KR20100003860A - 무수은 면발광램프 - Google Patents

무수은 면발광램프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상,하판을 모두 평판형의 유리기판으로 하여 방전공간을 형성하며 하부 유리기판 일면에만 금속전극이 도포되어 외부전극형태로 구현되는 무수은 면발광램프에 관한 것이다.
본 발명은, 평판형의 상부 유리기판으로 이루어지고, 상기 상부 유리기판의 내측면에 형광체가 도포되어 있는 상판부; 평판형의 하부 유리기판으로 이루어지고, 상기 하부 유리기판의 내측면에 형광체층과 반사체층이 도포되어 있으며, 외측면에 +전극패턴과 -전극패턴의 금속전극이 형성된 하판부; 상기 상판부와 상기 하판부 사이에 간격을 유지시켜 방전공간을 형성하기 위한 스페이서; 상기 방전공간에 주입되어 있는 방전가스; 및 상기 상판부와 상기 하판부를 밀봉하기 위한 밀봉재를 구비하여 샌드 블러스트 또는 에칭을 이용한 에보싱 가공없이 평판형의 유리기판으로 방전공간을 형성하고, 상기 하부 유리기판의 외측 일면에만 금속전극이 도포되어 외부전극 형태로 구성되는 것이다.
무수은, 면발광램프, 평판형 유리기판, 가공, 제조비용 절감

Description

무수은 면발광램프{MERCURY FREE FLAT FLUORESCENT LAMP}
본 발명은 무수은 면발광램프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상,하판을 모두 평판형의 유리기판으로 하여 방전공간을 형성하며 하부 유리기판 일면에만 금속전극이 도포되어 외부전극형태로 구현되는 무수은 면발광램프에 관한 것이다.
최근 정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 증가되고 있으며, 이에 따라 LCD(Liquid Crystal Display)나 PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등의 여러 가지 평판형 표시 장치가 연구 개발되어 활용되고 있다. 여기서 LCD는 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 장점으로 인해 이동형 평판 표시 장치로 많이 사용되고 있으며, 특히 노트북이나 컴퓨터 모니터, 텔레비젼 모니터 등으로 다양하게 사용되고 있다. 그러나 LCD는 그 자체에서 빛을 발하지 못하여 고품질의 화상을 실현하기 위해서는 별도의 외부 광원을 필요로 한다. 따라서 이러한 LCD의 구조는 액정표시패널 외에 상기 액정표시패널의 광원으로 백라이트 유닛을 더 포함 하여 구성되어, 백라이트 유닛이 액정표시패널로 고휘도의 광원을 균일하게 공급함으로써 고품질의 화상을 구현하게 된다.
일반적으로, 액정표시장치 등의 광원으로 사용되는 백라이트(Back light)는 원통형 램프(CCFL 등)를 배치하는 방식으로 직하형과 에지형이 있다. 직하형 방식(Direct-lighting)은 평면에 형광램프를 배치하는 것으로, 형광램프의 형상이 액정패널에 나타나므로 램프와 액정 사이의 공간을 충분히 확보하여 유지시켜주어야 하고, 전체적으로 균일한 광량분포를 위해 광산란 수단을 별도로 설치해야 하므로 박형화에 한계가 있다. 에지형 방식(Edgh-lighting)은 평판의 외곽에 형광램프를 설치한 후 도광판을 이용하여 전체면으로 빛을 분산시키는 것으로, 휘도가 낮은 문제점이 있으며, 도광판에 대한 고도의 광학적 가공기술이 요구된다.
최근에는 종래의 이러한 문제점들을 해결하고 고휘도의 백라이트를 제공하기 위하여 패널의 표시면에 대향하는 평면 전체가 발광하는 면발광 램프(Flat Fluorescent Lamps)가 널리 연구 개발되고 있다. 통상, 면발광 램프는 형광체가 코팅된 상판부과 하판부 사이에 방전 공간을 형성한 후, 양극과 음극 전극 사이에서 방전가스를 방전시켜 형광체가 발광하도록 되어 있다.
도 1은 LCD의 백라이트로 사용되는 종래의 무수은 면발광 램프의 구조를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 면발광 램프(10)는 2매의 유리기판으로 이루어져 있으며, 제 1 유리기판에 해당하는 상부기판(11)은 평판형을 이루고 제 2 유리기판에 해당하는 하부기판(17)은 가공된 웨이브형을 이루어, 상부기판(11)과 하부기판(17)이 밀봉재에 의해 밀봉되어 그 사이에 방전채널(19)이 형성되어 있다.
상부기판(11)에는 상부 형광체(12)가 도포되어 있으며, 하부기판(17)에는 하부 형광체(14)와 반사막(15)이 도포되어 있으며 하부기판의 내측과 외측에는 제1 금속전극(16)과 제2 금속전극(18)이 형성되어 있다. 그리고 상부기판(11)과 하부기판(17) 사이에는 간격을 형성하기 위한 볼 스페이서(13)가 위치하고 있으며, 방전채널(19)에는 배기구(미도시)를 통해 공기가 제거되고 방전가스가 주입되며, 방전가스로는 수은(Hg) 대신에 제논(Xe) 가스가 주입되어 있다.
이러한 종래의 면발광 램프(10)는 방전공간이 형성된 하부기판(17)을 사용하는데, 하부기판에 방전공간을 형성하기 위해 에칭(Wet Etching)이나 샌드블라스트(Sand Blaster) 공정을 사용하여 환경오염과 제조 비용이 상승하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 상,하판을 모두 평판형의 유리기판으로 하여 방전공간을 형성하고 하부 유리기판의 외측 일면에만 금속전극이 도포되어 외부전극형태로 구현됨으로써 제조비용을 절감하고 스퍼터링에 의한 전극손실을 방지할 수 있는 무수은 면발광램프를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 평판형의 상부 유리기판으로 이루어지고, 상기 상부 유리기판의 내측면에 형광체가 도포되어 있는 상판부; 평판형의 하부 유리기판으로 이루어지고, 상기 하부 유리기판의 내측면에 형광체층과 반사체층이 도포되어 있으며, 외측면에 +전극패턴과 -전극패턴의 금속전극이 형성된 하판부; 상기 상판부와 상기 하판부 사이에 간격을 유지시켜 방전공간을 형성하기 위한 스페이서; 상기 방전공간에 주입되어 있는 방전가스; 및 상기 상판부와 상기 하판부를 밀봉하기 위한 밀봉재를 구비하여 샌드 블러스트 또는 에칭을 이용한 에보싱 가공없이 평판형의 유리기판으로 방전공간을 형성하고, 상기 하부 유리기판의 외측 일면에만 금속전극이 도포되어 외부전극 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 무수은 면발광램프는 상기 하부 유리기판의 금속전극을 보호하고 절연 효과를 유도하는 보조기판을 더 구비할 수 있고, 상기 하부 유리기판과 상기 보조기판 사이의 방전영역에 절연체를 도포하여 방전시 전자분포를 램프의 내부로 유도하는 것이다.
본 발명에 따른 무수은 면발광램프는 상판부와 하판부에 사용되는 유리기판이 평판이므로 별도의 가공이 필요없어 제조비용을 절감할 수 있고, 램프의 강도를 유지할 수 있다.
또한 하판부의 외측 일면에만 금속전극을 도포함으로써 제조공정 감소로 제조비용을 절감할 수 있고, 다양한 형태의 전극패턴을 쉽게 구현할 수 있으며, 방전공간과 절연체를 사이에 두고 외측에 전극이 위치하는 외부전극 구조이므로 스퍼터링에 의한 전극 손실 및 산화를 방지할 수 있다. 그리고 보조기판에 의해 전자분포를 램프 내부로 유도함으로 램프의 발광 휘도를 증대시키고 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
도 2는 본 발명에 따른 무수은 발광램프의 전체 구성을 개략적으로 도시한 분리 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 무수은 발광램프를 도시한 측단면도이다.
본 발명에 따른 무수은 발광램프(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 평판형의 상부 유리기판(112)으로 이루어진 상판부(110)와, 방전채널(방전공간)을 형성하기 위한 스페이서(120), 평판형의 하부 유리기판(133)으로 이루어지고 유리기판의 외측 일면에 금속전극(134)이 형성된 하판부(130), 하판부(130)의 전극을 보호하고 방전효과를 방전채널측으로 유도하는 보조기판(140)으로 구성된다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상판부의 유리기판(112)에는 형광체(114)가 도포되어 있으며, 하판부의 유기기판(133)에는 방전에 의해 빛을 발생하는 형광체(131)와 형광체에서 발생된 빛을 상판부측으로 반사하는 반사막(132)이 도포되어 있으며, 하부 유리기판(133)의 외측 일면에는 +전극패턴과 -전극패턴의 금속전극(134)이 형성되어 있다.
보조기판(140)은 평판형의 유리기판(144)으로 되어 하판부(130)의 외측에 형성된 금속전극이 단락되지 않도록 보호함과 아울러 유리기판(144)의 내측에는 절연체(142)가 도포되어 방전시 전자분포를 램프의 내부로 유도하는 기능을 한다.
또한 상판부(110)와 하판부(130)는 밀봉재(150)에 의해 밀봉되어 있고, 배기구(146)를 통해 내부가 진공상태로 만들어진 다음, 수은이 아닌 제논, 헬륨, 아르곤, 네온 등의 방전가스가 소량주입되어 있다.
그리고 하부 유리기판(133)의 외측 일면에 형성된 금속전극(134)은 도 4에 도시된 바와 같이, +전극패턴(P1)과 -전극패턴(P2)이 교번적으로 형성되어 +전극패 턴(P1)의 단부와 -전극패턴(P2)의 단부의 대향면에서 방전이 이루어지게 되어 있으며, 이 방전영역(R)에 대응하는 보조기판에 절연체가 도포되어 방전시 전자분포가 램프의 내부 방전공간으로 향하도록 한다.
이어서, 이와 같이 구성되는 무수은 면발광램프의 동작을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 무수은 면발광램프(100)는 하부 유리기판(133)의 외측에 +전극패턴(P1)과 -전극패턴(P2)의 금속전극(134)이 형성되어 외부전극 형광램프의 구조로 되어 있다. +전극패턴(P1)과 -전극패턴(P2)에 전원이 인가되면, 서로 대면하고 있는 +전극과 -전극 사이의 방전영역에서 전계가 발생되고, 이 전계는 상판부(110)와 하판부(130) 사이의 방전채널에 위치한 방전가스(제논가스)에 영향을 미치어 방전이 일어나게 된다. 방전가스에 의해 방전이 일어나면 상판부(110)의 형광체와 하판부(130)의 형광체에 방전 에너지가 전달되어 형광체(114,131)가 발광하게 되고, 하부 형광체(131)에서 발생된 빛은 반사막(132)에 의해 상판부측(110)으로 집중되어 고효율의 면광을 발생하게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 무수은 면발광램프는 상판부와 하판부에 사용되는 유리기판이 모두 평판이므로 별도의 가공이 필요없어 제조비용을 절감할 수 있고, 램프의 강도를 유지할 수 있다. 또한 하판부의 외측 일면에만 금속전극을 도포함으로써 제조공정 감소로 제조비용을 절감할 수 있고, 다양한 형태의 전극패턴을 쉽게 구현할 수 있으며, 방전공간과 절연체를 사이에 두고 외측에 전극이 위치하는 외부전극 구조이므로 스퍼터링에 의한 전극 손실 및 산화를 방지할 수 있다. 그리고 보 조기판에 의해 전자분포를 램프 내부로 유도함으로 램프의 발광 휘도를 증대시키고 효율을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
도 1은 종래의 무수은 발광램프를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 무수은 발광램프의 전체 구성을 개략적으로 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 무수은 발광램프를 도시한 측단면도,
도 4는 본 발명에 따른 무수은 발광램프의 방전 및 절연체 위치를 도시한 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110: 상판부 112: 상부 유리기판
114: 상부 형광체 120: 스페이서
130: 하판부 131: 하부 형광체
132: 반사막 133: 하부 유리기판
134: 금속전극 140: 보조기판
142: 절연체 144: 보조 유리기판

Claims (3)

  1. 평판형의 상부 유리기판으로 이루어지고, 상기 상부 유리기판의 내측면에 형광체가 도포되어 있는 상판부;
    평판형의 하부 유리기판으로 이루어지고, 상기 하부 유리기판의 내측면에 형광체층과 반사체층이 도포되어 있으며, 외측면에 +전극패턴과 -전극패턴의 금속전극이 형성된 하판부;
    상기 상판부와 상기 하판부 사이에 간격을 유지시켜 방전공간을 형성하기 위한 스페이서;
    상기 방전공간에 주입되어 있는 방전가스; 및
    상기 상판부와 상기 하판부를 밀봉하기 위한 밀봉재를 구비하여
    샌드 블러스트 또는 에칭을 이용한 에보싱 가공없이 평판형의 유리기판으로 방전공간을 형성하고, 상기 하부 유리기판의 외측 일면에만 금속전극이 도포되어 외부전극 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 무수은 면발광램프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 무수은 면발광램프는
    상기 하부 유리기판의 금속전극을 보호하고 절연효과를 유도하는 보조기판을 더 구비한 것을 특징으로 하는 무수은 면발광램프.
  3. 제2항에 있어서, 상기 하부 유리기판과 상기 보조기판 사이의 방전영역에 절 연체를 도포하여 방전시 전자분포를 램프의 내부로 유도하는 것을 특징으로 하는 무수은 면발광램프.
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