WO2020096316A1

WO2020096316A1 - 웨어러블용 el 디스플레이 기기

Info

Publication number: WO2020096316A1
Application number: PCT/KR2019/014884
Authority: WO
Inventors: 심만식
Original assignee: 심만식; 주식회사 플렉셀
Priority date: 2018-11-06
Filing date: 2019-11-05
Publication date: 2020-05-14
Also published as: KR20200052100A

Abstract

본 발명은 야간의 식별력을 향상시키는 웨어러블용 EL 디스플레이 기기에 관한 것으로, 상기 기기는 발광부, 전원공급부 및 장식부로 구성되고, 발광부는 1차필름지, 2차필름지, 제1도전성의 잉크층, 발광층, 제2도전성의 잉크층, 제1,2전극층 및 보호잉크층으로 이루어지고, 전원공급부는 발광부 상에 부착되어 외부로부터 전원 공급이 가능하도록 하는 전원선 및 충전 배터리와 연결되게끔 커넥터를 구비하고, 장식부는 발광부에 부착되어 발산되는 빛에 의해 캐릭터 등의 연출이 가능하도록 본딩지에 형성되는 장식문양과 전사필름을 구비한다.

Description

웨어러블용 EL 디스플레이 기기

본 발명은 웨어러블용 EL 디스플레이 기기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 옷이나 모자, 가방, 신발, 각종 장식구, 작업 복장, 전자기기, 야간 조명기구 등에 완전 부착 또는 탈부착이 가능하도록 구성된 상태에서 주야간의 식별력을 높여 줌으로 인해 착용자의 안전성을 크게 향상시킴은 물론, 간편하고 손쉬운 충전에 의해 사용이 극히 용이할 뿐만 아니라 다양한 캐릭터와 문양 등의 표현이 가능함으로써 심미감과 장식미의 향상을 가져오는 웨어러블용 EL 디스플레이 기기에 관한 것이다.

통상적으로, 웨어러블(Wearable)은 옷이나 시계, 안경처럼 자유롭게 몸에 착용하고 다닐 수 있는 것으로 디자인적 요소뿐만 아니라 심미감의 향상과 함께 타인과의 식별력이 용이하도록 한다. 이러한 옷이나 모자, 가방, 신발, 장식구, 전자기기 등에 부착하여 사용할 경우에 피아간 및 야간의 식별력도 향상할 수 있어 안전성의 활용도가 높기 하지만 여전히 개발의 여지가 상당한 실정이다.

일예로 한국 공개실용신안 20-2009-0004642호에 따르면, '의류, 가방, 신발, 모자 중에서 선택되는 어느 하나에 부착하는 이엘(EL) 조명장치 장착공정 방법에 있어서 재단물을 레이저 및 열 재단, 철형재단으로 하는 절개 및 개구(2) 하여 이 형성된 재단물이 절개 및 개구(2)된 후면의 가장자리에 "심실링테프, 프러펙트필름, 웰딩접착제, 웰딩테프, 핫멜트" 중에서 선택되는 어느 하나로 도포 또는 접착제를 부착하여 장착 구역을 형성한(6) 단계: 위와 같이 형성된 재단물에 EL 디스플레이 패널(Electro Luminescence Display)을 장착하기 위하여 EL 디스플레이 패널(Electro Luminescence Display)(16)의 상부면 가장자리와 하부면에 "심실링테프, 프러펙트필름, 웰딩접착제, 웰딩테프, 핫멜트" 중에서 선택되는 어느 하나로 처리한 하부 접착면(21)과 상부 접착면(25)으로 이루어져 있는 EL 디스플레이 패널(20)로 형성된 단계: 이렇게 형성된 재단물(절개 또는 개구된)(6)의 후면에 EL 디스플레이 패널(20)과 "심실링테프, 프러펙트필름, 웰딩접착제, 웰딩테프, 핫멜트" 중에서 선택되는 어느 하나를 사용하여 웰딩 접착기 또는 열 프레스를 이용하여 장착(부착)하여 이 절개 또는 개구된 부위로 빛이 조사되는 의류, 가방, 신발, 모자 등에 부착하는 이엘(EL) 조명장치 장착공정방법.'을 제시한다.

하지만 이러한 이엘(EL) 조명장치 장착공정방법은 단순히 접착기 또는 열 프레스를 통해 고정하기 때문에 고정력이 증가하는 장점은 지니지만, 내부에 전원이 공급되어야 하는 구조임으로 인해 의류, 모자, 가방, 신발 등에 부착할 경우에 의류, 모자, 가방, 신발 등의 세탁이 매우 어렵다는 문제 외에도 제품 자체가 유연하지 못해 사용상에 많은 불편점이 있는 폐단이 있다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 근본적으로 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 옷이나 모자, 가방, 신발, 각종 장식구, 작업 복장, 전자기기, 야간 조명기구 등에 완전 부착 또는 탈부착이 가능하도록 구성된 상태에서 주야간의 식별력을 높여 줌으로 인해 착용자의 안전성을 크게 향상시킴은 물론, 간편하고 손쉬운 충전에 의해 사용이 극히 용이할 뿐만 아니라 다양한 캐릭터와 문양 등의 표현이 가능함으로써 심미감과 장식미의 향상을 가져오는 웨어러블용 EL 디스플레이 기기(Electro luminescence display equipment)를 제공하려는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 옷이나 모자, 가방, 신발, 각종 장식구, 작업 복장, 전자기기, 야간 조명기구 등에 완전 부착 또는 탈부착되어 장식미와 함께 야간의 식별력을 향상시키는 웨어러블용 EL 디스플레이 기기를 형성함에 있어서: 외부로 빛을 발산하여 야간 식별력이 가능하게 일면에 외부로부터 이물질의 유입을 방지하게끔 순차적으로 부착되는 1차필름지와 2차필름지와, 2차필름지 내측면의 좁은 너비 부분에 전원 공급이 가능하도록 구비하는 제1도전성의 잉크층과, 제1도전성 잉크층의 내측면으로 공급된 전원으로부터 빛을 발광하는 발광층과, 발광층 내측면의 넓은 너비 부분에 전원 공급이 가능하도록 구비하는 제2도전성의 잉크층과, 제2도전성 잉크층의 내측면으로 공급된 전원을 전달하는 제1, 2 전극층과, 제1, 2 전극층의 내측면에 위치하여 내부로의 습기유입을 방지하도록 구비하는 보호잉크층으로 이루어지고, 발광부의 일면에 형성되는 제1도전성의 잉크층은 0.1∼30㎛로 이루어지며, 제2도전성의 잉크층은 15∼50㎛로 형성되고, 발광부의 발광층은 형광물질 50∼65wt%와 바인더 35∼50wt%를 혼합하여 이루어지되, 바인더는 불소 계열 또는 아크릴 계열 중 어느 하나 또는 혼합 사용하는 발광부; 상기 발광부 상에 부착되어 외부로부터 전원 공급이 가능하도록 하는 전원선 및 충전 배터리와 연결되게끔 커넥터를 구비하는 전원공급부; 및 상기 발광부에 부착되어 발산되는 빛에 의해 캐릭터 등의 연출이 가능하도록 본딩지에 형성되는 장식문양을 구비하고, 본딩지와 장식문양으로 이물질의 유입을 방지하게끔 전사필름을 구비하는 장식부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명의 상기 발광부는 일면에 외부로부터 이물질의 유입을 방지하게끔 순차적으로 부착되는 1차필름지와 2차필름지와, 2차필름지 내측면의 좁은 부분에 전원 공급이 가능하도록 구비하는 제1도전성의 잉크층과, 제1도전성 잉크층의 내측면으로 공급된 전원으로부터 빛을 발광하는 발광층과, 발광층 내측면의 넓은 너비 부분에 전원 공급이 가능하도록 구비하는 제2도전성의 잉크층과, 제2도전성 잉크층의 내측면으로 공급된 전원을 전달하는 제1, 2 전극층 및 제2 전극층의 내측면에 위치하여 내부로의 습기유입을 방지하도록 구비하는 보호잉크층으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발광부의 일면에 형성되는 제1도전성의 잉크층은 0.1∼30㎛로 이루어지고, 제2도전성의 잉크층은 15∼50㎛로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기한 발광부의 발광층은, 형광물질 50∼65wt%와 바인더 35∼50wt%를 혼합하여 이루어지되, 바인더는 불소 계열 또는 아크릴 계열 중 어느 하나 또는 혼합 사용하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 제2도전성의 잉크층은 티타난 바륨 60∼70wt%와 바인더 30∼40wt% 를 혼합하여 이루어지되, 바인더는 불소 계열 또는 아크릴 계열 중 어느 하나 또는 혼합 사용하는 것을 특징으로 한다.

한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이러한 본 발명에 따르면, 옷이나 모자, 가방, 신발, 각종 장식구, 작업 복장, 전자기기, 야간 조명기구 등에 완전 부착 또는 탈부착이 가능하도록 구성된 상태에서 주야간의 식별력을 높여 줌으로 인해 착용자의 안전성을 크게 향상시킴은 물론, 간편하고 손쉬운 충전에 의해 사용이 극히 용이할 뿐만 아니라 다양한 캐릭터와 문양 등의 표현이 가능함으로써 심미감과 장식미의 향상을 가져오는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 웨어러블용 EL 디스플레이의 발광부를 나타내는 단면도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 웨어러블용 EL 디스플레이의 발광부를 나타내는 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 웨어러블용 EL 디스플레이의 장식부를 나타내는 단면도.

도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 웨어러블용 EL 디스플레이의 발광부와 장식부를 부착하는 것을 나타내는 단면도.

도 5a와 5b는 본 발명에 따른 웨어러블용 EL 디스플레이의 실제제품을 나타내는 정면도와 배면도 사진.

도 6a와 6b는 본 발명에 따른 웨어러블용 EL 디스플레이의 발광부에 실제제품을 나타내는 정면도와 배면도 사진.

도 7a와 7b는 본 발명에 따른 웨어러블용 EL 디스플레이의 장식부에 실제제품을 나타내는 정면도와 배면도 사진.

도 8a 내지 8d는 본 발명에 따른 웨어러블용 EL 디스플레이의 실제 완성제품을 나타내는 사진.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명은 옷이나 모자, 가방, 신발, 각종 장식구, 작업 복장, 전자기기, 야간 조명기구 등에 완전 부착 또는 탈부착이 가능하도록 구성되어 장식미와 함께 야간의 식별력을 크게 향상시킨 웨어러블용 EL 디스플레이에 관련되며, 발광부(10), 전원공급부(20), 장식부(30) 등을 주요 구성으로 한다.

본 발명에 따른 발광부(10)는 외부로 빛(L)을 발산하여 야간에 식별력이 가능하도록 구비한다. 발광부(10)는 옷이나 모자, 가방, 신발, 각종 장식구, 작업 복장, 전자기기, 야간 조명기구 등에 장착된 상태로 빛(L)을 발산하여 발광할 수 있도록 구성된다. 이러한 발광부(10)는 적층된 상태로 형성되는데, 후술한다.

이때, 상기 발광부(10)는 일면에 외부로부터 이물질의 유입을 방지하게끔 순차적으로 부착되는 1차필름지(11)와 2차필름지(12)와, 2차필름지(12) 내측면의 좁은 너비 부분에 전원 공급이 가능하도록 구비하는 제1도전성의 잉크층(13a)과, 제1도전성 잉크층(13a)의 내측면에 공급된 전원으로부터 빛(L)을 발광하는 발광층(14)과, 발광층(14) 내측면의 넓은 너비 부분에 전원 공급이 가능하도록 구비하는 제2도전성의 잉크층(13b)과, 제2도전성 잉크층(13b)의 내측면에 공급된 전원을 전달하는 제1, 2 전극층(15a)(15b)과, 제2 전극층(15b)의 내측면에 위치하여 내부로의 습기유입을 방지하도록 구비하는 보호잉크층(16)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이때, 제1 전극층(15a)의 경우에는 주로 카본(Carbon)을 이용하여 형성되고, 제2 전극층(15b)의 경우에는 주로 은(Silver)을 이용하여 형성하게 된다.

먼저 발광부(10)의 일면에 외부로부터의 이물질 유입을 방지하게끔 순차적으로 부착되는 1차필름지(11)와 2차필름지(12)를 구비하는데, 이러한 1차필름지(11)는 PET, 아크릴, PE, 에폭시수지 등의 재질 중 어느 하나의 재질로 형성하게 된다. 그리고 2차필름지(12)는 우레탄, PC, PET, 에폭시, 아크릴 등의 재질 중 어느 하나의 재질로 형성하게 되어 순차적으로 적층된다. 그리고 2차필름지(12)의 일면에 제1도전성의 잉크층(13a)이 형성된다. 이러한 제1도전성의 잉크층(13a)은 후술하는 전원공급부(20)에 의해 공급되는 전원이 자연스럽게 흘러 들어갈 수 있도록 형성된다. 제1도전성의 잉크층(13a)은 투명한 상태로 형성되는 것이 적합하지만, 불투명과 반투명 상태로 형성할 수도 있다. 이는 활용되는 대상의 이용 용도에 맞는 빛(L)의 밝기에 따라 채택하여 사용하면 된다.

그리고 제1도전성 잉크층(13a)의 내측면에 공급된 전원으로부터 빛(L)을 발광하는 발광층(14)이 형성되는데, 발광층(14) 내측면의 넓은 너비 부분으로 전원 공급이 가능하도록 구비하는 제2도전성의 잉크층(13b)이 형성된다. 이러한 제1도전성 잉크층(13a)과 제2도전성의 잉크층(13b)은 발광층(14)에 전체적인 전원을 공급하여 빛(L)을 발산할 수 있게 하는 구성으로서, 제1도전성의 잉크층(13a)은 보다 좁은 너비 형태로 형성되고, 제2도전성의 잉크층(13b)은 제1도전성의 잉크층(13a) 보다 넓은 너비 부분에 전원이 공급할 수 있도록 한다. 그리고 제2도전성 잉크층(13b)의 내측면에 공급된 전원을 전달하는 제1, 2 전극층(15a)(15b)이 형성되어 후술하는 전원공급부(20)와 연결되는 부위로의 전원 공급이 가능하도록 한다.

또한, 제1, 2 전극층(15a)(15b)의 내측면에 위치하여 내부로의 습기유입을 방지하도록 구비하는 보호잉크층(16)이 또 다시 형성된다. 이러한 보호잉크층(16)은 전체적인 내습 기능과 함께 절연기능 및 UV 차단 기능 등을 수행할 수 있도록 한다.

이때, 상기 발광부(10)는 제1도전성의 잉크층(13a)은 약 0.1∼30㎛로 이루어지고, 제2도전성의 잉크층(13b)은 약 15∼50㎛로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상술한 바와 같이 제1도전성의 잉크층(13a)은 좁은 너비 부분에 전원 공급이 가능하도록 형성되고, 제2도전성의 잉크층(13b)은 넓은 너비 부분에 전원 공급이 가능하도록 형성된다.

또한, 상기 발광부(10)의 발광층(14)은 형광물질 약 50∼65wt%와 바인더 35∼50wt%를 혼합하여 이루어지되, 바인더는 불소 계열 또는 아크릴 계열 중 어느 하나 또는 혼합 사용하는 것을 특징으로 한다. 발광층(14)은 공급된 전원으로부터 빛(L)을 발산하는 역할을 수행하는 것으로서, 일정 색깔의 형광물질과 불소 계열 또는 아크릴 계열로 형성된 바인더가 함께 혼합되어 사용된다. 이러한 불소 계열 또는 아크릴 계열의 바인더는 내구성과 내습성이 뛰어나면서 접착성 및 휘도가 높은 특성을 가지고 있어 옷이나 모자, 가방, 신발, 각종 장식구, 작업 복장, 전자기기, 야간 조명기구 등에 완전 부착 또는 탈부착하여 사용할 경우, 활동성에 방해를 하지 않으면서도 외선 차단 및 광 확산력이 높아 다용도로 적용할 수 있게 된다.

또한, 상기 제2도전성의 잉크층(13b)은 티타난 바륨(BaTiO₃) 60∼70wt%와 바인더 30∼40wt%를 혼합하여 이루어지도록 하되, 바인더는 불소 계열 또는 아크릴 계열 중 어느 하나 또는 혼합 사용하는 것을 특징으로 한다. 제2도전성의 잉크층(13b)은 티타난 바륨과 불소 계열 또는 아크릴 계열의 바인더와 함께 혼합하여 형성하게 되는데, 이때 사용되는 티타난 바륨(BaTiO₃)은 다결정 소결체로서 티타난 바륨(BaTiO₃) 60∼70wt%와 바인더 30∼40wt%를 혼합하여 형성한다. 그리고 이러한 티타난 바륨(BaTiO₃)의 경우에는 3롤 밀(Three-roll mill)의 분쇄기를 통해 미분쇄를 시행하게 되는데, 약 150∼300mesh의 크기로 미분쇄하기 위해 대략 2~4회 이상 연속적으로 반복 분쇄하는 과정에서 열이 다량 발생할 수 있기 때문에 3롤 밀의 내·외부로 냉각수 공급 등을 통해 온도를 낮추어주면서 미분쇄작업을 시행하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 따른 전원공급부(20)는 상기 발광부(10)에 부착되어 외부로부터 전원 공급이 가능하게끔 전원선(21) 및 충전 배터리(22)와 연결되도록 커넥터(23)를 구비한다. 전원공급부(20)는 상술한 발광부(10)에 형성되는 제1, 2 전극층(15a)(15b)의 어느 하나 이상과 연결되어 전원이 공급됨에 따라 발광층(14)에서 빛(L)을 발광하게 된다. 이러한 전원공급부(20)는 전원선(21)의 끝단에 형성된 커넥터(23)를 통해 충전 배터리(22)와 연결한 뒤 충전되어 있는 충전 배터리(22)를 통해 전원을 공급하게 된다. 그리고 주파수 변환장치인 별도의 인버터(inverter, 미 도시)를 연결하여 직류(DC)를 교류(AC)로 전환하여 사용하는 것도 가능하다. 또한, 충전 배터리(22)는 1시간가량 충전한 뒤 약 3∼8시간 내외 사용이 가능하도록 구성하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.

또한, 본 발명에 따른 장식부(30)는 상기 발광부(10)에 부착되어 발산되는 빛(L)에 의해 캐릭터 등의 연출이 가능하게끔 본딩지(31)에 형성되는 장식문양(32)를 구비하고, 본딩지(31)와 장식문양(32) 상에 이물질의 유입을 방지하게끔 전사필름(33)을 구비한다. 장식부(30)는 상술한 발광부(10)에 부착하여 완성되는데, 장식부(30)는 본딩지(31)와 동물, 식물, 각종 문양, 그림 등의 캐릭터로 형성되는 장식문양(32)으로 이루어져 상술한 발광층(14)으로부터 발산되는 빛(L)이 투과하여 외부로 방사할 수 있도록 한다. 이때, 장식부(30)에는 전사필름(33)이 부착되어 있어 이러한 전사필름(33)을 제거한 상태에서 약 120∼180℃ 내외의 온도로 약 8∼30초가량 순간적으로 열융착하면 발광부(10)와 장식부(30)는 서로 결착, 고정되어 하나의 웨어러블용 EL 디스플레이 기기가 완성된다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 발광부 11: 1차 필름지

12: 2차 필름지 13a: 제1도전성의 잉크층

13b: 제2도전성의 잉크층 14: 발광층

15a: 제1 전극층 15b: 제2 전극층

16: 보호잉크층 20: 전원공급부

21: 전원선 22: 충전 배터리

23: 커넥터 30: 장식부

31: 본딩지 32: 장식문양

33: 전사필름 L: 빛

Claims

옷이나 모자, 가방, 신발, 각종 장식구, 작업 복장, 전자기기, 야간 조명기구 등에 완전 부착 또는 탈부착되어 장식미와 함께 야간의 식별력을 향상시키는 웨어러블용 EL 디스플레이 기기를 형성함에 있어서:

외부로 빛(L)을 발산하여 야간 식별력이 가능하게 일면에 외부로부터 이물질의 유입을 방지하게끔 순차적으로 부착되는 1차필름지(11)와 2차필름지(12)와, 2차필름지(12) 내측면의 좁은 너비 부분에 전원 공급이 가능하도록 구비하는 제1도전성의 잉크층(13a)과, 제1도전성 잉크층(13a)의 내측면으로 공급된 전원으로부터 빛(L)을 발광하는 발광층(14)과, 발광층(14) 내측면의 넓은 너비 부분에 전원 공급이 가능하도록 구비하는 제2도전성의 잉크층(13b)과, 제2도전성 잉크층(13b)의 내측면으로 공급된 전원을 전달하는 제1, 2 전극층(15a)(15b)과, 제1, 2 전극층(15a)(15b)의 내측면에 위치하여 내부로의 습기유입을 방지하도록 구비하는 보호잉크층(16)으로 이루어지고, 발광부(10)의 일면에 형성되는 제1도전성의 잉크층(13a)은 0.1∼30㎛로 이루어지며, 제2도전성의 잉크층(13b)은 15∼50㎛로 형성되고, 발광부(10)의 발광층(14)은 형광물질 50∼65wt%와 바인더 35∼50wt%를 혼합하여 이루어지되, 바인더는 불소 계열 또는 아크릴 계열 중 어느 하나 또는 혼합 사용하는 발광부(10);

상기 발광부(10) 상에 부착되어 외부로부터 전원 공급이 가능하도록 하는 전원선(21) 및 충전 배터리(22)와 연결되게끔 커넥터(23)를 구비하는 전원공급부(20); 및

상기 발광부(10)에 부착되어 발산되는 빛(L)에 의해 캐릭터 등의 연출이 가능하도록 본딩지(31)에 형성되는 장식문양(32)을 구비하고, 본딩지(31)와 장식문양(32)으로 이물질의 유입을 방지하게끔 전사필름(33)을 구비하는 장식부(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨어러블용 EL 디스플레이 기기.
제1항에 있어서,

상기 제2도전성의 잉크층(13b)은 티타난 바륨(BaTiO₃) 60∼70wt%와 바인더 30∼40wt%를 혼합하여 이루어지되, 바인더는 불소 계열 또는 아크릴 계열 중 어느 하나 또는 혼합 사용하는 것을 특징으로 하는 웨어러블용 EL 디스플레이 기기.