KR20110069414A - 세슘화합물이 증착된 냉음극 형광램프의 제조 방법 - Google Patents
세슘화합물이 증착된 냉음극 형광램프의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110069414A KR20110069414A KR1020090126136A KR20090126136A KR20110069414A KR 20110069414 A KR20110069414 A KR 20110069414A KR 1020090126136 A KR1020090126136 A KR 1020090126136A KR 20090126136 A KR20090126136 A KR 20090126136A KR 20110069414 A KR20110069414 A KR 20110069414A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cesium compound
- cold cathode
- cathode fluorescent
- fluorescent lamp
- deposited
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 96
- -1 cesium compound Chemical class 0.000 claims abstract description 96
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 47
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 31
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 20
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 11
- 238000007666 vacuum forming Methods 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 7
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 claims description 6
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 claims 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 229910002059 quaternary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002058 ternary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
- H01J61/06—Main electrodes
- H01J61/067—Main electrodes for low-pressure discharge lamps
- H01J61/0672—Main electrodes for low-pressure discharge lamps characterised by the construction of the electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
- H01J61/06—Main electrodes
- H01J61/067—Main electrodes for low-pressure discharge lamps
- H01J61/0675—Main electrodes for low-pressure discharge lamps characterised by the material of the electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
- H01J61/06—Main electrodes
- H01J61/09—Hollow cathodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/52—Cooling arrangements; Heating arrangements; Means for circulating gas or vapour within the discharge space
- H01J61/523—Heating or cooling particular parts of the lamp
- H01J61/526—Heating or cooling particular parts of the lamp heating or cooling of electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/70—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr
- H01J61/76—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr having a filling of permanent gas or gases only
- H01J61/78—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr having a filling of permanent gas or gases only with cold cathode; with cathode heated only by discharge, e.g. high-tension lamp for advertising
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
- H01J9/32—Sealing leading-in conductors
- H01J9/323—Sealing leading-in conductors into a discharge lamp or a gas-filled discharge device
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
- H05B41/282—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices
- H05B41/2821—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices by means of a single-switch converter or a parallel push-pull converter in the final stage
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
- H05B41/282—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices
- H05B41/2821—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices by means of a single-switch converter or a parallel push-pull converter in the final stage
- H05B41/2822—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices by means of a single-switch converter or a parallel push-pull converter in the final stage using specially adapted components in the load circuit, e.g. feed-back transformers, piezoelectric transformers; using specially adapted load circuit configurations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Discharge Lamp (AREA)
Abstract
본 발명은 세슘화합물이 증착된 냉음극 형광램프의 제조 방법에 관한 것으로, 전극의 전극 컵에 균일하게 세슘화합물층을 형성하여 전극의 발열을 억제하고, 시동 및 유지전압을 낮추고, 휘도효율을 향상시키기 위한 것이다. 본 발명에 따르면, 전극의 전극 컵을 공정 챔버에 장입하여 전극 컵의 표면에 세슘화합물층을 증착하고, 세슘화합물층이 증착된 전극 컵을 공정 챔버에서 꺼내어 제습하고, 제습된 전극의 전극 컵을 유리관에 삽입한다. 이때 세슘화합물의 증착 방법으로 플라즈마 증착, 스퍼터링, 반응성 이온 증착, 도금 증착 등이 사용될 수 있다. 플라즈마 증착 방법으로는 펠렛(pellet) 형태의 세슘화합물을 이용한 전자빔 진공 증착 방식(electro-beam evaporation)이 사용될 수 있다.
냉음극, 형광램프, 전극, 세슘(Cs), 증착
Description
본 발명은 냉음극 형광램프의 제조 방법에 관한 것으로, 전극의 전극 컵에 균일하게 세슘화합물층을 형성하여 전극의 발열을 억제하고, 시동 및 유지전압을 낮추고, 휘도를 향상시킬 수 있는 세슘화합물이 증착된 냉음극 형광램프의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
액정(Liquid Crystal)을 이용한 액정표시장치(Liquid Crystal Display)(이하 'LCD'라 함)는 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며 낮은 구동전압 및 낮은 소비전력을 갖는 장점이 있어 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 LCD 패널은 자체적으로 발광하지 못하는 비 발광성 소자이기 때문에, 후면에 광원(이하 '백라이트'라 함)을 구비한다.
이러한 백라이트는 설치위치에 따라 LCD 측면에 설치되는 에지형과 하부에 설치되는 직하형으로 구분되는데, 그 중 직하형 백라이트로는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL)가 사용된다.
일반적인 냉음극 형광램프는 내부에 방전가스가 충진된 유리관과, 유리관의 내부의 양단에서 방전가스와 반응할 전자를 발생시키는 전극을 구비한다. 이때 전극은 유리관의 밖에 위치하는 외부 리드선과, 외부 리드선에 연결되며 유리관 안쪽에 위치하는 내부 리드선 및 내부 리드선의 선단에 연결된 실린더 모양의 전극 컵을 포함한다.
한편 냉음극 형광램프는 효율을 향상시키기 위해서 전극 컵의 표면에 Al2O3, Zr2O3 또는 세슘화합물을 도포한다. 이때 Al2O3, Zr2O3은 시간이 지날수록 전극 컵의 흑화가 가속되어 결국에는 시동성에 문제를 야기한다. 반면에 세슘화합물은 전극의 발열을 억제하고, 시동 및 유지전압을 낮추고, 휘도효율을 향상시키는 효과를 발휘한다.
이와 같은 전극 컵에 세슘화합물을 도포하는 방식으로, 수용액 상태의 세슘화합물을 스폰지에 묻힌 후 전극 표면에 문질러 도포하는 방식과, 세슘화합물 용액에 전극 전체를 담갔다 빼내는 디핑(dipping) 방식과, 스포이트로 세슘화합물 용액을 전극 컵의 내부에 떨어뜨려 도포하는 방식이 일반적으로 사용된다.
그런데 이와 같은 종래의 도포 방식으로는 전극 컵에 세슘화합물층을 균일하게 형성할 수 없다. 이로 인해 초기에는 전술된 바와 같은 효과를 발휘하지만, 유지시간이 짧아 냉음극 형광램프의 특성을 향상시키는 데는 한계가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 전극 컵의 표면에 세슘화합물층을 균일하게 형성하여 전극의 발열을 억제하고, 시동 및 유지전압을 낮추고, 휘도를 향상시키고, 향상된 특성이 유지될 수 있는 세슘화합물이 증착된 냉음극 형광램프의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달상하기 위해서, 본 발명은, 전극의 전극 컵을 공정 챔버에 장입하여 상기 전극 컵의 표면에 세슘화합물층을 증착하는 증착 단계, 상기 세슘화합물층이 증착된 전극 컵을 상기 공정 챔버에서 꺼내어 제습하는 제습 단계, 상기 제습된 전극의 전극 컵을 유리관에 삽입하는 삽입 단계를 포함하는 세슘화합물이 증착된 냉음극 형광램프의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 냉음극 형광램프의 제조 방법에 있어서, 상기 증착 단계는 상기 전극 컵을 상기 공정 챔버에 장입하는 장입 단계, 상기 공정 챔버의 내부를 진공 상태로 형성시키고 일정 온도로 가열하는 진공 형성 및 가열 단계, 상기 전극 컵의 표면에 세슘화합물층을 증착하는 세슘화합물층 증착 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 냉음극 형광램프의 제조 방법에 있어서, 상기 진공 형성 및 가열 단계는 상기 공정 챔버의 내부를 1~2ㅧ 10-6 torr로 압력을 저하시키는 1차 진 공 형성 단계, 상기 공정 챔버의 내부를 300℃이내로 가열하면서 최종 설정된 압력으로 감압시키는 2차 진공 형성 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 냉음극 형광램프의 제조 방법에 있어서, 상기 세슘화합물층 증착 단계는 전자빔 진공 증착 방식(electro-beam evaporation)으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 냉음극 형광램프의 제조 방법에 있어서, 상기 세슘화합물층의 증착두께는 7000~14000Å 일 수 있다.
본 발명에 따른 냉음극 형광램프의 제조 방법에 있어서, 상기 증착 단계에서 사용되는 세슘화합물은 펠렛(pellet) 형태로 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 냉음극 형광램프의 제조 방법에 있어서, 상기 펠렛은 분말 상태의 세슘화합물을 질소가스 분위기에서 2시간 동안 1000~1200℃로 가열하여 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 냉음극 형광램프의 제조 방법에 있어서, 상기 증착 단계에서 상기 세슘화합물은 스퍼터링 타깃으로 제공되며, 상기 스퍼터링 타깃은 분말 상태의 세슘화합물을 압분하여 8시간 동안 800℃ 내지 1000℃로 가열하여 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 냉음극 형광램프의 제조 방법에 있어서, 상기 증착 단계는 플라즈마 증착, 스퍼터링, 반응성 이온 증착, 도금 증착 중에 적어도 하나의 방법으로 진행할 수 있다.
본 발명에 따른 냉음극 형광램프의 제조 방법에 있어서, 상기 제습 단계는 100~200℃의 고온 블로워(blower)를 이용하여 제습할 수 있다.
본 발명에 따른 냉음극 형광램프의 제조 방법에 있어서, 상기 세슘화합물층의 소재는 Cs2SO4을 포함한다.
그리고 본 발명에 따른 냉음극 형광램프의 제조 방법에 있어서, 상기 장입 단계에서 상기 전극 컵 또는 상기 전극 컵을 갖는 전극을 상기 공정 챔버에 장입할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전극 컵의 표면에 펠렛 형태의 세슘화합물을 이용하여 세슘화합물을 증착시킴으로써, 전극 컵의 표면에 세슘화합물층을 균일하게 형성할 수 있다. 이와 같이 세슘화합물층을 균일하게 형성함으로써, 도 3에 도시된 바와 같이 소비전력을 감소시키고, 도 4에 도시된 바와 같이 휘도유지율이 향상되며, 도 5에 도시된 바와 같이 전극의 발열을 저감시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 냉음극 형광램프는 휘도효율이 향상되고 발열이 저감되기 때문에, 고휘도 저발열을 필요로 하는 DID(Digital Information Display) 또는 냉음극 형광램프의 온도가 백라이트 유닛(back light unit(BLU)) 세트 전체온도에 직접적으로 영향을 주는 슬림 BLU(slim BLU) 등에 적용할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 세슘화합물층(18)이 증착된 전극(10)을 갖는 냉음극 형광램프(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 유리관(30)과, 유리관(30)의 양단에 형성된 전극(10)을 포함하여 구성된다. 한편 도 1에서는 유리관(30)의 일측 만을 도시하였다.
유리관(30)은 일정 길이를 갖는 관 형상으로, 내부에는 네온, 아르곤 등의 불활성 가스와 미량이 수은이 들어 있으며, 내벽에는 형광물질이 도포되어 있다. 이때 유리관(30)은 붕규산 유리 등으로 제조될 수 있으며, 반지름이 수mm의 세관이 사용될 수 있다. 형광물질은 수은 여기로 발생되는 자외선을 흡수하여 가시광선의 빛을 방출한다. 불활성 가스는 내부 버퍼가스의 역할을 수행하며 페닝효과를 위해 Ar가스를 포함한다.
그리고 전극(10)은 유리관(30)의 양단에 설치되며, 리드선(13), 비드(20) 및 전극 컵(16)을 포함하여 구성된다.
리드선(13)은 외부 리드선(12)과 내부 리드선(14)을 포함한다. 외부 리드선(12)은 유리관(30)의 외부에 위치하며, 유리관(30)의 외부에서 전원장치와 연결된다. 내부 리드선(14)은 외부 리드선(12)과 연결되며 유리관(30)의 내부에 위치한다.
비드(20)는 유리관(30)에 접합되어, 유리관(30)과 리드선(13) 간의 안정적인 접합을 유도한다.
그리고 전극 컵(16)은 유리관(30)의 내부에 위치하는 내부 리드선(14)의 선단에 연결되며, 실린더 모양으로 유리관(30)의 내부에 위치한다. 이때 전극 컵(16) 의 소재로는 Ni, Mo, Nb, Ta, Ti, V, Cr 등의 고융점 금속이나, Au, Ag, Cu, Al 등의 귀금속(noble metal)이나, 이들의 2원계, 3원계 또는 4원계 합금이 사용될 수 있다.
특히 전극 컵(16)의 표면에는 세슘화합물층(18)이 형성되며, 증착 방법으로 균일하게 형성된다. 증착 방법으로는 플라즈마 증착, 스퍼터링, 반응성 이온 증착, 도금 증착 등이 사용될 수 있다. 플라즈마 증착 방법으로는 펠렛 형태의 세슘화합물을 이용한 전자빔 진공 증착 방식(electro-beam evaporation)이 사용될 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따른 냉음극 형광램프의 제조 방법에 대해서 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에 따른 냉음극 형광램프의 제조 방법은 증착 단계(S100, S200, S300), 제습 단계(S400) 및 유리관 삽입 단계(S500)를 포함하여 구성된다. 즉 증착 단계(S100, S200, S300)에서 전극의 전극 컵을 공정 챔버에 장입하여 전극 컵의 표면에 세슘화합물층을 증착한다. 다음으로 제습 단계(S400)에서 세슘화합물층이 증착된 전극 컵을 공정 챔버에서 꺼내어 제습한다. 그리고 유리관 삽입 단계(S500)에서 제습된 전극의 전극 컵을 유리관의 양단에 삽입함으로써 냉음극 형광램프의 제조가 완료된다.
구체적으로 본 실시예에 따른 냉음극 형광램프의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저 증착 단계(S100, S200, S300)는 장입 단계(S100), 진공 형성 및 가열 단계(S200), 세슘화합물 증착 단계(S300)를 포함한다.
증착 공정을 진행할 전극이 준비되면, 공정 챔버에 준비된 전극을 장입하는 장입 단계(S100)를 수행한다. 이때 공정 챔버에는 진공 형성 및 가열 단계(S200)를 수행하기 위한 할로겐램프 등의 가열수단과 진공 펌프 등을 구비하며, 펠렛 형태의 세슘화합물이 구비되어 있다. 또는 세슘화합물은 공정 챔버에 스퍼터링 타깃으로도 제공될 수 있다.
이때 펠렛은 분말 상태의 세슘화합물을 일정 시간 가열하여 정제 형태로 가공된 상태를 가질 수 있다. 예컨대 펠렛은 분말 상태의 세슘화합물을 질소가스 분위기에서 튜브로(tube furnace) 또는 박스로(box furnace)에서, 2시간 동안 1000~1200℃로 가열한 후 냉각하여 제조할 수 있다. 또는 사용 용도에 따라 즉, 스퍼터링 타깃으로 사용하고자 할 경우, 그 크기에 맞는 지그(jig)와 프레스(press)를 사용하여 분말 상태의 세슘화합물을 압분하고, 압분한 세슘화합물을 8시간 동안 800~1000℃로 가열한 후 냉각하여 제조할 수 있다.
다음으로 세슘화합물의 증착 조건을 형성하기 위해서, 공정 챔버의 내부를 진공 상태로 형성시키고 일정 온도로 가열시키는 진공 형성 및 가열 단계(S200)를 수행한다. 먼저 공정 챔버의 내부를 1~2ㅧ 10-6 torr로 압력을 저하시키는 1차 진공 형성 단계(S210)를 수행한다. 실질적인 증착을 위해서 공정 챔버의 내부를 300℃ 이내로 가열하면서 최종 설정된 압력까지 감압시키는 2차 진공 형성 및 가열 단계(S220)를 수행한다. 이때 최종 설정된 압력은 공정 조건에 따라 다양하게 변화될 수 있다.
다음으로 전자빔 진공 증착 방식(electro-beam evaporation)으로 전극 컵의 표면에 일정 두께로 세슘화합물층을 증착하는 세슘화합물층 증착 단계(S300)를 수행한다. 전자빔 진공 증착은 전자총으로부터 주사된 전자빔이 세슘화합물에 입사되고, 입사된 전자빔에 의해 세슘화합물은 가열 및 용융되어 증발되고, 증발경로를 따라 전극 컵의 표면에 증착이 이루어지는 방식으로 진행된다. 예컨대 10kw 전자빔 파워로 세슘화합물층을 증착한다. 이때 세슘화합물층의 두께는 7000~14000Å이다. 이와 같은 두께로 세슘화합물층을 증착하는 이유는, 증착된 세슘화합물층의 두께가 7000Å이하인 경우, 세슘화합물층의 증착으로 인한 냉음극 형광램프의 특성 향상이 미미하다. 그리고 증착된 세슘화합물층의 두께가 14000Å이상인 경우, 냉음극 형광램프를 구동시키는 과정에서 전극 컵에서 세슘화합물층이 떨어져 나가는 문제가 발생될 수 있기 때문이다.
이렇게 세슘화합물 증착 단계(S300)에 의해 세슘화합물이 표면에 증착된 전극은 유리관 내에 곧바로 설치되지 않는데, 그 이유는 특성상 세슘화합물은 대기수분에 대한 흡습성이 매우 높기 때문에, 이 상태로 유리관에 설치될 경우 방전효율에 악영향을 미칠 수 있다.
따라서 유리관에 전극 컵을 설치하기 전에 제습 단계(S400)를 수행하여 세슘화합물이 함유하고 있는 수분을 충분히 제거한다. 즉 세슘화합물층이 증착된 전극 컵을 공정 챔버에서 꺼내어 제습하는 제습 단계(S400)를 수행한다. 100~200℃의 고온 블로워(blower)를 이용하여 전극 컵을 제습한다. 이때 제습 단계(S400)를 수행 하는 이유는, 세슘화합물은 수분에 대한 흡습성이 매우 높기 때문에, 전극 컵에 증착된 세슘화합물층의 흡습을 차단하기 위해서 전극을 유리관에 삽입하기 전에 고온 블로워를 이용하여 습기를 제거하는 것이다.
그리고 제습된 전극의 전극 컵을 유리관의 양단에 삽입하는 유리관 삽입 단계(S500)를 수행함으로써, 본 실시예에 따른 냉음극 형광램프의 제조가 완료된다.
이때 제습 단계(S400)와 유리관 삽입 단계(S500)를 인-라인으로 수행할 수 있다. 즉 고온 블로워가 설치된 컨베이어벨트로 세슘화합물층이 증착된 전극 컵을 이송하면서 습기를 제거한 후, 컨베이어벨트의 말단에서 제습된 전극 컵을 유리관에 삽입하는 공정을 수행할 수 있다.
한편 본 실시예에 따른 제조 방법에서는 공정 챔버로 전극을 장입하여 전극의 전극 컵에 세슘화합물층을 증착하는 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 진공 컵만을 공정 챔버에 장입하여 전극 컵의 표면에 세슘화합물을 증착한 후, 진공 컵에 리드선을 용접으로 접합할 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따른 냉음극 형광램프는 전극 컵의 표면에 펠렛 형태의 세슘화합물을 이용하여 세슘화합물을 증착시킴으로써, 전극 컵의 표면에 세슘화합물층을 균일하게 형성할 수 있다. 이와 같이 세슘화합물층을 균일하게 형성함으로써, 도 3에 도시된 바와 같이 소비전력을 저감시키고, 도 4에 도시된 바와 같이 휘도유지율을 향상시키고, 도 5에 도시된 바와 같이 전극의 발열을 저감시킬 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따른 냉음극 형광램프은 휘도가 향상되고 발열이 저 감되기 때문에, 고휘도 저발열을 필요로 하는 DID(Digital Information Display) 또는 냉음극 형광램프의 온도가 백라이트 유닛(back light unit(BLU)) 세트 전체온도에 직접적으로 영향을 주는 슬림 BLU(slim BLU) 등에 적용할 수 있다.
구체적으로 본 실시예에 따라 제조 방법으로 제조된 냉음극 형광램프와 종래의 냉음극 형광램프를 비교하면 다음과 같다.
먼저 본 실시예에 따라 제조된 냉음극 형광램프가, 표1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 냉음극 형광램프(STD)에 비해서 전기적 특성(관전압 및 시동전압) 및 휘도효율이 향상된 것을 확인할 수 있다.
즉 증착방식을 통해 세슘화합물층이 형성됨에 따라, 본 실시예에 따른 냉음극 형광램프(UP)의 시동 전압 및 방전을 유지하는데 필요한 유지전압, 즉 관전압은 줄어드는 반면 전체 휘도 효율은 향상되는 것을 확인할 수 있다. 예컨대 본 실시예에 따른 냉음극 형광램프는 시동전압이 36V, 관전압 57V 이상이 저감되었다. 휘도효율 측면에서 6% 이상 상승된 효과를 얻었다. 한편으로 도시하진 않았지만 가스압 40 torr의 몰리브덴(Mo) 전극의 경우도 5% 이상의 휘도 효율이 향상된 것을 확인할 수 있다.
참고로 본 시험요건은 기존 수용액 상태의 세슘화합물질을 도포한 전극이 적용된 냉음극 형광램프와 증착 방식의 전극이 적용된 본 실시예에 따른 냉음극 형광램프를 비교하였다. 유리관으로는 길이가 40" 이고, 직경이 3.4Φ인 유리관을 사용하였고, 전극 컵의 소재로는 니켈을 사용하였다.
| model | Electrode | Emitter | Starting V | Lamp V | Lamp 효율(%) |
| 40"(900mm) | NM-210/70/210 | Cs외부 | 1423 | 1295 | 100%(종래) |
| 40"(900mm) | NM-210/70/210 | Cs증착 | 1387 | 1238 | 106%(본 발명) |
다음으로 본 실시예에 따라 제조된 냉음극 형광램프가, 표2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 냉음극 형광램프(표준 시편)에 비해서 저온 수명 특성이 향상된 것을 확인할 수 있다. 여기서 I/W는 내부 리드선을 나타내고, O/W는 외부 리드선을 나타낸다.
| 비고 | 전극 컵 재질 |
전극 컵 규격 |
I/W | O/W | Emitter | 가스압 | 가스비 (Ar:Ne) |
| 종래 | Ni | NM-210/70/210 | Mo | 2MnNi | Cs외부 | 40 | 90:10 |
| 본 발명 | Ni | NM-210/70/210 | Mo | 2MnMi | Cs증착 | 40 | 90:10 |
냉음극 형광램프내 방전가스 압력을 40 torr인 표준 시편과 본 발명에 따른 시편을 함께 저온(O℃)상태에서의 수명신뢰성 시험(냉음극 형광램프의 시험 규격으로 인증된 20배속 조건)을 한 결과로, 본 발명에 따른 시편에 2500시간(실제 50000시간) 까지 전극 컵의 형상 및 휘도유지율 측면에서도 표준 시편에 비해 약 2.5% 가량 향상된 것을 알 수 있다.
그리고 본 실시예에 따라 제조된 냉음극 형광램프가, 도 5에 도시된 바와 같이, 종래의 냉음극 형광램프에 비해서 전극 컵의 온도가 저감된 것을 확인할 수 있다. 이때 인버터는 Hot-GND 방식으로 구동시켰고, 인가전류는 10mA로 하였다. 이때 전극 부위는, 본 발명에 따른 시편이 표준 시편 대비 최소 42~48℃까지 온도가 저감되는 것을 확인할 수 있다.
이상 설명한 본 발명의 특징은 당업자에 의해 다양하게 변형되고 조합되어 실시될 수 있으나, 이러한 변형 및 조합이 진공조건 내에서 증착방식을 통해 세슘화합물을 내부전극 상에 형성시킴에 따라 기존에 비해 내부전극의 발열을 억제함과 동시에 시동전압 및 유지전압은 낮추는 반면 전체 휘도 효율은 높일 수 있으며, 제품수명 연장효과를 얻을 수 있는 구성 및 목적과 관련이 있을 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 판단되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 세슘화합물층이 증착된 전극을 갖는 냉음극 형광램프를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1의 냉음극 형광램프의 제조 방법에 따른 흐름도이다.
도 3은 도 2의 제조 방법으로 제조된 냉음극 형광램프와 종래의 냉음극 형광램프의 시동전압 및 관전압 특성을 나타낸 그래프이다.
도 4는 도 2의 제조 방법으로 제조된 냉음극 형광램프와 종래의 냉음극 형광램프의 저온 수명신뢰성을 테스트 결과 휘도유지율 향상을 나타낸 그래프이다.
도 5는 도 2의 제조 방법으로 제조된 냉음극 형광램프와 종래의 냉음극 형광램프의 온도 경시변화 특성을 나타낸 그래프이다.
Claims (12)
- 전극의 전극 컵을 공정 챔버에 장입하여 상기 전극 컵의 표면에 세슘화합물층을 증착하는 증착 단계;상기 세슘화합물층이 증착된 전극 컵을 상기 공정 챔버에서 꺼내어 제습하는 제습 단계;상기 제습된 전극의 전극 컵을 유리관에 삽입하는 삽입 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세슘화합물이 증착된 냉음극 형광램프의 제조 방법
- 제1항에 있어서, 상기 증착 단계는,상기 전극 컵을 상기 공정 챔버에 장입하는 장입 단계;상기 공정 챔버의 내부를 진공 상태로 형성시키고 일정 온도로 가열하는 진공 형성 및 가열 단계;상기 전극 컵의 표면에 세슘화합물층을 증착하는 세슘화합물층 증착 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세슘화합물이 증착된 냉음극 형광램프의 제조 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 진공 형성 및 가열 단계는,상기 공정 챔버의 내부를 1~2ㅧ 10-6 torr로 압력을 저하시키는 1차 진공 형성 단계;상기 공정 챔버의 내부를 300℃이내로 가열하면서 최종 설정된 압력으로 감압시키는 2차 진공 형성 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세슘화합물이 증착된 냉음극 형광램프의 제조 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 세슘화합물층 증착 단계는,전자빔 진공 증착 방식(electro-beam evaporation)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세슘화합물이 증착된 냉음극 형광램프의 제조 방법.
- 제2항에 있어서,상기 세슘화합물층의 증착두께는 7000~14000??인 것을 특징으로 하는 세슘화합물이 증착된 냉음극 형광램프의 제조 방법.
- 제4항에 있어서,상기 증착 단계에서 사용되는 세슘화합물은 펠렛(pellet) 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 세슘화합물이 증착된 냉음극 형광램프의 제조 방법.
- 제6항에 있어서,상기 펠렛은 분말 상태의 분말 상태의 세슘화합물을 질소가스 분위기에서 2시간 동안 1000~1200℃로 가열하여 제조한 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 세슘화합물이 증착된 냉음극 형광램프의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 증착 단계에서,상기 세슘화합물은 스퍼터링 타깃으로 제공되며, 상기 스퍼터링 타깃은 분말 상태의 세슘화합물을 압분하여 8시간 동안 800℃ 내지 1000℃로 가열하여 제조한 것을 특징으로 하는세슘화합물이 증착된 냉음극 형광램프의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 증착 단계는,플라즈마 증착, 스퍼터링, 반응성 이온 증착, 도금 증착 중에 적어도 하나의 방법으로 진행하는 것을 특징으로 하는 세슘화합물이 증착된 냉음극 형광램프의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제습 단계는,100~200℃의 고온 블로워(blower)를 이용하여 제습하는 것을 특징으로 하는 세슘화합물이 증착된 냉음극 형광램프의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 세슘화합물층의 소재는 Cs2SO4인 것을 특징으로 하는 세슘화합물이 증착된 냉음극 형광램프의 제조 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 장입 단계에서,상기 전극 컵 또는 상기 전극 컵을 갖는 전극을 상기 공정 챔버에 장입하는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프의 제조 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090126136A KR20110069414A (ko) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | 세슘화합물이 증착된 냉음극 형광램프의 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090126136A KR20110069414A (ko) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | 세슘화합물이 증착된 냉음극 형광램프의 제조 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110069414A true KR20110069414A (ko) | 2011-06-23 |
Family
ID=44401244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020090126136A KR20110069414A (ko) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | 세슘화합물이 증착된 냉음극 형광램프의 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20110069414A (ko) |
-
2009
- 2009-12-17 KR KR1020090126136A patent/KR20110069414A/ko not_active Application Discontinuation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20070152561A1 (en) | Discharge lamp | |
| CN101542679A (zh) | 用于冷阴极荧光灯的电极元件 | |
| US7717766B2 (en) | Fluorescent lamp and method of manufacturing fluorescent lamp | |
| US20060132041A1 (en) | External electrode fluorescent lamp and method of fabricating the same | |
| US6997769B2 (en) | Plasma display panel manufacturing apparatus and manufacturing method | |
| CN101633989A (zh) | 电极材料 | |
| KR20110069414A (ko) | 세슘화합물이 증착된 냉음극 형광램프의 제조 방법 | |
| JP2001332175A (ja) | 交流型プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法 | |
| KR101126485B1 (ko) | 램프전극 및 램프전극형성방법 | |
| JP2001015065A (ja) | 冷陰極蛍光ランプ及びその製造方法 | |
| CN1799116A (zh) | 图像显示装置及其制造方法 | |
| KR101553734B1 (ko) | 듀테륨 램프 | |
| EP0604221B1 (en) | Fluorescent lamp | |
| KR100702890B1 (ko) | 냉음극형광램프의 제조방법 | |
| KR100862948B1 (ko) | 이온빔을 이용한 ＰＤＰ용 ＭｇＯ 박막 증착 장치 및 증착방법 | |
| KR100606237B1 (ko) | 냉음극형 형광램프용 전극체 제조방법 및 이에 의한 전극체 | |
| JP2008226764A (ja) | 冷陰極蛍光ランプ | |
| KR101177387B1 (ko) | 듀얼형 외부 전극 형광 램프 및 그 제조 방법 | |
| JP4471320B2 (ja) | 冷陰極放電灯の冷陰極の製造方法および前記製造方法による冷陰極を具備する冷陰極放電灯 | |
| TWI258042B (en) | Fluorescent lamp and manufacturing method thereof | |
| KR200357221Y1 (ko) | 냉음극형광램프 | |
| JP4456973B2 (ja) | 冷陰極蛍光ランプの製造方法 | |
| JPH06251746A (ja) | 冷陰極低圧放電灯 | |
| JP4982494B2 (ja) | 冷陰極管用電極とそれを用いた冷陰極管および液晶表示装置 | |
| JPH1021873A (ja) | 放電ランプ用電極、放電ランプ用電極の製造方法、放電ランプおよびバックライト装置ならびに照明装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |