TW200814130A - Discharge lamp with external electrodes on circuit board - Google Patents

Description

200814130 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種照明系統，其具有一放電燈和一用來對 該放電燈供電的電子式安定器。於此，該放電燈具有一位 於外部的電極，即，該電極安裝在特定的放電管外部且藉 由該放電管而與放電介質相隔開。 【先前技術】 電極位於外部的放電燈已爲人所知。對設計成介電質阻 障式放電用的放電燈而言，電極特別是成爲此種放電燈的 特殊情況，其中至少一個陽極是藉由介電質層而與該放電 介質相隔開，該放電介質通常包含稀有氣體且未含有水 銀。稀有氣體準分子對紫外線輻射的產生而言扮演很重要 的角色，其中該燈在可見光之區域中可設計成紫外線輻射 器或螢光燈。 在許多情況下，電極安裝在放電管之內壁上且塗佈著另 一介電質層。在另一情況下，電極位於放電管之外部且放 電管壁形成該介電質層。 本發明當然不限於具有外部電極之無水銀之放電燈，而 且本發明整體上亦涉及構造上相對應的放電燈，其放電介 質亦含有水銀。 在設有稀有氣體準分子以用於介電質阻障式放電的放電 燈之情況下，提供一種特殊的脈波式操作，以達成一種良 好的效率，這已爲人所知。此處需要一種電子式安定器以 200814130 產生脈波。放電燈中各種電子式安定器通常至少很有利， ‘ 此乃因其在放電燈中可達成功率上的各種優點。 • 【發明內容】 本發明針對技術上的問題以提供一種由具有外部電極和 電子式安定器的放電燈構成之照明系統，其可使放電燈和 安定器之協調獲得改良。 依據本發明，提供一種照明系統，其放電燈具有一種位 於放電管外部之電極和一電子式安定器，此電子式安定器 用來對該放電燈供電且連接在電極上，此照明系統的特徵 爲：各電極是位於一安裝在放電管上之電路板上的導電軌 且該電子式安定器安裝在該電路板上。 較佳的形式描述在申請專利範圍各附屬項中且亦將說明 於下。 本發明的基本槪念在於，在整合該放電燈和安定器時可 達成一種進步性。於此，該安定器安裝在一電路板上，電 Φ 路板同時包括導電軌形式之位於外部的電極或包括該放電 燈之位於外部的電極的至少一部份。在此種形式中，一種 特別簡單之由於標準電路板之可選擇的使用性而使成本特 別有利且成熟之技術可用於外部的電極中，此技術同時可 製成一種至該電子式安定器之終端。 電路板可簡單地由外部直接地或間接地安裝在放電管 上。本發明中，電路板特別是直接或間接黏合在放電管上。 藉由一種黏合式連接，則可簡易地形成一種足夠（或額外） -6- 200814130 的固定作用。由於介電質阻障式放電燈之主要造型在於至 少一維中可達成相當大的長度，則藉由一種黏合式連接可 在該電極和放電管之間確保一種在該長度上足夠的接觸或 足夠的局部性接近作用。上述的黏合方式因此不包括廣泛 之各種固定用措施且可補足各種固定用措施之不足。只有 在小形式的燈時，省略一種黏合作用是有利的，這樣可省 略黏合劑形式之額外的介電質層。通常，令人感興趣的是 位於外部的電極和放電介質之間的（整個）介電質層之較小 的厚度。放電管壁由於機械上的原因需要一種最小厚度， 則此時通常須避免一種額外的介電質層厚度。當然，亦可 很薄地構成一種黏合層。 對至少在尺寸上是大型的燈而言，另一有利的措施是一 種設置在電極和放電管之間的彈性的導電層。此中間層是 爲了電極的幾何形式而設置的且因此以彈性的方式使電極 變厚。於是，在彎曲容許度較小的情況下可達成某種程度 的平衡，即，可藉由該彈性的中間層來確保該放電管上的 設計之可靠性，此中間層藉由其導電性而可在某種程度上 使電極在放電管的方向中延伸。 本發明特別有利的應用情況之一種應用是用在所謂平面 輻射器之領域中，其中該放電管以類似於平板的形式而形 成。該放電管在三維空間中具有一種較其在二維空間時璋 小的尺寸。該放電管通常涉及一種長方形的燈，其用來對 監視器進行背景照明或用在各種尺寸的一般照明中，特別 200814130 是用在家庭劇院或電視應用之平面螢幕時很有效益。 除了上述的黏合方式之外，亦可使用其它的固定技術。 ^ 較佳是使用各種夾持技術，其仍將詳述於下。該放電管固 定在電路板上或該電路板藉由彈性的夾具而固定在放電管 上。此種夾具構造較簡單且成本上較有利，且在由於彎曲 或範圍容許度而造成位置偏移時具有可變性且較可靠。 在上述之放電管和電路板之夾持過程中，亦可將另一平 0 坦的裝置（可能是一種漫射器）另外安裝在該放電管的發光 側上，以使光束的均勻性獲得改良，該裝置亦可以是光學 上具有偏向性、聚焦性或遮蔽性的裝置或亦可以是一種屏 蔽器以使電磁相容性（EMC)獲得改良。亦可使用其它用來將 電路板和放電管相連接的夾具。 本發明中電路板是實質上堅硬者，即，就抗彎曲強度而 言具有一種相對於本發明的照明系統之機械構造成較穩定 的特性，或此電路板亦能以可撓性的方式來形成。在可撓 φ 性的情況下，當需要穩定性時，足夠的穩定性亦可藉由另 一載體來達成。當然，安裝在該放電管上的夾具亦可固定 著該可撓性的電路板。可撓性的電路板特別薄且可特別良 好地適用於平面造型的高低差、或量測或彎曲容許度。 另一方面，硬性的電路板所具有的優點是，其本身可用 作機械式固定板，其特別是可設計成電子式安定器用的機 械式固定板，其在機械上亦與該燈相連接。 本發明的電子式安定器安裝在電路板上時一方面可以上 200814130 述形式以純機械方式來達成，使一安定器外殼在機械上例 * __如可由一硬性的電路板來固定著。然而，電子式安定器亦 ‘ 可以電機方式來安裝，此時該電子式安定器之電子構件或 至少電子式構件的一部份在電性上安裝在電路板上。特別 是在硬性電路板時上述二種外觀可一起出現。 最後，本發明的照明系統可在一遠離該放電管之此側上 具有一種金屬冷卻面以使電路板和放電管冷卻。金屬冷卻 面可以一種連續的金屬層而安裝在電路板上，使電路板成 爲雙金屬層的電路板。該金屬冷卻面亦可以是另一種板狀 構件。本發明中較佳是設有一種與電路板和放電管成相等 距離的平面式冷卻板，其在構成此照明系統時在構造上必 須預先考慮可達成充份的冷卻時所需的最小間距。以下將 參考各實施例來說明本發明。 、 【實施方式】 第1圖顯示本發明之照明系統的第一實施例之切面圖， φ 其具有以1來表示的電子式安定器和似2來表示的放電管。 電子式安定器和放電管共同安裝在一電路板3上，且在第1 至5圖中指向上方的同一側面上相鄰地配置著。 電路板3由玻璃纖維來強化之塑料（FR4電路板）所構成且 所具有的厚度是〇.5mm。藉由通常已爲人所知的微影術和蝕 刻技術，則在面向此燈之上側上可設置此燈所需的條形電 極狀的導電軌，其未詳細顯示於此處。放電燈用之典型的 電極結構此處是用於介電質阻障式放電中且由一些文件中 -9- 200814130 已爲人所知。 一種中間層4在電路板3上連接至該燈2之區域中，此中 ' 間層4之另一種形式可以是一種黏合材料層，亦可以是一 種彈性之導電層，其具有由電極所形成的基本結構（在圖面 中’各電極垂直於圖面且在水平方向中相交）。第1圖未依 比例繪出。此層4之厚度事實上較圖中所示者小很多且亦 小於電路板3之厚度。 0 該黏合材料層和該彈性的導電層亦可同時存在。最後， 彈性的黏合材料亦可不具備導電性，其可以是矽樹脂或聚 氨酯類以及熱黏合劑。當其造成一種熱應力的問題時，該 電路板3亦可設有多個平衡縫隙。 該燈2之放電管之平面式下玻璃板5緊靠在該中間層4 上。此下玻璃板5經由一種在第1圖中以6來表示的玻璃焊 接邊緣層而在外部區中與該燈2之放電管之上玻璃板7相連 接。就構成此種由二個玻璃板5、7和該玻璃焊接邊緣6所 鲁構成的放電管而言，請參閱DE 1 00 48 186A1。 放電管5、6、7之外部邊緣形成在周圍且共同以該中間層 4和框條8作爲框邊，該框條8大約形成各構件4至7之總 高度。在上部區域中彈性的板狀夾具9固定在該框條8上， 該板狀夾具9壓在該放電管之上板7之上部邊緣上，且該放 電管一起與該中間層壓在該電路板3上。該框條8又藉由多 個由下方以電路板3來形成抓握之固定元件1〇而固定在電 路板3上。 -10- 200814130 在第1圖右方之區域中，電子式安定器1簡單地表示成長 方形或以立體方式而言是一種長方六面體。該長方六面體 事實上是指該電子式安定器之金屬屏蔽外殼11，其圍繞著 未個別顯示的電子組件且予以接地而形成屏蔽作用。各電 子式組件安裝在該外殻1 1內部中之該電路板3上，使電路 板3上作爲電極用的各導電軌直接形成一種至該電子式安 定器1之電性連接。本實施例中，該硬性電路板3亦可作爲 該電子式安定器1用之機械式.固定件。 第2圖中的第二實施例就各參考符號1至11而言對應於 第1圖中的第一實施例。此處因此不再重複；第2圖亦未再 一次包含這些參考符號。另外，第2圖中在電路板3之下側 (即，遠離該燈之此側）上設有一冷卻板1 2，其經由相同的固 定元件1 0而與該電路板3和該框條8相連接。該冷卻板亦 可用來使電路板3達成機械上的強化作用；特別是此電路 板3可以可變化的薄電路板3來形成，該電子式安定器1 不限於與該燈2固定在一種共用的平台上。 如上所述，冷卻功能亦可藉由電路板3下側之金屬層來 設定，使第2圖中的層1 2亦可預設成電路板3之下側上的 較厚（未依比例繪出）的層。 第3圖中的第三實施例就參考符號1至1 1而言亦對應於 第1圖者。與第2圖之第二實施例不同之處是，該冷卻板在 幾何造型上並不相同且此處以13來表示。冷卻板13大致上 以拱形來形成，其中只有最外側的邊緣成弧形且中央區域 -11- 200814130 保持著平坦狀。於是，該冷卻板1 3保持著一種至-電路板 3之距離，其可用作冷卻縫隙。因此，藉由上述構造上的措 施可確保：第三實施例之照明系統在安裝至一監視器中時 不會因爲至其它組件之距離太小而受到阻礙，且因此使冷 卻功能不會受限。 第4圖中的第四實施例就參考符號1至11而言亦對應於 第1圖者，且參考符號1 3對應於第三實施例中者。此外， 在與先前的三個實施例比較時，該框條8及夾具9以另一框 條14和另一夾具15來提高。藉由該另一夾具，則在該另一 夾具和其下方的夾具9之間或在該夾具和該框條14或框條 8中的另一步級之間在該放電管5、6、7上可固定著另一平 坦式裝置，其是一種漫射器16，即，一種平行平面式透明 板，其具有使光擴散或散射之特性。 第S圖中的第五實施例對應於第4圖中的實施例，其不同 處是第5圖中除了該漫射器1 6之外亦設有柵格構造以使電 磁相容性（EMC)獲得改良，這在整體上以17來表示。EMC 屏蔽構造17由於第6圖中所示的第5圖之第五實施例之俯 視圖而更明確。由圖中可知，EMC屏蔽構造17由垂直對準 的柵格肋部1 9所構成，各柵格肋部1 9鑲嵌在邊緣側的條片 18上且藉此而以夾具15來固定著。夾具15將該EMC屏蔽 構造17接地，使由放電管5、6、7而來的高頻射束向上減 少。各框條8在第6圖中未依比例繪出。 此外，該電路板3之整面金屬層或已接地的冷卻板1 2或 -12- 200814130 13可向下產生一種類似的EMC屏蔽作用。 本發明的優點是，電極結構和電極隔離可以較簡易且適 • 當的方式以一般工業上的標準產品來達成。於此，對一般 的電路板而言，耐熱性、接觸上的問題、應力強度及其它 技術上的疑問長久以來已爲人所知。導電軌結構本身可具 有良好的再生性且容許度很狹小，使得均勻性的問題由於 電極寬度上的變動而消失。不必擔心傳統的銀導電軌中在 I 玻璃上所產生的黏合問題。雙面的電路板在下側上另具有 金屬層以達成冷卻作用及另外作爲屏蔽用，此種雙面的電 路板實際上不需額外的費用。此外，在電路板上亦可直接 以習知的方式安裝傳統的插接件。 最後，一種在放電管上具有電路板之解決方式亦允許藉 由該電路板來另外在背面上形成一種接觸或通孔。因此， 電子式安定器亦可安裝在各圖中該電路板之指向下方之此 側上或可安裝在該側之其它位置上。利用多個通孔，則該 • 燈之一些區域亦可藉由相對應的電子式控制而個別地接通 或斷開。 【圖式簡單說明】 第1圖本發明之照明系統的第一實施例之切面圖。 第2圖對應於第1圖之第二實施例的圖解。 第3圖對應於第1圖之第三實施例的圖解。 第4圖對應於第1圖之第四實施例的圖解。 第5圖對應於第1圖之第五實施例的圖解。 -13- 200814130 第6圖是第5圖之第五實施例的俯視圖。 【主要元件符號說明】

1 安定器 2 燈 3 電路板 4 層 5, 7 玻璃板 6 玻璃焊接邊緣 8 框條 9 夾具 10 固定元件 11 屏蔽外殼 12 層 13 冷卻板 14 框條 15 夾具 16 漫射器 17 屏蔽構造 14-

Claims (1)

1. 200814130 十、申請專利範圍： 1 · 一種照明系統，包括： ‘ -一放電燈（2 )，其具有在外部中定位在放電管（5，6， 7 )上的電極，以及 -一電子式安定器（1 )，用來對該連接至電極上的放電燈 (2 )進行供電， 其特徵爲：電極是一安裝在放電管（5，6，7)的電路板 (3)上的導電軌，且該電子式安定器（1)安裝在相同的電路 ® 板（3 )上。 2 .如申請專利範圍第1項之照明系統，其中該電路板（3 )藉 由黏合部（4)而安裝在放電管（5，6，7)上。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之照明系統，其中在該電路板 (3 )上的電極和放電管（5，6，7 )之間設有一種彈性的導電 中間層（4 )。 4 ·如申請專利範圍第1至3項中任一項之照明系統，其中放 電管（5，6，7)以平面式輻射器來構成。 ® 5 .如申請專利範圍第1至4項中任一項之照明系統，其中放 、 電管（5，6，7 )和電路板（3 )經由夾具（9 )而相連接。 6 .如申請專利範圍第5項之照明系統，其中在放電管（5，6 ，7)之發光側上安裝一種平面式裝置（16-19)，特別是一種 漫射器（16)或一種EMC屏蔽構造（17-19)，且此平面式裝置 經由夾具（1 5 )而與放電管（5，6，7 )相連接。 7 .如申請專利範圍第1至6項中任一項之照明系統，其中該 電路板（3)是堅硬者且設計成該電子式安定器（1)之機械式 -15- 200814130 固定件。 ^ 8 .如申請專利範圍第1至7項中任一項之照明系統， # 電子式安定器（1)之電子組件安裝在電路板（3)上。 9 .如申請專利範圍第8項之照明系統，其中該電路相 有可撓性。 10 .如申請專利範圍第1至9項中任一項之照明系統 在電路板（3 )之遠離放電管（5，6，7 )之此側上設置 屬冷卻面（1 2，1 3 )，用以冷卻電路板（3 )和放電管（ _ 7)。 1 1 .如申請專利範圍第1 0項之照明系統，其中設有一 路板（3 )相隔開的冷卻板（1 3 )以作爲該冷卻面。 其中該 “3)具 ，其中 一種金 5，6， 種與電

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