(57)【要約】本発明は誘電体バリア放電を発生させる放電ランプのための放電容器の新規な構成に関する。１つの放電容器板（１，９）が、外側にある電極セットを備えた第１の放電容器板（１）として、しかも付加的に第１の放電容器板（１）の外側における補強板（９）として、いわば二重に構成されている。
2005505898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
間に放電空間が配置されている２つの放電容器板（１，２）と、放電空間内に誘電体バリア放電を発生させるための電極セットとを備え、電極セットが第１の放電容器板（１）の放電空間とは反対側の面に配置され、第１の放電容器板（１）が電極セットと放電空間との間に誘電体バリアを形成する放電ランプにおいて、
第１の放電容器板（１）は電極セット側の面を補強板（９）によって支持されていることを特徴とする放電ランプ。
【請求項２】
補強板（９）は連続板であることを特徴とする請求項１記載の放電ランプ。
【請求項３】
補強板（９）はガラス板であることを特徴とする請求項１又は２記載の放電ランプ。
【請求項４】
第１の放電容器板（１）と補強板（９）とはそれらの面上に分布する複数の結合点（１０）で互いに結合されていることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の放電ランプ。
【請求項５】
両放電容器板（１，２）は放電空間内に配置された支持要素（３）を介して互いに支え合っており、複数の結合点（１０）間に発生する第１の放電容器板（１）の曲げ長が高々、支持要素（３）間における第１の放電容器板（１）の最大曲げ長の大きさであることを特徴とする請求項４記載の放電ランプ。
【請求項６】
結合点（１０）間における第１の放電容器板（１）の曲げ長が高々、支持要素（３）間における第１の放電容器板（１）の最大曲げ長の半分の大きさであることを特徴とする請求項５記載の放電ランプ。
【請求項７】
第１の放電容器板（１）は電極セットとは反対側の面に蛍光体層および／または反射層を担持していることを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の放電ランプ。
【請求項８】
第１の放電容器板（１）は０．１ｍｍ〜０．８ｍｍの厚みであることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の放電ランプ。
【請求項９】
補強板（９）は０．４ｍｍ〜３ｍｍの厚みであることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の放電ランプ。
【請求項１０】
第２の放電容器板（２）には放電空間を密封するための枠体突起（４）と第１の放電容器板（１）に対して支えるための支持要素（３）とが一体形成されていることを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載の放電ランプ。
【請求項１１】
放電容器が２つの放電容器板（１，２）で作られ、両放電容器板間に放電空間が配置され、放電空間内に誘電体バリア放電を発生させるための電極セットが第１の放電容器板（１）の放電空間とは反対側の面に配置され、第１の放電容器板（１）が電極セットと放電空間との間に誘電体バリアを形成する放電ランプの製造方法において、第１の放電容器板（１）が電極セット側の面を補強板によって支持されることを特徴とする放電ランプの製造方法。
【請求項１２】
一方で両放電容器板（１，２）が相互に、他方で第１の放電容器板（１）と補強板（９）とが相互に共通の加熱ステップで結合されることを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
両放電容器板（１，２）間に加熱ステップ中間隔保持体（６）が設けられ、間隔保持体（６）が放電容器を放電媒体封入時には開放状態に保ち、加熱ステップの過程で軟化して放電容器を閉じることを特徴とする請求項１１又は１２記載の方法。
【請求項１４】
第１の放電容器板（１）と補強板（９）との間にも加熱ステップの過程で軟化する間隔保持体（７）が設けられることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
間隔保持体（６，７）はＳＦ６ガラスからなることを特徴とする請求項１３又は１４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［技術分野］
本発明は、誘電体バリア放電用に設計された放電ランプに関する。このような放電ランプは放電媒体内で誘電体バリア放電を発生させる電極セットを持っている。このために放電媒体が放電空間内に配置され、放電空間は放電ランプの放電容器によって区切られている。誘電体バリア放電は、電極セットの少なくとも一部分と放電媒体との間に誘電体膜が設けられていることを特徴とし、この誘電体膜が名前の由来である誘電体バリアを形成する。どの電極が陰極として動作し、どの電極が陽極として動作するかが定められている放電ランプの場合、少なくとも陽極は誘電体膜もしくはいわゆる誘電体バリアによって放電空間から分離されている。このような放電ランプが知られてから間もないために、誘電体バリア放電のための放電ランプの全体構成に関する種々の詳細はよくは理解されていない。
【０００２】
［従来の技術］
誘電体バリア放電のための放電ランプは次のことが知られて以来特別な関心を寄せられている。すなわち、パルス式点灯法（米国特許第５６０４４１０号明細書）により、ＵＶ光の発生において、適当な蛍光体を用いて他の光、特に可視光の発生においても、比較的高い効率が得られることである。とりわけ、平面形放射器とも呼ばれているランプが関心を寄せられている。このランプの場合、一般にほぼ面平行な２つの放電容器板の間に放電空間が存在し、両板のうち少なくとも一方が少なくとも部分的に光透過性である。もちろん、本来の意味で直接に光透過性ではない蛍光体層を設けることもできる。平面形放射器は例えばディスプレイ、モニターなどのバックライト用に興味をもたれている。
【０００３】
［発明の説明］
本発明の課題は、改善された構造を持った誘電体バリア放電用の放電ランプを提供することにある。
【０００４】
本発明は、間に放電空間が配置されている２つの放電容器板と、放電空間内に誘電体バリア放電を発生させるための電極セットとを備え、電極セットが第１の放電容器板の放電空間とは反対側の面に配置され、第１の放電容器板が電極セットと放電空間との間に誘電体バリアを形成する放電ランプにおいて、第１の放電容器板は電極セット側の面を補強板によって支持されていることを特徴とする。
【０００５】
さらに、本発明は、このような放電ランプの製造方法に関し、放電容器が２つの放電容器板で作られ、両放電容器板間に放電空間が配置され、放電空間内に誘電体バリア放電を発生させるための電極セットが第１の放電容器板の放電空間とは反対側の面に配置され、第１の放電容器板が電極セットと放電空間との間に誘電体バリアを形成する放電ランプの製造方法において、第１の放電容器板が電極セット側の面を補強板によって支持されることを特徴とする。
【０００６】
好ましい実施態様は従属請求項に開示されている。
【０００７】
本発明は、誘電体バリア放電用の放電ランプにおいて放電容器の外側に電極または電極の一部を配置し、放電容器壁の相応の部分を誘電体バリアとして利用することが公知であることから出発している。放電容器壁は一般にガラスからなることから、放電容器壁は誘電体バリアとしての機能に良く適している。もちろん、放電容器壁は機械的な役目を満たしていなければならず、従って用途に応じて数ｍｍの厚みである。これは、放電容器板が幾何形状的理由から比較的丈夫に設計されなければならないここに考察中の平面形放射器になおさら当てはまることである。しかし、このような放電ランプにおいて放電を開始させ点灯を行うためには、比較的高い電圧を電極に印加しなければならない。これは、電源の、すなわち電子安定器の設計および安全性設計の際に高コストを招くことなる。
【０００８】
一方、これまではしばしば使用されている内部配置の電極については、この場合特別に施さなければならない誘電体層の形成に関する難点がある。すなわち、この誘電体層は材料厚みの精度および一様性並びにすき間の自由度に関してかなり高い要求を満たさなければならない。これは基本的には可能であるが、高コストを招く技術的費用および不可避の不良品につながる。
【０００９】
そこで、本発明によれば、放電容器壁を、つまり両放電容器板のうち一方を誘電体バリアとして使用し、誘電体バリアの厚みが電気的視点および電源の最適化に対応できるようにもしくは誘電体バリアの厚みを専らかかる基準に基づいて設定するようにこの放電容器板を比較的薄く設計することが行われる。
【００１０】
従って、電極を担持する放電容器板（ここでは第１の放電容器板とも呼ぶ。）は、いわば二重に設けられている。一番目は電極を担持し誘電体バリアを形成する本来の第１の放電容器板として設けられ、二番目は第１の放電容器板を支え機械的に補強する付加的な補強板として設けられている。従って、完成した放電ランプでは、電極は一方での第１の放電容器板と他方での補強板との間に存在する（しかしながら、その間に直接に存在することが不可欠というわけではない）。ついでに言っておくと、放電ランプのすべての電極にこの構成を当てはめなければならないのではなく、電極の一部にだけ、とりわけ誘電体バリアを有すべき部分にだけ当てはめることができる。この意味で請求項における用語“電極セット”は理解すべきである。
【００１１】
補強板は特に連続板であってよく、例えば従来から放電容器板として使用されているガラス板であってよい。しかしながら、用語“補強板”は幾何形状的に非常に広義に理解すべきであり、補強板は平凡な意味で補強することだけを意味している。それゆえ補強板は連続している必要がなく、従って打抜き、切欠きなどを有していてもよい。例えば格子構造であってもよい。しかしながら、補強板は高電圧供給電極を考慮して接触保護手段を形成していることが好ましい。
【００１２】
さらに、もちろん、とくに他の付加的な機能を考慮して、ガラス以外の他の材料も考えられる。例えば、補強板は同時に冷却要素としてまたは電磁シールドとして組み込むのに役立ち、従ってプラスチックまたは金属あるいは他の材料から作ることができる。さらに、第１の放電容器板はガラスからなることが不可欠というわけではない。第１の放電容器板は、必要な電気データを利用でき板圧を相応に適合させ得る誘電体から構成されていなければならないだけである。
【００１３】
原則的には、補強板が、残りの放電容器板すなわち第２の放電容器板もしくはこれに結合されている枠体に結合される、つまりいずれにせよ放電容器を補強する部材であることだけによって、比較的薄い第１の放電容器板を支えて補強する場合、補強板は自身の機能を認めることができる。補強板は、従来では第１の放電容器板が引き受けていた放電容器全体の機械的安定化の一部を引き受ける。さらに、補強板は第１の放電容器板を外側からの損傷に対しても保護し、外側から密着したシールがなされている場合に外側からの圧力に対して保護する。さらに、もちろん、第１の放電容器板と補強板とは平面的に連続して相互に結合されていてもよい。しかし、本発明に従って、第１の放電容器板と補強板との間の結合が点状にのみ行なわれることが好ましく、これらの点を多数設け、板面にわたって分布させるとよい。特に、多数の結合点を配置する場合に電極セットのパターンやその他の境界条件を考慮することができる。結合過程はこのようにして簡単に、あるいは少ない材料使用で行なわれる。結合方法としては例えば板の溶着、接着あるいはろう付けを使用できる。
【００１４】
平面形放射器の場合、特に大形の平面形放射器の場合、放電容器板間にしばしば支持要素が設けられている。これらの支持要素は外側からの過圧に抗して放電空間を支え、曲げ長を短くする。第１の放電容器板と補強板との間の本発明による結合点は、高々これらの支持要素によって決まる曲げ長が生じるように密集して設けられている方がよい。しかし、結合点間の間隔は支持要素によって意図された曲げ長よりもなおも明らかに小さく、高々ほぼ半分であるとよい。
【００１５】
なかんずく、支持要素の配置と結合点の配置とを幾何形状的に合わせることができる。例えば、結合点またはそれらのうちの幾つかは支持要素と（板に垂直な相応の投影において）ほぼ同じ点に設けることができる。他の結合点は、そのように配置された結合点間の間隔を分割することができる。支持要素の配置と結合点の配置とを合わせることは、できれば両配置において電極セットのパターンもしくはそれに関連する放電パターンを配慮すべきであることからも、有効である。
【００１６】
第１の放電容器板は電極セット側の面に蛍光体層を担持するおよび／または反射層も有することができる。この面には、本発明に従って他方の面に配置された電極セットに属する別の電極、特に陰極を設けることもできる。
【００１７】
第１の放電容器板の厚みの好ましい数値は、０．１ｍｍ〜０．８ｍｍ、特に０．２ｍｍ〜０．７ｍｍ、特に望ましくは０．３ｍｍ〜０．６ｍｍである。さらに、補強板は０．４ｍｍ〜３ｍｍの厚みを持つことができるが、しかしこの範囲に限定されない。
【００１８】
第２の放電容器板の構成は、第２の放電容器板が一方で光透過性であり、他方で第２の放電容器板には放電空間の外側に対する密封のための枠体突起と第１の放電容器板に対する支えとしての支持要素とが一体形成されていると特に好ましい。この放電ランプ構造の更なる詳細は同一出願人の先願である国際公開第０２／２７７６１号パンフレット、国際公開第０２／２７７５９号パンフレットに開示されている。
【００１９】
本発明の変形は、第１の放電容器板を一方で第２の放電容器板に、他方で補強板に同一の方法ステップで結合することにある。これは、特に当該部分が加熱されなければならない結合技術に関係する。放電容器構造全体、いずれにせよ上述の３つの板は共通な加熱ステップで結合することができる。
【００２０】
その場合に、両放電容器板の間に間隔保持体（スペーサ）が挿入され、両放電容器板間で先ず間隔保持体が放電容器への放電媒体の封入に役立つ間隔を維持する。放電媒体の封入後に、間隔保持体が軟化して両放電容器板のうち上側の放電容器板が下側の放電容器板上に降下するまで温度を高めることができる。これには上側の放電容器板の自重または付加的な重しが役立つ。
【００２１】
同様にして、第１の放電容器板と補強板との間の結合も行なわれるが、既に述べたように、両放電容器板間の結合と同時に行なうことが好ましい。間隔保持体は適当な温度範囲の軟化点を持つＳＦ６ガラスからなるとよい。ろうが僅かしかまたは全く汚染を生じさせないならば、これらの個所では間隔保持体を省略してもよく、従って第１の放電容器板と補強板とは最初から直接重ねて置かれてもよい。その後、第１の放電容器板と補強板とを結合するために結合点における例えばガラスろうが上述の温度において溶融される。
【００２２】
［図面の簡単な説明］
以下、図面を参照しながら実施例を説明する。その場合に開示される個々の特徴は説明された組み合わせ以外にも本発明にとって重要である。
図１は本発明による放電ランプの完成前における部分詳細断面図、
図２は図１におけるガラスろう点の配置を示すための図１の放電ランプの平面図を示す。
【００２３】
［本発明の優れた実施例］
図１は放電ランプの部分詳細断面図を示し、この放電ランプの構造詳細は、本発明による部分を除いて、同一出願人の先願である国際公開第０２／２７７６１号パンフレット、国際公開第０２／２７７５９号パンフレットにおける説明に対応している。１で第１の放電容器板を示し、これは０．４ｍｍの厚みのガラス板である。２は第２の放電容器板を示し、約１ｍｍの厚みの透明なガラス板であり、ここでは蓋板として且つ光出射口として役立つ。第２の放電容器板２はこの第２の放電容器板２に一体形成され第１の放電容器板１上へ尖って延び出して内方に向かう支持突起３を備えた構造を持ち、これに関しては先に挙げた先願に開示されている。外側の、すなわち図１では左側の範囲においては、第２の放電容器板２が同様にこの第２の放電容器板２に一体形成された枠体４を有し、第１の放電容器板１側のその下面にガラスろう５を担持している。
【００２４】
枠体４の外側では第２の放電容器板２の最外部がＳＦ６ガラスろうからなる間隔保持体（スペーサ）６上に置かれているが、この配置は実際には図２からわるように紙面の前後にある。間隔保持体６は第２の放電容器板２を第１の放電容器板１に対して支え、他方では放電容器板１，２間における（後の）放電容器内部への通過の自由度を与える。図１に示された状態において、放電容器板１，２からなる放電容器を洗浄し、放電媒体を封入することができる。
【００２５】
第１の放電容器板１は間隔保持体（スペーサ）７を介して台８上に置かれる。間隔保持体７は間隔保持体６に対応している。台８は放電容器の製造のためにのみ用いられ、放電容器自体には属していない。台８上には補強板９、すなわち約１ｍｍの厚みのガラス板が置かれる。間隔保持体７は図１に示された状態で第１の放電容器板１と補強板９との間隔を用意する。
【００２６】
第１の放電容器板１の図１による下面には図示されていない銀（Ａｇ）からなる電極が設けられ、従って電極は両放電容器板１，２間における（後の）放電空間から第１の放電容器板１によって分離されている。さらに、第１の放電容器板１の同じ下面にはガラスろう点１０が分布させられている。これらのガラス点１０の配置は図２にも示されている。図２ではガラスろう点１０が○点として、支持突起３が×印として書き込まれている。しかしながら、図１において、ガラスろう点１０の１つが第２の放電容器板２の支持突起３の下にあり、ガラスろう点１０の他の点が枠体４の範囲にあることが分かる。
【００２７】
図２は全体として概略平面図で次のことを示している。すなわち、ガラスろう点１０が正方格子（又は正方形格子）を形成し、支持突起３が面心正方格子を形成し、ガラスろう点１０間の格子間隔は支持突起３間の間隔の半分の大きさである。その場合に両格子は互いに整列させられており、従って支持突起３の下にそれぞれガラスろう点１０がある。それゆえ、支持突起３間の最大曲げ長はそれぞれ１つのガラスろう点１０によって２等分される。間隔保持体６，７は図２では放電容器板１，２の最も外側のコーナに示されているが、他の個所にあってもよい。放電容器の（封入後の）最終的な封鎖の前に、間隔保持体６，７が放電容器板１，２，９を十分に区別するならば満足である。
【００２８】
本発明によれば、両放電容器板１，２間の放電空間への放電媒体の封入、そして間隔保持体６，７の軟化の後に、枠体４の下のガラスろう膜５が第１の放電容器板１と溶着するだけでなく、第１の放電容器板１の下面におけるガラスろう点１０も補強板９と溶着する。それにより、非常に薄い第１の放電容器板１が平らに補強板９と結合され、それにより衝撃または圧力による外側からの損傷に対しても放電容器の曲げ応力に関しても補強板９によって安定化される。この実施例では第１の放電容器板１と補強板９との間の間隙は気密に閉鎖されていないので、点灯時に放電容器板１と補強板９との間に大気圧が存在し、放電容器内部の（典型的な）負圧時に大気圧の一部が第１の放電容器板１に作用する。しかしながら、ガラスろう点１０間の間隔が十分に小さいために、薄い放電容器板１もこの外側の過圧に耐えることができる。
【００２９】
第１の放電容器板１の上側には先ず反射層が配置され、その反射層上に蛍光体層が配置されている。電極によって放電容器板１，２間に生じさせられる誘電体バリア放電は可視光放出のために蛍光体層を励起させるＶＵＶ放射を作り出す。蛍光体層の下にある反射層は第２の放電容器板２を通して上方に向けて出射するための可視光の利用を最適化させる。
【００３０】
第１の放電容器板１の０．４ｍｍの厚みは電極上の誘電体バリアにとって好都合な層厚が得られ、放電ランプの電源における不必要な費用を要求しない。さらに、補強板は内部電極を備えた在来の変形に相当する接触安全性を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による放電ランプの完成状態の前における部分詳細断面図
【図２】
図１におけるガラスろう点の配置を示す図１の放電ランプの平面図
【符号の説明】
１      第１の放電容器板
２      第２の放電容器板
３      支持突起
４      枠体
５      ガラスろう
６      間隔保持体
７      間隔保持体
８      台
９      補強板
１０      ガラスろう点
【国際公開パンフレット】
2005505898.tif 000003
2005505898.tif 000004
2005505898.tif 000005
2005505898.tif 000006
2005505898.tif 000007
2005505898.tif 000008
2005505898.tif 000009
2005505898.tif 000010
2005505898.tif 000011
2005505898.tif 000012
2005505898.tif 000013
2005505898.tif 000014
2005505898.tif 000015
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2005505898.tif 000017
2005505898.tif 000018
2005505898.tif 000019
2005505898.tif 000020
2005505898.tif 000021
2005505898.tif 000022
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2005505898.tif 000023
2005505898.tif 000024
【国際調査報告】
2005505898.tif 000025
2005505898.tif 000026
2005505898.tif 000027
2005505898.tif 000028