KR20060013905A

KR20060013905A - 금속 격벽 평판 램프

Info

Publication number: KR20060013905A
Application number: KR1020040062524A
Authority: KR
Inventors: 조광섭
Original assignee: 조광섭
Priority date: 2004-08-09
Filing date: 2004-08-09
Publication date: 2006-02-14

Abstract

본 발명은 금속재의 격벽을 구비한 평판 램프에 관한 것이다. 일반적으로 상판과 하판 유리로 제작되는 평판 램프는 격벽의 설치가 불가피한데, 상기 격벽은 상판과 하판 간의 지지대 역할과 방전통로를 만들어주는 두 가지의 기능을 동시에 갖는다. 종래에는 평판 램프의 격벽으로 유리재나 세라믹 등 절연재를 사용하였는데, 이들은 형성 방법이 어려워 평판 램프의 실현에 있어서 장애 요인이었다. 본 발명은 평판 램프 제조에 있어서 가공이 간편한 금속재의 격벽을 채용한 것을 특징으로 한다.

평판 램프, 격벽, 금속 격벽, 외부전극, 백라이트, 무수은 형광램프, 엑사이머 램프

Description

금속 격벽 평판 램프{FLAT PANEL LAMP WITH A METAL BARRIER}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 격벽 평판 램프의 분리 사시도

도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 격벽 평판 램프의 격벽에 수직인 방향의 단면도

도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 격벽 평판 램프의 격벽 방향의 단면도

도 2c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 격벽 평판 램프의 금속격벽의 단면도

도 2d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 격벽 형광램프의 산화막을 갖는 알루미늄 격벽의 단면도

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속 격벽 평판 램프의 결합된 단면도.

도 4a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 평판 램프에 있어서 금속 격벽 자체를 전극으로 사용하는 경우의 격벽 전극장치의 구성도

도 4b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 평판 램프에 있어서 산화막이 입혀진 알루미늄 격벽의 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 상판 유리 11 : 하판 유리

12, 14 : 상판 외부전극 13, 15 : 하판 외부전극

20 : 격벽 장치 21 : 격벽

22 : 격벽 연결띠 23 : 돌출부

30 : 상판 형광층 31 : 하판 형광층

40 : 산화막 50 : 격벽 전극장치

본 발명은 백라이트나 조명 및 자외선 방출 엑사이머(excimer) 램프 등으로 사용되는 평판 램프에 관한 것이다.

근래에는 LCD의 패널이 대화면화 되고 모니터와 TV 용으로 사용되면서 10,000 cd/㎡ 이상의 고휘도가 요구되고 있다. LCD 패널의 대형화와 고휘도의 요구에 맞는 평판 램프가 개발되고 있다. 이에 따라, 최근에 개발되고 있는 LCD용 평판 램프는 상판과 하판의 유리판에 형광층과 전극을 설치하는 방식을 제시하고 있다.

대면적의 평판 램프를 제작하기 위해서는 상하판을 지지하기 위한 스페이서(spacer)나 격벽(barrier)의 설치가 불가피하다. 종래의 평판 램프에서 격벽은 유리판 자체에 골을 형성하거나 비금속재의 세라믹을 이용하였다. 유리판에 골을 내어 격벽을 형성하는 경우 모래풍(sand blast)을 가하거나 유리를 녹여서 격벽과 함께 성형하게 되는데, 이러한 격벽의 형성 공정은 평판 램프의 실현에 어려움을 준다. 또한 세라믹에 의한 격벽 제조는 주로 프린팅 방법을 사용하는데, 수 mm 높이의 격벽 구조를 설치하기 위하여 프린팅 횟수를 많이 하여야 하므로 공정이 매우 번거로운 문제점이 있다. 프린팅 방법에 의한 격벽 형성은 플라즈마 디스플레이 패널 제조의 격벽 공정에서 흔히 사용하는 방법이다. 유리를 주조하여 격벽 구조를 갖는 판형을 직접 제작하여 평판램프를 만드는 방법이 한국특허 공개번호 특2000-0037279에 처음 소개되었다. 그러나 유리를 주조하여 직접 격벽이 성형된 평판램프의 제조에서도 유리재를 고열로 녹이는 주조 공정 등이 간단하지 않다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 평판 램프의 격벽 형성의 어려움을 극복하기 위하여 안출된 것으로서, 간단한 방식으로 격벽을 제작할 수 있는, 간편하고 고효율을 갖는 평판 램프를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 격벽 자체를 전극으로 사용할 수 있는 구조의 평판 램프를 제공하는 데에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 상판 유리; 상기 상판 유리와 가장자리 부분이 서로 봉합되어 일체를 이루는 하판 유리; 상기 상판 유리와 상기 하판 유리 사이의 공간에 주입되는 방전가스; 상기 방전가스를 방전시키기 위한 적어도 한 쌍의 전극; 및 상기 상판 유리와 상기 하판 유리의 사이에 위치하여 지지대 역할을 하면서 상기 상판 유리와 상기 하판 유리 사이의 공간을 분할하여 방전 통로를 만드는 격벽;을 포함하되, 상기 격벽은 금속재로 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 적어도 한 쌍의 전극은 상판 유리 외벽 및 상기 하판 유리 외벽의 가장자리부에 설치되어 외부 전극을 형성하도록 할 수 있으며, 상기 격벽의 재질로는 금속재를 사용하고, 상기 금속재는 구리 및 구리 합금, 알루미늄 및 알루미늄 합금, 기타 유리재와 동일한 열팽창 계수를 갖는 듀멧 등을 사용할 수 있다. 또한 상기 금속재 자체를 격벽으로 사용할 수도 있고, 정연재 및 전자 방출 계수가 높은 산화막을 도포하여 사용할 수도 있다. 상기 알루미늄을 사용하는 경우는 알루미늄 격벽을 산화시켜 표면에 알루미늄 산화막(알루마이트)을 형성할 수도 있다. 한편, 상기 적어도 한 쌍의 전극은 상기 상판 유리 외벽 및 상기 하판 유리 외벽의 격벽 사이 부분에 배치하되, 상기 상판 유리의 상면에 설치되는 외부전극으로는 투명 전극 또는 망상형의 전극을 사용할 수 있다. 상기 하판 유리의 내부 표면에는 알루미늄 박막 및 알루미늄 산화막을 형성하여 빛을 반사하도록 할 수도 있다. 상기 외부전극을 채용한 형태의 평판램프는 한국특허 공개번호 10-2000-0037279 및 등록번호 10-0350014에 소개되었다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 장치는, 상판 유리; 상기 상판 유리와 가장자리 부분이 서로 봉합되어 일체를 이루는 하판 유리; 상기 상판 유리와 상기 하판 유리 사이의 공간에 주입되는 방전가스; 및 상기 상판 유리와 상기 하판 유리의 사이에 위치하여 지지대 역할을 하면서, 상기 상판 유리와 상기 하판 유리 사이의 공간을 분할하여 방전 통로를 만드는 격벽;을 포함하되, 상기 격벽은 금속재로 이루어지고, 서로 이웃하는 격벽에 극성이 다른 교류 전원을 인가하여 격벽 간에 방전이 발생되게 한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 격벽의 재질로는 가공성이 좋은 금속재를 사용하며, 특히, 알루미늄을 사용할 수 있으며, 더 나아가 알루미늄을 산화시켜 표면에 알루미늄 산화막(알루마이트)을 형성함으로써, 유전층 격벽 방전의 특성을 갖도록 할 수도 있다. 상기 하판 유리의 내부 표면에는 알루미늄 박막 및 알루미늄 산화막을 형성하여 빛을 반사하도록 할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 평판 방전관을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 격벽 평판 램프의 분리 사시도이다. 도 1을 참조하면 본 발명에 따른 금속 격벽 평판 램프는 상판 유리(10), 하판 유리(11), 격벽 장치(20) 및 상판 유리(10)의 외벽에 설치된 상판 외부전극(12)과 하판 유리(11)의 외벽에 설치된 하판 외부전극(13)으로 구성된다. 먼저 상판 유리(10)가 구비되고, 하판 유리(11) 위에는 격벽 장치(20)가 설치되며, 상판과 하판의 가장자리가 봉합되는데, 봉합된 평판 내부에는 방전 기체가 주입된다. 봉합된 평판의 상판과 하판의 한쪽 가장자리 면에는 각각 상판 외부전극(12) 및 하판 외부전극(13)이 설치된다. 본 발명에서는 격벽 장치(20)의 재질로써 가공성이 우수한 금속재를 채용하였다. 격벽(21)에는 일정한 간격으로 돌출부(23)가 설치되고, 격벽 양끝에는 격벽 연결띠(22)가 하단면에 설치된다. 상기 연결띠(22)는 격벽들을 상호 연결하여 설치에 편의를 위함이며, 그 위치는 양끝 이외에 중간에 설치해도 무방하다. 상기 평판 램프의 상판 외부전극(12) 및 하판 외부전극(13)에는 교류형 전원이 연결된다. 상기 격벽 장치(20)의 금속 재료는 알루미늄(Al)이 적합하다. 알루미늄 은 가공성이 좋고 가볍다. 또한 알루미늄은 표면의 산화에 의하여 다공질의 알루마이트(Al₂O₃) 층이 형성되는데, 상기 알루마이트 층은 형광체 도포 시에 부착성이 좋다. 특히, 알루마이트 층이 피복된 알루미늄 자체를 전원에 연결하여 전극으로 사용하는 경우 다공질에 의한 이차 전자 방출 계수도 커져서 방전관으로서 유리하다. 한편 도 1에서 하판 유리판 내부 표면에 알루미늄 박막 및 알루미늄 산화막을 형성할 수 있는데, 이러한 박막은 빛을 반사하는 역할을 한다.

도 2a 내지 도 2d는 도 1의 평판 램프가 결합된 상태에서의 단면도들인데, 도 2a와 도 2b는 각각 격벽에 수직인 방향 및 수평이 방향으로 절단된 단면도이다. 격벽(21) 위에 일정 간격으로 설치된 돌출부(23)가 유리판 상판을 지지하게 되고, 상판 유리(10)와 격벽 사이의 틈으로 기체가 상호 통한다. 도 2c는 금속자체를 격벽(21)으로 사용한 경우의 단면도이고, 도 2d는 금속 격벽(21)의 표면에 유전층인 산화막(40)을 피복한 경우의 단면도이다. 알루미늄의 경우는 산화알루미늄(알루마이트) 피막이 형성된다. 각각의 경우 상판 유리(10)의 하단면에 상판 형광층(30)이 설치되고, 격벽(21)을 포함한 하판 유리(11) 전체에 하판 형광층(31)이 설치된다. 상기 격벽(21)과 돌출부(23)의 형태 및 크기는 용도에 따라서 최적화하여 정해진다. 그러나 상기 격벽(21)의 단면은 사다리꼴과 같이 아래가 넓고 위가 좁게 하는 것이 바람직하다. 사다리꼴 단면에서 밑변, 윗변, 높이의 길이는 대개 수 mm가 적당하다. 격벽과 격벽의 간격은 수 mm에서 수 cm가 가능하며, 격벽간의 간격은 일정 하게 하지만 양쪽 가장 자리를 더 밝게 할 목적으로 좁게 할 수도 있다. 외부전극(12, 13)은 띠의 형태로 설치하고, 그 폭은 수 mm에서 수 cm가 적당하다. 외부전극과 금속 격벽 간의 전기적인 기생 커패시턴스(parasitic capacitance)를 최소화하여 누설 전력을 방지할 목적으로 격벽에 대응되는 부분을 얇게 하게나 망사(mesh)형으로 할 수도 있다. 한편 격벽의 재질로는 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 기타 유리재와 동일한 열팽창 계수를 갖는 듀멧 중에서 선택된 어느 하나를 사용할 수도 있다. 이 경우 금속 자체를 격벽으로 사용하거나 유전층 또는 산화막을 도포하여 사용할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예로서 상기 제1 실시예와 외부전극(14, 15)의 위치를 다르게 구성한 외부전극 평판 램프이다. 상판 외부전극(14)은 격벽 사이의 외부에 투명전극, 혹은 망상(메쉬; mesh)형 전극을 설치하고, 상판 외부전극(14)의 대응 면에 하판 외부전극(15)을 설치한다. 상판 외부전극(14)과 하판 외부전극(15)에는 서로 다른 극성의 교류 전원을 인가한다. 이러한 전극 간의 간격이 작은 평판 램프는 자외선을 방출하는 방전관이나 무수은 형광램프에 적용하는 것이 유리하다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제3의 실시예로서, 각각 금속 격벽 자체를 전극으로 사용한 평판 램프의 격벽 전극잔치의 구성도 및 산화막이 입혀진 알루미늄 격벽의 단면도이다. 도 4a에 도시된 격벽 전극장치(50)를 상판 유리(10)와 하판 유리(11) 사이에 설치한다. 금속 격벽은 서로 이웃하는 격벽에 극성이 다른 교류 전원을 인가하여 격벽 간에 방전이 발생되게 한다. 이 경우 격벽의 바닥부를 약간 넓게 형성하면 고압에서도 방전전압을 비교적 낮게 유지할 수 있다. 상기 격벽의 재료로는 알루미늄이 바람직하며, 알루미늄의 표면에는 산화막(40)을 형성하여 유 전층 격벽 방전의 특성을 갖도록 할 수 있다(도 4b 참조). 상기 격벽을 알루미늄 이외의 금속재를 사용하는 경우는 금속 격벽의 표면에 별도의 유전층막을 형성하여, 유전층 격벽방전의 평판램프를 실현 할 수 있다. 이러한 금속 격벽 자체를 내부전극으로 사용하는 평판 램프는 자외선 방출용 엑사이머(excimer) 램프나 형광층을 도포하여 무수은 형광램프로도 활용된다.

본 발명에서는 금속재 격벽을 설치하고 상판 유리와 하판 유리의 외벽에 외부전극을 형성하거나, 금속 격벽에 직접 전원을 인가하는 방식으로 평판 램프를 실현하고 있는데, 이와 같이 격벽의 재질로 금속을 사용함으로써, 금속 자체의 가공성을 이용하여 수월하게 격벽을 설치할 수 있다.

격벽은 일반적으로 비금속재로 사용하는 것이 통념이다. 그러나 금속재 혹은 산화막이나 절연막을 도포한 격벽은 전자 및 이온과의 친화성으로 인하여 두 가지의 추가적인 효과가 있다. 첫째는 대형화 평판에서의 플라즈마의 균일성이 향상되고 화면 전체에 휘도의 균일성을 높여준다. 이는 플라즈마의 채널링(plasma Channelling)을 방지하는 효과가 있다. 둘째, 격벽 공간들 간에 발광의 동시성을 증대하고, 휘도 조절의 폭이 증대된다. 즉 어는 특정한 격벽의 방전 공간이 먼저 발광하지 않고, 거의 모든 방전 공간이 동시에 발광한다.

Claims

상판 유리;

상기 상판 유리와 가장자리 부분이 서로 봉합되어 일체를 이루는 하판 유리;

상기 상판 유리와 상기 하판 유리 사이의 공간에 주입되는 방전가스;

상기 방전가스를 방전시키기 위한 적어도 한 쌍의 전극; 및

상기 상판 유리와 상기 하판 유리의 사이에 위치하여 지지대 역할을 하면서, 상기 상판 유리와 상기 하판 유리 사이의 공간을 분할하여 방전 통로를 만드는 격벽;을 포함하되,

상기 격벽은 금속재로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속 격벽 평판 램프.
제1항에 있어서, 상기 적어도 한 쌍의 전극은 상기 상판 유리 외벽 및 상기 하판 유리 외벽의 가장자리부에 설치되어 외부 전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 금속 격벽 평판 램프.
제1항에 있어서, 상기 격벽의 재질은 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 기타 유리재와 동일한 열팽창 계수를 갖는 듀멧 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 금속 격벽 평판 램프.
제3항에 있어서, 상기 격벽의 표면에 유전층을 도포하거나 산화막을 형성한 것을 특징으로 하는 금속 격벽 평판 램프.
제1항에 있어서, 상기 적어도 한 쌍의 전극은 상기 상판 유리 외벽 및 상기 하판 유리 외벽의 격벽 사이 부분에 위치하되, 상판 유리의 상면에 설치되는 외부전극은 투명 전극 또는 망상형의 전극인 것을 특징으로 하는 금속 격벽 평판 램프.
제1항에 있어서, 상기 하판 유리의 내부 표면에 알루미늄 박막 및 알루미늄 산화막을 형성하여 빛을 반사하도록 한 것을 특징으로 하는 금속 격벽 편판 램프.
상판 유리;

상기 상판 유리와 가장자리 부분이 서로 봉합되어 일체를 이루는 하판 유리;

상기 상판 유리와 상기 하판 유리 사이의 공간에 주입되는 방전가스; 및

상기 상판 유리와 상기 하판 유리의 사이에 위치하여 지지대 역할을 하면서, 상기 상판 유리와 상기 하판 유리 사이의 공간을 분할하여 방전 통로를 만드는 격벽;을 포함하되,

상기 격벽은 금속재로 이루어지고, 서로 이웃하는 격벽에 극성이 다른 교류 전원을 인가하여 격벽 간에 방전이 발생되게 한 것을 특징으로 하는 금속 격벽 평판 램프.
제7항에 있어서, 상기 격벽의 재질은 알루미늄인 것을 특징으로 하는 금속 격벽 평판 램프.
제8항에 있어서, 상기 알루미늄으로 이루어진 격벽을 산화시켜 표면에 알루미늄 산화막(알루마이트)을 형성함으로써, 유전층 격벽 방전의 특성을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 금속 격벽 평판 램프.
제7항에 있어서, 상기 하판 유리의 내부 표면에 알루미늄 박막 및 알루미늄 산화막을 형성하여 빛을 반사하도록 한 것을 특징으로 하는 금속 격벽 편판 램프.