KR100809378B1 - Ｅｅｆｌ용 형광램프 제조장치 및 ｅｅｆｌ용 형광램프제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 EEFL용 형광램프 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 간단한 구조의 비드를 사용하여 유리관을 봉지함으로써 봉지된 유리관의 말단면이 우수하며, 외부 전극의 형성이 용이한 EEFL용 형광램프 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은, EEFL용 형광램프를 제조하는 EEFL용 형광램프 제조장치에 있어서, 유리관을 공급받아 고정시키는 유리관 고정부; 유리관의 일측 내부에 삽입되는 비드를 공정 위치로 도입시키는 비드 도입부; 상기 유리관의 외부에서 유리관의 특정 부분을 소정 온도로 가열하는 가열부; 가열된 유리관의 특정 부분에 압력을 가하고 변형시켜 비드를 유리관 내에 고정시키는 제1 가압부; 상기 유리관의 공정 위치 직하부의 절단 위치에 압력을 가하여 공정 위치 이하의 유리관을 절단하는 제2 가압부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 EEFL용 형광램프 제조장치를 제공한다.

엘시디, 백라이트장치, 형광램프, 외부전극 형광램프, 비드

Description

ＥＥＦＬ용 형광램프 제조장치 및 ＥＥＦＬ용 형광램프 제조방법{APPARATUS FOR MANUFACTURING EEFL LAMP AND METHOD THEREOF}

도 1은 외부전극 형광램프의 구조를 나타내는 단면도이다.

도 2는 종래의 EEFL용 형광램프 제조방법의 공정을 설명하는 도면이다.

도 3은 종래의 EEFL용 형광램프 제조에 사용되는 비드의 구조를 나타내는 단면도이다.

도 4는 종래의 EEFL용 형광램프 제조에 사용되는 비드의 제조공정을 설명하는 공정도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 EEFL용 형광램프 제조장치의 개념도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 EEFL용 형광램프 제조장치에 사용되는 비드 도입부의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 EEFL용 형광램프 제조장치에 사용되는 비드 도입부의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 EEFL용 형광램프 제조방법의 공정을 설명하는 도면이다.

도 9는 종래의 EEFL용 형광램프 제조방법에 사용되는 비드와 본 실시예에 따른 EEFL용 형광램프 제조방법에 사용되는 비드를 비교하는 도면이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : EEFL용 형광램프 10, 110 : 유리관 고정부

20, 120 : 비드 30, 130 : 비드 도입부

40, 140 : 가열부 50, 1 50 : 제1 가압부

60 : 다이아몬드 절단부 160 : 제2 가압부

L : 유리관 E : 외부전극

P1 : 공정위치 P2 : 절단위치

본 발명은 EEFL용 형광램프 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 간단한 구조의 비드를 사용하여 유리관을 봉지함으로써 봉지된 유리관의 말단면이 우수하며, 외부 전극의 형성이 용이한 EEFL용 형광램프 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

평판 디스플레이 장치에서 각광받고 있는 엘시디(LCD) 소자는 자체적으로 발광하지 못하는 비발광소자이기 때문에 별도의 광원을 제공하는 백라이트 장치를 포함하고 있다.

이러한 백라이트의 일반적인 요구사항은 고휘도, 고효율, 휘도의 균일도, 장수명, 박형, 저중량, 저가격 등이다. 노트북-PC의 경우 소모전력을 낮게하기 위하여 고효율의 장수명 램프가 요구되며, 모니터와 TV용의 백라이트는 고휘도가 요구 된다.

백라이트는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)를 배치하는 방식과 형광체가 종래에 사용되고 있었다. CCFL은 표시면에 대한 광원의 배치에 따라서 도광판을 사용하는 에지형 방식과, 평면에 배열하는 직하형 방식으로 구분된다.

그런데 CCFL은 30,000 cd/m2 정도의 고휘도에서 작동하나 램프의 수명이 문제이다. 특히 에지형 방식은 CCFL 자체는 고휘도의 발광을 하지만 패널의 휘도는 낮아 대형 화면용 패널에 부적합하다. 또한 직하형에서는 CCFL을 병렬 연결하여 단일 인버터로 구동할 수 없고, 패널의 적정 휘도를 위하여 평면에 배치되는 CCFL의 수를 제한하여 CCFL 간의 배치 간격이 크므로 특별한 구조의 반사판이 필요하고 동시에 균일한 휘도를 얻기 위하여 확산판과 램프와의 거리가 커지므로 패널의 두께가 커지는 문제점이 있다.

따라서 대형화 추세의 액정디스플레이의 고휘도와 고효율을 보장하면서, 이와 동시에 장수명과 경량화를 가져다 줄 수 있는 백라이트의 개발이 요구되어 제시된 것이 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp, EEFL)이다.

EEFL은 도 1에 도시된 바와 같이 무전극 유리관(L)에 외부전극(E)을 형성하여 이루어지는 EEFL용 형광램프(1)를 중첩되게 배치하고, 이들이 병렬연결 방식으로 연결되어 구동된다.

이러한 EEFL용 형광램프(1)를 제조하기 위해서는 유리관(L)의 내측에 형광물질을 도포하고, 불활성가스를 채우는 등 여러가지 처리를 한 후 유리관(l)의 양단 을 봉지하여야 한다.

도 2에서는 종래에 사용되는 EEFL용 형광램프 제조방법 중 유리관 양단 봉지 과정을 설명하는 도면이다.

먼저 도 2a에 도시된 바와 같이, 유리관(L)을 유리관 고정부(10)에 고정시켜 준비한다. 그리고 이 유리관(L)의 하측에서 비드 받침대(30)의 상부에 비드(20)를 삽입시켜 준비한다. 이때 종래의 비드(20)에는 하측에 긴 막대 형상의 임시전극(24)이 형성되어 있고, 이 임시전극(24) 부분을 비드 받침대(30)의 중앙에 형성되어 있는 홈에 삽입하여 비드(20)를 준비한다. 이렇게 비드(20)에 임시전극(24)을 형성시키는 이유는 종래의 냉음극형광램프 제조설비를 계속하여 사용하기 위한 것이며, 비드가 비드 받침대에서 이탈되지 않고 정확하게 공정위치로 이동되도록 하기 위한 것이다.

다음으로 도 2b에 도시된 바와 같이, 유리관(L) 내부의 공정 위치(P1)로 비드(20)를 도입한다. 이때 공정 위치(P1)라 함은 비드(20)가 도입되어 임시로 고정되는 위치를 말하며, 이 공정위치가 완성된 EEFL용 형광램프(1)의 말단이 된다. 비드(20)가 공정위치(P1)에 도입된 후 도 2b에 도시된 바와 같이 가열부(40)를 이용하여 유리관(L)의 공정위치(P1)를 가열한다.

다음으로 도 2c에 도시된 바와 같이, 가열된 유리관(L)의 공정위치(P1)를 양측에서 가압하여 비드(20)를 가고정한다. 이때 유리관(L)의 양측에서 유리관(L)의 공정위치(P1)를 가압하는 가압부(50)는, 도 2c에 도시된 바와 같이, 유리관(L)과의 접촉부분에 뾰족한 첨부가 형성된 구조이다. 따라서 이러한 가압부(50)로 유리관(L)을 가압하므로 도 2d에 도시된 바와 같이, 유리관(L)이 비드(20)와 접촉되는 부분은 한 점이 되고, 유리관(L)의 나머지 부분은 비드(20)와 접촉되지 않아서 유리관 내부로 기체 등이 유입될 수 있다.

다음으로 도 2d에 도시된 바와 같이, 비드 받침대(30)를 제거한다. 이제 비드(20)가 유리관(L) 내부에 고정되어 있으므로 비드 받침대(30)를 제거하더라도 비드(20)가 유리관(L) 내부에서 이탈되지 않기 때문이다.

그리고 도 2e에 도시된 바와 같이, 비드(20)가 도입된 반대측의 유리관(L) 말단을 가열하여 봉지시킨다. 즉, 유리관(L)을 회전시키면서 가열부(40)로 유리관 말단을 골고루 고온으로 가열하면 유리관의 말단이 용해되면서 말단이 도 2e에 도시된 바와 같이 부드러운 곡면을 가지도록 봉지된다.

다음으로 비드(20)가 도입된 측의 유리관(L)을 봉지시킨다. 먼저 도 2f에 도시된 바와 같이 유리관(L)의 공정위치(P1)를 가열한다. 그리고 도 2g에 도시된 바와 같이 다이아몬드 절단기(60)로 가열된 유리관(L)을 예리하게 가압하여 절단한다. 이렇게 유리관의 공정위치(P1)에서 절단하는 이유는 비드(20)의 하부에 임시전극(24)이 형성되어 있으므로 EEFL용 형광램프에서 필요하지 않은 임시전극(24)을 제거하기 위하여 임시전극(24) 상측을 절단하는 것이다. 이렇게 절단하고 나면 도 2h에 도시된 바와 같이 상단과 다른 절단면이 형성된다.

전술한 종래의 유리관 봉지공정에는 도 3에 도시된 바와 같이, 임시전극(24)이 형성되어 있는 비드(20)가 사용된다. 이러한 비드(20)는 도 4에 도시된 바와 같 은 공정에 의하여 제조된다. 먼저 도 4a에 도시된 바와 같이, 유리 접촉부(24a)와 축부(24b)로 이루어진 임시전극(24)을 준비한다. 이때 유리 접촉부(24a)는 유리와 함께 가열되므로 유리와 열팽창율이 동일한 재료로 형성되고, 축부(24b)는 일반적인 금속으로 이루어진다. 그리고 도 4b에 도시된 바와 같이, 소정 크기의 유리 조각(22a)을 유리 접촉부(24a)의 외측에 삽입시킨다. 다음으로 도 4c에 도시된 바와 같이, 유리 조각(22a)을 회전시키면서 가열하면, 표면 장력에 의하여 도 4d에 도시된 바와 같은, 비드(20)가 제조된다.

그런데 이러한 임시전극(24)이 형성되어 있는 비드(20)는 열팽창율이 서로 다른 금속을 부착하여 제조하는 등 복잡한 공정을 거쳐야 하며, 그 제조단가도 높아서 전체적으로 EEFL용 형광램프의 제조단가가 높아지고, 공정시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

또한 도 2h에 도시된 바와 같이, 비드측 봉지면이 반대측 봉지면과 다른 형상이므로 외부 전극 형성이 어려울 뿐만아니라, 그 표면에 굴곡이 많이 형성되어서, 이후 외부전극을 형성하는 경우 외부전극과 유리관 사이에 필요 없는 빈공간이 발생하여 램프 특성 및 수명에 악영향을 미치는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 단일 재질로 형성되고, 단순한 형상을 가지는 비드를 사용하여 EEFL용 형광램프를 제조할 수 있는 EEFL용 형광램프 제조장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 유리관 양측의 봉지면의 형상이 동일하고, 봉지면이 균일하여 외부전극과의 접촉이 우수한 EEFL용 형광램프를 제조할 수 있는 EEFL용 형광램프 제조방법을 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, EEFL용 형광램프를 제조하는 EEFL용 형광램프 제조장치에 있어서, 유리관을 공급받아 고정시키는 유리관 고정부; 유리관의 일측 내부에 삽입되는 비드를 공정 위치로 도입시키는 비드 도입부; 상기 유리관의 외부에서 유리관의 특정 부분을 소정 온도로 가열하는 가열부; 가열된 유리관의 특정 부분에 압력을 가하고 변형시켜 비드를 유리관 내에 고정시키는 제1 가압부; 상기 유리관의 공정 위치 직하부의 절단 위치에 압력을 가하여 공정 위치 이하의 유리관을 절단하는 제2 가압부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 EEFL용 형광램프 제조장치를 제공한다.

본 발명에서는, 비드 도입부가, 중앙 부분이 오목하여 비드가 이탈되지 않고 위치될 수 있는 비드 받침대; 상기 비드 받침대의 중앙 부분에 형성되며, 상기 비드를 진공으로 흡착할 수 있는 진공홀; 상기 진공홀에 연결되어 진공 흡착력을 발생시키는 진공 흡착력 발생수단;을 포함하여 구성되도록 함으로써 비드가 받침대에서 이탈되지 않고 공정위치로 도입될 수 있도록 한다.

또한 본 발명에서는, 비드 도입부가, 중앙 부분이 오목하여 비드가 이탈되지 않고, 위치될 수 있는 비드 받침대; 상기 비드 받침대 상단에 마련되며, 신축성을 가지는 재료로 형성되는 충격 흡수수단;을 포함하여 구성되도록 함으로써, 간단한 공정에 의하여 비드가 유리관의 공정위치에 도입되도록 한다.

또한 본 발명에서는, 비드 도입부가, 중앙 부분이 오목하여 비드가 이탈되지 않고, 위치될 수 있는 비드 받침대; 상기 비드 받침대 중앙 영역에 마련되며, 상기 비드 받침대 상측으로 소정 압력으로 기체를 분사할 수 있는 기체 분사수단;을 포함하여 구성되도록 함으로써 간단한 공정에 의하여 비드가 유리관의 공정위치에 도입되도록 한다.

또한 본 발명에서는, 제1 가압부가, 유리관의 소정 부분을 가압하여 상기 비드와 유리관을 접촉시켜 비드를 고정시키는 첨부; 상기 첨부를 준비위치와 가압위치 사이를 이동하도록 구동시키는 구동부;를 포함하여 구성되도록 함으로써, 유리관 내부로 기체 등은 유입될 수 있으면서도, 비드는 정확하게 고정되도록 한다.

또한 본 발명에서는, 제1 가압부가, 유리관의 소정 부분에 강한 압력의 가스를 분사하여 유리관과 비드를 접촉시키도록 함으로써, 별도의 부가적인 장치를 구비하지 않고도 비드를 가고정할 수 있도록 한다.

그리고 본 발명에서는 제2 가압부가, 절단 위치의 측면에서 상기 유리관에 압력을 가하여 유리관을 절단하도록 할 수도 있으며,

절단 위치의 하부에서 유리관과 결합하는 유리관 결합부; 유리관 결합부를 하측 방향으로 이동시켜 상기 유리관에 압력을 가하는 동력부;를 포함하여 구성되도록 할 수도 있다.

또한 본 발명은, EEFL용 형광램프를 제조하는 EEFL용 형광램프 제조방법에 있어서,

1) 유리관의 일측 내부의 공정 위치에 비드를 도입하는 단계;

2) 상기 유리관의 공정위치에 도입된 비드를 상기 유리관의 내부에 임시로 고정시키는 단계;

3) 비드가 도입된 반대측의 유리관 말단을 가열하여 봉지시키는 단계;

4) 비드가 도입된 측의 유리관 말단을 봉지시키는 단계;를

포함하는 것을 특징으로 하는 EEFL용 형광램프 제조방법을 제공한다.

본 발명은, 1) 단계에서는, 진공 흡착력으로 비드를 비드 받침대에 고정시킨 후, 유리관의 공정위치로 도입시키도록 함으로써, 공정 진행 과정에서 비드가 이탈되어 발생하는 불량률을 낮추도록 한다.

본 발명은, 1) 단계가, a) 상기 유리관을 수직으로 세우고, 공정 위치에 비 드 받침대를 도입하는 단계; b) 상기 유리관의 상단에서 비드를 자유 낙하시켜 공정위치에 비드를 도입하는 단계;의 소단계로 이루어지도록 함으로써 공정 진행 중에 비드가 비드 받침대에서 이탈되지 않도록 한다.

또한 상기 b) 단계에서는, 비드 받침대에서 유리관의 상측으로 기체를 분사하면서 비드를 자유 낙하시키도록 함으로써, 비드가 비드 받침대에 낙하되면서 받는 충격을 감소시키는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서는, 2) 단계가,

c) 상기 공정 위치의 유리관을 소정 온도로 가열하는 가열단계;

d) 가열된 유리관의 소정 위치를 가압하여 유리관과 비드가 접촉되도록 하는가압단계;의 소단계로 구성되도록 하는 것이 바람직하다.

이때 d) 단계는, 유리관의 측방에서 첨부를 가지는 가압 수단을 이용하여 기계적으로 유리관을 가압하는 단계일 수도 있으며,

유리관의 측방에서 가스를 분사하고, 그 가스압에 의하여 유리관을 가압하는 단계일 수도 있다.

그리고 본 발명에서는, 4) 단계가,

e) 상기 유리관의 절단 위치를 가열하여 절단 위치의 유리관이 함입되도록 하는 단계;

f) 소정 시간 동안 상기 유리관을 냉각시키는 단계;

g) 상기 유리관의 절단 위치를 강한 열로 가열하면서 가압하여 절단하는 단계;의

소단계로 구성되도록 하는 것이 절단면이 우수하여 바람직하다.

이때 g) 단계는, 유리관의 측방에서 유리관의 절단 위치에 힘을 가하여 유리관을 절단하는 단계일 수도 있으며,

유리관의 하측에서 유리관의 하단을 잡고, 유리관의 하측 방향으로 힘을 가하여 유리관을 절단하는 단계일 수도 있다.

또한 본 발명에서는, 4) 단계 수행후에, 절단된 부분에 약한 열을 가하여 상기 유리관의 절단된 부분에 남아 있는 응력을 제거하고, 절단된 부분의 표면을 매끈하게 처리하는 후처리 단계가 더 포함되도록 함으로써, 유리관의 봉지면이 평평하면서도 부드러운 면을 가지도록 하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서는, 그 단면의 형상이 원형이고, 소정의 부피를 가지는 단일 입방체이며, 전술한 EEFL용 형광램프 제조장치에 사용되는 비드를 제공한다.

이때 비드는, 유리로 이루어지는 것이 바람직하며, 그 형상은 구(求) 인 것 이 바람직하다.

또한 본 발명은, 그 단면의 형상이 원형이고, 소정의 부피를 가지는 단일 입방체인 비드를 사용하는 EEFL용 형광램프를 제공한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명의 본 실시예에 따른 EEFL용 형광램프 제조장치에 대하여 설명한다.

본 실시예에 따른 EEFL용 형광램프 제조장치(100)는, 유리관 고정부(110); 비드 도입부(130); 가열부(140); 제1 가압부(150); 제2 가압부(160);를 포함하여 구성된다.

유리관 고정부(110)는 공정이 처리될 유리관(L)을 공급받아 고정시키는 구성요소이다. 즉 도 5에 도시된 바와 같이, 적어도 한 군데 지점에서 유리관(L)과 결합하여 유리관(L)이 공정이 처리되기에 적합한 위치에 고정되어 유지되도록 한다. 또한 특정한 경우에는 유리관의 위치가 상하방향으로 전치되도록 유리관(L)을 이동시키거나 유리관(L)의 높이를 조정하는 역할도 할 수 있다. 이때 유리관 고정부(110)에 고정되는 유리관(L)은 그 내벽면에 형광물질이 코팅되어 있는 것이다.

그리고 비드 도입부(130)는 유리관(L) 내부 일측에 비드(120)를 도입시키는 구성요소이다. 즉, 유리관(L) 중 비드(120)가 고정될 공정위치(P1)에 외부로부터 비드(120)를 도입시키는 것이다.

이때 비드 도입부(130)는 여러가지 실시형태로 구성될 수 있다.

우선 도 5에 도시된 바와 같이, 비드 받침대(132); 진공홀(134); 진공 흡착력 발생수단(136);을 포함하여 구성될 수 있다. 여기에서 비드 받침대(132)는 비드(120)가 위치되는 부분으로서, 상단의 중앙부분이 오목한 형상이어서 비드 받침대(132)의 상부에 놓여지는 비드(120)가 비드 받침대(132)에서 용이하게 이탈되지 않는 구조이다. 그리고 진공홀(134)은 비드 받침대(132)의 중앙 부분에 형성되어 비드(120)를 흡착할 수 있는 구성요소이다. 이 진공홀(134)은 진공 흡착력 발생수단(136)에 결합된다. 본 실시예에서는 진공 흡착력 발생수단(136)에 진공 흡착력을 발생시키도록 진공 펌프가 구비된다. 따라서 진공 흡착력 발생수단(136)을 가동시켜 진공홀(134) 부분으로 진공 흡착력이 발생되도록 한 상태에서 비드(120)를 비드 받침대(132)에 위치시킨다. 그러면, 진공 흡착력 발생수단(136)이 가동되고 있는 동안에는 비드(120)가 진공 흡착력에 의해 비드 받침대(132)의 상부에 고정되어 이탈되지 않는 것이다. 이때 본 실시예에 따른 비드 도입부(130)는 진공 흡착력의 유무가 자유롭게 조정될 수 있도록 구성되어야 한다.

다음으로는 비드 도입부(130)가 도 6에 도시된 바와 같이, 비드 낙하부(138); 비드 받침대(132); 충격 흡수수단(137);으로 구성될 수도 있다. 여기에서 비드 낙하부(138)는 유리관(L)의 상측에서 하측으로 비드(120)를 자유 낙하시 키는 구성요소이다. 그리고 비드 받침대(132)는 유리관(L)의 하측에서 유리관(L) 내부로 진입하여 공정위치(P1)에 위치되어 상측에서 자유 낙하되는 비드(120)를 받아서 공정위치(P1)에 위치시키는 구성요소이다. 이때 비드 받침대(132)의 상단에는 신축성을 가지는 충격 흡수수단(137)이 더 마련되는 것이 바람직하다. 유리관(L)의 상측에서 낙하되는 비드(120)가 비드 받침대(132)에 떨어지면서 발생하는 충격을 감소시키고자 하는 것이다. 따라서 이 경우에는 유리관(L)의 상측에서 비드(120)를 낙하시키고, 비드 받침대(132)가 이 비드(120)를 받아서 공정위치(P1)에 위치시키는 것이다.

이때 비드 받침대(132)를 도 7에 도시된 바와 같이, 기체 분사수단(도면에 미도시)이 더 마련된 구조로 구성할 수도 있다. 즉, 비드 받침대(132)의 중앙 영역에 관통홀(139)을 형성시키고, 그 관통홀(139)을 통하여 기체를 상측으로 분사되도록 하여 그 기체의 분사력에 의하여 낙하하는 비드(120)의 운동에너지를 감소시켜 비드(120)가 비드 받침대(132)와 충돌하여 발생하는 충격을 감소시키는 것이다. 이러한 경우에는 비드 받침대(132)의 상단에 충격 흡수수단을 마련할 필요가 없다.

다음으로 가열부(140)는 유리관(L)의 외부에서 유리관의 특정 부분을 소정 온도로 가열하는 구성요소이다. 본 실시예에서는 가열부(140)를 가스 분사형 버너로 마련하는 것이 바람직하다. 이 가열부(140)는 300 ~ 1200 ℃ 사이의 다양한 온도로 가열할 수 있는 것이 바람직하다. 이는 이 가열부(140)를 비드(120)의 가고정과 같이 낮은 온도로 가열하는 공정과 유리관 절단과 같이 높은 온도로 가열하는 공정에 모두 사용될 수 있도록 하기 위함이다.

다음으로 제1 가압부(150)는 유리관(L)의 특정 부분에 열을 가하여 예열하고, 압력을 가하여 비드(120)를 유리관(L) 내에 고정시키는 구성요소이다. 따라서 제1 가압부(150)에는 예열부(도면에 미도시)가 마련된다. 물론 가열부(140)를 그대로 예열부로 사용할 수도 있다. 그 후, 가열된 유리관(L)의 특정 부분을 가압 변형시켜 유리관(L)과 비드(120)가 접촉되어 고정되도록 하는 것이다.

본 실시예에서는 이 제1 가압부(150)를 2 가지 형태로 개시한다. 우선 도 5에 도시된 바와 같이, 유리관(L)의 매우 작은 부분만을 가압 변형시킬 수 있도록 첨부를 가지는 형태로 마련할 수 있다. 즉, 유리관과 접촉하여 유리관을 변형시키는 첨부와 이 첨부를 구동시키는 동력을 제공하는 구동부로 구성시키는 것이다. 따라서 첨부가 준비위치와 가압위치 사이를 이동되도록 구동시켜 유리관에 기계적인 압력을 가하여 변형시키는 것이다.

다음으로는 전술한 가열부(140)를 제1 가압부로 사용하는 방식이다. 즉, 가열부(140)를 사용하여 유리관(L)의 공정위치(P1)를 가열하면서 분사되는 가스의 압력을 높여 그 가스의 분사압력에 의하여 유리관(L)의 소정 부분이 변형되어 유리관(L)과 비드(120)가 접촉 결합되어 비드(120)가 결합되도록 하는 것이다. 이러한 방식으로 제1 가압부를 구성하는 것은 하나의 구성요소인 가열부를 가지고 2가지 기능을 수행할 수 있도록 함으로써 장치의 구조를 단순하게 할 수 있는 장점이 있다.

또는 예열부와 가압부를 합하여 하나로 구성하는 방식도 가능하다. 즉, 고열, 고압가스를 분사할 수 있는 열 가스 분사부로 제1 가압부를 구성하고, 상기 유 리관(L)의 소정 부분에 고온, 고압 가스를 분사하여 비드를 유리관에 고정시키는 것이다.

다음으로 제2 가압부(160)는 도 8f에 도시된 바와 같이, 가열된 유리관(L)의 절단위치(P2)에 압력을 가하여 공정위치(P1) 하측의 유리관(L)을 절단하는 구성요소이다.

본 실시예에서는 이 제2 가압부를 두가지 방식으로 개시한다. 우선 유리관(L)의 측방에서 유리관의 절단위치(P2)에 압력을 가하여 유리관(L)을 절단하는 구조로 제2 가압부를 구성할 수 있다. 이 방식에서는 유리관(L)의 측방에서 유리관(L)과 수직되는 방향으로 압력을 가하도록 제2 가압부를 위치시킨다. 이러한 제2 가압부는 레이저를 사용하여 유리관의 절단위치(P2)를 절단하도록 구성될 수도 있고, 강한 가스 토치 불꽃을 사용하여 유리관의 절단위치(P2)를 절단하도록 구성될 수도 있다.

다른 방식으로는 도 5에 도시된 바와 같이, 절단위치(P2) 하측의 유리관(l)과 결합하여 유리관(L)의 하측 방향으로 압력을 가하여 유리관(L)을 절단하는 구조로 제2 가압부(160)를 구성하는 것이다. 이 방식에서는 유리관(L)의 하측에서 유리관(L)과 결합할 수 있는 유리관 결합부와 이 결합부를 하측으로 당기는 구동부로 구성하여 유리관 결합부가 유리관과 결합된 후 이 유리관 결합부를 하측으로 구동시키는 것이다. 한편 유리관(L)을 수직으로 세우지 않고, 수평으로 위치시킨 후 절단할 수도 있다. 이 경우에는 유리관(L)의 길이방향을 따라 유리관(L)에 힘을 가하여 유리관을 절단한다.

이하에서는 본 실시예에 따른 EEFL용 형광램프 제조방법을 설명한다.

먼저 도 8a에 도시된 바와 같이 비드(120)를 유리관(L)의 공정위치(P1)로 도입하는 비드 도입단계가 진행된다. 즉, 유리관(L)을 유리관 고정부(110)에 고정시킨 후 비드 도입부(130)를 사용하여 비드(120)를 유리관(L) 내부의 공정위치(P1)로 도입한다.

본 실시예에서는 이 비드 도입단계를 수행할 수 있는 두 가지 방식을 개시한다. 먼저 진공 흡착력을 가진 비드 받침대를 사용하는 방식이 있다. 즉, 진공흡착력으로 비드를 고정시킨 상태에서 비드를 유리관의 하측으로 이동시키고 유리관 내부의 공정위치까지 진입시키는 것이다. 이러한 방식으로 비드를 도입하면 종래의 비드와 같이 비드의 이동과정에서 비드의 이탈을 방지하는 임시전극이 존재하지 않는 단순한 구조의 비드를 사용하더라도 비드가 이탈되지 않고 공정위치로 도입될 수 있는 장점이 있다.

다음으로는 유리관(L)을 수직으로 세워서 준비하고, 그 유리관(L)의 상측에서 비드(120)를 자유 낙하시켜 공정위치(P1)로 도입하는 방식이다. 즉, 유리관(ㅣ)을 수직으로 세운 상태에서 유리관 고정부(110)에 고정시킨 후 비드 받침대(132)를 이동시켜 유리관(L) 내부의 공정위치(P1)에 위치시킨다. 그리고 유리관(L)의 직상방에 비드(120)를 옮겨와서 유리관(L) 내부로 자유낙하시킨다. 자유낙하된 비드(120)는 유리관(L) 하부의 공정위치(P1)에 위치되어 있는 비드 받침대(132)의 상단에 떨어져서 공정위치(P1)에 도입되는 것이다.

이때 비드(120)가 낙하하여 비드 받침대(132)의 상단과 부딪치는 순간에 발생되는 충격을 방지하기 위하여 비드 받침대(132)에 충격흡수수단을 마련하는 것이 바람직하다. 따라서 비드 받침대(132)에서 상측으로 기체를 분사하면서도 비드를 자유 낙하시키거나 비드 받침대의 상단에 신축성을 가지는 충격흡수수단을 마련하고 비드를 자유낙하시키는 것이 바람직하다. 이렇게 하면 비드의 낙하과정에서 발생할 수 있는 파티클 등의 문제점을 방지할 수 있다.

다음으로는 비드(120)를 유리관(L) 내부에 임시로 고정시키는 가고정단계가 진행된다. 이 단계에서는 비드(120)가 도입된 공정위치(P1)를 가열하여 유리관(L)의 일부가 변형될 수 있도록 한 후, 유리관(L)의 일부를 변형시켜 유리관(L)과 비드(120)가 결합되도록 한다.

따라서 이 단계는 유리관의 공정위치(P1)를 소정 온도로 가열하는 가열단계와 가열된 유리관(L)을 변형시켜 비드(120)와 결합시키는 가압단계로 진행된다. 따라서 도 8b에 도시된 바와 같이, 가열부(140)를 사용하여 유리관의 공정위치(P1)를 약 300℃ 정도로 가열하여 변형될 수 있도록 한다. 그리고 나서 가열된 유리관(L)에 압력을 가하여 유리관(L)과 비드(120)가 결합되도록 한다. 이때 유리관(L)에 압력을 가하는 방식은 두가지가 가능하다.

우선 도 8c에 도시된 바와 같이, 뾰족한 첨부를 가지는 가압수단(150)을 사용하여 유리관의 양측에서 유리관(L)에 압력을 가하여 유리관(L)의 양 측이 변형되어 비드(120)와 결합되도록 하는 것이다.

다른 방식으로는 유리관(L)을 가열하기 위한 가열부(140)를 가스 분사 버너로 마련한 후 이 가열부(140)의 가스 분사 압력을 높여 유리관(L)을 변형시키는 것이다. 어느 방식으로 진행하든 간에 비드를 고정시킬 때 유리관의 내면 중 일부분만이 비드의 외주부와 결합되도록 하여 비드와 유리관의 내면 사이에 공간이 남아 있도록 하는 것이 중요하다. 이 공간은 이 후에 유리관의 내부를 진공으로 형성시키거나 유리관 내부로 공정가스를 도입하는 경로로 사용된다.

다음으로는 비드(120)가 도입된 반대측의 유리관(L) 말단을 가열하여 봉지시키는 단계가 진행된다. 먼저 유리관 고정부(110)를 구동시켜 유리관을 상하 방향으로 역전시킨다. 그리고 나서 가열부(140)를 사용하여 유리관(L)의 말단을 가열한다. 이때 가열부(L)를 회전시키거나 유리관을 회전시키면서 가열한다. 이렇게 가열하면 유리관의 말단이 녹아서 봉지되면서 도 8d에 도시된 바와 같이, 부드러운 곡면을 가진 봉지면이 형성된다.

다음으로는 EEFL용 형광램프가 제대로 동작하기 위하여 필요한 여러가지 공정이 진행된다. 예를 들면 유리관의 내부의 기체를 배출시켜 진공으로 형성시키는 공정, 공정가스를 도입시키는 공정, 수은 기체를 도입시키는 공정 등 여러가지 공정이 진행된다.

이렇게 하여 공정이 마무리되면 비드(120)가 도입된 측의 유리관(L)을 봉지 시키는 단계가 진행된다. 먼저 도 8e에 도시된 바와 같이 유리관(L)의 절단위치(P2)를 가열한다. 이렇게 유리관의 절단위치(P2)를 가열하면 유리관(L)의 내부가 진공상태이므로 유리관의 절단위치(P2)가 용해되면서 도 8f에 도시된 바와 같이, 비드(120)의 면을 둘러싸면서 유리관(L)의 일부가 함입된다.

이렇게 유리관(L)의 일부가 함입되면 가열을 중단하고 소정 시간동안 유리관(L)을 냉각시킨다. 본 실시예에서는 약 3 ~ 20초간 유리관(L)을 냉각시킨다. 그리고 나서 다시 유리관의 절단 위치(P2)를 강한 열로 가열하면서 가압하여 절단한다. 이때 유리관의 절단위치(P2)에 압력을 가하는 방식은 두 가지가 가능하다. 우선 유리관의 측방에서 절단위치에 힘을 가하는 방식이 있다. 즉, 유리관(L)의 측방에 가압부를 마련하고, 유리관에 수직되는 방향으로 유리관에 힘을 가한다. 다른 방식은 유리관 중 절단되는 부분인 유리관의 하단을 잡고, 유리관의 절단 방향으로 힘을 가하는 방식이다.

이렇게 절단위치(P2)를 강한 불로 가열하면서 압력을 가하면 함입된 절단위치(P2)가 절단된다.

그리고 나서 절단된 부분에 약한 열을 가하여 상기 유리관의 절단된 부분에 남아 있는 응력을 제거하고, 절단된 부분의 표면을 매끈하게 처리하는 후처리 단계가 진행된다.

본 실시예에서 사용하는 비드(120)는 종래의 비드(20)와 달리 임시전극(24)이 형성되어 있지 않다. 본 실시예에서는 비드(120)를 유리관의 공정위치(P1)에 도 입시키는 단계에서 비드가 이탈될 염려가 없으므로 종래의 비드와 같이 복잡한 구조를 가질 필요가 없다. 따라서 본 실시예에서 사용하는 비드(120)는 그 단면의 형상이 원형이고, 소정의 부피를 가지는 단일 입방체이다. 여기에서 '단일 입방체'라 함은 동일한 재료로 형성되며, 소정의 부피를 가지는 입방체를 말한다. 따라서 본 실시예에 따른 비드(120)는 하나의 재료로 이루어지는 구(求) 형상일 수도 있고, 타원입방체일 수도 있고, 원기둥일 수도 있다. 그리고 비드는 유리성분이 포함된 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이때 비드는 유리관을 이루는 재질과는 그 재질이 상이하여 유리관과 열전도도 등이 상이하게 형성되어야 유리관이 비드에 잘 결합될 수 있어서 바람직하다.

본 발명에 따라 제조되는 EEFL용 형광램프는 종래와 달리 비드측 절단면의 형상이 부드러운 면을 가지는 형상이며, 양 측의 봉지면이 동일한 형상을 하고 있어서, 이 후에 형광램프의 양단에 외부전극을 형성시키는 공정이 용이하다. 또한, 형광램프의 양단이 고른 면을 가져서 외부전극과 완전하게 밀착되어 램프의 수명과 품질이 향상된다.

그리고 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비드(120)는 종래의 비드(20)와 달리 임시전극(24)이 불필요한 구조이므로, 임시전극 제조장비 제조단가 등을 획기적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 공정 시간도 단축할 수 있는 장점이 있다. 또한 본 발명에 따른 비드를 사용하는 경우에는 도 9에 도시된 바와 같 이, 임시전극 때문에 사용되는 유리관이 불필요하여 유리관의 길이가 d 만큼 짧아진다. 따라서 종래보다 짧은 유리관을 사용할 수 있어서, 유리관의 단가가 낮아지는 장점이 있다.

또한 본 발명에서 사용하는 비드는 단순한 구조를 가지므로 성형이 용이하다. 또한 단일한 재료로 성형되므로 복잡한 공정을 거치지 않고 성형될 수 있고, 그 제조단가도 낮아지는 장점이 있다.

Claims (32)

1. 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프를 제조하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조장치에 있어서,

   유리관을 공급받아 고정시키는 유리관 고정부;

   유리관의 일측 내부에 삽입되는 비드를 공정 위치로 도입시키는 비드 도입부;

   상기 유리관의 외부에서 유리관의 특정 부분을 소정 온도로 가열하는 가열부;

   가열된 유리관의 특정 부분에 압력을 가하고 변형시켜 비드를 유리관 내에 고정시키는 제1 가압부;

   상기 유리관의 공정 위치 직하부의 절단 위치에 압력을 가하여 공정 위치 이하의 유리관을 절단하는 제2 가압부;를

   포함하는 것을 특징으로 하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 비드 도입부는,

   그 상단 중앙 부분이 오목하고, 유리관 내부에 삽입될 수 있는 직경의 비드 받침대;

   상기 비드 받침대의 중앙 부분에 형성되며, 상기 비드를 진공으로 흡착하여 고정시키는 진공홀;

   상기 진공홀에 연결되어 진공 흡착력을 발생시키는 진공 흡착력 발생수단;을

   포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 비드 도입부는,

   상기 유리관의 내부에 삽입될 수 있는 직경을 가지며, 그 상단에 비드가 위치되는 비드 받침대;

   상기 비드 받침대 상단에 소정 두께로 마련되며, 신축성을 가지는 재료로 형성되는 충격 흡수수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 비드 도입부는,

   상기 유리관의 내부에 삽입될 수 있는 직경을 가지며, 그 상단에 비드가 위치되는 비드 받침대;

   상기 비드 받침대 중앙 영역에 마련되며, 상기 비드 받침대 상측으로 소정 압력으로 기체를 분사할 수 있는 기체 분사수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1 가압부는,

   상기 유리관의 소정 부분에 열을 가하여 유리관이 변형될 수 있는 상태로 만드는 예열부;

   상기 유리관의 소정 부분에 압력을 가하고, 변형시켜 상기 비드를 유리관에 고정시키는 첨부;

   상기 첨부에 동력을 제공하여, 상기 첨부가 유리관의 소정 부분에 압력을 가하도록 하는 구동부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1 가압부는,

   상기 유리관의 소정 부분에 열을 가하여 유리관이 변형될 수 있는 상태로 만드는 예열부;

   상기 유리관의 소정 부분에 소정 압력의 가스를 분사하고, 그 압력으로 상기 유리관을 변형시켜 상기 비드를 유리관에 고정시키는 가스 분사부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 제1 가압부는,

   상기 유리관의 소정 부분에 순간적으로 고열과 고압가스를 분사하여 상기 비드가 유리관에 고정되도록 하는 열 가스 분사부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 제2 가압부는,

   상기 유리관의 측방에서 상기 유리관에 압력을 가하여 유리관을 절단하는 것을 특징으로 하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 제2 가압부는,

   레이져를 사용하여 유리관을 절단하는 것을 특징으로 하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조장치.
10. 제8항에 있어서, 상기 제2 가압부는,

    가스 토치 불꽃을 사용하여 유리관을 절단하는 것을 특징으로 하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 제2 가압부는,

    상기 유리관의 말단에서 유리관과 결합하는 유리관 결합부;

    상기 유리관 결합부에 동력을 제공하여, 상기 유리관의 길이방향을 따라 상기 유리관을 절단방향으로 가압하는 동력부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조장치.
12. 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프를 제조하는 EEFL용 형광램프 제조방법에 있어서,

    1) 진공 흡착력으로 비드를 비드 받침대에 고정시킨 후, 유리관의 일측 내부의 공정 위치에 비드를 도입하는 단계;

    2) 상기 유리관의 공정위치에 도입된 비드를 상기 유리관의 내부에 임시로 고정시키는 단계;

    3) 비드가 도입된 반대측의 유리관 말단을 가열하여 봉지시키는 단계;

    4) 비드가 도입된 측의 유리관 말단을 봉지시키는 단계;를

    포함하는 것을 특징으로 하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조방법.
13. 삭제
14. 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프를 제조하는 EEFL용 형광램프 제조방법에 있어서,

    1) 유리관을 수직으로 세워 고정시키고, 상기 유리관 내부 공정 위치에 비드 받침대를 도입한 후, 상기 유리관의 상측에서 상기 유리관 내부로 비드를 자유 낙하시켜 상기 유리관 내부 공정위치에 비드를 도입하는 단계 ;

    2) 상기 유리관의 공정위치에 도입된 비드를 상기 유리관의 내부에 임시로 고정시키는 단계;

    3) 비드가 도입된 반대측의 유리관 말단을 가열하여 봉지시키는 단계;

    4) 비드가 도입된 측의 유리관 말단을 봉지시키는 단계;를

    포함하는 것을 특징으로 하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 1) 단계는,

    상기 유리관의 상측에서 상기 유리관 내부로 비드를 자유 낙하시키되, 상기 비드 받침대에서 유리관의 상측으로 기체를 분사하면서 비드를 자유 낙하시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조방법.
16. 제12항 또는 제14항에 있어서, 상기 2) 단계는,

    c) 상기 유리관의 공정 위치를 소정 온도로 가열시키는 예열단계;

    d) 예열된 유리관의 소정 위치를 가압, 변형시켜 유리관에 비드를 가고정시키는 가압단계;의

    소단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 d) 단계는,

    상기 유리관의 측방에서 첨부를 가지는 가압 수단을 이용하여 기계적으로 유리관을 가압하여 변형시키는 단계인 것을 특징으로 하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조방법.
18. 제16항에 있어서, 상기 d) 단계는,

    상기 유리관의 측방에서 가스를 분사하고, 그 가스압에 의하여 유리관을 가압, 변형시키는 단계인 것을 특징으로 하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조방법.
19. 제12항 또는 제14항에 있어서, 상기 2) 단계는,

    상기 유리관의 공정 위치에 순간적으로 고열, 고압의 가스를 분사시켜 상기 비드를 유리관에 고정시키는 단계인 것을 특징으로 하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조방법.
20. 제12항 또는 제14항에 있어서, 상기 4) 단계는,

    e) 상기 유리관의 절단 위치를 가열하여, 절단 위치의 유리관 일부가 함입되도록 하는 단계;

    f) 소정 시간 동안 상기 유리관을 냉각시키는 단계;

    g) 상기 유리관의 절단 위치를 강한 열로 가열하면서 가압하여 절단하는 단계;의

    소단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조방법.
21. 제20항에 있어서, 상기 g) 단계는,

    상기 유리관의 측방에서 유리관의 절단 위치에 힘을 가하여 유리관을 절단하는 단계인 것을 특징으로 하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조방법.
22. 제20항에 있어서, 상기 g) 단계는,

    유리관의 길이방향을 따라 상기 유리관의 절단방향으로 가압하여 상기 유리관을 절단하는 단계인 것을 특징으로 하는 EEFL용 형광램프 제조방법.
23. 제12항 또는 제14항에 있어서,

    상기 4) 단계 수행 후, 절단된 부분에 약한 열을 가하여 상기 유리관의 절단된 부분에 남아 있는 응력을 제거하고, 절단된 부분의 표면을 매끈하게 처리하는 후처리 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조방법.
24. 그 단면의 형상이 원형이면서 소정의 부피를 가지며, 제1항에 기재된 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조장치에 사용되는 비드.
25. 제24항에 있어서, 상기 비드는,

    유리성분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비드.
26. 제24항에 있어서, 상기 비드는,

    그 형상이 구(求) 인 것을 특징으로 하는 비드.
27. 그 단면의 형상이 원형이면서 소정의 부피를 가지며, 제12항 또는 제14항에 기재된 외부전극형광램프(EEFL)용 형광램프 제조방법에 사용되는 비드.
28. 제27항에 있어서, 상기 비드는,

    유리성분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비드.
29. 제27항에 있어서, 상기 비드는,

    그 형상이 구(求) 인 것을 특징으로 하는 비드.
30. 삭제
31. 삭제
32. 삭제

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