KR100393190B1 - 평판형광램프 제조방법 - Google Patents

Abstract

평판형광램프의 제조방법을 개시한다. 본 발명의 평판형광램프 제조방법은 투명한 전면기판을 제공하는 단계; 상기 전면기판과 대향되게 설치되며, 윗면에 다수개의 방전전극이 형성되고, 상기 방전전극을 감싸는 유전체층이 형성된 투명한 배면기판을 제공하는 단계; 상기 기판들 사이에 분포되어 이들의 간격을 유지하는 다수개의 스페이서를 제공하는 단계; 상기 전면 및 배면기판중 적어도 어느 한 면에 형광체 슬러리를 스프레이하여 형광체층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

평판형광램프 제조방법{Method for manufacturing flat fluorescent lamp}

본 발명은 평판형광램프의 제조방법에 관한 것으로, 특히 보다 효율적으로 평판형광램프의 형광막을 형성하는 평판형광램프 제조방법에 관한 것이다.

통상적으로, 평판표시장치(flat panel display)는 발광형과, 수광형으로 분류하고 있다. 발광형으로는 음극선관, 전자발광소자, 플라즈마 디스플레이 패널등이 있고, 수광형으로는 액정 디스플레이(liquid crystal display)가 있다.

액정디스플레이는 그 자체가 발광을 하지 못하여 화상을 형성할 수 없다. 이에 따라, 별도의 광원인, 예컨대 백라이트(back light)를 설치하여 화상을 관찰하는 것이 가능하다.

백라이트에는 냉음극 형광램프(cold cathode fluorescent lamp,CCFL)를 배치하는 방식과, 형광체층이 배포된 기판을 조립한 평판형광램프(flat fluorescent lamp) 방식이 널리 사용되고 있다.

냉음극 형광램프를 배치하는 방식은 표시면에 대한 광원의 배치에 따라서 도광판(plastic light guide)을 사용하는 가장자리발광(edge light) 방식과, 평면에 중첩배열하는 직하발광(direct light) 방식으로 구별할 수 있다.

그런데, 냉음극 형광램프는 기판에 형광램프를 다수개 병렬연결하여 교류 전원을 인가하여야 하는데, 경우에 따라서는 몇 개의 형광램프만 발광하게 되므로 각 형광램프마다 각각의 전원을 연결하여야 하는 불편함이 있다. 특히, 가장자리 발광방식은 일측에서 광을 조사하는 방식이므로 대형패널에는 부적합하다고 할 수 있다. 따라서, 최근에는 평판형광램프방식에 대한 요구가 커지고 있다.

도 1은 일반적인 평판형광램프의 구조를 개략적으로 도시하는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 평판형광램프는 전면기판(11)과, 전면기판(11)과 대향되게 설치된 배면기판(12)과, 전면기판(11)의 아랫면에 도포되는 형광체층(13)과, 배면기판(12)의 윗면에 소정간격 이격되게 설치되는 방전전극(14)과, 방전전극(14)을매립하는 유전체층(15)과, 유전체층 상에 형성된 반사막(16)과, 반사막 상에 형성된 형광체층(18)을 포함한다.

전면기판(11) 및 배면기판의 사이에는 이들의 간격을 제어하는 스페이서(spacer: 미도시)와, 기판들(11)(12)의 밀폐된 내부공간에 주입되는 방전가스를 포함한다.

이와 같은 구조를 가지는 종래의 평판형광램프는 방전전극(14)에 전원이 인가되면, 방전가스에 의하여 발생되는 자외선에 의하여 형광체층(13, 18)이 여기되어 빛을 액정 디스플레이로 조사하게 된다.

특히, 액정표시소자의 백라이트로 사용되는 평판형광램프의 배면 기판에 형성된 형광체층(18)은 가스 방전에 의해 여기되는 자외선을 가시광으로 전환하는 역할을 할 뿐 아니라 발생된 가시광이 패널의 뒷면으로 투과되는 것을 방지하여 휘도가 손실되는 것을 막는다. 평판형광램프의 배면기판에 형성되는 형광체층(18)은 일반적으로 100∼120 ㎛ 두께가 요구된다.

종래 평판형광램프의 형광체층을 형성하는 방법으로는 스크린 인쇄법이 주로 사용되고 있다. 스크린 인쇄법은 1회 인쇄시 도포 두께가 7∼10㎛에 불과하여 단번에 두꺼운 층을 형성하기가 곤란하며, 인쇄면이 균일하거나 패턴이 일정한 경우에만 적용할 수 있다는 한계가 있다.

그러나, 배면기판(12)의 형광체층(18)은 스페이서 작업후 형광체가 도포되기 때문에 스페이서의 돌출로 인해 스크린 인쇄법을 적용하기에는 곤란한 점이 있다.

또한, 스크린 인쇄법은 형광체를 유기물 바인더가 다량 함유된페이스트(paste) 상태로 만들어 사용하는데, 이 유기물들이 패키징 후에도 잔존하여 아웃개싱 문제를 야기할 수 있다.

다른 방법으로서, 미국특허 제5,509,841호에는 면을 칸막이로 나누어 통로를 만든 후 한쪽 끝에서 슬러리를 흘려보내 형광체층을 형성하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법은 넓은 평판에 적용할 경우 균일한 두께의 막을 형성하기 어려운 문제점이 있어 바람직하지 않다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 평판형광램프에서 요구되는 충분한 두께의 형광체층을 형성하거나 두께를 조절하기에 용이하며, 보다 적은 량의 유기물 바인더를 사용할 수 있는 형광체 도포 단계를 포함하는 평판형광램프 제조방법을 제공하고자 한다.

도 1은 일반적인 평판형광램프의 구조를 도시한 사시도,

도 2는 본 발명의 실시예에서 형광체 슬러리 스프레이전 스페이서가 형성된 배면기판의 모습을 보여주는 사진,

도 3은 본 발명의 실시예에서 형광체 슬러리 스프레이후 배면기판의 모습을 보여주는 평면 사진이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

11...전면기판 12...배면기판

13...형광체층 14...전극

15...유전체층 16....반사막

18...형광체층

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 평판형광램프 제조방법은,

투명한 전면기판을 제공하는 단계;

상기 전면기판과 대향되게 설치되며,

윗면에 다수개의 방전전극이 형성되고, 상기 방전전극을 감싸는 유전체층이 형성된 투명한 배면기판을 제공하는 단계;

상기 기판들 사이에 분포되어 이들의 간격을 유지하는 다수개의 스페이서를 설치하는 단계;

상기 전면 및 배면기판중 적어도 어느 한 면에 형광체 슬러리를 스프레이하여 형광체층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 형광체 슬러리는 용매 100 중량부에 대하여 형광체를 40∼60 중량부 포함하는 것이 바람직하다.

상기 슬러리내 형광체의 양이 용매 100 중량부당 40 중량부 미만이면 목표 두께의 형광체층을 얻기까지의 스프레이 시간이 길어지고, 슬러리의 점도가 낮아 기판 밖으로 흘러내려 효율적으로 두꺼운 막을 형성하기 어렵기 때문에 바람직하지 않고, 60중량부를 초과하면 슬러리의 점도가 높아 스프레이 건으로의 공급이 원활하지 못하기 때문에 바람직하지 않다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 형광체 슬러리는 슬러리 총중량을 기준으로 1∼5 중량%의 유기물 바인더를 함유하는 것이 바람직하다.

유기물 바인더의 양이 1 중량% 미만이면 기판에 대한 형광체의 부착성이 저하되고, 5 중량%를 초과하면 바인더로 사용된 유기물들이 패키징 후에도 잔존하여 아웃개싱 문제를 야기할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 유기물 바인더는 에틸셀룰로오스, 니트로셀룰로오스로 구성된 그룹에서 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 용매는 에탄올, 터피네올, 2-(2-부톡시에톡시)에틸 아세테이트(BCA)로 구성된 그룹에서 선택되는 하나 이상의 용매인 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 용매가 에탄올과 터피네올의 혼합물인 경우는 에탄올: 터피네올의 혼합비가 무게비 3:1 인 것이 바람직하다.

이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 평판형광램프 제조방법을 참조하여 살펴본다.

<실시예>

적색 형광체, 녹색 형광체 및 청생 형광체를 배합한 백색 형광체 50g, 용매로서 에탄올:α-터피네올 혼합용매(무게비 3:1) 혼합용매 100g, 그리고 에틸 셀룰로오스(EC) 4g을 혼합하여 형광체 슬러리를 제조하였으며, 교반기로 계속 저어주었다.

방전전극, 유전체층 및 스페이서가 형성된 배면기판을 준비하였다. 상기 배면기판의 중앙으로부터 위로 1m 떨어진 지점에 스프레이 건이 위치하도록 하였다. 준비한 형광체 슬러리를 공급호스를 통해 40℃로 유지한 도포 장치 내부에 공급하여 배면기판상에 분사시켰다.

하기 표 1은 분사시간에 따른 형광체 층의 두께를 배면기판의 가장자리 네곳(1,2,3,4)과 중심부분(5)에서 측정한 결과이다.

분사시간	형광체층의 두께(㎛)
	1	2	3	4	5
200초	48	40	67	43	61
400초	90	91	100	100	120

상기 표 1로부터, 본 발명에 의하면 형광체층의 도포두께는 분사 시간의 조절로써 간단하게 조절가능하다는 것을 알 수 있으며, 또한 평면형광램프의 형광체층에 요구되는 두꺼운 두께의 형광체층도 용이하게 얻을 수 있음을 알 수 있다.

하기 표 2는 종래의 스크린 인쇄법으로 제조된 형광체층과 본 발명에 의한 스프레이법으로 제조된 형광체층의 휘도특성을 측정한 결과이다.

	형광체층 형성전	형광체층 형성후	휘도감소율
인쇄법(비교예)	(0.29, 0.34)	(0.30, 0.38)	7%
스프레이법(실시예)	(0.29, 0.34)	(0.28, 0.35)	2%

상기 표 2로부터, 인쇄법에 의하여 형광체층을 도포하는 경우에는 도포 전과

후에 휘도 감소율이 7%에 이르나, 본 발명에 의한 스프레이법에 의하는 경우는 휘도 감소율이 2%에 불과한 것을 알 수 있다. 이와 같은 휘도 감소율의 저하는 소량의 유기물 바인더의 포함으로 인해 소성시 유기물 바인더의 분해가 형광체 특성 변화에 미친 영향이 감소한 것으로 여겨진다.

도 2 및 도 3은 각각 배면기판에 형광체 슬러리를 스프레이하기 전과 후를 각각 1배 확대하여 찍은 사진이다. 도 2 및 도 3으로부터, 스페이서와 같은 돌출부가 존재함에도 불구하고 형광체층이 균일하게 도포된 것을 확인할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 평면형광램프 제조방법은 스프레이 시간 조절을 통해 형광체층의 두께를 용이하게 조절할 수 있으며, 100㎛ 이상의 두꺼운 형광체층도 쉽게 얻을 수 있다. 또한, 기판의 구조나 굴곡과 상관없이 어디에나 적용가능하다는 장점이 있고, 인쇄법에 의하는 경우보다 형광체 슬러리내 유기물 바인더의 양이 대폭 감소되므로 패키징 전에 실행되는 형광체층의 소성 단계의 생략이 가능하여 공정을 단순화하며, 아웃개싱의 문제점도 감소시킬 수 있다.

Claims (6)

1. 투명한 전면기판을 제공하는 단계;

   상기 전면기판과 대향되게 설치되며,

   윗면에 다수개의 방전전극이 형성되고, 상기 방전전극을 감싸는 유전체층이 형성된 투명한 배면기판을 제공하는 단계;

   상기 기판들 사이에 분포되어 이들의 간격을 유지하는 다수개의 스페이서를 제공하는 단계; 및

   상기 전면 및 배면기판중 적어도 어느 한 면에 형광체 슬러리를 스프레이하여 형광체층을 형성하는 단계를 포함하며,

   상기 형광체 슬러리는 용매, 형광체 및 유기물 바인더를 포함하며, 상기 형광체 슬러리 중의 형광체의 함량은 용매 100 중량부를 기준으로 하여 40∼60 중량부이며, 상기 형광체 슬러리 중의 유기물 바인더의 함량은 슬러리 총중량을 기준으로 1∼5 중량%인, 평판형광램프 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 유기물 바인더는 에틸셀룰로오스, 니트롤셀룰로오스로 구성된 그룹에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 평판형광램프 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 용매는 에탄올, 터피네올, 2-(2-부톡시에톡시)에틸아세테이트(BCA)로 구성된 그룹에서 선택되는 하나 이상의 용매인 것을 특징으로 하는, 평판형광램프 제조방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 용매가 에탄올과 터피네올의 혼합물인 경우는 에탄올: 터피네올의 혼합비가 무게비 3:1 인 것을 특징으로 하는, 평판형광램프 제조방법.