KR20040061596A

KR20040061596A - 평판형 형광램프 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR20040061596A
Application number: KR1020020087874A
Authority: KR
Inventors: 김재범; 이원종; 나사균
Original assignee: 한국과학기술원; 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2002-12-31
Filing date: 2002-12-31
Publication date: 2004-07-07
Also published as: KR100769189B1; US7717765B2; US7279829B2; US20080045113A1; US20040150318A1

Abstract

자체로서의 조명장치 뿐 아니라 대면적 액정패널의 백 라이트 유닛으로서의 충분한 역할을 수행할 수 있으며, 제조 공정을 간소화 시켜서 생산성을 향상시키고, 암점의 발생없이 백색광 세기의 균일도를 향상시킬 수 있는 평판형 형광램프 및 그의 제조방법을 제공하기 위한 것으로, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 평판형 형광램프는 제 1 기판과; 상기 제 1 기판 상에 일정 간격을 갖고 배치된 복수개의 제 1, 제 2 전극들과; 상기 제 1, 제 2 전극을 포함한 상기 제 1 기판 전면에 형성된 제 1 형광층과; 상기 제 1 기판과의 간격을 유지할 수 있도록 돌출부가 구비된 제 2 기판과; 상기 제 1 기판과 접하는 돌출부 상면을 제외한 상기 제 2 기판상에 형성된 제 2 형광층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

평판형 형광램프 및 그의 제조방법{Flat type fluorescent lamp and method for manufacturing the same}

본 발명은 형광램프에 대한 것으로, 특히 암점의 발생없이 백색광 세기의 균일도를 향상시킬 수 있는 평판형 형광램프 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT의 자체 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극적으로 대응할 수 없었다.

따라서 각종 전자제품의 소형, 경량화되는 추세에서 CRT는 무게나 크기등에 있어서 일정한 한계를 가지고 있으며 이를 대체할 것으로 예상되는 것으로 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(Liquid Crystal Display :LCD), 가스방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP : Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD : Electro Luminescence Display) 등이 있으며, 그 중에서 액정표시소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

이러한 CRT를 대체하기 위해서 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점을 갖는 액정표시장치가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 랩탑형 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라 데스크탑형 컴퓨터의 모니터 및 대형 정보 표시장치등에 사용되고 있어 액정표시장치의 수요는 계속적으로 증가되고 있는 실정이다.

이와 같은 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에 LCD 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백 라이트(Back Light)가 반드시 필요하다.

일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display:LCD)의 광원으로 사용되는 소위 백 라이트(Backlight) 유닛은 원통형의 형광 램프를 배치하는 방식으로서, 직하형 방식과 에지형 방식이 있다.

직하형 방식은 액정표시장치의 크기가 20인치 이상으로 대형화되기 시작하면서 중점적으로 개발되기 시작한 것으로, 확산판의 하부면에 복수개의 램프를 일렬로 배열시켜 LCD 패널의 전면으로 빛을 직접 조광하는 것이다.

이러한, 직하형 방식은 에지형 방식에 비해 광의 이용 효율이 높기 때문에 고휘도를 요구하는 대화면 액정표시장치에 주로 사용된다.

그러나, 형광램프의 형상이 액정패널에 나타나므로 램프와 액정패널 사이의 간격을 유지해 주어야 하므로 박형화에는 한계가 있다.

에지형 방식은 도광판의 측면에 형광램프 유닛이 설치되어 도광판을 이용하여 전체의 면으로 빛을 분산하는 것으로, 주로 랩탑형 컴퓨터 및 데스크탑형 컴퓨터의 모니터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용되는 것이다.

이와 같은 에지형 방식은 형광램프가 측면에 설치되고 빛이 도광판을 통과하여야 하므로 휘도가 낮은 문제가 있다. 또한 균일한 광도의 분포를 위해서 도광판에 대한 고도의 광학적 설계기술과 가공기술이 요구된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 액정표시장치용 백 라이트 유닛을 설명하기로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 백 라이트 유닛의 구성단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 백 라이트 유닛의 분해 사시도로서, 램프에 의한 선광을 면광으로 변환시켜 주는 에지형(Edge type) 백 라이트 유닛이다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 백 라이트 유닛은 영상을 디스플레이하는 액정패널의 하단부에 구성되는데, 그 구조는 백 라이트 유닛의 각 구성요소를 지지하는 메인 지지대(1)와, 상기 메인 지지대(1)를 보호하는 하부커버(3)와, 광원으로 사용되는 램프를 수용하는 램프 어셈블리(10)와, 램프에서 조사된 빛을 액정패널에 균일하게 공급하는 도광판(5)과, 도광판(5)의 상부면에 구비되어 도광판(5)에서 입사된 빛을 확산시키는 상부 확산판(9) 및 하부 확산판(6)과, 상기 상부 확산판(9)과 하부 확산판(6) 사이에서 확산된 빛를 집광시켜 액정패널로 전달하는 상부 프리즘(8) 및 하부 프리즘(7)으로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 백 라이트의 유닛의 조립 과정을 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 커넥터(16)에 연결되어 있는 고압측 램프 와이어(13a)와 저압측 램프 와이어(13b)를 각각 고압측 램프 홀더(12a)와 저압측 램프 홀더(12b)에 삽입한 후, 상기 램프 와이어(13a,13b)를 각각 램프의 고압측과 저압측에 솔더링(Soldering)한 다음, 상기 램프 홀더(12a,12b)가 램프의 솔더링부를 덮도록 조립하여 램프 하우징에 안착시킴으로써 램프 어셈블리를 완성한다.

이어, 상기 램프 어셈블리를 메인 지지대(1)에 조립하고, 상기 메인 지지대(1)의 입광부측에 램프 어셈블리가 외부 충격으로부터 손상되지 않도록 하부커버(3)를 조립한다. 이후, 메인 지지대(1)의 내부 바닥면에 반사판(4)을 장착한 후, 램프 하우징(15)의 내측 갭부위 내부로 상기 램프 하우징(15)의 갭 치수 및 평탄도가 틀어지지 않도록 주의하여 도광판(5)을 장착한다.

이후, 상기 도광판(5)의 상부에 하부 확산판(6), 하부 프리즘(7), 상부 프리즘(8), 상부 확산판(9)을 순차적으로 장착한다.

이와 같은 백라이트 유닛은 상기 커넥터를 파워 서플라이(Power supply)에 연결하여 램프에 전원을 인가하면, 상기 램프에서 글로우(Glow) 방전이 발생되면서 빛이 방출된다. 방출된 빛은 도광판(5)의 입광면에 입사된 후, 도광판(5) 하면의 인쇄 도트에 의해 반사 및 산란되어 프리즘을 통과하면서 수직방향으로 집광된 후, 확산판(6,9)을 통과하면서 비스듬한 각도로 산란된다.

따라서, 확산판을 통과한 빛은 액정패널의 배면에서 일정량의 빛을 비추게 되는데, 반사판(4)은 도광판(5)의 인쇄 도트에서 반사 및 산란되지 못하고 배면으로 빠져나가는 빛을 다시 위쪽으로 반사시켜 주는 역할을 한다.

그러나 상기와 같은 종래의 백 라이트 유닛은 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 원통형의 형광램프를 광원으로 이용하여 측면에서 빛이 진행하므로 전면에 일정량 이상의 휘도 및 휘도의 균일도를 유지할 수 있는 광원으로서의 충분한 역할을 기대할 수 없다.

둘째, 백 라이트 유닛을 평면상의 발광 형태로 구현하면서 동시에 휘도 균일도를 맞추어 주어야 하는데, 측면에서 입사되는 빛을 위쪽으로 올려주기 위한 일정 패턴의 도트(Dot)가 인쇄된 도광판을 사용하기 때문에 도광판의 면상태와 인쇄 도트 패턴의 빛의 진행 방향을 적절하게 조절하는 것이 매우 어렵다.

셋째, 요구되는 부품의 종류가 많을 뿐 아니라 제조 과정이 복잡하여 수율이 불량하다. 즉, 도광판이 휘거나 정확한 치수에 미달되는 불량이 많다.

특히, 고온에서의 시트류와 기구물간의 팽창 계수의 차이로 인하여 주름이 발생하고, 메인 지지대에 대비하여 흡습성이 큰 도광판의 치수 변화가 심하여 노트 북 상태에서는 펴고 접을 때 소음을 유발하기도 한다.

넷째, 이물질, 도광판과 시트류와의 스크래치(Scratch) 등이 절대적으로 엄격하게 관리되어야 하므로 자동화 장비를 이용한 조립이 불가능하여 그에 따른 인건비 등의 제조 단가가 증가한다.

다섯째, 자동화 장비의 이용이 불가하여 수작업으로 진행할 경우, 제품의 품질 수준이 저하되며, 수율 관리가 어렵다.

다음에, 종래 기술에 따른 평판형 형광램프에 대하여 설명하기로 한다.

도 3은 종래 기술에 따른 평판형 형광램프의 단면 구조도이고, 도 4는 도 3의 구조를 갖는 평판형 형광램프에 발생된 암점을 나타낸 도면이다.

종래 기술에 따른 평판형 형광램프는 도 3과도 4에 도시한 바와 같이 제 1 기판(30) 상에 일정 간격을 갖고 배치된 복수개의 제 1, 제 2 전극(31, 32)들과, 상기 제 1, 제 2 전극(31, 32) 표면상에 이를 감싸고 있는 베리어층(33)과, 상기 제 1, 제 2 전극(31, 32)과 베리어층(33)을 포함한 제 1 기판(30) 전면에 형성된 제 1 형광층(34)과, 제 2 기판(40) 상에 형성된 제 2 형광층(41)과, 상기 제 1 기판(30)과 제 2 기판(40) 사이에 선택적으로 형성된 지지대(42)로 구성된다.

상기 제 1 기판(30) 및 제 2 기판(40)은 유리 기판으로 구성되거나 내열성 재질의 평판으로 구성할 수 있다.

그리고 상기 제 1, 제 2 전극(31, 32)의 표면상에 형성된 베리어층(33)은 UV가 하부쪽으로 방사(Radiation)하지 않고 상부쪽으로 집광되도록 하기 위한 반사방지막 역할을 동시에 수행할 수 있는 물질로 형성된다.

상기 지지대(42)는 제 1 기판(30)과 제 2 기판(40)의 사이에서 두 기판을 지지하는 역할을 하며, 방전의 효율성을 위해 상기 지지대(42)는 오목한 형상을 하고 있다.

참고로, 도 3의 미설명 부호 "43"은 제 1 기판(30)과 제 2 기판(40)의 측면부위를 지지하기 위한 측면 지지대를 지칭하는 것이다.

그리고 상기 제 1, 제 2 기판(30, 40) 사이에는 Xe이 포함된 복합 가스가 주입되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래 평판형 형광램프는 도 3에 도시된 바와 같이 제 1, 제 2 전극(31,32)에 전압을 인가하면 제 1 전극(31)에서 방출된 전자와 Xe이 포함한 불활성 가스가 충돌하여 플라즈마를 형성하여 UV를 방사한다.

이때 발생한 UV 소오스는 제 2 기판(40)에 도포되어 있는 제 2 형광층(41)에 부딪혀 백색광이 발생되고, 발생한 백색광은 제 2 기판(40)을 통과하여 전면으로 빛을 발생시키게 된다.

그러나 UV 소오스는 유리나 기타 재질의 지지대(42)를 통과하지 못한다. 따라서 지지대가 있는 지역의 제 2 형광층(41)에는 UV가 도달하지 못하게 되어 백색광이 발생되지 않는 암점이 발생된다.

그리고 지지대(42)가 있는 제 2 형광층(41)은 오히려 주위에서 발생하는 백색광을 차단하는 역할을 하게 된다.

이와 같이 발생한 암점은 평판형 형광램프의 백색광 세기의 균일도를 현저하게 저하시키게 되고, 이를 보완하기 위해서는 상부에 확산 필름들을 추가로 더 사용해야 되는 문제가 있다.

이에 의해서 평판형 형광램프의 생산성이 떨어지고, 램프 자체의 무게도 증가되며 추가로 사용되는 확산필름들에 의해서 전체적인 휘도가 감소하게 된다.

또한 제 1, 제 2 기판의 사이에 위치별로 지지대를 부착하는 공정을 진행해야 하므로 생산성이 떨어지는 문제도 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 자체로서의 조명장치 뿐 아니라 대면적 액정패널의 백 라이트 유닛으로서의 충분한 역할을 수행할 수 있는 평판형 형광램프 및 그의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 제조 공정을 간소화 시켜서 생산성을 향상시키고, 이에 따라서 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 평판형 형광램프 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 암점의 발생없이 백색광 세기의 균일도를 향상시킬 수 있는 평판형 형광램프 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 백라이트의 구성단면도

도 2는 종래 기술에 따른 백라이트의 분해 사시도

도 3은 종래 기술에 따른 평판형 형광램프의 단면 구조도

도 4는 도 3의 구조를 갖는 평판형 형광램프에 발생된 암점을 나타낸 도면

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판형 형광램프의 구조 단면도

도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판형 형광램프의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 평판형 형광램프의 구조 단면도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

50, 70 : 제 1 기판 51, 71 : 제 1 전극

52, 72 : 제 2 전극 53, 73 : 베리어층

54, 74 : 제 1 형광층 60, 80 : 제 2 기판

61, 81 : 제 2 형광층 62, 83 : 측면 지지대

82 : 지지대

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 평판형 형광램프는 제 1 기판과; 상기 제 1 기판 상에 일정 간격을 갖고 배치된 복수개의 제 1, 제 2 전극들과; 상기 제 1, 제 2 전극을 포함한 상기 제 1 기판 전면에 형성된 제 1 형광층과; 상기 제 1 기판과의 간격을 유지할 수 있도록 돌출부가 구비된 제 2 기판과; 상기 제 1 기판과 접하는 돌출부 상면을 제외한 상기 제 2 기판상에 형성된 제 2 형광층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제 2 기판의 돌출부는 상기 제 2 기판에 인접한 부분의 폭이 상기 제 1 기판과 접촉되는 부분의 폭보다 더 넓은 것을 특징으로 한다.

상기 제 2 기판의 돌출부는 오목한 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판의 측면부위를 지지하기 위한 측면 지지대가 더 형성된다.

상기 측면 지지대는 상기 제 2 기판과 일체형으로 형성된다.

상기 제 1, 제 2 전극 표면상에 이를 감싸도록 베리어층이 더 형성된다.

상기 제 1, 제 2 기판은 유리 또는 내열성 재질의 평판이다.

상기 제 1 기판은 금속 또는 절연물질을 포함한다.

상기 베리어층은 AlN, BaTiO₃, SiO_X, SiN_X중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 평판형 형광램프는 제 1 기판 및 제 2기판과; 상기 제 1 기판상에 일정 간격을 갖고 배치된 복수개의 제 1, 제 2 전극들과; 상기 제 1, 제 2 전극의 표면상에 이를 감싸고 있는 베리어층과; 상기 제 1, 제 2 전극과 상기 베리어층을 포함한 상기 제 1 기판 전면에 형성된 제 1 형광층과; 상기 제 1 기판과의 간격을 유지하기 위해서 상기 제 2 기판의 일영역상에 부착된 지지대와; 상기 지지대가 형성된 부분을 제외한 상기 제 2 기판상에 형성된 제 2 형광층을 포함함을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 평판형 형광램프의 제조방법은 제 1 기판 상에 소정의 간격을 갖는 제 1, 제 2 전극들을 형성하는 공정; 상기 제 1, 제 2 전극들 표면상에 베리어층을 형성하는 공정; 상기 베리어층을 포함한 상기 제 1 기판 전면에 제 1 형광층을 형성하는 공정; 일정영역에 지지대 역할을 하는 돌출부를 갖는 제 2 기판을 형성하는 공정; 상기 돌출부 상면을 제외한 상기 제 2 기판 상에 제 2 형광층을 형성하는 공정; 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 접착하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1, 제 2 전극은 스크린 프린팅(Screen Printing) 또는 노광 및 현상 공정을 이용한 포토리소그래피(Photolithography)법으로 형성한다.

상기 제 1, 제 2 기판을 접착하는 공정은 상기 제 1 제 2 기판의 측면에 측면 지지대를 사용하여 진행한다.

상기 측면 지지대는 상기 제 2 기판와 일체형으로 형성할 수도 있다.

상기 제 1 기판과 제 2 기판을 접착한 후, 형광 가스를 주입하는 공정과, 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 솔더링으로 연결된 FPC와 커넥터 어셈블리의 와이어를솔더링하는 공정을 더 포함한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평판형 형광램프 및 그의 제조방법을 실시예별로 설명하기로 한다.

제 1 실시예

본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판형 형광램프 및 그의 제조방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판형 형광램프의 구조 단면도이다.

도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판형 형광램프의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 평판형 형광램프는 도 5에 도시한 바와 같이 제 1 기판(50) 상에 일정 간격을 갖고 배치된 복수개의 제 1, 제 2 전극(51, 52)들과, 상기 제 1, 제 2 전극(51, 52) 표면상에 이를 감싸고 있는 베리어층(53)과, 상기 제 1, 제 2 전극(51, 52)과 베리어층(53)을 포함한 제 1 기판(50) 전면에 형성된 제 1 형광층(54)과, 상기 제 1 기판(50)과의 간격을 유지할 수 있도록 돌출부가 구비된 제 2 기판(60)과, 제 1 기판(50)과 접하는 돌출부 상면을 제외한 상기 제 2 기판(60)상에 형성된 제 2 형광층(61)으로 구성된다.

상기 제 1 전극(51)들은 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 제 1 기판(50) 상에서 일끝단이 연결되며 서로 일정간격을 갖고 일방향으로 배열되어 있으며, 일방향으로 배열된 제 1 전극(51)들은 양측 또는 일측면에 선택적으로 첨예한 부분을 갖고 있다.

또한 제 2 전극(52)들도 일끝단에서 연결되며 제 1 전극(51)들과 일정 간격을 갖고 일방향으로 배열되어 있으며, 제 1 전극(51)들 사이에서 2개가 평행하게 배열될 수도 있다.

제 1 전극(51)은 캐소드(Cathode)로 사용할 전극이고, 제 2 전극(52)은 애노드(anode)로 사용할 전극이다.

상기 제 1 기판(50) 및 제 2 기판(60)은 유리 기판으로 구성되거나 내열성 재질의 평판으로 구성할 수 있다.

그리고 상기 제 1, 제 2 전극(51, 52)의 표면상에 형성된 베리어층(53)은 유전막(dielect layer) 역할을 함과 동시에, 제 1 전극(51)과 제 2 전극(52)간의 방전시 방출되는 전자가 제 1, 제 2 전극(51, 52)에 데미지(Damage)를 가하는 것을 방지하고, 방전에 따른 UV가 하부쪽으로 방사(Radiation)하지 않고 상부쪽으로 집광되도록 하기 위한 반사막(reflective layer) 역할을 동시에 수행할 수 있는 물질을 포함한다.

일예로 상기 베리어층(53)은 AlN, BaTiO₃, SiN_X, SiO_X중 어느 하나로 형성한다.

상기 제 1 전극(51)들과 제 2 전극(52)들은 비저항이 작은 금속, 예컨대, 은(Ag), 크롬(Cr), 백금(Pt), 구리(Cu) 중 어느 하나로 형성한다.

상기 제 2 기판(60)과 일체형으로 형성된 돌출부는 제 1 기판(50)과 제 2 기판(60) 사이의 간격을 유지하는 역할을 하는 것으로, 방전의 효율성을 위해 제 2기판(60)에 인접한 부분의 폭이 제 1 기판(50)에 접한 부분의 폭 보다 그 폭이 크게 오목한 형상을 하고 있다.

참고로, 도 5의 미설명 부호 "62"는 제 1 기판(50)과 제 2 기판(60)의 측면부위를 지지하기 위한 측면 지지대를 지칭하는 것으로, 그 재질은 상기 제 1, 제 2 기판(50, 60)의 재질과 동일하다.

이때 측면 지지대(62)도 제 2 기판(60)과 일체로 형성될 수 있다.

그리고 제 1, 제 2 기판(50, 60)의 사이에는 Xe가 포함된 복합 가스가 주입되어 있다.

상기에서와 같이 제 1, 제 2 기판(50, 60)의 간격을 유지하는 지지대 역할을 하는 돌출부를 제 2 기판(60)과 일체형으로 구성하므로써, 이 부분에서 암점이 발생하는 것을 방지하였다.

상기 효과는 원래 지지대가 형성될 부분의 제 2 기판(60)에 돌출부가 일체형으로 형성됨에 의해서 이 부분에 제 2 형광층(61)이 형성되지 않으므로, 제 2 형광층(61)에 의해서 UV 소오스가 통과되지 못하고 오히려 차단되던 문제가 해결됨에 의한 것이다.

다음에, 상기 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 평판형 형광램프의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 도 6a에 도시한 바와 같이, 유리 또는 내열성 재질의 평면 형태의 제 1 기판(50) 상에 스크린 프린팅(Screen Printing) 또는 노광 및 현상 공정을 이용한 포토리소그래피(Photolithography)법으로 일정 간격을 갖는 제 1, 제 2전극(51, 52)을 형성한다.

상기 제 1 기판(50)은 금속(Metal) 또는 산화막(Oxide)으로 형성될 수도 있다.

이때, 상기 제 1, 제 2 전극(51, 52)은 은(Ag), 크롬(Cr), 백금(Pt), 구리(Cu) 중 어느 하나로 형성한다.

제 1 전극(51)은 "캐소드:Cathode"로 사용할 전극이고, 제 2 전극(52)은 애노드"anode"로 사용할 전극이다.

이어, 도 6b에 도시한 바와 같이, 제 1, 제 2 전극(51, 52)의 표면을 감싸도록 베리어층(53)을 형성하고, 제 1, 제 2 전극(51, 52)과 베리어층(53)을 감싸도록 제 1 형광층(54)을 형성한다.

상기 베리어층(53)은 전자 방출을 위한 스퍼터링(sputtering)에 따른 베리어(barrier) 역할을 수행함과 동시에 반사방지막 역할을 수행할 수 있는 물질, 예컨대, AlN, BaTiO₃, SiN_X, SiO_X중 어느 하나로 형성한다.

이후, 도 6c에 도시한 바와 같이, 일영역에 복수개의 돌출부를 갖는 제 2 기판(60)을 형성한다.

이때 제 2 기판(60)의 돌출부는 제 1 기판(50)과의 간격을 유지하는 지지대 역할을 하는 것으로, 제 2 기판(60)과 일체형으로 형성되며, 제 1 기판(50)쪽 보다 제 2 기판(60)쪽이 더 넓은 면적을 갖도록 오목한 형태로 형성한다.

이와 같이 돌출부를 갖는 제 2 기판(60)은 유리 또는 내열성 재질을 주물을이용하여 돌출시켜서 형성하는 것이다.

이후에 도 6d에 도시한 바와 같이 돌출부 상부를 제외한 제 2 기판(60) 상에 제 2 형광층(61)을 형성한다.

여기서, 본 발명의 제 1 실시예에서는 제 1 기판(50) 상의 제 1, 제 2 전극(51, 52), 베리어층(53) 및 제 1 형광층(54)을 형성한 후, 제 2 기판(60) 상의 제 2 형광층(61)을 형성하였으나, 본 실시예에 한정하지 않고, 제 1, 제 2 기판 중 어느 것 먼저 형성하여도 무방하다.

이어서, 도 6e에 도시한 바와 같이, 측면 지지대(62)를 사용하여 제 1 기판(50)과 제 2 기판(60)을 접합한 후, 가스 주입구(도시되지 않음)를 통해 형광 가스(Gas)를 주입한 후, 밀봉한다.

이때 형광 가스는 Xe이 포함된 복합 가스를 주입한다.

상기에서 측면 지지대(62)는 제 2 기판(60)을 제조할 때 돌출부와 함께 일체형으로 형성할 수도 있다.

마지막으로 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 제 1 기판(50)과 제 2 기판(60)을 솔더링(Solderign)으로 연결된 FPC(flexible printed circuit)와 커넥터 어셈블리의 와이어를 솔더링하면 본 발명에 따른 평판형 형광램프의 제조공정이 완료된다.

상기 구성을 갖는 평판형 형광램프는 형광램프에 연결된 커넥터 어셈블리를 파워 서플라이에 연결하여 일정 전원을 공급하여 주면, 제 1 전극(51), 제 2 전극(52) 사이에서 발생한 전장에 의해서 글로우 방전 또는 제 1 전극(51)에서 방출된 전자와 Xe이 포함된 불활성 가스가 충돌하여 플라즈마를 형성하여 UV를 방사(radiation)하게 된다.

이때 발생한 UV 소오스가 제 2 기판(60)에 도포되어 있는 제 2 형광층(61)에 부딪혀 백색광이 발생되고, 발생된 백색광은 제 1 기판(50)에 형성된 반사막 역할을 하는 베리어막(53)과 제 1 형광층(54)을 통하여 다시 전면으로 반사된다.

상기와 같이 지지대 역할을 하는 돌출부가 제 2 기판(60)과 일체형으로 형성되므로써, 이 부분에서도 UV 소오스에 의한 백색광이 발생하도록 하여 암점을 효과적으로 제거하였다.

뿐만아니라, 지지대를 별도로 형성해주지 않아도 되므로 공정을 단순화시켜서 생산성을 향상시킬 수 있고, 암점 발생을 약화시키기 위한 추가 확산 필름도 필요하지 않으므로 램프 자체의 무게가 증가되는 현상도 방지할 수 있다.

제 2 실시예

본 발명의 제 2 실시예에 따른 평판형 형광램프에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 평판형 형광램프의 구조 단면도이다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 평판형 형광램프는 도 7에 도시한 바와 같이 제 1 기판(70) 상에 일정 간격을 갖고 배치된 복수개의 제 1, 제 2 전극(71, 72)들과, 상기 제 1, 제 2 전극(71, 72) 표면상에 이를 감싸고 있는 베리어층(73)과, 상기 제 1, 제 2 전극(71, 72)과 베리어층(73)을 포함한 제 1 기판(70) 전면에 형성된 제 1 형광층(74)과, 상기 제 1 기판(70)과의 간격을 유지하기 위해서 제 2기판(80)의 일영역에 부착된 지지대(82)와, 상기 지지대(82)가 형성된 부분을 제외한 제 2 기판(80)상에 형성된 제 2 형광층(81)으로 구성된다.

상기 제 1 전극(71)들은 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 제 1 기판(70) 상에서 일끝단이 연결되며 서로 일정간격을 갖고 일방향으로 배열되어 있으며, 일방향으로 배열된 제 1 전극(71)들은 양측 또는 일측면에 선택적으로 첨예한 부분을 갖고 있다.

이때 제 1 전극(71)은 캐소드(Cathode)로 사용할 전극이고, 제 2 전극(72)은 애노드(anode)로 사용할 전극이다.

상기 제 1 기판(70) 및 제 2 기판(80)은 유리 기판으로 구성되거나 내열성 재질의 평판으로 구성할 수 있다.

그리고 상기 제 1, 제 2 전극(71, 72)의 표면상에 형성된 베리어층(73)은 제 1 전극(71)과 제 2 전극(72)간의 방전시 방출되는 전자가 제 1, 제 2 전극(71, 72)에 데미지(Damage)를 가하는 것을 방지하고, 방전에 따른 UV가 하부쪽으로 방사(Radiation)하지 않고 상부쪽으로 집광되도록 하기 위한 반사막(reflective layer) 역할을 동시에 수행할 수 있는 물질을 포함한다.

일예로 상기 베리어층(73)은 AlN, BaTiO₃, SiN_X, SiO_X중 어느 하나로 형성한다.

상기 제 1 전극(71)들과 제 2 전극(72)들은 비저항이 작은 금속, 예컨대, 은(Ag), 크롬(Cr), 백금(Pt), 구리(Cu) 중 어느 하나로 형성한다.

상기 지지대(82)는 상기 제 1 기판(70)과 제 2 기판(80) 사이의 간격을 유지하는 역할을 하는 것으로, 빛의 전방향 휘도를 증가시키기 위해서 오목한 형상을 하고 있다.

참고로, 도 7의 미설명 부호 "83"은 제 1 기판(70)과 제 2 기판(80)의 측면부위를 지지하기 위한 측면 지지대를 지칭하는 것으로, 그 재질은 상기 제 1, 제 2 기판(70, 80)의 재질과 동일하다.

그리고 제 1, 제 2 기판(70, 80)의 사이에는 Xe가 포함된 복합 가스가 주입되어 있다.

상기 구성을 갖는 평판형 형광램프는 형광램프에 연결된 커넥터 어셈블리를 파워 서플라이에 연결하여 일정 전원을 공급하여 주면, 제 1 전극(71), 제 2 전극(72) 사이에서 발생한 전장에 의해서 글로우 방전 또는 제 1 전극(71)에서 방출된 전자와 Xe이 포함된 불활성 가스가 충돌하여 플라즈마를 형성하여 UV를 방사(radiation)하게 된다.

이때 발생한 UV 소오스가 제 2 기판(80)에 도포되어 있는 제 2 형광층(81)에 부딪쳐 백색광이 발생되고, 발생된 백색광은 제 1 기판(70)에 형성된 반사막 역할을 하는 베리어막(73)과 제 1 형광층(74)을 통하여 다시 전면으로 반사된다.

상기에서와 같이 제 1, 제 2 기판(70, 80)의 간격을 유지하는 지지대(82)가 형성된 부분에 제 2 형광층(81)을 형성하지 않으므로써, 이 부분에서 암점이 발생하는 것을 효과적으로 방지하였다.

좀 더 자세하게, UV는 유리 재질로 형성된 지지대(82)를 통과하지 못하며,UV가 제 2 형광층(81)에 부딪치면 가시광선이 발생된다.

이와 같이 발생된 대부분의 가시광선은 제 2 기판(80) 상부로 방사되어 액정패널로 전달되고, 일부의 가시광선은 제 1, 제 2 기판(70, 80) 사이로 방사되기도 한다. 이와 같이 제 1, 제 2 기판(70, 80) 사이로 방사된 일부의 가시광선은 지지대(82)를 뚫고 제 2 기판(80) 상부로 방사된다.

또한 제 1, 제 2 기판(70, 80) 사이에 발생된 UV가 제 1 기판(70)상에 형성된 제 1 형광층(74)에 부딪쳐서 가시광선이 발생되기도 하는데, 이때 발생된 가시광선도 지지대(82)를 뚫고 제 2 기판(80) 상부로 방사된다.

상기와 같이 제 1, 제 2 기판(70, 80) 사이에 발생되는 가시광선이 지지대(82)를 뚫고 방사될 때, 지지대(82)와 접하는 제 2 기판(80)상에 제 2 형광층(81)이 형성되어 있다면 이곳으로 가시광선이 뚫고 방사되지 못하여 암점이 생긴다.

하지만, 본 발명의 제 2 실시예에서와 같이 지지대가 형성되는 제 2 기판(80)상에 제 2 형광층(81)을 형성하지 않으면, 지지대(82)를 통하여 가시광선이 방사되므로 이 부분에서 암점이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명의 제 1, 제 2 실시예와 같은 평판형 형광램프는 그 자체로서의 조명장치로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 모니터, 노트북 PC, TV 등의 디스플레이 제품의 배면 또는 전방에서 별도의 광원으로 사용될 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허청구범위에 의하여 정해져야 한다.

상기와 같은 본 발명의 평판형 형광램프 및 그의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 전면이 면 발광원으로서 사용되기 때문에 고휘도에 유리하며 휘도의 균일도를 향상시킨다.

둘째, 시트류, 메인지지대, 도광판, 하부커버 등 종래 백라이트에 사용되는 다수의 부품을 사용하지 않기 때문에 부품 소싱(Sourcing) 및 제조 공정이 간단하고, 자동화 시스템에도 적용할 수 있어 불량 감소 및 수율 관리에 유리하다.

셋째, 도광판을 사용하지 않기 때문에 인쇄 도트를 위한 프로그램이 필요없고 도광판 금형 및 사출 등의 과정을 생략하므로 제조 단가를 감소시킬 수 있다.

넷째, 지지대 역할을 하는 돌출부가 제 2 기판과 일체형으로 형성되므로써, 이 부분으로도 UV 소오스에 의한 백색광이 발생하도록 하여 암점을 효과적으로 제거하였다. 이에 의해서 균일한 고휘도의 백색광을 얻을 수 있다.

다섯째, 지지대 역할을 하는 돌출부가 제 2 기판과 일체형으로 형성되므로써, 지지대를 별도로 형성해주지 않아도 되므로 공정을 단순화시켜서 생산성을 향상시킬 수 있다.

여섯째, 암점 발생을 약화시키기 위한 추가 확산 필름도 필요하지 않으므로 램프 자체의 무게가 증가되는 현상도 방지할 수 있다.

일곱째, 지지대와 접하는 제 2 기판상에 형광층이 형성되어 있지 않으므로, 지지대가 형성된 영역으로도 UV 소오스에 의한 백색광이 발생하여 암점을 효과적으로 제거하였다.

Claims

제 1 기판과;

상기 제 1 기판 상에 일정 간격을 갖고 배치된 복수개의 제 1, 제 2 전극들과;

상기 제 1, 제 2 전극들을 포함한 상기 제 1 기판 전면에 형성된 제 1 형광층과;

상기 제 1 기판과의 간격을 유지할 수 있도록 돌출부가 구비된 제 2 기판과;

상기 제 1 기판과 접하는 돌출부 상면을 제외한 상기 제 2 기판상에 형성된 제 2 형광층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 평판형 형광램프.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 기판의 돌출부는 상기 제 2 기판에 인접한 부분의 폭이 상기 제 1 기판과 접촉되는 부분의 폭보다 더 넓은 것을 특징으로 하는 평판형 형광램프.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 기판의 돌출부는 오목한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 평판형 형광램프.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판의 측면부위를 지지하기 위한 측면 지지대가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 평판형 형광램프.
제 4 항에 있어서,

상기 측면 지지대는 상기 제 2 기판과 일체형으로 형성되는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 평판형 형광램프.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1, 제 2 전극 표면상에 이를 감싸도록 베리어층이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 평판형 형광램프.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1, 제 2 기판은 유리 또는 내열성 재질의 평판인 것을 특징으로 하는 평판형 형광램프.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 기판은 금속 또는 절연물질을 포함함을 특징으로 하는 평판형 형광램프.
제 6 항에 있어서,

상기 베리어층은 AlN, BaTiO₃, SiO_X, SiN_X중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 평판형 형광램프.
제 1 기판 및 제 2 기판;

상기 제 1 기판상에 일정 간격을 갖고 배치된 복수개의 제 1, 제 2 전극들과;

상기 제 1, 제 2 전극의 표면상에 이를 감싸고 있는 베리어층과;

상기 제 1, 제 2 전극과 상기 베리어층을 포함한 상기 제 1 기판 전면에 형성된 제 1 형광층과;

상기 제 1 기판과의 간격을 유지하기 위해서 상기 제 2 기판의 일영역상에 부착된 지지대와;

상기 지지대가 형성된 부분을 제외한 상기 제 2 기판상에 형성된 제 2 형광층을 을 포함함을 특징으로 하는 평판형 형광램프.
제 1 기판 상에 소정의 간격을 갖는 제 1, 제 2 전극들을 형성하는 공정;

상기 제 1, 제 2 전극들 표면상에 베리어층을 형성하는 공정;

상기 베리어층을 포함한 상기 제 1 기판 전면에 제 1 형광층을 형성하는 공정;

일정영역에 지지대 역할을 하는 돌출부를 갖는 제 2 기판을 형성하는 공정;

상기 돌출부 상면을 제외한 상기 제 2 기판 상에 제 2 형광층을 형성하는 공정;

상기 제 1 기판과 제 2 기판을 접착하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판형 형광램프의 제조방법.
제 11 항에 있어서,

상기 제 1, 제 2 전극은 스크린 프린팅(Screen Printing) 또는 노광 및 현상 공정을 이용한 포토리소그래피(Photolithography)법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 평판형 형광램프의 제조방법.
제 11 항에 있어서,

상기 제 1, 제 2 기판을 접착하는 공정은 상기 제 1 제 2 기판의 측면에 측면 지지대를 사용하여 진행함을 특징으로 하는 평판형 형광램프의 제조방법.
제 13 항에 있어서,

상기 측면 지지대는 상기 제 2 기판와 일체형으로 형성하는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 평판형 형광램프의 제조방법.
제 11 항에 있어서,

상기 제 1 기판과 제 2 기판을 접착한 후,

형광 가스를 주입하는 공정과,

상기 제 1 기판과 제 2 기판을 솔더링으로 연결된 FPC와 커넥터 어셈블리의 와이어를 솔더링하는 공정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판형 형광램프의 제조방법.