KR20030089618A - 자체발광 유연성 간판용 원단 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광고판이나 간판을 제작할 수 있는 자체발광 간판용 원단에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자체 발광되는 무기 EL-시트에 전도성, 인장력 및 탄성력이 우수한 전도성 매시층(Conductive Mesh Layer)을 형성하고 롤 타입으로 생산하여생산이 용이하고, 큰 면적의 옥외용 간판을 용이하게 제작할 수 있는 롤 타입(Roll-type) 자체발광 유연성 간판용 원단에 관한 것이다.

본 발명은 롤 형태로 권취될 수 있는 정도의 유연성을 갖는 상부 합성수지층과, 상기 상부 합성수지층의 배면에 도포된 투명전극층과, 상기 투명전극층의 배면에 형성된 형광층과, 상기 형광층의 배면에 도포되어 전자발광을 유도하는 유전체층과, 상기 유전체층의 배면에 적층되어 전류의 양을 증가시키고 면저항을 낮추며 큰 면적의 장력과 탄성을 높여 주는 전도성 매시층, 상기 전도성 매시층의 배면에 형성되며 롤 형태로 권취될 수 있는 정도의 유연성을 갖는 하부 합성수지층 및 상기 투명전극층과 상기 전도성 매시층에 접속된 전극층을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

자체발광 유연성 간판용 원단 및 그 제조방법{Self light-emitting flexible sheet used for making signboards and method for manufacturing the same}

본 발명은 광고판이나 간판을 제작할 수 있는 자체발광 간판용 원단에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자체 발광되는 무기 EL-시트에 전도성, 인장력 및 탄성력이 우수한 전도성 매시층(Conductive Mesh Layer)을 형성하여 롤 타입으로 생산 및 판매가 가능하도록 하여 자동 생산이 용이하고, 큰 면적 또는 길이가 긴 옥외용 간판을 용이하게 제작할 수 있는 롤 타입(Roll-type) 자체발광 유연성 간판용 원단에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 옥외 간판은 유리관을 이용한 네온사인이나 다수의 형광등으로 배광하는 아크릴 판을 이용하여 간판이 제작되었으나 이는 높은 전력과 전압이 요구되어 안전성과 시공성이 떨어지고, 제작단가에 비해 수명이 너무 짧아 경제적이지 않으며, 폐기 시 다이옥신, 수은 등과 같은 환경 유해물질이 발생되는 문제가 있었다. 또한 다수의 형광등으로 배광하는 아크릴 간판은 많은 수의 형광등과 복잡한 전기배선으로 인해 간판의 두께가 두껍게 되어 건물의 미관을 해치는 문제가 있었다.

이에 따라 최근에는 PET필름에 발광층을 도포시킨 무기 EL-시트를 이용한 옥외용 간판이 개발되고 있다. 이러한 무기 EL-시트는 하부 합성수지층 위에 알루미늄층과, 반사잉크층, 발광층, 그리고 투명전극층 및 상부 합성수지층 등을 차례로 적층되고, 상기 투명전극층과 알루미늄판에는 각각 리드단자를 설치한 다음 상·하부 합성수지층을 압착하여 제조한 것이다. 이에 따라 리드단자에 접속되어 있는 알루미늄층과 투명전극층에 전원이 인가되면, 상·하면에서 전해오는 전파장에 의해 상기 발광층이 발광하고, 상기 반사잉크층은 발광된 빛이 전면으로만 발광되도록 한다. 이러한 무기 EL-시트는 얇고 가벼우며 열을 동반하지 않기 때문에 각종 디스플레이장치의 배광소자로 각광받고 있다.

그러나 이러한 종래의 무기 EL-시트는 문구용 책받침과 같이 비교적 딱딱한 합성수지시트를 사용하고 스크린 인쇄방법으로 제조되는 것이기 때문에 롤 형태로 권취될 수 없으며 큰 면적으로 제조될 수 없는 단점이 있다. 예를 들어, 종래의 무기 EL-시트는 1m×1m의 크기로 생산되는 것이므로 1m×20m의 옥외용 간판을 제작하는 데는 적용될 수 없었다. 또한 종래에는 대부분 전기, 전자제품용으로 만들어진 무기 EL-시트를 그대로 옥외 광고용 간판에 적용하는 것이어서, 옥외에서의 자외선이나 습도에 의해 쉽게 손상되는 문제가 있었다.

이에 따라 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 옥외용 대형간판에 쉽게 적용할 수 있도록 롤 형태로 생산/판매되는 자체발광 유연성 간판용 원단을 제공하는 것이다.

본 발명은 또한 자외선과 습도에 강하고 대형 간판을 제작하기 용이하도록 유연하면서도 강한 인장력과 탄성력을 갖는 옥외용 대형간판용 자체발광 유연성 간판용 원단을 제공하는 것이다.

도1은 본 발명에 따른 자체발광 유연성 간판용 원단의 구조를 보여주는 단면도,

도2는 본 발명에 따른 도전성 매시의 구조를 보여주는 확대도,

도3은 본 발명에 따른 자체발광 유연성 간판용 원단의 제조공정을 보여주는 공정도,

도4는 본 발명에 따른 그라비아 인쇄장치의 개략적인 구성도이다.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 자체발광 유연성 간판용 원단은 롤 형태로 권취될 수 있는 정도의 유연성을 갖는 상부 합성수지층과; 상기 상부 합성수지층의 배면에 도포된 투명전극층과; 상기 투명전극층의 배면에 형성된 발광층과; 상기 발광층의 배면에 도포되어 전자발광을 유도하는 유전체층과; 상기 유전체층의 배면에 적층되어 전류의 양을 증가시키고 면저항을 낮추며 인장력과 탄성을 높여 주는 전도성 매시층과; 상기 전도성 매시층의 배면에 형성되며 롤 형태로 권취될 수 있는 정도의 유연성을 갖는 하부 합성수지층 및; 상기 투명전극층과 상기 전도성 매시층에 접속되도록 설치된 전극층을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 전도성 매시층은 직조된 폴리에스터 원사의 표면에 전도성 물질을 코팅한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 자체발광 유연성 간판용 원단의 제조방법은 권취된 상태에서 공급되는 상부 합성수지시트의 배면에 투명전극물질을 스퍼터링하여 투명전극층을 형성하는 스퍼터링공정과; 투명전극층이 형성된 상기 상부 합성수지시트를 연속적으로 공급하면서 상기 투명전극층의 배면에 발광층 및 유전체층을 순차적으로 형성하는 그라비아 인쇄공정과; 유전체층이 형성된 상기 상부 합성수지시트를 연속적으로 공급하면서 전도성 물질이 코팅된 전도성 매시시트를 접합시키는 라미네이팅 공정과; 전도성 매시층의 배면에 용융된 합성수지를 코팅하여 하부 합성수지층을 형성하는 합성수지 핫 멜팅공정을 포함하여 구성된다.

이하 본 발명에 따른 롤 타입의 자체발광 유연성 간판용 원단 및 그 제조방법을 첨부된 도면을 토대로 설명한다. 먼저, 도1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자체발광 유연성 간판용 원단은 롤 형태로 권취될 수 있을 정도의 유연성을 가지며, 자외선 차단제 등으로 처리된 상부 합성수지층(11)과, 상기 상부 합성수지층의 배면에 도포된 투명전극층(13)과, 상기 투명전극층의 배면에 형성된 발광층(15)과, 상기 발광층의 배면에 도포되어 전자발광을 유도하는 유전체층(17)과, 상기 유전체층의 배면에 적층되어 전류의 양을 증가시키고 면저항을 낮추며 인장력과 탄성을 높여 주는 전도성 매시층(23)과, 상기 전도성 매시층의 배면에 형성되며 롤 형태로 권취될 수 있는 정도의 유연성을 갖는 하부 합성수지층(31) 및 상기 투명전극층과 상기 전도성 매시층에 접속된 전극층(14,16)으로 구성되어 있다.

그리고, 상기 상부 합성수지층(11)은 발광층에서 발광된 빛이 투과될 수 있도록 투명하거나 반투명인 PVC 합성수지시트이다. 즉, 상기 합성수지시트(11)는 종래의 딱딱한 형태의 PET 합성수지시트 대신에 롤 형태로 권취할 수 있을 정도로 유연한 PVC합성수지시트를 사용한다. 그리고 상기 상부 합성수지시트(11)는 롤 타입 제조공정에서 다른 코팅층 등이 순차적으로 코팅되는 기재일 뿐만 아니라 옥외 간판으로 제작될 경우 내부 코팅층을 보호하는 기능을 수행하므로 종래의 합성수지시트보다 두꺼운 것이 좋다. 예를 들어, 상기 상부 합성수지시트(11)는 90㎛이상의 두께를 갖는 것이 바람직하다.

이어 상기 합성수지시트(11)의 배면에는 투명전극층(13)이 형성된다. 즉, 투명전도성 잉크(Indium-Tin-Oxide Paint)를 스퍼터링하여 약 5~20㎛ 의 두께로 투명전극층(13)을 형성하여 면저항이 40~200옴/스퀘어(Ω/SQCM) 정도가 되도록 한다. 상기 투명전극층(13)은 그라비아 인쇄하거나 스퍼터링 하여 제조될 수 있다. 이 때 상기 투명전극층(13)의 외곽테두리 부위에는 은이나 구리 등의 도전성 금속잉크 물질로 두께 10~50㎛ 내외의 도선을 인쇄하여 가장자리 전체 또는 부분적으로 전극층(14)을 형성한다.

그리고 상기 투명전극층(13)의 배면에 형성된 발광층(Phospor)(15)은 ZnS계 분말 혹은 ZnF₂분말에 발광 중심 역할을 하는 희토류원소(Earth element)의 불화물과 각종 활성제(In, Na, Fe, Mn, Sn, As, P, Cu) 등을 첨가한 것이다. 이와 같이, 형광체(ZnS)와 활성제를 혼합하여 생산하게 되면, 원하는 칼라를 다양하게 혼합할수 있게 된다. 그리고 이러한 발광층(15)은 형광체를 상기 투명전극층(13)의 배면에 그라비아 방식으로 인쇄된다. 또한, 상기 발광층(15)의 배면에 형성된 유전체층(17)은 유전체 분말(BaTio)을 시아노레진 계통의 폴리머바인더(MNA)와 혼합하여 약 1.2~10㎛두께로 2~3회 그라비아 인쇄한 후 건조시켜 전체 두께가 20~30㎛가 되도록 한 것이다.

한편, 상기 유전체층(17)의 배면에 적층된 전도성 매시층(23)은 도2에 도시된 바와 같이, 직조된 폴리에스터 원사(25)의 표면에 소정 두께의 전도성 물질을 코팅한 것이다. 이때 상기 전도성 물질로는 구리, 은, 알루미늄 등 금속이 포함될 수 있다. 그리고 상기 구리층 등의 코팅층(27)을 보호하기 위해서 그 위해 전도성 카본층(28)을 더 형성하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 전도성 매시는 핫 멜트(Hot Melt) 접착제를 이용하여 상기 유전체층(17)의 배면에 라미네이팅(laminating)된다. 이와 같이, 상기 전도성 매시층(23)은 인장력이 좋은 폴리에스터 원사(25)에 전도성 구리층(21)을 코팅한 것이므로, 인장력 및 탄성이 증가되고 400V이상의 내압과 전기전도도를 높여 표면 저항을 낮출 수 있다. 이때 상기 전도성 매시층(23)은 약 80/per inch의 밀도를 형성되어 그 전도율이 45(Ω/SQCM) 인 것이 바람직하다.

그리고 상기 전도성 매시층(23)의 하면에는 구리, 은 또는 알루미늄으로 등으로 전극(16)을 설치한다. 이어 상기 전도성 매시층(23)의 배면에는 하부 합성수지(31)가 졸 타입(Sol Type)으로 코팅되어 방습 또는 방수 기능을 보강한다. 즉, 종래 EL-시트는 두 개의 합성수지시트를 가압성형하여 접합시킨 것이므로 쉽게 틈새가 생겨 습기나 물이 스며드는 문제가 있었으나, 본 발명에 따른 원단은 액체상태로 용융된 합성수지를 핫 멜트 공법으로 완전 코팅하므로 방습 및 방수 기능이 보강된다.

한편, 도3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자체발광 유연성 간판용 원단은 스퍼터링 공정(100)과, 그라비아 인쇄공정(200), 라미네이팅 공정(400) 및 핫 멜팅 공정(500)으로 구성된 일련의 공정을 통해 제조된다. 특히, 본 발명에 따른 그라비아 인쇄는 원통형 롤러를 이용하여 인쇄하기 때문에 연속 생산이 가능하다. 그리고 도4는 본 발명에 따른 그라비아 인쇄장치(50)를 개략적으로 보여주는 구성도로서 다수의 압축롤러(51), 잉크샘(55), 인쇄롤러(52) 및 건조장치(57) 등으로 구성되어 있다.

다시 도3을 참조하여 본 발명의 제조공정을 살펴보면, 권취된 상태에서 공급되는 상부 합성수지시트(11)가 스퍼터링 장치(100)를 통과하면서 그 배면에 투명전극물질을 증착시켜 투명전극층을 형성한다. 상기 스퍼터링 공정은 큰 면적의 시트상에 투명전극 물질을 증착시킬 수 있는 공지의 스퍼터링 공법을 적용한다. 그리고 이러한 스퍼터링 공정은 롤 타입의 연속공정을 위해 채택된 것이므로 기타 다른 공법, 예를 들어 스크린 인쇄나 그라비아 인쇄공법을 사용하는 것도 가능하다.

이어, 스퍼터링 공정(100)에 의해 소정 두께의 투명전극층(13)이 도포되어 있는 합성수지시트(11)는 상기 그라비아 인쇄장치(50)의 급지부(Feeder)(58)에 장착되어 상기 합성수지시트(11)가 처지거나 찢어지지 않도록 급지된다. 이때 급지부(58)의 릴(Reel)회전축을 DC모터로 회전시켜 인피더에 의한 댄서(Dencer)롤러로 장력을 검출하여 안정된 급지가 이루어지도록 한다. 또한 항온항습장치와 공기청정기를 설치하여 적절한 습도가 유지되게 하고 먼지등이 날리지 않도록 깨끗한 환경을 유지하도록 한다.

이렇게 그라비아 인쇄장치(50)로 공급된 합성수지 시트(11)는 먼저, 인쇄롤러(52)의 표면에 접촉하여 통과하는 동안 압축롤러(51)가 가압하여 일정 두께의 발광층(15)을 그 배면에 형성하게 된다. 즉, 상기 인쇄롤러(52)가 일정한 속도로 제자리 회전되어 잉크샘(55)에 있은 발광체를 그 표면에 묻혀 오면, 일측에 설치되어 있는 스크레퍼(Scraper)(56)가 그 두께를 일정하게 하면, 상기 합성수지시트(11)가 상기 인쇄롤러(52)와 압착롤러(51) 사이를 통과하면서 코팅층이 인쇄되게 된다. 이때 상기 인쇄롤러(52)의 표면에는 원하는 형태의 패턴이 제판되어 있으므로 그 형태에 따른 코팅층이 형성된다. 예를 들어, 상기 투명전극층(13)에 접속하는 전극층(14)은 특정한 패턴으로 그 배면에 형성된다. 한편, 이렇게 도포된 형광체는 그 상부에 설치되어 있는 건조기를 통과하는 동안에 굳어지져 20~30㎛ 두께의 발광층이 고착되게 된다. 이때 상기 건조기(57)는 열풍 또는 원적외선으로 약 90~130℃ 정도를 유지한다. 이어서, 유전체 분말(BaTio)을 시아노레진 계통의 폴리머바인더(MNA)와 혼합하여 약 1.2~10㎛두께로 2~3회 인쇄한 후 건조시켜 전체 두께가 20~30㎛가 되도록 하여 유전체층(Dielectric)(17)을 형성한다.

그리고 상술한 인쇄장치(50)를 통해 그 배면에 투명전도층(13), 발광층(15) 및 유전체층(17)이 형성된 상부 합성수지시트(11)는 라미네이팅 장치를 거치면서 그 배면에 전도성 매시(23)가 라미네이팅 된다. 이때 상기 전도성 매시(23)는 별도의 코팅공정(300)을 통해 소정의 간격(80/per inch)으로 직조된 폴리에스터 원사(25)의 표면에 구리를 코팅한 것이다. 이때 상기 구리층(25)의 표면에는 전도성 물질인 카본(28)이 더 코팅되어 구리층(27)이 손상되는 것을 방지한다. 이러한 전도성 물질 코팅방법에는 스프레이 방식이나 침지방식이 적용될 수 있으며 특별히 어느 것으로 제한되지는 않는다. 이어서 전도성 매시층(23)이 형성된 상부 합성수지시트(11)는 다시 합성수지재가 용융되어 있는 합성수지 핫 멜팅 장치(500)를 통과하면서 용용된 합성수지가 그 배면에 코팅된다. 이와 같이 본 발명에 따른 하부 합성수지시트(11)는 핫 멜팅 공법을 사용하여 일체로 코팅되기 때문에 방습 및 방수 효과가 좋게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 자체발광 소재에 전도성이 좋고 인장력과 탄성력을 갖는 전도성 매시시트를 일체로 라미네이팅 함으로써 롤 타입으로 생산 및 판매가 가능하고 옥외용 대형간판에 쉽게 적용할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 또한 롤 타입으로 생산함으로써 자동생산이 가능하여 제조원가를 절감시킬 수 있는 효과가 있으며 대형 또는 장형이면서도 두께가 얇고 가벼운 옥외용 간판을 저렴한 비용으로 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 롤 형태로 전도성 매시층되어 전자발광을 유도하는 유전체층과;

   상기 유전체층의 배면에 적층되어 전류의 양을 증가시키고 면저항을 낮추며 큰 면적의 장력과 탄성을 높여 주는 전도성 매시층;

   상기 전도성 매시층의 배면에 형성되며 롤 형태로 권취될 수 있는 정도의 유연성을 갖는 하부 합성수지층 및;

   상기 투명전극층과 상기 전도성 매시층에 접속된 전극층을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자체발광 유연성 간판용 원단.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전도성 매시층은 직조된 폴리에스터 원사와;

   상기 폴리에스터 원사의 표면에 코팅된 구리층을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자체발광 유연성 간판용 원단.
3. 제2항에 있어서,

   상기 구리층의 표면에 전도성 보호층이 더 코팅된 것을 특징으로 하는 자체발광 유연성 간판용 원단.
4. 권취된 상태에서 공급되는 상부 합성수지시트의 배면에 투명전극물질을 스퍼터링하여 투명전극층을 형성하는 스퍼터링공정과;

   투명전극층이 형성된 상기 상부 합성수지시트의 배면에 발광층 및 유전체층을 순차적으로 형성하는 그라비아 인쇄공정과;

   유전체층이 형성된 상기 상부 합성수지시트의 배면에 권취된 상태로 공급되고 전도성 물질이 코팅된 전도성 매시시트를 접합시키는 라미네이팅 공정과;

   전도성 매시층의 배면에 용융된 합성수지를 코팅하여 하부 합성수지층을 형성하는 핫 멜팅공정을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자체발광 유연성 간판용 원단의 제조방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 투명전극층은 투명전도성 잉크(ITO)를 스퍼터링하여 5~20㎛ 의 두께로 형성하여 면저항이 40~200옴/스퀘어(Ω/SQCM)정도가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 자체발광 유연성 간판용 원단의 제조방법.
6. 제4항에 있어서,

   상기 그라비아 인쇄공정은 인쇄롤러의 표면에 접촉되어 통과되는 합성수지 시트를 가압롤러로 가압하여 일정 두께의 코팅층을 형성하고 약 90~130℃ 정도 건조시키는 것을 특징으로 하는 자체발광 유연성 간판용 원단의 제조방법.
7. 제4항에 있어서,

   상기 유전체층은 유전체 분말을 시아노레진 계통의 폴리머바인더(MNA)와 혼합하여 약 1.2~10㎛두께로 2~3회 인쇄한 후 건조시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 자체발광 유연성 간판용 원단의 제조방법.