KR20070044064A

KR20070044064A - 넓은 영역 ｅｌ 램프

Info

Publication number: KR20070044064A
Application number: KR1020077006224A
Authority: KR
Inventors: 앤 마리 쿠퍼; 데이비드 지. 피레스
Original assignee: 월드 프로퍼티즈 인코퍼레이티드
Priority date: 2004-09-15
Filing date: 2005-09-08
Publication date: 2007-04-26
Also published as: EP1802913A1; EP1802913A4; JP2008513958A; WO2006033863A1; WO2006033863B1; US20060056168A1; US7543954B2; CN101023293A

Abstract

제1 EL 램프(36)의 비조명 가장자리(35)는 실질적으로 고른 조명 영역을 제공하기 위하여 제2 EL 램프(31)의 조명 에지(36)에 의하여 커버된다. 램프들은 기계적으로 결합된다. EL 램프들은 램프들의 버스 바들의 적어도 일부분 위에 놓인 전도성 테이프에 의하여 전기적으로 병렬로 연결된다. 복수의 램프들은 획득 가능한 다른 수단보다 실질적으로 큰 EL 램프를 제공하기 위하여 함께 결합될 수 있다.

Description

넓은 영역 ＥＬ 램프{LARGE AREA ＥＬ LAMP}

본 발명은 전기 루미네선스(EL: electroluminescent) 램프, 특히, 넓은 영역 EL 램프에 관한 것이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, EL "패널"은 하나 이상의 발광 영역들을 포함하는 단일 기판이며, 각각의 발광 영역은 EL "램프"이다.

EL 램프는 본질적으로 두 개의 전도성 전극들(그 중 하나는 투명한) 사이에 유전체층을 갖는 캐패시터이다. 상기 유전체층 중 하나는 인광 파우더(phosphor powder)를 포함하고, 또는 상기 유전체층과 한 전극 사이에 인광 파우더의 분리층이 존재한다. 상기 인광 파우더는 강한 전기장이 존재할 때 매우 적은 전류를 사용하여 광을 방출한다.

현대의(1990년 이후) EL 패널은 일반적으로 약 7.0 mils(0.178 mm)의 두께를 갖는 폴리탄산에스테르 또는 폴리에스테르(폴리에틸렌 테레프탈염산, PET)의 투명한 기판을 포함한다. 인듐 주석 산화물(ITO)의 투명한 전면 전극은 1000Å 정도의 두께로 기판상에 진공 증착된다. 인광층은 전면 전극상에 스크린 프린팅(screen-print)되고, 유전체층은 인광층상에 스크린 프린팅된다. 후면 전극은 유전체층상에 스크린 프린팅된다. 후면 절연층은 스크린 프린팅된 층 또는 접착성 코팅을 갖는 테이프의 형태로 부가될 수 있다.

스크린 프린팅에 사용되는 잉크는 바인더(binder), 용매 및 필러(filler)를 포함하고, 상기 필러는 프린팅된 층의 성질을 결정한다. 일반적인 용매는 디메틸아세트아미드(DMAC)이다. 바인더는 일반적으로 폴리비닐리덴 플루오르화물/헥사플루오로프로필렌(PVDF/HFP), 폴리에스테르, 비닐 또는 에폭시와 같은 불소중합체이다. 인광층은 일반적으로 미국 특허 제 5,418,062호(Budd)에 개시된 바와 같이, 용매, 바인더 및 도핑된 아연 황화물 인광성 입자들을 포함하는 현탁액(잉크)으로부터 스크린 프린팅된다. 유전체층은 일반적으로 용매, 바인더 및 바륨 티탄산염(BaTiO₃) 입자를 포함하는 현탁액(잉크)으로부터 스크린 프린팅된다.

후면(불투명) 전극은 일반적으로 용매, 바인더 및 은, 탄소 또는 흑연 또는 이들의 혼합물들과 같은 전도성 입자들을 포함하는 현탁액(잉크)으로부터 스크린 프린팅된다. 전도성 잉크의 버스 바는 더 큰 램프에 걸쳐 전압 강하를 감소시키기 위하여 전극들상에 증착된다. 각각의 층에 대한 바인더 및 용매가 화학적으로 동일하거나 유사할 때, 화학적 융화성과 인접층들 사이의 우수한 접착성이 제공된다. 각각의 층들은 예를 들어, 스크린 프린팅 또는 롤 코팅(roll coating)에 의하여 인가되고, 그 후 경화되거나 건조된다.

대부분의 EL 램프들은 예를 들어, 롤 코팅에 의하여 연속적으로 만들어지기보다는 스크린 프린팅에 의하여 배치식으로(in batches) 만들어진다. 결과적으로, 램프의 크기는 일반적으로 18에 24 인치(46×61cm)인 스크린의 크기에 대하여 제한된다. 예를 들어, 신호계에서 더 큰 램프들이 요구되는 많은 애플리케이션들이 존 재한다. 백라이트 그래픽스(back lighting graphics) 또는 투명도를 위해 이음부가 없는(seamless) 넓은 발광 영역이 요구된다. "넓은(large)"이라는 것은 사용 가능한 장비가 실질적으로 제작할 수 있는 넓은 EL 램프라는 의미로 사용된다. 롤 코팅된 램프도 또한 제한된 폭을 가지며, 제작 장비는 일정한 비율로 만들어지지(scale) 않는다. 즉, 롤 코팅된 램프의 폭을 배가시키는 것은 단순히 롤들의 폭을 배가시키는 문제가 아니다. 예를 들어, 폭이 증가함에 따라 층들의 균일성이 중요한 이슈가 된다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 일반적인 지지부상의 발광 레터(letter)들에 케이블에 의하여 상호 연결된 레터들을 제공하는 것으로 알려졌다: 예를 들어, 미국 특허 제 2,910,792(Pfaff, Jr.)을 참조하라.

전술한 관점에서, 따라서 본 발명의 목적은 실질적으로 고른 넓은 EL 패널을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 관점은 단일 스크린 프린터의 작동 영역보다 넓은 영역을 갖는 스크린 프린팅된 EL 패널을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 관점은 한 EL 램프를 또 다른 EL 램프에 부착하는 방법을 제공하는 것이다.

전술한 목적들은, 제1 EL 램프의 비조명(unlit) 가장자리(margin)가 실질적으로 이음매가 없는 조명 영역을 제공하기 위하여 제2 EL 램프의 조명 영역으로 커버되는 본 발명에 의하여 달성된다. 램프들은 적어도 가장자리를 따라 기계적으로 결합된다. EL 램프들은 램프들의 버스 바들의 적어도 일 부분의 위에 놓이는 전도성 테이프에 의하여 전기적으로 병렬로 연결된다. 복수의 램프들은 다른 수단에 의하여 획득 가능한 EL 램프들보다 실질적으로 넓은 EL 램프를 제공하도록, 함께 결합될 수 있다.

첨부 도면들과 함께 다음의 상세한 설명들을 참조함으로써 본 발명의 더욱 완벽하게 이해할 수 있다.

도 1은 EL 램프의 횡단면도이다;

도 2는 EL 램프의 분해도이다;

도 3은 EL 램프의 한 에지로부터 비발광 영역을 트리밍하는 것을 도시한다;

도 4는 또 다른 EL 램프 옆에 트리밍된 램프를 배치하는 것을 도시한다;

도 5는 트리밍된 EL 램프를 갖는 EL 램프의 비발광 에지를 오버래핑(overlap)하는 것을 도시한다;

도 6은 도 5에 도시된 EL 램프의 버스 바에 전도성 테이프를 인가하는 것을 도시하는 횡단면도이다.

도 1은 본 발명에 사용되기에 적합한 EL 패널의 횡단면도이다. 복수의 층들은 비례하거나 일정한 비율에 따라 도시되지 않는다. 램프(10)는 투명한 기판(11) 및 상기 기판(11)상에 놓이는, 일반적으로 인듐 주석 산화물과 같은 투명한 전극(12)을 포함한다. 인광층(13)은 전극(12) 위에 놓이고, 유전체층(15)은 인광층 위 에 놓인다. 인광층 및 유전체층은 몇몇 애플리케이션에서 단일층상에 결합될 수 있다. 위에 놓인 유전체층(15)은 수지 바인더에 은 또는 탄소와 같은 전도성 입자들을 포함하는 후면 전극(16)이다.

도 2는 램프(10)의 분해도이다. 기판(11)은 전극(12)에 의해 뷰어(viewer)를 면하는 측면상에 코팅되고, 상기 전극은 기판을 완전히 커버하거나 또는 완전히 커버하지 않을 수도 있다. 인광층(13)은 전극(12)보다 면적이 작고, 램프의 조명 영역을 형성한다. 특히, 일반적으로 기판(11)상의 인광층(13)의 주변부 부근에 작은 가장자리 또는 테두리(border)가 존재한다. 유전체층(15)은 인광층(13)보다 면적이 크며, 후면 전극(16)으로부터 전면 전극(12)을 절연시키기 위하여 상기 가장자리로 약간 연장된다. 후면 전극(16)은 일반적으로 유전체층(15)보다 면적이 작다. 버스 바(21)는 전면 전극(12)에 낮은 저항 접촉부를 제공하고, 버스 바(22)는 후면 전극(16)에 낮은 저항 접촉부를 제공한다. 버스 바들은 램프의 동일한 에지를 따라 위치된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 램프(10)의 오른쪽 에지에 따른 가장자리는 파선(24)으로부터 오른쪽 에지(26)로 연장한다. 상기 가장자리는 램프(10)의 주변부 부근으로 연장한다. 본 발명의 일 측면에 따라, 제1 램프의 한 에지를 지나는 가장자리는 트리밍되고, 제2 램프의 가장자리는 에지를 따라 제1 램프를 오버래핑하여, 램프의 조명 영역들을 결합시킨다. EL 램프는 확산 광 소스이기 때문에, 트리밍이 정확하게 라인(24)을 따를 필요는 없다. 조명 영역들 사이에 작은 갭(gap)은 일반적인 관찰 거리에서 알아차리는 것이 불가능하다. 조명된 영역으로의 절단은 보다 작은 조명 영역의 조합을 가능케 한다.

두 개 이상의 램프들을 결합하는 방법이 도 3 내지 도 5에 도시된다. 도 3에서, EL 램프(31)가 라인(33)을 따라 절단되고, 가장자리(34)를 제거하여, 도 4에 도시된 결과물이 생성된다. 그 후 EL 램프(31)는 EL 램프(32)의 오른쪽 가장자리(35)상에 배치되고, 램프(32)의 조명 영역상에 또는 그 가까이에서 조명 에지(36)를 램프(32)와 결합시킨다. 상기 램프들은 테이프, 감압성(pressure sensitive) 접착제, 용해 접착제, UV 경화 수지 또는 다른 수단들에 의하여 결합될 수 있다.

도 6은 전도성 테이프(61)가 EL 램프들의 개별적인 버스 바들을 결합하고, 병렬로 램프들을 연결시키는 방법의 최종 단계를 도시한다. 즉, 테이프의 제1 스트립은 후면 전극과 연결되고, 테이프의 제2 스트립은 전면 전극들과 연결된다. 램프들은 비병렬적으로(전면에서 후면으로, 후면에서 전면으로) 연결될 수 있으나, 그것은 바람직하지 않다. "병렬"은 한쪽의 연결부를 커버하기 위한 것이다. 참조 번호 62로 나타나는 바와 같이, 테이프는 매우 긴 램프들(측면상에 복수의 램프들이 결합됨)에 대해 적절한 전류 보유 능력을 제공하기 위해, 접속부에 대해서 보다는, 램프들의 뒷면(back)을 따라 연장된다. 적절한 테이프는 3M^® 1170™ 스무스 알루미늄 테이프(smooth aluminum tape) 또는 1181™ 구리 포일 테이프(copper foil tape) 및 임의의 금속화된 메시(mesh) 또는 직조된(woven) 금속 메시 테이프를 포함한다. 어떤 테이프가 사용되든지 z-축 전도성을 갖는 접착제를 가져야만 한다: 예를 들어, 상기 접착제는 그의 두께를 관통하는 방향으로 전도성을 가져야 만 한다.

또한, 매우 긴 램프들에 있어서, 적어도 전면 전극이 전도성 테이프 아래에 전면 전극 위에 놓인 버스 바를 갖는 것이 필수적이다. 바람직하게는, 후면 전극은 또한 전도성 테이프 아래에 놓이는 버스 바를 갖는다. 버스 바를 제공하는 것 또는 모든 램프들의 뒷면들에 대한 연속적인 테이프 연장의 실패는 너무 과도한 전류와 너무 적은 전도성으로, 가열을 국부화시키는 "열점(hot spot)"을 초래할 수 있다.

또 다른 램프는 EL 램프(31)의 오른쪽 측면에 부착될 수 있다. 실제로, 상기 램프들은 원하는 만큼 램프를 넓게 만들기 위하여 또 다른 측면상에 부가될 수 있다. EL 램프가 한 측면을 따라 전극들을 갖는다면, 부가적인 EL 램프들은 나머지 3개 측면들에 부착될 수 있다. 똑바른 에지들의 오버래핑이 램프들의 결합을 명백히 간단하게 하지만, 결합될 EL 램프들은 임의의 원하는 형태를 가질 수 있다.

본 발명은 따라서 실질적으로 고르고 큰 EL 패널들을 제공하고, 특히 단일 스크린 프린터의 작동 영역보다 넓은 영역을 갖는 스크린 프린팅된 EL 램프를 제공한다. 한 EL 램프를 다른 하나의 EL 램프에 부착하기 위한 방법 또한 제공된다.

따라서, 본 발명이 상세하게 설명되었으나, 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있음이 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자들에게 명백할 것이다.

Claims

EL 패널로서,

오버래핑 에지들을 따라 기계적으로 결합되며, 제1 램프로부터 적어도 하나의 전극을 제2 램프의 전극과 전기적으로 연결하는 전도성 테이프를 갖는 적어도 두 개의 EL 램프

를 포함하는 EL 패널.
제1항에 있어서,

상기 EL 램프 각각은 제1 에지를 따르는 비조명 가장자리를 포함하는 것을 특징으로 하는 EL 패널.
제2항에 있어서,

제1 EL 램프는 제거된 가장자리를 갖고, 상기 패널에 실질적으로 이음매가 없는 발광 영역을 제공하기 위하여 제2 EL 램프의 가장자리를 따라 상기 제2 EL 램프 위에 놓이는 것을 특징으로 하는 EL 패널.
제1항에 있어서,

EL 램프 각각은 적어도 2개의 전극들을 포함하고, 상기 전도성 테이프는 병렬적으로 상기 램프들과 연결되는 것을 특징으로 하는 EL 패널.
제4항에 있어서,

상기 EL 램프는 버스 바를 포함하고, 상기 전도성 테이프는 상기 버스 바를 커버하는 것을 특징으로 하는 EL 패널.
제1항에 있어서,

상기 전도성 테이프는 상기 적어도 2개의 램프들의 뒷면에 걸쳐 연속적으로 연장되는 것을 특징으로 하는 EL 패널.
EL 패널로서,

적어도 2개의 EL 램프들 -상기 램프들 중 제1 램프는 한 에지를 따라 비조명 가장자리를 갖고, 상기 램프들 중 제2 램프는 상기 제2 램프의 에지로 연장되는 조명 영역을 가짐-

을 포함하고,

상기 제2 램프의 조명 에지는 상기 제1 램프의 비조명 가장자리를 오버래핑하고, 상기 제1 EL 램프에 기계적으로 연결되고, 상기 EL 램프들은 각각 적어도 2개의 전극들을 포함하고, 상기 패널은 병렬로 상기 EL 램프들과 전기적으로 연결되는 전도성 테이프를 더 포함하여, 상기 제1 EL 램프 및 상기 제2 EL 램프는 상기 패널에 실질적으로 이음매가 없는 발광 영역을 제공하는 EL 패널.
넓은 영역의 EL 램프의 제조 방법으로서,

제1 EL 램프의 에지를 제2 EL 램프의 비조명 가장자리 상에 배치하는 단계 - 상기 제1 EL 램프는 상기 에지에 대하여 발광됨-;

상기 제1 EL 램프와 상기 제2 EL 램프를 기계적으로 결합하는 단계; 및

상기 EL 램프들을 전도성 테이프와 병렬로 연결하는 단계

를 포함하는 EL 램프 제조 방법.
제8항에 있어서,

상기 제1 EL 램프 및 상기 제2 EL 램프는 버스 바를 포함하고, 상기 연결하는 단계는 상기 버스 바를 상기 전도성 테이프로 커버하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 EL 램프 제조 방법.