KR100727468B1 - 형광램프 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방전전극으로 사용되는 외부전극에 대응되는 방전채널의 내측부에 유전체층을 코팅하여 전자의 방출을 용이하게 하고 형광램프의 개시전압과 구동전압을 낮게 할 수 있도록 한 면발광 형광램프에 관한 것이다.

본 발명의 형광램프는 방전채널의 양단부에 설치되어 방전채널에 전압을 인가하기 위한 방전전극을 구비하며, 방전전극에 대응되는 위치의 방전채널 내부에 코팅된 유전체층 및 유전체 알갱이를 구비하여 유전체 알갱이의 굴곡면을 따라 유전체층이 돌출부 및 요홈부를 갖도록 한다.

형광램프, 방전전극, 유전체, 방전, 전압

Description

형광램프 및 그 제조방법{FLUORESCENT LAMP AND MANUFACTURING THEREOF}

도 1은 종래기술에 따른 형광램프의 분리 사시도

도 2는 도 1의 접합 사시도

도 3은 본 발명에 따른 형광램프

도 4a는 도 3의 A-A'선에 대한 단면도

도 4b는 도 3의 B-B'선에 대한 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 형광램프 11 전면기판

12 배면기판 13 굴곡면

14 방전채널 15, 16 외부전극

17 유전체층 18 유전체 알갱이

본 발명은 형광램프 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방전전극으로 사용되는 외부전극에 대응되는 방전채널의 내측부에 유전체층을 코팅하여 전자의 방출을 용이하게 하고 형광램프의 개시전압과 구동전압을 낮게 할 수 있도 록 한 면발광 형광램프에 관한 것이다.

일반적으로 사용되고 있는 디스플레이장치는 발광형과 수광형으로 분류되는데, 발광형으로는 CRT, FED, PDP, OLED 등이 있고, 수광형으로는 액정디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD)가 있다. 이들 중 LCD는 현재 가장 널리 사용되고 있는 소자로서, 그 자체가 발광하는 구조를 가지고 있지 못하므로 외부에 별도의 광원을 가진 백라이트(Back Light) 장치를 필요로 한다.

이러한 백라이트 장치는 에지형과 직하형으로 구분된다. 에지형은 투명도광판의 측단부에 위치한 램프로부터 조사되는 빛을 도광판에서 상부면 즉, LCD 패널로 반사시킴으로써 면광원을 얻는 방식이다. 또한, 직하형은 램프를 LCD 패널의 직하부에 설치하고 램프의 전면에는 확산판을 램프의 배면에는 반사판을 각각 설치하여 램프로부터 발산된 빛을 LCD 패널로 전달하는 방식이다.

도 1은 종래 기술에 따른 면발광 형광램프(100)의 분리 사시도이며, 도 2는 도 1의 접합 사시도이다. 일 방향을 따라 서로 평행한 복수개의 굴곡면(111)을 갖는 전면기판(110)과, 전면기판(110)에 상응하는 면적의 평판상으로 형성된 배면기판(120)이 구비되고, 밀봉재(미도시)에 의해 이들이 접합됨에 따라 상기 굴곡면(111) 내부의 공간을 밀폐한 복수개의 방전채널(130)을 구성하게 된다. 그리고, 배면기판(120)의 하부면 또는 전면기판의 상부면 양단부에는 복수개의 방전채널에 걸쳐서 배치되는 한 쌍의 외부전극(140, 141)이 형성된다. 외부전극(140, 141)은 형광램프의 방전채널로 만들어진 방전공간에 전압이 인가되도록 하여, 방전이 발생되도록 한다.

그러나, 이러한 종래의 기술에 따른 면발광 형광램프가 충분히 여기되기 위해서는 외부전극에 고전압의 펄스를 인가하여야 하고, 휘도가 원하는 만큼 높지 않은 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전자의 방출을 용이하게 하고 형광램프의 개시전압과 구동전압을 낮출 수 있는 형광램프를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 유전체층에 포함된 유전체 알갱이를 이용하여 전하가 축적되는 영역을 확대하여 형광램프의 광 효율을 향상시킬 수 있는 형광램프를 제공하기 위한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 형광램프는, 방전채널을 구성하는 램프유리의 양단부에 설치되어 방전채널에 전압을 인가하기 위한 방전전극을 구비한 형광램프이며, 방전전극에 대응되는 위치의 방전채널 내부에 코팅된 유전체층을 구비한 것을 특징으로 한다. 이에 따라 저전력으로도 동일한 휘도의 형광램프의 구동이 가능하게 된다.

본 발명에서, 유전체층의 내부 또는 표면에 유전체 알갱이를 포함하도록 할 수 있으며, 이에 따라 유전체 알갱이의 굴곡면을 따라 유전체층이 돌출부 및 요홈부를 갖게 되어, 방전시 전하가 축적될 수 있는 면적을 보다 넓게 하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 형광램프 제조방법은, 전면기판과 배면기판의 램프유리를 결합하여 구성되는 형광램프의 방전채널 양단부에 설치되어 방전채널에 전압을 인가하기 위한 방전전극을 구비한 형광램프를 제조하는 방법이며, 방전전극에 대응되는 부위의 램프유리 내부에 유전체층을 코팅한 후 유전체층이 코팅된 램프유리 상에 유전체 알갱이를 배치시킨 다음 열처리하여 소성한다. 이때, 램프유리에 유전체층이 코팅되고 유전체 알갱이가 배치되는 부분은 방전전극에 대응되는 위치인 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 형광램프에 대하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 형광램프(10)의 사시도이며, 도 4a는 A-A'선의 단면도이며, 도 4b는 B-B'선의 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 형광램프(10)는 일 방향을 따라 서로 평행한 복수개의 굴곡면(13)을 갖는 전면기판(11)과, 전면기판(11)에 상응하는 면적의 평판상으로 형성된 배면기판(12)이 구비되고, 밀봉재(미도시)에 의해 이들이 접합됨에 따라 굴곡면(13) 내부의 공간을 밀폐한 복수개의 방전채널(14)을 구성하게 된다. 그리고, 배면기판(12)의 하부면 또는 전면기판의 상부면 양단부에는 복수개의 방전채널(14)에 걸쳐서 배치되는 한 쌍의 외부전극(15, 16)이 형성된다. 외부전극(15, 16)은 형광램프의 방전채널로 만들어진 방전공간에 전압이 인가되도록 하여, 방전이 발생되도록 하는 방전전극의 하나이다.

한편, 유전체층(17)은 외부전극(15, 16)에 대응되는 위치의 방전채널을 구성 하는 램프유리의 내부에 코팅된다. 면적 A를 갖고 전극 사이의 거리가 d인 캐패시터에서 방전전압 V에 대한 충방전 전하량은 Q=εAV/d이 된다. 따라서, 양단의 방전전극 사이에 유전율(ε)이 높은 유전체를 끼워 두면 향상된 유전율에 의해, 저전력으로 동일한 휘도의 램프 구동이 가능하므로 광 효율을 보다 향상시킬 수 있으며, 전자의 방출이 상대적으로 용이하게 된다. 따라서, 방전전극만이 위치하는 경우에 비하여 상대적으로 개시전압 및 램프 구동전압이 낮아지게 된다.

또한, 유전체층의 내부 또는 표면에 유전체 알갱이(18)를 추가로 배치하여, 유전체 알갱이의 굴곡면을 따라 유전체층이 돌출부 및 요홈부를 갖도록 한다. 이에 따라, 방전시 전하가 축적될 수 있는 면적을 보다 넓게 하는 것이 가능하여 광 효율을 향상시킬 수 있게 된다. 보다 바람직하게는 유전체 알갱이의 형상을 첨예한 형태를 갖도록 하여, 전자의 방출이 용이하도록 한다. 따라서, 형광램프의 방전 개시전압 및 구동 전압을 낮출 수 있고 광 효율을 보다 향상시킬 수 있게 된다.

방전전극으로 사용되는 외부전극은 도 3에 도시된 경우에 한정되지 않고 본 발명의 출원인의 선출원인 한국특허출원 제2004-69275호에 개시되어 있는 다양한 형태로의 변형이 가능하다. 본 발명에서 개시되는 유전체층 및 유전체 알갱이는 이러한 다양한 형태의 외부전극에 대응되는 위치의 방전채널 내부에 배치된다.

본 발명에 따른 형광램프를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 전면기판 및 배면기판이 될 램프유리 상에 외부전극을 형성한다. 외부전극은 스크린 프린핑, 도금 등의 통상의 방법을 사용하여 코팅된다. 그 위치는 도 3에 도시된 바와 같이 배면기판(12)의 하부면 또는 전면기판의 상부면 양단부에 복수개의 방전채널(14)에 걸쳐서 배치된다. 배면기판의 하부면 및 전면기판의 상부면 모두에 배치되어도 무방하다. 보다 구체적인 외부전극의 형성에 대하여는 본 발명의 출원인이 선출원한 한국특허출원 제2004-69275호에 개시되어 있으므로, 자세한 설명은 생략한다.

다음, 각 램프유리의 외부전극에 대응되는 위치에 유전체층을 코팅한다. 유전체층은 방전전극으로 사용되는 외부전극과는 램프유리의 반대면에 배치되도록 하여 형광램프의 내부면 즉, 실제로 방전이 발생되는 부위에 있는 것이 바람직하다. 외부전극에 의해 인가된 전압이 보다 효과적으로 방전채널 및 상대 전극에 인가되도록 할 수 있기 때문이다. 유전체층은 SiO₂-TiO₂-PbO 등의 물질로 구성되며, 스퀴징 등의 방법으로 램프유리 상에 코팅 처리된다.

이후, 유전체층이 코팅된 부분에 직경 1mm 정도의 유전체 알갱이를 뿌려서 배치되도록 한다. 이에 따라, 유전체 알갱이의 굴곡면을 따라 유전체층이 돌출부 및 요홈부를 갖도록 한다. 유전체 알갱이의 형상은 첨예한 형태를 갖도록 하여, 전자의 방출이 용이하도록 하는 것이 바람직하다.

이렇게 만들어진 유전체층 및 유전체 알갱이가 배치된 램프유리를 열처리하여 소성한다. 열처리하는 온도는 490℃ 정도이며, 약 10분 동안 공기를 흘리면서 열처리하게 된다. 이러한 열처리에 의하여 초기에는 유전체층의 표면에 놓여 있던 유전체 알갱이가 유전체층에 부착되고 도 4a와 같은 형태로 된다.

이러한 유전체 및 유전체 알갱이가 부착된 형광램프는 LCD 등의 백라이트의 광원뿐만 아니라, 다양한 형태의 광원으로 응용 가능하다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 전자의 방출을 용이하게 하고 형광램프의 개시전압과 구동전압을 낮출 수 있고, 형광램프의 광 효율을 향상시킬 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 (9)

1. 삭제
2. 방전채널을 구성하는 램프유리의 양단부에 설치되어 방전채널에 전압을 인가하기 위한 방전전극을 구비한 형광램프에 있어서,

   상기 방전전극에 대응되는 위치의 램프유리 내부에 코팅된 유전체층; 및

   상기 유전체층의 내부 또는 표면에 유전체 알갱이를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광램프.
3. 제2항에 있어서, 상기 유전체 알갱이의 굴곡면을 따라 유전체층이 돌출부 및 요홈부를 갖는 것을 특징으로 하는 형광램프.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 방전전극은 램프유리의 외부에 배치되는 외부전극인 것을 특징으로 하는 형광램프.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 유전체 알갱이는 전자의 방출이 용이하도록 첨예한 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 형광램프.
6. 삭제
7. 전면기판과 배면기판의 램프유리를 결합하여 구성되는 형광램프의 방전채널 양단부에 설치되어 방전채널에 전압을 인가하기 위한 방전전극을 구비한 형광램프를 제조하는 형광램프 제조방법에 있어서,

   상기 방전전극에 대응되는 부위의 램프유리 내부에 유전체층을 코팅하는 단계; 및

   상기 유전체층가 코팅된 램프유리를 열처리하여 소성하는 단계를 포함하되,

   상기 코팅된 유전체층 상에 유전체 알갱이를 배치시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광램프 제조방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 유전체층은 상기 방전전극과는 램프유리의 반대면에 배치되는 것을 특징으로 하는 형광램프 제조방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 방전전극은 상기 방전채널의 외부면에 배치되는 것을 특징으로 하는 형광램프 제조방법.

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