(57)【要約】本発明は誘電体バリア放電用に設計された平面形放射器の放電ランプの製造方法に関する。この製造方法では、放電容器のための封入ステップの期間中に放電容器の一方の板（３）が後で軟化する部材（１５）の上に載せられて支持され、それから所定の温度において他方の板（４）の上へ沈下させられる。この場合に、支持要素（１，２，１５）は完成した平面形放射器の機械的安定性の改善にも役立つ。本発明によれば、多数存在する支持要素（１，２，１５）のうち少数だけが一方の板（３）を上記の支持機能のために使用される。
2004538614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板（４）、蓋板（３）およびこれらを結合する枠体（８，９）を有し放電空間に放電媒体を収容する放電容器と、放電媒体中に誘電体バリア放電を発生させ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間に設けられた誘電体層と、枠体（８，９）内において蓋板（３）と底板（４）との結合を行う複数の支持要素（１，２，１５）とを備え、放電空間の封鎖に先行して行われる封入ステップ時に底板（４）および蓋板（３）の内の一方の板（３）を支持要素（１，２．１５）の少なくとも１つによって持上げ支持し、放電空間の封鎖のために支持要素の少なくとも一部（１５，１６）を加熱によって軟化させることにより、持上げ支持されている一方の板（３）を沈下させる誘電体バリア放電用に設計された平面形放射器の製造方法において、
一方の板（３）の持上げ支持のために、複数の支持要素（１，２，１５）の内の一部（１５，１６）だけが使用され、残りの支持要素（１，２）は封入ステップ中に軟化しないことを特徴とする平面形放射器の製造方法。
【請求項２】
一方の板（３）の持上げ支持のために、複数の支持要素（１，２，１５）の内最高でも半分の支持要素（１５，１６）が使用され、封入ステップ中に軟化することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
一方の板（３）の持上げ支持のために、複数の支持要素（１，２，１５）の内最高でも４つの支持要素が使用され、封入ステップ中に軟化すことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
持上げ支持に使用された支持要素（１，２，１５）は、封入ステップ中に軟化しない部材（１，２）と封入ステップ中に軟化する部材（１５）とから構成され、軟化する部材（１５）は、軟化しない部材（１，２）と封入ステップ中に下に置かれる板（４）との間に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の方法。
【請求項５】
封入ステップ中に持上げ支持された一方の板（３）は蓋板であることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
一方の板（３）を持上げ支持するために使用された支持要素（１，２，１５）の軟化する部材（１５）は蓋板（３）と底板（４）との間に直接に挿入されていることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の方法。
【請求項７】
支持要素（１，２）は、蓋板（３）と一体の構造部分として形成された支持突起であり、各支持突起（１，２）と底板（４）との間に配置され封入ステップ中に軟化する部材（１５）をそれぞれ有することを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
支持要素（１，２）の外側形状は、底板に垂直な少なくとも１つの断面において、蓋板（３）から底板（４）へ向かって先細りになっていることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
支持要素（１，２）の先細り形状は先が尖っており、封入ステップ中に軟化する部材（１５）は、縁部とこの縁部によって少なくともほぼ囲まれた開口とを有し、各支持突起の先端（２）がその開口内に挿入され、その縁部が支持突起を支えることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
支持要素（１，２，１５）のうち封入ステップ中に軟化する部材（１５）は排気孔を備えた中空体形状を有することを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載の方法。
【請求項１１】
支持要素（１，２，１５）の内封入ステップ中に軟化する部材（１５）は主としてＳＦ６ガラスからなることを特徴とする請求項１乃至１０の１つに記載の方法。
【請求項１２】
持上げ支持された一方の板（３）は沈下を促進するために荷重をかけられることを特徴とする請求項１乃至１１の１つに記載の方法。
【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平面形放射器の製造方法に関する。この平面形放射器は平面構造の放電ランプである。
【０００２】
［従来の技術］
このような放電ランプは従来から知られている。この放電ランプは多くはキセノンである放電媒体を収容するための放電容器を持っている。さらに、放電媒体中に誘電体バリア放電を発生させることができるように、少なくとも部分的に誘電体層によって放電媒体から分離された電極セットが設けられている。
【０００３】
このような放電ランプの平面形放射器構造も公知である。この種の平面形放射器の放電容器は底板と蓋板とを持っている。放電媒体のための放電空間が底板と蓋板との間に画成されるように、底板と蓋板とがこれらの外縁に設けられた枠体により結合されている。電極セットは底板および蓋板の内の一方または両方の板の内側に配置されてもよいし、あるいは放電容器の外側に配置されてもよいし、さらには様々のかかる位置に分散して配置されてもよい。さらに枠体は底板と蓋板との一方の板と一体の構造部分であってもよい。
【０００４】
さらに、平面形放射器の場合、枠体の内側において底板と蓋板との間に支持要素を設け、この支持要素によって有効曲げ長を短くし、それにより放電容器の機械的安定性を改善もしくは保証することは公知である。この観点は、平面形放射器が負圧状態にある放電媒体で点灯される場合および／または大型の平面形放射器である場合にはとりわけ重要である。平面形放射器は特に平面形表示装置のバックライトに使用されることを考慮すべきである。平面形表示装置の場合、できるだけ途切れのない均質な大型サイズのバックライトが要求される。
【０００５】
最後に、独国特許第１９８１７４７８号明細書から、支持要素を特別に形成すること、すなわち封入ステップの温度で軟化する部材（軟化部材）を支持要素に備えることが知られている。封入ステップは、放電容器内壁上の吸着物質を排除するためおよび／または支持要素の前記部材の軟化を可能にするため、例えば真空炉内で高温度で行うとよい。さらに、上記独国特許明細書に記載された処理法にしたがって、平面形放射器の枠体に設けられた密封面も同様に、対応部分が互いに接触させられるとき、これらの密封面が密封結合部を形成するように軟化部材を備えるとよい。それによって、放電容器は封入ステップ中に自動的に閉じられる。すなわち、封入ステップは放電容器中の残留空気をできるだけ希薄にして所望の放電媒体を封入するのに使われる。支持要素はこのステップにしたがって平面形放射器の蓋板をまず枠体の上方に持上げる機能を有し、それによって蓋板の下面と枠体の上面との間に放電容器への封入のための開口が形成される。ここで支持要素の軟化部材が相応の温度で十分に軟化すると、これらの支持要素部分が平らに押されているために蓋板が重力によって沈下させられる。蓋板の下面が枠体上の密封面に当接した状態に到ることによって密封結合が行われ、それにより放電容器への所望の放電媒体の封入および放電容器の封鎖を行うことができる。
【０００６】
さらに、この引用された従来技術においては、支持要素の軟化部材が共通に押下されることによって、結果的にすべての支持要素の荷重負担を一様にすることができる。
【０００７】
その場合に、密封面のためにも、支持要素の軟化部材としても、しばしばガラスろう材料または類似物質が用いられる。使用できる材料、支持要素の構造、標準的な温度、支持要素における種々の部材の好ましい粘度は、上記独国特許明細書の開示内容を参照できるが、この開示内容はここで引用することによって本発明に含まれたものとする。
【０００８】
［発明の説明］
本発明の課題は、上述の従来技術から出発して、誘電体バリア放電用に設計された平面形放射器の封入ステップに関して改善された製造方法を提供することにある。
【０００９】
本発明は、枠体内側において底板と蓋板との間に複数の支持要素が設けられている平面形放射器の製造方法において、複数の支持要素の内の一部だけが封入ステップ中に底板および蓋板の内の一方の板を持上げ支持するのに使用され、残りの支持要素は封入ステップ中に軟化するようには設計されていないことを特徴とする。
【００１０】
存在する全ての支持要素が既述のように形成されている先に引用した従来技術と違って、本発明は、封入ステップ中に底板および蓋板の内の一方の板の持上げ支持および沈下のために用いられそのために軟化部材を有しなければならない支持要素の個数をできるだけ少なくすることから出発している。なぜならば、一方では、軟化部材として使用される材料にともなってしばしば放電容器内の残留ガス雰囲気に不可避の汚染が生じるからである。この汚染は沈下のために使用された高い温度のときに発生し、またランプの寿命期間中に、特に高い点灯温度のときにも起こり得る。というのは、封入ステップに対して任意の高さの温度を用いることはできないからである。有機結合剤によって保持されたガラス粉末（いわゆるガラスろう）は比較的低い温度で適当な粘度を有することから、軟化部材にはしばしばこのガラス粉末が使用される。しかしながら、結合剤材料は必然的にある程度残留ガス放出を生じる。
【００１１】
厳密に言えば、結合剤材料の残留物だけがなおも残存する予め焼結された部材と、なおも完全な結合剤を含んでいるただ単に予め成形された部材とは区別されるべきである。両方のいずれの場合にも雰囲気の汚染が起こるが、予め焼結された部材の場合にはその程度が少ない。
【００１２】
もちろん、汚染問題のない材料、すなわち例えばＳＦ６ガラスの如き純粋なガラス材料を使用するのもよい。しかし、すでに材料側で上述の汚染を回避することができる場合にも、本発明はそれにもかかわらず付加的な利点を有する。
【００１３】
すなわち、軟化部材の数が少ないということは、沈下すべき放電容器板の重量が相応に少ない数の軟化部材に配分されることに通じる。それゆえ、板は殆どまたは全く荷重をかけられる必要がないか、もしくはより高い粘度を許容することができる。
【００１４】
沈下する放電容器板の荷重の節約は、もはや荷重をかける必要がないかまたは少ない個数の重しを載せるだけでよいということから、製造方法の単純化をもたらすが、むしろ、相応の加熱ステップにおいて高速の温度変化および一層均質な温度分布も達成される。さらに、スペースをより良く利用することができる。軟化部材の数（あるいはそれらの寸法または粘度）は、有効重量に適合するように使用することもできる。これは平面形放射器の放電容器が積層されて加熱される場合に有利である。その場合、積層体において下方にある放電容器が上方にある放電容器よりも強い荷重を受ける。
【００１５】
さらに、支持要素の定められた形状、例えば、支持要素と該当板との間にエッジまたは尖端の形で広がる接触面ができるかぎり小さいことが望まれる場合がある。この場合、軟化部材がこの接触面を広げることによって、すなわちこの接触面の直ぐ近辺において放電空間の一部分を占拠することによって、軟化部材が障害となる。しかしながら、軟化部材によって占拠されたこの放電空間部分は光分布および／または放電分布の理由から必要である。
【００１６】
さらに、本発明は、封入ステップ期間中に底板と蓋板との互いの密封または枠体に対する密封も既述のようにガラスろう材料または他の軟化材料を介して行うことに限定されない。しかしながら、これは好ましい変形例を有する。この場合にこれに使用された軟化材料による放電媒体の汚染はあまり大きな問題にはならない。なぜならば、放電媒体に曝される密封部の表面積を非常に小さくすることができるからである。しかしながら、支持要素の軟化部材は必然的にある程度の体積を持ち、それによりある程度の表面積を持つ。結局、それは、持上げ支持された板が目視できるほどの距離にわたって移動することを可能にする。
【００１７】
本発明は、板を持上げ支持するために多数の支持要素のうち一部だけを使用する場合に実現されるが、とりわけ、多数の支持要素のうち最高でも半分、より好ましくは５分の１がこのために設計される。最高でも４つの支持要素をこのように設計して使用すると好ましい。例えば矩形板状の平面形放射器における放電容器の４つのコーナに４つの支持要素を配置することにより、持上げ支持されるべき板がそれの外側のコーナ範囲でそれぞれ支えられる。しかしながら、基本的には１枚の板を平らに支えるためには３つの支持要素でも十分である。最後に、板の１つのコーナまたは１つのエッジを枠体上に載せて、残りは２つまたはそれどころか１つだけの支持要素で持上げ支持することも可能である。その場合、放電空間の封入に利用できる開口はもはや全方面に形成されないが、しかしこれは必ずしも問題にはならない。特に、この開口は、十分な断面積を利用できるように、全方面に形成される開口の場合よりも若干高くすることができる。
【００１８】
既に引用された従来技術から出発すると、本発明によって提案された方法により種々の支持要素の一様でない荷重が生じて損傷または板割れを招くことがある点を懸念すべきであった。ところが驚くことに、底板などの使用される材料、特に平らなガラス板の固有弾性は実際に完全に十分な補償をもたらすことが明らかになった。このことは、比較的薄い板壁厚みが用いられる場合に、より一層当てはまる。いずれにせよ、支持要素の個数が十分に大きい場合、通常このことは達成しようと努められる。
【００１９】
支持要素の好ましい構成は少なくとも２つの部材からなり、そのうち軟化する部材（軟化部材）は封入ステップ中に下側に位置する板の上に置かれ、軟化しない部材をその軟化部材上に載せる。それによって、光放射が殆ど影響を受けないように、例えば上側の部材と上側の板、特に蓋板との間の接触面積を小さくすることができる。
【００２０】
しかしながら、板を持上げ支持するのに使用する全ての部材が軟化し、したがって別の表現をすると蓋板と底板との間に配置された全ての要素が軟化するという変形も好ましい。その場合、もちろん、板自身が部分的に支持要素機能を有するように蓋板および底板の内の一方の板を成形することもできる。少なくともこの変形例の場合、蓋板および底板とそれらの間にある軟化する支持要素（支持要素の軟化部材）以外に、支持要素の他の別個の軟化しない部材は全く存在しない（持上げ支持に使用された支持要素個所にはない）。
【００２１】
板に、特に蓋板に一体形成された支持要素を形成するためには、このことに関する開示内容を含んでいる同一出願人の２つの先願、すなわち独国特許出願第１００４８１８７．６号明細書および独国特許出願第１００４８１８６．８号明細書を参照することができる。すなわち、支持要素は蓋板と一体の構造部分として形成することができ、この場合に蓋板のこのような支持突起の外側形状は底板に対して垂直な断面において蓋板から底板へ向かって先細になっている。蓋板はこれらの支持突起とともに、適当な成形方法、例えば熱成形またはプレス成形で作られるとよい。しかし、支持突起は後から一体成形されてもよい。しかしながら、ランプ組立ての際には、個別の支持要素の位置決めに要する労力を避けるために、支持突起はとりわけランプと一体で存在することが好ましい。支持突起がいくつかの少ない個所にほんの僅かの深さにつまり低く形成されている場合には、これらの個所に軟化部材を挿入することができる。この場合位置決め労力はこれらの個所の本発明による比較的少ない個数に限定される。
【００２２】
このように一体形成された支持要素の光分布の一様性および安定性に関する有利な作用に関しては前述の先願に示されている。この特別な利点のおかげで、とりわけ支持要素数が比較的多い。特に、支持要素がそれぞれ同型の放電構造によって取り囲まれるか、もしくは逆に放電構造がそれぞれ同型の支持個所によって取り囲まれるようにすることができる。このような場合に本発明は有利である。なぜならば、そこでは軟化部材の個数が、既に引用した独国特許出願公開第１９８１７４７８号明細書の教えるところに従えば、特に大きくなるからである。
【００２３】
さらに、支持突起は、引用された先願に説明されているように、リブ状に、すなわち言わば一次元にのみ先細りに形成することができる。しかしながら二次元に先細りになっている、つまり尖っているように形成すると有利である。その場合、軟化部材は開口を備えるのがよく、この開口には該当支持突起の先端が挿入され、それによって軟化部材上への蓋板の載置が自動的に少し調整されるか、あるいは少なくとも比較的確実に行われる。その際に軟化部材内にできる空洞は特に開口を備えている方がよい。このために例えば管片の周面に切欠きを設けることができる。側部に孔を設けてもよい。さらに管片に軸方向のスリットを設けてもよい。
【００２４】
軟化部材に関連して板の持上げ支持に使用されない支持突起においては、支持突起と底板との間で接触当接だけが行われ、これは安定化作用に関して特に放電媒体の負圧時でもしばしば十分である。
【００２５】
さらに、軟化部材に好適な材料は主としてＳＦ６ガラスからなる。軟化部材の粘度が非常に低くならないかもしくは低くなるべきではない場合、または沈下すべき板が非常に軽い場合には、既に述べたように、持上げ支持された板に沈下を促進するために荷重をかけてもよい。
【００２６】
［図面の説明］
以下において本発明を一実施例に基づいて詳細に説明する。その際に開示された特徴は他の組み合わせでも本発明にとって重要である。
【００２７】
図１は支持要素と底板との概略的に示された接触個所およびコーナでの支持要素における軟化部材を備えた本発明による平面形放射器の放電ランプの概略平面図である。
図２は図１の１つのコーナにおける支持要素の軟化部材の軟化前における概略側面図である。
図３は軟化部材の軟化後における図２と同じ概略側面図である。
図１に対して両引用先願のそれぞれの図３を参照する。明確にするために、本件明細書においても同じ要素であるかぎり先願におけると同一の参照番号を使用する。
【００２８】
図１は蓋板（図２および図３における３）と底板（図２および図３における４）からなる構成の概略平面図を示す。この構成は、以下に説明する細部を除いて先に引用した先願の構成に完全に一致している。蓋板３と底板４とは、図２において良く認識できるが、図１にほぼ円形の横断面で記入されたＳＦ６ガラス管片１５によって隔てられている。これらの管片１５の上には平面形放射器の矩形形状のコーナにおいて最も外側の支持突起が載っている。これらの支持突起は、蓋板３の平らな部分に１で示された円形の付け根と、その付け根から底板４の方向に円錐状に尖るように延び出した下端に先端２とを持っている。先端２は板面上への投影において円１の中心点を形成している。蓋板３は、上面と下面とがほぼ同一の形状を有する熱成形されたガラス板である。支持突起は比較的起伏が小さく、図２および図３に断面で示された側壁はこの断面において底板に対して４０°以下の角度を有する。
【００２９】
図１において５で帯状電極が示されている。帯状電極５は全体で誘電体バリア放電のための完全な電極セットを構成する。陽極も陰極も誘電体層で被覆され、他の点でも互いに相違しない。帯状電極５は、右側の集合接続部１０と左側の集合接続部１１とに交互に振り分けて導かれ、これらの接続部を介して電子安定器に接続されている。放電範囲は隣り合って並んでいる帯状電極５の近接区間にそれぞれ形成され、これらの放電範囲は図３において６を付された放電空間部分にある。これについては引用した先願に示されている。それはそこに詳しく説明されている帯状電極の形状についても当てはまる。しかし次のことが明らかである。支持突起がそれぞれすぐ隣り合う放電範囲の同一配列によって取り囲まれ、逆に放電範囲がそれぞれすぐ隣り合う支持突起の同一配列によって取り囲まれていること（縁部範囲は除く）、そして図１に示された配列により放電範囲と支持突起とが交互に現れるいくつものラインを見て取ることができることである。これについても先願が参照される。さらに図１において円形の付け根１は図を見易くするために描かれておらず、支持突起は先端２によってのみ表されている。
【００３０】
図１において参照番号８は枠体構造部を示す。この構造部はこの実施例では別個の枠体ではなく蓋板３の同様に熱成形された突出部である。しかしながら、これはリブとして形成されおり、先の尖った円錐形として形成されてはいない。枠体リブ８の幅は底板４への気密結合に役立ち、この気密結合は既に説明したようにガラスろうによって作ることができる。さらに外側にある線９は枠体の外周面を示し、ある意味では支持突起における円形付け根１に対応している。ランプ構造の更なる詳細については前記先願を参照することができる。
【００３１】
枠体８を底板４に接着またはろう付けによって気密結合する前に、ランプの排気および封入を行うときには、コーナにおける最も外側の支持突起を管片１５の上に載せることによって、ランプが図１および図２に概略的に示した状態に置かれる。その場合に、管片１５は図示されていない側部スリットを持っている。この側部スリットにより、管片の内部空間に封入時に汚染物質が留まらないようにできる。封入ステップ期間中、放電空間全体を所望の放電媒体で満たすことができるように、管片１５が垂直方向の長さに応じてほぼ２．５ｍｍだけ蓋板３を持上げて支持する。その後、この例においてこのために使用される真空炉が管片１５を形成するＳＦ６ガラスの軟化温度に到達するまで加熱され、これにともなって管片１５が必要ならば重しを載せられた蓋板３の重量によって押しつぶされ、その結果として図３に示された状態が生じる。そこでは図２の管片１５から無定形に形成された小さな材料堆積物が残るだけであり、その堆積物は支持突起１，２を底板４に付加的に接合する。その際に、先願に説明されている支持突起の光学的機能をコーナにおいてもできるだけ阻害しないようにするために、できるだけ少量の材料を使用すべきである。それゆえ、この光学的機能はほとんど損なわれない。なぜならば軟化前の管片１５の材料１６は下方の範囲、つまり底板４の付近に配置されるからである。
【００３２】
図示された例では先端２は図３において底板４に当接している。これは必ずしもそうでなければならないというわけではない。軟化する管片１５のために設計された支持突起１，２は、先端２が材料１６を下方に全部押しのけなくてもすむように、より小さい垂直方向寸法を持っていてもよい。先端２の尖った形状によりその押しのけは特別な障害を受けない。リブ状の支持突起も別のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による平面形放射器の放電ランプの概略平面図
【図２】
図１の１つのコーナにおける支持要素の軟化部材の軟化前における概略側面図
【図３】
軟化部材の軟化後における図２と同じ概略側面図
【符号の説明】
１        支持突起の付け根（支持要素）
２        支持突起の先端（支持要素）
３        蓋板
４        底板
５        帯状電極
６        放電空間
８        枠体リブ
９        枠体外周面
１０        集合接続部
１１        集合接続部
１５        ガラス管片（支持要素の軟化部材）
１６        材料堆積物
【国際公開パンフレット】
2004538614.tif 000003
2004538614.tif 000004
2004538614.tif 000005
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2004538614.tif 000012
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2004538614.tif 000018
2004538614.tif 000019
2004538614.tif 000020
2004538614.tif 000021
【国際調査報告】
2004538614.tif 000022
2004538614.tif 000023
2004538614.tif 000024
2004538614.tif 000025
2004538614.tif 000026