TW414917B - Flat radiator - Google Patents

Description

經濟部中央標準局—工消費合作社印製 41491^ a7 — B7 五、發明説明（，） 本發明係關於申請專利範圍第1項之前言之扁平輻射 器。另外，本發明係醑於由此扁平幅射器及依申請專利 範圍第10項之前言之電源所組成之系統。 ”扁平輻射器"之名稱在此係指具有扁平形態且放射出 光，例如可視之電磁輻射，或紫外線（UV)或真空紫外婊 fvuv)輻射，之輻射器。 依射出之光譜決定這種輻射源是否適用於一般或輔助 照明，例如，家用及辦公照明或頭示器之背照，如液晶 顯示器（Liquid Crustal Display, LCDs),交通號 1 燈， UV發光，如殺菌或光解。 本文之主題係藉介電地阻抗放電而運作之扁平輻射器 。此型之扁平輻射器，不是單極性之電極，就是所有電 搔，亦即正負極性之電極兩者係藉介電層（在一端或兩 端上對放電進行介電地阻抗）而與放電分隔，參考，例如 W094/23442或EP0363832。這種電極在下文裡亦簡稱為 ”介電電極”。 (已往技術） DE-A 1 9 5262 1 1揭示一種扁平輻射器，其内條形之電極 係配置於放電容器之外壁。輻射器係藉助一相互被停止 時間分離串列之有效電力脈衝所運轉。结果，產生多數 各個放電，這些放電從上面看傜為Δ形，亦即與配置電 極平面成正角，於每個相鄰之電極間燃燒。這些放電係 沿著電極相互接績排列，並皆朝陽極之方向擴大（瞬時） _ 3 - 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) 格（2I0X 297公犮） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局員工消f合作社印製 414917 λ? Β7 五、發明説明（> ) 。若兩端被陁加介電地阻抗放電之交替極性之電壓脈衝 之情形時則有兩涸可看到重叠之Δ型結構。各個放電结 構之數目能受，其它當中，注人電力之影響。 依等距配置之電極條，各輝放電，假設有足夠之输入 電力，實際上均勻地分佈在輻射器之平面狀放電容器之 內部。但是，這種方法之缺點係表面說明密度會激刺地 朝邊緣減少。其理由是，其它當中，在相鄰放電容器外 側區之邊緣無產生助益之辐射之故。 另外之缺點係各個故電優先地形成在陽極和兩個分別 緊鄰之陰極中之單一陰極間形成。顯然地，各個放電未 同時在相互分開之陽極條之兩側形成。莫寧，無法斷定 任一情形相鄰兩陰極中之那一個會彤成放電。對整體之 扁平輻射器言，此則產生非均匀之放電结構，结果，導 致在時間上，空間上非均勻之表面流明密度。 但是，在這種輻射器之許多應用上需要均勻之流明密 度。例如，LLD之背照霈要調變之深度不超過15¾之視均 勻性。 (發明之說明） 本發明之目的係提供具有依申請專利範圍第1項之前 言之條形電極之扁平輻射器，其之表面流明密度實際上 一直到邊緣皆為均匀。 本發明之目的係藉申請專利範圍第1項之特徵而達成 。詳细之有利實腌例係記述於各從臑項。 ”條狀電極”或簡稱為”電極條”在此及下文係指相較於 -4- 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS ) Λ4规格（2!〇X 297公兑） (請先閱讀背面之注意事項存填寫本頁) ,1TL~Γ 1 414917^ Λ7 B7 五、發明説明（4 ) 其長度為相當细且能作為電極之伸長结構。這種情形， 此結構之緣邊不需相互平行。尤其是，沿著電極條之縱 側之次结構（substructures)亦包括在内。更甚者，電 極條亦可作成型樣，例如，鋸齒型樣（ZU-Zag pattern) 或方波型樣。 本發明之基本槪念在於利用配套（adapted)之電極結 構Μ平衡，典型地為扁平幅射器，從中間到邊緣之流明 密度之降低。電極结構即為此目的配置成使電力密度朝 著扁平幅射器之邊緣增加。 於第1實施例上，條形電極係相互交替地接續設置於 放電容器之共通壁上（I型）。此在蓮轉時會產生本質上 平面狀之放電结構。其優點係可避兔因相對壁上之電極 所造成之蔭暗（shadows)。每種情形，在陰極條之間皆設 有相互平行之陽極條（亦即陽極配對），而非軍一之陽極 條。這種配置可消除前述已往技術之問題：即於每一情 彤只有兩柜鄰陰極條之一之各個放電朝向設在其間之陽 極條之方向燃燒。 經濟部中央標準局負工消费合作杜印製 (#先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 下面將參照第1圖說明本發明之I型之扁平輻射器之 電極结構之第1實施例之原理為了有效地瞭解詳情，只 示出電極區之斷面。要達成之目的係在運轉上，各個放 電朝向扁平幅射器邊緣1-3在空間上形成之密度比在放電 容器之剩餘部份大。為此目的，陰極條4特別地塑形具 有各個放電用之空間上良好之根點（spatially preferred root points)。這些良好之根點係藉面向各個相鄰陽極 -5 - 本紙張尺度適用中囡國家標準（CNS )以况格（210X297公犮） A7 R1 五、發明説明（4 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 S之輿 增強限 這些點 在班緣 型地， —"半 。 最終減 條S ’設 之對應 運轉期 7之底 此，遠 另外， 之兩個 整條上 電力密 力密度 體均匀 實現 於增加 比較第 画陽極 上增加 緣區係 414917 狀凸出6而實現。這些凸出6之效應係將電場之 制於現址（locally)進而使各個△型之放電只在 上點燃。凸出6在陰搔4,4’之窄邊方向上，亦即 卜3垂直於電極條4,5之方尚上，配置得較密。典 在邊緣1-3上之凸出6之相互間隔僅及中間區者之 在扁平輻射器之隅角點之緊鄰處，凸出6之間隔 少到約三分之一。每一種情形最好各有一涸陽極 在平行於電極條4,5之邊緣2之緊鄰（扁平輻射器 相反第2邊緣未示於第1圖之詳圃上）。结果，在 間，沿著這些各自陽極條S’排列之各個△型放電 側，每一種情形，皆位在對應邊緣22緊鄰處。因 到這些掾邊2之附近，流明密度之降低相當少。 為提供支撐，可額外地加設面向緊鄰之陰極條4' 各自陽極條S’之凸出8,逭些凸出8在陰極條4’ 裝設之密度係大於剰餘之陰極條4。但是，平均 度（mean power dens i_ty)係小於最大可獲得之電 。结果，利用這種方法也不能獲得扁平輻射器整 之最大流明密度。 I型之扁平輻射器之電極结構之第2原理係著眼 各個放電之流明密度愈接近邊緣愈大。逭是藉（ 2圖所示之原理之局部圖解）每個陽極對9之兩 條9a,9b在垂直於扁平輻射器之邊緣10.11之方向 寬度而達成。加寬之典型值，對扁平輻射器之邊 約為2而對隅角區，則約為3。 -6 ~ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公玆） (請先閱讀背面之注意事項再填苑本頁)

414917 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 B7 五、發明説明（Γ ) 於第1變更例上，陽極條對於它們在各個陽極配對9b 或9a之方向上之縱軸線係成非對稱之增寬。由於此項措 胞，縱使陽極條9a,9b增寬，但與相鄰陰極12間之各固間 隔仍維持一定。結果，在運轉期間，沿著電掻條9,12之 所有各個放電（未圖示）之點火條件亦皆相同。藉此，確 保各個放電沿著整個電極長度排列肜成（假設有充分輸 入電力）。 於第2變更例（未圖示）上，陽極條係在各個相鄰陰極 之方向上增寬。但是，這種情形，增寬 '之幅度栢當小。 此則防止放電只形成在陽極之最大寬度之點上，亦即， 這種情形，在最短發弧距雔之點上。此增寬明顯地小於 發弧距離，典型地約為發弧距離之十分之一。另外，亦 能組合兩個變更例，亦即，在反個陽極對之方囱及相鄰 陰極之方向之兩個方向上進行增寬。 隨著加寬，電流密度及因此，各個放電之流明密度也 增加，结果，能有效地平衡直到邊緣10,11之流明密度 之分佈。结果，由於流明密度在邊緣區之增加，在扁平 輻射區之中間區無法再達到最大之流明密度。相較於第 1方法，其優點為，假設有充分之輸入電力，能在放電 容器內任一處達到各個放電之最大空間密度，亦即，這 種情形，各個放電係本質上相互緊鄰。 再者，用於實琨特定電極間隔之兩個原理亦能相互合 併（比較第3 a圖）。 若係陽極加寬之倩形，如第2圖所示之例，陰極無需 -Ί ~ 本紙張尺度適用巾國國家標华（CNS ) Λ4規格（210X297公犮） (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

414917 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 B7 五、發明説明（b ) 設置凸出。無寧，在增寬之陽極條之情形上，陰極亦可 設計成簡單之平行條。 為滅少表面流明密度在a掾之降低.在具體之各個情 肜上，凸出之濃密設置及/或陽極加寬之實驗性之最佳 化係為需要。 於另外之實施例上，陽搔條及陰極條係設在放電容器 (I型之相互相對之壁上。在運轉期間，放電因而自一個 壁上之電極經放電容器對另一個壁上之電極燃燒。於瑄 種配置上，每個陰極條被分配兩個陽極條其作法係，對 電極之斷面看，陰極和各個陽極條之假想連接係形成”u’ 型。其結果發弧距離係大於兩壁間之間隔。如前所示，可 利用瑄種配置達成比陽極及陰極只相互交指地接黷配置 在共通2壁上之情形更髙之UV產值（yield)。依目前之知 識之狀況，正面效鼴係歸功於壁損失之降低。這雙陽極 條最好係配置在扁平輻射器之頂板，而陰極條朗設在底 板，設在頂板之陽極條主要係將光射出。其優點係頂板 射出之有用之光之遮蔭少，此因陽極之寬度比陰極窄之 故。為了盡可能減少在进緣之流明密度之降低，如I型 之扁平輻射器之情形，陰極條具有朗它們之窄邊之方向 增加設置密度之凸出。作為此情彤之附加或替化例，朝 向扁平燈之邊緣增加陽極條之寬度，已相同地在I型之 情形上說明遇，亦為有利。 (附圖之說明） 下面將參照附画，藉良好實腌例更詳细地說明本發明 -8 - 本紙乐尺度適川中國國家標準（CNS ) /.4规格（210 X 297公垃） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

414917 Λ1 Β7 五、發明説明（9 ) 附圖如下： (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1圖示出用於說明本發明之第1型電極之原理之画； 第2圖示出用於說明本@明之第2型爾極之理.原之圖； 第3a圖示出本發明之扁平輻射器之局部剖開之頂視圖； 第3b圖示出第3a圖之扁平輻射器之側視圖。 第3a,3b圖分別示出扁平日光燈，亦即扁平輻射器，之 頂視及側視[SiC],其在蓮轉時係放射出白光。此扁平傾 射器適用於一般照明或顯示器，例如LCD(Liauid Crystal Display),之背照。與第1及第2圖相同之特徵，Μ下 採使用相同之參考數字表示。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 扁平輻射器13包含具有長方形底面之放電容器四個條 形金靥電極12,15(-),及介電地阻抗放電之陽極（ + ),埴 些陽極中三個係構成為迪長之雙陽極9及i涸係構成為 各個條形陽槿8。放電容器14本身部分包含底皮18,頂 板19及框20。底板18和頃板19係藉玻璃軟焊21M氣密之 方式接到框20，而使放電容器14之内部彤成為一立方體 结構。底扳18係大於頂板19俾放電容器14具有自立之周 緣、頂板19之内壁被塗孭螢光材料之混合物（在圖上無 法看到），此螢光材科之混合物將放電所產生之UV/VUV 輻射轉換成可視之白光。於一個變更例（未圖示）上，除 了頂板之内壁外，連底板之內壁及框之内壁皆被額外地 塗覆螢光材料之混合物。尤有進者，底板上被施加一曆 光反射層，此層係由A 12 0 3及T i 〇2作成。 頂板19之剖開部分僅作為画示之目的，其顯露出陽極 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210_< 297公笳） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 414917 a7 R7 五、發明説明M ) 8,9及陰極12,15之部分。陽極8,9及陰極12,15係交替地 及平行地配置在底板1S之內壁。陽極8,9及陰極12, 15皆 茌它們之末端之一延伸，並在兩側從放電容器14之内部 22於底板18上被導引至外側，其作法為關聯之陽極或陰 搔饋穿（feedthrough)係被安排在底板18之相對側上。 在底板18之緣邊電極條8,9,12,15皆併入陰極側23或陽 極側24之母線狀之導電軔。兩條専電軔23,24係作為連 接至電源（未圖示）之接點。於放電容器14之内部22,陽 極8,9係完全被厚約150m is之玻璃層25塗覆（亦參照第1 及第2圃）。 雙陽極9,如第2圖所示之细節，各含有兩個平行之 電極條。在垂直於電極條之緣邊26，27之方向上，每個 陽極對9之兩個陽極條9a,9b係在各個配對之陽極條9b 或9a之方向上增寬。陽極條9a,9b在最窄點之寬約為0.5 mm,而在最寬點則為lmm。每個陽極對9之兩個陽極條 間之最大間隔g (比較第2画）係約為4ra m ,而最小間 max

Smh則約為3 m m。兩個各自之陽極條S皆配置於扁平輻 射器13之兩個平行於電極條8,9, 12, 15之逢緣之緊鄰處。 陰極條12;15具有面向各個相鄰陽極8;9之典狀凸出28 。結果，這些凸出28將電場之增強限制在現址，因而Δ 型之各個放電（未示於第3a及3b圖，但比較第1圖）唯一 地在這些點上點出緊鄰扁平輻射器13之邊緣29,30且平 行於電極條8, 9, 12, 15之兩陰極15之凸出28係在陰搔15 之窄側之方向上沿著面向該邊掾29,30之反個縱向側增 -1 0 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) 格（2]0x 2W公砬） (讀先閱讀背面之注意事碑再填寫本頁)

414917 Λ7 B7 五、發明説明（？） 加設置之密度。凸出28和各個緊鄰之陽極條間之間隔d( 比較第2圖）係約為6mm。 包含饋穿及供姶引線23,24之電極8,9,12,15各個構成 為類似導電軔之一致（cohering)陰極側或陽極側之结構 。這些结構係藉絲调筛印花技術（silk-screen printing technique)而施加於底板18上。 具有lOkpa充填壓力之氙之氣體填料係收容在扁平輻 射器13之內部22。 一種與第3a及3b圖所示之扁示幅射器不同之變更例僅 在於陽極和陰極皆藉介電層（在兩端上介電地阻抗放電） 而與放電客器之內郜分隔。 完成之系統，扁平辐射器13之陽極8,9和陰極12,15係 分別經接點23,24而接至脈衝化電源（未示於第3a及3b圖） 之各極。在運轉期間，脈衝化電源供姶單極之電壓脈衝， 此脈街之序列係被停止時間分隔這種情彤形成多數之各 個放電（未示於第3a及3b圖 >，這些放電係在各個陰極12; 15之凸出28和對應之緊鄰陽極條8;9間燃燒。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明不限定於上述之特定良好實施例。亦可額外地 組合不良好實胞例之特徵。 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) ΛΊ规格（210'乂297公鬆） 經濟中央標準局f工消費合作社印製 4149^7 a7 B7五、發明説明（0 ) 符號參考說明 1-3...扁平輻射器遴緣 4,4 ’ 陰極條 5，5 ’ 陽槿條 6 ...凸出 7...放電 8 ...凸出 9 .. .陽極配對 9a, 9b .. .陽極條 10 . •.邊 緣 11. •.邊 緣 12 , ..陰 極 條 13 . .•扁 平 輻 射器 14. .•放 電 15 . ..陰 極 18 . •.底 板 19. ..頂 板 20 . • •框 21 . .•玻 璃 耽 焊 22 . ..放 電 容 器之內部 23 . .，饋 穿 引 線 24 . ..供 給 引 線 25 . ..玻 璃 層 26 . ♦ * 掾 -12- |丨 — II QI, (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 订 本纸浪尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4规格（210X 297公龙） 414917 五、發明説明（ Λ7 B7 緣出緣緣 邊凸邊邊 .Q (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-ιτ 經濟部中央標準局一貝工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2ΙΟΧ 297公昶）

Claims (1)

1. 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 87船俗7 從 ° C8 -l" D8 六、申請專利範圍 1. 一種扁平輻射器（13>,其具有至少局部透明之放電容 器（14),該放電容器（14)係被封閉並被充Μ氣體填料 或開放並被通以氣體填料，該放電容器（14)包含非導 電性材料.其具有配置在其壁上之條形電極（8;9;12; 1 5 ),至少陽極（8 , 9 )皆藉介電材料（2 5 )而與放甯容器 (14)之内部分隔，該扁平輻射器（13)之特徴係為了特 定地影響放電之電力密度分佈，電極（8;9;12;15)係 特定地被塱型俾在運轉時扁平輻射器（13)之表面流明 密度直到其邊緣（26,27,29 ,30)幾乎是一定。 2. 如申請專利範圃第1項之扁平輻射器，其特徵為電極 之塑型在陰極（15)具有面向相鄰陽極（8)之鼻狀凸出， (28),這些凸出（28)係在陰極（15)之各個之兩個窄邊 之方向上Κ空間上增加密度之方式配置。 3. 如申請專利範圍第1項之扁平輻射器，其特徴為電極 之塑型在於在它們各個之兩個窄邊之方向上增寬陽極 條（9 a ; 9 b )。 4. 如申請專利範圍第1項之扁平輻射器，其特徴為申請 專利範圃第2及第3項之特徵。 5. 如申請專利範圍第1項之扁平輻射器，其特激為條形 之電極（8;9;12;15)偁在放電容器（14)之共通内壁上相 互接續配置，兩個陽極條（9a,9b),亦即一個陽極對 (9)皆設布相鄰之陰極條（12 ,12)或（12,15)之間。 6. 如申請專利範園第5項之扁平輻射器，其持徼為電極 之塑型在於每固陽極對（9)之兩個陽極條（9a;9b)在它 -1 4 — 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ297公漦） ----；--J— (請先閱讀背面之注意事頰再填寫本頁) 訂 414917 Λ8 B8 C8 D8 申請專利範園 (讀先閔讀背面之注意事項再填寫本頁} 們窄遴之方向上增寬，且對於它們在各自配對之電極 條（9b或9a)之方向上之縱轴線係成非對稱，藉此與相 鄰陰極（12,15)之各個間隔（d)全部一定，而在運轉時 各個放電之流明密度係朝著邊緣（26,27)增加。 7. 如申請專利範圍第1項之扁平輻射器，其特徵為電極 條（9;12;15;16)係配置在放電容器（14)之内壁，至少 陽極條（；16)係完全被可電層蓋。 8. 如申請專利範圃第1至第7項之扁平輻射 器，其特徴為包含饋穿及引線（23, 極（8 , 9，1 2 , 15)皆構成為類似導電軔之連缜陰極側或陽極側之不 同功能之次區。

   9.如申讅專利範圃第1項之扁平輻射器，其特激為至少 放電容器之內壁之一部分具有由螢光材料或螢光材料 之混合物作成之層。 10.—種具有扁平輻射器及電氣脈衝化電源之系統， ^^扁平輻射器具有申請専利範圍第1項至第9 之特徵，該電氣脈衝化電源係適於在蓮轉期热％ \5i/ . u : 間供 衝，其之序列脈衝係被停止時間分隔 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4現格（210 X 297公漦）