KR100580072B1

KR100580072B1 - 형광램프의 형광체 열화방지장치 및 방법

Info

Publication number: KR100580072B1
Application number: KR1020040015944A
Authority: KR
Inventors: 윤재두; 조도영; 안정욱
Original assignee: 미래산업 주식회사
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2004-03-09
Publication date: 2006-05-16
Also published as: KR20050090735A

Abstract

본 발명은 상판과 하판으로 구성된 형광램프를 결합시키는 실프릿에 포함된 유기바인더의 제거 효율을 증대시키고 고온에서 상판과 하판을 봉착시키는 과정에서 체류시간이 길어짐으로써 발생되는 형광체의 열화를 방지함으로서 형광성능을 향상시키고 내구성을 강화시킬 수 있도록 형광램프 제조용 연속로에 산소 또는 공기와 질소를 공급하는 형광램프의 형광체 열화방지장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명의 형광램프의 형광체 열화방지장치는, 실프릿이 인쇄된 상판과 하판이 결합되고 내부에 형광체가 도포된 형광램프를 소성가공하기 위하여 챔버 내부로 형광램프를 이송시켜 가열하는 연속로에 있어서, 형광램프(70)가 이송되는 바닥면으로부터 소정거리(D) 이격되어서 설치된 한 쌍의 게이트(20,20a); 상기 게이트(20,20a)에 의하여 분리되는 챔버(10)의 전단에 유기바인더성분을 제거하기 위하여 산소 또는 공기를 공급하는 공급장치(30); 상기 게이트(20,20a)에 의하여 분리되는 챔버(10)의 후단에 형광체의 열화를 방지하기 위하여 기체를 공급하는 불활성기체 공급장치(40); 및 상기 챔버(10)의 양단의 공기를 순환시키기 위하여 챔버(10)의 외부에 각각 설치되는 팬(50,60)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

형광램프, 가열, 챔버, 유기, 바인더, 페이스트, 질소, 형광체, 연속로

Description

형광램프의 형광체 열화방지장치 및 방법{Device and Method for preventing the deterioratation of flourescent screen of flourescent lamp}

도 1은 종래 사용되는 평판형 형광램프의 평면도,

도 2는 도 1의 A-A선 절단면도,

도 3은 종래 사용되는 형광램프 가열용 연속로의 개략적인 구성도,

도 4는 본 발명에 의한 열화방지장치가 장착된 연속로의 개략적인 구성도,

도 5는 본 발명에 의한 열화방지장치의 작동상태 흐름도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10: 챔버 20,20a: 게이트

30: (산소 또는 공기) 공급장치 32: 공급노즐

40: 불활성기체 공급장치 42: 공급노즐

50, 60: 팬 70: 형광램프

72: 상판 74: 하판

76: 전극 78: 채널

80: 히터

본 발명은 형광램프의 형광체 열화방지장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 상판과 하판으로 구성된 형광램프를 결합시키는 실프릿에 포함된 유기바인더의 제거 효율을 증대시키고 고온에서 상판과 하판을 봉착시키는 과정에서 체류시간이 길어짐으로써 발생되는 형광체의 열화를 방지함으로서 형광성능을 향상시키고 내구성을 강화시킬 수 있도록 형광램프 제조용 연속로에 산소 또는 공기와 질소를 공급하는 형광램프의 형광체 열화방지장치 및 방법에 관한 것이다.
엘시디 패널의 후면조명으로 사용되는 백라이트유닛은 형광램프를 광원으로 사용하고 있으며, 형광램프의 성능에 따라서 LCD패널의 가시도가 많은 영향을 받게 된다. 따라서 형광램프의 휘도 및 휘도균일도가 매우 중요한 요인이 되며, 평판형 형광램프를 사용하여 고휘도 및 고휘도 균일도를 얻고 있다. 평판형 형광램프는 설펀틴(serpertine) 형태 또는 일자형 병렬 구조의 형광램프로서 굴곡진 형태의 채널을 갖는 상판과 평판 형태의 하판을 형광체를 도포하고 탈바인더를 한 후 상하결합한 것으로서 도 1 및 도 2를 참고하여 설명한다.
도 1은 형광램프의 외관사시도, 도 2는 도 1의 A-A선 절단면도로서, 형광램프(70)는 상하로 분리되는 상판(72)과 하판(74)으로 구성되어 있다. 상판은 설펀틴(serpentine) 형상의 채널을 가지고 있으며 양단부에는 한 쌍의 전극(76)이 설치된다. 한편 하판(74)은 직사각형의 평판형태를 갖는다. 상기 상판(72)과 하판(74)은 통상 유리재질을 사용하여 모양이 형성되며, 실프릿(sealfrit)에 의하여 상하결합하여 하나의 형광램프(70)를 구성한다. 상기 형광램프(70)의 내부에는 상판(72)과 하판(74)의 결합에 의한 채널(78)이 형성되어 있으며 형광체가 도포되어 있다.
도포된 실프릿과 형광체는 가열에 의하여 유기바인더가 먼저 번아웃(burn out) 되며 계속 가열하면 실프릿은 소성된다. 통상적으로 실프릿이 소성되는 온도까지 가열하는 동안에 형광체는 열화가 발생되나, 형광체의 열화를 최소화하기 위하여 불활성기체가 연속로로 투입되며, 특히 통상적으로 상온까지 냉각한 후 램프의 상하판을 결합하는 방법과는 달리 소성온도이상에서 상하판을 결합하는 방법을 적용할 경우에는 고온에서 형광체의 체류시간이 길어짐으로서 형광체의 열화방지가 매우 중요하다. 실프릿의 소성온도이상에서 형광램프(70)의 상판과 하판을 결합시켜 봉합을 한 후 내부를 진공상태로 만들고 전극(76)을 부착하여 형광램프(70)의 제조가 완료된다.
상기와 같은 형광램프의 가열을 위하여 연속로(소성로)가 사용된다. 연속로는 형광램프를 하나의 노(furnace)에서 연속적으로 가열하기 위한 장치로, 인-라인(in-line) 으로 형광램프를 생산할 수 있는 경제적 방식으로서 형광램프 뿐만 아니라, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등을 제조하는 기술이 공지되어 있다.
그러나 종래 연속로에서 형광램프(70)를 제조하는 공정에 의하면, 형광램프(70)의 형광체가 열에 의하여 열화(劣化)되는 단점이 있었다. 도 3은 종래 사용되는 연속로의 개략적인 구성도로서, 컨베이어와 같은 이송수단에 적재된 형광램프(70)가 챔버(10)의 내부로 이동되도록 구성되어 있다. 챔버(10) 내부에 장착된 히터(80)에 의하여 형광램프(70)가 가열되는데, 실프릿에 포함되어 있는 유기바인더를 제거하기 위하여 산소나 공기를 공급하면서 가열하게 된다. 통상 챔버(10)에는 산소가 포함된 건조공기가 공급되어서 유기바인더성분을 제거하나, 형광체는 지나치게 고온에서 산소에 노출되므로 열에 의한 열화가 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 상판과 하판으로 구성된 형광램프를 결합시키는 실프릿과 형광체에 포함된 유기바인더의 제거 효율을 증가시키고 실프릿이 소성될 수 있는 온도까지 가열하여 형광램프의 상판과 하판을 봉합하는 동안에 고온에 의한 형광체의 열화를 방지할 수 있는 산소 또는 공기와 불활성기체를 공급하는 형광램프의 형광체 열화방지장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 종래 연속로에서의 유기바인더의 효과적인 제거 및 형광체의 열화를 방지할 수 있는 형광램프의 형광체 열화방지장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형광램프의 형광체 열화방지장치는, 실프릿이 인쇄된 상판과 하판이 결합되고 내부에 형광체가 도포된 형광램프를 소성가공하기 위하여 챔버 내부로 형광램프를 이송시켜 가열하는 연속로에 있어서, 형광램프가 이송되는 바닥면으로부터 소정거리(D) 이격되어서 설치된 한 쌍의 게이트; 상기 게이트에 의하여 분리되는 챔버의 전단에 유기바인더성분을 제거하기 위하여 산소 또는 공기를 공급하는 공급장치; 상기 게이트에 의하여 분리되는 챔버의 후단에 형광체의 열화를 방지하기 위하여 기체를 공급하는 불활성기체 공급장치; 및 상기 챔버의 양단의 공기를 순환시키기 위하여 챔버의 외부에 각각 설치되는 팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 열화방지방법은, 실프릿이 인쇄된 상판과 하판이 결합되고 내부에 형광체가 도포된 형광램프를 소성가공하기 위하여 챔버 내부로 형광램프를 이송시켜 가열하는 연속로에 있어서, 형광램프가 이송되는 바닥면으로부터 소정거리(D) 이격되어서 수직으로 연장설치된 게이트를 이용하여 챔버내부를 연통되도록 3부분으로 분리하는 제1단계; 상기 분리된 챔버의 전단에 유기바인더성분을 제거하기 위하여 산소 또는 공기를 공급하는 공급단계; 상기 게이트에 의하여 분리되는 챔버의 후단에 형광체의 열화를 방지하기 위하여 기체를 공급하는 불활성기체 공급단계; 및 상기 산소 또는 공기의 공급단계와 불활성기체 공급단계와 동시에 상기 챔버의 양단의 공기를 순환시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 형광램프의 형광체 열화방지장치 및 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 종래 형광램프를 제조하는 과정에서 열에 의한 형광체의 열화를 방지하고 공급되는 산소 또는 공기를 유기바인더의 제거에 효율적으로 이용할 수 있어서, 형광램프의 내구성 및 성능 향상에 도움을 주는 것이다.
도 4는 본 발명에 의하여 연속로에 설치된 열화방지수단의 개략적인 설치상태 단면도이다. 도시된 바와 같이, 챔버(10)의 내부에는 한 쌍의 게이트(20,20a)가 설치되고, 하부에는 각각 공급장치(30)와 불활성기체 공급장치(40)가 설치되며, 또한 챔버(10)의 표면을 관통하여 한 쌍의 팬(50,60)이 설치되어 있다.
상기 게이트(20,20a)는 챔버(10)의 상부 내측표면으로부터 하부를 향하여 연장된 형태로서, 바닥면으로부터 소정거리(D) 이격되어 있다. 이것은 소성되는 형광램프(70) 조립체가 통과할 수 있는 길이가 된다. 소정거리(D)는 형광램프(70)가 통과하지만, 공급장치(30)로부터 공급되는 산소를 포함한 공기가 챔버(10)의 후단으로 통과하지 않도록 최단의 간극을 주는 것이 바람직하며, 형광램프의 두께 오차를 고려하여 형광램프의 상하 두께보다 2~3mm 정도 더 넓도록 설정한다. 이렇게 최단간극을 줌으로서 챔버(10)의 전단 및 후단간에 공기교류가 차단된다. 더욱이 팬(50,60)에 의하여 공기가 순환되므로 공기교류가 거의 완전하게 차단된다.
도시된 바와 같이, 상기 게이트(20,20a)에 의하여 챔버(10)는 산소 또는 공기가 공급되는 전단과 불활성기체가 공급되는 후단으로 분리된다. 상기 게이트(20,20a)은 고온에 잘 견딜 수 있는 금속으로서, 챔버(10)를 구성하는 것과 동일한 재질로 구성할 수 있다.
상기 공급장치(30)는 챔버(10)의 내부(전단)로 산소를 공급하는 것으로서, 종래 연속로에 산소를 포함한 건조공기를 공급하는 것과 동일한 것을 사용할 수 있다. 산소공급에 의하여 유기바인더의 제거 효율이 높아진다.
이에 비하여 불활성기체 공급장치(40)는 챔버(10)의 내부(후단)에 불활성기체, 바람직하게는 질소를 공급하여 형광램프(70)에 형성된 형광체가 고온의 열에 의하여 장시간 노출됨으로서 발생되는 열에 의한 열화를 방지하기 위한 것이다.
게이트(20,20a) 사이의 거리는 온도에 결정될 수 있으며, 또한 불활성기체의 공급에 의하여 형광체의 열화를 방지할 수 있는 최적의 거리는 형광램프 제조조건을 고려하여 실험 등에 의하여 결정할 수 있다.
상기 공급장치(30)와 불활성기체 공급장치(40)는 각각 공급노즐(32,42)을 통하여 챔버(10)의 내부로 산소(건조공기)와 불활성기체를 각각 공급하며, 상세히 도시되지 않았지만, 불활성기체, 예를 들어 질소를 공급하기 위한 불활성기체 공급장치(40)은 질소탱크로부터 질소를 팬을 이용하여 공급할 수 있다. 도면에서 공급노즐(32,42)은 하나씩만 표시되었지만, 다수 개를 설치하는 것도 가능하다. 이러한 변형은 본 발명의 열화방지장치가 설치되는 연속로의 상태에 따라서 적용이 가능하다.
공급장치(30)와 불활성기체 공급장치(40)에 의한 공급은 연속로의 가동시간에 걸쳐 수행되거나 또는 유기바인더의 제거에 필요한 시간동안 공급할 수 있다. 이 때 공급시간은 연속로를 제어하는 제어시스템(미도시됨)과 연동되도록 구성함으로서 최적의 효율을 얻을 수 있다.
전시간에 걸쳐 산소 및 질소를 공급하는 것은 형광램프(70)가 소성을 위하여 순차적으로 이동하는 경우에 적용하는 것이 바람직하며, 필요한 시간동안 공급하는 것은 산소 및 질소를 효율적으로 이용할 수 있어서 바람직하다.
또한 본 발명에서는 한 쌍의 팬(50,60)을 이용하여 챔버(10)의 내부공기를 순환시킨다. 팬(50,60)은 게이트(20,20a)에 의하여 차단된 챔버(10)의 전단과 후단에 각각 설치되며, 챔버(10) 내부로 공급되는 산소와 질소가 각각 포함된 공기를 순환시킴으로서 형광램프(70)의 유기바인더 제거와 열에 의한 열화를 방지한다. 도면에 내부공기의 순환상태가 화살표로 표시되어 있다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 형광램프의 형광체 열화방지장치의 작동상태를 도 5의 흐름도를 참고하여 설명한다.
소성공정을 위한 연속로가 작동을 시작하면 미리 설정된 온도와 시간에 따라서 형광램프(70)가 이동(도 4의 화살표 A 방향)한다. 온도 및 시간에 대한 그라프가 도 4에 표시되어 있다. 상기 형광램프(70)에는 미리 실프릿과 형광체 페이스트가 도포된 상태이다. 이러한 상태에서 챔버(10)로 유입된 형광램프는 소정온도 및 소정시간 동안 가열, 소성된다. 상기 가열은 종래 연속로에서의 제조공정과 본질적으로 동일하다.
본 발명에서 게이트(20)는 온도조건에 따라서 설치위치가 결정된다. 즉, 온도가 유기바인더의 제거 및 열화방지를 위한 경계치가 되는 400℃ 부근에 게이트(20)를 설치함으로서 최적의 결과를 얻을 수 있다.
상기한 소정온도는 히터(80)의 가열상태에 따라서 변경되고 소정시간은 형광램프(70)를 이동시키는 이송수단에 의하여 제어된다. 그러나, 상기한 소정온도 및 소정시간 등은 해당 연속로에 따라서 변경될 수 있음은 명백하다.
유기바인더성분을 제거하기 위한 소성공정중에 챔버(10)의 내부로 공급장치(30)의 노즐(32)을 통하여 산소가 공급된다. 챔버(10) 내부로의 산소공급은 연속로가 가동되는 전 시간에 걸쳐서 공급되거나 또는 연속로를 제어하는 제어시스템의 제어에 의하여 가동되도록 구성할 수 있다.
형광램프(70)를 향하여 공급되는 산소에 의하여 연속로에서의 번아웃(burn-out)이 촉진되면서, 유기바인더의 제거가 촉진되는 효과가 있다.
소정시간동안 소성된 후에, 형광램프(70)는 게이트(20)을 통과하여 질소가 공급되는 챔버(10) 후단으로 이동된다. 챔버(10) 후단에서도 역시 소성공정이 수행되는데, 이 때에는 소성온도 및 시간등이 변경되며, 형광체를 소성시킨다. 게이트(20a)를 통과한 형광램프(70)는 다시 산소 또는 공기를 공급하거나 다른 처리를 수행할 수 있다.
이렇게 질소가 불활성기체 공급장치(40)의 공급노즐(42)을 통하여 공급되므로, 형광체가 열에 의하여 열화되는 것을 방지하는 효과가 있다. 상기와 같이 소성된 후에, 형광램프(70)는 진공처리되어서 제조가 완료된다.
상기와 같이 하여 형광램프(70)는 유기바인더의 제거효과가 높으며, 또한 형광체의 열화가 방지되어서 성능이 향상된다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 종래 연속로에서의 형광램프의 소성공정시 설정된 소성온도나 소성시간등의 변경없이 상판과 하판으로 구성된 형광램프를 결합시키기 위한 페이스트에 포함된 유기 바인더의 제거 효율을 증가시키고 또한 고온에 의한 형광체의 열화를 방지함으로서, 형광성능을 향상시키고 내구성을 강화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

실프릿이 인쇄된 상판과 하판이 결합되고 내부에 형광체가 도포된 형광램프를 소성가공하기 위하여 챔버 내부로 형광램프를 이송시켜 가열하는 연속로에 있어서,

소성되는 형광램프(70) 조립체가 간섭되지 않고 이동할 수 있도록 상기 형광램프(70)가 이송되는 바닥면으로부터 소정거리(D) 이격되어서 설치된 한 쌍의 게이트(20,20a); 상기 게이트(20,20a)에 의하여 분리되는 챔버(10)의 전단에 유기바인더성분을 제거하기 위하여 산소 또는 공기를 공급하는 공급장치(30); 상기 게이트(20,20a)에 의하여 분리되는 챔버(10)의 후단에 형광체의 열화를 방지하기 위하여 기체를 공급하는 불활성기체 공급장치(40); 및 상기 챔버(10)의 양단의 공기를 순환시키기 위하여 챔버(10)의 외부에 각각 설치되는 팬(50,60)을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광램프의 형광체 열화방지장치.
제1항에 있어서,

상기 게이트(20,20a)가 내부온도가 400℃ 되는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 형광램프의 형광체 열화방지장치.
제1항에 있어서,

상기 공급노즐(32,42)은 한개 또는 두개 이상 복수개가 설치되는 것을 특징으로 하는 형광램프의 형광체 열화방지장치.
제1항에 있어서, 상기 소정거리(D)가 형광램프(70)는 통과하지만, 공급장치(30)로부터 공급되는 산소를 포함한 공기가 챔버(10)의 후단으로 통과하지 않도록 최단의 간극이 유지되게 형광램프의 상하 두께보다 2~3mm 정도 더 넓은 것을 특징으로 하는 형광램프의 형광체 열화방지장치.
실프릿이 인쇄된 상판과 하판이 결합되고 내부에 형광체가 도포된 형광램프를 소성가공하기 위하여 챔버 내부로 형광램프를 이송시켜 가열하는 연속로에 있어서,

소성되는 형광램프(70) 조립체가 간섭되지 않고 이동할 수 있도록 상기 형광램프(70)가 이송되는 바닥면으로부터 소정거리(D) 이격되어서 수직으로 연장설치된 게이트를 이용하여 챔버내부를 연통되도록 3부분으로 분리하는 제1단계; 상기 분리된 챔버의 전단에 유기바인더성분을 제거하기 위하여 산소 또는 공기를 공급하는 공급단계; 상기 게이트에 의하여 분리되는 챔버의 후단에 형광체의 열화를 방지하기 위하여 기체를 공급하는 불활성기체 공급단계; 및 상기 산소 또는 공기의 공급단계와 불활성기체 공급단계와 동시에 상기 챔버의 양단의 공기를 순환시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광램프의 형광체 열화방지방법.
제5항에 있어서, 상기 게이트에 의한 챔버의 차단위치가 내부온도가 400℃ 되는 위치로 설정되는 것을 특징으로 하는 형광램프의 형광체 열화방지방법.