KR100590317B1

KR100590317B1 - 발광영역이 확대되고 내습특성이 우수하며 유연성을 갖는분산형 교류 구동 이엘 램프의 구조, 그 제조방법, 그제조방법에 사용되는 내습성 형광체 물질 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100590317B1
Application number: KR1020060013164A
Authority: KR
Inventors: 이창화; 김재규; 김지웅; 김태형
Original assignee: 주식회사 두코
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2006-06-19
Also published as: CN1870318A; US20070188092A1

Abstract

본 발명은 유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프에서 그 발광 영역을 확대시키기 위하여 형광층, 유전층 및 전면 전극층이 제품의 외곽 계면까지 확장되어 외부에 노출된 구조를 갖는 이엘 램프에 관한 것이다.

이러한 이엘 램프에서 수분에 취약한 형광층은 발수 코팅 처리된 형광체 물질로 형성하여 수분에 대한 신뢰성 특성을 확보할 수 있다.

본 발명의 이엘 램프는 휴대폰의 컴팩트화 구조 설계를 위해 요구되는 편의성을 제공하며, 향상된 신뢰성 특성을 얻을 수 있는 것이다.

이엘 램프, 발수 코팅, 실리콘 화합물

Description

발광영역이 확대되고 내습특성이 우수하며 유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프의 구조, 그 제조방법, 그 제조방법에 사용되는 내습성 형광체 물질 및 그 제조방법 {A flexible AC power EL　structure　of powder type　having　a extended lightening area and good resistance to moisture,　a method of manufacturing the same, a fluorescent material used in the manufacture and　a method of preparation of the fluorescent material}

도1은 종래 분산형 교류 구동 이엘 램프 구조 단면도이다.

도2a는 종래 유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프 구조 단면도이다.

도2b는 종래 유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프의 작동 모습을 도시한 것이다.

도3은 본 발명의 분산형 교류 구동 이엘 램프 구조 단면도이다.

도4는 종래 유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프 및 본 발명의 이엘 램프에서 발광 영역을 비교한 것이다.

210 : 지지층 211 : 베이스 필름

212 : 전면 보호층

220 : 전면 전극층 222a : 전면 버스바층

222b : 배면 버스바층 224 : 형광층

226 : 유전층 228 : 배면 전극층

230 : 배면 보호층

현재 휴대폰용 키패드의 백라이트 소자로 이엘(EL) 램프가 각광받고 있다. 휴대폰 자체의 두께가 슬림화됨에 따라 기존의 백라이트 소자인 LED를 사용하면 휴대폰의 두께를 낮추기가 어렵기 때문에 박막의 분산형 교류 구동 이엘 램프가 대체 소자로 사용되고 있는 추세이다.

이러한 휴대폰 키패드의 백라이트로 사용되는 분산형 교류 구동 이엘 램프는 두께가 0.1~0.2mm 정도로 매우 얇고, 휴대폰의 키를 클릭했을 때 클릭감을 얻기 위해 매우 유연한 것이 특징이다.

분산형 교류 구동 이엘 램프의 가장 일반적인 구조가 도1에 도시되어 있다. 이엘 램프의 제조를 위해서는 일반적으로 PET 필름과 같은 투명한 베이스 필름(211) 위에 각 층을 구성하기 위하여 기능성 잉크를 이용한 스크린 인쇄 기법을 사용한다. 도1에서와 같이 베이스 필름(211)으로 투명한 PET 필름 상에 투명 도전성 물질(일반적으로 ITO)을 사용하여 전면 전극층(220)을 형성하고, 그 위에 전기 에너지를 받아 빛을 발생시키는 형광체가 포함되어 있는 형광층(224) 및 형광체에 원활한 전기 에너지를 공급하기 위한 유전층(226)을 형성한 후 상기 형광층(224) 및 유전층(226)에 전기 에너지를 공급하기 위한 배면 전극층(228)을 형성하고, 상기 모든 층을 포함할 수 있도록 절연 잉크를 사용하여 외부로부터의 수분 및 충격을 보호할 수 있는 보호층(230)을 형성한다.

완성된 이엘 램프의 전면 전극층(220)과 배면 전극층(228)에 교류 전압(일반적으로 100Vrms-400Hz)을 인가하면 형광체에서 빛이 발광 되어 도1에서와 같이 PET 필름을 통하여 이엘 램프에서 빛이 나오게 된다.

현재까지는 상술한 바와 같은 일반적인 분산형 교류 구동 이엘 램프가 LCD 백라이트용 소자로 많이 사용되어 왔다. 그러나, 최근 휴대폰 키패드 백라이트용 소자로서 상기 분산형 교류 구동 이엘 램프는 베이스 필름(211)으로 사용되는 PET 필름의 하드(hard)한 특성으로 인해 문제가 발생한다.

휴대폰 키패드 상의 키를 클릭하면 키 하단에 위치하는 이엘 램프를 통하여 돔(Dome)에 전달되어 돔이 하단의 인쇄 회로 기판에 접촉되어 키의 클릭을 인식하여 동작하게 된다. 이러한 과정에서 이엘 램프가 하드한 특성을 갖고 있으면 키 클릭에 따른 힘의 전달이 어려워져 휴대폰의 클릭감이 저하되는 문제점이 발생한다.

따라서, 최근에는 이러한 특성을 극복한 유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프(Flexible EL lamp)가 개발되어 판매되고 있다. 유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프는 기존의 베이스 필름(211)으로 사용되는 PET 필름 위에 투명 전면 전극이 아닌 유연한 특성을 갖는 필름이나(일반적으로 우레탄 필름 등) 투명 절연 잉크를 사용하여 전면 보호층을 형성한 후에 나머지 층을 인쇄하여 이엘 램프를 제작한 후 베이스 필름(211)인 PET 필름을 제거하고 사용한다. 따라서, 이엘 램프에 하드한 특성을 갖는 PET 필름 등의 베이스 필름(211)이 포함되지 않아 매우 유연한 특성을 갖는다. 또한, 이러한 이엘 램프를 적용한 휴대폰 키패드는 매우 우수한 클릭감을 나타내게 된다. 유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프의 일반적인 구조는 도2a 및 2b에 도시되었다.

상기 도면을 참조하여 유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프의 일반적인 제조 방법 및 구조를 설명하면 다음과 같다. 베이스 필름(211)으로 사용되는 PET 필름(일반적으로 100~150㎛)위에 신축성 및 탄력성이 좋은 투명한 절연 잉크층이나 우레탄 필름과 같은 전면 보호층(212)을 형성한다. 이때, 최종적으로 베이스 필름(211)을 제거하기 위하여 PET 필름 표면에 탈착이 용이하도록 점착처리를 하거나 투명 절연 잉크에 실리콘계 첨가제 등을 포함시켜 전면 보호층(212)을 형성하여 박리가 가능하도록 하는 것이 중요하다. 전면 보호층(212) 위에 투명 전극용 잉크(일반적으로 ITO 잉크나 도전성 고분자 잉크 등)를 사용하여 전면 전극층(220)을 형성하며 이 이후의 제조 순서는 상술한 바와 같은 기본적인 분산형 교류 구동 이엘 램프와 동일하다.

전면ㆍ배면 버스바층(222a, 222b)은 일반적으로 실버 잉크와 같은 전도성이 우수한 재료를 사용하여 형성되며, 버스바층의 역할은 단자부로부터 입력되는 전기 에너지를 이엘 램프의 모든 발광 영역에 고르게 전달하여 발광 상태의 균일도를 증가시켜주는 역할을 한다. 버스바층의 일부는 배면 보호층(230) 밖으로 노출되어 외부의 전원과 연결할 수 있는 단자부를 형성하며, 단자부를 제외한 버스바층의 모든 영역은 배면 보호층(230)으로 감싸져 있는 상태이다.

유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프와 기존의 일반적인 분산형 교류 구동 이엘 램프의 구조적인 차이는 베이스 필름(211)을 제거하는 것과 전면 보호층(212) 및 배면의 보호층(230)으로 이엘 램프의 모든 영역을 감싸고 있다는 데 있다. 일반적인 분산형 교류 구동 이엘 램프의 경우(도1 참조) 전면 전극층(220)이 보호층(230) 바깥까지 연결되어 있기 때문에 제품의 절단된 계면에 노출되고 있으나, 유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프의 경우 전면 전극층(220), 형광층(224), 유전층(226) 및 배면 전극층(228)(실질적으로 발광이 이루어지는 이엘 램프)이 모두 전면 보호층(212)과 배면 보호층(230)에 의하여 둘러싸여 있는 형태이다. 이것은 전면 전극층(220), 형광층(224), 유전층(226) 및 배면 전극층(228)과 같이 실제 발광에 관련된 각 층들이 수분에 매우 취약한 성질을 가지고 있기 때문에(특히 형광층에 포함된 실제 발광이 이루지는 형광체), 상기 층들을 외부 환경의 수분으로부터 보호하기 위하여 내습 특성 및 절연 특성이 우수한 재질로서 전면 및 배면 보호층 내부에 포함되도록 형성하는 것이다.

유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프의 신뢰성 확보를 위하여 상기 보호층 구조는 매우 중요하다. 도2에서와 같이 실제 빛이 나오는 영역{전면 전극층(220), 형광층(224), 유전층(226) 및 배면 전극층(228)이 존재하는 점선 안쪽 영역}이외에 신뢰성 확보를 위한 보호층 영역이 반드시 필요하다. 그러나, 이것은 제품 전체 크기의 외곽부 일부분이 발광 영역으로 사용할 수 없게 제한하는 것이다.

현재 개발되는 휴대폰들에 있어서 휴대폰 자체의 다양한 기능을 부여하면서 동시에 휴대폰의 크기를 슬림화 및 컴팩트화를 위해 휴대폰에 사용되는 부품들의 규격 및 특성의 변화가 요구되고 있다. 이에 따라, 휴대폰용 키패드도 슬림화 및 컴팩트화 되는 추세이다.

그러나, 상술한 바와 같이 기존의 유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프는 제품의 신뢰성 확보를 위하여 일정 영역의 비 발광영역이 요구되므로 휴대폰 키패드의 컴팩트한 특성을 부여하기에는 일정한 제약이 있다는 문제점이 대두되었다.

특히, 이엘 램프 층들 중에서 수분에 가장 취약한 부분은 형광층이므로 만약 이것이 보호층으로부터 밀봉되지 않고 외부로 노출되는 경우에는 그 신뢰성 특성에 치명적인 것이 된다. 따라서, 형광체 입자 표면에 내습이 가능하도록 표면 처리를 행한다. 일반적으로 분산형 교류 구동 이엘 램프용 형광체로는 금속화합물의 일종인 ZnS 화합물의 표면을 실리카나 알루미나 등과 같은 금속 산화물로 코팅시킨 코팅 형광체를 사용한다.

그러나, 이러한 금속 산화물로 코팅할지라도 휴대폰 부품으로서 요구되는 내습 특성은 아직까지 매우 취약한 상태이며, 코팅된 형광체를 사용하는 분산형 교류 구동 이엘 램프의 경우에도 상술한 바와 같이 내습 특성이 우수한 보호층 막으로 밀봉시켜 신뢰성 특성을 확보하고 있는 상태이다.

본 발명은 휴대폰 키패드 설계시 발생하는 상기 문제점을 해결하기 위하여 이엘 램프의 비 발광 영역(전면 전극층, 형광층, 유전층, 배면 전극층 및 전선층을 완전히 둘러싸기 위한 보호층 영역)을 축소 내지는 제거하므로써 발광영역을 확대시킨 유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프의 구조 및 그 제조방법을 제공하 는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 분산형 교류 구동 이엘 램프의 신뢰성 특성을 확보할 수 있는 이엘 램프 제조에 사용되는 내습성이 우수한 형광체 물질 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

PET 필름으로 구성된 베이스 필름(211) 및 상기 베이스 필름(211)으로부터 박리가 가능하도록 처리된 전면 보호층(212)으로 이루어진 지지층(210) 상에 전면 전극층(220)을 형성하는 단계; 상기 전면 전극층(220) 상에 전면 버스바층(222a) 및 형광층(224)을 형성하고, 상기 형광층(224) 상에 유전층(226), 배면 전극층(228) 및 배면 버스바층(222b)을 순차적으로 형성하는 단계; 상기 지지층(210) 상에 형성된 구조물 상에 배면 보호층(230)을 형성하되, 상기 형광층(224), 유전층(226) 및 전면 전극층(220)의 양끝단 일부가 상기 배면 보호층(230)으로 밀봉되지 않고 노출되도록 형성하는 단계 및 상기 전면ㆍ배면 버스바층(222a, 222b) 상의 배면 보호층(230)을 식각하여 단자부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 교류 구동 이엘 램프의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 전면 보호층(212) 상에 형성된 전면 전극층(220), 상기 전면 전극층(220) 상에 형성된 전면 버스바층(222a) 및 형광층(224), 상기 형광층(224) 상에 형성된 유전층(226), 상기 유전층(226) 상에 형성된 배면 전극층(228), 상기 배면 전극측(228) 상에 형성된 배면 버스바층(222b) 및 상기 배면 전극층(228) 및 상기 배면 버스바층(222b) 상에 형성된 배면 보호층(230)을 포함하며, 상 기 전면 전극층(220), 형광층(224) 및 유전층(226)의 양끝단 일부는 상기 배면 보호층(230)에 의해 밀봉되지 않고 노출된 형태인 것을 특징으로 하는 분산형 교류 구동 이엘 램프를 제공한다.

본 발명의 유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프의 구조는 도3에 도시되어 있다. 각 층의 적층 구조는 기존 유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프와 동일하다. PET 필름으로 구성된 베이스 필름(211) 위에 박리가 가능하도록 이형 처리 후, 우레탄 필름 등과 같은 전면 보호층(212)을 형성하고, 전면 전극층(220), 전면 버스바(222a), 형광층(224), 유전층(226), 배면 전극층(228), 배면 버스바층(222b) 및 보호층(230) 등을 순서대로 적층한 다음, 베이스 필름(211)을 제거하여 사용한다.

본 발명의 분산형 교류 구동 이엘 램프는 형광체가 포함된 형광층(224)이 배면 보호층(230)에 완전히 밀봉되지 않는 구조이다. 발광 영역의 확대를 위해 형광층(224), 유전층(226), 전면 전극층(220)을 전면 및 배면 보호층(212, 230)으로 완전히 밀봉하지 않고 제품의 외곽 계면까지 형성시킨 것이다.

이러한 이엘 램프 구조에서는 발광 영역이 차지하는 비율이 확대된다. 도4에서와 같이 본 발명의 유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프와 종래 분산형 교류 구동 이엘 램프 구조를 비교하면 발광 영역이 확대된 것을 알 수 있다(실선 및 점선으로 표시).

일반적으로 형광층 및 유전층을 밀봉하기 위한 보호층 영역은 최소 0.5mm 이상을 확보해야 신뢰성 특성을 얻을 수 있었다. 본 발명의 구조를 사용하면 좌우 및 상하 각 1mm 정도의 발광 영역을 추가로 확보할 수 있기 때문에 컴팩트화 되는 휴대폰 구조 설계에 많은 편의성을 제공할 수 있으며, 이엘 램프의 향상된 신뢰성 특성을 얻을 수 있다.

바람직하게, 본 발명의 이엘 램프에서는 전면 전극층(220)이 전면 보호층(212)의 외곽 계면에까지 이르고, 배면 보호층(230)이 형광층(224) 및 유전층(226)의 외곽 계면에까지 이르도록 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 실리콘계 화합물로 코팅 처리되는 것을 특징으로 하는 분산형 교류 구동 이엘 램프의 형광층 형성에 사용되는 형광체 물질을 제공한다.

본 발명의 유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프는 형광층(224), 유전층(226) 및 전면 전극층(220)이 제품의 외곽 계면에 노출되어 외부의 수분에 대해 보호층(212, 230)의 보호 잉크에 의해 완전히 보호되지 못한다. 한편, 금속 산화물로 코팅된 형광체는 수분에 가장 취약한 부분이다. 따라서, 그 신뢰성 특성을 확보하기 위하여 상기 형광체를 발수 코팅 처리하여 사용하므로써 수분에 대한 제품의 신뢰성 특성을 확보할 수 있는 것이다.

금속 산화물로 코팅된 형광체란 상술한 바와 같이 ZnS 화합물의 표면을 실리카나 알루미나 등의 금속 산화물로 코팅시킨 코팅 형광체이다. 이러한 형광체의 발수 처리를 위해 불소계 화합물(불소계 단량체, 불소계 올리고머, 불소계 고분자 수지 또는 불소계 계면 활성제), 탄화수소계 화합물, 염소계 화합물 또는 실리콘계 화합물 등으로 상기 형광체 입자를 코팅 처리한다.

본 발명에서는 형광체 입자의 표면처리 물질로서 실리콘계 화합물을 사용한 다. 구체적으로, 실리콘계 화합물로 실리콘 오일, 실란 또는 실란커플링제 등을 사용한다.

실리콘 오일은 발수제나 표면처리제, 소포제 등의 용도로 사용되어 지는 것으로 PDMS(폴리디메틸실록산), 메틸하이드로진 폴리실록산 등이 포함될 수 있다.

실란에는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란 등의 알콕시실란류와 메틸트리메톡시실란, 옥틸트리에톡시실란 등의 알킬알콕시실란류가 포함될 수 있다.

한편, 실란커플링제는 분자 중에 2개 이상의 다른 반응기를 갖고 있는 것으로 그 하나는 무기질입자와 화학결합하는 반응기(메톡시기, 에톡시기 등)이며, 다른 하나는 유기질 재료(각종 합성수지)와 화학결합하는 반응기로 구성되는 것이다. 본 발명에서는 유기질 재료와 결합하는 반응기의 종류에 따라 비닐기, 에폭시기, 아미노기 또는 아크릴기를 갖고 있는 실란커플링제가 포함될 수 있다. 예를 들면, β-(3,4-에폭시사이클로헥시)-에틸트리메톡시 실란, 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시 실란, N-β(아미노에틸)-아미노프로필 트리에톡시 실란 또는 비닐트리클로로 실란 등이 사용될 수 있다.

또한, 보다 나은 발수성을 위해 분자 내에 CF₃기 및 CF₂기를 함유하는 플루오르화 알킬화합물이 포함될 수 있으며, 이러한 물질에는 플루오르알킬실란과 같은 불소계 실란이 사용될 수 있다.

한편, 본 발명은 형광체 물질을 0.007~0.07M의 실리콘 화합물 용액에서 교반하는 것을 특징으로 하는 형광체 물질 제조 방법을 제공한다.

이것은 또한 형광체 물질을 형광체 물질/실리콘 화합물의 몰비가 250~1,500인 실리콘 화합물 용액에서 교반하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로 형광체의 발수 처리방법에 대해 설명한다.

우선, 실리콘계 화합물의 일정량을 적당량의 유기용매에 넣고 교반한다. 상기 유기용매로는 실리콘계 화합물을 잘 용해/분산 시킬 수 있고, 실리콘계 화합물과 표면 처리하고자 하는 입자의 특성을 변화시키지 않는 물질이어야 하며, 잔류성분이 남아있지 않도록 비점이 양호해야 한다. 바람직한 물질로는 포화탄화수소계, 방향족 탄화수소계, 알콜계, 케톤계 또는 에테르계 용매가 있다.

형광체 입자표면의 발수 코팅 처리를 위한 실리콘계 화합물 용액은 바람직하게 0.007~0.07M로 농도를 조정한다. 상기 농도 범위 이하에서는 형광체의 만족할 만한 내습성 향상 효과가 나타나지 않고, 농도 범위 이상에서는 형광체 입자끼리 응집이 강하게 일어나 발수 코팅 처리 후의 평균입자크기가 크게 증가하게 된다. 이는 형광층의 인쇄에 필요한 도료 제조(이후 형광도료) 후 스크린 인쇄를 실시함에 있어서 인쇄불량이나 제품제조 후 휘도의 불균일을 야기시키는 원인이 될 수 있다. 또한, 지나친 농도의 실리콘 화합물은 형광도료의 구성성분인 수지물질과의 트러블이 일어나 형광체 입자의 2차 응집이나 분산성 악화 등의 문제를 초래할 수 있다.

실리콘계 화합물의 양은 표면처리 할 입자의 표면을 단분자층 이상으로 덮을 수 있는 충분한 양이어야 한다. 일반적으로 표면처리 할 입자/실리콘계 화합물의 몰비는 100~10,000이다.

특히, 실란이나 실란커플링제를 사용하여 표면처리를 행할 때에는 가수분해를 위해 일정량의 물을 첨가한다. 또한, 가수분해에 필요한 적정 pH를 맞추기 위하여 일정량의 산을 첨가한다. 단, 용매가 물을 포함하는 것을 사용하는 경우에는 별도의 물을 첨가할 필요는 없다.

가수분해가 완료된 코팅 용액으로 형광체 입자 표면의 코팅을 한다.

표면 처리 반응이 완료되면, 원심분리기 또는 체를 사용하여 형광체와 용매를 분리한 후 잔존 용매를 건조시켜 제거한다. 이때, 건조기 온도는 용매의 비점에 가까워야 하고 형광체입자의 발광특성에 손상이 가지 않을 정도의 온도가 바람직하며, 건조시간은 12시간 이상이 바람직하다.

또한, 건조 과정 중 표면처리된 입자끼리 응집이 될 가능성이 있으므로 최종 건조 후 적당한 메쉬 크기의 체를 이용하여 체거름을 실시하면 바람직하다. 이것은 도료 제조시의 분산성을 안정 시키고, 스크린 인쇄시 인쇄성 향상에 유리하다.

발수 처리된 형광체는 코팅막에 의하여 수분으로부터 완전히 차단되기 때문에 이엘 램프 구조에서 보호층 외부에 노출되어도 우수한 신뢰성 특성을 나타낸다. 또한, 형광체 표면에 코팅된 발수 물질의 계면특성에 따라 형광도료의 제조시 분산성이 향상되어 고품질의 형광도료를 제조할 수 있어서 완성품의 휘도 및 전기적 특성 향상을 기대할 수 있다.

이하 실시예를 통해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니다.

실시예 1

(1) 형광체 물질의 발수 처리

비이커에 이소프로필알콜 300ml, 증류수 0.16ml, 구연산 0.01g을 첨가한 후 10분간 기계식 교반기를 사용하여 교반하였다.

그리고 실란커플링제인 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시 실란 1ml를 넣고 다시 30분간 강하게 교반하며 가수분해를 실시하여 코팅용액을 제조하였다. 다음으로, 상기 용액을 계속하여 교반하면서 형광체(미국 오스람 실베니아사 제품, 상품명 : GG64) 90g을 3~5분에 걸쳐 서서히 첨가한 후 한 시간 더 교반하였다.

그런 후, 300메쉬의 체를 사용하여 형광체와 용매를 분리한 후 진공건조기에서 110℃로 12시간 동안 건조시키는 것으로 잔존 용매를 제거했다. 마지막으로, 건조된 형광체를 다시 270메쉬의 체로 체거름을 실시하여 건조 중에 응집된 형광체를 제거하였다.

(2) 유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프의 제조

베이스 필름(211)으로서 400ⅹ500 mm 크기 및 120㎛ 두께의 PET 필름 상에 실리콘층을 형성하고, 상기 실리콘층 상에 열을 가해 압출하는 방식으로 폴리우레탄층을 형성하여 전면 보호층(212)을 형성하는 것으로 지지층(210)을 형성하였다. 다음으로, 상기 전면 보호층(212) 위에 ITO 잉크를 스크린 인쇄 방식으로 상기 전면 보호층(212)의 외곽 계면에까지 이르도록 전면 전극층(220)을 형성하였다. 이 후의 모든 층의 형성 역시 스크린 인쇄 방식을 이용하였다.

그 다음, 도3에 도시된 바와 같이 상기 전면 전극층(220) 상의 한쪽 가장자 리의 외곽 일정 부분을 남기고 상기 (1)방법으로 발수 처리된 형광체를 사용하여 제조한 형광도료를 이용하여 형광층(224)을 형성하였다. 그리고, 티탄산바륨 파우더와 결합제로써 플루오로계 수지를 사용한 유전도료를 제조하여 상기 형광층(224) 상에 유전층(226)을 형성하였다. 그런 다음, 상기 유전층(226) 상의 일정부분에 카본(graphite)이 포함된 도료를 사용하여 배면 전극층(228)을 형성하였다. 또, 상기 형광층(224)이 형성되지 않은 상기 전면 전극층(220) 상에 전면 버스바층(222a) 및, 이와 동시에 상기 배면 전극층(228)의 일정 부분에 은(Ag) 이 포함된 도료를 사용하여 배면 버스바층(222b)을 형성하였다. 그런 후, 상기 유전층(226) 상에 형성된 배면 전극층(228) 상에 스크린 인쇄 방식으로 보호층(230)을 형성한 후, 상기 전면ㆍ배면 버스바층(222a, 222b)의 상부가 노출되도록 상기 배면 보호층(230)을 식각하여 단자부를 형성하였다.

실시예 2

코팅 용액으로 이소프로필알콜, 증류수, 초산 및 트리데카플루오로옥트릴트리에톡시 실란을 사용하는 것을 제외하고 실시예1과 동일한 방법으로 형광체 입자를 발수 처리하였다. 또한, 상기 형광체 물질을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 이엘 램프를 제조하였다.

실시예 3

코팅용액으로 이소프로필알콜과 폴리디메틸실록산을 사용하는 것을 제외하고 실시예1과 동일한 방법으로 형광체 입자를 발수 처리하였다. 또한, 상기 형광체 물질을 사용하여 실시예1과 동일한 방법으로 이엘 램프를 제조하였다.

비교예

발수 처리 하지 않은 형광체 물질을 사용하여 실시예1과 동일한 방법으로 이엘 램프를 제조하였다.

내습성 및 신뢰성 특성 테스트

형광체의 내습성 및 신뢰성 특성의 확인은 2가지 시험을 진행하여 결과를 비교 검토하였다.

먼저, 형광체의 내습성을 검토하는 시험은 상기 실시예1, 2 및 3에서 제조된 형광체 및 비교예에서 사용한 ZnS 화합물의 표면을 실리카나 알루미나 등과 같은 금속 산화물로 코팅시킨 형광체를 일정량의 물에 첨가하여 96시간 동안의 각 형광체들이 물에 의해 습윤되는 정도를 매 24시간 마다 육안으로 확인하여 검사하였다. 이것으로 각 형광체들이 물에 의해 습윤되어 침강이 일어나는 정도로 발수 코팅의 효과를 확인할 수 있었다.

두번째 시험으로 상기 실시예1, 2, 3 및 비교예에 의하여 제작된 유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프들을 고온 고습(60℃ 95% R.H)환경에서 전원을 공급(100Vrms-400Hz)하여 구동시켜 240시간 이후의 제품의 변형 여부를 비교 판단하였다. 시험 결과를 확인하기 위해, 각 실시예 및 비교예에 따른 램프에서 수분 침투에 의한 미 발광 영역이나, 흑점(점 형태의 미 발광 영역) 발생 여부를 검토하였다.

상기 두 가지 시험의 결과는 하기 표와 같다.

시료구분	시험 1 (습윤 시험)	시험 2 (고온 고습 구동 시험)	판정
실시예 1	침강 없음	이상 없음	OK
실시예 2	침강 없음	이상 없음	OK
실시예 3	침강 없음	이상 없음	OK
비교예	24시간 후 침강 발생	제품 외곽부 수분 침투 현상 발생	NG

상기 결과를 검토하면 실시예1, 2 및 3에서 발수 처리된 형광체의 경우 물에 첨가하더라도 96시간 동안 물에 의해 습윤되지 않아 형광체들이 침강되지 않고 물 위에 부유되고 있었다. 반면, 비교예에서 사용한 금속산화물만 코팅된 형광체는 24시간 만에 물에 습윤되어 모두 침강이 발생하였다.

또한, 고온 고습 구동 시험 결과에서도 본 발명에서 제공하는 실시예1, 2 및 3의 시료는 수분에 의한 이상 변형이 발생하지 않았으나, 기존의 일반적인 형광체를 사용한 비교예에서는 이엘 램프의 외곽부로부터 수분 침투 현상으로 인한 미 발광 영역이 발생하였다.

본 발명의 유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프는 형광층 및 유전층을 제품의 외곽까지 확장하므로써 발광영역의 확대 효과를 얻을 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 유연성을 갖는 분산형 교류 구동 이엘 램프는 내습성 및 수명향상을 위해 금속 산화물로 코팅된 형광체 표면을 유기물로 발수 처리하여 사용하므로써 외부 환경의 수분으로부터 완전히 차단되어 보호층에 의해 밀봉되지 않는 경우에도 우수한 신뢰성 특성을 나타내는 것이다.

따라서, 본 발명의 이엘 램프는 휴대폰의 컴팩트화 구조 설계를 위해 요구되는 편의성을 제공하며, 제품의 향상된 신뢰성 특성을 얻을 수 있는 것이다.

Claims

PET 필름으로 구성된 베이스 필름(211) 및 상기 베이스 필름(211)으로부터 박리가 가능하도록 처리된 전면 보호층(212)으로 이루어진 지지층(210) 상에 전면 전극층(220)을 형성하는 단계;

상기 전면 전극층(220) 상에 전면 버스바층(222a) 및 형광층(224)을 형성하고, 상기 형광층(224) 상에 유전층(226), 배면 전극층(228) 및 배면 버스바층(222b)을 순차적으로 형성하는 단계;

상기 지지층(210) 상에 형성된 구조물 상에 배면 보호층(230)을 형성하되, 상기 형광층(224), 유전층(226) 및 전면 전극층(220)의 양끝단 일부가 상기 배면 보호층(230)으로 밀봉되지 않고 노출되도록 형성하는 단계 및

상기 전면ㆍ배면 버스바층(222a, 222b) 상의 배면 보호층(230)을 식각하여 단자부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산형 교류 구동 이엘 램프의 제조방법.
전면 보호층(212) 상에 형성된 전면 전극층(220), 상기 전면 전극층(220) 상에 형성된 전면 버스바층(222a) 및 형광층(224), 상기 형광층(224) 상에 형성된 유전층(226), 상기 유전층(226) 상에 형성된 배면 전극층(228), 상기 배면 전극측(228) 상에 형성된 배면 버스바층(222b) 및 상기 배면 전극층(228) 및 상기 배면 버스바층(222b) 상에 형성된 배면 보호층(230)을 포함하며,

상기 전면 전극층(220), 형광층(224) 및 유전층(226)의 양끝단 일부는 상기 배면 보호층(230)에 의해 밀봉되지 않고 노출된 형태인 것을 특징으로 하는 제 1 항의 방법으로 제조된 분산형 교류 구동 이엘 램프.
제 2 항에서, 상기 전면 전극층(220)은 상기 전면 보호층(212)의 외곽 계면에까지 이르고, 상기 배면 보호층(230)은 상기 형광층(224) 및 유전층(226)의 외곽 계면에까지 이르도록 형성된 것을 특징으로 하는 분산형 교류 구동 이엘 램프.
실리콘계 화합물로 코팅 처리되는 것을 특징으로 하는 제 1 항의 방법 중 형광층(224) 형성에 사용되는 형광체 물질.
제 4 항에서, 상기 실리콘계 화합물은 실리콘 오일, 실란 또는 실란커플링제 임을 특징으로 하는 형광체 물질.
제 5 항에서, 상기 실리콘 오일은 PDMS(폴리디메틸실록산) 또는 메틸하이드로진 폴리실록산임을 특징으로 하는 형광체 물질.
제 5 항에서, 상기 실란은 알콕시실란류 또는 알킬알콕시실란류임을 특징으로 하는 형광체 물질.
제 5 항에서, 상기 실란커플링제는 무기질 입자와 화학결합하는 반응기로서 알콕시기 및 유기질 재료와 화학결합하는 반응기로서 비닐기, 에폭시기, 아미노기 또는 아크릴기를 포함하는 것임을 특징으로 하는 형광체 물질.
제 8 항에서, 상기 실란커플링제는 β-(3,4-에폭시사이클로헥시)-에틸트리메톡시 실란, 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시 실란, N-β(아미노에틸)-아미노프로필 트리에톡시 실란 또는 비닐트리클로로 실란임을 특징으로 하는 형광체 물질.
제 4 항에서, 상기 실리콘계 화합물은 플루오르화 알킬화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체 물질.
형광체 물질을 0.007~0.07M의 실리콘계 화합물 용액에서 교반하는 것을 특징으로 하는 제 4 항의 형광체 물질 제조 방법.
형광체 물질을 형광체 물질/실리콘계 화합물의 몰비가 250~1,500인 실리콘 화합물 용액에서 교반하는 것을 특징으로 하는 제 4 항의 형광체 물질 제조 방법.