KR100330087B1 - 플라즈마 음극을 이용한 디스플레이 타입의 평판형 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 음극을 이용한 램프에 관한 것으로서, 직육면체로 이루어진 유리관의 내부에 평판으로 이루어진 두개의 플라즈마 전극을 스페이서를 사이에 두고 서로 맞닿은 형태로 하고 상기 플라스마 양극과 스페이서에 다수의 홀을형성하여 상기 플라즈마 전극에 전원을 인가하였을 때 홀 내부에서 여기 및 이온화 효율을 나타나게 하고 이러한 여기 및이온화 효율에 의해서 발생된 다수의 전자들은 플라즈마 음극과 양극 사이에 걸린 전계(electric field)에 의해서 홀을빠져 나와 유리관 내에 있는 기체와 충돌하면서 기체를 다시 이온화시켜 자외선을 발생시키도록 하며 이러한 자외선이 유리관에 도포된 형광체와 충돌하면서 발광하도록 함으로써 램프의 조도가 증가되도록 하고, 램프를 평판형태로 만들 수 있도록 하여 넓은 장소를 밝힐 때 소수의 램프로도 가능하며 램프가 평판으로 이루어짐으로 인하여 광고간판이나 선전탑 등과 같은 제품에 적용하면 다양한 디스플레이효과를 가질 수 있도록 하는 플라즈마 음극을 이용한 디스플레이 타입의 평판형 램프를 제공하고자 하는 것이다.

Description

플라즈마 음극을 이용한 디스플레이 타입의 평판형 램프{Flat type lamp using the plasma cathode}

본 발명은 플라즈마 음극을 이용한 램프에 관한 것으로서, 특히 플라즈마의 전극사이에 스페이서(spacer)를 구비하고 플라즈마 전극이 스페이서를 사이에 두고 맞닿도록 하며 상기 전극에 다수개의 홀(micro hollow)을 구비하여 상기 전극에서여기 및 이온화 효율에 의하여 다수의 전자들이 방출되면 유리관에 도포된 형광물질과 충돌을 하면서 발광하도록 하는 플리즈마 음극을 이용한 디스플레이 타입의 평판형 램프에 관한 것이다.

일반적으로 형광등은 주지된 바와 같이 방전등의 일종으로 원기둥 모양의 유리관 내부에 형광물질을 바르고 수은증기와아르곤을 봉해 넣고 양끝의 전극에 전압을 주어 방전시키면 많은 자외선이 방출되어서 형광물질에 흡수되어 발광하는 것으로서, 이러한 형광등은 가시광선의 양에 비해 열복사가 적은 광원을 얻기 위한 목적이다.

따라서, 상기와 같은 종래의 형광등은 유리관의 양측에 전극을 구비하는 것이 필수적이고 상기 전극사이에 방전이 일어나도록 하기 위하여서는 봉 형상과 같이 길이방향의 형태를 가져야 하는 것으로서 좁은 곳에서는 하나의 램프로도 가능하지만 넓은 곳을 밝히기 위하여서는 하나의 램프로는 불가능함으로써 다수의 램프가 필요한 것이고 이와 같이 다수의 램프를 구비하기 위하여서 안정기나 형광등 소켓과 같은 부대장비가 소요될 뿐만 아니라 설치비의 증가를 가져오며, 램프의크기에 비하여 발광효율이 저하되어 효율성을 갖지 못하고 전극에 구비된 필라멘트의 소진으로 인하여 수명이 한정되어지속적인 관리가 필요한 단점이 발생되었다.

그리고, 상기와 같은 종래의 형광램프에서 발생된 문제점을 해소하기 위하여 본 출원인이 선출원한 1999년 특허출원 제25537 호에 의하여 양측 전극의 내측으로 유전체를 구비함으로써 많은 양의 자외선을 방출시킴으로 높은 발광출력을 가지면서 형광램프의 크기를 소형화시킬 수 있도록 하고 대기압 내에서 형광램프를 제작하므로 작업의 효율성을 증대시킬 수있도록 하며 형광램프의 내부에 유해물질의 삽입을 배제함으로써 공해물질을 유발시키지 않도록 하여 환경오염을 해소함과 동시에 인체에 유해한 환경을 가지지 않도록 하여 작업장의 개선을 가져올 수 있도록 하는 플라즈마를 이용한 램프를제공하였으나, 이러한 선출원 발명 역시 그 형상이 관 형상을 필연적으로 가질 수밖에 없어 넓은 곳을 밝히기 위하여서는기존의 형광등보다 적은 수를 사용하지만 다수개의 램프를 구비하여야 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 램프에서 발생된 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 본 발명의 목적은 평판으로 이루어진 두 개의 플라즈마 전극을 스페이서를 사이에 두고 서로 맞닿은 형태로 하고 상기 플라즈마 양극과 스페이서에 다수의 홀을 형성하여 조도가 증가되도록 하는 플라즈마 음극을 이용한 디스플레이 타입의 평판형 램프를 제공함에 있다.

도 1 은 본 발명에 의한 플라즈마 전극의 구성을 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명의 구성을 나타낸 단면도.

도 3은 도 2의 A부분 확대도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

(1) 외부체 (2) 플라즈마 전극 (3) 음극

(4) 양극 (5) 스페이서 (6) 홀

(7) 고정판 (8) 유리관 (9) 형광체

이하, 본 발명의 구성과 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 도 1 은 본 발명에 의한 플라즈마 전극의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 결합된 구성을 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 주요 부분인 도 2의 A부분 확대도이다.

따라서, 본 발명의 구성을 첨부된 도면 도 1과 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

상면에 판체로 이루어진 고정판(7)이 구비되고 고정판(7)의 하부에는 내벽에 형광체(9)가 도포된 유리관(8)을 결합하여전체의 형상을 직사각형으로 형성한 외부체(1)와; 상기 외부체(1)의 내부에는 판상의 형상을 가지고 고정판(7)에 고정되어 전원이 연결되며 음극(3)과 양극(4)이 서로 소정의 간격을 가지도록 형성된 플라즈마 전극(2)과; 상기 플라즈마 전극(2)의 음극(3)과 양극(4)의 사이에 형성된 공간에 구비되어 음극(3)과 양극(4)의 절연효과를 가지는 스페이서(5)와; 상기 플라즈마 전극(2)에 전원이 인가되면 전자의 펜달운동(pendulun motion)을 발생하는 홀(6)을 플라즈마 전극(2)과 스페이서(5)에 관통되게 형성한 구성이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

사각으로 이루어진 고정판(7)에 플라즈마 전극(2)을 고정하되 상기 플라즈마 전극(2)의 음극(3)과 양극(4) 사이에 절연체인 스페이서(5)가 위치하도록 하여 스페이서(5)를 사이에 두고 맞닿은 구조로 구비하고, 플라즈마 전극(2)의 표면에 다수의 홀(6)을 형성하되 상기 홀(6)이 미세공극으로서 플라즈마 전극(2)의 음극(3)과 양극(4) 및 스페이서(5)를 관통하도록하며, 플라즈마 전극(2)의 외부로는 직육면체로 이루어진 유리관(8)을 구비하여 내부를 밀폐하되 상기 유리관(8)의 내벽에는 자외선에 반응하는 형광체(9)를 도포하고 유리관(8)의 내부에 불활성 기체 및 이들의 혼합기체를 주입하여 충진시킨다.

이때, 상기 플라즈마 전극(2)과 스페이서(5)에 형성된 홀(6)은 플라즈마 전극(2)의 크기와 플라즈마 전극(2)에 입력되는전압에 따라 파센 곡선의 최소 방전 전압에 해당되는 적정한 크기와 압력 및 개수로 결정되는 것이며, 이와 같이 홀의크기와 압력 및 개수가 결정되어 상기 플라즈마 전극(2)의 음극(3)과 양극(4)에 전원을 인가하면 홀(6) 내부에서 전자의펜달 운동(pendulum motion)에 의해서 기존의 필라멘트 구조의 형광등이나 냉음극 방식에서 보다 수십배 혹은 수백배에이르는 여기 및 이온화 효율이 나타나게 되고, 이러한 증가된 여기 및 이온화 효율에 의하여 발생된 다수의 전자들은 플라즈마 전극(2)의 음극(3)과 양극(4) 사이에 걸린 전계(electric field)에 의하여 홀(6)을 빠져 나와 유리관(8)의 내에주입되어 있는 불활성 기체 및 이들의 혼합기체와 충돌하면서 기체를 다시 이온화시키게 된다.

따라서, 상기 홀(6)을 빠져 나온 증가된 여기 및 이온화 된 전자들은 기체와 의 충돌로 인하여 자외선이 발생되는 것이며, 이러한 자외선은 유리관(8)의 내벽에 도포된 형광체(9)와 충돌하게 되어 가시광선을 발생시킴으로 발광하게 되는 것이고, 이때에 발생된 조도는 기존의 필라멘트 구조의 형광등이나 냉음극 방식에서 발생된 이온화 효율보다 훨씬 높은 이온화 효율이 발생되기 때문에 더 많은 자외선이 발생되어 형광체와 충돌하기 때문에 기존의 램프보다 밝은 조도를 가지게되는 것이다.

그리고, 기존의 램프와 같이 직관형의 형상을 가지지 않고 플라즈마 전극(2)을 평판형의 형상을 가짐으로써 보다 넓은장소를 밝힐 수 있고 램프가 평판형으로 이루어져있어 디스플레이가 가능한 것이다.

이와 같이 본 고안은 플라즈마 전극에 다수의 미세공극을 형성함으로써 조도가 증가되어 넓은 범위를 밝힐 수 있고, 두께를 보다 얇게 형성할 수 있으며, 램프의 형상이 사각의평판형으로 이루어져 있어 광고간판 등과 같은 디스플레이용으로 사용이 용이한 장점을 가지는 것이다.

Claims (2)

1. 기체를 이온화시켜 자외선을 발생시키는 플라즈마 전극(2)을 사각 평판형으로 형성하여 플라즈마 전극(2)에서 발생된 자외선이 유리관(8)의 내벽에 도포된 형광체(9)와 충돌함으로써 발광하는 공지의 평판형 램프에 있어서, 상기 플리즈마 전극(2)의 표면에는 다수의 홀(6)을 음극(3)과 양극(4) 및 스페이서(5)에 관통하게 형성한 것을 특징으로 하는 플라즈마 음극을 이용한 디스플레이 타입의 평판형 램프.
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