KR100603891B1 - 면발광 형광램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 면발광 형광램프의 방전채널 내부를 진공 배기하고 불활성 가스를 주입하는 가스 주입구를 형광램프의 측면에 수평방향으로 방전채널과 연통시켜 형성한 면발광 형광램프에 관한 것으로, 가스 주입구의 일 단부는 방전채널과 연결되어 통기되도록, 방전채널의 측면으로부터 연장된 평면상에 형성된다. 한편, 가스 주입구의 내부에는, 수은게더를 그 일측에 내장하고 수은게더의 수은이 기화에 의해 방전채널 내부로 주입되면, 가스 주입구를 밀봉하여 방전채널을 외부와 격리시키는 밀봉재를 포함한다.

면발광 형광램프, 가스 주입구, 수은

Description

면발광 형광램프{SURFACE EMITTING FLUORESCENT LAMP}

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 면발광 형광램프의 분리 사시도

도 1b는 도 1a의 결합 사시도

도 2a는 도 1b의 가스 주입구의 부분 확대 사시도

도 2b는 도 2a의 A-A'선 단면도

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 면발광 형광램프의 사시도

도 4는 도 3의 가스 주입구의 단면도

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면발광 형광램프의 사시도

도 6a 및 도 6b는 도 5의 가스 주입구의 단면도

도 7은 종래기술에 따른 면발광 형광램프의 구조를 나타내는 사시도

도 8은 도 7의 가스 주입구의 단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 형광램프 12 : 램프상판

14 : 램프하판 20 : 가스 주입구

30 : 밀봉재 40 : 수은게더

50 : 배기관

본 발명은 면발광 형광램프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 면발광 형광램프의 방전채널 내부를 진공 배기하고 불활성가스를 주입하는 가스 주입구를 형광램프의 측면에 수평방향으로 방전채널과 연통시켜 형성한 면발광 형광램프에 관한 것이다.

면발광 형광램프는 액정디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD) 등의 평판표시 소자용 백라이트(Back Light) 장치로 널리 사용되고 있다. 유리를 특정형상으로 고온가공 처리하여 제조되며, 유리관의 내부에 형광체를 도포하고 진공상태로 만든 후 불활성 기체를 주입하여 제조된다. 이러한 형광램프는 일자형, 절곡형 또는 평판형 등으로 다양한 형상을 가지며, 불활성 가스 주입 및 진공배기를 위하여 통상 형광램프의 단부에 가스 주입구가 형성된다.

도 9는 종래기술에 따른 면발광 형광램프(100)의 구조를 나타내는 사시도이다. 평판형인 램프하판(114)을 램프상판(112)과 상하 결합하여 제조된다. 램프상판(112)은 단일 방전채널을 가지고 있으며, 채널은 설펀틴(serpentine) 형상을 가지므로 광방출시 휘도 및 휘도 균일도가 높아지는 등의 장점을 가진다.

한편, 면발광 형광램프(100)에 형성되는 가스 주입구(120)는 램프상판(112)의 표면에 수직 방향으로 단부가 개방된 상태로 형성되어 있으며, 개방된 단부를 통하여 방전채널 내부의 기체를 진공 배기한 후 불활성 가스를 주입하게 된다.

도 10은 도 9의 가스 주입구(200)의 중앙부 수직단면을 도시한 단면도이다. 가스 주입구의 단부는 개방된 구멍이며, 램프상판(112)의 방전채널과 연통된 상태임을 알 수 있다. 진공배기 및 불활성가스 주입 공정이 완료된 후, 히터에 의하여 고온 가열되어 밀폐되고 외부와 차단된다.

그러나, 종래기술에 따른 면발광 형광램프는 가스 주입구가 상방을 향하여 돌출되어 형광램프의 전체 두께를 증가시키므로, 형광램프를 사용한 백라이트 유닛을 경박 단소화하는데 지장을 초래하는 문제가 있다. 더욱이, 면발광 광램프 내부를 진공 배기하고 불활성 가스를 주입하기 위하여 눕혀진 형광램프의 상방(수직)방향에서 작업을 수행하여야 하기 때문에 많은 작업공간을 차지하고, 작업능률이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 평판형 형광램프의 채널 내부 공기를 배출하고 불활성 가스를 주입하는 가스 주입구를 측면 평판 상에 채널과 연통되게 수평방향으로 형성함으로서 형광램프의 두께를 감소시킬 수 있으며, 또한 실링재 및 수은게더를 가스 주입구 내측에 미리 내장하고 있다가 가열함으로써 가스 주입구를 용이하게 밀봉할 수 있는 평판형 형광램프를 제공하기 위한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 면발광 형광램프는 형광램프의 방전채널 내부를 진공 배기한 후 불활성 가스 및 수은 가스를 주입시키는 가스 주입구를 갖는 면발광 형광램프에 관한 것으로, 가스 주입구의 일 단부는 방전채널과 연결되어 통기되도록, 방전채널의 측면으로부터 연장된 평면상에 형성된다. 한편, 가스 주입구의 내부에는, 수은게더를 그 일측에 내장하고 수은게더의 수은이 기화에 의해 방전채널 내부로 주입되면, 가스 주입구를 밀봉하여 방전채널을 외부와 격리시키는 밀봉재를 포함한다.

본 발명에서의 방전채널은 일 방향을 따라 복수의 굴곡면을 갖는 랜프상판과 평판 상의 램프하판이 접합되어 굴곡면 내부의 공간을 밀폐한 구조로 형성된 것이다. 이와 같이 복수의 굴곡면에 의하여 생성된 방전채널들 각각은 상호 연결되어 통기되도록 구성된다.

상술한 본 발명의 양상은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 바람직한 실시예를 통해 당업자가 본 발명을 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 면발광 형광램프(10)의 분리 사시도이며, 도 1b는 도 1a의 결합 사시도이다. 면발광 형광램프(10)는 사각형의 형상을 갖는 램프상판(12)과, 램프상판(12)의 하부에 결합되는 평판인 램프하판(14)으로 구성되며, 램프상판(12)과 램프하판(14)은 유기바인더를 도포한 후에 소성가공하여 일체화시킨다. 이와 같은 방법으로 램프상판(12)의 채널이 외부와 차폐되어 방전채널(16)이 형성된다. 이때, 방전채널(16)의 일부분에 연통되어서 가스 주입구(20)가 형성된다. 형성된 가스 주입구(20)는 종래기술과 같이 상방을 향하여 돌출되는 형상이 아니라, 형광램프(10)의 램프상판(12)의 측면으로 연장된 평판상에 형성된다. 이러한 가스 주입구는 램프상판과 일체로 성형되고 램프하판에 부착하는 것이 바람직하다. 한편, 도 1b에는 가스 주입구가 2개인 경우를 도시하고 있지만, 이에 한정되지 않고 하나 혹은 복수개를 설치할 수도 있다.

이에 따라, 형광램프의 전체 두께를 감소시킬 수 있으므로, 형광램프를 사용하는 백라이트유닛을 경박 단소화가 가능하고, 작업능률을 보다 향상시킬 수 있게 된다.

도 2a는 도 1b의 가스 주입구(20)의 확대사시도이다. 도시된 바와 같이, 가스 주입구(20)의 내측 단부는 램프상판(12)의 채널과 연통되도록 연결되어 있으며, 형광램프(10)의 측면으로 연장되는 가스 주입구(20)의 타단부는 반원형으로 차단되는 형상을 갖는다.

도 2b는 도 2a의 가스 주입구의 A-A'선 단면도이다. 가스 주입구(20)는 외측단부는 반원형으로 되어 있으며, 램프상판(12)과 연결되는 부분으로 갈수록 좁아지는 형태를 갖는다. 한편, 가스 주입구(20)는 램프상판(12)과 연통되어 있어 방전채널(16)과 통기 가능하다. 가스 주입구(20)의 내측 하부표면, 즉 램프하판(14)의 표면에는 통기공(22)이 형성되어 있다.

이와 같은 방법으로 만들어진 가스 주입구(20)의 내부에는 소정의 각도로 경사진 밀봉재(30)를 투입하여 내장하고, 밀봉재(30)의 일측에는 형광램프(10)의 내부에 확산시키기 위한 수은이 함유된 수은게더(40)를 투입하여 내장한다.

이후, 통기공(22)에 맞는 단부를 가진 배기관(50)을 연결하고, 배기관(50)과 통기공(22)은 탄성부재(54)로 기밀이 유지되도록 한다. 배기관에 진공펌프(도면 미도시) 및 불활성가스를 주입하기 위한 탱크(도면 미도시)에 연결된 노즐(도면 미 도시)을 연결한 후 형광램프(10) 내부의 기체를 배출하여 진공상태로 만든다. 진공배기가 완료된 후에 진공펌프 측을 차단하고 불활성 가스를 공급하면 불활성 가스가 노즐 및 배기관(50)에 형성된 주입홈(52)을 통하여 가스 주입구(20)로 주입된다. 이때, 밀봉재(30)는 표면에 홈(31)이 형성되어 있어 진공배기 혹은 불화성 가스 주입 시 가스의 이동에 지장을 주지 않도록 한다. 형광램프(10)의 진공배기 및 불활성 가스의 주입시 상기 밀봉재(30)은 배기관의 단부에 설치된 스토퍼(56)에 의해 외부로 유출되는 것이 방지된다.

다음, 고주파를 이용하여 수은게더(40)에 포함된 수은 증발시키면 수은 증기가 형광램프(10)의 방전채널(16) 내부로 균일하게 확산된다.

불활성 가스의 주입과 수은의 확산이 완료된 후에는 히터(60)를 이용하여 가스 주입구(20)의 내부측, 즉 램프상판(12)과 연통된 부분에 인접한 부분을 고온으로 가열하여 밀봉재(30)가 녹으면서 흘러내리게 되며, 가스 주입구(20)와 램프상판(12)의 연결통로를 밀봉하게 된다. 이러한 상태에서 냉각시킴으로서 형광램프(10)의 가스 주입구(20)의 차단이 완료된다. 사용되는 밀봉재는 밀봉용 유리원료 물질(seal frit)으로, 형광램프의 램프상판(12), 램프하판(14) 및 가스 주입구의 유리 보다는 녹는점이 약간 낮다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 면발광 형광램프(10)의 사시도이다. 상기 실시예와 유사한 방법으로 램프상판과 램프하판을 일체화하여 형광램프를 제조하며, 도 3의 경우는 방전채널이 설펀틴 형상이 아닌 것에 차이가 있을 뿐이다.

이와 함께, 내측 단부는 형광램프(10)의 방전채널 일부분에 연통되고 외측이 개방된 가스 주입구(20)가 형성된다. 가스 주입구(20)는 면발광 형광램프(10)의 램프상판(12) 측면으로 연장된 평판상에 채널과 수평방향으로 형성된다. 또한, 가스 주입구(20)는 램프상판(12)과 연결되도록 하나의 몸체로 성형될 수 있으며, 가스 주입구(20)의 설치위치는 진공배기 및 불활성가스 주입 등과 같은 작업에 가장 효율적인 위치에 형성할 수 있다. 한편, 도 3에는 가스 주입구가 하나 뿐인 경우를 도시하고 있지만, 이에 한정되지 않고 복수개를 설치할 수도 있다.

도 4는 도 3의 가스 구입구의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 가스 주입구(20)의 내측 단부는 램프상판(12)의 방전채널과 연결되어 있다.

이와 같은 방법으로 만들어진 가스 주입구(20)의 내부에 밀봉재(30)를 투입하여 내장하고, 밀봉재(30)의 일측에는 형광램프(10)의 내부에 확산시키기 위한 수은이 함유된 수은게더(40)를 투입하여 내장한다. 다음, 가스 주입구(20)의 타단부에 그 선단부가 개방된 배기관(50)을 밀봉광(32)을 매개로 하여 기밀이 유지되도록 결합한다.

이후, 가스 주입구(20)에 결합된 배기관(50)에 진공펌프(도면 미도시) 및 불활성가스를 주입하기 위한 탱크(도면 미도시)에 연결된 노즐(도면 미도시)을 연결한 후 형광램프(10) 내부의 기체를 배출하여 진공상태로 만든다. 진공배기가 완료된 후에 진공펌프 측을 차단하고 불활성 가스를 공급하면 불활성 가스가 노즐을 통하여 가스 주입구(20)로 주입된다. 이때, 밀봉재(30)는 표면에 홈(31)이 형성되어 있어 진공배기 혹은 불화성 가스 주입 시 가스의 이동에 지장을 주지 않도록 한다.

다음, 고주파를 이용하여 수은게더(40)에 포함된 수은 증발시키면 수은 증기 가 형광램프(10)의 방전채널(16) 내부로 균일하게 확산된다.

불활성 가스의 주입과 수은의 확산이 완료된 후에는 히터(60)를 이용하여 가스 주입구(20)의 내부측, 즉 램프상판(12)과 연통된 부분에 인접한 부분을 고온으로 가열하면 밀봉재(30)가 녹으면서 흘러내리게 되며, 가스 주입구(20)와 램프상판(12)의 연결통로를 밀봉하게 된다. 이러한 상태에서 냉각시킴으로서 형광램프(10)의 가스 주입구(20)의 차단이 완료된다.

도 5는 본 발명에 따른 또 다른 실시예에 따른 면발광 형광램프(10)의 사시도이다. 상기 다른 실시예와 유사한 방법으로 램프상판과 램프하판을 일체화하여 형광램프를 제조한다.

도시된 바와 같이, 일단이 형광램프(10)의 방전채널 일부분에 연통되고 타단이 개방된 한 쌍의 가스 주입구(20)가 형성된다. 한 쌍의 가스 주입구(20)는 면발광 형광램프(10)의 램프상판(12) 측면으로 연장된 평판상에 채널과 수평방향으로 형성되며, 형광램프(10)의 일측 양단부에 각각 형성된다. 또한, 가스 주입구(20)는 램프상판(12)의 채널과 연결되도록 하나의 몸체로 형성될 수 있으며, 그 설치위치는 진공배기 및 불활성 가스 주입 등과 같은 작업에 가장 효율적인 위치에 형성할 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 도 5의 가스 구입구의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 한 쌍의 가스 주입구(20)의 내측 단부는 램프상판(12)의 방전채널과 연결된다.

이와 같은 방법으로 만들어진 한 쌍의 가스 주입구(20)의 내부에 밀봉재(30)를 투입하여 내장한다. 한 쌍의 가스 주입구(20) 중 일측의 가스 주입구(20a)에는 도 6a에 도시된 바와 같이 선단부가 개방된 배기관(50)을 실링관(32)을 매개로 기밀이 유지되도록 결합하며, 타측의 가스 주입구(20b)에는 도 6b에 도시된 바와 같이 선단부가 밀폐된 확산관(51)을 밀봉관(32)을 매개로 기밀이 유지되도록 결합한다. 확산관(51)의 내부에는 형광램프(10)의 내부에 확산시키기 위한 수은이 함유된 수은게더(40)를 내장한다. 이와 같이, 수은게더는 확산관에 내장되어 있을 수 있고, 확산관을 결합하기 전에 미리 타측의 가스 주입구(20b)에 투입하여 내장할 수도 있다.

이후, 일측의 가스 주입구(20a)에 설치된 배기관(50)에 진공펌프(도면 미도시) 및 불활성가스를 주입하기 위한 탱크(도면 미도시)에 연결된 노즐(도면 미도시)을 연결한 후 형광램프(10) 내부의 기체를 배출하여 진공상태로 만든다. 진공배기가 완료된 후에 진공펌프 측을 차단하고 불활성 가스를 공급하면 불활성 가스가 노즐을 통하여 일측의 가스 주입구(20a)로 주입된다. 이때, 밀봉재(30)는 표면에 홈(31)이 형성되어 있어 진공배기 혹은 불화성 가스 주입 시 가스의 이동에 지장을 주지 않도록 한다.

이와 같이 가스 주입이 완료된 후 히터(도면 미도시)를 이용하여 배기관이 결합된 일측의 가스 주입구(20a)의 내부측을 가열하면 실링재(30)가 녹으면서 일측의 가스 주입구(20a)와 램프상판(12)의 연결통로를 밀봉하게 된다. 이러한 상태에서 냉각시킴으로서 일측의 가스 주입구(20a)의 차단이 완료된다.

그리고, 확산관(51)에 내장된 수은게더(40)에 고주파를 전달하여 수은게더(40)에 포함된 수은이 형광램프(10)의 내부로 확산시킨다. 수은 확산이 완료된 후 에는 히터(도면 미도시)를 이용하여 타측의 가스 주입구(20b)의 내부측을 가열하여 실링재(30)를 녹임에 따라 타측의 가스 주입구(20b)와 램프상판(12)의 연결통로를 밀봉하게 된다. 이러한 상태에서 냉각시킴으로서 타측의 가스 주입구(20b)의 차단이 완료된다.

이상에서는 배기관(50)이 결합된 일측의 가스 주입구(20a)와 확산관(51)이 결합된 타측의 가스 주입구(20b)를 두번에 걸쳐 가열하여 밀봉하는 공정을 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 진공배기, 불활성 가스의 주입 및 수은 확산 공정이 모두 완료된 후에 일괄적으로 동시에 밀봉할 수도 있음은 자명하다.

이와 같이, 가스 주입구(20)를 복수개 설치하면, 진공배기 및 불할성 가스의 주입을 위한 노즐과 고주파 전달을 위한 고주파 발생장치를 분리 설치할 수 있으므로, 진공배기 및 불활성 가스의 주입시 수은게더(40)가 이탈되는 것을 방지함은 물론, 설비의 크기 및 구조를 효과적으로 변경시킬 수 있게 된다.

전술한 실시예의 일부는 방전채널이 스트라이프형인 것을 도시하고 있고 일부는 설펀틴 형상인 것을 도시하고 있으나, 이는 사용예 중의 하나일 뿐 각 실시예를 한정하는 것은 아니다.

또한, 이와 같이 복수의 굴곡면에 의하여 생성된 방전채널들 각각은 상호 연결되어 통기되도록 구성된다.

이상과 같은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 면발광 형광램프는 형광램프의 밀봉재 외측에 위치하는 가스 주입구 및 배기관 등을 커터를 사용하여 제거하여, 최종적으로 면발광 형광램프가 완성된다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 면발광 형광램프의 채널 내부 공기를 배출하고 불활성 가스를 주입하는 가스 주입구를 측면 평판 상으로 채널에 수평한 방향으로 연통시켜 형성함으로써, 형광램프의 두께를 감소시킬 수 있으며 또한 밀봉재를 가스 주입구 내측에 내장하고 가열함으로써 가스 주입구를 용이하게 차폐할 수 있는 효과가 있다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하므로, 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호 범위에 속하게 될 것이다.

Claims (3)

1. 형광램프의 방전채널 내부를 진공 배기한 후 불활성 가스 및 수은 가스를 주입시키는 가스 주입구를 갖는 면발광 형광램프에 있어서,

   상기 가스 주입구의 일 단부는 상기 방전채널과 연결되어 통기되도록, 방전채널의 측면으로부터 연장된 평면상에 형성되며;

   상기 가스 주입구의 내부에는, 수은게더를 그 일측에 내장하고 수은게더의 수은이 기화에 의해 방전채널 내부로 주입되면, 가스 주입구를 밀봉하여 방전채널을 외부와 격리시키는 밀봉재를 포함하는 것을 특징으로 하는 면발광 형광램프.
2. 제1항에 있어서,

   상기 방전채널은 일 방향을 따라 복수의 굴곡면을 갖는 랜프상판과 평판 상의 램프하판(14)이 접합되어, 굴곡면 내부의 공간을 밀폐한 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 면발광 형광램프.
3. 제2항에 있어서,

   상기 복수의 굴곡면에 의하여 생성된 방전채널들 각각은 상호 연결되어 통기되도록 구성된 것을 특징으로 하는 면발광 형광램프.

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