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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Strahlungserzeugung für Anwendungen
auf dem Gebiet der Gasentladungslichtquellen und Plasmasichtanzeigeeinrichtungen
mit Gasfüllungen
ohne Quecksilber. Insbesondere ist eine spezielle Anordnung einer
dielektrisch behinderten Entladung vorgesehen. Solche Strahlungsquellen
sind, je nach dem Spektrum der emittierten Strahlung, geeignet für die Allgemein-
und Notbeleuchtung, Hintergrundbeleuchtung von Anzeigen, für Warnschilder
und Werbezwecke und den Bereich der UV-Technologien.
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Vor
dem Hintergrund zahlreicher Bemühungen
zur Reduzierung von Umweltbelastungen und dem sparsamen Umgang mit
Energie sind im vorliegenden Gebiet verstärkte Anstrengungen zur Ablösung von
Quecksilber in Gasfüllungen
und einem sparsamen Energieverbrauch zu verzeichnen. Diesem globalen
Anliegen widmet sich auch die vorliegende Erfindung.
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Aus
dem Stand der Technik sind verschiedene Arten von Gasentladungslichtquellen
und Plasmasichtanzeigen bekannt. Sie lassen sich insbesondere nach
den physikalischen Parametern unterscheiden. Eine grobe Einteilung
kann dabei nach dem Druckbereich und der Art der Gasfüllung, der Anregungsform
und der Amplitude der Betriebsspannung sowie der Bauform getroffen
werden.
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Das
engere Gebiet der vorliegenden Offenbarung tangieren insbesondere
Lösungen,
die eine dielektrisch behinderte Entladung zur Generierung geeigneter Plasmen
für die
Strahlungserzeugung ausnutzen, dabei insbesondere solche, die Körper im Entladungsraum
aufweisen.
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Das
Phänomen
der dielektrisch behinderten Entladung, oft als stille Entladung,
Glimmentladung bei Normaldruck oder Wechselspannungsentladung zwischen
isolierten Elektroden bezeichnet, ist seit längerem bekannt. Diese Entladungsform
zeichnet sich dadurch aus, dass sie in einem weiten Druckbereich,
der von einigen 10 mbar bis zu einigen bar reicht, betrieben werden
kann. Der Elektrodenabstand liegt zumeist zwischen zehntel mm bis
zu einigen mm. Herkömmlich
aufgebaute dielektrisch behinderte Entladungen sind dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine der leitfähigen
Elektroden mit einem Dielektrikum versehen ist, welche dann eine isolierte
Elektrode bildet, oder dass dieses Dielektrikum zwischen den leitfähigen Elektroden
im Gasraum angeordnet ist. Die Form von dielektrisch behinderten
Entladungs-Anordnungen kann vielgestaltig sein. Abhängig von
dieser Form und den übrigen Parametern
werden dann oft an den gewünschten Prozess
angepasste spezifische Eigenschaften der dielektrisch behinderten
Entladung erreicht.
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Generell
kann die dielektrisch behinderte Entladung mit sinus- oder rechteckförmigen Wechselspannungen
im Bereich von einigen Hz bis zu mehreren 100 kHz betrieben werden.
Durch die Isolation und den auf dem Dielektrikum abgeschiedenen Ladungsträgern begrenzt
sich die Entladung nach dem Durchbruch selbst und die Entladungsdauer
beträgt
in vielen Fällen
nur Bruchteile der Halbperiodendauer der angelegten Unterhaltsspannung.
Dadurch kommt es zu keiner großen
Gasaufheizung. Von der Entladungsform her sind verschiedene Ausbildungen der
dielektrisch behinderten Entladung im Gasraum, der den Entladungsraum
bildet, bekannt. Häufig
werden bei großflächigen Elektroden
zumeist statistisch verteilt zahlreiche kleine bis zu wenigen zehntel
mm dicke Entladungsfäden,
auch Filamente genannt, im Gasraum ausgebildet. Die Filamente weisen
im Übergangsbereich
zu den isolierten Elektroden Aufweitungen auf, die häufig in
Oberflächengleitentladungen
mit zahlreichen weiteren dünnen
Entladungskanälen übergehen.
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Solche
Gleitentladungsphänomene
können in
speziellen Anordnungen, sogenannten koplanaren oder Oberflächenentladungsanordnungen,
dominant sein. Bekannt ist auch, dass insbesondere in Gasfüllungen
mit Edelgasen bzw. ihren Gemischen homogene, nicht filamentierte
Entladungsstrukturen im Entladungsraum ausgebildet werden können. Daneben
sind verschiedene Kombinationen und Übergangsformen von Entladungsausbildungen
möglich. Teilweise
werden in der Literatur solche speziellen Anordnungen auch mit spezifischen
Bezeichnungen versehen, um spezielle Entladungseigenschaften hervorzuheben.
Beispiele dafür
sind Oberflächenentladungsanordnungen,
Gleitentladungen, Oberflächengleitentladungen
oder auch koplanare Entladungsanordnungen. Als Elektrodenabstand
ist dann die sich im Gas ergebende Entladungsstrecke gemeint. Hier
soll der Begriff dielektrisch behinderte Entladung auch solche speziellen
Anordnungen oder charakteristische Entladungseigenschaften einschließen. Unabhängig von
der jeweiligen Ausbildungsform wird der Begriff dielektrisch behinderte Entladung
hier als Oberbegriff für
die verschiedenen Ausbildungsformen benutzt.
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Bei
der dielektrisch behinderten Entladung wird mit Wechselspannungen
unterschiedlicher Form, Frequenz und Amplitude eine Gasentladung zur
Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung betrieben. Eine Anordnung
zur Erzeugung von UV/VUV-Licht ist z.B. in
EP 0312 732 A1 beschrieben.
Ein verbessertes Verfahren mit Pulsansteuerung gibt WO 94/23442
A1 (
DE 43 11 197 A1 )
an; Untersuchungen mit sehr kurzen Pulsbreiten von 150 ns sind gegeben
in: R. P. Mildren and R. J. Carman, Enhanced Performance of a dielectric
barrier discharge lamp using short-pulsed excitation, J. Phys. D:
Appl. Phys. 34 (2001) L1-L6.
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In
der
DE 41 40 497 C2 wird
zur Beeinflussung der Abstrahlcharakteristik die Spaltweite des Entladungsraumes
und/oder die wirksame Dielektrikumskapazität variiert.
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Unter
Einsatz von auf mindestens einer Elektrodenisolation angebrachtem
Leuchtstoff wird für Beleuchtungszwecke
auch kurzwellige UV- oder VUV-Strahlung
in den sichtbaren Spektralbereich transformiert. Eine solche Anordnung
und Verfahren sind beispielsweise in
DE 197 29 175 A1 und WO 94/23442 A1 beschrieben.
Dabei ist in der Anordnung nach
DE 197 29 175 A1 und
DE 199 19 363 A1 zusätzlich eine
lichtreflektierende Schicht auf der Innenwandung der Bodenplatte
angebracht.
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Es
werden bei Flachstrahlern auch Abstandshalter eingesetzt, die zusätzlich mit
Leuchtstoff belegt sein können
(siehe z.B.
DE 199
19 363 A1 ). In
DE
198 17 478 B4 ist insbesondere das Problem der Gefäßdichtung
und von Stützstellen
im Entladungsraum Gegenstand der Erfindung. Dem Problem der Stützelemente
widmen sich auch
DE
100 48 186 A1 und
DE
100 48 187 A1 . Abstandshalter bzw. Stützelemente bedeuten immer einen
erhöhten
technologischen Aufwand im Gefäßherstellungsprozeß.
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Zum
Grundprinzip einer dielektrisch behinderten Entladung zählen, wie
dargelegt, auch Bauformen, bei denen mindestens zwei Elektroden
nebeneinander auf einem Substrat angeordnet sind, wobei mindestens
eine mit einem Dielektrikum bedeckt ist, und bei denen mit einer
weiteren Gefäßwand vor
diesen Elektroden ein Gasraum ausgebildet ist (koplanare Anordnung).
Es werden dann an der Oberfläche des
die Elektroden tragenden Substrates Entladungen, sogenannte Oberflächenentladungen,
erzeugt. Einsatzgebiete solcher Entladungsformen sind Plasmadisplays
und die plasmachemische Stoffumwandlung (s. z.B. G. J. Pietsch and
M. Haacke, Some properties of different types of dielectric barrier
discharges for ozone production, Int. Sympos. on High Pressure Low
Temperature Plasma Chem., Greifswald/Germ., Sep. 10-13, 2000, Contributed
Papers Vol. 2, pp. 299-303).
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Im
Fall von Displayanwendungen ist in der Regel eine Vielzahl von Entladungspunkten
einzeln ansteuerbar in Form von Arrays angeordnet. Bei Farbanzeigegeräten, z.B.
Fernsehbildschirmen, sind auf einem Substrat geeignete Leuchtstoffe
zur Transformation von kurzwelliger UVA/UV-Strahlung in den gewünschten
sichtbaren Spektralbereich angebracht. Eine Zusammenstellung zu
Plasmadisplays ist beispielsweise gegeben in A. Rutscher: Wissensspeicher
Plasmatechnik, 1.Auflage, Fachbuchverlag, Leipzig 1983, S. 211 ff.
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Wie
erwähnt,
können
im vorliegenden Fall verschiedene Einsatzgebiete vorgesehen sein.
Neben der Anwendung für
Beleuchtungszwecke sind z.B. Reklameleuchten oder Effektbeleuchtungen
bekannt.
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In
der
US 5,281,898 und
US 5,383,295 werden Ausführungen
mit Körpern
im Entladungsraum zur kanalartigen Verteilung der Entladung in blitzartiger
Form zwischen den Elektroden beschrieben.
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Diese
Entladungskonfiguration ist wegen der langen Entladungsstrecken
zwischen den im Gasraum befindlichen Körpern und der Elektrodenanordnung
und -form für
Beleuchtungszwecke nicht geeignet. Das trifft auch für Plasmasichtanzeigezwecke
zu. Wegen der Elektrodenanordnung und der diversen im Gasraum befindlichen
Körper
ist die Entladungsstrecke nicht eindeutig definiert und die Entladung sucht
sich jeweils unterschiedliche Durchbruchkanäle. Dadurch ist auch keine
Ansteuerung definierter Bildpunkte oder Flächen möglich.
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Die
soweit aufgeführten
bekannten Vorrichtungen zur Erzeugung einer Gasentladung, die nach dem
Prinzip der dielektrisch behinderten Entladung aufgebaut sind, weisen
für die
Nutzung als Lichtquellen und für
die Sichtanzeige eine Reihe von Nachteilen auf. Beim Stand der Technik
mit Systemen nach dem Prinzip der dielektrisch behinderten Entladung auf
dem Gebiet der Gasentladungslichtquellen wird für viele Anwendungen insbesondere
eine zu geringe Lichtausbeute erreicht. Ferner wird durch die relativ hohen
Betriebsspannungen die Ansteuerung aufwendig und teuer. Bei teuren
Füllgasen
wie Xe sollte die Füllmenge
möglichst
minimiert werden, um Kosten zu senken. Beim Stand der Technik mit
Systemen nach dem Prinzip der dielektrisch behinderten Entladung
für Sichtanzeigezwecke
sind die Probleme ähnlich.
Insbesondere ist stets ein Kompromiss zwischen Betriebsspannung,
Fülldruck,
Gasraumdicke und optimaler Strahlungstransformation zu suchen.
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Zum
Stand der Technik sei auch auf die Druckschrift
DE 101 33 949 C1 verwiesen,
die eine Verbesserung des oben aufgeführten Standes der Technik erreicht
hat. Dementsprechend ist eine Anordnungen für eine Gasentladungslichtquelle
bzw. ein Plasmasichtanzeigegerät
bekannt, bei der in mindestens einem ausgebildeten Gasraum mindestens eine
Schicht, bestehend aus einzelnen Körpern oder von zusammenhängenden
Gebilden aus dielektrischem Material, angeordnet ist.
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Durch
die Schicht von Körpern
aus dielektrischem Material wird dabei unter anderem erreicht, dass
ein im Gasraum verteiltes und die Körper umhüllendes Plasma vorhanden ist,
mit dem Vorteil einer verbesserten Strahlungsausbeute oder Lichtausbeute
gegenüber
dem Stand der Technik.
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[Aufgabe der Erfindung]
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Strahlungsausbeute
oder Lichtausbeute gegenüber
diesem bekannten Stand der Technik zu erreichen. Durch die Erfindung
soll ein vereinfachter Herstellungsprozess und eine Herstellung
von Standardbauformen in Modulbauweise ermöglicht werden.
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Die
Erfindung wird durch die Merkmale von Anspruch 1 charakterisiert;
weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen dargestellt.
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Es
hat sich überraschend
gezeigt, dass ein ähnliches
Resultat wie in
DE
101 33 949 C1 erzielt werden kann, wenn in mindestens einem
ausgebildeten Gasraum mindestens eine Schicht von zusammenhängenden,
strukturierten Körpern
oder Gebilden aus elektrisch leitfähigem Material angeordnet ist (etwa
geflochtene oder maschendrahtförmige
Formen), und wenn diese dabei die Funktion einer Elektrode haben,
so dass flächig
ein Plasma ausgebildet werden kann.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
nach dem Prinzip einer dielektrisch behinderten Entladung zur Strahlungserzeugung
ist dadurch gekennzeichnet, dass ein strukturierter Gasraum, in
dem ein Plasma erzeugt wird, durch eine strukturierte Elektrode aus
einer Schicht von zusammenhängenden,
strukturierten Körpern
oder Gebilden aus elektrisch leitfähigem Material ausgebildet
wird. Auf der leitfähigen strukturierten
Elektrode ist mindesten eine Isolierstoffplatte so angebracht, dass
die Strukturerhebungen der leitfähigen
strukturierten Elektrode als eine Abstandshalterung fungieren. Zwischen
der leitfähigen
strukturierten Elektrode und mindestens einer Isolierstoffplatte
wird ein Gasraum zur Erzeugung eines Plasmas ausgebildet.
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In
einer Ausführungsform
bildet die leitfähige strukturierte
Elektrode selbst ein Gefäßteil, indem Wandungen
an den Rändern
der leitfähigen
strukturierten Elektrode vorhanden sind. Die auf der leitfähigen strukturierten
Elektrode liegende Isolierstoffplatte ist mit den Wandungen verbunden.
Somit wird ein Gefäß für die Gasaufnahme
gebildet.
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Für universelle
oder wechselnde Anwendungen wird ein Modul vorgestellt, das mindestens
aus einer leitfähigen
strukturierten Elektrode und einer Isolierstoffplatte besteht oder
aus einer Abfolge Isolierstoffplatte, leitfähige strukturierte Elektrode
und Isolierstoffplatte. Mehrere Module können zur Gestaltung eines Charakterzeichens
oder Bildes zusammengefasst werden.
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Zur
Transformation von UV/VUV-Strahlung in sichtbares Licht ist die
leitfähige
strukturierte Elektrode mit Leuchtstoff oder mindestens eine den
Gasraum begrenzende Fläche
mit einer Leuchtstoffschicht versehen.
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Zur
Verbesserung der Gasreinheit und/oder Erhöhung der Sekundärelektronenemission
ist die leitfähige
strukturierte Elektrode und/oder Isolierstoffplatte mit Vergütungsschichten
versehen.
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Als
eine Ausführungsform
hat die leitfähige strukturierte
Elektrode geflochtene oder maschendrahtförmige Form. Charakterzeichen
wie Buchstaben, Ziffern oder Symbole werden durch die äußere Gestaltung
in der Form der Vorrichtung oder durch die Gestaltung in der Form
der Elektrode ausgebildet.
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Mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ergibt sich als ein wesentlicher Vorteil ein stark vereinfachter
Aufbau, wodurch das Produkt preiswerter hergestellt werden kann.
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Die
zusammenhängenden,
strukturierten Körper
oder Gebilde aus elektrisch leitfähigem Material übernehmen
hier zwei wesentliche Funktionen. Einerseits werden sie als leitfähige Elektrode
genutzt, andererseits fungieren sie gleichzeitig als Abstandshalter
zu mindestens einem auf ihnen angebrachten und für Licht transparenten Substrat,
auf dem sich dann eine weitere transparente Elektrode befindet.
Das transparente Substrat mit transparenter Elektrode bildet somit
die gegen den Gas- oder Entladungsraum isolierte Elektrode.
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Der
einfache Aufbau ermöglicht
auch einen vereinfachten Herstellungsprozess, da in einer Ausführungsform
praktisch nur eine Sandwich-Struktur aus Isolatorplatte, leitfähiger strukturierter
Elektrode und Isolatorplatte, in einer anderen die Abfolge leitfähige strukturierte
Elektrode-Isolatorplatte, gefertigt werden muss. Der Rest kann mit
einfachen Mitteln individuell angepasst werden. Die erfindungsgemäße Ausführung ermöglicht somit
eine Herstellung von Standardbauformen als Modulbauweise mit variablen
Einsatzmöglichkeiten.
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Ein
anderer Vorteil ist, dass nun einfache Ausführungen ohne separaten Berührungsschutz möglich werden.
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Gegenüber dem
Stand der Technik ergibt sich ferner, dass unabhängig von der Größe der Strukturelemente
der strukturierten Elektrode entsprechend des jeweiligen Füllgasdruckes
sich stets die minimalste Zündspannung
entsprechend den Durchbruchkurven für das jeweilige Gas einstellt.
Somit können
in allen Fällen
niedrige Betriebsspannungen benutzt werden. Das vereinfacht und
verbilligt die Energieversorgung.
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Durch
die erfindungsgemäße Anordnung kommt
es zu einer verstärkten
Einbeziehung der Oberflächen
in die Plasmaausbildung. Damit wird die Transformation von UV/VUV-Strahlung
in sichtbares Licht im Fall, dass die strukturierte Elektrode und/oder
die Isolatorplatte mit Leuchtstoff versehen sind, effektiver.
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Ferner
wird so auch die Auskopplung der direkt in der Entladung erzeugten
sichtbaren Strahlung, beispielsweise bei Anwendungen mit Ne-Füllungen
für Werbe-
oder Hinweiszwecke, verbessert.
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Die
nachfolgenden Ausführungsbeispiele sollen
das Grundprinzip verdeutlichen.
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Es
zeigen:
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1 eine
Perspektivdarstellung einer Anordnung mit einer leitfähigen strukturierten
Elektrode einer Platte und herausgearbeiteten Halbkugelformen,
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2 eine
Explosionsdarstellung einer Anordnung mit verwobenen bzw. verflochtenen
Strukturen.
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3 eine
Perspektivdarstellung einer Anordnung mit einer leitfähigen strukturierten
Elektrode aus zusammenhängenden
Kugelformen und schematisch angedeuteter Energieversorgung.
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In 1 ist
das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Strahlungserzeugung
in einer Perspektivdarstellung schematisch verdeutlicht. Sie besteht
aus einer leitfähigen
strukturierten Elektrode 3, einer darauf befindlichen Isolierstoffplatte 2 mit
einer sich wiederum auf dieser befindenden Elektrode 1 sowie
einem so ausgebildeten Gasraum 4, der dadurch strukturiert
ist. Für
praktische Anwendungen ist die leitfähige strukturierte Elektrode 3 flächig und
mit wenigstens drei Strukturelementen ausgebildet. Nicht näher eingezeichnet
sind seitliche Verschlusselemente für den Gasraum 4 und
Füllstutzen
für die
Gasbefüllung.
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Im
gefüllten
und abgedichteten Gefäß übernimmt
der zusammenhängende,
strukturierte Körper aus
elektrisch leitfähigem
Material die Funktion einer gegenüber dem Gasraum leitfähigen strukturierten Elektrode 3 und
gleichzeitig die Funktion der Abstandshalter zu der darauf angebrachten
Isolierstoffplatte 2. Die Isolierstoffplatte 2 bildet
ein für
Licht transparentes Substrat, auf dem sich dann eine transparente
Elektrode 1 befindet. Die Elektrode 1 und die
Isolierstoffplatte 2 sind so ausgeführt, dass die jeweils gewünschte elektromagnetische
Strahlung ausgekoppelt werden kann, d.h. sie für diese Strahlung transparent
oder teiltransparent sind.
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An
die leitfähige
strukturierte Elektrode 3 und die Elektrode 1 werden
geeignete Wechselspannungen angelegt, so dass es im Gasraum 4 zu
entsprechenden Gasentladungen kommt. Dadurch wird eine elektromagnetische
Strahlung erzeugt. Die Entladungen im Gasraum 4 umfassen
im vorliegenden Fall alle Entladungen oder Entladungsteile im Volumen sowie
auf den Oberflächen
der leitfähigen
strukturierten Elektrode 3 und der Oberfläche der
Isolierstoffplatte 2.
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Vorteilhaft
bei dieser Art der Anordnung ist, dass so im Vergleich zum Stand
der Technik, insbesondere zu
DE 101 33 949 C1 , die Entladungsstrecke zwischen
der leitfähigen
strukturierten Elektrode
3 und der isolierten Elektrode
(gebildet aus
1 und
2) weiter effektiv verkürzt wird,
da nur noch ein Dielektrikum (Isolierstoffplatte
2) zwischen
den leitfähigen Teilen
der Elektroden liegt, und dass dabei aber die leitfähige strukturierte
Elektrode
3 bereits die Isolierstoffplatte
2 berührt.
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Es
kann sich so unabhängig
von der Größe der Strukturelemente
entsprechend dem jeweiligen Füllgasdruck
stets die minimalste Zündspannung entsprechend
den Durchbruchkurven für
das jeweilige Gas einstellen, so dass auch grobe Strukturen mit größeren Abmessungen
von einigen mm der Strukturelemente der leitfähigen strukturierten Elektrode 3 optimal
betrieben werden können.
Dieser Spannungswert hängt
praktisch nur noch von der Dicke und dem Material der Isolierstoffplatte 2 ab
und ist unabhängig
von den Abmessungen der leitfähigen strukturierten
Elektrode 3.
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Im
Verlaufe der Entladungsentwicklung werden mehr und mehr die freien
Flächen
der Isolierstoffplatte 2 vom Plasma bedeckt. Damit sind
sowohl eine effektive Transformation von im Plasma erzeugter UV/VUV-Strahlung
in sichtbares Licht über
im Gefäß angebrachte
Leuchtstoffe möglich
als auch eine Erhöhung
des sichtbaren Strahlungsanteils gegenüber sonst üblichen Anordnungen. Insbesondere
werden wegen der größeren Flächen an
den Strukturelementen in Blickrichtung der Gefäßnormalen höhere Beleuchtungsstärken beobachtet.
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Für die äußere Formgebung
können
planare, zylinderförmige
oder kugelförmige
Anordnungen gewählt
werden. Es ist weiter auch möglich,
Charakterzeichen wie Buchstaben, Ziffern oder Symbole in der gewünschten
Form durch die äußere Gestaltung auszubilden.
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In
einer anderen Ausführung
kann mindestens die leitfähige
strukturierte Elektrode 3 oder die Elektrode 1 in
der Form eines gewünschten
Charakterzeichens ausgebildet sein.
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Für viele
Anwendungen ist es besonders günstig
ein Modul, bestehend aus einer Sandwich-Struktur, aufzubauen (siehe 2).
Dabei kann die leitfähige
strukturierte Elektrode 3 auf einer weiteren Isolierstoffplatte
(z.B. 5) liegen, wobei diese Isolierstoffplatte und die
Isolierstoffplatte 2 mit einem Dichtrahmen versehen sind,
so dass ein Gefäß mit innen
liegender leitfähiger
strukturierter Elektrode 3 gebildet wird. Dieses System
bildet ein Modul in einer gewünschten
Flächenabmessung.
Für die
Anzeige von Charakterzeichen wird nun individuell die Elektrode 1 ausgeformt.
Die ausgeformte Elektrode 1 kann beispielsweise eine Folie
oder ein Glassubstrat mit einer ITO-Schicht sein. Die ITO-Schicht
liegt dabei vorzugsweise direkt auf der Isolierstoffplatte 2.
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In
einer anderen günstigen
Variante besitzt die leitfähige
strukturierte Elektrode 3 an den Seiten Wände, deren
Höhe etwa
der der Strukturerhebungen entspricht, und die nach oben hin plan
geschliffen sind. Darauf wird dann die Isolierstoffplatte 2 gefügt. Somit übernimmt
die leitfähige
strukturierte Elektrode 3 eine weitere Funktion, indem
sie selbst zum Gefäßteil wird.
Die Wandung des strukturierten Elektrodenteils zum Aufnehmen und
Auffügen
der Isolierstoffplatte 2 kann unterschiedlich ausgestaltet sein.
So ist beispielsweise eine Vertiefung zur Aufnahme und Positionierung
der Isolierstoffplatte 2 vorteilhaft.
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Die
Module sind auf diese Weise sehr universell einsetzbar und können so
immer wieder individuell mit einfachen Mitteln angepasst werden.
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Ferner
ermöglicht
die Modulbauweise eine industrielle Serienfertigung, was gerade
bei Charakterzeichen eine erhebliche Produktivitätssteigerung bewirkt.
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Die
Materialauswahl richtet sich u.a. nach der Anwendung und ferner
kommt insbesondere die spezifische Aufgabe des Bauelementes zum
Tragen.
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So
ist es z.B. günstig,
auf der Abstrahlseite des Gefäßes transparente
ITO-Schichten für die Auskopplung
von sichtbarer Strahlung zu haben, während bei Anwendungen für die Auskopplung
von UV- oder VUV-Strahlung maschendrahtförmige Elektroden eingesetzt
werden.
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Von
der Materialseite her können
ferner auch übliche
Mittel zur Verbesserung der Gasreinheit und/oder Erhöhung der
Sekundärelektronenemission durch Vergütungsschichten
der an den Gasraum 4 angrenzenden Sauelemente vorgesehen
sein.
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Im
Fall einer Ausführung
mit im Inneren des Gefäßes liegender
leitfähiger
strukturierter Elektrode 3, wobei diese als Hochspannungselektrode
dient, ergibt sich als weiterer Vorteil, dass kein Berührungsschutz
erforderlich ist. Dies trifft auch auf eine Ausführung zu, bei der die leitfähige strukturierte
Elektrode 3 Teil des Gefäßes ist, dabei geerdet wird,
und bei der die Hochspannungselektrode eine auf einem Glassubstrat
aufgedampfte ITO-Schicht ist. Die ITO-Schicht bildet dann die Elektrode 1 und
ist zur Isolierstoffplatte 2 hin angeordnet, während das Glassubstrat
die Außenseite
bildet.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
besitzt die leitfähige
strukturierte Elektrode 3 zahlreiche Halbkugelstrukturen.
Diese Form kann vorteilhaft abgewandelt werden.
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Die 2 zeigt
eine Explosionsdarstellung einer Anordnung mit verwobenen bzw. verflochtenen Strukturen.
In dieser Ausführung
wird die leitfähige strukturierte
Elektrode 3 aus einer Maschendrahtlage gebildet. Dies ist
besonders preiswert.
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Gegenüber der 1 ist
hier zusätzlich
eine Isolierstoffplatte 5 angegeben, die zusammen mit der Isolierstoffplatte 2 mit
einem nicht näher
eingezeichneten Dichtrahmen das Gefäß bildet. Die anderen Elemente
entsprechen der Darstellung nach 1.
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In 3 ist
eine Perspektivdarstellung einer Anordnung mit einer leitfähigen strukturierten
Elektrode 3 aus zusammenhängenden Kugelformen und schematisch
angedeuteter Energieversorgung dargestellt. Diese Anordnung zeigt
die Möglichkeit
einer zweiseitigen Abstrahlung. Dazu wird das Gefäß aus transparenten
Isolierstoffplatten 2a und 2b gebildet, auf diesen
befinden sich die transparenten Elektroden 1a und 1b.
Die leitfähige
strukturierte Elektrode 3 wird hier von einer zu beiden
Seiten symmetrischen Kugelstruktur gebildet, wobei diese als Hochspannungselektrode
fungiert. Die äußeren Elektroden 1a und 1b sind
dann geerdet.
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Die
Form der Struktur ist nicht auf die hier kugelförmige Ausführung beschränkt und
kann anderweitig gewählt
werden.
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Neben
den anhand von Zeichnungen beschriebenen Ausführungen sind weitere Varianten möglich, wodurch
aber das Grundprinzip der Erfindung nicht verändert wird. So können insbesondere zylinder-
oder rohrförmige
Gefäßformen
gewählt
werden.