KR19980033441A

KR19980033441A - 후막 이엘시트 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR19980033441A
Application number: KR1019980009070A
Authority: KR
Inventors: 최주식
Original assignee: 최주식
Priority date: 1998-03-17
Filing date: 1998-03-17
Publication date: 1998-07-25
Also published as: KR100267208B1

Abstract

본 발명은 후막 EL시트 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 소형 사이즈로서 각종 기기의 디스플레이 후면 발광체로 사용하고있는 EL시트를 연속 스크린 인쇄법을 이용하여 대형의 EL시트를 제공하는 것으로서, 특히 발광효율과 휘도가 향상된 후막형 EL시트와 생산성과 재현성이 향상된 후막 EL시트의 제조방법에 관한 것이다.

ITO가 코팅되어 있는 PET필름을 세척하는 제1공정 ; PET필름의 양단부에 카본 부스바를 인쇄하는 제2공정, 카본 부스바의 상면에 실버 부스바를 인쇄하는 제3공정 ; 상기 실버 부스바의 내측에 형광층을 인쇄하는 제4공정 ; 형광층의 상부에 절연층을 스크린 인쇄하는 제5공정 ; 절연층의 상면에 보호막 카본을 인쇄하는 제6공정 ; 보호막 카본의 상면에 배면 전극으로 실버를 인쇄하는 제7공정 ; 부스바와 배면 전극 위에 전극을 설치하는 제8공정 및 후면 보호피막을 코팅 또는 건조층을 인쇄하는 제9공정 ; 라미네이팅하는 제10공정으로 이루어지는 것이다.

Description

후막 이엘시트 및 그 제조방법

일반적으로 현재 널리 사용되고 있는 EL시트는 최대크기가 10㎝×20㎝으로서 알루미늄판을 배면전극으로 이용하거나 카본을 인쇄한 후 실버를 이용하여 창문모양으로 배면전극을 처리하므로써 전기저항이 높아지므로 인하여 대형의 EL시트의 생산이 불가능하여 극히 제한적인 범위 내에서만 이용이 가능한 것이다.

본 발명은 종래기술에서 문제점으로 지적되고 있는 전기저항을 낮출 수 있는 연구를 거듭한 결과 본 발명을 완성하기에 이른 것으로서, 본 발명의 목적은 배면전극을 실버로 사용하여 얇은 막으로 형성하여 휘도를 높일 수 있는 후막 EL시트의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 EL시트를 구성하는 절연층과 실버 배면 전극사이에 카본을 인쇄하므로서 실버의 이동을 막아주고, 황의 침투를 억제하는 보호피막을 형성하여 안정적으로 생산할 수 있는 후막 EL시트의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 EL시트를 구성하는 바인더를 PES, PVC, PVA를 사용하므로서 제품의 코스트를 절감함과 아울러 작업효율을 증대하고 일반 산업분야에 광범위하게 이용할 수 있는 후막 EL시트의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 절연물질인 BaTiO₃에 La, Dy, Sb 또는 Nb, Ta를 첨가하여 기존의 BaTiO₃보다 약40%의 절연효과를 얻을 수 있는 후막 EL시트를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 후막 EL시트의 제조방법은 불순물을 제거 부착력을 향상시키고 시트의 안정성을 유지하기 위하여 ITO가 코팅된 PET필름을 초음파 세척한 후 질소(N₂) 가스를 이용하여 수분을 제거한 후 건조기에서 100℃로 5∼10분 건조시키는 PET-ITO필름의 세척공정과 ; 세척된 PET필림의 상면 양단부에 폭 5∼10㎜, 두께 10∼12㎛로 카본을 인쇄하고 120℃에서 5∼10분 건조시키는 카본 부스바의 인쇄공정과 ; 상기 부스바의 상면에 동일 폭으로 두께 7∼14㎛의 실버 부스바를 인쇄한 후 120℃에서 5∼10분간 건조시키는 실버 부스바 인쇄공정과 ; 실버 부스바의 내면에 형광체를 유기용매에 녹인 바인더(시아노에틸 폴리비닐 알콜, PES, PVA)와 2∼4:1(wt%)의 비율로 혼합하여 5시간 교반시킨 후 50∼60㎛의 두께로 인쇄하고 80∼120℃에서 10∼20분간 건조시키는 형광층 인쇄공정과 ; 절연물질로 BaTiO₃과 (Ba, La)TiO₃, SrTiO₃, BaTiO₃에 La, Dy, Sb 또는 Nb, Ta를 첨가한 것을 사용하여 바인더(시아노에틸 폴리비닐 알콜, PVA, PVC)와 2∼4:1(wt%)(시아노에틸 폴리비닐 알콜의 경우는 3∼6:1(wt%))의 비율로 혼합하여 5시간 교반시킨 후 두께 15∼20㎛로 인쇄하고 120℃에서 10분간 건조시키는 절연층 스크린 인쇄공정과 : 실버의 이동과 황의 침투를 막기 위해 실버에 대한 소자보호용으로 카본을 10∼12㎛ 두께로 인쇄하고 120℃에서 5∼10분간 건조시키는 보호막 카본 인쇄공정과 ; 배면 전극으로 실버를 이용하여 두께 7∼14㎛로 인쇄하고 120℃에서 5∼10분간 건조시키는 배면 전극 실버 인쇄공정과 ; 전극처리로서 구리테이프를 3∼8㎜ 폭으로 부스바와 배면 전극 양단에 붙이는 전극 설치공정과 ; PE 또는 PT를 이용 후면 보호피막을 입혀 라미네이팅하거나 방습효과를 위하여 건조층을 삽입한 뒤 라미네이팅하는 코팅공정으로 제조하는 것이다.

이와 같은 제조공정으로 ITO가 코팅된 PET필름 상의 양단부에 카본 부스바를 10∼12㎛와 실버 부스바를 7∼14㎛으로 순차적으로 인쇄하고, 상기 실버 부스바의 내측면에 형광층을 50∼60㎛으로 인쇄하고, 형광층의 외표면에 두께 15∼20㎛의 절연층을 인쇄하고, 절연층의 상면에 보호층 카본을 10∼12㎛와 실버 배면 전극을 7∼14㎛ 두께로 인쇄하고, 상기 실버 부스바와 배면 전극 위에는 구리테이프로 전극 처리하고, 외부에는 PE, PT로 코팅후 라미네이팅 처리한 구조를 갖는 후막 EL시트를 제조하는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 일실시예에 대하여 첨부도면을 이용하여 상세히 설명하면 하기와 같다.

도 1은 본 발명에 의해서 제조된 EL소자의 전체 구조를 나타낸 단면도

도 2는 본 발명의 제조공정을 나타낸 플로우 챠트도

도 3은 본 발명의 연속 스크린 인쇄장치도

도면중 주요부분에 대한 부호의 설명

(1)…형광층 (2)…ITO (3)…카본부스바

(4)…실버부스바 (5)…카본 (6)…실버배면전극

(7)…보호코팅 (8)…전극 (9)…절연층

(10)…PET필름

(제1공정)

먼지등 기타 이물질을 제거하여 투명 전도막내에 핀홀이나 불순물 이온을 제거하여 소자의 안정성을 유지하기 위하여 ITO가 상면에 균일하게 도포되어 있는 PET필름을 5∼10초 동안 물로 세척한 후, 다시 증류수와 중성세제를 혼합한 혼합액으로 1분간 초음파 세척하고 5∼10초 동안 증류수로 스프레이하고, 40℃의 증류수로 1분간 초음파 세척하고 이를 질소가스로 건조시켜 수분을 제거한 후 100℃의 건조오븐에서 5∼10분간 건조한다.

(제2공정)

고전계에서 실버의 유동을 막고 황의 침투를 줄여서 EL시트의 안정성을 높이기 위하여 상기의 ITO층의 양단부에 폭5∼10㎜, 두께 10∼12㎛로 카본을 인쇄한 후 이를 섭씨 120℃에서 5∼10분간 건조시킨다.

(제3공정)

상기와 같이 완전 건조된 카본 부스바의 상면에는 표면저항을 줄이고, 전력소비를 절감시켜 휘도 및 응답속도를 증가시키기 위하여, 폭 5∼10㎜, 두께7∼14㎛로 실버 부스바를 인쇄하여 120℃에서 5∼10분간 건조시킨다.

(제4공정)

상기 제3공정에서 완료된 실버 부스바의 내측에는 형광층을 인쇄하는 것으로서, 이의 형광층 인쇄공정은 3가지의 방법으로 제작할 수 있는 것으로서, 제1의 방법은 휘도를 2배로 높이기 위하여 형광체(Phosphor)와 유기용매를 혼합한 시아노에틸 폴리비닐 알코올을 2∼4:1(wt%)로 혼합 20,000∼30,000cp의 점도를 유지하여 이를 교반기에서 5시간 동안 교반시켜서 스크린 인쇄법으로 인쇄한 후 80∼120℃에서 10∼20분간 건조시킨 후, 두께가 50∼60㎛이 되도록 반복해서 제조하는 방법과, 제2의 방법으로서 저렴한 가격으로 경제성이 우수한 EL시트를 제공하기 위하여 형광체와 유기용매를 혼합한 PES(폴리에스테르)를 2∼4:1(wt%)로 혼합하고 이 혼합액의 점도를 20,000∼30,000cp으로 유지하여 교반기에서 5시간 교반시켜서 스크린 인쇄법으로 인쇄한 후 80∼120℃에서 10∼20분간 건조시킨 후 두께가 50∼60㎛이 되도록 반복해서 제조하는 방법과 제3의 방법으로서 형광체와 유기용매를 혼합한 PVA(폴리비닐 알코올)을 2∼4:1(wt%)로 혼합한 점도 20,000∼30,000cp으로 유지하여 교반기에서 5시간 교반시켜 스크린 인쇄법으로 인쇄후 80∼120℃에서 10∼20분간 건조시킨 후 두께가 50∼60㎛이 되도록 반복하여 제조하는 것으로서 PVA는 접착성이 좋고 유전성질도 있으면서 가격이 저렴하여 경제성이 우수하고 휘도가 높은 EL시트를 제공할 수 있는 것이다.

(제5공정)

상기의 형광층의 상면에는 BaTiO₃, SrTiO₃, (Ba, La)TiO₃, 그리고 BaTiO₃에 La, Dy, Sb 또는 Nb, Ta를 첨가한 것을 절연물질로 사용하여 절연층을 스크린 인쇄하는 것으로서, 이는 하기와 같이 3가지의 방법으로 제조할 수 있는 것이다.

제1의 방법으로서 상기의 절연물질중 어느 하나와 유기용매에 용해시킨 시아노에틸 폴리비닐 알콜을 3∼6:1(wt%)로 혼합한 혼합액의 점도를 20,000∼30,000cp로 유지하여 교반기에서 5시간 교반시킨 시료를 스크린 인쇄법으로 인쇄한 후 120℃에서 건조시킨 후, 두께가 15∼20㎛이 될 때까지 반복 인쇄한 후 80∼120℃로 1∼2시간 건조시키는 것이다.

제2의 방법으로서 상기의 절연물질중 어느 하나와 유기용매에 용해시킨 PVC(폴리염화비닐)를 2∼4:1(wt%)로 혼합한 후 20,000∼30,000cp의 점도를 유지하여 교반기에서 5시간 교반시킨 시료를 스크린 인쇄법으로 인쇄한 후 120℃에서 건조시킨 후 두께가 15∼20㎛가 될 때까지 반복 인쇄한 후 80∼120℃로 1∼2시간 건조시키는 것이다.

제3의 방법으로서 상기의 절연물질중 어느 하나를 선택하여 유기용매에 용해시킨 PVA(폴리비닐 알코올)를 2∼4:1(wt%)로 혼합한 후 이 혼합액의 점도를 20,000∼30,000cp을 유지하여 교반기에서 5시간 교반시킨 시료를 스크린 인쇄법으로 인쇄한 후 두께가 15∼20㎛가 될 때까지 반복 인쇄한 후 80∼120℃로 1∼2시간 건조시킨다.

상기와 같은 방법은 고유 전계인 시아노에틸 폴리비닐 알코올을 사용하므로서 휘도를 높일 수 있고 PVC를 바인더로 사용하여 경제성이 우수한 EL시트를 제조할 수 있으며, 또한 PVA를 바인더로 사용하여 유전성질 및 경제성을 높일 수 있으며, 더욱이 두께가 15∼20㎛ 정도로 인쇄하여 높은 휘도를 갖는 시트를 제작할 수 있고, BaTiO₃에 0.2mo/%의 3가의 La, Dy, Sb 또는 5가의 Nb, Ta를 첨가하여 유전율을 올림으로서 휘도를 개선할 수 있는 것이다.

(제6공정)

제5공정으로 인쇄된 절연층의 상면에는 고전계에서 실버의 이동을 방지하고 황의 침투를 억제시키는 실버에 대한 보호피막을 형성하여 안정적인 EL시트를 제조하기 위하여 부스바와 1mm의 간격을 두고 카본을 10∼12㎛ 두께로 스크린 인쇄한 후 120℃에서 5∼10분간 건조시킨다.

(제7공정)

상기 제6공정에서 완성된 보호막의 상부에는 배면 전극을 인쇄하는 것으로서, 이는 EL시트의 크기에 따라 크게 두가지 방법을 사용하고 있으며, 제1의 방법으로서 전도성이 뛰어난 실버를 전면적에 인쇄하여 저항을 낮추어 전력소비를 줄이는 것으로서 이는 EL시트의 폭이 60㎝ 이상의 롤사이즈를 생산하는데 적용하는 것으로 실버를 카본의 상면 상에 7∼14㎛ 두께로 스크린 인쇄한 후 120℃에서 5∼10분간 건조시키는 방법이다.

그리고 제2의 방법은 경제성이 우수하면서도 전력소비를 줄이기 위한 것으로서 이는 폭이 60㎝ 이하의 롤사이즈를 생산하는데 적합한 것으로서 실버를 카본 위에 선두께 1㎜의 벌집 무늬 모양으로 인쇄한 후 이를 120℃에서 5∼10분간 건조시킨다.

(제8공정)

폭 3∼8㎜의 구리테이프를 부스바와 배면 전극 위 양단에 부착하여 전극을 설치한다.

(제9공정)

이어서 최종의 공정으로서 EL시트의 안정성을 유지하기 위하여 PE나 PT를 이용하여 후면 보호피막을 코팅하거나 후면 보호피막 코팅을 대신하여 건조층(나이론 -6)을 삽입하여 외부 습기로부터 소자를 보호하여 수명을 연장시킨다.

(제10공정)

PE나 PT를 이용하여 라미네이팅 한다.

이상 상기에서와 같이 본 발명은 일련의 공정을 종래 기술에서 문제점으로 지적되고 있는 전기저항이 높게 상승하므로서 대형의 사이즈의 생산이 불가능한 기술적인 문제점을 해소하므로서 대형 사이즈의 생산이 가능하여 각종의 산업분야에 걸쳐서 범용화할 수 있는 것이다.

또한, 저렴한 바인더를 사용하여 경쟁력이 우수할 뿐만 아니라 고유전율을 가지는 절연물질을 사용하여 전력소비를 줄이고 대체산업 및 수출의 효과를 극대화 할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

Claims

ITO가 코팅되어 있는 PET필름을 세척하는 제1공정 ; PET필름의 양단부에 카본 부스바를 인쇄하는 제2공정, 카본 부스바의 상면에 실버 부스바를 인쇄하는 제3공정 ; 상기 실버 부스바의 내측에 형광층을 인쇄하는 제4공정 ; 형광층의 상부에 절연층을 스크린 인쇄하는 제5공정 ; 절연층의 상면에 보호막 카본을 인쇄하는 제6공정 ; 보호막 카본의 상면에 배면 전극으로 실버를 인쇄하는 제7공정 ; 부스바와 배면 전극 위에 전극을 설치하는 제8공정 및 후면 보호피막을 코팅 또는 건조층을 인쇄하는 제9공정 ; 라미네이팅하는 제10공정으로 이루어지는 후막 EL시트의 제조방법.
ITO가 코팅된 PET필름 상의 양단부에 카본 부스바를 10∼12㎛와 실버 부스바를 7∼14㎛으로 순차적으로 인쇄하고, 상기 실버 부스바의 내측면에 형광층을 50∼60㎛으로 인쇄하고, 형광층의 외표면에 두께 15∼20㎛의 전면층을 인쇄하고, 절연층의 상면에 보호층 카본을 10∼12㎛와 실버 배면 전극을 7∼14㎛ 두께로 인쇄하고, 상기 실버 부스바와 배면 전극에는 구리테이프로 전극 처리하고, 외부에는 PE, PT로 코팅후 라미네이팅 처리한 것을 특징으로 하는 후막 EL시트.
제1항에 있어서,

상기 제2의 공정의 카본 부스바 폭을 ITO층 상면 양단에 폭 5∼10㎜로 인쇄하는 것을 특징으로 하는 후막 EL시트의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제3공정의 실버 부스바 폭을 5∼10㎜으로 카본 부스바의 상면에 인쇄하는 것을 특징으로 하는 후막 EL시트의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제4공정의 형광층의 두께가 50∼60㎛으로 스크린 인쇄하는 것을 특징으로 하는 후막 EL시트의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제5공정의 절연층을 BaTiO₃, (Ba, La)TiO₃, SrTiO₃중 어느 하나를 사용하여 15∼20㎛ 두께로 인쇄하는 것을 특징으로 하는 후막 EL시트의 제조방법.
상기 제1항에 있어서,

상기 제6공정의 보호막 카본을 부스바와 1㎜ 간격을 두고 절연층 위에 10∼12㎛의 두께로 인쇄하는 것을 특징으로 하는 후막 EL시트의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제7공정의 실버 배면 전극을 보호막 카본의 상면 전면적에 7∼14㎛ 두께로 인쇄하는 것을 특징으로 하는 후막 EL시트의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제8공정의 전극설치는 구리테이프를 부스바와 배면 전극의 상면 양단에 폭 3∼8㎜로 부착하는 것을 특징으로 하는 후막 EL시트의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제9공정의 보호피막은 PE 또는 PT로 보호막을 입히는 것을 특징으로 하는 후막 EL시트의 제조방법.
제5항에 있어서,

상기 형광층은 형광체(Phosphor)를 시아노에틸 폴리비닐 알콜과 2∼4:1(wt%)로 혼합하여 인쇄하는 것을 특징으로 하는 후막 EL시트의 제조방법.
제5항에 있어서,

상기 형광층은 형광체를 PES와 2∼4:1(wt%)로 혼합하여 인쇄하는 것을 특징으로 하는 후막 EL시트의 제조방법.
제5항에 있어서,

상기 형광층은 형광체와 PVA를 2∼4:1(wt%)로 혼합하여 인쇄하는 것을 특징으로 후막 EL시트의 제조방법.
제6항에 있어서,

상기 절연물질중 어느 하나와 사이노에틸 폴리비닐 알코올을 3∼6:1(wt%)로 혼합하여 인쇄하는 것을 특징으로 하는 후막 EL시트의 제조방법.
제6항에 있어서,

상기 절연물질중 어느 하나와 PVC를 2∼4:1(wt%)로 혼합하여 인쇄하는 것을 특징으로 하는 EL시트의 제조방법.
제6항에 있어서,

상기 절연물질중 어느 하나와 PVA를 2∼4:1(wt%)로 혼합하여 인쇄하는 것을 특징으로 하는 후막 EL시트의 제조방법.
제8항에 있어서,

상기 실버 배면 전극을 보호막 카본 위에 육각형 벌집 모양으로 7∼14㎛의 두께로 인쇄하는 것을 특징으로 하는 후막 EL시트의 제조방법.
제10항에 있어서,

보호피막 대신 외부 습기로부터 EL시트를 보호하기 위해 건조층(나이론 -6)을 삽입하는 것을 특징으로 하는 후막 EL시트의 제조방법.
제1항에 있어서,

EL시트 전체를 PE 또는 PT로 라미네이팅 하는 것을 특징으로 하는 후막 EL시트의 제조방법.
제2항에 있어서,

상기 실버 전극은 선 두께 1㎜로 정육각형 벌집 모양으로 인쇄한 것을 특징으로 하는 EL시트.