KR100523689B1 - 형광물질 도포장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉음극형광램프의 제조 과정에 있어서, 유리관 내부에 형광물질을 도포하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 형광물질의 표면 높이가 동일하도록 형광물질을 교반하면서 형광물질을 도포할 수 있는 형광물질 도포장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 형광물질 도포장치는, 진공펌프; 그 일단은 상기 진공펌프에 연결되고, 중앙부분에서 다수개의 관으로 분기되는 분기관; 상기 분기관의 타단에 결합되어 상기 분기관의 각 분기된 관을 지지하며, 그 하단에는 유리관을 취부할 수 있는 유리관 삽입구가 형성된 패드가 결합되는 지지대; 상기 지지대의 하부에 설치되며, 형광물질을 담고 있는 형광물질 탱크; 상기 형광물질 탱크 내부에 설치되며, 상기 형광물질의 교반시 형광물질이 와류 형태로 움직이도록 하는 와류형성수단; 상기 형광물질 탱크의 바닥 내부면에 위치되며, 그 내부에 자성체가 구비된 내부 회전수단; 상기 형광물질 탱크의 하부에 상기 내부 회전수단과 대향되도록 위치되며, 그 내부에 자성체가 구비된 외부 회전수단; 및 상기 외부 회전수단과 캠에 의하여 연결되고, 상기 외부 회전수단을 회전시키는 구동장치; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

형광물질 도포장치{Fluorescent material coating apparatus}

본 발명은 냉음극형광램프의 제조 과정에 있어서, 유리관 내부에 형광물질을 도포하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 형광물질의 표면 높이가 동일하도록 형광물질을 교반하면서 형광물질을 도포할 수 있는 형광물질 도포장치에 관한 것이다.

일반적으로 형광램프에는 열음극 형광램프와 냉음극 형광램프가 있는데, 냉음극형광램프(CCFL:Cold Cathode Fluorecent Lamp)는 열음극 형광램프(HCFL:Hot Cathode Fluorecent Lamp)와 거의 동일한 원리로 점등되지만, 열음극형광램프가 열에 의한 전자방출로 점등되는 반면, 냉음극형광램프는 전극에 가해지는 전계에 의한 전자방출로서 점등된다는 점에서 차이를 보이고 있다.

최근 액정표시장치의 백라이트 광원으로 열음극형광램프와 달리 램프관의 내부에 예열필라멘트를 설치할 필요가 없어 보다 작은 직경을 갖는 램프관을 구현할 수 있는 냉음극형광램프가 많이 사용되고 있다.

상술한 냉음극형광램프는 최근 휴대폰과 노트북 등의 사용이 폭발적으로 증가하면서 이러한 휴대폰과 노트북 등의 액정화면 백라이트용으로 사용되어 그 수요가 폭발적으로 증가하고 있다.

냉음극형광램프의 일반적인 구조를 보면 도 1에 도시된 바와 같이, 긴 유리관(10)과 그 양단에 부착된 양극(20) 및 음극(30)의 두 전극으로 구성된다. 또한 도 2에 도시된 바와 같이 상기 유리관의 내벽에는 형광물질(40)이 도포되어 있으며, 유리관의 내부 공간(50)은 수은과 아르곤, 네온 등의 혼합가스가 충전되어 있다.

따라서 상기 냉음극형광램프의 제조과정에 있어서, 상기 유리관 내부에 형광물질을 도포하는 공정은 필수적인 공정이 된다. 종래에 유리관 내부에 형광물질을 도포하는 공정은 도 3에 도시된 바와 같은 형광물질 도포장치를 사용하여 다수개의 유리관에 자동적으로 형광물질을 도포하여 수행되고 있다.

그런데 형광물질은 빛의 3원색인 빨강색을 표현하는 성분과, 초록색을 표현하는 성분 및 파랑색을 표현하는 성분의 조합으로 이루어져 있어서, 정지된 상태로 두면 각각의 성분으로 분리되는 성질이 있다. 따라서 상기 형광물질 도포장치의 구동에 있어서 형광물질을 그대로 정지시킨 상태에서 도포작업을 시행하면 각각의 성분이 골고루 혼합된 형광물질을 도포할 수 없으므로 도포작업의 시행시 형광물질의 형광물질을 골고루 혼합하기 위한 교반작업을 계속하여 수행하여야 한다.

그러나, 도3에 도시된 바와 같이 종래의 형광물질 도포장치는 교반 작업시 원심력에 의하여 형광물질 탱크 외주면 부근과 중앙부근의 표면 높이가 차이가 발생하게 되어, 형광물질 도포작업이 완료된 유리관의 외부면에 형광물질이 묻는 높이가 차이가 나게 된다.

형광물질 도포작업이 완료된 유리관의 외부면에 묻어있는 형광물질은 제거되는데, 이 제거작업시에 묻어 있는 형광물질의 높이가 제각기 상이하면 그 제거 작업의 자동화가 어려워서 공정에 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

또한 형광물질 도포작업시 형광물질 탱크 내의 형광물질의 표면 높이가 각 위치마다 달라지게 되면 동시에 도포작업이 실시되는 유리관 중 가운데 부분에 위치되어 있는 유리관은 도포작업의 진행정도에 따라 형광물질의 도포가 이루어지지 않는 경우가 발생하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 형광물질의 도포작업시 형광물질 탱크내의 형광물질의 표면 높이가 어느 위치에서나 동일하게 하여 동시에 도포작업이 진행되는 모든 유리관에 형광물질의 도포가 진행될 수 있는 형광물질 도포장치의 제공에 있다.

본 발명의 다른 목적은 형광물질의 도포작업시 형광물질 탱크내의 형광물질의 표면 높이가 어느 위치에서나 동일하게 하여 형광물질 도포작업이 완료된 유리관의 외부면에 형광물질이 묻는 높이가 동일하게 하여 그 제거작업을 용이하게 하는 형광물질 도포장치를 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 형광물질 도포장치는, 진공펌프; 그 일단은 상기 진공펌프에 연결되고, 중앙부분에서 다수개의 관으로 분기되는 분기관; 상기 분기관의 타단에 결합되어 상기 분기관의 각 분기된 관을 지지하며, 그 하단에는 유리관을 취부할 수 있는 유리관 삽입구가 형성된 패드가 결합되는 지지대; 상기 지지대의 하부에 설치되며, 형광물질을 담고 있는 형광물질 탱크; 상기 형광물질 탱크 내부에 설치되며, 상기 형광물질의 교반시 형광물질이 와류 형태로 움직이도록 하는 와류형성수단; 상기 형광물질 탱크의 바닥 내부면에 위치되며, 그 내부에 자성체가 구비된 내부 회전수단; 상기 형광물질 탱크의 하부에 상기 내부 회전수단과 대향되도록 위치되며, 그 내부에 자성체가 구비된 외부 회전수단; 및 상기 외부 회전수단과 캠에 의하여 연결되고, 상기 외부 회전수단을 회전시키는 구동장치; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 형광물질 도포장치는 도 4에 도시된 바와 같이 진공펌프(110), 분기관(120), 지지대(130), 형광물질 탱크(140), 와류형성수단(150), 내부 회전수단(160), 외부 회전수단(170) 및 구동장치(180)로 구성된다.

상기 진공펌프(110)는 상기 분기관(120)과 연결되어 그 내부의 공기를 흡입함으로써 진공을 형성시키는 역할을 한다.

상기 분기관(120)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 진공펌프(110)와 하나의 관으로 연결되고, 그 중앙부분에서 다수개의 관으로 분기되는 구조로 형성된다. 그리고 다수개로 분기된 각 관의 소정 위치에는 그 관 내부를 통과하는 기체의 양을 조절할 수 있는 유량조절수단(122)이 구비될 수도 있다. 상기 유량조절수단(122)은 그 관 내부를 통과하는 기체의 양을 조절함으로써 그 하부에 연결되는 유리관(134)의 압력을 조정한다. 따라서 유리관(134) 내부로 흡입되는 형광물질(142)의 속도를 조절할 수 있는 것이다.

상기 분기관(120)의 하단에는 상기 분기관의 각 분기된 관을 지지하는 역할을 수행하는 지지대(130)가 구비된다. 상기 지지대(130)는 상기 분기관(120)의 하단이 관통하여 결합되며, 상기 분기관(120)이 관통된 부분의 하단에는 패드(132)가 결합되어 구비된다. 상기 패드(132)는 탄성부재로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 지지대(130)의 하부에 유리관(134)을 밀착결합시키는 역할을 한다. 즉, 탄성부재로 형성된 상기 패드(132)에 유리관(134)을 삽입하면 상기 패드(132)의 탄성력에 의하여 상기 패드(132)가 상기 유리관(134)과 밀찰결합되어, 상기 유리관(134)에 진공이 형성될때 그 결합부위에서 가스가 새는 것을 방지하는 것이다.

그리고 상기 지지대(130)의 하부에는 도 5에 도시된 바와 같이 형광물질을 담을 수 있는 형광물질 탱크(140)가 설치된다.

상기 형광물질 탱크(140) 내부에는 와류 형성수단(150)과 내부 회전수단(160)이 구비된다. 먼저 상기 내부 회전수단(160)은 긴 막대 형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 그 내부에는 자성체(162)가 구비된다. 즉, 상기 내부 회전수단(160)은 외부 회전수단(170)의 회전에 대응하여 회전함으로써 상기 형광물질 탱크(140) 내의 형광물질(142)을 교반시키는 역할을 하는 것이다.

다음으로 상기 와류 형성수단(150)은 얇은 판상의 형태로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 형광물질의 교반작업시 형광물질의 흐름을 변경하여 와류를 형성시키는 역할을 한다. 즉, 상기 내부 회전수단(160)의 회전에 의한 교반 작업시 형광물질의 흐름을 그대로 방치하면 원심력에 의하여 형광물질 탱크(140)의 외주 부분으로 형광물질이 이동하여 형광물질 탱크의 외주 부분이 가운데 부분보다 높이가 높아지는데, 상기 와류형성수단(150)이 원심력을 약하게 하여 상기 형광물질(142)이 상기 형광물질 탱크(140)의 외곽으로 밀려가는 것을 방지하는 것이다. 이때 상기 와류 형성수단(150)은 상기 형광물질 탱크(140) 내에 1개가 구비될 수도 있지만, 도 6에 도시된 바와 같이 복수개가 설치되는 것이 더욱 바람직하다.

또한 얇은 판상의 형태로 이루어진 상기 와류 형성수단(150)에는 특정 위치에 형광물질이 통과할 수 있는 형광물질 통과홈(152)이 다수개 형성된다. 이때 상기 형광물질 통과홈(152)은 도 7에 도시된 바와 같이 원형의 형상으로 다수개가 소정 간격으로 형성되며, 그 간격은 동일하지 않게 형성될 수 있다. 또한 상기 형광물질 통과홈(152)이 도 8에 도시된 바와 같이 긴 타원 형상으로 다수개 형성될 수도 있다.

그리고 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 형광물질 탱크(140)의 하부에는 상기 내부 회전수단(160)과 대향되도록 외부 회전수단(170)이 구비된다. 상기 외부 회전수단(170)도 상기 내부 회전수단(160)의 형상과 동일하게 긴 막대 형상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 그 내부에는 자성체(172)가 내재되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 외부 회전수단(170)에 내재되어 있는 자성체(172)와 상기 내부 회전수단(160)에 내재되어 있는 자성체(162)가 서로 당기는 인력을 작용하여 상기 외부 회전수단(170)의 회전에 의하여 상기 내부 회전수단(160)도 회전하도록 하는 것이다.

다음으로 상기 외부 회전수단(170)의 하부에는 상기 외부 회전수단(170)과 캠에 의하여 연결되고, 상기 외부 회전수단(170)을 회전시키는 구동장치(180)가 구비된다. 상기 구동장치(180)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 외부 회전수단(170)의 하부에 연결되어 상기 외부 회전수단(170)의 회전에 필요한 동력을 제공한다.

이하에서는 본 발명에 따른 형광물질 도포장치의 구동방법을 간단히 설명한다.

먼저 상기 형광물질 탱크(140)에 형광물질을 채운후 상기 구동장치(180)에 동력을 인가하여 구동장치(180)를 회전시킨다. 그러면 상기 구동장치(180)에 캠에 의하여 연결된 외부 회전수단(170)이 회전하고, 자력에 의하여 상기 형광물질 탱크(140) 내에 위치된 내부 회전수단(160)도 회전한다. 그러면 상기 형광물질 탱크(140) 내에 채워진 형광물질(142)이 상기 내부 회전수단(160)에 의하여 발생하는 회전력에 의하여 교반된다. 이렇게 상기 형광물질 교반되고 있는 상황에서 상기 패드(132)에 형광물질을 도포할 유리관(134)을 결합시킨다.

이때 상기 유리관(134)의 소정 부분에는 도 6에 도시된 바와 같이 형광물질 감지센서(136)를 구비시키는 것이 바람직하다. 상기 형광물질 감지센서(136)는 상기 유리관(134) 내에 형광물질이 도포되는 경우 형광물질(142)이 특정 높이까지 상승하면 그 형광물질을 감지하여 상기 진공펌프(110)를 정지시켜 형광물질이 더이상 유입되는 것을 방지한다. 즉, 상기 형광물질 감지센서(136)는 상기 유리관(134)의 특정 높이까지만 형광물질이 도포되도록 제어하는 역할을 하는 것이다.

이렇게 해서 유리관(134)이 상기 패드(132)에 결합되면 상기 분기관(120)을 하방으로 이동시켜서 상기 유리관(134)의 하단이 상기 형광물질 탱크(140)에 채워진 형광물질(142) 속으로 소정 깊이 만큼 잠기게 한다. 그 후 상기 진공펌프(110)에 동력을 인가하여 상기 유리관(134) 내부를 진공상태로 만든다. 그러면 대기압에 노출되어 있는 사이 형광물질(142)의 표면에 압력이 가해져서 상기 유리관(134) 내로 형광물질이 유입되어 형광물질이 도포되는 것이다.

본 발명에 의하면 상기 와류 형성수단에 의하여 형광물질의 원심력이 약해져서 도포작업시 형광물질 탱크내의 형광물질의 표면 높이가 어느 위치에서나 동일하게 되어 가운데 부분의 형광물질이 먼저 하강하여 일부 유리관에 형광물질이 도포되지 않는 문제점이 해결되어 도포작업중인 유리관 모두에 대하여 동일하게 형광물질의 도포가 진행되는 장점이 있다.

또한 상기 와류 형성수단에 의하여 상기 형광물질의 교반 작업시 형광물질의 흐름이 층류에서 난류로 바뀌어 형광물질 각각의 성분에 대한 혼합 효과도 월등히 향상되는 장점이 있다.

또한 본 발명에 의하면 형광물질의 도포작업시 형광물질 탱크내의 형광물질의 표면 높이가 어느 위치에서나 동일하게 하여 형광물질 도포작업이 완료된 유리관의 외부면에 형광물질이 묻는 높이가 동일하게 하여 그 제거작업을 용이하게 하는 장점이 있다. 즉, 형광물질 도포작업이 완료된 유리관의 외부면에 묻어 있는 형광물질의 제거를 자동화 하는 등 그 제거작업을 효율적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 냉음극형광램프의 횡단면도이다.

도 2는 냉음극형광램프의 종단면도이다.

도 3은 종래의 형광물질 도포장치의 구조를 나타내는 단면도이다.

도 4는 종래의 형광물질 도포장치의 구조를 나타내는 다른 면에서의 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 형광물질 도포장치의 구조를 나타내는 단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 형광물질 도포장치의 구조를 나타내는 다른 면에서의 단면도이다.

도 7은 와류형성수단 중 일 실시예의 형상을 나타내는 정면도이다.

도 8은 와류형성수단 중 다른 실시예의 형상을 나타내는 정면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 >

10 : 유리 20 : 음극전극

30 : 양극전극 40 : 형광물질

50 : 내부공간 110 : 진공펌프

120 : 분기관 130 : 지지대

140 : 형광물질 탱크 150 : 와류형성수단

160 : 내부 회전수단 170 : 외부 회전수단

180 : 구동장치

Claims (5)

1. 진공펌프;

   그 일단은 상기 진공펌프에 연결되고, 중앙부분에서 다수개의 관으로 분기되는 분기관;

   상기 분기관의 타단에 결합되어 상기 분기관의 각 분기된 관을 지지하며, 그 하단에는 유리관을 취부할 수 있는 유리관 삽입구가 형성된 패드가 결합되는 지지대;

   상기 지지대의 하부에 설치되며, 형광물질을 담고 있는 형광물질 탱크;

   상기 형광물질 탱크 내부에 설치되며, 상기 형광물질의 교반시 형광물질이 와류 형태로 움직이도록 하는 와류형성수단;

   상기 형광물질 탱크의 바닥 내부면에 위치되며, 그 내부에 자성체가 구비된 내부 회전수단;

   상기 형광물질 탱크의 하부에 상기 내부 회전수단과 대향되도록 위치되며, 그 내부에 자성체가 구비된 외부 회전수단; 및

   상기 외부 회전수단과 캠에 의하여 연결되고, 상기 외부 회전수단을 회전시키는 구동장치;

   를 포함하여 구성되되,

   상기 와류형성수단은,

   얇은 판상의 형태로 이루어지고, 특정 위치에 형광물질 통과홈이 다수개 형성되며, 상기 형광물질 탱크 내부에 수직 방향으로 세워진 상태로 고정되는 것을 특징으로 하는 형광물질 도포장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 와류 형성수단은,

   상기 형광물질 탱크 내에 1개 또는 복수개 설치되는 것을 특징으로 하는 형광물질 도포장치.
3. 삭제
4. 제3항에 있어서, 상기 형광물질 통과홈은,

   그 형상이 원형인 것을 특징으로 하는 형광물질 도포장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 형광물질 통과홈은,

   긴 타원 형상인 것을 특징으로 하는 형광물질 도포장치.