KR20060102165A - 평판 발광 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 램프 발광시 발광의 균일성 및 동시성을 확보하도록 한 평판 발광 램프에 관한 것으로서, 상판에 형성되는 제 1 형광층과, 상기 상판과 일정한 갭을 갖고 밀폐공간을 형성하는 하판과, 상기 하판상에 일정한 간격을 갖고 표면에 돌출부가 형성된 복수개의 격벽과, 상기 각 격벽상에 형성되는 도전성 페이스트와, 상기 도전성 페이스트의 표면에 형성되는 절연층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

평면 발광 램프, 격벽, 도전성 페이스트, 돌출

Description

평판 발광 램프{flat fluorescent lamp}

도 1은 종래의 평판 발광 램프를 나타낸 단면도

도 2a는 본 발명에 의한 평판 발광 램프를 나타낸 단면도

도 2b는 도 2a의 격벽을 자른 평판 발광 램프를 나타낸 단면도

도 3은 본 발명에 의한 평판 발광 램프의 격벽 구조를 나타낸 평면도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 상판 110 : 제 1 형광층

200 : 하판 210 : 돌출부

220 : 격벽 230 : 도전성 페이스트

240 : 유전체층 250 : 제 2 형광층

300 : 외부전극 400 : 방전가스

500 : 접착제

본 발명은 배면광원 장치(back light)에 관한 것으로, 특히 램프 발광시 발광의 균일성 및 동시성을 확보하도록 한 평판 발광 램프에 관한 것이다.

일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 텔레비전(TV)을 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 크기 등에 있어서 일정한 한계를 가지고 있으며 이를 대체할 것으로 예상되는 것으로, 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(LCD : Liquid Crystal Display), 가스 방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP : Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD : Electro Luminescence Display) 등이 있으며, 그 중에서 액정표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

이러한, CRT를 대체하기 위해서 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점을 갖는 액정표시장치는, 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 랩탑형 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라 데스크탑형 컴퓨터의 모니터 및 대형정보 표시장치 등에 사용되고 있어 액정표시장치의 수요는 계속적으로 증가되고 있는 실정이다.

한편, 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광원의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에 LCD 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원 즉, 배면광원 장치가 반드시 필요하다.

상기와 같은 배면광원 장치에는 냉음극 형광램프(cold cathode fluorescent lamp : CCFL)로부터 조사되는 광을 도광판과 확산판을 이용하여 확산시키는 방식 과, 자외선에 의해 형광체를 여기시켜 광을 확산시키는 평판 발광 램프(flat fluorescent lamp) 방식이 널리 사용되고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래 기술에 의한 평판 발광 램프를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 의한 평판 발광 램프를 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 투명한 재질로 이루어진 상판(21)과, 상기 상판(21)의 배면에 형성되는 형광층(22)과, 상기 상판(21)과 일정한 갭을 갖고 밀폐 공간을 형성하는 하판(23)과, 상기 하판(23)상에 일정한 간격을 갖고 형성되는 복수개의 격벽(24)들과, 상기 각 격벽(24)을 둘러싸고 형성되는 복수개의 전극(25)들과, 상기 전극(25)의 표면을 감싸고 형성되는 유전체층(26)과, 상기 상판(21)과 하판(23)이 일정한 갭을 갖도록 가장자리를 지지하는 외곽벽(27)을 포함하여 구성되어 있다.

여기서, 상기 외곽벽(27)의 높이는 상기 전극(25)보다 높게 형성하여 상기 전극(25)들간에 방전이 이루어지도록 한다.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 평판 발광 램프는 상기 복수개의 전극(25)들 중 홀수 번째와 짝수 번째의 전극들을 각각 외곽에서 연결하여 교류 전원에 연결한다.

결과적으로 홀수 번째와 짝수 번째의 전극간에 방전이 발생된다. 혹은 이웃하는 두 전극을 한 쌍으로 하여 동일한 전원에 연결하는 방식으로 구동할 수도 있다.

따라서 종래 기술에 의한 평판 발광 램프는 하판(23)상에 돌출형 전극(25)을 구성하여 교류형 방전에 의해 플라즈마 방전이 발생하고, 상기 플라즈마방전으로부터 자외선이 방출하며, 상기 방출된 자외선에 의해 상판(21)의 형광층(22)을 자극하여 상기 상판(21)의 외부로 가시광선이 조사되도록 하고 있다.

여기서, 상기 교류형 방전은 전극(25)상에 유전체층(26)을 도포하고, 전원을 극을 교차적으로 인가하는 방식이다.

상기 전극(25)들 사이의 간격, 폭 그리고 돌출 높이는 기체의 압력과 방전 효율을 감안하여 정해진다. 예를 들면, 수 100Torr의 고압 기체의 방전을 위하여 전극(25)간의 간격을 1㎜이하로 한다.

또한, 상기 격벽 구조의 전극은 인쇄 방식으로 형성될 수 있으며, 상기 유전체층(26)은 이온에 의한 전극의 손상을 방지하고 이차전자의 방출을 높이기 위한 것이다.

그러나 상기와 같은 종래 기술에 의한 평판 발광 램프에 있어서 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 냉음극 형태의 평판 램프 구조와 외부 전극형태가 휘도와 효율에 월등한 차이가 없는 한 공정의 간편성이 우선 시 되어 외부 전극 형태를 선호해 오고 있다.

이에 따라 외부 전극 형태의 평판 램프 구조에서는 플라즈마의 채널링 현상 때문에 평판 램프의 발광시에 램프 전체에 발광이 동시에 이루어지기가 힘들고, 채 널링 현상에 의한 발광의 불균일성 때문에 휘도의 불균일을 초래한다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 도전성 물질로 이루어진 도전성 페이스트가 코팅된 돌출부를 갖는 격벽을 구성함으로써 외부의 평판 전극을 이용한 방전시에 평판 램프에서 나타나는 플라즈마 채널링에 의한 휘도 불균일 현상을 방지하도록 한 평판 발광 램프를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 평판 발광 램프는 상판에 형성되는 제 1 형광층과, 상기 상판과 일정한 갭을 갖고 밀폐공간을 형성하는 하판과, 상기 하판상에 일정한 간격을 갖고 표면에 돌출부가 형성된 복수개의 격벽과, 상기 각 격벽상에 형성되는 도전성 페이스트와, 상기 도전성 페이스트의 표면에 형성되는 절연층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 평판 발광 램프를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2a는 본 발명에 의한 평판 발광 램프를 나타낸 단면도이고, 도 2b는 도 2a의 격벽을 자른 평판 발광 램프를 나타낸 단면도이다.

도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 투명한 재질로 이루어진 상판(100)과, 상기 상판(100)의 배면에 형성되는 제 1 형광층(110)과, 상기 상판(100)과 일정한 갭을 갖고 밀폐 공간을 형성하는 투명한 재질로 이루어진 하판(200)과, 상기 하판(200)상에 일정한 간격을 갖고 표면에 복수개의 돌출부(210)가 형성되는 복수개의 격벽(220)들과, 상기 각 격벽(220)을 둘러싸고 형성되는 도전성 페이스트(230)와, 상기 도전성 페이스트(230)를 보호하기 위해 표면에 형성되는 유전체층(240)과, 상기 각 격벽(220) 사이의 하판(200)상에 형성되는 제 2 형광층(250)과, 상기 상판(100)과 하판(200)의 외측 가장자리에 형성되는 외부전극(300)을 포함하여 구성되어 있다.

여기서, 상기 격벽(220)은 플라즈마 채널링을 고려하여 균일하게 플라즈마 채널을 분포시킬 수 있도록 격벽(220) 사이의 간격 및 상기 돌출부(210)의 높이와 간격을 적절하게 형성하여 상판(100)과 하판(200) 사이의 밀폐 공간에서 방전이 이루어지도록 한다.

상기 플라즈마 채널링이란, 플라즈마가 발생할 때 강하게 형성되는 곳으로 플라즈마 집중되게 되는데 이 경우에 플라즈마는 하나의 경로로만 전자가 이동하게 되어 플라즈마 채널이 형성된다.

따라서 평판 발광 램프의 경우 플라즈마 채널이 골고루 면 전체에 대해서 형성되지 않으면 발광이 골고루 일어나지 않아 휘도 균일도에 문제가 생기게 된다.

한편, 상기 외부전극(300)은 플라즈마 방전을 위하여 상기 격벽(220)에 의해 구획된 방전공간의 앵 단부측과 대응되는 상판(100) 또는 하판(200)의 외면에 설치되어 있다.

또한, 상기 제 1, 제 2 형광층(110,250)은 파장 140 ~ 350㎚ 사이의 자외선에서 에너지를 얻어 가시광선을 발생하는 포토루미네센스(photoluminescence) 현상이 가능한 재료로서 유기물, 무기물, 희토류 금속재료, 폴리머 등이라면 제한을 받 지 않고 사용할 수 있으며, 특히 파장 147㎚, 174㎚의 진공 자외선이 조사되었을 때 높은 가시광선을 내는 형광체가 바람직하다.

또한, 상기 상판(100)과 하판(200)은 가장자리에 실재 등의 접착제(500)를 형성하여 상기 상판(100) 및 하판(200)을 완전히 부착하고 있다. 여기서, 상기 상판(100) 또는 하판(200)의 가장자리에 실재를 형성한 후 주위에 UV(자외선)을 조사하거나 또는 레이저를 조사하거나 또는 특정 온도까지 열을 가해 상판(100)과 하판(200)을 부착한다.

여기서, 상기 접착제(500)는 UV 경화제를 사용한다.

또한, 상기 상판(100)과 하판(200) 사이의 밀폐된 공간에는 가스 주입구(도면에 도시되지 않음)를 통해 Hg, Xe, Ne, Ar, He 혹은 이들의 혼합 가스로 이루어진 방전가스(400)가 봉입되어 있다.

또한, 상기 격벽(220)의 표면에 형성된 돌출부(210)는 사각형, 사다리꼴, 물결이나 톱니모양을 가질 수 있고, 상기 돌출부(210)는 규칙적이지 않는 모양을 가져도 된다.

또한, 상기 외부전극(300)은 도전성 재료로 저항이 적은 금속 계열 즉, 텅스텐, 니켈, 알카리 계열의 금속 등이 사용된다.

또한, 상기 도전성 페이스트(230)를 이루는 도전성 물질로는 Ag, Pd, Pt, Ni, Cu, Ag/Pd 중에서 어느 하나를 사용할 수 있다.

또한, 상기 유전체층(240)은 반사성과 방전에 필요한 이차전자 공급이 좋은 물질, 예를 들면, MgO와 같은 이차전자 방출계수가 높은 동시에 가시광 방출에 영 향을 주지 않는 물질을 사용할 수 있다.

여기서, 상기 격벽(220)의 돌출부(210)는 상판(100)을 지지하는 스페이서(spacer)의 역할을 하고 돌출부(210) 사이로 나 있는 격벽(220) 사이의 틈을 통하여 격벽(220) 사이의 공간이 상호 통하게 된다.

한편, 상기와 같은 본 발명에 의한 평판 발광 램프의 제조방법을 간단하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 투명한 재질의 상판(100)의 제 1 형광체층(110)을 형성한다.

이어, 상기 상판(100)과 대응되는 투명한 재질의 하판(200)상에 일정한 간격으로 복수개의 돌출부(210)를 갖는 격벽(220)을 형성하고, 상기 돌출부(210)를 포함한 격벽(220)의 표면에 선택적으로 도전성 페이스트(230)를 코팅한 후 상기 도전성 페이스트(230)를 보호하기 위해 표면에 반사효율이 좋은 유전체층(240)을 형성한다.

이어, 상기 격벽(220)과 격벽(220) 사이의 하판(200)상에 제 2 형광체층(250)을 형성하고, 상기 상판(100) 또는 하판(200)의 가장자리에 접착제(500)를 형성한 후 상판(100)과 하판(200)을 부착시키고 UV 또는 레이저 등의 열을 조사하여 상기 접착제(500)를 경화함으로써 상판(100)과 하판(200)을 고정한다.

그리고 상기 상판(100)과 하판(200)이 부착되어 발생된 밀폐 공간에 방전가스(300)를 주입하여 평판 발광 램프를 완성한다.

한편, 상기 상판(100)과 하판(200)의 외측 표면에 상기와 같이 형성된 평판 발광 램프를 발광시키기 위하여 외부전극(300)을 형성하고, 상기 상판(100)과 하판 (200)에 형성된 외부전극(300)에 전원을 인가함으로써 상판(100)과 하판(200) 사이의 내부 공간에서 플라즈마를 발생하여 평판 발광 램프를 발광시킨다.

도 3은 본 발명에 의한 평판 발광 램프에 적용된 격벽을 나타낸 평면도이다.

도 3에서와 같이, 세라믹 또는 유리 재질로 이루어진 격벽(220)의 표면 상부에 일정한 높이를 갖고 복수개의 돌출부(210)들이 형성되어 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 평판 형광 램프는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 평판 램프 구조에서 도전성 물질로 이루어진 도전성 페이스트가 코팅된 돌출부를 갖는 격벽은 외부의 평판 전극을 이용한 방전시에 평판 램프에서 나타나는 플라즈마 채널링에 의한 휘도 불균일 현상을 방지할 수 있다.

둘째, 돌출부가 형성된 격벽은 돌출부 사이의 공간을 통해 플라즈마의 채널을 균일하게 분포시킬 수 있기 때문에 방전 시에 격벽 사이의 공간에서 발광의 동시성과 휘도의 균일성을 보장할 수 있다.

셋째, 격벽에 형성된 도전성 페이스트를 보호하기 위해 형성된 유전체나 보호막은 반사성이 좋은 물질을 선택하여 입혀 줌으로써 발광시 램프의 휘도 상승효 과를 기대할 수 있어 휘도 균일도에 크게 기여할 수 있다.

Claims (10)

1. 상판에 형성되는 제 1 형광층과,

   상기 상판과 일정한 갭을 갖고 밀폐공간을 형성하는 하판과,

   상기 하판상에 일정한 간격을 갖고 표면에 돌출부가 형성된 복수개의 격벽과,

   상기 각 격벽상에 형성되는 도전성 페이스트와,

   상기 도전성 페이스트의 표면에 형성되는 절연층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 평판 발광 램프.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 상판과 하판 사이의 밀폐공간에 형성되는 방전가스를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 평판 발광 램프.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 방전가스는 Hg, Xe, Ne, Ar, He 혹은 이들의 혼합가스를 사용하는 것을 특징으로 하는 평판 발광 램프.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 형광층은 파장 140 ~ 350㎚ 사이의 자외선에서 에너지를 얻어 가시광선을 발생하는 포토루미네센스 현상이 가능한 재료를 사용하는 것을 특징으로 하는 평판 발광 램프.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 돌출부는 사각형, 사다리꼴, 물결 또는 톱니 모양을 갖는 것을 특징으로 하는 평판 발광 램프.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 상판과 하판은 접착제에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 평판 발광 램프.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 접착제는 UV 경화제인 것을 특징으로 하는 평판 발광 램프.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 격벽과 격벽 사이의 하판상에 형성되는 제 2 형광층을 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 평판 발광 램프.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 절연층은 반사성과 방전에 필요한 이차전자 공급이 좋은 MgO을 사용하는 것을 특징으로 하는 평판 발광 램프.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 도전성 페이스트는 Ag, Pd, Pt, Ni, Cu, Ag/Pd 중에서 어느 하나로 이루어짐을 특징으로 하는 평판 발광 램프.

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