KR100302116B1 - 평면발광체 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기 전자제품의 디스플레이부나 실내외 각종 표시, 안내부 등에 사용될 수 있는 평면발광체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 발광도료층의 상하측에 각각 전극층이 형성되고 전압이 인가됨으로써 발광을 일으키도록 된 발광체에 있어서, 투명 또는 반투명 재질로 된 표면판재와; 상기 표면판재위에 형성된 ITO 전극층과; 벤질타입의 포화 폴리에스터 용액 60 내지 70중량%와 발광안료 30 내지 40중량%의 비율로 혼합된 재료를 상기 ITO전극층 위에 도포하여 이루어진 발광도료층과; 사염화주석 40 내지 60중량부, 에탄올 40 내지 60중량부, 불화암모늄 0.5 내지 3중량부 및 증류수 5 내지 30중량부의 비율로 혼합된 재료를 상기 발광도료층위에 도포하여 형성된 제 1투명전극층과; 상기 제 1투명전극층과 전기적으로 연결되며 투명절연층을 사이에 두고 제 1투명전극층과 동일한 재질로 형성된 제 2투명전극층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며, 종래의 제품에 비하여 발광효과가 우수할 뿐만 아니라 표면 및 배면판재의 재질로 곡면화가 가능하여 각종 용도에 다양하게 사용할 수 있고, 작업공정이 용이한 잇점을 갖는다.
Description
본 발명은 전자 전기제품의 디스플레이용은 물론 실내외의 각종 표시, 안내또는 광고물로 사용할 수 있는 평면 발광체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광도료층의 표면과 저면에 전극을 연결하여 빛을 내도록 한 발광체에 있어서, 표면판재와 저면판재의 재질을 동일재질로 하고, 투명 전극의 재질을 개량함으로써 발광효과를 더욱 향상시킬 수 있는 평면 발광체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 발광도료에 전기를 가하여 발광작용을 하도록 하는 기술은 공지되어 있는 것으로, 각종 전자제품의 디스플레이부에 주로 응용되고 있으나, 그 크기와 용도가 제한되는 문제점이 있었다.
한편, 국내특허출원 제97-33990호(출원일: 1997년 7월 21일, 공개번호 98-13532호)에서는 발광도료를 이용한 발광체를 대형화한 장식용 발광체 및 그 제조방법을 제공하였는바, 상기 특허출원 제 97-33990호의 공개 명세서에 의하면,
'투명 또는 반투명의 표면부재와, 배면부재 사이에 전극판이 연결된 발광도료층을 구비하여 된 발광체에 있어서, 상기 배면부재 위에 방습층을 구비하고, 그 위에 전리층을 사이에 설치한 전극판을 구비하며, 그 상측의 전극판 위에는 발광도료층을 구비한 후, 그 상측에 투명전극판과 방습층을 구비하고, 상기 방습층 위에는 UV 코팅층을 구비한 후 표면부재를 안착시켜 그 전체의 테두리를 밀봉부재로 밀봉 결합하여서 됨을 특징으로 한 장식용 발광체', 및 ' 배면부재와 방습층의 상측에 전리층을 사이에 두고 편방향성의 두 전극판을 중첩 배열하고, 시아노에틸셀룰로이드 용액 67%와 발광분말 33%를 투명전극판의 저면에 분사한 후 500∼600℃로열처리하여 전극판위에 발광 도료층이 구비되게 하며, 상기 투명전극판은 In2O355%와 SnO242% 및 경화제 3%를 1000Å의 두께로 분사 건조시켜 구성한 후 그 위로 방습층과 UV코팅층 및 표면부재를 안착시켜 사방을 밀봉부재로 밀봉하여서 됨을 특징으로 한 장식용 발광체 및 그 제조방법' 이 구체적으로 특허청구되어 있다.
그러나, 상기 특허출원 명세서의 발명의 상세한 설명 및 특허청구의 범위에 나타난 발명에 의하면 방습층, 전리층의 재질에 관한 설명이 없어 완성된 발명이라고 하기 어려우며, 이러한 발광체의 방습성을 향상시키기 위하여 전극판 및 발광도료층의 상,하부에 별도의 방습층을 구비하여야 하는 등 공정상의 번거로움이 예상된다. 또한 알루미늄 박판에 Cu2SO4용제를 도포하여 전극판(8)(88)을 형성하므로 발광체의 두께를 감소시키는데 한계가 있고, 발광도료층(9)의 경우에도 시아노에틸셀룰로이드 용액을 사용함에 따라 열처리 온도가 500∼600℃로 과도하게 높아서 투명전극판(7)을 열화시킬 우려가 있으며 결과적으로 이로 인해 발광체 전체의 품질을 저하시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 발광체의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 발광도료를 이용한 평면 발광체를 다양한 형태 및 크기로 제작할 수 있을 뿐만 아니라 휘도가 향상되며, 또한 상, 하부 표면판재 및 저면판재의 재질로 폴리에틸렌, 아크릴 등을 사용함으로서 곡면화는 물론 별도의 방습층이 요구되지 않으므로 작업 공정상의 용이성 및 비용을 절감할 수 있는 평면 발광체 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
도 1a는 본 발명에 따른 평면 발광체의 일 실시예를 나타낸 평면도이고,
도 1b는 도 1a의 A-A선 확대 단면도이고,
도 2는 본 발명의 변형 실시예를 나타낸 평면도이고,
도 3은 본 발명의 다른 변형 실시예를 나타낸 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 표면판재 2 : ITO 전극층 4 : 제 1투명전극층
5 : 제 2투명전극층 3 : 발광도료층 6 : 절연내압층
7 : 절연층 12 : 저면판재 10 : 글라스비드
13 : 투명절연층 20 : UV코팅층 30 : 반사필름층
40 : 제 2 절연내압층
즉, 본 발명은 발광도료층의 상하측에 각각 전극층이 형성되고 전압이 인가됨으로써 발광을 일으키도록 된 발광체에 있어서, 투명 또는 반투명 재질로 된 표면판재와; 상기 표면판재 위에 형성된 ITO 전극층과; 벤질타입의 포화 폴리에스터 용액 60 내지 70중량%와 발광안료 30 내지 40중량%의 비율로 혼합된 재료를 상기 ITO전극층 위에 도포하여 이루어진 발광도료층과; 사염화주석 40 내지 60중량부, 에탄올 40 내지 60중량부, 불화암모늄 0.5 내지 3중량부 및 증류수 5 내지 30중량부의 비율로 혼합된 재료를 상기 발광도료층위에 도포하여 형성된 제 1투명전극층과; 상기 제 1투명전극층과 전기적으로 연결되며 투명절연층을 사이에 두고 제 1투명전극층과 동일한 재질로 형성된 제 2투명전극층을 포함하여 구성되는 평면발광체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 첨부도면을 참조하여 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
실시예 1
도 1a는 본 발명에 따른 평면발광체의 일 실시예를 나타낸 평면도(표면판재를 밑으로 놓은 상태임)이고, 도 1b는 도 1a의 평면발광체의 A-A선의 확대 단면도로서, 도 1a 및 도 1b 에 도시한 바와 같이, 표면판재(1)위에 배치된 공지의 투명전극(2)위에 발광 도료층(3), 투명전극층(4,5), 절연내압층(6) 및 투명절연층(13)을 각각 일정 두께로 차례로 배치하여 본 발명에 따른 일 실시예에서 제공하고자 하는 평면발광체를 제조할 수 있게된다.
상기와 같은 표면 발광체를 구성하는 각 층에 대하여 더욱 구체적으로 살펴보면 하기와 같다.
본 발명에서 표면판재(1) 및 투명전극판(2)으로는 0.1mm 미만의 폴리에틸렌 필름 또는 아크릴수지 중에서 선택된 1종의 필름 또는 유리판 위에 산화인듐 및 산화주석으로 이루어진 공지의 투명 전극 필름을 라미네이팅한 것을 사용할 수 있다.
발광도료층(3)은 벤질타입의 포화 폴리에스터 용액 60중량%와 발광안료 40중량%를 혼합한 혼합용액을 ITO 전극층(2)의 노출된 표면위에 투명전극층의 양측이 노출되도록(도 1b 참조)실크스크린 인쇄하여 2000 내지 5000Å의 두께로 도포하고 90 내지 120℃에서 30초 내지 5분 동안 열처리하여 형성할 수 있다.
여기서, 발광도료층(3)은 발광안료의 색상을 달리함으로써 부위에 따라 원하는 색상이 발광되도록 할 수 있고, 사용목적에 따라 문자, 기호, 도형의 모양으로 도포할 수 있음은 물론이며, 본 발명에서 사용되는 발광안료는 본 발명을 위하여 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 벤질타입의 포화 폴리에스터용액에 발광안료를 혼합하여 사용함으로써 종래 시아노에틸셀룰로이드를 사용하는 경우 작업 공정중에 발생할 수 있는 겔화 현상을 방지할 수 있게된다.
투명전극층(4,5)으로는 사염화주석(SnCl4·5H20) 40 내지 60중량부, 에탄올(CH3CH20H) 40 내지 60중량부, 불화암모늄(NH4F) 0.5 내지 3중량부 및 증류수 5 내지 30중량부로 구성되는 조성물을 사용하는 것이 바람직한데, 이와 같은 조성물은 종래의 것과는 완전히 상이한 것으로, 사염화주석을 에탄올에 용해시킨 용액과 불화암모늄을 증류수에 용해시킨 용액을 혼합함으로써 수득할 수 있고, 발광도료층(3)의 노출된 표면위에 롤 스크린 인쇄 또는 실크스크린 인쇄법 등으로 2000 내지 3000Å의 두께가 되도록 도포하여 건조시켜서 형성할 수 있다.
다음으로 이와 같은 제 1투명전극층(4) 위에 공지(일본 오오케이 제품)의 투명절연층(13)을 도포한 후 다시 제 1투명전극층(4)과 동일한 방법으로 제 2투명전극층(5)를 형성하는데, 여기서 제 2투명전극층(5)은 제 1투명전극층(4)과 동일한 방법으로 도포할 수 있으므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다. 이러한 두 투명전극층(4,5)은 전기적으로 서로 연결되어 있다.
상기 제 2투명전극층(5)위에는 전류밀도의 유지, 전위차의 조정 및 ITO전극과의 절연을 위하여 절연내압층(6)을 1000 내지 1500Å의 두께로 배치하였는데, 이와 같은 절연내압층(6)은 하기와 같은 방법에 의해 수득한 혼합물을 실크스크린 인쇄법등으로 인쇄하여 투명전극층위에 도포하여 형성할 수 있다.
< 제 1단계>
먼저, 아래 성분을 상온하에서 다음과 같은 비율로 혼합하여 A.B.C.D 각 재료를 제조한다.
A 재료조성
(C12H4O3COCO2CN)n 5 내지 8중량%
CH3COCH330 내지 40중량%
CH2(CH2)4CO 55 내지 65중량%
B 재료조성
(CH2-CHOCH2CH2CN-CH2-CH0CH2CH2CN)n 5 내지 8중량%
CH3COCH330 내지 40중량%
CH2(CH2)4CO 55 내지 65중량%
C 재료조성
불소계 접착제(# 618) 6 내지 8중량%
CH3COCH385 내지 90중량%
C2H2O4·H20 1 내지 2중량%
D 재료조성
CH3COCH330 내지 40중량%
CH2(CH2)4CO 60 내지 70중량%
상기 C재료 조성에서 사용된 불소계 접착제 #618은 중국 창주 제일화학 주식회사에서 구입하여 사용할 수 있다.
<제 2단계>
A,B,C재료를 1:1.3∼1.8:2.2∼2.7의 비율로 혼합하여 50 내지 70℃에서 8 시간 내지 12시간 가열하여 융화시킨다.
<제 3단계>
제 2단계에서 수득한 혼합물과 D 재료를 5:2의 비율로 다시 혼합하여 냉각시킨다. 여기서 제 2단계에서 혼합한 혼합물을 상온 방치하여 냉각시킨 후 D 재료를 혼합하는 순서를 사용할 수도 있다.
<제 4단계>
제 3단계에서 수득한 혼합물을 #200 내지 #300 필터로 정제한다.
이상 상술한 각 층으로 이루어진 본 발명의 평면 발광체는 도 1b에 점선으로 도시한 바와 같이 저면판재(12)를 절연내압층(6)위에 부착하고, 투명전극(2)(5)의 각 노출부분(2')(5')에 전원선 연결을 위한 인출단자(21, 51)를 연결하고 밀봉부(13)를 형성함으로써 전자 전기제품의 디스플레이, 광고판등으로 최종 사용될 수 있다. 여기서, 도면부호 (7)은 절연층을 도시한 것으로, ITO전극층과 투명전극간의 절연을 위한 것이다.
본 발명에 따른 평면발광체는 수십미터의 길이로 롤(roll)형태로 제조할 수 있고, 도 1a에 1점 쇄선으로 표시된 바와 같이 폭 전체 또는 2분의 1의 폭에 대하여 적당한 길이로 절단하여 사용할 수 있다.
실시예 2
도 2는 본 발명에 따른 평면발광체의 변형 실시예를 나타낸 평면도로서, 전극층이 인접한 부분에 인출단자부를 용이하게 형성하기 위하여 절연내압층(6)을 구성하지 않은 것을 제외하고는 그 구성과 제조방법에 있어서 실시예 1과 동일하다.
실시예 3
도 3은 본 발명에 따른 또 다른 평면발광체의 변형 실시예를 나타낸 단면도로서, 그 구성과 제조방법은 실시예 1과 동일하나 실시예 1의 평면발광체를 구성하는 ITO 전극층위에 글라스비드(glass beads)층(10)과 이러한 글라스비드층(10)의 접착을 용이하게 하기 위한 자외선(UV) 코팅층(20)을 추가로 구비하고, 제 2투명전극(5) 하부에 반사필름(30) 및 제 2절연내압층(40)을 추가로 구비하여 구성할 수 있다. 여기서 사용된 반사필름은 표면판재와 동일한 것을 사용할 수 있다.
위에서 본 발명은 실시예에 따라 예를 드는 형식으로 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 상기에서 상술한 실시예외에도 여러 가지 변형이나 수정이 가능함은 물론이다. 따라서, 그러한 변형이나 수정은 본 발명의 범위에 속하는 것으로, 본 발명은 첨부된 특허청구범위에 정의된 바에 의해서만 제한적으로 해석되어야 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 저면판재에 인접한 전극에도 본 발명에서 신규하게 제공되는 조성물을 투명전극으로 사용함으로써 발광효과가 우수하며, 구체적으로는 칸델라 측정계에서 200 내지 250 cd/㎡로 종래 130cd/㎡ 미만에 비하여 휘도가 월등히 향상된 우수한 품질의 표면발광체를 얻을 수 있다.
아울러, 발광도료층을 단시간에 저온 열처리하여 형성함으로써 생산성이 향상되고, ITO 투명전극의 열화를 방지할 수 있으며, 나아가 투명전극에 금속판재를 전혀 사용하지 않고 상, 하부 판재로 수지재료를 사용함으로써 평면발광체를 두루말이형으로 길게 형성하여 필요에 따라 절단하여 사용할 수 있으므로 평면 발광체를 다양한 용도에 사용할 수 있는 효과가 있다.
Claims (6)
- 발광도료층의 상하측에 각각 전극층이 형성되고 전압이 인가됨으로써 발광을 일으키도록 된 발광체에 있어서,투명 또는 반투명 재질로 된 표면판재와;상기 표면판재위에 형성된 ITO 전극층과;벤질타입의 포화 폴리에스터 용액 60 내지 70중량%와 발광안료 30 내지 40중량%의 비율로 혼합된 재료를 상기 ITO전극층 위에 도포하여 이루어진 발광도료층과;사염화주석 40 내지 60중량부, 에탄올 40 내지 60중량부, 불화암모늄 0.5 내지 3중량부 및 증류수 5 내지 30중량부의 비율로 혼합된 재료를 상기 발광도료층위에 도포하여 형성된 제 1투명전극층과;상기 제 1투명전극층과 전기적으로 연결되며 투명절연층을 사이에 두고 제 1투명전극층과 동일한 재질로 형성된 제 2투명전극층을 포함하여 구성되는 평면발광체.
- 제 1항에 있어서, 상기 제 2투명전극층위에 형성된 절연내압층을 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 평면발광체.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 표면부재는 폴리에틸렌, 아크릴수지 및유리판으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는 평면발광체.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 절연내압층은 하기 A,B,C성분이 1:1.3∼1.8:2.2∼2.7로 혼합된 혼합물과 D 성분의 비율을 5:2로 혼합한 혼합물로 형성되는 것을 특징으로 하는 평면발광체.A 성분(C12H4O3COCO2CN)n 5 내지 8중량%CH3COCH330 내지 40중량%CH2(CH2)4CO 55 내지 65중량%B 성분(CH2-CHOCH2CH2CN-CH2-CH0CH2CH2CN)n 5 내지 8중량%CH3COCH330 내지 40중량%CH2(CH2)4CO 55 내지 65중량%C 성분불소계 접착제(# 618) 6 내지 8중량%CH3COCH385 내지 90중량%C2H2O4·H20 1 내지 2중량%D 성분CH3COCH330 내지 40중량%CH2(CH2)4CO 60 내지 70중량%
- 반투명 또는 투명재질로 된 표면판재위에 ITO 전극층을 형성하는 단계와;벤질타입의 포화폴리에스터 용액 60 내지 70중량%와 발광안료 30 내지 40중량%를 혼합하여 상기 투명전극층 위에 도포하고 90 내지 120℃에서 30초 내지 5분 동안 열처리하여 발광도료층을 형성하는 단계와;사염화주석 40 내지 60중량부, 에탄올 40 내지 60중량부 및 불화암모늄 0.5 내지 3중량부 및 증류수 5 내지 30중량부의 비율로 혼합하고 상기 발광도료층위에 도포하여 제 1투명전극층을 형성하는 단계와;상기 제 1투명전극층위에 형성된 투명절연층을 사이에 두고 전기적으로 연결된 제 2투명전극층을 제 1투명전극층과 동일한 방법으로 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 평면발광체의 제조방법.
- 제 5항에 있어서,(C12H4O3COCO2CN)n 5 내지 8중량%, CH3COCH330 내지 40중량%,CH2(CH2)4CO 55 내지 65중량%를 혼합하여 A재료를 제조하는 단계와;(CH2-CHOCH2CH2CN-CH2-CH0CH2CH2CN)n 5 내지 8중량%, CH3COCH330내지 40중량%, CH2(CH2)4CO 55 내지 65중량%를 혼합하여 B재료를 제조하는 단계와;불소계 접착제 6 내지 8중량%, CH3COCH385 내지 90중량%, C2H2O4·H20 1 내지 2중량%를 혼합하여 C재료를 제조하는 단계와;CH3COCH330 내지 40중량%, CH2(CH2)4CO 60 내지 70중량%를 혼합하여 D재료를 제조하는 단계와;A,B,C 재료를 1:1.3∼1.8:2.2∼2.7의 비율로 50 내지 70℃에서 혼합하여 8시간 내지 13시간 가열하는 단계와;A,B,C 재료의 혼합물과 D재료를 5:2의 비율로 혼합하는 단계와;A,B,C,D의 혼합물을 #200 내지 #300의 필터로 정제하는 단계를 포함하여 제조된 재료를 상기 제 2투명전극층 위에 도포하여 절연내압층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 평면발광체의 제조방법.
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