KR100793860B1

KR100793860B1 - Ｅｌ세그먼트 표시소자

Info

Publication number: KR100793860B1
Application number: KR1020070003037A
Authority: KR
Inventors: 이택민; 김용성; 신동윤; 김충환; 조정대; 김동수
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2007-01-10
Filing date: 2007-01-10
Publication date: 2008-01-10

Abstract

본 발명은, EL세그먼트 표시소자에 관한 것으로서, 기판과, 상기 기판 상에는 적층 인쇄되는 수지재의 보강층과, 상기 보강층 상에 차례로 인쇄 적층되는 하부전극과 유전체층 및 EL층과 상부전극에 의해 형성되며 선택적 발광에 의해 소정의 패턴을 표시하도록 상기 기판 상에 배치되어 있는 복수의 EL세그먼트를 갖는 표시소자본체와; 미리 설정된 제어신호에 따라 상기 EL세그먼트들 중 선택된 EL세그먼트를 발광시켜 상기 패턴을 발광표시하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의하여, 두께를 현격하게 박막으로 형성할 수 있으며, 심플한 미관을 형성할 수 있는 EL세그먼트 표시소자가 제공된다.

EL, 세그먼트, 하부전극, 유전체층, EL층, 상부전극

Description

ＥＬ세그먼트 표시소자{EL Segment display}

도 1은 종래 세그먼트 표시소자의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 EL세그먼트 표시소자의 사시도,

도 4는 도 2의 EL세그먼트 영역 확대단면도,

도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 1의 EL세그먼트 영역 확대 단면도,

도 7은 본 발명의 다른 형태에 따른 EL세그먼트 표시소자의 사시도,

도 8은 본 발명에 따른 EL세그먼트 표시소자의 EL세그먼트 프린팅 방법과 경화방법을 간략하게 도시한 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 표시소자본체 11 : 기판

20 : EL세그먼트 21 : 하부전극

23 : 유전체층 24 : EL층

25 : 상부전극 30 : 제어기

본 발명은, EL세그먼트 표시소자에 관한 것이다.

세그먼트 표시소자는 복수의 막대형 발광다이오드를 소정의 형태로 배치하여 표시하고자 하는 문자나 숫자 등에 대응하는 영역의 막대형 발광다이오드를 발광시킴으로써, 해당 문자나 숫자를 발광 표시하는 것이다. 이하에서는 설명의 편의상 숫자를 표시하는 세븐 세그먼트 표시소자를 예로 하여 설명한다.

세그먼트 표시소자 중 일 예로서 숫자를 표시하는 세븐 세그먼트 표시소자의 일반적인 구성이 도 1에 도시되어 있다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 종래 세븐 세그먼트 표시소자(101)는 세그먼트표시기(110)와, 세그먼트표시기(110)의 제어회로가 인쇄된 인쇄회로기판(120)과, 세그먼트표시기(110)의 발광을 제어하는 제어기(미도시)를 포함하고 있다.

세그먼트표시기(110)는 표시기본체(111)에 막대형 발광다이오드로 형성된 7개의 세그먼트(113)가 8자 형태로 배치되어 있는 구조를 가지고 있으며, 표시기본체(111) 하부에는 각 세그먼트(113)로 전원을 공급하기 위해 인쇄회로기판(120)에 전기적으로 접속되는 접속핀(115)들이 마련되어 있다.

그리고, 인쇄회로기판(120)에는 세그먼트표시기(110)가 설치되는 세그먼트설치영역(121)이 형성되어 있고, 세그먼트설치영역(121)에는 세그먼트표시기(110)의 접속핀(115)들이 전기적으로 접속되는 접속홀(123)들이 형성되어 있다.

한편, 제어기(미도시)는 인쇄회로기판(120)의 일영역에 마련되어 제어회로를 통해 전기적 신호를 세그먼트표시기(110)로 전달한다.

이러한 구성을 갖는 종래 세븐 세그먼트 표시소자(101)는 제어기(미도시)에 미리 설정된 제어신호에 따라 세그먼트표시기(110)의 세그먼트(113)들 중 제어신호에 대응하는 세그먼트(113)만을 발광시킴으로써, 원하는 숫자를 표시하게 된다.

예를 들어, 1의 숫자를 표시할 때는 제어기(미도시)는 8자로 배치된 7개의 세그먼트(113) 중 우측에 수직으로 배치된 2개의 세그먼트(113)만을 발광시켜서 1의 숫자를 표시하게 되며, 8의 숫자를 표시할 때는 제어기(미도시)는 7개의 세그먼트(113) 모두를 발광시킴으로써 8의 숫자를 표시하는 것이다.

이와 같은, 구성과 표시방법은 세븐 세그먼트 표시소자(101)뿐만 아니라 다수의 세그먼트(113)가 적절히 배치되어 숫자를 포함한 각종 문자등을 발광표시하는 여타 일반적인 세그먼트 표시소자들도 전술한 세븐 세그먼트 표시소자(101)와 세그먼트(113)의 수를 제외한 마찬가지의 구성과 표시방법을 이용하고 있다.

그런데, 이러한 종래 세그먼트 표시소자는 막대형 발광다이오드를 이용하여 세그먼트를 구성하기 때문에, 세그먼트의 설치공간 확보를 위해 세그먼트표시기의 두께가 과도하게 두꺼울 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

또한, 과도한 두께에 의해 세그먼트 표시소자가 설치되는 장소의 미관을 저해하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 두께를 현격하게 박막으로 형성할 수 있으며, 심플한 미관을 형성할 수 있는 EL세그먼트 표시소자를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 세그먼트 표시소자에 있어서, 기판과, 상기 기판 상에는 적층 인쇄되는 수지재의 보강층과, 상기 보강층 상에 차례로 인쇄 적층되는 하부전극과 유전체층 및 EL층과 상부전극에 의해 형성되며 선택적 발광에 의해 소정의 패턴을 표시하도록 상기 기판 상에 배치되어 있는 복수의 EL세그먼트를 갖는 표시소자본체와; 미리 설정된 제어신호에 따라 상기 EL세그먼트들 중 선택된 EL세그먼트를 발광시켜 상기 패턴을 발광표시하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 세그먼트 표시소자에 의해 달성된다.

여기서, 상기 기판은 합성수지 시트, 금속판재, 종이, 라벨지, 섬유, 무기재료 시트 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

삭제

이때, 상기 EL세그먼트를 형성하는 상기 하부전극과 유전체층 및 EL층과 상부전극은 패드 프린팅, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 그라비어 프린팅, 플렉소 프린팅 방법 중 어느 하나의 프린팅 방법에 의해 적층 인쇄되거나; 상기 패드 프린팅, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 그라비어 프린팅, 플렉소 프린팅 방법을 복합적으로 이용하여 적층 인쇄되는 것이 보다 바람직하다.

삭제

또한, 상기 상부전극 상에는 수지재의 보호층이 적층 인쇄되는 것이 바람직 하다.

또한, 상기 상부전극 및 하부전극으로부터 상기 기판의 일측으로 연장되어 일렬로 정렬되는 버스전극을 포함하는 것이 효과적이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다. 이때, EL세그먼트 표시소자는 설명의 편의상 숫자를 발광 표시하는 세븐 세그먼트 표시소자를 예로 하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 EL세그먼트 표시소자의 사시도, 도 4는 도 2의 EL세그먼트 영역 확대단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 EL세그먼트 표시소자(1)는 소정의 숫자 패턴을 발광 표시하는 표시소자본체(10)와, 표시소자본체(10)의 발광을 제어하는 제어기(30)를 포함한다.

표시소자본체(10)는 박막의 기판(11)과, 기판(11) 상에 8자 형태로 인쇄 배치된 복수의 박막 EL세그먼트(20)로 이루어진다.

기판(11)은 다양한 재질로 마련될 수 있는데, 예를 들면, 종이나 라벨지, 종이에 코팅, 라미네이션 등의 처리를 행한 코팅지나 라미네이트지 등을 포함하여 섬유나 합성수지 재질 등의 유기재질, 혹은 무기재질, 혹은 유무기 복합재질 등의 다양한 재질로 마련될 수 있으며, 금속재질이나 유리 및 필요에 따라서 가시광선에 대해 반사성이 높거나 혹은 투과성이 좋은 재질 등으로 본 발명의 취지를 훼손하지 않는 범주 내에서 다양한 재질의 기판(11)으로 마련될 수 있다. 또한, ITO 혹은 투 명 전도성 잉크 혹은 투명 카본나노튜브 잉크 등의 다양한 전도성 재료가 하부전극으로써 이미 코팅된 박막 기판(11)이 마련될 수도 있다.

그리고, 각 EL세그먼트(20)들은 기판(11)의 판면에 적어도 하부전극(21)과 유전체층(23) 및 EL층(24)과 상부전극(25)이 박막으로 적층 인쇄된 구조에 의해 형성된다. 이하에서는 EL세그먼트(20)를 구성하는 하부전극(21)과 유전체층(23) 및 EL층(24)과 상부전극(25)에 대해 도 4을 참고하여 보다 구체적으로 살펴본다.

하부전극(21)은 전도성을 갖는 미립자의 은으로 이루어진 전도성 잉크재료에 의해 형성되거나, 이외에도 도전성을 갖는 금, 아연, 그래파이트, 구리, ITO, 카본, 카본나노튜브, 전도성 폴리머 등과 이들의 조합물로 이루어진 투명 혹은 반투명 또는 불투명 혹은 반사성이 높은 전도성 잉크재료에 의해 형성될 수 있다.

여기서, 하부전극(21)의 잉크재료에는 UV경화성 광개시제를 파장대에 맞게 포함하여 하부전극(21)이 UV경화(H1)를 포함하여 열경화(H2) 등에 의해 경화될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 기판(11)이 종이 등의 열에 약한 재질로 마련되면, 비교적 저온의 UV경화 방법에 의해 하부전극(21)을 경화하는 것이 바람직하며, 기판(11)이 금속판재 등의 열에 강한 재질로 마련될 경우에는 비교적 고온의 열경화 방법에 의해 하부전극(21)을 경화시킬 수 있다. 이때, 하부전극(21)은 UV광개시제를 포함하지 않은 상태에서 적절한 방법으로 경화될 수도 있으며, 자연경화 방법으로 경화될 수도 있다. 이러한 구조의 하부전극(21)은 제어기(30)와 전기적으로 연결된다.

그리고, 하부전극(21)과 기판(11) 사이에는 도 4에 도시된 바와 같이, 보강층(22)을 형성할 수 있는데, 이 보강층(22)은 기판(11)이 종이 등의 흡수성 재료로 마련될 때, 각 적층 구조를 형성하는 잉크재료가 기판(11)으로 흡수되는 것을 방지하는 역할과, 기판(11)과 하부전극(21) 등의 잉크재료 간의 적층 성능을 보강하기 위한 것이다. 또한, 보강층(22)은 후술할 EL층(24)으로부터 발생한 기시광선 영역의 빛을 투과 혹은 반사시키는 역할을 수행할 수 있으며, EL세그먼트(20) 특성의 열화를 방지하는 역할을 수행할 수도 있다.

유전체층(23)은 티탄산바륨으로 이루어진 잉크재료에 의해 형성될 수 있는데, 이때, 이 유전체층(23)의 잉크재료에도 역시 UV경화성 광개시제를 파장대에 맞게 포함하여 비교적 저온의 UV경화방법에 의해 유전체층(23)이 경화될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 물론, 유전체층(23) 역시 자연경화 방법이나 열경화 방법 등 경화온도에 의해 기판(11)을 손상하지 않는 범위에서 다양한 경화방법에 의해 경화될 수 있다. 그리고, 유전체층(23)의 재료 역시 티탄산바륨을 포함하여 본 발명의 취지를 훼손하지 않는 이상 유전체 역할을 하는 다양한 재료를 사용할 수 있음은 물론이다. 이 유전체층(23)에는 상부전극(25) 및 하부전극(21)으로 전류가 흐르면 전하가 분포된다.

EL층(24)은 루미네선스 잉크재료에 의해 형성되면서 잉크재료에 역시, UV경화성 광개시제(미도시)가 파장대에 맞게 포함되어 있다. 이에 의해, 전술한 하부 전극(21)과 유전체층(23)과 마찬가지로 비교적 저온의 UV경화(H1) 및 비교적 고온의 열경화(H2)에 의해 EL층(24)이 경화될 수 있다. 이 EL층(24)의 경화방법 역시 전술한 하부전극(21) 및 유전체층(23)과 마찬가지로 기판(11)의 종류에 따라 적절히 선택될 수 있다. 그리고, 이 EL층(24)은 상하부전극(21,25))층으로 흐르는 전류에 의해 유전체층(23)에 전하가 분포되면 발광하게 된다.

상부전극(25)은 하부전극(21)과 동일한 전도성 잉크재료로 이루어지되 잉크재료에는 UV경화성 광개시제(미도시)를 파장대에 맞게 포함함으로써 저온의 UV경화(H1) 및 비교적 고온의 열경화(H2)에 의해 상부전극(25)이 경화될 수 있도록 한다. 경화방법은 하부전극(21)과 동일하므로 그 설명을 생략한다. 이 상부전극(25)은 제어기(30)와 전기적으로 연결된다.

여기서, 상부전극(25)의 상부에는 도 5에 도시된 바와 같이, EL세그먼트(20)를 보호하기 위한 보호층(29)이 적층될 수 있다. 이 보호층(29)은 외부로부터 전달되는 충격 등에 의해 상부전극(25)을 포함한 각 적층 구조를 보호하기 위한 것으로서, 적절할 강도를 갖는 투명 혹은 반투명 혹은 불투명 수지재를 이용하여 적층 인쇄하거나, 코팅 혹은 라미네이션 등의 방식으로 마련되는 것을 포함하여 본 발명의 취지를 훼손하지 않는 범주에서 다양한 보호층(29)의 패터닝 방식이 포함된다.

또한, 이러한 보호층(29)은 EL세그먼트(20)의 손상을 방지할 뿐만 아니라, 자체적으로 다양한 색깔의 가지고 있거나, 광을 다양하게 변조할 수 있는 기능을 가지고 있어서, EL세그먼트(20)의 발광을 다양한 형태로 표현 할 수도 있다. 그리 고 보호층(29)은 단층으로 이루어 질 수도 있으며, 다층으로 적층하는 구성 등 본 발명의 취지를 훼손하지 않는 범주에서 다양한 형태로 적용될 수 있다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 각 EL세그먼트(20)의 상부전극(25)과 하부전극(21)으로부터 기판(11)의 일측으로 연장되어 제어기(30)와 전기적으로 연결되는 버스전극(27)을 포함하는 적층 구조를 갖는 것이 바람직하다. 이 버스전극(27)은 전술한 하부전극(21) 및 상부전극(25)과 마찬가지로 전도성을 갖는 미립자의 은으로 이루어진 전도성 잉크재료에 의해 형성되거나, 이외에도 도전성을 갖는 금, 아연, 그래파이트, 구리, ITO, 카본, 카본나노튜브, 전도성 폴리머 등과 이들의 조합물로 이루어진 투명 전도성 잉크재료에 의해 형성될 수 있다.

이때, 각 EL세그먼트(20)의 버스전극(27)들은 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(11)의 일측에 일렬로 정렬되어 후술할 제어기(30)의 접속클램프(33)에 삽입되는 형태로 접속되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 각 EL세그먼트(20)와 제어기(30)의 전기적인 연결이 간편하게 이루어질 수 있다.

이러한 구조를 갖는 각 EL세그먼트(20)는 하부전극(21)과 유전체층(23) 및 EL층(24)과 상부전극(25)의 각 적층구조는 도 8에 도시된 바와 같이, 패드 프린팅(P1), 스크린 프린팅(P2), 잉크젯 프린팅(P3), 그라비어 프린팅(P4), 플렉소 프린팅(P5) 방법 중 적어도 어느 하나의 프린팅 방법으로 기판(11)에 적층 인쇄되면서 전술한 경화 방법으로 경화됨으로써, 박막의 EL세그먼트(20)를 형성한다.

이때, EL세그먼트(20)를 구성하는 하부전극(21)과 유전체층(23) 및 EL층(24) 과 상부전극(25)은 패드 프린팅(P1), 스크린 프린팅(P2), 잉크젯 프린팅(P3), 그라비어 프린팅(P4), 플렉소 프린팅(P5) 방법들을 복합적으로 이용하여 기판(11) 상에 적층 인쇄될 수 있다.

이에 의해, EL세그먼트(20)를 박막의 기판(11) 상에 박막으로 인쇄함으로써 표시소자본체(10) 및 EL세그먼트 표시소자(1)의 전체적인 두께를 현격하게 박막으로 형성할 수 있다.

물론, EL세그먼트(20)의 프린팅방법은 전술한 프린팅 방법 이외의 본 발명의 취지를 훼손하지 않는 범주에서 다양한 프린팅 방법을 이용할 수 있다.

한편, 제어기(30)는 EL세그먼트(20)를 제어하는 제어회로(미도시)와 전원공급부(미도시)를 갖는 제어기본체(31)와, 제어기본체(31)로부터 연장되어 각 EL세그먼트(20)의 버스전극(27)과 전기적으로 연결되는 접속클램프(33)를 포함한다.

제어기본체(31)는 일반적인 세그먼트 표시소자의 제어기와 거의 동일한 구성을 가지고 있는 것으로서, 미리 설정된 제어신호에 따라 EL세그먼트 표시소자(1)의 EL세그먼트(20)들 중 제어신호에 대응하는 EL세그먼트(20)만을 발광시킴으로써, 원하는 숫자를 표시하게 된다.

그리고, 접속클램프(33)는 기판(11)의 버스전극(27)들이 삽입되는 삽입부(35)와, 삽입부(35) 내측에 버스전극(27)들에 대응하면서 제어기본체(31)와 전기 적으로 연결되어 있는 접속편(미도시)들을 가지고 있다. 이 접속클램프(33)는 EL세그먼트 표시소자(1)와 제어기본체(31)의 전기적인 연결을 보다 손쉽게 하기 위한 것으로서, 버스전극(27)들이 정렬되어 있는 기판(11)을 일측을 접속클램프(33)의 삽입부(35)에 삽입하는 것으로 그 전기적인 연결이 완료된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 EL세그먼트 표시소자(1)는 제어기본체(31)에 미리 설정된 제어신호에 따라서 EL세그먼트(20)들 중 선택된 EL세그먼트(20)를 발광시킴으로써, 원하는 숫자를 표시할 수 있다.

예를 들어, 1의 숫자를 표시할 경우, 제어기본체(31)는 8자로 배치된 7개의 EL세그먼트(20) 중 우측에 수직으로 배치된 2개의 EL세그먼트(20)만을 발광시켜서 1의 숫자를 표시하게 되며, 8의 숫자를 표시할 경우에는 7개의 EL세그먼트(20) 모두를 발광시킴으로써, 8의 숫자를 표시하는 것이다.

여기서, 7개의 EL세그먼트(20)들에 의해 형성된 표시소자는 도 7에 도시된 바와 같이, 다수의 표시소자로 마련될 수 있다. 이에 의해, 많은 숫자의 표시가 가능하다.

물론, 표시소자는 숫자가 아닌 문자나 기호 등의 각종 표시 패턴으로 형성될 수 있는 것으로서, 도 1과 같이, 단일의 표시소자를 이용하여 단일의 숫자나 문자 등의 단일 표시패턴을 발광 표시하거나, 도 7과 같이 다수의 표시소자를 이용하여 다양하고 많은 숫자나 문자 등의 표시패턴을 발광 표시할 수 있다.

이와 같은, 본 발명에 따른 EL세그먼트 표시소자는 박막의 기판 상에 박막의 EL세그먼트들을 인쇄하는 방법으로 제조되는 것으로서, 종래 세그먼트 표시소자에 비해 그 두께가 현격하게 박막으로 형성된다.

그리고, 현격하게 얇아진 박막의 두께에 의해 심플한 디자인의 EL세그먼트 표시소자의 제조가 가능하며, EL세그먼트 표시소자가 설치되는 장소의 미관을 향상시킬 수 있다.

전술 및 실시예에서는 본 발명에 따른 EL세그먼트 표시소자를 숫자 표시용 세븐 세그먼트 표시소자의 예로 하여 설명하고 있지만, 본 발명에 따른 EL세그먼트 표시소자는 숫자를 포함한 문자 및 각종 표시패턴에 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 숫자나 문자를 포함한 각종 표시패턴을 세그먼트화하여 표시하기 위한 각종 매체에도 적용될 수 있음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 두께를 현격하게 박막으로 형성할 수 있으며, 심플한 미관을 형성할 수 있는 EL세그먼트 표시소자가 제공된다.

Claims

세그먼트 표시소자에 있어서,

기판과, 상기 기판 상에는 적층 인쇄되는 수지재의 보강층과, 상기 보강층 상에 차례로 인쇄 적층되는 하부전극과 유전체층 및 EL층과 상부전극에 의해 형성되며 선택적 발광에 의해 소정의 패턴을 표시하도록 상기 기판 상에 배치되어 있는 복수의 EL세그먼트를 갖는 표시소자본체와;

미리 설정된 제어신호에 따라 상기 EL세그먼트들 중 선택된 EL세그먼트를 발광시켜 상기 패턴을 발광표시하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 세그먼트 표시소자.
제1항에 있어서,

상기 기판은 합성수지 시트, 금속판재, 종이, 라벨지, 섬유, 무기재료 시트 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 세그먼트 표시소자.
삭제
제1항에 있어서,

상기 EL세그먼트를 형성하는 상기 하부전극과 유전체층 및 EL층과 상부전극 은 패드 프린팅, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 그라비어 프린팅, 플렉소 프린팅 방법 중 어느 하나의 프린팅 방법에 의해 적층 인쇄되거나;

상기 패드 프린팅, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 그라비어 프린팅, 플렉소 프린팅 방법을 복합적으로 이용하여 적층 인쇄되는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 세그먼트 표시소자.
삭제
제4항에 있어서,

상기 상부전극 상에는 수지재의 보호층이 적층 인쇄되는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 세그먼트 표시소자.
제6항에 있어서,

상기 상부전극 또는 하부전극으로부터 상기 기판의 일측으로 연장되어 일렬로 정렬되는 버스전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 세그먼트 표시소자.