專利名稱：平板uv放電燈、其用途及制造技術(shù)
平板uv放電燈、其用途及制造
本發(fā)明涉及平板uv(紫外)燈，具體而言其涉及平板uv放電燈以及該 類uv燈的用途及其制造。
傳統(tǒng)的uv燈由填充汞的uv熒光燈管形成，并且并排放置以形成發(fā) 射表面。這些燈管的壽命有限。此外，難以在大面積內(nèi)得到均勻的uv發(fā)
射輻射。所以，該類燈重且大。
文件US 4945290描述了透過兩方向UV輻射的平板UV放電燈，其包
含
-由藍(lán)寶石或石英制成的基本彼此平行且密閉的第一個(gè)和第二個(gè)平板
壁，因此限定了填充有氣體的內(nèi)部空間，其中所述氣體為UV的輻射源；
并且
-呈金屬柵格形式的兩個(gè)電極，其集成到石英中或在第一個(gè)及第二個(gè) 平板壁的主外面上，且在不同的給定電壓下在壁之間垂直放電。
文件US 4983881描述了類似的平板UV燈，其在第一個(gè)和第二個(gè)介電 壁的主內(nèi)面上具有磷光體涂層，所述磷光體通過等離子氣體的激發(fā)而發(fā)射 所述的UV輻射。
本發(fā)明的一個(gè)主題是提供一種平板UV放電燈，其具有可靠性能、優(yōu) 選更簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和/或交流操作(alternating operation)、且具有易于制造 的具有廣泛用途。
為此，本發(fā)明提供了透射紫外(UV)輻射的平板放電燈，其包含 -彼此面對(duì)的第一個(gè)和第二個(gè)平板介電壁，它們基本彼此平行且封 閉，因此限定了填充氣體的內(nèi)部空間，第一個(gè)壁至少由透射所述UV輻射 的材料制成；
-用于在壁之間垂直放電的在不同給定電壓下的第一個(gè)和第二個(gè)電極 ("非共平板構(gòu)造")；
-在第一個(gè)介電壁的外主面的第一個(gè)電極，所述第一個(gè)電極至少為不 連續(xù)的層，因此使其排列以允許(最佳)總的UV透射；-集成到第二個(gè)介電壁或在第二個(gè)介電壁的主外面的第二個(gè)電極；以
及
-UV輻射源，其包含氣體和/或在第一個(gè)和/或第二個(gè)介電壁的內(nèi)主面 上的磷光體涂層，所述磷光體通過由氣體激發(fā)而發(fā)射所述UV輻射。
本發(fā)明的平板放電燈更易于制造，并且尤其是能夠使用不透明材料來 制成第一個(gè)電極且優(yōu)選制備第二個(gè)電極。
不連續(xù)層(單層或多層)的使用可以調(diào)節(jié)或者甚至改善透射閥 (transmission threshold)，因此尤其提高了均勻性。
通過形成不連續(xù)(彼此間隔)電極區(qū)和/或是具有不含導(dǎo)電層的區(qū)域(絕緣 區(qū))的導(dǎo)電層而使第一個(gè)電極(和優(yōu)選第二個(gè)電極)可以為不連續(xù)的?？梢孕?成電極區(qū)的一維或二維排列(呈線、帶、柵格等排列)。
本發(fā)明的UV燈的尺寸可以為那些當(dāng)前已由熒光燈管達(dá)到的級(jí)別，或 者更大，例如面積至少為lm2。
優(yōu)選地，本發(fā)明的燈的透射因數(shù)可以大于或等于所述UV輻射的峰值 的50%，更優(yōu)選大于或等于70%，并且大于或等于80%。
所述燈必須完全密閉，可以通過多種方法實(shí)現(xiàn)外部密封 -通過密封(硅樹脂型的高分子密封或者玻璃粉型的礦物密封；和 -通過將外框與諸如由玻璃制成的壁相連(通過粘結(jié)或者其他方法， 例如基于玻璃粉的膜)。
可以將所述框任選作為隔板，以代替一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的隔板。
將所述介電壁用作電極對(duì)抗離子轟擊的電容保護(hù)物。
每個(gè)電極可以與所述介電壁的外面以多種方法相連接其可以直接沉 積在外面上(對(duì)于第一個(gè)電極的優(yōu)選方案)或者可以在介電承載元件上，其 中所述介電承載元件連接于壁上，因而電極壓制在其外面上。
該介電承載元件優(yōu)選是薄的，可以為塑料薄膜，尤其為帶有用于機(jī)械 保護(hù)的玻璃背襯的層合中間層，或者為通過諸如樹脂或礦物密封而在外周 粘結(jié)的介電片以允許UV適當(dāng)?shù)赝高^。
合適的塑料例如為
-舊的軟的(used soft)聚氨酯、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA)或聚乙
6烯醇縮丁醛，這些塑料用作層合中間層，例如厚度為0.2-1.lmm，尤其是 0.3-0.7mm，任選帶有電極(優(yōu)選第二個(gè)電極)；
-尤其用作剛性塑料的剛性聚氨酯、聚碳酸酯、丙烯酸酯，例如聚甲 基丙烯酸甲酯(PMMA)，任選帶有電極(優(yōu)選第二個(gè)電極)。
還可以使用PE、 PEN或者PVC，或者聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)， 后者可能是薄的，特別為10-100 pm，并且可以帶有第二個(gè)電極。
合適的話，當(dāng)然需要確保所用各塑料之間的兼容性，尤其是確保良好 的粘結(jié)。
當(dāng)然，若將所添加的介電承載元件放置于UV燈的發(fā)射側(cè)，則選擇其 透射所述UV輻射。
所述UV輻射可以經(jīng)由單一側(cè)面透射第一個(gè)壁。此時(shí)，可以選擇形 成全反射UV層的第二個(gè)電極和/或吸收UV輻射的第二個(gè)介電壁，其中所 述第二個(gè)介電壁優(yōu)選具有與第一個(gè)壁相似的膨脹系數(shù)。也可以選擇任何類 型的電極材料(不透明或透明)，例如線電極或者具有插在層合的第二個(gè)壁 與玻璃背襯或者剛性塑料中的層的電極。
優(yōu)選，所述UV輻射可以為兩個(gè)強(qiáng)度相同的方向或者為燈兩側(cè)兩個(gè)強(qiáng) 度不同的方向。
為了節(jié)省空間、制造時(shí)間和/或UV透過率，可以將第一個(gè)(及優(yōu)選呈 層狀的第二個(gè)電極)優(yōu)選(直接)沉積于外面上且不覆蓋介電材料(尤其通過覆 蓋表面的介電材料(膜等))。
任選可以在層上提供不連續(xù)的保護(hù)覆蓋層(例如介電保護(hù)覆蓋層)。
任選可以在電極層下提供功能性襯層(例如介電、阻隔、連接等功能性 襯層)，優(yōu)選不連續(xù)層且以類似于電極層的方式提供。
使用透射所述UV輻射的電極材料，當(dāng)然可以通過層的不連續(xù)性而增 加透過率。其尤其可以為非常薄的金層，例如10nm級(jí)，后者為非常薄的 諸如鉀、銣、銫、鋰或鉀的堿金屬層，例如O.l-lpm，或者由合金制成的 非常薄的層，例如為25%鈉和75%鉀。
電極材料不需要對(duì)UV輻射足夠透明。 一個(gè)電極(第一個(gè)及優(yōu)選第二個(gè) 電極)材料對(duì)所述UV輻射較不透明，例如為-摻雜有氟的二氧化錫(Sn02:F)、或者摻雜有銻的二氧化錫、與至少 一種如下元素?fù)诫s或合金的氧化鋅鋁、鎵、銦、硼、錫(例如ZnO:Al、 ZnO:Ga、 ZnO:In、 ZnO:B、 ZnSnO);禾口
-尤其與鋅(IZO)、鎵及鋅(IGZO)或錫(ITO)摻雜或合金的氧化銦，
在真空下沉積的導(dǎo)電性氧化物例如為
-金屬銀、銅或鋁、金、鉬、鎢、鈦、鎳、鉻或鉑。
形成第一個(gè)及優(yōu)選第二個(gè)電極的層可以通過任何已知的沉積方法、煅 燒(粉末或氣體途徑)或絲網(wǎng)印刷、噴墨、或應(yīng)用刮刀或更通常而言通過印 刷而沉積，其中所述的沉積方法例如為液體沉積、真空沉積(噴鍍，尤其 是磁控噴鍍、蒸鍍)。
對(duì)所述uv輻射較不透明的一個(gè)電極(第一個(gè)電極及優(yōu)選第二個(gè)電極)
材料例如基于金屬顆?；?qū)щ娦匝趸铮缫呀?jīng)提及的那些。
可以選擇納米級(jí)尺寸(例如最大的納米尺寸和/或D50納米級(jí))的納米顆 粒，尤其是10-500nm或小于lOOnm的尺寸以有利于尤其通過絲網(wǎng)印刷而 沉積/形成薄層(例如為了足夠的總透過率)。
作為金屬(納米)顆粒(球、片等)，可以尤其選擇基于Ag、 Au、 Al、 Pd、 Pt、 Cr、 Cu、 Ni的(納米)顆粒。
所述(納米)顆粒優(yōu)選在粘合劑中。為了粘合劑中(納米)顆粒的濃度而調(diào) 節(jié)電阻率。
所述粘合劑可以任選為有機(jī)的，例如聚氨酯、環(huán)氧數(shù)值或丙烯酸樹 脂.成者出狡日吞.凝f^卞沐生ii夂^廣物.成右加-T未n^w少物笙、皿
所述(納米)顆?？梢杂稍谌芤?乙醇、酮類、水、乙二醇等)中的分散體 而沉積。
基于可以用于形成所述第一個(gè)和/或第二個(gè)電極的顆粒的收購(gòu)產(chǎn)品為以 下由Sumitomo Metal Mining Co. Ltd.銷售的產(chǎn)品
-ITO分散于樹脂粘合齊U(任選)且在酮類溶劑中的X100 、 X10胸D顆
粒；
-ITO分散于乙醇溶劑中的X500 顆粒；
-涂敷有金的銀在乙醇溶劑的中的CKR⑧顆粒；-金以及銀的CKRF⑧附聚顆粒。
所需的電阻率作為配方的函數(shù)而進(jìn)行調(diào)節(jié)。
顆粒也可以由Cabot Corporation USA得到(例如產(chǎn)品型號(hào)AG-IJ-G-100-Sl)或由日本的Harima Chemicals得到(NP系列)。優(yōu)選所述顆粒和/或粘合劑基本為無機(jī)物。
對(duì)于第一個(gè)及優(yōu)選第二個(gè)電極(尤其是若需要兩個(gè)方向的輻射)，可以選擇
-絲網(wǎng)印刷糊，尤其是填充有(納米)顆粒(例如已經(jīng)提及的，優(yōu)選銀和/或金)的糊導(dǎo)電性搪瓷(熔合銀的玻璃粉)、油墨、導(dǎo)電性有機(jī)糊(具有
聚合物基質(zhì))、PSS/PEDOT(購(gòu)自Bayer、 Agfa)以及聚苯胺，
-帶有(金屬)導(dǎo)電性(納米)顆粒的在印刷后沉淀出的溶膠-凝膠層；和-通過噴墨沉積的填充有(納米)顆粒(例如已經(jīng)提及的，優(yōu)選銀和/或金)，例如描述于文件US 2007/0283848中的油墨。
優(yōu)選，第一個(gè)電極(及第二個(gè)電極)基本為無機(jī)物。
第一個(gè)電極(及優(yōu)選合適的話，第二個(gè)電極)的排列可以直接通過沉積導(dǎo)電材料而獲得，以降低制造成本。因此，避免了后結(jié)構(gòu)化操作，所述后結(jié)構(gòu)化操作例如需要平版印刷法(使光刻膠曝露于輻射及顯影)的干法刻蝕和/或濕法刻蝕操作。
該直接排列可以直接通過一種或多種沉積方法而獲得，優(yōu)選經(jīng)由液體途徑、經(jīng)由尤其為平板或旋轉(zhuǎn)印刷的印刷(例如使用墨墊)、或者經(jīng)由噴墨(帶有合適的噴嘴)、經(jīng)由絲網(wǎng)或絲印刷或通過使用刮刀的簡(jiǎn)單操作的沉積。
若經(jīng)由絲網(wǎng)或絲印刷時(shí)，則選擇具有合適的網(wǎng)眼寬度及合適的網(wǎng)眼細(xì)度的合成、絲、聚酯或金屬布。
第一個(gè)和/或第二個(gè)電極因而可以主要呈一列等距的條的形式，其可以通過特殊的外圍條相連以得到共同的電源供應(yīng)。所述條可以為線性或者更復(fù)雜的非線性形狀，例如角形、V-形、波紋形或之字形。
所述條可以為線性且基本平行的，若寬度為11且間距為dl，則11與dl的比例為10-50%以使總的UV透過率至少為50%， 11/dl的比例還作為所相連壁的透過率的函數(shù)而進(jìn)行調(diào)節(jié)。
更廣泛而言，第一個(gè)和/或第二個(gè)電極可以至少為兩列重疊的條(或線)，例如織物、布或柵格。
例如，對(duì)于所有列的條，選擇相同尺寸的條且在相鄰條直接的間距相同。
此外，每個(gè)條可以為實(shí)心或者幵放結(jié)構(gòu)。
對(duì)于第二個(gè)電極，實(shí)心的條可以尤其由相鄰的導(dǎo)電線(平行線、麻花狀的線等)或者由帶(由銅制成、相粘結(jié)，等)而形成。
所述實(shí)心的條可以通過本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員已知的任何方法而由諸如液體沉積的涂覆沉積、真空沉積(磁控噴鍍、蒸鍍)、煅燒(粉末或氣體途徑)或絲網(wǎng)印刷而制成。
為了形成特別的條，可以應(yīng)用掩板體系以直接得到所需的分布，或者通過激光燒蝕、或者化學(xué)或機(jī)械刻蝕以刻蝕均勻的涂層。
具有開放結(jié)構(gòu)的各個(gè)條還可以由一個(gè)或者多個(gè)列的導(dǎo)電圖形形成，以形成陣列。所述圖形尤其為幾何圖形并且拉長(zhǎng)或未拉長(zhǎng)(正方形、圓形等)。
各列的圖形可以通過等距圖形確定，在相鄰的圖形間，給定的間距為
pl且圖形的寬度為12。兩列圖形可以部分重疊。該陣列尤其可以作為柵格而排列，例如織物、布。這些圖形例如由金屬制成，諸如鎢、銅或鎳。
具有開放結(jié)構(gòu)的各個(gè)條可以基于導(dǎo)線(用于第二個(gè)電極)和/或?qū)щ娷墶?br> 因此，可以通過將一個(gè)或多個(gè)列的條的11與dl的比例作為所需透過率的函數(shù)進(jìn)行調(diào)整和/或通過作為所需透過率、具有開放結(jié)構(gòu)的條的寬度12禾口/或間距pl的函數(shù)進(jìn)行調(diào)整而得到總的UV透過率。
因此，寬度12與間距pl的比例可以優(yōu)選小于或等于50%，優(yōu)選小于或等于10%，更優(yōu)選小于或等于1%。
例如，間距pl可以為5jim-2cm，優(yōu)選50 jum-1.5 cm，更優(yōu)選100 pm-lcm，并且寬度12可以為1 (im-l mm，優(yōu)選10-50 pm。
例如，可以使用間距pl為100 pm-l mm，或者300 jum且寬度12為5|am-200 iam，小于或等于50 pm，或者為10-20 (im的導(dǎo)電軌(作為柵格等)
10的陣列。
用于第二個(gè)電極的導(dǎo)線的陣列的間距pl可以為l-10mm，尤其3mm且寬度12為10-50nm，尤其是20-30pm。
用于第二個(gè)電極的導(dǎo)線可以至少部分集成到第二個(gè)相連的介電壁，或者至少部分集成到層合中間層中，其中所述層合中間層尤其由PVB或PU制成。
在氣體為UV源時(shí)，則為了改變UV輻射，結(jié)果必須取代氣體且然后
需要改變uv發(fā)射及放電條件(壓力、工作電壓、氣體高度等)。
若選擇磷光體涂層作為需要形成的uv輻射、獨(dú)立的放電條件的函
數(shù)，因此無需改變激發(fā)氣體。
具體而言，存在當(dāng)曝露于vuv輻射下發(fā)射uvc的磷光體，其中所述
VUV氣體例如由一種或多種惰性氣體(Xe、 A、 Kr等)形成。例如，當(dāng)磷光體在被小于200nm的VUV輻射激發(fā)之后則發(fā)射250nm的UV輻射?？梢蕴峒坝蒔r或Pb摻雜的材料，例如LaP04:Pr、 CaS04:Pb等。
還存在當(dāng)曝露于VUV輻射時(shí)發(fā)射UVA或近UVB的磷光體?？梢蕴峒皳诫s有釓的材料，例如YB03:Gd、 YB205:Gd、 LaP309:Gd、 NaGdSi04、YAl3(B03)4:Gd 、 YP04Gd 、 YA103:Gd 、 SrB407:Gd 、 LaP04:Gd 、LaMgB5O10:Gd,Pr、 LaB308:Gd,Pr、 (CaZn)3(P04)2:Tl。
此外，存在當(dāng)曝露于UVB或UVC輻射時(shí)發(fā)射UVA的磷光體，例如由汞，或者優(yōu)選一種(多種)諸如惰性和/或鹵族氣體(Hg、 Xe/Br、 Xe/I、Xe/F 、 Cl2等)形成。可以例如提及LaP04:Ce 、 (Mg,Ba)Aln019:Ce 、BaSi205:Pb、 YP04:Ce、 (Ba，Sr,Mg)3Si207:Pb、 SrB407:Eu。例如在300nm以上的UV輻射，尤其是318-380nm的UV輻射通過磷光體在被約250nm的UVC輻射激發(fā)之后而發(fā)射。
因此，所述氣體可以由選自惰性氣體和/或鹵素的氣體或者氣體混合物而組成。鹵素的量(作為與一種或多種惰性氣體的混合物)可以選擇小于10。％，例如4%。還何以使用鹵代的化合物。惰性氣體和鹵素具有不受氣候條件影響的優(yōu)點(diǎn)。
下表1給出磷光體的UV發(fā)射的輻射峰值和/或激發(fā)氣體組
磷光體的uv發(fā)射 和/或激發(fā)氣體峰值(nm)
Xe172
158
Br2269
C259
I2342
Xel /KrI253
ArBr / KrBr / XeBr308/ 207/ 283
ArF / KrF / XeF351 / 249 / 351
ArCI / KrCI / XeCI351 / 222 / 308
Hg185, 254, 310, 366
更優(yōu)選將一種或多種惰性氣體，尤其是氙氣選擇為激發(fā)氣體。當(dāng)然，為了使放電區(qū)最大化且為了均勻的放電，連續(xù)或者分開的第一
個(gè)及第二個(gè)電極可以擴(kuò)展到至少等于刻在內(nèi)部空間中的壁的面積的尺寸。為了更加簡(jiǎn)易且易于密封，第一個(gè)和第二個(gè)介電壁可以由相同材料或
者至少具有相似膨脹系數(shù)的材料制成。
透過所述來自第一個(gè)或者第二個(gè)介電壁的uv輻射的材料可以優(yōu)選選
自石英、二氧化硅、氟化鎂(MgF?；蛘叻}(CaF2)、硼硅酸鹽玻璃或者尤其是Fe2Ch小于0.05%的鈉鈣硅玻璃。例如厚度為3mm時(shí)
-氟化鎂或者氟化鈣透過整個(gè)UV范圍的大于80X或者90X，其中所述整個(gè)UV范圍即UVA(315-380nm) 、 UVB (280-315 nm) 、 UVC (200-280 nm)或者VUV (約為10-200 nm);
-石英和某些高純度的二氧化硅透過整個(gè)UVA、 UVB和UVC的大于80%或者90%;
-硼硅酸鹽玻璃，例如Schott的Borofloat，透過整個(gè)UVA的大于70禾口-Fe(m)或Fe2O3小于0.05。/。的鈉鈣硅玻璃，尤其是Saint-Gobain的Diamant玻璃、Pilkington的Optiwhite玻璃、Schott的B270玻璃透過整個(gè)UVA的大于70。/^，甚至80%。
鈉鈣硅玻璃，諸如由Saint-Gobain銷售的Planilux玻璃，其在360nm以上的透過大于80%，這可能對(duì)某些建造和某些應(yīng)用是足夠的。
在本發(fā)明的平板UV燈的結(jié)構(gòu)中，內(nèi)部空間的氣壓可以約為0.05-lbar。
介電壁可以為任何形狀壁的輪廓可以為多邊形、凹形或凸形，特別為正方形或長(zhǎng)方形，或者為曲線形，尤其是圓形或橢圓形。
所述介電壁可以為具有相同曲率半徑的輕微曲線形，并且優(yōu)選例如通過隔板(如外框)或者在外周或在內(nèi)部空間(規(guī)則地、均勻地)分布的隔板(點(diǎn)隔板等)而保持恒定的距離。例如，所述隔板可以為玻璃珠粒。這些在其尺寸顯著小于玻璃壁尺寸時(shí)可以稱為分離隔板的隔板可以呈多種形狀，尤其呈球形、平行面對(duì)的雙截面的球形、圓柱形的形式，還可以呈文件WO 99/56302中描述多邊形的六方體，尤其是十字形。
可以通過隔板將兩個(gè)介電壁之間的間隙固定為約0.3-5mm的值。在真空絕緣拋光裝置中沉積隔板的技術(shù)由FR-A-2 787 133而已知。根據(jù)該方法，在玻璃板上通過絲網(wǎng)印刷而沉積直徑等于或小于隔板直徑的粘結(jié)點(diǎn)，尤其是搪瓷點(diǎn)，然后將隔板在玻璃板上優(yōu)選傾斜地滾動(dòng)，因而將單個(gè)隔板粘結(jié)到各粘結(jié)點(diǎn)上。然后將第二個(gè)玻璃板置于隔板上并沉積外周上的密封連接。
所述隔板由非導(dǎo)體材料制成，以不會(huì)放電或造成短路。優(yōu)選，它們由尤其為鈉鈣型的玻璃制成。為了防止由隔板材料的吸收而造成的光損耗，可以在隔板表面上涂覆在UV區(qū)為透明或反射性的材料，或者涂覆與所述壁使用的材料相同或不同的磷光體材料。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，UV燈可以通過首先制成密封的外殼，其中中間的空氣腔在大氣壓下，然后形成真空并在所需壓力下加入等離子氣體。根據(jù)該實(shí)施方案， 一個(gè)壁至少包括一個(gè)鉆透其厚度且通過密封方法堵塞的孔。
所述UV燈的總厚度可以小于或等于30mm，優(yōu)選小于或等于20mm 。
優(yōu)選，所述壁通過為無機(jī)物的外周密封連接而封閉，其中所述無機(jī)物 例如基于玻璃粉。
第一個(gè)電極的電壓可以低于第二個(gè)電極，尤其在一個(gè)發(fā)射側(cè)面的結(jié)構(gòu) 中，第二個(gè)電極然后可能通過電介體而保護(hù)。
第一個(gè)電極的電壓可以小于或等于400V(通常指峰電壓)，優(yōu)選小于或 等于220V，更加優(yōu)選小于或等于110V禾H/或頻率f小于或等于100Hz，優(yōu) 選小于或等于60Hz，更優(yōu)選小于或等于50Hz。
VI優(yōu)選小于或等于220V且頻率f優(yōu)選小于或等于50Hz。
第一個(gè)電極優(yōu)選接地。
所述UV燈的電源可以為交流、周期性的，尤其為正弦、脈沖或者為 鋸齒形(正方形波浪燈)信號(hào)。
上述UV燈即可用于工業(yè)領(lǐng)域，例如在美容、電子或食品領(lǐng)域，也可 用于家庭中，例如用于凈化自來水、飲用水或游泳池水、空氣，用于uv 干燥及聚合。
通過選擇在UVA或甚至UVB中的輻射，上述UV燈可以用作 -尤其建在太陽(yáng)房中的太陽(yáng)燈(根據(jù)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，尤其在UVA為99.3%且 在UVB為0.7%);
-用于光化學(xué)激發(fā)方法，例如用于尤其是粘合劑的聚合，或交聯(lián)或者 用于紙的干燥；
-用于激發(fā)熒光材料，例如用于凝膠形式中的溴化乙錠、用于分析核
酸或蛋白質(zhì)；和
-用于活化光催化材料，例如用于降低冰箱中的臭味或灰塵。 通過選擇在UVB中的輻射，所述燈促進(jìn)皮膚中維生素D的形成。 通過選擇尤其在250-260nm的UVC中的輻射，上述UV燈可通過殺
菌劑效應(yīng)而用于空氣、水或表面的消毒。
通過選擇在遠(yuǎn)UVC或者優(yōu)選在VUV中的輻射以產(chǎn)生臭氧，上述UV
燈尤其在用于電子、計(jì)算、光學(xué)器件、半導(dǎo)體等中沉積活性膜以前特別用
于表面的處理。例如可以將所述燈集成到家庭電子設(shè)備中，例如電冰箱或櫥柜中。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是制備uv燈，尤其是制備上述類型uv燈的方 法，其中在介電壁的主要面上通過液體沉積而直接形成用來透過總uv的
不連續(xù)電極(第一個(gè)電極和/或第二個(gè)電極)并且通過液體沉積而在第一個(gè)壁 的外壁(涂敷或未涂覆有襯層)上直接形成所述電極排列。
具體而言，優(yōu)選印刷技術(shù)(苯胺印刷、壓印、輥筒印刷燈)且尤其是絲 網(wǎng)印刷和/或噴墨印刷。
此外，通常形成電極的外圍電源區(qū)域。將諸如形成條狀的該區(qū)域稱為 "總線"，并且將其本身例如通過銅焊或焊接連接到電源上(經(jīng)由金屬片、電 線、電纜等)。該區(qū)域可以僅在一個(gè)側(cè)面或多個(gè)側(cè)面延伸。
該電源區(qū)域可以尤其由銀搪瓷通過絲網(wǎng)印刷制備。
因此，可以在通過絲網(wǎng)印刷(優(yōu)選由導(dǎo)電搪瓷)或者甚至通過噴墨印刷 而沉積所述電極的過程中，優(yōu)選形成不連續(xù)電極的至少一個(gè)外圍電源區(qū)
域。所述制造uv電極的方法適于諸如前述的uv燈，或者適于在內(nèi)部面 上具有電極的uv燈、或在內(nèi)部面上具有一個(gè)電極且在外部面上具有另一
個(gè)電極的uv燈。
本發(fā)明的其他具體且有利的特征將在閱讀由下

圖1闡述的平板uv燈
的實(shí)例而顯現(xiàn)出，其中所述圖1示意性地表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中的
平板uv放電燈的截面圖。
應(yīng)指出的是為了清楚，所表示的物品的各元件無需按照尺寸復(fù)制。
圖1表示包含第一個(gè)和第二個(gè)板2、 3(例如為矩形)的平板UV放電燈 1，其中所述板各具有外面21、 31及內(nèi)面22、 32。所述燈1經(jīng)由外面 21、 31而發(fā)射兩個(gè)方向的UV輻射。
各個(gè)板2、 3的面積例如約為lm2，或者更大，其厚度約為3mm。
將所述板2、 3連接在一起以便其內(nèi)面22、 32彼此面對(duì)，并且借助外 圍密封在此通過密封粉8而將裝配它們，這限定了內(nèi)面，其中所述密封粉 8例如為熱膨脹系數(shù)與板2、 3接近的玻璃粉。
作為變型方案，通過諸如硅粘合劑的粘合劑(形成密封)或者通過熱密 封的玻璃框而將所述板連接在一起。
15通過置于板之間的玻璃隔板9而設(shè)置板的間距(通常為小于5mm的 值)。這里，所述間距例如l-2mm。
所述隔板9可以具有球形、圓柱形或立方形，或者其他諸如十字交叉 截面的多邊形。可以將所述隔板曝露于等離子氣體下而至少在其側(cè)面上涂 覆反射UV輻射的材料。
第一個(gè)板2在近外圍處具有鉆透其厚度的直徑為數(shù)毫米的孔洞13，其 外孔由尤其由銅制成的密封墊12而堵住，其中所述密封墊焊接到外面21 上。
在板2、 3之間的空間10中，存在200mbar的減壓的氙氣7以在UVC
中發(fā)射激發(fā)的輻射。
所述燈l例如用作太陽(yáng)燈。
所述內(nèi)面22、 32具有磷光體材料涂層6，其中所述磷光體材料在 UVA，優(yōu)選在超過350納米外發(fā)射輻射，例如YP04:Ce(峰值為357nm)或 (Ba,Sr，Mg)3Si207:Pb(峰值為372nm)或者SrB407:Eu (峰值為386nm)。
為了低成本而選用例如由Saint- Gobain銷售的Planilux鈉鈣硅玻璃， 其在約350納米具有大于80%的UVA透過率。它的膨脹系數(shù)約為90 x 10—
在另一個(gè)變型方案中，選用基于釓的磷光體和硼硅酸鹽玻璃(例如膨脹 系數(shù)約為32 x l(T8 K")或Fe203小于0.05%的鈉鈣硅玻璃，以及惰性氣體如 氙氣本身或其與氬氣和/或氖氣的混合物。
當(dāng)然，可以選用其他在約300-330nm處發(fā)射UVA的磷光體和硼硅酸 鹽玻璃。
在另一個(gè)變型方案中，所述燈i為了具有殺菌效應(yīng)而在uvc進(jìn)行發(fā)
射，則選用諸如LaP04:Pr或CaS04:Pb的磷光體，而作為壁則選用二氧化 硅或石英并且選用諸如氙氣的惰性氣體，優(yōu)選其本身或與氬氣和/或氖氣的 混合物。
第一個(gè)電極4在第一個(gè)壁2的外面21(總為發(fā)射面)上。第二個(gè)電極5 在第二個(gè)壁3的外面31(任選發(fā)射面)上。
電極4、 5各自在不同電壓下呈不連續(xù)層的形式。電極4、 5各自呈條41、 51的至少一列的形式，或者呈兩個(gè)部分重疊列的形式，其中所述條例
如為實(shí)心條。
優(yōu)選所述條41、 51的寬度為ll且類似地，條間距為dl。 (至少)第一個(gè)電極的材料對(duì)UV較不透明，此時(shí)因而調(diào)節(jié)條的寬度11
與條間距dl的比例以提高總的UV透過率(對(duì)于每列)。
例如，將寬度11與條間距dl的比例選擇為約20%或更低，例如寬度
11等于4mm且電極間距dl等于2cm。
電極4、 5的材料例如優(yōu)選通過絲網(wǎng)印刷而沉積的銀例如銀搪瓷或
者具有銀和/或金納米顆粒的油墨。
所述電極材料還可以通過噴射而作為薄膜沉積，然后將其刻蝕。 因此，例如可以選擇具有銅層的Planilux玻璃，或者銀，或者涂敷有
氟的氧化錫，將其刻蝕以形成寬度等于lmm且間距等于5mm的電極4、
5，以可以在約從360nm開始得到85%的總透過率，同時(shí)保持非常令人滿
意的均勻度。
對(duì)于所述壁，還可以各自具有涂敷有氟的氧化錫層的Planilux玻璃， 將其刻蝕以形成寬度為lmm且間距為5mm的電極4、 5，以可以在約從 360nm開始而得到85%的總透過率，同時(shí)保持非常令人滿意的均勻度。
作為變型方案，條各自具有開放結(jié)構(gòu)(例如寬度為15-50|im且間隔 500pm并且通過絲網(wǎng)印刷制備)，并且可以例如由導(dǎo)電部件(features)的 陣列形成以進(jìn)一步提高總的UV透過率，其中所述部件例如為幾何部件(正 方形、圓形等部件，線、格)。
作為變型方案，所述電極4、 5為通過絲網(wǎng)印刷而制備的在面上伸展 的不連續(xù)層且作為柵格排列，例如軌的寬度為15 —50)im且間隔500|im。 例如，選用來自InkTec Nano Silver Paste Inks的TEC PA 030頂油墨或者絲 網(wǎng)印刷基于銀的玻璃粉。
在另一個(gè)變型實(shí)施方案中，第二個(gè)電極5為形成UV鏡面的鋁固體層。
在最后的變型實(shí)施方案中，第二個(gè)電極5為集成到壁3或嵌入EVA 或PVB形薄層內(nèi)層的帶有襯層玻璃的柵格。電極4、 5各自通過柔軟的金屬薄片ii、 ir而供電或者經(jīng)由焊接的電
線。第一個(gè)電極4在約為1100V的電壓V0下且頻率為10-100kHz，例如 40kHz。第二個(gè)電極5接地。
或者，電極4、 5例如通過反相信號(hào)而供電，例如分別在550V禾口-550V下。
在單一面為發(fā)射面時(shí)，第一個(gè)電極優(yōu)選接地且第二個(gè)電極通過高頻信 號(hào)供電。作為變型方案，第二個(gè)電極可以受保護(hù)。
第一個(gè)電極4可以電連接到在第一個(gè)壁2的至少一邊(例如縱向邊緣) 外圍處的電源條(通常稱為"母線")上，其覆蓋了被重疊的條51(或變型方案 中的柵格)并且在其上焊接了電線或金屬薄片。
第二個(gè)電極5可以電連接到在第二個(gè)壁的至少一邊(例如縱向邊緣)外 圍處的電源條(通常稱為"母線")上，其覆蓋了被重疊的條(或變型方案中的 柵格)并且在其上焊接了電線或金屬薄片。
這些條可以由絲網(wǎng)印刷的銀搪瓷制備或通過噴墨印刷尤其在沉積電極 的同時(shí)而沉積(因而提供了實(shí)心外周和足夠大的條)。
權(quán)利要求
1.一種在紫外(UV)區(qū)透射輻射的平板放電燈(1)，其包含-彼此面對(duì)的第一個(gè)和第二個(gè)平板介電壁(2、3)，它們基本彼此平行且封閉，因此限定了填充有氣體(7)的內(nèi)部空間(10)，所述第一個(gè)介電壁至少由透射所述UV輻射的材料制成；-用于在壁之間垂直放電的在不同給定電壓下的第一個(gè)和第二個(gè)電極(4、5)；-在第一個(gè)介電壁的主外面(21)上的第一個(gè)電極；-集成到第二個(gè)介電壁中或在第二個(gè)介電壁的主外面(31)上的第二個(gè)電極(5)；以及-UV輻射源，其包含氣體(7)和/或在第一個(gè)和/或第二個(gè)介電壁(2、3)的內(nèi)主面(22、32)上的磷光體涂層(6)，所述磷光體通過由氣體激發(fā)而發(fā)射所述UV輻射。其特征在于所述第一個(gè)電極至少為不連續(xù)層，將其排列以得到總UV透過率。
2. 權(quán)利要求1所述的UV燈(l),其特征在于所述第一個(gè)電極(4)沉積 在外面(21)上且優(yōu)選沒有覆蓋用于覆蓋表面的介電體。
3. 權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的UV燈，其特征在于所述第二個(gè) 電極為優(yōu)選排列的層以得到總UV透過率。
4. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的UV燈(l)，其特征在于所述UV輻 射是兩個(gè)方向的，即由燈的兩側(cè)的輻射。
5. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的UV燈(l)，其特征在于所述第一個(gè) 電極(4)呈一列等距的條(41)的形式，或者呈至少兩列重疊的平行條的形 式，每個(gè)條具有11的寬度且與相鄰條距離dl，并且11與dl的比例為10-50%。
6. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的UV燈(l)，其特征在于所述第二個(gè)電極(5)為不連續(xù)層，尤其呈一列等距條(51)的形式；或者呈至少兩列重疊的平行條的形式，每個(gè)條具有l(wèi)l的寬度且與相鄰條距離dl，并且ll與dl的比例為10-50%。
7. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的UV燈(l)，其特征在于所述第一個(gè) 和/或第二個(gè)電極呈條的形式，各自由一個(gè)或多個(gè)列的導(dǎo)電部件作為導(dǎo)電軌 形成，其中所述部件由稱為pl的部件間的給定間距和稱為12的部件間的 寬度而確定，所述寬度12與間距pl的比例小于或等于50%。
8. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的UV燈(l)，其特征在于所述第一個(gè) 電極和優(yōu)選第二個(gè)電極作為柵格而排列。
9. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的UV燈(l)，其特征在于所述第一個(gè) 電極和優(yōu)選第二個(gè)電極基于任選在粘合劑中的導(dǎo)電顆粒，尤其含有銀和/或 金。
10. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的UV燈(l)，其特征在于所述第一個(gè) 電極和優(yōu)選第二個(gè)電極為尤其含有銀和/或金的導(dǎo)電搪瓷或?qū)щ娪湍?br> 11. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的UV燈(l)，其特征在于透射所述 UV輻射的材料選自石英、二氧化硅、氟化鎂或氟化鈣、硼硅酸鹽玻璃、 尤其Fe2Cb小于0.05%的鈉鈣硅玻璃。
12. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的UV燈(l)，其特征在于所述氣體(7) 由尤其是氙氣的惰性氣體或選自惰性氣體的氣體與鹵族氣體的混合物組 成。
13. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的UV燈(1)在美容、電子或食品領(lǐng)域中的用途。
14. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的UV燈(1)作為尤其建在太陽(yáng)房中的 太陽(yáng)燈用于皮膚病治療，用于消毒或凈化表面、空氣、自來水、飲用水或 游泳池水，用于尤其在沉積活性層之前處理表面，用于激發(fā)聚合或交聯(lián)型 的光化學(xué)過程，用于干燥紙張，用于由熒光材料起始的分析或用于激發(fā)光 催化材料的用途。
15. 用于制造UV燈的方法，其特征在于直接通過液體沉積而在介電 壁的主面上形成用于總的UV透射的不連續(xù)電極。
16. 權(quán)利要求15所述的用于制造UV燈的方法，其特征在于通過印 刷，尤其是通過絲網(wǎng)印刷或噴墨而形成所述的電極排列。
17. 權(quán)利要求15或16中任一項(xiàng)所述的用于制造UV燈的方法，其特 征在于在通過絲網(wǎng)印刷或噴墨而沉積第一個(gè)電極的步驟中形成了不連續(xù)電 極的至少一個(gè)外圍電源區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明涉及稱為UV燈的透射紫外輻射的平板燈(1)，其包含-彼此面對(duì)的第一個(gè)和第二個(gè)平板介電壁(2、3)，它們基本彼此平行且封閉，因此限定了填充有氣體(7)的內(nèi)部空間(10)，所述第一個(gè)介電壁至少由透射所述UV輻射的材料制成；-用于在壁之間垂直放電的在不同給定電壓下的第一個(gè)和第二個(gè)電極(4、5)；-在第一個(gè)介電壁的主外面(21)上的第一個(gè)電極；-集成到第二個(gè)介電壁中或在第二個(gè)介電壁的主外面(31)上的第二個(gè)電極(5)；以及-UV輻射源，其包含氣體(7)和/或在第一個(gè)和/或第二個(gè)介電壁(2、3)的內(nèi)主面(22、32)上的磷光體涂層(6)，所述磷光體通過由氣體激發(fā)而發(fā)射所述UV輻射。本發(fā)明還涉及其用途以及其制備。
文檔編號(hào)B01J19/12GK101681797SQ200880020647
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月17日
發(fā)明者D·杜龍, G·奧代, L·如勞, 張經(jīng)維 申請(qǐng)人:法國(guó)圣-戈班玻璃公司