KR101875938B1 - 양자점 물질을 사용하여 형광램프를 제조하는 방법 - Google Patents

양자점 물질을 사용하여 형광램프를 제조하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 형광램프 제조 방법을 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 물질을 사용하여 형광램프를 제조하는 방법은 제1 글래스 기판 상에 홈 형태의 패턴부를 형성하는 단계와, 상기 제1 글래스 기판 상에 제2 글래스 기판을 접합 및 밀봉하여 하나의 기판 부재를 형성하는 단계와, 상기 패턴부 내로 양자 형광물질을 충진하는 단계와, 상기 패턴부의 입구 및 출구를 밀봉하는 단계와, 상기 기판 부재를 각각의 유리관으로 분리되도록 절단하여 복수개의 형광램프를 생성하는 단계를 포함한다. 이와 같이, 본 발명은 패턴부가 형성된 글래스 기판을 이용함으로써 복수의 형광램프들을 한번에 제조할 수 있어 그 제조 공정이 단순해지며 그에 따라 제조비용도 감소한다. 또한, 양자 형광물질이 하나의 홀을 채우도록 압력이 패턴부에 가해지기 때문에, 기포 발생이 감소한다.

Description

양자점 물질을 사용하여 형광램프를 제조하는 방법{Method for manufacturing fluorescent lamp}
본 발명은 양자점 물질을 사용하여 형광램프를 제조하는 방법을 제조하는 방법에 관한 것이다.
노트북, 모니터, 액정텔레비젼 등에 이용되는 화상표시장치로, LCD와 같은 액정표시소자는 EL(Elector Luminescent, 전계발광소자), PDP(Plasma Display Panel, 플라즈마 디스플레이 패널) 등의 발광형 평판 디스플레이 패널과는 다르게 그 자체로 발광하지 못하기 때문에 별도의 광원을 요구하게 된다.
이와 같은 광원으로 액정 표시장치는 BLU(Back Light Unit, 백라이트유닛) 또는 FLU(Front Light Unit, 프론트라이트유닛)의 면광원부재가 적용된다. 특히, 이러한 액정 표시장치용 백라이트는 형광램프의 설치 형태에 따라 다수의 형광램프를 액정 아래에 평면 배열하는 직하 발광형(direct light type)과 도광판의 측부에 형광램프가 설치되는 가장자리 발광형(edge light type)으로 구분된다. 또한, 상기 형광램프로는 양단의 전극이 유리관 내에 설치된 냉음극 형광램프와, 양단의 전극이 유리관 외에 설치된 외부전극 형광램프 등이 사용된다. 근래에는 양자(quantum dot) 형광물질을 이용한 형광램프가 이용되고 있다.
도 1a 및 1b는 기존의 양자 형광물질을 이용한 형광램프를 제조하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 1a을 참조하면, 미세 유리관에 양자(QD) 형광물질을 충진하여 형광램프가 제조된다. 양자 형광물질은 나노 크기의 입자를 가진 물질이며, 이 양자 형광물질은 미세 유리관에 충진된 후 밀봉된다.
제조시, 형광램프들은 도 1b에 도시된 바와 같이, 미세 유리관들이 소정의 지지대(20)에서 지지되어, 개별적으로 양자 형광물질이 충전됨으로써 제조된다.
이러한 제조 공정에 따르면 미세 유리관에 양자 형광물질을 개별적으로 충진해야 하기 때문에 제조 공정이 복잡해지고 생산성이 낮아진다. 또한, 충진되는 양자 형광물질에 기포가 발생할 가능성이 높다.
각각의 미세 유리관에 양자 형광물질이 충전되는 충진률이 레일마다 다르기 때문에 충진률을 동일하게 하기 위한 burping 공정이 요구되었다. 충진후 burping 공정에서 미세 유리관에 생기는 이물을 제거해야 하기 때문에 유리관 레일 세정 공정(glass rail cleaning)이 필요했다.
이와 같이, 기존의 제조 공정에 따르면, 미세 유리관을 개별적으로 양자 형광물질로 충진하고 그에 수반되는 후공정들을 또한 개별적으로 수행해야 하기 때문에 제조 공정이 복잡해지고 생산성이 낮아지는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 제조 공정을 단순화하고 생산성을 높인 형광램프 제조 방법을 제공하는 것을 데 있다.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따른 양자점 물질을 사용하여 형광램프를 제조하는 방법은 제1 글래스 기판 상에 홈 형태의 패턴부를 형성하는 단계와, 상기 제1 글래스 기판 상에 제2 글래스 기판을 접합 및 밀봉하여 하나의 기판 부재를 형성하는 단계와, 상기 패턴부 내로 양자 형광물질을 충진하는 단계와, 상기 패턴부의 입구 및 출구를 밀봉하는 단계와, 상기 기판 부재를 각각의 유리관으로 분리되도록 절단하여 복수개의 형광램프를 생성하는 단계를 포함한다.
상기 양자점 물질을 사용하여 형광램프를 제조하는 방법은 유리관의 절단 부분들을 밀봉하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 글래스 기판은 상기 제1 글래스 기판과 접합되었을 때, 상기 제1 글래스 기판 상에 형성된 패턴부에 대응하는 다른 패턴부를 가질 수 있다.
상기 제1 글래스 기판과 상기 제2 글래스 기판은 UV 경화제에 의해 서로 접합 및 밀봉될 수 있다.
상기 패턴부의 입구 및 출구는 UV 경화제에 의해 밀봉될 수 있다.
상기 양자 형광물질은 나노 크기의 입자를 가진 물질로서 액체일 수 있다.
상기 패턴부는 각각의 유리관들이 될 막대들이 나란히 배열되고 상기 막대들이 하나의 라인으로 연결된 형상을 가질 수 있다.
상기 기판 부재는 복수개의 유리관으로 분리되도록 상기 패턴부의 나란히 배열된 막대들을 연결하는 부분들이 절단될 수 있다.
본 발명은 패턴부가 형성된 글래스 기판을 이용함으로써 복수의 형광램프들을 한번에 제조할 수 있어 그 제조 공정이 단순해지며 그에 따라 제조비용도 감소한다. 또한, 양자 형광물질이 하나의 홀을 채우도록 압력이 패턴부에 가해지기 때문에, 기포 발생이 감소한다. 구체적으로 기존에는 기포 발생이 형광램프들의 약 20% 정도에서 일어났지만, 본 발명의 제조 방법을 사용하면 형광램프들의 약 10% 이하로 줄일 수 있다.
또한, 기존에는 각각의 미세 유리관에 양자 형광물질을 각각 충전했기 때문에, 충진 후 각 미세 유리관의 입구 부분을 세척해야(cleaning) 하는 문제점이 있었지만, 본 발명에 따르면 하나의 패턴부의 입구로 양자 형광물질을 충진하기 때문에, 이러한 문제점을 가지지 않는다.
도 1a 및 1b는 기존의 양자 형광물질을 이용한 형광램프를 제조하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 형광램프 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3a 내지 도 3d는 도 2의 형광램프 제조 방법을 나타낸 공정도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시형태에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 형광램프 제조 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 3a 내지 도 3d는 도 2의 형광램프 제조 방법을 나타낸 공정도이다.
도 2 및 도 3a를 참조하면, 단계 S110에서 제1 글래스 기판(210)을 마련하고 제1 글래스 기판(210) 상에 패턴부(220)를 형성한다. 이 패턴부(220)는 제1 기판 상에 홈을 원하는 형상으로 형성함으로써 형성될 수 있다. 패턴부(220)는 추후 각각의 유리관들이 될 막대들이 나란히 배열되고 이들 막대들이 하나의 라인으로 연결된 형상을 갖는다.
이어서, 도 2 및 도 3b를 참조하면, 단계 S120에서 제1 글래스 기판(210)의 패턴부가 형성된 면 상에 제2 글래스 기판(230)을 접합 또는 접착하고 실링한다. 제1 글래스 기판(210)과 제2 글래스 기판(230)은 서로 접합되어 하나의 기판 부재를 형성한다.
제1 글래스 기판(210)과 제2 글래스 기판(230)은 UV 경화제를 이용하여 실링될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 2개의 기판을 접착하여 실링할 수 있는 어떠한 물질도 사용 가능하다.
그리고, 일 실시예에 따라, 제2 글래스 기판(230)은 패턴부를 갖지 않는다. 즉, 제2 글래스 기판(230) 상에 패턴부가 형성되지 않는다. 이 경우, 제1 글래스 기판(210)와 제2 글래스 기판(230)가 서로 접합되면, 제1 글래스 기판(210) 상에 형성된 패턴부(220), 즉 홈(220)은 제2 글래스 기판(230)에 의해 밀폐되어 홀이 형성된다. 다른 실시예에 따라, 제2 글래스 기판(230)은 제1 글래스 기판(210)와 접합되었을 때, 제1 글래스 기판(210) 상에 형성된 패턴부에 대응하는 패턴부를 가질 수 있다. 이 경우, 제1 글래스 기판(210)와 제2 글래스 기판(230)가 서로 접합되면, 제1 글래스 기판(210)의 일 면에 형성된 패턴부와 제2 글래스 기판(230)의 일 면에 형성된 패턴부들은 밀폐되어 함께 홀을 형성한다.
이어서, 도 2 및 도 3c를 참조하면, 단계 S130에서, 제2 글래스 기판(230)은 제1 글래스 기판(210)와 접합되었을 때, 패턴부(220)의 홀에 양자 형광물질을 충진한다. 양자 형광물질은 통상적으로 액체이다. 이러한 양자 형광물질은 홀의 입구(gate), 즉, 패턴부(120)의 일 단부에 압력을 이용하여 양자 형광물질을 주입한다. 그에 따라 액체 형태의 양자 형광물질은 패턴부(120)의 일단부(222)에서 홀의 출구(gate) 즉, 패턴부(120)의 타단부(224)까지 충진한다.
패턴부(120)를 양자 형광물질로 충진한 후, 단계 140에서 패턴부(120)의 일단부와 타단부 즉, 패턴부(12)의 입구 및 출구(게이트들)을 UV 경화제로 밀봉하고 경화시킨다. 패턴부(12)의 입구 및 출구를 밀봉하는 UV 경화제가 경화될 때 양자 형광물질도 경화된다.
이어서, 도 2 및 도 3d를 참조하면 단계 S150에서 기판 부재를 복수개의 막대로 분리되도록 절단되는데, 도 3d에서는 절단되는 부분들이 점선으로 표시되어 있다. 전술한 바와 같이, 기판 부재를 구성하는 제1 글래스 기판(210)와 제2 글래스 기판(230)의 모두 또는 어느 하나는 패턴부(220)를 갖는다. 패턴부(220)는 추후 각각의 유리관들이 될 막대들이 나란히 배열되고 이들 막대들이 하나의 라인으로 연결된 형상을 갖는다. 그러므로, 기판 부재를 복수개의 유리관으로 분리되거나 나누어지도록 패턴부(220)의 나란히 배열된 막대들을 연결하는 부분들이 절단된다.
그에 따라, 양자 형광물질이 충진된 복수의 미세 유리관들이 하나의 기판부재로부터 생성된다. 이 경우 복수개의 미세 유리관들의 단부들에서 양자 형광물질이 외부에 노출된다. 그러므로, 단계 S160에서, 양자 형광물질이 노출되는 각각의 미세 유리관들의 절단된 부분들 즉, 단부들을 밀봉한다. 이 경우, UV 경화제가 사용될 수 있다. 그에 따라, 복수개의 형광램프가 제조된다. 여기에서, 각 유리관에 형광물질을 충진하고 밀봉한 부재를 형광램프라고 한다.
이와 같이, 본 발명은 패턴부가 형성된 글래스 기판을 이용함으로써 복수의 형광램프들을 한번에 제조할 수 있어 그 제조 공정이 단순해지며 그에 따라 제조비용도 감소한다. 또한, 양자 형광물질이 하나의 홀을 채우도록 압력이 패턴부에 가해지기 때문에, 기포 발생이 감소한다.
또한, 기존에는 각각의 미세 유리관에 양자 형광물질을 각각 충전했기 때문에, 충진 후 각 미세 유리관의 입구 부분을 세척해야(cleaning) 하는 문제점이 있었지만, 본 발명에 따르면 하나의 패턴부(220)의 입구로 양자 형광물질을 충진하기 때문에, 이러한 문제점을 가지지 않는다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
210: 제1 글래스 기판 220: 패턴부
230: 제2 글래스 기판

Claims (8)

  1. 제1 글래스 기판 상에 홈 형태의 패턴부를 형성하는 단계와,
    상기 제1 글래스 기판 상에 제2 글래스 기판을 UV 경화제에 의해 접합 및 밀봉하여 하나의 기판 부재를 형성하는 단계와,
    상기 패턴부의 일 단부에 압력을 이용하여 양자 형광물질을 상기 패턴부의 타단부까지 충진하는 단계와,
    상기 패턴부의 입구 및 출구를 UV 경화제에 의해 밀봉하는 단계와,
    상기 기판 부재를 각각의 유리관으로 분리되도록 절단되는 부분들을 점선으로 표시하는 단계; 및
    상기 점선으로 표시된 영역을 절단하여 복수개의 형광램프를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 패턴부는 각각의 유리관들이 될 막대들이 나란히 배열되고 상기 막대들이 하나의 라인으로 연결된 형상을 가지며, 상기 복수개의 형광램프를 생성하는 단계는 상기 막대들을 연결하는 영역을 절단하고,
    상기 각각의 유리관의 절단 부분들을 UV 경화제에 의해 밀봉하는 양자점 물질을 사용하여 형광램프를 제조하는 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 글래스 기판은 상기 제1 글래스 기판과 접합되었을 때, 상기 제1 글래스 기판 상에 형성된 패턴부에 대응하는 다른 패턴부를 갖는 양자점 물질을 사용하여 형광램프를 제조하는 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 양자 형광물질은 나노 크기의 입자를 가진 물질로서 액체인 양자점 물질을 사용하여 형광램프를 제조하는 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
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