KR100211326B1 - 이중절연구조를 가진 분산형 박막 전기장 발광소자 시이트 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

[청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야]

이중절연구조를 가진 분산형 박막 전기장 발광소자(Electroluninescence ; 이하 EL이라고 함) 시이트 및 그 제조방법에 관한분야.

[발명이 해결하고자 하는 기술적 과제]

애칭(Etching) 방법에 의한 종래의 EL은 알루미늄 필름층위에 스크린 인쇄되어 있는 불투명한 내화학성 잉크물질을 제거하는 방법을 이용하였기에 제조공정이 복잡할 뿐 아니라 색상 및 표현의 다양화 등을 꾀할 수 없는 등의 여러 문제점이 있었고 또한 본출원인이 획득한 발명특허 제102932호는 종래 EL이 갖고 있는 문제점을 일거에 해소한면은 있지만 애칭방법보다 제조하기가 까다로운 진공증착 방법을 이용한다는데에 일말의 애로가 있었음.

[발명의 해결방법의 요지]

알루미늄 필름층(4)을 가진 내열성수지판재(1)위에 배면리드단자(6)와 전면리드단자(7)를 먼저 형성한후에 부식방지층(5)을 형성토록하고 부식방지층(5) 상면부에는 반사잉크층(8)과 발광층(9) 및 투명성전면 절연층(10)을 차례로 적층형성하여 상

하에서 발광층(9)을 절연막으로 에워싸줌으로써 이중절연구조가 형성되게 하며 상기 투명성전면 절연층(10)위에 재차 투명전극층(11)을 형성한 뒤 이 투명전극층(11) 외곽테두리 부위에 금속도전성 잉크층(12)을 형성하고 이어 점착보습층을 가진 내열성수지계 보호필름층(14)을 금속도전성 잉크층(12) 상면에 적층시켜 130

의 온도로 가열된 열압착프레스기 등으로 압착

성형토록 함을 그 요지로 삼고 있음.

[발명의 중요한 용도]

도로표지판이나 간판 등 각종의 알림용 표지판 및 저전력으로도 어둠을 밝히는 발광용탄재 등으로 이용됨.

Description

이중절연구조를 가진 분산형 박막 전기장 발광소자시이트 및 제조방법

본 발명은 이중절연 구조를 가진 분산형 박막 전기장 발광소자(Electroluminescenc ; 이하 EL이라고 함) 시이트 및 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 발광층을 중심으로 상하에서 투명성전면 절연층과 반사잉크층으로 에워싸주므로서 발광층의 소자에 주입되는 과전류를 방지해줌과 동시에 발광소자가 파괴되는 것을 보호해주며 또한 발광층에 안정성있는 게면을 형성하여 균일한 표면발광이 이루어지도록 함과 동시에 황화아연게 발광체외에 ZnF₂계 발광체 및 GdF₃(불화가도리니늄)등도 사용함으로써 충분한 휘도와 다양한 형태 표현 및 색상 표시 등이 가능하게 하여 제품의 고품질화를 도모토록하며 또 열을 동반하지 않는 냉광원으로서 얇고 가벼우며 구부려도 휘도에는 전혀 영향을 주지않는 초절전용 발광소자시이트 및 그 제조방법의 제공을 목적으로 하고 있다.

또한 본 발명은 배면리드단자 및 전면리드단자의 동시 형성등으로 제조공정의 간편함 및 제조원가 절감 등을 이룩하였음에 또하나의 특장점을 지니고 있다 할 것이다.

일반적으로 EL에 관해서는 최근에 들어서야 활발한 연구활동이 전개되고 있는 개발분야인데 이중 가장 최신의 것이면서도 일부 실용성이 있다고 평가되고 있는 종래 EL의 예를 중심으로 설명하여 보면 다음과 같다.

종래의 EL은 PE나 PC 등의 내열성 합성수지계 보호필름층위에 알루미늄박(薄)을 적층시킨 다음 배면전극으로 사용하고자 하는 부분을 내화학성 잉크로서 스크린 인쇄하고 이어 부식 용액으로 부식(ETCHING)시켜서 불필요한 부분을 제거한후 내화학성 잉크를 벗겨내어 배면 전극층을 형성한다.

그런 다음 그 위에 유기바인더에 티탄산 바륨등을 1:4 종량비로 분산시켜서 도료화하고 이것으로 스크린 인쇄하여 배면절연층을 형성하며(배면 전극층과 배면 절연층 사이에 배면단자 삽입함) 그위에다 다시 유기바인더에 구리(Cu)의 결정형 분말로 활성화한 황화아연계(ZnS)의 발광체(형광체)를 3:1종량비로 분산시켜서 도료화하고 이것을 배면절연층위에 스크린 인쇄하여 발광층을 형성한다.(발광층과 투명전극 필름 사이에 전면리드단자 삽입)

그리고는 이위에 투명도전성 잉크로 코팅처리한 투명전극 필름 및 EVA 점착제층이 가공

처리되어 있는 내열성 합성수지계 보호필름을 다시 최상위에서 덮어싼 뒤 130

정도의 열압착로울러로 압착성형하여 제품을 완성하는 방법으로 되어 있다.

이와같은 방법으로 구성된 종래 EL의 문제점은 발광층을 둘러싸고 있는 구조가 이중절연구조가 아니어서 정전현상 및 과부하가 걸렸을 때 발광소자가 파괴되어 버리거나 또는 장기간 사용시 본래의 기능 즉 시도(視度)가 흐려지거나 약해지는 단점이 있다.

다시말해 종래의 EL은 단면절연층판만을 형성하므로써 발광층과 절연층사이에 안정성있는 계면상태가 형성될 수 없어 발광층내의 에너지성 전자운동이 불안정하여 발광소자가 자주 파괴되고 균일한 휘도 및 고휘도를 발휘할 수 없게 되며 또 높은 발열로 인해 전력소비의 과다 및 오랜수명 유지가 어렵다는 것이다.

또한 종래 EL은 황화아연계(ZnS)에 구리(Cu)로서 결정하는 발광체를 사용하기 때문에 발광하는 색상이 한정되어 있어 다양한 색상의 표현이 어려울뿐아니라 발광체의 색상에 따라 휘도의 차이가 발생하여 제조의 한계폭이 매우 좁을 수밖에 없다는 것, 즉 황화아연계(ZnS)에 구리(Cu)로서 결정하는 발광체의 색상은 녹색 내지 청색계열을 밝게 하거나 어둡게 하는 정도에 지나지 않으며 이보다 일보 진전된 정도가 ZnS에다 망간(Mn) 및 구리를 혼합하여 옐로우(Yellow)계통 정도의 색상정도만을 나타낼 뿐이라는 것이고 또한 색상의 명암배열에 확연한 차이가 있을 경우 밝기를 결정해주는 휘도의 차이마저 크게 나타날 수밖에 없는 등의 폐단이 있어 발광시이트의 제조상 많은 제약이 뒤따를 수밖에 없는 것이다.

한편, 본 발명은 본출원인이 연구하여 발명특허를 획득한 특허 제102932호(특허공고번호 제96-533호)를 보다 발전시킨 것으로서 상기한 특허 제102932호의 경우에도 이중절연구조를 가진 분산형 박막 전기장 발광소자 시이트를 효과적인 방법으로 제조

가능하게 한 것이지만 본 발명은 이를 훨씬 더 나은 방향으로 개량발전시킨 것이라 할 수 있다.

다시말해 본 발명이나 발명특허 제102932호 모두다 발광층을 중심으로 한 이중절연구조 형태를 취하긴하나 발명특허 제102932호의 경우에는 애칭(Etching) 방법보다는 제조하기가 훨씬 까다로운 진공증착 방법을 이용하고 있음에 반해 본 발명은 애칭방법에 의한 종래 EL의 경우처럼 애칭방법을 이용하긴하되, 종래 EL의 애칭방법과는 상당히 다른 방법으로 제조토록 함으로써 애칭방법에 의한 종래 EL이 가지고 있는 문제점을 완전히 해소토록 함과 동시에 발명특허 제102932호의 진공증착 방법보다 제조하거나 훨씬 쉬운 애칭방법으로 이중절연구조를 가진 EL의 제조가 가능토록 하였다는 것. 따라서 본 발명의 경우 색상 및 표현의 다양화 등 EL제조에 따른 한계를 극복한 발명특허 제102932호의 작용효과와 동일한 효과를 가져오게 하면서도 제조상의 간편함 및 생산성향상등을 도모하였다는데 특징이 있고 이밖에도 발명특허 제102932호의 경우에는 전면리드단지 형성을 금속도전성 잉크층의 상면일단에서 형성토록한 반면 본 발명에서는 내열성수지판재위의 알루미늄필름층 형성시 배면리드단자와 함께 형성되도록 하여 제조상의 크나큰 차이를 엿보이고 있는 것이다.

본 발명은 상기한 제사항들을 충분히 감안하여 안출한 것으로써 열을 동반하지 않는 냉광원으로서 후도가 얇고 가벼우며 구부려도 휘도에는 전혀 영향을 주지 않으며 또한 발광층을 상하에서 절연막으로 완전히 둘러싸주어 발광층을 외적인 파괴요인으로부터 보호하여 계면전체가 균일하게 발광되도록 한 초절전용 EL시이트 및 제조방법의 제공을 그 목적으로 하되, 본인의 발명특허 제102932보다 훨씬더 간편하게 제조할 수 있는 방법의 제공을 더 큰 목적으로 삼고자하며 아울러 기존의 ZnS계 발광체 및 ZnF₂계 발광체외에 GdF₃(불화가도리니늄)등도 사용토록함으로써 고휘도 및 다양한 색상표시 뿐만아니라 열을 동반하지 않으면서도 살균의 효과까지 얻을 수 있도록 하고 또한 다양한 형태가 표현되는 EL시이트의 전면에 균일한 전극을 전체적으로 안정되게 공급함으로써 제품의 고급화와 제조공정의 간편함 등으로 인한 제조원가절감 등도 이룩될 수 있게 함에 또 하나의 목적이 있다 할 것이다.

이하에서는 실시예에 의거한 작업공정 순서대로 상세히 설명해 나가면서 본 발명에 이룩하고자 하였던 목적 내지 특장점을 살펴보기로 하되, 특히 첨부도면과 관련하여 살펴볼 때 본 발명에 대한 의도가 보다 명백해지리라 사료된다.

제1도는 본 발명에 따른 실시예 1의 EL 구조단면도.

제2(a)도는 실시예 1에 따른 투명전극층 부분의 확대분해사시도.

제2(b)도는 실시예 2에 따른 투명도전성 필름 부분의 확대분해사시도.

제3(a)도는 본 발명에 따른 부식방지층 부분의 확대 상세단면도.

제3(b)도는 본 발명에 따른 부식방지층 부분의 확대사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 내열성수지판재 2 : 폴리에스터필름

3 : 점착제 4 : 알루미늄필름층

5 : 부식방지층 6 : 배면리드단자

7 : 전면리드단지 8 : 반사잉크층

9 : 발광층 10 : 투명성전면절연층

11 : 투명전극층 12 : 금속도전성잉크층

13 : 점착보습층 14 : 내열성수지계 보호피름층

15 : 투명도전성

[실시예 1]

[제1공정]

먼저 두께 100

300μ(0.1

0.2m/m)내외의 폴리에스터 필름층(2) 위에 핫멜트(Hotmelte)등의 점착제(3)를 3

10μ내외의 두께로 도포하고 이어 두께 10

60μ내외의 알루미늄 박지를 적층시킨 뒤 열을 가해 합지토록 함으로써 내열성수지판재(1)를 먼저 형성하도록 한다.

이렇게 함으로써 폴리에스터 필름층(2)위에 알루미늄박지층 즉 알루미늄필름층(4 : 경우에 따라서는 AL 층이라고 약칭키로 함)이 자연스럽게 형성되고 이로써 하나의 내열성수지판재(1)가 형성되는 것이다.

[제2공정]

이러한 알루미늄필름층(4)위에 내화학성투명 잉크물질로서 약 3

15μ내외의 두께로 스크린인쇄하여 부식방지층(5)을 형성한 뒤 수산화나트륨과 물을 1:1 중량비의 용액으로 부식(Etching)시킴으로써 전극층으로 이용하는데 있어 불필요한 부분을 일단 제거토록 한다. 다시말해 AL층(4)이 형성되어 있는 내열성 수지판재(1)를 부식용액에 넣게되면 AL층(4)이 부식용액에 의해 자연스럽게 벗겨내어지게 되는데 이때 벗겨내어서는 안될부분 위에는 이미 내화학성 투명잉크물질로서 스크린인쇄되어 부식방지층(5)을 형성하고 있기 때문에 이부분을 제외한 나머지 부분의 AL층(4)은 부식용액에 의해 벗겨지게 된다는 것이다.

그리고 AL층(4)은 그 자체가 배면전극층으로 이용되고 부식방지층(5)은 배면절연층으로 이용되고 있다.

여기서 가장 중요한 점은 배면리드단자(6)와 전면리드단자(7)를 반드시 AL층(4)과 함께 형성시켜 놓아야 한다는 점이다. 즉 제4도에서 보는 바처럼 배면 및 전면리드단자(6)(7)위에도 내화학성 투입잉크물질로서 스크린 인쇄하여 배면 및 전면리드단자(6)(7) 부분으로 이용되는 AL층(4)이 부식용액에 의해 벗겨나지 않도록 하면서 하나의 전선역할을 할 수 있도록 가느다란 실선을 형성해 놓아야 한다는 것이다. 다만 배면리드단자(6)는 AL층(4)과 반드시 일체로 연결

형성되어 있어야 하지만 전면리드단자(7)만큼은 AL층(4)과 살짝 떨어져 있다. 즉 전면리드단자(7)의 일부분만은 내화학성 잉크물질로서 스크린인쇄를 하지 않아 부식방지층(5)을 형성하지 아니하였기에 부식용액에 의해 부식되어버려 전면리드단자(7)는 부식방지층(5)이 형성되어 있는 AL층(4) 본체와 서로 떨어져 단독적으로 형성되어 있는 것이다.

한편, 부식작업이 끝난직후에는 배면 및 전면리드단자(6)(7) 부분에만 아농, 키시렌, 신나 등과 같은 유기용제로서 한번씩 문지르면 부식방지층(5)이 제거된다. 즉 제4(가)도에 보듯이 애칭작업에 의해 b부분이 일단 먼저 벗겨진 다음에 유기용제로서 리드단자(6)(7) 상면을 한번 닦아내면 부식방지층(5)에 의해 보호되고 있던 a부분이 제거되면서 전원이 공급될 수 있는 리드단자로서의 기능이 되살아나게 된다는 것이다.

또한 이대목에서 좀더 부연설명할 것은 종래에도 애칭(Etching)방법을 이용한 예가 있지만 종래에는 스크린 인쇄부분이외의 알루미늄 필름층(4)을 부식시켜 녹여버리고 이어 스크린 인쇄부분의 내화학성 잉크물질마저 제거함으로 인해 공정이 복잡하기 이루말할 수 없었을 뿐아니라 나타내고자하는 형태표현이 잘못처리되었을 경우, 그 오랜시간과 복잡한 공정을 거친 과정전부를 무시하고 또 다른 재료로서 처음부터 작업을 새로이 시도해야 하며 이외에 간단한 문양이라도 과다부식 내지 잉크제거부식 등의 이유로 말미암아 표현된 문양 등이 이상하게 변해버리는 예도 많아 간판무늬등과 같은 복잡한 형태

문양은 아예 접근조차 할 엄두도 못내었는바, 이처럼 애칭방법을 이용하면서도 공정이 복잡하고 문양표현이 어려웠던 주된 이유는 내화학성 잉크물질 자체가 바로 불투명 내지 반투명한 색상포함 물질이었기 때문에 불투명할 경우 빛을 발광시켜도 문양을 알아볼 수 없어 부득이 내화학성 잉크물질을 조심스럽게 제거할 수밖에 없었고 이로써 복잡한 문양 등은 시도할 엄두조차 못내었던 것이다.

따라서 본출원인이 획득한 발명특허 제102932호에서는 애칭방법대신 진공증착 방법을 채택하여 문양의 표현작업을 보다 용이하고도 정확하게 그리고 간편하게 할 수 있도록 하였지만 제조공정만은 애칭방법에 비해 상당히 복잡한 것은 사실이고 이로써 생산성 또한 크게 저하됨은 부인할 수가 없는 것이다.

바로 이점에서 본발명에서는 종래에 이용된 애칭방법을 이용하긴하되, 내화학성 잉크물질을 AL층(4)위에 도포하고 부식시킨 다음 이를 제거하는 것이 아니라 아예 그대로 사용해버린다는 것, 다시말해 AL층(4)위에 내화학성 잉크물질로서 스크린 인쇄하여 부식방지층(5)을 형성한 뒤 이를 제거하지 않고 바로 이 부식방지층(5) 위에 후술할 반사잉크층(8)을 다시 도포하도록 한다는 것인바, AL층(4) 위에 스크린 인쇄된 부식방지층(5)을 종래와 같이 제거하지 않고 사용할 수 있는 이유는 투명성 내화학성 잉크물질을 이용하기 때문이다.

이밖에도 종래의 애칭방법에 의한 종래 EL은 단면절연층판을 형성함으로써 발광층과 절연층사이에 안정성있는 계면상태 등을 형성할 수 없지만 본 발명에 따른 EL은 발광층 상하에서 투명성 절면절연층과 반사잉크층을 에워싸 이중절연구조를 형성하므로 발광층의 안정적 계면형성 및 발광소자의 파괴 등을 방지할 수 있는 차이점이 있다는 것이고 또한 애칭방법에 의한 종래 EL은 복잡한 형태표현이 불가능하였지만 본발명 EL은 매우 복잡한 형태

문양 등도 간단하면서도 완벽하게 처리할 수 있는 특징이 있다는 것이며 발명특허 제102932호의 EL과의 애칭방법을 이용하느냐 진공증착방법을 이용하느냐 하는 제조공정상의 크나큰 차이를 엿보이고 있는 것이다.

[제3공정]

이공정은 부식방지층(5) 위에 반사잉크층(8)을 형성하는 공정으로서 절연재료(Al₂O₃, Y₂O₃, BaTiO₃, Si₃N₄)를 선택한후 금속용 유기계 투명잉크를 2:1 중량비로 혼합하고 용제 등을 10%정도 첨가하여 점도를 적절히 조정한후에 교반을 충분히해서 제조한 상기 혼합잉크물질(반사용잉크물질)을 5

40μ의 두께로 스크린인쇄하여 반사잉크층(8)을 형성하는데 이 반사잉크층(8)은 발광층(9)에 전기적 도통을 차단함과 동시에 전기장에 의해 발광된 빛을 전면으로만 반사하는 역할을 담당한다.

그리고 제3(b)도에서 보듯이 내열성수지판재(1)의 넓은판위에 스크린인쇄된 부식방지층(5)이 내열성수지판재(1)의 전면에 걸쳐 형성될수도 있고 군데군데 형성될 수도 있는데 어떤 경우이든간에 반사잉크층(8)을 부식방지층(5)이 형성된 부분마다 완전히 덮어씌우도록 하되, 제1도에서 보는바처럼 배면리드단자(6) 및 전면리드단자(7) 부분만큼은 반사잉크층(8)을 형성하는데 사용되는 반사잉크물질을 도포하지 않아야 한다.

[제4공정]

본 공정에서는 반사잉크층(8) 상면에 발광층(9)을 형성토록 하는 공정이다. 발광층(9)은 발광체 재료와 금속용 유기계 투명잉크를 2:1중량비로 혼합하고 용제 등을 5%정도 첨가하여 교반을 충분히해서 제조하는데 이러한 발광체 잉크 물질을 약50

100μ내외의 두께로 스크린인쇄하여 도포작업을 하면 발광층(9)이 형성된다. 이러한 발광층(9)은 전기장에 의해 발광된다.

그리고 발광체 재료는 ZnS계 분말 혹은 ZnF₂분말에 발광중심 역할을 하는 회토류불화물등의 소자를 첨가하여 결정한 ZnF₂계 분말외에 GdF₃(분화가도리니늄)도 사용될 수 있다.

즉 본 발명에서는 GdF₃100g정도에 ZnF₂(불화아연)를 대략 2

15g 정도의 비율로 섞어서 만든 혼합물질로서 발광층(9)을 형성할 수도 있는데 이러한 GdF₃계 발광체 재료의 특징은 발광도 되면서 자외선이 방출된다는데에 있다.

다시말해 색상도 마음대로 표현되면서도(원하는 색상을 발광할 수 있다는 것) 자외선을 방출해내되, 열을 전혀 발생하지 아니하고 전압 및 전력소모도 거의 없는 특징이 있다는 것이다.

따라서 비록 자외선은 방출하지만 전압도 높고 전력소모도 매우 크며 고열을 발생시키는 통상의 자외선등 및 자외선전구 대신에 GdF₃계 발광체를 사용한 본 발명의 EL시이트를 이용하게 되면 종래 자외선 전구가 가지고 있는 문제는 일거에 해소되는 특징을 지니고 있다 할 것이다.(사실 수지재위에 피막된 부분을 자외선 건조기나 자외선전구를 이용하여 건조시키다보면 수지재 자체가 자외선 방출시 발생되는 고열에 의해 변형되는 허다한바 본 발명에 따르면 이러한 문제점을 완전해소할 수 있는 획기적인 효과가 있다 할 것이다.)

[제5공정]

본 공정은 발광층(9)위에 투명성 절면 절연층(10)을 형성토록하는 공정이다. 즉 절연효과가 좋고 투과율 역시 뛰어난 자외선경화형 투명잉크(Ultra Violet Hardening ink)로서 상기 발광층(9) 상면에 약 10

20μ(0.01m/m

0.2m/m) 내외의 두께로 스크린 인쇄한 뒤 자외선 건조기에 순간건조시켜 투명성 전면 절연층(10)을 형성하는 것이다. 이렇게 함으로써 발광층(9)의 상하를 절연막으로 둘러싼 이중절연구조가 형성되고 따라서 종래 EL처럼 정전현상 및 과부하가 걸렸을 경우 발광소자가 파괴되어 버리거나 시도(視度)가 약해지는 현상을 완전방지할 수가 있게 되는 것이다.

[제6공정]

본 공정은 투명성 전면 절연층(10) 상면에 투명 전극층(11)을 형성하는 공정이다. 제5공정에서 투명성 전면 절연층(10)을 형성한 후에는 투명도전성 잉크(Indium-Tin-Oxide Paint)로서 약 5

20μ(0.005m/m

0.02m/m)내외의 두께로 투명성 전면 절연층(10) 상면에 스크린인쇄하여 투명전극층(11)을 형성하고 이어 투명전극층(11)의 외곽테두리 부위에 은이나 구리 등의 도전성 금속잉크 물질로 두께 10

50μ내외의 선(線)을 스크린인쇄하여 금속도전성 잉크층(12)을 형성토록한다. 금속도전성 잉크층(12)은 투명전극층(11)의 가장자리부 전체 또는 부분적으로 형성하도록 한다.

이렇게 함으로써 균일한 전극을 전체적으로 안정성 있게 공급할 수 있게 되고 애칭방법에 의한 종래 EL처럼 2개의 리드단자로서만 발광부 전체에 전극을 공급함으로써 시차를 달리하여 발광되어지거나 또는 발광체 소자의 안정성에 매우 부정적인 영향을 끼치는 문제점은 전혀 없게 될 것이고 아울러 종래 EL의 경우에 크기가 작은 것(대략 가로 세로 30

내외의 크기 정도)은 금속도전성 잉크층(12)이 형성없이 2개의 리드단자만의 공급으로도 별하자가 없지만 사인보드(Sign Board)와 같은 대형제품일 경우에는 전원이 빠른 속도로 확산되지 못하는 문제점을 갖고 있는데 본 발명 EL에서는 이러한 문제점을 일거에 해소할 수 있게 되는 것이다.

한편, 금속도전성 잉크층(12)의 형성에 있어 본발명과 발명특허 제102932호간에 서로 다른점은 발명특허 제102932호의 경우에는 투명전극층의 외곽부에 금속도전성 잉크층을 형성한 뒤 이 잉크층위에 재차 전면리드단자를 형성토록한 반면 본발명에서는 전면리드단자(7)는 이미 AL층(4)과 함께 형성한 뒤 최후에 이 금속도전성 잉크층(12)으로 하여금 AL층(4)과 약간 떨어져 있는 전면리드단자(7) 사이를 연결할 수 있도록 한 차이가 있다는 것이다.

다시말해 본 발명에서는 일단 AL층(4)과 함께 전면리드단자(7)를 먼저 형성하고 금속도전성 잉크층(12)까지 제각각의 특성을 지닌 물질층을 차례로 도포한 뒤 후술공정에서 설명하는 바와같이 내열성수지계 보호필름층(14)을 적층하고 프레스기로 압착성형하면 그순간 금속도전성 잉크층(12)이 AL층(4)과 전면리드단자(7) 사이에 가압밀착되어져 전기적 도통이 이루어질 수 있게끔 한 것이다.

[제7공정]

마지막으로 제6공정이 끝난 발광시이트 상면부에 내열성수지계 보호필름층(14)을 적층시킨 뒤 상단에서 130

온도로 가열된 열압착프레스기로 15초정도 압착성형작업을 하면 본 발명에 따른 EL시이트가 형성되어 이후 불필요한 외곽부분을 절단프레스기로 절단작업을 하면 상품성있는 EL제품이 완성되는 것이다.

그리고 내열성수지계 보호필름층(14)의 일면에는 투명하면서도 점착성분을 가진 물질(핫멜트등과 같은 점착제)을 도포하여 점착보습층(13)을 형성한 뒤 이것을 제6공정이 끝난 발광시이트 상면부에 얹어 열압착프레스기로 압착하면 가열온도에 의해 접착제가 녹아내리면서 내열성수지판재(1)와 내열성 수지계 보호필름층(14)이 서로 착달라 붙게되고 동시에 금속도전성잉크층(12)도 AL층(4)과 전면리드단자(7) 사이에 정확히 밀접착하게 되는 것이다.

또한 EL시이트가 대형일 경우에는 열압착프레스기를 이용하지만 EL시이트가 소형일 경우에는 로울러방식 즉 양로울러를 이용하여 순간적으로 압착시킬 수도 있다. 이밖에 참고적 사항이긴 하나 나타내고자 하는 형태문양을 사용자가 내열성수지계 보호필름층(14)위에 스크린인쇄 내지 부착함으로써 사용가능하지만 사전에 표현하고자하는 문양을 EL시이트 내부에 아예 고착화하고자 할 경우에는 부식방지층(5)을 표현문양대로 스크린인쇄하면 나머지부분은 부식되어 원하는 문양이 표출될 것이다.

그리고 제1도를 보면 EL시이트상에 적층된 물질들이 두터운 듯이 보이지만 사실상은 눈으로 보기힘든 μ단위이므로 두께가 그다지 두텁지 않을뿐더러 압착성형시 쉽게 늘어져 성형되어짐을 첨언한다.

[실시예 2]

본 발명에 따른 또하나의 실시예를 설명하면 전술한 실시예 1에서 제6공정부분만 차이날뿐 나머지 공정은 모두 동일한데 이하 이에 대하여 기술해보기로 한다.

[제6공정]

전술한 바처럼 실시예 1의 1, 2, 3, 4, 5공정을 거치게 되면 일단 발광층(9) 위에 투명성전면 절연층(10)이 형성된다. 이때 발광부 전체에 균일한 전극을 전체적으로 안정성있게 공급하기 위해서는 금속도전성 잉크층(12)을 형성해야 한다. 그런데 실시예 1의 제6공정상에서는 금속도전성 잉크물질로 두께 10

50μ내외의 선(線)을 투명전극층(11)의 외곽테두리 부위에 스크린인쇄하여 금속도전성 잉크층(12)을 형성하지만 실시예 2에서의 본공정(제6공정)에서는 실시예 1의 제6공정과는 달리 투명성전면 절연층(10)의 외곽테두리 부위에 금속도전성 잉크층(12)을 먼저 형성한 뒤 이 위에 재차 투명도전성필름(15)을 적층한다는 것이다.

따라서 실시예 1과 2의 제6공정의 작업과정은 서로 반대일 뿐 아니라 발광시이트상의 단면구조역시 차이가 있으며 사용되는 재료 또한 약간 다른 것이다. 다시말해 실시예 1은 투명성전면 절연층(10)위에 투명도전성 잉크물질로 투명전극층(11)을 형성한 뒤 이 투명전극층(11) 상면의 외곽테두리분에 금속도전성 잉크층(12)을 형성한 반면 실시예 2에서는 투명성전면 절연층(10)위에 곧바로 금속도전성 잉크층(12)을 형성한 뒤 이위에 투명도전성필름(15)을 적층하고 120

의 열압착프레스기로 약 10여초정도 압착성형토록하며 이런 다음에야 실시예 1의 제7공정 즉 내열성수지계 보호필름층(14)을 적층시킨 뒤 130

온도로 가열된 열압착프레스기로 약 15초정도 압착성형토록 한다는 것이다.(제2도 참조)

결국 실시예 1과 2의 제6공정은 채택되는 재료(투명도전성 잉크물질을 이용하느냐 아니면 투명도전성 필름을 이용하느냐 하는 것)에 따라 제조방법 및 시이트의 구조가 각각 달라짐을 알 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명의 효과는 매우 엄청난바 상술하여 보면, 종래 EL은 다양한 색상을 표현하기가 불가능하지만 본발명에 따른 EL은 그러한 한계가 없고 특히 GdF₃계 발광체의 사용으로 인하여 열을 전혀 발생치 아니하면서도 살균의 효과까지 얻을 수 있다는 것이며, 더군다나 종래 EL처럼 제조가 까다로워 제품의 완성도가 불확실하고 따라서 대형제품제조는 거의 불가능에 가까운 폐단은 없게 되는 것이다.

또한 본발명 EL을 인쇄회로 기판(Painted cir cuit Board)과 접속시킬 경우에는 다양한 형상을 표현할 수 있을뿐 아니라 칼라(COLOR)의 표현도 매우 자유롭게 이루어질 수 있으며 나아가 리드단자(6)(7)에 초절전형 인버터를 연결시킬 경우, 그 전력소모율은 대략 기존의 20W형광등에 비해 약 1/10정도이고 밝기 또한 본 발명에 따른 EL은 종래 EL에 비해 약 2배이상이지만 상기 인버터를 연결할 경우에는 약 5배 이상이나 된다.

결국 본 발명은 발광층(9)을 반사잉크층(8)과 전면절연층(10) 사이에 배치

형성한 이중절연구조로 구성되어 있어 발광체 소자의 안정성을 크게 도모하였을뿐 아니라 제조공정이 간단한 애칭방법으로도 표현의 다양화 및 대형제품의 제조가 가능해지지도록 함으로써 획기적인 발전이 이룩되었다 할 것이고, 또한 ZnS계 발광체 및 ZnF₂계 발광체의 사용으로 충분한 휘도와 다양한 색상의 표시가 가능해지는 이점과 더불어 금속도전성 잉크층(12)의 형성 및 전면리드단자(7)와의 효과적인 접속등으로 말미암아 발광시이트의 전체면에 균일한 전극을 매우 안정적으로 동시공급이 가능해지는 등의 다대한 효과가 있다 할 것이다.

이는 결국 제품의 균일화 내지 고품질이 보장됨은 물론, 제품제조의 한계를 극복함과 동시에 작업공정의 간편화 내지 균질화로 인하여 제조원가가 크게 절감되는 유용한 효과가 기대된다 할 것이며, 또한 본발명은 실시공정과 관련하여 비교적 상세히 기술되어 있지만 단지 예에 불과하고 이에 제한되는 것은 아니며 따라서 본발명의 요지와 그 범위를 벗어나지 않고서도 여러 가지의 변형이 가능하고 본발명의 이용용도 또한 폭넓음을 부연한다.

Claims (9)

1. 이중절연구조를 가진 분산형 박막전기장 발광소자 시이트를 형성함에 있어서, 알루미늄필름층(4)을 가진 내열성수지판재(1)위에 배면리드단자(6)와 전면리드단자(7)를 먼저 형성한후에 부식방지층(5)을 형성토록하고 부식방지층(5) 상면부에는 반사잉크층(8)과 발광층(9) 및 투명성전면 절연층(10)을 차례로 적층형성하여 상

   

   하에서 발광층(9)을 절연막으로 에워싸줌으로써 이중절연구조가 형성되게 하며, 상기 투명성전면 절연층(10)위에 재차 투명전극층(11)을 형성한 뒤 이투명전극층(11)의 외곽테두리 부위에 금속도전성 잉크층(12)을 형성하고 이어 점착보습층(13)을 가진 내열성수지계 보호필름층(14)을 금속도전성 잉크층(12) 상면에 적층시켜 압착성형토록함을 특징으로 하는 이중절연구조를 가진 분산형 박막 전기장 발광소자 시이트.
2. 두께 100

   

   300μ내외의 폴리에스터 필름층(2) 위에 점착제(3)를 3

   

   10μ 두께로 도포하고 이위에 10

   

   60μ두께의 알루미늄박지를 적층시킨 뒤 열을 가해 합지시킴으로써 알루미늄필름층(4)을 가진 내열성수지판재(1)를 형성토록하고 이어 내열성수지판재(1)위에 내화학성 투명잉크물질로서 스크린인쇄하여 부식방지층(5)을 형성한 뒤 부식용액으로서 불필요 부분을 부식시키고 부식방지층(5) 상면에는 Al₂O₃나 Y₂O₃등의 절연재료와 금속용 유기계 투명잉크를 2:1중량비로 혼합하고 용제 등을 10% 정도 첨가한 혼합잉크물질을 15

   

   40μ의 두께로 스크린인쇄하여 반사잉크층(8)을 형성하며 그위에 발광체 물질을 두께 50

   

   100μ로 스크린인쇄하여 발광층(9)을 형성하며 이 발광층(9)의 상면에는 자외선 경화형투명잉크 물질을 10

   

   20μ두께로 스크린인쇄하여 투명성전면 절연층(10)을 형성하고 이어 투명도전성 잉크물질로서 약 5

   

   20μ두께로 투명성전면 절연층(10) 상면에 스크린인쇄하여 투명전극층(11)을 형성하되, 재차 은이나 구리 등의 도전성 금속잉크 물질로서 두께 10

   

   50μ 내외의 선(線)을 투명전극층(11)의 외곽테두리부에 스크린인쇄하여 금속도전성 잉크층(12)을 형성토록 하며 마지막으로 점착보습층(13)을 가진 내열성수지계 보호필름층(14)을 상면에 적층한후 상단에서 130

   

   온도로 가열된 열압착프레스기로 15초정도 압착

   

   성형하거나 로울러방식으로 성형작업을 함으로써 투명전극층(11) 및 금속도전성 잉크층(12)위에 점착보습층(13) 및 내열성수지계 보호필름층(14)이 차례로 형성되어짐과 동시에 금속도전성 잉크층(12) 역시 알루미늄 필름층(4)과 전면리드단자(7) 사이에 정확히 밀접착되어지도록 함을 특징으로 하는 이중절연구조를 가진 분산형 박막 전기장 발광소자 시이트의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 발광층(9)을 형성하는 발광체물질로서 황화아연계(AnS계)에 구리(Cu) 등을 첨가하거나 Zns분말 내지 ZnF₂분말을 모체로 해서 발광중심역할을 하는 회토류 불화물 등의 소자를 첨가하여 결정한 분말을 사용할 수도 있음을 특징으로 하는 이중절연구조를 가진 분산형 박막 전기장 발광소자 시이트 및 제조방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, GdF₃(불화가도리니늄) 100g 중량비에 ZnF₃(불화아연)를 대략 2

   

   15g중량비로 하여 혼합한 물질로서 발광층(9)을 형성할 수도 있음을 특징으로 하는 이중절연구조를 가진 분산형 박막 전기장 발광소자 시이트 및 제조방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전면리드단자(7)는 배면리드단자(6) 및 알루미늄필름층(4)과 함께 형성하도록 하되, 알루미늄필름층(4)의 주된 모체와 약간 떨어져 형성되도록 함을 특징으로 하는 이중절연구조를 가진 분산형 박막 전기장 발광소자 시이트 및 제조방법.
6. 제1항에 있어서, 투명성전면 절연층(10) 상면의 외곽테두리 부위에 금속도전성 잉크층(12)을 형성한 뒤 이위에 투명도전성필름(15)을 적층

   

   형성할 수도 있음을 특징으로 하는 이중절연구조를 가진 분산형 박막 전기장 발광소자 시이트.
7. 제1항에 있어서, 각 리드단자(6)(7)의 선단부에 초절전형 인버터를 연결사용함으로써 휘도의 도수를 배가할 수 있음을 특징으로 하는 이중절연구조를 가진 분산형 박막 전기장 발광소자 시이트.
8. 제1항에 있어서, 금속도전성 잉크층(12)의 두께 및 선(線)의 면적, 그 형태등은 제조되어지는 EL시이트 제품에 따라 각기 다르게 형성할 수 있을 특징으로 하는 이중절연구조를 가진 분산형 박막 전기장 발광소자 시이트.
9. 제2항에 있어서, 절연효과와 투과율이 뛰어난 자외선 경화형 투명잉크 물질을 발광층(9)위에 10

   

   20μ두께로 스크린인쇄한 뒤 자외선 건조기에서 순간건조시켜 투명성전면 절연층(10)을 형성함으로써 이중절연구조가 되어지도록 함을 특징으로 하는 이중절연구조를 가진 분산형 박막 전기장 발광소자 시이트 및 제조방법.

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