KR20070076017A - 형광 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 형광 램프는, 방전 공간과; 상기 방전 공간을 형성하는 상기 형광 램프의 내벽 상에 형성된 형광층을 포함하며, 상기 형광층은, YVO₄:Eu를 포함하는 적색 형광체와; BaMgAl₁₀O₁₇:Eu,Mn을 포함하는 녹색 형광체와; BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺를 포함하는 청색 형광체를 포함한다.

형광 램프, 형광체, 색좌표, 발광 스펙트럼

Description

형광 램프{FLUORESCENT LAMP}

도 1은 전형적인 면광원 장치를 나타내는 도면,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1 및 제2 다색 형광체의 발광 스펙트럼 분포들을 나타낸 도면,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1 및 제2 다색 형광체의 다양한 혼합 비율에 대한 색좌표들을 나타낸 도면.

본 발명은 형광 램프(fluorescent lamp)에 관한 것으로서, 특히 상기 형광 램프의 형광층에 관한 것이다.

액정표시장치(liquid crystal display: LCD)는 발광형 표시 장치인 음극선관(cathod-ray tube: CRT), PDP(plasma display panel), FED(field emission display), 발광다이오드(luminescent diode: LED) 등과는 달리 수광형(즉, 비발광형)이므로, 어두운 곳에서는 사용이 불가능하다. 따라서, 액정표시장치는 액정을 조명하기 위한 백라이트(backlight)를 필요로 한다. 종래의 액정표시장치용 백라이 트는 직광형(direct lighting) 방식과, 도광판과 세관형 냉음극 형광램프를 이용한 측광형(side lighting) 방식이 있다. 측광형 방식은 광손실이 많고, 광효율이 낮으며, 전체 구조가 복잡하고, 제조비가 높다는 문제점이 있다. 따라서, 현재 직광형 방식을 위한 면광원 장치(surface light source device)가 주로 개발되고 있다.

이러한 면광원 장치는 형광 램프의 일종이며, 상부 및 하부 유리판 사이에 방전 공간을 형성하고, 상기 방전 공간을 이루는 상기 상부 및 하부 유리판의 내벽 상에 형광층을 형성한다. 또한, 상기 방전 공간에 방전 가스 및 소량의 수은을 주입한 후, 상기 방전 공간의 양단 사이에 고전압을 인가함으로써, 상기 방전 공간 내에서 방전을 발생시키고, 이러한 방전에 의한 상기 형광층의 여기 과정을 통해 가시광이 발생된다.

그러나, 상술한 바와 같은 면광원 장치는 YO_X 및 LaP 계열의 형광층을 사용하므로, 이를 적용한 액정표시장치에 대한 NTSC 대비 색재현성 범위가 72% 정도로 한정되고, 이로 인해 수신된 이미지의 색을 100% 구현할 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 도출한 것으로서, 본 발명의 목적은 종래보다 향상된 색재현성 범위를 갖는 형광 램프를 제공함에 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 형광 램프는, 방전 공간과; 상기 방전 공간을 형성하는 상기 형광 램프의 내벽 상에 형성된 형광층을 포함 하며, 상기 형광층은, YVO₄:Eu를 포함하는 적색 형광체와; BaMgAl₁₀O₁₇:Eu,Mn을 포함하는 녹색 형광체와; BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺를 포함하는 청색 형광체를 포함한다.

이하에서는 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능이나 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 1은 전형적인 면광원 장치를 나타내는 도면이다. 상기 면광원 장치(100)는 형광 램프의 일종으로서 그 상면을 통해 가시광을 출사한다. 상기 면광원 장치(100)는 제1 유리 기판(glass substrate, 110)과, 상기 제1 유리 기판(110)과의 사이에 밀폐된 방전 공간(146)을 형성하는 제2 유리 기판(140)과, 상기 제1 및 제2 유리 기판(110,140)의 접합과 상기 방전 공간(146)의 밀폐를 위해 상기 제1 및 제2 유리 기판(110,140) 사이에 개재되는 프릿(frit, 160)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 유리 기판(110,140)은 각각 사각 판의 형태를 가지며, 상기 방전 공간(146)은 서로 나란하게 배치되며 서로 소통되는 복수의 채널(channel)로 이루어질 수 있다. 상기 방전 공간(146)은 상기 채널들 간의 소통을 위해 사행 구조(serpentine structure)를 갖거나, 인접한 두 채널들 간의 격벽마다 관통홀(through-hole)이 형성될 수 있다. 상기 방전 공간(146) 내에서, 상기 제1 유리 기판(110)의 상면 상에는 반사층(reflection layer, 120)과 제1 형광층(fluorescent layer, 130)이 차례 로 적층되고, 상기 제2 유리 기판(140)의 하면 상에는 제2 형광층(150)이 적층된다. 상기 프릿(160)은 상기 제1 및 제2 유리 기판들(110,140)의 접합을 위해 상기 면광원 장치(100)의 가장자리(edge portion, 144)에 배치되며, 상기 면광원 장치(100)의 가장자리에 위치하는 상기 제1 및 제2 유리 기판들(110,140)의 서로 대향되며 평행한 접합면들 사이에 개재된다. 상기 방전 공간(146)의 양단부에는 전압 인가를 위한 전극들(미도시)이 구비되고, 상기 방전 공간(146)의 내부에는 방전 가스와 소량의 수은이 주입된다. 상기 전극들에 전압이 인가되면, 상기 방전 공간(146) 내에 방전이 발생하고, 이러한 방전에 의한 상기 제1 및 제2 형광층(130,150)의 여기 과정을 통해 가시광이 발생된다. 발생된 가시광은 상기 면광원 장치(100)의 상면을 통해 출사된다.

본 발명은 상술한 면광원 장치와 같은 형광 램프의 내벽 상에 형성되는 형광층에 관한 것이다. 상기 형광층은 제1 및 제2 다색 형광체를 기설정된 비율로 혼합한 조성을 갖는다.

	조성물(제1 다색 형광체)	조성물(제2 다색 형광체)
적색(R) 형광체	Y2O3:Eu	YVO4:Eu
녹색(G) 형광체	LaPO4:Ce,Tb	BaMgAl10O17:Eu,Mn
청색(B) 형광체	BaMgAl10O17:Eu2+	BaMgAl10O17:Eu2 +

상기 <표 1>로부터 알 수 있다시피, 본 발명에 따른 형광층은 적색 형광체, 녹색 형광체 및 청색 형광체를 포함하며, 상기 형광체들의 고유 색좌표들이 혼합됨으로써 이를 적용한 액정표시장치의 색재현성 범위를 결정하게 된다. 상기 제1 다색 형광체는 72%의 색재현성 범위를 가지며, 상기 제1 및 제2 다색 형광체의 혼합 비율을 조절함으로써 90%의 색재현성 범위도 가질 수 있다.

도 2는 상기 제1 및 제2 다색 형광체의 발광 스펙트럼 분포들을 나타낸 도면이다. 도 2에서, 실선은 상기 제1 다색 형광체의 발광 스펙트럼 분포를 나타내고, 점선은 상기 제2 다색 형광체의 발광 스펙트럼 분포를 나타낸다. 상기 제1 다색 형광체에 대해, 적색 형광체는 610㎚에서 발광 피크를 나타내고, 녹색 형광체는 544㎚ 파장에서 발광 피크를 나타내며, 청색 형광체는 450㎚ 파장에서 발광 피크를 나타낸다. 상기 제2 다색 형광체에 대해, 적색 형광체는 620㎚ 파장에서 발광 피크를 나타내고, 녹색 형광체는 514㎚ 파장에서 발광 피크를 나타내며, 청색 형광체는 450㎚ 파장에서 발광 피크를 나타낸다. 상기 제1 다색 형광체에 상기 제2 다색 형광체를 혼합함으로써 녹색 파장을 변화시키고, 이로 인해 색재현성이 향상된다.

하기 <표 2>는 상기 제1 및 제2 다색 형광체의 혼합 비율들 및 색재현성 범위들을 나타낸다.

색재현성 범위	제1 다색 형광체 : 제2 다색 형광체[%:%]
72%	100:0
80%	50:50
85%	25:75
90%	0:100

이때, 상기 각 다색 형광체를 구성하는 적색, 녹색 및 청색 형광체들은 서로 동일한 조성 비율을 갖는다.

도 3은 상기 제1 및 제2 다색 형광체의 다양한 혼합 비율에 대한 색좌표들을 나타낸 도면이다. 도 3에는, 비교예인 NTSC 방식에 대한 색좌표와, 80%의 색재현성 범위에 대한 색좌표와, 85%의 색재현성 범위에 대한 색좌표와, 90%의 색재현성 범위에 대한 색좌표가 도시되어 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 형광층은 YVO₄:Eu를 포함하는 적색 형광체와, BaMgAl₁₀O₁₇:Eu,Mn을 포함하는 녹색 형광체와, BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺를 포함하는 청색 형광체를 포함함으로써, 최대 90%까지의 색재현성 범위를 제공할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 형광 램프는 YVO₄:Eu를 포함하는 적색 형광체와, BaMgAl₁₀O₁₇:Eu,Mn을 포함하는 녹색 형광체와, BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺를 포함하는 청색 형광체로 이루어진 형광층을 포함함으로써, 종래보다 향상된 색재현성 범위를 갖는다는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 형광 램프에 있어서,

   방전 공간과;

   상기 방전 공간을 형성하는 상기 형광 램프의 내벽 상에 형성된 형광층을 포함하며, 상기 형광층은,

   YVO₄:Eu를 포함하는 적색 형광체와;

   BaMgAl₁₀O₁₇:Eu,Mn을 포함하는 녹색 형광체와;

   BaMgAl₁₀O₁₇:Eu^{2 +}를 포함하는 청색 형광체를 포함함을 특징으로 하는 형광 램프.
2. 제1항에 있어서,

   상기 적색 형광체는 Y₂O₃:Eu를 더 포함함을 특징으로 하는 형광 램프.
3. 제1항에 있어서,

   상기 녹색 형광체는 LaPO₄:Ce,Tb를 더 포함함을 특징으로 하는 형광 램프.
4. 제1항에 있어서, 상기 형광 램프는,

   제1 기판과;

   상기 제1 기판과의 사이에 밀폐된 방전 공간을 형성하는 제2 기판을 포함함을 특징으로 하는 형광 램프.

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