KR100786004B1

KR100786004B1 - Ｅｌ 벽지 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR100786004B1
Application number: KR1020050007387A
Authority: KR
Inventors: 김판석; 이시영; 최민형
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2005-01-27
Filing date: 2005-01-27
Publication date: 2007-12-14
Also published as: KR20060086565A

Abstract

본 발명은 EL 소재를 적용하여 인테리어의 장식적인 면을 향상시킨 EL 벽지에 관한 것으로, 일반적인 인쇄를 통한 외관효과와 EL 소재에 의한 발광효과가 어울어져 보다 고급스러운 실내 인테리어 효과를 창출할 수 있다.

무기 EL, 벽지

Description

ＥＬ 벽지 및 이의 제조방법{Inorganic electroluminiscence wallpaper and method for manufacturing the same}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 EL 벽지의 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 무기 EL층의 단면도,

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 EL 벽지의 단면도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 EL 벽지의 제조공정도,

도 5는 본 발명에 따른 EL 벽지의 회로연결 및 구동방법을 도시한 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: EL 벽지

2: 전선

3: 파워 서플라이(Power Supply) 또는 인버터(Inverter)

4: 전원

10 : 기재층(모조지 또는 부직포)

20 : 플라스티졸(Plastisol)층

30 : 무기 EL층

40 : 인쇄층

50 : 수성접착제층

60 : 동박막층

70 : 배면전극층(Reer Electrode)

80 : 유전층(Directic Layer)

90 : 형광체층

100 : 투명 ITO(Indum Tin Oxide)층

본 발명은 벽지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무기 EL 소재를 적용하여 건축내장재로서의 기능성과 실내 인테리어 장식성에 중점을 둔 EL 벽지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

EL(Electro Luminescence: 전계발광) 소재는 저소비전력, 낮은 구동전압, 높은 발광효율 등의 특성이 있으므로 기존 발광 소자에 비해 많은 장점을 가지고 있으며, 제조공정상의 차이와 발광물질이 유기물이냐 무기물이냐에 따라 유기 EL과 무기 EL로 구분된다.

무기 EL은 전계를 가하면 빛을 내는 무기 반도체 물질을 이용하여 빛을 발산하는 현상으로 균일한 면발광이 특징이며, 무기 EL의 적용분야는 옥외광고물, 안내표지, 실내인테리어, 자동차용, 장식물, 화면액정, 위험표지, 빛 발광 및 기타부분 등이다.

무기 EL의 두드러진 장점은 간단한 제조공정에 의한 낮은 원가와 극한 환경에서도 안정된 성능 구현이 가능하다는 것이다. 또한 제조공정 상에서 박막(Thin Film) 공정이 필요한 TFT-LCD, 유기 EL과는 달리 가격이 저렴한 후막(Thick Film) 공정으로 제품을 만들 수 있고, TFT(Thin Film Transistor)가 필요없어 상대적으로 대형화가 용이하다는 특성을 갖는다.

무기 EL의 특징으로는 첫째, 전기장에 의한 고체평면 발광체로 발광시 발열이 전혀 없는 비발열성이며, 자체발광으로 별도의 발광을 위한 기구의 여유공간 확보가 불필요하고 과열로 인한 누전, 화재의 위험이 없다. 둘째, 광고판에 사용되는 형광등이나 네온 대비 70 내지 80%의 전력 소비를 절감할 수 있고, 전력소모량이 매우 적어 태양전지 활용이 가능하다. 셋째, 절단가공, 부분발광, 액티브 표현(점멸기능) 등 원하는 형태의 디스플레이가 가능하며, 필름상태(최대 0.45 ㎜)이므로 곡면, 입체 등 여러가지 형태로 활용이 가능하다. 넷째, 부드럽고 균일한 자체 단파장의 빛이 방출되어 배면조명에 의존하는 후렉스보다 눈에 피로를 주지 않고 풍부한 칼라로 아름다운 빛을 표현할 수 있다. 다섯째, 가볍고 초박형이기에 부자재의 선택이 용이하며 충격, 압력에 강하기 때문에 차내, 무대바닥, 높은 장소에 설치가 가능하다. 여섯째, 무게가 가볍고 견고하여 진동, 충격에 강해 유지보수비용이 적다. 일곱째, 네온, 파나플렉스 내부 형광등의 수은 같은 환경오염물질이 없다.

종래의 벽지는 주로 인쇄와 엠보싱에 의해 외관 장식효과를 나타내었다. 대한민국 공개특허 제1996-31710호에서 특수형광물질인 루미나이트(LUMILITE) 칼라잉 크를 실크인쇄한 장식용 발광벽지가 개시되어 있으나, 발광을 위해서는 별도의 자외선 램프가 필요하고 시각적 효과가 불충분한 단점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래에 적용된 바 없는 EL 소재를 적용하여 고급스러운 실내 인테리어 분위기를 표현할 수 있는 신규한 EL 벽지를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 EL 소재를 벽지에 적용하여 일반적인 인쇄를 통한 외관효과와 빛이 주는 표현효과를 혼합하여 보다 고급스러운 건축내장재로서의 EL 벽지를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다층구조의 벽지에 있어서, 무기 EL(electroluminiscence)층을 포함하는 EL 벽지를 제공한다. 본 발명의 벽지에 EL 소재를 적용함에 있어서, 코팅과 물성 측면에서 유기 EL보다는 무기 EL이 바람직하다.

본 발명의 EL 벽지는 기재층 위에 플라스티졸(Plastisol)층이 부분적으로 적층되고, 상기 플라스티졸층 사이에 무기 EL층이 적층되며, 바람직하게는 상기 플라스티졸층 위에 인쇄층이 적층됨으로써, 일반적인 인쇄를 통한 외관효과와 EL 소재에 의한 발광효과가 어울어져 보다 고급스러운 실내 인테리어 효과를 창출할 수 있다.

본 발명에서 무기 EL층의 구성은 아래로부터 수성접착제층, 동박막층, 배면 전극층, 유전층, 형광체층, 투명 ITO(Indum Tin Oxide)층을 포함한다.

또한, 본 발명은 기재층 위에 로타리 스크릴 롤을 이용하여 플라스티졸을 부분적으로 코팅하는 단계; 및 상기 플라스티졸 사이에 로타리 스크릴 롤을 이용하여 아래로부터 순차적으로 수성접착제층, 동박막층, 배면전극층, 유전층, 형광체층, 투명 ITO층을 적층하여 무기 EL층을 형성하는 단계를 포함하고, 바람직하게는 상기 플라스티졸층 위에 그라비아 롤 또는 로타리 스크린 롤을 이용하여 인쇄층을 형성하는 단계; 및 발포단계를 더욱 포함하는 EL 벽지의 제조방법을 제공한다.

이하, 첨부도면 및 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 EL 벽지의 단면도로서, 상기 EL 벽지는 기재층(10) 위에 플라스티졸층(20)이 부분적으로 적층되고, 상기 플라스티졸층(20) 사이에 무기 EL층(30)이 적층된 구조로 이루어진다. 상기 플라스티졸층(20)은 벽지의 바탕을 구성하고 무기 EL층(30)은 무늬를 구성할 수 있으며, 이와 반대의 경우도 가능하다.

상기 기재층(10)의 기재로서는 모조지 또는 부직포가 사용가능하며, 상기 플라스티졸층(20)의 플라스티졸로서는 PVC 졸 또는 아크릴 졸이 사용가능하고, 플라스티졸에는 발포제가 포함되어 발포될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 무기 EL층의 단면도로서, 상기 무기 EL층은 아래로부터 수성접착제층(50), 동박막층(60), 배면전극층(70), 유전층(80), 형광체층(90), 투명 ITO층(100)으로 이루어져 있다. 상기 무기 EL층은 전기적으로 구동가능하도록 전원과 연결되어 전계를 인가받으면 발광한다.

도 5는 본 발명에 따른 EL 벽지의 회로연결 및 구동방법을 도시한 개략도로서, 본 발명에 따른 EL 벽지(1)는 이의 동박막층(60)에 연결된 전선(2)을 통하여 파워 서플라이 또는 인버터(3)를 거쳐 전원(4)과 연결되며, 이때 파워 서플라이 또는 인버터(3)는 없어도 무방하다. 본 발명에 따른 EL 벽지(1)는 전원(4)과 연결되어 동박막층(60)으로부터 전계를 인가받으면 통상의 무기 EL의 구동원리에 따라 발광하며, 이때 구동전압은 AC 30 내지 200 Volt가 바람직하다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 EL 벽지의 단면도로서, 상기 EL 벽지는 기재층(10) 위에 플라스티졸층(20)이 부분적으로 적층되고, 상기 플라스티졸층(20) 사이에 무기 EL층(30)이 적층되며, 상기 플라스티졸층(20) 위에 인쇄층(40)이 적층된 구조로 이루어진다. 이와 같이 일반적인 인쇄를 통한 외관효과와 EL 소재에 의한 발광효과가 어울어져 보다 고급스러운 실내 인테리어 효과를 창출할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 EL 벽지의 제조공정도로서, 도 3의 벽지를 제조하는 공정은 기재층(10) 투입, 플라스티졸층(20) 코팅, 수성접착제(50) 코팅, 동박막층(60) 합판, 배면전극층(70) 코팅, 유전층(80) 형성, 형광체층(90) 형성, 투명 ITO층(100) 형성, 인쇄층(40) 형성, 발포공정, 권취 및 포장공정으로 구성된다.

본 발명에 따른 EL 벽지의 기본적인 제조공정을 살펴보면, 모조지/부직포 등과 같은 배킹(Backing)재 위에 플라스티졸과 무기 EL층을 코팅하고, 겔링 및 냉각후 바람직하게는 인쇄를 실시하여 다양한 무늬를 부여하고, 선택적으로는 발포 및 엠보싱 처리하여, 엠보벽지와 엠보싱하지 않는 발포벽지, 모조지 합판 후 인쇄 엠 보싱하는 종이벽지 등을 제조할 수 있다.

기본적인 구조도인 도 1에 도시된 벽지의 제조방법을 살펴보면, 기재층(10) 위에 로타리 스크린(Rotary Screen: R/S)을 이용하여 플라스티졸(20)을 부분적으로 코팅한 후, 겔링공정을 거쳐 다시 로타리 스크린을 이용하여 무기 EL층(30)을 플라스티졸층(20) 사이에 코팅하고 다시 겔링시키는데, 이때 유기 EL층(30)은 기재층(10) 위로부터 순차적으로 수성접착제층(50), 동박막층(60), 배면전극층(70), 유전층(80), 형광체층(90), 투명 ITO층(100)을 코팅하여 구성한다. 무기 EL층(30)을 코팅하고 겔링과정을 거친 후 엠보무늬 부여를 위해 180℃ 내지 240℃ 정도로 발포공정을 거쳐 냉각, 권취, 포장 공정을 통해 벽지가 완성된다.

또한, 기재층(10) 위에 로타리 스크린을 이용하여 무기 EL층(30)을 먼저 부분적으로 코팅하고 건조/겔링한 후에, 플라스티졸을 코팅하고 겔링과정을 거친 후 엠보무늬 부여를 위해 발포공정을 거쳐 냉각, 권취, 포장 공정을 통해 벽지가 완성되는 제조방법 역시 가능하다.

도 3에 도시된 벽지는 기재층(10) 위에 로타리 스크린을 이용하여 플라스티졸(20)을 부분적으로 코팅한 후, 겔링공정을 거쳐 다시 로타리 스크린을 이용하여 무기 EL층(30)을 플라스티졸층(20) 사이에 코팅하고 다시 겔링시키는데, 이때 무기 EL층(30)은 기재층(10) 위로부터 순차적으로 수성접착제층(50), 동박막층(60), 배면전극층(70), 유전층(80), 형광체층(90), 투명 ITO층(100)을 코팅하여 구성한다.

이후 각 도수별로 Water-Base의 수성잉크로 그라비아(G/V) 인쇄 혹은 PVC 졸(Sol)이나 수성 아크릴 졸과 같은 플라스티졸로 로타리 스크린 인쇄를 실시하여 플 라스티졸층(20) 위에 인쇄층(40)을 형성하고 80℃ 내지 120℃로 건조시킨 후, 엠보무늬 부여를 위해 180℃ 내지 240℃ 정도로 발포공정을 거쳐 냉각, 권취, 포장 공정을 통해 벽지가 완성된다.

<실시예 1>

도 1에 도시된 본 발명에 따른 EL 벽지를 제조하기 위하여, 모조지 혹은 부직포로 이루어진 기재층(10) 위에 발포제를 함유하는 점도 3,500±500 cps의 플라스티졸(20)을 로타리 스크린 롤을 이용하여 부분적으로 코팅한 후 160 내지 180℃로 겔링시키고, 무기 EL층(30)을 플라스티졸층(20) 사이에 코팅하여 다시 120 내지 180℃에서 겔링시키는데, 이때 무기 EL층(30)은 기재층(10) 위로부터 차례대로 수성접착제층(50), 동박막층(60), 배면전극층(70), 유전층(80), 형광체층(90), 투명 ITO층(100)으로 구성하였다.

무기 EL층(30)의 상세한 조성을 살펴보면, 수성 접착제층(50)은 점도 2000±300 cps의 수성 아크릴 계열의 접착제를 사용하며, 동박막층(60)은 두께 0.1 내지 0.3 ㎜의 동박막을 사용하였다. 배면전극층(70)은 카본 페이스트(Carbon Paste) 혹은 실버 페이스트(30 내지 50 wt%)를 불소/시안 계통의 바인더(25 내지 35 wt%)와 케톤(Keton)계 솔벤트(25 내지 35 wt%)에 혼합하여 점도 4000±200 cps 상태로 사용하며, 유전층(80)으로는 BaTiO₃ 혹은 TiO₂(20 내지 50 wt%)와 불소/시안 계통의 바인더(25 내지 40 wt%)를 케톤계 솔벤트(25 내지 35 wt%)로 혼합하여 점도 4500±200 cps 상태로 사용하였다. 형광체(90)는 황화아연(Zinc Sulfide)계(20 내지 50 wt%)와 불소 바인더 또는 PEG(Polyethylene Glycol) 바인더(25 내지 40 wt%)를 케톤계 또는 알코올계 솔벤트(25 내지 40 wt%)에 혼합한 점도 4000±200 cps의 무기 EL 졸을 사용하였다. 투명 ITO층(100)은 점도 5000±300 cps의 투명 ITO 졸을 사용하였다.

무기 EL층(30)의 각각의 코팅층은 로타리 스크린 롤을 이용하여 코팅한 후 160 내지 180℃ 조건으로 겔링시켜 형성하였다. 코팅에 사용되는 로타리 스크린 롤은 40 내지 100 mesh까지 다양하게 사용할 수 있다. 이후 엠보무늬 부여를 위해 180℃ 내지 240℃ 정도로 발포공정을 거쳐 냉각, 권취, 포장 공정을 통해 도 1에 도시된 EL 벽지를 제조하였다.

<실시예 2>

도 3에 도시된 본 발명에 따른 EL 벽지를 제조하기 위하여, 모조지 혹은 부직포로 이루어진 기재층(10) 위에 발포제를 함유하는 점도 3,500±500 cps의 플라스티졸(20)을 로타리 스크린 롤을 이용하여 부분적으로 코팅한 후 160 내지 180℃로 겔링시키고, 무기 EL층(30)을 플라스티졸층(20) 사이에 코팅하고 다시 120 내지 180℃에서 겔링시키는데, 이때 무기 EL층(30)은 기재층(10) 위로부터 차례대로 수성접착제층(50), 동박막층(60), 배면전극층(70), 유전층(80), 형광체층(90), 투명 ITO층(100)으로 구성하였다.

무기 EL층(30)의 상세한 조성을 살펴보면, 수성 접착제층(50)은 점도 2000±300 cps의 수성 아크릴 계열의 접착제를 사용하며, 동박막층(60)은 두께 0.1 내지 0.3 ㎜의 동박막을 사용하였다. 배면전극층(70)은 카본 페이스트 혹은 실버 페이스 트(30 내지 50 wt%)를 불소/시안 계통의 바인더(25 내지 35 wt%)와 케톤(Keton)계 솔벤트(25 내지 35 wt%)에 혼합하여 점도 4000±200 cps 상태로 사용하며, 유전층(80)으로는 BaTiO₃ 혹은 TiO₂(20 내지 50 wt%)와 불소/시안 계통의 바인더(25 내지 40 wt%)를 케톤계 솔벤트(25 내지 35 wt%)로 혼합하여 점도 4500±200 cps 상태로 사용하였다. 형광체(90)는 황화아연(Zinc Sulfide)계(20 내지 50 wt%)와 불소 바인더 또는 PEG(Polyethylene Glycol) 바인더(25 내지 40 wt%)를 케톤계 또는 알코올계 솔벤트(25 내지 40 wt%)에 혼합한 점도 4000±200 cps의 무기 EL 졸을 사용하였다. 투명 ITO층(100)은 점도 5000±300 cps의 투명 ITO 졸을 사용하였다.

무기 EL층(30)의 각각의 코팅층은 로타리 스크린 롤을 이용하여 코팅한 후 160 내지 180℃ 조건으로 겔링시켜 형성하였다. 코팅에 사용되는 로타리 스크린 롤은 40 내지 100 mesh까지 다양하게 사용할 수 있다. 각 도수별로 Water-Base의 수성잉크로 130 내지 175 mesh의 그라비아 인쇄 혹은 40 내지 100 mesh의 로타리 스크린 인쇄를 실시하여 인쇄층(40)을 형성하고 80℃ 내지 120℃로 건조시킨 후, 엠보무늬 부여를 위해 180℃ 내지 240℃ 정도로 발포공정을 거쳐 냉각, 권취, 포장 공정을 통해 도 3에 도시된 EL 벽지를 제조하였다.

이상의 실시예를 통하여 무기 EL 소재를 이용한 고급스러운 벽지를 만들었으며, 기존 PVC 벽지와 대비하여 보다 고급스러운 건축내장재로서의 벽지를 제공할 수 있다.

본 발명은 종래에 적용된 바 없는 EL 소재를 벽지에 적용하여 고급스러운 실내 인테리어 분위기를 표현할 수 있는 신규한 EL 벽지를 제공하며, 특히 일반적인 인쇄를 통한 외관효과와 EL 소재에 의한 발광효과가 어울어져 보다 고급스러운 실내 인테리어 효과를 창출할 수 있다.

Claims

다층구조의 벽지에 있어서, 기재층 위에 플라스티졸(Plastisol)층이 부분적으로 적층되고, 상기 플라스티졸층 사이에 무기 EL(electroluminiscence)층이 적층되며,

상기 무기 EL층은 아래로부터 수성접착제층, 동박막층, 배면전극층, 유전층, 형광체층, 투명 ITO(Indum Tin Oxide)층을 포함하는 것을 특징으로 하는 EL 벽지.
삭제
제1항에 있어서, 상기 플라스티졸층 위에 인쇄층이 추가로 적층된 것을 특징으로 하는 EL 벽지.
삭제
기재층 위에 로타리 스크릴 롤을 이용하여 플라스티졸을 부분적으로 코팅하는 단계; 및

상기 플라스티졸 사이에 로타리 스크릴 롤을 이용하여 아래로부터 순차적으로 수성접착제층, 동박막층, 배면전극층, 유전층, 형광체층, 투명 ITO층을 적층하여 무기 EL층을 형성하는 단계를 포함하는 EL 벽지의 제조방법.
제5항에 있어서, 상기 플라스티졸층 위에 그라비아 롤 또는 로타리 스크린 롤을 이용하여 인쇄층을 형성하는 단계; 및 발포단계를 더욱 포함하는 EL 벽지의 제조방법.