KR100897577B1 - Flexible Electro Luminescence Sheet with Increasing Size - Google Patents
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Abstract
우레탄 재질의 베이스 필름; 상기 베이스 필름 위에 적층되고 외부리드와 전기적으로 연결되는 배면전극; 상기 배면전극 위에 적층된 유전체층; 상기 유전체층 위에 적층된 형광체층; 상기 형광체층 위에 적층된 투명 절연층; 상기 투명 절연층 위에 적층되고 다른 외부리드와 전기적으로 연결되는 투명 전극층; 및 상기 투명 전극층 위에 적층된 우레탄 보호층을 포함하는 대면적 전계발광 시트가 개시된다.Urethane base film; A back electrode stacked on the base film and electrically connected to an external lead; A dielectric layer stacked on the back electrode; A phosphor layer stacked on the dielectric layer; A transparent insulating layer laminated on the phosphor layer; A transparent electrode layer stacked on the transparent insulating layer and electrically connected to another external lead; And a large area electroluminescent sheet comprising a urethane protective layer laminated on the transparent electrode layer is disclosed.
EL, 전계발광, 내습, 우레탄, 유연, 신뢰성 EL, electroluminescent, moisture resistant, urethane, flexible, reliable
Description
본 발명은 전계발광 시트에 관한 것으로, 특히 우수한 내습효과와 유연성 및 신뢰성을 가지며 연속 제조공정에 적합한 전계발광 시트에 관한 것이다.The present invention relates to an electroluminescent sheet, and more particularly, to an electroluminescent sheet having excellent moisture resistance, flexibility and reliability, and suitable for a continuous manufacturing process.
종래 광고용 디스플레이는 네온등, 형광등, CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp) 등의 백라이트를 사용하여 야간에도 광고내용을 볼 수 있도록 하였으며, 최근에는 자체 발광성이 있는 전계발광 시트(Electro Luminescence; EL)가 개발되었다.Conventional advertising displays use neon lights, fluorescent lights, CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp), such as backlighting to see the advertising content at night, and recently, a self-luminescent electroluminescent sheet (EL) was developed. .
전계발광 시트는 유연성이 우수하고 투과특성과 내열성이 우수한 고분자 필름의 일종인 폴리에스테르 투명필름과, 폴리에스테르 투명필름의 배면에 도포되고 도전특성을 가지며 빛의 투과성이 우수한 산화-인듐(ITO)로 형성된 전면 전극층, 전면 전극층 배면에 형성되는 형광층, 형광층 배면에 형성되는 유전체층, 유전체층 배면에 형성되는 배면 전극층 및 이 배면 전극층 배면에 형성되는 보호층으로 구성된다.The electroluminescent sheet is composed of a polyester transparent film, which is a kind of polymer film having excellent flexibility, transmission characteristics and heat resistance, and indium oxide (ITO) coated on the back of the polyester transparent film and having conductive properties and excellent light transmission. The formed front electrode layer, the fluorescent layer formed on the back surface of the front electrode layer, the dielectric layer formed on the back surface of the fluorescent layer, the back electrode layer formed on the back surface of the dielectric layer, and a protective layer formed on the back electrode layer back surface.
이러한 전계발광 시트를 제작하기 위해서는 통상 스크린 인쇄와 같은 불연속 공정이나 롤 스크린(roll screen)과 같은 연속 공정이 사용된다. 특히, 롤 스크린과 같은 연속 공정은 생산원가를 절감하고 생산성을 향상시킨다는 측면에서 많이 적용되고 있다.In order to manufacture such an electroluminescent sheet, a discontinuous process such as screen printing or a continuous process such as a roll screen is usually used. In particular, continuous processes such as roll screens are widely applied in terms of reducing production costs and improving productivity.
그러나, 종래의 연속 공정에 의하면, ITO의 전면 전극층 위에 형광층과 유전체층을 형성하는 단계에서 전면 전극층이 롤과 히팅 챔버를 통과하는 과정에서 손상되며, 이러한 손상은 전계발광 시트의 발광시 ITO 전면 전극층에서 과부하에 의한 단선의 원인이 된다. 특히, 이러한 문제점은 대면적의 전계발광 시트에서 더욱 심각하게 발생한다.However, according to the conventional continuous process, the front electrode layer is damaged in the process of passing through the roll and the heating chamber in the step of forming the fluorescent layer and the dielectric layer on the front electrode layer of the ITO, this damage is the ITO front electrode layer during the light emission of the electroluminescent sheet This can cause breakage due to overload. In particular, this problem occurs more seriously in large area electroluminescent sheets.
또한, 대면적의 전계발광 시트의 경우 굴곡이나 구김에 의한 발광면의 불균일성이 문제가 되며, 더욱이 내습성이 취약하다는 문제점이 있다.In addition, in the case of a large area electroluminescent sheet, the unevenness of the light emitting surface due to bending or wrinkles becomes a problem, and furthermore, there is a problem in that moisture resistance is weak.
따라서, 본 발명의 목적은 연속 제조공정에서 ITO 전면 전극층이 손상을 받지 않도록 ITO 전면 전극층이 후공정으로 제조되는 전계발광 시트의 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for producing an electroluminescent sheet in which the ITO front electrode layer is produced in a post process so that the ITO front electrode layer is not damaged in a continuous manufacturing process.
본 발명의 다른 목적은 연속 제조공정을 적용하여 제조하고, 대면적이면서도 굴곡이나 구김의 문제가 없도록 충분한 유연성을 가지며 내습성이 우수한 전계발광 시트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a electroluminescent sheet manufactured by applying a continuous manufacturing process, having a large area and sufficient flexibility so that there is no problem of bending or wrinkles, and excellent moisture resistance.
상기한 목적은, 우레탄 재질의 베이스 필름; 상기 베이스 필름 위에 적층되고 외부리드와 전기적으로 연결되는 배면전극; 상기 배면전극 위에 적층된 유전체층;The above object is a urethane base film; A back electrode stacked on the base film and electrically connected to an external lead; A dielectric layer stacked on the back electrode;
상기 유전체층 위에 적층된 형광체층; 상기 형광체층 위에 적층된 투명 절연 층; 상기 투명 절연층 위에 적층되고 다른 외부리드와 전기적으로 연결되는 투명 전극층; 및 상기 투명 전극층 위에 적층된 우레탄 보호층을 포함하는 유연성을 갖는 대면적 전계발광 시트에 의해 달성된다.A phosphor layer stacked on the dielectric layer; A transparent insulating layer stacked on the phosphor layer; A transparent electrode layer stacked on the transparent insulating layer and electrically connected to another external lead; And a large area electroluminescent sheet having flexibility including a urethane protective layer laminated on the transparent electrode layer.
바람직하게, 상기 베이스 필름과 우레탄 보호층은, 캐리어 필름을 이형 처리한 후, 이형 처리면에 액상 우레탄을 코팅하거나, 우레탄 시트를 라미네이팅 하거나, 또는 열가소성 우레탄을 압출 후 합지하여 형성될 수 있다.Preferably, the base film and the urethane protective layer may be formed by coating a liquid urethane on a release treatment surface, laminating a urethane sheet, or laminating thermoplastic urethane after the release treatment of the carrier film.
바람직하게, 상기 유전체층, 형광체층, 투명절연층 및 투명 전극층은 상기 배면전극보다 작은 동일한 폭으로 형성되고, 상기 배면전극의 양 가장자리에는 길이방향으로 제 1 버스 바가 각각 형성되며, 상기 투명 전극층의 상부 양 가장자리에는 길이방향으로 제 2 버스 바가 형성될 수 있다.Preferably, the dielectric layer, the phosphor layer, the transparent insulating layer, and the transparent electrode layer are formed to have the same width smaller than that of the back electrode, and first bus bars are formed at both edges of the back electrode in the longitudinal direction, respectively, and an upper portion of the transparent electrode layer. Second bus bars may be formed at both edges in the longitudinal direction.
더욱 바람직하게, 상기 제 1 버스 바 중 어느 하나와, 상기 어느 하나의 제 1 버스 바에 대각선으로 대향하는 상기 제 2 버스 바에 각각 전원이 인가될 수 있다.More preferably, power may be applied to any one of the first bus bars and the second bus bar diagonally opposite to any one of the first bus bars.
또한, 상기 투명 전극층 위에 상기 제 2 버스 바에 대응하여 같은 폭의 동박이 설치될 수 있다.In addition, a copper foil having the same width may be provided on the transparent electrode layer in correspondence with the second bus bar.
외부리드는, 길이방향 단부로부터 상기 제 2 버스 바와 상기 동박 사이에 끼워져서 압착에 의해 상기 투명 전극층에 전기적으로 연결되거나, 길이방향 단부로부터 상기 제 1 버스 바와 상기 배면전극 사이에 끼워져서 압착에 의해 상기 배면전극과 전기적으로 연결될 수 있다.The outer lead is electrically connected to the transparent electrode layer by crimping between the second bus bar and the copper foil from the longitudinal end, or by crimping between the first bus bar and the rear electrode from the longitudinal end. It may be electrically connected to the back electrode.
바람직하게, 상기 베이스 필름과 상기 보호층에는 각각 관통공이 형성되고, 상기 외부리드는 상기 관통공을 통하여 상기 배면전극 또는 상기 투명 전극층에 전기적으로 연결될 수 있다.Preferably, through holes are formed in the base film and the protective layer, respectively, and the outer lead may be electrically connected to the back electrode or the transparent electrode layer through the through holes.
또한, 바람직하게, 상기 베이스 필름과 상기 보호층에는 각각 관통공이 형성되고, 상기 외부리드는 상기 관통공을 통하여 각각 상기 배면전극 또는 상기 동박에 전기적으로 연결될 수 있다.Further, preferably, through holes are formed in the base film and the protective layer, respectively, and the outer lead may be electrically connected to the back electrode or the copper foil, respectively, through the through holes.
본 발명에 따르면, 연속 제조공정에서 ITO를 포함하는 전면 투명 전극층이 손상을 받지 않아 전계발광 시트의 발광시 과부하에 의한 단선을 방지할 수 있다.According to the present invention, the front transparent electrode layer including ITO is not damaged in a continuous manufacturing process, thereby preventing disconnection due to overload during light emission of the electroluminescent sheet.
또한, 베이스 필름과 보호층에 우레탄 재질을 적용함으로써, 막 두께를 얇게 함으로써 충분한 유연성을 가지며 내습성이 우수하다는 이점이 있다.In addition, by applying a urethane material to the base film and the protective layer, there is an advantage that by having a thin film thickness has sufficient flexibility and excellent moisture resistance.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 전계발광 시트를 나타내는 단면도이고, 도 2는 평면도이다.1 is a cross-sectional view showing an electroluminescent sheet according to the present invention, Figure 2 is a plan view.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전계발광 시트는 베이스 필름(10) 위에 배면전극(20), 유전체층(30), 형광체층(40), 투명 절연층(50), 투명 전극층(60) 및 보호층(70)이 순차적으로 적층되는 구조를 갖는다.Referring to FIG. 1, an electroluminescent sheet according to the present invention includes a
이러한 구조에 의하면, 종래와 달리, 역으로 적층된 구조를 구비함으로써, 형광체층(40)이나 유전체층(30)을 형성하기 위해 적층체가 롤과 히팅 챔버를 통과하더라도 ITO 등의 투명 전극층(60)이 아직 형성되지 않은 상태이기 때문에 손상되 는 일이 발생하지 않는다.According to this structure, unlike the related art, by having the structure laminated in reverse, even if the laminate passes through the roll and the heating chamber to form the
본 발명에 따르면, 베이스 필름(10)은 우레탄 재질로 이루어지며, 이와 같이 우레탄 재질로 이루어짐으로써 내습성이 강하고 박막 두께를 가지므로 전체적으로 전계발광 시트의 두께가 얇아져 유연성을 가질 뿐만 아니라 가공이 용이하다는 이점이 있다.According to the present invention, the
베이스 필름(10) 자체는 50 내지 125㎛의 박막 두께를 갖기 때문에 실리콘 등으로 이형 처리된 캐리어 필름, 가령 PET 필름을 지지대로 하여 그 위에 형성되고 후에 캐리어 필름을 제거하게 된다.Since the
이를 위해, 캐리어 필름의 이형 처리면에 액상 우레탄을 코팅하거나 우레탄 시트를 라미네이팅 하거나, T-다이를 이용하여 열가소성 우레탄을 압출 후 합지하여 형성한다.To this end, liquid urethane is coated on the release treatment surface of the carrier film, or the urethane sheet is laminated, or thermoplastic urethane is extruded and laminated using a T-die.
베이스 필름(10) 위에 형성되는 배면전극(20)은 그 폭이 베이스 필름(10)보다 다소 작게 형성되어 양쪽이 외부로 노출된다. 배면전극(20)은 실버 페이스트나 카본 페이스트와 같은 도전성 잉크를 이용하여 전면 코팅하거나 알루미늄박이나 동박을 합지하여 형성할 수 있다.The
외부로 노출된 배면전극(20)의 양쪽에는 동박을 이용하여 외부리드(81, 82)와 전기적으로 연결되는 버스 바(21, 22)를 길이방향으로 형성한다.
배면전극(20) 위에는 배면전극(20)보다 좁은 폭의 유전체층(30)이 형성되며, 바람직하게 10 내지 50㎛의 두께로 형성할 수 있다.A
유전체층(30) 위에는 형광체층(40)이 코팅되는데, 통상 형광체 파우더와 바 인더를 일정 비율로 배합하여 사용한다. 배합된 형광체 페이스트는 백색광을 내기 위해서 0.2 내지 5%의 핑크색 안료가 혼합될 수 있으며, 바람직하게 휘도와 컬러를 조절하기 위해서 적절한 두께, 가령 20 내지 80㎛로 형성될 수 있다.The
본 발명에 따르면, 형광체층(40) 위에는 바인더 역할을 하는 투명 절연층(50)이 코팅되어 투명 전극층(50)이 원활하게 증착되도록 하고 발광 시트의 신뢰성을 향상시킨다. 특히, 형광체층(40) 내에는 큰 사이즈의 기공이 다수 포함되어 상부의 투명 전극층(50)과 하부의 배면전극(20)이 전기적으로 연결되어 쇼트를 일으킬 수 있기 때문에, 투명 절연층(50)을 추가함으로써 이러한 문제를 제거하여 신뢰성을 향상시킨다.According to the present invention, the transparent insulating
투명 절연층(50) 위의 양 가장자리에는 길이방향으로 버스 바(61, 62)가 형성되어 배면전극(20) 위의 양 가장자리에 형성된 버스 바(21, 22)에 각각 대응한다. 이와 같이 버스 바(61, 62)(21, 22)를 쌍으로 형성함으로써, 시트의 폭이 좁은 경우에는 서로 대각을 이루는 버스 바, 가령 버스 바(21, 62)와 (22, 61)을 한 쌍의 전원인가 단자로 사용할 수 있으며, 폭이 넓은 경우에는 버스 바(21, 22, 61, 62)를 모두 이용함으로써 전기적으로 안정되도록 할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 서로 대각 방향에서 길이방향 전체에 걸쳐 전원을 인가함으로써 발광이 전면에서 균일해지는 이점이 있다. 또한, 전계발광 시트의 중간 부분이 절단된 경우에는, 버스 바(21, 61)와 (22, 62)를 한 쌍의 전원인가 단자로 사용할 수 있는 이점이 있다.According to such a configuration, there is an advantage that the light emission is uniform at the entire surface by applying power in the entire longitudinal direction in the diagonal direction to each other. In addition, when the intermediate portion of the electroluminescent sheet is cut, there is an advantage that the
버스 바(61, 62)가 형성된 투명 절연층(50) 위에는 투명 전극층(60), 가령 ITO가 증착된다. 이때, 도 2에 나타낸 바와 같이, 투명 절연층(50)의 양 가장자리 일부를 포함하여 버스 바(21, 22)를 포함하는 노출된 배면전극(20) 위를 마스킹 테이프(100, 101)를 마스킹 한 후, ITO 증착을 수행한다.The
투명 전극층(60)의 전기저항값은 50 내지 500Ω이 적절하며, 전계발광 시트의 폭에 따라 적절한 저항값을 결정한다.The electric resistance value of the
투명 전극층(60)을 형성한 후, 마스킹 테이프(100, 101)를 제거한 다음, 우레탄 보호층(70)을 전면에 형성한다.After the
우레탄 보호층(70)은 전면에 액상 우레탄을 롤-코팅 방식으로 코팅하거나, 우레탄 시트를 이용하여 라미네이팅 할 수 있다. 또한, 열가소성 우레탄을 T-다이를 이용하여 압출 후 합지하여 형성할 수 있다.The urethane
액상 우레탄을 코팅하는 경우에는, 버스 바(21, 22, 61, 62)에 일정한 간격으로 마스킹 처리를 하여 우레탄이 코팅되지 않은 부분이 후에 외부리드(81, 82)와 연결되는 통로로 사용되도록 한다. 또한, 우레탄 시트를 라미네이팅 하거나 열가소성 우레탄을 압출 후 합지하는 경우에는, 버스 바(21, 22, 61, 62)와 같은 폭의 동박(71, 72) 등을 먼저 버스 바(21, 22, 61, 62) 위에 겹치도록 배치하고 합지한다(도 1에는 버스 바(61, 62) 위에 합지한 경우만 도시하고 있다). 이 경우, 외부리드(81, 82)와 연결되는 통로는 형성된 우레탄 보호층(70)에 후에 형성한다.In the case of coating the liquid urethane, the
외부리드(81, 92)를 연결하는 경우, 외부리드(81, 82)의 단부를 제 2 버스 바(61, 62)와 이에 대응하는 동박(71, 72) 사이의 공간에 끼운 다음, 압착하여 연결한다. 다시 말해, 길이방향으로 일정한 길이로 시트를 절단하면, 그 단부에서 우 레탄 보호층(70) 쪽으로 접착된 동박(71, 72)과 제 2 버스(61, 62) 사이에 공간이 형성되고, 외부리드(81, 82)의 단부를 여기에 끼운 다음 압착함으로써 전기적으로 연결된다. 이러한 방법은, 외부리드(81, 82)와 제 1 버스(21, 22)를 전기적으로 연결하는 경우에도 동일하게 적용된다.When connecting the
도 3은 외부리드(81)와 배면전극(20)을 베이스 필름(10)에 형성된 통로(12)를 통하여 연결하는 것을 설명하는 사시도이다. 이때, 외부리드(81)와 배면전극(20)은, 가령 땜납을 이용하여 통로(12)를 통하여 연결할 수 있다. 도 3에 도시된 구조는 투명 전극층(60) 위에 형성된 동박(71, 72)과 외부리드(82)를 연결하는 경우에도 동일하게 적용된다.3 is a perspective view illustrating connecting the
완성된 전계발광 시트는 외부리드(81, 82)에 의해 배면전극(20)과 전면 투명전극층(60)에 버스 바(21, 22, 61, 62)에 전원이 인가된다. In the finished electroluminescent sheet, power is applied to the bus bars 21, 22, 61, and 62 by the external leads 81 and 82 to the
이상과 같은 구조의 본 발명에 따르면, ITO와 같은 투명 전극층을 유전체층 및 형광체층 이후에 형성하는 역 적층 구조를 구비함으로써 연속 제조공정에서 전면 전극층이 손상을 받지 않게 된다.According to the present invention having the above structure, the front electrode layer is not damaged in the continuous manufacturing process by having a reverse laminated structure in which a transparent electrode layer such as ITO is formed after the dielectric layer and the phosphor layer.
또한, 하부의 베이스 필름과 상부의 보호층을 모두 우레탄 재질을 이용함으로써, 전체적으로 시트의 두께를 아주 얇게 형성할 수 있어 유연성을 가지며 우수한 내습성을 갖는다.In addition, by using a urethane material for both the lower base film and the upper protective layer, it is possible to form a very thin thickness of the sheet as a whole has flexibility and excellent moisture resistance.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 당업자의 수준에서 다양한 변경과 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시예에 한정되지 않고 후술하는 특허청구범위에 의해 해석되어야 한다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various changes and modifications can be made by those skilled in the art. Accordingly, the scope of the present invention should not be limited to the above embodiments but should be interpreted by the claims that follow.
도 1은 본 발명에 따른 전계발광 시트를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an electroluminescent sheet according to the present invention.
도 2는 도 1의 평면도이다.2 is a plan view of FIG. 1.
도 3은 외부리드와 배면전극을 베이스 필름에 형성된 통로를 통하여 연결하는 것을 설명하는 사시도이다.3 is a perspective view illustrating connecting the outer lead and the rear electrode through a passage formed in the base film.
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