KR20090091014A

KR20090091014A - 외부전극 형광램프의 밀봉 구조 및 밀봉 방법

Info

Publication number: KR20090091014A
Application number: KR1020090010785A
Authority: KR
Inventors: 조광섭
Original assignee: 광운대학교 산학협력단
Priority date: 2008-02-22
Filing date: 2009-02-10
Publication date: 2009-08-26
Also published as: KR101037066B1

Abstract

본 발명은 외부전극 형광램프의 밀봉 구조 및 방법에 관한 것으로, 내측면에 형광층이 형성되어 있고 내부 공간이 비어있는 유리관의 개방된 홀에 별도로 제조된 마개를 삽입하여 비가열 방식으로 유리관의 밀봉을 구현하는 외부전극 형광램프의 밀봉 구조 및 방법을 제공한다. 외부전극은 마개 삽입에 의한 밀봉 공정 후에 형성할 수도 있고, 마개와 미리 결합된 형태로 만든 후 마개와 함께 유리관에 삽입할 수도 있다. 외부전극은 개방형이나 폐쇄형 구조를 취할 수 있다. 또한, 마개 상면에 홈을 형성하고 이 홈 안에 액상이나 펠릿 형태의 수은을 미리 담은 후 유리관 밀봉 공정을 진행할 수도 있다.

형광램프, 외부전극, 유리관, 밀봉, 고무재, 비가열식, 수은주입

Description

외부전극 형광램프의 밀봉 구조 및 밀봉 방법{Structure and Method of External Electrode Fluorescent Lamp Sealed}

본 발명은 외부전극 형광램프에 관한 것으로서, 구체적으로는 외부전극 형광램프를 제조하기 위해 내부가 비어있는 유리관에 유리관 내부 공정을 수행하기 위한 홀을 형성하고, 이 홀에 마개를 삽입하여 유리관을 밀봉함으써 비가열방식으로 외부전극 형광램프를 제조하는 외부전극 형광램프의 밀봉 구조 및 밀봉 방법에 관한 것이다.

외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp; EEFL)는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)와 더불어 액정표시장치(LCD)의 백라이트(backlight) 광원으로 잘 알려진 대표적인 수은 램프이다. 방전유리관 내부에 전극이 형성되는 냉음극 형광램프(CCFL)와 달리, 외부전극 형광램프(EEFL)는 방전유리관 외부에 전극이 형성되므로 상대적으로 그 구조가 간단하다. 또한, 여러 방전유리관을 한 개의 구동장치로 구동하기가 곤란한 냉음극 형광램프(CCFL)와 달리, 외부전극 형광램프(EEFL)는 하나의 구동장치로 여러 방전유리관을 동시에 구동할 수 있다.

외부전극 형광램프는 유리관의 내부 표면에 형광물질을 도포하고 유리관 내부에 불활성 가스와 수은 가스를 주입하여 유리관 양단을 밀봉한 후 유리관 외부 표면의 양단 부근에 각각 외부전극을 형성한 것으로, 외부전극에 고주파 전압을 인가하여 작동시킨다.

도 1은 종래기술에 따른 외부전극 형광램프의 밀봉 방법을 보여주는 개략도이다. 도 1에 도시된 종래의 밀봉 방법은 유리관 가열 방식이다.

먼저, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 양단이 관통된 유리관(10)을 회전시키면서 토치(12)를 이용해 유리관(10) 하단을 가열한다. 이때, 가열 온도는 대략 1000℃에 이른다. 유리관(10)의 하단은 고온에 의해 용융되면서 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 봉합이 이루어진다. 이어서, 도 1의 (c)와 (d)에 도시된 바와 같이, 유리관(10)의 상단을 배기장치(14)에 삽입한 상태에서 유리관(10) 내부를 배기하면서 네온, 아르곤 등의 불활성 가스를 채우고 게터(getter) 형태로 수은을 주입한다. 아울러, 토치(12)를 이용하여 유리관(10)의 상단 근처를 가열하고 밀봉한 후, 약 1000℃의 고주파 가열을 통해 수은을 활성화시킨다. 이후, 밀봉된 유리관(10)의 양단에 외부전극을 형성한다.

그러나 종래의 외부전극 형광램프 밀봉 방법은 잦은 열 공정에 의해 형광램프로 사용되는 유리관의 수명을 단축시킬 뿐만 아니라 공정시간이 오래 걸린다는 문제점이 있었다.

또한 유리관의 개방된 양단을 용융하여 유리관을 밀봉한 후 도 1의 (d)에 도시된 바와 같이 배기장치(14) 안에 삽입된 유리관(10)의 상단(10a)을 버려야하므로 버려지는 유리관으로 인한 자원의 손실이 발생한다는 문제도 있었다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 형광램프에 사용되는 유리관을 비가열 방식으로 밀봉하는 외부전극 형광램프 밀봉 구조를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 형광램프에 사용되는 유리관을 비가열 방식으로 밀봉하는 외부전극 형광램프의 밀봉 방법을 제공하기 위한 것이다.

이러한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 별도로 제조된 마개 형태의 고무재를 유리관의 양단에 각각 삽입하여 비가열 방식으로 유리관의 밀봉을 구현하는 외부전극 형광램프의 구조 및 방법을 제공한다. 외부전극은 고무재 삽입에 의한 밀봉 공정 후에 형성할 수도 있고, 고무재와 미리 결합된 형태로 만든 후 고무재와 함께 유리관에 삽입할 수도 있다. 외부전극은 개방형이나 폐쇄형 구조를 취할 수 있다. 또한, 고무재 상면에 홈을 형성하고 이 홈 안에 수은을 구비한 후 유리관 밀봉 공정을 진행할 수도 있다.

본 발명에 따르면, 비가열 공정으로 유리관을 밀봉하여 형광램프를 제조함으로써 유리관의 수명을 연장할 뿐만 아니라 공정 단계를 간소화하여 공정에 수반하는 인적, 물적 자원을 절약하는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 형광램프 제조공정에서 버려지는 유리관의 량을 감소시켜 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고 본 발명에 따르면, 유리관을 밀봉하기 위해 삽입되는 마개에 수은을 구비하고 수은이 구비된 면을 유리관 내부로 삽입하여 밀봉공정을 진행함으로써 수은주입 공정을 단순화 시킬수 있는 효과도 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 다만, 실시예들을 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 잘 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 가급적 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 핵심을 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

한편, 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 첨부 도면을 통틀어 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조번호를 부여한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 외부전극 형광램프의 밀봉 구조를 도시한 평면도이다. 도 2를 참조하면 본 발명에 따른 외부전극 형광램프의 밀봉 구조는 유리관(20)과 마개(30) 및 외부전극(40)에 의해 구현된다.

유리관(20)은 내부가 비어있는 관의 형상으로 내측면에 형광층이 형성되며, 양단에 내부의 빈 공간과 외부를 연결하는 홀이 형성된다. 이 홀은 유리관(20) 내 측면에 형광층을 형성하기 위해 형광 물질 분사구(미도시)가 삽입될 수 있고 경우에 따라서는 유리관(20) 내부에 불활성 가스를 주입하는 가스 주입구(미도시)나 유리관 내부의 공기를 외부로 배기하여 유리관 내부를 진공 상태로 형성하기 위한 공기 배기구(미도시)가 삽입될 수 있다.

전술한 형광층 형성, 불활성 가스의 주입 공정 및 유리관(20) 내부의 진공 형성 공정은 공지기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

마개(30)는 고무재, 세라믹재, 유리재 또는 플라스틱재 중 어느 하나로 형성되며, 유리관(20)의 홀에 삽입되어 유리관(20) 내부를 밀봉한다. 또한 유리관(20) 내부로 삽입되는 마개(30)의 일면은 유리관(20)을 길이 방향에서 수직으로 절단한 단면의 내경과 동일한 내경을 가지도록 형성되어 이 마개(30)에 의해 유리관(20)의 내부가 완전히 밀봉되는 것이 바람직하다.

외부전극(40)은 마개(30)와 결합하여 유리관(20) 내부로 전자를 방출한다. 외부전극(40)은 유리관(20)의 외부로 노출된 마개(30)의 일면과 마개가 삽입된 유리관(20)의 외측면에 밀착 결합하여 외부에서 인가되는 전압에 따라 유리관(20) 내부로 전자를 방출할 수 있다.

이 외부전극(40)을 형성하는 공정은 공지기술로서, 일반적으로 200℃ 내지 300℃의 열 공정을 수반한다. 따라서 유리관(20)을 밀봉하는 마개(30)가 고무재 및 플라스틱재로 형성되는 경우 이러한 외부전극(40) 형성 공정에 따른 고열에 의해 변형되거나 훼손되지 않는 물리적, 화학적 특성을 가지는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 외부전극 형광램프의 밀봉구조에서 마개와 결합되는 외부전극의 예시도이며 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 외부전극 형광램프의 밀봉구조에서 마개와 결합되는 외부전극의 다른 예시도이다. 도 3 내지 도 4를 참조하면 마개(30)와 결합하는 외부전극(40)은 유리관(20)의 끝부분을 남겨놓고 형성된 개방형(open type)으로 형성될 수 있으며, 이 외에도 유리관(120)의 끝부분을 완전히 감싸도록 형성된 폐쇄형(closed type)으로도 형성될 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 외부전극 형광램프의 밀봉구조에서 마개에 내설된 외부전극의 예시도이다. 도 5를 참조하면 외부전극(240,340)은 유리관(220,320) 내부로 삽입되기 이전의 마개(230,330)와 미리 결합된 상태로 형성될 수 있다. 즉 외부전극(240)은 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 마개(230)에 일측이 내설되며, 타측이 유리관(220)의 외측면을 따라 연장형성되어 마개(230)가 삽입된 유리관(220)의 외부면에 밀착결합할 수 있다. 또한 외부전극(340)은 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 유리관(320)의 외부로 노출된 마개(330)와 마개(330)가 삽입된 유리관(220)의 외측면에 밀착결합할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 마개에 수납된 수은을 도시한 단면도와 사시도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 유리관(20) 내부로 삽입되는 마개(30)의 일단에는 소정의 깊이로 홈이 형성되어, 이 홈에 수은(50)을 구비한 후 수은(50)이 구비된 상태의 홈을 유리관(20) 내부 방향으로 향하게 하고 마개(30)를 유리관(20) 내부로 삽입하여 유리관(20)을 밀봉할 수 있다.

마개(30)의 홈에 담기는 수은(50)은 도 6의 (a)에서와 같이 액상일 수도 있고, 도 6의 (b)와 같이 펠릿(pellet) 형태일 수도 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 외부전극 형광램프의 밀봉방법의 순서를 도시한 순서도이며 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 외부전극 형광램프의 밀봉방법을 예시한 예시도이다. 도 7 및 도 8을 참조하면 내측면에 형광층이 형성된 유리관(20)의 양단에 내부의 빈 공간과 연결되는 홀을 형성한다(S100). 이 경우 유리관(20)의 일단에만 홀을 형성하고 후속 공정 단계를 수행할 수도 있다.

이 유리관(20)의 홀에 마개(30)를 삽입하여 유리관(20)의 내부를 밀봉한다(S110). 이 경우 마개(30)를 유리관(20) 양단에 삽입하는 공정은 배기장치에 의해 유리관(20) 내부의 공기가 외부로 배기되는 과정에서 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 마개(30)에 외부전극(40)을 결합하여 외부전극 형광램프를 제조한다(S120).

또한 마개(30)에서 유리관(20) 내부에 삽입되는 일면에는 홈이 형성되고, 이 홈에 수은(50)이 구비된다. 마개(30)의 홈에 구비되는 수은(50)은 전술한 바와 같이 액상 또는 펠릿 형태일 수 있다.

지금까지 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 설명하였다. 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 외부전극 형광램프의 밀봉 방법을 보여주는 개략도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 외부전극 형광램프의 밀봉구조를 도시한 평면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 외부전극 형관램프의 밀봉구조에서 마개와 결합되는 외부전극의 예시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 외부전극 형광램프의 밀봉구조에서 마개와 결합하는 외부전극의 다른 예시도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 외부전극 형광램프의 밀봉구조에서 외부전극과 결합하는 마개의 예시도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 외부전극 형광램프의 밀봉구조에서 수은이 구비된 마개의 단면도와 사시도이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 외부전극 형광램프의 밀봉방법을 도시한 순서도이다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 외부전극 형광램프의 밀봉방법을 예시한 예시도이다.

Claims

내측면에 형광층이 형성되며, 관 형상으로 적어도 일단에 홀이 형성된 유리관;

상기 유리관의 홀에 삽입되어 상기 유리관의 내부를 밀봉하는 마개; 및

상기 마개와 결합하여 상기 유리관 내부로 전자를 방출하는 외부전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프의 밀봉구조.
제1항에 있어서,

상기 마개는 고무재, 세라믹재, 유리재 또는 플라스틱재 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프의 밀봉구조.
제1항에 있어서,

상기 외부전극은 상기 유리관의 외부로 노출된 상기 마개의 일면과 상기 마개가 삽입된 상기 유리관의 외측면에 밀착결합하는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프의 밀봉구조.
제3항에 있어서,

상기 외부전극은 상기 마개에 일측이 내설되며 타측이 상기 유리관의 외측면을 따라 연장형성되어, 상기 마개가 삽입된 상기 유리관의 외부면에 밀착결합하는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프의 밀봉구조.
제3항에 있어서,

상기 외부전극은 상기 마개와 상기 마개가 삽입된 상기 유리관의 외측면에 결합하는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프의 밀봉구조.
제1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 마개는 상기 유리관의 내부로 삽입되는 일면에 홈이 형성되고, 상기 홈에 수은이 구비되는 것을 더 포함하는 외부전극 형광램프의 밀봉구조.
내측면에 형광층이 형성되며, 관 형상으로 적어도 일단에 홀이 형성된 유리관을 준비하는 준비 단계;

상기 유리관의 홀에 마개를 삽입하여 상기 유리관을 밀봉하는 밀봉 단계; 및

상기 마개에 외부전극을 결합하는 결합 단계를 특징으로 하는 외부전극 형광램프의 밀봉방법.
제7항에 있어서,

상기 마개는 상기 유리관의 내부로 삽입되는 일면에 홈이 형성되고, 상기 홈에 수은이 구비되는 것을 더 포함하는 외부전극 형광램프의 밀봉방법.