KR200274197Y1 - 자체발광 유연성 간판용 원단 - Google Patents

Abstract

본 고안은 간판용 원단에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자외선 안정제를 포함하고 매우 유연한 PVC합성수지와 저전력으로 발광되는 형광층 등을 포함하여 구성됨으로써 크기에 제한 없이 롤 타입으로 연속 생산할 수 있는 자체발광 유연성 간판용 원단에 관한 것이다.

본 고안에 따른 자체발광 유연성 간판용 원단은 유연성을 갖는 PVC합성수지와 상기 PVC합성수지에 도포된 투명전극과, 상기 투명전극의 표면에 도포된 전자발광소재를 포함하고, 면저항과 전류량을 증가시키고 원단의 장력과 탄성을 높여줄 수 있도록 폴리에스터 원사의 표면에 구리를 코팅하고 그 표면에 다시 전도성 물질인 블랙카본을 코팅한 전도성매시를 접착한 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 자체 발광 유연성 간판용 원단은 유사제품인 EL-시트의 생산방식인 평판식 실크스크린 인쇄방법과 전혀 다른 방법으로서 그라비어 원리를 이용한 롤 인쇄방법을 채용하였고, 실린더를 부식시켜 동판(제판)을 만든 후 기능성이 첨가된 PVC합성수지 위에 I.T.O(Indium Tin Oxide) 및 투명전도체(SnO₂)를 스퍼터링(Sputtering)하여 면저항이 40~200옴/스퀘어(Ω/SQCM)인 투명 전극층을 만든 것이다.

Description

자체발광 유연성 간판용 원단{Self light-emitting flexible materials used for making signboards}

본 고안은 대형규격의 간판을 제작할 수 있는 자체발광 유연성 간판용 원단에 관한 것으로서, 특히 대면적의 제작이 가능하도록 롤 타입(Roll Type)의 생산방식을 택하였고 전기적 면저항과 원단의 장력, 탄성을 높여주기 위하여 전도성매시Conductive Mesh)를 삽입하여 완성된 롤 타입의 자체발광 유연성 간판용 원단에 관한 것이다.

종래에는 유리관을 이용한 네온사인 및 형광등으로 배광하여 간판을 제작하여왔으나 이는 고전력과 고전압 등을 이유로 안전성과 시공 상에 문제가 많았으며 제작단가에 비해 수명이 너무 짧고 폐기 시 수은과 다이옥신과 같은 환경오염 물질이 발생되는 등 많은 개선이 필요하였다.

또한 유사제품인 EL-시트는 전량 수입품인 PET필름 상에 형광층을 인쇄하여 사용되어 왔으나 이는 전기/전자제품에 사용되는 전용 시트임에도 불구하고 일부에서는 옥외광고용 소재로 응용 사용하다 보니 크기의 제한(예를 들어, 최대 1㎡)과 옥외에서의 자외선, 습도, 방수 등의 문제로 현실적으로 사용이 불가능하였다.

즉, 기존 EL-시트 생산 방식인 평판식 실크스크린 인쇄방법으로는 여러 가지 기능이 첨가된 롤 타입의 옥, 내외 간판용 원단을 제작할 수 없었다.

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 고안의 주된 목적은 적은 저전력을 이용하여 자체 발광되며 자외선이나 습기 등에 롤타입으로 연속 생산할 수 있는 자체발광 유연성 간판용 원단을 제공하는 것이다.

본 고안은 또한 폴리에스터 원사의 표면에 구리를 코팅하고 그 표면에 다시 전도성 물질인 블랙카본을 코팅한 전도성 매시를 접착하여 원단의 장력과 탄성을 높일 수 있도록 된 자체발광 유연성 간판용 원단을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 그리비어 원리를 이용한 롤러를 사용하는 롤 방식을 택하였고, 실린더를 부식시켜 동판(제판)을 만든 후 기능성이 첨가된 상부PVC합성수지 위에 I.T.O(Indium Tin Oxide) 및 투명전도체(SnO₂)를 스퍼터링(Sputtering)하여 면저항이 40~200옴/스퀘어(Ω/SQCM)인 투명 전극층을 만든 다음, 상기 투명전극층의 배면에 전자 발광소재를 도포하여 건조시키며, 면저항과 전류의 양을 증가시키고 원단의 장력과 탄성을 주기 위해 폴리에스터 원사의 표면에 구리를 코팅하고, 그 표면에 전도성 물질인 블랙카본을 코팅한 전도성 매시를 그 배면에 접착하여 만들어진다.

특히, EL-시트의 문제점인 인장력과 대형 제작시 면 저항력을 높이기 위해 탄성이 있는 전도성 매시를 제공하며, 특수 처리된 PVC합성수지에 옥외 노출시 자외선과 습도에 견딜 수 있도록 PVC합성수지 혼합시 자외선 안정제(UV Stabilizers)등을 제공한 것이다.

도1은 본 고안에 의한 자체발광 유연성 간판용 원단의 구조를 설명하기 위한 단면도,

도2는 본 고안에 의해 면저항과 인장강도를 높이기 위한 전도성 매시의 구조를 보여주는 확대 사시도,

도3은 본 고안에 따른 자체발광 유연성 간판용 원단의 생산 공정을 보여주는 공정도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 상부PVC합성수지 12 : 투명전도막층

13 : 형광층(Posonor) 14 : 유전체층(Dielectric)

15 : 전도성매시(Conductive Mesh) 16 : 하부PVC합성수지

21 : 구리층 22 : 폴리에스터 원사

23 : 전도보호층 31 : 압롤

32 : 판통 33 : 잉크샘

34 : 유연성원단 35 : 배지부

36 : 급지부 37 : 건조부

38 : 독타 39 : 인쇄부

이하에서는 본 고안에 따른 롤 타입의 자체발광 유연성 간판용 원단과 그 제조방법을 첨부된 도면을 토대로 설명한다.

먼저 도1과 도2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 자체발광 유연성 간판용 원단은 특수 처리된 상부PVC합성수지(11), 상기 상부PVC합성수지(11)의 배면에 도포된 투명전극층(12), 상기 투명전극층(12)의 배면에 형성된 형광층(13), 상기 형광층(13)의 배면에 형성된 유전체층(15), 상기 유전체층(15)의 배면에 접착된 전도성매시(15) 및 상기 전도성매시(15)의 배면에 융착된 하부PVC합성수지(16)로 구성된 것이다.

이를 보다 상세히 설명하면, 상기 도1의 특수 처리된 상부 PVC합성수지(11)는 약 90㎛정도의 두께로 압출하여 투명전극층(12)을 스퍼터링(Sputtering)한 후 면저항이 40~200옴/스퀘어(Ω/SQCM)정도로 하여 급지부(Feeder)(36)에 안착시킨다. 이때 PVC합성수지(11)와 속도가 일치하지 않으면 PVC합성수지시트(11)가 처지거나 찢어져 인쇄가 되지 않을 수 있으므로 급지부의 릴(Reel) 회전축을 DC모터로 회전시켜 인피더에 의한 댄서(Dencer)롤러로 장력을 검출하여 안정된 급지를 하도록 한다.

그리고 작업환경은 항온항습장치 등을 도3에 도시된 인쇄 장치 주변에 설치하여 항상 깨끗한 환경과 적절한 습도가 유지되게 하고, 용재의 휘발성을 집적시켜야 한다.

이후 형광층(Phospor)(13)을 인쇄하기 위해서 황화아연(ZnS) 형광체 분말을 폴리머바인더(MMA)와 혼합한다. 이때 형광체 분말(ZnS)과 활성제(In, Na, Fe, Mn, Sn, As, P, Cu)등과 희토류원소(Earth element)의 불화물을 첨가한다. 이처럼 형광체(ZnS)와 활성제를 첨가하여 생산 시 원하는 칼라를 다양하게 혼합할 수 있는 장점이 있으며 이를 잉크샘(33)에 담아 형광층(13)을 인쇄한다. 인쇄가 끝나면 건조부에 이동 약 90~130℃에 열풍건조 또는 원적외선 건조를 하면 20~30㎛정도의 고체상태의 형광층이 형성된다.

그 후 유전체 분말(BaTio)을 시아노레진 계통의 폴리머바인더(MNA)와 혼합하여 약 1.2~10㎛두께로 상술한 방법과 동일하게 2~3회 인쇄한 후 열풍건조(약90~130℃) 또는 원적외선 건조시켜 폴리머를 중합(Polymerization) 시키면 20~30㎛의 유전체층(Dielectric)(14)이 형성된다.

이와 같이, 상부PVC합성수지(11)의 배면에 투명전도층(12)을 형성하고 형광층(Phosphor)(13)과 유전체층(14)이 인쇄된 제품의 배면에 전도성매시(15)를 라미네이팅(laminating) 한다. 이때 전도성매시(15)는 400V이상의 내압과 전기전도도를 높여 저항을 낮추기 위해 밀도 80/per inch와 전도율 45Ω/SQCM을 사용한다. 이후 하부 PVC합성수지(16)를 졸 타입(SOL Type)으로 합지하여 마무리한다.

이때 하부PVC합성수지(16)는 합성수지가 콜로이드 모양으로 되게 하여 EL-시트의 단점인 자외선과 방습에 강하도록 처리하여 핫 멜트(Hot Melt)방법으로 내부코팅 처리를 한다.

이와 같이 하면, 기존 EL-시트와 생산방법과 제품이 전혀 다른 자체발광 유연성 간판용 원단이 만들어지며 한층 고기능이 첨가된 고 휘도의 제품이 된다.

상술한 바와 같이, 본 고안은 기존 간판용 원단에 비해 초경량이며 저전력, 저전압 사용으로 에너지 절감에 크게 기여할 수 있으며, 도시미관과 거리환경에 저해하는 요소를 해결할 수 있다.

또한 제작 시공 시 불필요한 전기적 배선이나 중량물 시공 시 건물 외벽에 지지대 등을 부착하여 왔는데, 본 고안은 경량이므로 간편하게 부착할 수 있는 장점이 있다.

그리고 기존 간판류에서는 지나친 화려함으로 심리적 위압감을 주었으나 본 고안은 조도 또한 온화하고 부드러운 빛이므로 심리적, 시각적으로 안정감을 주며, 한층 안정된 도시미관을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 유연한 특성을 갖는 상부PVC합성수지(11)와, 상기 상부PVC합성수지층(11)의 배면에 도포되며 빛 투과성과 전도성이 우수한 투명전극층(12)과, 상기 투명전극층(12)의 배면에 형성된 형광층(13)과, 상기 형광층(13)의 배면에 도포되어 전자발광을 유도하는 유전체층(14)과, 상기 유전체층(14)의 배면에 적층되어 전류의 양을 증가시키고 면저항을 낮추며 대면적의 장력과 탄성을 높여 주는 전도성매시(15)와, 상기 전도성매시(16)의 배면에 형성되어 자외선과 방습에 강하도록 하는 하부PCV합성수지(16)로 구성된 것을 특징으로 자체발광 유연성 간판용 원단.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전도성매시(15)는 폴리에스터 원사(22)와 상기 폴리에스터 원사(22)의 표면에 코팅된 구리층(21)과 상기 구리층(21)의 표면에 코팅된 전도보호층(23)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자체발광 유연성 간판용 원단.