KR20040096808A - 다양한 모양 및 크기를 갖는 외부 전극 형광 램프 제조방법 및 그 방법에 사용되는 유닛화된 구조의 유리관 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따라, 신규의 외부 전극 형광 램프 제조 방법이 제공된다. 이 방법은 상기 외부 전극 형광 램프의 용도에 상응하는 모양 및 크기로 되어 있고 형광 물질이 코팅된 유리관에 플라즈마를 발생시키기 위한 플라즈마 발생용 내부 전극 및 배기관을 연결하는 단계와, 상기 유리관에 연결된 배기관을 통해 유리관 내부를 일정 한도로 진공화하는 단계와, 상기 플라즈마 발생용 내부 전극에 연결된 플라즈마 발생 장치를 통해 상기 유리관 내부에 플라즈마를 발생시켜 베이킹 작업을 수행하는 단계와, 상기 유리관 내의 잔여 공기 내지 이물질을 배기하고 유리관 내부에 소정량의 불활성 가스를 주입하는 단계와, 상기 플라즈마 발생용 내부 전극 및 배기관을 제거하는 단계와, 상기 유리관에 외부 전극을 형성하는 단계를 포함한다. 종래 기술과는 달리, 베이킹 작업시 히터 박스를 사용하지 않고 플라즈마 방식을 이용하기 때문에, 다양한 모양과 크기를 갖는 외부 전극 형광 램프를 추가 비용 없이 손쉽게 제조할 수 있다.

Description

다양한 모양 및 크기를 갖는 외부 전극 형광 램프 제조 방법 및 그 방법에 사용되는 유닛화된 구조의 유리관{METHOD OF MANUFACTURING EXTERNAL ELECTRODE FLUORESCENT LAMPS HAVING VARIOUS SHAPES AND SIZES AND GLASS TUBE UNIT STRUCTURE USED FOR THE METHOD}

본 발명은 형광 램프, 보다 구체적으로 다양한 모양 및 크기를 갖는 외부 전극 형광 램프(EEFL; external electrode fluorescent lamp)의 제조 방법에 관한 것이다.

외부 전극 형광 램프란 밀폐된 유리관에 가스를 봉입한 뒤 램프 양 끝 외부에 전극을 형성하여 전극이 가스 방전 공간에 노출되지 않고도 가스 방전 동작을 실시, 외부 전극의 전계에 의해 램프 내에 플라즈마를 발생시키는 구조를 가지는 형광 램프이다. 관 내부에서 일어나는 가스 방전 현상은 일반 램프와 같지만, 유리관 자체가 유전체로 작용하기 때문에, 방전을 유도하기 위해 인가하는 외부 전압에 앞선 방전으로 인하여 발생하는 공간 전하들의 축적에 의한 벽전하가 더해져 전압 이득이 발생하게 된다.

외부 전극 형광 램프는 일반 형광등과 달리 전극이 램프의 외부에 있고 전계에 의한 전자 방출 방식을 이용하여 열이 발생되지 않으며, 램프의 수명이 일반 형광등에 비해 5배 이상 길고, 밝기가 10배 정도 더 크며, 냉 음극 형광 램프(CFFL)와 비교하여 5배 이상의 에너지 효율을 갖는 차세대 조명용 램프이다. 이외에도, 외부 전극 형광 램프는 다른 구동 장치로 복수 개의 관 구동이 가능하다는 것과 같이, 여러 장점을 갖고 있어, LCD TV, 광고판 등과 같이 고휘도가 요구되는 용례에서 많이 사용되고 있다.

한편, EEFL의 제작시에는 파우더 내의 불순물이나 수분, 기타 이물질을 제거하는 공정으로서 베이킹(baking) 공정이 수행되는데, 통상 히터 박스를 이용하여 그러한 작업을 수행한다.

이러한 히터 박스는 정형화된 외부 전극 형광 램프를 제작하는 데에는 유용하지만, 현재 외부 전극 형광 램프의 이용이 다양화됨에 따라, 문제점이 발생하고 있다. 즉, 외부 전극 형광 램프는 LCD뿐만 아니라, 여러 가지 형태의 광고판에 많이 이용되고 있는데, 광고판은 그 특성상, 형태가 고정되어 있지 않고, 사용 양태에 따라 다양한 문자나 그림 등을 표현하고자 하는 경우가 많으며, 그에 상응하게 외부 전극 형광 램프도 다양한 모양 및 크기로 제작되어야 한다.

그러나, 히터 박스는 특정 형태 및 크기로 되어 있는 외부 전극 형광 램프,예컨대 직선형의 형광 램프를 계속하여 대량 제작하는 데에 적합하게 되어 있고, 또 2회에 걸친 베이킹 작업을 수행한다. 즉, 예컨대 600~700℃의 고온에서 일차적으로 파우더 내의 불순물을 제거하고, 그 다음의 2차 베이킹 작업에서 역시 잔여 공기나 이물질, 수분 등을 제거한다. 그런데, 광고판 등에 사용되는 외부 전극 형광 램프는 그 모양이나 크기가 다양하여 굴곡이 있는 경우가 많다. 이 경우, 외부 전극 형광 램프용 유리관이 동일한 두께로 정밀하게 그 모양이 형성되어 있지 않으면, 1차 베이킹 공정에서의 온도보다는 낮지만 일정 고온에서의 2차 베이킹 작업시 두께가 얇은 부분이 함몰되거나 전체 형태가 일그러질 수 있다든지 하는 문제가 생기고, 또 유리관이 일단 히터 박스 안으로 들어가게 되면, 외부에서 램프에 대한 베이킹 작업을 볼 수 없어, 상기 문제를 방지하기가 곤란하여 사실상, 정밀한 제어를 하면서 베이킹 작업을 수행할 수가 없게 된다. 따라서, 작업자로서는 일단 히터 박스 안으로 들어간 유리관에 대한 제어가 곤란하므로, 히터 박스 안으로 유리관을 넣기 전에, 임의의 모양으로 되어 있는 유리관을 일정한 두께로 정밀하게 성형하여야만 하는 상당한 부담감을 갖고 작업을 해야 한다.

또한, 히터 박스는 그 크기가 가변적인 것이 아니라 고정되어 있으므로, 소정 크기의 히터 박스에 들어갈 수 있는 유리관만을 처리할 수 있을 뿐이고, 광고판과 같이 적용례에 따라서 그 크기가 히터 박스의 크기보다 더 큰 외부 전극 형광 램프를 제작하고자 할 때에는 그 히터 박스를 이용할 수 없고, 결국 히터 박스를 원하는 모양 및 크기의 외부 전극 형광 램프의 제조에 맞게 별도로 제공하여야 한다든지, 외부 전극 형광 램프 크기를 히터 박스의 한정된 크기에 맞게 제작할 수밖에 없는 등의 문제가 있다. 따라서, 원하는 크기의 단일 램프를 제작하는 데에 한계가 있으며, 이는 결국 형광 램프의 제조 비용을 상승시키는 원인이 된다.

따라서, 본 발명은 다양한 모양 및 크기로 되어 있는 외부 전극 형광 램프를 제작함에 있어서, 그 형광 램프의 모양이나 크기에 상관 없이 작업자가 손쉽게 외부 전극 형광 램프를 제작할 수 있도록 하고 또 램프 각각의 모양 및 크기에 상응하게 각각의 히터 박스를 채용하는 일이 없이 외부 전극 형광 램프를 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 형광 램프, 특히 외부 전극 형광 램프를 제조함에 있어서, 전술한 바와 같이, 히터 박스를 이용하지 않는 것은 물론, 램프의 베이킹 작업을 위해 플라즈마 발생용 내부 전극과 배기관을 하나의 유닛 형태로 제공하여 상기 램프를 간단하게 제조할 수 있도록 하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.

도 1a는 본 발명의 한 가지 실시예에 따른 외부 전극 형광 램프의 제조 과정을 보여주는 흐름도이다.

도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 외부 전극 형광 램프의 제조 과정을 보여주는 흐름도이다.

도 2는 본 발명의 한 가지 실시예에 따른 외부 전극 형광 램프 제조 공정의 각 제조 공정을 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 3은 플라즈마 발생용 내부 전극 및 배기관을 포함하는 유닛화된 구조의 유리관을 한 가지 형태를 보여주는 도면이다.

도 4는 플라즈마 발생용 내부 전극 및 배기관을 포함하는 유닛화된 구조의 유리관의 다른 형태를 보여주는 도면이다.

도 5는 플라즈마 발생용 내부 전극 및 배기관을 포함하는 유닛화된 구조의 유리관의 또 다른 형태를 보여주는 도면이다.

도 6은 소정 모양의 외부 전극 형광 램프에 본 발명이 적용되는 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 코팅 유리관

20 : 플라즈마 발생용 내부 전극

30 : 도입선

40 : 배기관

50 : 외부 전극

60, 70, 80, 90 : 유닛 구조의 유리관

100 : 외부 전극 형광 램프

P : 진공 펌프

본 발명자는 상기의 목적을 달성하기 위하여, 히터 박스를 대체할 수 있는 대체 수단에 대해 연구하여, 기존의 히터 박스를 이용한 베이킹 공정 대신에, 플라즈마 원리를 이용하여 베이킹 작업을 수행하며, 이를 통해 별도의 새로운 장비를 제공하지 않고 기존의 장비를 이용하여 외부 전극 형광 램프를 제조할 수 있는 본 발명을 완성하였다.

즉, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 신규의 외부 전극 형광 램프 제조 방법이 제공되는데, 이 방법은 상기 외부 전극 형광 램프의 용도에 상응하는 모양 및 크기로 되어 있고 형광 물질이 코팅된 유리관에 플라즈마를 발생시키기 위한 플라즈마 발생용 내부 전극이 포함된 유리관 및 배기관을 연결하는 단계와, 상기 유리관에 연결된 배기관을 통해 유리관 내부를 일정 한도로 진공화하는 단계와, 상기 플라즈마 발생용 내부 전극에 연결된 플라즈마 발생 장치를 통해 상기 유리관 내부에 플라즈마를 발생시켜 베이킹 작업을 수행하는 단계와, 상기 유리관 내의 잔여 공기 내지 이물질을 배기하고 유리관 내부에 소정량의 불활성 가스를 주입하는 단계와, 상기 플라즈마 발생용 내부 전극 및 배기관을 제거하는 단계와, 상기 유리관에 외부 전극을 형성하는 단계를 포함한다.

따라서, 본 발명에 따르면, 상기 유리관 내부에는 플라즈마 발생용 내부 전극과 연결된 플라즈마 발생 장치가 작동하여 플라즈마가 형성되고, 이러한 플라즈마를 이용하여 유리관 내부의 파우더 내의 불순물 내지 기타 이물질 등을 태우고 이들을 배기하므로, 종래 기술과는 달리 단 한번의 베이킹 작업으로 파우더 내의 불순물 및 기타 이물질을 제거할 수 있으며, 기존의 히터 박스를 대체하게 된다. 결국, 히터 박스를 채용할 필요가 없으므로, 외부 전극 형광 램프가 어떠한 모양 및 크기로 되어 있다 하더라도, 플라즈마 원리를 이용하여 유리관 내부의 불순물 등을 제거할 수 있으며, 이러한 작업 후에 플라즈마 발생을 위한 내부 전극을 제거하고 통상의 외부 전극 형광 램프 제조 과정에 따라 외부 전극을 유리관에 형성하기만 하면, 원하는 크기 및 모양으로 된 외부 전극 형광 램프를 제작할 수 있게 된다.

본 발명에 따르면, 상기 유리관의 관경을 좁게 하는 포밍 성형 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 포밍 성형은 상기 배기관의 연결 전에 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 상기 플라즈마 발생용 내부 전극은, 상기 코팅 유리관의 한쪽에 플라즈마 발생용 내부 전극을 포함하는 유리관을 연결하고, 상기 코팅 유리관의 다른 한쪽을 통해 공기를 넣어 구멍을 형성한 다음에 배기관을 연결하며, 상기 코팅 유리관의 다른 한쪽에 나머지 플라즈마 발생용 내부 전극을 포함하는 유리관을 연결하는 방식으로 상기 코팅 유리관에 연결된다.

본 발명에 따르면, 상기 배기관은 상기 플라즈마 발생용 내부 전극이 위치하고 있는 곳 부근에서 상기 유리관에 연결될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 배기관과 상기 플라즈마 발생용 내부 전극은 1회의 유리관 절취 작업으로 상기 코팅 유리관으로부터 동시에 제거될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 배기관과 플라즈마 발생용 내부 전극은 각각 별도의 제거 작업을 통해 상기 코팅 유리관으로부터 제거될 수 있다.

본 발명의 한 가지 실시예에 따르면, 상기 배기관은 상기 플라즈마 발생용 내부 전극을 포함하는 유리관을 상기 코팅 유리관에 연결하기 전에 상기 코팅 유리관에 연결된다.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 외부 전극 형광 램프를 제조하는 방법이 제공되는데, 이 방법은 외부 전극 형광 램프의 용도에 상응하는 모양 및 크기로 되어 있고 형광 물질이 코팅된 유리관을 제공하는 단계와, 상기 코팅 유리관 내부에 플라즈마를 발생시키기 위한 플라즈마 발생용 내부 전극과 배기관을 포함하는 유닛구조의 유리관을 상기 코팅 유리관에 연결하는 단계와, 상기 유리관 내부를 일정 한도로 진공화하는 단계와, 상기 플라즈마 발생용 내부 전극에 연결된 플라즈마 발생 장치를 통해 상기 유리관 내부에 플라즈마를 발생시켜 베이킹 작업을 수행하는 단계와, 상기 유리관 내의 잔여 공기 내지 이물질을 배기하고 유리관 내부에 소정량의 불활성 가스를 주입하는 단계와, 상기 내부 전극과 배기관을 제거하는 단계와, 외부 전극을 형성하는 단계를 포함한다.

따라서, 이러한 실시예에 따르면, 플라즈마 발생용 내부 전극과 배기관을 포함하는 유닛화된 구조의 유리관을 형광 물질이 코팅된 유리관에 연결하기만 하면, 진공화, 베이킹 작업 등을 수행할 수 있으므로, 전술한 제1 실시예의 이점 외에 외부 전극 형광 램프를 손쉽게 제조할 수 있게 되는 이점을 얻을 수 있다.

바람직하게는, 상기 유닛 구조의 유리관은 관경이 좁아지는 연결부를 포함하고, 이 연결부를 통해 상기 코팅 유리관에 연결될 수 있다.

바람직하게는, 상기 유닛 구조의 유리관은 상기 플라즈마 발생용 내부 전극과 배기관을 포함하는 제1 유리관 부분과 상기 코팅 유리관에 접합되는 제2 유리관 부분으로 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 상기 유닛 구조의 유리관은 상기 플라즈마 발생용 내부 전극을 포함하는 제1 유리관 부분과 상기 코팅 유리관에 접합되는 제2 유리관 부분과 배기관 역할을 하는 제3 유리관 부분으로 이루어질 수 있다.

상기 제1 유리관 부분과 제2 유리관 부분 사이는 관경이 좁아지게 포밍 성형되어 있는 것이 바람직하다.

상기 제1 유리관 부분과 제2 유리관 부분 사이, 상기 제2 유리관 부분과 제3 유리관 부분 사이는 관경이 좁아지게 포밍 성형되어 있는 것이 바람직하다.

상기 제1 유리관 부분과 제2 유리관 부분 사이의 포밍 성형부의 관경은 상기 제2 유리관 부분과 제3 유리관 부분 사이의 포밍 성형부의 관경보다 넓은 것이 바람직하다.

한 가지 실시예에 따르면, 상기 유닛 구조의 유리관과 코팅 유리관의 연결 부위 부근에 상기 외부 전극이 형성된다.

본 발명에 따르면, 상기 제2 유리관 부분에 외부 전극이 형성된다.

바람직하게는, 상기 플라즈마를 이용한 베이킹 작업 후, 상기 제1 유리관 부분을 제거하고, 상기 불활성 가스 주입 후 상기 제3 유리관 부분을 제거할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 외부 전극 형광 램프용의 형광 물질 코팅 유리관에 연결되는 유닛 구조의 유리관이 제공되는데, 이 유닛 구조의 유리관은 상기 형광 물질 코팅 유리관에 연결된 후 그 유리관 내부에 플라즈마를 발생시키기 위한 플라즈마 발생용 내부 전극과 상기 형광 물질 코팅 유리관 내부를 진공화하고 형광 물질 중의 불순물 내지 이물질 등을 제거하고 불활성 가스를 주입하기 위한 배기관을 포함하는 제1 유리관 부분과, 상기 형광 물질 코팅 유리관에 연결되고 외부 전극이 형성되는 제2 유리관 부분으로 이루어지고, 상기 제1 유리관 부분과 제2 유리관 부분 사이는 관경이 좁아지게 포밍 성형되어 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 외부 전극 형광 램프용의 형광 물질 코팅 유리관에 연결되는 유닛 구조의 유리관이 제공되는데, 이 유닛 구조의 유리관은 상기 형광 물질 코팅 유리관에 연결된 후 그 유리관 내부에 플라즈마를 발생시키기 위한 플라즈마 발생용 내부 전극을 포함하는 제1 유리관 부분과 상기 형광 물질 코팅 유리관에 연결되고 외부 전극이 형성되는 제2 유리관 부분 및 상기 형광 물질 코팅 유리관 내부를 진공화하고 형광 물질 중의 불순물 내지 이물질 등을 제거하며 불활성 가스를 주입하기 위한 배기관 역할을 수행하는 제3 유리관 부분으로 이루어지고, 상기 제1 유리관 부분과 제2 유리관 부분 사이 및 제2 유리관 부분과 제3 유리관 부분 사이는 관경이 좁아지게 포밍 성형되어 있다.

바람직하게는, 상기 제1 유리관 부분과 제2 유리관 부분 사이의 포밍 성형부의 관경은 상기 제2 유리관 부분과 제3 유리관 부분 사이의 포밍 성형부의 관경보다 넓다.

전술한 본 발명의 목적, 특징 및 이점은 첨부 도면을 참조로 한 이하의 본 발명의 바람직한 실시 형태의 상세한 설명을 통해 보다 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

첨부된 도면을 참조한 이하의 설명에 있어서, 외부 전극 형광 램프를 제조하는 데에 있어서 당업계에 이미 공지되어 있는 제조 공정, 통상적으로 수행될 수 있는 작업 및 공지의 장치의 구성 내지 동작 등에 대한 설명은 생략한다. 또한, 본 발명의 특징적 구성이 외부 전극 형광 램프에 대해 적용되는 것으로 설명 및 도시하였지만, 형광 물질이 코팅되어 있지 않은 유리 램프를 이용하는 네온사인에 대하여도 적용될 수 있다는 것은 당업자라면 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 신규의 외부 전극 형광 램프의 제조 과정을 간략하게 나타내는 흐름도이고, 도 2는 상기 과정을 시각적으로 간략하게 보여주는 도면이며, 도 3 내지 도 5는 플라즈마 발생용 내부 전극 및 배기관을 포함하는 유닛화된 구조의 유리관의 여러 형태를 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명이 실제 적용되는 한 가지 예를 간략하게 나타낸 도면이다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본원 발명을 설명하면 다음과 같다.

1. 코팅 유리관

외부 전극 형광 램프를 제조하기 위한 유리관을 준비하는데, 이 유리관은 추후 외부 전극 형광 램프가 사용되는 용도에 맞게 원하는 모양 및 크기로 되어 있으며, 일반 형광 램프 제조 공정에서 흔히 행해지는 것과 같이 하여 유리관 내면에 형광 물질이 코팅되어 있다(도 2의 (a)). 도면에는 편의상 유리관 내벽 전체에 형광 물질이 코팅되어 있는 것으로 도시하였지만, 추후 외부 전극이 형성되는 부위를 고려하여 그 부분에는 형광 물질을 코팅하지 않을 수 있다는 것은 당업자라면 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 형광 물질 코팅 전에 통상 유리관 내면의 이물질을 세척하는 작업이 수행된다. 이와 같이 준비된 코팅 유리관(10)를 제조 공정에 도입한다(S101).

2. 플라즈마 발생용 내부 전극·배기관 연결

상기 준비된 코팅 유리관(10)에 플라즈마 발생용 내부 전극(20)을 포함하는유리관을 연결한다(S102). 예컨대, 도 2에 도시한 것과 같은 모양의 코팅 유리관(10)에 토치를 이용하여, 도입선(30)이 연결되어 있는 플라즈마 발생용 내부 전극(20)이 들어 있는 유리관과 서로 연결하고, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 내부 전극(20) 형성 위치 및 추후 외부 전극(50)이 형성될 위치 부근에 구멍을 뚫고 배기관(40)을 연결한다(S103). 당업자라면 쉽게 이해할 수 있는 바와 같이, S102 및 S103 단계는 배기관의 유리관에의 연결 위치에 따라 그 순서를 바꾸어서 실시할 수도 있다는 점에 유의하여야 한다. 즉, 배기관(40)을 상기 코팅 유리관(10)에 연결하는 경우라면, 상기 플라즈마 발생용 내부 전극(20)을 포함하는 유리관을 상기 코팅 유리관(10)에 연결하기 전에, 배기관(40)을 코팅 유리관(10)에 연결할 수도 있다.

상기 플라즈마 발생용 내부 전극(20)은 상기 도입선(30)을 매개로 플라즈마 발생 장치(도시 생략)와 연결되어 있으며, 이 장치를 구동시키게 되면 상기 내부 전극을 통해 상기 유리관 내부에 플라즈마가 발생된다. 이러한 플라즈마 발생 장치 및 플라즈마 발생용 내부 전극의 구성, 플라즈마 발생 동작 등은 이미 당업계에 공지되어 있으므로, 그 상세한 설명은 생략하며, 내부 전극의 구성은 편의상 단순화하여 도시하였다는 점에 유의하여야 한다.

본 발명의 한 가지 바람직한 실시예에 따르면, 상기 코팅 유리관(10)의 한쪽 끝에 토치를 이용하여 플라즈마 발생용 전극을 포함하는 유리관을 연결하고, 유리관의 다른 쪽을 통해 공기를 불어 넣어 소정 부위에 구멍을 형성하고, 이 구멍에 배기관(40)을 연결하며, 그 다음에 코팅 유리관(10)의 다른 쪽에 나머지 플라즈마발생용 전극을 포함하는 유리관을 연결한다. 전극 및 배기관이 유리관에 연결되어 있는 상태가 도 2의 (b) 및 (c)에 도시되어 있다. 상기 플라즈마 발생용 내부 전극은 외부 전극 형광 램프에서는 필요하지 않아 제거되는데, 바람직한 실시예에 따르면, 이러한 제거 작업시 배기관도 함께 제거될 수 있도록, 배기관은 플라즈마 발생용 내부 전극(20) 부위에 제공된다.

그런데, 유리관의 직경에 따라서는 상기 내부 전극 및 배기관의 제거 작업 등이 어려울 수도 있다. 따라서, 이러한 경우에는 도 2의 d)에 도시한 바와 같이, 유리관(10)의 관경(管徑)을 좁게 하는 포밍 성형을 하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 또한, 배기관이 연결된 채 상기 포밍 성형을 하게 되면, 배기관으로 인해 그러한 성형이 다소 복잡해진다든지 어려울 수 있으므로, 배기관의 연결 전에 상기 포밍 성형을 하는 것이 바람직하다.

한편, 도 2에는 배기관(40)과 플라즈마 발생용 내부 전극(20)이 별도로 유리관(10)에 연결되는 것으로 도시되어 있지만, 플라즈마 발생용 내부 전극과 배기관의 연결 작업 내지는 이들의 제거 작업을 용이하게 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 전극과 배기관을 포함하는 별도의 유리관을 하나의 유닛으로 제공한다. 이를 도 3 내지 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 배기관(40)과 플라즈마 발생용 내부 전극(20)이 함께 들어 있는 유리관(60)를 상기 코팅 유리관(10)에 연결할 수도 있다. 이러한 연결은 제거 작업을 용이하게 하기 위해, 관경이 좁아지는 연결부(62)가 형성된 유리관(60)를 상기 코팅 유리관(10)에 연결함으로써 수행될 수 있다. 이 실시예에 따른 외부 전극 형광 램프 제조 공정은 도 1b에 개략적으로 나타내었다. 이 실시예에 따르면, 상기 도 1a 및 도 2와 관련하여 설명한 실시예와는 달리, 플라즈마 발생용 내부 전극의 연결과 별도로 배기관을 연결하는 단계가 요구되지 않는다. 도 1b를 보면 쉽게 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예는 배기관과 전극이 함께, 즉 이들을 포함하는 유닛화된 구조의 유리관이 상기 코팅 유리관(10)에 연결된다는 점(S202)을 제외하고는 그 제조 공정(S201 내지 S207)이 도 1a의 실시예와 실질적으로 동일하다. 따라서, 본 실시예에 대하여 별도의 추가 설명은 생략한다.

한편, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 플라즈마 발생용 내부 전극과 배기관을 포함하는 유닛은 도 3에 도시한 것과는 다른 형태 및 구조로 제공될 수도 있다. 먼저, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 유리관(70)은 제1 유리관 부분(71)과 제2 유리관 부분(72)을 포함하고, 제1 유리관 부분(71)에는 도입선(30)이 연결된 플라즈마 발생용 내부 전극(20)과 배기관(40)이 포함되어 있다. 상기 제2 유리관 부분(72)은 추후 외부 전극이 형성되는 부분으로서, 예컨대 토치 가열에 의해 코팅 유리관(10)과 접합된다. 또한, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 유리관(80) 역시 제1 유리관 부분(81)과 제2 유리관 부분(82)을 포함하며, 제1 유리관 부분(81)에 플라즈마 발생용 내부 전극과 배기관이 들어 있고, 제2 유리관 부분(82)이 코팅 유리관(10)에 접합된다. 도 4의 (a)에 도시한 것과는 달리, 배기관(40)이 제1 유리관 부분(81)의 단부에 일체로 연결되어 있다.

한편, 도 4를 통해 쉽게 이해할 수 있는 바와 같이, 유리관(70, 80)의 제1 유리관 부분과 제2 유리관 부분 사이는 관경이 좁아지게 포밍 성형이 되어 있다. 따라서, 추후 외부 전극 형광 램프에서는 불필요한 플라즈마 발생용 내부 전극 등을 포함하는 제1 유리관 부분(71,81)을 쉽게 절단할 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 별도의 배기관을 제공하는 일이 없이 간단한 유닛 구조로 동일한 효과를 제공한다. 즉, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 도 4에 도시한 것과는 달리, 코팅 유리관(10)에 접합되는 유닛 구조의 유리관(90)이 세 부분으로 구분되어 있다. 즉, 유리관(90)은 제1 유리관 부분(91)과 제2 유리관 부분(92) 및 제3 유리관 부분(93)을 포함한다. 제1 유리관 부분(91)에는 도입선이 연결된 플라즈마 발생용 내부 전극(20)이 들어 있고, 제2 유리관 부분(92)은 코팅 유리관(10)과 접합되는 부분으로서 추후 외부 전극이 형성되는 부분이며, 제3 유리관 부분(93)은 배기관의 역할을 수행하는 것으로서 외부의 진공 펌프(P)와 연결되는 부분이다. 상기 제1 유리관 부분(91)과 제2 유리관 부분(92) 사이, 제2 유리관 부분(92)과 제3 유리관 부분(93) 사이 역시 관경이 좁아지게 포밍 성형이 되어 있다. 즉, 배기 작업과 달리 플라즈마 발생시 유리관에는 더 큰 열이 가해져 유리관이 변형될 수 있으므로, 제1 유리관 부분(91)과 제2 유리관 부분(92) 사이의 포밍 성형 부분은 제2 유리관 부분(92)과 제3 유리관 부분(93) 사이의 포밍 성형 부분보다 관경이 더 크게 성형하는 것이 바람직하다는 점에 유의하여야 한다. 본 발명의 한 가지 실시예에 따르면, 이러한 구조의 유리관(90)을 도 5의 (b)에 도시한 것과 같이 코팅 유리관(10)에 접합하여 베이킹 작업을 수행한 후 내부 전극을포함하는 제1 유리관 부분(91)을 제거하고, 진공화 작업 및 불활성 가스의 주입 등을 수행한 후 제3 유리관 부분(93)을 제거하면, 제2 유리관 부분(92) 만이 코팅 유리관(10)에 접합된 채 남아 있고, 그 제2 유리관 부분에 외부 전극을 형성하면 된다.

3. 진공화 및 베이킹 작업

전술한 바와 같이, 내부 전극(20)과 배기관(40)을 별도로 또는 유닛화된 구조로 제공하여 코팅 유리관(10)에 연결하는 작업을 수행한 다음에는, 배기관(40)(또는 제3 유리관 부분(93))이 연결되어 있는 진공 펌프(P)를 가동하여, 유리관 내부를 전류가 흐를 수 있는 일정 한도로 진공화한다(S104). 그 후, 상기 플라즈마 발생용 내부 전극의 양단을 플라즈마 발생 장치와 연결하고, 예컨대 고전류와 고전압을 인가하여 유리관 내부를 방전시키게 되면, 유리관 내부에서는 플라즈마 상태에서 전자가 방출되어, 즉 발생된 플라즈마로 인하여 유리관 내부의 파우더 내의 불순물 및 기타 이물질 등이 태워질 뿐만 아니라, 진공도 역시 높아지게 된다(S105). 이처럼, 본원 발명에 따르면, 유리관 내부의 파우더 내의 불순물 내지는 기타 이물질 등을 제거하고 배기를 용이하게 하기 위하여 히터 박스를 사용하였던 종래 기술과는 달리, 다양한 모양 및 크기를 갖는 외부 전극 형광 램프에 대하여 각각의 모양이나 크기에 맞게 히터 박스를 제공하지 않고도, 플라즈마 방식을 이용하여 단 한 번의 작업으로 베이킹 작업을 수행할 수 있게 된다.

4. 불활성 가스 도입 및 제거 작업

한편, 상기 베이킹 작업 후에, 잔여 공기 및 베이킹 작업을 통해 제거된 물질을 배기하여 진공도를 높이고, 그 다음에 추후 외부 전극 형광 램프의 방전을 위하여 불활성 가스를 일정량 주입한다(S106).

이어서, 배기관(40)을 제거하고, 아울러 내부 전극(20)은 유리관의 베이킹 작업이라는 소정의 목적을 다 수행하였고 또 외부 전극 형광 램프에서는 필요하지 않으므로, 내부 전극을 제거, 즉 내부 전극을 포함하는 유리관 부분을 절취한다(S107). 이러한 제거 작업은 통상 토치를 이용하여 수행한다.

배기관(40)이 도 2의 (d)에 도시한 것과 같이, 전극(20) 부위 바로 부근에서 유리관에 연결되어 있는 경우에는 내부 전극을 포함하는 유리관을 토치를 이용하여 절취함으로써 내부 전극과 배기관을 한 번에 제거하면 되고, 또는 내부 전극 및 배기관이 하나의 유닛 형태로 제공된 경우에는 내부 전극 및 배기관을 포함하는 유리관 유닛을 제거하면 되고, 다르게는 연결 위치에 따라 배기관(40)과 내부 전극(20)을 별도로 제거할 수도 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 이처럼 제거되어지는 내부 전극 및 배기관을 포함하는 유리관은 그 관경이 좁아지게 포밍 성형이 되어 있어, 그 제거 작업을 손쉽게 수행할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 내부 전극이 유리관의 단부에 대하여 소정의 각도를 형성하는 관계, 예컨대 L자 형태로 유리관에 대하여 수직하게 제공될 수도 있으며(도 3), 유리관에 대하여 U자 형태로 연결되는 등 다양한 형태로 제공될 수도 있는데, 이러한 경우에는 단순히 연결 부위를 토치를 이용하여 절취하기만 하면 된다.

5. 외부 전극 형성

상기 내부 전극 및 배기관의 제거 작업 후, 상기 플라즈마 발생용 내부 전극 및 배기관이 형성된 부위 부근에, 또는 도 4 및 도 5에 도시한 것과 같이, 내부 전극 및 배기관을 포함하는 유닛 구조의 유리관으로 제공된 경우에는, 제2 유리관 부분(72,82,92)에 외부 전극(50)을 형성한다(S108). 외부 전극(50)이 형성된 외부 전극 형광 램프가 도 2의 e)에 도면 부호 100으로 도시되어 있다.

6. 본 발명의 적용례

도 6에는 예컨대 '안'이라는 글자('ㅇ'제외)를 이용하는 간판의 외부 전극 형광 램프를 제공하는 예가 개략적으로 도시되어 있다. 종래 기술에 따르면, 이러한 모양 및 크기에 상응하는 히터 박스를 별도로 제공하고 유리관 모양을 일정하게 유지해야 하는 작업 부담이 있지만, 본 발명에 따르면, 히터 박스를 사용하지 않고, 단순히 상기 모양으로 형성된 유리관에 플라즈마 발생용 내부 전극 및 배기관을 연결하고 이들 전극에 연결된 플라즈마 발생 장치를 작동시켜 유리관 내부에 플라즈마를 발생시키면, 형광 물질을 제외한 기타 불순물 등이 태워지고, 배기 공정을 마친 후에, 설치된 내부 전극과 배기관을 제거하고 통상의 작업을 통해 궁극적으로 외부 전극을 형성하여 주기만 하면, 원하는 모양 및 크기의 외부 전극 형광 램프를 얻을 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 도시한 특정 형태에 한정되지 아니하며, 후술하는 특허청구의 범위에 한정된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변형, 수정하여 실시할 수 있을 것을 이해하여야 한다.

이상, 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 종래 기술과는 달리, 히터 박스를 이용하는 일이 없이 플라즈마 원리를 이용하여 외부 전극 형광 램프에 대하여 불순물 제거 작업, 즉 베이킹 작업을 수행하기 때문에, 다양한 모양 및 크기를 갖는 외부 전극 형광 램프의 제조시 그에 상응하게 별도로 히터 박스를 제공할 필요가 없고, 기존의 시스템을 사용하여, 상기 외부 전극 형광 램프를 제조할 있어, 형광 램프의 제조를 용이하게 할 뿐만 아니라, 제조 비용의 현저한 절감을 달성할 수 있다.

또한, 플라즈마 발생용 내부 전극 및 배기관을 포함하는 유리관을 별도의 유닛 단위로 제공하고, 유리관에 접합하여, 베이킹 작업 등을 수행한 후, 제거하기만 하면 되므로, 전체적으로, 외부 전극 형광 램프의 제조를 보다 간편하게 수행할 수 있다.

Claims (30)

1. 외부 전극 형광 램프를 제조하는 방법에 있어서,

   상기 외부 전극 형광 램프의 용도에 상응하는 모양 및 크기로 되어 있고 형광 물질이 코팅된 유리관에 플라즈마를 발생시키기 위한 플라즈마 발생용 내부 전극이 포함된 유리관 및 배기관을 연결하는 단계와, 상기 유리관에 연결된 배기관을 통해 유리관 내부를 일정 한도로 진공화하는 단계와, 상기 플라즈마 발생용 내부 전극에 연결된 플라즈마 발생 장치를 통해 상기 유리관 내부에 플라즈마를 발생시켜 베이킹 작업을 수행하는 단계와, 상기 유리관 내의 잔여 공기 내지 이물질을 배기하고 유리관 내부에 소정량의 불활성 가스를 주입하는 단계와, 상기 플라즈마 발생용 내부 전극 및 배기관을 제거하는 단계와, 상기 유리관에 외부 전극을 형성하는 단계를 포함하는 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 코팅 유리관의 관경을 좁게 하는 포밍 성형 단계를 더 포함하는 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 포밍 성형은 상기 배기관의 연결 전에 수행하는 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라즈마 발생용 내부 전극은, 상기 코팅 유리관의 한쪽에 플라즈마 발생용 내부 전극을 포함하는 유리관을 연결하고, 상기 코팅 유리관의 다른 한쪽을 통해 공기를 넣어 구멍을 형성한 다음에 배기관을 연결하며, 상기 코팅 유리관의 다른 한쪽에 나머지 플라즈마 발생용 내부 전극을 포함하는 유리관을 연결하는 방식으로 상기 유리관에 연결되는 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 배기관은 상기 플라즈마 발생용 내부 전극이 위치하는 곳 부근에서 상기 유리관에 연결되는 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배기관과 플라즈마 발생용 내부 전극은 1회의 유리관 절취 작업으로 상기 유리관으로부터 동시에 제거되는 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
7. 청구항 4에 있어서, 상기 배기관과 플라즈마 발생용 내부 전극은 1회의 유리관 절취 작업으로 상기 유리관으로부터 동시에 제거되는 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
8. 청구항 5에 있어서, 상기 배기관과 플라즈마 발생용 내부 전극은 1회의 유리관 절취 작업으로 상기 유리관으로부터 동시에 제거되는 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
9. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배기관과 플라즈마 발생용 내부 전극은 각각 별도의 제거 작업을 통해 상기 유리관으로부터 제거되는 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
10. 청구항 4에 있어서, 상기 배기관과 플라즈마 발생용 내부 전극은 각각 별도의 제거 작업을 통해 상기 유리관으로부터 제거되는 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
11. 청구항 5에 있어서, 상기 배기관과 플라즈마 발생용 내부 전극은 각각 별도의 제거 작업을 통해 상기 유리관으로부터 제거되는 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
12. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배기관은 상기 플라즈마 발생용 내부 전극을 포함하는 유리관을 상기 코팅 유리관에 연결하기 전에 상기 코팅 유리관에 연결되는 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
13. 청구항 12에 있어서, 상기 배기관은 상기 플라즈마 발생용 내부 전극이 위치하는 곳 부근에서 상기 코팅 유리관에 연결되는 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
14. 청구항 13에 있어서, 상기 배기관과 플라즈마 발생용 내부 전극은 1회의 유리관 절취 작업으로 상기 코팅 유리관으로부터 동시에 제거되는 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
15. 청구항 13에 있어서, 상기 배기관과 플라즈마 발생용 내부 전극은 각각 별도의 제거 작업을 통해 상기 코팅 유리관으로부터 제거되는 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
16. 외부 전극 형광 램프를 제조하는 방법에 있어서,

    외부 전극 형광 램프의 용도에 상응하는 모양 및 크기로 되어 있고 형광 물질이 코팅된 유리관을 제공하는 단계와, 상기 코팅 유리관 내부에 플라즈마를 발생시키기 위한 플라즈마 발생용 내부 전극과 배기관을 포함하는 유닛 구조의 유리관을 상기 코팅 유리관에 연결하는 단계와, 상기 유리관 내부를 일정 한도로 진공화하는 단계와, 상기 플라즈마 발생용 내부 전극에 연결된 플라즈마 발생 장치를 통해 상기 유리관 내부에 플라즈마를 발생시켜 베이킹 작업을 수행하는 단계와, 상기 유리관 내의 잔여 공기 내지 이물질을 배기하고 유리관 내부에 소정량의 불활성 가스를 주입하는 단계와, 상기 내부 전극과 배기관을 제거하는 단계와, 외부 전극을 형성하는 단계를 포함하는 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
17. 청구항 16에 있어서, 상기 유닛 구조의 유리관은 관경이 좁아지는 연결부를 포함하고, 이 연결부를 통해 상기 코팅 유리관에 연결되는 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
18. 청구항 16에 있어서, 상기 유닛 구조의 유리관은 상기 플라즈마 발생용 내부 전극과 배기관을 포함하는 제1 유리관 부분과 상기 코팅 유리관에 접합되는 제2 유리관 부분으로 이루어지는 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
19. 청구항 16에 있어서, 상기 유닛 구조의 유리관은 상기 플라즈마 발생용 내부 전극을 포함하는 제1 유리관 부분과 상기 코팅 유리관에 접합되는 제2 유리관 부분과 배기관 역할을 하는 제3 유리관 부분으로 이루어지는 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
20. 청구항 18에 있어서, 상기 제1 유리관 부분과 제2 유리관 부분 사이는 관경이 좁아지게 포밍 성형되어 있는 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
21. 청구항 19에 있어서, 상기 제1 유리관 부분과 제2 유리관 부분 사이, 상기 제2 유리관 부분과 제3 유리관 부분 사이는 관경이 좁아지게 포밍 성형되어 있는 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
22. 청구항 21에 있어서, 상기 제1 유리관 부분과 제2 유리관 부분 사이의 포밍 성형부의 관경은 상기 제2 유리관 부분과 제3 유리관 부분 사이의 포밍 성형부의 관경보다 넓은 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
23. 청구항 17에 있어서, 상기 유닛 구조의 유리관과 코팅 유리관의 연결 부위 부근에 상기 외부 전극을 형성하는 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
24. 청구항 18 내지 청구항 22 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 유리관 부분에 외부 전극을 형성하는 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
25. 청구항 19, 청구항 21 및 청구항 22 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라즈마를 이용한 베이킹 작업 후, 상기 제1 유리관 부분을 제거하고, 상기 불활성 가스 주입 후 상기 제3 유리관 부분을 제거하는 것인 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
26. 외부 전극 형광 램프용의 형광 물질 코팅 유리관에 연결되는 유닛 구조의 유리관으로서, 상기 형광 물질 코팅 유리관에 연결된 후 그 유리관 내부에 플라즈마를 발생시키기 위한 플라즈마 발생용 내부 전극과 상기 형광 물질 코팅 유리관 내부를 진공화하고 형광 물질 중의 불순문 내지 이물질 등을 제거하고 불활성 가스를 주입하기 위한 배기관을 포함하는 제1 유리관 부분과, 상기 형광 물질 코팅 유리관에 연결되고 외부 전극이 형성되는 제2 유리관 부분으로 이루어지고, 상기 제1 유리관 부분과 제2 유리관 부분 사이는 관경이 좁아지게 포밍 성형되어 있는 것인 유닛 구조의 유리관.
27. 외부 전극 형광 램프용의 형광 물질 코팅 유리관에 연결되는 유닛 구조의 유리관으로서, 상기 형광 물질 코팅 유리관에 연결된 후 그 유리관 내부에 플라즈마를 발생시키기 위한 플라즈마 발생용 내부 전극을 포함하는 제1 유리관 부분과 상기 형광 물질 코팅 유리관에 연결되고 외부 전극이 형성되는 제2 유리관 부분 및 상기 형광 물질 코팅 유리관 내부를 진공화하고 형광 물질 중의 불순물 내지 이물질 등을 제거하며 불활성 가스를 주입하기 위한 배기관 역할을 수행하는 제3 유리관 부분으로 이루어지고, 상기 제1 유리관 부분과 제2 유리관 부분 사이 및 제2 유리관 부분과 제3 유리관 부분 사이는 관경이 좁아지게 포밍 성형되어 있는 것인 유닛 구조의 유리관.
28. 청구항 27에 있어서, 상기 제1 유리관 부분과 제2 유리관 부분 사이의 포밍 성형부의 관경은 상기 제2 유리관 부분과 제3 유리관 부분 사이의 포밍 성형부의 관경보다 넓은 것인 유닛 구조의 유리관.
29. 외부 전극 형광 램프를 제조하는 방법에 있어서,

    코팅된 유리관에 플라즈마 발생을 위한 내부 전극과 배기관을 연결하고, 상기 코팅 유리관을 진공화하며, 상기 내부 전극에 연결된 플라즈마 발생 장치를 통해 상기 유리관 내부에 플라즈마를 발생시켜 상기 유리관 내부를 베이킹하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 전극 형광 램프 제조 방법.
30. 광고판용 램프의 제조 방법에 있어서,

    유리관에 플라즈마 발생을 위한 내부 전극과 배기관을 연결하고, 상기 유리관을 진공화하며, 상기 내부 전극에 연결된 플라즈마 발생 장치를 통해 상기 유리관 내부에 플라즈마를 발생시켜 유리관 내부를 베이킹하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광고판용 램프의 제조 방법.