KR20100086466A - 상이하게 윤곽화되고 거의 투명한 전도성 층을 가지는 적어도 단층의 무기 후막 ａｃ 전계발광 시스템, 및 그의 제조 방법, 및 그의 용도 - Google Patents
상이하게 윤곽화되고 거의 투명한 전도성 층을 가지는 적어도 단층의 무기 후막 ａｃ 전계발광 시스템, 및 그의 제조 방법, 및 그의 용도 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 두 평면 전극 중 적어도 하나가 거의 투명하게 실시되고 둘 이상의 전극이 그래픽으로 구성된 윤곽을 가지고 EL 방출이 두 상응하는 전극의 겹침이 존재하는 영역에서만 일어나고 EL 층이 각각의 두 상응하는 전극 사이에 배치되고 겹치는 전극 영역에서의 EL 방출이 상이한 방출 색을 가져서 하나 이상의 AC 전압으로 하나 이상의 EL 소자 작동시에 둘 이상의 평면 전극의 그래픽 디자인에 상응하는 EL 발광 시스템이 제공되는, 둘 이상의 전기 전도성 평면 전극을 가지는 하나 이상의 무기 후막 AC 전계발광(EL) 소자를 기반으로 하는 적어도 단층의 평면 EL 발광 시스템에 관한 것이다. 게다가, 적어도 단층의 평면 EL 발광 시스템의 제조 방법이 개시되고, 램프, 광고물, 예술품 및 기타 등등으로서의 용도가 언급된다.
Description
본 발명은 하나 이상의 무기 후막 AC 전계발광(EL) 소자를 기반으로 하는 평판(평면) 전계발광(EL) 발광 시스템, 그의 제조 방법 및 그의 용도에 관한 것이다. 본 발명에 따르는 전계발광(EL) 시스템의 특징은 특히 소자에 이용된 전극이 겹치는 영역에서만 전계발광(EL) 방출이 일어난다는 사실이다.
둘 이상의 EL 소자를 층 서열로 배열하고 둘 이상의 상이한 평면에 EL 방출 영역을 거의 임의로 제공함으로써, EL 방출에 상이한 색을 제공할 수 있거나 또는 EL 방출을 아투명 소자, 색 변환 소자 또는 그래픽 층 유사 구조와 결합할 수 있는 가능성 때문에, 많은 심미적 효과 및 애니메이션 효과를 달성할 수 있다. 이렇게 함으로써, 예를 들어, 동물 털을 실질적으로 실물 그대로 재현하는 것이 가능하다. 추가로, 둘 이상의 EL 소자는 시간 가변 밝기 값 및 겹치는 발광 영역으로 작동될 수 있고, 따라서 이 방법으로 예를 들어 흐르는 물을 표현할 수 있다.
EP 1 026 923 B1은 투명 기판의 전면측으로부터 다수의 색의 빛을 방출하기 위한 전계발광 램프를 개시한다. 여기에 제공된 램프의 구조는 기판의 배면측에 제 1 투광성 전극층부터 시작하여, 여기에 제 1 발광 물질층 및 중간 투광성 전극층 및 제 2 발광 물질층 및 배면 전극층이 적용된다. 다양한 층에서 배열에 따라서 상응하는 색을 생성하는 몇몇 색 물질도 또한 개시되어 있고, 둘 이상의 소자의 배면 전극에 더 가까이 있는 색 물질은 더 멀리 있는 색 물질보다 더 긴 파장의 색을 가진다.
따라서, 이 공개는 전체 표면을 덮는 투광성 전극층을 가지지만 여기 저기서 불연속인, 다시 말해서, 단속된 전계발광 방출을 나타내지 않는 다색 다층 EL 램프 시스템을 개시한다.
본 발명의 목적은 전계발광 방출이 바람직하게는 특정한 미리 정해진 또는 명시가능한 영역에서만 일어나고, 다시 말해서, 특히 전체 표면에서 일어나지는 않고, 그 주위 영역이 부분적으로 투명한 전계발광 시스템을 제공하는 것이다.
이 목적은 하나 이상의 무기 후막 AC 전계발광 소자(EL 소자)를 기반으로 하는 적어도 단층의 전계발광(EL) 발광 시스템에 의해 달성된다.
본 발명에 따르는 적어도 단층의 전계발광(EL) 발광 시스템에 이용되는 하나 이상의 EL 소자는 둘 이상의 전기 전도성 평판 전극을 가지고, 전극 표면은 서로에 대해 전극 표면이 완전히 겹쳐지지는 않도록 배열된다. 따라서, EL 방출이 두 상응하는 전극 표면 소자가 겹치는 영역에서만 일어난다.
본 발명의 범위 내에서, EL 소자에 이용되는 전극은 그래픽에 의해 구성될 수 있다.
본 발명의 범위 내에서, 전극의 불완전 겹침은 일반적으로 둘 이상의 상응하는 전극의 1% 내지 99%, 바람직하게는 5% 내지 90%, 특히 바람직하게는 10% 내지 85%, 특히 15% 내지 80%, 특히 20% 내지 70%가 겹침을 의미하는 것으로 이해한다.
본 발명의 범위 내에서, 하나 이상의 전계발광층 및 임의로 절연층(유전층)을 포함하는 두 전극 표면 소자의 어떠한 조합도 발광 효과를 생성하기 위한 전계발광 커패시터(전계발광(EL) 배열)로 이용될 수 있다. EL 배열이 기판에 적용되고 보호층 또는 필름이 제공되면, 그것은 전계발광(EL) 소자라고 불린다.
소위 "부유 전극", 다시 말해서 전위 구속이 없는 전극을 얻기 위해서는 두 전극을 그들이 반대 전하를 가지도록 하는 방식으로 교류 전압에 연결하고, 이렇게 함으로써 전극이 바람직하게 완전히 겹쳐지지는 않는다. 전극은 한 평면에 또는 상이한 평면에 배열되고, 그보다 위에, 그 사이에 또는 그보다 아래에 위치하는 제 3 또는 추가의 전극과 상호작용하게 된다. 전극 사이에 하나의 전계발광층 또는 다수의 전계발광층이 배열되어 발광 효과가 생성될 수 있다.
다양한 전극은 갈바니 결합 또는 분리의 다양한 조합으로 작동될 수 있다. 이렇게 함으로써 "부유 전극"은 교류 전압에 연결된 두 전극으로부터 갈바니 분리에 의해 작동된다.
본 발명에 따르는 전계발광 발광 시스템은 하나 이상의 EL 소자를 포함할 수 있다. 본 발명에 따르는 전계발광 발광 시스템이 하나의 EL 소자를 포함하면, 그것은 단층이라고 불리고, 다시 말해서, 본 발명의 범위 내에서는 전계발광 발광 시스템의 하나의 전계발광 소자가 하나의 층으로 정의된다. 본 발명에 따르는 전계발광 발광 시스템에 다수의 전계발광 소자가 제공되면, 이에 상응해서 전계발광 발광 시스템은 다층이라고 불린다.
본 발명에 따르는 전계발광 시스템의 나머지 구조는 종래 기술로부터 알려진 통상의 시스템의 구조에 상응한다.
따라서, EL 층은 일반적으로 전계발광 배열의 두 상응하는 전극 사이에 배열되고, EL 방출은 이미 설명한 바와 같이 겹치는 전극 영역에서만 일어난다. 방출 색은 안료층의 구조에 의존해서 단색 또는 다색일 수 있다.
추가로, 전계발광 시스템은 변경될 수 있고 전계발광 소자에 대하여 요구되는 둘 이상의 전극 중 하나 이상의 그래픽 구성에 의해 구성될 수 있다.
따라서, 하나 이상의 EL 소자가 하나 이상의 교류 전압으로 작동될 때, 본 발명에 따르는 EL 시스템에 의해 평판 전극의 그래픽 구성에 상응하는 전계발광 방출이 달성된다. 게다가, 전압 수준 및 임의로 주파수가 다른 교류 전압을 적용함으로써 상이한 동적 발광 효과를 달성할 수 있다. 이러한 발광 효과는 본 발명에 따르는 전계발광 시스템이 서로 독립적으로 작동될 수 있는 둘 이상의 전계발광 소자를 가질 때 특히 두드러진다.
추가로, 본 발명은 스크린 인쇄에 의한 본 발명에 따르는 이러한 다층 평판 EL 발광 시스템의 제조 방법을 제공한다. 한 특별한 실시태양에서는, 본 발명에 따르는 방법에서 EL 발광 시스템을 예를 들어 사출 성형 공구에 삽입함으로써 3 차원 형상화를 거치게 하여 예를 들어 일체 성형된 열가소성 플라스틱 몰딩을 가지는 3D-EL 발광 시스템을 생성한다.
추가로, 본 발명은 램프, 광고물, 예술 구조물 및 기타 등등으로서의 본 발명에 따르는 EL 시스템의 용도를 제공한다.
본 발명의 몇몇 전형적인 실시태양을 이하에서 도면을 참고하여 상세히 기술한다. 도면의 설명에서 언급한 해설은 전형적인 실시태양에서 지시한 것과 상이한 수의 전계발광 소자가 본 발명에 따르는 전계발광 발광 시스템에 존재할 수 있는 시스템에도 또한 적용될 수 있음을 주목해야 한다. 마찬가지로, 앞에서 언급한 특징 및 이하에서 언급하는 특징은 개별적으로 또는 서로 간의 요망되는 어떠한 조합으로도 본 발명에 따라서 이용될 수 있다. 언급된 전형적인 실시태양은 제한적인 것으로 해석되지 않아야 하고, 견본적 성질을 가진 것이다.
도면과 관련해서 언급한 해설은 일반적으로 다음 기능성 층을 포함하는 전계발광 시스템에 관한 것이고, 또한 몇몇 실시태양에서는 개별 기능성 층이 생략될 수 있다:
a) 투명 또는 비투명 후면 전극 (성분 BE);
b) 제 1 절연층 (성분 BD);
c) 전기장에 의해 여기될 수 있는 하나 이상의 발광 물질을 포함하는 층 (성분 BC);
d) 임의로, 추가의 절연층 (성분 BB); 및
e) 적어도 부분적으로 투명한 커버 전극(= 전면 전극) (성분 BA).
따라서, 본 발명에 따라서 제공되는 전계발광 시스템은 일반적으로 무기 후막 AC 소자를 기반으로 하고, 이것은 통상의 평반형 및 실린더 스크린 인쇄 기계를 이용하여 제조될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르는 전계발광 시스템은 통상적인 입수가능한 기기를 이용하여 간단한 방식으로 제조될 수 있다.
도 1은 하나 이상의 무기 후막 AC 전계발광(EL) 소자 (2,3)을 기반으로 하는 본 발명에 따르는 EL 시스템 (1)의 한 예의 도해적 단면도.
도 2는 발광장(luminous field) (36,37)을 가지는 본 발명에 따르는 EL 발광 소자 (2,3,34)의 도해적 상면도.
도 3은 본 발명에 따르는 EL 발광 시스템의 윤곽화된 전면 전극 (42)의 도해적 상면도.
도 4는 본 발명에 따르는 EL 발광 시스템의 윤곽화된 후면 전극 (43)의 도해적 상면도.
도 2는 발광장(luminous field) (36,37)을 가지는 본 발명에 따르는 EL 발광 소자 (2,3,34)의 도해적 상면도.
도 3은 본 발명에 따르는 EL 발광 시스템의 윤곽화된 전면 전극 (42)의 도해적 상면도.
도 4는 본 발명에 따르는 EL 발광 시스템의 윤곽화된 후면 전극 (43)의 도해적 상면도.
도면에 대한 설명
도 1은 둘 이상의 무기 후막 AC 전계발광(EL) 소자 (2,3)을 기반으로 하는 본 발명에 따르는 EL 발광 시스템 (1)의 한 예의 도해적 단면도를 나타낸다. 본 발명에 따르는 EL 발광 시스템은 일반적으로 무기 후막 AC 전계발광(EL) 소자를 몇 개이든 얼마든지 포함할 수 있고, 도 1에 예로 나타낸 바와 같은 2 개의 전계발광 소자의 존재로 제한되지 않는다.
개별 전극층 및 EL 층이 100% 투광율을 제공하지 못하기 때문에, 층 및 전계발광 소자의 수가 증가함에 따라 층 구조가 복잡하고 발광 효과가 덜 유리하므로, 본 발명에 따르면, 바람직하게는 1 내지 4 개, 특히 바람직하게는, 1 내지 2 개 또는 3 개의 EL 소자가 전계발광 발광 시스템에 이용된다. 그러나, 기초적인 원리는 본 발명에 따라서 어떠한 개수의 EL 소자에도 확대 해석될 수 있다. 개별 전계발광 소자 사이에는 절연층이 배열될 수 있고, 이것은 도 1에서 두 전계발광 소자 (2)와 (3) 사이의 참조 부호 (44)로 확인된다. 게다가, 제 2 전극 (23) 및 제 3 전극 (24)의 윤곽이 동일하면, 다시 말해서 제 2 전극 및 제 3 전극이 일치하면, 즉 단일 전극을 형성하면, 절연층 (44)를 생략할 수 있다. 또, 이 기초적인 구조는 하나 이상의 후속 층에도 적용할 수 있고, 다시 말해서 바로 인접한 EL 소자의 바로 인접한 전극은 단일 전극을 형성할 수 있다.
이러한 EL 발광 시스템 (1)의 기초적인 원리는 빛 방출이 두 방향으로 일어나도록, 다시 말해서 위쪽(28,29,30)으로 일어나서 상부 관찰자 (26)에게 보이고 아래쪽(28',29',30')으로 일어나서 하부 관찰자 (27)에게 보이도록 설계될 수 있다. 그러나, 또한 그것은 한쪽으로만, 예를 들어 상부 관찰자 (26) 쪽으로 향하는 방향으로 또는 하부 관찰자 (27) 쪽으로 향하는 방향으로 방출하도록 설계될 수 있고, 이 경우 하부 전극 및/또는 하부 절연층이 비투명하게 불투명할 수 있거나(전계발광 방출이 상부 관찰자 (26)에게 보임), 또는 상부 전극 및/또는 상부 절연층이 비투명하게 불투명할 수 있다(전계발광 방출이 하부 관찰자 (27)에게 보임).
도 1의 이 도해적 단면도에는 간단하게 하기 위해 상부 EL 소자 1 (2)의 하나의 EL 방출 영역 1 (31,31') 및 하부 EL 소자 2 (3)의 하나의 EL 방출 영역 2 (32,32')만 나타내었다. 게다가, 표현은 2 개의 EL 방출 영역 (31,31',32,32')이 겹치는 영역 (33,33')을 나타내도록 선택되었다. 이 도면에서는 이러한 개별 방출 영역의 선택이 무작위적으로 선택되었지만, 본 발명의 범위 내에서 원하는 바에 따라서 변경될 수 있다.
방출 색은 EL 층 (12,13)의 EL 안료(EL 인광체, 전계발광체)(16,17)의 선택에 의해 결정된다. 전계발광층 중 하나에 사용되는 전계발광 안료는 일반적으로 1 내지 50 ㎛, 바람직하게는 5 내지 25 ㎛의 두께를 가진다.
빈번히, 후막 AC-EL 소자는 이황화아연 전계발광체를 포함하지만, 이것은 특히 승온 및 수증기 분위기에서 매우 높은 열화를 겪는다. 그러한 이유 때문에, 장수명 후막 AC 전계발광 소자에는 마이크로캡슐화된 EL 안료가 일반적으로 이용된다. 그러나, 이하에서 더 설명하는 바와 같이, 본 발명의 EL 소자에는 마이크로캡슐화되지 않은 안료를 이용하는 것도 또한 가능하다.
전계발광층
다음 해설은 본 발명에 따르는 전계발광 시스템에 이용되는 모든 전계발광 소자의 전계발광층에 적용되고, 개별 전계발광층은 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
본 발명에 따라서 이용되는 전계발광 소자는 하나 이상의 전계발광층(층 BC)을 포함한다. 또, 층 BC는 전계발광 효과를 가지는 다수의 층으로부터 형성될 수 있다.
하나 이상의 전계발광층 BC는 일반적으로 커버 전극(성분 BA) 또는 임의로 유전층(성분 BB)과 유전층(성분 BD) 사이에 배열된다. 전계발광층은 유전층 BB 및BD에 바로 인접해서 배열될 수 있거나, 또는 임의로, 유전층 BB 및 BD와 전계발광층 BC 사이에 하나 이상의 추가의 층이 배열될 수 있다. 전계발광층 BC는 바람직하게는 유전층 BB 및 BD에 바로 인접해서 배열된다.
하나 이상의 전계발광층은 커버 전극(성분 BA) 또는 절연층(성분 BD)의 전체 내표면에 또는 커버 전극의 하나 이상의 부분 표면에 배열될 수 있다. 전계발광층이 폐쇄되지 않고 다수의 부분 표면에, 예를 들어 커버 전극의 다수의 부분 표면에 배열되는 경우, 부분 표면은 일반적으로 0.5 내지 500 ㎜, 바람직하게는 0.5 내지 50.0 ㎜, 특히 바람직하게는 1 내지 5 ㎜의 상호 간격을 가진다.
추가로, 본 발명에 따라서 이용되는 전계발광 소자에서는 전계발광층이 서로 옆에 배열되고 상이한 EL 안료를 가지는 둘 이상의 전계발광층 소자로 이루어지는 것이 가능하고, 따라서 EL 소자가 상이한 색을 생성할 수 있다.
일반적으로, 전계발광층은 EL 안료가 균질하게 분산된 결합제 기질로 이루어진다. 일반적으로, 결합제 기질은 커버 전극층(성분 BA)에 또는 유전층(성분 BB) 및 유전층(성분 BD)에 양호한 접착 결합을 생성하도록 선택된다. 이렇게 함으로써 바람직한 실시태양에서는 PVB 또는 PU 기반 시스템이 이용된다. 전계발광 안료 이외에, 추가의 첨가제, 예를 들어 색 변환 유기 및/또는 무기 시스템, 주야간 빛 효과를 위한 착색 첨가제 및/또는 반사 및/또는 빛 흡수 효과 안료, 예를 들어 알루미늄 플레이크, 유리 플레이크 또는 운모 소판이 결합제 기질에 임의로 존재할 수 있다. 일반적으로, 전계발광층의 총 질량 중에서 전계발광 안료의 비율(충전 정도)은 20 내지 75 중량%, 바람직하게는 50 내지 70 중량%이다.
전계발광층에 이용되는 전계발광 안료는 일반적으로 1 내지 50 ㎛, 바람직하게는 5 내지 25 ㎛의 두께를 가진다.
후막 AC-EL 소자는 1947년에 데스트리아우(Destriau) 이후로 알려졌고, 대부분 스크린 인쇄에 의해 ITO-PET 필름에 적용된다. 황화아연 전계발광체가 작동시 특히 승온 및 수증기 분위기에서 매우 높은 열화를 겪기 때문에, 요즘에는 마이크로캡슐화된 EL 안료가 장수명 후막 AC-EL 램프 구조물에 일반적으로 이용된다. 그러나, 이하에서 추가로 논의되는 바와 같이 본 발명에 따라서 이용되는 전계발광 소자에는 마이크로캡슐화되지 않은 안료를 사용하는 것도 가능하다.
적당한 전계발광 스크린 인쇄 페이스트는 일반적으로 무기 물질을 기반으로 하여 제제화된다. 적당한 물질은 예를 들어 원소 주기율표의 IIB족 및 IV족의 고순도 ZnS, CdS, ZnxCd1 - xS 화합물이고, 특히 바람직하게는 ZnS가 이용된다. 상기 물질은 도핑되거나 또는 활성화될 수 있고, 임의로, 또한 보조 활성화될 수 있다. 예를 들어, 구리 및/또는 망간이 도핑에 이용된다. 보조 활성화는 예를 들어 염소, 브롬, 요오드 및 알루미늄으로 수행한다. 상기 물질 중에서 알칼리 금속 및 희토류 금속의 함량은 이들이 존재한다 해도 일반적으로 매우 낮다. 가장 특히 선호되는 것은 ZnS, 바람직하게는 구리 및/또는 망간으로 도핑 또는 활성화되고 바람직하게는 염소, 브롬, 요오드 및/또는 알루미늄으로 보조 활성화된 ZnS를 이용하는 것이다.
정상적인 전계발광 방출 색은 황색, 녹색, 녹청색, 청록색 및 백색이고, 백색 또는 적색 방출은 적당한 EL 안료의 혼합물에 의해 또는 색 변환에 의해 생성될 수 있다. 색 변환은 일반적으로 변환층 형태로 및/또는 스크린 인쇄 잉크의 중합체 결합제에서 또는 전계발광 안료가 혼입된 중합체 기질에서 적당한 염료 및 안료의 혼합에 의해 실시될 수 있다.
일반적으로, 전계발광층의 제조에 이용되는 스크린 인쇄 기질에는 글레이징(glazing), 색 여과 또는 색 변환 염료 및/또는 안료가 제공된다. 이러한 방법으로 백색 방출색 또는 주야간 빛 효과가 생성될 수 있다.
추가의 한 실시태양에서, 전계발광층에 이용되는 안료는 420 내지 480 ㎚의 청색 파장 범위에서 방출이 일어나고, 임의로, 색 변환 마이크로캡슐화가 제공된다. 마찬가지로, 이러한 방법으로 백색도 방출될 수 있다.
추가로, AC-P-EL 스크린 인쇄 기질은 바람직하게는 유로퓸(II)으로 활성화된 알칼리토 오르토실리케이트 실리케이트 인광체, 예를 들어 (Ba,Sr,Ca)2SiO4:Eu2 +, 또는 YAG YAG 인광체, 예를 들어 Y3Al5O12:Ce+3, 또는 Tb3Al5O12:Ce3 + 또는 Sr2GaS4:Eu2 +, 또는 SrS:Eu2 +, 또는 (Y,Lu,Gd,Tb)3(Al,Se,Ga)5O12:Ce3 + 또는 (Zn,Ca,Sr)(S,Se):Eu2 + 를 기반으로 하는 파장 변환 무기 미세 입자를 함유한다. 이러한 방법으로 백색 방출도 또한 얻을 수 있다.
종래 기술에 상응해서 상기 EL 안료를 마이크로캡슐화할 수 있다. 무기물 마이크로캡슐화 기술에 의해 양호한 반감기를 얻을 수 있다. 여기서는 이.아이. 듀폰 드 네모아 앤드 컴파니(E.I. du Pont de Nemours and Companies)로부터의 전계발광 스크린 인쇄 시스템인 EL용 럭스프린트(등록상표)(Luxprint®)를 예로서 언급할 수 있다. 원칙적으로는, 유기 마이크로캡슐화 기술 및 다양한 열가소성 필름을 기반으로 하는 필름-랩 라미네이트도 또한 적당하다.
적당한 황화아연 마이크로캡슐화된 EL 안료는 오스람 실바니아, 인크.(Osram Sylvania, Inc.)(토완다)에 의해서 글레이셔글로(등록상표(GlacierGLO®) 스탠더드(Standard), 하이 브라이트(등록상표)(High Brite®) 및 롱 라이프(등록상표)(Long Life®)라는 상표명으로, 로저스 코포레이션(Rogers Corporation)의 듀렐 디비전(Durel Division)에 의해서 1PHS001® (고효율 녹색 캡슐화 EL 인광체), 1PHS002®(고효율 청록색 캡슐화 EL 인광체), 1PHS003® (장수명 청색 캡슐화 EL 인광체) 및 1PHS004® (장수명 오렌지색 캡슐화 EL 인광체)라는 상표명으로 공급된다.
전계발광층에 이용되는 마이크로캡슐화된 안료의 평균 입자 직경은 일반적으로 15 내지 60 ㎛, 바람직하게는 20 내지 35 ㎛이다.
이미 언급한 바와 같이, 마이크로캡슐화되지 않은 미세 입자 전계발광 안료, 바람직하게는 높은 유효 수명을 가지는 마이크로캡슐화되지 않은 미세 입자 전계발광 안료도 또한 본 발명에 따라서 이용되는 전계발광 소자의 전계발광층에 이용될 수 있다. 적당한 마이크로캡슐화되지 않은 미세 입자 황화아연 전계발광 인광체는 예를 들어 US 6,248,261 및 WO 01/34723에 개시되어 있고, 그의 상응하는 개시 내용은 본 발명에서 참고로 인용한다. 이것은 바람직하게는 입방형 결정 격자 구조를 가진다. 마이크로캡슐화되지 않은 안료는 바람직하게는 1 내지 30 ㎛, 특히 바람직하게는 2 내지 15 ㎛, 가장 특히 바람직하게는 5 내지 10 ㎛의 평균 입자 직경을 가진다.
특히, 10 ㎛ 미만까지의 더 작은 안료 치수를 가지는 마이크로캡슐화되지 않은 전계발광 안료가 이용될 수 있다.
따라서, 바람직하게는 안료, 바람직하게는 ZnS 안료의 특수 흡습 성질을 고려하여, 캡슐화되지 않은 안료는 본 발명에 따라서 전계발광층에 이용되는 출발 물질, 예를 들어 스크린 인쇄 잉크와 혼합될 수 있다. 이와 관련해서, 한편으로는 소위 ITO 층(인듐-주석 산화물) 또는 고유 전도성 투명 중합체층에 대해 양호한 접착성을 가지고 다른 한편으로는 양호한 절연 효과를 가지고 유전체를 강화함으로써 높은 전기장 강도에서의 파괴 강도 개선을 달성하고 추가로 경화 상태에서 양호한 수증기 차단을 나타내고 추가로 인광체 안료를 보호하고 유효 수명을 연장하는 결합제가 일반적으로 사용된다.
전계발광층의 적당한 안료의 반감기, 즉 본 발명에 따라서 이용되는 전계발광 소자의 초기 밝기가 반으로 감소하는 데 걸리는 시간은 일반적으로 100 V 및 80V 및 400 Hz에서 400 시간 내지 7000 시간이다.
밝기 값(전계발광 방출)은 일반적으로 1 내지 200 cd/㎡, 특히 바람직하게는 1 내지 100 cd/㎡, 특히 5 내지 70 cd/㎡의 범위이다.
그러나, 더 길거나 또는 더 짧은 반감기 및 더 높거나 또는 더 낮은 밝기 값을 가지는 안료가 본 발명에 따르는 전계발광 배열에 이용되는 전계발광 소자의 전계발광층에 이용될 수 있다.
본 발명의 추가의 한 실시태양에서는, 전계발광층에 존재하는 안료가 작은 평균 입자 직경을 가지거나 또는 전계발광층에서 낮은 충전 정도를 가지거나, 또는 개별 전계발광층이 기하학적으로 너무 작게 구성되거나 또는 개별 전계발광층의 간격이 너무 크게 선택되어, 전기적으로 활성화되지 않은 발광 구조의 경우 전계발광 소자가 적어도 부분적으로 투명하거나 또는 투과율을 보장하도록 구성된다. 적당한 안료 입자 직경, 충전 정도, 발광 소자의 치수 및 발광 소자의 간격은 이전에 언급한 바 있다.
본 발명의 추가의 한 실시태양에서, 전계발광층은 상이한 색의 안료를 함유한다. 이 경우, 전계발광층은 바람직하게는 2 종, 특히 바람직하게는 3 종, 특히 4 종, 특히 5 종, 더 특히는 6 종의 상이한 색의 안료를 함유한다. 따라서, 안료층이 다색성일 수 있다. 상이한 색의 안료는 상이한 색의 표면, 윤곽 및/또는 구조가 전계발광층에 생성되도록 전계발광층에 배열될 수 있다.
추가의 특히 바람직한 한 실시태양에서, 전계발광 소자의 전계발광층은 전계발광층에 균질하게 분산된 녹색 방출 EL 안료 및 색 변환 안료를 기반으로 한다. 이 목적에 적당한 색 변환 안료는 예를 들어 신로이히 코., 엘티디.(Sinloihi Co., Ltd.)(일본)로부터의 "EL 색 변환 안료 FA-000 시리즈"(EL Color Converting Pigments FA-000 Series)이다. 또, 백색 방출을 얻기 위해 색 변환 물질, 예를 들어 로다민을 혼합하는 것도 가능하다.
게다가, 전계발광 시스템에 둘 이상의 전계발광 소자를 이용함으로써, 서로 옆에 배열되고 상이한 EL 안료를 가지는 둘 이상의 전계발광층의 선택에 의해 국지적으로 파장이 상이한 발광장을 생성하는 것이 가능하다. 이러한 방법으로, 국지적으로 파장이 상이한 발광장을 얻을 수 있다.
본 발명의 추가의 한 실시태양에서, 전계발광층은 그 자체가 윤곽화되거나 또는 구조화될 수 있다. 이렇게 함으로써, 전계발광층에 안료가 전체 층 평면에 충전되지 않는 것도 가능하다. 이렇게 함으로써, 안료가 충전되지 않은 전계발광층의 영역을 투명, 불투명 및/또는 비투명 절연 물질로 충전해서 폐쇄된 층을 생성할 수 있다. 투명, 불투명 및/또는 비투명 절연 물질로 충전된 영역은 또한 윤곽화되거나 또는 구조화될 수 있다.
본 발명에 따르는 전계발광 발광 시스템이 둘 초과의 전계발광 소자를 포함할 때, 본 발명에 따르면, 안료로 충전된 전계발광층의 영역이 겹치지 않거나 또는 부분적으로만 겹치는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르는 전계발광 발광 시스템이 둘 초과의 전계발광 소자를 포함할 때, 본 발명에 따르면, 둘 이상의 전계발광 소자의 영역, 특히 상이한 물질로 충전된 영역이 일치하거나 또는 적어도 겹치는 것이 바람직하다. 따라서, 예를 들어, 특정 색의 안료로 충전된 한 층의 영역이 상이한 색의 안료 및/또는 투명, 불투명 및/또는 비투명 절연 물질로 충전된 다른 한 층의 영역과 겹칠 수 있다.
추가의 특히 바람직한 한 실시태양에서, 전계발광 소자의 전계발광층은 전계발광층에 균질하게 분산된 녹색 방출 EL 안료 및 색 변환 안료를 기반으로 한다. 이 목적에 적당한 색 변환 안료는 예를 들어 신로이히 코., 엘티디.(Sinloihi Co., Ltd.)(일본)로부터의 "EL 색 변환 안료 FA-000 시리즈"이다. 또, 백색 방출을 얻기 위해 색 변환 물질, 예를 들어 로다민을 혼합하는 것도 가능하다. 게다가, 색 변환 물질은 중합체 결합제 기질과 혼합될 수 있다. 이렇게 함으로써, 스토크스(Stokes) 변위로 수 10 ㎚ 내지 약 100 ㎚의 파장 이동을 달성하는 것이 가능하다. 게다가, 색 여과, 글레이징 또는 아투명 그래픽 층(6,7.14,15)를 방출 색을 구성하는 데 이용할 수 있다. 이 그래픽 인쇄된 층(6,7,14,15)는 또한 차폐 불투명 성질 또는 반사 또는 반-반사 성질을 가질 수 있다. 추가로, 이러한 인쇄된 층 (6,7,14,15)에 의해 주야간 효과가 생성될 수 있다. 게다가, 발광 유기 물질 및 무기 안료가 이러한 인쇄된 층에 이용될 수 있다.
본 발명에 따르는 전계발광 시스템은 전계발광 전압 공급장치에 의해 200 Hz 내지 1000 Hz 초과의 범위의 교류 전압 주파수로 작동된다.
이미 언급한 바와 같이, 본 발명에 따르는 전계발광 발광 시스템의 경우에는 전계발광 시스템이 유연성 형태인 것이 유리하다. 따라서, 전계발광층은 바람직하게는 스크린 인쇄 기술에 의해 제조되는데, 그 이유는 이것이 생성되는 전계발광층의 양호한 유연성 및 접힘성을 초래하기 때문이다. 이렇게 함으로써, 중합체 탄력성 결합제 기질, 바람직하게는 폴리우레탄을 기반으로 하고 가장 바람직하게는 이액형 형태인 중합체 탄력성 결합제 기질이 이용된다. 이어서, 이 결합제 중합체에 황화아연 EL 안료를 분산시킨다.
따라서, 황화아연 후막 교류 전계발광을 기반으로 하는 본 발명에 따라서 제공되는 전계발광 시스템은 요구되는 유연성 또는 성형성에 특히 적합한 전계발광 시스템이다.
절연층 또는 유전층
다음 해설은 본 발명에 따르는 전계발광 시스템에 이용되는 모든 전계발광 소자의 절연층(유전층)에 적용되고, 개별 절연층은 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
제조와 관련해서, 절연층 (4) 또는 절연층 (5)는 인쇄 기판 필름 형태로 이용될 수 있다. 본 발명에 따르는 한 별법 실시태양에서, 절연층은 또한 적층에 의해 중간 필름으로서 삽입될 수 있거나 또는 적용될 수 있고; 따라서, 제조 공정을 간단하게 할 수 있고/있거나 얻어지는 본 발명에 따르는 전계발광 발광 시스템의 3 차원 성형성을 개선할 수 있다.
이하에서, 절연층 (4,5)는 인쇄 기판으로서 투명 필름 형태로 기술된다. 물론, 본 발명의 범위 내에서, 본 발명에 따르는 전계발광 발광 시스템이 둘 초과의 전계발광 소자를 포함할 때, 그것은 또한 둘 초과의 절연층 (4,5)를 포함할 수 있다. 이하에서 주어지는 절연층에 대한 설명은 또한 모든 추가의 절연층에 적용된다.
일회용 또는 다회용 절연 필름 (4,5)는 일반적으로 5 ㎛ 내지 2 ㎜의 두께, 바람직하게는 20 ㎛ 내지 500 ㎛의 두께, 특히 바람직하게는 70 ㎛ 내지 250 ㎛의 두께, 가장 특히 바람직하게는 75 ㎛ 내지 175 ㎛의 두께를 가지는 시트 형태 또는 롤 형태로 이용된다. 절연 필름 (4,5)는 바람직하게는 투명하고, 고광택, 무광택, 새틴 및/또는 텍스처화된 표면을 가질 수 있다. 관찰자 (26,27)에게 향하는 절연층 (4,5)의 표면은 추가로 반사방지성일 수 있거나, 또는 소위 "하드 코트" 코팅이 제공될 수 있다. 게다가, 그것은 원칙적으로 추가로 그래픽 인쇄된 형태로 이용될 수 있다. 이용되는 필름 물질은 보통 폴리카르보네이트(PC), PET, PET-G, PMMA, PVC 또는 PVF(테들러(등록상표)(Tedlar®)) 또는 상기 중합체의 요망되는 블렌드이다.
게다가, 개별 층의 건조시 승온이 건조 시간에 실질적인 영향을 미치기 때문에, 필름 (4)는 과도한 수축 없이 적당한 온도 안정성을 나타내어야 한다. 게다가, 또한 개별 인쇄된 층의 정확한 위치지정과 관련해서 수축 문제를 실질적으로 감소시키는 예비템퍼링된 필름 (4)를 이용하는 것도 가능하다.
필름 (4)는 아랫면에 차폐, 글레이징 또는 아투명 층과 관련해서 그래픽 구성이 제공될 수 있다.
상응하는 유전층은 또한 유전 작용 분말, 예를 들어 티탄산바륨으로부터, 바람직하게는 불소 함유 플라스틱에 또는 시아노 기반 수지에 분산된 것으로부터 얻을 수 있다. 특히 적당한 입자의 예는 바람직하게는 1.0 내지 2.0 ㎛의 범위의 티탄산바륨 입자이다. 충전 정도가 높은 경우, 이것은 100 이하의 상대 유전 상수를 생성할 수 있다.
유전 작용 분말의 경우 유전층은 일반적으로 1 내지 50 ㎛, 바람직하게는 2 내지 40 ㎛, 특히 바람직하게는 5 내지 25 ㎛, 특히 8 내지 20 ㎛의 두께를 가진다.
본 발명의 범위 내에서, 이 층은 또한 바람직하게는 유연성 및 접힘성을 갖는 형태이다. 이것은 예를 들어 폴리우레탄 기반 스크린 인쇄 잉크에 의해, 가장 특히는 이액형 PU 스크린 인쇄 잉크에 의해 달성되고, 상대 유전 상수를 증가시키기 위해 상기 유형의 티탄산바륨(BaTiO3) 안료를 첨가하는 것이 가능하다. 그 방법으로 30 내지 200의 상대 유전 상수를 얻을 수 있다. BaTiO3의 혼합물이 불투명 백색 층을 달성하기 때문에, 이 층은 또한 전계발광 방출을 반사하는 데 이용될 수 있다. 위쪽으로 일어나는 전계발광 방출 이외에 아래쪽으로 일어나는 전계발광 방출이 추가로 요구되는 경우에는, BaTiO3를 첨가하지 않아야 한다. 특히 스크린 인쇄에서는 마이크로버블의 혼입을 피할 수 없고 이 문제가 이중 스크린 인쇄로 해결될 수 있기 때문에, 유전층은 또한 이중 또는 다중 형태일 수 있다.
다음 해설은 본 발명에 따르는 전계발광 배열에 이용되는 모든 전계발광 소자의 전극에 적용되고, 개별 전극은 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
전극 (8)은 바람직하게는 스크린 인쇄에 의해 배열되고, 그래픽에 의해 윤곽화될 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 범위 내에서 이용되는 다른 전극도 또한 스크린 인쇄에 의해 적용되고, 마찬가지로 그래픽에 의해 윤곽화될 수 있다. 전극에 이용되는 물질을 이하에서 상세히 기술한다.
전극을 위한 적당한 전기 전도성 물질은 당업계 숙련자에게 알려져 있다. 원칙적으로, 교류 전압 여기를 갖는 후막 EL 소자의 제조에는 수 가지 유형의 전극이 이용가능하다. 이들은 한편으로는 진공에서 플라스틱 필름에 스퍼터링 또는 증착에 의해 적용되는 인듐-주석 산화물 전극(인듐-주석 산화물, ITO)을 포함한다. 그것은 극히 얇고(수 100 Å), 상대적으로 낮은 시트 저항(약 60 내지 600 Ω)과 함께 고투명성을 이점으로 가진다.
게다가, ITO 또는 ATO(안티몬-주석 산화물)을 가지는 인쇄 페이스트 또는 고유 전도성 투명 중합체 페이스트가 이용될 수 있고, 이것으로부터 스크린 인쇄에 의해 평판 전극이 제조된다. 약 5 내지 20 ㎛의 두께에서, 이러한 전극은 높은 시트 저항(50 ㏀ 이하)과 함께 극히 상대적으로 낮은 투명성을 가진다. 그것은 주로 요망되는 대로 적용될 수 있고, 실제로는 구조화된 표면에도 또한 적용될 수 있다. 게다가, 그것은 상대적으로 양호한 적층성을 가진다. 또, 비-ITO 스크린 인쇄층(여기서, "비-ITO"라는 용어는 인듐-주석 산화물(ITO)을 기반으로 하지 않는 모든 스크린 인쇄층을 포함함), 다시 말해서, 보통 나노 크기 전기 전도성 안료를 가지는 고유 전도성 중합체층, 예를 들어 듀폰으로부터의 상표명 7162E 또는 7164를 가지는 ATO 인쇄 페이스트, 고유 전도성 중합체 시스템, 예를 들어 아그파(Agfa)로부터의 오가콘(등록상표)(Orgacon®) 시스템, 에이치.씨. 스타크 게엠베하(H.C. Starck GmbH)로부터의 베이트론(등록상표)(Baytron®) 폴리-(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 시스템, 오메콘(등록상표)(Ormecon®) 시스템이라고 불리는 유기 금속(PEDT 전도성 중합체 폴리에틸렌-디옥시티오펜), 패니폴(등록상표)(Panipol®) OY로부터의 전도성 코팅 또는 인쇄 잉크 시스템이 임의로 고유연성 결합제, 예를 들어 PU(폴리우레탄), PMMA(폴리메틸 메타크릴레이트), PVA(폴리비닐 알콜), 또는 변형된 폴리아닐린과 함께 이용될 수 있다. 바람직하게는, 에이치.씨. 스타크 게엠베하(H.C. Starck GmbH)로부터의 베이트론(등록상표)(Baytron®) 폴리-(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 시스템이 전극 물질로, 특히 적어도 부분적으로 투명한 전극의 물질로 이용된다. 전기 전도성 중합체 필름의 예는 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리아세틸렌, 폴리피롤(Handbook of Conducting Polymers, 1986)이고, 금속 산화물 충전재가 있거나 또는 없다.
게다가, 주석 산화물(NESA) 페이스트도 또한 상응하는 전극 물질로서 이용될 수 있다.
또, 전기 전도성 코팅이 진공에서 또는 열분해에 의해 제조된 얇고 거의 투명한 금속성 또는 금속 산화물층이고, 바람직하게는 5 ㏀/square 미만, 더 바람직하게는 5 mΩ/square 내지 3000 Ω/square, 특히 바람직하게는 0.1 내지 1000 Ω/square, 가장 특히 바람직하게는 5 내지 30 Ω/square의 시트 저항을 가지고, 추가의 바람직한 실시태양에서는 적어도 60% 초과(> 60 내지 100%), 특히 76% 초과(>76 내지 100%)의 투명도를 가지는 것이 가능하다. 이와 관련해서, 작은 EL 발광 배열 (1)의 경우에는 시트 저항이 상대적으로 크게 선택될 수 있고, 큰 EL 발광 배열 (1)의 경우에는 상응하게 더 작게 선택되어야 한다는 것도 또한 언급되어야 한다. 높은 시트 저항은 종종 전극의 각 부스바 (18) 내지 (21)의 최적 배열에 의해 보상될 수 있다.
그러나, 본 발명의 범위 내에서, 전극 물질로서 고유 전도성 중합체, 특히 상기 유형의 고유 전도성 중합체를 이용하는 것이 선호된다. 고유 전도성 중합체의 상응하는 전극의 시트 저항은 일반적으로 5 ㏀/square 미만, 바람직하게는 100 내지 2000 Ω/square, 특히 바람직하게는 200 내지 1500 Ω/square, 특히 200 내지 1000 Ω/square, 특히 300 내지 600 Ω/square이어야 한다.
또, 언급한 변형의 조합을 이용하는 것도 가능하다.
전극 물질은 예를 들어 스크린 인쇄, 나이프 코팅, 분사, 브러싱에 의해 상응하는 담체 물질(기판)에, 진공 또는 열분해에 의해 상응하는 담체(기판)에 적용할 수 있고, 이어서 바람직하게는 저온, 예를 들어 80 내지 120 ℃에서 건조한다.
후면 전극(성분 BE)은 적어도 부분적으로 투명한 커버 전극(성분 BA)와 마찬가지로 평판 전극이지만, 그것은 투명해야 하거나 또는 적어도 부분적으로 투명해야 할 필요는 없다. 일반적으로, 그것은 무기 또는 유기 물질을 기반으로 하는 전기 전도성 물질, 예를 들어 금속, 예를 들어 은으로 이루어진다. 또, 적당한 전극은 특히 전기 전도성 중합체 코팅이다. 적어도 부분적으로 투명한 커버 전극과 관련해서 위에서 이미 언급한 코팅이 이용될 수 있다. 게다가, 적어도 부분적으로 투명하지 않은 당업계 숙련자에게 알려진 전기 전도성 중합체 코팅을 이용하는 것이 가능하다.
따라서, 바람직하게는 후면 전극을 위한 적당한 물질은 금속, 예를 들어 은, 탄소, ITO 스크린 인쇄층, ATO 스크린 인쇄층, 비-ITO 스크린 인쇄층, 다시 말해서 보통 나노 크기 전기 전도성 안료를 함유하는 고유 전도성 중합체 시스템, 예를 들어 듀폰으로부터의 상표명 7162E 또는 7164를 가지는 ATO 스크린 인쇄 페이스트, 고유 전도성 중합체 시스템, 예를 들어 아그파로부터의 오가콘(등록상표) 시스템, 에이치.씨. 스타크 게엠베하로부터의 클레비오스(등록상표)(Clevios®) 폴리-(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 시스템, 유기 금속이라 불리는 오메콘으로부터의 시스템(PEDT 전도성 중합체 폴리에틸렌-디옥시티오펜), 패니폴(등록상표) Oy로부터의 전도성 코팅 및 인쇄 잉크 시스템으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 임의로, 고유연성 결합제, 예를 들어 PU(폴리우레탄), PMMA(폴리메틸 메타크릴레이트), PVA(폴리비닐 알콜), 또는 변형된 폴리아닐린을 기반으로 하는 것이 함께 이용되고, 상기 물질의 전기 전도성을 개선하기 위해 금속, 예를 들어 은 또는 탄소가 거기에 첨가되고/되거나 이러한 물질의 층이 보충되는 것이 가능하다.
추가로, 제 1 실시태양에서는 커버 전극(성분 BA)이 나노 구조를 가지는 입자를 포함하는 것이 가능하다.
또, 제 2 실시태양에서는 후면 전극(성분 BE)이 나노 구조를 가지는 입자를 포함하는 것이 가능하다.
제 3 실시태양에서는, 커버 전극 및 후면 전극 둘 모두가 나노 구조를 가지는 입자를 포함한다.
본 발명의 범위 내에서, "나노 구조를 가지는 입자"라는 표현은 단일벽 탄소 나노튜브(SWCNT), 다중벽 탄소 나노튜브(MWCNT), 나노호른, 나노디스크, 나노콘(즉, 원뿔형 자켓을 가지는 구조), 금속성 나노와이어 및 상기 입자의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 나노 크기 물질 구조를 의미하는 것으로 이해한다. 탄소를 기반으로 하는 나노 구조를 가지는 상응하는 입자는 예를 들어 탄소 나노튜브(단일벽 및 다중벽), 탄소 나노섬유(가시무늬형, 소판형, 나사형) 및 기타 등등으로 이루어질 수 있다.
단일벽 탄소 나노튜브의 제조는 당업계 숙련자에게 알려져 있고, 종래 기술의 상응하는 방법을 참고할 수 있다. 이것은 예를 들어 촉매적 화학적 기상 침착 CCVD를 포함한다.
이 방법은 종종 직경, 길이, 키랄성 및 전자적 성질이 상이한 분획을 제조한다. 본 발명의 범위 내에서, 바람직하게는 분획 순수 단일벽 탄소 나노튜브, 다시 말해서 직경, 길이, 키랄성 및 전자적 성질로 이루어지는 군으로부터 선택되는 매개변수가 50% 이하, 특히 바람직하게는 40% 이하, 특히 30% 이하, 특히 20% 이하, 가장 특히 10% 이하 정도 상이한 단일벽 탄소 나노 튜브의 분획이 이용된다.
금속성 나노와이어와 관련해서는, WO 2007/022226 A2를 참고하고, 이 문헌에 개시된 나노와이어에 관한 개시 내용은 본 발명에 참고로 인용한다. WO 2007/022226 A2에 기술된 높은 전기 전도성을 가지고 거의 투명한 은 나노와이어가 본 발명에 특히 적당하다.
나노구조를 가지는 다른 입자의 제조는 당업계 숙련자에게 알려져 있고, 종래 기술의 상응하는 문헌에 기술되어 있다.
바람직하게는 본 발명을 위해 달성되어야 하는 본 발명에 따르는 전계발광 소자의 유연성과 관련해서, 부분적으로 투명 전기 전도성 평판 커버 전극 및/또는 후면 전극이 고유 전도성 중합체, 예를 들어 에이치.씨. 스타크로부터의 클레비오스(등록상표) P를 기반으로 하여 제작되는 것이 특히 바람직하다. 전기 전도성 및 성형성을 증가시키는 물질, 예를 들어 SWCNT 또는 은 나노와이어, 또는 나노콘 또는 나노튜브를 기반으로 하는 나노 크기 입자가 첨가될 수 있고, 그 결과로 투명성이 실질적으로 영향받지는 않는다. 통상적으로 부스바 시스템은 특히 두 평판 전극의 접촉 영역에서 배열되고, 따라서 크림핑, 피어싱, 클램핑 또는 전기 전도성 결합에 의해 낮은 접촉 저항을 가지는 전기 접점이 제조될 수 있다.
부스바
다음 해설은 본 발명에 따르는 전계발광 시스템에 이용되는 모든 전계발광 소자의 부스바에 적용되고, 개별 부스바는 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
전극에 전력을 공급하는 데 이용되는 부스바 (18) 내지 (21)도 마찬가지로 바람직하게는 각 전기 연결자 (22) 내지 (25)와 함께 스크린 인쇄에 의해 제조된다. 상응하는 부스바는 고전도성 인쇄가능 페이스트로 형성될 수 있다. 이 페이스트는 예를 들어 불투명한 은 페이스트, 구리 페이스트 또는 탄소 페이스트일 수 있다. 또, 본 발명의 범위 내에서, 상응하는 페이스트는 나노구조를 가지는 입자를 포함할 수 있다. 상응하는 인쇄 페이스트는 시트 저항에 관해서 실질적으로 어떠한 제약도 받지 않는다. 그러나, 보통, 그것은 10 mΩ/square 내지 수 100 mΩ/square의 범위의 시트 저항을 가진다.
특히, 큰 표면적 및 간격 및 상대적으로 높은 저항을 가지는 투명 전극층의 경우, 균일한 EL 방출을 위해 부스바를 사용하는 것이 적당하다.
전기 연결자 (22) 내지 (25)는 이용 유형에 의존해서 최적 접촉이 가능하도록 선택된다. 본 발명에 따르는 EL 발광 시스템 (1)이 필름 형태로 이용되는 경우, 보통은 연부 위치가 연결에 유리하고, 그러면, 통상의 크림프 연결 또는 클램프 연결 또는 전기 전도성 접착제를 이용한 연결이 이용될 수 있다. 본 발명에 따르는 EL 발광 시스템 (1)이 삽입된 사출 성형 소자 형태로 이용되는 경우, EL 연결자 (22) 내지 (25)는 실질적으로 어떠한 요망되는 위치에도 제공될 수 있고, 바람직하게는 EL 방출 영역 (31,32,33)은 연결자를 위한 위치로 선택되지 않는다.
적당한 중합체 결합제 기질에 거의 균질하게 분산된 EL 안료 (16 및 17)을 가지는 EL 층 1 및 2 (12 및 13)도 마찬가지로 바람직하게는 스크린 인쇄에 의해 적용된다. 본 발명의 범위 내에서 추가의 전계발광층이 존재하는 경우 그것에도 또한 동일하게 적용된다.
도 1에 나타낸 도해적 단면도에서는, 추가의 유전층 없이 EL 층 (12)만 나타나 있다. 이 경우에서, 이것은 절연 성질도 동시에 가지는 특수 EL 층 (12)에 의해 달성된다. 그러나, 또, 본 발명은 약간 더 얇은 EL 층 (12)가 인쇄되고 하나 이상, 바람직하게는 두 개의 유전층이 추가로 이용되는 EL 발광 시스템을 포함하고, 이 경우에서는 바람직하게는 유전층이 투명하다. 두 경우에서, 가능한 투명하거나 또는 아투명한 EL 층 (12)가 선택되어야 한다. 이것은 이미 기술된 바와 같이 달성될 수 있거나 또는 약간 더 미세한 입자 EL 안료 (16)을 이용함으로써 달성될 수 있다. 보통은 25 내지 30 ㎛의 범위의 d50을 가지는 EL 안료 (16)이 이용된다. 이 경우에서는, 5 ㎛ 내지 17 ㎛의 d50을 가지는 마이크로캡슐화 EL 안료 (16)이 양호한 아투명성을 제공하고, 한편 적당한 EL 방출 (28,28')을 제공한다. 별법으로, 또한, EL 안료의 충전 정도를 예를 들어 70 중량% 미만으로 감소시키는 것도 가능하다. 또한, 요망되는 경우, 상응하는 투명성을 달성하기 위해, 다른 전계발광층에 앞에서 정의한 d50 값 또는 충전 정도를 가지는 상응하는 전계발광 안료를 이용하는 것이 편리할 수 있다.
더 미세한 입자 EL 안료 (16)의 이용 또는 70 중량% 미만의 더 낮은 충전 정도의 이용에 대한 대안으로서, EL 층 (12)를 점별(pointwise) 구성하는 것도 가능하다. 이렇게 함으로써, 개별 EL 안료 점이 기하학적으로 정확한 모양, 예를 들어 원, 타원, 삼각형, 직사각형, 다각형 또는 별형, 또는 예술적으로 구성된 모양을 가질 수 있다. 추가로, 개별 EL 안료 점은 예를 들어 주파수 변조 배열에 관해서 기하학적으로 정확하게 또는 무작위로 배열될 수 있다. 그러나, 두 경우에서, EL 안료 점 사이의 중간 영역은 절연층으로 충전되어야 하고, 절연층은 바람직하게는 EL 안료층 (12)에 비해 더 낮은 상대 유전 상수를 가진다. 본 발명에 따르는 전계발광 발광 배열의 다른 안료층에도 이러한 형태의 안료층이 편리할 수 있다.
게다가, 수 10 ㎚ 내지 약 100 ㎚의 색 변환을 달성하기 위해 본 발명에 따르는 전계발광 발광 시스템에 제공되는 EL 층의 중합체 결합제 기질에 색 변환 염료 또는 안료가 혼입되는 것이 가능하다. 전형적으로, 이와 관련해서는 녹색 빛 방출 EL 안료 (16)과 함께 거의 백색 EL 방출 (28)을 달성하는 신로이히(등록상표)의 분홍색 유기 염료 안료를 언급할 수 있다. 별법으로 또는 추가로, 상이한 방출 파장을 가지는 둘 이상의 EL 안료의 혼합물이 EL 안료 (16)으로 이용될 수 있다.
전극 2 (9)는 전극 1 (8)과 유사하게 제조되고, 겹치는 전극 영역 (8,9)에서만 본 발명에 따른 EL장 (31)을 형성한다. 전극 2 (9)의 정확한 형태에 관해서, 예를 들어 전극 물질의 조성에 관해서는, 상기 해설 또는 전계발광 소자에 대한 하기 설명을 참고한다.
절연층 (44)는 바람직하게는 투명 스크린 인쇄된 층 형태이지만, 필름 (4)와 유사한 필름 형태일 수도 있다. 절연층 (44)의 제조 전 및/또는 후, 그래픽 인쇄 (14,15)가 그래픽 구성 (6)과 유사하게 배열될 수 있다.
절연층 (44)가 생략되면, 그 다음의 일치하는 전극 (23) 및 (24)의 제조 전 및 후에 일치하는 전극 (23) 및 (24)에 의해 형성되는 전극의 한쪽 면 또는 양쪽 면에 그래픽 구성을 배열하는 것이 가능하다.
양쪽 면에서 발광하는 EL 시스템 (1)의 경우, 전계발광 소자 2(3)는 EL 시스템 1 (2)과 유사하게 제조된다.
부스바 (20) 및 EL 연결자 3 (24)를 가지는 전극 3(10)이 절연층 (44) 상에 또는 그래픽 구성 (15) 상에 스크린 인쇄에 의해 요망되는 전극 윤곽에 따라서 배열된다. 이어서, EL 층 2 (13)이 EL 층 1 (12)와 유사하게 스크린 인쇄에 의해 적용된다. EL 층 2 (13)의 정확한 형태에 관해서는 EL 층 1 (12)에 관한 상기 해설을 참고한다. EL 층 2 (13) 상에 부스바 (25) 및 EL 연결자 4 (25)를 가지는 전극 4 (11)이 바람직하게는 윤곽화되고, 더 바람직하게는 스크린 인쇄에 의해 적용된다. 그래픽 구성 4 (7)이 임의로 제공될 수 있다. 배열은 절연층 (5)에 의해 종결되고, 절연층은 스크린 인쇄에 의해 형성될 수 있다. 별법으로 또는 추가로, 적층 기술에 의해 하나 이상의 투명 필름이 추가로 제공될 수 있다.
전극 3 (10) 및 전극 4 (11)의 정확한 형태에 관해서, 예를 들어 전극 물질의 조성에 관해서는, 전극 1 (8)에 관한 상기 해설 및 전계발광 소자에 대한 하기 설명을 참고한다.
EL 발광 시스템 (1)이 양쪽 면에서 EL 방출이 일어나도록 형성되지 않는다면, 전극 4 (11)은 반드시 투명해야 할 필요는 없고, 예를 들어 불투명할 수 있고, 바람직하게는 반사성일 수 있고, 그래픽 구성 4 (7)이 생략될 수 있고, 절연재 (5)가 불투명할 수 있다.
도 2는 필름 (35) 상의 EL 발광장 (36,37)을 가지는 EL 시스템 (2,3,34)의 도해적 상면도를 나타낸다. 게다가, 전면 전극 접점 (40)을 가지는 전면 전극의 부스바 (38) 및 후면 전극 접점 (41)을 가지는 후면 전극의 부스바 (39)가 도해적으로 나타나 있다. 두 EL 발광장 (36,37)은 전면 전극 (42)(도 3 참조) 및 후면 전극 (43)(도 4 참조)의 겹치는 영역에 의해 형성된다. 부스바 (38,39) 및 부스바 접점 (40,41)은 보통은 상응하는 그래픽 구성에 의해 눈에 보이지 않게 되거나, 또는 부스바 (38,39) 및 접점 (40,41)은 종종 한 측방 연부에 또는 측방 연부들에 배열되고, 따라서, 바람직하게는 보이지 않는다.
도 3은 기판 (35) 상에 전면 전극 부스바 (38) 및 전면 전극 접점 (40)을 가지는 윤곽화된 전면 전극 (42)의 도해적 상면도를 나타낸다.
도 4는 기판 (35) 상에 후면 전극 부스바 (39) 및 후면 전극 접접 (41)을 가지는 윤곽화된 후면 전극 (43)의 도해적 상면도를 나타낸다.
이제, 본 발명에 따라서 제공되는 전계발광 소자의 특히 바람직한 실시태양을 이하에서 기술할 것이고, 개별 전계발광 소자는 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
본 발명에 따라서 특히 바람직한 본 발명의 제 1 실시태양에서, 전계발광 소자는 다음 층을 포함한다(통상의 구조):
a) 적어도 부분적으로 투명한 기판 (성분 A),
b) ba) 전면 전극(커버 전극)인 적어도 부분적으로 투명한 전극 (성분 BA),
bb) 임의로, 절연층 (성분 BB),
bc) 전계발광층 또는 안료층이라고 불리는 전기장에 의해 여기될 수 있는 하나 이상의 발광 안료를 함유하는 층(전계발광층) (성분 BC),
bd) 임의로, 절연층 (성분 BD),
be) 적어도 부분적으로 투명할 수 있는 후면 전극 (성분 BE),
bf) 전극 BA 및 전극 BE 전에, 후에 또는 둘 사이에서 적용될 수 있고, 바람직하게는 한 작업 단계로 적용될 수 있고, 은 부스 형태로, 바람직하게는 은 페이스트로부터 제조되는 은 부스 형태로 적용될 수 있고 또한 은 부스 적용 전에 아마도 흑연층이 적용될 수 있는, 성분 BA 뿐만 아니라 성분 BE 둘 모두의 전기적 접촉을 위한 하나의 전도성 트랙 또는 다수의 전도성 트랙 (성분 BF)
을 함유하는, 기판에 적용되는 하나 이상의 전계발광 배열 (성분 B), 및
c) 보호층 (성분 CA) 또는 필름 (성분 CB).
절연층 BB 및 BD는 비투명하거나, 불투명하거나 또는 투명할 수 있고, 이와 관련해서, 2 개의 절연층이 존재하는 경우에는 하나 이상의 층이 적어도 부분적으로 투명해야 한다.
추가로, 하나 이상의 적어도 부분적으로 투명한 그래픽에 의해 구성되는 층이 기판 A 상에 외부에 및/또는 기판 A와 전계발광 배열 사이에 배열될 수 있다.
언급된 층(성분 A, 성분 B 및 성분 C) 이외에, 본 발명에 따르는 전계발광 소자(통상의 구조)는 하나 이상의 반사층(들)을 포함할 수 있다. 반사층(들)은 특히 다음과 같이 배열될 수 있다:
- 성분 A 상에 외부에,
- 성분 A와 성분 BA 사이에,
- 성분 BA와 성분 BB 또는 성분 BC(성분 BB가 없는 경우) 사이에,
- 성분 BD와 성분 BE 사이에,
- 성분 BE와 성분 BF 사이에,
- 성분 BF와 성분 CA 또는 성분 CB 사이에,
- 성분 CA 또는 성분 CB 상에 외부에.
반사층이 존재하는 경우, 반사층은 바람직하게는 성분 BC와 성분 BD 또는 성분 BE(성분 BD가 없는 경우) 사이에 배열된다.
반사층은 바람직하게는 유리 구체, 특히 중공 유리 구체를 포함한다. 유리 구체의 직경은 넓은 한계 내에서 다양할 수 있다. 예를 들어, 그것은 일반적으로 5 ㎛ 내지 3 ㎜, 바람직하게는 10 내지 200 ㎛, 특히 바람직하게는 20 내지 100 ㎛의 크기 d50을 가질 수 있다. 중공 유리 구체는 바람직하게는 결합제 내에 매몰된다.
본 발명의 한 별법 실시태양에서, 전계발광 소자는 다음 층으로 이루어진다:
a) 적어도 부분적으로 투명한 기판 (성분 A),
b) be) 적어도 부분적으로 투명할 수 있는 후면 전극 (성분 BE),
bb) 임의로, 절연층 (성분 BB),
bc) 전계발광층 또는 안료층이라고 불리는 전기장에 의해 여기될 수 있는 하나 이상의 발광 안료(전기발광체)를 함유하는 층 (성분 BC),
bd) 임의로, 절연층 (성분 BD),
ba) 전면 전극(커버 전극)인 적어도 부분적으로 투명한 전극 (성분 BA),
bf) 전극 BA 및 전극 BE 전에, 후에 또는 둘 사이에서 적용될 수 있고, 바람직하게는 한 작업 단계로 적용될 수 있고, 은 부스 형태로, 바람직하게는 은 페이스트로부터 제조되는 은 부스 형태로 적용될 수 있고, 또한 은 부스 적용 전에 아마도 흑연층이 적용될 수 있는, 성분 BA 뿐만 아니라 성분 BE 둘 모두의 전기적 접촉을 위한 하나의 전도성 트랙 또는 다수의 전도성 트랙 (성분 BF),
을 함유하는, 기판에 적용되는 하나 이상의 전계발광 배열 (성분 B), 및
c) 적어도 부분적으로 투명한 보호층 (성분 CA) 또는 필름 (성분 CB).
추가로, 하나 이상의 적어도 부분적으로 투명한 그래픽으로 구성된 층이 투명 보호층 C 상에 및/또는 투명 보호층 C와 전계발광 배열 사이에 배열될 수 있다. 특히, 그래픽으로 구성된 층이 보호층의 기능을 떠맡을 수 있다.
역층 구조의 한 특별한 실시태양에서, 상기 성분 B, C는 기판의 전면인 성분 A에 또는 후면에, 뿐만 아니라 기판(양면 구조)의 양쪽 면에 적용될 수 있다. 이렇게 함으로써, 양쪽 면의 층 BA 내지 BF는 동일할 수 있지만, 또한 하나 이상의 층이 상이할 수도 있어서, 예를 들어 전계발광 소자가 양쪽 면에서 동일하게 방출하거나 또는 전계발광 소자가 각 면에서 상이한 색 및/또는 상이한 밝기 및/또는 상이한 그래픽 구성을 나타낸다.
언급된 층(성분 A, 성분 B 및 성분 C) 이외에, 역층 구조를 가지는 본 발명에 따르는 전계발광 소자는 하나 이상의 반사층(들)을 포함할 수 있다. 반사층(들)은 특히 다음과 같이 배열될 수 있다:
- 성분 A 상에 외부에,
- 성분 A와 성분 BE 사이에,
- 성분 BE와 성분 BB 사이에,
- 성분 BB와 성분 BC 사이에,
- 성분 BC와 성분 BD 사이에,
- 성분 BD와 성분 BA 사이에,
- 성분 BA와 성분 BF 사이에,
- 성분 BF와 성분 CA 또는 성분 CB 사이에,
- 성분 CA 또는 CB 상에.
반사층이 존재하는 경우, 반사층은 바람직하게는 성분 BC와 성분 BB 또는 성분 BE(성분 BB가 없는 경우) 사이에 배열된다.
달리 언급되지 않은 한, 통상의 구조에 대해 언급한 특별한 실시태양 및 특징이 역층 구조 및 양면 구조에 적당하게 적용된다는 것이 당업계 숙련자에게는 명백하다.
특히, 성분 BC가 두 전극, 즉 성분 BA와 성분 BE 사이의 단락을 방지하는 층 두께를 가지는 경우, 통상의 구조에서뿐만 아니라 역층 구조에서 하나 이상의 절연층(들) BB 및/또는 BD가 생략될 수 있다.
EL 소자의 개별 성분의 특징은 이하에서 기술한다:
전극
본 발명에 따르는 EL 소자는 제 1 전극인 적어도 부분적으로 투명한 전면 전극(커버 전극) BA 및 제 2 전극인 후면 전극 BE를 포함한다.
본 발명의 범위 내에서 "적어도 부분적으로 투명"이라는 용어는 일반적으로 60% 초과, 바람직하게는 70% 초과, 특히 바람직하게는 80% 초과, 특히 90% 초과의 투과율을 가지는 물질로 제작된 전극을 의미하는 것으로 이해한다.
후면 전극 BE는 반드시 투명해야 할 필요는 없다.
전극을 위한 적당한 전기 전도성 물질은 당업계 숙련자에게 알려져 있다. 원칙적으로, 교류 전압 여기를 갖는 후막 EL 소자의 제조에는 수 가지 유형의 전극이 이용가능하다. 이들은 한편으로는 진공에서 플라스틱 필름에 스퍼터링 또는 증착에 의해 적용되는 인듐-주석 산화물 전극(인듐-주석 산화물, ITO)을 포함한다. 그것은 극히 얇고(수 100 Å), 상대적으로 낮은 시트 저항(약 60 내지 600 Ω)과 함께 고투명성을 이점으로 가진다.
본 발명에 따르면, 부분적으로 투명한 전극 BA의 제조를 위한 인쇄 페이스트는 바람직하게는 인쇄 페이스트의 총 중량을 기준으로 10 내지 90 중량%, 바람직하게는 20 내지 80 중량%, 특히 바람직하게는 30 내지 65 중량%의 클레비오스 P, 클레비오스 PH, 클레비오스 P AG, 클레비오스 P HCV4, 클레비오스 P HS, 클레비오스 PH 500, 클레비오스 PH 510 또는 그의 임의의 혼합물을 이용하여 제제화된다. 용매로는 디메틸 술폭시드(DMSO), N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 에틸렌 글리콜, 글리세롤, 소르비톨, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-프로판올, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 디메틸아미노에탄올, 물, 또는 언급된 용매 2 종, 3 종 또는 그 초과의 혼합물이 이용될 수 있다. 인쇄 페이스트에서 용매의 양은 넓은 범위에서 달라질 수 있다. 예를 들어, 페이스트의 본 발명에 따르는 한 제제는 55 내지 60 중량%의 용매를 함유할 수 있고, 한편, 본 발명에 따르는 다른 한 제제에서는 2 종 이상의 용매의 용매 혼합물 약 35 내지 45 중량%가 이용될 수 있다. 게다가, 실퀘스트(Silquest) A187, 네오 레즈(Neo Rez) R986, 다이놀(Dynol) 604 및/또는 이들 물질 2 종 이상의 혼합물이 계면활성제 첨가제 및 결합 활성화제로서 포함될 수 있다. 이들 물질의 양은 인쇄 페이스트의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 5.0 중량%, 바람직하게는 0.3 내지 2.5 중량%이다.
제제는 결합제로서 예를 들어 베이덤 피니쉬(Bayderm Finish) 85 UD, 베이히드롤(Bayhydrol) PR340/1, 베이히드롤 PR135 또는 그의 임의의 혼합물을 바람직하게는 약 0.5 내지 10 중량%, 바람직하게는 3 내지 5 중량%의 양으로 함유할 수 있다. 층 건조 후에 전도성 층을 위한 결합제를 형성하는 본 발명에 따라서 이용되는 폴리우레탄 분산액은 바람직하게는 수성 폴리우레탄 분산액이다.
본 발명에 따르면, 부분적으로 투명한 전극 BA의 제조를 위한 인쇄 페이스트의 특히 바람직한 제제는 다음을 함유한다:
부분적으로 투명한 전극 BA를 위한 위에서 언급한 제제로부터 출발함으로써, 여기서 예로서 언급되는 사용 준비가 완료된 상업적으로 얻을 수 있는 다음 인쇄 페이스트도 또한 본 발명에 따라서 완성된 제제로서 이용될 수 있다: 아그파로부터의 오가콘 EL-P1000, EL-P3000, EL-P5000, 또는 EL-P6000 계열, 바람직하게는 EL-P3000 및 EL-P6000 계열(특히, 성형용).
이들 전극 물질은 상응하는 담체 물질(기판) 상에 예를 들어 스크린 인쇄, 나이프 코팅, 분사 및/또는 브러싱에 의해 적용될 수 있고, 이어서, 바람직하게는 저온, 예를 들어 80 내지 120 ℃에서 건조한다.
바람직한 별법 실시태양에서는, 전기 전도성 코팅의 적용이 진공에서 또는 열분해에 의해 수행된다.
특히 바람직하게는, 이 별법 실시태양에서, 전기 전도성 코팅은 진공에서 또는 열분해에 의해 제조된 얇고 거의 투명한 금속성 또는 금속 산화물 층이고, 이것은 바람직하게는 5 mΩ/square 내지 3000 Ω/square의 시트 저항, 특히 바람직하게는 0.1 내지 1000 Ω/square의 시트 저항, 가장 특히 바람직하게는 5 내지 30 Ω/square의 시트 저항을 가지고, 추가의 바람직한 한 실시태양에서는, 적어도 60% 초과(>60 내지 100%), 특히 76% 초과(>76 내지 100%)의 주광 투과율을 가진다.
게다가, 전기 전도성 유리도 또한 전극으로서 이용될 수 있다.
전기 전도성 고투명성 유리, 특히 플로트 유리의 특히 바람직한 유형은 높은 표면 경도를 가지고 일반적으로 수 mΩ/square 내지 3000 Ω/square의 매우 넓은 범위에서 조정될 수 있는 전기 표면 저항을 가지는 열분해에 의해 제조된 층이다.
이러한 열분해에 의해 코팅된 유리는 쉽게 형상화/성형될 수 있고, 양호한 내긁힘성을 가지고, 특히 긁힘은 전기 전도성 표면 층의 전기적 중단에 이르는 것이 아니라, 단지 시트 저항을 일반적으로 약간 증가시킨다.
게다가, 열분해에 의해 제조된 전도성 표면 층은 열 처리 때문에 후속 물질 적용시 유리 기판과 극히 높은 접착 강도가 생성될 정도로 큰 범위로 확산되어 표면에 고정되고, 이것은 마찬가지로 본 발명에 매우 유리하다. 추가로, 이러한 코팅은 양호한 균질성을 가지고, 따라서 큰 표면에 대해서 극히 미미한 표면 저항 변화를 가진다. 마찬가지로, 이 성질도 본 발명의 한 이점이다.
전기 전도성 고투명성 얇은 층은 중합체 기판, 예를 들어 PET, PMMA 또는 PC 상에서보다는 본 발명에 따라서 바람직하게 이용되는 유리 기판 상에서 실질적으로 더 효율적으로 비용효과적으로 제조될 수 있다. 유리 코팅의 경우의 전기 시트 저항은 대등한 투명성을 가지는 중합체 필름에서보다 평균 10 배 정도 더 유리하고, 따라서 예를 들어 PET 필름 상에서는 30 내지 100 Ω/square인 것에 비해 유리층의 경우에는 3 내지 10 Ω/square이다.
성분 BE인 후면 전극은 적어도 부분적으로 투명한 전극의 경우에서처럼 평판 전극이고, 그러나, 이것은 투명해야 하거나 또는 적어도 부분적으로 투명해야 할 필요는 없다. 일반적으로 이것은 절연층이 존재하는 경우에는 절연층에 적용된다. 절연층이 존재하지 않으면, 후면 전극은 전기장에 의해 여기될 수 있는 하나 이상의 발광 물질을 함유하는 층에 적용된다. 별법 실시태양에서, 후면 전극은 기판 A에 적용된다.
일반적으로 후면 전극은 무기 또는 유기 물질을 기반으로 하는 전기 전도성 물질로부터, 예를 들어 금속, 예를 들어 은으로부터 생성되고, 본 발명에 따르는 3 차원적으로 형성된 필름 소자를 제조하는 데 등방성 고압 성형 방법이 이용되는 경우에 손상되지 않는 물질을 이용하는 것이 선호된다. 게다가, 적당한 전극은 특히 전기 전도성 중합체 코팅을 포함한다. 이 경우, 적어도 부분적으로 투명한 전극과 관련해서 이미 언급한 코팅이 이용될 수 있다. 게다가, 적어도 부분적으로 투명하지 않은 당업계 숙련자에게 알려진 전기 전도성 중합체 코팅을 이용하는 것이 가능하다.
이와 관련해서, 후면 전극을 위한 인쇄 페이스트의 제제는 부분적으로 투명한 전극의 인쇄 페이스트 제제에 상응한다.
그러나, 이 제제로부터 출발함으로써, 후면 전극에는 본 발명에 따라서 다음 제제가 또한 이용될 수 있다:
후면 전극의 제조를 위한 인쇄 페이스트는 인쇄 페이스트의 총 중량을 기준으로 30 내지 90 중량%, 바람직하게는 40 내지 80 중량%, 특히 바람직하게는 50 내지 70 중량%의 전도성 중합체 클레비오스 P, 클레비오스 PH, 클레비오스 P AG, 클레비오스 P HCV4, 클레비오스 P HS, 클레비오스 PH, 클레비오스 PH 500, 클레비오스 PH 510 또는 이들의 임의의 혼합물을 이용하여 제제화할 수 있다. 용매로는 디메틸 술폭시드(DMSO), N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 에틸렌 글리콜, 글리세롤, 소르비톨, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-프로판올, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 디메틸아미노에탄올, 물, 또는 이들 용매 2 종, 3 종 또는 그 초과의 혼합물이 이용될 수 있다. 이용되는 용매의 양은 넓은 범위에서 달라질 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르는 페이스트의 한 제제는 55 내지 60 중량%의 용매를 함유할 수 있고, 한편, 본 발명에 따르는 다른 한 제제에서는 3 종의 용매의 용매 혼합물 약 40 중량%가 이용된다. 게다가, 실퀘스트 A187, 네오 레즈 R986, 다이놀 604 또는 이들 물질 2 종 이상의 혼합물이 계면활성제 첨가제 및 결합 활성화제로서 바람직하게는 0.7 내지 1.2 중량%의 양으로 이용될 수 있다. 제제는 결합제로서 예를 들어 0.5 내지 1.5 중량%의 UD-85, 베이히드롤 PR340/1, 베이히드롤 PR135 또는 이들의 임의의 혼합물을 함유할 수 있다.
본 발명에 따르는 추가의 한 실시태양에서는, 후면 전극에 흑연이 충전될 수 있다. 이것은 상기 제제에 흑연을 첨가함으로써 달성될 수 있다.
후면 전극에 대해서 위에서 언급한 제제로부터 출발함으로써, 여기서 예로서 언급된 사용 준비가 완료된 상업적으로 얻을 수 있는 다음 인쇄 페이스트도 또한 본 발명에 따라서 이용될 수 있다: 아그파로부터의 오가콘 EL-P1000, EL-P3000, EL-P5000, 또는 EL-P6000 계열, 바람직하게는 EL-P3000 및 EL-P6000 계열(특히, 성형용). 이 경우에는 흑연도 또한 첨가될 수 있다.
오가콘 EL-P-4000 계열, 특히 오가콘 EL-P4010 및 EL-4020의 인쇄 페이스트도 또한 특히 후면 전극에 이용될 수 있다. 두 인쇄 페이스트는 요망되는 어떠한 비로도 서로 혼합될 수 있다. 오가콘 EL-P4010 및 EL-4020은 이미 흑연을 함유한다.
상업적으로 얻을 수 있는 흑연 페이스트, 예를 들어 애체슨(Acheson)으로부터의 흑연 페이스트, 특히 일렉트로댁(Electrodag) 965 SS 또는 일렉트로댁 6017 SS도 또한 후면 전극으로 이용될 수 있다.
후면 전극 BE를 제조하기 위한 인쇄 페이스트의 본 발명에 따르는 특히 바람직한 제제는 다음을 함유한다:
전도성 트랙, 전극 연결자
발광 커패시터 구조를 가지는 대면적 발광 소자의 경우, 표면 전도도는 균일 발광 밀도에 관해서 중요한 역할을 한다. 대면적 발광 소자의 경우, 특히 상대적으로 큰 전류가 흐르는 반전도성 LEP(발광 중합체), PLED 및/또는 OLED 시스템의 경우, 소위 부스바가 전도성 트랙 (성분 B)으로서 빈번히 이용된다. 이 경우, 매우 높은 전기 전도성 트랙이 십자형 방식으로 형성된다. 이 방법으로, 큰 표면적은 예를 들어 4 개의 작은 면적으로 나뉜다. 이렇게 함으로써 발광 표면의 중간 영역에서의 전압 강하가 유의하게 감소하고, 발광장의 중심에서의 발광 밀도 균일성 및 밝기 저하가 감소한다.
본 발명에 따르는 한 실시태양에서 이용되는 황화아연 특정 EL 장의 경우, 일반적으로, 100 V 초과 내지 최고 200 V 초과까지의 교류 전압이 적용되고, 양호한 유전 물질 또는 양호한 절연재가 이용되는 경우 매우 낮은 전류가 흐른다. 따라서, 본 발명에 따르는 ZnS 후막 AC-EL 소자에서 전류 부하의 문제가 반전도성 LEP 또는 OLED 시스템의 경우보다 실질적으로 적고, 따라서 부스바의 이용이 절대적으로 필수적인 것은 아니고, 대신, 부스바를 이용함이 없이 대면적 발광 소자가 이미 설치될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따르면, DIN A3보다 더 작은 면적의 경우에는 은 부스가 전극층 BA 또는 BE의 연부에만 인쇄되는 것으로도 충분하고; DIN A3보다 더 큰 면적의 경우에는, 본 발명에 따르면 은 부스가 하나 이상의 추가의 전도성 트랙을 형성하는 것이 바람직하다.
전기 연결자는 예를 들어 주석, 아연, 은, 팔라듐, 알루미늄 및 추가의 적당한 전도성 금속, 또는 이들의 조합 및 이들의 혼합물 또는 합금을 함유하는 전기 전도성 스토빙가능 페이스트를 이용함으로써 제조될 수 있다.
이와 관련하여, 일반적으로 스크린 인쇄, 브러쉬 적용, 잉크젯, 나이프 코팅, 롤러 적용, 분사에 의해 또는 디스펜서 적용 또는 당업계 숙련자에게 알려져 있는 대등한 적용 방법에 의해 전기 전도성 접촉 스트립이 적어도 부분적으로 투명한 전기 전도성 얇은 코팅에 적용된 후 일반적으로 오븐에서 열 처리됨으로써, 보통 기판 연부를 따라서 측방향으로 적용되는 스트립이 납땜, 클램핑 또는 플러그인 연결에 의해 전기 전도성 방식으로 효과적으로 접촉할 수 있다.
전기 전도성 코팅 상에서 극히 작은 전기 출력이 개시되어야 한다면, 스프링 접촉 또는 탄소 충전 고무 소자 또는 소위 지브라(zebra) 고무 스트립으로도 충분하다.
바람직하게는 전도성 접착 페이스트로서 은, 팔라듐, 구리 또는 금 충전 중합체 접착제를 기반으로 하는 전도성 접착 페이스트가 이용된다. z 방향으로 전기 전도성 접착제를 가지는 예를 들어 주석 도금 구리 호일의 자기 접착형 전기 전도성 스트립도 마찬가지로 접촉 프레싱에 의해 적용될 수 있다.
이 경우, 접착층은 일반적으로 수 N/㎠의 표면 압력을 가함으로써 균일하게 가압되고, 이렇게 함으로써, 실시에 의존해서, 0.013 Ω/㎠(예를 들어, 전도성 구리 호일 테이프 VE1691, 디 앤드 엠 인터내셔날(D & M International)(독일 아-8451 하임슈츠)) 또는 0.005 Ω(예를 들어, 쓰리엠 일렉트리컬 프로덕츠 디비전즈(3M Electrical Products Division)(미국 텍사스주 오스틴)으로부터의 타입 1183; MIL-STD-200 방법 307에 따름, 5 psi/3.4 N/㎠에서 유지됨, 1 제곱 인치의 표면적에 대해서 측정됨) 또는 0.001 Ω(예를 들어, 쓰리엠(3M)으로부터의 타입 1345) 또는 0.003 Ω(예를 들어, 홀랜드 쉴딩 시스템즈 BV(Holland Shielding Systems BV)로부터의 타입 3202)의 값이 얻어진다.
그러나, 접촉은 당업계 숙련자에게 알려진 모든 방법에 의해, 예를 들어 크림핑, 플러그인, 클램핑, 리벳 고정 또는 볼트 죄기/나사 죄기에 의해 수행될 수 있다.
유전층
본 발명에 따르는 EL 소자는 바람직하게는 후면 전극(성분 BE)와 EL 층(성분 BC) 사이에 제공되는 하나 이상의 유전층(성분 BD)를 포함한다.
추가의 유전층 BB는 또한 커버 전극(성분 BA)와 EL층(성분 BC) 사이에 존재할 수 있다.
상응하는 유전층은 당업계 숙련자에게 알려져 있다. 상응하는 층은 종종 높은 유전 작용을 하는 분말, 예를 들어 티탄산바륨, 바람직하게는 불소 함유 플라스틱 또는 시아노 기반 수지에 분산된 티탄산바륨을 포함한다. 특히 적당한 입자의 예는 바람직하게는 1.0 내지 2.0 ㎛의 범위의 티탄산바륨 입자이다. 충전 정도가 높은 경우, 이들은 100 이하의 상대 유전 상수를 생성할 수 있다.
유전층은 일반적으로 1 내지 50 ㎛, 바람직하게는 2 내지 40 ㎛, 특히 바람직하게는 5 내지 25 ㎛, 특히 8 내지 20 ㎛의 두께를 가진다.
한 실시태양에서, 본 발명에 따르는 EL 소자는 또한 추가의 유전층을 추가로 함유하고, 층들은 쌓아 올려 배열되어 함께 절연 효과를 개선하거나, 또는 부유 전극 층에 의해 단속된다. 제 2 유전층의 이용은 제 1 유전층의 품질 및 핀홀 자유도에 의존할 수 있다.
충전제로는 문헌으로부터 당업계 숙련자에게 알려진 무기 절연 물질, 예를 들어 BaTiO3, SrTiO3, KNbO3, PbTiO3, LaTaO3, LiNbO3, GeTe, Mg2TiO4, Bi2(TiO3)3, NiTiO3, CaTiO3, ZnTiO3, Zn2TiO4, BaSnO3, Bi(SnO3)3, CaSnO3 , PbSnO3, MgSnO3, SrSnO3, ZnSnO3, BaZrO3, CaZrO3, PbZrO3, MgZrO3, SrZrO3, ZnZrO3, 및 납 지르코네이트-티타네이트 혼합 결정 또는 이들 충전제 2 종 이상의 혼합물이 이용된다. 본 발명에 따르는 바람직한 충전제는 BaTiO3 또는 PbZrO3 또는 이들의 혼합물이다. 바람직하게는, 절연층 제조에 이용되는 페이스트에는 페이스트의 총 중량을 기준으로 5 내지 80 중량%, 바람직하게는 10 내지 75 중량%, 특히 바람직하게는 40 내지 70 중량%의 충전량이 이용된다.
이 층의 결합제로는 일액형 또는 바람직하게는 이액형 폴리우레탄 시스템, 바람직하게는 바이엘 머티리얼사이언스 아게(Bayer MaterialScience AG)로부터 입수가능한 시스템, 특히 바람직하게는 데스모더(Desmodur) 및 데스모펜(Desmophen) 또는 바스프 아게(BASF AG)로부터의 루프라네이트(Lupranate), 루프라놀(Lupranol), 플루라콜(Pluracol) 또는 루프라펜(Lupraphen) 계열의 라커 원료; 데구사 아게(Degussa AG)(에보니크)로부터의 바람직하게는 베스타네이트, 특히 바람직하게는 베스타네이트 T 및 B; 또는 더 다우 케미칼 컴파니(the Dow Chemical Company)로부터의 바람직하게는 보라스타(vorastar)가 이용될 수 있다. 게다가, 고유연성 결합제도 또한 이용될 수 있고, 예를 들어 PMMA, PVA를 기반으로 하는 것, 특히 쿠라레이 스페셜티즈 유럽 게엠베하(Kuraray Specialties Europe GmbH)로부터의 모비올(mowiol) 및 포발(poval), 또는 웨이커 아게(Wacker AG)로부터의 폴리비올(polyviol), 또는 PVB를 기반으로 하는 것, 특히 쿠라레이 스페셜티즈 유럽 게엠베하로부터의 모비탈(mowital)(B 20 H, B 30 T, B 30 H, B 30 HH, B 45 H, B 60 T, B 60 H, B 60 HH, B 75 H), 또는 웨이커 아게로부터의 피올로폼, 특히 피올로폼 BR18, BM18 또는 BT18이 이용될 수 있다.
용매로는 예를 들어 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 1-메톡시프로필 아세테이트-2, 톨루엔, 크실렌, 솔베소 100, 쉘솔 A 또는 이들 용매 2 종 이상의 혼합물이 이용될 수 있다. 예를 들어, PVB가 결합제로서 이용되는 경우에는 또한 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 디아세톤 알콜, 벤질 알콜, 1-메톡시프로판올-2, 부틸 글리콜, 메톡시부탄올, 다우아놀, 메톡시프로필 아세테이트, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 부톡실, 글리콜산 n-부틸 에스테르, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 시클로헥사논, 톨루엔, 크실렌, 헥산, 시클로헥산, 헵탄, 뿐만 아니라 언급한 용매 2 종 이상의 혼합물이 페이스트의 총 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%, 바람직하게는 2 내지 20 중량%, 특히 바람직하게는 3 내지 10 중량%의 양으로 이용된다. 게다가, 성질을 개선하기 위해 첨가제, 예를 들어 유동 개선제 및 유변학적 첨가제가 첨가될 수 있다. 유동 개선제의 예는 40:60 내지 60:40의 혼합비의 부톡실 중의 애디톨(Additol) XL480이다. 페이스트는 추가의 첨가제를 페이스트의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 5 중량%, 특히 바람직하게는 0.1 내지 2 중량% 함유할 수 있다. 페이스트에서의 안료 및 충전제의 침강 거동을 감소시키는 유변학적 첨가제로는 예를 들어 BYK 410, BYK411, BYK430, BYK431 또는 이들의 임의의 혼합물이 이용될 수 있다.
성분 BB 및/또는 BD인 절연층을 제조하기 위한 인쇄 페이스트의 본 발명에 따르는 특히 바람직한 제제는 다음을 함유한다:
EL
층
본 발명에 따르는 EL 소자는 하나 이상의 EL 층(성분 BC)를 포함한다. 하나 이상의 EL 층은 부분적으로 투명한 제 1 전극의 전체 내표면에 또는 적어도 부분적으로 투명한 제 1 전극의 하나 이상의 부분 표면에 배열될 수 있다. EL 층이 수 개의 부분 표면 상에 배열되는 경우, 부분 표면은 일반적으로 0.5 내지 10.0 ㎜, 바람직하게는 1 내지 5 ㎜의 상호 간격을 가진다.
EL 층은 일반적으로 EL 안료가 균질하게 분산된 결합제 기질로 이루어진다. 결합제 기질은 일반적으로 전극층(또는 거기에 임의로 적용된 유전층)에 양호한 접착 결합을 생성하도록 선택된다. 이렇게 함으로써, 바람직한 한 실시태양에서는 PVB 또는 PU 기반 시스템이 이용된다. EL 안료 이외에, 결합제 기질에는 또한 추가의 첨가제, 예를 들어 색 변환 유기 및/또는 무기 시스템, 주야간 빛 효과를 위한 착색 첨가제 및/또는 반사 및/또는 빛 흡수 효과 안료, 예를 들어 알루미늄 플레이크, 유리 플레이크 또는 운모 소판이 임의로 존재할 수 있다.
EL 층에 이용되는 EL 안료는 일반적으로 1 내지 50 ㎛, 바람직하게는 5 내지 25 ㎛의 두께를 가진다.
하나 이상의 EL 층(성분 BC)은 바람직하게는 교류 후막 분말 전계발광(AC-P-EL) 발광 구조이다.
본 발명의 범위 내에서, EL 소자는 보통 100 V 및 400 Hz에서 교류 전압에 의해 작동되고 이 방법으로 수 cd/㎡ 내지 수 100 cd/㎡ 이상의 소위 냉광을 방출하는 후막 EL 시스템(후막 AC-EL 소자)을 의미하는 것으로 이해한다. EL 스크린 인쇄 페이스트는 일반적으로 이러한 무기 후막 교류 전압 EL 소자에 이용된다.
이러한 EL 스크린 인쇄 페이스트는 일반적으로 무기 물질을 기반으로 제제화된다. 적당한 물질은 예를 들어 원소 주기율표의 II족 및 IV족의 고순도 ZnS, CdS, ZnxCd1 - xS 화합물이고, 특히 바람직하게는 ZnS가 이용된다. 상기 물질은 도핑되거나 또는 활성화될 수 있고, 임의로, 또한 보조 활성화될 수 있다. 예를 들어, 구리 및/또는 망간이 도핑에 이용된다. 보조 활성화는 예를 들어 염소, 브롬, 요오드 및 알루미늄으로 수행한다. 상기 물질 중에서 알칼리 금속 및 희토류 금속의 함량은 이들이 존재한다 해도 일반적으로 매우 낮다. 가장 특히 선호되는 것은 ZnS, 바람직하게는 구리 및/또는 망간으로 도핑 또는 활성화되고 바람직하게는 염소, 브롬, 요오드 및/또는 알루미늄으로 보조 활성화된 ZnS를 이용하는 것이다.
정상적인 EL 방출 색은 황색, 오렌지색, 녹색, 녹청색, 청록색 및 백색이고, 백색 또는 적색 방출은 적당한 EL 안료의 혼합물에 의해 또는 색 변환에 의해 생성될 수 있다. 색 변환은 일반적으로 변환층 형태로 및/또는 스크린 인쇄 잉크의 중합체 결합제에서 또는 EL 안료가 혼입된 중합체 기질에서 적당한 염료 및 안료의 혼합에 의해 실시될 수 있다.
본 발명의 추가의 한 실시태양에서, EL 층의 제조에 이용되는 스크린 인쇄 기질에는 글레이징, 색 여과 또는 색 변환 염료 및/또는 안료가 제공된다. 이러한 방법으로 백색 방출색 또는 주야간 빛 효과가 생성될 수 있다.
추가의 한 실시태양에서, EL 층에 이용되는 안료는 420 내지 480 ㎚의 청색 파장 범위에서 방출이 일어나고 색 변환 마이크로캡슐화가 제공된다. 이러한 방법으로 백색도 방출될 수 있다.
한 실시태양에서, EL 층에 이용되는 안료는 420 내지 480 ㎚의 청색 파장 범위에서 방출이 일어나는 AC-P-EL 안료이다. 추가로, AC-P-EL 스크린 인쇄 기질은 바람직하게는 유로퓸(II)으로 활성화된 알칼리토 오르토실리케이트 발광 안료, 예를 들어 (Ba,Sr,Ca)2SiO4:Eu2 +, 또는 YAG 발광 안료, 예를 들어 Y3Al5O12:Ce+3, 또는 Tb3Al5O12:Ce3+ 또는 Sr2GaS4:Eu2 +, 또는 SrS:Eu2 +, 또는 (Y,Lu,Gd,Tb)3(Al,Se,Ga)5O12:Ce3+ 또는 (Zn,Ca,Sr)(S,Se):Eu2 + 를 기반으로 하는 파장 변환 무기 미세 입자를 함유한다. 이러한 방법으로 백색 방출도 또한 얻을 수 있다.
종래 기술에 상응해서 상기 EL 안료를 마이크로캡슐화할 수 있다. 무기물 마이크로캡슐화 기술에 의해 양호한 반감기를 얻을 수 있다. 여기서는 이.아이. 듀폰 드 네모아 앤드 컴파니(E.I. du Pont de Nemours and Companies)로부터의 EL 스크린 인쇄 시스템인 EL용 럭스프린트(등록상표)(Luxprint®)를 예로서 언급할 수 있다. 원칙적으로는, 유기 마이크로캡슐화 기술 및 다양한 열가소성 필름을 기반으로 하는 필름-랩 라미네이트도 또한 적당하지만, 그것은 값이 비싼 것으로 입증되었고, 유효 수명을 유의하게 연장하지 않는다.
적당한 황화아연 마이크로캡슐화된 EL 발광 안료는 오스람 실바니아, 인크.(Osram Sylvania, Inc.)(토완다)로부터 글레이셔글로(등록상표)(GlacierGLO™) 스탠더드(Standard), 하이 브라이트(등록상표)(High Brite™) 및 롱 라이프(등록상표)(Long Life™)라는 상표명으로, 로저스 코포레이션(Rogers Corporation)의 듀렐 디비전(Durel Division)으로부터 1PHS001® (고효율 녹색 캡슐화 EL 인광체), 1PHS002®(고효율 청록색 캡슐화 EL 인광체), 1PHS003® (장수명 청색 캡슐화 EL 인광체), 1PHS004® (장수명 오렌지색 캡슐화 EL 인광체)라는 상표명으로 공급된다.
EL 층의 적당한 마이크로캡슐화된 안료의 평균 입자 직경은 일반적으로 15 내지 60 ㎛, 바람직하게는 20 내지 35 ㎛이다.
마이크로캡슐화되지 않은 미세 입자 EL 안료, 바람직하게는 높은 유효 수명을 가지는 마이크로캡슐화되지 않은 미세 입자 EL 안료도 또한 본 발명에 따르는 EL 소자의 EL 층에 이용될 수 있다. 적당한 마이크로캡슐화되지 않은 미세 입자 황화아연 EL 안료는 예를 들어 US 6,248,261 및 WO 01/34723에 개시되어 있다. 이것은 바람직하게는 입방형 결정 격자 구조를 가진다. 마이크로캡슐화되지 않은 안료는 바람직하게는 1 내지 30 ㎛, 특히 바람직하게는 3 내지 25 ㎛, 가장 특히 바람직하게는 5 내지 20 ㎛의 평균 입자 직경을 가진다.
특히, 10 ㎛ 미만까지의 더 작은 안료 치수를 가지는 마이크로캡슐화되지 않은 EL 안료가 이용될 수 있다. 이렇게 함으로써 유리 소자의 투명성이 증가할 수 있다.
따라서, 바람직하게는 안료, 바람직하게는 ZnS 안료의 특수 흡습 성질을 고려하여, 캡슐화되지 않은 안료는 본 발명에 따라서 적당한 스크린 인쇄 잉크와 혼합될 수 있다. 이와 관련해서, 한편으로는 소위 ITO 층(인듐-주석 산화물) 또는 고유 전도성 투명 중합체층에 대해 양호한 접착성을 가지고 다른 한편으로는 양호한 절연 효과를 가지고 유전체를 강화함으로써 높은 전기장 강도에서의 파괴 강도 개선을 달성하고 추가로 경화 상태에서 양호한 수증기 차단을 나타내고 추가로 EL 안료를 보호하고 유효 수명을 연장하는 결합제가 일반적으로 사용된다.
본 발명의 한 실시태양에서는, 마이크로캡슐화되지 않은 안료가 AC-P-EL 발광 층에 이용된다.
EL 층의 적당한 안료의 반감기, 즉 본 발명에 따르는 EL 소자의 초기 밝기가 반으로 감소하는 데 걸리는 시간은 일반적으로 100 V 및 80V 및 400 Hz에서 400 시간 내지 최대 5000 시간이지만, 보통은 1000 시간 이하 내지 3500 시간이다.
밝기 값(EL 방출)은 일반적으로 1 내지 200 cd/㎡, 바람직하게는 3 내지 100 cd/㎡, 특히 바람직하게는 5 내지 40 cd/㎡이고, 큰 발광 표면적의 경우, 밝기 값은 바람직하게는 1 내지 50 cd/㎡의 범위이다.
그러나, 더 길거나 또는 더 짧은 반감기 및 더 높거나 또는 더 낮은 밝기 값을 가지는 안료가 본 발명에 따라서 EL 소자의 EL 층에 이용될 수 있다.
본 발명의 추가의 한 실시태양에서는, EL 층에 존재하는 안료가 작은 평균 입자 직경을 가지거나 또는 EL 층에서 낮은 충전 정도를 가지거나, 또는 개별 EL 층이 기하학적으로 너무 작게 구성되거나 또는 개별 EL 층의 간격이 너무 크게 선택되어, 전기적으로 활성화되지 않은 발광 구조의 경우 EL 소자가 적어도 부분적으로 투명하거나 또는 투과율을 보장하도록 구성된다. 적당한 안료 입자 직경, 충전 정도, 발광 소자의 치수 및 발광 소자의 간격은 이전에 언급한 바 있다.
이 층은 임의로 도핑된 상기한 ZnS 결정, 바람직하게는 상기한 바와 같이 마이크로캡슐화된 ZnS 결정을 페이스트의 중량을 기준으로 바람직하게는 40 내지 90 중량%, 더 바람직하게는 50 내지 80 중량%, 특히 바람직하게는 55 내지 70 중량%의 양으로 함유한다. 결합제로는 일액형, 바람직하게는 이액형 폴리우레탄이 이용될 수 있다. 본 발명에 따르면, 바이엘 머티리얼사이언스 아게로부터의 고유연성 물질, 예를 들어 데스모펜 및 데스모더 계열의 라커 원료 물질, 바람직하게는 데스모펜 및 데스모더, 또는 바스프 아게로부터의 루프라네이트, 루프라놀, 플루라콜 또는 루프라펜 계열의 라커 원료가 바람직하다. 용매로는 에톡시프로필 아세테이트, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메톡시프로필 아세테이트, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 시클로헥사논, 톨루엔, 크실렌, 용매 나프타 100 또는 이들 용매 2 종 이상의 임의의 혼합물을 페이스트의 총 질량을 기준으로 바람직하게는 1 내지 50 중량%, 더 바람직하게는 2 내지 30 중량%, 특히 바람직하게는 5 내지 15 중량%의 양으로 이용할 수 있다. 게다가, 다른 고유연성 결합제, 예를 들어 PMMA, PVA를 기반으로 하는 것, 특히 쿠라레이 스페셜티즈 게엠베하로부터의 모비올 및 포발, 또는 웨이커 아게로부터의 폴리비올, 또는 PVB를 기반으로 하는 것, 특히 쿠라레이 스페셜티즈 게엠베하로부터의 모비탈(B 20 H, B 30 T, B 30 H, B 30 HH, B 45 H, B 60 T, B 60 H, B 60 HH, B 75 H), 또는 웨이커 아게로부터의 피올로폼, 특히 피올로폼 BR18, BM18 또는 BT18이 이용될 수 있다. 게다가, 중합체 결합제, 예를 들어 PVB를 이용할 때는, 용매, 예를 들어 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 디아세톤 알콜, 벤질 알콜, 1-메톡시프로판올-2, 부틸 글리콜, 메톡시부탄올, 다우아놀, 메톡시프로필 아세테이트, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 부톡실, 글리콜산 n-부틸 에스테르, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 시클로헥사논, 톨루엔, 크실렌, 헥산, 시클로헥산, 헵탄, 뿐만 아니라 위에서 언급한 용매 2 종 이상의 혼합물을 페이스트의 총 질량을 기준으로 1 내지 30 중량%, 바람직하게는 2 내지 20 중량%, 특히 바람직하게는 3 내지 10 중량%의 양으로 첨가할 수 있다.
게다가, 유동 거동 및 유동을 개선하기 위해 0.1 내지 2 중량%의 첨가제가 존재할 수 있다. 유동 개선제의 예는 40:60 내지 60:40의 혼합비의 부톡실 중의 애디톨 XL480이다. 추가의 첨가제로는 페이스트에서의 안료 및 충전제의 침강 거동을 감소시키는 유변학적 첨가제, 예를 들어 BYK 410, BYK411, BYK430, BYK431 또는 이들의 임의의 혼합물이 페이스트의 총 질량을 기준으로 0.01 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 5 중량%, 특히 바람직하게는 0.1 내지 2 중량% 존재할 수 있다.
본 발명에 따르면, EL 발광 안료층(성분 BC)의 제조를 위한 인쇄 페이스트의 특히 바람직한 제제는 다음을 함유한다:
커버층
성분 A 및 성분 B 이외에, 본 발명에 따르는 EL 소자는 전계발광 소자 또는 존재할 수 있는 그래픽 표현의 파괴를 방지하기 위해 보호층(성분 CA)을 함유한다. 보호층을 위한 적당한 물질은 당업계 숙련자에게 알려져 있다. 적당한 보호층 CA는 예를 들어 내고온성 보호 라커, 예를 들어 폴리카르보네이트 및 결합제를 함유하는 보호 라커이다. 이러한 보호 라커의 한 예는 노리판(등록상표)(Noriphan®) HTR(프뢸(Proell), 독일 바이벤부르크)이다.
별법으로, 보호층은 또한 유연성 중합체, 예를 들어 폴리우레탄, PMMA, PVA 또는 PVB를 기반으로 하여 제제화될 수 있다. 바이엘 머티리얼사이언스 아게로부터의 폴리우레탄이 이 목적으로 이용될 수 있다. 이 제제에는 또한 충전제도 제공될 수 있다. 이 목적에는 당업계 숙련자에게 알려져 있는 모든 충전제, 예를 들어 무기 금속 산화물, 예를 들어 TiO2, ZnO, 리토폰 등을 기반으로 하는 것이 적합하고, 충전 정도는 인쇄 페이스트의 10 내지 80 중량%이고, 바람직하게는 충전 정도는 20 내지 70%, 특히 바람직하게는 40 내지 60%이다. 게다가, 제제는 유동 개선제 뿐만 아니라 유변학적 첨가제도 함유할 수 있다. 용매로는 예를 들어 에톡시프로필 아세테이트, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메톡시프로필 아세테이트, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 시클로헥사논, 톨루엔, 크실렌, 용매 나프타 100 또는 이들 용매 2 종 이상의 혼합물이 이용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 보호 라커 CA의 특히 바람직한 제제는 예를 들어 다음을 함유한다:
기판
본 발명에 따르는 EL 소자는 텍스타일 담체 물질 이외에도 각 전극의 한쪽 면 또는 양쪽 면에 기판, 예를 들어 유리, 플라스틱, 필름 또는 기타 등등을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르는 EL 소자에서, 적어도 투명 전극과 접촉하는 기판은 안쪽에 그래픽에 의해 글레이징의 아투명 및 불투명 커버링이 되도록 설계하는 것이 바람직하다. 불투명 커버링 디자인은 고해상도 그래픽 디자인에 의해 불투명하게 덮이고/덮이거나 예를 들어 적색-녹색-청색이라는 의미에서 광활하게 신호 송수신 목적으로 아투명하게 형성되는 대면적 전계발광 영역을 의미하는 것으로 이해한다.
추가로, 투명 전극 BA와 접촉하는 기판이 유리 전이 온도 Tg 미만에서 냉간 연신성 가공이 가능한 필름인 것이 바람직하다. 이러한 방법으로, 얻어진 EL 소자를 3 차원적으로 가공할 수 있는 가능성이 제공된다.
게다가, 후면 전극 BE와 접촉하는 기판이 마찬가지로 Tg 미만에서 냉간 연신성 가공이 가능한 필름인 것이 바람직하다. 이러한 방법으로, 얻어진 EL 소자를 3 차원적으로 가공할 수 있는 가능성이 제공된다.
따라서, EL 소자는 3 차원적 가공이 가능하고, 여기서 곡률 반경은 2 ㎜ 미만, 바람직하게는 1 ㎜ 미만일 수 있다. 이와 관련해서, 가공 각도는 60°초과, 바람직하게는 75°초과, 특히 바람직하게는 90°초과, 특히 105°초과일 수 있다.
게다가, EL 소자가 3 차원적 가공이 가능하고 특히 Tg 미만에서 냉간 연신성 가공이 가능하고 이러한 방법으로 가공된 정확한 3 차원 모양을 받아들이는 것이 바람직하다. 3 차원적으로 가공된 소자는 사출 금형에서 열가소성 물질을 이용하여 하나 이상의 면에 몰딩될 수 있다.
상응하는
EL
소자 제조
보통, 앞에서 언급된 페이스트(스크린 인쇄 페이스트)는 투명 플라스틱, 필름 또는 유리에 적용되고, 이것은 또한 거의 투명한 전기 전도성 코팅을 포함하고 이렇게 함으로써 가시면의 전극을 형성한다. 이어서, 인쇄 기술 및/또는 적층 기술에 의해 유전체(존재하는 경우) 및 후면 전극을 제조한다.
그러나, 역 제조 방법도 또한 가능하고, 여기서는 우선 첫째로 후면 전극을 제조하거나 또는 후면 전극을 금속화 필름 형태로 이용하고, 이 전극에 유전체를 적용한다. 이어서, EL 층 및 그 다음에 전기 전도성 투명 상부 전극을 적용한다. 이어서, 임의로, 얻은 시스템을 투명 커버 필름과 적층할 수 있고, 이렇게 함으로써 수증기 및 또한 기계적 손상에 대해 보호할 수 있다.
본 발명의 한 실시태양에서는, 전도성 트랙(은 부스)이 기판 A에 제 1 층으로서 적용될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 그것은 전극 BA 및 BE에 적용되는데, 두 작업 단계로 각 경우에서 개별적으로 전극에 적용되거나 또는 한 작업 단계로 함께 전극에 적용된다.
보통, EL 층은 인쇄 기술로 스크린 인쇄 또는 디스펜서 적용 또는 잉크젯 적용에 의해, 또는 또한 나이프 코팅 절차 또는 롤러 코팅 방법 또는 커튼 캐스팅 방법 또는 전사 방법으로, 바람직하게는 스크린 인쇄에 의해 적용된다. EL 층은 바람직하게는 전극의 표면에 적용되거나 또는 후면 전극에 임의로 적용된 절연층에 적용된다.
상기 해설 및 설명을 기반으로, 본 발명의 바람직한 실시태양은 다음 EL 발광 시스템에 관한 것이다:
(1) 제 1 바람직한 실시태양에서, 본 발명은 둘 이상의 평판 전극 중 하나 이상이 거의 투명하고 두 전극 중 적어도 하나가 그래픽으로 구성된 윤곽을 가지고 두 전극 표면이 완전히 겹쳐지지는 않아서 두 상응하는 전극이 겹치는 EL 발광 시스템의 영역에서만 EL 방출이 일어나는, 둘 이상의 전기 전도성 평판 전극을 가지는 하나 이상의 무기 후막 AC-EL 소자 (2 및/또는 3, 이하에서는 예를 들어 2/3으로 약기함)를 기반으로 하는 적어도 단층의 평판 EL 발광 시스템 (1)에 관한 것이다.
이 제 1 실시태양에서, EL 층은 두 상응하는 전극 사이에 배열되고, 겹치는 전극 영역에서의 EL 방출은 상이한 방출 색을 가질 수 있다.
전계발광 발광 시스템에 이러한 두 EL 소자를 조합하고 둘 이상의 EL 소자를 두 교류 전압으로 작동시킴으로써, 4 개의 평판 전극의 그래픽 구성에 상응하는 발광 시스템을 얻을 수 있다.
(2) 제 2 실시태양에서, 본 발명은 둘 이상의 평판 전극 중 하나 이상이 거의 투명하고 두 전극 중 적어도 하나가 그래픽으로 구성된 윤곽을 가지고 두 전극 표면이 완전히 겹쳐지지는 않아서 두 상응하는 전극이 겹치는 EL 발광 시스템의 영역에서만 EL 방출이 일어나고 EL 방출 시스템이 단층 형태인, 둘 이상의 전기 전도성 평판 전극을 가지는 하나 이상의 무기 후막 AC-EL 소자 (2)를 기반으로 하는 단층 평판 EL 발광 시스템 (1)에 관한 것이다.
본 발명의 범위 내에서 "단층 형태"라는 표현은 두 전극 및 하나의 EL 층 및 임의로 절연층을 포함하는 단지 하나의 EL 소자가 EL 방출 시스템 (1)에 제공된 것을 의미하는 것으로 이해한다.
(3) 제 3 실시태양에서, 본 발명은 둘 이상의 평판 전극 중 하나 이상이 거의 투명하고 두 전극 중 적어도 하나가 그래픽으로 구성된 윤곽을 가지고 두 전극 표면이 완전히 겹쳐지지는 않아서 두 상응하는 전극이 겹치는 EL 발광 시스템의 영역에서만 EL 방출이 일어나고 EL 방출 시스템이 다층, 특히 이층인, 둘 이상의 전기 전도성 평판 전극을 가지는 하나 이상의 무기 후막 AC-EL 소자 (2/3)을 기반으로 하는 적어도 단층의 평판 EL 발광 시스템 (1)에 관한 것이다.
본 발명의 범위 내에서, "이층 형태"라는 표현은 각각 두 전극 및 하나의 EL 층 및 임의로 절연층을 포함하는 두 EL 소자가 EL 방출 시스템 (1)에 제공된 것을 의미하는 것으로 이해한다.
(4) 제 4 실시태양에서, 본 발명은 둘 이상의 평판 전극 중 하나 이상이 거의 투명하고 두 전극 중 적어도 하나가 그래픽으로 구성된 윤곽을 가지고 두 전극 표면이 완전히 겹쳐지지는 않아서 두 상응하는 전극이 겹치는 EL 발광 시스템의 영역에서만 EL 방출이 일어나고 하나 이상의 EL 소자 (2/3) 이외에 추가의 EL 소자가 층 형태로 배열되는, 둘 이상의 전기 전도성 평판 전극을 가지는 하나 이상의 무기 후막 AC-EL 소자 (2/3)을 기반으로 하는 적어도 단층의 평판 EL 발광 시스템 (1)에 관한 것이다.
따라서, 본 발명의 범위 내에서, 얻어지는 본 발명에 따르는 전계발광 발광 시스템은 다층 형태(둘 초과의 층이라는 의미임)이다.
(5) 제 5 실시태양에서, 본 발명은 둘 이상의 평판 전극 중 하나 이상이 거의 투명하고 두 전극 중 적어도 하나가 그래픽으로 구성된 윤곽을 가지고 두 전극 표면이 완전히 겹쳐지지는 않아서 두 상응하는 전극이 겹치는 EL 발광 배열의 영역에서만 EL 방출이 일어나고 하나 이상의 EL 층 (12/13)이 그 층에 함유된 EL 안료 (16/17)이 중합체 결합제 기질에 거의 균질하게 분포되도록 하는 형태이고/이거나 중합체 결합제 기질이 절연 성질을 가지는 것인, 둘 이상의 전기 전도성 평판 전극을 가지는 하나 이상의 무기 후막 AC-EL 소자 (2/3)을 기반으로 하는 적어도 단층의 평판 EL 발광 시스템 (1)에 관한 것이다.
이 실시태양에서 둘 이상의 EL 소자가 이용될 경우, 다시 말해서, 본 발명에 따르는 EL 발광 시스템이 본 발명의 범위 내에서 다층 형태일 경우, 하나의 EL 소자, 다수의 EL 소자, 또는 모든 EL 소자에서 균질한 분포가 생성될 수 있다.
이 실시태양에서 둘 이상의 EL 소자가 이용될 경우, 다시 말해서, 본 발명에 따르는 EL 발광 시스템이 본 발명의 범위 내에서 다층 형태일 경우, 하나의 EL 소자, 다수의 EL 소자 또는 모든 EL 소자의 결합제 기질이 절연 성질을 가질 수 있다.
(6) 제 6 실시태양에서, 본 발명은 둘 이상의 평판 전극 중 하나 이상이 거의 투명하고 두 전극 중 적어도 하나가 그래픽으로 구성된 윤곽을 가지고 두 전극 표면이 완전히 겹쳐지지는 않아서 두 상응하는 전극이 겹치는 EL 발광 시스템의 영역에서만 EL 방출이 일어나고 하나 이상의 EL 소자 (2/3)이 거의 투명한 또는 아투명한, 둘 이상의 전기 전도성 평판 전극을 가지는 하나 이상의 무기 후막 AC-EL 소자 (2/3)을 기반으로 하는 적어도 단층의 평판 EL 발광 시스템 (1)에 관한 것이다.
이 실시태양에서 둘 이상의 EL 소자가 이용될 경우, 다시 말해서, 본 발명에 따르는 EL 발광 시스템이 본 발명의 범위 내에서 다층 형태인 경우, 상응하는 거의 투명한 또는 아투명한 형태가 하나의 EL 소자, 다수의 EL 소자, 또는 모든 EL 소자에서 생성될 수 있다.
본 발명의 범위 내에서, "투명"이라는 용어는 원칙적으로 적용된 상태에서 일반적으로 60% 초과, 바람직하게는 70% 초과, 특히 바람직하게는 80% 초과, 특히 90% 초과의 투과율을 가지는 물질을 의미하는 것으로 이해한다.
따라서, 이 구성에 의해, EL 방출 (28,29,30)은 위쪽으로 방출될 수 있고/있거나 EL 방출 (28',29',30')은 아래쪽으로 방출될 수 있다.
(7) 제 7 실시태양에서, 본 발명은 둘 이상의 평판 전극 중 하나 이상이 거의 투명하고 두 전극 중 적어도 하나가 그래픽으로 구성된 윤곽을 가지고 두 전극 표면이 완전히 겹쳐지지는 않아서 두 상응하는 전극이 겹치는 EL 발광 시스템의 영역에서만 EL 방출이 일어나고 EL 방출 시스템이 1 개 이상, 바람직하게는 2 개, 특히 바람직하게는 3 개, 특히 4 개의 그래픽 층 (6,7/14,15)를 가지는, 둘 이상의 전기 전도성 평판 전극을 가지는 하나 이상의 무기 후막 AC-EL 소자 (2/3)을 기반으로 하는 적어도 단층의 평판 EL 발광 시스템 (1)에 관한 것이다.
추가의 바람직한 형태에서, 그래픽 층은 차폐, 불투명, 글레이징, 아투명, 색 여과, 색 변환, 반투명 및/또는 반사성 평판 영역을 가진다.
이들 영역은 하나 이상의 그래픽 층에 존재할 수 있다.
(8) 제 8 실시태양에서, 본 발명은 둘 이상의 평판 전극 중 하나 이상이 거의 투명하고 두 전극 중 적어도 하나가 그래픽으로 구성된 윤곽을 가지고 두 전극 표면이 완전히 겹쳐지지는 않아서 두 상응하는 전극이 겹치는 EL 발광 배열의 영역에서만 EL 방출이 일어나고 이층 이상의 EL 발광 시스템의 경우 상이한 EL 층 (12,13)이 상이한 방출 파장을 가지는 EL 안료 (16/17)을 함유하는, 둘 이상의 전기 전도성 평판 전극을 가지는 하나 이상의 무기 후막 AC-EL 소자 (2/3)을 기반으로 하는 적어도 단층의 평판 EL 발광 시스템 (1)에 관한 것이다.
(9) 제 9 실시태양에서, 본 발명은 둘 이상의 평판 전극 중 하나 이상이 거의 투명하고 두 전극 중 적어도 하나가 그래픽으로 구성된 윤곽을 가지고 두 전극 표면이 완전히 겹쳐지지는 않아서 두 상응하는 전극이 겹치는 EL 발광 시스템의 영역에서만 EL 방출이 일어나고 EL 층 중 하나 이상이 중합체 결합제 기질을 함유하고/하거나 스토크스 변위로 수 10 ㎚ 내지 약 100 ㎚의 이동이 일어나도록 첨가되는 색 변환 물질을 함유하는, 둘 이상의 전기 전도성 평판 전극을 가지는 하나 이상의 무기 후막 AC-EL 소자 (2/3)을 기반으로 하는 적어도 단층의 평판 EL 발광 시스템 (1)에 관한 것이다.
둘 이상의 EL 소자가 본 발명의 범위 내에서 EL 방출 배열에 이용되면, 중합체 결합제 기질은 또한 다수의 EL 층에, 예를 들어 2 개의 EL 층에 또는 모든 EL 층에 존재할 수 있다.
둘 이상의 EL 소자가 본 발명의 범위 내에서 EL 방출 배열에 이용되면, 첨가되는 색 변환 물질은 다수의 EL 층에, 예를 들어 2 개의 EL 층에 또는 모든 EL층에 존재할 수 있다.
(10) 제 10 실시태양에서, 본 발명은 둘 이상의 평판 전극 중 하나 이상이 거의 투명하고 두 전극 중 적어도 하나가 그래픽으로 구성된 윤곽을 가지고 두 전극 표면이 완전히 겹쳐지지는 않아서 두 상응하는 전극이 겹치는 EL 발광 시스템의 영역에서만 EL 방출이 일어나고 하나 이상의 EL 층이 전체 표면을 덮는 것이 아니라 점별로 구성된, 둘 이상의 전기 전도성 평판 전극을 가지는 하나 이상의 무기 후막 AC-EL 소자 (2/3)을 기반으로 하는 적어도 단층의 평판 EL 발광 시스템 (1)에 관한 것이다.
이렇게 함으로써, 증가된 투명성을 달성할 수 있다. 개별 점은 기하학적으로 정확한 모양 또는 무작위적으로 그래픽으로 구성된 모양을 가질 수 있어서, EL 발광 시스템이 기하학적으로 정확한 형태이거나 또는 무작위적 분포라는 점에서 무작위적 형태이거나 또는 주파수 변조된 형태이다. 개별 점 사이의 공간은 바람직하게는 EL 층의 상대 유전 상수에 비해서 낮은 상대 유전 상수를 가지는 투명 결합제 기질로 충전된다.
이 구성은 본 발명에 따르는 EL 배열에 존재하는 EL 층 중 하나에 및 다수의 EL 층에, 예를 들어 2 개의 EL 층 또는 모든 EL 층에 생성될 수 있다.
(11) 제 11 실시태양에서, 본 발명은 둘 이상의 평판 전극 중 하나 이상이 거의 투명하고 두 전극 중 적어도 하나가 그래픽으로 구성된 윤곽을 가지고 두 전극 표면이 완전히 겹쳐지지는 않아서 두 상응하는 전극이 겹치는 EL 발광 시스템의 영역에서만 EL 방출이 일어나고 전체 EL 발광 시스템 (1)이 응력 백화가 없는 방식으로 성형될 수 있는, 둘 이상의 전기 전도성 평판 전극을 가지는 하나 이상의 무기 후막 AC-EL 소자 (2/3)을 기반으로 하는 적어도 단층의 평판 EL 발광 시스템 (1)에 관한 것이다.
(12) 제 12 실시태양에서, 본 발명은 둘 이상의 평판 전극 중 하나 이상이 거의 투명하고 두 전극 중 적어도 하나가 그래픽으로 구성된 윤곽을 가지고 두 전극 표면이 완전히 겹쳐지지는 않아서 두 상응하는 전극이 겹치는 EL 발광 시스템의 영역에서만 EL 방출이 일어나고 전체 EL 발광 배열 (1)이 등방성 고압 성형 방법에 의해 예를 들어 EP 0 371 425에 기술된 방법에 따라서 Tg 미만에서 변형가능한, 둘 이상의 전기 전도성 평판 전극을 가지는 하나 이상의 무기 후막 AC-EL 소자 (2/3)을 기반으로 하는 적어도 단층의 평판 EL 발광 시스템 (1)에 관한 것이다. EP 0 371 425의 상응하는 개시 내용은 본 발명에 참고로 인용한다.
(13) 제 13 실시태양에서, 본 발명은 둘 이상의 평판 전극 중 하나 이상이 거의 투명하고 두 전극 중 적어도 하나가 그래픽으로 구성된 윤곽을 가지고 두 전극 표면이 완전히 겹쳐지지는 않아서 두 상응하는 전극이 겹치는 EL 발광 시스템의 영역에서만 EL 방출이 일어나고 전체 EL 발광 배열 (1)이 등방성 고온 성형 방법에 의해 예를 들어 EP 0 371 425 A에 기술된 방법에 따라서 Tg 미만에서 변형가능하고, 3D-EL-IMD 방법(IMD(In Mould Decoration): EP 0 978 220 A에 기술된 방법에 따라서 EL 필름 배면에 분사하는 방법)에 따라서 변형가능하고 배면에 분사가능한, 둘 이상의 전기 전도성 평판 전극을 가지는 하나 이상의 무기 후막 AC-EL 소자 (2/3)을 기반으로 하는 적어도 단층의 평판 EL 발광 시스템 (1)에 관한 것이다. EP 0 987 220 A의 상응하는 개시 내용은 본 발명에 참고로 인용한다.
(14) 제 14 실시태양에서, 본 발명은 둘 이상의 평판 전극 중 하나 이상이 거의 투명하고 두 전극 중 적어도 하나가 그래픽으로 구성된 윤곽을 가지고 두 전극 표면이 완전히 겹쳐지지는 않아서 두 상응하는 전극이 겹치는 EL 발광 시스템의 영역에서만 EL 방출이 일어나고 하나 이상의 EL 소자가 각각의 EL 연결자와 연결되어 교류 전압에 연결되고 EL 소자가 전압 수준 및 주파수에 의존하는 EL 방출 및 시간 경과에 따라 전압 또는 주파수를 변화시킴으로써 달성되는 동적 빛 효과를 달성하는, 둘 이상의 전기 전도성 평판 전극을 가지는 하나 이상의 무기 후막 AC-EL 소자 (2/3)을 기반으로 하는 적어도 단층의 평판 EL 발광 시스템 (1)에 관한 것이다.
특히, 두 EL 소자의 경우, 이들은 EL 연결자 (22,23) 및 EL 연결자 (24,25)와 연결되어 교류 전압에 연결되고, 전압 수준 및 주파수에 따라서 EL 방출 (28,29,30)을 달성하거나 또는 양쪽 면에서 빛 방출이 일어나는 경우에는 추가로 EL 방출(28', 29', 30') 및 시간 경과에 따른 전압 또는 주파수 변화에 의한 동적 빛 효과를 달성한다.
추가로, 본 발명은 둘 이상의 평판 전극 중 하나 이상이 거의 투명하고 두 전극 중 적어도 하나가 그래픽으로 구성된 윤곽을 가지고 두 전극 표면이 완전히 겹쳐지지는 않아서 두 상응하는 전극이 겹치는 EL 발광 시스템의 영역에서만 EL 방출이 일어나는, 둘 이상의 전기 전도성 평판 전극을 가지는 하나 이상의 무기 후막 AC-EL 소자 (2/3)을 기반으로 하는 본 발명에 따르는 적어도 단층의 평판 EL 발광 시스템 (1)을 스크린 인쇄 및 적층에 의해 제조하는 방법에 관한 것이다.
EL 층은 두 상응하는 전극 사이에 배열되고, EL 방출은 겹치는 전극 영역에서 상이한 방출 색을 가질 수 있다. 그 방법으로, 둘 이상의 EL 소자를 두 교류 전압으로 작동시킴으로써 4 개의 평판 전극의 그래픽 구성에 상응하는 발광 배열을 얻는 것이 가능하다.
이 방법에서는, 층 (8,18,22,12,9,23,10,24,13,11,21) 제조에 바람직하게는 스크린 인쇄 방법이 이용되고, 층 (8,18,22,12,9,23,10,24,13,11,21)은 바람직하게는 필름 (4) 또는 필름 (5) 상에 인쇄한다.
추가로, 본 발명은 램프, 광고물 및/또는 예술 구조물로서 본 발명에 따르는 EL 발광 시스템의 용도를 제공한다.
1 : 둘 이상의 EL 소자 (2,3)으로 이루어지는 다층 EL 발광 시스템
2 : EL 소자 1
3 : EL 소자 2
4 : 상부 절연재: 필름 또는 층; 투명
5 : 하부 절연재: 필름 또는 층; 불투명 또는 투명
6 : 그래픽 구성 1 - 상부: 불투명 또는 아투명 또는 글레이징
7 : 그래픽 구성 4 - 하부: 임의적임, EL 방출이 양쪽 면에서 일어나는 디자인인지 또는 한쪽 면에서만 일어나는 디자인인지에 의존함
8 : 전극 1: 상부 평판 전기 전도성이고 거의 투명한 얇은 층, 바람직하게는 스크린 인쇄에 의해 그래픽에 의해 구성됨
9 : 전극 2: 평판 전기 전도성이고 거의 투명한 얇은 층, 바람직하게는 스크린 인쇄에 의해 그래픽에 의해 구성됨
10 : 전극 3: 평판 전기 전도성이고 거의 투명한 얇은 층, 바람직하게는 스크린 인쇄에 의해 그래픽에 의해 구성됨
11 : 전극 4: 평판 전기 전도성이고 거의 투명한 또는 불투명한 얇은 층, 바람직하게는 스크린 인쇄에 의해 그래픽에 의해 구성됨
12 : EL 층 1
13 : EL 층 2
14 : 그래픽 구성 2
15 : 그래픽 구성 3
16 : 제 1 EL 층의 EL 안료
17 : 제 2 EL 층의 EL 안료
18 : 제 1 전극의 부스바
19 : 제 2 전극의 부스바
20 : 제 3 전극의 부스바
21 : 제 4 전극의 부스바
22 : 제 1 전극의 EL 연결자
23 : 제 2 전극의 EL 연결자
24 : 제 3 전극의 EL 연결자
25 : 제 4 전극의 EL 연결자
26 : 상부 관찰자
27 : 하부 관찰자: 임의적임, 양쪽 면에서 EL 방출이 일어나는 경우임
28 : EL 방출 1 위쪽
29 : EL 방출 2 위쪽
30 : EL 방출 2/1 위쪽
28': EL 방출 1 아래쪽
29': EL 방출 2 아래쪽
30': EL 방출 1/2 아래쪽
31 : EL 방출 영역 1 위쪽
32 : EL 방출 영역 2 위쪽
33 : EL 방출 영역 1/2 위쪽
31': EL 방출 영역 1 아래쪽
32': EL 방출 영역 2 아래쪽
33': EL 방출 영역 1/2 아래쪽
34 : EL 방출 시스템 1 (도해적 표현)
35 : 투명 기판 또는 필름
36 : 발광장 1 - 상부
37 : 발광장 2 - 하부
38 : 전면 전극 부스바
39 : 후면 전극 부스바
40 : 전면 전극 접점
41 : 후면 전극 접점
42 : 전면 전극
43 : 후면 전극
44 : 투명 절연재(필름, 층)
2 : EL 소자 1
3 : EL 소자 2
4 : 상부 절연재: 필름 또는 층; 투명
5 : 하부 절연재: 필름 또는 층; 불투명 또는 투명
6 : 그래픽 구성 1 - 상부: 불투명 또는 아투명 또는 글레이징
7 : 그래픽 구성 4 - 하부: 임의적임, EL 방출이 양쪽 면에서 일어나는 디자인인지 또는 한쪽 면에서만 일어나는 디자인인지에 의존함
8 : 전극 1: 상부 평판 전기 전도성이고 거의 투명한 얇은 층, 바람직하게는 스크린 인쇄에 의해 그래픽에 의해 구성됨
9 : 전극 2: 평판 전기 전도성이고 거의 투명한 얇은 층, 바람직하게는 스크린 인쇄에 의해 그래픽에 의해 구성됨
10 : 전극 3: 평판 전기 전도성이고 거의 투명한 얇은 층, 바람직하게는 스크린 인쇄에 의해 그래픽에 의해 구성됨
11 : 전극 4: 평판 전기 전도성이고 거의 투명한 또는 불투명한 얇은 층, 바람직하게는 스크린 인쇄에 의해 그래픽에 의해 구성됨
12 : EL 층 1
13 : EL 층 2
14 : 그래픽 구성 2
15 : 그래픽 구성 3
16 : 제 1 EL 층의 EL 안료
17 : 제 2 EL 층의 EL 안료
18 : 제 1 전극의 부스바
19 : 제 2 전극의 부스바
20 : 제 3 전극의 부스바
21 : 제 4 전극의 부스바
22 : 제 1 전극의 EL 연결자
23 : 제 2 전극의 EL 연결자
24 : 제 3 전극의 EL 연결자
25 : 제 4 전극의 EL 연결자
26 : 상부 관찰자
27 : 하부 관찰자: 임의적임, 양쪽 면에서 EL 방출이 일어나는 경우임
28 : EL 방출 1 위쪽
29 : EL 방출 2 위쪽
30 : EL 방출 2/1 위쪽
28': EL 방출 1 아래쪽
29': EL 방출 2 아래쪽
30': EL 방출 1/2 아래쪽
31 : EL 방출 영역 1 위쪽
32 : EL 방출 영역 2 위쪽
33 : EL 방출 영역 1/2 위쪽
31': EL 방출 영역 1 아래쪽
32': EL 방출 영역 2 아래쪽
33': EL 방출 영역 1/2 아래쪽
34 : EL 방출 시스템 1 (도해적 표현)
35 : 투명 기판 또는 필름
36 : 발광장 1 - 상부
37 : 발광장 2 - 하부
38 : 전면 전극 부스바
39 : 후면 전극 부스바
40 : 전면 전극 접점
41 : 후면 전극 접점
42 : 전면 전극
43 : 후면 전극
44 : 투명 절연재(필름, 층)
Claims (16)
- 전계발광(EL) 발광 시스템에 이용되는 하나 이상의 전계발광(EL) 소자가 둘 이상의 전기 전도성 평판 전극 및 하나의 EL 층을 가지고, 상기 전극 표면이 서로에 대해 완전히 겹쳐지지는 않도록 배열됨을 특징으로 하는, 하나 이상의 무기 후막 AC 전계발광(EL) 소자를 기반으로 하는 적어도 단층의 전계발광(EL) 발광 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 단층 형태임을 특징으로 하는 EL 발광 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 다층 형태임을 특징으로 하는 EL 발광 시스템.
- 제 3 항에 있어서, 바로 인접한 EL 소자들의 바로 인접한 전극들이 단일 전극을 형성함을 특징으로 하는 EL 발광 시스템.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 둘 이상의 평판 전극 중 하나 이상이 거의 투명하고 두 전극 중 적어도 하나가 그래픽으로 구성된 윤곽을 가짐을 특징으로 하는 EL 발광 시스템.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 EL 층이 그 EL 층에 함유된 EL 안료가 중합체 결합제 기질에 거의 균질하게 분포되도록 하는 형태이고/이거나 상기 중합체 결합제 기질이 절연 성질을 가지는 것임을 특징으로 하는 EL 발광 시스템.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 EL 소자가 거의 투명하고/하거나 아투명함을 특징으로 하는 EL 발광 시스템.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 전계발광 발광 배열이 하나 이상의 전계발광 소자 및 하나 이상, 바람직하게는 2 개, 특히 바람직하게는 3 개, 특히 4 개의 그래픽 층을 가짐을 특징으로 하는 EL 발광 시스템.
- 제 8 항에 있어서, 그래픽 층이 차폐, 불투명, 글레이징, 아투명, 색 여과, 색 변환, 반투명 및/또는 반사성 평판 영역을 가짐을 특징으로 하는 EL 발광 시스템.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상이한 EL 층을 가지는 둘 이상의 EL 소자를 포함하고, 상기 EL 층의 EL 안료가 상이한 방출 파장을 가짐을 특징으로 하는 EL 발광 시스템.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 EL 층이 중합체 결합제 기질 및/또는 스토크스 변위로 수 10 ㎚ 내지 약 100 ㎚의 이동이 일어나도록 첨가되는 색 변환 물질을 함유함을 특징으로 하는 EL 발광 시스템.
- 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, EL 발광 시스템의 하나 이상의 EL 안료층이 점별로 구성됨을 특징으로 하는 EL 발광 시스템.
- 제 12 항에 있어서, 개별 EL 안료 점이 기하학적으로 정확한 모양 또는 무작위적으로 그래픽으로 구성된 모양을 형성함을 특징으로 하는 EL 발광 시스템.
- 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 개별 EL 안료 점 사이의 공간이 EL 안료층의 상대 유전 상수에 비해 낮은 상대 유전 상수를 가지는 투명 결합제 기질로 충전됨을 특징으로 하는 EL 발광 시스템.
- 스크린 인쇄 및/또는 적층에 의한 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따르는 적어도 단층의 평판 EL 발광 시스템의 제조 방법.
- 램프, 광고물 및/또는 예술 구조물로서의, 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따르는 적어도 단층의 평판 EL 발광 시스템 (1)의 용도.
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