JP5843774B2 - 印刷可能な極性スイッチ - Google Patents
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Description
− 少なくとも四つの配線であって、好ましくは四つ又は六つの配線であって、その内二つの配線(W/PS)は、前記電源(PS)に接続可能、好ましくは接続されており、残りの配線(W/A)、即ち、好ましくは二つ又は四つの配線は、前記電気機器(A)に接続可能、好ましくは接続されている、配線と、
− 全配線が、基板(S1)の表面(SF1)に上に固定され、前記配線のいずれもが互いに直接接続されないこと、
− 第1のボタン(B1)の一表面(SF2')に第1の導電性パターン(CP1)を含む前記第1のボタン(B1)と、
− 第2のボタン(B2)の一表面(SF2'')に第2の導電性パターン(CP2)を含む前記第2のボタン(B2)と、
− 前記導電性パターン(CP1)及び(CP2)が配置された前記ボタン(B1)及び(B2)の表面(SF2')及び(SF2'')が、前記配線が配置された前記基板(S1)の前記表面(SF1)に対向すること、
− 前記ボタン(B1)及び(B2)は、前記基板(S1)上に直接又は中間層(IL)を用いて配置、即ち、固定されること、
− 前記ボタン(B1)及び(B2)上の前記導電性パターン(CP1)及び(CP2)と前記基板(S1)の表面(SF1)上の前記配線が、以下の様式で配置され、前記ボタン(B1)及び(B2)が前記以下の様式で前記基板(S1)上に設置されること、
前記以下の様式は、
(i)前記ボタン(B1)及び(B2)上の前記導電性パターン(CP1)及び(CP2)が前記ボタン(B1)及び(B2)が非押圧状態では前記配線に接触せず、
(ii)前記ボタン(B1)が、押圧状態で、前記導電性パターン(CP1)によって、前記二つの配線(W/PS)の内の第1の配線を前記残りの配線(W/A)の内の一つの配線に、且つ前記二つの配線(W/PS)の内の第2の配線を前記残りの配線(W/A)の内の他の配線に、同時に接続し、本スイッチアセンブリを介する第1の電流路を可能にし、かつ
(iii)前記ボタン(B2)が、押圧状態で、前記導電性パターン(CP2)によって、前記二つの配線(W/PS)の内の前記第1の配線を前記残りの配線(W/A)の内の一つの配線に、且つ前記二つの配線(W/PS)の内の前記第2の配線を前記残りの配線(W/A)の内の他の配線に接続し、前記第1の電流路とは異なる本スイッチアセンブリを介する第2の電流路を可能にする様式であり、
更に、前記導電性パターン(CP1)及び(CP2)が、
(a)ポリマー及び前記ポリマー内に分散した導電性物質を含む組成物(CO)、及び/又は、
(b)共役ポリマー、好ましくは導電性ポリマー、を含む、好ましくは、からなる。
(ii)前記ボタン(B1)が、押圧状態で、前記導電性パターン(CP1)によって、前記二つの配線(W/PS)の内の第1の配線(W'/PS)を前記残りの配線(W/A)の内の一つの配線(W'/A)と、且つ前記二つの配線(W/PS)の内の第2の配線(W''/PS)を前記残りの配線(W/A)の内の他の配線(W''/A)と、同時に接続し、本スイッチアセンブリ介する第1の電流路を可能にし、且つ
(iii)前記ボタン(B2)が、押圧状態で、前記導電性パターン(CP2)によって、前記二つの配線(W/PS)の内の前記第1の配線(W'/PS)を前記残りの配線(W/A)の内の前記配線(W'/A)以外、好ましくは前記配線(W'/A)及び(W''/A)以外の一つの配線と、且つ前記二つの配線(W/PS)の内の前記第2の配線(W''/PS)を前記残りの配線(W/A)の内の前記配線(W''/A)以外、好ましくは前記配線(W'/A)及び(W''/A)以外の他の配線と接続し、前記第1の電流路とは異なる本スイッチアセンブリを介する第2の電流路を可能にするように構成される。
− 少なくとも四つの配線であって、好ましくは四つ又は六つの配線であって、それらの配線の内の二つ(W/PS)が前記電源(PS)に接続されており、前記配線の内の残りの配線(W/A)、即ち、好ましくは二つ又は四つの配線が、前記電気機器(A)に接続されている、配線と、
− 全配線が、基板(S1)の表面(SF1)上に固定され、前記配線のいずれもが互いに直接接続されないこと、
− 第1のボタン(B1)の一表面(SF2')に第1の導電性パターン(CP1)を含む前記第1のボタン(B1)と、
− 第2のボタン(B2)の一表面(SF2'')に第2の導電性パターン(CP2)を含む前記第2のボタン(B2)と、
− 前記導電性パターン(CP1)及び(CP2)が配置された前記ボタン(B1)及び(B2)の表面(SF2')及び(SF2'')が、前記配線が配置された前記基板(S1)の前記表面(SF1)に対向すること、
− 前記ボタン(B1)及び(B2)は、前記基板(S1)上に直接又は中間層(IL)を用いて配置、即ち、固定されること、
− 前記ボタン(B1)及び(B2)上の前記導電性パターン(CP1)及び(CP2)と前記基板(S1)の表面(SF1)上の前記配線が、以下の様式で配置され、前記ボタン(B1)及び(B2)は前記以下の様式で前記基板(S1)上に設置されること、
前記以下の様式は、
(i)前記ボタン(B1)及び(B2)上の前記導電性パターン(CP1)及び(CP2)が前記ボタン(B1)及び(B2)が非押圧状態では前記配線に接触せず、
(ii)前記ボタン(B1)が、押圧状態で、前記導電性パターン(CP1)によって、前記二つの配線(W/PS)の内の第1の配線を前記残りの配線(W/A)の内の一つの配線に、且つ前記二つの配線(W/PS)の第2の配線を前記残りの配線(W/A)の内の他の配線に、同時に接続し、前記電源(PS)と前記電気機器(A)の間の第1の電流方向を可能にし、かつ
(iii)前記ボタン(B2)が、押圧状態で、前記導電性パターン(CP2)によって、前記二つの配線(W/PS)の内の前記第1の配線を前記残りの配線(W/A)の内の一つの配線に、且つ前記二つの配線(W/PS)の内の前記第2の配線を前記残りの配線(W/A)の内の他の配線に接続し、前記電源(PS)と前記電気機器(A)の間の前記第1の電流方向とは逆の電流方向を可能にする様式であり、
更に、前記導電性パターン(CP1)及び(CP2)が、
(a)ポリマー及び前記ポリマー内に分散した導電性物質を含む組成物(CO)、及び/又は、
(b)共役ポリマー、好ましくは導電性ポリマー、を含む、好ましくは、からなる。
(ii)前記ボタン(B1)が、押圧状態で、前記導電性パターン(CP1)によって、前記二つの配線(W/PS)の内の第1の配線(W'/PS)を前記残りの配線(W/A)の内の一つの配線(W'/A)と、且つ前記二つの配線(W/PS)の前記第2の配線(W''/PS)を前記残りの配線(W/A)の内の他の配線(W''/A)と、同時に接続し、前記電源(PS)と前記電気機器(A)の間の第1の電流方向を可能にし、且つ
(iii)前記ボタン(B2)が、押圧状態で、前記導電性パターン(CP2)によって、前記二つの配線(W/PS)の内の前記第1の配線(W'/PS)を前記残りの配線(W/A)の内の前記配線(W'/A)以外、好ましくは前記配線(W'/A)及び(W''/A)以外の一つの配線と、且つ前記二つの配線(W/PS)の内の前記第2の配線(W''/PS)を前記残りの配線(W/A)の内の前記配線(W''/A)以外、好ましくは前記配線(W'/A)及び(W''/A)以外の他の配線と接続し、前記電源(PS)と前記電気機器(A)の間の前記第1の電流方向とは逆の電流方向を可能にするように構成される。
(a)ポリマー及び前記ポリマー内に分散した導電性物質を含む組成物(CO)、及び/又は、
(b)共役ポリマー、好ましくは導電性ポリマーであると理解される。
− 前記第1のボタン(B1)の前記第1の導電性パターン(CP1)が、二つの導電性コンタクト(CC1)及び(CC2)を含み、から成り、前記第1の導電性コンタクト(CC1)は、前記ボタン(B1)の押圧状態で、前記二つの配線(W/PS)の内の第1の配線(W'/PS)を前記残りの二つの配線(W/A)の内の一つの配線(W'/A)に接続する一方、前記第2の導電性コンタクト(CC2)が、前記ボタン(B1)の押圧状態で、前記二つの配線(W/PS)の内の第2の配線(W''/PS)を前記残りの二つの配線(W/A)の内の他の配線(W''/A)に接続し、本スイッチアセンブリを介する第1の電流路を可能にし、即ち、前記電源(PS)と前記電気機器(A)の間の第1の電流方向を可能にし、且つ
− 前記第2のボタン(B2)が、二つの導電性コンタクト(CC3)及び(CC4)を含み、から成り、前記第1の導電性コンタクト(CC3)は、前記ボタン(B2)の押圧状態で、前記二つの配線(W/PS)の内の前記第1の配線(W'/PS)を前記残りの二つの配線(W/A)の内の前記配線(W''/A)に接続する一方、前記第2の導電性コンタクト(CC4)が、前記ボタン(B2)の押圧状態で、前記二つの配線(W/PS)の内の前記第2の配線(W''/PS)を前記残りの二つの配線(W/A)の内の前記配線(W'/A)に接続し、前記第1の電流路とは異なる本スイッチアセンブリを介する第2の電流路を可能にし、即ち、前記電源(PS)と前記電気機器(A)の間の前記第1の電流方向に対して逆の電流方向を可能にする。
− 前記第1のボタン(B1)の前記第1の導電性パターン(CP1)が、二つの導電性コンタクト(CC1)及び(CC2)を含み、から成り、前記第1の導電性コンタクト(CC1)は、前記ボタン(B1)の押圧状態で、前記二つの配線(W/PS)の内の第1の配線(W'/PS)を前記残りの四つの配線(W/A)の内の一つの配線(W'/A)に接続する一方、前記第2の導電性コンタクト(CC2)が、前記ボタン(B1)の押圧状態で、前記二つの配線(W/PS)の内の第2の配線(W''/PS)を前記残りの四つの配線(W/A)の内の他の配線(W''/A)に接続し、本スイッチアセンブリを介する第1の電流路を可能にし、即ち、前記電源(PS)と前記電気機器(A)の間の第1の電流方向を可能にし、且つ
− 前記第2のボタン(B2)が、二つの導電性コンタクト(CC3)及び(CC4)を含み、から成り、前記第1の導電性コンタクト(CC3)が、前記ボタン(B2)の押圧状態で、前記二つの配線(W/PS)の内の前記第1の配線(W'/PS)を前記残りの四つの配線(W/A)の内の第3の配線(W'''/A)に接続する一方、前記第2の導電性コンタクト(CC4)が、前記ボタン(B2)の押圧状態で、前記二つの配線(W/PS)の内の前記第2の配線(W''/PS)を前記残りの四つの配線(W/A)の内の第4の配線(W''''/A)に接続し、前記第1の電流路とは異なる本スイッチアセンブリを介する第2の電流路、即ち、前記電源(PS)と前記電気機器(A)の間の前記第1の電流方向に対して逆の電流方向を可能にし、
好ましくは、更に、
前記残りの四つの配線(W/A)の内の前記第1の配線(W'/A)及び前記第4の配線(W''''/A)が前記電気機器(A)の同じ第1のコネクタ(C'/A)につながり、前記残りの四つの配線(W/A)の内の前記第2の配線(W''/A)及び前記第3の配線(W'''/A)が前記電気機器(A)の同じ第2のコネクタ(C'/A)につながる。
− 前記基板(S1)の前記表面(SF1)が前記基板(S2)に対向し、
− 前記基板(S1)及び(S2)が共に積層し、
− 前記第2の基板(S2)が、前記基板(S1)の前記表面(SF1)に対して凸状の、導電性パターンの量のエンボス、例えば、二つのエンボスを含み、
− 前記導電性パターンが、好ましくは第1の導電性パターン(CP1)及び前記第2の導電性パターン(CP2)が、前記第1の基板(S1)に対向する第2の基板(S2)の表面上に固定され、
− 前記導電性パターンの各々、好ましくは前記二つの導電性パターン(CP1)及び(CP2)の各々が、前記エンボスの内の一つ、好ましくは前記二つのエンボスの内の一つに位置し、各導電性パターンが一つのエンボスとボタンを形成、即ち、前記導電性パターン(CP1)が一方のエンボスと前記ボタン(B1)を形成し、前記導電性パターン(CP2)が他方のエンボスと前記ボタン(B2)を形成するようにする。
− 前記基板(S1)の前記表面(SF1)が前記中間層(IL)、即ち、前記絶縁層、に対向し、
− 前記中間層(IL)、即ち、前記絶縁層、が前記第1の基板(S1)と前記第2の基板(S2)の間にあり、
− 前記絶縁層(IL)が、導電性パターンの量の孔、即ち、好ましくは二つの孔、を含み、
− 前記導電性パターン、好ましくは前記第1の導電性パターン(CP1)及び前記第2の導電性パターン(CP2)が、前記絶縁層(IL)に対向する前記第2の基板(S2)の表面上に固定され、
− 前記導電性パターン、好ましくは、前記二つの導電性パターン(CP1)及び(CP2)の各々が、前記孔の内の一つの上方に位置し、前記導電性パターンの各々が一つの孔とボタンを形成し、即ち、好ましくは前記導電性パターン(CP1)が一方の孔と前記ボタン(B1)を形成し、前記導電性パターン(CP2)が他方の孔と前記ボタン(B2)を形成するようにする。
(a)ポリマー及び前記ポリマー内に分散した導電性物質を含む組成物(CO)、及び/又は、
(b)共役ポリマー、好ましくは導電性ポリマー、を含み、好ましくは、からなることが理解される。
すなわち、前記ボタン(B1)が、
(a)押圧状態で、前記導電性パターン(CP1)の前記導電性コンタクト(CC1)を用いて、前記第1の配線(W'/PS)を前記配線(W'/A)に接続し、
(b)押圧状態で、前記導電性パターン(CP1)の前記導電性コンタクト(CC2)を用いて、前記第2の配線(W''/PS)を前記配線(W''/A)に接続し、
前記電源(PS)と前記電気機器(A)の間で第1の電流方向を可能にし、
前記ボタン(B2)が、
(c)押圧状態で、前記導電性パターン(CP2)の前記導電性コンタクト(CC3)を用いて、前記第1の配線(W'/PS)を前記配線(W'''/A)に接続し、
(b)押圧状態で、前記導電性パターン(CP2)の前記導電性コンタクト(CC4)を用いて、前記第2の配線(W''/PS)を前記配線(W''''/A)に接続し、
前記電源(PS)と前記電気機器(A)の間で前記第1の電流方向に対して逆の電流方向を可能にすること。
実施例1:単一基板上への銀インクのR2Rスクリーン印刷:
ポリエチレン被覆厚紙(S1)のロール(Stora Enso社のPerforma Nature PE)を巻出機に設置し、印刷ユニット(D1)及び乾燥オーブンを通って巻き取り機ユニットへ案内した。インクレイダウン8μm、メッシュ幅56μmのパターン付き230Lシリンダを有するロータリスクリーン印刷ユニット(D1)には、Ciba社のXymara Electra SSB−111導電性銀インクを搭載した。前記スクリーンシリンダの前記パターンは、基板上に印刷される導電性配線及びボタンに対応する。基板を折り曲げるとボタン及び配線が極性スイッチデバイスを形成するよう位置決めされるように、前記基板上に鏡像としてボタンを印刷した。ウェブ速度を2m/分に設定し、オーブンの乾燥温度を120℃に設定した。印刷された銀の測定膜厚は約11μm、RMS粗さは約1.5μmだった。印刷された銀のシート抵抗は、プローブ距離1cmの4プローブ測定を用いて測定し、約最大20mΩ/□だった。
ポリエチレン被覆厚紙(S2)のロール(Stora Enso社のPerforma Nature PE)を巻出機に設置し、印刷ユニット(D2)及び乾燥オーブンを通って巻き取り機ユニットへ案内した。インクレイダウン8μm、メッシュ幅56μmのパターン付き230Lシリンダを有するロータリスクリーン印刷ユニット(D2)には、Ciba社のXymara Electra SSB−111導電性銀インクを搭載した。前記スクリーンシリンダの前記パターンは、基板上に印刷される導電性配線及びボタンに対応する。基板を折り曲げるとボタン及び配線が極性スイッチデバイスを形成するよう位置決めされるように、前記基板上に鏡像としてボタンを印刷した。前記基板(S2)は、基板(S2)にポリエチレンテレフタレート(IL)(PET、DuPont社のMelinex 401、厚み50μm)を取付ける積層ユニットと組み合わせた。積層前に、ボタンに相当する窓を形成する孔を開けるダイカッタを通過するように前記PET基板(IL)を案内した。ウェブ速度を2m/分に設定し、オーブンの乾燥温度を120℃に設定した。印刷された銀の測定膜厚は約11μm、RMS粗さは約1.5μmだった。印刷された銀のシート抵抗は、プローブ距離1cmの4プローブ測定を用いて測定し、約20mΩ/□だった。
ポリエチレン被覆厚紙(S2)のロール(Stora Enso社のPerforma Nature PE)を巻出機に設置し、印刷ユニット(D2)、乾燥オーブン、及びエンボス加工ユニット(D3)を通って巻取機ユニットへ案内した。インクレイダウン8μm、メッシュ幅56μmのパターン付き230Lシリンダを有するロータリスクリーン印刷ユニット(D2)には、Ciba社のXymara Electra SSB−111導電性銀インクを搭載した。前記スクリーンシリンダ(D2)の前記パターンは、基板(S2)上に印刷される導電性配線及びボタンに対応する。前記エンボス加工ユニット(D3)は、ボタンが印刷された前記基板(S2)のみを変形する。基板を折り曲げるとボタン及び配線が極性スイッチデバイスを形成するよう位置決めされるように、前記基板上に鏡像としてボタンを印刷した。ウェブ速度を2m/分に設定し、オーブンの乾燥温度を120℃に設定した。印刷された銀の測定膜厚は約11μm、RMS粗さは約1.5μmだった。印刷された銀のシート抵抗は、プローブ距離1cmの4プローブ測定を用いて測定し、約20mΩ/□だった。
ポリエチレン被覆厚紙(S1、S2)のロール(Stora Enso社のPerforma Nature PE)を二つの別々の巻出機に設置し、印刷ユニット(D1、D2)及び乾燥オーブンを通り、共通の積層ユニットを介して共通の巻取機ユニットへ案内した。ボタンの印刷に使用した他方の厚紙基板(S2)は、乾燥オーブンより下流に位置決めしたエンボス加工ユニット(D3)も通過するように案内した。インクレイダウン8μm、メッシュ幅56μmのパターン付き230Lシリンダを有するロータリスクリーン印刷ユニット(D1、D2)には、Ciba社のXymara Electra SSB−111導電性銀インクを搭載した。一方のロータリスクリーンシリンダ(D1)のパターンは導電性配線に、他方のロータリスクリーンシリンダ(D2)のパターンはボタンに夫々対応する。積層した配線とボタンが極性スイッチデバイスを形成するように、両スクリーン印刷ユニットシリンダを位置決めした。エンボス加工ユニット(D3)は、ボタンが印刷された個所にボタンを形成するように前記基板を変形する。ウェブ速度を2m/分に設定し、オーブンの乾燥温度を120℃に設定した。印刷された銀の測定膜厚は約11μm、RMS粗さは約1.5μmだった。印刷された銀のシート抵抗は、プローブ距離1cmの4プローブ測定を用いて測定し、約20mΩ/□だった。積層ユニットは、前記ボタン及び配線基板の両方を組み合わせて接着して巻取機に送り、極性スイッチデバイスのロールを形成する。
ポリエチレン被覆厚紙(S2)のロール(Stora Enso社のPerforma Nature PE)を巻出機に設置し、印刷ユニット(D2)及び乾燥オーブンを通り、共通の積層ユニットを介して共通の巻取機ユニットへ案内した。ポリエチレンテレフタレート(S1)(PET、3M社製、厚み125μm)のロールを一方の巻出機に設置し、印刷ユニット(D1)及び乾燥オーブンを通り、厚紙基板と共通の積層ユニットを介して共通の巻取機ユニットへ案内した。ボタンの印刷に使用した前記厚紙基板(S2)は、エンボス加工ユニット(D3)も通るように案内される。インクレイダウン8μm、メッシュ幅56μmのパターン付き230Lシリンダを有するロータリスクリーン印刷ユニットには、Ciba社のXymara Electra SSB−111導電性銀インクを搭載した。PET用のスクリーンシリンダ(D1)のパターンは導電性配線に対応し、厚紙用のスクリーンシリンダ(D2)のパターンはボタンに対応する。積層した配線とボタンが極性スイッチデバイスを形成するように、両方のスクリーン印刷ユニットシリンダを位置決めした。エンボス加工ユニット(D3)はボタンを形成するように前記厚紙基板を変形し、乾燥オーブンの下流で、印刷された銀上で変形が起きるように前記エンボス加工シリンダを位置決めした。ウェブ速度を2m/分に設定し、オーブンの乾燥温度を120℃に設定した。印刷された銀の測定膜厚は11μm、RMS粗さは1.5μmだった。印刷された銀のシート抵抗は、プローブ距離1cmの4プローブ測定を用いて測定し、20mΩ/□だった。積層ユニットは、前記ボタン及び配線基板の両方を組み合わせて接着して巻取機に送り、極性スイッチデバイスのロールを形成する。
ポリエチレン被覆厚紙(S1、S2)のロール(Stora Enso社のPerforma Nature PE)を二つの別々の巻出機に設置し、印刷ユニット(D1、D2)及び乾燥オーブンを通り、共通の積層ユニットを介して共通の巻取機ユニットへ案内した。ボタンの印刷に使用した一方の基板(S2)は、厚紙基板(S2)にポリエチレンテレフタレート(IL)(PET、DuPont社のMelinex 401、厚み50μm)を取付ける積層ユニットと組み合わせた。ボタンに相当する窓を形成する孔を開けるダイカッタを通過するように前記PET基板(IL)を案内した。インクレイダウン8μm、メッシュ幅56μmのパターン付き230Lシリンダを有するロータリスクリーン印刷ユニットには、Ciba社のXymara Electra SSB−111導電性銀インクを搭載した。一方のスクリーンシリンダ(D1)のパターンは導電性配線に対応し、他方のスクリーンシリンダ(D2)のパターンはボタンに対応する。配線及びボタンが積層した最終製品が極性スイッチデバイスを形成するように、スクリーン印刷ユニットシリンダ(D1、D2)及びダイカットされたスペーサ材料(IL)の積層ユニットを位置決めした。ウェブ速度を2m/分に設定し、オーブンの乾燥温度を120℃に設定した。印刷された銀の測定膜厚は11μm、RMS粗さは1.5μmだった。印刷された銀のシート抵抗は、プローブ距離1cmの4プローブ測定を用いて測定し、20mΩ/□だった。共通の積層ユニットは、前記ボタン及び配線基板の両方を組み合わせて接着して巻取機に送り、極性スイッチデバイスのロールを形成する。
ポリエチレンナフタレート(S1,S2)(PEN、DuPont teijing films社のTeonexQ51、厚み50μm)のロールを二つの別々の巻出機に設置し、印刷ユニット(D1、D2)及び乾燥オーブンを通り、共通の積層ユニットを介して共通の巻取機ユニットへ案内した。ボタンの印刷に使用した一方の基板(S2)は、厚紙基板(S2)上にポリエチレンテレフタレート(IL)(PET、DuPont社のMelinex 401、厚み50μm)を取付ける積層ユニットと組み合わせた。ボタンに相当する窓を形成する孔を開けるダイカッタを通過するように前記PET基板(IL)を案内した。インクレイダウン8μm、メッシュ幅56μmのパターン付き230Lシリンダを有するロータリスクリーン印刷ユニットには、Ciba社のXymara Electra SSB−111導電性銀インクを搭載した。一方のスクリーンシリンダ(D1)のパターンは導電性配線に対応し、他方のスクリーンシリンダ(D2)のパターンはボタンに対応する。配線及びボタンが積層した最終製品が極性スイッチデバイスを形成するように、スクリーン印刷ユニットシリンダ(D1、D2)及びダイカットしたスペーサ材料(IL)の積層ユニットを位置決めした。ウェブ速度を2m/分に設定し、オーブンの乾燥温度を120℃に設定した。印刷された銀の測定膜厚は11μm、RMS粗さは1.5μmだった。印刷された銀のシート抵抗は、プローブ距離1cmの4プローブ測定を用いて測定し、20mΩ/□だった。共通の積層ユニットは、前記ボタン及び配線基板の両方を組み合わせて接着して巻取機に送り、極性スイッチデバイスのロールを形成する。
ポリエチレンナフタレート(S2)(PEN、DuPont teijing films社のTeonexQ51、厚み50μm)のロールを巻出機に設置し、印刷ユニット(D2)及び乾燥オーブンを通り、共通の積層ユニットを介して共通の巻取機ユニットへ案内した。前記基板(S2)は、基板(S2)上にポリエチレンテレフタレート(IL)(PET、DuPont社のMelinex 401、厚み50μm)を取付ける積層ユニットと組み合わせた。ボタンに相当する窓を形成する孔を開けるダイカッタを通過するように前記PET基板(IL)を案内した。Spectra社のSQ128プリントヘッドを有するインクジェットユニットに、Cabot社のCCl−300導電性ナノ銀インクを搭載した。印刷したパターンは導電性配線及びボタンに対応する。基板を折り曲げるとボタン及び配線が極性スイッチデバイスを形成するよう位置決めされるように、前記基板上に鏡像としてボタンを印刷した。配線及びボタンが折り曲げられた最終製品が極性スイッチデバイスを形成するように、ダイカットしたスペーサ材料(IL)を位置決めした。ウェブ速度を6m/分に設定し、オーブンの乾燥温度を140℃に設定した。印刷された銀のシート抵抗は、プローブ距離1cmの4プローブ測定を用いて測定し、40mΩ/□だった。
ポリエチレンナフタレート(S1,S2)(PEN、DuPont teijing films社のTeonexQ51、厚み50μm)のロールを二つの別々の巻出機に設置し、フレキソ印刷ユニット(D1、D2)及び乾燥オーブンを通り、共通の積層ユニットを介して共通の巻取機ユニットへ案内した。ボタンの印刷に使用した一方の基板(S2)は、厚紙基板(S2)上にポリエチレンテレフタレート(IL)(PET、DuPont社のMelinex 401、厚み50μm)を取付ける積層ユニットと組み合わせた。ボタンに相当する窓を形成する孔を開けるダイカッタを通過するように前記PET基板(IL)を案内した。フレキソ印刷ユニットに、Panipol T導電性ポリアニリンインクを搭載した。一方のフレキソ印刷シリンダ(D1)のパターンは導電性配線に対応し、他方のフレキソ印刷シリンダ(D2)のパターンはボタンに対応する。配線及びボタンが積層した最終製品が極性スイッチデバイスを形成するように、フレキソ印刷ユニットシリンダ(D1,D2)及びダイカットされたスペーサ材料(IL)の積層ユニットを位置決めした。ウェブ速度を40m/分に設定し、オーブンの乾燥温度を140℃に設定した。印刷されたポリアニリンの測定膜厚は0.45μmだった。印刷されたポリアニリンのシート抵抗は、プローブ距離1cmの4プローブ測定を用いて測定し、120mΩ/□だった。共通の積層ユニットは、前記ボタン及び配線基板の両方を組み合わせて接着して巻取機に送り、極性スイッチデバイスのロールを形成する。
ポリエチレンテレフタレート(S1、S2)(PET、3M社製、厚さ125μm)のロールを二つの別々の巻出機に設置し、グラビア印刷ユニット(D1、D2)及び乾燥オーブンを通り、共通の積層ユニットを介して共通の巻取機ユニットへ案内した。ボタンの印刷に使用した一方の基板(S2)は、厚紙基板(S2)上にポリエチレンテレフタレート(IL)(PET、DuPont社のMelinex401、厚み50μm)を取付ける積層ユニットと組み合わせた。ボタンに相当する窓を形成する孔を開けるダイカッタを通過するように前記PET基板(IL)を案内した。グラビア印刷ユニットに、Panipol T導電性ポリアニリンインクを搭載した。一方のグラビア印刷シリンダ(D1)のパターンは導電性配線に対応し、他方のグラビア印刷シリンダ(D2)のパターンはボタンに対応する。配線及びボタンが積層した最終製品が極性スイッチデバイスを形成するように、グラビア印刷ユニットシリンダ(D1,D2)及びダイカットされたスペーサ材料(IL)の積層ユニットを位置決めした。ウェブ速度を100m/分に設定した。印刷されたポリアニリンのシート抵抗は、プローブ距離1cmの4プローブ測定を用いて測定し、120mΩ/□だった。共通の積層ユニットは、前記ボタン及び配線基板の両方を組み合わせて接着して巻取機に送り、極性スイッチデバイスのロールを形成する。
Claims (16)
- 電源(PS)から電気機器(A)への電流の方向を切替えるためのスイッチアセンブリ(SA)であって、前記スイッチアセンブリは、
− 二つの配線(W/PS)が前記電源(PS)に接続可能であり、残りの配線(W/A)が前記電気機器(A)に接続可能である少なくとも四つの配線と、
− 全配線が、基板(S1)の表面(SF1)上に固定され、前記配線のいずれも互いに対して直接接続されないこと、
− 第1のボタン(B1)の一表面(SF2')上に第1の導電性パターン(CP1)を含む前記第1のボタン(B1)と、
− 第2のボタン(B2)の一表面(SF2'')上に第2の導電性パターン(CP2)を含む前記第2のボタン(B2)と、
− 前記導電性パターン(CP1)及び(CP2)が配置された前記ボタン(B1)及び(B2)の前記表面(SF2')及び(SF2'')は、前記配線が配置された前記基板(S1)の前記表面(SF1)に対向すること、
− 前記ボタン(B1)及び(B2)は、前記基板(S1)上に直接又は中間層(IL)を用いて固定されること、
− 前記ボタン(B1)及び(B2)上の前記導電性パターン(CP1)及び(CP2)と前記基板(S1)の表面(SF1)上の前記配線が以下の様式で配置され、前記ボタン(B1)及び(B2)が以下の様式で前記基板(S1)上に設置されること、を含み、前記以下の様式は、
(i)前記ボタン(B1)及び(B2)上の前記導電性パターン(CP1)及び(CP2)が前記ボタン(B1)及び(B2)が非押圧状態では前記配線に接触せず、
(ii)前記ボタン(B1)が、押圧状態で、前記導電性パターン(CP1)によって、前記二つの配線(W/PS)の内の第1の配線を前記残りの配線(W/A)の内の一つの配線に、且つ前記二つの配線(W/PS)の内の第2の配線を前記残りの配線(W/A)の内の他の配線に、同時に接続し、前記スイッチアセンブリを介する第1の電流路を可能にし、且つ
(iii)前記ボタン(B2)が、押圧状態で、前記導電性パターン(CP2)によって、前記二つの配線(W/PS)の内の前記第1の配線を前記残りの配線(W/A)の内の一つの配線に、且つ前記二つの配線(W/PS)の内の前記第2の配線を前記残りの配線(W/A)の内の他の配線に接続し、前記第1の電流路とは異なる前記スイッチアセンブリを介する第2の電流路を可能にする様式であり、
更に、前記導電性パターン(CP1)及び(CP2)が、
(a)ポリマー及び前記ポリマー内に分散した導電性物質を含む組成物(CO)、及び/又は、
(b)共役ポリマーを含む、スイッチアセンブリ(SA)。 - 請求項1に記載のスイッチアセンブリ(SA)であって、前記配線が、
(a)ポリマー及び前記ポリマー内に分散した導電性物質を含む組成物(CO)、及び/又は、
(b)共役ポリマー
を含む、前記スイッチアセンブリ(SA)。 - 請求項1又は2に記載のスイッチアセンブリ(SA)であって、
(i)前記導電性パターン(CP1)及び(CP2)は前記ボタン(B1)及び(B2)上に印刷され、及び/又は
(ii)前記配線は前記基板(S1)上に印刷される、前記スイッチアセンブリ(SA)。 - 請求項1から3までのいずれか一項に記載のスイッチアセンブリ(SA)であって、
(i)前記ボタン(B1)が、押圧状態で、前記導電性パターン(CP1)によって、前記二つの配線(W/PS)の内の第1の配線(W'/PS)を前記残りの配線(W/A)の内の一つの配線(W'/A)に、且つ前記二つの配線(W/PS)の第2の配線(W''/PS)を前記残りの配線(W/A)の内の他の配線(W''/A)に、同時に接続し、前記スイッチアセンブリを介する第1の電流路を可能にし、且つ
(ii)前記ボタン(B2)が、押圧状態で、前記導電性パターン(CP2)によって、前記二つの配線(W/PS)の内の前記第1の配線(W'/PS)を前記残りの配線(W/A)の内の前記配線(W'/A)以外の一つの配線に、且つ前記二つの配線(W/PS)の内の前記第2の配線(W''/PS)を前記残りの配線(W/A)の内の前記配線(W''/A)以外の他の配線に接続し、前記第1の電流路とは異なる前記スイッチアセンブリを介する第2の電流路を可能にする、前記スイッチアセンブリ(SA)。 - 請求項1から4までのいずれか一項に記載のスイッチアセンブリ(SA)であって
前記スイッチアセンブリ(SA)は、二つの配線(W/PS)が前記電源(PS)と接続可能であり、且つ残りの二つの配線(W/A)が前記電気機器(A)に接続可能である、四つの配線を含み、更に、
(a)以下
(i)前記ボタン(B1)が、押圧状態で、前記導電性パターン(CP1)によって、前記二つの配線(W/PS)の内の第1の配線(W'/PS)を前記残りの配線(W/A)の内の一つの配線(W'/A)に、且つ前記二つの配線(W/PS)の内の第2の配線(W''/PS)を前記残りの二つの配線(W/A)の内の他の配線(W''/A)に、同時に接続し、前記スイッチアセンブリを介する第1の電流路を可能にし、即ち、前記電源(PS)と前記電気機器(A)の間の第1の電流方向を可能にし、且つ
(ii)前記ボタン(B2)が、押圧状態で、前記導電性パターン(CP2)によって、前記二つの配線(W/PS)の内の前記第1の配線(W'/PS)を前記残りの二つの配線(W/A)の内の前記配線(W''/A)に、且つ前記二つの配線(W/PS)の内の前記第2の配線(W''/PS)を前記残りの二つの配線(W/A)の内の前記配線(W'/A)に接続し、前記第1の電流路とは異なる前記スイッチアセンブリを介する第2の電流路を可能にし、即ち、前記電源(PS)と前記電気機器(A)の間の前記第1の電流方向とは逆の電流方向を可能にし、又は、
(b)以下
(i)前記第1のボタン(B1)の前記第1の導電性パターン(CP1)が、二つの導電性コンタクト(CC1)及び(CC2)を含み、から成り、前記第1の導電性コンタクト(CC1)は、前記ボタン(B1)の押圧状態で、前記二つの配線(W/PS)の内の前記第1の配線(W'/PS)を前記二つの残りの配線(W/A)の内の一方の配線(W'/A)に接続する一方で、前記第2の導電性コンタクト(CC2)が、前記ボタン(B1)の押圧状態で、前記二つの配線(W/PS)の内の前記第2の配線(W''/PS)を前記二つの残りの配線(W/A)の内の他方の配線(W''/A)に接続し、前記スイッチアセンブリを介する第1の電流路を可能にし、即ち、前記電源(PS)と前記電気機器(A)の間の第1の電流方向を可能にし、且つ
(ii)前記第2のボタン(B2)が、二つの導電性コンタクト(CC3)及び(CC4)を含み、から成り、前記第1の導電性コンタクト(CC3)が、前記ボタン(B2)の押圧状態で、前記二つの配線(W/PS)の内の前記第1の配線(W'/PS)を前記二つの残りの配線(W/A)の内の前記配線(W''/A)に接続する一方で、前記第2の導電性コンタクト(CC4)が、前記ボタン(B2)の押圧状態で、前記二つの配線(W/PS)の内の前記第2の配線(W''/PS)を前記二つの残りの配線(W/A)の内の前記配線(W'/A)に接続し、前記第1の電流路とは異なる前記スイッチアセンブリを介する第2の電流路を可能にし、即ち、前記電源(PS)と前記電気機器(A)の間の前記第1の電流方向に対して逆の電流方向を可能にする、前記スイッチアセンブリ(SA)。 - 請求項1から5までのいずれか一項に記載のスイッチアセンブリ(SA)であって、
前記スイッチアセンブリ(SA)は、二つの配線(W/PS)が前記電源(PS)と接続可能であり、且つ残りの四つの配線(W/A)が前記電気機器(A)に接続可能である、六つの配線を含み、更に、
(a)以下
(i)前記ボタン(B1)が、押圧状態で、前記導電性パターン(CP1)によって、前記二つの配線(W/PS)の内の第1の配線(W'/PS)を前記残りの配線(W/A)の内の一つの配線(W'/A)に、且つ前記二つの配線(W/PS)の内の第2の配線(W''/PS)を前記残りの二つの配線(W/A)の内の他の配線(W''/A)に、同時に接続し、前記スイッチアセンブリを介する第1の電流路を可能にし、即ち、前記電源(PS)と前記電気機器(A)の間の第1の電流方向を可能にし、且つ
(ii)前記ボタン(B2)が、押圧状態で、前記導電性パターン(CP2)によって、前記二つの配線(W/PS)の内の前記第1の配線(W'/PS)を前記残りの二つの配線(W/A)の内の前記配線(W''/A)に、且つ前記二つの配線(W/PS)の内の前記第2の配線(W''/PS)を前記残りの二つの配線(W/A)の内の前記配線(W'/A)に接続し、前記第1の電流路とは異なる前記スイッチアセンブリを介する第2の電流路を可能にし、即ち、前記電源(PS)と前記電気機器(A)の間の前記第1の電流方向とは逆の電流方向を可能にし、又は、
(b)
(i)前記第1のボタン(B1)の前記第1の導電性パターン(CP1)が、二つの導電性コンタクト(CC1)及び(CC2)を含み、から成り、前記第1の導電性コンタクト(CC1)は、前記ボタン(B1)の押圧状態で、前記二つの配線(W/PS)の内の前記第1の配線(W'/PS)を前記残りの四つの配線(W/A)の内の一つの配線(W'/A)に接続する一方で、前記第2の導電性コンタクト(CC2)が、前記ボタン(B1)の押圧状態で、前記二つの配線(W/PS)の内の前記第2の配線(W''/PS)を前記残りの四つの配線(W/A)の内の前記他の配線(W''/A)に接続し、前記スイッチアセンブリを介する第1の電流路を可能にし、即ち、前記電源(PS)と前記電気機器(A)の間の第1の電流方向を可能にし、且つ
(ii)前記第2のボタン(B2)が、二つの導電性コンタクト(CC3)及び(CC4)を含み、から成り、前記第1の導電性コンタクト(CC3)が、前記ボタン(B2)の押圧状態で、前記二つの配線(W/PS)の内の前記第1の配線(W'/PS)を前記残りの四つの配線(W/A)の内の第3の配線(W'''/A)に接続する一方で、前記第2の導電性コンタクト(CC4)が、前記ボタン(B2)の押圧状態で、前記二つの配線(W/PS)の内の前記第2の配線(W''/PS)を前記残りの四つの配線(W/A)の内の第4の配線(W''''/A)に接続し、前記第1の電流路とは異なる前記スイッチアセンブリを介する第2の電流路を可能にし、即ち、前記電源(PS)と前記電気機器(A)の間の前記第1の電流方向に対して逆の電流方向を可能にする、前記スイッチアセンブリ(SA)。 - 請求項1から6までのいずれか一項に記載のスイッチアセンブリ(SA)であって、
前記スイッチアセンブリ(SA)が、前記第1の基板(S1)及び第2の基板(S2)を含み、
− 前記基板(S1)の前記表面(SF1)が前記基板(S2)に対向し、
− 前記基板(S1)及び(S2)が共に積層し、
− 前記第2の基板(S2)が、前記基板(S1)の表面(SF1)に対して凸状の二つのエンボスを含み、
− 前記第1の導電性パターン(CP1)及び前記第2の導電性パターン(CP2)が前記第1の基板(S1)に対向する第2の基板(S2)の表面上に固定され、
− 前記二つの導電性パターン(CP1)及び(CP2)の各々が前記二つのエンボスの内の一つに位置することで、前記導電性パターン(CP1)が一方のエンボスと前記ボタン(B1)を形成し、且つ前記導電性パターン(CP2)が他方のエンボスと前記ボタン(B2)を形成する、前記スイッチアセンブリ(SA)。 - 請求項1から6までのいずれか一項に記載のスイッチアセンブリ(SA)であって、
前記スイッチアセンブリ(SA)は、前記第1の基板(S1)と、絶縁層(IL)と、第2の基板(S2)と、を含み、
− 前記基板(S1)の前記表面(SF1)が前記絶縁層(IL)に対向し、
− 前記絶縁層(IL)が前記第1の基板(S1)と前記第2の基板(S2)の間にあり、
− 前記絶縁層(IL)が二つの孔を含み、
− 前記第1の導電性パターン(CP1)及び前記第2の導電性パターン(CP2)が、前記絶縁層(IL)に対向する前記第2の基板(S2)の表面上に固定され、
− 前記二つの導電性パターン(CP1)及び(CP2)の各々が、前記二つの孔の内の一つの上方に位置することで、前記導電性パターン(CP1)が一方の孔と前記ボタン(B1)を形成し、前記導電性パターン(CP2)が他方の孔と前記ボタン(B2)を形成する、前記スイッチアセンブリ(SA)。 - 請求項1から8までのいずれか一項に記載のスイッチアセンブリ(SA)であって、
前記組成物(CO)が、
(a)ポリアルキレン、ポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル、スチレン−ブタジエンブロックコポリマー、アルキレン−ビニルアセテート及びアルキレン−ビニルクロライドコポリマー、及びポリアミドからなる群から選択されるポリマー、及び
(b)インジウムスズ酸化物、アンチモンスズ酸化物、白金、パラジウム、銀、金、ニッケル、銅、炭素、及び鉄からなる群から選択される導電性物質
を含む、前記スイッチアセンブリ(SA)。 - 請求項1から9までのいずれか一項に記載のスイッチアセンブリ(SA)であって、前記共役ポリマーが、ポリアセチレン、ポリフェニレン、ポリフェニレンスルフィド(「PPS」)、ポリフェニレンビニレン(PPV)、ポリピロール、ポリチオフェン、及びポリアニリンからなる群から選択される、前記スイッチアセンブリ(SA)。
- 請求項1から10までのいずれか一項に記載のスイッチアセンブリ(SA)であって、前記基板(S1)及び(S1)が、紙、厚紙、ポリエチレンをコーティングした厚紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、及びハロゲン化ポリビニルからなる群から独立して選択される、前記スイッチアセンブリ(SA)。
- 請求項1から11までのいずれか一項に記載のスイッチアセンブリ(SA)であって、電源(PS)が、バッテリ又は直流(DC)源である、前記スイッチアセンブリ(SA)。
- 請求項1から12までのいずれか一項に記載のスイッチアセンブリ(SA)であって、電気機器(A)が、ディスプレイ、電動機、及びスピーカからなる群から選択される、前記スイッチアセンブリ(SA)。
- 電源(PS)と電気機器(A)の間の電気回路において電流の方向を切替えるための、請求項1から13までのいずれか一項に記載のスイッチアセンブリ(SA)の使用。
- 電源(PS)と、電気機器(A)と、前記電源(PS)から前記電気機器(A)への電流の方向を切替えるためのスイッチアセンブリ(SA)とを含む電気回路であって、前記スイッチアセンブリ(SA)が請求項1から13までのいずれか一項に記載のものである、前記電気回路。
- 請求項1から13までのいずれか一項に記載のスイッチアセンブリの製造方法であって、
(a)前記第1の基板(S1)の表面(SF1)上に配線を製造するステップと、
(b)以下
(i)ポリマー、導電性物質、及び溶媒、及び/又は
(ii)共役ポリマー及び溶媒
の組成物を第2の基板(S2)上に印刷して前記第2の基板(S2)の一表面(SF1')上に前記導電性パターンを形成するステップと、
(c)前記溶媒を除去して前記基板(S2)の前記表面上も前記導電性パターンを付着させるステップと、
(d1)前記導電性パターンが位置する個所で前記第2の基板(S2)をエンボス加工するステップと、
(e2)前記第1の基板(S1)の前記表面(SF1)が前記第2の基板(S2)の前記表面(SF1')に対向する、前記基板(S1)と(S2)の両方を積層させるステップと、
又は
(d2)前記第1の基板(S1)と、孔を含む前記絶縁層(IL)と、前記第2の基板(S2)とを積層させるステップと、を含み、その際、
− 絶縁層(IL)が前記第1と第2の基板の間にあり、
− 前記第1の基板(S1)の前記表面(SF1)が前記第2の基板(S2)の前記表面(SF1')に対向し、且つ
− 前記導電性パターンの各々が孔の内の一つの上方にあり、それによって、各導電性パターンが孔の一つと共にボタンを形成する前記方法。
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