KR20050036449A - 평판 램프 - Google Patents

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KR20050036449A KR1020030072138A KR20030072138A KR20050036449A KR 20050036449 A KR20050036449 A KR 20050036449A KR 1020030072138 A KR1020030072138 A KR 1020030072138A KR 20030072138 A KR20030072138 A KR 20030072138A KR 20050036449 A KR20050036449 A KR 20050036449A
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장상훈
하타나카히데카주
김영모
이성의
쳉샤오칭
손승현
김기영
박형빈
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Abstract

평판 램프가 개시된다.개시된 평판 램프는, 일정한 간격을 두고 서로 대향되게 배치되는 상판 및 하판; 상판과 하판 사이에 마련되어 방전공간들을 형성하는 다수의 스페이서; 방전공간들 각각이 위치하는 상판 또는 하판의 외면에 스트라이프 형태로 형성되는 제1 및 제2 전극; 스페이서들 각각의 내부에 형성되는 제1 및 제2 내부전극; 및 상판 및 하판의 내면과, 스페이서들의 외면에 형성되는 형광체층;을 구비한다.

Description

평판 램프{Flat lamp}
본 발명은 평판 램프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휘도와 발광 효율이 높고, 휘도 분포가 균일화된 평판 램프에 관한 것이다.
주로 LCD(liquid Crystal Display)의 백라이트(back-light)로 개발되고 있는 평판 램프는, 과거의 냉음극 형광램프(cold cathode fluorescent lamp)를 이용한 에지-라이트(edge-light) 또는 다이렉트-라이트(direct-light) 방식으로부터 발광 효율, 발광 휘도의 균일도(uniformity) 등을 고려하여, 발광면 하부 전체가 방전공간이 되는 면 방전형 또는 대향 방전형 평판 램프의 형태로 발전되었다.
면 방전형 평판 램프는 대향 방전형에 비해 방전 특성이 안정된 잇점이 있지만 전체적인 휘도는 대향 방전형 평판 램프에 비해 떨어지는 것이 일반적이다. 종래 면 방전형 평판 램프 중에서 방전의 국부적 집중을 막기 위해 전체 방전 공간을 수많은 미소 방전 영역으로 분리한 램프가 있는데, 이러한 램프는 안정된 방전이 가능하지만 미소 방전 영역간의 발광 휘도 차이와 영역 간의 갭에 의해 전체적인 발광 휘도의 균일성이 좋지 않기 때문에 광을 고르게 확산시키기 위한 확산지 또는 확산판을 적용해야 한다.
도 1은 종래 면 방전형 평판 램프의 일 예가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 상판(20)과 하판(10)이 다수의 스페이서(spacer,14)에 의해 소정 거리를 유지하면서 방전 가스가 충진되는 방전 공간들을 형성한다.
상판(20)과 하판(10)의 내면 및 스페이서(14)들의 양 측면에는 형광체층(30)이 형성되어 있다. 그리고, 각각의 방전 공간에 대응하는 상판(20) 및 하판(10)의 외면에는 각각 한 쌍의 제1, 제2 상부전극(22a,22b) 및 제1, 제2 하부전극(12a,12b)이 각각 마련된다. 여기서, 제1 상부전극(22a)과 제2 하부전극(12a)에는 같은 전위가 인가되어 이들 상호간에는 방전이 유도되지 않는다. 그리고, 제2 상부전극(22b)과 제2 하부전극(12b)에도 역시 같은 전위가 인가되어 이들 상호간에 방전이 유도되지 않는다. 한편, 제1 상부전극(22a)과 제2 상부전극(22b) 사이 및 제1 하부전극(12a)과 제2 하부전극(12b) 사이에는 각각 소정의 전위차가 존재하여 상판(20) 또는 하판(10)에 나란한 방향으로 방전이 유도된다.
상기와 같은 구조의 평판 램프에서는, 상판(20)에 마련된 제1, 제2 상부전극(22a,22b)과 스페이서(14)들이 방전에 의하여 발생된 빛을 방해하기 때문에 균일한 광을 얻기가 어렵고, 방전 가스의 분압을 높이면 방전 전압이 많이 상승한다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 스페이서의 내부에 전극들을 마련함으로써 휘도와 발광 효율이 높고, 휘도 분포가 균일화된 평판 램프를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여,
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평판 램프는,
일정한 간격을 두고 서로 대향되게 배치되는 상판 및 하판;
상기 상판과 하판 사이에 마련되어 방전공간들을 형성하는 다수의 스페이서;
상기 방전공간들 각각이 위치하는 상기 상판 또는 하판의 외면에 스트라이프 형태로 형성되는 제1 및 제2 전극;
상기 스페이서들 각각의 내부에 형성되는 제1 및 제2 내부전극; 및
상기 상판 및 하판의 내면과, 상기 스페이서들의 외면에 형성되는 형광체층;을 구비한다.
상기 스페이서는 상기 제1 및 제2 전극과 나란한 방향으로 배치되며, 상기 제1 및 제2 내부전극은 상기 스페이서의 양측을 따라 형성되는 것이 바람직하다.
상기 스페이서의 형상은 원통 형상 또는 원기둥 형상이 바람직하다. 상기 스페이서의 형상이 원통 형상인 경우에 상기 스페이서의 내면에도 상기 형광체층이 형성될 수 있다.
상기 스페이서는 유리 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판 램프는,
상판;
상기 상판과 대향되게 배치되며, 상기 상판과 일정한 간격을 유지하는 다수의 평탄부와 상기 평탄부들 사이에 그 상면이 상기 상판의 내면과 접촉하도록 돌출형성되어 방전공간들을 형성하는 다수의 돌출부가 마련된 하판;
상기 방전공간들 각각이 위치하는 상기 상판 또는 하판의 외면에 스트라이프 형태로 형성되는 제1 및 제2 전극;
상기 돌출부들 각각의 내부에 형성되는 제1 및 제2 내부전극; 및
상기 상판 및 하판의 내면에 형성되는 형광체층;을 구비한다.
상기 돌출부들은 상기 제1 및 제2 전극과 나란한 방향으로 배치되며, 상기 제1 및 제2 내부전극은 각각 상기 돌출부 내부의 양측을 따라 형성된다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평판 램프의 사시도 및 수직 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상판(120)과 하판(110)이 일정한 간격을 두고 서로 대향되게 배치된다. 여기서, 상기 상판(120) 및 하면(110)은 유리 재질로 이루어질 수 있다. 상기 상판(120)과 하판(110) 사이에는 상판(120)과 하판(110)이 서로 일정한 간격으로 유지되도록 다수의 스페이서(114)가 마련된다. 상기 스페이서(114)들은 서로 소정 간격 이격되어 나란하게 배치되며, 그 형상은 원통 형상으로 되어 있다. 그리고, 이러한 스페이서(114)들은 유리 재질로 이루어진다. 한편, 상기 스페이서(114)들은 원기둥 형상으로 이루어질 수도 있다. 상기 스페이서(114)들에 의해 상판(120)과 하판(110) 사이에는 다수의 방전공간들이 형성되며, 이 방전공간들 내부에는 방전시 자외선을 발생시키는 방전가스가 채워진다.
상기 방전공간들 각각이 위치하는 하판(110)의 외면에는 제1 및 제2 전극(112a,112b)이 상기 스페이서(114)들과 나란한 방향으로 스트라이프 형태로 형성된다. 이러한 제1 및 제2 전극(112a,112b)은 상판(120)의 외면에 형성될 수도 있다.
상기 스페이서(114)들 내부에는 제1 및 제2 내부전극(150a,150b)이 형성된다. 이러한 제1 및 제2 내부전극(150a,150b)은 각각 스페이서(114) 내부의 양측을 따라 형성된다. 여기서, 상기 제1 및 제2 내부전극(150a,150b)은 도전성 재료로 이루어진다.
상기 상판(120) 및 하판(110)의 내면과, 상기 스페이서(114)들의 외면에는 형광체층(130)이 형성된다. 한편, 이러한 형광체층(130)은 원통형의 상기 스페이서(114)의 내면에도 형성될 수 있다. 그리고, 방전공간에서 발생된 빛이 모두 상판(120) 쪽으로 향하게 하기 위해서 상기 형광체층(130)과 하판(110) 사이에 반사층이 형성될 수 있다.
상기와 같은 구조의 평판 램프에서, 제1 및 제2 전극(112a,112b)과 제1 및 제2 내부전극(150a,150b)에 도 3에 도시된 바와 같은 전압이 각각 인가되면, 방전공간 내부에서는 방전이 발생된다. 이때 발생되는 방전은 하판(110)에 형성된 제1 및 제2 전극(112a,112b)에 의한 전계와, 서로 인접하는 스페이서(114)들에 각각 형성된 제1 및 제2 내부전극(150a,150b)에 의한 전계에 의하여 이루어진다. 여기서, 스페이서(114)에 형성된 내부전극들(150a,150b)은 인접한 스페이서(114)에 형성된 내부전극들(150a,150b)과 서로 마주 보게 되므로, 전계를 대향형으로 유도시킨다. 따라서, 낮은 전압에서도 방전이 원활하게 이루어질 수 있다.
한편, 상판(120)의 내면은 원통형의 스페이서(114)들과 접촉하므로, 그 접촉 면적이 작아지게 된다. 따라서, 상판(120) 쪽으로 향하는 빛은 스페이서(114)들에 의하여 방해받지 않고 진행할 수 있어 빛의 균일도가 향상된다. 또한, 형광체층(130)이 스페이서(114)의 외면에 도포되는 면적이 커져서 보다 많은 빛을 발생시킬 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 방전시 종래 평판 램프와 본 발명의 실시예에 따른 평판 램프의 방전 전압 및 빛의 세기를 비교한 도면들이다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 것은 방전공간에 Ne-Xe10%의 방전가스를 채우고, 이 방전가스의 압력을 260mbar로 했을 때 측정된 실험 결과들이다.
먼저, 도 4a를 참조하면, 전술된 종래 평판 램프에서는 방전 개시전압(Vf) 및 방전 유지전압(Vs)은 각각 2.68kV 및 1.7kV 이었고, 2kV 전압 인가시 방전에 의하여 발생된 빛이 상판(20) 쪽으로 모두 나오는 경우 빛의 세기는 1549 cd/㎡ 이었다. 다음으로, 도 4b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 평판 램프에서는 방전 개시전압(Vf) 및 방전 유지전압(Vs)은 각각 1.98kV 및 1.33kV 이었고, 2kV 전압 인가시 방전에 의하여 발생된 빛이 상판(120) 쪽으로 모두 나오는 경우 빛의 세기는 1633 cd/㎡ 이었다.
이상과 같은 결과들을 비교해 보면, 본 발명의 실시예에 따른 평판 램프에서는 종래 평판 램프에 비하여 방전 개시전압 및 방전 유지전압은 더 낮아지고, 상판(120) 쪽으로 나오는 빛의 세기는 더 커지는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 평판 램프에 의하면 효율 및 휘도(brightness)가 향상된다.
도 5a 및 도 5b는 방전시 종래 평판 램프의 상판과 본 발명의 실시예에 따른 평판 램브의 상판을 찍은 사진들이다.
종래 평판 램프에서는 상판(도 4a의 20) 쪽으로 나오는 빛이 스페이서(14)와 제1, 제2 상부전극(22a,22b)에 의하여 방해를 받기 때문에 도 5a에 도시된 바와 같이 스페이서패턴(70)과 전극패턴(60)이 나타난다. 이에 반하여, 본 발명의 실시예에 따른 평판 램프에서는 원통형의 스페이서(도 4b의 114) 내부에 제1, 제2 내부 전극(150a,150b)을 형성함으로써 스페이서패턴(도 5a의 70)이나 전극 패턴(도 5a의 60)은 나타나지 않게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 평판 램프에 의하면 빛의 균일도가 향상된다.
도 6a 내지 도 6c는 각각 본 발명의 실시예에 따른 평판 램프에서 제1 및 제2 전극(112a,112b)에만 전압을 인가한 경우, 제1 및 제2 내부전극(150a,150b)에만 전압을 인가한 경우, 제1 및 제2 전극(112a,112b)과 제1 및 제2 내부전극(150a,150b)에 전압을 인가한 경우를 나타낸 도면들이다. 상기와 같이 전압을 인가했을 때, 방전 개시전압은 도 6a에 도시된 제1 및 제2 전극(112a,112b)에만 전압을 인가한 경우에 가장 높았고, 다음으로 도 6c에 도시된 제1 및 제2 전극(112a,112b)과 제1 및 제2 내부전극(150a,150b) 모두에 전압을 인가한 경우에 가장 낮았다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판 램프의 사시도이다.
도 7을 참조하면, 평판 램프는 서로 대향되게 배치되는 상판(220) 및 하판(210)을 구비한다. 상기 상판(220) 및 하판(210)은 유리 재질로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 하판(210)은 상판(220)과 일정한 간격을 유지하는 다수의 평탄부(210a)와 상기 평탄부(210a)들 사이에 돌출 형성된 다수의 돌출부(210b)를 포함한다. 상기 돌출부(210b)들은 전술한 스페이서와 같은 기능을 하는 것으로, 그 상면이 상판(220)의 내면에 접촉함으로써 상기 평탄부(210a)들이 상판(220)과 일정한 간격으로 유지되도록 한다. 그리고, 상기 돌출부(210b)들은 서로 소정 간격 이격되어 나란하게 배치된다. 이러한 돌출부(210b)들에 의해 상판(220)과 하판(210) 사이에는 다수의 방전공간들이 형성되며, 이 방전공간들 내부에는 방전시 자외선을 발생시키는 방전가스가 채워진다.
상기 방전공간들 각각이 위치하는 하판(210)의 평탄부(210a) 외면에는 제1 및 제2 전극(212a,212b)이 상기 돌출부(210b)들과 나란한 방향으로 스트라이프 형태로 형성된다. 이러한 제1 및 제2 전극(212a,212b)은 방전공간들이 위치하는 상판(220)의 외면에 형성될 수도 있다.
상기 돌출부(210b)들 각각의 내부에는 제1 및 제2 내부전극(250a,250b)이 형성된다. 이러한 제1 및 제2 내부전극(250a,250b)은 상기 돌출부(210b)의 내측면을 따라 형성된다.
상기 상판(220) 및 하판(210)의 내면에는 형광체층(230)이 형성된다. 한편, 방전공간에서 발생된 빛이 모두 상판(220) 쪽으로 향하게 하기 위해서 상기 형광체층(230)과 하판(210) 사이에는 반사층이 형성될 수 있다.
상기와 같은 구조의 평판 램프에서, 제1 및 제2 전극(212a,212b)과 제1 및 제2 내부전극(250a,250b)에 전압이 각각 인가되면, 방전공간 내부에서는 방전이 발생된다. 이때 발생되는 방전은 하판(210)의 평탄부(210a)에 형성된 제1 및 제2 전극(212a,212b)에 의한 전계와, 서로 인접하는 돌출부(210b)들의 내측면에 형성된 제1 및 제2 내부전극(250a,250b)에 의한 전계에 의하여 이루어진다. 여기서, 상기 돌출부(210b)의 내측면에 형성된 내부전극들(250a,250b)은 인접한 돌출부(210b)에 형성된 내부전극들(250a,250b)과 서로 마주 보게 되므로, 전계를 대향형으로 유도시킨다. 따라서, 낮은 전압에서도 방전이 원활하게 이루어질 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 평판 램프에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 스페이서 내부에 전극들을 형성하여 대향형의 전계를 유도함으로써 낮은 전압에서도 방전이 원활하게 이루어질 수 있다.
둘째, 상판과 하판 사이에 원통 형상 또는 원기둥 형상의 스페이서들을 마련함으로써 상판 쪽으로 향하는 빛은 스페이서들에 의하여 방해받지 않고 진행할 수 있게 된다. 이에 따라, 빛의 균일도를 향상시킬 수 있다.
셋째, 형광체층이 도포되는 면적이 커져서 보다 많은 빛을 발생시킬 수 있으므로, 휘도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 평판 램프를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 평판 램프를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 평판 램프의 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 방전시 종래 평판 램프와 본 발명의 실시예에 따른 평판 램프의 방전 전압 및 빛의 세기를 나타낸 도면들이다.
도 5a 및 도 5b는 방전시 종래 평판 램프의 상판과 본 발명의 실시예에 따른 평판 램브의 상판을 찍은 사진들이다.
도 6a 내지 도 6c는 각각 본 발명의 실시예에 따른 평판 램프에서 제1 및 제2 전극에만 전압을 인가한 경우, 제1 및 제2 내부전극에만 전압을 인가한 경우, 제1 및 제2 전극과 제1 및 제2 내부전극에 전압을 인가한 경우를 나타낸 도면들이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판 램프를 개략적으로 도시한 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110,210... 하판 112a,212a... 제1 전극
112b,212b... 제2 전극 114... 스페이서
120,220... 상판 130,230... 형광체층
150a,250a... 제1 내부전극 150b,250b... 제2 내부전극
210a... 평탄부 210b... 돌출부

Claims (9)

  1. 일정한 간격을 두고 서로 대향되게 배치되는 상판 및 하판;
    상기 상판과 하판 사이에 마련되어 방전공간들을 형성하는 다수의 스페이서;
    상기 방전공간들 각각이 위치하는 상기 상판 또는 하판의 외면에 스트라이프 형태로 형성되는 제1 및 제2 전극;
    상기 스페이서들 각각의 내부에 형성되는 제1 및 제2 내부전극; 및
    상기 상판 및 하판의 내면과, 상기 스페이서들의 외면에 형성되는 형광체층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판 램프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스페이서는 상기 제1 및 제2 전극과 나란한 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 평판 램프.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 내부전극은 상기 스페이서 내부의 양측을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 평판 램프.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스페이서의 형상은 원통 형상 또는 원기둥 형상인 것을 특징으로 하는 평판 램프.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스페이서의 형상이 원통 형상인 경우에 상기 스페이서의 내면에도 상기 형광체층이 형성되는 것을 특징으로 하는 평판 램프.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스페이서는 유리 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판 램프.
  7. 상판;
    상기 상판과 대향되게 배치되며, 상기 상판과 일정한 간격을 유지하는 다수의 평탄부와 상기 평탄부들 사이에 그 상면이 상기 상판의 내면과 접촉하도록 돌출형성되어 방전공간들을 형성하는 다수의 돌출부가 마련된 하판;
    상기 방전공간들 각각이 위치하는 상기 상판 또는 하판의 외면에 스트라이프 형태로 형성되는 제1 및 제2 전극;
    상기 돌출부들 각각의 내부에 형성되는 제1 및 제2 내부전극; 및
    상기 상판 및 하판의 내면에 형성되는 형광체층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판 램프.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 돌출부들은 상기 제1 및 제2 전극과 나란한 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 평판 램프.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 내부전극은 각각 상기 돌출부 내부의 양측을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 평판 램프.
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