KR102182653B1 - 막 및 그 막을 구비한 몸체 - Google Patents

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Abstract

적어도 하나의 전기적 또는 전자적 기능성 층(22)을 갖는 막(2)에 있어서, 기능성 층(22)의 기능성 영역에 적어도 하나의 전기적 및/또는 전자적 컴포넌트가 제공되고, 전기적 콘택이 적어도 하나의 컴포넌트에 갈바닉 연결되는, 적어도 하나의 기능성 층(22)의 콘택 영역에 적어도 하나의 전기적 연결부가 제공되며, 막(2)은 콘택 영역의 적어도 하나의 부분을 제공하는 콘택 덮개를 갖고, 콘택 덮개의 적어도 일부분의 영역을 포함하는 적어도 기능성 영역(20a)과 콘택 영역(20b) 사이에 있는 천이 영역(20c)의 기능성 층(22) 상에 있는 300㎚ 이상, 바람직하게는 1㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 7㎛ 이상 두께의 추가의 층(23a,23b,24")을 갖는다. 한편, 천이 영역에서, 콘택 덮개는 기능성 영역에서부터 점차 가늘어질 수 있다.

Description

막 및 그 막을 구비한 몸체{FILM AND BODY WITH SUCH A FILM}
본 발명은, 적어도 하나의 전기적 또는 전자적 기능성 층을 갖는 막에 관한 것이다. 기능성 층의 기능성 영역에 적어도 하나의 전기적 및/또는 전자적 컴포넌트가 제공되고; 적어도 하나의 기능성 층의 콘택 영역에 적어도 하나의 전기적 연결부가 제공되며, 전기적 연결부는, 적어도 하나의 컴포넌트에 갈바닉 접속되고, 즉 후자의 (콘택) 연결부를 통해 기능성 층에서 갈바닉 연결된다.
특히, 막은 적어도 부분적으로 콘택 영역을 제공하는 콘택 덮개를 갖고 있다.
이러한 막은 예를 들어 터치 패널 기능을 제공할 수 있다; 이 경우 막은 정전용량형 요소(element)를 가지며, 또한 센서 막이라고 불릴 수 있다. 한편(또는 게다가), 막은 발광 다이오드 소자(예를 들어 유기 발광 다이오드)를 갖고 있을 수 있다.
이러한 막은 그 자체가 더 이상의 조치를 하지 않고도 의도한 용도에 처해질 수 있다. 하지만, 막을 보강하고 이로써 막을 안정화시키고 막을 손상으로부터 보호하기 위해, 플라스틱 부분인 몸체에 이러한 막을 통합하는 것이 일반적이다. 또한, 그런 다음에는 장치 내에서 몸체를 완성된 컴포넌트로서 사용할 수가 있다.
막을 이러한 몸체에 통합하는 통상적인 방법은, 막을 백인젝션(back-injection) 성형하는 것이다. 한편, 또한, 이미 제조된 베이스 몸체에 막을 접착, 클램핑, 또는 라미네이팅하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은 몸체, 즉 플라스틱 부분에 관한 것이다. 바람직하게는 플라스틱 부분은 인몰드(in-mold) 기법을 사용하여 제조된다.
인몰드 기법의 경우, 인몰드 라벨링(IML) 기법과 인몰드 데코레이션(IMD) 기법 사이에 구별이 된다. 인몰드 기법에서, 특히, 막이 백인젝션 몰딩된다. 인몰드 라벨링 기법에서, 이러한 막 전체는 여기에서는 완성된 몸체의 일부분 또는 플라스틱 부분이 된다. 인몰드 데코레이션 기법에서, 인젝션 몰드를 통해 가늘고 긴 막을 가이드하는 롤 대 롤(roll-to-roll) 기법이 사용된다. 가늘고 긴 막은, 캐리어(carrier)층과 트랜스퍼(transfer)층을 갖고 있다. 트랜스퍼층은 캐리어층으로부터 분리될 수 있다. 백인젝션 몰딩 후에, 완성된 몸체에 트랜스퍼층이 남아있는 반면에 캐리어층은 벗겨지고 멀리 옮겨진다.
막은, 일반적으로, 콘택 영역에 인젝션 몰딩된 플라스틱 물질이 적어도 부분적으로 없도록 부분적으로 백인젝션 몰딩된다. 막의 콘택 덮개는 여기에서 백인젝션 몰딩되지 않거나, 프로젝션(projection) 영역에서 백인젝션 몰딩만 되고 이로써 돌출하거나 반대 콘택으로 안내될 수 있다. 그래서 콘택 덮개는 어느 정도의 연성을 가져야만 한다. 이와 같은 콘택 덮개는 손상되지 않고, 또한 콘택 덮개 상의 콘택 배선(도전체 배선)이 손상되지 않도록 주의해야 한다.
본 발명의 목적은, 매우 신뢰할 수 있는 방법으로, 콘택 동안에 손상이 발생하는 것을 방지하기 위해, 앞서 언급한 형태의 막, 및 특히 인몰드 기법을 사용하여 플라스틱 부분으로서 제조되는 몸체를 설계하는 방법을 입증하는 것이다.
상기 목적은, 하나 이상의 전기적 또는 전자적 기능성 층을 갖는 막에 의해 달성되며, 기능성 층의 기능성 영역에 하나 이상의 전기적 및/또는 전자적 컴포넌트가 제공되고, 하나 이상의 기능성 층의 콘택 영역에 하나 이상의 전기적 연결부가 제공되며, 전기적 콘택이 (특히 기능성 층의 연결부를 통해) 하나 이상의 컴포넌트에 갈바닉 접속되고, 막은 콘택 영역의 하나 이상의 부분을 제공하는 콘택 덮개를 갖고, 추가의 층은 기능성 영역과 콘택 영역 사이에 있는 천이 영역의 기능성 층에 300㎚ 이상, 바람직하게는 1㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 7㎛ 이상의 두께로 도포되고, 천이 영역은 콘택 덮개의 일부분 이상의 영역을 포함하고/하거나, 천이 영역에서, 콘택 덮개는 기능성 영역에서부터 점점 가늘어져 그 폭을 특히 초기 폭의 20% 이상, 바람직하게는 40% 이상만큼 줄인다.
또한, 상기 목적은, 하나 이상의 전기적 또는 전자적 기능성 층을 가진 막을 갖는 몸체에 의해 달성되며, 기능성 층의 기능성 영역에 하나 이상의 전기적 및/또는 전자적 컴포넌트가 제공되고, 하나 이상의 기능성 층의 콘택 영역에 하나 이상의 전기적 연결부가 제공되며, 전기적 연결부가 (특히 기능성 층의 연결부를 통해) 하나 이상의 컴포넌트에 갈바닉 접속되고; 몸체는, 콘택 덮개가 돌출한 결과로 콘택 영역에서 플라스틱 주 물질(3)이 일부분 이상 없도록 부분적으로 필름이 연결되는 플라스틱 주 물질을 더 포함하고, 추가의 (물질) 층은 콘택 덮개의 일부분 이상의 영역을 포함하는, 기능성 영역과 콘택 영역 사이에 있는 천이 영역의 기능성 층에 300㎚ 이상, 바람직하게는 1㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 7㎛ 이상의 두께로 도포되고/거나, 천이 영역에서, 콘택 덮개는 기능성 영역에서부터 점점 가늘어져 그 폭을 특히 초기 폭의 20% 이상, 바람직하게는 40% 이상만큼 줄인다.
본 발명은 콘택 덮개 자체 전체를 또는 기능성 층을 손상으로부터 보호하기 위해 추가의 층을 사용하는 사상을 포함한다. 이는, 특히 추가의 정해진 소정의 두께에 의해 보장된다. 이는, 전기적 또는 전자적 기능성 층이 통상적인 두께(예를 들어 10㎚와 50㎚의 사이)를 갖거나, 전기적 또는 전자적 기능성 층을 갖는 기판이 상응하는 일반적인 수 마이크로미터의 두께를 가질 때, 특정한 정도까지 사실이다. 콘택 덮개가 충분하게 연성이 있는 상태로 계속 있는 한, 최고치 쪽으로 추가의 층의 두께에 대한 한계를 설정할 필요가 없다. 백인젝션 몰딩된 영역은 천이 영역에서 정확하게 끝나고 이로써 콘택 덮개가 시작한다. 이러한 민감한 곳에서, 추가의 층은, 콘택 덮개가 찢어지거나 떨어져 나가거나, 전기적 또는 전자적 기능성 층이 플라스틱 주 물질에서부터 플라스틱 주 물질이 없는 영역까지의 천이 영역에서 손상 받는, 즉 콘택 배선이 찢어지는 위험성이 없거나 적어도 감소된 위험성이 있다는 것을 보장한다.
본 발명에 따른 제2 특징에서는, 천이 영역에서, 콘택 덮개는 기능성 영역에서부터 점차 가늘어지고, 콘택 덮개 자체의 형상은 상대 콘택과 접촉하기 위한 목적으로 콘택 덮개가 휘어질 때 콘택 덮개가 쉽게 손상되지 않는 것을 보장한다.
변형예에서, 추가의 층은 전기적 절연성 물질을 가진다. 전기적 절연성 물질은 전자적 컴포넌트 및 해당하는 연결선 쪽으로의 플래시오버(flashover)를 방지한다. 특히, 예를 들어 전기적 또는 전자적 기능성 층 아래에 배치된 기판에 적용된 적합한 플라스틱 물질은 전기적 절연성 물질로서 선택될 수가 있다.
예를 들면, 전기적 절연성 물질은 폴리메틸(메트)아크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트 및/또는 아크릴로나이트릴 부타디엔 스틸렌(ABS) 및/또는 징크 옥사이드 입자를 포함할 수 있다.
상기 물질은, 추가의 층으로서 니스(varnish)의 형태로 전기적 기능성 층에 도포될 수 있고, 이는 매우 양호한 결합을 보장한다.
하지만, 그것은 또한, 제조 공정에서 매우 쉽게 도포될 수 있는 분리된 막의 형태로 제공될 수 있다.
기판이 전기적 또는 전자적 기능성 층을 갖는 것이 가능하다. 일 실시예에서, 그 다음에 전기적 절연성 물질은 기판의 두께에서 최대 +/-10% 차이가 있는 두께를 갖는다. 전기적 절연성 물질이 기판으로 사용되는 물질과 같은 동일한 물질이거나, 특히 휨 특성(탄성률)의 측면에 있어서 적어도 비슷한 물질일 때, 본 실시예는 적합하다. 제2 실시예에서, 하지만, 전기적 절연성 물질은 기판보다 단단하므로 후자보다 얇게 만들어질 수 있다.
추가의 층을 제공하는 특징의 측면에서의 제2 변형예에서, 후자는 전기적 도전성 물질을 포함한다. 그것의 사용은 특히 전기적 연결 배선(콘택 배선)을 손상으로부터 보호하고 동시에 그 동작을 지지하는데 적합하다.
전기적 도전성 물질은, 특히 도전성 은(silver) 또는 카본 블랙(carbon black)을 포함할 수 있다. 이러한 물질은 매우 양호하게 인쇄될 수 있다.
이러한 전기적 도전성 물질을 기능성 영역과 콘택 영역 사이에 있는 천이 영역에 제공하는 것에 더하여, 전기적 도전성 물질은 특히 또한 콘택 덮개의 자유 단부에 제공될 수 있고 기능성 층의 전기적 연결부를 덮을 수 있다. 이로써 전기적 연결부는 상대 콘택과 연결하는 동안에 어떤 가능한 손상도 효과적으로 방지하는 결과로 정확히 연결 단부에 있는 기능성 층의 층 두께 이상으로 강화된다.
전기적 또는 전자적 기능성 층 쪽의 콘택 덮개의 자유 단부를 강화하는 추가적인 방법으로, 보강 요소는, 기능성 층으로부터 반대로 향하는(facing away) 막의 일면 상에 제공될 수 있고, 이러한 보강 요소는 콘택 덮개를 통해 상대 콘택에 콘택 영역을 확실한 연결을 가능케 할 수 있다. 보강 요소는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트로 구성될 수 있으며, 여기에서는 보강 요소와 함께 잔존 막의 전체 두께가 150㎛에서 600㎛까지의 범위에 있고, 예를 들어 300㎛인 그러한 막 두께를 가질 수 있다. 적어도 부분적으로 추가의 층을 형성하는 전기적 도전성 물질은 1㎛에서 15㎛까지, 바람직하게는 2㎛에서 5㎛까지 범위의 두께를 가질 수 있다.
추가의 층을 위해 전기적 절연성 물질과 전기적 도전성 물질을 사용하는 두 가지 변형예는 서로 배타적이지 않다. 이로써 전기적 도전성 물질은 전기적 절연성 층 상에, 특히 영역에만 제공될 수 있고, 전기적 절연성 물질은 천이 영역의 전기적 도전성 물질을 덮을 수 있지만 콘택 덮개의 자유 단부에서 전기적 도전성 물질을 노출된 상태로 있게 할 수 있다. 본 실시예에서, 두꺼운 층 두께와 함께 매우 양호한 연성을 갖는 전기적 절연성 물질의 긍정적인 특성은, 전기적 도전성 물질이 전기적 기능성 층을 강화하고 특히 자유 단부에서 그것을 마모로부터 보호하는 장점과 연관되어 있다.
또한, 전기적 또는 전자적 기능성 층은, 폭이 100㎛ 이상인, 금속, 특히 지정된 금속으로 형성된 그러한 도전성 배선을 포함할 수 있다. 이러한 배선은 그 자체적로는 매우 가시적이지만, 예를 들어 분리된 데코레이션층의 플라스틱 물질에 의해 또는 기판에 의해 마스킹될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 전기적 기능성 층은 폴리아닐린(PAni) 또는 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜-폴리스틸렌설포네이트(PEDOT/PSS)와 같은 유기 도전체를 가진다. 더욱이 전기적 또는 전자적 기능성 층은 금속 나노와이어(예를 들어 은, 구리 또는 카본 나노튜브, 카본 나노파티클 또는 그래핀으로 형성됨)를 포함할 수 있다. 게다가, 지정된 금속의 조합물이 상기 기능성 층에 제공될 수 있다.
일반적으로 상기 막은, 추가의 층과 특히 기능성 층을 갖는 앞서 언급된 기판을 포함할 수 있다. 이러한 기판은 플라스틱으로 구성되며, 특히 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트는 바람직하게는 12㎛에서 150㎛까지의 범위, 더욱 바람직하게는 35㎛에서 60㎛까지의 범위에 있는 두께에서 적합하다.
변형예에서, 기판은 기능성 층과 플라스틱 주 물질 사이에 배치된다. 이러한 경우에, 추가의 층은, 기능성 층 상의 플라스틱 주 물질로부터 반대로 향하는(facing away) 기판의 일면 상에 배치된다.
또 다른 변형예에서, 기능성 층은 기판과 플라스틱 주 물질 사이에 배치되고, 이로써 인젝션 몰딩재를 향한다. 이러한 경우에서, 추가의 층이 기능성 층 상에 실제적으로 배치되기 때문에, 추가의 층이 또한 기판과 플라스틱 주 물질 사이에 배치된다.
점차 가늘어지는 콘택 덮개를 가진 본 발명의 제2 특징에서, 기능성 층은 바람직하게는, 하나 이상의 연결부에 대한 콘택 영역에서, 천이 영역 쪽으로 넓어지는 그러한 콘택 배선(연결선)을 갖는다. 콘택 배선이 다른 영역보다 천이 영역에서 더 넓기 때문에, 콘택 덮개의 측면에서의 휨 동작 동안에 콘택 배선 전체가 방해받는 것을 방지할 수 있다.
원칙적으로, 열가소성 수지는, 인젝션 몰딩되는 플라스틱 주 물질로서 적합하며, 아크릴로나이트릴 부타디엔 스틸렌(ABS), 폴리카보네이트 또는 폴리아미드가 바람직하다.
이러한 플라스틱 물질은, 몸체에 의해 라미네이팅된 하우징(housing)의 내부를 들여다 볼 수 없도록 염색될 수 있다. 또 다른 바람직한 변형예에서, 반면에, 플라스틱 주 물질이 투명하고 몸체를 통해 볼 수 있게 한다. 이것은, 특히 몸체 상에 있는 막의 전기적 또는 전자적 기능성 층이 또한 투명한 작용을 가질 때 가능하다. 이러한 효과는, 예를 들어, 전기적 또는 전자적 기능성 층이 금속, 특히 은, 구리, 알루미늄, 크롬, 또는 금속 합금으로 구성되고, 1㎛와 40㎛ 사이의(바람직하게는 5㎛와 25㎛ 사이의) 폭을 갖고, 동시에 서로로부터 10㎛에서 5㎜까지의 거리(바람직하게는 300㎛와 1㎜ 사이에 있음)를 갖는 복수개의 도전체 배선을 갖는 방법을 사용하여 달성될 수 있다. 이러한 도전체 배선은, 육안으로 분석될 수 없거나 육안으로 인식하기 어려우므로 각각 따로 인식될 수가 없다. 전기적 기능성 층의 투명도는 금속 도전체 배선임에도 불구하고 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상이다. 이러한 도전체 배선은 바람직하게는 10㎚에서 150㎚까지 범위의, 더욱 바람직하게는 30㎚에서 60㎚까지 범위의 층 두께로 제공된다.
바람직한 실시예에서, 몸체는, 막을 플라스틱 물질로 백인젝션 몰딩하는 방식으로 제공되며, 막을 플라스틱 주 물질과의 연결은, 이로써 백인젝션 몰딩 공정 동안에 자동으로 일어난다. 한편, 또는 게다가, 플라스틱 주 물질은, 플라스틱 물질 상에 접착(영역에서) 및/또는 클램핑(영역에서) 및/또는 라미네이팅될 수 있다.
몸체에서, 인젝션 몰딩을 더 쉽도록 하기 위해, 접착 촉진층은 플라스틱으로 백인젝션 몰딩되는 막의 하나 이상의 부분 상에 제공될 수 있다. 이렇게 하여 컴포넌트 플라스틱 주 물질과 막의 매우 양호한 결합이 보장된다.
도 1a 및 도 1b는, 종래 기술에 따른 몸체인 플라스틱 부분의 사시도 및 평면도를 나타낸다.
도 2a 및 도 2b는, 본 발명의 제1 실시예를 나타내고, 도 2b는 평면도이고, 도 2a는 도 2b에서 점선으로 표시된 영역의 단면도를 나타낸다.
도 3a 및 도 3b는, 본 발명의 제2 실시예를 나타내고, 도 3a는 마찬가지로 단면도를 나타내고, 도 3b는 평면도를 나타낸다.
도 4a 및 도 4b는, 본 발명의 제3 실시예를 나타내며, 도 4a는 또한 여기에서 단면도를 나타내고, 도 4b는 평면도를 나타내고, 뿐만 아니라
도 4c는, 도 4a에 따른 제3 실시예의 제1 변형예의 단면도를 나타낸다.
도 4d 및 도 4e는, 도 4a에 따른 제3 실시예의 제2 변형예의 단면도 및 평면도를 각각 나타낸다.
도 5a는, 본 발명의 제4 실시예를 도 4a에 해당하는 단면도로 나타낸다.
도 5b는, 도 5a에 따른 실시예의 확대도를 나타낸다.
도 6a 및 도 6b는, 본 발명의 제5 실시예를 나타내고, 도 6a는 단면도를 나타내고 도 6b는 평면도를 나타내며,
도 6c는, 본 발명의 제6 실시예의 변형예의 단면도를 나타낸다.
도 7a 및 도 7b는, 본 발명의 제6 실시예의 평면도를 나타내고, 도 7b는 도 7a의 오른쪽 일부분의 확대도를 나타낸다.
도 8은, 도 1 ~ 도 7b의 몸체의 변형 단면도를 나타낸다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1a 및 도 1b에 도시되고 도처에 100으로 표시된 몸체는, 막(2)과 인젝션 몰딩재(3)를 구비한다. 각 컴포넌트의 층 두께는 일정한 비율로 도시되어 있지 않다. 막(2)은, 도면에 도시되지 않은 접착 촉진층(또한, 프라이머(primer)라고 칭한다)을 통해 인젝션 몰딩재(3)에 접착하는 기판(21)을 구비한 막 요소를 형성한다. 백인젝션 몰딩되는 것은 막(2) 전체가 아니라 단지 막(2)의 제1 영역(20a)뿐인 반면에 막(2)의 제2 영역(20b)은 백인젝션 몰딩되지 않는다. 제1 영역(20a)이 특히 기능성 영역이고, 제2 영역(20b)이 콘택 영역이다. 천이 영역에서, 막(2)은 인젝션 몰딩재(3)를 넘어서 돌출한다.
본 경우에, 막은, 기판(21) 상의 전기적 기능성 층(22)을, 예를 들어 (막(2)이 센서 막인 결과로) 터치 패널 기능을 제공하는 정전용량형 요소의 형태로 구비하는 것이다. 한편, 또는 게다가, 막(2)이 발광 다이오드 요소, 예를 들어 유기 발광 다이오드(OLED)를 갖는 것이 가능하다.
본 경우의 전기적 기능성 층(22)은, 바람직하게는 은, 구리, 알루미늄, 크롬 또는 기타 금속 또는 금속 화합물 및 합금을 포함하는 금속층의 형태로 제공된다. 이러한 금속층의 층 두께는, 10㎚와 150㎚ 사이, 일반적으로 30㎚와 60㎚ 사이이다. 금속층은, 특별히 끊임없이 이어지지는 않지만, 매우 규칙적이거나 매우 불규칙적인 패턴의 금속성 도전체 배선을 포함하며, 각 경우의 도전체 배선은 1㎛와 40㎛ 사이, 바람직하게는 약 5㎛와 20㎛ 사이의 폭을 갖고, 서로로부터 100㎛와 5㎜ 사이, 바람직하게는 300㎛와 1㎜ 사이의 거리를 갖는다. 이러한 금속성 도전체 배선은 도움없이 육안으로 인식될 수가 없다. 그럼으로써 전기적 컴포넌트가 적어도 전기적 저항 요소 등의 형태로 제공될지라도 전기적 기능성 층(22)은 투명 작용을 가진다. 예를 들어 터치 패널 기능에서, 각각의 터치 패널은, 서로 갈바닉(galvanically) 접속되는 전기적 도전체 배선으로 형성된다. 이러한 도전체 배선에 갈바닉 접속되지 않고, 그 부분에 대해서는 서로에 갈바닉 접속되는 복수의 금속성 도전체 배선을 갖는 다른 터치 패널에 정전용량형 연결이 발생한다.
본 발명은, 터치 패널 기능을 제공하는 금속성 도전체 배선의 사용에 한정되지 아니한다. 어떠한 도전성 요소 및 반도전성 요소도 전기적 컴포넌트 및 전자적 컴포넌트의 제공에 기여할 수가 있다. 예를 들면, 금속은 나노와이어(예를 들어 은, 구리 또는 금으로 형성됨) 또는 나노파티클(예를 들어 은, 금 또는 구리로 형성됨)의 형태로 제공될 수 있고, 카본 나노튜브 또는 플라스틱 나노파티클이 제공될 수 있으며, 마지막으로 그래핀으로 형성된 요소가 또한 제공될 수 있다. 더욱이, 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜-폴리스틸렌설포네이트(PEDOT/PSS) 또는 폴리아닐린(PAni)으로 형성된 유기 도전체가 제공될 수 있다. 특히, 예를 들어 유기 발광 다이오드와 같은 능동형 전기적 컴포넌트, 무기 또는 유기 태양전지, 예를 들어 전자 발광재, 감전 발색재 또는 전기 영동재로 형성된 것과 같은 다른 디스플레이 요소가 제공될 수 있고, 집적 회로 또는 무기 또는 유기 메모리가 제공될 수 있다. 이것들 모두가 본 발명의 틀 내에서 동일하게 사용될 수 있다. 이는, 본 출원에서 기술되는 모든 층 구조 또는 시트 구조 및 시퀀스에 적용된다.
기능성 영역(20a)에서 돌출하는 콘택 덮개의 형상을 갖는 콘택 영역(20b)은, 전기적 기능성 층의 요소를 위한 전기적 연결부를 포함한다.
콘택 덮개가 돌출하기 때문에, 인젝션 몰딩재(3)와 자유 공간 사이의 천이 영역에서 콘택 덮개가 찢어지거나 전기적 기능성 층이 거기에서 손상될 위험성이 있다. 콘택 덮개는 반대의 콘택을 기능성 영역(20a)의 요소를 연결하는 역할을 한다. 또한, 콘택 덮개의 자유로운 단부에서의 전기적 기능성 층은, 반대의 콘택에서 콘택하는 동안에 손상 받지 않아야 한다.
이러한 손상을 방지할 수 있는 몇몇 방법을 아래에 밝히기로 한다.
본 발명에 따른 몸체(1)의 제1 실시예에서, 전기적 기능성 층(22)에 전기적 도전성 물질을 층(23)으로서 도포한다. 전기적 도전성 물질이 또한 전기적 기능성 층(22)의 일부분으로서 이미 위치하는 부분에 전기적 도전성 물질을 정확하게 도포한다.
상기 물질은, 막(2)에 전기적 도전성 페이스트를 도포함으로써 제공될 수 있고, 은 및/또는 카본 블랙을 포함하거나 은 및/또는 카본 블랙이 될 수 있다. 층(23)의 도포는, 전기적 기능성 층(22)이 존재하는 영역 전체 상에 일어난다. 이러한 층(23)의 도포에 의해 콘택 덮개의 천이 영역(20c)과 자유 단부(20d) 모두가 보호된다. 전제 조건은, 층 두께가 충분히 크고, 특히 1㎛와 25㎛ 사이, 바람직하게는 6㎛와 10㎛ 사이에 있으며, 예를 들어 8㎛이다.
본 발명에 따른 몸체(1')의 제2 실시예에서, 전기적 도전성 물질, 특히 전기적 도전성 페이스트는, 전체 표면 상에 도포되는 것이 아니라 기능성 영역(20a)과 콘택 영역(20b)(참조번호(23a)) 사이의 천이 영역(20c)에만 도포되고 게다가 자유 단부(20d)(참조번호(23b) 참조)에서 제공된다. 천이 영역(20c)에서, 콘택 덮개를 구부리는 동안에 보호가 있고, 반면에 단부 영역(20d)에서, 반대 콘택과 콘택하는 동안에 전기적 연결부가 전기적 손상 받는 것으로부터 보호된다. 여기서, 특히 전기적 도전성 물질이 실제적으로 도포되는 각 영역에서(천이 영역(20c)과 자유 단부(20d)에서), 도포는, 전기적 기능성 층 또한 이미 전기적 도전성 영역을 포함하는 곳에만 전기적 도전성 물질(전기적 도전성 페이스트)을 도포하는 그런 것이다.
본 발명에 따른 몸체(1'')의 제3 실시예에서, 전기적 절연성 물질이 전기적 기능성 층(22) 상에, 분리된 니스(varnish) 층(24)의 형태로 또는 또한 도포된 막의 형태로 제공된다. 하지만, 전기적 절연성 물질은 자유 단부(20d)까지 정확하게 연장되지 않지만, 단지 천이 영역(20c)을 포함한다. 따라서 기판(21)과 동일한 물질로 구성할 수 있는 전기적 절연성 물질(가능한 물질에 대해 아래 참조)은 보호를 제공한다. 도 1a에 따른 실시예에서, 그것은, 기판(21)과 거의 동일한 층 두께로 제공되므로 여전히 콘택 덮개가 연성을 유지하지만 동시에 콘택 덮개에 대해 또는 천이 영역(20c)의 전기적 기능성 층(22)에 대해 손상을 방지한다.
도 4c에 따른 변형예에서, 전기적 절연성 층(24')은 기판(21)보다 더 단단한 물질로 형성되고, 그 때문에 기판보다 더 얇게 제공된다.
도 4d 및 도 4e에 따른 변형예에서, 전기적 절연성 층(24)은 분리된 접착층(27)을 통해 전기적 기능성 층(22)에 고정되는 막의 형태로 제공된다. 더욱이 보강 요소(25)가 자유 단부(20d)에 위치하고 있다. 이것은 막(24)과 접착층(27) 아래의 영역 안으로 연장된다. 이러한 변형예에서, 도 3a에 도시된 바와 같이 부분(23b)의 자유 단부(20d)에서 도전성 물질, 특히 카본 블랙이 또한 부가적으로 제공되면 매우 바람직하다.
한편으로는 도 3a 및 도 3b에, 다른 한편으로는 도 4a 내지 도 4c에 따른 실시예를, 본 발명에 따른 몸체(1''')의 실시예를 형성하도록 서로 조합할 수 있다. 즉, 도 3a에 도시된 바와 같이 도전성 물질이 부분(23a,23b)과 같은 해당하는 영역에 제공될 수 있을 뿐 아니라 부분(23a), 아마도 부분적으로 부분(23b)이 또한 절연성 물질(24)로 덮이고, 하지만 전기적 콘택이 자유 단부(20d)의 영역에서 일어날 수 있도록 자유 단부(20d)가 노출 상태에 있게 만들어진다.
도 4e에서 알 수 있는 바와 같이, 접착층(27)과 막(24)이 기판(21)과 기능성 층(22)에 거의 전체 표면, 특히 도 4e에 점선으로 표시된 영역 상에 도포되고; 자유 단부(20d)만이 전기적 콘택을 위해 덮이지 않도록 유지된다.
게다가, 도 5b에 도시된 바와 같이, 또한, 보강 요소(25)가, 자유 단부(20d)에서 전기적 기능성 층(22)으로부터 반대로 향하는 기판(21)의 일면에 부착될 수 있다. 점선으로 표시된 바와 같이, 전기적 도전성 페이스트를 가진 층의 부분(23b)이 먼저 인젝션 몰딩재(3)에서 떠나는 방향(화살표(P)으로 시작하고, 그 다음에 전기적 절연성 물질(24'')의 제공이 끝나고, 보강 요소(25)가 그 다음에 시작된다.
도 6a 및 도 6b에 따른 본 발명에 따른 몸체(1iv)의 제5 실시예에서, 전기적 기능성 층(22)이 인젝션 몰딩재(3) 쪽을 향한다. 전기적 절연성 물질(24)이 기능성 층(22)에 도포될 때, 이러한 전기적 절연성 층(24)은 또한 플라스틱 물질(3)을 향한다. 그러므로 플라스틱 물질(3)에 접착하는 것은 기판(21)이 아니라 전기적 절연성 물질(24)이다.
도 6c에 따른 이 실시예의 변형예에서, 전기적 절연성 물질(24)은, 도 4d 및 도 4e를 참조하여 상기한 바와 같이, 접착층(27)을 통해 기능성 층(22)에 도포된 막의 형태로 존재한다. 이러한 변형예에서, 도전성 물질, 특히 카본 블랙이 또한 도 3a에 도시된 바와 같이, 부분(23b)의 자유 단부(20d)에서 부가적으로 제공되면 매우 바람직하다.
원칙적으로, 도 6a, 도 6b, 및 도 6c에 따른 제5 실시예의 2개 변형예에서, 전기적 기능성 층(22) 상에 전기적 도전성 페이스트를 제공하는 것도 또한 가능하고, 이것은 그 다음에 마찬가지로 플라스틱 물질(3)을 향한다.
도 6a, 도 6b, 및 도 6c에 따른 실시예에서, 추가의 접착 촉진층, 특히 이른바 프라이머(primer)층 또는 접착층이 또한 특히 플라스틱 물질(3)과 절연성 물질(24) 사이에 제공될 수 있다. 한편, 절연성 물질(24)을 가진 층이 또한 접착 특성을 가질 수 있다.
도 7a 및 도 7b는, 본 발명에 따른 몸체(1B)의 제6 실시예를 나타낸다.
콘택 영역(20b')은, 도 1a 및 도 1b에 따른 종래 기술과 같이 기능성 층(20a)에서 돌출되지만, 종래 기술과 같은 거의 직사각형 덮개 대신에 콘택 영역(20b')에 테이퍼링(tapering)이 제공된다. 도 7a, 및 특히 또한 도 7b에 따른 확대도에 나타낸 바와 같이, 잠재적인 찢어짐 부위처럼 직각 모서리가 여기에서 효과적으로 방지된다. 전기적 콘택 배선(26)은 마찬가지로 적어도 부분적으로 기능성 영역(20a), 특히 도 7b의 중앙 콘택 배선(26a) 쪽으로 넓어진다.
본 발명에 따른 몸체를 위한 상이한 실시예들을 설명한 후에, 자세한 내용, 특히 몇 가지 중요한 가치에 대한 몇 가지 설명이 뒤따른다.
기판(21)이, 바람직하게는 플라스틱, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리아미드 및 유사한 물질들 등으로 구성되고, 기판(21)은 12㎛에서 600㎛까지, 특히 12㎛에서 150㎛까지, 일반적으로 35㎛에서 60㎛까지의 층 두께를 가진다.
전기적 절연성 물질(24)이, 동일한 물질로 구성되고, 일 몸체에서는 기판(21)은 제1 물질로서 형성될 수 있고, 또 다른 물질은 전기적 절연성 물질(24)을 위해 상기한 물질에서 선택될 수 있다.
전기적 기능성 층(22) 또는 추가의 층(23,23a,23b,24,24') 상에, 예를 들어 폴리아크릴레이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 에틸렌 비닐 아세테이트 코폴리머, 하이드로카본 수지, 염소화 폴리올레핀, 폴리비닐알콜, 멜라민 수지, 케톤; 포름알데하이드 수지, 폴리비닐리덴 플로라이드, 에폭시 수지, 폴리스틸렌, 폴리머 셀룰로스 화합물(polymeric cellulose compound), 페놀 수지, 폴리아미드, 액정 폴리머(polymeric liquid crystal: LCP), 유레아 수지, 및 합성 수지로 구성될 수 있거나, 이러한 물질을 포함할 수 있거나, 이러한 물질의 조합물로 구성될 수 있거나, 이러한 것을 포함할 수 있는 도면에 도시되지 않은 보호층이 또한 제공될 수 있다. 이것은, 열적 경화 니스 시스템 및 방사선 경화 니스 시스템 모두를 포함한다.
보호층의 층 두께는 2㎛와 6㎛ 사이에 있을 수 있다. 이 경우의 보호층은 또한, 콘택 덮개 또는 전기적 기능성 층의 손상을 방지하는데 일조한다.
도면에 도시하지 않은 접착 촉진 물질(프라이머)은, 1㎛와 9㎛ 사이, 바람직하게는 1㎛와 5㎛ 사이의 층 두께를 가질 수 있다. 바람직하게는, 그것은 아래의 물질로 구성된다.
성분 비율(%)
메틸에틸케톤 60
부틸아세테이트 15
MMA 폴리머(Tg: 100℃) 07
MMA/EA 코폴리머(Tg: 35℃) 13
규산염(SiO2) 05
여기서, Tg는, 각 성분의 유리 천이 온도(결빙 온도)이다.
모든 열가소성 수지는 인젝션 몰딩재(3)로서 사용될 수 있으며, 바람직하게는 이것은, 폴리메틸(메트)아크릴레이트, 아크릴로나이트릴 부타디엔 스틸렌, 폴리카보네이트 또는 폴리아미드이다.
인젝션 몰딩재는, 착색 또는 투명할 수가 있다. 그것은, 유리 섬유 또는 탄소 섬유와 같은 충전제를 포함할 수 있거나, 또한 충전제 없이 제공될 수도 있다.
또한, 막(2)은, 착색 또는 투명할 수가 있고, 또한 몇몇 영역이 착색되고 나머지 영역이 투명한 것이 가능하며, 예를 들어 기능성 영역(20a)이 착색될 수 있고 콘택 영역(20b)의 콘택 덮개가 투명할 수 있거나 그 반대이다. 또한, 층(23,24)은 완전히 또는 일부 영역에서 착색될 수 있거나, 완전히 또는 일부 영역에서 투명할 수 있다.
앞서 설명한 실시예들에서, 가장자리부는, 플라스틱 물질(3)이 끝나는 곳이기 때문에, 항상 기능성 영역(20a)과 콘택 영역(20b) 사이의 천이 영역(20c) 아래에 위치하고 있다.
하지만, 도 8에 나타낸 바와 같이, 플라스틱 물질이 여전히 콘택 덮개 아래에 위치하도록, 백인젝션 몰딩이 또한 일어날 수 있다. 이러한 경우에, 콘택 덮개가 돌출하더라도 그것은 원칙적으로 플라스틱 물질(3) 상에 배치될 수 있다. 이로써 예를 들어 플라스틱 물질(3)이 장치 내에 고정 설치되고 콘택 덮개(2)가 장치 내에서 반대 콘택으로 안내될 때, 콘택 동안에 장점을 달성할 수 있다.

Claims (29)

  1. 적어도 하나의 전기적 또는 전자적 기능성 층(22)을 갖는 막(2)으로서, 상기 기능성 층(22)의 기능성 영역(20a,20a')에 적어도 하나의 전기적 또는 전자적 컴포넌트, 또는 적어도 하나의 전기적 및 전자적 컴포넌트가 제공되고, 전기적 콘택이 적어도 하나의 컴포넌트에 갈바닉 연결되는, 상기 적어도 하나의 기능성 층(22)의 콘택 영역(20b,20b')에 적어도 하나의 전기적 연결부가 제공되며, 상기 막(2)은 상기 콘택 영역(20b,20b')의 적어도 하나의 부분을 제공하는 콘택 덮개를 갖고, 추가의 층(23;23a,23b;24,24',24")은 상기 콘택 덮개의 적어도 일부분의 영역을 포함하는, 상기 기능성 영역(20a)과 상기 콘택 영역(20b) 사이에 있는 천이 영역(20c)의 상기 기능성 층(22)에 적어도 300㎚ 이상의 두께로 도포되고, 상기 추가의 층은 전기적 도전성 물질(23; 23a; 23b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 막.
  2. 제1항에 있어서, 상기 추가의 층은, 전기적 절연성 물질(24,24',24")을 포함하는 것을 특징으로 하는 막.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전기적 절연성 물질(24,24',24")은, 폴리메틸(메트)아크릴레이트, 폴리카보네이트 및 아크릴로나이트릴 부타디엔 스틸렌 중 적어도 하나를 포함하거나 징크 옥사이드 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 막.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 전기적 절연성 물질(24,24',24")은 니스 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 막.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 전기적 절연성 물질(24,24',24")은 분리된 막(24,24')의 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 막.
  6. 제5항에 있어서, 상기 분리된 막(24)은, 접착층(27)에 의해 상기 기능성 층에 고정되는 것을 특징으로 하는 막.
  7. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 전기적 또는 전자적 기능성 층(22)은 기판(21)으로 지지되고, 상기 전기적 절연성 물질(24)은 상기 기판(21)의 두께에서 최대 +/-10% 차이가 있는 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 막.
  8. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 전기적 또는 전자적 기능성 층(22)은 기판(21)으로 지지되고, 상기 전기적 절연성 물질(24')은 상기 기판(21)보다 단단하고 얇은 것을 특징으로 하는 막.
  9. 제1항에 있어서, 천이 영역에서, 상기 콘택 덮개는 상기 기능성 영역에서부터 점점 가늘어져 그 폭을 초기 폭의 적어도 20% 이상만큼 줄이는 것을 특징으로 하는 막.
  10. 제1항에 있어서, 상기 전기적 도전성 물질(23;23a,23b)은 도전성 은 또는 카본 블랙을 포함하는 것을 특징으로 하는 막.
  11. 제2항에 있어서, 전기적 도전성 물질(23;23b)은 상기 콘택 덮개의 자유 단부(20d)에 제공되어 상기 기능성 층(22)의 상기 전기적 연결부를 덮는 것을 특징으로 하는 막.
  12. 제11항에 있어서, 기능성 층(22)으로부터 반대로 향하는(facing away) 상기 막(2)의 일면 상에 보강 요소(25)가 있는 것을 특징으로 하는 막.
  13. 제12항에 있어서, 상기 보강 요소(25)는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 막.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기적 도전성 물질(23a,23b)은 상기 전기적 기능성 층(22) 상에 제공되고, 상기 전기적 절연성 물질(24")은 상기 천이 영역(20c)의 상기 전기적 도전성 물질(23a)을 덮지만 자유 단부(20d)에서 전기적 도전성 물질(23b)을 노출 상태로 있게 만드는 것을 특징으로 하는 막.
  15. 제1항에 있어서, 상기 기능성 층(22)은, 구리, 알루미늄 및 크롬 중 적어도 하나를 포함하는 금속, 또는 금속 합금으로 구성되고, 1㎛와 40㎛ 사이의 폭을 갖고, 서로로부터 10㎛와 5㎜ 사이의 거리를 가지며, 10㎚ 내지 150㎚의 층 두께로 제공되는 복수개의 도전체 배선을 갖는 것을 특징으로 하는 막.
  16. 제1항에 있어서, 상기 기능성 층은, 은, 구리, 알루미늄 및 크롬 중 적어도 하나를 포함하는 금속, 또는 금속 합금으로 구성되며, 100㎛ 이상의 폭을 갖는 복수개의 도전체 배선을 갖는 것을 특징으로 하는 막.
  17. 제1항에 있어서, 상기 기능성 층은, 은, 구리 또는 금으로 만들어진 금속 나노와이어, 은, 구리 또는 금으로 만들어진 금속 나노파티클, 카본 나노튜브, 카본 나노파티클, 그래핀, 및 PEDOT/PSS 또는 폴리아닐린과 같은 유기 도전체 중 적어도 하나를 포함하고,
    능동형 전기적 컴포넌트, 무기 또는 유기 태양전지, 전자 발광재, 감전 발색재 또는 전기 영동재로 제공되는 디스플레이 요소, 집적회로, 및 무기 또는 유기 메모리 중 적어도 하나를 제공하는 것을 특징으로 하는 막.
  18. 제1항에 있어서, 기판(21)은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트 및 폴리에틸렌 나프탈레이트 중 적어도 하나를 포함하는 플라스틱으로 형성되고, 상기 기능성 층(22)을 가지며, 12㎛와 150㎛ 사이의 두께로 제공되는 것을 특징으로 하는 막.
  19. 제1항에 있어서, 상기 콘택 덮개는 점차 가늘어지고, 상기 기능성 층은, 적어도 하나의 연결부 쪽의 콘택 영역에서, 천이 영역(20c') 쪽으로 넓어지는 콘택 배선(26,26a)을 갖는 것을 특징으로 하는 막.
  20. 제1항에 있어서, 상기 기능성 영역은 컴포넌트로서 터치 센서를 가지며, 상기 터치 센서는 정전용량형 동작 원리에 따른 측정 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 막.
  21. 제18항에 따른 막(2)을 갖는 몸체(1,1',1",1"',1iv,1B)에 있어서, 막(2)은 플라스틱 주 물질(3)에 부분적으로 연결되며, 콘택 영역(20b)은 플라스틱 주 물질(3)로부터 적어도 부분적으로 자유로워지고 그 결과로 콘택 덮개가 돌출하는 것을 특징으로 하는 몸체.
  22. 제21항에 있어서, 상기 플라스틱 주 물질(3)은, 폴리메틸(메트)아크릴레이트, 아크릴로나이트릴 부타디엔 스틸렌, 폴리카보네이트 및 폴리아미드 중 적어도 하나를 포함하는 열경화성 수지인 것을 특징으로 하는 몸체.
  23. 제21항에 있어서, 상기 플라스틱 주 물질(3)은, 일부분 이상의 영역에서 투명한 것을 특징으로 하는 몸체.
  24. 제21항 내지 제23항 중 어느 한 항의 몸체(1,1',1",1"')에 있어서, 기판(21)은 상기 기능성 층(22)과 상기 플라스틱 주 물질(3) 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 몸체.
  25. 제21항 내지 제23항 중 어느 한 항의 몸체(1iv)에 있어서, 상기 기능성 층(22)은 상기 기판(21)과 상기 플라스틱 주 물질(3) 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 몸체.
  26. 제21항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 막(2)은 다음 중 적어도 하나로 처리되는 것을 특징으로 하는 몸체:
    - 상기 플라스틱 주 물질로 백인젝션 몰딩됨
    - 상기 플라스틱 주 물질에 접착됨
    - 상기 플라스틱 주 물질에 클램핑됨
    - 상기 플라스틱 주 물질 상에 라미네이팅됨
  27. 제26항에 있어서, 플라스틱으로 백인젝션 몰딩된 일부분 이상의 막(2) 상에 있는 접착 촉진층을 갖는 것을 특징으로 하는 몸체.
  28. 제2항에 있어서, 상기 전기적 절연성 물질(24,24',24")은, 폴리메틸(메트)아크릴레이트, 폴리카보네이트 및 아크릴로나이트릴 부타디엔 스틸렌 중 적어도 하나를 포함하고 징크 옥사이드 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 막.
  29. 제1항에 있어서, 상기 기능성 층은, 은, 구리 또는 금으로 만들어진 금속 나노와이어, 은, 구리 또는 금으로 만들어진 금속 나노파티클, 카본 나노튜브, 카본 나노파티클, 그래핀, 및 PEDOT/PSS 및 폴리아닐린과 같은 유기 도전체 중 적어도 하나를 포함하거나,
    능동형 전기적 컴포넌트, 무기 또는 유기 태양전지, 전자 발광재, 감전 발색재, 전기 영동재로 제공되는 디스플레이 요소, 집적회로, 및 무기 또는 유기 메모리 중 적어도 하나를 제공하는 것을 특징으로 하는 막.
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