KR0153447B1 - 전계발광소자의 절연층과 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

유기바인더를 사용하지 않고도 균일한 막분포와 고유전율을 갖는 전계발광소자의 절연층 및 상기 절연층의 제조방법에 관한 것으로서, 전계발광소자의 절연층은 전계발광소자의 후면전극을 양극산처리하여 표면에 3-12㎛ 두께로 형성되는 산화피막층으로 이루어진다. 이와 같은 절연층의 제조는 옥살산, 황산, 크롬산 중의 어느 하나로 된 전해액에 알루미늄박을 양극산 처리하여 3-12㎛두께에 산화막을 형성하는 것으로 이루어진다. 이에 따라 종래와 같이 유기바인더에 세라믹재를 혼합하여 된 절연층을 피복하지 않아도 되므로 제조 공정을 단순화시키며, 유기바인더에 의한 불순물의 생성등을 방지할 수 있다.

Description

전계발광소자의 절연층과 그 제조방법

제1도는 본 발명에 관련된 전계발광소자의 단면 구조도.

제2도는 본 발명의 제조방법을 설명하는 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 후면전극 2 : 산화절연막

3 : 형광층 4 : 전면전극

5 : 방습막

본 발명은 전계발광소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 후막형 교류구동 전계발광소자에 관한 것이다.

전계발광소자는 형광체에 전계를 가했을 때 생기는 발광현상을 이용하는 디스플레이소자로서, 그 종류는 구조에 따라 형광체를 유전체에 분산시켜 발광층으로 형성한 분산형, 전자비임 혹은 고주파스패터링법으로 절연층을 증착형성하는 박막형 및 전극에서 전자나 정공이 유입되어 재결합함에 따라 발광을 일으키는 주입형으로 나누어진다.

또 구동전류에 따라 직류구동형, 교류구동형으로 분류하기도 하며, 대체로 직류구동형은 구동전압이 낮은 관계로 구동회로를 간단히 제작할 수 있는 이점을 갖는 반면에, 수명이 짧고 신뢰성이 떨어지는 결점이 있다.

반대로 교류구동형은 높은 구동전압을 필요로 하기 때문에 구동회로가 복잡하게 되는 결점을 안고 있지만, 수명이 길고 신뢰성이 높으므로 디스플레이 패널로 실용화되고 있다.

후막형 교류전계발광소자는 후면전극으로 되는 알루미늄막을 기판으로 하여 그 위에 절연층과 발광층을 순차 적층시키고 전기한 발광층의 상면에 투명전극을 형성하여 발광층을 사이에 두고 전계를 인가할 수 있게 하고, 이들 적층물의 주위를 방습막으로 피복 밀봉시켜서 외부와 격리되게 한 구조로 되어 있다.

상기한 발광층은 Cu을 첨가한 ZnS막을 사용하고, 또 절연층은 혹은 BaTiO3와 같은 고유전율을 갖는 재료를 사용하며, 이 절연층은 상술한 바와 같이 형광층과 후면전극 사이에 1층이 개재되거나 혹은 발광층을 사이에 두고 양측면에 절연층이 적층되는 2중 절연구조로 할 수 있으며, 1층 구조는 교류구동 1사이클에 1회 밖에 발광할 수 없지만 2층구조는 2회 발광이 가능하여 휘도를 향상시킬 수 있는 이점을 갖는다.

절연층의 막분포와 유전율은 전계발광소자의 휘도 및 발광 특성에 직접적인 영향을 준다.

그런데 종래에는 상술한 절연층재료를 유기바인더에 혼합하여 인쇄하는 방식으로 절연층을 형성하고 있음에 따라, 막분포의 균일성 확보에 한계를 갖고, 또 유기바인더에 함유된 불순물에 의해 유전율이 저하되어 신뢰성 저하와 수명단축의 요인으로 되고 있다.

본 발명의 목적은 상술한 종래의 전계발광소자에서 절연층을 형성함에 기인하는 문제점을 해결하기 위하여, 유기바인더를 사용하지 않고도 균일한 막분포와 고유전율을 갖는 전계발광소자의 절연층과 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기 목적에 따라, 본 발명의 전계발광소자의 후면전극을 양극산처리하여 표면에 3-12㎛ 두께의 산화피막을 형성하여 구성된 전계발광소자의 절연층을 제안한다.

또한, 상기 절연층을 얻기 위하여 옥살산, 황산, 크롬산 중의 어느 하나로 된 전해액에 알루미늄박을 양극산 처리하여 3-12㎛ 두께의 산화막을 형성함을 특징으로 하는 전계발광소자의 절연층 제조방법을 제안한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명이 적용된 전계발광소자의 단층도로서, 알루미늄박으로 된 후면전극(1)을 기판으로 하고, 이 후면전극(1)의 상면을 양극산처리하여 3-12㎛ 두께의 산화절연막(2)을 형성한 다음, 다시 그위에 형광층(3)을 형성하고 전기한 후면전극(1)에 대치되는 전면전극(4)를 투명도전막으로 형성하여 된 소자의 주위를 방습막(5)로 피복 보호한 구조를 나타내고 있다.

상술한 전계발광소자의 단면구조는 종래의 것과 큰 차이가 없는 것으로 보이지만, 본 발명이 의도하는 하는 후면전극(1)과 형광층(3) 사이에 개재되는 산화절연막(2)에 국한하고 있음을 유의해야 할 것이다.

상기한 산화절연막(2)를 얻기 위한 본 발명의 제조방법을 제2도에 따라 실시예로서 설명한다.

[실시예 1]

10% 옥살산(H2C2O4)을 전해액(10)으로 하는 전해조(11)에 각각 알루미늄판(12)(13)을 + 및 -선에 접속하고, 전기한 전해액(10)에 침지시켜서 양단에 직류전압 25 - 30V, 전류밀도 1- 3A/d㎡ 로 인가하면서 15 - 60℃의 액온이 유지되게 냉각시킨 채로 10 - 60 분간 전해처리하였다. 처리 중의 산화피막 생성속도는 10 - 12㎛/40분으로 나타났다.

[실시예 2]

10% 황산(H2SO4)을 전해액(10)으로 하는 전해조(11)에 각각 알루미늄판(12)(13)을 + 및 -선에 접속하고, 전기한 전해액(10)에 침지시켜서 양단에 직류전압 12 - 20V, 전류밀도 0.5-1.5A/d㎡로 인가하면서 15 - 22℃의 액온이 유지되게 냉각시킨 채로 5 - 100분간 전해처리하였다.

산화피막의 생성속도는 5 - 7㎛/20분으로 나타났다.

[실시예 3]

3% 크롬산(CrO3)을 전해액(10)으로 하는 전해조(11)에 각각 알루미늄판(12)(13)을 + 및 -선에 접속하고, 전기한 전해액(10)에 침지시켜서 양단에 직류전압을 0V에서 40V까지 55분 동안, 천천히 승압시키고, 최후의 5분간은 50V로 높여 처리하며, 이 과정에서 전류밀도는 0.3 - 0.4A/d㎡로 하였다.

또한 처리 중의 액온은 40±20℃로 한 결과, 피막생성속도는 3 - 3.5㎛/15분으로 나타났다.

상술한 전해처리에 의해 얻어진 산화피막의 절연도는 1㎸/㎛로 측정되었고, 이를 상술한 전계발광소자의 후면전극과 절연막에 사용한 결과, 아무런 장애없이 소망의 특성을 나타냈다.

이상과 같이 본 발명은 후면전극으로 되는 알루미늄박의 표면을 양극산처리하여 절연도 높은 산화피막을 형성하여 줌에 따라, 종래와 같이 유기바인더에 세라믹재를 혼합하여 된 절연층을 피복하지않아도 되므로 공정 상의 간편화는 물론 유기바인더에 의한 불순물의 생성과 같은 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 것이다.

Claims (5)

1. 전계발광소자의 후면전극을 양극산처리하여 표면에 3- 12㎛ 두께의 산화피막을 형성하여 구성된 전계발광소자의 절연층.
2. 옥살산, 황산, 크롬산 중의 어느 하나로 된 전해액에 알루미늄박을 각각 +, -에 접속하고, 소정의 직류전압과 전류를 인가함과 아울러 전기한 전해액의 온도를 적정수준으로 유지한 채로 일정시간 양극산 처리하여 3 - 12 ㎛ 두께의 산화막을 형성함을 특징으로 하는 전계발광소자의 절연층 제조방법.
3. 제2항에 있어서, 전해액은 10% 옥살산으로하고, 전해조건을 다음과 같이 하여 행함을 특징으로 하는 전계발광소자의 절연층 제조방법.

   조건] 직류전압 : 25 - 30V, 전류밀도 : 1 - 3A/d㎡, 전해온도 : 15 - 60℃ 전해시간 : 10 - 60분.
4. 제2항에 있어서 전해액을 10% 황산으로 하고 전해조건을 다음과 같이 하여 행함을 특징으로 하는 전계발광소자의 절연층 제조방법.

   조건] 직류전압 : 12 - 20V, 전류밀도 : 0.5 - 1.5A/d㎡, 전해온도 : 15 - 22℃, 전해시간 : 5 - 100분.
5. 제2항에 있어서, 전해액은 3% 크롬산으로 하고, 전해조건을 다음과 같이 하여 행함을 특징으로 하는 전계발광소자의 절연층 제조방법.

   조건] 직류전압 : 0V에서 40V까지 55분 동안 천천히 승압시키고 최후의 5분간은 50V로 인가함. 전류밀도 : 0.3-0.4A/d㎡, 전해온도 : 40±20℃.

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