平面燈、生產方法與應用的製作方法
2023-05-18 23:28:26
專利名稱：平面燈、生產方法與應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及光源領域，更具體地涉及可作為裝飾或建築光源使用的放電平面燈。
這些平面燈(Les lampes planes)，例如用於製造背光屏幕設備的平面燈，可能由兩塊玻璃片構成，這些玻璃片彼此保持有小的間隔，這種間隔一般小於幾毫米，並且可能密封，以達到其中裝有較低壓力的氣體，其中放電產生一般在紫外光區的輻射，這種輻射激發螢光粉物質，這種物質這時發射可見光。
在現有的結構中，一塊玻璃片在同一面上有兩個絲網印刷塗層，特別是銀絲網印刷塗層，它們呈相互滲透的梳狀，分別構成了陰極和陽極。這個面轉向含有等離子體氣體的空間。另一塊玻璃片通過點狀的中間體，並任選地通過四周框架與第一塊玻璃片保持一定的距離。在陽極與陰極之間產生了所謂的共面放電，即沿著玻璃基體主平面方向放電，這种放電激發周圍的等離子體氣體。用絕緣塗層保護這些電極，試圖通過電容限制來避免在玻璃基體附近通過離子轟擊而損失電極材料。轉向含有這種氣體的空間的玻璃基體面中至少一個面還帶有一個通常稱之磷型的這類螢光粉材料塗層。
這種共面放電燈結構追求用非常薄的設備提供最大的光強，這種結構顯得非常複雜。它的高成本只能提供給高附加值的應用。
本發明的目的是提出平面發光元件，它能在裝飾、顯示器和/或建築物方面提供新的可能性。
為此，本發明的目的是平面燈，它包括至少兩個相互保持平行的玻璃基體，因此限定了充滿氣體的內空間，包括兩個分別與兩塊玻璃基體連接的並在內空間外面的電極，其中轉向所述內空間的至少一個基體內面塗覆螢光粉物質，其特徵在於至少一個電極覆蓋至少一個電絕緣體，其可以由至少一種玻璃基體構成或與至少一種玻璃基體連接。
這種電絕緣體，優選地透明的電絕緣體，因此能夠將這些電極與外部電分隔開而使公眾安全。
根據一種實施方式，至少一個電極置於它與其連接的基體外面的表面上，並且覆蓋至少一個電絕緣體，電極合併在玻璃基體或電絕緣體的表面上。
根據另一個實施方式，至少一個電極與電絕緣材料連接，或者甚至在其厚度內，或者在表面上。
根據這些實施方式，這種電絕緣體尤其可以用玻璃或透明塑料製成，例如聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)或聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。
根據另一個實施方式，電絕緣體是用玻璃基體原樣構成的，電極合併在其厚度中。
在根據這些不同實施方式如此構成的這種電絕緣體中，可以接合一種或多種其它的附加絕緣體，優選地透明的附加絕緣體，這些絕緣體用玻璃或任何其它材料製成，例如塑料(PVB、PET、EVA)，它們可能還具有其它的功能性，例如可能保證光學效果，特別地著色效果，採用絲網印刷等的裝飾效果，具有結構浮雕的效果，去光澤效果，或具有散射層的效果等。
因此，燈的一種或多種電絕緣體與一種或多種玻璃基體連接，除了保護電極外，還能夠生產加入裝飾板的裝飾或發光物品，所述裝飾板有平的裝飾物，具體地是照片，絲網印刷品、塗瓷漆裝飾物等。
特別地，附加電絕緣體還可用其它的玻璃基體構成，這種玻璃基體可以藉助夾層塑料薄膜中間體或其它能將兩種基體彼此粘附在一起的材料，特別是樹脂，層壓在構成燈的至少一塊玻璃基體上。
根據另外一個特徵，第二電極以與第一電極同樣方式或按照前面給出的一種實施方案連接。
把這些電極置於減壓等離子體氣體外殼的外部時，這種結構能夠大大降低燈的生產成本，還具有非常適合用作光源的照明度特性。
在這種結構中，玻璃基體起著抗離子轟擊的電極的電容保護作用。
另外，為電源連接問題找到了比已知系統簡單得多的解決辦法，其已知系統中這些電連接器應該通過裝氣體的外殼。
關於半透明元件，應當理解是其構成材料是半透明的或透明的元件，而且也是由能吸收光輻射基本部分但按照圖案相對於基體表面分布，以致燈發射的所有光輻射被這種元件改變得非常少的材料構成的元件。這樣一些總體半透明的元件可以由格柵、絲網、蝕刻塗層或絲網印刷塗層等構成。
優選地，本發明使用的電極呈透明或半透明的導電塗層狀，而這種塗層是採用通常的薄層沉積方法、採用蝕刻或絲網印刷方法直接沉積在基體上的。特別地，這種電極是連續導電塗層，即在很大程度上完全地覆蓋了基體表面。
有利地，兩個電極每個都是在位於基體外面一側的連續導電塗層，它們覆蓋了至少一部分所述基體表面。優選地，兩個電極是透明的塗層。
可以採用非常高生產率的方法在大尺寸基體上製造出構成電極的連續均勻塗層。
這些連續塗層可以覆蓋玻璃基體的整個或部分外表面。可能只安排了一種或多種基體外表面的某些區域，使在同一表面上產生預定的照明區域。這些區域可能任選地構成裝飾圖案或構成顯示，例如企業標誌或商標。
例如，這些連續塗層可以呈平行帶網形式，其帶寬度是3-15mm，兩個相鄰帶之間的間隔不導電，其間隔寬度大於帶寬度。沉積在兩個基體上的這些塗層應該錯位180°，以便防止兩個基體的兩個相反導電帶之間面對面。這樣就能夠有利地降低玻璃基體的有效電容，於是有利於燈的電源及其以流明/W表示的效率。
這些電極可以用任何能製成平面元件形式的導電材料構成，它能夠讓光通過，它還能夠特別在玻璃或在塑料薄膜(例如PET)上沉積成薄層，沉積成光能通過的塗層。根據本發明，優選使用導電金屬氧化物或具有電子空穴的金屬氧化物製成塗層，例如摻雜氟的錫氧化物或銦錫混合氧化物。
這些電極寧可是呈合併在塑料薄膜中的金屬格柵形式，所述的塑料是聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)等，如果必要的話，其金屬格柵夾在兩個塑料薄膜之間。
同樣地，兩種基體中至少一種基體的全部或部分內面可以塗布螢光粉物質。於是，即使覆蓋整個玻璃基體表面的連續電極在整個燈體積內引起放電，在某些區域螢光粉的分布不一樣也只能在上述地方將等離子體能量轉化成可見光輻射，以便構成並置的照明區域和透明區域。
最好可以選擇或採用能決定在寬顏色範圍內照明顏色的這種螢光粉物質。
根據一種實施方式，將非導電材料間隔物置於兩個玻璃基體之間，同時就能使兩個基體間保持一定的間隔。這些間隔物的尺寸明顯小於玻璃基體的尺寸時，可以將其定性為點狀間隔物，這些間隔物可以製成不同的形狀，特別是球形，有平行面的雙截球形、圓柱體，但也可以是有多角截面的平行六面體，尤其十字形的平行六面體，例如在文件WO 99/56302中描述的形狀。
可以用間隔物將兩個基體間的間隔固定到約0.3-5mm的值，特別地小於或等於約2mm。由FR-A-2 787 133知道間隔物沉積在絕緣玻璃板中的技術。根據這個方法，採用絲網印刷方法，把直徑小於或等於間隔物直徑的沉積膠水點，特別地砝琅點沉積在玻璃片上，將這些間隔物輥在所述的玻璃片上，這種玻璃片優選地是傾斜的，這樣只是一個間隔物與每個膠水點粘著。然後把第二塊玻璃片貼在這些間隔物上，再放周邊密封墊。
這些間隔物是用非導電材料製成的，為的是不參與放電或引起短路。優選地，它們用玻璃製成，尤其用鈉鈣類玻璃製成。
為了防止間隔物材料吸收光的損失，可能的是使用與一種或多種玻璃基體使用的相同或不同螢光粉物質塗敷間隔材料表面。
在本發明平面燈的結構中，內空間中的氣體壓力可以是約0.05-1bar，有利地約0.05-0.6bar。使用的氣體是能構成等離子體的可電離氣體(等離子體氣體)，具體地純的或混合的氙、氖。
根據一種實施方式，首先製造密封外殼，其中中間空氣隙處於大氣壓下，然後抽真空，再充入所需壓力的所要求的等離子體氣體，這樣可以生產出這種燈。根據這種實施方式，其中的一個玻璃基體有至少一個通過其厚度的鑽孔，這個孔用密封部件堵塞。
本發明還有一個目的是如上所述燈的生產方法，該方法包括下述步驟
-任選地將至少一個電極沉積在其中一個玻璃基體上-把磷絲網印刷在至少一個玻璃基體上，其中一個玻璃基體有通過其厚度的鑽孔，如果該電極沉積在同一基體上，則在該電極對面，-間隔物沉積在其中一個玻璃基體上，-將這些玻璃基體平行地連接起來，-使用四周密封材料將內空間密封起來，-通過這個鑽孔用等離子體氣體置換內空間中的空氣，以及-用密封部件堵塞這個鑽孔，-任選地，把至少一個第一電絕緣體與至少一個玻璃基體連接起來，該電絕緣體用於在內部或表面上覆蓋或合併電極，該電極應該與所述基體的其中一個面連接，或該電絕緣體用於覆蓋電極，該電極與第二種電絕緣體結合，而該電絕緣體與第一絕緣體連接。
為了用這種氣體置換空氣，可以採用泵送方法通過雙層或多層玻璃板結構，具體如文件EP-A-645 516所描述的。其文件中提出燒結焊料玻璃料懸浮液作為密封材料。生產開始時，這種材料以珠狀置於鑽孔外端，通過這個片抽真空，然後使其軟化堵塞該孔。
FR-A-2 774 373描述了另外一種方法，其中提出用低熔點合金作為密封材料。生產開始時，放置這種材料片，其片的形狀與鑽孔外端相適應，通過這個片抽真空，然後使其片熔化，將它密封在孔壁上，以便堵塞這個孔。
本發明的優選方法是用密封膏堵塞這個孔，覆蓋該鑽孔的外孔。可以採用焊接方法將這種膏，有利地金屬膏，粘結在玻璃基體上。
本發明的平面燈可以用作照明和/或裝飾目的的光源。這種光源尺寸可以是使用所述氖管實際能達到的數量級，或高一些，例如至少1m2。使用的這種平面燈因發射更散射的光要比這些管能獲得更好的視覺舒適感，還保證非常高的壽命。
這些玻璃基體可以是任何形狀的基體的外形可以是凹或凸起的多角形，特別是方形或矩形，或是曲線，或不變或可變曲率的半徑，尤其是圓形或卵形。
本發明的平面燈可以有利地用作能同時通過兩個主面照明的光源。事實上，其結構不包括任何不透明層或反射層，它們能限制燈的一部分或另一部分透射光。不過，由於美觀的理由，可能的是堵住照明設備通過燈的一個面或一部分面，例如以便有助於實現所希望的圖案。在同樣情況下，這種燈本身可能配備這樣一種屏幕，或在最後安裝光源時這種屏幕與其燈連接。
參照所作的說明，本發明還涉及如所描述燈在生產能照明和/或具有顯示功能的建築或裝飾元件中的應用，例如平面光源、照明壁，特別地懸掛式照明壁，照明平板等由參照附圖所作的詳細說明應體會到本發明的其它細節和特徵，其附圖-
圖1表示本發明平面燈的剖面示意圖；-圖2、3和4表示本發明平面燈其它實施方式的剖面示意圖。
應該指出，出於清楚考慮，示出物品的不同元件沒有必要按規定比例繪出。
圖1表示由兩個基體構成的平面燈1，其基體由玻璃片2、3構成，該玻璃片有第一面21、31和第二面22、32，第一面21、31與構成電極的均勻連續導電塗層4、5連接，而第二面22、32帶有螢光粉物質塗層6、7。
這種導電塗層可以不同的方式與基體連接該層可以直接地沉積在基體面21、31上，或沉積在電絕緣載體元件14、15上，這個載體元件與基體連接，以便該塗層貼在基體面21、31上。電絕緣體14、15例如可以是EVA或PVB類塑料薄膜。
任選地，附加絕緣體16、17可以添加到電極的絕緣元件14、15上。
該片2、3可與其帶螢光粉6、7的彼此相對的第二面22、32連接起來，並且藉助密封玻璃料8連接起來，在玻璃片之間的間隔由置於這些玻璃片之間的玻璃間隔物9確定(其值一般低於5mm)的。這裡，間隔是約0.3-5mm，例如0.4-1mm。
這些間隔物9可以是球形、圓柱形、立方形的，或是任何其它多角形截面的，例如十字形的。作為實例可以列舉DISPLAY GLASS公司銷售的TAGLIA十字形間隔物。這些間隔物至少在與等離子體氣體氣氛接觸的側表面上可以塗布與螢光粉6、7相同或不同的螢光粉，其螢光粉選自通常的磷。
在玻璃片之間的間隔10中是減壓的，一般是約十分之一個大氣壓的惰性氣體，例如氙氣，任選地氙與氖混合氣體。
這些導電層4、5置於組件外面，因此形成這些電極，這些導電層4、5通過軟薄片11與未繪出的適當電源連接。
玻璃片2在靠近周邊有通過其厚度的鑽孔12，其外孔用密封膏13堵塞，特別地用銅焊接在帶電極4的玻璃片外面上。
以下述方式生產這種燈使用例如厚度約3mm的玻璃片，該玻璃片塗布了摻雜氟的SnO2薄層，這些基體進行切割與加工成所要求的形狀。在靠近基體2的邊緣加工直徑幾毫米的通孔12。
特別採用絲網印刷法，沉積磷功能層6、7，任選地其它功能元件，例如電源元件。
在基體3的層7上，在預定位置沉積這些間隔物9，例如採用自動機沉積這些間隔物9，將基體2的內面22對著基體3的內面32貼基體2。在兩個基體內周邊帶上沉積密封玻璃墊，再在高溫下密封。
然後，使用泵通過孔12抽取密封空間中的空氣，再用氙/氖混合物置換空氣。達到要求的氣體壓力時，在孔12的口周圍塗密封膏13，在其周圍放下焊接合金條。打開靠近焊料的熱源，以便使焊料軟化，膏13通過重力貼在孔口，因此焊接在基體2上，形成密封塞。
使用標準玻璃產品可以製造出具有這種結構的燈，塗布摻雜氟的SnO2的玻璃(電極)目前用於這些玻璃板中。然後根據材料類型以已知方式，例如採用冷樹脂鑄塑或採用熱塑性薄膜熱粘結，添加電絕緣體14、15。
在圖2的實施方式中，這種燈的結構基本上取圖1的結構，只是導電層或電極4、5排列不同。
導電層4、5是在第一電絕緣體14、15和第二電絕緣體，或附加絕緣體16、17之間的夾層，這整個再與玻璃片2、3裝配在一起。
可以根據不同組合方式形成這些電絕緣體14、15、16、17，例如將玻璃片和/或PVB、PET類塑料薄膜或能通過粘合與玻璃產品結合的其它樹脂組合起來。
因此，玻璃片2、3作為組合可以支撐與作為第一電絕緣體和作為第二電絕緣體16、17的玻璃片粘結的PBV薄膜14、15，玻璃片或塑料薄膜與PVB薄膜連接，電極置於兩個電絕緣體之間。
非說明性的電絕緣體另一種組合如下PVB薄膜是作為第一電絕緣體，它用於粘結第二電絕緣體和電極載體，例如PET薄膜，電極是在PVB薄膜與PET薄膜之間，而第三電絕緣體，例如PVB薄膜，用於覆蓋PET薄膜，以防止劃痕。
圖3的實施方式取圖2的實施方式，只是電極不合併在電絕緣體面中，而是合併在第一電絕緣體14、15的厚度中。
根據圖2和3製造的這種燈是如前面已經所解釋的，但沒有沉積導電塗層的步驟。在堵塞該結構孔的步驟之後，在燈的外面21、31上，進行了提供導電塗層的電絕緣體層壓步驟。
在圖4的實施方式中，這種燈結構基本上還是取圖1的結構，只是導電塗層或電極4、5排列不同。
導電塗層4、5合併在玻璃片2、3中，它們以原樣構成電絕緣體。
這裡未表示的附加電絕緣體可以與至少一種玻璃片層壓在一起。
如圖1所解釋的，生產這種燈，沒有沉積導電塗層步驟，因為它們已經合併在這些玻璃片中所描述的這些實施例沒有限制本發明。
特別地，在已描述的實施方案中，這些電極是由覆蓋整個玻璃片表面的塗層構成的，但應該理解至少一個玻璃片可以帶由幾個區域構成的電極組，每個區域表面的或大或小面積每個都連續塗層覆蓋。
另外。在上述的實施方式中，在該結構玻璃片2、3的每個玻璃片上，可以不同地應用導電元件安裝變化，一個玻璃片可以有第一種安裝變化，而另一個玻璃片可以有另一種安裝變化。
權利要求
1.平面燈(1)，它包括至少兩個相互保持平行的玻璃基體(2，3)，限定了充滿氣體的內空間(10)，包括與玻璃基體連接的並在內空間(10)外面的兩個電極(4，5)，其中轉向所述內空間(10)的至少一個基體(2，3)內面(22，32)塗覆螢光粉物質(6，7)，其特徵在於至少一個電極(4，5)覆蓋至少一個電絕緣體(2，3；14，15；16，17)，其優選是透明的，這種材料可以由至少一種玻璃基體(2，3)構成或與至少一種玻璃基體(2，3)連接。
2.根據權利要求1所述的燈，其特徵在於至少一個電極置於它與其連接的基體外面(21，31)的表面上，並且覆蓋至少一個電絕緣體(2，3；14，15；16，17)，電極合併在玻璃基體或電絕緣體的表面上。
3.根據權利要求1所述的燈，其特徵在於至少一個電極合併在電絕緣體(2，3；14，15)中，或者同在其厚度內，或者在表面上。
4.根據權利要求2或3所述的燈，其特徵在於電絕緣體是用玻璃或用透明塑料製成的，例如聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。
5.根據上述權利要求中任一項權利要求所述的平面燈，其特徵在於與電極連接的電絕緣體(2，3；14，15)與一個或多個其它附加電絕緣體(16，17)連接，所述的附加電絕緣體優選地是透明的，用玻璃或用任何其它材料製成的，例如用塑料製成的。
6.根據權利要求2和5中任一項權利要求所述的燈，其特徵在於至少一個附加電絕緣體(16，17)是用其它玻璃基體構成的，藉助夾層塑料薄膜或能將兩個基體彼此粘合在一起的其它材料層壓在至少一個玻璃基體(2，3)上，所述的其它材料特別是樹脂。
7.根據上述權利要求中任一項權利要求所述的燈，其特徵在於至少一個電絕緣體(2，3；14，15；16，17)是具有光學作用，特別地具有著色、脫色、結構化、散射作用等的片。
8.根據上述權利要求中任一項權利要求所述的燈，其特徵在於這些電極(4，5)是導電和透明的連續塗層，它們每個位於基體(2，3)外面(21，31)一側，並且覆蓋至少一部分所述基體表面。
9.根據權利要求8所述的燈，其特徵在於這些電極(4，5)覆蓋整個玻璃基體的外面(21，31)。
10.根據權利要求8或9所述的燈，其特徵在於這些連續塗層(4，5)可以呈平行帶的網狀，帶的寬度是3-15mm，在兩個相鄰帶之間有不導電空間，其寬度大於帶的寬度，這些塗層沉積在兩個錯位180°的基體上，以防止兩個基體的兩個相對導電帶之間相互對著。
11.根據上述權利要求中任一項權利要求所述的燈，其特徵在於這些電極(4，5)由具有電子空穴的金屬氧化物構成，例如摻雜氟的氧化錫或銦錫混合氧化物。
12.根據權利要求1-7中任一項權利要求所述的平面燈，其特徵在於這些電極(4，5)是合併的金屬格柵，如果必要的話，這種金屬隔柵插在兩個塑料薄膜之間，或這種電極呈沉積在塑料薄膜上或合併在塑料薄膜中的層的形式。
13.根據上述權利要求中任一項權利要求所述的燈，其特徵在於兩個基體(2，3)中至少一個基體的至少一部分內面(22，32)塗覆螢光粉物質(6，7)。
14.根據上述權利要求中任一項權利要求所述的燈，其特徵在於為確定照明顏色而選擇螢光粉物質。
15.根據上述權利要求中任一項權利要求所述的燈，其特徵在於在兩個玻璃基體(2，3)之間放置了用非導電材料製成的間隔物(9)，保持這兩個基體之間的間隔。
16.根據權利要求15所述的燈，其特徵在於這兩個基體之間的間隔是約0.3-5mm。
17.根據權利要求15或16中任一項權利要求所述的燈，其特徵在於間隔物(9)是用玻璃製成的。
18.根據權利要求15-17中任一項權利要求所述的燈，其特徵在於間隔物(9)的側表面塗覆螢光粉物質。
19.根據上述權利要求中任一項權利要求所述的燈，其特徵在於內空間(10)中的氣體壓力是約0.05-1bar。
20.根據上述權利要求中任一項權利要求所述的燈，其特徵在於其中一個玻璃基體(2)包括至少一個通過其厚度的鑽孔(12)，該孔採用密封部件(13)堵塞。
21.根據上述權利要求中任一項權利要求所述的燈，其特徵在於這些玻璃基體(2，3)的外形是凹或凸起的多角形或曲線，其具有不變或可變曲率的半徑。
22.根據上述權利要求中任一項權利要求所述的燈，其特徵在於它有兩個照明面。
23.根據上述權利要求中任一項權利要求所述燈的製造方法，該方法包括下述步驟-任選地將至少一個電極沉積在其中一個玻璃基體上，-把磷絲網印刷在至少一個玻璃基體上，其中一個玻璃基體有通過其厚度的鑽孔，如果該電極沉積在同一基體上，則在該電極對面，-間隔物沉積在其中一個玻璃基體上，-將這些玻璃基體平行地連接起來，-使用四周密封材料將內空間密封起來，-通過這個鑽孔用等離子體氣體置換內空間中的空氣，以及-用密封部件堵塞這個鑽孔，-任選地，把至少一個第一電絕緣體與至少一個玻璃基體連接起來，該電絕緣體用於在內部或表面上覆蓋或合併電極，該電極應該與所述基體的其中一個面連接，或該電絕緣體用於覆蓋電極，該電極與第二種電絕緣體結合，而該電絕緣體與第一絕緣體連接。
24.根據權利要求1-22中任一項權利要求所述的燈在生產能照明和/或具有顯示功能的建築或裝飾元件中的應用，例如平面光源、照明壁，特別地懸掛式照明壁，照明板等。
全文摘要
本發明涉及一種平面燈(1)，它包括至少兩個相互保持平行的玻璃基體(2，3)，因此限定了充滿氣體的內空間(10)，包括兩個電極(4，5)，它們放在上述內空間(10)外面，並且與玻璃基體連接。根據本發明，至少一個基體(2，3)內面(22，32)塗一層螢光粉物質(6，7)，所述的表面面向上述的內空間(10)。本發明的特徵在於至少一個電極(4，5)覆蓋至少一種優選透明的電絕緣體(2，3；14，15；16，17)，這種材料可以由至少一種玻璃基體(2，3)構成或與至少一種所述玻璃基體(2，3)連接。
文檔編號H05B33/26GK1689138SQ03823861
公開日2005年10月26日 申請日期2003年7月30日 優先權日2002年8月6日
發明者T·貝爾坦-穆羅特, A·納耶, Y·勒巴伊, 張經維 申請人:法國聖戈班玻璃廠