KR100492386B1 - 평판형 형광램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 램프 외장바디 내부에 대향 전극간의 직선상의 방전경로를 방해하지 않으면서 동시에 인접하는 다른 전극으로 도달되는 불량 방전경로를 차단하여 발광 효율 및 휘도를 향상시킬 수 있도록 한 평판형 형광램프에 관한 것으로서, 내부에 방전공간을 형성하며 밀봉된 램프 외장바디와, 상기 램프 외장바디의 측벽(15)에 지지 설치되는 방전전극(19), 그리고 상기 램프 외장바디 내부에 대향 전극간의 직선상의 방전경로를 방해하지 않으면서 동시에 인접하는 다른 전극으로 도달되는 불량 방전경로를 차단하는 것으로, 상기 방전경로에 대하여 교차하는 방향으로 배열 설치되는 관스페이서(19)를 포함하여 구성한다.

Description

평판형 형광램프{Flat type fluorescent lamp}

본 발명은 평판형 형광램프에 관한 것으로서, 특히 램프 외장바디를 지지하고 내부 공간을 구획하는 관스페이서를 방전경로에 대하여 교차하는 방향으로 배열하여, 대향 전극간의 방전이 아닌 인접한 타 전극과의 불량 방전을 차단함으로써, 발광 효율 및 휘도를 향상시키고 새로운 개념의 면광원을 실현할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

평판형 형광램프는 평판 디스플레이의 백라이트 및 조명장치로서 널리 사용되고 있으며, 그 이용분야가 점차 증가되고 있는 추세이다.

이러한 평판형 형광램프의 종래 구조를 보면, 도 1에 도시한 바와 같이 상, 하 2매의 편평한 판유리(1)와 측판(3)을 결합시키고, 상기 판유리(1) 사이의 간격을 균일하게 유지시키며 방전경로를 형성하기 위하여 스페이서(5)를 설치하며, 이렇게 형성된 램프 외장바디 내면에 형광체(도시생략)를 도포하고, 상기 측판(3)의 양쪽 끝에 대향하는 방전전극(7)을 설치한 후 상기 측판 일측에 미리 형성된 배기관(도시생략)을 통하여 내부 공기를 제거한 후 밀봉함으로써 이루어진다.

스페이서(5)는 도시한 바와 같이 구슬의 형태로 형성하거나, 혹은 판재를 세워서 지그재그의 형태로 배치 형성한다.

이와 같이 구성된 종래 평판형 형광램프는 소정의 전압을 인가하면 양쪽 방전전극(7) 사이에서 대향 방전이 이루어지고, 그에 의해 내부에 도포된 형광체가 발광하여 소망의 면광원장치를 실현하는 것이다.

상술한 종래의 평판형 형광램프는 면광원을 실현하는데 유용하기는 하지만, 도 1에서의 점선과 같이 대향 전극간의 방전이 아닌 인접한 타 전극과의 불량 방전으로 인해 램프 전체면에서 방전이 불안정해지고, 그 결과 발광 효율 및 휘도가 저하되는 문제점이 있다.

예를 들어 종래 평판형 형광램프의 구조를 보면 근접한 거리에 있는 대향 전극간에 방전경로가 형성되는 것이 바람직하지만, 대향 전극의 일측에 약간의 손상이라도 생기게 되면, 대향 전극이 아닌 인접한 다른 전극으로 방전경로가 형성되는 문제점이 있으며, 그 결과 대향 전극에는 방전이 발생되지 않고 인접한 다른 대향 전극으로 방전경로가 형성되어 결국 다른 대향 전극의 방전까지도 불안정하게 만드는 결과를 초래하게 된다.

이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 목적에서 안출된 것으로서, 본 발명은 관스페이서를 이용하여 인접한 타 전극과의 방전경로가 길어 지도록 하여, 인접 전극과의 방전경로가 형성되는 것을 사전에 차단함으로써, 대향 전극의 일측에 방전 허용치 내에서 약간의 손상이 발생하더라도 대향 전극간의 방전이 지속적으로 유지되어 정상적인 방전경로가 형성될 수 있도록 하고, 그 결과 발광 효율 및 휘도가 향상되도록 한 새로운 개념의 면광원을 실현함에 그 목적을 두고 있다.

상기 목적에 따라 본 발명에서는 램프 외장바디 내부에 대향 전극간의 직선상의 방전경로를 방해하지 않으면서 동시에 인접하는 다른 전극으로 도달되는 불량 방전경로를 차단하기 위하여, 상기 방전경로에 대하여 교차하는 방향으로 관스페이서를 설치 및 배열함을 특징으로 한다.

보다 구체적으로 본 발명의 평판형 형광램프는 내부에 방전공간을 형성하며 밀봉된 램프 외장바디; 상기 램프 외장바디의 측벽에 지지 설치되는 방전전극; 그리고 상기 램프 외장바디 내부에 대향 전극간의 직선상의 방전경로를 방해하지 않으면서 동시에 인접하는 다른 전극으로 도달되는 불량 방전경로를 차단하는 것으로, 상기 방전경로에 대하여 교차하는 방향으로 배열 설치되는 관스페이서를 포함하여 구성한다.

여기서 상기한 램프 외장바디는 전면판과 후면판 및 측벽으로 구성하고 이들을 결합 및 밀봉하여 형성할 수 있다.

바람직하게 방전전극은 냉음극 혹은 열음극을 사용할 수 있다.

또한 바람직하게는 대향하여 한쌍으로 된 방전전극을 하나 혹은 둘 이상 복수개 설치하되, 판상부재의 표면에 요부 및/또는 철부를 설치하여 형성한다. 또 다른 경우에는 방전전극을 램프 외장바디의 측벽 표면에 코팅하여 형성할 수 있고, 방전전극을 할로우 캐소드, 마이크로 할로우 캐소드, 나노 튜브, 카본 나노 튜브, 금속 와이어 혹은 금속 중공 와이어로 형성할 수도 있다.

본 발명의 바람직한 예로서 상기 관스페이서는 단면이 원형, 타원형 혹은 다각형으로 형성된 것을 사용한다.

이러한 관스페이서는 대향 방전경로간의 사이 공간 보다 짧은 길이로 형성된 다수개의 것을 열을 맞추어 정열하거나 혹은 분산하여 설치하는 것이 좋다.

또한 램프 외장바디의 폭과 같거나 근접하는 길이를 같는 관스페이서를 형성하고, 대향 방전경로에 놓여지는 부분에 오목부를 형성할 수 있다. 이때 상기 오목부에는 방전구멍을 더 형성한다. 아울러 상기 관스페이서의 단부에는 마개를 결합 설치한다.

이하, 본 발명을 실현하기 위한 바람직한 실시 형태를 첨부 도면에 의거하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 의한 평판형 형광램프의 전체 구성 및 조립 상태를 보여주고 있으며, 도 3은 본 발명의 평면 구조를 보여주고 있다.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 평판형 형광램프는 평판 디스플레이의 백라이트 및 조명장치 등의 면광원을 실현하기 위한 것으로서, 외관적으로 대략 직육면체로 된 램프 외장바디를 구성한다.

램프 외장바디는 투명평판으로 구성되는 전면판(11)과 후면판(13), 그리고 측벽(15)을 접착 혹은 융착하여 조립 구성한다. 여기서 후면판(13)과 측벽(15)은 투명 혹은 반투명 재질로 형성할 수 있으며, 특히 후면판(13)에는 반사막을 형성할 수도 있다.

본 발명에서는 상기 측벽(15)의 양단에 쌍을 이루는 하나 혹은 둘 이상 다수개의 방전전극(17)을 설치한다. 방전전극(17)은 일반 조명일 경우 열음극을 사용할 수 있으며 또한 평판형 디스플레이의 백라이트용으로 냉음극을 사용할 수 있다.

또한 램프 외장바디의 내측에는 본 발명의 특징적인 구성으로 전면판(11)과 후면판(13)의 사이에 설치되고 내부 방전공간을 구획하며 동시에 대향 전극간의 직선상의 방전경로를 방해하지 않으면서 동시에 인접하는 다른 전극으로 도달되는 불량 방전경로를 차단하기 위하여 관스페이서(19)를 설치한다.

바람직하게 관스페이서(19)는 대향 방전전극(17)간의 방전경로에 대하여 교차하는 방향으로 설치한다. 관스페이서(19)는 방전전극(17)간의 대향 방전경로의 사이 공간 즉, 방전경로와 인접하는 방전경로의 사이 공간 보다 짧은 길이로 형성한 다수개의 것을 열을 맞추어 정열하거나 혹은 분산하여 설치한다.

이와 같은 관스페이서(19)의 배열 구조에 따라 본 발명에서는 점선 A와 같은 대향 방전전극(17)간의 정상적인 방전경로가 형성되는 것이다. 만약 종래 문제점과 같이 일측 방전전극(17)에 제품 허용치 내의 손상이 발생될 경우 인접한 방전전극으로 방전경로가 형성될 수도 있지만, 이 경우에는 본 발명의 관스페이서(19)의 배열구조에 의해 점선 B와 같은 방전경로가 형성되어야 한다. 하지만, 점선 B의 방전경로는 점선 A의 정상적인 방전경로에 비하여 월등히 길고 거의 직각에 가까울 정도로 굴곡되어야 하므로 방전 원리상 불가능하다. 따라서 대향 방전전극(17)간의 방전경로는 점선 A를 통한 정상적인 방전 만이 가능하게 되는 것이며, 그 결과 불량 방전이 사전에 차단되고, 평판형 형광램프의 전체면에서 발광 효율 및 휘도를 향상시킬 수 있는 것이다.

또한 본 발명에서 관스페이서(19)는 단면을 원형, 타원형 혹은 다각형 등 다양한 형태로 형성할 수 있는데, 이는 종래 스페이서에 의해 비발광영역이 발생되는 것을 없애고 이를 발광영역으로 포함시키고자 함에 특징이 있다.

이 경우에 본 발명에서는 관스페이서(19)의 내측 표면에까지 형광막을 도포 할 수 있으며, 그 결과 비발광영역이 제거되고 발광영역이 확대되는 것이다. 따라서 본 발명에 의하면 평판형 형광램프의 전체면에서 균일 발광을 실현할 수 있으며 발광 효율을 향상시킬 수 있다.

이와 같이 구성되는 평판형 형광램프에서 최종적으로 내부 방전 공간을 진공 상태로 조성하기 위하여 배기관(도시생략)을 설치한다. 배기관은 측벽(15)에 일체로 지지 설치되는 것이고, 내부 진공 형성후 융착에 의해 봉입되는 것이며, 이후 게터링에 의해 내부 불순물을 제거하므로 최종 평판형 형광램프가 제조되는 것이다.

한편 도 4 및 도 5는 본 발명의 특징적인 구성으로서 관스페이서(19)의 다른 실시 형태를 보여주고 있다.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이 관스페이서(19)는 램프 외장바디의 폭과 같거나 근접하는 정도로 전체 길이를 형성하고 있으며, 이때 방전경로를 형성하기 위하여 대향 방전경로에 놓여지는 부분에 오목부(21)를 형성한다.

또한 본 발명에서는 더욱 원활한 방전을 위하여 상기 오목부(21)에 방전구멍(23)을 더 형성할 수 있다.

바람직하게 상기 관스페이서(19)의 단부에는 불량 방전을 차단하기 위하여 마개(25)를 설치하는 것이 좋다.

한편 도 6 및 도 7은 본 발명을 구성하는 방전전극의 다른 실시 형태이다.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 실시 형태의 방전전극(19)은 하나의 판상부재로 형성하고 그 표면에 샌딩이나 에칭, 사출 혹은 물리적 가공에 의해 요부 및/또는 철부(19a)를 형성하여 전극의 표면적을 확대할 수 있다.

이러한 방전전극(19)은 할로우 캐소드, 마이크로 할로우 캐소드, 나노 튜브 혹은 카본 나노 튜브로 형성할 수도 있으며, 그 표면에는 요부 및/또는 철부를 더 형성할 수도 있다.

또한 방전전극(19)으로 별도의 전극부재를 사용하지 않고 램프 외장바디를 구성하는 측벽 내면에 전극재료를 직접 코팅하여 형성할 수 있으며, 여기에 요부 및/또는 철부를 더 형성할 수 있다.

또한 바람직하게 방전전극(19)은 금속 와이어 혹은 금속 중공 와이어를 이용하여 형성할 수 있다.

이와 같은 구조를 갖는 방전전극(19)은 통상의 전극재료로 잘 알려진 Ni, Nb, W, Mo 등을 사용하여 형성할 수 있으며, 특히 다이아몬드 라이크 카본(diamond like carbon), 아모퍼스 카본(A-carbon) 혹은 보론니트라이트(boron nitrite)로 형성할 수 있다.

이상에서 설명한 실시예를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 평판형 형광램프는 직선상의 방전경로에 대하여 교차하는 방향으로 관스페이서를 설치 및 배열하여, 대향 전극간의 방전을 방해하지 않으면서 동시에 인접하는 다른 전극으로 도달되는 불량 방전경로를 차단함으로써, 대향 전극의 일측에 방전 허용치 내에서 약간의 손상이 발생하더라도 대향 전극간의 방전이 지속적으로 유지되어 정상적인 방전이 이루어지도록 하고, 그 결과 발광 효율 및 휘도가 향상되도록 한 새로운 개념의 면광원을 실현할 수 있는 것이다.

아울러 본 발명에 의하면 관스페이서의 내부까지 형광막을 형성하여 발광 영역에 포함시킴으로써, 발광 효율을 향상시키고 전체적으로 균일한 휘도와 휘도의 향상을 실현하는 효과도 얻을 수 있다.

도 1은 종래 공지된 평판형 형광램프를 도시한 평단면도이고,

도 2는 본 발명의 평판형 형광램프를 도시한 분해 사시도이며,

도 3은 본 발명의 평판형 형광램프를 도시한 평단면도이고,

도 4 및 도 5는 본 발명을 구성하는 관스페이서의 다른 실시 형태를 도시한 평단면도 및 측단면도이며,

도 6 및 도 7은 본 발명을 구성하는 방전전극의 다른 실시 형태를 도시한 사시도이다.

Claims (11)

1. 내부에 방전공간을 형성하며 밀봉된 램프 외장바디;

   상기 램프 외장바디의 측벽에 지지 설치되는 방전전극; 그리고

   상기 램프 외장바디 내부에 대향 전극간의 직선상의 방전경로를 방해하지 않으면서 동시에 인접하는 다른 전극으로 도달되는 불량 방전경로를 차단하는 것으로, 상기 방전경로에 대하여 교차하는 방향으로 배열 설치되는 관스페이서를 포함하여 구성된 평판형 형광램프.
2. 제 1 항에 있어서, 램프 외장바디는 전면판과 후면판 및 측벽으로 구성된 평판형 형광램프.
3. 제 1 항에 있어서, 방전전극은 냉음극 혹은 열음극인 것을 특징으로 하는 평판형 형광램프.
4. 제 1 항에 있어서, 방전전극은 대향하여 한쌍으로 된 것을 하나 혹은 둘 이상 복수개 설치하되, 판상부재의 표면에 요부 및/또는 철부를 설치하여 형성한 것임을 특징으로 하는 평판형 형광램프.
5. 제 4 항에 있어서, 방전전극을 램프 외장바디의 측벽 표면에 코팅하여 형성한 것임을 특징으로 하는 평판형 형광램프.
6. 제 4 항에 있어서, 방전전극을 할로우 캐소드, 마이크로 할로우 캐소드, 나노 튜브, 카본 나노 튜브, 금속 와이어 혹은 금속 중공 와이어로 형성한 것임을 특징으로 하는 평판형 형광램프.
7. 제 1 항에 있어서, 관스페이서는 단면이 원형, 타원형 혹은 다각형으로 형성된 것임을 특징으로 하는 평판형 형광램프.
8. 제 1 항에 있어서, 대향 방전경로간의 사이 공간 보다 짧은 길이로 형성된 다수개의 관스페이서를 열을 맞추어 정열하거나 혹은 분산 배치한 것임을 특징으로 하는 평판형 형광램프.
9. 제 1 항에 있어서, 램프 외장바디의 폭과 같거나 근접하는 길이를 같는 관스페이서를 형성하고, 대향 방전경로에 놓여지는 부분에 오목부를 형성한 것임을 특징으로 하는 평판형 형광램프.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 오목부에 형성된 방전구멍을 더 포함하는 평판형 형광램프.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 관스페이서의 단부에 결합되는 마개를 더 포함하는 평판형 형광램프.