KR20040049155A

KR20040049155A - 평면 발광램프

Info

Publication number: KR20040049155A
Application number: KR1020020077004A
Authority: KR
Inventors: 곽민기; 한정인; 김원근; 박성규
Original assignee: 전자부품연구원
Priority date: 2002-12-05
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2004-06-11

Abstract

LCD(Liquid Crystal Display)형 표시패널의 백 라이트나 평면광원 등으로 사용할 수 있는 평면 발광램프에 관한 것으로 평면 투명유리로 된 하부 기판에 배기관이 부착되고, 하부 기판의 상면에는 종방향 및 횡방향으로 등간격을 유지하면서 복수의 전극을 가지는 하부 전극과, 하부 절연층 및 하부 형광층이 순차적으로 형성되고, 상기 하부 기판과 대략 동일한 크기를 가지는 평면 투명유리로 된 상부 기판의 하면에 상부 형광층이 형성되고, 상부 기판의 상면에는 종방향 및 횡방향으로 등간격을 유지하면서 복수의 전극을 가지는 투명한 상부전극과, 광의 확산 기능을 가지는 유리 확산막이 순차적으로 형성되며, 그 하부 기판 및 상부 기판의 사이에 소정의 간격을 유지하면서 상호간에 접합되고, 하부 기판과 상부 기판의 사이에 형성되는 공간부의 공기는 배기관을 통해 배기되어 진공상태로 된 후 불활성 가스가 충진된다.

Description

평면 발광램프{Flat fluorescent lamp}

본 발명은 LCD(Liquid Crystal Display) 표시패널의 백 라이트나 평면광원 등으로 사용할 수 있는 평면 발광램프에 관한 것이다.

전자기술의 발전과 더불어 노트북형 컴퓨터, 모니터 및 텔레비전 수상기 등과 같이 소정의 표시패널을 구비하고 있는 기기들은 소비전력이 적고, 가벼우며, 박형으로 제조할 수 있는 LCD 표시패널이 널리 사용되고 있다.

상기 LCD 표시패널은 자체적으로 광을 발생하면서 소정의 영상을 표시하지 않고, 전원을 인가할 경우에 액정의 배열이 변화되고, 그 액정의 배열 변화에 따라 광이 투과 또는 차단되면서 소정의 영상을 표시하는 것으로 별도의 백 라이트를 필요로 한다.

상기 LCD 표시패널은 평면으로 형성되어 있으므로 백 라이트로는 평면 광원을 사용해야 된다. 그러나 현재 널리 사용되고 있는 광원으로서는 점광원으로 열전자를 방출하면서 광을 발생하는 백열전구가 있고, 선광원으로는 저압수은 방전등인 형광등과 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp) 등이 있다. 상기 백열전구는 구형으로 형성되어 있고, 상기 형광등 및 CCFL는 원형관으로 형성되어 있으므로 백열전구, 형광등 및 CCFL 등의 광원을 LCD형 표시패널에 백 라이트로 사용할 경우에 별도의 도광판을 사용하여 평면 광원으로 변환해야 되었다.

그러나 상기 도광판을 사용하는 것은 광이 도광판을 통과하면서 많은 손실이 발생하고, 또한 도광판의 크기가 커 LCD 표시패널의 두께가 두꺼워지게 되는 등의 여러 가지 문제점이 있었다.

그러므로 본 발명의 목적은 별도의 도광판을 사용하지 않고, LCD형 표시패널의 백 라이트나 하나의 평면광원으로 사용할 수 있는 평면 발광램프를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 박형화할 수 있고, 광분포가 균일하며, 고효율을 가지는 평면 발광램프를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 가지는 본 발명의 평면 발광램프는, 투명 유리로 이루어지고 일측 모서리에 배기관이 부착되며 상면에 하부전극, 하부 절연체 및 하부 형광층이 순차적으로 형성되는 하부기판과, 투명 유리로 이루어지고 상면에 투명 상부전극이 형성되는 상부기판과, 상기 상부기판 및 하부기판의 주연부를 밀봉하는 유리 페이스트를 구비하고, 상기 하부기판 및 상부기판의 사이에 형성되는 공간부는 상기 배기관을 통해 공기를 배기시킨 후 불활성 가스가 충진되는 것을 특징으로 한다.

상기 하부전극 및 상부전극은, 종방향 및 횡방향으로 등간격을 유지하면서 복수의 전극이 형성되고, 상기 상부기판의 하면 또는 상면에 확산 기능을 가지는 유리 확산막을 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 평면 발광램프의 바람직한 실시 예의 구성을 보인 단면도이고,

도 2는 본 발명의 평면 발광램프에서 상부전극 및 하부전극을 보인 평면도이며,

도 3a 내지 도 3j는 본 발명의 평면 발광램프의 제조과정의 바람직한 실시 예를 보인 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 하부 기판102 : 배기구멍

104 : 배기관106 : 하부전극

108 : 하부 절연체110 : 하부 형광층

112 : 상부 기판114 : 상부 형광층

116 : 상부전극118 : 유리 확산막

120 : 유리 페이스트 122 : 공간부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 평면 발광램프를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 평면 발광램프의 바람직한 실시 예의 구성을 보인 단면도이다. 여기서, 부호 100은 소정의 면적을 가지는 평면 투명유리로 된 하부 기판이다. 상기 하부 기판(100)의 일측 모서리에는 약 1∼5㎜의 직경을 가지는 배기 구멍(102)이 형성되고, 그 배기 구멍(102)에는 배기관(104)이 부착된다.

상기 하부 기판(100)의 상면에는 도 2에 도시된 바와 같이 종방향 및 횡방향으로 등간격을 유지하면서 복수의 전극(106a)(106b)을 가지도록 고온용 은 페이스트(silver paste)가 스크린 프린트되고 소성되어 하부전극(106)이 형성된다. 그리고 상기 하부 전극(106)의 상부에는 하부 절연층(108)과 하부 형광층(110)이 순차적으로 형성된다.

부호 112는 상기 하부 기판(100)과 대략 동일한 크기를 가지는 평면 투명유리로 된 상부 기판이다. 상기 상부 기판(112)의 하면에는 상부 형광층(114)이 형성되고, 상부 기판(112)의 상면에는, 상기 하부전극(106)과 마찬가지로 종방향 및 횡방향으로 등간격을 유지하면서 복수의 전극을 가지는 투명한 상부전극(116)이 형성되며, 그 상부전극(116)의 상면에 유리 페이스트 등으로 광의 확산기능을 가지는 유리 확산막(118)이 형성된다.

그리고 상기 하부 기판(100) 및 상부 기판(112)은 상호간에 소정의 간격을 유지하면서 접합되고, 주연부는 유리 페이스트(120)로 밀봉된다.

상기 하부 기판(100)과 상부 기판(112)의 사이에 형성되는 공간부(122)의 공기는 배기관(104)을 통해 배기되어 진공상태로 되고, 그 공간부(122)에 불활성 가스를 충진시킨 후 배기관(104)의 끝단은 함몰(tip off)되어 밀봉된다.

도 3a 내지 도 3j는 본 발명의 평면 발광램프의 제조과정의 바람직한 실시 예를 보인 도면이다. 먼저 도 3a와 같이 소정의 면적을 가지는 평면 투명유리로 된 하부 기판(100)의 일측 모서리에 1∼5mm 정도의 직경을 가지는 배기구멍(102)을 형성하고, 그 배기구멍(102)에 배기관(104)을 부착하여 배기관(104)이 하부기판(100)의 하부로 돌출되게 한다.

도 3b와 같이 상기 하부 기판(100)의 상면에 상기 도 2와 같이 종방향 및 횡방향으로 등간격을 유지하면서 복수의 전극(106a, 106b)을 가지도록 고온용 은 페이스트를 1∼20㎛의 두께로 스크린 프린팅하고, 약 500℃의 온도로 약 30분 동안 소성시켜 하부전극(106)을 형성한다.

도 3c와 같이 상기 하부전극(106)의 상면에 절연체인 Al₂O₃, MgO, Y₂O₃, BaTiO₃, SrTiO₃또는 SiO₂등의 화합물을 스크린 프린팅, 스프레이 또는 코팅 등의 방법으로 도포하고, 150∼700℃의 온도로 소성 또는 건조하여 하부 절연층(108)을 형성한다.

도 3d와 같이 상기 하부 절연층(108)의 상면에 LaPO₄:Ce,Tb, Y₂O₃:Eu, ZnSiO₄:Mn 또는 (Sr,Ce,Ba,Mg)₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu 등의 형광물질을 스크린 프린팅, 스프레이 또는 코팅 등의 방법으로 5∼30㎛ 두께로 도포하고, 80∼500℃의 온도에서 건조하여 하부 형광층(110)을 형성한다.

도 3e와 같이 유리 페이스트(122)로 밀봉할 하부 기판(100)의 상면 부위의 하부전극(106), 하부 절연층(108) 및 하부 형광층(110)을 모두 제거하고, 하부 기판(100)의 주연부가 노출되게 한다.

도 3f와 같이 소정의 면적을 가지는 평면으로 된 투명한 상부 기판(112)의 하면에 상기 하부 형광층(110)과 마찬가지로 LaPO₄:Ce,Tb, Y₂O₃:Eu, ZnSiO₄:Mn 또는(Sr,Ce,Ba,Mg)₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu 등의 형광물질을 스크린 프린팅, 스프레이 또는 코팅 등의 방법으로 5∼30㎛ 두께로 도포하고, 80∼500℃의 온도에서 건조하여 하부 형광층(114)을 형성한다.

도 3g와 같이 상기 상부기판(112)의 상면에 ITO, SnO₂또는 InO₂등의 코팅하고 도 2에 도시된 바와 같이 종방향 및 횡방향으로 복수의 투명전극(116a, 116b)만을 남기고 나머지는 모두 제거하여 상부전극(116)을 제작한다.

도 3h와 같이 상기 상부전극(116)의 상면에 유리 페이스트 등으로 유리 확산막(118)을 형성한다.

도 3j와 같이 상기한 하부 기판(100) 및 상부 기판(112)을 상호간에 소정의 간격을 유지시키면서 접합시키고, 주연부를 유리 페이스트(120)로 밀봉한 후 배기구(104)를 통해 배기시켜 하부 기판(100) 및 상부 기판(112) 사이의 공간부(122)를 진공상태로 형성한 후 Xe, Ne 또는 Ar 등의 불활성 가스나 이들 불활성 가스를 혼합한 혼합가스를 주입하고 배기구(104)의 끝단을 함몰시킨다.

이러한 본 발명의 평면 발광램프는 하부전극(106) 및 상부전극(116)에 소정 레벨의 교류전원을 인가하면, 상부 기판(110) 및 하부 기판(112) 사이의 내부에서 불활성 가스를 통해 방전이 발생하게 된다.

상기 발생된 방전에 따라 불활성 가스에서 자외선 에너지가 발생되고, 그 발생된 자외선 에너지는 하부 형광층(110) 및 상부 형광층(114)에 전달되어 그 하부 형광층(110) 및 상부 형광층(114)이 광을 발생하게 되며, 하부 형광층(110) 및 상부 형광층(114)에서 발생되는 광은 투명한 상부 기판(112)를 통해 외부로 출력된다.

여기서, 상기한 실시 예에서는 하부 기판(100) 및 상부 기판(110)에 하부 형광층(110) 및 상부 형광층(114)을 각기 형성하는 것을 예로 들어 설명한 것으로서 본 발명을 실시함에 있어서는 하부 기판(100)에만 하부 형광층(110)을 형성하고, 상부 기판(110)에는 상부 형광층(114)을 형성하지 않거나 또는 하부 기판(100)에 하부 형광층(110)을 형성하지 않고, 상부 기판(110)에만 상부 형광층(114)을 형성할 수도 있다.

그리고 상기한 실시 예에서 상기 상부전극(116)의 상면에 유리 확산막(118)을 형성하였으나, 그 유리 확산막(120)을 형성하지 않고 평면 발광램프를 제조할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 불활성 가스가 방전되면서 발생되는 자외선 에너지를 형광층에 전달하여 평면 발광하는 구조로서 박형화할 수 있고, 광 분포가 균일하며, 효율이 높으며, LCD 표시패널에 백 라이트로 사용할 경우에 별도의 도광판 등이 불필요하여 박형으로 제조할 수 있다.

Claims

투명 유리로 이루어지고 일측 모서리에 배기관이 부착되며 상면에 하부전극, 하부 절연체 및 하부 형광층이 순차적으로 형성되는 하부기판;

투명 유리로 이루어지고 상면에 투명 상부전극이 형성되는 상부기판; 및

상기 상부기판 및 하부기판의 주연부를 밀봉하는 유리 페이스트를 구비하고,

상기 하부기판 및 상부기판의 사이에 형성되는 공간부는 상기 배기관을 통해 공기를 배기시킨 후 불활성 가스가 충진된 평면 발광램프.
제 1 항에 있어서, 상기 하부전극 및 상부전극은;

종방향 및 횡방향으로 등간격을 유지하면서 복수의 전극이 형성되는 것을 특징으로 하는 평면 발광램프.
제 1 항에 있어서,

상기 상부기판의 하면 또는 상면에 확산 기능을 가지는 유리 확산막이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 평면 발광램프.