KR100328305B1 - 전계발광 표지판 - Google Patents

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KR100328305B1
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Abstract

전계발광 램프를 포함한 표지판을 개시한다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 전계발광 램프는 표지판 기판(52)의 앞 표면에 뒤 전극(56)을 먼저 형성함으로써 표지판(74)에 연결된다. 이 기판은 금속, 플라스틱, 또는 판지로 구성할 수 있다. 표지판에 뒤 전극을 형성한 후에, 뒤 전극 위에 유전체층(62)을 스크린인쇄하고, 유전체층 위에 형광층(64)을 스크린인쇄한다. 다음으로, 형광층과 버스 바(68) 위에 인듐 주석 산화물층(66)을 스크린인쇄한다. 또는, 클램프를 완료하기 위하여 앞 전극을 설치한다.

Description

전계발광 표지판 {ELECTROLUMINESCENT SIGN}
전계발광(EL) 램프는 일반적으로 형광층(phosphor layer)이 2개의 전극 사이에 위치해 있고, 적어도 그 중 하나는 광투과성이 있다. 적어도 한 전극은 그들 전극 사이에 위치하고, 그에 따라 EL 램프가 근본적으로 축전기(capacitor)와 같은 기능을 한다. 이들 전극을 횡단하여 전압이 인가되면 형광물질이 활성화되면서 빛을 발한다.
EL 램프는 일반적으로 단단하거나 유연한 기판 위에 이산 셀(discrete cell)로 제조된다. EL 램프를 제작하는 알려진 방법 중에, 인듐 주석 산화물(indium tin oxide)과 같은 광투과성 도전물질을 폴리에스테르 필름의 뒤 표면에 도포하는 단계가 있다. 이 과정에서, 형광층을 도전물질층에 도포하고, 적어도 1개의 유전체층을 형광층에 도포하며, 뒤 전극을 유전체층에 도포하고, 절연층을 뒤 전극에 도포하는 등의 단계를 포함한다. 예를 들어, 여러 층을 열과 압력을 이용하여 적층할 수도 있다. 또는, 여러 층을 서로 스크린인쇄시킬 수도 있다. 인듐 주석 산화물과 후면 전극을 횡단하여 전압이 인가되면 형광물질이 활성화되면서 빛을 발하게 되는데, 이 빛은 폴리에스테르 필름을 통해 보인다.
일반적으로, EL 폴리에스테르 필름 전체가 빛을 발하는 것은 좋지 않다. 예를 들어, EL 램프를 구성하여 글자를 전시할 때, 오직 글자를 구성하고 있는 EL 폴리에스테르 필름 부분만이 빛을 발해야 한다. 따라서, 인듐 주석 산화물은 폴리에스테르 필름에 도포되어 오직 글자 부분만이 빛을 발하도록 한다. 예를 들어, 폴리에스테르 필름 전체를 인듐 주석 산화물로 도포할 수 있고, 인듐 주석 산화물의 일부분을 산성 에칭으로 제거하여 발광 부분만을 선명하게 남겨 놓을 수 있다. 또는, 불투명 잉크를 폴리에스테르 필름의 앞 표면에 인쇄하여 빛이 필름 앞 표면 전체를 발광하는 것을 막을 수도 있다.
제작된 EL 램프는, 흔히 표지판이나 손목시계 등의 제품에 부착되어 그러한 제품이 빛을 발하도록 한다. 예를 들어, EL 램프는 디스플레이 표지판에서 이미지를 조명시킬 목적으로 흔히 사용된다. 특히, 디스플레이 표지판의 경우, EL 램프는 디스플레이 표지판의 앞 표면에 접착되어 그러한 램프의 형광층에 의하여 발산된 빛을 표지판 앞에서 볼 수 있도록 한다.
사전에 제작된 EL 램프를 이용하여 조명된 디스플레이 표지판을 형성하는 것은 번거로운 작업이다. 특히, 각 램프는 반드시 역방향 이미지로 구성되어야 한다. 예를 들어, EL 램프를 활용하여 'THE'라는 단어를 조명할 때, 그 단어가 정확해야 한다는 점이 중요하다. 즉, 그 단어를 표지판 앞에서 볼 때에 왼쪽에서 오른쪽으로 읽을 수 있어야 한다. 따라서, 지금까지는 인듐 주석 산화물을 폴리에스테르 필름에 역방향 이미지로 도포해야만 했다. 예를 들어, 'THE'라는 단어의 경우,그 글자의 역방향 이미지로 도포해야 한다. 형광층, 유전체층, 그리고 뒤 전극의 그 다음 층들도 마찬가지로 역방향 이미지로 도포해야 한다. 그 밖에, EL 램프를 표지판에 접착할 때 EL 램프가 파손될 수 있다.
따라서, 사전에 제작된 EL 램프를 표지판에 결합할 필요가 없는 EL 램프를 내장한 조명 표지판을 제조하는 방법을 제공하는 것이 필요하다. 또한, 그러한 방법이 EL 램프의 각종 층을 EL 기판에 도포할 때 역방향이 아닌 순방향 이미지로 할 수 있도록 해주면 더욱 편리할 것이다.
본 발명은 일반적으로 전계발광 램프에 관한 것으로, 특히 그러한 램프를 내장한 디스플레이 표지판에 관한 것이다.
도 1은 알려진 전계발광 램프의 구성도이다.
도 2는 도 1에서 설명한 전계발광 램프를 조립하는 단계의 순서를 설명하는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일체형 구성에 따른 EL 램프를 내장한 표지판을 제조하는 순서를 설명하는 흐름도이다.
도 4는 도 3에 따라 제작한 EL 램프를 포함한 표지판의 분해도이다.
도 5는 도 3에 따라 제작한 3개의 EL 램프를 포함한 표지판의 분해도이다.
도 6은 본 발명의 다른 구성에 따른 EL 램프를 포함한 표지판을 제작하는 순서를 설명하는 흐름도이다.
도 7은 도 6에 따라 제작한 EL 램프를 1개 포함한 표지판의 분해도이다.
상기의 목적은 전계발광 램프가 통합된 일체형 표지판에 의하여 달성될 수 있다. 특히, 전계발광 램프는 표지판을 EL 램프의 기판으로 활용함으로써 표지판에 형성된다. 구체적으로, 한 개의 구성 안에 뒤 전극을 표지판의 앞 표면에 스크린인쇄하고, 뒤 전극을 표지판에 인쇄한 후, 적어도 1개의 유전체층을 뒤 전극에 스크린인쇄하고, 형광층을 유전체층에 스크린인쇄하여 조명될 부분을 정의하며, 인듐 주석 산화물 잉크의 한 층을 형광층에 스크린인쇄하고, 잉크의 배경층을 표지판에 스크린인쇄하여 배경층이 조명될 부분을 충분히 둘러 싸도록 한 다음, 인듐 주석 산화물 잉크와 배경층에 보호 코팅을 도포한다. 더 구체적으로, 별개의 EL 램프를 표지판에 결합하는 대신, 각 램프의 뒤 전극은 표지판의 앞 표면에 직접 스크린인쇄되고, EL 램프의 다른 층들은 뒤 전극에 스크린인쇄된다.
상기의 방법은 EL 램프가 내장된 조명 표지판을 제공하지만, 미리 제작한 EL 램프를 표지판에 결합시킬 필요가 없다. 이러한 방법은 또한 EL 램프의 각종 층을역방향이 아닌 순방향 이미지로 EL 기판에 도포하는 것을 허용한다.
도 1은 전계발광 EL 램프(10)의 구성도이다. 이 구성도에는 기판(12), 도전입자의 앞 전극(14), 형광층(16), 유전체층(18), 도전 입자의 뒤 전극(20), 보호코팅층(22)이 포함되어 있다. 예를 들어, 기판(12)과 앞 전극(14)은 인듐 주석 산화물로 도포된 폴리에스테르 필름으로 구성할 수 있다. 형광층(16)은 전계발광의 형광입자로 구성할 수 있으며, 이들 입자는 예를 들어 구리 또는 망간으로 도핑된 황화아연으로서 중합체 결합제 안에서 분산된다. 유전체층(18)은 중합체 결합제 안에서 분산된 티탄산 바륨 등의 고유전율 물질로 구성할 수 있다. 도전입자로 된 뒤전극(20)은 은이나 탄소 등의 도전입자로 형성되어 중합체 결합제 안에 분산되어 스크린인쇄가 가능한 잉크를 형성한다. 보호코팅(22)은 예를 들어 자외선(UV) 코팅으로 할 수 있으며, 미주리주 노스 캔사스 시티에 있는 폴리메트릭 이미징사에서 공급하는 U.V. 클리어(Clear)를 사용할 수 있다. EL 램프(10)와 그 형성층은 잘 알려져 있다.
도 2에서, EL 램프(10)는 일반적으로 앞 전극(14; 예를 들어 인듐 주석 산화물)을 기판(12)의 위 표면에 도포하여 제작한다(단계 30). 예를 들어, 인듐 주석 산화물을 폴리에스테르 필름에 뿌릴 수 있다. 형광층(16)은 앞 전극(14) 위에 위치하고(단계 32), 유전체층(18)은 형광층(16) 위에 위치한다(단계 34). 다음에, 뒤 전극(20)은 유전체층(18) 위에 스크린인쇄되고(단계 36), 절연층(22)은 뒤 전극(20) 위에 위치하여(단계 38), 감전 위험을 방지하거나 수분차단막의 역할을 하면서 램프(10)를 보호한다. 여러 층을 열과 압력을 이용하여 적층할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 상기 방법을 활용하는 EL 램프를 내장한 조명 표지판을 제작하기 위해서는, EL 램프를 먼저 제작한 다음, 사전에 제작된 EL 램프를 표지판과 결합시킬 필요가 있다. 특히, 사전에 제작된 램프의 절연층(예를 들어, 절연층(22))은 표지판의 앞 표면에 접착되어 전압이 전면과 뒤 전극을 횡단하여 인가될 때 형광물질이 활성화되어 빛을 발하게 되고, 그 빛은 폴리에스테르 필름을 통하여 보인다. 사전에 제작된 EL 램프를 표지판과 결합시키는 일은 번거로운 작업이고 또한 EL 램프를 역방향 이미지로 제작하는 것을 필요로 한다.
도 3은 EL 램프가 내장된 조명 표지판을 본 발명의 일체형 방법으로 조립하는순서를 나타내고 있다. 표지판의 기판은, 예를 들어 0.25㎜ 게이지 알루미늄 등의 금속, 예를 들어 0.15㎜의 열안정된 폴리카보네이트 등의 플라스틱 또는 예를 들어 50포인트 보드로 된 판지로 구성할 수 있다. 0.25㎜ 게이지 알루미늄 표지판의 경우, 뒤 전극은 표지판의 앞 표면에 형성된다(단계 40). 뒤 전극은 은이나 탄소와 같은 도전입자로 형성되며 중합체 결합제 안에 분산되면서 스크린인쇄가 가능한 잉크를 형성한다(예를 들어, #7145 HDP217). 이 잉크는 노스캐롤라이너주 리서치 트라이앵글 파크에 있는 듀폰 일렉트로닉스에 주문할 수 있다. 다음으로, 유전체층이 뒤 전극 위에 형성된다(단계 42). 유전체층은 중합체 결합제 안에서 분산된 티탄산 바륨 등의 고유전율 물질로 구성된다. 이러한 물질은 노스캐롤라이너주 리서치 트라이앵글 파크에 있는 듀폰 일렉트로닉스에 주문할 수 있다. 또한, 전계발광 형광입자의 형광층(예를 들어 중합체 결합제 안에서 분산된 구리 또는 망간으로 도핑된 황화아연)은 유전체층 위에 형성된다(단계 44). 그리고, 인듐 주석 산화물 잉크의 층이 형광층 위에 형성되고(단계 46), 보호 코팅이 인듐 주석 산화물 잉크에 도포된다(단계 48).
특히, 도 4에서, 앞 표면(52)과 뒤 표면(도 4에는 도시하지 않음)을 갖춘 금속 표지판(50; 예를 들어, 금속기판을 사용하는 표지판)을 자동화된 플랫베드 스크린인쇄 프레스(도 4에는 도시하지 않음)에 먼저 올려 놓는다. 조명영역(50)과 뒤 전극 리드(58)를 갖춘 뒤 전극(54; 예를 들어, 스크린인쇄가 가능한 탄소나 은)은 표지판(50)이 앞 표면(52) 위에 스크린인쇄된다. 조명영역(56)은 표지판(50)에서 조명되어야 할 이미지(예를 들어, 'L' 글자와 같은 발광 디자인)의 모양을 정의한다. 뒤 전극 리드(58)는 조명영역(56)에서 표지판의 앞 표면(52)의 주위(60)까지 확장된다. 뒤 전극(54)은 순방향 또는 순방향 이미지로 스크린인쇄된다. 예를 들어, 역방향 이미지 'L'이 아닌 순방향 이미지 'L'을 일컫는다. 뒤 전극(54)을 앞 표면(52)에 인쇄한 후, 뒤 전극(54)을 경화한다. 예를 들어, 뒤 전극(54)과 표지판(50)을 릴투릴(reel-to-reel)오븐에 넣어 화씨 약 350도의 온도로 약 2분간 경화한다.
다음으로, 유전체층(62)이 표지판의 표면에 스크린인쇄되는데, 이 유전체층(62)은 전극리드(58)만을 남겨 놓고 조명영역(56) 전체를 덮는다. 특히, 유전체층(62)은 2개 층의 고유전율 물질을 포함한다(예를 들어, 중합체 결합제 안에 분산된 티탄산 바륨). 티탄산 바륨의 제1층은 뒤 전극(54)에 스크린인쇄된 다음, 화씨 350도의 온도에서 약 2분간 경화된다. 티틴산 바륨의 제2층은 티탄산 바륨의 제1층 위에 스크린인쇄된 후, 화씨 약 350도의 온도에서 약 2분간 경화되며, 유전체층(62)은 조명영역(56)과 거의 같은 모양을 갖고 있으나, 크기는 조명영역(56)보다 약 2% 크다.
유전체층(62)과 뒤 전극(54)을 표지판(52) 위에 스크린인쇄한 후, 형광층(64)을 유전체층(62) 위의 표지판 표면(52)에 스크린인쇄한다. 형광층(64)은 순방향 이미지로 스크린되며(예를 들어, 역방향 이미지 'L'이 아니라 순방향 이미지 'L') 조명영역(56)과 동일한 모양과 크기를 갖는다. 형광층(64)은 뒤 전극(54)을 표지판(50)에 인쇄할 때 이용한 것과 동일한 스크린으로 표지판(50)에 스크린인쇄될 수 있다. 형광층(64)은 화씨 약 350도의 온도에서 약 2분간 경화된다.
그 다음에, 인듐 주석 산화물층(66)이 형광층(64) 위에 스크린인쇄된다. 인듐 주석 산화물층(66)은 조명영역(56)이 거의 같은 모양과 크기를 갖고 있으며, 형광층(64)을 인쇄할 때 이용한 것과 동일한 스크린으로 스크린인쇄될 수 있다. 인듐 주석 산화물층(66)도 역시 순방향 이미지로 스크린되고, 화씨 약 350도의 온도에서 약 2분간 경화된다.
그 다음에, 앞 전극(68) 또는 실버 잉크로 만든 버스 바가 표지판 표면(52)에 스크린인쇄되어 에너지를 인듐 주석 산화물층(66)으로 전달하도록 구성된다. 특히, 앞 전극(68)은 표지판 표면(52)에 스크린인쇄되어 앞 전극(68)의 제1부분(70)이 인듐 주석 산화물층(66)의 외주변과 접촉되고, 조명영역(56)의 외주변과 앞 전극 리드(72)는 조명영역(56)에서 표지판 표면(52)의 주변(60)으로 확장된다. 다음에, 앞 전극(68)은 화씨 약 350도의 온도에서 약 2분간 경화된다. 뒤 전극(54), 유전체층(62), 형광층(64), 인듐 주석 산화물층(66), 그리고 앞 전극(68)은 표지판(50)의 표면(52)에서 확장되는 EL 램프를 구성한다.
배경층(74)은 표지판(50)의 앞 표면(52)에 스크린인쇄된다. 배경층(74)은 조명영역(56)과 앞 표면(52)의 터미널 탭 부분(76)을 제외한 앞 표면(52)을 전부 덮는다. 특히 배경층(74)은 앞 전극(68), 조명영역(56)과 정렬되지 않은 유전체층(62)의 부분, 그리고 뒤 전극(54)을 모두 덮는다.
터미널 탭 부분(76)은 근접 표시판 주변(60)이며 덮여지지 않기 때문에 전원(78)을 앞 전극 리드(72) 그리고 뒤 전극 리드(58)와 결합시켜 준다. 특히, 배경층(74)이 앞 표면(52)에 스크린인쇄되고, 배경층(74)과 인듐 주석 산화물층(66)만이 앞 표면(52)과 마주보는 위치에서 보인다. 예를 들어, 배경층(74)은 일반 자외선 스크린인쇄 잉크를 포함할 수 있으며, 표지판 스크리닝방법으로 자외선 건조될 수 있다.
표지판의 앞 표면(52)이 평면으로 되지 않도록 표지판(50)을 엠보싱할 수 있다. 특히, 표지판(50)은 엠보싱하여 조명영역(56)이 표지판 주변(60)에 비하여 돌출되게 할 수 있다. 선택적으로, 표지판(50)을 엠보싱하면 조명영역(56)의 한 부분(예를 들어, 'L'의 짧은 선)이 다른 부분이나 조명영역(56)에 비하여 앞으로 나온다(예를 들어, 'L'의 긴 선). 예를 들어, 표지판(50)을 평방인치당 5톤의 압력을 가하는 금속 프레스에 올려 놓고 표지판 앞 표면(52)에 오목 패인 자국을 낼 수 있다.
뒤 전극(54), 유전체층(62), 형광층(64), 인듐 주석 산화물층(66), 앞 전극(68), 그리고 배경층(74)을 표지판(50)에 도포한 후, 표지판을 창문이나 벽에 설치하거나 천정에 매달아 놓을 수 있다. 전원(78)은 앞 전극 리드(72)와 뒤 전극리드(58)에 연결되고, 뒤 전극(54)과 앞 전극(68) 사이에 전압을 인가하여 형광층(64)을 활성화시킨다. 특히, 전류는 앞 전극(68)을 통하여 인듐 주석 산화물층(66)으로 흐르고, 뒤 전극(54)를 통하여 조명영역(56)으로 가면 글자 'L'이 조명된다.
본 발명의 일체형 구성에 있어서, 뒤 전극(54)은 두께가 약 0.6밀리미터이고, 유전체층(62)은 두께가 약 1.2밀리미터이며, 형광층(64)은 두께가 약 1.6밀리미터이고, 인듐 주석 산화물층(66)은 두께가 약 1.6밀리미터이며, 앞 버스 바(68)는두께가 약 0.6밀리미터이고, 배경층(74)은 두께가 약 0.6밀리미터이다. 물론, 이들 두께는 변경할 수 있다.
이상 설명한 방법은, EL 램프가 내장된 표지판을 조명해 주지만, 사전에 제작된 EL 램프를 표지판에 결합시킬 필요는 없다. 이러한 방법을 이용하면, 또한 EL 램프의 각 층을 EL 기판에 역방향 이미지가 아닌 순방향 이미지로 도포할 수 있게 된다. 그렇지만, 이상 설명한 일체형 설계는 실시예이며, 그 적용에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 배경층(74)을 앞 표면(52)에 스크린한 후, 자외선 코팅을 표지판(50)에 도포할 수 있다. 특히, 자외선 코팅을 표지판(50)의 앞 표면(52) 전체에 도포하여 뒤 전극(54), 유전체층(62), 형광층(64), 인듐 주석 산화물층(66) 및 앞 전극(68)으로 형성된 EL 램프를 보호할 수 있다.
마찬가지로, 표지판(50)의 앞 표면(52)을, 뒤 전극(54)을 앞 표면(52)에 도포하기 전에 자외선 코팅을 할 수 있다. 예를 들어, 표시판(50)이 판지인 경우, 자외선 코팅은 먼저 앞 표면(52)에 도포하여 판지 기판이 스크린인쇄 잉크를 흡수하지 않도록 EL 램프층을 보호해야 한다.
본 발명의 다른 구성에서는, EL 램프를 몇 개 내장한 표지판을 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 5는 각기 원형, 삼각형, 사각형 모양의 3개의 EL 램프(82A, 82B, 82C)를 내장한 금속 표지판(80)의 분해도이다. 표지판(80)은 앞 표면(84)과 뒤 표면(도 5에는 도시하지 않음)을 포함하며, 자동화된 플랫베드 스크린인쇄 프레스(도 5에는 도시하지 않음)에 먼저 올려 놓는다. 3개의 조명영역(88A, 88B, 88C)을 갖추고, 3개의 뒤 전극 리드(90A, 90B, 90C)를 갖춘 스크린인쇄가능한 탄소나 은으로 만든 뒤 전극(86)은 표지판(80)의 앞 표면(84) 위에 스크린인쇄된다. 조명영역(88A)은 EL 램프(82A)에 의하여 표지판(80)에서 조명될 원 등의 발광 디자인이나 모양을 정의한다. 조명영역(88B)은 램프(82B)에 의하여 표지판(80)에서 조명될 삼각형 등의 발광 디자인이나 모양을 정의한다. 조명영역(88C)은 램프(82C)에 의하여 표지판(80)에서 조명될 사각형 등의 발광 디자인이나 모양을 정의한다. 뒤 전극 리드(90A)는 조명영역(88A)과 조명영역(88B) 사이에 있다. 뒤 전극 리드(90B)는 조명영역(88B)과 조명영역(88C) 사이에 있다. 뒤 전극(90C)은 조명영역(88B)에서 나와 표지판 앞 표면(84)의 주변(92)까지 확장된다. 뒤 전극(86)은 포지티브 또는 순방향 이미지로 스크린인쇄된다. 뒤 전극(86)을 앞 표면(84)에 인쇄한 후, 뒤 전극(86)을 경화한다.
유전체층(94)은 표지판 표면(84)에 스크린인쇄되고, 유전체층(94)은 뒤 전극 리드(90)를 제외한 뒤 전극(86) 전체를 덮는다. 특히, 유전체층(94)은 중합체 결합제 안에서 분산된 티탄산 바륨 등의 고유전율 물질로 형성된 2개의 층(도시하지 않음)을 포함한다. 티탄산 바륨의 제1층은 뒤 전극(86) 위에 스크린인쇄된 다음, 화씨 약 350도의 온도에서 약 2분간 경화된다. 티탄산 바륨의 제2층은 티탄산 바륨의 제1층 위에 스크린인쇄된 다음, 화씨 약 350도의 온도에서 약 2분간 경화되면서 유전체층(94)을 형성한다. 일체형의 설계에 의하면, 유전체층(94)은 조명영역(88A, 88B, 88C)과 같은 모양 그리고 크기가 약 2% 더 큰 3개의 조명영역(96A, 96B, 96C)을 각각 갖추고 있다. 그 밖에, 유전체층(94)은 뒤 전극 리드 90A와 90B를 각각 덮을 수 있는 크기의 2개의 리드 부분 98A와 98B를 포함하고 있다.
유전체층(94)과 뒤 전극(86)을 표지판(84)에 스크린인쇄한 후, 형광층(100)을 유전체층(94) 위의 표지판 표면(84)에 스크린인쇄한다. 형광층(100)은 102A, 102B, 102C의 3부분을 포함하며, 이들 부분은 조명영역(88A, 88B, 88C)과 모양과 크기가 각각 같다. 예를 들어, 형광층(100)은 뒤 전극(86)을 표지판(80)에 인쇄할 때 이용한 것과 동일한 스크린으로 표지판(80)에 스크린인쇄할 수 있다. 그 다음에, 형광층(100)을 화씨 약 350도의 온도에서 약 2분간 경화시킨다.
다음에, 인듐 주석 산화물층(104)이 형광층(100) 위에 스크린인쇄된다. 인듐 주석 산화물층(104)은 조명영역(88A, 88B, 88C)과 각각 같은 모양과 크기를 갖는 3개의 부분 즉 106A, 106B, 106C를 포함한다. 인듐 주석 산화물층(104)은 형광층(100)을 인쇄하는데 이용한 것과 동일한 스크린으로 스크린인쇄될 수 있다. 인듐 주석 산화물층(104)도 또한 순방향 이미지로 스크린되고, 화씨 약 350도의 온도에서 약 2분간 경화된다.
다음에, 실버 잉크로 제작된 앞 전극(104) 또는 버스 바는 표지판 표면(84)으로 스크린인쇄되어 에너지를 인듐 주석 산화물층(104)으로 전달할 수 있도록 구성된다. 특히, 앞 전극(108)은 표지판 표면(84)에 스크린인쇄되어 앞 전극(108)의 제1의 부분(110A)이 인듐 주석 산화물층(106A)의 외주변과 접촉하게 된다. 제2의 부분(110B)은 인듐 주석 산화물층 부분(106B)의 외주변과 접촉하고, 제3의 부분(110C)은 인듐 주석 산화물층 부분(106C)의 외주변과 접촉한다. 제1의 부분(100A)은 조명영역(88A)에서 표지판 표면(84)의 주변(92)까지 연장되는 앞 전극 리드(112A)를 포함한다. 마찬가지로, 제2의 부분(110B)는 조명영역(88B)에서 표지판 표면(84)의 주변(92)까지 연장되는 앞 전극 리드(112B)를 포함하고, 제3의 부분(110C)은 조명영역(88C)에서 표지판 표면(84)의 주변(92)까지 연장되는 앞 전극 리드(112C)을 포함한다. 앞 전극(108)은 화씨 약 350도의 온도에서 약 2분간 경화된다. 뒤 전극(86), 유전체층(94), 형광층(100), 인듐 주석 산화물층(104), 그리고 앞 전극(108)은 표지판(80)의 표면(84)에서 연장되는 EL 램프를 구성한다.
배경층(114)은 표지판(80)의 앞 표면(84)에 스크린인쇄된다. 배경층(114)은 조명영역(88)과 앞 표면(84)의 터미널 탭 부분(116)을 제외한 앞 표면(84) 전체를 덮는다. 특히, 배경층(114)은 앞 전극(108), 조명영역(88A, 88B, 88C)과 정렬되지 않은 유전체층(94)의 부분, 그리고 뒤 전극(86)을 덮는다. 터미널 탭 부분(116)은 근접 표지판 주변(92)이며 덮여지기 때문에, 전원(118)이 앞 전극리드(112) 및 뒤 전극리드(90)와 연결되도록 도와준다. 특히, 배경층(114)은 앞 표면(84)에 스크린인쇄되고, 오직 배경층(114)의 인듐 주석 산화물층(104)만이 앞 표면(84)을 향한 위치에서 보인다. 배경층(114)은, 예컨대 일반 자외선 스크린인쇄 잉크를 포함하며 표지판 스크리닝 방법으로 자외선 경화될 수 있다. 선택적으로, 배경층(114)은 몇 개의 일반 화면 인쇄 잉크를 포함하며 배경층(120)과 같은 설계로 구성될 수 있다.
다음으로, 표지판의 앞 표면(84)이 평면으로 되지 않도록 표지판(80)을 엠보싱할 수 있다. 특히, 표지판(80)은 엠보싱되어 조명영역(88B)이 조명영역(88A)에 비해 앞으로 나온다. 선택적으로, 표지판(80)은 엠보싱되어 조명영역(88B)이 조명영역(88A)에 비해 돌출된다.
상술한 표지판은 EL램프를 내장하고 있지만, 사전에 제작된 EL램프를 표지판과 결합시킬 필요는 없다. 상기 표지판은 또한 EL램프의 각 층을 역방향 이미지가 아닌 순방향 이미지로 스크린인쇄하여 제작된다.
또 다른 구성방식에서는, EL램프가 내장된 플라스틱 표지판이 있다. 특히, 도 6에서 보는 바와 같이 조명영역(예컨대, 'L', 도 4)을 정의하는 앞 전극은 투명한 플라스틱 표지판의 뒤 표면에 스크린인쇄될 수 있다(단계 130). 앞 전극을 스크린인쇄한 후, 인듐 주석 산화물층을 뒤 표면에 스크린인쇄하고(단계 132), 형광층을 인듐 주석 산화물층에 스크린인쇄한다(단계 134). 또한, 유전체층이 형광층 위에 스크린인쇄된다(단계 136). 앞 전극과 형광층은 발광 디자인을 정의하도록 구성된다. 다음으로, 뒤 전극은 유전체층에 스크린인쇄되어 EL램프를 구성한다. 따라서, 플라스틱 표지판은 사전에 제작된 EL램프를 표지판에 결합할 필요없이 EL램프를 가질 수 있다.
구체적으로, 도 7에서 투명한 열안정된 폴리카보네이트 표지판(140; 예컨대 플라스틱 기판)을 갖춘 표지판은 앞 표면(142A)을 갖고 있고, 뒤 표면(142B)은 자동화된 플랫베드 화면 인쇄 프레스(도 7에는 도시하지 않음)에 먼저 놓여진다. 배경기판(144)은 뒤 표면(142B)에 스크린인쇄되고, 조명영역(146)을 제외한 뒤 표면 (142B) 전체를 덮는다. 조명영역(146)은 역방향 이미지 모양이다. 예컨대, 'R'의 경우 역방향 이미지 모양의 'R'로 나타난다.
다음에, 유전체 배경층(148)이 표지판 뒤 표면(142B)에 그리고 배경기판 (144) 위에 스크린인쇄된다. 유전체 배경층(148)은 배경기판(144)을 전부 덮으며, 조명영역(146)과 정렬된 조명부분(150)을 포함한다.
실버 잉크로 제작된 앞 전극(152)은 표지판 뒤 표면(142B)에 스크린인쇄되고, 따라서 앞 전극(152)이 조명부분(150)의 외주변과 접촉한다. 그 밖에, 앞 전극(152)의 리드(154)는 조명부분(150)의 주변에서 표지판(140)의 주변(156)까지 연장된다. 앞 전극(152)은 화씨 약 350도의 온도에서 약 2분간 경화된다.
인듐 주석 산화물층(158)은 표지판 뒤 표면(142B)에 스크린인쇄된다. 인듐 주석 산화물층(158)은 조명영역(146)과 같은 크기와 모양을 가지며, 역방향 이미지로 표지판 뒤 표면(142B)의 조명영역(146)에 역방향 이미지로 스크린인쇄된다(예컨대, 'R'의 역방향 이미지). 인듐 주석 산화물층(158)은 화씨 약 350도의 온도에서 약 2분간 경화된다.
인듐 주석 산화물층(158)이 표지판 표면(142B)에 스크린인쇄된 후, 형광층 (160)이 인듐 주석 산화물층(158) 위에 스크린인쇄된다. 형광층(160)은 역방향 이미지로 스크린되고, 인듐 주석 산화물층(158)과 동일한 크기와 모양을 갖는다. 형광층(160)은 인듐 주석 산화물층(158)을 인쇄할 때 이용한 것과 동일한 스크린으로 표지판(140)에 스크린인쇄될 수 있다. 형광층(160)은 화씨 약 350도의 온도에서 약 2분간 경화된다.
유전체층(162)은 표지판 표면(142B)에 스크린인쇄되고, 이 유전체층(162)은 형광층(160)과 앞 전극(152) 전체를 덮는다. 특히, 상기 유전체층 94 및 62와 관련하여 설명한 바와 같이 유전체층(162)은 중합체 결합제 안에서 분산된 티탄산 바륨 등의 고유전물질로 형성된 2개의 층(도시하지 않음)을 갖고 있다. 티탄산 바륨의 제1층은 형광층(160) 위에 스크린인쇄된 다음, 화씨 350도의 온도에서 약 2분간 경화된다. 티탄산 바륨의 제2층은 티탄산 바륨의 제1층 위에 스크린인쇄된 후, 화씨 약 350도의 온도에서 약 2분간 경화처리되어 유전체층(162)을 형성한다. 일체형의 설계에 의하면, 유전체층(162)은 조명영역(146)과 같은 모양을 갖고 있지만, 크기는 조명영역(146)보다 약 2% 더 크며, 적어도 앞 전극리드(154)의 한 부분을 덮을 정도로 크다.
뒤 전극(164)은 유전체층(162) 위의 뒤 표면(142B)에 스크린인쇄되며, 조명부분(166)과 뒤 전극리드(168)를 포함한다. 조명부분(166)은 조명영역(146)과 크기와 모양이 동일하며, 뒤 전극리드(168)는 조명부분(166)에서 표지판 주변(156)으로 연장된다. 뒤 전극(164)은 스크린인쇄가능한 탄소로 만들 수 있다. 뒤 전극(164), 유전체층(162), 형광층(160), 인듐 주석 산화물층(158), 앞 전극(152)으로 형성되는 EL램프는 표지판(140)의 뒤 표면(142B)에서 연장된다.
또는, 자외선 투명코팅(도 7에는 도시하지 않음)은 뒤 표면(142B)에 스크린인쇄되며, 뒤 전극(164), 유전체층(162), 형광층(160), 인듐 주석 산화물층(158), 앞 전극(152), 유전체 배경층(148), 그리고 배경층(144)을 덮는다. 특히, 자외선 투명코팅은 터미널 부분(170)을 제외한 두 표면(142B)을 전부 덮는다. 이는, 터미널 부분을 통하여 앞 전극리드(154)와 뒤 전극리드(168)가 노출되면서 전원(도 7에는 도시하지 않음)을 리드 154와 168로 쉽게 연결되도록 하기 위함이다. 표지판은 창문이나 벽에 걸거나 천정에 매달아 조명영역(146)을 표지판(140)의 인접한 앞 표면(142A)에서 볼 때, 예컨대 'R'이 순방향 이미지로 보인다.
상술한 방법은, 사전에 제작된 EL램프를 표지판과 결합할 필요없이 EL램프를갖는 조명된 플라스틱 표지판을 제공한다. 그 밖에, 평판 EL표지판(140)은 입체적으로 진공형성될 수 있다. 예컨대, 표지판(140)을 중심봉 위에 올려 놓고 진공형성기법으로 진공형성시킬 수 있다.
이상 적어도 1개의 EL램프를 갖는 조명표지판을 만드는 방법에 대해 구체적으로 설명했지만, 상기 방법은 조명표지판 이외의 용도에도 적용할 수 있다. 예컨대, 상기 방법은 자전거 헬멧이나 오토바이 헬멧 그리고 입체표지판에 쓰이는 조명 마이크로쉘(microshell)을 만들 때도 적용할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 목표는 분명히 달성되었다. 상기 설명이 구체적인 이유는 오직 설명과 실시예를 들기 위한 목적일 뿐이고, 그 설명과 실시예에만 제한되는 것이 아니라는 점에 주의해야 한다. 예컨대, 앞에 설명한 표지판은 1개 또는 2개의 EL램프만을 포함하고 있지만, 2개 이상, 3개, 4개, 5개 이상으로 할 수도 있다. 그 밖에, 본 설명은 EL램프를 내장한 표지판을 만드는 방법과 연관되어 있지만, 이러한 방법은 EL램프를 내장한 다른 제품을 만드는데에도 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 의도와 범위는 하기 청구의 범위에 따른 조건으로만 제한할 수 있다.

Claims (31)

  1. 표면과 조명 디자인을 갖춘 표지판으로서, 상기 조명 디자인이,
    상기 표지판 표면에 형성된 제1전극과,
    상기 제1전극과 정렬되고, 상기 표지판 표면에 스크린인쇄된 형광층,
    상기 형광층과 정렬되고, 상기 형광층에 스크린인쇄된 인듐 주석 산화물층 및,
    상기 표지판 표면에 스크린인쇄되고, 에너지를 상기 인듐 주석 산화물층에 전달하도록 형성된 제2전극을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 표지판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1전극은 뒤 전극으로 형성되고, 이 뒤 전극이 상기 기판에 순방향 이미지로 인쇄된 것을 특징으로 하는 표지판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전극과 상기 형광층 사이에 유전체층을 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 표지판.
  4. 기판에 조명 디자인을 형성하는 방법으로서,
    상기 기판에 뒤 전극을 형성하는 단계와,
    상기 뒤 전극에 적어도 1개의 유전체층을 형성하는 단계,
    상기 유전체층에 형광층을 형성하는 단계,
    상기 형광층에 인듐 주석 산화물 잉크층을 형성하는 단계 및,
    상기 유전체층에 앞 전극을 형성하여 에너지를 인듐 주석 산화물층에 전달하는 단계를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 기판에 뒤 전극을 형성하는 단계는, 상기 기판에 뒤 전극을 스크린인쇄하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 기판은 앞 표면을 갖는 표지판이고,
    상기 기판에 뒤 전극을 형성하는 단계가 상기 표지판의 앞 표면에 뒤 전극을 스크린인쇄하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 뒤 전극에 최소한 1개의 유전체층을 형성하는 단계는, 상기 뒤 전극에 유전체층을 스크린인쇄하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제4항에 있어서, 상기 유전체층에 형광층을 형성하는 단계는, 형광층을 조명 디자인과 동일한 모양과 크기의 순방향 이미지로 스크린인쇄하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제4항에 있어서, 상기 형광층에 인듐 주석 산화물층을 형성하는 단계는, 상기 형광층에 인듐 주석 산화물 잉크를 조명 디자인과 동일한 모양과 크기의 순방향 이미지로 스크린인쇄하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제4항에 있어서, 상기 기판에 자외선 코팅을 도포하여 자외선 코팅이 상기 인듐 주석 산화물층 전체와 상기 앞 전극을 덮도록 하는 단계를 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제4항에 있어서, 상기 기판에 뒤 전극을 형성하기 전에, 상기 기판에 자외선 코팅을 형성하는 단계를 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 삭제
  13. 제4항에 있어서, 상기 기판에 배경을 인쇄하는 단계를 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제4항에 있어서, 상기 기판이 금속인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제4항에 있어서, 상기 기판이 플라스틱인 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제4항에 있어서, 상기 기판이 판지인 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제4항에 있어서, 상기 형광층이 적어도 2개의 조명부분을 정의하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 전계발광 램프와 표면을 갖는 디스플레이 표지판을 통합하는 방법으로서,
    상기 표지판의 표면에 제1전극을 형성하는 단계와,
    상기 표지판의 표면에 인듐 주석 산화물층을 형성하는 단계,
    상기 표지판 표면에 형광층을 스크린인쇄하는 단계,
    상기 표지판 표면에 유전체층을 스크린인쇄하는 단계 및,
    상기 유전체층 위의 표지판 표면에 제2전극을 형성하는 단계를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 삭제
  20. 제18항에 있어서, 상기 표지판이 투명 플라스틱으로 제조되고, 뒤 표면을 포함하며,
    상기 표지판의 표면에 제1전극을 형성하는 단계가, 상기 표지판의 뒤 표면에 앞 전극을 스크린인쇄하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 표지판이 조명영역을 더 포함하고,
    상기 표지판 표면에 유전체 배경층을 인쇄하는 단계를 더 구비하여 구성되며,
    상기 유전체 배경층이 조명영역과 정렬된 조명부분을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제1전극을 형성하는 단계는, 상기 표지판 표면에 제1전극을 스크린인쇄하여 제1전극이 조명부분의 외주 변과 접촉하도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제18항에 있어서, 상기 인듐 주석 산화물층을 형성하는 단계는, 상기 표지판 표면에 인듐 주석 산화물층을 스크린인쇄하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제18항에 있어서, 상기 유전체층 위의 상기 표지판 표면에 제2전극을 형성하는 단계는, 상기 유전체층에 뒤 전극을 스크린인쇄하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제18항에 있어서, 상기 제1전극, 상기 인듐 주석 산화물층, 상기 형광층, 상기 유전체층 및 상기 제2전극층 위의 표지판 뒤 표면에 자외선 코팅을 스크린인쇄하는 단계를 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제18항에 있어서, 상기 표지판의 표면에 배경기판을 인쇄하는 초기단계를 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 표면과 조명 디자인을 갖춘 표지판으로서, 상기 조명 디자인이,
    상기 표지판 표면에 형성된 제1전극과,
    상기 표지판 표면에 스크린인쇄된 인듐 주석 산화물층,
    상기 인듐 주석 산화물층에 스크린인쇄된 형광층,
    상기 표지판 표면에 스크린인쇄된 유전체층 및,
    상기 유전체층 위의 표지판 표면에 형성된 제2전극을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 표지판.
  28. 제27항에 있어서, 상기 제1전극은 앞 전극을 포함하고, 상기 앞 전극은 상기 기판에 역방향 이미지로 스크린인쇄된 것을 특징으로 하는 표지판.
  29. 제27항에 있어서, 상기 제2전극은 뒤 전극이고, 상기 뒤 전극은 상기 유전체층에 역방향 이미지로 스크린인쇄된 것을 특징으로 하는 표지판.
  30. 제1항에 있어서, 상기 제2전극은 앞 전극이고, 상기 앞 전극은 표지판 표면에 순방향 이미지로 스크린인쇄된 것을 특징으로 하는 표지판.
  31. 제1항에 있어서, 상기 제2전극은 제1부분을 포함하고, 상기 제2전극은 상기 표지판 표면에 스크린인쇄되어 상기 제2전극의 제1부분이 상기 인듐 주석 산화물층의 외주 변과 접촉하는 것을 특징으로 하는 표지판.
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