KR100530492B1 - 평판형 형광램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직선적으로 짧은 방전경로을 형성하고, 그 양단에서 부분 방전을 유도하여, 발광 효율을 향상시키고 휘도 균일도를 높이며 전력의 소모를 감소시킬 수 있도록 한 평판형 형광램프에 관한 것으로서, 전면판(11)과 후면판(13) 및 테두리 밀봉부재(15)(17)(19)로 구성되어 내부에 방전공간을 형성하는 램프 외장바디와, 전면판과 후면판의 사이에 설치되어 내부 방전공간을 구획하고 방전경로를 형성하는 스페이서(21)와, 상기 램프 외장바디의 내부 표면에 도포된 형광막, 그리고 상기 램프 외장바디의 양쪽으로 대향하여 쌍으로 설치되는 대향방전전극(23)을 포함하여 구성한다.

Description

평판형 형광램프{Flat type fluorescent lamp}

본 발명은 평판형 형광램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상호 대향 설치된 방전전극에 의거하여 방전공간 내부에서 부분 방전을 실현하며, 그를 통하여 종래 지그재그의 방전경로 및 스페이서에 의하여 미발광되었던 부분까지를 발광 영역으로 포함시켜 효율을 향상시키고 전력의 소모를 감소시킬 수 있도록 한 평판형 형광램프에 관한 것이다.

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

이러한 평판형 형광램프의 종래 구조가 도 1에 잘 나타나 있다.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 종래의 평판형 형광램프는 2매의 편평한 판유리(1)와 측판(3)을 결합시키고, 상기 판유리 사이의 간격을 균일하게 유지시키며 방전 경로를 형성하기 위하여 스페이서(5)를 설치하며, 이렇게 형성된 램프 바디 내면에 형광체(도시생략)를 도포하고, 상기 측판의 양쪽 끝에 방전전극(7)을 설치한 후 상기 측판 일측에 미리 형성된 배기관(도시생략)을 통하여 내부 공기를 제거한 후 밀봉함으로써 이루어진다.

여기서 상기 스페이서(5)는 일측 단부가 짧게 형성되어 측판(3)과의 사이에 개구 즉, 방전경로를 형성하며, 인접하는 스페이서는 반대쪽 단부가 짧게 형성되고, 이에 따라 상기 방전경로는 램프 바디 전체적으로 지그재그의 형태로 이루어진다.

이와 같이 구성된 종래 평판형 형광램프는 양쪽 끝에 설치된 방전전극(7)에 소정의 전압을 인가하면 그 사이의 방전경로 상에서 방전이 이루어지고, 그에 의해 형광체가 발광하여 소망의 면광원을 구현하게 되는 것이다.

상술한 종래의 평판형 형광램프는 면광원을 실현하는데 유용하지만, 전체면에서 균일한 발광 및 휘도를 달성하지 못하는 문제점이 있다.

예를들어 종래 평판형 형광램프의 구조를 보면 램프 바디 내부에 형성된 지그재그 상의 긴 방전경로에 의거하여, 발광 효율을 높이고 균일한 휘도를 실현하기 어려우며, 이를 위하여는 양쪽에 설치된 방전전극의 전력을 높여주어야 하는데, 이 경우에는 전력의 소모가 커지는 문제점이 발생하게 된다.

또한 종래 평판형 형광램프는 판형 스페이서로 인하여 그 두께 만큼의 비발광영역이 존재하며, 상기 스페이서의 두께를 최소화하는 것 또한 한계가 있는 실정이다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 종래에는 평판형 형광램프의 발광 전면에 확산판을 설치하기도 하지만, 상기 확산판은 기본적으로 휘도가 높은 영역의 발광을 억제하여 균일도를 보상하는 것이기 때문에 전체적으로 발광 효율을 저하시키게 된다.

이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명에서는 상호 대향 설치된 방전전극을 이용하여, 방전공간 내부에서 직선적으로 형성되는 부분 방전을 유도하며, 그 결과 종래 지그재그의 방전경로 및 스페이서에 의하여 미발광되었던 부분까지를 발광 영역으로 포함시켜 발광 효율을 향상시키고 휘도 균일도를 높이며 전력의 소모를 감소시킬 수 있도록 함에 그 목적을 두고 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 전면판과 후면판 및 테두리 밀봉부재로 구성되어 내부에 방전공간을 형성하는 램프 외장바디와, 전면판과 후면판의 사이에 설치되어 내부 방전공간을 구획하고 방전경로를 형성하는 스페이서와, 상기 램프 외장바디의 내부 표면에 도포된 형광막, 그리고 상기 램프 외장바디의 양쪽으로 대향하여 쌍으로 설치되는 대향방전전극을 포함하는 평판형 형광램프를 제안한다.

여기서 상기한 스페이서는 단면을 원형, 타원형 혹은 다각형의 관 형태이거나, 판형 혹은 산모양의 바(bar)로 형성할 수 있으며, 관이나 바에 홀이나 슬롯 형태의 다수 개구를 형성하는 것이 좋다.

바람직하게 상기한 대향방전전극은 그 표면에 요부 및/또는 철부를 형성하여 전극의 표면적을 확대할 수 있다. 또한 할로우 캐소드, 마이크로 할로우 캐소드, 나노 튜브, 카본 나노 튜브, 금속 와이어 혹은 금속 중공 와이어로 형성할 수도 있으며, 램프 외장바디를 구성하는 테두리 밀봉부재의 내부 표면에 코팅 형성할 수도 있다.

또한 본 발명에서 대향방전전극은 다이아몬드 라이크 카본, 아모퍼스 카본 혹은 보론니트라이트로 형성한다.

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

도 2는 본 발명에 의한 평판형 형광램프의 전체 구성 및 조립 상태를 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 직육면체에 가까운 램프 외장바디로 이루어져 있다.

램프 외장바디는 투명평판으로 구성되는 전면판(11)과 후면판(13), 그리고 테두리 밀봉부재(15)(17)(19)를 접착 혹은 융착하여 조립 구성한다. 여기서 후면판(13)과 테두리 밀봉부재(15)(17)(19)는 투명 혹은 반투명 재질로 형성할 수 있으며, 특히 후면판(13)에는 반사막을 형성할 수 있다.

또한 본 발명에서는 램프 외장바디를 구성하는 적어도 한쌍의 테두리 밀봉부재(19)로는 램프 외장바디와 같은 길이로 형성된 스페이서와 같은 형태의 것을 사용할 수 있으며, 나머지 한쌍의 테두리 밀봉부재(15)(17)로는 편평한 측판을 사용한다.

이와 같이 구성된 램프 외장바디의 내측에는 본 발명의 특징적인 구성으로 전면판(11)과 후면판(13)의 사이에 스페이서(21)를 설치하여 이루어진다.

스페이서(21)는 단면을 원형, 타원형 혹은 다각형 등의 다양한 관 모양으로 형성할 수 있으며, 또한 판형이나 산모양의 바로 형성할 수 있고, 그 양단이 개방되도록 밀봉부재(19) 보다 짧게 형성한다. 이러한 스페이서(21)의 구조가 도 3 내지 도 5에 잘 표시되어 있다.

예를 들어 도 3의 스페이서(21)는 단면이 원형으로 된 관 형태이며, 여기에 홀 형태로 된 다수 개구(21a)를 형성한 구조이다. 또한 도 4의 스페이서(21)는 단면이 원형이며, 여기에 슬롯 형태의 다수 개구(21a)를 형성하고 있다. 또 도 5의 스페이서(21)는 단면이 산모양으로 된 바의 형태이며, 여기에 홀 형태로 된 다수 개구(21a)를 형성한 구조를 보여준다.

이와 같은 스페이서(21)의 구조를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 기술사상은 스페이서(21)에 의해 발생되는 비발광영역을 최소화하고자 함에 있는 것이며, 아울러 종래 지그재그의 방전경로를 직선상으로 부분적으로 형성되도록 함에 있다.

특히 관이나 산모양으로 된 바의 경우에는 그 내, 외측 표면에 형광막(도시생략)을 도포 형성함으로써, 비발광영역을 제거할 수 있으며, 그 결과 종래의 비발광영역을 모두 발광영역으로 포함시킬 수 있는 것이다. 따라서 본 발명에 의하면 평판형 형광램프의 전체면에서 균일 발광을 실현하고 발광 효율을 향상시킬 수 있다.

여기서 상기 형광막은 전면판(11), 후면판(13), 테두리 밀봉부재(15)(17)(19) 및 스페이서(21)를 일체로 부착한 후 도포 형성하는 것이며, 그 이후 테두리 밀봉부재(15)(17)를 접착 및 융착에 의해 결합시켜 램프 외장바디를 구성할 수 있다.

더욱 본 발명의 특징적인 구성으로 상기 램프 외장바디의 양쪽으로 즉, 스페이서(21)에 의해 직선상으로 형성된 방전경로의 양쪽으로, 테두리 밀봉부재(15)(17)에 의해 지지된 한쌍의 대향방전전극(23)을 설치한다. 본 발명의 대향방전전극(23)은 다수 쌍으로 설치할 수도 있다.

이와 같은 구성에 의거하여 본 발명의 방전경로는 직선상 짧은 부분 방전이 가능하게 되며, 스페이스(21)의 내부 및 외부가 모두 방전경로가 되므로, 그 결과 발광 효율을 높이고 균일 휘도를 실현하고, 저전력 구동이 가능한 작용 효과를 얻을 수 있는 것이다.

특히 본 발명에서 대향방전전극(23)은 도 6에 확대 도시한 바와 같이, 그 표면에 샌딩이나 에칭, 사출 혹은 물리적 가공에 의해 요부 및/또는 철부(23a)를 형성하여 전극의 표면적을 확대할 수 있다.

또한 본 발명의 대향방전전극(23)으로는 도 7에 확대 도시한 바와 같이 할로우 캐소드(23b), 마이크로 할로우 캐소드, 나노 튜브 혹은 카본 나노 튜브로 형성할 수도 있으며, 그 표면에는 요부 및/또는 철부(23a)를 더 형성할 수 있다.

도 8은 본 발명의 대향방전전극(23)에 요부(23c)를 형성한 구조이다.

도 9에서 본 발명의 대향방전전극(23)은 별도의 전극부재를 사용하지 않고 램프 외장바디를 구성하는 테두리밀봉부재(15)(17)에 전극재료를 직접 코팅하여 형성한 구조를 보여주고 있다.

도 10에서 본 발명의 대향방전전극(23)은 금속 와이어 혹은 금속 중공 와이어를 이용하여 형성됨을 보여주고 있다. 이때 스페이서(21)의 양단부에는 상기 대향방전전극(23)이 지나갈 수 있도록 홈을 형성할 수 있다.

이와 같은 구조로 이루어지는 대향방전전극(23)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.

이와 같이 구성되는 평판형 형광램프에서 최종적으로 내부 방전 공간을 진공 상태로 조성하기 위하여, 본 발명에서는 배기관(25)을 설치한다. 배기관(25)은 테두리 밀봉부재(15)(17) 특히 측판(15)에 일체로 지지 설치되는 것이고, 내부 진공 형성후 융착에 의해 봉입되는 것이며, 이후 게터링에 의해 내부 불순물을 제거하게 된다.

한편 본 발명에서는 더욱 균일한 휘도를 도모하기 위하여, 평판형 형광램프의 전면에 확산판을 설치할 수 있다.

이상에서 설명한 실시 형태를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 평판형 형광램프는 관 혹은 바 모양의 스페이서를 이용하여 직선상의 부분적인 방전경로를 형성하고, 그 양쪽에 상호 대향된 대향방전전극을 설치함으로써, 종래 지그재그의 방전경로 및 스페이서에 의하여 미발광되었던 부분까지를 발광영역으로 포함시키고, 발광경로를 짧고 직선상으로 형성할 수 있는 것이며, 그 결과 발광 효율을 향상시키고 휘도 균일도를 높이며 전력의 소모를 감소시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

따라서 본 발명에 의하면 전체적으로 발광 효율이 향상된 면광원장치를 실현할 수 있는 것이다.

도 1은 종래 평판형 형광램프를 도시한 평단면도이고,

도 2는 본 발명의 평판형 형광램프를 도시한 분해 사시도이며,

도 3 내지 도 5는 본 발명을 구성하는 스페이서의 다양한 실시 형태를 도시한 사시도이고,

도 6 내지 도 10은 본 발명을 구성하는 대향방전전극의 다양한 실시 형태를 도시한 사시도이다.

Claims (8)

1. 내부에 방전공간을 형성하는 램프 외장바디와, 상기 램프 외장바디의 내부 표면에 형광막을 도포 형성하여 이루어지는 평판형 형광램프에 있어서,

   상기 램프 외장바디의 양쪽으로 대향하여 쌍으로 설치되어서 직선상의 방전경로를 형성하는 대향방전전극을 포함하는 평판형 형광램프.
2. 제 1 항에 있어서, 램프 외장바디 내부에 설치되어 내부 방전공간을 구획하고 방전경로를 형성하는 스페이서를 더 포함하는 평판형 형광램프.
3. 제 2 항에 있어서, 스페이서의 단면을 원형, 타원형 혹은 다각형의 관이나, 판형 혹은 산모양의 바로 형성한 것임을 특징으로 하는 평판형 형광램프.
4. 제 2 항에 있어서, 스페이서에 홀이나 슬롯 형태의 개구를 형성한 것임을 특징으로 하는 평판형 형광램프.
5. 제 1 항에 있어서, 대향방전전극에 요부 및/또는 철부를 형성한 것임을 특징으로 하는 평판형 형광램프.
6. 제 1 항에 있어서, 대향방전전극을 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, 대향방전전극을 램프 외장바디의 내부 표면에 코팅 형성한 것임을 특징으로 하는 평판형 형광램프.
8. 제 1 항에 있어서, 대향방전전극을 다이아몬드 라이크 카본, 아모퍼스 카본 혹은 보론니트라이트로 형성한 것임을 특징으로 하는 평판형 형광램프.