EP1417700A2 - Rohrförmige entladungslampe mit zündhilfe - Google Patents

Rohrförmige entladungslampe mit zündhilfe

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Publication number
EP1417700A2
EP1417700A2 EP02753000A EP02753000A EP1417700A2 EP 1417700 A2 EP1417700 A2 EP 1417700A2 EP 02753000 A EP02753000 A EP 02753000A EP 02753000 A EP02753000 A EP 02753000A EP 1417700 A2 EP1417700 A2 EP 1417700A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coating
wall
discharge lamp
lamp according
discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02753000A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerhard DÖLL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH filed Critical Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Publication of EP1417700A2 publication Critical patent/EP1417700A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
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    • 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
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    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/30—Vessels; Containers
    • H01J61/35—Vessels; Containers provided with coatings on the walls thereof; Selection of materials for the coatings
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    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/54—Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting
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    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/025—Associated optical elements

Definitions

  • the invention relates to a dielectric barrier discharge lamp with a tubular discharge vessel and a phosphor layer.
  • Dielectric barrier discharge lamps are sources of electromagnetic radiation based on dielectric barrier gas discharges.
  • the discharge vessel is usually filled with an inert gas, for example xenon, or a gas mixture.
  • excimers are formed during the gas discharge, which is preferably operated by means of a pulsed operating method described in US Pat. No. 5,604,410.
  • Excimers are excited molecules, such as Xe2 *, which emit electromagnetic radiation when they return to the generally unbound basic state. In the case of Xe 2 *, the maximum of the molecular band radiation is approximately 172 nm (NUN radiation).
  • the phosphor layer is used to convert the invisible NUN radiation into visible (N ⁇ S) radiation (light).
  • OA Office Automation
  • signal lighting e.g. as brake and direction indicator lights in automobiles
  • auxiliary lighting e.g. interior lighting for automobiles
  • backlighting of Displays for example liquid crystal displays
  • the inner wall of the discharge vessel is usually provided with a NUN / NIS reflection layer, for example A1 2 Ü3 and / or Ti0 2 .
  • An aperture extending along the longitudinal axis of the lamp remains free of reflection layers, since the NUN / NIS reflection layer is also impermeable to the light emitted by the phosphor layer.
  • the actual phosphor layer is located on the NUN / VTS reflection layer, and the aperture can optionally also be coated with phosphor or free of phosphor. In any case, due to the NUV / NIS reflection layer, the desired high luminance can be generated within the aperture without the reflection layer.
  • a dielectric barrier discharge lamp necessarily requires at least one so-called dielectric barrier electrode.
  • a dielectric barrier electrode is separated from the inside of the discharge vessel by means of a dielectric barrier.
  • This dielectric barrier can be designed, for example, as a dielectric layer covering the electrode, or it is formed by the discharge vessel of the lamp itself, namely when the electrode is arranged on the outer wall of the discharge vessel.
  • a dielectric barrier discharge lamp of the type mentioned at the outset is disclosed in US Pat. No. 6,097,155.
  • the lamp has a tubular discharge vessel, on the inner and / or outer wall of which at least two elongate, conductor-like electrodes are arranged parallel to the longitudinal axis of the discharge vessel.
  • the long ignition delay after the voltage is applied to the electrodes of the lamp when the lamp is in the dark is disadvantageous. After a long period of time in the dark, it may even happen that the lamp can only be ignited with a voltage that is significantly higher than in normal operation.
  • DE-A 4203 594 discloses a lamp with a discharge tube which has a transparent tube filled with a discharge gas and two electrodes which produce a spatial discharge in the tube, the two electrodes running essentially parallel to the length of the tube and the one electrode is centrally located axially inside the tube and the other outside the tube.
  • the surface of the inner electrode and / or the inner side of the tube is coated with a coating material made of a metal with a high secondary emission ratio and / or a dielectric.
  • Rare earth oxides, aluminum oxide (A1 2 0 3 ), silicon oxide (Si0 2 ) or magnesium oxide (MgO) is used as the coating material.
  • the more preferred coating material is magnesium oxide, which can also act as a protective layer.
  • the object of the present invention is to provide a dielectric barrier discharge lamp with a tubular discharge vessel and a phosphor layer according to the preamble of claim 1, which has an improved ignition behavior.
  • the dielectric barrier discharge lamp according to the invention has a tubular discharge vessel and a phosphor layer on at least part of the inner wall of the discharge vessel.
  • elongated, dielectrically impeded electrodes oriented parallel to the longitudinal axis of the discharge vessel are arranged on the vessel wall.
  • At least one end of the tubular discharge vessel is provided on a partial region of the inner wall with a coating which also covers one end of at least one elongate electrode, the material of this coating having a high secondary electron emission coefficient (hereinafter referred to as SEE coating for brevity).
  • the SEE coating is in direct contact with the filling gas enclosed by the discharge vessel.
  • the SEE coating is always the last of possibly several functional layers on the inner wall of the discharge vessel, ie each additional layer, for example fluorescent and / or NUN / NIS reflection layer is arranged between the SEE coating and the inner wall of the discharge vessel. In this way it is ensured that the SEE coating is hit by free electrons accelerated in the electrical field of the electrodes and secondary electrons are thereby triggered.
  • the advantage of this solution is that a large part of the phosphor layer also applied to the inner wall of the discharge vessel is uncoated, i.e. is actually also effective, since the SEE coating is limited to one or both ends of the tubular discharge vessel.
  • a slight shade at the lamp ends is less of a problem than in the middle of the lamp.
  • the SEE coating is therefore also limited to the area at the end of at least one elongated electrode.
  • the portion of the inner wall provided with the coating is preferably less than 25%, better less than 10% of the total area of the inner wall along the longitudinal axis of the tubular discharge vessel, i.e. the lateral surface.
  • the SEE coating preferably overlaps one end of the elongated electrode, the overlap being in the range of greater than 0 and less than or equal to 10 mm, preferably in the range of greater than 2 and less than or equal to 6 mm. Since it is possible to operate lamps of different lengths due to the transverse discharge configuration, reference should also be made here to the relative overlap, which is typically in the range from greater than 0 and less than or equal to 20%, preferably in the range from greater than 0 and less than or equal to 10 % of the total length of the lamp. In the case of electrodes (inner wall electrodes) arranged on the inner wall of the discharge vessel, as disclosed in the already mentioned US Pat. No.
  • the overlap initially relates to the end of the electrode opposite the power supply.
  • the SEE coating can of course also cover the end of the electrode on the power supply side.
  • the inner wall electrode, the electrical feedthrough and the power supply are preferably implemented as functionally different areas of a single conductor track-like means.
  • the means similar to a conductor track itself has no structural separation in the electrode, power supply, etc.
  • the individual areas are rather defined by their function.
  • the electrode is consequently the area of the conductor-like means, which is located within the discharge vessel.
  • the term “overlap” at the power supply end of an inner wall electrode is to be interpreted as an overlap.
  • the lamp according to the invention is relatively easy to manufacture.
  • Materials which have a secondary electron emission coefficient greater than one, in particular greater than two, preferably greater than 3, particularly preferably in the range between 3 and 15 are suitable for the SEE coating.
  • Powdery Al 2 ⁇ 3 or MgO in a pasty preparation is particularly suitable.
  • the relevant end of the lamp is then simply dipped into the paste until the desired overlap with the corresponding electrode end is achieved.
  • the SEE coating has the outer shape of a ring.
  • the outer wall of the discharge vessel is advantageously covered during immersion. In principle, however, it is sufficient to improve the ignition behavior if the SEE coating is limited to a relatively small part of a ring, as long as the end of at least one electrode is covered with it.
  • a thin-walled hollow cylinder or longitudinal part of a hollow cylinder is suitable as a mask, the outer diameter of which corresponds approximately to the inner diameter of the discharge vessel.
  • the wall of the hollow cylinder has an opening, the shape of which corresponds to that of the coating to be applied.
  • the hollow cylinder is inserted at the end of the tubular discharge vessel until the opening lies above the electrode end and then the paste is applied inside the opening to the inner wall of the discharge vessel or the electrode end. After the paste has dried and possibly heated, the mask can be removed.
  • At least one end of only a single electrode has an SEE coating. If the lamp is intended for operation with unipolar voltage pulses, the SEE coating must be arranged on the anode. Only then can primary electrons be accelerated in the direction of the SEE coating and secondary electrons can be triggered there for the further development of the ignition process. This distinction is irrelevant for lamps for operation with bipolar voltage pulses, since the electrodes change their roles in pairs (instantaneous anode or cathode) depending on the polarity of the instantaneous voltage pulse.
  • the discharge lamp according to the invention has a base at one or both ends.
  • the SEE coating is then advantageously arranged on that part of the inner wall of the discharge vessel which is located within the base, since in this way there is no longer any additional shadowing from the SEE coating.
  • this variant increases the probability of a quick and reliable ignition. It may be sufficient if both coating zones are narrower than when coating at only one end.
  • Figure la is a plan view of a first embodiment
  • FIG. 1 b shows a cross section of the exemplary embodiment from FIG. 1 a along the line DD
  • Figure 2 shows a second embodiment.
  • FIGS la and lb schematically show a rod-shaped fluorescent lamp 1 in plan view or in cross section along the line DD.
  • the lamp 1 consists essentially of a tubular discharge vessel 2 made of soda-lime glass with a circular cross section and two strip-shaped electrodes 3 (the second electrode is covered and therefore not visible) made of silver solder, which is arranged parallel to the longitudinal axis of the tube and diametrically arranged to one another on the inside of the wall of the Discharge vessel 2 are applied.
  • Each of the inner wall electrodes 3 is covered with a dielectric barrier 4 made of glass solder.
  • the inside of the wall of the discharge vessel is covered with a phosphor layer 5 and, with the exception of an aperture extending along the longitudinal axis of the lamp, with the VUV / VIS reflection layer 6 made of Al 2 ⁇ 3 below the phosphor layer 5 (for illustrative reasons only in FIG. 1b shown).
  • a first end of the discharge vessel 2 is closed by means of a blunt fusion 7.
  • the electrodes 3 are passed gas-tight to the outside through the other end of the discharge vessel 2 and pass there into an external power supply 8.
  • the second end of the discharge vessel 2 is closed by means of a plate-shaped closure element (not visible in this illustration).
  • the edge of the plate-shaped closure element is fused with a constriction 9 of the discharge vessel 2.
  • DE-A 10048410 the disclosure content of which is hereby incorporated by reference. Due to the aforementioned technology, the inner wall electrode 3, the electrical leadthrough in the area the constriction 9 and the power supply 8 are realized as functionally different areas of a single conductor strip-like silver solder strip.
  • the ring-shaped MgO coating 10 closes on the one hand directly with the end 5 of the discharge vessel 2 and was produced by immersing this end of the vessel in an MgO paste.
  • shadowing by the MgO ring 10 is limited to an annular partial area with a width B of only 5 mm. This is only approx. 1.5% based on the total light length of the lamp 1 of 350 mm (measured from the constriction 9 to the end of the electrodes 3).
  • FIG. 2 shows a schematic top view of a variant of the embodiment of FIGS. 1 a, 1 b (the same features are provided with the same reference numerals), in which an MgO coating in the form of two short 5 mm wide partial rings 11 on the plate seal or Constriction 9 directly adjacent ends of both electrodes 3 are applied. More precisely, each of the two partial rings 11 (one of the two partial rings 11 is covered due to the illustration) is applied to the phosphor covering the electrodes 3 or the dielectric 4. In addition, this end of the lamp 1 is provided with a base, not shown, which covers the two partial MgO rings 11.

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Abstract

Eine dielektrische Barrieren-Entladungslampe (1) mit einem rohrförmigen Entladungsgefäß (2) und einer Leuchtstoffschicht auf zumindest einem Teil der Innenwand des Entladungsgefäßes (2) und mit länglichen Elektroden (3) ist mindestens an einem Ende des rohrförmigen Entladungsgefäßes (2) auf einem Teilbereich der Innenwand mit einer Beschichtung (10) versehen, die außerdem ein Ende mindestens einer länglichen Elektrode (3) bedeckt. Das Material dieser Beschichtung (10) weist einen hohen Sekundärelektronenemissionskoeffizienten auf. Dadurch wird das Zündverhalten der Lampe insbesondere beim Zünden in Dunkelheit verbessert.

Description

Rohrförmige Entladungslampe mit Zündhilfe
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine dielektrische Barrieren-Entladungslampe mit einem rohrförmigen Entladungsgefäß und einer Leuchtstoffschicht.
Dielektrische Barrieren-Entladungslampen sind Quellen elektromagnetischer Strahlung auf der Basis dielektrisch behinderter Gasentladungen.
Das Entladungsgefäß ist üblicherweise mit einem Edelgas, beispielsweise Xenon, oder einer Gasmischung gefüllt. Während der Gasentladung, die bevorzugt mittels eines in der US-A 5 604 410 beschriebenen gepulsten Betriebsverfahrens betrieben wird, werden sogenannte Excimere gebildet. Ex- cimere sind angeregte Moleküle, z.B. Xe2*, die bei der Rückkehr in den in der Regel ungebundenen Grundzustand elektromagnetische Strahlung emittieren. Im Falle von Xe2* liegt das Maximum der Molekülbandenstrahlung bei ca. 172 nm ( NUN-Strahlung). Die Leuchtstoffschicht dient zur Konvertierung der unsichtbaren NUN-Strahlung in sichtbare (NΙS-)Strahlung (Licht).
Derartige Lampen werden insbesondere in Geräten für die Büroautomation (OA = Office Automation), z.B. Farbkopierer und -Scanner, für die Signalbeleuchtung, z.B. als Brems- und Richtungsanzeigelicht in Automobilen, für die Hilfsbeleuchtung, z.B. der Innenbeleuchtung von Automobilen, sowie für die Hintergrundbeleuchtung von Anzeigen, z.B. Flüssigkristallanzeigen, als sogenannte „Edge Type Backlights" eingesetzt. In diesen technischen Anwendungsfeldern sind sowohl besonders kurze Anlaufphasen, aber auch möglichst temperaturunabhängige Lichtströme erforderlich. Deshalb enthalten diese Lampen kein Quecksilber.
Für die genannten Anwendungen ist sowohl eine hohe Leuchtdichte als auch eine über die Länge der Lampe gleichmäßige Leuchtdichte notwendig. Für den OA-Einsatz ist die Innenwand des Entladungsgefäßes üblicherweise mit einer NUN/NIS-Reflexionsschicht, beispielsweise A12Ü3 und/oder Ti02 versehen. Dabei bleibt eine sich entlang der Längsachse der Lampe erstreckende Apertur reflexionsschichtfrei, da die NUN/NIS-Reflexionsschicht auch für das von der Leuchtstoffschicht emittierte Licht undurchlässig ist. Auf der NUN/ VTS-Reflexionsschicht befindet sich die eigentliche Leuchtstoffschicht, wobei die Apertur wahlweise ebenfalls mit Leuchtstoff beschichtet oder leuchtstofffrei sein kann. Jedenfalls lässt sich aufgrund der NUV/NIS- Reflexionsschicht innerhalb der reflexionsschichtfreien Apertur die ge- wünschte hohe Leuchtdichte erzeugen.
Eine dielektrische Barrieren-Entladungslampe setzt notwendigerweise mindestens eine sogenannte dielektrisch behinderte Elektrode voraus. Eine dielektrisch behinderte Elektrode ist gegenüber dem Innern des Entladungsgefäßes mittels einer dielektrischen Barriere getrennt. Diese dielektrischen Barriere kann beispielsweise als eine die Elektrode bedeckende dielektrische Schicht ausgeführt sein, oder sie ist durch das Entladungsgefäß der Lampe selbst gebildet, nämlich wenn die Elektrode auf der Außenwand des Entladungsgefäßes angeordnet ist.
Aufgrund der dielektrischen Barriere ist für den Betrieb derartiger Lampen eine zeitveränderliche Spannung zwischen den Elektroden erforderlich, beispielsweise eine sinusförmige Wechselspannung oder pulsförmige Spannung wie in der vorstehend genannten US-A 5 604410 offenbart. Stand der Technik
In der US-A 6 097 155 ist eine dielektrische Barrieren-Entladungslampe der eingangs genannten Art offenbart. Die Lampe weist ein rohrförmiges Entladungsgefäß auf, auf dessen Innen- und /oder Außenwand mindestens zwei längliche, leiterbahnähnliche Elektroden parallel zur Längsachse des Entla- dungsgefäßes orientiert angeordnet sind. Nachteilig ist allerdings die lange Zündverzögerung nach dem Anlegen der Spannung an die Elektroden der Lampe, wenn sich die Lampe in Dunkelheit befindet, beispielsweise innerhalb eines OA-Gerätes. Nach geraumer Zeit in Dunkelheit kann es sogar vorkommen, dass sich die Lampe nur noch mit gegenüber dem Normalbe- trieb deutlich erhöhter Spannung zünden lässt.
In der DE-A 4203 594 ist eine Lampe mit einer Entladungsröhre offenbart, die eine mit einem Entladungsgas gefüllte transparente Röhre und zwei eine räumliche Entladung in der Röhre erzeugende Elektroden aufweist, wobei die beiden Elektroden im wesentlichen parallel der Länge der Röhre nach verlaufen und die eine Elektrode zentrisch axial innerhalb der Röhre und die andere außerhalb der Röhre angeordnet ist. Außerdem ist die Oberfläche der inneren Elektrode und /oder die innere Seite der Röhre mit einem Beschich- tungsmaterial aus einem Metall mit hohem Sekundäremissionsverhältnis und /oder einem Dielektrikum beschichtet. Seltenerdoxide, Aluminiumoxid (A1203), Siliziumoxid (Si02) oder Magnesiumoxid (MgO) wird als Beschich- tungsmaterial verwendet. Das bevorzugtere Beschichtungsmaterial ist Magnesiumoxid, das auch als Schutzschicht wirken kann. Nachteilig ist bei dieser Lampe zum einen die Abschattung durch die stabförmige innere Elektrode, zum anderen der geringe Anteil der Leuchtstoffschicht bezogen auf die Ge- samtfläche der Innenwand des Entladungsgefäßes, was zwangsweise zu einer Einbuße beim Lichtstrom der Lampe bezogen auf den maximal möglichen Lichtstrom führt. In der DE-A 42 03 594 ist nämlich vorgesehen, die längs des Entladungsgefäßes obere Hälfte der Gefäßinnenwand mit einem Leuchtstoff und die untere Hälfte mit einer Schicht mit hohem Sekundär- elektronenemissionskoeffizient beschichtet (Kombination der beiden Figuren 4A und 4B).
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine dielektrische Barrieren- Entladungslampe mit einem rohrförmigen Entladungsgefäß und einer Leuchtstoffschicht gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, die ein verbessertes Zündverhalten aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einer Lampe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße dielektrische Barrieren-Entladungslampe weist ein rohrförmiges Entladungsgefäß und eine Leuchtstoffschicht auf zumindest einem Teil der Innenwand des Entladungsgefäßes auf. Außerdem sind längliche, parallel zur Längsachse des Entladungsgefäßes orientierte dielektrisch behinderte Elektroden auf der Gefäßwand angeordnet. Mindestens ein Ende des rohrförmigen Entladungsgefäßes ist auf einem Teilbereich der Innenwand mit einer Beschichtung versehen, die außerdem ein Ende mindestens einer länglichen Elektrode bedeckt, wobei das Material dieser Beschichtung einen hohen Sekundärelektronenemissionskoeffizienten aufweist (der Kürze wegen im Folgenden als SEE-Beschichtung bezeichnet). Die SEE- Beschichtung ist dabei in direktem Kontakt mit dem vom Entladungsgefäß eingeschlossenen Füllgas. Deshalb ist die SEE-Beschichtung immer die letzte von gegebenenfalls mehreren funktionellen Schichten auf der Innenwand des Entladungsgefäßes, d.h. jede weitere Schicht, beispielsweise Leuchtstoff- und/oder NUN/NIS-Reflexionsschicht ist zwischen SEE-Beschichtung und der Innenwand des Entladungsgefäßes angeordnet. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die SEE-Beschichtung von im elektrischen Feld der Elektroden beschleunigten freien Elektronen getroffen und dadurch Sekundär- elektronen ausgelöst werden.
Der Vorteil dieser Lösung ist, dass ein Großteil der auf der Innenwand des Entladungsgefäßes ebenfalls aufgebrachten Leuchtstoffschicht unbeschichtet, d.h. tatsächlich auch wirksam ist, da die SEE-Beschichtung auf ein oder beide Enden des rohrförmigen Entladungsgefäßes begrenzt ist. Außerdem stört eine leichte Abschattung an den Lampenenden weniger als etwa in der Lampenmitte. Deshalb ist die SEE-Beschichtung auch auf den Bereich am Ende mindestens einer länglichen Elektrode begrenzt. Dabei spielt es allerdings keine Rolle, wenn sich die Beschichtung jenseits des Elektrodenendes bis zum korrespondierenden Gefäßende erstreckt, da in diesem Bereich ohnehin keine Entladung mehr brennt und folglich dieser Bereich dunkel ist. Dieser dunkle Bereich wird deshalb vorzugsweise bezüglich der Gesamtlänge der Lampe möglichst klein gehalten. Der mit der Beschichtung versehene Teilbereich der Innenwand beträgt bevorzugt weniger als 25%, besser weniger als 10% der Gesamtfläche der Innenwand entlang der Längsachse des rohrför- migen Entladungsgefäßes, d.h. der Mantelfläche.
In einer Ausführungsform überlappt die SEE-Beschichtung bevorzugt ein Ende der länglichen Elektrode, wobei die Überlappung im Bereich von größer 0 und kleiner gleich 10 mm, bevorzugt im Bereich von größer 2 und kleiner gleich 6 mm liegt. Da es aufgrund der transversalen Entladungskonfigu- ration möglich ist unterschiedlich lange Lampen zu betreiben, sei an dieser Stelle noch auf die relative Überlappung hingewiesen, die typischerweise im Bereich von größer 0 und kleiner gleich 20%, bevorzugt im Bereich von größer 0 und kleiner gleich 10% der Gesamtlänge der Lampe liegt. Bei auf der Innenwand des Entladungsgefäßes angeordneten Elektroden (Innenwandelektroden), wie in der bereits erwähnten US-A 6 097 155 offenbart, bezieht sich die Überlappung zunächst auf das der Stromzuführung entgegengesetzte Ende der Elektrode. Allerdings kann die SEE-Beschichtung selbstverständlich auch das stromzuführungsseitige Ende der Elektrode bedecken. An dieser Stelle sei nur kurz darauf hingewiesen, dass die Innenwandelektrode, die elektrische Durchführung und die Stromzuführung bevorzugt als funktioneil unterschiedliche Bereiche eines einzigen leiterbahnähnlichen Mittels realisiert sind. Das leiterbahnähnliche Mittel selbst weist keine strukturelle Trennung in Elektrode, Stromzuführung etc. auf. Die einzelnen Bereiche definieren sich vielmehr über ihre Funktion. Die Elektrode ist folglich der Bereich des leiterbahnähnlichen Mittels, der sich innerhalb des Entladungsgefäßes befindet. Für weitere Details hierzu wird auf die US- A 6 097 155 und die Ausführungsbeispiele verwiesen. Insofern ist der Begriff „Überlappung" am stromzuführungsseitigen Ende einer Innenwandelektrode als Überdeckung zu interpretieren.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die erfindungsgemäße Lampe relativ einfach herstellbar ist. Für die SEE-Beschichtung eignen sich Materialien, die einen Sekundärelektronenemissionskoeffizienten größer eins, insbesondere größer zwei, bevorzugt größer 3, besonders bevorzugt im Bereich zwischen 3 und 15 aufweist. Besonders geeignet ist beispielsweise pulverartiges Al2θ3 oder MgO in pastöser Zubereitung. Das betreffende Ende der Lampe wird dann einfach soweit in die Paste eingetaucht, bis die gewünschte Überlappung mit dem entsprechenden Elektrodenende erreicht ist. Die SEE- Beschichtung hat in diesem Fall die äußere Form eines Rings. Die Außenwand des Entladungsgefäßes ist während des Eintauchens vorteilhafterweise abgedeckt. Prinzipiell reicht es aber für die Verbesserung des Zündverhaltens aus, wenn die SEE-Beschichtung auf einen relativ kleinen Teil eines Rings beschränkt ist, solange das Ende zumindest einer Elektrode damit bedeckt ist. Dies lässt sich beispielsweise durch bepasten mittels eines geeigneten Werkzeuges, z.B. eines Pinsels, eventuell mit Hilfe eines entsprechenden Maske bewerkstelligen. Als Maske eignet sich ein dünnwandiger Hohlzylinder bzw. Längsteil eines Hohlzylinders, dessen Außendurchmesser ungefähr dem Innendurchmesser des Entladungsgefäßes entspricht. Die Wand des Hohlzylinders weist eine Öffnung auf, deren Form jener der aufzubringenden Beschichtung ent- spricht. Der Hohlzylinder wird am Ende des rohrförmigen Entladungsgefäßes eingeführt bis die Öffnung über dem Elektrodenende liegt und anschließend die Paste innerhalb der Öffnung auf die Innenwand des Entladungsgefäßes bzw. das Elektrodenende aufgebracht. Nach dem Trocknen und eventuell noch Ausheizen der Paste kann die Maske wieder entfernt werden.
Außerdem reicht es prinzipiell aus, wenn zumindest ein Ende nur einer einzigen Elektrode eine SEE-Beschichtung aufweist. Sofern die Lampe für den Betrieb mit unipolaren Spannungspulsen vorgesehen ist, muss die SEE- Beschichtung auf der Anode angeordnet sein. Nur dann können nämlich Primärelektronen in Richtung SEE-Beschichtung beschleunigt und beim Auf- treffen dort Sekundärelektronen für die weitere Entwicklung des Zündvorgangs ausgelöst werden. Bei Lampen für den Betrieb mit bipolaren Spannungspulsen ist diese Unterscheidung unerheblich, da die Elektroden paarweise ihre Rollen (momentane Anode bzw. Kathode) je nach Polarität des momentanen Spannungspulses wechseln.
Außerdem ist es beim bipolaren Betrieb vorteilhaft, die Enden beider Elektroden eines Elektrodenpaares mit einer SEE-Beschichtung zu versehen. Dann ist nämlich sicher gestellt, dass bei jedem Spannungspuls, unabhängig von dessen Polarität, die momentane Anode jedenfalls mit einer SEE- Beschichtung versehen ist und somit eine Sekundärelektronenemission stattfinden kann. Außerdem erhöht sich bei dieser Variante die Wahrscheinlichkeit für eine rasche und zuverlässige Zündung.
Üblicherweise aber nicht notwendigerweise weist die erfindungsgemäße Entladungslampe an einem oder an beiden Enden einen Sockel auf. Dann ist vorteilhaft die SEE-Beschichtung auf dem innerhalb des Sockels liegenden Teil der Innenwand des Entladungsgefäßes angeordnet, da so keine zusätzliche Abschattung durch die SEE-Beschichtung mehr auftritt.
Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, an beiden Enden der Lampe eine SEE-Beschichtung vorzusehen, da die Zündung im Idealfall dann von beiden Enden ausgeht. Jedenfalls erhöht sich bei dieser Variante die Wahrscheinlichkeit für eine rasche und zuverlässige Zündung. Dabei ist es unter Umständen ausreichend, wenn beide Beschichtungszonen jeweils schmäler sind als bei der Beschichtung an nur einem Ende. Außerdem kann es bei der beid- seitig beschichteten Variante auch vorteilhaft sein, die Beschichtungszone im Sockelbereich breiter als im gegenüberliegenden sockellosen Ende auszulegen. Diese Variante kombiniert die Vorteile einer stärkeren Zündung in der breiten Beschichtungszone im Sockelbereich mit einer geringen Abschattung der schmäleren Beschichtungszone am sockellosen Ende der Lampe.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden soll die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
Figur la eine Draufsicht eines ersten Ausführungsbeispiels,
Figur lb ein Querschnitt des Ausführungsbeispiels aus Figur la entlang der Linie DD, Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Die Figuren la und lb zeigen schematisch eine stabförmige Leuchtstofflampe 1 in der Draufsicht bzw. im Querschnitt entlang der Linie DD. Die Lampe 1 besteht im wesentlichen aus einem rohrförmigen Entladungsgefäß 2 aus Natronkalkglas mit kreisförmigem Querschnitt sowie zwei streifenförmigen Elektroden 3 (die zweite Elektrode ist verdeckt und deshalb nicht zu sehen) aus Silberlot, die parallel zur Rohrlängsachse und diametral zueinander angeordnet auf der Innenseite der Wand des Entladungsgefäßes 2 aufgebracht sind. Jede der Innenwandelektroden 3 ist mit einer dielektrischen Barriere 4 aus Glaslot bedeckt. Ferner ist die Innenseite der Wand des Entladungsgefäßes mit einer Leuchtstoffschicht 5 sowie mit Ausnahme einer sich entlang der Längsachse der Lampe erstreckenden Apertur mit der unterhalb der Leuchtstoffschicht 5 liegenden VUV/VIS-Reflexionsschicht 6 aus Al2θ3 bedeckt (aus darstellerischen Gründen nur in Figur lb gezeigt).
Ein erstes Ende des Entladungsgefäßes 2 ist mittels einer stumpfen Verschmelzung 7 verschlossen. Die beiden Elektroden 3 enden in einem Abstand A=5 mm vor dieser Verschmelzung 5. Durch das andere Ende des Entladungsgefäßes 2 hindurch sind die Elektroden 3 gasdicht nach außen geführt und gehen dort jeweils in eine äußere Stromzuführung 8 über. Das zweite Ende des Entladungsgefäßes 2 ist mittels eines tellerförmigen Verschlusselements (in dieser Darstellung nicht erkennbar) verschlossen. Zu diesem Zweck ist der Rand des tellerförmigen Verschlusselements mit einer Verengung 9 des Entladungsgefäßes 2 verschmolzen. Für weitere Details hierzu wird auf die DE-A 10048410 verwiesen, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Inbezugnahme inkorporiert ist. Durch die vorgenannte Technik sind die Innenwandelektrode 3, die elektrische Durchführung im Bereich der Verengung 9 und die Stromzuführung 8 als funktioneil unterschiedliche Bereiche eines einzigen leiterbahnähnlichen Silberlotstreifens realisiert.
Am ersten Ende des Entladungsgefäßes 2 ist auf der Innenwand, genauer gesagt direkt auf der Leuchtstoff Schicht 5, eine ringförmige Beschichtung 10 der Breite B=10 mm - in Richtung der Längsachse des Entladungsgefäßes 2 betrachtet - aus MgO (poröses Magnesiumoxid) aufgebracht. Die ringförmige MgO-Beschichtung 10 schließt einerseits direkt mit dem Ende 5 des Entladungsgefäßes 2 ab und wurde durch Eintauchen dieses Gefäßendes in eine MgO-Paste hergestellt. Andererseits wurde die Breite B der ringförmigen MgO-Beschichtung 10 so gewählt, dass der Ring das Ende der Elektroden 3 um die Überlappung C=5 mm (= B minus A) überdeckt. Dadurch ist sichergestellt, dass der MgO-Ring 10 als Sekundärelektronenemitter die Zündeigenschaften der Lampe 1 verbessert. Gleichzeitig beschränkt sich die Abschattung durch den MgO-Ring 10 auf einen ringförmigen Teilbereich mit der Breite B von nur 5 mm. Das sind nur ca. 1,5 % bezogen auf die gesamte Leuchtlänge der Lampe 1 von 350 mm (gemessen von der Verengung 9 bis zum Ende der Elektroden 3).
Figur 2 zeigt in schematischer Draufsicht eine Variante der Ausführungsform von Figur la, lb (gleiche Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen verse- hen), bei der eine MgO-Beschichtung in Form von zwei kurzen 5 mm breiten Teilringen 11 auf den an die Tellerdichtung bzw. Verengung 9 direkt anschließenden Enden beider Elektroden 3 aufgebracht sind. Genauer gesagt ist jeder der beiden Teilringe 11 (darstellungsbedingt ist einer der beiden Teilringe 11 verdeckt) auf dem die Elektroden 3 bzw. das Dielektrikum 4 bedeckenden Leuchtstoff aufgebracht. Außerdem ist dieses Ende der Lampe 1 mit einem nicht dargestellten Sockel versehen, der die beiden MgO- Teilringe 11 verdeckt.

Claims

Patentansprüche
1. Dielektrische Barrieren-Entladungslampe (1) mit einem rohrförmigen Entladungsgefäß (2) und einer Leuchtstoffschicht (5) auf zumindest einem Teil der Innenwand des Entladungsgefäßes (2) und mit dielektrisch behinderten, länglichen Elektroden (3), die parallel zur Längs- achse des Entladungsgefäßes (2) orientiert auf der Gefäßwand angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ende des rohrförmigen Entladungsgefäßes (2) auf einem Teilbereich der Innenwand mit einer Beschichtung (10; 11) versehen ist, die außerdem ein Ende mindestens einer länglichen Elektrode (3) bedeckt, wobei das Ma- terial dieser Beschichtung (10; 11) einen hohen Sekundärelektronen- emissionskoeffizienten aufweist.
2. Entladungslampe nach Anspruch 1, wobei der mit der Beschichtung (10; 11) versehene Teilbereich der Innenwand weniger als 25%, besser weniger als 10% der Gesamtfläche der Innenwand entlang der Längsachse des Entladungsgefäßes (2) beträgt.
3. Entladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Beschichtung die äußere Form eines Rings (10) oder zumindest eines Teils (11) eines Rings hat.
4. Entladungslampe nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei die Be- Schichtung (10; 11) ein Ende mindestens einer länglichen Elektrode (3) überlappt.
5. Entladungslampe nach Anspruch 4, wobei die Überlappung (D) im Bereich von größer 0 und kleiner gleich 10 mm, bevorzugt im Bereich von größer 2 und kleiner gleich 6 mm liegt.
6. Entladungslampe nach Anspruch 4, wobei die Überlappung (D) im Bereich von größer 0 und kleiner gleich 20%, bevorzugt im Bereich von größer 0 und kleiner gleich 10% liegt.
7. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche mit Sockel, wobei die Beschichtung auf dem innerhalb des Sockels liegenden Teil der Innenwand des Entladungsgefäßes angeordnet ist.
8. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Lampe an beiden Enden eine Beschichtung aus Material mit einen hohen Sekundärelektronenemissionskoeffizienten aufweist.
9. Entladungslampe nach Anspruch 8 mit einem Sockel an einem Ende des Entladungsgefäßes, wobei die Beschichtungszone am Sockelende in Richtung der Längsachse des rohrförmigen Entladungsgefäßes breiter ist als am sockelfernen Ende der Lampe.
10. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Material der Beschichtung (10; 11) einen Sekundär- elektronenemissionskoeffizienten größer eins, insbesondere größer zwei, bevorzugt größer 3, besonders bevorzugt im Bereich zwischen 3 und 15 aufweist.
11. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Beschichtungsmaterial (10; 11) pulverartiges A1203 oder MgO umfasst.
12. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Elektroden (3) auf der Innenwand des Entladungsgefäßes (2) angeordnet ist.
3. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zwischen der Innenwand des Entladungsgefäßes (2) und der Leuchtstoffschicht (5) eine VUV/VIS-Reflexionsschicht (6) angeordnet ist, wobei eine sich entlang der Längsachse der Lampe erstreckende Apertur re- flexionsschichtfrei ist.
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