(57)【要約】本発明は底部プレートとこれにほぼ平行に配置され均一な光出射のために波状に構成されたカバープレートとを備えた放電ランプに関する。
2005521999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部プレート（４）と、
少なくとも部分的に透光性である光出射のためのカバープレート（３）と、
底部プレートとカバープレートとのあいだで放電媒体を収容する放電室（６）と、
放電媒体中に誘電体バリア放電（７）を形成するための電極セット（５）と、
電極セット（５）の少なくとも一部と放電媒体とのあいだに配置された誘電体層とを備えている
放電ランプにおいて、
カバープレート（３）の放電室（６）に向かう側の表面が波状構造を有しており、ここで底部プレートに向かう波状構造の各頂部（２）は底部プレート（４）に対してカバープレート（３）を支持する突起状支持部材を形成しており、
相互に平行でなくカバープレート（３）に対してほぼ垂直な２つの断面（Ａ−Ａ）に複数の波状の断面線が存在し、
該断面線はカバープレート（３）に対してほぼ平行なそれぞれの断面でのｘ軸のパラメータｘに依存して
Ｍａｘ（（ｆ’（ｘ＋ｓ）−ｆ’（ｘ））／ｓ）ｓ＜Ｍａｘ（（ｆ（ｘ＋ｓ）−ｆ（ｘ））／ｓ）
の条件を満たすｆ（ｘ）で表され、
ここで記号Ｍａｘはカバープレート（３）の縁領域以外の全てのｘに対するそれぞれのかっこ内の項の最大値であり、ｆ’（ｘ）はｆ（ｘ）のｘについての第１の導関数であり、ｓの値は２ｍｍ以下である
ことを特徴とする放電ランプ。
【請求項２】
ｓの値は有利には１．９ｍｍであり、さらに有利には１．８ｍｍであり、さらに有利には１．７ｍｍであり、さらに有利には１．６ｍｍである、請求項１記載のランプ。
【請求項３】
Ｍａｘ（（ｆ’（ｘ＋ｓ）−ｆ’（ｘ））／ｓ）は最大で０．６ｍｍ−１、有利には０．４５ｍｍ−１以下、さらに有利には０．４ｍｍ−１以下、さらに有利には０．３５ｍｍ−１以下である、請求項１または２記載のランプ。
【請求項４】
Ｍａｘ（（ｆ（ｘ＋ｓ）−ｆ（ｘ））／ｓ）は最小で０．１であり、有利には少なくとも０．１５、さらに有利には少なくとも０．２０である、請求項１から３までのいずれか１項記載のランプ。
【請求項５】
ｓの値は最大でカバープレート（３）の材料厚さの２倍である、請求項１から４までのいずれか１項記載のランプ。
【請求項６】
ｆ（ｘ）は正弦関数または正弦関数の有理の指数によって表される、請求項１から５までのいずれか１項記載のランプ。
【請求項７】
相互に平行でなくカバープレートに対してほぼ垂直な２つの断面（Ａ−Ａ）のｆ（ｘ）により、カバープレート（３）に対してほぼ平行な各断面（Ａ−Ａ）におけるＸ軸のパラメータに依存して、放電室（６）とは反対側のカバープレート（４）の表面の断面線を表し、当該の断面線ｆ（ｘ）に対しても前述の条件を満足させる、請求項１から６までのいずれか１項記載のランプ。
【請求項８】
カバープレート（３）の放電室（６）とは反対側の表面に放射された光を拡散させるためのマイクロスコピックな構造が設けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載のランプ。
【請求項９】
突起状支持部材と底部プレート（４）とのあいだの接触面（２）はそれぞれ突起状支持部材の寸法に比べてきわめて小さい広がりを有する、請求項１から８までのいずれか１項記載のランプ。
【請求項１０】
突起状支持部材は底部プレート（４）にのみ接している、請求項９記載のランプ。
【請求項１１】
突起状支持部材の放電室（６）に向かう側の表面は発光物質によってコーティングされている、請求項１から１０までのいずれか１項記載のランプ。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれか１項記載の放電ランプをディスプレイ装置の後方照明に用いていることを特徴とするディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本発明は誘電体バリア放電ランプと称される静式の放電ランプに関する。この種の放電ランプにはランプの放電室に配置された放電媒体中に放電を生じさせる電極セットが設けられている。電極の少なくとも一部と放電媒体とのあいだに誘電体層が設けられ、この層が誘電体バリアを形成する。電極のうちどちらががカソードまたはアノードとして機能するかが定められているランプでは、少なくともアノードは放電媒体から誘電的に分離されている。
【０００２】
従来技術
このようなランプはすでに知られており、特にパルス駆動型のもの（例えば米国特許第５６０４４１０号明細書を参照）などは高い効率を達成できるので、最近注目を浴びている。これらは可視光またはＵＶ光の光源を用いており、種々の適用分野にとって魅力的である。特に、ほほ平坦かつ平行な２つのプレート（以下では底部プレートおよびカバープレートと称する）のあいだに放電室が形成されるランプが重要である。この場合にはカバープレートは少なくとも部分的に透光性を有する。ただしこのカバープレートはもちろん放電室に向かう側に発光物質を有しているので、本来の意味では透明でない。プレート状の構造を有するこうしたランプは特にフラットパネルディスプレイやモニタなどの後方照明のために用いられる。
【０００３】
大きなフォーマットのランプでも充分な安定性を保証するために、底部プレートとカバープレートとのあいだで支持エレメントが使用される。この支持エレメントは放電室内に位置し、底部プレートとカバープレートとを相互に接続する。外側領域では放電室を閉鎖するフレームを介してプレートを接続し、支持エレメントを用いないこともある。こうした支持エレメントによりプレートの外側エッジの屈曲部の長さが短くなり、前述のフレームの領域で曲げ負荷および圧力負荷に対するランプの安定性が増す。このとき考慮すべきなのは、静式の放電ランプにはしばしば負圧の放電媒体が充填されており、プレートの大部分に外部の大気圧がかかっているということである。
【０００４】
本発明の概要
こうした従来技術から出発して、本発明の課題は、冒頭に言及した形式の放電ランプの構造を改善することである。
【０００５】
この課題は本発明により解決される。すなわち、底部プレートと、少なくとも部分的に透光性の光出射部を有するカバープレートと、底部プレートとカバープレートとのあいだで放電媒体を収容する放電室と、放電媒体によって誘電体バリア放電部を形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あいだに配置された誘電体層とを備えている放電ランプにおいて、放電室に向かう側のカバープレートの表面が波状構造を有しており、ここで底部プレートに向かう側の波の各頂部は底部プレートに対してカバープレートを支持する突起状支持部材を形成しており、相互に平行でなくカバープレートに対してほぼ垂直な２つの切断面に波状の断面線が存在し、この断面線はカバープレートに対して平行なｘ軸のパラメータｘに依存してそれぞれの切断面で
Ｍａｘ（（ｆ’（ｘ＋ｓ）−ｆ’（ｘ））／ｓ）ｓ＜Ｍａｘ（（ｆ（ｘ＋ｓ）−ｆ（ｘ））／ｓ）
を条件とするｆ（ｘ）で表され、ここで記号Ｍａｘは全てのｘに対してカバープレートの縁領域を考慮しない場合のそれぞれのかっこ内の項の最大値であり、ｆ’（ｘ）はｆ（ｘ）のｘについての第１の導関数であり、ｓの値は２ｍｍ以下であるように構成する。ｘの値は長さの単位として同様にｍｍで測定される。
【０００６】
さらに本発明は放電ランプを備えたディスプレイ装置に関する。すなわち例えばフラットパネルディスプレイなどに関する。
【０００７】
本発明は底部プレートおよびカバープレートを備えた放電ランプの構造に関しており、ここでカバープレートとは光出射側のプレートのことである。底部プレートも光出射できるように構成してよいが、一般的にはこちらは非透光性である。またカバープレートは必ずしも全面が透光性を有さなくてもよい。底部プレートおよびカバープレートは通常は全体としてほぼ平坦であるが、そうでない形状、例えばカーブ部分を有する形状であってもよい。
【０００８】
本発明ではカバープレートに特殊な構造を採用している。このカバープレートは放電室に向かう表面が本発明により波状構造をなしている。この波状構造は底部プレートに向かう頂部、すなわち波状の突起を有しており、これがカバープレートを底部プレートに対して支持する突起状支持部材としての役割を担っている。頂部のうち少なくとも大部分が底部プレートを（直接にまたは状況に応じて間接的に）支持するか、または少なくとも底部プレート（またはそのうえに載置されたエレメント）の直接近傍に配置しなければならない。これにより使用時に生じる撓み運動が防止され、保護機能が得られる。
【０００９】
波状構造について以下にその幾何学的特徴を説明する。ここではカバープレートに対する面または線、すなわちカバープレートに対してほぼ平行な面または線と、これに対してほぼ垂直な面または線とが考慮される。これは相応の面または線がいわば波状構造を無視したときのカバープレートの垂直または水平の包絡面または包絡線となっているものだと理解されたい。換言すれば、波状構造はここでは平均値形成により除外することができる。また以下に示す基準は正確な数学的データに基づくのではなく、定性的な理解に基づくものである。
【００１０】
カバープレートは上述の意味でのカバープレート面に存在する相互に平行でない少なくとも２つの方向に波状構造を有している。この波状構造はリブ状でないほうがよい。なぜならリブに対して平行な方向では波状構造を形成しにくいからである。当該のカバープレートの突起状支持部材は全ての方向で底部プレートへ突出していると良い。
【００１１】
当該の波状構造はカバープレートの放電室に向かう側の表面に設けられている。放電室とは反対側の表面は平坦であってもよいし、別の構造を有していてもよい。
【００１２】
ここで放電室に向かう側のカバープレートの表面の波状構造は一方では“丸み”を帯びているが、他方では少なくとも局所的にカバープレート面に対してある程度の急峻性を有する。
【００１３】
以下で用いる“丸み”とは、有限の区間ｓにわたって形成された関数ｆ（ｘ）の第１の導関数の差の商によって特徴づけられる。カバープレートの放電室に向かう側の表面の形状は、１つの方向、つまりカバープレートの放電室に向かう側の表面とカバープレート面に対して垂直な面との断面線として記述される。すなわちこの差の商は
（ｆ’（ｘ＋ｓ）−ｆ’（ｘ））／ｓ
で表される。これは区間ｓにわたって形成された関数ｆ（ｘ）の第２の導関数の平均値と見なすことができる。この差の商は本発明によればあまり大きくはならない。換言すれば平均化にかかる長さｓのために断面線の曲率がそれほど小さくはならない。
【００１４】
平均化にかかる長さｓよりも格段に小さい構造はここでは考慮しない。本発明のこの特徴の意義は、カバープレートからの光放射の均一性を損なうものであると判明しているエッジ・角・頂点などを排除することにある。この場合、エッジや頂点の示すきわめて小さなスケールの粗面状態はそれほど重要でない。なぜなら付加的な拡散エレメントを介して輝度変調が行われるため、または人間の目の分解能が限られていて認識不能であるために、これらは無視できるものとなるからである。したがって前述の基準では区間ｓにわたる第１の導関数の変化分のみを考慮すればよい。
【００１５】
さらに有利には、カバープレートの製造をガラスの深絞り加工によって行うことができる。丸みを帯びた波状構造であれば、カバープレートの材料強度の監視が要求される場合にも、これを容易に達成することができる。経験的に角や頂点の多い構造では材料強度の監視がきわめて困難になることが知られている。特にこうした構造ではほぼ一定の材料強度がほとんど保証されない。
【００１６】
上述の“丸み”に関する基準は光放射の均一性にあまり関与しない縁領域（つまりカバープレートと底部プレートとが相互に接合されている領域およびその直接近傍の領域）を除き、全てのｘ値に対して、つまり断面線の長さ全体にわたって相当する。このことは少なくとも典型的かつ一般的に断面線の長さに沿って反復される構造に相当する。このためにエッジやピークまたはマイグレーションなどが生じず、個別の要求に応じて、数量や相互関係にトレランスの幅を見込むことができる。
【００１７】
またカバープレートは、突起状支持部材間の距離を小さくして充分な放電室の高さ（つまりカバープレート面に対して垂直な方向の大きさ）が得られるように、突起状支持部材以外の構造を有するべきではない。換言すれば、前述の関数ｆ（ｘ）の第１の導関数は少なくとも位置ごとに所定の値に達していなければならない。この基準も前述の平均化長さｓを用いて、差の商
（ｆ（ｘ＋ｓ）−ｆ（ｘ））／ｓ
と見なすことができる。これらの基準は通常は相互に適合し、上述の不等式が成り立つ。このときそれぞれの値の最大値が使用されるが、これは前述したように、主として反復される構造のフレーム内の最大値に基づく。縁領域およびその周囲は、前述したように、この考察からは除外される。
【００１８】
値ｓは本発明によれば最大で２ｍｍである。ただし前述の基準は有利にはそれよりも小さい値、例えば１．９ｍｍで良好に満足される。有利には値ｓは１．８ｍｍであってもよく、さらに有利には１．７ｍｍであり、特に有利には１．６ｍｍである。特に値ｓは、材料厚さが定義されている場合、有利には最大でカバープレートの材料厚さの２倍である。これは放電室側の波状の表面および放電室とは反対側の平坦な表面では当たらず、カバープレートの波状の表面はほぼ均一な材料厚さを有している。本発明の有利な実施形態では、以下に詳述する関数ｆ（ｘ）の基準がカバープレートの放電室とは反対側の表面に相当する。ただし別の構成も可能である。
【００１９】
さらに前述の２つの最大値は有利には相互の関係において限定されるのみでなく、それぞれ絶対基準を満足しなければならない。Ｍａｘ（ｆ’（ｘ＋ｓ）−ｆ’（ｘ））／ｓに対して上方の限界値は０．６ｍｍ−１であり、有利には０．４５ｍｍ−１、さらに有利には０．４ｍｍ−１、さらに有利には０．３５ｍｍ−１である。これに対してＭａｘ（ｆ（ｘ＋ｓ）−ｆ（ｘ））／ｓに対して下方の限界値は０．１であり、有利には０．１５、さらに有利には０．２０である。
【００２０】
また有利には、断面線はほぼ周期的な構造を呈し、これにより上述の基準は個々の周期に関連する。
【００２１】
関数ｆ（ｘ）の特に良好な形状は正弦関数であるが、ここでこの概念は横軸または縦軸に沿ってオフセットされた正弦関数も全て含むものとする。同じことが正弦関数の任意のべき乗にも相当する。指数が分数になると縦軸のオフセットが考えられ、正弦関数の値が一貫して正となる（これにより例えば平方根が定義される）。したがって２乗正弦関数なども考慮することができる。
【００２２】
こうした正弦関数および正弦関数から導出された関数では、共通に、いずれの場合にも極端に走らない指数で、第１の導関数のうち極値のあいだの充分に大きな値を取る丸い形状が有利に組み合わされる。最も簡単なケースはもちろん単純な正弦関数である。この関数はカバープレートの種々の方向で周期長さと位相とが一致するように相互に調整され、全体では全ての方向で本発明により波状構造が得られる。
【００２３】
指摘したとおり、カバープレートの表面の微小な構造は平均化のパラメータｓのために捉えることができない。小さな粗面性は第１に製造技術的にほぼ不可避であり、第２に光放射の均一性に対して通常それほど障害的なものでもなく、また第３に放射される光の拡散にとって有利な構造として利用できる（このためにわざわざ設けられることもある）。有利には特に、カバープレートの放電室とは反対側の表面に光を拡散するマイクロスコピックな構造を設け、“粗面化”する。この構造はパラメータｓに比べて格段に小さい。
【００２４】
本発明はさらに、冒頭で触れた従来技術で保護エレメントが個別のガラス球としてプレート間に配置されるのとは異なり、有利には保護エレメントをカバープレートに組み込まれる部材として構成する。これは底部プレートへ配向されるカバープレートの突起状支持部材をカバープレートの一部とすることによって行われる。有利にはカバープレートには適切な成形プロセス、例えば深絞り加工またはプレス加工によって、突起状支持部材が構成される。ただしこれを別のプロセスであとから一体に成形してもよい。重要なのは、カバープレートがランプの組み立て時に突起状支持部材と一体になるということである。このためランプの組み立て時にプレート間の個別の保護エレメントで必要となる位置決めおよび固定にかかるコストが省略される。例えば突起状支持部材を底部プレートに固定するためには、接合エレメント（例えばガラスはんだから成るエレメント）を底部プレートと突起状支持部材とのあいだに設けると有利である。
【００２５】
さらに本発明のコンセプトは底部プレートとスペーサエレメントとを一体に構成することに関している。これは底部プレートに接合すべき従来の球状支持部材の発展形態として考察されたものである。従来の部材はプレートとのあいだの接触点によって光密度分布に影を生じさせ、光の均一性を損なうので不都合であった。ここで、この影を生じさせる接触点とカバープレートの光放射面との距離が小さくなればなるほど、この影ははっきりと目に付くようになることがわかっている。したがってこうした接触点を完全には回避しようとするのではなく、これをできる限り光放射面から離して深い位置に配置する。これにより影はランプの光密度分布において、特に表面またはカバープレートの上方でディフューザやその他の光密度を均一化するエレメントを使用すれば、大幅に弱まる。この種のディフューザや類似のエレメントと影を生じる構造との距離が大きくなるにつれて、影は平面的に分散されて消えていく。
【００２６】
本発明による突起状支持部材が前述の波状構造を有する場合、放電室から出射される光の屈折率により、または外面の発光物質層の放射特性の配向状態により、光の配向状態が突起状支持部材のコア領域で制御される。これにより底部プレートへのコンタクトによって発生する影の作用を抑圧することができる。
【００２７】
さらに突起状支持部材の個々の放電部のパターンが電極構造によって定められることとともに、放電部および突起状支持部材の全体的な配置から、できる限り均一な光密度が得られるよう最適化が行われる。突起状支持部材と底部プレートとのあいだの接触点で発生する影の作用のほか、個々の放電部は典型的には各突起状支持部材の下方ではなく、その間で発生することも考慮しなければならない。これによりＵＶ形成の最大値は突起状支持部材のあいだに来る。光学的な偏向作用により光の一部は当該の放電部から突起状支持部材の領域へいたり、カバープレートの表面で比較的均一な光密度が得られる。本発明のコンセプトはこの点にあり、従来の技術とは異なって、突起状支持部材が均一な光密度に対する障害とならないことに基づいている。本発明の突起状支持部材は、有利には、光分布に対してアクティブな役割を果たすものと見なされる。また全体の構成としては不均一な放電分布と同様に考慮される。この実施例は本発明の特許請求の範囲にいっそう明確に表されている。
【００２８】
本明細書で個々の放電または放電構造部を問題にするのは、ランプの構成、特に放電を発生させる電極および突起状支持部材によって定められる領域を正確に記述するためである。ランプの駆動状態に応じてこの領域内の放電構造部は種々に構成することができる。この領域は必ずしも完全に放電構造部によって覆われていなくてもよい。特にランプの調光機能と関連して、放電構造部の大きさを調整することが望ましい。本明細書における説明では大部分が放電構造部によって覆われた領域を取り扱っている。放電の優先位置を定める電極構造部が設けられる場合、一般に放電領域に１：１の対応関係が得られる。
【００２９】
波状構造の丸みについて説明したが、本発明の有利な特徴は突起状支持部材と底部プレートとのあいだの接触面をできる限り小さくすることである。換言すれば、接触面を広げてしまう接合剤、ガラスはんだなどをできる限り省略する。通常このような添加剤はランプの製造時に加熱されて気体を放出し、放電媒体を清浄なまま保つのに必要なポンピング過程の煩雑さを増すので欠点となる。従来の接触型の装置では、突起状支持部材が底部プレート上の他の必須の層（例えば反射層または発光層）内に侵入することは排除できない。同様のことが突起状支持部材そのものの発光物質のコーティング層にも当てはまる。
【００３０】
突起状支持部材と底部プレートとが接触するように配置しさえすれば、プレートを相互に引き離す機械的負荷が発生しないので、一般に要求される安定化のためには充分である。これは特に負圧の放電媒体を含む放電ランプの駆動では技術的に重要である。その際に突起状支持部材は外側の圧力によって底部プレートに対して押しつけられる。
【００３１】
本発明では底部プレートとカバープレートとのあいだの突起状支持部材は多数設けられている。この点で本発明は保護素子の数をなるべく減らそうと試みてきた従来技術とは異なっている。本発明の発明者は、相応の支持部材が設けられれば比較的薄い底部プレートおよびカバープレートを使用することができ、ランプ全体の重量を大幅に低減できることを発見した。ランプの重量は多くの適用分野で重要な意義を有している。さらに、プレートが軽くなると組み立てプロセスや場合により必要となる自動組み立て装置が簡単化され、コストが安くなる。またもちろん多数の突起状支持部材により改善された安定性を改善することができる。さらにプレート材料が薄くなり、発生する熱容量が小さくなることから、製造時のプロセス時間も短縮される。
【００３２】
ここで突起状支持部材は放電室内で個々に位置決めされた放電領域に対応するように配置される。これについてまず、個々に位置決めされた放電構造部は、本発明が適用されない場合、前述のパルス駆動法によって調整され、放電の優先位置が電極に固定に定められることを確認されたい。ただし本発明はこうした優先位置を有するランプのみに限定されない。本発明によれば突起状支持部材間に放電領域の優先位置が得られる。従来のような例えばカソードの鼻状突起は構造的に弱い。パルス駆動法とは無関係に、本発明の突起状支持部材間には個々の放電構造部または放電領域が本発明の特徴に関連して形成される。
【００３３】
突起状支持部材と放電領域との対応関係は、本発明では、少なくとも個々の放電領域がそれぞれ同じパターンで隣接する放電領域に包囲されているように定められている。このとき放電ランプの縁領域の放電領域（つまりフレームまたは放電管の側方端子の近傍の放電領域）は除外される。ここで放電領域に隣接する突起状支持部材のパターンは当該の放電領域とともにできるかぎり均一な光密度が得られるように構成されることが望ましい。その場合、多数の突起状支持部材を設けたほうが均一性（上述の放電ランプの全体の構成を参照）に対して有利である。もちろん個々の突起状支持部材が１つ以上の放電領域に隣接していてもよく、そちらの構成のほうが一般的である。
【００３４】
また有利には、突起状支持部材はできるかぎり均一のパターンで隣接する放電領域に包囲される。
【００３５】
有利には、突起状支持部材および放電領域は所定の方向に沿って交互に配置されている。この交互の列は一方が他方に直接に隣接するかたちである（パターンａｂａｂａｂ．．．）。これには２つずつ一方が他方に隣接するかたちや、各突起状支持部材および各放電領域が少なくとも１つの放電領域または少なくとも１つの突起状支持部材に隣接するかたち（パターンａａｂａａｂａａｂ．．．またはａｂｂａｂｂａｂｂ．．．）なども含まれる。これらの列は必ずしも厳密に共線形でなくてもよく、ジグザグ状であってよい。これにより全体として突起状支持部材および放電領域が交互に組み合わされた平面パターン、例えばチェスボード状の配列が得られる。さらに有利には、条片状の電極が１つの条片に隣接する放電領域上に配置され、それぞれ突起状支持部材を介して分離されるように構成してもよい。
【００３６】
さらに本発明では、有利には、電極が交互にアノードまたはカソードとして動作するバイポーラ式の放電ランプも構成される。バイポーラ動作により一般に非対称の放電が時間平均で見て対称の分布となる。これにより光の均一性がいっそう改善される。
【００３７】
図面の簡単な説明
以下に本発明を実施例に則して詳細に説明する。ここで開示される各特徴は個別にも組み合わせても本発明の対象となりうる。さらに本発明の特徴は装置および方法の発明に関連して説明される。
【００３８】
図１には本発明の装置の放電部および突起状支持部材の平面図が示されている。図２のａには図１のＡ−Ａ線に沿って切断した装置の断面図が示されている。図２のｂには図２のａのプロフィルの正弦波形状に基づく本発明の特徴が示されている。図３には図１および図２のａに相応する突起状支持部材と底部プレートとの接触位置を備えた本発明の放電ランプの電極セットの平面図が示されている。
【００３９】
有利な実施例の説明
図１には突起状支持部材および放電領域から成るチェスボード状のパターンを有する装置の平面図が示されている。ここで参照番号２で示されている小さな円は下方つまり底部プレート４へ向かう正弦波形状の突起状支持部材の丸い頂部に相応する。突起状支持部材は図２のａの（図１のＡ−Ａ線で切断した）断面図では上方のカバープレート３に存在する。
【００４０】
図２のａには図１のＡ−Ａ線に沿って切断したカバープレート３が正弦波形状のプロフィルを有することが示されている。このプロフィルはＡ−Ａ線に平行な断面において頂部２を通り、Ａ−Ａ線に垂直な断面において頂部２に一致する。正弦波形状の下方の“丸い頂部”２は底部プレート４に接しており、上方の“丸い頂部”は放電室６の最も高い領域を超えて隆起している。
【００４１】
図２のａ、ｂに示されている正弦波形状はそこに示されている座標系に関連して
ｆ（ｘ）＝２ｍｍ・ｓｉｎ（０．４２ｍｍ−１・ｘ）
と表される。長さの尺度はこの実施例ではｍｍである。周期長は１５ｍｍ、振幅の２倍に相応する放電室の光の高さは４ｍｍである。
【００４２】
ｓ＝２．０ｍｍの
Ｍａｘ（（ｆ’（ｘ＋ｓ）−ｆ’（ｘ））／ｓ）
に対しては０．３４２５ｍｍ−１が得られ、ｓ＝１．６ｍｍに対しては０．３４５１ｍｍ−１が得られる。したがってその値は約０．３４ｍｍ−１である。
【００４３】
ｓ＝２．０ｍｍの
Ｍａｘ（（ｆ（ｘ＋ｓ）−ｆ（ｘ））／ｓ）
に対しては０．８１５５が得られ、ｓ＝１．６ｍｍに対しては０．８２１４が得られる。したがってその値は約０．８２である。本発明による不等式は満足される。同様のことが従属請求項に挙げられた定量的な絶対限界値にも当てはまる。
【００４４】
図２のｂには理想的なカバープレートの拡大部分図が示されている。ここに示されている間隔はそれぞれ最大値の得られるｘの値に対して区間ｓ＝２ｍｍ（つまりｘとｘ＋ｓとのあいだの区間）である。
【００４５】
図２のａにはカバープレート３の波状のプロフィルにより頂部間の数学的な転換点の領域での充分な急峻性が提示されること、また丸い頂部ひいてはカバープレートのプロフィルにエッジのないことが示されている。同様の特性は例えば２乗正弦関数についても当てはまる。ただしここでは頂部２が値ｆ（ｘ）＝０に相応するように縦軸をずらさなければならない。通常は周期長が相応に適合化される。これに対して例えばエッジを有する鋸歯状プロフィルは本発明にはそぐわない。なぜならこれは本発明の請求項１の特徴部分に示されている基準を満たさず、“丸み”と“急峻性”とのコンビネーションは鋸歯状プロフィルのエッジ間の直線部分からは得られないからである。こうした基準はそのまま考慮される。すなわち比較的平坦なかたちで延在する断面線、すなわち関数ｆ（ｘ）では丸みへの要求が高く、反対に比較的急峻なかたちで延在する断面線では丸みへの要求はそれほど高くない。このため適用の形態や突起状支持部材間に必要な距離と必要な放電室高さとの比に応じてそれぞれ最適な組み合わせが得られる。
【００４６】
この実施例ではカバープレート３は０．８ｍｍの厚さの深絞り加工されたガラスプレートである。したがってカバープレート３の表面の輪郭はカバープレート３の下面と一貫して同様に成形されている。ただしこれは必須というわけではない。カバープレート３の表面を平坦に構成してもよいし、さらに別の形状を有するように構成してもよい。カバープレート３の形状による光の効果のほか、ここでは特に製造上の特徴に注意されたい。
【００４７】
図１に参照番号５で示されている電極条片ではアノードとカソードとのあいだに区別がなく、これらは全体として誘電体層によりカバープレート３と底部プレート４とのあいだに形成される放電室６から分離されている。電極条片５は直線状の区間から成っており、ジグザグ状または波状のプロフィルを有する。隣接する突起状支持部材どうしのあいだの電極条片５の短い区間には条片の主方向に対して相対的に傾角が付けられており、図１、図２で参照番号７として示されている放電領域の分離に用いられる。この区間を除けば、放電構造部７はほぼ直線状である。斜めになった区間のあいだで電極条片は放電構造部７の領域に弱い鋸歯状プロフィルを形成しており、ここで鋸歯の頂点はそれぞれ中央に位置する。こうした電極形状は短い放電間隔ですなわち電極条片５の相応の突出頂部のあいだで個々の放電の位置を正確に定めるのに重要な役割を果たす。この実施例では、各放電構造部７の広がりにわたって可変の放電が生じる。個々の放電部は状況に応じて複数に分割されることもある。
【００４８】
この実施例では、下面に頂部２を有する突起状支持部材と放電構造部７とが隣接するように組み合わされている。これが当てはまらないのは放電ランプの縁の位置のみである。
【００４９】
図１に示されている断面線Ａ−Ａは突起状支持部材の下面の頂部２と放電構造部７とを交互に通っている。このことが図２のａに相応に表されている。矩形のチェスボード状のパターンを作るには延在するこの列を複数個並べればよい。図１には大きなランプ構造体の一部が示されているが、これは横列を４つ、縦列を７つ並べたものである。図１では個々の放電構造部７はほぼ正方形となっている。実際には個々の放電部７の形状はこれとは違っていてもよい。
【００５０】
ここに示されている電極条片５は、通常、個々の放電構造部の位置を定めるほか、放電の良好な調光を可能にするという特性を有している。このことは米国特許第６３７６９８９号明細書および国際公開第００２１１１６号明細書に記載されているとおりである。調光機能は個々の放電構造部７の面積を変更することによって得られ、ここでは図１および図２のａに示されているものよりも小さい面積となっている。また突起状支持部材は電極条片５間に位置する放電構造部７を相互に分離していることがわかる。突起状支持部材による分離のために電極条片５はこの実施例ではジグザグ状をなしており、放電距離つまり電極条片５間の間隔が比較的小さくなっている。
【００５１】
図３には電極セット５を備えた底部プレート４の図１に相応する平面図が示されている。ここでは完全な放電ランプが示されている。図３の２１個の縦列と１５個の横列とは下面の頂部２および放電構造部７を備えた突起状支持部材を交互に組み合わせたものである。放電構造部７はわかりやすくするために図示してはいないが、放電ランプの駆動中、図１および図２のａに示したそれと同様に動作する。図３にはさらに電極条片５が図３の右方の集電端子１０と左方の集電端子１１とに交互に接続されていることが示されている。これはさらに共通に電子的なプレスイッチング装置に接続されている。
【００５２】
さらに図３には底部プレート４の外側領域のフレーム構造部８が示されている。従来の技術ではこの場合底部プレートとカバープレートとを分離するガラスフレームが使用されていた。しかし本発明の実施例では、突起状支持部材の波状構造と同様にフレーム８はカバープレート３の突起となっている。ただし点状に先細りになってはおらず、リブとして構成されている。ここではフレームリブと底部プレート４との接触面は所定の幅を有している。なぜならこの個所でカバープレート３と底部プレート４とを例えばガラスはんだによって気密に接合しなければならないからである。またこの領域での障害的なシェーディング作用は生じない。ここはいずれにせよ光密度の低い縁にあたる部分だからである。
【００５３】
フレーム構造部８の“高さ”は図２のａ、ｂの正弦波プロフィルの最小値が底部プレートのところへくるように選定されている。フレーム構造部８を底部プレート４に固定するためのガラスはんだの厚さは、突起状支持部材に対してフレームリブ８を選定する際に考慮されなければならないが、ガラスはんだの変形性により組み立て時に形状が定まるので、正確な調整が自動的に行われる。
【００５４】
フレームリブ８のほか、図３にはさらにフレームに対する境界となるフレームライン９が示されている。このフレームはリブ８から外側へ屈曲されている。これが屈曲されていることにより外側に示されている電極端子（バス構造部含む）１０、１１はこれに収容され保護されている。放電室６に向かう側のカバープレート３、すなわち図２のａのカバープレート３の下面には発光物質のコーティングがなされており、カバープレート３は図３に示されている内部のフレーム境界を完全にカバーしている。突起状支持部材も発光物質によってカバーされている。
【００５５】
突起状支持部材と底部プレート４とのあいだの接触面の形状は丸められており、これにより電極条片５に沿った放電領域間の分離が尖った接触面の場合よりも良好に達成される。
【００５６】
従来の放電ランプに比べてきわめて密に突起状支持部材を配置することにより、大きなプレート安定性が得られる。これによりカバープレート３および底部プレート４は比較的薄く構成することができる。さらに図３から明らかであるように、底部プレート４とカバープレート３とのあいだに分離用のフレームを使用することができる。突起状支持部材とカバープレート３とを一体に構成できるので、組み立てコストやプロセス時間を大幅に低減することができる。
【００５７】
カバープレート３および発光物質のコーティングがなされた突起状支持部材により、可視光の放射特性として、底部プレート４との接触面に起因する影が明るくなる傾向が得られる。周囲からの光は突起状支持部材の中心を介して当該の領域へ偏向される。ここで支持のために光作用のある構造体、例えば粗面化部をカバープレート３の表面または表面上方にもうけることができる。光作用のある構造体は有利にはカバープレート３に組み込まれるか、または個別のエレメントとして構成される。
【００５８】
突起状支持部材はそれぞれできる限り均一に配置される放電構造部７によって包囲されている。この実施例では、各突起状支持部材１、２は周囲に均等に分布する４つの放電構造部７の光成分を受け取る。これは放電ランプの縁以外の突起状支持部材についてはいずれも同様である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の装置の放電部および突起状支持部材の平面図である。
【００６０】
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って切断した装置の断面図、およびその数学的特徴を表したグラフである。
【００６１】
【図３】突起状支持部材と底部プレートとの接触位置を備えた本発明の放電ランプの電極セットの平面図である。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【国際調査報告】
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