专利名称：无声式平面辐射体的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种设计成介电阻挡放电的平面辐射体的制造方法。平面辐射体指的是呈平面结构的放电灯。
这种放电灯的平面辐射体结构也是先前已知的。这种平面辐射体的放电容器具有一底板和一外罩板，它们通过在各板外缘区域内伸展的框架而连接在一起，从而将用于放电介质的放电室限制在各板之间。在此可将电极组布置在某一板或各板的内侧，或将之布置在放电容器的外侧或是使之跨越各种这类位置而分布。此外，该框架亦可为各板之一上的组件。
同时，已知在平面辐射体的示例中，是将支撑元件设置在各板之间的框架内部，这缩短了有效弯曲长度且因此改善或确保放电容器的机械稳定性。当该平面辐射体以处于负压下的放电介质工作时，和/或当该平面辐射体具有大的尺寸时，这一方面是很重要的。在此要考虑的是，可在需要大的规格并具有尽可能不受干扰的均匀背景照明时，平面辐射体特别用于平面显示装置的背景照明。
最后，从DE 198 17 478已知以特殊方式设计的这些支撑元件，亦即它们设置有在填充步骤的温度时软化的部分。该填充步骤可以在例如真空炉内进行并在升高的温度下进行，以便除去该放电室内壁上的吸附物和/或使各支撑元件的上述部分软化。此外，根据上述文件中所说明的方法，设置于该平面辐射体的框架上的密封表面也设置有一种可软化到一定程度的材料，其在相应部分处于相互接触状态时使该密封表面产生密封连接。这样，可在填充步骤期间自动封闭该放电容器。该填充步骤即，尽可能稀释该电槽的残留环境空气，并以所需的放电介质填充该槽。根据上述文件的教导，支撑元件具有在初始时将该平面辐射体的外罩板支撑在框架上方的提高位置上的功能，从而在外罩板底侧与框架顶侧之间保留一个用于填充放电室的开口。如果支撑元件的上述部分在适当的温度充分软化，则外罩板在重力作用下降低，因为这些支撑元件被部分压平了。由于外罩板底侧抵靠在框架上的密封表面上，所以能够实现密封的连接，且由此实现放电介质在放电室内的必要包封，并对其密封。
此外，在已引用的现有技术中，主张将可软化支撑元件部分向下挤压在一起，旨在最后能够实现使所有支撑元件有均匀的负载。
玻璃焊剂材料或类似物，经常用于该密封表面以及支撑元件的可软化部分上。有关可用材料、支撑元件的结构、标准温度以及支撑元件各不同部分的适用粘度，可参见上述文件的公开内容，在此将该公开内容并入本申请中。
本发明涉及一种制造这种形式的平面辐射体的方法，其中在框架内部在底板与外罩板之间设置有数个支撑元件，然而，于填充步骤期间只使用其中一部分以将该板保持在提高位置上。剩余支撑元件并未设计为于填充步骤期间可软化。
与所引用的现有技术相反的是，其中已以上述方式构造出所有已有的支撑元件，而本发明是从应该使于填充步骤期间用来将该板保持在提高位置上并使之降下的、因此必须具有可软化部分的支撑元件的数目尽可能小的事实上着手。这是因为，首先用于可软化部分的材料经常是和放电空器内残留环境气体中不可避免的污染物相化合，这可能发生在用于降下的高温阶段，也可以发生在该灯的使用寿命期间、特别是在非常高的操作温度下。明确地说，不能将任意的高温用在填充步骤上。必然地，对可软化部分而言，经常使用的是由有机粘结剂保持在一起的玻璃粉末(所谓的玻璃焊剂)，这种材料在相对低的温度时具有适当的粘度。然而，该粘结剂材料必然要导致一定程度的残留气体析出。
准确而言，必须在此区分出预烧结部分(只有粘结剂材料的残留物仍然出现在其中)和单纯的预成型部分(仍含有完整粘结剂)。在这两种情况中都会发生被环境空气污染的现象，但是在预烧结部分中的污染程度比较小。
不过我们也能够使用没有污染问题的材料，例如象SF6玻璃之类的纯玻璃材料。然而，当在这个观点上通过所用材料避免上述污染情况时，本发明也具有另外的优点。明确地说，小数目的可软化部分的效果是将待降下的放电容器的重量分散到相应小数目的可软化部分上。必然地，各板必需减少或是不再被加重，或亦可同时使之能够容忍更高的粘度。
在对该待降下的放电容器板加重时，重量上的节省通过不再需要加任何重量或是只需要加较小的数目的重量不仅简化了该方法。而且也能够在相应的加热步骤时实现更快的温度改变和更均匀的温度分布。此外，能够更有效地利用可用空间。在此，也可以顺应于该可有效使用的重量而应用某一数目的可软化部分(或是它们的尺度或粘度)。这在以堆叠方式对各平面辐射体的放电容器进行加热时是有利的。于是使位于堆叠中较下部的放电容器比位于较上部的放电容器受到更强的负载。
此外，有些情况可能需要具有特定几何形状的支撑元件，如以边缘或尖点形式在支撑元件与其相应板之间作尽可能小的延伸的接触表面。这里，可软化元件具有的干扰效应为，它们会拓宽该接触表面和/或会阻断紧邻此接触表面的周围内的放电室。然而，这种放电室可能因为光分布和/或放电分布的理由而是需要的。
此外，本发明并不受限于以如上所述的方式于填充步骤期间，以玻璃焊剂材料或是其它可软化材料，使两个板相互密封在一起或是使之相对于一框架而密封。然而，这种方式代表的不是优选的变型形式。在此，在考虑能够使暴露于放电介质中的这种密封表面保持很小的事实时，该放电介质中因所用可软化材料而产生的污染物扮演着略微比较不重要的角色。然而，支撑元件的可软化部分不可避免地具有一定的体积，因此也具有一定的表面积。最后，它们将会允许保持在提高位置上的板进行跨越宏观距离的运动。
在只用数个支撑元件中的子集来将该板保持在提高位置时已实现了本发明，然而较优选的是最多使用上述数目的半数，更为优选的是最多使用五分之一。有利的是，以这种方式最多应设计和使用四个支撑元件。例如，可将这四个支撑元件布置在具有矩形平板形状的平面辐射体放电容器的四个角上，使得可将待保持于提高位置内的板各支撑在其外侧角的区域内。然而，基本上三个支撑元件也足以平地支撑该板。最后也能够只通过两个或甚至只是一个支撑元件就能支撑已于某一角或边缘静置在框架上且在此将该板保持在提高位置。在此，用以填充放电室的可用开口不再落在所有侧边上，但是这未必会造成任何问题。特别是，可将这种开口设计成比落在所有侧边上的开口略微高一点，从而能够取得足够的截面。
从已引用的现有技术出发，会担心在本发明所提出的方法下发生使各种支撑元件具有不均匀负载的情况，而可能导致损坏或板破裂。然而，令人惊讶的是，本发明证明了所用材料特别是平面玻璃板(例如该底板)的固有弹性会在这里产生实际上完全足够的补偿作用。若使用比较薄的板壁强度，则这是更为有效的。原来通常都是追求足够多数目的支撑元件。
各支撑元件的优选结构包括至少两个部分，其中该可软化部分于填充步骤期间静置在位于底部的板上并支撑其上不会软化的部分。以这种方式，例如可使该上边部分与上边的板、优选的是该外罩板之间的接触表面保持得是很小的，从而使光的辐射受到很小的破坏。
然而，一种变型形式是用一会完全软化的部分将该板保持在提高位置上，亦即换言而之，可以有利地将一会完全软化的元件布置在外罩板与底板之间。当然，在此两个板之一的构成方式是使板本身部分具有支撑元件的功能。然而在此变型形式中，除了这两个板以及落在它们之间的可软化支撑元件(支撑元件部分)之外，没有任何其它独立的不会软化的支撑元件部分(至少不会落在用以将该板保持在提高位置上的支撑元件位置上)。
有关集成于各板内特别是集成于外罩板内的支撑元件的设计可参见与本发明为相同申请人的稍早提出的两件专利申请、亦即DE100 48 187.6和DE 100 48 186.8，在此将其公开内容并入本发明中。明确地说，可以将支撑元件设计成外罩板上与之成整体的组件，其中使该外罩板上这类支撑突起部的外部轮廓在垂直于该底板的至少一个截面上沿着从该外罩板到该底板的方向变尖细。该外罩板上可能已经制造有这类突起部，其适用的成型方法有例如深拉法或挤压法。然而，也能够事后再形成这些突起部。然而，在装设该灯时，优选的是使它们与灯成一整体，以避免定位出各独立支撑元件的费用。若将少数位置上的支撑突起部设计得略微比那些落在放电室内侧的支撑突起部矮或低，则能够将可软化部分塞进这些位置之间。然而，在此定位设计会根据本发明而受限于相对小数目的这类位置上。
有关这种集成式支撑元件在光分布的均匀性及稳定性上的有利效果可参见已引用的专利申请文件。因为这些特别的优点，所以较优选的是支撑元件的数目是相对大的。特别是可这样设置，使支撑元件各围绕有相同图案的放电结构，或者反之使放电结构各围绕有相同图案的支撑点。本发明在这样的情况下是有利的，因为其中可软化元件数目是特别大的，如果我们遵循已引用的DE 198 17 478的教导的话。
此外，如同上述引用的申请文件中所解释的，支撑突起部可以成筋状伸展，亦即只在某一维度上变尖细。然而优选的是，使它们也沿着第二个维度变尖细，亦即基本上伸展到一尖点上。在此，可软化元件可设置有一开口，并将相关支撑突起部的尖点塞入其内，从而外罩板能多少自动调准地或者相对可靠地置于这些可软化元件上。优选的是为可能出现在可软化元件内的空腔设置有开口。为此，例如使管段的边界表面具有凹陷。也可设置有横侧孔洞。此外，管段可能开有轴向的槽缝。
在支撑突起部中，亦即不与一可软化部分结合，以将板保持在提高位置上时，优选的是在支撑突起部与底板之间只存在有接触式接点，通常这足够达到稳定效应，特别是放电介质处于负压时更是如此。
此外，用于可软化元件的优选材料基本上由SF6玻璃构成。若可软化部分的粘度不是或是应该不是非常低的，或者若待降下的部分是非常轻的，则如上所述将要保持在提高位置的部分也可被加重，以便辅助其降下。
图1以平面简图示出了由一外罩板(图2和3中以3示出)以及一底板(图2和3中以4示出)构成的结构，除了下文说明的细节，该结构完全相应于所引用的申请文件中的结构。然而，外罩板3和底板4通过可从图2中清楚看出的和在图1中从上面以其大体圆形的截面示出的管段15分隔开，该管段由SF6玻璃制成，其上外支撑突起部位于平面辐射体矩形规格的外角内。支撑凸起具有以标明的位于外罩板3的平面部分内的圆形肩部，且由此处沿圆锥形变尖地朝底板4方向延伸为一在下端上的尖点。各尖点会在突出到该板平面上时形成各圆的中心尖点。外罩板3在该示例中是一种深拉成型玻璃板，其上侧在轮廓上在很大程度上与其下侧相应。各支撑元件都是非常平的，且在如图2和3所示的区段内的侧壁都会相对于该底板有一个小于40°的角度。
在图1中，5代表的是电极条，这些电极组合在一起构成一完整的用于介电阻碍放电的电极组，其上以介电方式涂敷有阳极和阴极且相互间没有任何差异。交替地将各电极条5拉到一右边的总端子10及一左边的总端子11上，并经由这些总端子连接到一个电子稳流器上。放电区域各形成在彼此相邻的电极条5的最邻近的区段内，从而它们位于图3中以6标明的各放电室区段内。对此请参照前述申请文件中的说明。这也适用于各电极条的形状，这在各申请文件中有较详细的解释。然而，可以看出，各支撑突起部都受到彼此相邻的放电区域的相同的布置形式所围绕，反之亦然(除了边缘区域之外)。并且通过图1中所示的布置形式各种线可以拉长，沿着这些线交替布置有放电区域和支撑突起部。对此请参照前述申请文件中的说明。此外，在图1中为清楚起见未示出圆形肩部1，从而只由尖点2代表支撑突起部。
在图1中，参考标号8表示的是一种类似于框架的结构，其在本实施例中不会形成分开的框架，而同样是指外罩板3的深拉成型的突起部。然而，该突起部为筋结构，而不是延伸成尖点的圆锥状。该框架的宽度用于和底板4形成一气密封的连接结构，如上所述，这可通过一种玻璃焊剂实现。位于较外侧的线9表示该框架的外部界限，并在一定程度上相应于支撑突起部的圆形肩部1。有关该灯结构的进一步细节也可参见前述申请文件。
如果在进行通过气密封形式的粘结或焊接框架8和底板4的封闭之前抽空并填充灯，则会因为将最外层支撑突起部放置在各角内的管段15上而呈现出如图1和2中所示的“顶起”状态。管段突起部15具有图中未示出的侧向槽缝，以使其内部不会在填充期间保存有任何污染物。在填充步骤期间，管段15将外罩板3支撑在相应于其垂直长度，即高度大约2.5mm的提高位置上，从而可使整个放电室都充满有必要的放电介质。然后，可对该实施例中用于此目的的真空炉进一步进行加热，直到达到用于使管段15的SF6玻璃软化点为止，在此各管段15会因为必要时被加重的外罩板3的重量而被挤压，从而最终形成如图3所示的状态。此时，来自图2中的管段15只剩下非结晶的材料小块16，其附加地使支撑突起部1、2粘结到底板4上。在此应尽可能使所用的材料量小，以便如前述申请文件中所解释的在各角中的各支撑突起部对其光学功能造成的妨碍尽可能地小。此外，该光学功能会因为已将前述管段15的材料16布置在下部区域内，也就是靠近底板4处，而不致受到太大的妨碍。
在所示实施例中，图3中的尖点2部抵靠在底板4上。这并非必要的情况。设计成用于可软化的管段15的支撑突起部1、2也可以具有略微短些的垂直尺寸，从而其尖点2部不会完全挤走其底下的材料，因为该尖点形状使该排挤没有特殊障碍。在筋状支撑突起部的示例里，情况可能是不同的。
权利要求
1.一种设计成介电阻挡放电的平面辐射体的制造方法，该平面辐射体具有一放电容器，其具有一底板(4)、一外罩板(3)和用于连接上述各板的框架(8、9)，以便将放电介质容纳在放电室内；一电极组(5)，用于在放电介质内产生介电阻挡放电；一介电层，位于一电极组(5)的至少一部分和放电介质之间，数个支撑元件(1、2、15)，其在框架(8、9)内部建立外罩板(3)与底板(4)之间的连接结构；在此方法中，在为放电室进行封闭的填充步骤期间，以支撑元件(1、2、15)中的至少一个将外罩板(3)之一保持在提高位置上；通过加热使该支撑元件至少局部地软化(15、16)以封闭该放电室，从而降下保持在提高位置上的外罩板(3)；其特征在于，只用数个支撑元件(1、2、15)中的一部分将外罩板(3)保持在提高位置上，并使数个支撑元件(1、2、15)中剩余的支撑元件(1、2)不在填充步骤期间软化。
2.如权利要求1所述的方法，其中，数个支撑元件(1、2、15)中最多有半数用于将外罩板(3)保持在提高位置上，并在填充步骤期间软化(15、16)。
3.如权利要求2所述的方法，其中，数个支撑元件(1、2、15)中最多有四个用于将外罩板(3)保持在提高位置上，并在填充步骤期间软化。
4.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，用于将该外罩板保持在提高位置上的支撑元件(1、2、15)包括一不在填充步骤期间软化的部分(1、2)和一于此步骤期间可软化的部分(15)，该可软化的部分(15)布置在该不软化的部分(1、2)与于填充步骤期间位于下部的底板(4)之间。
5.如权利要求4所述的方法，其中，于填充步骤期间被保持在提高位置上的板(3)是该外罩板。
6.如上述权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，支撑元件(1、2、15)中用于将外罩板(3)保持在提高位置上的可软化的部分(15)直接位于外罩板(3)和底板(4)之间。
7.如权利要求6所述的方法，其中，支撑元件(1、2)是构成为外罩板(3)的整体形成的组件的支撑突起部，且各具有一布置在各自支撑突起部(1、2)与底板(4)之间并在填充步骤期间可软化的元件(15)。
8.如权利要求7所述的方法，其中，支撑元件(1、2)的外部轮廓会在垂直于该底板的至少一个截面上沿着从外罩板(3)到底板(4)的方向变尖细。
9.如权利要求8所述的方法，其中，支撑元件(1、2)的变尖细的形状伸展到一尖点上，且在填充步骤期间可软化的元件(15)具有一边缘和一至少基本上为该边缘所围绕的开口，使各自支撑元件(1、2)的尖点(2)塞入该开口内，并以该边缘支撑该支撑突起。
10.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，支撑元件(1、2、15)的在填充步骤期间可软化的元件(15)具有一带抽吸开口的中空形状。
11.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，支撑元件(1、2、15)的在填充步骤期间可软化的元件(15)基本上是由SF6玻璃构成的。
12.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，保持在提高位置上的放电容器部分(3)被附加地加重以辅助其降下。
全文摘要
本发明涉及一种设计成介电阻挡放电的平面辐射体的放电灯的改善的制造方法，其中在放电容器的填充步骤期间，该放电容器的一个板(3)被顶在支撑元件(1、2)上稍后可软化的部分(15)上，以便在特定温度下降到另一个板(4)上。在此，支撑元件(1、2、15)另外扮演着改善已完成的平面辐射体的机械稳定性的角色。根据本发明，在以非常大的数目出现的支撑元件(1、2、15)中只有很少数目的支撑元件被用在将板(3)保持在提高位置上的所说明的功能上。
文档编号H01J65/04GK1473350SQ02802852
公开日2004年2月4日 申请日期2002年6月26日 优先权日2001年8月8日
发明者L·希茨奇科, F·沃尔科默, L 希茨奇科, 颇 申请人:电灯专利信托有限公司