KR20050038607A - 비연속적 선형발광특성을 갖는 이엘와이어와 그 제조 방법 - Google Patents

비연속적 선형발광특성을 갖는 이엘와이어와 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비연속(非連續)적 선형발광(線型發光)특성을 갖는 이엘와이어와 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일반적인 전선형태로 제조되어 연속(連續)적 선형발광(線型發光)특성을 갖는 기존의 이엘와이어를 이용하여 상기 기존의 이엘와이어를 일정한 길이로 절단하여 재구성함으로써 비연속적 선형발광특성을 갖도록 한 비연속(非連續)적 선형발광(線型發光)특성을 갖는 이엘와이어와 그 제조 방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 비연속적 선형발광특성을 갖는 이엘와이어와 그 제조방법에 있어서, 상기의 연속적 선형발광특성을 갖는 기존의 이엘와이어를 일정한 길이로 절단한 후 상기의 절단된 이엘와이어의 양끝단의 PVC 색상층 피복(104,204)과 1차 보호피복(105,205) 그리고 중심전극(107,207)에 발광체를 도포하여 형성된 발광층(106,206)을 제거하여 중심전극과 중심전극, 중심전극과 추가된 제어선(102,202)과의 연결이 용이하게 선(先)처리하는 단계, 다양한 형식의 전원 인가 방법에 따라 방향 표시 기능 및 다양한 동(動)적 효과를 나타낼 수 있도록 하기 위해 상기의 절단된 각각의 이엘와이어에 개별적으로 전원을 인가할 수 있도록 3개의 제어용 전선(제어선(102,202))을 추가하고 상기의 절단된 각각의 이엘와이어의 중심전극(B1,B'1,B"1)과 중심전극(B2,B'2,B"2), 중심전극(A,A',A")과 추가된 상기의 제어선(C1,C2,C3)에 순차적으로 연결하는 단계, 상기 단계후 제어선(102,202)을 비롯하여 제어선(C1,C2,C3)과 중심전극(107,207)과의 연결 부위를 보호하기 위해 난연, 방수, UV 기능을 갖는 PVC로 중심전극(107,207)과 발광층(106,206) 사이에 있는 이엘와이어의 절연층이 파괴되지 않을 정도의 온도조건을 유지하며 압출성형하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.

Description

비연속적 선형발광특성을 갖는 이엘와이어와 그 제조 방법{The EL Wire with non-continuous linear luminous character and the method of the EL Wire}
본 발명은 비연속(非連續)적 선형발광(線形發光)특성을 갖는 이엘와이어와 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일반적인 전선형태로 만들어져 연속(連續)적 선형발광(線形發光)특성을 갖도록 제조된 기존의 이엘와이어를 이용하여, 상기의 이엘와이어를 일정한 길이로 절단하여 재구성함으로써 비연속적 선형발광특성을 갖도록 하는 비연속(非連續)적 선형발광(線形發光)특성을 갖는 이엘와이어와 그 제조방법에 관한 것이다.
이엘와이어(EL Wire)란 전계(電界)방식에 의해 발광하는 발광반도체인 EL (electroluminesent)소자를 중심의 동선(銅線)에 균일하게 도포하고 도포된 EL 소자 외부에 전극으로 사용될 전선을 두어 상기의 동선(銅線)과 상기의 전선(電線)에 교류전원을 인가하면 위상변화에 따라 전자이동에 일어나고 이에 따라 에너지 변환이 발생하여 발광을 하는 동축선 구조의 연속(連續)적 선형발광(線形發光)특성을 갖는 초절전 자기 발광선이다.
일반적으로 현재 제품화된 이엘와이어는 연속적으로 투입되는 전극에 발광체를 증착(蒸着)시키고 이어 PVC 보호피복 및 색상층 피복을 압출성형(壓出成形)하는 제조 공정의 특성상 연속(連續)적인 선형발광(線形發光)특성만을 나타낼 뿐 비연속(非連續)적인 선형발광(線形發光)특성을 나타낼 수가 없다. 이로 인해 상기 기존의 이엘와이어는 선(線,Wire) 전체에 전원을 인가하거나 차단(遮斷)시키는 방법으로 선(線,Wire) 전체를 발광시키거나 전체적으로 깜박거리게 하는 효과밖에 낼 수가 없으며 방향을 표시하게 한다거나 다양한 동(動)적 효과를 전혀 낼 수가 없다.
또한, 비연속(非連續)적 점발광(點發光)특성을 갖는것으로 전구를 이용한 논네온(Non-Neon) 또는 로프네온(LopeNeon)이라 불리는 것이 있는데 이들은 방향을 표시하거나 다양한 동(動)적 효과를 줄 수는 있으나 전구의 발광 특성상 많은 면적이 발광하는 선형발광(線形發光)이 아닌 점발광(點發光) 특성만을 갖고 있어 도 7에 보이는 바와 같이 발광면적이 선형발광체(線形發光體)에 비해 매우 적어 가시성이 선발광체인 이엘와이어에 비해 현저하게 떨어지고 필라멘트를 사용하는 등의 전구 제조특성으로 인해 열발생량이 많고 전력소모량이 현저하게 많아 수 미리(mm)정도로 가늘게 만들거나 몇백미터(m)씩 길게 연결하여 사용할 수가 없으며, 내부에 들어 있는 전구가 충격에 매우 약해 쉽게 파손될 수 있어 응용 범위가 매우 한정적이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 연속적인 선형발광특성을 갖고 발광시 열발생이 거의 없으며 전력소모량 또한 0.5Watt/m 이하인 상기 기존의 이엘와이어를 이용하여 비연속(非連續)적 선형발광(線形發光)특성을 갖게함으로써 다양한 형식으로의 전원 인가 방법에 따라 방향을 표시하거나 다양한 동(動)적 효과를 나타내고 발광면적이 매우 넓은 선형발광(線形發光)특성을 그대로 유지하며 열발생 및 전력 소모량이 극히 적고 취급이 용이(容易)한 초고효율의 에너지 제품을 만드는데 본 발명의 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 비연속(非連續)적 선형발광(線形發光)특성을 갖는 이엘와이어와 그 제조방법에 있어서, 상기의 연속(連續)적 선형발광 (線形發光)특성을 갖는 기존의 이엘와이어를 일정한 길이로 절단한 후 상기의 절단된 이엘와이어의 양끝단의 PVC 색상층 피복(104,204)과 1차 보호피복(105,205) 그리고 중심전극(107,207)에 발광체(發光體)를 도포하여 형성된 발광층(106,206)을 제거하여 중심전극과 중심전극, 중심전극과 추가된 제어선(102,202)과의 연결이 용이(容易)하게 선(先)처리하는 단계, 다양한 형식의 전원 인가 방법에 따라 방향 표시 기능 및 다양한 동(動)적 효과를 나타낼 수 있도록 하기 위해 상기의 절단된 각각의 이엘와이어에 개별적으로 전원을 인가할 수 있도록 3줄의 제어선(102,202)을 추가하고 상기의 절단된 각각의 이엘와이어의 중심전극(B1,B'1,B"1)과 중심전극(B2,B'2,B"2), 중심전극(A,A',A")과 추가된 상기의 제어선(C1,C2,C3)에 순차적으로 연결하는 단계, 상기 단계후 제어선(102,202)을 비롯하여 제어선(C1,C2,C3)과 중심전극(107,207)과의 연결 부위를 보호하기 위해 난연, 방수, UV 기능을 갖는 PVC로 중심전극 (107, 207)과 발광층(106,206) 사이에 있는 이엘와이어의 절연층이 파괴되지 않을 정도의 온도조건을 유지하며 압출성형하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.
이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의해 제조된 비연속(非連續)적 선형발광(線形發光)특성을 갖는 이엘와이어의 단면도(斷面圖) 및 구성도로, 동선(銅線)으로 된 중심전극(107)과 중심전극에 균일하게 발광체가 도포되어 형성된 발광층(106)과 이들를 보호하기 위한 제 1 차 보호피복(105), 원하는 색상을 구현하기 위해 PVC에 원하는 색상의 염료를 섞어 압출성형의 방법으로 형성시킨 색상층 피복(104)과 상기의 절단된 각각의 이엘와이어에 개별적으로 전원을 인가하기 위해 추가된 3줄의 제어선(102,202,C1,C2,C3)과 상기의 제어선과 중심전극과 중심전극의 연결부위, 중심전극과 제어선과의 연결부위를 보호하고 지지하기 위한 난연(難燃), 방수(防水), 자외선차단 특성을 갖는 PVC로 압출성형의 방법으로 만들어진 제 2 차 보호피복(101)의 형태로 구성되어 있다.
도 1에서와 같은 구조의 비연속적 선형발광특성을 갖는 이엘와이어를 제조하기 위해 도 4의 공정에서와 같이 먼저 일반적인 전선형태로 연속적 선형발광특성을 갖는 기존의 이엘와이어를 일정한 길이로 절단하고, 절단된 이엘와이어의 양끝단의 PVC 색상층피복(401)과 제 1 차 보호피복(403)을 열선을 이용하여 중심전극(404)에 상처가 나지 않도록 벗겨내고, 중심전극에 균일하게 발광체가 도포되어 형성된 발광층(402)에서 상기의 발광체를 날카로운 칼날이나 열선 등을 이용하여 중심전극에 상처가 나지 않도록 조심스럽게 벗겨낸다. 이렇게 함으로써 중심전극(B1,B'1,B"1)과 중심전극(B2,B'2,B"2), 중심전극(A,A',A")과 추가된 상기의 제어선(C1,C2,C3)을 연결하기가 용이하게 한다.
그 다음, 도 5에서와 같이 추가된 3줄의 제어선의 개수와 같은 3개의 절단된 이엘와이어를 준비하고, 첫번째 절단된 이엘와이어의 2개의 중심전극 중 하나인 (A)를 제어선 (C1)에 연결하고, 다른 하나의 중심전극 (B)의 한쪽끝(B1)은 전원의 공통(Common)선에 연결하고 다른 한쪽(B2)은 가운데단의 중심전극 중 하나인 (B')의 한쪽끝(B'1)에 연결하고, 가운데단의 중심전극 (B')의 다른 한쪽끝(B'2)는 세번째단의 중심전극중 하나인 (B")의 한쪽끝(B"1)에 연결하고 가운데단의 중심전극 중 다른 하나인 (A')는 제어선 (C2)에 연결하고, 세번째 단의 중심전극 중 하나인 (B")의 다른 한쪽끝(B"2)는 다음단의 중심전극 중 한쪽끝에 연결하고 세번째 단의 중심전극 중 다른 하나인 (A")은 제어선 (C3)에 연결한다. 이와 같은 연결방법을 연속적으로 반복 수행하여 원하는 길이의 비연속적 선형발광특성을 갖는 이엘와이어를 일차적으로 만든다.
상기의 공정을 완료한 후, 상기의 제어선(102)과 중심전극(107)과 중심전극의 연결부위, 중심전극(107)과 제어선(C1,C2,C3)의 연결부위, 상기의 절단된 이엘와이어를 보호하기 위해 난연, 방수, 자외선 차단 특성을 갖는 PVC를 압출성형의 방법으로 제 2 차 보호피복(101)을 겉에 씌운다. 상기의 압출 성형시 PVC의 끓는점을 최대한 낮추어 이엘와이어에 씌워야 하는데 이는 이엘와이어의 중심전극(107)에 발광체를 도포하여 발광층(106)을 형성시킬 때 중심전극(107)과 발광층(106) 사이에 절연층이 형성되게 되는데 상기의 절연층이 견딜 수 있는 온도가 최대 180'C이기 때문에 이 온도 이하에서 압출 성형 작업이 이루어져야 하고 가능한한 빠른 시간내에 PVC 보호피복(101)을 냉각시켜야만 하는데 안전하게 작업하기 위해서는 온도조건은 80'C~120'C 정도의 범위에서 작업을 수행한다. 그러나 PVC가 액체상태에 있는 온도는 보통 상기의 온도보다 높은 150'C 이상이다. 따라서 최대의 안전성을 확보하기 위해 압출성형을 두번으로 나누어 피복이 얇게 입혀져 냉각시 빠르게 냉각될 수 있도록 하게 되는데, 첫번째 압출성형은 상기의 추가된 제어선(102)과 절단된 이엘와이어를 고정시키고 절단된 이엘와이어가 서로 연결된 부위에 일정량의 PVC를 채워 전체적으로 균일한 표면을 만들게 하며 두번째 압출성형으로 최종적으로 원하는 굵기와 균일한 표면을 형성하게 된다. 이렇게 상기와 같이 두번의 압출성형 작업을 하는 이유는 원하는 굵기를 갖는 이엘와이어를 얻기 위해 한번에 압출성형을 하면 이 때 형성되는 PVC 제 2 차 보호피복(101)이 너무 두꺼워져 PVC 냉각시 겉은 빠르게 냉각시킬 수 있으나 내부는 빠르게 냉각시킬 수 없으며 이런 이유로 이엘와이어가 장시간동안 온도가 높은 상태에 있게 되어 이로 인해 이엘와이어의 절연층이 파괴될 수 있기 때문이다. 따라서 압출성형을 두번으로 나누어 수행함으로써 PVC를 보다 빠르게 냉각시킬 수 있어 높은 온도에서 이엘와이어의 절연층이 파괴되는 것을 방지할 수 있고 한번에 원하는 굵기의 보호피복을 씌운 것보다 균일한 표면을 갖도록 성형할 수 있다. 또한 사용되는 PVC를 난연, 방수, 자외선 차단 특성을 갖고 있는 것을 사용함으로써 강한 내구성을 갖는 비연속(非連續)적 선형발광(線形發光)특성을 갖는 이엘와이어를 만들 수 있다.
또한 도 2에 보인 바와 같이 절단된 이엘와이어를 선(先)처리하고 제어선(202)을 추가하고 상기의 제어선에 상기의 방법으로 이엘와이어의 중심전극(207)을 연결하고 1 차 압출성형의 단계를 거친후 2차 압출성형을 할 때 본 발명의 방법으로 제조된 비연속(非連續)적 선형발광(線形發光)특성을 갖는 이엘와이어의 인장강도(引張强度)를 높히기 위해 금속보강선(208)을 넣어 함께 압출성형한다. 이렇게 본 발명의 방법으로 만들어진 비연속(非連續)적 선형발광(線形發光)특성을 갖는 강화(强化)형 이엘와이어는 구조용 밧줄 등과 같이 높은 인장력(引張力)을 요구하는 곳에 별다른 문제없이 사용가능하게 하여 비연속(非連續)적 선형발광(線形發光)특성을 갖는 이엘와이어의 응용범위를 한층 더 넓힐 수 있게 한다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 상기의 방법으로 제조된 비연속(非連續)적 선형발광(線形發光)특성을 갖는 이엘와이어는 많은 장점을 갖게 되는데 상기의 방법으로 추가된 제어선(C1,C2,C3)에 도 6에 보인바와 같이 순차적으로 전원을 인가시키는 것을 반복적으로 수행함으로써 빛이 한쪽 방향으로 흐르는 것과 같은 가시 효과를 나타낼 수 있어 방향을 표시하는 기능을 쉽게 구현하게 할 수 있게 하여 유도선, 구조선 등으로 사용될 때 최상의 가시성(可視性)과 안전(安全)성, 신뢰(信賴)성을 확보할 수 있게 해 줄뿐 아니라 제어선에 원하는 패턴으로 전원을 인가함으로써 다양한 동(動)적 효과를 나타낼 수 있다.
또한 상기 연속(連續)적 선형발광(線形發光)특성을 갖는 기존의 이엘와이어에 비해 3줄의 제어선(102,202)이 추가된 경우 3줄의 제어선(C1,C2,C3))에 순차적으로 전원을 인가시킬 때 어느 시점에서건 3줄의 제어선중 하나의 제어선에만 전원이 인가되므로 연속적 선형발광특성을 갖는 기존의 이엘와이어에 비해 전력 소모량을 1/3 이하로 줄일 수 있게 하고, 수명 또한 연속적으로 발광하는 것보다 3배 이상 증가시키게 한다. 또한 같은 전원으로 연속적 선형발광특성을 갖는 기존의 이엘와이어보다 본 발명의 방법으로 제조된 비연속(非連續)적 선형발광(線形發光)특성을 갖는 이엘와이어를 3배 이상의 길이로 구동시킬 수 있게 한다.
또한 본 발명의 방법으로 제조된 비연속(非連續)적 선형발광(線形發光)특성을 갖는 이엘와이어는 비연속(非連續)적 점발광(點發光)특성을 갖는 기존의 논네온(Non-Neon) 또는 로프네온(Lope Neon)이라 불리는 것에 비해 열발생이 거의 없어 화재 위험이 거의 없으며 전력 소모량 또한 1/10 이하로 현저하게 적은 고효율의 에너지 제품이며 전구처럼 깨질 염려가 없어 안전성이 매우 높다. 또한 굵기를 수 미리(mm)에서 수십미리(mm)까지 만들수 있기 때문에 가공 및 취급이 매우 쉬울 뿐만 아니라 열발생이 거의 없어 나무, 유리, 아크릴, 종이, 섬유 등 어떤 소재에도 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의해 제조된 비연속적 선형발광특성을 갖는 이엘와이어의 기본형의 단면도 및 구성도이고,
도 2는 본 발명에 의해 제조된 비연속적 선형발광특성을 갖는 이엘와이어의 기본형의 인장강도를 높이기 위해 금속보강선(208)을 추가 삽입하여 압출성형의 방법으로 제조된 비연속적 선형발광특성을 갖는 이엘와이어의 강화형의 단면도 및 구성도이고,
도 3는 연속적 선형발광특성을 갖는 기존의 이엘와이어의 단면도 및 구성도이고,
도 4는 연속적 선형발광특성을 갖는 기존의 이엘와이어를 일정한 길이로 절단하여 PVC 피복(301,302)과 발광층(303)를 제거하여 선(先)처리하는 단계를 나타내는 개념도이고,
도 5은 절단된 각각의 이엘와이어에 개별적으로 전원을 인가하기 위해 중심전극(B1,B'1,B"1)과 중심전극(B2,B'2,B"2), 중심전극(A,A',A")과 추가된 상기의 제어선(C1,C2,C3)과의 연결방법을 도시한 내부 결선도이고,
도 6은 본 발명에 의해 제조된 비연속적 선형발광특성을 갖는 이엘와이어의 제어선(C1,C2,C3)에 순차적으로 전원을 인가하여 빛이 한쪽으로 흐르는 것처럼 보이게 하여 방향을 표시하게 하는 흐름도이고,
도 7은 비연속적 점발광(點發光)특성을 갖는 발광체의 발광상태 및 발광면적(A)과 본 발명에 의해 제조된 비연속적 선형발광(線形發光)특성을 갖는 이엘와이어의 발광 상태 및 발광 면적(B)의 비교도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
101,201 : 제 2 차 보호피복 102,202,C1,C2,C3 : 제어선
103,203 : 제어선피복 104,204,301,401 : 색상층피복
105,205,302,403 : 제 1 차 보호피복 106,206,303,402 : 발광층
107,207,304,404 : 중심전극 208 : 금속보강선

Claims (4)

  1. 일면에 비연속(非連續)적 선형발광(線形發光)특성을 갖는 이엘와이어와 그 제조방법에 있어서, 상기의 연속(連續)적 선형발광(線形發光)특성을 갖는 기존의 이엘와이어를 일정한 길이로 절단한 후 상기의 절단된 이엘와이어의 양끝단의 PVC 색상층 피복(104,204)과 1차 보호피복(105,205) 그리고 중심전극(107,207)에 발광체(發光體)를 도포하여 형성된 발광층(106,206)을 제거하여 중심전극과 중심전극, 중심전극과 추가된 제어선(102,202)과의 연결이 용이(容易)하게 선(先)처리하는 단계의 제 1 공정과;
    다양한 형식의 전원 인가 방법에 따라 방향 표시 기능 및 다양한 동(動)적 효과를 나타낼 수 있도록 하기 위해 상기의 절단된 각각의 이엘와이어에 개별적으로 전원을 인가할 수 있도록 3줄의 제어선(102,202)을 추가하고 상기의 절단된 각각의 이엘와이어의 중심전극(107,207)과 중심전극, 중심전극(B1,B'1,B"1)과 중심전극(B2,B'2,B"2), 중심전극(A,A',A")과 추가된 상기의 제어선(C1,C2,C3)에 순차적으로 연결하는 단계의 제 2 공정 및,
    상기 단계후 제어선(102,202)을 비롯하여 제어선(C1,C2,C3)과 중심전극(107,207)과의 연결 부위를 보호하기 위해 난연, 방수, 자외선 차단 특성을 갖는 PVC로 중심전극(107,207)과 발광층(106,206) 사이에 있는 이엘와이어의 절연층이 파괴되지 않을 정도의 온도조건을 유지하며 압출성형하는 단계의 제 3 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 비연속(非連續)적 선형발광(線形發光)특성을 갖는 이엘와이어 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서 상기 제 2 공정중 다양한 형식의 전원 인가 방법에 따라 방향 표시 기능 및 다양한 동(動)적 효과를 나타낼 수 있도록 하기 위해 상기의 절단된 각각의 이엘와이어에 개별적으로 전원을 인가할 수 있도록 3줄의 제어용 전선(제어선(102,202))을 추가하고 상기의 절단된 각각의 이엘와이어의 중심전극(B1,B'1,B"1)과 중심전극(B2,B'2,B"2), 중심전극(A,A',A")과 추가된 상기의 제어선(C1,C2,C3)에 순차적으로 연결하는 단계가; 3개의 제어용 전선(제어선)을 추가하는 대신에 2개, 4개 또는 그 이상의 제어선을 추가하여 다양한 동적 효과를 나타낼 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 비연속(非連續)적 선형발광(線形發光)특성을 갖는 이엘와이어 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서 상기 제 3 공정중 상기 단계후 제어선(102,202)을 비롯하여 제어선(C1,C2,C3)과 중심전극(107,207)과의 연결 부위를 보호하기 위해 난연, 방수, 자외선 차단 특성을 갖는 PVC로 중심전극(107,207)과 발광층(106,206) 사이에 있는 이엘와이어의 절연층이 파괴되지 않을 정도의 온도조건을 유지하며 압출성형하는 단계가; 비연속적 선형발광특성을 갖는 이엘와이어가 보다 높은 인장강도(引張强度)를 갖도록 도 2에 보이는 바와 같이 1차 압출성형이 완료된 후 2차 압출성형시 금속보강선(金屬補强線)을 추가 삽입하여 압출성형하는 것을 특징으로 하는 비연속(非連續)적 선형발광(線形發光)특성을 갖는 이엘와이어 제조방법.
  4. 상기 청구항 1 내지 청구항 3의 제조방법에 의해 제조됨을 특징으로 하는 비연속(非連續)적 선형발광(線形發光)특성을 갖는 이엘와이어.
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