(57)【要約】  本発明は、底板と蓋板とを備え、誘電体バリア放電用として設計されている放電ランプに関し、最小放電間隔は少なくとも１０ｍｍである。
2009539211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板と、
光出射のために少なくとも部分的に光透過性である蓋板と、
放電媒体を収容するために底板と蓋板との間にある放電空間と、
放電媒体に誘電体バリア放電を生成するための電極セットと、
電極セットの少なくとも一部と放電媒体との間の誘電体層とを備える放電ランプにおいて、
各電極間の最小放電間隔は少なくとも１０ｍｍであることを特徴とする放電ランプ。
【請求項２】
陽極および陰極自体が特徴を有し、互いに区別可能であり、少なくとも陽極は誘電体層により放電媒体から分離され、
陰極および陽極は縁部領域を除いてそれぞれ対をなして設けられ、すなわち各陽極が１つの陽極と１つの陰極に隣接し、各陰極が１つの陰極と１つの陽極に隣接している請求項１に記載の放電ランプ。
【請求項３】
電極は、個々の放電構造を位置特定するために、残りの陽極と比較して明確な突起を備えた陰極を有する請求項１または２に記載の放電ランプ。
【請求項４】
突起は縁部領域において中央領域よりも稠密に位置している請求項１乃至３の１つ記載の放電ランプ。
【請求項５】
陰極対の突起は条帯方向に沿って交互に配されている請求項１乃至４の１つ記載の放電ランプ。
【請求項６】
１対の電極間の間隔はその次に隣接する極性の異なる電極との間隔よりも小さい請求項１乃至５の１つ記載の放電ランプ。
【請求項７】
底板と蓋板とを相互の支持のために結合させ、底板および蓋板の相互の線状の当接部を備えるようにリブ状に構成された少なくとも１つの支持要素を備え、
電極はその主方向がリブ状の支持要素に対して平行に延び、
支持要素によって分離されている放電空間の各部分に極性の異なる少なくとも２つの電極がそれぞれ付設され、
これらの電極は放電領域において、支持要素の領域における底板と蓋板との線状の当接部から間隔をおいている請求項１乃至６の１つ記載の放電ランプ。
【請求項８】
互いに平行に延びる多数のリブ状の支持要素が設けられ、支持要素によって分離されている放電空間の各部分に極性の異なる少なくとも２つの電極がそれぞれ付設されている請求項７に記載の放電ランプ。
【請求項９】
１つもしくは複数の支持要素は光透過性の材料で構成されている請求項７または８に記載の放電ランプ。
【請求項１０】
１つもしくは複数の支持要素は底板および蓋板のうちの一方に一体的に成形されている請求項７乃至９の１つに記載の放電ランプ。
【請求項１１】
１つもしくは複数の支持要素は底板および蓋板のうちのそれぞれ他方との間で３５°〜５５°の角度を形成している請求項１０に記載の放電ランプ。
【請求項１２】
底板および蓋板のうちの一方は支持要素との間で円形凹面状に湾曲している請求項７乃至１１の１つに記載の放電ランプ。
【請求項１３】
蓋板および底板は０．８〜１．１ｍｍの間の厚みを有する請求項１乃至１２の１つ記載の放電ランプ。
【請求項１４】
１つもしくは複数の支持要素は蓋板および底板のうちのそれぞれ他方に当接しているだけである請求項７乃至１３の１つに記載の放電ランプ。
【請求項１５】
電極は蓋板および底板を有する放電容器の外部に設けられている請求項１乃至１４の１つ記載の放電ランプ。
【請求項１６】
電極はグループごとに制御可能である請求項１乃至１５の１つ記載の放電ランプ。
【請求項１７】
放電ランプの単極点灯のために電子安定器と組み合わされている請求項１乃至１６の１つ記載の放電ランプ。
【請求項１８】
表示装置の背景照明に使われる請求項１乃至１７の１つ記載の放電ランプを備えている表示装置。
【請求項１９】
画面として局部的に制御可能な明度フィルタと、
背景照明のための請求項１乃至１７の１つ、少なくとも請求項１６に記載の放電ランプとを備え、
明度フィルタはラインごとに制御される画素を有し、
電極グループは画素のラインに対して平行な条帯を形成している請求項１８に記載の表示装置において、
表示装置は、明度画素情報を相応のラインに新たに書き込むための画素の制御と同期して、他の動作段階よりも明るく電極グループを作動させるように設計されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２０】
電極グループの明動作の連続する動作段階はそれぞれ時間的な相互のオーバーラップを有する請求項１９に記載の表示装置。
【請求項２１】
放電ランプはパルス方式で点灯し、電極グループの相応のパルス動作は互いに同期化されている請求項１９または２０に記載の表示装置。
【請求項２２】
明動作の動作段階に関与しない電極グループは遮断された状態に保たれる請求項１９乃至２１の１つに記載の表示装置。
【請求項２３】
放電ランプへの給電を行うための電子安定器を備え、この電子安定器が各電極グループのための固有の最終段を有する請求項１９乃至２２の１つに記載の表示装置。
【請求項２４】
明度画素情報の新たな書き込みのときに画素の制御と同期して作動するべき各電極グループは、同じく別々に作動可能な少なくとも２つの電極下位グループに区分され、
放電ランプは各電極下位グループについて、１つまたは複数のそれぞれ他の電極下位グループとは異なる色をもつ固有の蛍光体層を有し、
それにより、電極下位グループの時間的にシーケンシャルな動作によって、付属の画素を時間的にシーケンシャルに異なる色で背景照明することができる請求項１９乃至２３の１つに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、底板と蓋板とを備え、誘電体バリア放電用に設計されている放電ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
電極すなわち少なくとも陽極と放電媒体との間の誘電体層によっていわゆる誘電体バリア放電が生成される放電ランプは以前から知られている。１つの重要な適用例は、底板と蓋板とで放電容器が構成されているか、または、主要な構成要素として少なくともこれら２つの板を例えばこれらを結合する枠体などの他の構成要素と共に含む、いわゆる平面放射器である。このような平面放射器は、特に、モニタ、画面（スクリーン）、およびその他の表示装置のバックライトのために利用することができ、あるいは、一般用の照明にも適している。放電容器は平坦に構成され、すなわち、１つの次元において他の２つの次元よりも明確に短い長さを有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上の従来技術を前提とする本発明の技術的課題は、上述したような放電ランプのために新たな改良された構造形態を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そのために本発明は、底板と、光出射のために少なくとも部分的に光透過性である蓋板と、放電媒体を収容するために底板と蓋板の間にある放電空間と、放電媒体に誘電体バリア放電を生成するための電極セットと、電極セットの少なくとも一部と放電媒体との間の誘電体層とを備える放電ランプにおいて、各電極間の最小放電間隔は少なくとも１０ｍｍであることを特徴としている。
【０００５】
さらに本発明は、電子安定器と放電ランプとの組み合わせに関し、ならびに、本発明による放電ランプを背景照明のために含む表示装置に関する。例えば、これはテレビ画面やコンピュータモニタであってよい。
【０００６】
好ましい実施態様は従属請求項に記載され、以下において、本発明の中心思想と並んで詳しく説明する。
【０００７】
用語「誘電体バリア放電」もしくは「バリア放電ランプ」は、本発明においては、水銀を含まない放電媒体、特に、実質的に希ガスを含有する放電媒体で進行する放電に関係している。ここで特別に重要なのはキセノンとキセノンエキシマの放射とである。
【０００８】
ここでの基本的思想は、関連する従来技術とは異なり、特別に広い放電間隔または「火花長」を利用することにある。極めて驚くべきことに、１０ｍｍを超える放電間隔のとき、特別に好ましくはさらに１１ｍｍ、１２ｍｍもしくは最も好都合な場合において１３ｍｍを超える放電間隔のとき、狭い放電間隔を備える同等の放電構造を２桁のパーセント値だけ上回る格段に優れた効率を実現できることが判明している。
【０００９】
それによって得られた改良は非常に明確であり、安定器側の技術に対して必要となる高い動作電圧によって生じる高い要求を満たす。
【００１０】
誘電体バリア放電用のランプにおける従来の放電間隔は、典型的には４または５ｍｍの範囲内にあった。従来、広すぎる放電間隔は少なくとも安定器側で不要な損失を発生させ、従って避けるべきであると考えられてきた。
【００１１】
さらに、陽極および陰極自体が特徴を有し、互いに区別可能に条帯状に構成され、少なくとも陽極は誘電体層によって放電媒体から分離され、陰極および陽極は、縁部領域を除いて、それぞれ対をなして設けられ、すなわち各陽極が１つの陽極と１つの陰極とに隣接し、各陰極が１つの陰極と１つの陽極とに隣接していると好ましい。
【００１２】
この基本的思想は、陰極および陽極を対をなすように設けることにある。すなわち各陽極に、一方では１つの陰極が隣接し他方では１つの別の陽極が隣接し、逆に、各陰極には一方で１つの陽極、他方で１つの別の陰極が隣接しているのがよい。縁部領域は、当然ながらこれには当てはまらない。何故ならば、縁部側の電極は、当然のこととして、一方の側に向かって隣接電極を有さないからである。
【００１３】
陽極と陰極とが互いに区別可能ではない放電ランプも、この放電ランプが単極点灯用として設計された安定器と組み合わされている場合には、本発明に含まれる。
【００１４】
本発明者らは、このような電極構造によって、特に出力が高い場合に、放電構造を電極の条帯長さに沿って長い放電構造に容易に「押し広げる」ことができ、また、それぞれ最も近くで隣接する陽極と陰極の間での放電動作が、他の陽極と陰極との間での放電動作によってほとんど影響を受けないことを確認している。このことは、従来技術ですでに周知であり、陰極と陽極とを交互に備える条帯状の電極構造では異なっている。従来技術では、それぞれの放電構造は異なる側において同じ電極で終わり互いに相互作用することがあり、すなわち、相互に支障を及ぼす可能性がある。このことは特に、本発明の枠内では電極長さ全体にわたってさえ可能である放電構造の上述の「押し広げ」に当てはまる。さらに二重電極は、条帯状電極に沿った個々の放電構造のいっそう稠密な連続を可能にし、それにより全体として、１つの対の内部にある同じ極性の電極の間隔が広すぎることがなければ、驚くほど稠密な全体的放電分布を可能にする。
【００１５】
すでに二重の条帯状陽極が提案されている従来技術の国際公開第９８／４３２７６号パンフレットでも、陰極は共通に、すなわち一重に実施され、このことは、スペース節減や輝度分布の均質化といった理由から明確に志向されてもいる。同文献は、双極点灯用として設計され、従って陰極と陽極とを区別しないランプについてのみ、もっぱら対をなす条帯状電極を意図している。しかし本発明の枠内では、特に単極点灯用として設計され、陰極と陽極とを互いに区別可能にするランプが対象となる。このことは、例えば陽極は放電媒体から誘電体によって分離されているが、陰極はそうではないことによって成立していてよい。また、陰極は放電構造を規定するための突起を有するが、陽極はこの突起を有していないか、もしくはこの突起が陽極ではさほど明確に現れないことによって成立していてもよく、これは本例において好ましいので後でまた説明する。
【００１６】
さらに本発明による電極構造は、放電容器部分への各電極対の好都合な割当を可能にし、これについても同じく後で詳しく説明する。最後にこの電極構造は、電極がグループごとに分離された状態で制御される好都合な配線を可能にし、これらのグループはそれぞれ複数対で構成することができ、または単一対で構成することもできる。
【００１７】
個々の放電構造を位置特定するためのすでに述べた明瞭な突起は、実施例に示すように、電極の主条帯方向に対して横向き（直角方向）のラグ状の突起であってよい。このような突起は、陽極が同等の構造を有する場合には、陽極におけるよりも陰極において明確に現れ、すなわち鋭利であり、もしくはその他の方法ではっきりと位置特定される。陽極では、本来の意味での「ラグ」はあまり好ましくなく、むしろ軽微な波形または鋸歯形状のほうが好ましく、このような形状は、条帯長さに沿った放電間隔を若干変調させ、典型的には、陽極が陰極のほうへ若干向かっていることによっても最小の放電間隔を「陰極ラグ」の領域で生成する。これを起点として、高い出力の場合には放電構造を両側に向かって「押し広げる」ことができ、それによって比較的広い放電間隔の領域をも放電で満たすことができる。
【００１８】
個々の放電構造を位置特定するための突起は不均等な密度で分布させることもでき、例えば縁部で暗くなるのを防ぐために、縁部領域では中央領域よりも若干稠密に配置することができる。
【００１９】
さらに本発明による陰極対では、突起が条帯方向に沿って交互に配されているのが好ましく、すなわち条帯の方向で見て、右側の陰極の右方を向いている突起の後に、左側の陰極の左方を向いている突起が続き、この逆も成り立ち、それにより、両側に向かって位置特定された電極構造が交互に位置する。
【００２０】
さらに、内側対の間隔は、その次に隣接する極性の異なる電極間の間隔よりも狭いのが好ましく、それにより、個々の放電構造の全体的配置がかなり稠密なままに保たれ、広いすぎる未使用の条帯が生じることがなくなる。
【００２１】
驚くべきことに、それにもかかわらず少なくとも個々の放電構造においては、および条帯状電極に沿った全体の「押し広げ」以前には、放電間隔と相関関係にあり各放電構造の間に存在する隙間の大きさも、非常に優れた全体的均一性を達成できることさえ判明している。このことは特に、上述したように条帯状電極に沿った放電場所の比較的稠密な配置を可能にする前述の二重電極対との関連で当てはまる。
【００２２】
さらに別の好ましい実施形態では、底板と蓋板とを相互の支持のために結合させ、底板および蓋板の相互の線状の当接部を備えるようにリブ状に構成された少なくとも１つの支持要素を備え、電極は条帯状に構成されてその主方向に関してリブ状の支持要素と平行に延び、支持要素によって分離されている放電空間の各部分に極性の異なる少なくとも２つの電極がそれぞれ付設され、これらの電極は放電領域において、支持要素の領域における底板と蓋板との線状の当接部から間隔をおいていると好ましい。
【００２３】
この場合、平面放射器の放電容器の底板と蓋板との間に、実際問題として考慮の対象となる型式において不可避的な支持要素が、線状のリブ状の構成で設けられている。このことは、このようなリブ状の支持要素がただ１つしか存在していないケースも包含しているが、複数の支持要素を備えるケースのほうが好ましい。
【００２４】
支持要素の個数に応じて、蓋板と底板との間の放電空間は通路状の各部分に区分されるが、これらの部分は互いに分離されていなくてよい。すなわち、支持要素は長さ全体にわたって連続していなくてよい。
【００２５】
従来技術のＤＥ１００４８１８７．６、ＤＥ１００４８１８６．８、ＤＥ１０１３８９２４．８、およびＤＥ１０１３８９２５．６とは異なり、支持要素によって分離されている放電空間の部分に、ここでは極性の異なる少なくとも２つの電極が付設され、すなわち、少なくとも１つの陰極と少なくとも１つの陽極が付設され、支持要素の線状の当接部に相当する領域から間隔をおいていることが追加的に意図される。このような間隔は少なくとも放電領域に存在し、すなわち、少なくとも各放電に沿っておよび各放電の間に存在し、あるいは、絶対的ではないがリードの領域にも存在している。このとき「間隔をおいている」という表現は、条帯状電極が位置する平面を基準としている。すなわちこの表現は、該平面へ投影した二次元を意味している。本発明の枠内においてもともと有利であるように電極または電極の一部が放電容器の外部に設けられている場合、相応の板厚みによって電極と線状の当接部との間にできる間隔は意味されていない。むしろ電極は、前述した平面へ投影したときに、線状の当接部の下ではなく線状の当接部の横に位置している。
【００２６】
なお、線状の当接部という表現は、ここでは必ずしもほぼゼロに相当する線幅を意味するものではない。むしろ、当接部の幅は当接部の長さに比べて明確に小さければよい。ただし、比較的細い当接面のほうが明らかに好ましい。
【００２７】
上に引用した従来技術では、すでにリブ状の支持要素が言及されているが、その支持要素は条帯状電極の上に載っている。換言すると、条帯状電極は部分的に支持要素の下を延び、それによって支持要素で「ブロック」される。そのようにして、個別放電構造が互いに分離されるようになっている。
【００２８】
一方、本件ではこれとは異なり、放電構造に対する支持要素または放電容器壁のブロック作用が利用されるのではなく、むしろ回避される。従って電極は、これから間隔をおいて延びているのがよい。例えば底板の下側に設けられている外部電極の場合、放電容器の内部での放電は、ほぼ、外部電極がそれぞれ最も近くにある個所で始まる。そしてこの個所も、同じく当接線から間隔をおいているべきである。
【００２９】
すなわち、支持要素と、蓋板または底板の領域とは静電気が帯電することがあり、放電を支障なく形成することを妨げることが判明している。本発明者は、幾何学的に好都合で効率的な放電形成にとって、このことは欠点であると考える。本発明において必要な場合には、条帯状電極の長さの一部に沿って放電を「押し広げる」ための手段も創出されるのがよい。このことは、仮に電極が（上に説明したような条帯状電極の平面へ投影したときに）各板の間の線状当接部もしくは板と支持要素との間の線状当接部の領域に位置している場合、妨げられるはずである。
【００３０】
さらに支持要素は、生成された光をできる限りわずかしか吸収しないように、光透過性の材料、特にガラスでできているのが好ましい。
【００３１】
支持要素は、上に引用した従来技術ですでに言及されているように、底板または蓋板に統合された構成要素として底板または蓋板と一体的に構成されているのが好都合である。例えば蓋板は、支持要素としての「谷部」が下方に向かって底板まで達する相応の波形構造を有することができる。図解については実施例を参照されたい。
【００３２】
支持要素は、板のうちの一方に達して線状の当接部を形成しているところで、該板とともに３５°から５５°の範囲内の角度、特別に好ましくは４０°〜５０°の角度を形成するのが好ましい。このような角度は、形成される放電容器の安定性、光分布、放電構造にとって利用できる空間、および全体として生じるランプ厚みなどに関して好都合であることが判明している。
【００３３】
底板または蓋板は、各支持要素間で全体的または部分的に円形凹面状に湾曲していてよく、このとき「凹面状」という表現は、放電容器内部の視点から見たときのものである。例えば蓋板は蓋板と一体化された支持要素を有し、これらの支持要素はＶ字型の４５°の角度で底板に接触し、これらのＶ字構造の間に全面的または部分的に丸くなった移行部をつくっているようにすることができる。
【００３４】
放電容器の壁、特に蓋板および底板の好都合な板厚みは０．８〜１．１ｍｍの範囲内にあり、特別に好ましくは０．９〜１．０ｍｍの間である。
【００３５】
板のうちの１つへの支持要素のすでに上で何度か言及している当接部は、必ずしも、固定的な結合が省略されるという意味での当接部でなくてもよい。支持要素は接着またはそれ以外の手段で取り付けられていてよい。しかしながら、接着あるいは封止がなされていない純粋な当接のほうが、実際には好ましい。そのような当接は格別に簡単に成立させることができ、追加の材料が省略されることによって、何らかの汚染物が放電空間へ入ることがない。
【００３６】
すでに述べたように、電極は放電容器の外部に設けられているのが好ましい。電極は、例えばフィルムによって板のうちの１つに取り付けられていてよく、特に接着されていてよい。このフィルムはエッチング技術によって構造化された銅層を担持することができ、この銅層によって電極が形成される。外部に位置する電極（外部電極）は、各電極と放電媒体との間に必要な誘電体を、格別に簡素で信頼度高くかつ不具合なく実現し、製造工学的に格別に好都合であるとともに安価である。
【００３７】
さらに、電極はグループごとに制御可能であるのが好ましく、すなわち、異なる動作パラメータで互いに別々に作動させることができ、あるいは、互いに完全に独立して作動させることができる。これらのグループはそれぞれ複数の電極対を含むことができ、あるいはただ１つの電極対で構成することもできる。グループ区分は、各支持要素の間の放電空間部分への各電極の区分に合わせられているのが好ましい。特に各グループは、このような放電空間部分の電極にそれぞれ対応している。グループごとの動作は、例えば特定のグループが他のグループよりも明るくまたは暗く作動するように、ラインごとのスイッチング、もしくは全般的な線状のスイッチングに利用することができる。
【００３８】
本発明のさらに別の実施態様は、画面として局部的に制御可能な明度フィルタと、位置的に分離されて互いに別々に制御可能であるグループに電極セットを区分され、背景照明のために上述したように構成された放電ランプとを備え、明度フィルタはラインごとに制御される画素を有し、電極グループは画素のラインと平行な条帯を形成している表示装置に関する。この表示装置は、明度画像情報を相応のラインへ新たに書き込むための画素の制御と同期して、他の動作段階よりも明るく電極グループを作動させるように設計されている。
【００３９】
このような実施態様の基本的思想は、放電ランプの電極セットの公知となっているグループごとの区分を、画面の背景照明をするための用途と組み合せ、動作時に、画面の特定の画像ラインの画素の制御に合わせて適応させることにある。このような画素の制御とは、表示される図形や輪郭を生じる本来の図形の明暗情報の書き込みを意味している。これと同期して１つまたは複数の電極グループが、相応のライン領域を背景照明する他の電極グループよりも明るく作動すれば、いわば恣意的に導入されたインターレース法を作成することができる。この場合、新たな画像情報を含む画面ラインは他の画面ラインよりも明るく見え、このとき「よりも明るい」という表現は、他の電極グループが暗く切り換わることも含む。
【００４０】
その利点は、このようにして、画像情報がすばやく動いている場合に、すなわち図形パターンが画面上で高速に動く場合に、いっそうシャープな画像認識が人間の目に生成されるという点にある。すなわち、明度フィルタという意味での典型的な画面、すなわち特に液晶画面は限られた反応速度を有し、そのため、新たな画像情報を書き込むときも限られた速度でしか作動させることができない。このことは、高速で表示される動きの場合、新たな画像を作成する個々の再書き込みプロセスの間に、動いている図形が大幅に先へ進んでしまうという結果につながる。画像情報が新たに書き込まれるまでの画像繰返し率に対応する時間中に、以前の図形の表示がいわば残光で照明されていると、一定時間の間続く停止とその間に介在する動きの跳躍という意味で、ぎこちない動きが目に映る。人間の目は、このような表示をシャープでない図形の動きとして知覚する。
【００４１】
これに代えて、例えば動いている点が本発明による表示装置で表示されると、このことは、むしろ対応する画像情報が短い間明るくなることを意味し、その後に続いて該画像情報は暗くなるかもしくは完全に暗くなり、それはこの同じ点が、新たな個所での情報の新たな書き込みのときに再び短い間（明るく）現れるまで続く。画像繰返し率が十分に高く、それによって目が補間を行えば、このような表示を人間の目はシャープもしくは比較的シャープな輪郭の点の動きとして認識する。このような基本的な事実関係は、いわゆる「スキャニングバックライト」の背景として知られている。
【００４２】
本発明により、表示装置において、特に背景照明のための特に平坦なバリアランプを備えるフラット画面において、このようなバリアランプの基本的に好都合な手段をグループごとの配線のために活用し、それにより、１つの比較的大型のランプで（または少数の比較的大型のランプで）、多数の小型ランプを省略することができる、または、従来式の電極ビームテクノロジーを省略することができるスキャニングバックライト技術を具体化することが提案される。
【００４３】
各明動作段階の間にそれぞれオーバーラップが設けられていると好ましく、すなわち、時間的に連続する明動作段階を有する電極グループは、明動作段階の長さに比べて短い特定の時間の間、同時に明るく切り換わる。説明に関しては実施例を参照されたい。
【００４４】
さらに、２桁のキロヘルツ値もしくはそれ以上のパルス周波数で本来のランプ点灯が作動し、バリア放電ランプにとってもともと非常に好ましい適切な公知のパルス点灯法において、電極グループの動作を同期化することは好ましい。すなわち、最も重要な用途において時間的にも連続して明動作段階を通過する隣接する電極グループの間で、前述したオーバーラップにより、またはその他の理由から、そのような隣接する電極グループが同時に安定器の出力部に接続されている状態が生じたときに、同期化が欠けている場合には、普通であれば特に同名の電極の間でも破壊が起こる可能性がある。しかし、同期化が成立していれば電圧パルスは同時であり、それによって特別な問題点は生じない。明動作段階にある電極グループと、暗く切り換わっている隣接する電極グループとの間でも、同期化は有益である。何故ならば、少なくとも相対電圧の大きさが大幅に低くなるからである。完全に暗く切り換わっている電極グループは、給電側で遮断し、それによって電気的に接続解除されるか、もしくは高抵抗に切り換えることができるので、問題を引き起すことはあり得ない。
【００４５】
明動作段階にない電極グループを完全に暗くし、それによって実質的に遮断することは、本発明の特別な利点を提供する。実際、例えば水銀含有プラズマで点灯する放電ランプは、恒常的に連続する新規始動プロセスに結びついた点灯ではほとんど利用することができない。
【００４６】
本発明のさらに別の実施態様では、別々に作動可能なグループへの区分をさらに徹底させて、ここでは電極下位グループと呼ぶユニットにすることができる。これらユニットは、好ましくは３つまたはそれ以上の異なる色の蛍光体に割り当てられるのがよく、それにより、ちょうど新たに画像情報を書き込まれた画素を有する画面領域をその都度パルス状に背景照明すると、異なる色のバックライトパルスのシーケンシャルな連続が生じる。それにより、本来の従来方法では通常である損失の多いカラーフィルタを用いることなく、特に液晶画面である明度フィルタの空間分解能の損失なしに、色表示を行うことができる。
【００４７】
さらに、画像内容すなわち画像の特定の部分における明度値に合わせることができる。例えば、下の暗い画像領域の上方に明るい空を含む画像では、上側領域にある電極グループを下側領域よりも高い出力で作動させることができる。
【００４８】
次に、さまざまな態様を含む実施例を参照しながら本発明について詳しく説明する。その際に開示される構成要件は、別の組み合わせにおいても発明の要部となり得る。
【００４９】
次に、さまざまな態様を含む実施例を参照しながら本発明について詳しく説明する。その際に開示される構成要件は、別の組み合わせにおいても発明の要部となり得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
図１は、本発明によるバリア放電ランプ１の放電容器を平面図で示している。右横には、この放電容器の蓋板の横断面がＣ−Ｃ断面図として図示されている。図２は、これと同じ視線方向と切断面で放電容器の一部分を示しているが、ただし底板と電極構造も一緒に示されている。図面に見られるように、平面放射器の放電容器は、リブ状に構成された蓋板２と、実質的に平坦な底板３とで基本的に構成され、蓋板２は底板３に対して相対的に４５°をなすように支持要素としてのＶ字形のリブを有し、これらのリブは、底板３の上での線状の当接部の個所に符号４が付されている。これらのリブ状の支持要素４の間では蓋板２が円形凹面状に延び、すなわち、放電空間の上方でほぼ円形に湾曲している。
【００５１】
底板３の下には、銅電極６を内部に設けられた電極フィルム５が設けられ、それにより、底板３が電極６と放電空間の間で誘電体バリアとして作用する。電極フィルムは、厚さ５０〜１００μｍのＰＥＮ支持体材料またはＰＥＴ支持体材料と、その上に貼り付けられた、エッチング法により構造化された約１５〜４５μｍの銅層とで構成されている。このフィルムも、５０〜１００μｍのアクリル接着剤で底板に貼り付けられている。さらに図２では、ここに図示されている２つの電極６の間に、円弧状の個別放電７が図示されている。
【００５２】
それぞれの線状の接触面４の間のここで採用している支持要素間隔は２２．９ｍｍである。蓋板２と底板３は、３２２ｍｍの長さと２４６ｍｍの幅、および６．７ｍｍの放電ランプ１の全体厚みで、それぞれ０．９ｍｍの厚みを有する。これは１６．２インチ型ランプである。底板３の上面は、可視光線を反射するためのＡｌ2Ｏ3からなる図示しない反射層により被覆され、その反射層の上には、蓋板２の下面と同様に、同じく図示しない蛍光体層がある。支持要素４は、放電容器のこのようにして被覆された底面に単に載っているだけであり、ガラスろうによる気密な結合部は外側のランプ縁部のところにしか設けられていない。封入物は、冷封入圧１１０ｍｂａｒのＸｅと、２５０ｍｂａｒのＮｅとで構成されている。
【００５３】
図３と図４は、このような型式の放電ランプのための電極構造の例を示している。右上には電極構造全体を示す平面図がそれぞれ図示され、それに対して、他の図面はアルファベットＡ〜Ｅが付された電極構造の詳細を表している。
【００５４】
ここでは陰極は符号６ａ、陽極は符号６ｂがそれぞれ付され、陰極６ａは、従来技術からすでに公知であり、個別放電構造を規定するためのラグ状の突起を担持している。これらの突起は、図から明らかなように、縁部での暗化に対処するために条帯の縁部のところで若干稠密になっている。
【００５５】
図３を見てわかるように、ここでは条帯状電極６ａ，６ｂは、電流供給リードとしての役目をする縁部領域を除き、直線状かつ平行に連続して延びるように構成され、それぞれ対を形成している。図４では、条帯状電極は若干波形に形成され、条帯状陽極６ｂも同様であるが、ただし条帯状陽極は、すでに述べたいかなるラグも担持してはいない。
【００５６】
図４に示す態様は、図１の放電ランプ１のフォーマットに対応し、それに対して図３に示す態様のほうが大型であり、すなわち、全体の厚み６．７ｍｍ、長さ７２２ｍｍで幅４２２ｍｍの３２インチ型ランプに相当している。安定性の理由から、ここでは蓋板は１．０ｍｍの厚さである。リブ間隔は同一に保たれている。いずれのケースでも１３．７ｍｍの等しい電極間隔が存在し、これは平均電極間隔である。電極幅はそれぞれ１．４５ｍｍである。
【００５７】
さらに図３の電極構造は、全部で６つの陽極グループと６つの陰極グループに区分され、それにより、上から下に向かって続く全部で６つの平行な電極グループが生じている。これらの電極グループは別々に作動可能であり、従って切換可能な発光条帯に相当する。電極グループへのこのような区分は図４の態様には図示されていないが、容易にわかるとおり、容易に具体化が可能であろう。
【００５８】
このような型式のランプにより、例えば１６．２インチ型ランプにおいては８０Ｗ、３２インチ型ランプにおいては１９３Ｗのシステム出力（安定器を含む）で、１３５００ｃｄ／ｍ2もしくは７０００ｃｄ／ｍ2の輝度が実現され、これは１１．７ｃｄ／Ｗもしくは１０．２ｃｄ／Ｗの効率に相当している。色位置はｘ＝０．３１２およびｙ＝０．３２７、もしくはｘ＝０．２９７およびｙ＝０．２９３であり、青色成分ＢａＭｇＡｌ10Ｏ7：Ｅｕ2+、緑色成分ＬａＰＯ4：（Ｔｂ3+、Ｃｅ3+）、赤色成分（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+を含む３波長域蛍光体が使用される。
【００５９】
そのために、第１の昇圧コンバータおよび８０〜１００Ｖの間の中間回路電圧と、パルス供給のためにフライバックコンバータ原理に基づく第２の単極出力段とを備える２段階の電子安定器がそれぞれ使用される。
【００６０】
当然ながら、１５〜４０ｍｍの間またはこれ以上の別の支持個所間隔、および３０ｍｍおよびこれ以上の範囲内の電極間隔も可能である。
【００６１】
約４．５ｍｍの放電間隔を有する同等のランプと比べたときの効率向上は、最大４０％のオーダーである。放電間隔を１５．７ｍｍまでさらに拡大すると、最大５０％およびこれ以上の効率向上が得られた。このときには、原則として支持個所間隔を適合化しなくてはならない。特に、隣接する「リブ」と電極との間隔、すなわち図２の符号４で示す当接線との電極の間隔は、少なくとも陽極において、好ましくはすべての電極において１ｍｍであるのがよく、２ｍｍであるのがさらによく、３ｍｍおよびそれ以上であるのがさらによい。
【００６２】
これとは異なり、考えられる封入物組成は、例えば１３０ｍｂａｒのＸｅと２３０ｍｂａｒのＮｅ、または９０ｍｂａｒのＸｅと２７０ｍｂａｒのＮｅである。
【００６３】
効率の獲得以外に、この放電容器の構造形態は、従来技術から公知となっている節状の支持要素と比較して、蓋板２と放電との表面接触が減少するという利点を有する。このことは、効率の獲得および燃焼安定性の向上という点で明瞭に認められる。リブ付きの蓋板２のほうが簡単かつ低コストに製造することができ、少ない鋳型費用しか生じさせず、蓋板２の蛍光体被覆のための被覆プロセスを簡素化する。
【００６４】
一次元のリブ付き構造によって本来ならば懸念される安定性の損失は、比較的薄い板厚みにも関わらず限度内に保たれる。前掲のデータによって特別な問題点は観察されてない。
【００６５】
別々の作動可能性、およびリブ状の支持要素４により分離された放電空間部分への明瞭な割当に加えて、対をなす電極構造は、それぞれ個々の条帯状電極がそれぞれ片側の放電だけを「支える」という利点も有する。従って放電が相互に妨げあうことが少なく、条帯方向に沿っていっそう稠密にパッケージングすることができ、特に出力が明らかに高いときに、条帯長さに沿って良好に「押し広げる」ことができる。このことは、ラグ状突起にも関わらず、条帯長さ全体にわたって延びる放電構造が可能になる程度にまで当てはまる。それにより、突起は出力が比較的低いときに個別放電の開始地点を定めるにすぎず、始動プロセスを容易にする。
【００６６】
図５は、図３に示すグループごとに区分された電極構造によって、および図４に示す電極構造の相応にグループごとに区分された態様によって可能となる動作方法を、模式的な時間推移のグラフを用いて示している。まず図５の下側領域には、図３の電極構造によって占められている長方形の面積が、図３の記述ですでに行った説明に基づき、別々に作動可能な６つの発光条帯Ｓ１〜Ｓ６に対応することが図示されている。図５の上側領域は、これら６つの条帯について、期間Ｔの間における時間的な強度推移の著しく模式化された図を示している。垂直軸の符号Ｉ1−Ｉ6は、個々のグループから放射される強度を表し、それに対して水平軸は時間を表している。
【００６７】
図に見られるように、周期Ｔの開始時にはパルス時間ｔにわたり、グループもしくは発光条帯Ｓ１で明らかに高い強度が生成され、それに対して、グループＳ１は他の時間中にはそのわずか約３０％の強度しか生成しない。これに対応する時間ｔの明動作段階は、他のいずれのグループＳ２〜Ｓ６にも、それぞれ時間的にずれて存在し、各グループ間でｔ／３の明動作段階の時間的なオーバーラップが生じ、グループＳ６の明動作段階は周期時間Ｔの終了後にｔ／３だけ生じ、すなわち、同じくグループＳ１の次の明動作段階と重なり合うように生じている。
【００６８】
それにより画面上では、本例ではそれぞれ発光時間ｔの３分の１だけオーバーラップする発光条帯が上から下へシーケンシャルに通過していき、そのときにちょうど明るい条帯で覆われていない他の領域は、これよりも低い強度で作動する。
【００６９】
例えば周期Ｔは２０ｍｓであってよく、それに対して個々の明動作段階時間ｔは約５ｍｓである。１つの態様ではオーバーラップを省略することもでき、その場合、ｔは３．３ｍｓということになる。バリア放電ランプが極めて特別に適している別の態様では、明動作段階の範囲外における強度は０であり、すなわち、ちょうど明動作段階にない電極グループは完全に遮断される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】右横に示されている放電ランプの一部の断面図ととともに、本発明によるバリア放電ランプを示す模式的な平面図
【図２】図１の放電ランプの一部分を示す断面図
【図３】本発明による放電ランプのための一例としての電極構造の平面図をさらなる詳細図とともに右上に示す図
【図４】本発明による放電ランプのための一例としての電極構造の図３に示す平面図の態様を別の詳細図とともに示す図
【図５】図３の電極構造を備える本発明の放電ランプのグループごとに切り換えられる動作を示す模式的な時間推移のグラフ
【符号の説明】
【００７１】
１        バリア放電ランプ
２        蓋板
３        底板
４        リブ状の支持要素
５        電極フィルム
６        電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009539211.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図４】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年8月19日(2009.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板と、
光出射のために少なくとも部分的に光透過性である蓋板と、
放電媒体を収容するために底板と蓋板との間にある放電空間と、
放電媒体に誘電体バリア放電を生成するための電極セットと、
電極セットの少なくとも一部と放電媒体との間の誘電体層とを備える放電ランプにおいて、
各電極間の最小放電間隔は少なくとも１０ｍｍであることを特徴とする放電ランプ。
【請求項２】
陽極および陰極自体が特徴を有し、互いに区別可能であり、少なくとも陽極は誘電体層により放電媒体から分離され、
陰極および陽極は縁部領域を除いてそれぞれ対をなして設けられ、各陽極が１つの陽極と１つの陰極に隣接し、各陰極が１つの陰極と１つの陽極に隣接している請求項１に記載の放電ランプ。
【請求項３】
電極は、個々の放電構造を位置特定するために、残りの陽極と比較して明確な突起を備えた陰極を有する請求項１または２に記載の放電ランプ。
【請求項４】
突起は縁部領域において中央領域よりも稠密に位置している請求項１乃至３の１つに記載の放電ランプ。
【請求項５】
陰極対の突起は条帯方向に沿って交互に配されている請求項１乃至４の１つに記載の放電ランプ。
【請求項６】
１対の電極間の間隔はその次に隣接する極性の異なる電極との間隔よりも小さい請求項１乃至５の１つに記載の放電ランプ。
【請求項７】
底板と蓋板とを相互の支持のために結合させ、底板および蓋板の相互の線状の当接部を備えるようにリブ状に構成された少なくとも１つの支持要素を備え、
電極はその主方向がリブ状の支持要素に対して平行に延び、
支持要素によって分離されている放電空間の各部分に極性の異なる少なくとも２つの電極がそれぞれ付設され、
これらの電極は放電領域において、支持要素の領域における底板と蓋板との線状の当接部から間隔をおいている請求項１乃至６の１つに記載の放電ランプ。
【請求項８】
互いに平行に延びる多数のリブ状の支持要素が設けられ、支持要素によって分離されている放電空間の各部分に極性の異なる少なくとも２つの電極がそれぞれ付設されている請求項７に記載の放電ランプ。
【請求項９】
１つもしくは複数の支持要素は光透過性の材料で構成されている請求項７または８に記載の放電ランプ。
【請求項１０】
１つもしくは複数の支持要素は底板および蓋板のうちの一方に一体的に成形されている請求項７乃至９の１つに記載の放電ランプ。
【国際調査報告】
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