KR100846731B1 - 내부전극형 형광램프 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부전극형 형광램프 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 무게를 경량화하고 전력소비량을 감소시키며, 램프의 흑화현상을 방지하여 형광램프의 수명을 연장시키는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여 본 발명은, 내부에 형광물질이 도포된 원통형상의 유리관과, 상기 유리관의 양단에 구비되어 전원을 공급하는 전극과, 상기 전극을 가열하여 전자를 방출하는 인터버를 포함하여 이루어져, 각종 광고용 패널의 백라이트로 사용되는 형광램프에 있어서, 유리관(10)의 양단 내부에 내부전극(50)을 삽입한 후 상기 유리관의 양단을 가열하여 밀봉부(70)를 형성하고, 상기 밀봉부(70)의 외부로 리드 와이어(60)를 인출하여 상기 리드 와이어(60)에 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.

형광램프, 내부전극, 유리관, 리드 와이어

Description

내부전극형 형광램프 및 그 제조방법{Inner Electrode Fluorescent Lamp and Manufacturing Method of the Same}

본 발명은 내부전극형 형광램프 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 지하철, 공항, 터미널, 백화점 등에 설치된 각종 광고판의 백라이트로 사용되는 내부전극형 형광램프 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근의 광고판은 그 크기가 대형화하는 추세에 있다. 특히, 지하철, 공항, 터미널, 백화점 등 많은 사람이 출입하는 장소에는 대형 광고판이 설치되는 경우가 많다.

이러한 광고판들은, 광고효과를 극대화하기 위해 그 뒷면에 소위 백라이트(backlight)라 부르는 조명장치를 구비하여 광고 내용이 밝게 빛나도록 하고 있다.

또한, 근래에는 버스정류장이나 택시정류장 등에 설치된 광고용 패널의 내부에도 상기한 백라이트가 장착되고 있다.

이러한 백라이트를 구비한 광고판의 일례가 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시한 종래의 광고판은, 백라이트인 형광램프(200)와, 상기 형광램프의 외부에 구 비된 전극에 고전압을 인가하여 전자를 방출하기 위한 인버터(300)와, 상기 형광램프(200) 및 인버터(300)를 수용하는 본체(100)와, 상기 본체의 전면에 구비되어 각종 광고내용이 인쇄된 커버(400)를 포함하여 이루어진다.

상기한 종래의 형광램프(200)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 그 내부에 형광물질(11)이 도포된 유리관(10)과, 상기 유리관(10)의 양단에 결합된 외부전극(20)을 포함하고 있다. 상기 외부전극(20)은 주로 동판으로 제작되며 유리관 내부에 충전된 가스를 방전시켜 빛을 발하게 하는 역할을 한다. 이러한 구조의 전극을 구비한 형광램프는 통상 외부전극형 형광램프로 불리운다.

이하, 상기한 외부전극형 형광램프의 제조과정을 설명한다.

먼저, 유리관(10)을 일정 길이로 절단한 후에 그 내주면에 형광물질(11)을 도포한다. 그 후 유리관(10)의 내부에 불활성가스를 충전하고 유리관(10)의 양단을 밀봉한다. 이어서, 유리관(10)의 양단 및 외부전극(20)을 플라즈마로 세정하고, 유리관(10)의 양단에 외부전극(20)을 삽입한다.

그 다음, 상기 유리관(10)과 외부전극(20)을 납욕조에 담가 솔더링(Soldering)하면, 유리관(10)과 외부전극(20)의 틈으로 납이 침투하여 납땜이 이루어진다. 상기한 솔더링이 종료된 후 검사단계를 거치면 외부전극형 형광램프의 제조가 완료된다.

그러나, 이러한 방법에 의해 제조되는 외부전극형 형광램프는 다음과 같은 문제점이 있다.

우선, 램프의 제조 과정중에 배기를 할 수 없으므로 유리관 내부의 불순물 제거가 어렵다. 따라서, 램프의 수명이 단축되는 문제점이 있다.

또한, 유리관 내부를 진공상태로 유지할 수 없으므로 램프의 밝기에 한계가 있다.

또한, 유리관의 내부에 전극이 존재하지 않으므로 낮은 온도에서는 점등이 되지 않고, 램프중간에 흑화현상이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래의 외부전극형 형광램프의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 램프의 제조 과정중에 배기를 함으로써 유리관 내부의 불순물을 제거하여 제품의 불량이 발생하는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 램프의 직경을 감소시켜 무게를 경량화함과 동시에 유지보수가 간편하도록 하고, 전력 소비량을 감소시켜 램프의 수명을 연장시키는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 램프의 조도를 증가시키고 램프의 흑화현상을 방지하며 전자파 노이즈의 발생을 방지하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 광고용 패널을 슬림화하여 수려한 디자인을 연출할 수 있고, 간접조명을 이용하여 실내 인테리어로 활용할 수 있도록 하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 형광물질이 도포된 원통형상의 유리관과, 상기 유리관의 양단에 구비되어 전원을 공급하는 전극과, 상기 전극을 가열하여 전자를 방출하는 인터버를 포함하여 이루어져, 각종 광고용 패널의 백라이트로 사용되는 형광램프에 있어서, 상기 유리관의 양단 내부에 내부전극을 삽입한 후 상기 유리관의 양단을 가열하여 밀봉부를 형성하고, 상기 밀봉부의 외부로 리드 와이어를 인출하여 상기 리드 와이어에 전원을 공급하는 것을 특징으로 한 다.

또한, 상기 내부전극에는 삽입링과 삽입부재가 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 삽입링의 재질은 운모인 것이 바람직하고, 상기 삽입부재는 세라믹 재질로서 내부전극에 일부가 삽입되는 삽입부를 구비하고, 그 내부에는 홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 내부전극형 형광램프의 제조방법은, 내부에 형광물질이 도포된 원통형상의 유리관과, 상기 유리관의 양단에 구비되어 전원을 공급하는 전극과, 상기 전극을 가열하여 전자를 방출하는 인터버를 포함하여 이루어져, 각종 광고용 패널의 백라이트로 사용되는 형광램프에 있어서, 무연 유리관을 일정길이로 절단한 후 세정하는 단계; 상기 유리관을 아세톤으로 코팅하고 형광물질을 도포하는 단계; 상기 유리관을 건조시키고 변형상태를 교정하는 단계; 내부전극에 링 및 삽입부재를 결합하고 리드 와이어를 접합하는 단계; 상기 유리관 내부의 한쪽에 내부전극을 삽입하고 그 입구를 가열부재로 가열하여 밀봉부를 형성하는 단계; 상기 유리관의 다른 쪽에 내부전극 및 삽입유리관을 삽입하는 단계; 상기 유리관에 삽입된 삽입유리관을 통해 유리관의 내부를 배기한 후 방전가스를 주입하는 단계; 그리고 가열부재로 유리관 및 삽입유리관을 녹여 밀봉부를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 제조 과정중에 유리관 내부를 배기처리 할 수 있으므로, 유리관 내부의 불순물을 제거하여 제품의 불량을 방지할 뿐만 아니라, 램프의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 유리관의 직경을 감소시킬 수 있으므로 무게를 경량화 할 수 있고, 유지보수가 간편하게 되며, 광고패널의 두께를 슬림화할 수 있어 설치가 용이한 효과가 있다.

또한, 외부전극 형광램프에 비해 효율이 높고 은은한 간접조명이 가능하므로 실내 내부 인테리어로 활용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 아크에 의한 크랙 현상이 발생하지 않고 전자파가 발생하지 않으며 소음이 아주 적은 효과가 있다.

또한, 외부전극형 램프에 비해 조도가 향상되고 장시간 사용하여도 램프의 흑화현상이 발생하지 않는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 내부전극형 형광램프의 한쪽을 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 내부전극의 분해도이며, 도 5는 본 발명에 따른 내부전극형 형광램프의 제조공정을 나타낸 도면이다.

먼저 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 내부전극형 형광램프는 내부에 형광물질이 도포된 원통형상의 유리관(10)을 구비한다. 상기 유리관은 무연 유리관으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 유리관(10)의 양단 내부에는 내부전극(50)이 각각 구비된다. 상기 내부전극(50)의 일단은 리드 와이어(60)와 접합되어 있고, 상기 리드 와이어(60)는 인버터(도시 생략)와 연결되어 있다. 상기 인버터는 내부전극(50)에 고전압을 인가하여 전극으로부터 전자가 방출되도록 하기 위한 것이다. 상기 내부전극(50)으로부터 방출된 전자는 유리관(10) 내부에서 방전가스와 방전현상을 일으켜 빛을 발하게 된다.

상기 유리관(10)의 양단은 밀봉부(70)로 형성되어 있고, 유리관(10) 양단의 밀봉부 외부에는 전술한 리드 와이어(60)가 인출되어 있다. 상기 리드 와이어(60)를 통해 내부전극(50)에 전압을 인가하면, 내부전극(50)으로부터 전자가 방출되고 이 전자는 유리관(10) 내부공간(30)에 저장된 방전가스와 반응하여 빛을 발하게 되는 것이다.

상기 내부전극(50)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 삽입링(52)을 개재하여 삽입부재(40)와 결합된다. 상기 내부전극(50)의 개구부쪽에는 삽입부재(40)의 삽입부(41)가 끼워지기 위한 수용부(51)가 형성되어 있다.

상기 삽입링(52)은 광물재질로 형성되며 특히 운모로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 삽입링(52)은 유리관 내부의 빛이 외부로 비치지 않도록 하는 역할을 한다.

상기 삽입부재(40)는, 세라믹 재질로서 그 일부가 내부전극(50)에 삽입되는 삽입부(41)를 구비하고 있다. 또한, 상기 삽입부재(40)의 중앙에는 내부전극(50)으로부터 전자가 방출되도록 하기 위한 홀(42)이 형성되어 있다. 상기 삽입부재(40) 는 전극이 과열되는 것을 방지하기 위한 것이다.

이하, 본 발명에 의한 내부전극형 형광램프의 제조과정을 도 5를 참조하여 설명한다.

먼저, 무연 유리관(10)을 일정길이로 절단한 뒤 세정한다. 그 다음, 상기 유리관(10)을 아세톤으로 코팅하고 내부에 형광물질을 도포한다. 상기 형광물질의 도포는 상기 유리관(10)을 세로 방향으로 세운 상태에서 이루어진다.

형광물질의 도포가 종료되면 유리관(10)을 건조시키고 휨 변형 등을 교정한다.

한편, 내부전극(50)의 개구부 쪽은 링(52)을 개재하여 삽입부재(40)와 결합시키고, 밀폐부 쪽의 외부에는 리드 와이어(60)를 접합시킨다.

다음으로, 결합이 완료된 내부전극(50)을 유리관(10)의 한쪽에 삽입하고, 그 입구를 가열부재(80)로 가열하여 유리관을 녹여 가면서 한쪽을 밀봉시킨다.

그 다음 유리관(10)의 다른쪽에 내부전극(50)을 삽입한다. 이때, 내부전극(50)의 삽입과 함께 유리관(10)보다 작은 직경의 삽입유리관(90)을 지지부재(71)를 사용하여 삽입한다.

그리고, 상기 내부전극(50)에 약 15,000V의 전압을 인가하여 내부공간(30) 내의 불순물을 연소시키고 삽입유리관(90)을 통해 내부를 배기시킨다. 그 다음, 상기 삽입유리관(90)을 통해 아르곤 등의 불활성가스를 주입한다. 상기 유리관(10) 내부에 구비된 링(52)은 운모재질로서 유리관(10)과 링(52) 사이에는 미세한 틈새가 형성되어 있다. 이 미세한 틈새를 통하여 내부공간(30)의 배기 및 가스 주입이 가능해 진다.

유리관(10)의 내부공간(30)에 가스의 주입이 완료되면 지지부재(71)를 원위치시키고, 삽입유리관(90)과 유리관(10)을 가열부재(80)로 가열하여 밀봉부(70)를 형성한다. 즉, 삽입유리관(90)과 유리관(10)을 동시에 녹여 밀봉시킨다.

본 발명의 가장 큰 특징은, 유리관(10)의 일단에 내부전극(50)을 삽입하고 한쪽을 밀봉시킨 뒤, 다른 한쪽에 내부전극(50)과 삽입유리관(90)을 삽입하여 배기 및 가스주입을 한 후, 삽입유리관(90)과 유리관(10)을 같이 녹여 밀봉시키는 것이라 할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였는바, 본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명은 지하철, 공항, 터미널, 백화점 등에 설치되는 각종 광고판의 백라이트로 사용되는 내부전극형 형광램프에 관한 것으로서, 각종 광고산업 분야에 널리 이용될 수 있다.

도 1은, 백라이트를 사용한 종래의 일반적인 광고패널을 도시한 사시도.

도 2는, 종래의 외부전극형 형광램프를 나타낸 단면도.

도 3은, 본 발명에 따른 내부전극형 형광램프를 나타낸 단면도.

도 4는, 본 발명에 따른 내부전극의 분해도.

도 5는, 본 발명에 따른 내부전극형 형광램프의 제조공정을 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 유리관 20: 금속캡

30: 내부공간 40: 삽입부재

41: 삽입부 42: 홀

50: 내부전극 51: 수용부

52: 삽입링 60: 리드 와이어(Lead Wire)

70: 밀봉부 80: 가열부재

Claims (5)

1. 삭제
2. 내부에 형광물질이 도포된 원통형상의 유리관과, 상기 유리관의 양단에 구비되는 전극과, 상기 전극을 가열하여 전자를 방출하는 인버터(Inverter)와, 상기 유리관의 양단을 가열하여 형성한 밀봉부(70)의 외부로 인출되어 전원을 공급하는 리드 와이어(60)를 포함하여 이루어져, 각종 광고용 패널의 백라이트(Backlight)로 사용되는 형광램프에 있어서,

   상기 전극은 한쪽이 막혀있는 원통형 내부전극(50)으로, 상기 유리관의 내부양단에 완전히 삽입되며,

   상기 내부전극(50)의 트여있는 안쪽에, 중앙에 홀(42)이 형성된 마개형상의 삽입부재(40)가 삽입링(42)을 개재하여 결합되는 것을 특징으로 하는 내부전극형 형광램프.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 삽입링(52)의 재질은 운모인 것을 특징으로 하는 내부전극형 형광램프.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 삽입부재(40)는, 세라믹 재질로서 상기 내부전극(50)에 일부가 삽입되 는 삽입부(41)를 구비하고, 그 내부에는 홀(42)이 형성되는 것을 특징으로 하는 내부전극형 형광램프.
5. 내부에 형광물질이 도포된 원통형상의 유리관과, 상기 유리관의 양단에 구비되는 전극과, 상기 전극을 가열하여 전자를 방출하는 인버터(Inverter)를 포함하여 이루어져, 각종 광고용 패널의 백라이트(Backlight)로 사용되는 형광램프에 있어서,

   무연 유리관(10)을 일정길이로 절단한 후 세정하는 단계;

   상기 유리관(10)을 아세톤으로 코팅하고 형광물질을 도포하는 단계;

   상기 유리관을 건조시키고 변형상태를 교정하는 단계;

   내부전극(50)에 링(52) 및 삽입부재(40)를 결합하고 리드 와이어(60)를 접합하는 단계;

   상기 유리관(10) 내부의 한쪽에 내부전극(50)을 삽입하고 그 입구를 가열부재(80)로 가열하여 밀봉부(70)를 형성하는 단계;

   상기 유리관(10)의 다른 쪽에 내부전극(50) 및 삽입유리관(90)을 삽입하는 단계;

   상기 유리관(10)에 삽입된 삽입유리관(90)을 통해 유리관의 내부를 배기한 후 방전가스를 주입하는 단계;

   가열부재(80)로 삽입유리관(90) 및 유리관(10)을 가열하여 밀봉부(70)를 형성하는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 내부전극형 형광램프의 제조방법.

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