ che als Stromzuführungen zu den Entladungslampen ausgelegt sind und zumindest zum Teil außerhalb der Projektio- nen der Entladungslampen auf den Träger verlaufen.
Bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden im Folgenden ebenfalls näher erläu¬ tert. Die Beschreibung bezieht sich dabei sowohl auf das Beleuchtungssystem als auch auf ein Herstellungsverfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems und ein Betriebsverfahren für eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, auch wenn dies nicht immer explizit ausformuliert ist.
Der Erfindung liegen folgende Tatsachen zu Grunde: Die Herstellung großer DBD-Lampen, insbesondere mit einer flachen Geometrie ist schwierig, u. a. da Entladungsge¬ fäßteile mit großen Diagonalen schwer zu handhaben sind. Auch ist es schwierig, die notwendigen Bauteiltoleranzen einzuhalten. Die Herstellung von DBD-Lampen mit verschie- denen Geometrien ist besonders aufwändig, da für jede Ge¬ ometrie neue Werkzeuge verwendet werden. Aber nicht nur die Herstellung großer DBD-Lampen ist schwierig; großen DBD-Lampen haften auch bestimmte Nachteile an. Etwa müs- sen die Entladungsgefäßwände eine gewisse Mindeststärke für eine hinreichende mechanische Stabilität aufweisen. Im Fall von außenliegenden Elektroden ist dies jedoch nachteilig, da dann die dielektrisch behinderte Entladung ineffizient ist.
Die Erfindung basiert auf der Idee, mehrere DBD-Lampen zu einem zusammenwirkenden System zusammenzufassen. Große leuchtende Einheiten mit beliebiger Geometrie können so durch mehrere kleinere DBD-Lampen aufgebaut werden.
Der sprachlichen Einfachheit halber wird ab hier oft der Ausdruck "Lampe" verwendet, auch wenn natürlich weiter auf DBD-Lampen abgestellt wird.
Das Zusammenfassen der Lampen findet darin seinen Ausdruck, dass die einzelnen Lampen von einem gemeinsamen Träger gehalten werden, welcher den einzelnen Lampen Leiterbahnen zuführt, über die die Lampen mit einer Leistung versorgt werden können.
Leiterbahnen sind schichtartig aufgebrachte oder abge¬ schiedene Leiter und unterscheiden sich von Kabeln auch dadurch, dass sie nicht durch einen diese umgebenden isolierenden Schlauch von ihrer Umgebung, vor allen dem Träger, getrennt sind. Nach außen hin - bezogen auf das Beleuchtungssystem - können die Leiterbahnen allerdings e- lektrisch isoliert sein (s. u.). Leiterbahnen als Strom- Zuführungen sind besonders ökonomisch, weil sie für eine Großserienfertigung besonders geeignet sind.
Die Leiterbahnen können im Inneren des Trägers etwa in einem "Multilayer" mit einer Mehrzahl isolierender und leitender Schichten oder auch an seiner Oberfläche ver- - A -
laufen und sind mit diesen durchgehend fest verbunden. Die Leiterbahnen erstrecken sich entlang des gesamten Trägers und können so auf verschiedene Weise als Stromzu¬ führung dienen. So können sie etwa die Stromzuführung von den Anschlüssen der Leistungsversorgung, üblicherweise einem elektronischen Vorschaltgerät , zu den Entladungs¬ lampen übernehmen. Weiter können die Leiterbahnen auch den Raum zwischen den Lampen einnehmen und so von Lampe zu Lampe die Strecke zwischen den Lampen überbrücken. Da- bei können sie an mehr als eine der Entladungslampen als Stromversorgung angeschlossen sein oder aber auch nur an eine der Lampen. Diese Vorgehensweise ist in der Produk¬ tion besonders vorteilhaft, da ein großer Teil der Strom¬ zuführungen zu den Lampen bzw. sämtliche Stromzuführungen zu den Lampen so besonders einfach, kostengünstig und einheitlich als Leiterbahn ausgebildet sein können.
Bei einem erfindungsgemäßen System verläuft also ein nennenswerter Anteil der Gesamtleiterbahnstrecke außerhalb der Projektionen der Lampen auf den Träger. Dieser Anteil kann etwa mehr als 5 % der Gesamtlänge oder sogar mehr als 10 % bzw. auch mehr als 20 % der Gesamtlänge ausma¬ chen .
Als Träger kommen insbesondere flächige Körper in Frage, etwa Platinen (s. u.), welche auch gebogen sein können und so eine dreidimensionale Struktur darstellen können. Der Träger selbst kann Aussparungen aufweisen, etwa aus ästhetischen Gründen oder um Gewicht zu sparen, solange dadurch seine Funktion als tragender Bestandteil des Be¬ leuchtungssystems nicht gefährdet wird. Ein solcher Träger vereinigt also sämtliche Lampen zu ei¬ nem System und eröffnet einen einfachen Weg, die einzel¬ nen Lampen mit Leistung zu versorgen. Entsprechende Träger, etwa Platinen, sind im Markt in großer Auswahl ver- fügbar und können billig hergestellt werden.
Besonders bevorzugt ist es, wenn zumindest ein Teil der Leiterbahnen von einer der Entladungslampen zu einer anderen der Entladungslampen verläuft und dabei die Strecke zwischen den Entladungslampen überbrückt. Entlang der Entladungslampen können die Leiterbahnen dabei unterhalb der dem Träger zugewandten Seite der jeweiligen Entladungslampe verlaufen, zumindest dann, wenn die Leiterbahnen auch als außenliegende Elektroden dienen.
Ein solches Leiterbahnenmuster entlang des Trägers er- laubt eine Stromzuführung zu den einzelnen Entladungslampen mit einem besonders einfachen Aufbau.
Die von Lampe zu Lampe verlaufenden Leiterbahnen können zwischen den Lampen etwa durch ein elektronisches Vor- schaltgerät unterbrochen bzw. an dieses angeschlossen sein. Vorzugsweise verlaufen die Leiterbahnen entlang des Trägers von Lampe zu Lampe jedoch ununterbrochen. Eine Leistungsversorgung kann bei dieser bevorzugten Ausführungsform neben den Lampen, etwa am Rand des Trägers, anstatt zwischen den Lampen, platziert werden. Die Leiter- bahnenanordung kann bei dieser Ausführungsform besonders einfach gehalten werden.
Die Lampen können innenliegende dielektrisch behinderte
Elektroden aufweisen, welche etwa durch ein Glaslot von dem Entladungsmedium getrennt sind. In diesem Fall wird die Versorgungsleistung über die Leiterbahnen in diese innenliegenden Elektroden eingekoppelt. Vorzugsweise sind allerdings bereits die Leiterbahnen selbst als außenlie¬ gende dielektrisch behinderte Elektroden ausgebildet. Die Leiterbahnen dienen dann sowohl als Stromzuführung als auch als Elektroden. Zusätzliche außen- oder innenliegenden Elektroden und deren Kontaktierung sind dann nicht erforderlich. Die Kontaktierung innenliegender Elektroden ist in der Produktion aufwendig, da die Kontaktierung gasdicht durch das Entladungsgefäß geführt werden muss. Weiter kann die dielektrische Abdeckung innenliegender Elektroden Probleme mit sich bringen, etwa kann die Glaslotschicht zwischen dem Entladungsmedium und den innenliegenden Elektroden derart inhomogen sein, dass es zu Durchschlägen bzw. zu einer inhomogenen Entladung kommt. Es ist einfacher, die Außenwände der Lampen hinreichend homogen herzustellen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Leiterbahnen als außenliegende dielektrisch behinderte Elektroden ausgebildet und weisen entlang der Lampen bevorzugte Angriffspunkte für die Entladungen auf und stabilisieren deren Verteilung dadurch. Die Leiterbahnen können beispielsweise bevorzugte Angriffspunkte im Sinne kürzester Entladungsstrecken zwischen mäandrierenden Bahnen oder aber auch lokal begrenzte Vorsprünge aufweisen.
Eine weitere bevorzugte Maßnahme besteht in einer elasti¬ schen und leitfähigen Schicht zwischen den Leiterbahnen bzw. den Elektroden und dem Entladungsgefäß. Diese Zwi¬ schenlage kann auf die Elektrodengeometrie zugeschnitten sein und damit gewissermaßen die Elektroden in elasti- scher Weise verdicken. So kann ein gewisser Ausgleich im Fall von Herstellungstoleranzen erzielt werden, also eine Anlage an dem Entladungsgefäß durch die elastische Zwi¬ schenlage sichergestellt werden, die durch ihre Leitfä¬ higkeit gewissermaßen eine Fortsetzung der Elektroden in Richtung zu dem Entladungsgefäß darstellt.
Vorzugsweise sind die Lampen sog. Flachstrahler, bei de¬ nen das Entladungsgefäß plattenähnlich aufgebaut ist. Es hat also eine im Verhältnis zu seiner Ausdehnung in zwei Dimensionen relativ geringe Dicke in der dritten Dimension. Üblicherweise handelt es sich hier um rechteckige Lampen. Gerade im Rahmen dieser Erfindung können jedoch auch nicht-rechteckige Geometrien der einzelnen Lampen, etwa aus ästhetischen Gründen, wünschenswert sein. Natürlich ist auch das Beleuchtungssystem selbst nicht auf die rechteckige Geometrie beschränkt.
Dielektrisch behinderte Entladungslampen werden über e- lektronische Vorschaltgeräte betrieben. Es bietet sich etwa ein spezieller an sich bekannter elektrischer Pulsbetrieb an, um hohe Wirkungsgrade zu erzielen. Vorzugs¬ weise weist das Beleuchtungssystem ein solches elektroni- sches Vorschaltgerät auf, um zumindest zwei der die¬ lektrisch behinderten Entladungslampen zu betreiben. Besonders bevorzugt ist es, wenn sämtliche Lampen des Be¬ leuchtungssystems über ein einziges elektronisches Vor¬ schaltgerät betrieben werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Träger flexibel. Die Geometrie des Beleuchtungssys¬ tems lässt sich so auch noch nach Fertigstellung desselben verändern. Alternativ ist auch ein starrer Träger bevorzugt, welcher selbst als mechanische Halterung für das elektronische Vorschaltgerät besonders geeignet ist.
Die Montage des Vorschaltgerätes auf dem Träger kann ei- nerseits, etwa in der gerade erwähnten Form, rein mecha¬ nischer Natur sein. Sie kann aber auch elektrischer Natur sein, indem die elektronischen Bauteile oder zumindest ein Teil der elektronischen Bauteile des Vorschaltgerätes elektrisch auf dem Träger montiert sind. Es können natür- lieh, insbesondere bei starren Platinen als Träger, beide Aspekte zusammenkommen.
Da die Lampen bei bestimmten Ausführungsformen aufgrund des Trägers nicht selbsttragend sein müssen, können die Wände der Entladungsgefäße recht dünn ausgebildet werden. Dies gilt insbesondere für die dem Träger zugewandte Sei¬ te der Entladungsgefäße. Stellt diese Seite auch das Die¬ lektrikum dar, so ist dies vorteilhaft, da ein dünnes Dielektrikum eine Vorraussetzung für eine effiziente dielektrisch behinderte Entladung ist. Vorzugsweise über- schreitet die Wandstärke der Lampen entlang der Leiterbahnen des Trägers 2 mm nicht. Bevorzugter ist, in der angegebenen Reihenfolge, eine Wandstärke von bis zu 1,5 mm, 1,0 mm und 0,5 mm. Idealerweise beträgt die Wand¬ stärke zwischen 0,1 mm und 0,2 mm. Eine Stärke von 0,02 mm wird vorzugsweise nicht unterschritten.
Erfindungsgemäß sind Beleuchtungssysteme mit beliebigen Anordnungen und Farbverteilungen der DBD-Lampen möglich. In diesem Sinne kann man hier von einem Mosaik sprechen.
Es ist bevorzugt, wenn das Beleuchtungssystem zumindest 16 dielektrisch behinderte Entladungslampen aufweist. Noch bevorzugter sind 32, 64 und 128 Lampen in der angegebenen Reihenfolge.
Kleine Lampen sind besonders einfach und günstig herzu¬ stellen. Daher ist es bevorzugt, wenn die Lampen eine Grundfläche - d. h. die Fläche der Projektion auf den Träger - von höchstens 16 cm2 einnehmen. Noch bevorzugter ist eine Grundfläche von höchstens 9 cm2. Ganz besonders bevorzugt ist eine Grundfläche von höchstens 4 cm2.
Vorzugsweise werden die Lampen durch Aufkleben auf dem Träger befestigt. Dies ist besonders einfach in der Her¬ stellung.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Lampen mit dem Träger verlötet. Vorzugswei¬ se entsprechen die Lötstellen der einzigen Befestigung zwischen den Lampen und dem Träger.
Die Lampen können dabei als sog. "Surface Mounted Devi¬ ces" ausgeführt sein. Eine entsprechende Technologie steht in vielen Unternehmen zur Verfügung und ist geeignet für eine Massenherstellung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden sowohl der Träger als auch die auf dem Träger befindlichen Lampen durch eine elektrisch isolierende auch unabhängig von dem Träger zusammenhängende - d.h. ausspa¬ rungsfreie - flexible Lage abgedeckt. Dabei liegt die La- ge unmittelbar an den Lampen und dem Träger, bzw. gegebenenfalls an auf dem Träger verlaufenden Leiterbahnen, an. Im Rahmen der Herstellung lässt sich so besonders einfach die elektrische Isolation des Beleuchtungssystems bewir¬ ken. Ist der Träger ebenfalls flexibel, so kann mit einer solchen flexiblen Lage auch ein insgesamt flexibles Sys¬ tem aufgebaut werden. Weiter kann die Lage dazu dienen, die Entladungslampen auf dem Träger zu fixieren. Dies kann ergänzend zu anderen Arten der Entladungslampenbe- festigung der Fall sein oder aber auch als alleinige Befestigungsmaßnahme .
Grundsätzlich können Entladungsgefäße in einem Stück hergestellt werden, welches dann lediglich an einer oder mehreren Stellen zugeschmolzen werden muss. Bevorzugt ist es hier jedoch, wenn die Entladungsgefäße aus mehreren Teilen zusammengesetzt sind, nämlich zumindest aus einer flachen, gläsernen, dem Träger zugewandten Bodenplatte und aus einem konkaven, gläsernen Deckel. Der konkave, gläserne Deckel kann direkt auf der flachen Bodenplatte aufsetzen; dies ist jedoch nicht zwingend notwendig. Bei¬ spielsweise können die Entladungsgefäße einen gläsernen Kragen zwischen der Bodenplatte und dem Deckel aufweisen. Weiter können auf der Bodenplatte etwa auch Elektroden aufgebracht und diese mit einem gläsernen Dielektrikum überzogen sein, etwa einer Flachglasscheibe, welche bei¬ spielsweise mit dem Boden verschmolzen wird. Auf der Flachglasscheibe kann dann der Deckel aufgebracht werden.
Vorzugsweise sind die Entladungslampen dazu ausgelegt, eine quecksilberfreie Excimerentladung zu unterhalten. Dies können etwa Edelgasexcimerentladungen und insbesondere auch Edelgashalogenidexcimerentladungen sein. Besonders bevorzugt sind Xenonexcimerentladungen .
Es ist bevorzugt, als Träger eine Leiterplatte, eine sog.
Platine, aus Leiterplattenmaterial zu verwenden. Die Ver- wendung folgender Materialien ist dabei besonders bevor- zugt : Faserverstärktes Kunststoffmaterial, etwa Phenol¬ oder Epoxydharz mit Glas- oder Papierfasern, Teflon und Einbrandkeramiken. Die Verwendung solcher Standardplatinen ist besonders ökonomisch.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Leiterbahnen derart verlegt, dass jede der Lampen des Beleuchtungssystems einzeln angesteuert werden kann. Kön¬ nen die Lampen unabhängig voneinander ein- und ausgeschaltet werden, so ist es möglich, unterschiedliche Ge- samtleistungen zu erzielen oder sich in der Zeit verändernde Leuchtmuster zu erzeugen, etwa einen laufenden Text .
Die Erfindung betrifft auch, wie oben erwähnt, ein Verfahren zum Betrieb der eben genannten bevorzugten Ausfüh- rungsform des Beleuchtungssystems. Bei diesem Verfahren werden die Lampen des Beleuchtungssystems individuell an¬ gesteuert, um zeitlich veränderliche räumliche Leuchtmus¬ ter zu erzeugen.
Wie bereits erwähnt betrifft die Erfindung auch ein Ver- fahren zur Herstellung eines Beleuchtungssystems. Es weist den Schritt auf: Verbinden zumindest zweier Entla¬ dungsgefäße für dielektrisch behinderte Entladungslampen mit einem Träger zum Halten der Entladungslampen. Gekennzeichnet ist das Verfahren durch den zuvor durchzuführen- den Schritt: Versehen des Trägers mit Leiterbahnen, wel¬ che zur Stromzuführung zu den Lampen entlang des Trägers ausgelegt sind, wobei die Leiterbahnen zumindest zum Teil außerhalb der Projektionen der Entladungslampen auf den Träger verlaufen. Vorzugsweise werden die einzelnen Entladungsgefäße für das Beleuchtungssystem aus mehreren Teilen zusammengesetzt. Das entsprechende Verfahren weist dann zumindest noch folgende Schritte auf: Herstellen von konkaven De- ekeln für die Lampen aus jeweils einem Glasplättchen . Dies kann etwa durch Ausformen von Flach-, Rohr- oder Pressglasteilen, etwa durch Tiefziehen oder Blasformen, geschehen. Ein weitere Schritt ist das Herstellen von flachen Böden für die Lampen aus jeweils einem Glasplätt- chen. Die Innenflächen der Deckel werden mit einem Leuchtstoff beschichtet und jeweils eine der großen Sei¬ ten der Böden wird mit einem Reflektor- und/oder einem Leuchtstoff beschichtet. Im nächsten Schritt werden De¬ ckel und Böden zu Entladungsgefäßen zusammengefügt, so dass die Reflektor- bzw. LeuchtstoffSchicht im Inneren des jeweiligen Entladungsgefäßes liegt. Bei diesem Zusam¬ menfügen können noch weitere Bestandteile außer den Deckeln und den Böden mit hinzugenommen werden (s. o. und Ausführungsbeispiel) . Schließlich werden die Entladungs- gefäße mit dem Träger verbunden.
Sollen die Lampen selbst dielektrisch behinderte Elektro¬ den umfassen, so ist es bevorzugt, in der Herstellung vor dem Beschichten Elektroden auf die zu beschichtende Seite der Böden aufzubringen. Die Elektroden werden vor dem Be- schichten zumindest zum Teil mit einer Flachglasscheibe abgedeckt, so dass die Elektroden bei der fertigen Lampe von dem Innenraum der Lampe durch die Flachglasscheibe getrennt sind.
Sind Lampen und Träger zusammengefügt, so kann etwa die Fläche des Trägers, welche zwischen den Entladungslampen liegt, durch ein isolierendes Material abgedeckt werden. Dies kann beispielsweise durch Aufdispensieren oder durch Vergießen erfolgen. Auf diese Weise lassen sich an der Oberfläche verlaufende Leiterbahnen auf dem Träger elekt¬ risch nach außen hin isolieren. Das Gleiche gilt für evtl. vorhandene elektrische Kontaktierungen der Entla¬ dungslampen .
Eine weitere und bevorzugte Möglichkeit der elektrischen Isolation des Beleuchtungssystems besteht darin, auf die Entladungslampen und den Träger eine zusammenhängende e- lektrisch isolierende flexible Lage aufzubringen. Dabei ist die Lage bereits vor dem Aufbringen in sich zusammenhängend, wird also nicht etwa erst auf dem System ausge¬ bildet, etwa durch Bedampfen. Da die Lage flexibel ist, kann sie sich gut an die Oberfläche der Entladungslampen und des Trägers anlegen. Beispielsweise kann eine für das von dem Beleuchtungssystem abgestrahlte Licht durchlässi¬ ge Folie aufgeklebt werden. Auf diese Weise können die Leiterbahnen und gegebenenfalls vorhandene elektrische Kontaktierungen der Entladungslampen in einem einzigen Schritt elektrisch isoliert werden. Je nach Ausführung der Lage kann diese das System auch vor Umwelteinflüssen schützen .
Weiter kann die Lage die Entladungslampen auf dem Träger zusätzlich fixieren bzw. auch als alleiniges Befesti- gungsmittel für die Entladungslampen dienen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung vorgestellt. Dabei offenbarte Einzelmerkmale können auch in anderen als den dargestellten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Figur 1 zeigt ein Beleuchtungssystem als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figuren 2 a - h zeigen verschiedenen Entladungslampengeometrien für das Beleuchtungssystem aus Figur 1.
Figur 3 zeigt ein Beleuchtungssystem als zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figuren 4a und b zeigen ein Beleuchtungssystem als drittes Ausführungsbeispiel der Erfin¬ dung.
Figur 5 zeigt einen Ausschnitt aus einem Be¬ leuchtungssystem als viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 6 zeigt eine Entladungslampe zur Verwen¬ dung in einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Figur 7 zeigt eine weitere Entladungslampe zur Verwendung in einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Figur zeigt einen Ausschnitt aus einem Be¬ leuchtungssystem als fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 9 zeigt einen Ausschnitt aus einem Be¬ leuchtungssystem als sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Figur 1 zeigt schematisch perspektivisch ein erfindungsgemäßes Beleuchtungssystem 1 als erstes Ausführungsbei¬ spiel. DBD-Lampen 12 sind hier auf einen flexiblen Träger 11 aus PEN-Folie mit doppelseitig klebendem und eine A- crylatklebemasse aufweisenden Polyesterklebeband, z. B. erhältlich unter dem Namen TESAFIX 4980, geklebt. Weiter kann auf dieser Folie 11 noch eine stabilisierende Schicht, etwa eine Matte aus Vlies, Kunststoff oder Me¬ tall aufgebracht sein (nicht gezeigt) .
Jede der Entladungslampen 12 hat eine Grundfläche von 1,8 cm x 1,2 cm = 2,16 cm2. Auf dem Träger 11 sind insgesamt 256 Entladungslampen 12 (nicht alle gezeigt) unter¬ gebracht .
Bei den Entladungslampen 12 handelt es sich um Xenonexci- mer-Entladungslampen . Die Entladungslampen 12 werden über ein an sich bekanntes elektronisches Vorschaltgerät (nicht gezeigt) betrieben, welches im Rahmen dieses Aus¬ führungsbeispiels nicht auf dem Träger 11 untergebracht ist, sondern nur mit diesem verdrahtet ist. Leiterbahnen auf dem Träger 11 (vgl. Figuren 3, 4, 5 zu weiteren Ausführungsbeispielen) werden als außenliegende dielektrisch behinderte Elektroden zur Einkopplung der von dem elektronischen Vorschaltgerät bereitgestellten Leistung in die Entladungslampen 12 genutzt.
Die Figuren 2a - h zeigen eine Auswahl möglicher Entladungsgefäßgeometrien. Bei den in den Figuren 2a und 2c gezeigten Geometrien handelt es sich um typische Flachstrahler. Die Erfindung ist aber nicht nur auf Flachstrahler beschränkt. Figur 2 f zeigt eine Geometrie mit einer im Vergleich zum Grundflächendurchmesser größeren Höhe. Insbesondere die Figuren 2g und h zeigen Geomet¬ rien, die vor allem ästhetisch motiviert sind.
Figur 3 zeigt ein weiteres Beleuchtungssystem als zweites Ausführungsbeispiel. Auf einem starren Träger 33 aus ei¬ nem glasfaserverstärktem Kunststoffmaterial, einer sog. FR-4 Platine, sind Leiterbahnen 31, DBD-Lampen 32 und ein elektronisches Vorschaltgerät 35 angebracht. Das elektro¬ nische Vorschaltgerät 35 ist über Kontaktflächen 34 mit den Leiterbahnen 31 elektrisch leitfähig verbunden. Die Lampen 32 entsprechen quaderförmigen Flachstrahlern. Insgesamt hält der Träger 33 zweihundertvierundzwanzig (224) Lampen 32. Die Lampen 32 sind ohne eigene dielektrisch behinderte Elektroden auf dem Träger 33 mit den Leiter- bahnen 31 aufgebracht worden. Die Leiterbahnen 31 verlau¬ fen unter und zwischen den Entladungslampen 32 und dienen als Stromzuführungen und außenliegende dielektrisch behinderte Elektroden, wobei die dem Träger 33 zugewandten Böden der Lampen 32 das Dielektrikum bilden. Die Lampen 32 sind auf den Träger 33 aufgeklebt.
Die Figuren 4a und b zeigen ein weiteres Beleuchtungssys¬ tem als drittes Ausführungsbeispiel. Figur 4a zeigt eine Leiterplatte 42 als Träger aus einem glasfaserverstärktem Kunststoffmaterial, auf dem Leiterbahnen 41 aufgebracht sind. Horizontale Äste der Leiterbahnen 41 sind dazu aus¬ gelegt als außenliegende dielektrisch behinderte Elektro¬ den für DBD-Lampen (nicht gezeigt) des Beleuchtungssys¬ tems zu dienen.
Anders als in den vorangehenden Ausführungsbeispielen ist hier kein separates elektronisches Vorschaltgerät vorhan- den, sondern sind die zu dem elektronischen Vorschaltge- rät gehörenden Bauteile auf einer Fläche 45 auf der Lei¬ terplatte 42 verlötet. Die einzelnen Bauteile sind an sich bekannt und nicht eingezeichnet. Das auf der Leiter- platte 42 verteilte elektronische Vorschaltgerät 45 ist mit den Leiterbahnen 41 elektrisch leitfähig verbunden. Horizontale Äste der Leiterbahnen 41 sind dazu ausgelegt, die von dem elektronischen Vorschaltgerät 45 erzeugte Leistung in die Lampen (nicht gezeigt) einzukoppeln .
Horizontale Äste der Leiterbahnen 41 einer Polarität wei¬ sen eine mäandrierende Form auf. In den Umkehrpunkten der Mäander sind zusätzlich Vorsprünge 43 angebracht, welche während des Betriebs als bevorzugte Angriffspunkte der Entladungen dienen. Horizontale Äste der Leiterbahnen 41 der anderen Polarität sind als gerade Leiterbahnstücke ausgelegt .
Figur 4b zeigt die Leiterplatte 42 aus Figur 4a ergänzt um DBD-Lampen 46. Die Lampen 46 verdecken die Vorsprünge 43. Die einzelnen Lampen 46 sind mit dem Träger 42 ledig- lieh verlötet (sog. Surface Mounted Devices).
Figur 5 zeigt einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemä¬ ßen Beleuchtungssystem während des Betriebs als viertes Ausführungsbeispiel. Auf einer Leiterplatte (nicht ge¬ zeigt) sind Leiterbahnen 51 aufgebracht. Für eine der beiden Polaritäten weisen die Leiterbahnen 51 eine mäandrierende Form auf. In den Umkehrpunkten befinden sich Vorsprünge 52 (s. mittlere Leiterbahn) . Zwischen den geraden horizontalen Leiterbahnen 51 und den mäandrierenden Leiterbahnen 51 sind Entladungsgefäße 54 aufgebracht. In- nerhalb der Entladungsgefäße 54 erkennt man Entladungen 53, welche in ihrer Position durch die Vorsprünge 52 festgelegt sind.
Figur 6 zeigt eine für die vorstehend beschriebenen Aus¬ führungsbeispiele geeignete DBD-Lampe 68 auf einem Träger 61. Der Träger 61 weist Leiterbahnen 62 auf. Die Entla¬ dungslampe 68 ist mit einer Bodenplatte aus Glas 64 auf den Träger 61 mit den Leiterbahnen 62 aufgebracht. Auf der Bodenplatte 64 der Lampe 68 befindet sich ein gläser¬ ner Deckel 63, welcher den oberen Teil der Lampe bildet. Der Boden 64 und der Deckel 63 schließen ein Entladungsvolumen 66 ein. Verbunden sind der Boden 64 und der Deckel 63 durch eine vakuumdichte Verbindung aus Fügelot 65 (alternativ ist die vakuumdichte Verbindung als direkte Glas-/Glasverbindung ohne Fügelot ausgeführt, nicht ge- zeigt) . Während des Betriebs wird in dem Entladungsraum 66 zwischen den Leiterbahnen 62 eine Entladung 67 aufrechterhalten .
Die Innenfläche des Deckels 63 ist mit einem Leuchtstoff beschichtet, und die den Entladungsraum 66 begrenzende Oberfläche des Bodens 64 ist mit einer Reflektorschicht beschichtet. Alternativ kann der Boden 64 auch mit einer LeuchtstoffSchicht oder einer Mischung aus einem Leucht¬ stoff und einem Reflektorstoff beschichtet sein. Die Be- schichtung wird in der Produktion durchgeführt, bevor der Deckel 63 mit dem Boden 64 zusammengefügt wird.
Der gläserne Boden 64 weist eine Stärke von 0,18 mm auf, um einen effizienten Betrieb zu gewährleisten.
Figur 7 zeigt ein weiteres Beispiel für eine erfindungs¬ gemäß verwendbare DBD-Lampe. Ebenso wie in Figur 6 ist ein beschichteter gläserner Boden 72 auf einer Leiter- platte 71 aufgebracht. Im Unterschied zu Figur 6 befinden sich zwischen dem Boden 72 und der Leiterplatte 71 jedoch keine Leiterbahnen als außen anliegende Elektroden. E- lektroden 73 sind seitlich auf dem Boden 72 aufgebracht und durch Dielektrika 74, jeweils eine umgebogene Flach¬ glasscheibe, abgedeckt. Die Dielektrika 74 sind auf einer Seite mit dem Boden 72 verschmolzen, decken einen Teil der Elektroden 73 ab und sind über ein Fügelot 75 mit ei¬ nem gläsernen Deckel 76 verbunden. Die Elektroden 73 rei- chen also in eine durch die Dielektrika 74 und den Boden 72 gebildete Kavität in die Entladungslampe 79 hinein. Auch hier bilden der Deckel 76 und der Boden 73 zusammen mit den Dielektrika 74 und dem Fügelot 75 einen Entla¬ dungsraum 77, in dem während des Betriebs eine Entladung 78 brennt. Die Elektroden 73 sind über eine elektrisch leitfähige Kontaktierung mit Leiterbahnen (nicht gezeigt) auf der Leiterplatte 71 verbunden.
Einen Ausschnitt aus einem Querschnitt eines erfindungs¬ gemäßen Beleuchtungssystems zeigt Figur 8 als fünftes Ausführungsbeispiel. DBD-Lampen 82 sind auf eine Leiter¬ platte 81 aufgebracht. Leiterbahnen (nicht gezeigt) ver¬ laufen auf der Leiterplatte 81 unterhalb der Entladungs¬ lampen 82 und zwischen diesen und fungieren als Stromzuführungen und außenliegende Elektroden. Zwischen den Ent- ladungslampen 82 und der Leiterplatte 81 befindet sich jeweils eine auf die Elektrodengeometrie zugeschnittene elastische, leitfähige und auf einer PE-Matte basierende Zwischenlage. Diese gleicht durch ihre Elastizität pro¬ duktionsbedingte Schwankungen in der Geometrie der Entla- dungslampen 82 aus. Damit die zwischen den Entladungslampen 82 verlaufenden Leiterbahnen nach außen hin isoliert sind, ist ein Isolationsmaterial 83 zwischen den Entla¬ dungslampen vergossen, etwa sogenanntes Moosgummi, ein feinporiger elastischer Schaumstoff.
Figur 9 zeigt einen weiteren Ausschnitt aus einem Be- leuchtungssystem als nächstes Ausführungsbeispiel. Im Un¬ terschied zu Figur 8 ist kein Isolationsmaterial 83 zwi¬ schen den Entladungslampen vergossen worden, sondern eine durchsichtige elektrisch isolierende Folie 93 auf die Entladungslampen 92 und den Träger 91 aufgebracht.
Bei einem weiteren nicht in einer Figur gezeigten Ausführungsbeispiel verbinden die Leiterbahnen die Entladungs¬ gefäße und das elektronische Vorschaltgerät derart, dass die DBD-Lampen einzeln durch das elektronische Vorschalt¬ gerät ein- und ausgeschaltet werden können bzw. auch be- liebige Unterkombinationen der Entladungsgefäße gleichzeitig geschaltet werden können. Dazu ist die Leiterplat¬ te mehrschichtig aufgebaut und liegen die Leiterbahnen zwischen isolierenden Schichten. An den Stellen, an denen die Lampen kontaktiert werden sollen, sind die Kontakte durch die isolierenden Schichten hindurchgeführt.

Claims

Ansprüche
1. Beleuchtungssystem (1) mit zumindest zwei die¬ lektrisch behinderten Entladungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 79, 82, 92) und einem Träger (11, 33, 42, 61, 71, 81, 91) zum Halten der Entladungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 79, 82, 92),
dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (11, 33, 42, 61, 71, 81, 91) Leiterbahnen (31, 41, 51, 62) aufweist, welche als Stromzuführungen zu den Entladungs¬ lampen (12, 32, 46, 54, 68, 82, 92) ausgelegt sind und zumindest zum Teil außerhalb der Projektionen der Entladungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 82, 92) auf den Träger (11, 33, 42, 61, 71, 81, 91) verlaufen.
2. Beleuchtungssystem (1) nach Anspruch 1, bei dem zumindest ein Teil der Leiterbahnen (31, 41, 51, 62) von einer der Entladungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 82, 92) zu einer anderen der Entladungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 82, 92) verläuft und dabei eine Stre¬ cke zwischen den Entladungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 82, 92) überbrückt.
3. Beleuchtungssystem (1) nach Anspruch 2, bei dem der Teil der Leiterbahnen (31, 41, 51, 62), welcher von einer der Entladungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 82, 92) zu einer anderen der Entladungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 82, 92) verläuft, zwischen den Entla- dungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 82, 92) nicht unterbrochen ist.
4. Beleuchtungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Leiterbahnen (31, 41, 51, 62) außenliegende dielektrisch behinderte Elektroden (31, 41, 51, 62) bilden.
5. Beleuchtungssystem (1) nach Anspruch 4, bei dem die Leiterbahnen (31, 41, 51, 62) entlang der Entladungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 82, 92) bevorzugte Angriffspunkte (43, 52) für die Entladungen (53, 66) aufweisen .
6. Beleuchtungssystem (1) nach Anspruch 4 oder 5, bei dem zwischen den als außenliegenden Elektroden ausgebildeten Leiterbahnen (31, 41, 51, 62) und den Entladungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 82, 92) eine elastische leitfähige Zwischenlage (84) vorgesehen ist.
7. Beleuchtungssystem (1) nach einem der vorangehenden
Ansprüche, bei dem die Entladungslampen (12, 32, 46,
54, 68, 79, 82, 92) als Flachstrahler ausgeführt sind.
8. Beleuchtungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Träger (11) flexibel ist.
9. Beleuchtungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Träger (33, 42, 61, 71, 81, 91) starr ist und als mechanische Halterung eines elektroni¬ schen Vorschaltgeräts (35) ausgelegt ist.
10. Beleuchtungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem elektronische Bauelemente eines elektronischen Vorschaltgeräts (45) auf dem Träger (42) montiert sind.
11. Beleuchtungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Wandstärke der Entladungslam¬ pen (12, 32, 46, 54, 68, 79, 82, 92) entlang der Leiterbahnen des Trägers 2 mm nicht überschreitet.
12. Beleuchtungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche mit zumindest 16 dielektrisch behinderten
Entladungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 79, 82, 92) .
13. Beleuchtungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Entladungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 79, 82, 92) bezüglich ihrer Projektion auf den Träger eine Fläche von höchstens 16 cm2 aufwei¬ sen .
14. Beleuchtungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Entladungslampen (12, 32, 54, 68, 79, 82, 92) durch Aufkleben an dem Träger (11, 33, 61, 71, 81, 91) befestigt sind.
15. Beleuchtungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Entladungslampen (46) durch Verlöten mit dem Träger (42) befestigt sind.
16. Beleuchtungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Entladungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 79, 82, 92) und der Träger (11, 33, 42, 61, 71, 81, 91) von einer flexiblen, zusammenhängenden und elektrisch isolierenden Lage (93) überzogen sind.
17. Beleuchtungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Entladungslampen (12, 32, 46,
54, 68, 79, 82, 92) eine flache, gläserne, dem Träger zugewandte Bodenplatte (61, 71) und einen konkaven gläsernen Deckel (63, 76) aufweisen.
18. Beleuchtungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Entladungslampen (12, 32, 46,
54, 68, 79, 82, 92) dazu ausgelegt sind, eine Exci- mer-Entladung (67, 75) zu unterhalten.
19. Beleuchtungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Träger (33, 42, 61, 71, 81, 91) eines von faserverstärktem Kunstoffmaterial, Tef¬ lon und Einbrandkeramiken als Material aufweist.
20. Beleuchtungssystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Leiterbahnen (31, 41, 51, 62) für eine individuelle Ansteuerung einzelner Entla- dungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 79, 82, 92) ausgelegt sind.
21. Verfahren zum Betrieb eines Beleuchtungssystems (1) nach Anspruch 20, bei dem einzelne der Entladungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 79, 82, 92) individuell über die Leiterbahnen (31, 41, 51, 62) angesteuert werden.
22. Verfahren zur Herstellung eines Beleuchtungssystems
(1) mit dem Schritt:
Verbinden zumindest zweier Entladungsgefäße für die¬ lektrisch behinderte Entladungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 79, 82, 92) mit einem Träger (11, 33, 42, 61, 71, 81, 91) zum Halten der Entladungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 79, 82, 92),
gekennzeichnet durch den zuvor durchzuführenden Schritt:
Versehen des Trägers (11, 33, 42, 61, 71, 81, 91) mit Leiterbahnen (31, 41, 51, 62), welche zur Stromzuführung zu den Entladungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 79, 82, 92) entlang des Trägers (11, 33, 42, 61, 71, 81, 91) ausgelegt sind und zumindest zum Teil außerhalb der Projektionen der Entladungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 79, 82, 92) auf den Träger (11, 33, 42, 61, 71, 81, 91) verlaufen.
23. Verfahren nach Anspruch 22 mit den Schritten:
Herstellen von konkaven Deckeln (63, 76) für die Ent- ladungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 79, 82, 92) aus jeweils einem Glasplättchen,
Herstellen von flachen Böden (64, 72) für die Entladungslampen (12, 32, 46, 54, 68, 79, 82, 92) aus jeweils einem Glasplättchen, Beschichten der Innenflächen der Deckel (63, 76) mit einem Leuchtstoff,
Beschichten einer der großen Flächen der Böden (64, 72) mit einem von einem Reflektorstoff und einem Leuchtstoff,
Zusammenfügen der Deckel (63, 76) und der Böden (64, 72) zu Entladungsgefäßen (12, 32, 46, 54, 68, 79, 82, 92), sodass die Beschichtung auf dem Boden und die Beschichtung auf dem Deckel im Inneren des jeweiligen Entladungsgefäßes (12, 32, 46, 54, 68, 79, 82, 92) liegen, und
Verbinden der Entladungsgefäße (12, 32, 46, 54, 68, 79, 82, 92) mit dem Träger (11, 33, 42, 61, 71, 81, 91) .
24. Verfahren nach Anspruch 23 mit dem Schritt:
Aufbringen von Elektroden (73) auf die zu beschichtende Seite der Böden (72) vor dem Beschichten und
Abdecken der Elektroden (73) mit einer Flachglasscheibe (74) vor dem Beschichten.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, das zur Herstellung eines Beleuchtungssystems nach einem der Ansprüche 2 bis 20 ausgelegt ist.
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