KR20120026746A

KR20120026746A - 저소음 양면발광 이엘소자

Info

Publication number: KR20120026746A
Application number: KR1020100088836A
Authority: KR
Inventors: 김경환; 황명서; 이철호
Original assignee: (주)이엘디텍
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2010-09-10
Publication date: 2012-03-20

Abstract

본 발명은 양면발광 이엘소자에 관한 것으로서, 자세하게는 이엘소자에 단일 노이즈 방지용 전극층을 독립적으로 형성하여 교류전원에 의한 전기적인 노이즈 및 유전층에서 발생하는 가청 노이즈를 인버터의 그라운드 전극으로 배출 시킴으로서 보다 효과적으로 노이즈를 저감시킬 수 있는 이엘소자에 관한 것이며, 또 다른 특징은 제1,2이엘소자에 형성된 제1배면전극층과 제2배면전극층을 단일 또는 복수로 접지시켜 이엘소자를 선택적으로 발광 시킴으로서 단면발광 또는 양면발광이 가능한 이엘소자에 관한 것이다.

Description

저소음 양면발광 이엘소자{Low noise both-sides light emitting EL device}

본 발명은 양면발광 기능을 갖는 이엘소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제1이엘소자의 절연층과 제2이엘소자의 절연층 사이에 단일 노이즈 방지용 전극층을 독립적으로 형성하여 제1,2이엘소자에 형성된 투명전극층과 제1,2이엘소자에 형성한 배면전극층은 전원공급 전극으로 사용하고, 독립적으로 형성된 노이즈 방지용 전극층은 노이즈를 배출시키는 전극으로만 사용함으로서, 교류전원에 의한 전기적인 노이즈 및 유전층에서 발생하는 가청 노이즈를 보다 효과적으로 저감시킬 수 있는 이엘소자 이다.

또한 제1이엘소자의 배면전극층과 제2이엘소자의 배면전극층은 단일 또는 복수로 접지시켜 이엘소자를 선택적으로 발광 시킴으로서 단면발광 또는 양면발광이 가능한 이엘소자에 관한 것이다.

이엘(Electro Luminescence)은 형광물질에 고 전기장이 걸릴 때 전기장에 의해 가속된 전자가 형광층 내부에 첨가된 발광중심(activator)의 전자를 충돌-여기(Impact excitation)시키고, 여기된 전자가 다시 안정한 상태로 돌아갈 때, 에너지와 빛을 방출하는 현상을 이용한 전계 발광소자이다.

이엘소자의 작동원리는 형광체로 구성된 발광층에 교류전압이 유입되면 전자는 형광층 내에서 발생되는 전계의 세기만큼 여기되며, 여기된 전자가 안정한 상태로 돌아갈 때 전자는 에너지를 방출하면서 빛이 발생하게 된다. 전자의 여기는 전계의 방향이 변화할 때마다 발생하게 된다. 따라서 교류전류가 주입되면 한 주기 동안에 2번의 빛을 방출하게 된다.

상기와 같이 교류전원에 의해 발광되는 이엘소자는 교류전원의 특성에 의해 전기적인 노이즈를 갖게 된다. 특히, 휴대폰에 사용하는 전원은 직류(DC)전원 으로서, 교류(AC)전원에 의해 발광하는 이엘소자를 사용하기 위하여, 휴대폰의 직류전원을 인버터를 이용해 교류와 유사한 사인파형의 전원으로 변환하여 사용하고 있다. 이와같이 휴대폰에 사용되는 변형된 사인파형의 전원은 전기적인 노이즈를 갖게되며, 교류전원의 위상이 교대로 변화함에 따라 유전층의 극성이 변화하게 되어 가청 노이즈도 발생된다.

도 1은 종래기술에 따른 이엘소자의 단면도로서, 투명절연기판(100) 상에 제1투명전극층(20), 제1형광층(30), 제1유전층(40) 및 공통 전극으로 배면전극층(52)을 적층하여 제1이엘소자를 형성하고, 배면전극층(52) 상에 제2유전층(41), 제2형광층(31), 제2투명전극층(21), 투명보호층(300)을 적층하여 제2이엘소자를 형성하는 양면발광 이엘소자이다.

상기 이엘소자는 제1투명전극층(20)과 제2투명전극층(21)을 병렬로 연결하여 동시에 전원을 공급하고, 배면전극층을 공통 전극으로 사용하여 전원을 공급 함으로서 제1형광층(30)과 제2형광층(31)이 동시에 발광하는 구조로 되어 있다.

따라서, 배면전극층(52)을 공통 전극으로 사용하는 이엘소자 구조 에서는 배면전극층(52) 상부에 노이즈 방지용 전극층(200)을 형성할 수 없는 문제점이 있었다. 또한 일반적인 단면발광 이엘소자는 빛이 한쪽면으로만 발광하는 구조로 이루어져 있어 양쪽면에서 모두 발광을 필요로하는 곳에서는 사용을 할 수 없는 문제점이 있었다.

도 1a는 또다른 종례기술에 따른 이엘소자의 단면도로서, 투명절연기판(100)상에 투명전극층(01), 형광층(02), 유전층(03), 배면전극층(04), 제1절연층(60)을 형성하고, 제1절연층(60)상에 노이즈 방지용 전극층(200)과 제2절연층(61)이 순차적으로 형성되어, 투명전극층(01)과 노이즈 방지용 전극층(200)이 공통 접지된 구조로 되어 있다.

따라서, 상기와 같은 구조의 이엘소자에서는 이엘소자를 발광하기 위하여 투명전극층(01)과 배면전극층(04)에 교류전원을 인가하면, 투명전극층(01)과 노이즈 방지용 전극층(200)이 공통으로 접지되어 있어, 노이즈 방지용 전극층(200)에 불필요한 고전계가 인가 됨으로서, 과전류에 의한 이엘소자의 열화와 절연파괴로 이엘소자의 내부회로에 쇼트를 발생시켜 이엘소자의 안정성에 지대한 문제를 발생시키게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사인파형의 교류전원에 의해 발생되는 전기적인 노이즈와 교류전원의 위상이 교대로 변화함에 따라 유전층에서 발생하는 가청 노이즈를 인버터의 그라운드 전극으로 배출시켜 보다 효과적으로 노이즈를 저감시킬 수 있는 단일 노이즈 방지용 전극층을 독립적으로 제공함과 동시에, 두개로 분리되어 형성된 배면전극층을 단일 또는 복수로 접지시켜 이엘소자를 선택적으로 발광시킬 수 있어 단면발광 또는 양면발광이 가능한 이엘소자를 제공하는 데 있다.

또한 노이즈 방지용 전극층에 불필요한 고전계가 유입되지 않게 됨으로서 과전류에 의한 이엘소자의 열화와 절연파괴, 내부회로의 쇼트등을 근본적으로 차단하여 보다 안정된 이엘소자를 제공할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 단일 노이즈 방지용 전극층을 독립적으로 형성한 양면발광 이엘소자는 투명절연기판 상에 제1투명전극층, 제1형광층. 제1유전층, 제1배면전극층, 제1절연층을 순차적으로 적층하여 제1이엘소자를 형성하고,다음으로 노이즈를 저감시키기 위하여 제1이엘소자 상부에 독립적인 노이즈 방지용 전극층을 형성하며, 노이즈 방지용 전극층 상에 제2절연층, 제2배면전극층, 제2유전층, 제2형광층,제2투명전극층 및 투명보호층을 순차적으로 적층하여 제2이엘소자를 형성한다.

상기 제1투명전극층과 제2투명전극층은 투명한 도전성 폴리머를 스크린 인쇄하여 형성하며, 상기 제1절연층과 제2절연층 사이에 형성하는 노이즈 방지용 전극층은 Ag, Cu 또는 도전성 폴리머 등과 같은 전기 전도성이 높은 물질로 독립적으로 형성하며, 바람직 하게는 상기 노이즈 방지용 전극층은 전기 전도성이 높고 물리적 특성이 우수한 투명한 도전성 폴리머를 스크린 인쇄하여 실시할 수 있다.

상기 노이즈 방지용 전극층은 인버터의 그라운드 단자에 연결하며, 상기 제1투명전극층과 제2투명전극층은 공통 접지하여 인버터 제1단자에 연결하고, 상기 제1배면전극층과 제2배면전극층은 병렬로 연결하여 인버터 제2단자에 연결하며, 상기 인버터 제1단자를 통하여 제1투명전극층과 제2투명전극층에 전원을 동시에 공급하고, 상기 인버터 제2단자를 통하여 제1배면전극층과 제2배면전극층에 전원을 동시에 공급하면 제1형광층과 제2형광층이 동시에 발광하게 된다.

또한 상기 노이즈 방지용 전극층은 인버터의 그라운드 단자에 연결하며, 상기 제1투명전극층과 제2투명전극층을 공통 접지하여 인버터 제1단자에 연결하고, 상기 제1배면전극층은 인버터 제2단자에 연결하며, 상기 제2배면전극층은 인버터 제3단자에 연결하여, 상기 인버터 제1단자와 인버터 제2단자에 전원을 공급하면 제1형광층이 발광하고, 인버터 제1단자와 인버터 제3단자에 전원을 공급하면 제2형광층이 발광하며, 인버터 제1단자와 인버터 제2,3단자에 동시에 전원을 공급하면 제1,2형광층이 동시에 발광한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이엘소자는 제1절연층과 제2절연층 사이에 단일 노이즈 방지용 전극층을 독립적으로 형성하여 사용함으로서,사인파형의 교류전원에 의해 발생되는 전기적인 노이즈와 유전층에서 발생되는 가청 노이즈를 인버터 그라운드 전극으로 배출시켜 보다 효과적으로 노이즈를 저감시킬 수 있는 이점이 있으며, 노이즈 방지용 전극층에 불필요한 고전계가 유입되지 않음으로서 과전류에 의한 이엘소자의 열화와 절연파괴, 내부회로의 쇼트등을 근본적으로 차단하여 보다 안정된 이엘소자를 제공할 수 있다.

또한, 단면발광 또는 양면발광이 가능하여 이엘소자를 선택적으로 발광 시킴으로서 사용상의 편리성과 응용범위를 다양하게 넓힐 수 있는 이엘소자를 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 이엘소자의 단면구조도.
도 1a는 또다른 종래의 기술에 따른 이엘소자의 단면구조도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이엘소자의 단면구조도.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 이엘소자 완제품의 개략도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이엘소자의 단면구조도.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이엘소자 완제품의 개략도.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이엘소자의 단면구조를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이엘소자의 단면구조를 도시한 것으로, 이엘소자의 구조는 동일하나, 상기 이엘소자를 발광하기 위해 전원을 공급하는 배선방법이 상이하다.

상기 이엘소자는 투명절연기판(100)상에 제1투명전극층(20), 제1형광층(30), 제1유전층(40), 제1배면전극층(50), 제1절연층(60)을 순차적으로 적층하여 제1이엘소자를 형성하고, 다음으로 노이즈를 저감 시키기 위하여, 제1절연층(60) 상부에 노이즈 방지용 전극층(200)을 독립적으로 형성하고, 노이즈 방지용 전극층(200)상에 제2절연층(61), 제2배면전극층(51), 제2유전층(41), 제2형광층(31), 제2투명전극층(21) 및 투명보호층(300)을 순차적으로 적층하여 제2이엘소자를 형성한다.

상기 이엘소자는 5개의 전극층으로, 제1투명전극층(20), 제1배면전극층(50), 노이즈 방지용 전극층(200), 제2배면전극층(51), 제2투명전극층(21)으로 이루어져 있으며, 제1,2투명전극층(20,21)은 공통 접지되도록 형성하고, 노이즈 방지용 전극층(200)은 독립적으로 형성한다.

도 2를 참조하면, 상기 노이즈 방지용 전극층(200)은 인버터 그라운드 단자(G01)에 연결하고, 제1투명전극층(20)과 제2투명전극층(21)은 공통으로 접지되어 인버터 제1단자(N01)에 연결하며, 제1배면전극층(50)과 제2배면전극층(51)은 인버터 제2단자(N02)에 병렬로 연결되어 있다.

상기 인버터 제1단자(N01)를 통하여 제1투명전극층(20)과 제2투명전극층(21)에 전원을 인가하고, 인버터 제2단자(N02)를 통하여 제1배면전극층(50)과 제2배면전극층(51)에 전원을 공급하면 도 2a와 같이 제1형광층(30)과 제2형광층(31)이 동시에 발광을 하게 된다.

따라서 상기와 같이 제1투명전극층(20)과 제2투명전극층(21)을 공통 접지하여 단일 전극으로 사용하고 제1배면전극층(50)과 제2배면전극층(51)을 병렬로 연결하여 전원을 공급하면 이엘램프가 동시에 발광을 함으로서 제1이엘램프와 제2이엘램프를 선택적으로 발광을 시킬 수 없다.

도 3를 참조하면, 상기 노이즈 방지용 전극층(200)은 인버터 그라운드 단자(G001)에 연결하고, 제1투명전극층(20)과 제2투명전극층(21)은 공통으로 접지되어 인버터 제1단자(N001)에 연결하며, 제1배면전극층(50)은 인버터 제2단자(N002)에 연결되며, 제2배면전극층(51)은 인버터 제3단자(N003)에 연결되어 있다.

상기 인버터 제1단자(N001)와 제2단자(N002)를 통하여 제1,2투명전극층(20,21)과 제1배면전극층(50)에 전원을 공급하면 제1형광층(30)이 발광하게 되고, 상기 인버터 제1단자(N001)와 제3단자(N003)를 통하여 제1,2투명전극층(20,21)과 제2배면전극층(51)에 전원을 공급하면 제2형광층(31)이 발광하게 된다.

또한 인버터 제1단자(N001)와 제2단자(N002) 및 제3단자(N003)를 통하여 제1,2투명전극층(20,21)과 제1,2배면전극층(50,51)에 전원을 동시에 공급하면 제1,2형광층(30,31)이 동시에 발광을 하게 된다.

상기와 같이, 제1,2투명전극층(20,21)을 공통으로 접지하여 단일 전극으로 사용하고, 제1배면전극층(50)과 제2배면전극층(51)을 선택적으로 사용함으로서 도 3a와 같이 단면발광 또는 양면발광을 시킬 수 있다.

Claims

투명절연기판 상부에 제1투명전극층, 제1형광층. 제1유전층, 제1배면전극층, 제1절연층을 순차적으로 적층하여 제1이엘소자를 형성하고, 다음으로 노이즈를 저감시키기 위하여 제1절연층 상부에 노이즈 방지용 전극층을 독립적으로 형성하며, 노이즈 방지용 전극층 상부에는 제2절연층, 제2배면전극층, 제2유전층, 제2형광층, 제2투명전극층 및 투명보호층을 순차적으로 적층하여 형성한 제2이엘소자에 있어서,
상기 제1이엘소자의 제1투명전극층과 제2이엘소자의 제2투명전극층은 공통으로 접지되고, 노이즈 방지용 전극층이 독립적으로 형성된 것을 특징으로 하는 양면발광 이엘소자.
상기 제 1항에 있어서,
제1이엘소자와 제2이엘소자에 제1배면전극층과 제2배면전극층을 두개로 분리하여 형성하는 것을 특징으로 하는 양면발광 이엘소자.
상기 제 1항에 있어서,
제1,2투명전극층과 제1,2배면전극층에 전원을 공급하면 제1,2형광층이 동시에 발광하는 것을 특징으로 하는 양면발광 이엘소자.
상기 제 1항에 있어서,
제1,2투명전극층과 제1배면전극층에 전원을 공급하면 제1이엘소자가 발광하며, 제1,2투명전극층과 제2배면전극층에 전원을 공급하면 제2이엘소자가 발광하여, 제1이엘소자와 제2이엘소자를 선택적으로 발광 시킴으로서 단면발광 또는 양면발광이 가능한 것을 특징으로 하는 이엘소자.