KR100617561B1

KR100617561B1 - 평판 형광 램프

Info

Publication number: KR100617561B1
Application number: KR1020040028556A
Authority: KR
Inventors: 위순임
Original assignee: 위순임
Priority date: 2004-04-26
Filing date: 2004-04-26
Publication date: 2006-09-01
Also published as: KR20050103323A

Abstract

본 발명은 평판 형광 램프에 관한 것으로, 평판 형광 램프는 마주 대향하는 전면 기판과 배면 기판, 전면 기판과 배면 기판의 가장 자리를 따라 상호 밀봉 접착되는 프레임으로 구성되는 평판 방전관을 갖는다. 평판 방전관에는 방전 가스가 충전되고, 전면 기판과 배면 기판 사이에 설치되어 상호 지지하는 다수개의 스페이서를 갖는다. 평판 방전관의 내측으로 전면 기판과 배면 기판 그리고 프레임에 형광체가 도포된다. 일 실시예에 의하면, 배면 기판의 후면에 유도 코일이 권선된 다수개의 페라이트 코어가 배치되고, 유도 코일은 직렬, 병렬 또는 혼합된 방식으로 전원 공급원에 연결된다. 다른 실시예에 의하면, 배면 기판의 후면으로 적어도 하나 이상의 평판 나선형의 안테나가 배치된다. 평판 형광 램프는 평판 방전관의 배면 기판 후면에 페라이트 코어와 유도 코일 또는 안테나를 배치한 구조를 가짐으로 종래의 평판 형광 램프에 비교하여 대형으로 제조가 용이한 구조를 갖고, 넓은 평면에 균일한 고휘도를 얻을 수 있다.

Description

평판 형광 램프{flat-format fluorescent lamp}

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 평판 형광 램프의 부분 절개 사시도 및 단면도;

도 2a 및 도 2b는 배면 기판의 후단에 복수개의 페라이트 코어를 설치한 예를 보여주는 사시도 및 단면도;

도 3은 배면 기판의 후단에 복수개의 페라이트 코어를 설치한 또 다른 예를 보여주는 사시도;

도 4 내지 도 6은 복수개의 유도 코일을 전원 공급원에 직렬, 병렬 또는 직렬/병렬 혼합하여 연결한 예의 회로도;

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 평판 형광 램프의 부분 절개 사시도 및 단면도;

도 8은 복수개의 안테나를 배면 기판의 후면에 병렬로 배열한 예를 보여주는 도면;

도 9는 중복 권선된 안테나를 전원 공급원에 병렬로 연결한 예를 보여주는 도면;

도 10은 복수개의 이중으로 권선된 안테나를 배면 기판의 후면에 병렬로 배 치한 예를 보여주는 도면;

도 11은 이중으로 권선된 안테나의 각 일단을 전원 공급원의 양단에 연결한 예를 보여주는 도면;

도 12는 이중으로 권선된 안테나를 배면 기판의 후면에 병렬로 배치한 또 다른 예를 보여주는 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10, 40: 평판 방전관 12, 42: 전면 기판

14, 44: 배면 기판 15, 45: 페라이트층

16, 46: 스페이서 18, 48: 형광체

20, 50: 프레임 22, 52: 방전 영역

24, 54: 반사판 26: 페라이트 코어

28: 유도 코일 30, 60: 전원 공급원

본 발명은 평판 형광 램프(flat-format fluorescent lamp)에 관한 것이다.

액정 디스플레이 장치는 비발광형 소자로서 후단에서 광을 조사하는 백라이 트 유닛(Back Light Unit; BLU)을 필요로 한다. 일반적으로, 백라이트 유닛은 크게 냉음극 형광 램프(cold cathode fluorescent lamp; CCFL)를 사용한 방식과, 형광체층이 도포된 기판을 조립한 평판 형광 램프(flat-format fluorescent lamp) 방식이 사용되고 있다.

냉음극 형광 램프를 사용한 방식은 광원의 배치에 따라 에지 발광(edge light) 방식과, 다수개의 광원을 평면에 중첩 배열하는 직하발광(direct light) 방식으로 구별된다. 이와 같은 냉음극 형광 램프를 사용한 방식은 그 특성상 대형의 액정 디스플레이 패널에는 부적합하여, 평판 형광 램프 방식이 주로 채용되고 있다.

평판 형광 램프의 일반적인 구조는 배면기판과, 이 배면기판에 프레임을 매개하여 소정간격으로 이격되게 접합된 전면기판으로 이루어져 평판형의 방전 공간이 형성된다. 방전 공간에는 제논(Xe), 네온(Ne) 등의 방전 가스가 충전된다. 방전 공간의 내면에는 형광체가 도포되며, 배면기판의 상면에는 다수개의 전극들이 교대적으로 병렬 배열되고, 그 위에 유전체 장벽이 설치된다. 방전 전극에 전원이 인가됨에 따라 전극 간에 유전 장벽 방전(dielectric barrier discharge)으로 발생되는 자외선에 의해 형광체층이 여기 되어 가시광선이 발생된다. 평판 형광 램프는 액정 디스플레이 패널의 백 라이트유닛 뿐만 아니라 일반 조명 기구나 광고 디스플레이 패널로도 사용되고 있다.

이와 같은 평판 형광 램프는 점점 대형화 되고 있다. 그럼으로 대형으로 제조가 용이한 구조를 갖고, 고효율과 넓은 평면에 균일한 고휘도를 얻을 수 있으면 서도 제조 원가를 낮게 할 수 있는 평판 형광 램프가 요구되고 있다. 또는 방전 공간에 전극이 배치되는 구조의 평판 형광 램프는 전극의 열화에 따른 수명 단축 등의 문제점이 있어왔다.

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 대형으로 제조가 용이한 구조를 갖고, 넓은 평면에 균일한 고휘도를 얻을 수 있는 고효율의 평판 형광 램프를 제공하는데 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 평판 형광 램프는: 마주 대향하는 전면 기판과 배면 기판, 전면 기판과 배면 기판의 가장 자리를 따라 상호 밀봉 접착되는 프레임으로 구성되는 평판 방전관; 평판 방전관에 주입된 방전 가스; 전면 기판과 배면 기판 사이에 설치되어 상호 지지하는 다수개의 스페이서; 전면 기판과 배면 기판의 적어도 어느 한 면에 도포된 형광체; 배면 기판의 후면에 배치되어 평판 방전관의 내부 방전 영역으로 유도 기전력을 전달하는 적어도 하나의 페라이트 코어 및 이에 권선된 유도 코일; 및 유도 코일로 교류 전원을 공급하는 전원 공급원을 포함한다.

이 실시예에 있어서, 배면 기판의 상부에 설치되는 반사판을 포함한다.

이 실시예에 있어서, 배면 기판의 하부에 설치되는 페라이트층을 포함한다.

이 실시예에 있어서, 상기 프레임의 내측면으로 도포된 형광체를 포함한다.

이 실시예에 있어서, 상기 페라이트 코어는 두 개 이상으로 구성되고, 페라이트 코어에 권선되는 각각의 유도 코일들은 전원 공급원으로 직렬, 병렬, 또는 직/병렬 혼합 중 어느 하나로 연결된다.

이 실시예에 있어서, 상기 평판 방전관의 내부에 설치되며 점화 전원에 연결된 점화 전극을 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 평판 형광 램프는: 마주 대향하는 전면 기판과 배면 기판, 전면 기판과 배면 기판의 가장 자리를 따라 상호 밀봉 접착되는 프레임으로 구성되는 평판 방전관; 평판 방전관에 주입된 방전 가스; 전면 기판과 배면 기판 사이에 설치되어 상호 지지하는 다수개의 스페이서; 전면 기판과 배면 기판의 적어도 어느 한 면에 도포된 형광체; 배면 기판의 후면에 배치되어 평판 방전관의 내부 방전 영역으로 유도 기전력을 전달하는 적어도 하나의 안테나; 및 안테나로 교류 전원을 공급하는 전원 공급원을 포함한다.

이 실시예에 있어서, 상기 적어도 하나의 안테나는 평판 나선형 구조를 갖는다.

이 실시예에 있어서, 복수개의 안테나를 배면 기판의 후면에 병렬로 배치하 고, 복수개의 안테나는 전원 공급원에 직렬, 병렬, 직렬 병렬 혼합 중 어느 하나로 연결된다.

이 실시예에 있어서, 상기 안테나는 이중으로 평판 나선형으로 권선되고, 이중 권선된 안테나의 각 양단은 전원 공급원에 직렬 또는 병렬 중 어느 하나로 연결된다.

이 실시예에 있어서, 복수개의 이중 권선 안테나를 배면 기판의 후면에 병렬로 배치하고, 복수개의 이중 권선 안테나는 전원 공급원에 직렬, 병렬, 직렬 병렬 혼합 중 어느 하나로 연결된다.

이 실시예에 있어서, 상기 안테나는 이중으로 평판 나선형으로 권선되고, 이중 권선된 안테나에서 하나의 안테나의 일단은 전원 공급원의 일단에 연결되고 그 안테나의 타단은 개방되며, 다른 하나의 안테나의 일단은 전원 공급원의 타단에 연결되고 그 안테나의 타단은 개방된다.

이 실시예에 있어서, 복수개의 이중 권선 안테나를 배면 기판의 후면에 병렬로 배치된다.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

(실시예 1)

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 평판 형광 램프의 부분 절개 사시도 및 단면도이고, 도 2a 및 도 2b는 배면 기판의 후단에 복수개의 페라이트 코어를 설치한 예를 보여주는 사시도 및 단면도이다.

도면을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 평판 형광 램프는 마주 대향하는 전면 기판(12)과 배면 기판(14), 전면 기판(12)과 배면 기판(14)의 가장 자리를 따라 상호 밀봉 접착되는 프레임(20)으로 구성되어 그 내부가 방전 공간(22)을 형성하는 평판 방전관(10)을 구비한다. 평판 방전관(10)에는 제논(Xe), 네온(Ne) 등의 방전 가스가 주입되어 충전된다. 평판 방전관(10)의 내부에는 점화 전원(미도시)에 연결된 점화 전극(17)이 설치된다.

전면 기판(12)과 배면 기판(14) 사이에는 상호 지지하도록 다수개의 스페이서(16)가 설치된다. 전면 기판(12)과 배면 기판(14)의 적어도 어느 한 면에는 형광체(18)가 도포된다. 이 실시예에서, 전면 기판(12)과 배면 기판(14) 그리고 프레임(20)의 내측면으로 각기 모두 형광체(18)가 도포되었으며, 배면 기판(14)의 상부와 형광체(18) 사이에 반사판(24)이 설치된다. 배면 기판(14)의 하부에는 페라이트층(15)이 선택적으로 설치될 수 있다. 페라이트층(15)은 자속을 강화하고 고르게 분포하는 효과를 얻는다.

배면 기판(14)의 후면으로 유도 코일(28)이 권선된 적어도 하나의 페라이트 코어(26)가 배치된다. 페라이트 코어(26)는 평판 방전관(10)의 내부 방전 영역(22)으로 유도 기전력을 전달하도록 배치된다. 또는 도 2a, 도 2b 및 도 3에 도시된 바와 같이, 복수개의 페라이트 코어(26-1, 26-2,..., 26-n)와 이에 권선된 유도 코일(28-1, 28-2,..., 28-n)이 병렬 또는 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.

복수개의 페라이트 코어(26-1, 26-2,..., 26-n)에 권선된 유도 코일(28-1, 28-2,..., 28-n)은 전원 공급원(30)에 연결되어 교류 전원을 공급받는다. 도 4 내지 도 6은 복수개의 유도 코일을 전원 공급원에 직렬 또는 병렬로 연결한 예의 회로도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 복수개의 유도 코일(28-1, 28-2,...,28-n)은 전원 공급원(30)에 직렬, 병렬 또는 직렬/병렬 혼합 중 어느 하나의 형태로 연결될 수 있다.

이와 같은 평판 형광 램프는 전원 공급원(30)으로부터 교류 전원이 유도 코일(28)(28-1, 28-2,..., 28-n)로 공급되면, 유도 기전력이 평판 방전관(10)의 내부 방전 영역(22)으로 전달되고 점화 전극(17)으로 점화 전원이 공급되면 플라즈마 방전이 발생된다. 이때 발생되는 자외선에 의해 형광체(18)가 여기 되어 가시광선이 발생된다.

(실시예 2)

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 평판 형광 램프의 부분 절개 사시도 및 단면도이다. 도면을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 평판 형광 램프의 평판 방전관(40)은 상술한 제1 실시예의 평판 방전관(10)과 동일하게 전면 기판(42), 배면 기판(44), 다수개의 스페이서(46), 형광체(48), 프레임(50), 방전 영역(52)에 충전된 방전 가스 및, 반사판(54)을 포함하는 동일한 구성과 구조를 갖는다.

그러나 배면 기판(44)의 후면으로는 평판 방전관(40)의 내부 방전 영역(52)으로 유도 기전력을 전달하는 적어도 하나의 안테나(56)가 배치된다. 안테나(56)는 평판 나선형(spiral) 구조를 갖고, 교류 전원을 공급하는 전원 공급원(60)에 전기적으로 연결된다. 배면 기판(44)의 하부와 안테나(56) 사이에는 페라이트층(45)이 선택적으로 설치될 수 있다. 페라이트층(45)은 자속을 강화하고 고르게 분포하는 효과를 얻는다.

이와 같은 평판 형광 램프는 전원 공급원(60)으로부터 교류 전원이 안테나(56)로 공급되면, 유도 기전력이 평판 방전관(40)의 내부 방전 영역(52)으로 전달되고, 점화 전극(47)으로 점화 전원이 공급되면 플라즈마 방전이 발생된다. 이때 발생되는 자외선에 의해 형광체(48)가 여기 되어 가시광선이 발생된다.

배면 기판(44)의 후면에 배치되는 안테나(56)는 도 8 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 다양하게 변형 실시될 수 있다.

도 8은 복수개의 안테나를 배면 기판의 후면에 병렬로 배열한 예를 보여주는 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 배면 기판(44)의 후면에 복수개의 안테나(56-1, 56-2, 56-3)를 병렬로 배치하고 전원 공급원(60)에 병렬로 연결된다. 도면에서 복수개의 안테나(56-1, 56-2, 56-3)는 전원 공급원(60)에 병렬로 연결되 어 있으나 직렬, 병렬 또는 직렬/병렬 혼합 중 어느 하나로 연결될 수 있다.

또는, 도 9에 도시된 바와 같이, 두 개의 안테나(57)를 이중으로 평판 나선형으로 권선하고 각 양단을 동일하게 전원 공급원(60)에 병렬로 연결할 수 도 있다. 이를 응용하여, 도 10에 도시된 바와 같이, 복수개의 이중 권선된 안테나(57-1, 57-2, 57-3)를 배면 기판(44)의 후면에 병렬로 배열하고 전원 공급원(60)에 병렬로 연결 할 수 있다. 복수개의 이중 권선 안테나(57-1, 57-2, 57-3)는 전원 공급원(60)에 직렬, 병렬, 직렬/병렬 혼합 중 어느 하나로 연결할 수 있다.

도 11은 이중으로 권선된 안테나의 각 일단을 전원 공급원의 양단에 연결한 예를 보여주는 도면이고, 도 12는 이중으로 권선된 안테나를 배면 기판의 후면에 병렬로 배치한 또 다른 예를 보여주는 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이, 이중 권선된 안테나(58)는 하나의 안테나의 일단은 전원 공급원(60)의 일단에 연결되고 그 안테나의 타단은 개방되며, 다른 하나의 안테나의 일단은 전원 공급원(60)의 타단에 연결되고 그 안테나의 타단은 개방되도록 전기적으로 연결된다. 이와 같이 연결함으로서 이중 권선된 안테나(58)는 전극으로서의 기능을 함께함으로서 유도 결함 및 용량 결합에 의한 플라즈마 방전을 가능하게 한다. 이를 이용하여, 도 12에 도시된 바와 같이, 복수개의 이중 권선 안테나(58-1, 58-2, 58-3)를 배면 기판의 후면에 병렬로 배치할 수 있다. 이중 권선 안테나(58-1, 58-2, 58-3)의 각각의 안테나들은 전원 공급원(60)에 병렬로 연결되며, 직렬로 연결할 수 도 있다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평판 형광 램프의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 평판 형광 램프는 평판 방전관의 배면 기판 후면에 페라이트 코어와 유도 코일 또는 안테나를 배치한 구조를 가짐으로 종래의 평판 형광 램프에 비교하여 대형으로 제조가 용이한 구조를 갖고, 넓은 평면에 균일한 고휘도를 얻을 수 있다. 또한 방전 공간에 점화 전극 이외에는 여타 전극이 구비되지 않음으로 점화 전극의 열화 이외에는 여타 전극의 열화의 문제점이 없어 램프의 수명이 길다.

Claims

마주 대향하는 전면 기판과 배면 기판, 전면 기판과 배면 기판의 가장 자리를 따라 상호 밀봉 접착되는 프레임으로 구성되는 평판 방전관;

평판 방전관에 주입된 방전 가스;

전면 기판과 배면 기판 사이에 설치되어 상호 지지하는 다수개의 스페이서;

전면 기판과 배면 기판의 적어도 어느 한 면에 도포된 형광체;

배면 기판의 후면에 배치되어 평판 방전관의 내부 방전 영역으로 유도 기전력을 전달하는 적어도 하나의 페라이트 코어 및 이에 권선된 유도 코일;

유도 코일로 교류 전원을 공급하는 전원 공급원

배면 기판의 하부에 설치되는 페라이트층을 포함하는 평판 형광 램프.
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삭제
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제1항에 있어서, 상기 평판 방전관의 내부에 설치되며 점화 전원에 연결된 점화 전극을 포함하는 평판 형광 램프.
마주 대향하는 전면 기판과 배면 기판, 전면 기판과 배면 기판의 가장 자리를 따라 상호 밀봉 접착되는 프레임으로 구성되는 평판 방전관;

평판 방전관에 주입된 방전 가스;

전면 기판과 배면 기판 사이에 설치되어 상호 지지하는 다수개의 스페이서;

전면 기판과 배면 기판의 적어도 어느 한 면에 도포된 형광체;

배면 기판의 후면에 배치되어 평판 방전관의 내부 방전 영역으로 유도 기전력을 전달하는 적어도 하나의 안테나;

안테나로 교류 전원을 공급하는 전원 공급원을 포함하는 평판 형광 램프.
제7항에 있어서, 배면 기판의 상부에 설치되는 반사판을 더 포함하는 평판 형광 램프.
제7항에 있어서, 배면 기판의 하부에 설치되는 페라이트층을 포함하는 평판 형광 램프.
제7항에 있어서, 상기 프레임의 내측면으로 도포된 형광체를 포함하는 평판 형광 램프.
제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 안테나는 평판 나선형 구조를 갖는 평판 형광 램프.
제7항에 있어서, 복수개의 안테나를 배면 기판의 후면에 병렬로 배치하고, 복수개의 안테나는 전원 공급원에 직렬, 병렬, 직렬 병렬 혼합 중 어느 하나로 연결되는 평판 형광 램프.
제7항에 있어서, 상기 안테나는 이중으로 평판 나선형으로 권선되고, 이중 권선된 안테나의 각 양단은 전원 공급원에 직렬 또는 병렬 중 어느 하나로 연결되는 평판 형광 램프.
제13항에 있어서, 복수개의 이중 권선 안테나를 배면 기판의 후면에 병렬로 배치하고, 복수개의 이중 권선 안테나는 전원 공급원에 직렬, 병렬, 직렬 병렬 혼합 중 어느 하나로 연결되는 평판 형광 램프.
제7항에 있어서, 상기 안테나는 이중으로 평판 나선형으로 권선되고, 이중 권선된 안테나에서 하나의 안테나의 일단은 전원 공급원의 일단에 연결되고 그 안테나의 타단은 개방되며, 다른 하나의 안테나의 일단은 전원 공급원의 타단에 연결되고 그 안테나의 타단은 개방된 평판 형광 램프.
제15항에 있어서, 복수개의 이중 권선 안테나를 배면 기판의 후면에 병렬로 배치한 평판 형광 램프.
제7항에 있어서, 상기 평판 방전관의 내부에 설치되며 점화 전원에 연결된 점화 전극을 포함하는 평판 형광 램프.