KR20010067851A

KR20010067851A - 시트형 전자발광램프

Info

Publication number: KR20010067851A
Application number: KR1020010017527A
Authority: KR
Inventors: 강보선
Original assignee: 정동은; 주식회사 코탑테크놀로지
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2001-04-03
Publication date: 2001-07-13

Abstract

본 발명은 전극구조를 단순화시킨 시트형 전자발광램프에 관한 것으로, 고가이면서 고저항체인 ITO필름 대신에 비교적 저가이면서 저저항체인 은박막층을 전극구조로 개선시켜 제작비용과 전력소모량을 줄일 수 있도록 함은 물론 필요에 따라 임의 크기로 절단해서 편리하게 사용할 수 있도록, 기판기능을 하는 부도체인 은박지(10) 위에 절연부(13)를 사이로 그 양쪽에 전극단자기능의 은박막(11)(12)이 형성되고, 이들 은박막(11)(12) 위로 주성분이 티탄산바륨(BaTiO₃)인 유전체(20)가 진공증착되면서 그 위로 P(Phosphor)을 주성분으로 하고 Mn과 황화아연(ZnS)이 함유된 주상 다결정물질의 발광체(30)가 형성되며, 아울러 상기 발광체(30) 위로 도전성물질의 산화주석막(SnO₂)(40)이 진공증착되면서 그 위로 절연성물질의 PE필름(52)이 가열압착되고, 최종적으로 이들 구성요소 외측 전면이 PVC막(50)으로 코팅처리되는 것을 특징으로 한다.

Description

시트형 전자발광램프{An electro luminescence lamp of the sheet type}

본 발명은 전극구조를 단순화시킨 시트형 전자발광램프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고가이면서 고저항체인 ITO필름 대신에 비교적 저가이면서 저저항체인 은박막층을 전극구조로 개선시켜 제작비용을 줄일 수 있도록 함은 물론 필요에 따라 임의 크기로 절단해서 편리하게 사용할 수 있도록 한 시트형 전자발광램프에 관한 것이다.

일반적으로 전자발광(Electro Luminescence)이라 함은 인(P)이나 칼륨(K), 비소(As) 등의 물질에 전류를 흘리면 빛을 내는 현상을 말하는 것으로, 전자발광현상을 일으키는 인이나 칼륨, 비소 등의 물질을 기판에 수㎛의 두께로 증착시키고 수직과 수평의 투명전극을 격자모양으로 배치한 후, 전압을 인가함에 따라 무열 발광되는 화면표시장치를 만들게 되며, 이러한 전자발광현상을 이용한 전자발광램프인 EL램프(Electro Luminescence Lamp)는 기판에 인 등의 발광물질을 증착하고 격자모양으로 배치된 수직과 수평의 투명전극에 전압을 가해서 해당 전극의 교점을 발광시키게 된다.

아울러, 냉음극(무열) 전자발광램프는 네온사인과 같은 고전압, 고열 및 고비용의 열발광체 램프에 비하여 저전압, 무열 및 저비용으로 됨은 물론 자유로운 변형이 가능한 소재로 대체할 수 있어, 노트북 컴퓨터나 광고판과 같은 다양한 응용분야에 이용되고 있는 추세이다.

한편, 지금까지의 시트형 전자발광램프는 도 4에서 보는 바와 같이, 중간의 발광층(Phosphor)(120)과 유전층(Dielectric Insulator)(130)에 각각 투명도전층(110)으로 ITO필름(Indium Tin Oxide Film)과 배면전극층(Rear Electrode)(140)으로 카본박막 또는 알루미늄박막이 도포되었으며, 이들 투명도전층(110)과 배면전극층(140)에 인버터(도면도시 생략)로부터의 교류전압을 인가시키면 이들 사이의 상기 발광층(120)으로 유기된 전계에 의해서 계면준위에 트랩(Trap)되어 있던 전자가 방출 가속되면서 에너지가 발생되고, 이들 전자가 상기 발광층(120) 내의 불순물의 궤도전자에 충돌되어 기저상태로 돌아오면서 발광 동작되도록 되어 있다.

그런데, 이와같이 ITO필름의 투명도전층(110)과 알루미늄박막의 배면전극층(140)을 각각 전극단자로 사용하여 교류전압을 인가시켰던 기존의 전자발광램프는 그 제품제작에 있어, 이들 발광층(120)과 유전층(130)을 도포하기 위한 기판기능을 하는 투명도전층(110)의 재료로 저항이 250-300Ω 정도로 비교적 높은 ITO필름을 사용했던 관계로 전력소모량이 많으면서도 제작비용도 많이 들고, 특히 임의 크기로 절단하여 사용시에는 투명도전층(110)인 ITO필름을 반드시 남겨두고 절단해서 사용하여야만 하는 구조적인 불편함이 있었다.

이에 본 발명은 교류전압이 인가될 수 있도록 ITO필름으로 투명도전층을 구성한 기존의 시트형 전자발광램프가 갖는 제반 불편한 점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 고가이면서 고저항체인 ITO필름 대신에 비교적 저가이면서 저저항체인 은박막층을 전극구조로 개선시켜 제작비용과 전력소모량을 줄일 수 있도록 함은 물론, 필요에 따라 임의 크기로 절단해서 편리하게 사용할 수 있도록 전극구조를 단순화시킨 시트형 전자발광램프를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 시트형 전자발광램프 결합상태 사시도.

도 2는 본 발명의 시트형 전자발광램프 분리상태 구조도.

도 3은 본 발명에 따른 시트형 전자발광램프의 양쪽 은박막에 교류전원의 전극단자를 접속시킨 사용상태 단면도.

도 4는 종래기술에 따른 시트형 전자발광램프의 배면전극층과 투명도전층에 전극단자를 접속시킨 사용상태 개략단면도.

***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *****

10: 은박지 11,12: 은박막

13: 절연부 20: 유전체

30: 발광체 40: 산화주석막

50: PVC막 52: PE필름

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시트형 전자발광램프는 기판기능을 하는 부도체인 은박지 위에 절연부를 사이로 그 양쪽에 전극단자기능의 은박막이 형성되고, 이들 은박막 위로 주성분이 티탄산바륨(BaTiO₃)인 유전체가 진공증착되면서 그 위로 P(Phosphor)을 주성분으로 하고 Mn과 황화아연(ZnS)이 함유된 주상 다결정물질의 발광체가 형성되며, 아울러 상기 발광체 위로 도전성물질의 산화주석막(SnO₂Film)이 진공증착되면서 그 위로 절연성물질의 PE필름이 가열압착되고, 최종적으로 PVC융착기를 통해 이들 구성요소 외측 전면이 PVC막으로 코팅처리되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 시트형 전자발광램프의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 시트형 전자발광램프 결합상태를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 시트형 전자발광램프 분리상태를 도시한 것이며, 도 3은 본 발명에 따른시트형 전자발광램프의 양쪽 은박막(11)(12)에 교류전원(60)의 전극단자(61)(62)를 각각 접속시킨 사용상태의 단면을 도시한 것이다.

도면에서 보는 바와 같이, 본 발명의 시트형 전자발광램프는 중간의 발광층(Phosphor)(도 4의 120)과 유전층(Dielectric Insulator)(도 4의 130)에 각각 투명도전층(도 4의 110)으로 ITO필름과 배면전극층(도 4의 140)으로 카본박막 또는 알루미늄박막이 도포되었던 지금까지의 시트형 전자발광램프의 결합구조와는 달리, 절단부위에 별다른 관계없이 외부로부터 교류전원(60)의 양쪽 전극단자(61)(62)가 용이하게 접속되어 전압이 인가되면서 발광체(30)의 발광동작이 보다 가속화되어 증가된 발광효율을 얻을 수 있도록 기판기능을 하는 은박지(10) 위에 절연부(13)를 사이로 그 양쪽에 전극단자기능의 은박막(11)(12)이 형성된다.

즉, 램프시트의 절단부위에 별다른 영향없이 외부로부터의 교류전원(60)이 인가되는 전극단자(61)(62)가 사용위치에 별다른 어려움 없이 간단하게 접속될 수 있도록, 중간의 길이방향 절연부(13)를 사이로 부도체로써 기판기능을 하게되는 은박지(10) 위에 이들 전극단자가 접속되는 은박막(11)(12)이 상기 절연부를 중심으로 양쪽에 각각 길이방향으로 증착형성된다.

또한, 통상 인버터로부터의 교류전원(60)이 양쪽의 은박막(11)(12)을 통해 인가되어 유전체(20) 위쪽의 발광체(30)가 발광동작되면서 램프작동될 수 있도록 구성되며, 이때의 상기 은박막(11)(12)은 기존의 전자발광램프에 사용되었던 ITO필름에 비해 상대적으로 저가이면서 전력소모량도 적은 것임을 알 수 있다.

그리고, 중간에 길이방향으로 절연부(13)가 형성된 이들 은박막(11)(12) 위로는 대략 3,000-4,000Å 정도의 두께로 주성분이 티탄산바륨(BaTiO₃)인 유전체(20)가 진공증착되며, 아울러 상기 유전체(20) 위로 P(Phosphor)을 주성분으로 1wt% 정도의 Mn과 황화아연(ZnS)이 함유된 주상 다결정물의 발광체(30)가 실크스크린 인쇄방식으로 증류수와 혼합되어 대략 5,000Å 내외의 두께로 도포 형성된다.

상기 유전체(20)를 형성하는 티틴산바륨(BaTiO₃)은 은박막(11)(12)을 통해 인가되는 교류전원(60)을 일정하게 정류시켜 공급될 수 있도록 하며, 아울러 상기 발광체(30)를 형성하는 P(Phosphor)은 램프의 성능 및 수명과 직결되는 부분으로 수분에 노출되었을 때 빛의 밝기와 수명이 단축될 수 있어, P입자를 실리카(Silica)로 인캡슐레이팅(Encapsulating)시킨 분말(Powder)을 원료로 사용함으로서 램프의 수명을 연장시킬 수 있다.

그리고, 발광체(30) 위로는 도전성 산화물질로 전도성을 지닌 산화주석막(SnO₂Film)(40)이 진공증착을 통해 도포 형성되는 한편, 그 위로 절연성물질인 PE필름(Polyester Film)(52)이 대략 0.5 ㎜ 두께로 가열 압착된다.

또한, 중간층인 발광체(30)와 유전체(20)를 중심으로 아래쪽의 은박지(10) 위의 은박막(11)(12)과 함께 위쪽의 산화주석막(40) 및 PE필름(52)으로 이루어지는 구성요소들의 외측 전면이 외부로부터 방열 및 방습될 수 있도록 PVC융착기(도면도시 생략)를 통해 최종적으로 PVC막(50)으로 코팅처리되며, 특히 상기 PVC막(50)은 은박막(11)(12)에 절연부(13)를 형성시키기 전에 원하는 글씨와 그림의 형태로 절단하고 아울러 상기 절연부(13)를 형성시킨 후에 상기 PVC막(50)을 코팅처리할 수도 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 시트형 전자발광램프는 사용자가 필요에 따라 칼 또는 가위를 사용하여 원하는 크기로 절단한 다음, 도 3의 사용상태 단면구조에서 보는 바와 같이 절연부(13)를 사이에 두고 분리 형성된 양쪽의 은박막(11) (12)에 교류전원의 전극단자(61)(62)를 간단하게 연결시켜 인버터를 통한 교류전원(60)이 이들 은박막(11)(12)으로 확실하게 인가될 수 있다.

아울러, 은박막(11)(12)을 통해 인가되는 교류전원(60)은 유전체(20)를 거치면서 일정 전압으로 정류되는 동시에 발광체(30)의 전자 방출이 원활하게 이루어지면서 ITO필름을 사용한 기존의 시트형 전자발광램프에 비해 30％ 이상 증가되면서 균일한 발광도를 얻을 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 시트형 전자발광램프에 의하면, 고가이면서 고저항체인 기존의 시트형 전자발광램프와는 달리 저저항체인 은박막층을 전극구조로 개선시켜 제작비용을 줄일 수 있도록 함은 물론, 필요에 따라 임의 크기로 절단해서 편리하게 사용할 수 있도록 전극구조가 단순화되어 상대적으로 큰 면적의 시트형으로 생산 및 활용할 수 있다.

이는 결과적으로, 전극구조가 단순화됨으로서 전자발광램프를 원하는 크기로 자유롭게 절단하여 별다른 단자연결의 불편없이 편리하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라 저가이면서 전력소모량도 획기적으로 줄일 수 있는 것은 물론, 적은 전력량 소모로도 크기 및 길이에 관계없이 발광도가 30％ 이상 증가되면서 균일한 발광효율이 제공될 수 있어, 다양한 문양장식이 요구되는 광고판은 물론 입출력신호의 화면표시(Display), 조명, 쓰기, 읽기, 지우기 등을 할 수 있는 냉음극 발광장치로써 폭넓고 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

Claims

기판기능을 하는 부도체인 은박지(10) 위에 절연부(13)를 사이로 그 양쪽에 전극단자기능의 은박막(11)(12)이 형성되고, 이들 은박막(11)(12) 위로 주성분이 티탄산바륨(BaTiO₃)인 유전체(20)가 진공증착되면서 그 위로 P(Phosphor)을 주성분으로 Mn과 황화아연(ZnS)이 함유된 주상 다결정물질의 발광체(30)가 형성되며, 아울러 상기 발광체(30) 위로 도전성물질의 산화주석막(SnO₂)(40)이 진공증착되면서 그 위로 절연성물질의 PE필름(52)이 가열압착되고, 최종적으로 이들 구성요소의 외측 전면이 PVC막(50)으로 코팅처리되는 것을 특징으로 하는 시트형 전자발광램프.