KR100317872B1 - 박막형 적층체로된 다색 발광램프와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

발광물질로 박막적층형 발광체를 제조함에 있어서 표면투명층, 양극 투명도전판, 도선, 발색발광층, 절연층, 음극투명도전판, 도선, 반사필림, 카본층의 순으로 적층하되 적층방법을 실크인쇄에 의한 인쇄방법 또는 증착방법으로 박막층을 형성한 적층체로서 이 적층체의 측면과 밑면을 밀봉케이스 내에 구성설치시킴과 동시에 도선들을 플러그에 연결시켜서 된 박막적층형으로된 다색 발광램프 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

박막형 적층체로된 다색 발광램프와 그 제조방법{VARIETY COLOR LAMP CONSISTED OF LAYES THAT ARE FORMED BY THIN FILMS AND THE METHOD OF PREPARING IT}

본 발명은 박막형 적층제로된 다색발광체와 그 제조방법에 관한 것으로 더욱 구체적으로는 발광도료층의 전후면에 전극판을 형성시켜 전류를 통하면 대전되어 발광도료층에서 다양한 색상의 빛을 발하게되는 박막형 발광체(램프)와 그 제조방법에 관한 것이다.

종래 이와같은 목적과 용도로 사용되어온 발광체는 전극사이에 형광체를 삽입시켜 교류전계를 걸면 형광체의 결정구조에 교류전계가 작용해서 발광하는 소위 전기 루미네센스(EL)는 이른바 비치는 천장, 벽, 벽걸이, 텔레비젼등 계기판의 조명이나 야간 표지 등에 사용하여 왔다.

그러나 이와같은 전기루미네센스는 발광구현의 크기가 약 0.5㎡ 이하이고 색상표현이 4색도에 불과하여 발광구현의 크기나 색도가 한정되므로서 용도 또한 한정될 수 밖에 없었다.

또 옥외사용이 불가능하며 수명 또한 2,200시간을 넘지 못하며 습기에 약하고 제작상 손실량이 많으며 제작 또한 까다로운점이 있다.

그 밖에도 휘도의 저하가 발생하며 화상이 균일치 못하고 전력소모가 큰 것이 결점이라 할수 있다.

그 밖에도 종래기술로서 투명의 표면부재와 배면부재 사이에 상하층의 전극판을 구성하고 상하층 전극 사이에 유화아연을 주재로한것에 발색금속첨가 합성수지 도료 또는 바인더와 함께 형성시킨 발광층을 형성한 발광체가 있으나 전극판의 저항이 크고 화상이 선명하지 못하며 화면의 조도가 균일치 못한 문제점이 있다.

유화아연을 주재로한 발광물질에 다양한 색상을 현출시킬 수 있는 금속들을 첨가하여 합성수지 등의 도료 또는 바인더와 함께 다색을 현출시킬 수 있는 발광체에 있어서 전극의 저항을 최대한 줄이므로서 소모전력을 최소화하고 이에 따라 발광면적을 최대화할 수 있도록 하고 음극판의 회로(전선)구성을 균일하게 분포하고 내부에 우수한 반사판을 구성시키므로서화면의 휘도를 높이고 균일한 휘도를 갖는 화면을 얻을 수 있는 다색 발광체와 그 제조방법을 제공함에 있다.

도 1 - 본 발명의 부분 단면 사시도

본 발명은 종래 전기루미네센스(EL)에 의한 발광체가 해결할수 없는 기능 및 용도를 갖는 박막형 적층 다색 발광램프 또는 발광물질인 유화아연과 색체를 발현할 수 있는 금속들로 구성한 종래 발광체의 문제점을 해결한 발광기능이 우수한 박막 적층형 발광램프와 그 제조방법에 관한 것으로 이는 유리, 아크릴 또는 합성수지필림등으로 구성한 투명표면층(1)과이 표면층 하면에 산화인듐, 산화주석 및 경화제 혼합물의 증기로 증착시켜 형성한 양극 투명도전판(2), 그리고 투명도전판(2) 상에 황산동 또는 은 등의 전도체 분말을 합성수지용액에 분산시킨 분산액으로 실크인쇄방법에 의해서 도선(3)을 형성하였으며 발광물질인 유화아연과 발색금속의 혼합물을 합성수지 용액에 첨가하여 분산시킨 분산액으로 실크인쇄 방법에 의해 형성한 발색 발광층(4), 티타니움 분말을 합성수지용액에 분산액으로 실크인쇄방법에 의해 형성시킨 절연층(5), 투명도전판(2)과 동일한 재질 및 방법으로 음극투명도전판(6)을 형성하였으며, 이 음극 투명도전판(6)상에 형성한 도선(3)과 동일한 재질 및 방법으로 형성시킨 도선(7),폴리에스텔필림에 은을 진공증착 방법으로 증착시킨 반사필림(8), 합성수지용액에 카본분말을 분산시킨 분산액으로 경화 형성시킨 카본박막층(9)의 순서로 적층시킨 적층체의 측면과 밑면을 밀봉 케이스(11)로 결합시킴과 동시에 도선(3) 및 (7)을 플러그(10)에 연결시켜서된 박막형 적층제로된 다색 발광램프라할수 있다.

이상에서 설명한 램프의 구체적인 제조방법을 설명하면 투명표면층(1)은 유리판, 아크릴판, 합성수지필림등으로 구성하되 열변형이 적은 것이 바람직하다.

양극 투명도전판(2)은 중량비로 산화인듐 55%, 산화주석 42%, 경화제(아농 또는 NK)3% 혼합 15-20시간 경과하면 투명액이 생성되고 이를 진공감압하에서 78° - 110℃ 의 온도에서 가열 기화시키면 투명표면층(1)의 내면상에 증착되고 이를 산소분압에 의해 스파트 건조하므로서 박막의 도전판이 형성된다.

도선(3)은 황산동 또는 은의 미세분말을 부칠칼비돌(Butyl Carbitol) 또는 부칠칼비톨 아세테이트에 분산시킨 분산액으로 양극투명도전판상에 실크인쇄로 박막의 도선을 형성시킨다.

발색발광층(4)은 발광물질과 여기에 발색하는 금속 Cu, Al, Mn, Cu, Fe 등을 포함하는 수십종의 금속을 필요로하는 색상에 따라 선택한미세분말 금속을 에폭시수지 및 경화제에 첨가하여 분산시킨 분산액을 실크스크린으로 투명망사에 양면으로 인쇄하고 130℃ 에서 15분간 건조하여 30-40㎛ 두께의 박막층을 형성한다.

여기에서 에폭시수지와 마레익언하이드라이드(마레인산무수물)을 유기용제에 녹인 용액 67%에 유화아연 3-10%, 나머지가 금속 또는 금속산화물로서 유화아연의 배합비율에 따라 휘도(밝기)는 임의로 조절할수 있다.

절연층(5)은 백색미세분말의 티타늄을 투명수지용액에 분산시킨 분산액으로 역시 실크스크린 인쇄방법으로 25-35㎛ 두께로 형성시킨다.

음극투명도전판(6)은 사염화주석(Sn Cl₄ㆍ5H₂O)100g, 불화암모니움(NH₄F)2g을 에칠알콜(CH₃CH₂OH) 100g 및 증류수 20g의 혼합용액에 혼합하여 용해시킨후 80-135℃ 가열하여 4회 증착시켜 건조후 박막의 두께가 10μ이 되도록 형성하며 이 도전층의 도전정수는 120이다.

도선(7)은 도선(3)과 같은 재료로 형성시키되 도선회로를 허니컴구조의 회로로 구성시킨다.

반사필림(8)은 엷은 폴리에스텔필림에 은, 알루미늄, 닉켈 등을 진공증착 방법으로 증착시킨 필림으로서 우수한 반사 효율을 얻기위해서는 은 증착이 바람직하다.

카본층(9)은 카본블랙 입자를 합성수지 용액에 분산시켜 분산액으로 스크린 인쇄방법으로 인쇄하여 건조경화시켜 박막의 카본층을 형성시킨다.

이상의 순서에 따라 적층된 것을 밑면 층면을 프라스틱케이스등으로 밀봉시키고 인쇄된 도선을 플러그(10)에 연결시키면 제품이 완성된다.

이상에서 양극 투명도전판(2)와 음극투명도전판(6)을 형성하는 조성물과 조성비로 평판전극을 형성할 경우 저항율을 10^-5 Ω까지 적게할수 있으며 저항율을 최소화 하므로서 소모전력을 크게 줄일 수 있으며 상대적으로 발광면적을 최대화할수있고 또 본 방법에서 설정한 절연층 두께 25㎛ - 35㎛는 발광에 필요한 적정한 두께이며 이를 기준으로 얇아지면 절연층이 쉽게 파괴되며 지나치게 두꺼우면 휘도 저하의 원인이 된다.

그리고 도선(7)에 있어서 크기에 관계없이 고른 조도를 형성하기 위해 허니컴 구조로 인쇄하고 단자의 형태는 이등방성으로 구성하므로서 화상면의 휘도가 균일해지며 더욱이 반사필림을 발광층 배면에 설치하므로 반사효율을 98%까지 끌어올릴수 있으며 카본박막층(9)은 누전손실을 방지할수 있으며 흡습성을 방지할수 있는 잇점이 있다.

본 발명에 의한 기술구성으로 제작된 박막형 적층체로된 다색 발광램프와 전기 루미네센스(EL) 발광체의 작용효과를 비교하면 다음과 같다.

본원발명에 의한 다색 발광램프와 EL 발광체 비교표

이상의 비교표에서와 같이 본원 발명에 의한 램프는 전기루미네센스 발광체에 비해 작용효과가 월등함을 알 수 있고 그 밖에 본원 발명과 같이 유화아연을 주재로 하는 종래 발광체와 비교해도 본원발명에 의한 램프는 램프를 구성하는 박막층의 조성물을 달리하므로서 휘도, 화면의 조도균일성, 그 밖의 기능 및 성능에서 월등하다.

특히 적정한 전계를 확보하므로서 휘도를 높일 수 있고 더욱이 도선회로를 허니컴구조로 전면에 실크인쇄하므로서 화면의 밝기를 균일하게 할 수 있고 발광체의 배면에 은을 진공증착시킨 반사필림을 적층구성하므로서 반사효율을 98.5%까지 끌어 올리므로서 휘도의 효과는 더욱 크다할 것이다.

이와 같은 박막형 적층체로된 다색 발광램프는 크기에 제한이 없고 다양한 색상을 자유자재로 방광시킬수 있으므로 케이스의 밀봉상태가 우수하면 옥외에서도 사용가능하여 도로표지 선전광고등 야간 간판등 다양한 산업적 목적으로 이용할수 있고 실내에서는 장식용으로 계기판의 판독 등이 가능하여 이용여지가 큰 발광체라 할수 있다.

Claims (4)

1. 발광물질로 적층형 발광체를 제조함에 있어서 투명표면층(1)과 이 투명표면층(1) 하면에 양극투명판(2)을 형성하고 양극 투명도전판(2) 상에 황산동 또는 은 등의 전도체 미세분말을 합성수지용액에 분산시킨 분산액으로 실크인쇄방법에 의해서 도선(3)을 형성하고 그 위에 발색발광층(4)을 적층 구성시킨 다음 티타니움 분말을 합성수지용액에 분산시킨 분산액으로 실크인쇄 방법에 의해 절연층(5)을 형성하고 다시 그 위에 음극투명도전판(6)을 형성하며 이 음극투명도전판(6) 상에 도선(3)과 같은 방법으로 도선(7)을 형성시킨 다음 합성수지필림에 진공증착시킨 반사필림(8), 합성수지용액에 카본분말을 분산시킨 분산액으로 경화형성시킨 카본층(9)의 순서로 적층시킨 적층체의 측면과 밑면을 밀봉케이스(11)로 결합시킴과 동시에 도선(3) 및 도선(7)을 플러그(10)에 연결시켜서된 박막형 적층체로된 다색 발광램프 및 그 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   양극투명도전판(2)은 중량비로 산화인듐 55%, 산화주석 42%, 경화제(아농 또는 NK)3%을 혼합하여 15-20시간 교반하여 정치하여 투명액을 얻고 이를 진공 감압하에서 78℃-110℃ 가열하여 기화한 증기를 증착시켜서됨을 특징으로하는 다색 발광램프 및 그 제조방법.
3. 청구항 1에 있어서,

   발생발광층(4)는 중량비로 에폭시수지와 마레인산무수물을 유기용제 녹인용액 67%에 유화아연 3-10%, 나머지가 발색금속 또는 금속산화물을 분산시킨 용액으로 실크인쇄하여 형성함을 특징으로하는 다색 발광램프 및 그 제조방법.
4. 청구항 1에 있어서,

   음극투명도전판(6)은 사염화주석 100g, 불화암모니움 2g 을 에칠알콜 및 증류수 20g의 혼합용액에 혼합하여 용해시킨 후 80-135℃ 로 가열하여 3-5회 증착시켜 형성됨을 특징으로하는 다색 발광램프 및 그 제조방법.