KR102505338B1 - 색가변 네일 스티커 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상부기판; 하부기판; 상기 상부기판의 일면에 배치되는 상부전극; 상기 하부기판의 일면에 배치되는 하부전극; 및 상기 상부기판과 상기 하부기판 사이에 형성되는, 색가변층을 포함하되, 상기 색가변층은, 전기적 신호를 통하여 다양한 색상 또는 이미지 변경이 가능한 것을 특징으로 하는 색가변 네일 스티커 및 색가변 네일 스티커 전압 인가 장치에 대한 것이다.
Description
본 발명은 네일 스티커에 있어서, 네일 스티커를 제거하지 않고도 전기적 제어를 통하여 사용자가 수시로 네일 스티커의 색상 및 디자인의 변화를 줄 수 있는 색가변 네일 스티커 및 이의 구동장치에 관한 것이다.
일반적으로 네일아트는 손/발톱에 다양한 색상의 매니큐어를 이용하여 그림을 그리거나 별도의 액세서리와 조합하여 손/발톱의 미관을 향상시킨다. 또한, 외부로부터 가해지는 기계적 충격을 1차적으로 흡수하여 손/발톱의 부러지는 것을 감소하는 효과를 가진다. 그러나 네일아트는 전문적인 기술과 더불어 매우 정교한 작업과 많은 시간이 요구되며, 작업과정 중 매니큐어를 수정하거나 새로운 디자인을 변경하기 위해서는 아세톤과 같은 휘발성이 강한 물질들이 사용되며, 피부에 직접적으로 접촉되어 피부손상을 야기하는 문제를 가진다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 손/발톱에 부착 및 탈착이 가능하고 다채로운 색상 및 다양한 디자인이 미리 형성된 네일 스티커가 사용되고 있다. 그러나 개성을 중시하는 사용자들의 다양한 미적 취향과 더불어 사용환경(장소 및 시간 등)에 따라 요구되는 디자인이 달라짐에 따라 네일 스티커도 자주 교체하고자 하는 경향이 있다. 최근 온도 조건 또는 자외선의 조사에 따라 색상이 변화되는 네일 스티커가 일부 사용되고 있으나 색상을 변화시키기 위하여 가해지는 온도 조건 또는 자외선이 사용자의 피부에 직접 노출됨에 따라 민감한 피부를 지닌 사용자의 경우 피부질환을 일으킬 수 있으며, 주변 온도 및 빛에 의하여 색상이 변화되기 때문에 사용자 임의로 원하는 색상을 유지할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 네일 스티커에 있어서, 디자인 또는 이미지 변경을 위하여 네일 스티커를 제거하지 않고도, 전하를 띄는 입자들의 이동방향 및 위치 등을 전기적으로 조절하여 디자인 또는 이미지 변경이 가능한 색가변 네일 스티커 및 색가변 네일 스티커 구동 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 색가변 네일 스티커는, 상부기판, 하부기판, 상기 상부기판의 일면에 배치되는 상부전극, 상기 하부기판의 일면에 배치되는 하부전극 및 상기 상부기판과 상기 하부기판 사이에 형성되는, 색가변층을 포함하되, 상기 색가변층은, 전기적 신호를 통하여 다양한 색상 또는 이미지 변경이 가능할 수 있다.
상기 색가변층은 전하를 띄는 입자들이 유체 내에 분산되어 있는 색가변층일 수 있다.
상기 하부기판 또는 상기 상부기판의 일면에 이형필름이 배치되고, 상기 색가변층과 하부전극 사이 또는 상기 하부기판과 이형필름 사이에 도전성 접착층이 위치할 수 있다.
상기 상부기판의 일면에 인쇄층이 배치되고, 상기 인쇄층의 인쇄 영역은 특정한 색상 또는 이미지가 불투명 또는 반투명으로 인쇄되어있고, 인쇄되어있지 않는 나머지 영역은 투명한 색가변 영역이 형성되어 있어서, 상기 색가변 영역을 통하여 색가변층의 색상 변화를 시각적으로 확인할 수 있다.
상기 상부기판의 일면에 액세서리층이 배치되고, 상기 액세서리층은 액세서리 영역 및 액세서리가 형성되어 있지 아니한 투명한 색가변 영역이 형성되어 있어서, 상기 색가변 영역을 영역을 통하여 색가변층의 색상 변화를 시각적으로 확인할 수 있다.
상기 상부기판의 일면에 인쇄층이 배치되고, 상기 인쇄층 상에 액세서리층이 배치되며, 상기 인쇄층의 인쇄 영역은 특정한 색상 또는 이미지가 불투명 또는 반투명으로 인쇄되어있고, 인쇄되어있지 않는 나머지 영역은 투명한 색가변 영역이 형성되어 있으며, 상기 액세서리층은 액세서리 영역 및 액세서리가 형성되어 있지 아니한 투명한 색가변 영역이 형성되어 있어서, 상기 색가변 영역을 영역을 통하여 인쇄층의 인쇄 영역과 색가변층의 색상 변화를 시각적으로 확인할 수 있다.
상기 상부전극 또는 하부전극은 2개 이상의 전극으로 패터닝하여 네일 스티커의 이미지를 선택적으로 변화시킬 수 있다.
상기 상부전극 또는 하부전극의 일부에 비아홀(via hole)과 같은 통로를 형성하여 도전성 물질을 채운 후 도전성 물질을 경화시키거나, 고체화된 도전성 물질을 직접 타공하는 방식으로 상부전극 또는 하부전극에 연결하여, 외부전압 공급용 전극들이 형성되되, 상기 외부전압 공급용 전극들은 색가변 네일 스티커가 손톱 또는 발톱에 부착되는 영역을 제외하고 외부로 노출되는 색가변 네일 스티커의 상부, 하부 또는 측면영역에 형성될 수 있다.
상기 외부전압 공급용 전극은 상기 상부전극과 하부전극을 비아홀(via hole)을 통하여 도전성 물질을 연결한 형태로서, 외부로부터 전압 인가 시, 상기 상부전극과 상기 하부전극 사이에 형성된 수직 전계에 의하여 전하를 띄는 입자들의 이동 특성을 제어할 수 있다.
상기 하부전극이 2개 이상으로 패터닝이 되어 있고, 상기 외부전압 공급용 전극은 상기 패터닝된 하부전극들에 도전성 물질을 연결한 형태로서, 외부로부터 전압 인가 시, 상기 패터닝된 하부전극들 사이에 형성된 수평 전계에 의하여 전하를 띄는 입자들의 이동 특성을 제어할 수 있다.
상기 상부전극이 2개 이상으로 패터닝이 되어 있고, 상기 외부전압 공급용 전극은 상기 패터닝된 상부전극들에 도전성 물질을 연결한 형태로서, 외부로부터 전압 인가 시, 상기 패터닝된 상부전극들 사이에 형성된 수평 전계에 의하여 전하를 띄는 입자들의 이동 특성을 제어할 수 있다.
상기 외부전압 공급용 전극이 색가변 네일 스티커의 표시부에 해당하는 상부영역에 형성되어, 외부로 노출되는 외부전압 공급용 전극들의 색상 또는 형태를 조절하거나 도전성을 가진 액세서리와 결합하여 미적 특성이 저하되는 것을 보완할 수 있다.
상기 외부전압 공급용 전극이 색가변 네일 스티커의 측면에 도전성 물질을 연결한 형태로서, 외부로부터 전압 인가 시, 상부전극과 하부전극 사이에 형성된 수직 전계에 의하여 전하를 띄는 입자들의 이동 특성을 제어할 수 있다.
상기 상부전극 또는 상기 상부기판을 광전도성 고분자 물질로 대체할 경우, 별도의 전극 패터닝 없이도 상기 색가변 네일 스티커의 이미지를 변화시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 색가변 네일 스티커는, 상부기판, 하부기판, 상기 하부기판의 일면에 배치되는 하부전극 및 상기 상부기판과 상기 하부기판 사이에 형성되는, 색가변층을 포함하되, 상기 하부기판의 일면에 이형필름이 배치되고, 상기 하부기판과 이형필름 사이에 도전성 접착층이 위치하며, 상기 색가변층은, 전기적 신호를 통하여 다양한 색상 또는 이미지 변경이 가능하고, 상기 상부기판은 도전성 상부기판으로서, 도전성 물질을 z축 방향으로 배열하여, z축 방향만 전기적 저항이 낮도록 설정할 수 있다.
상기 도전성 상부기판을 광전도성 고분자 물질로 대체할 경우, 별도의 전극 패터닝 없이도 상기 색가변 네일 스티커의 이미지를 변화시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 색가변 네일 스티커를 전기적으로 제어하기 위한 전압인가 장치는, 수평 전계에 의하여 색가변층의 전하를 띄는 입자들을 제어할 수 있으며, 상기 색가변 네일 스티커의 상기 도전성 상부기판의 노출된 영역에 직접적으로 접촉하여 전압을 인가할 수 있는 형태를 가질 수 있다.
상기 도전성 상부기판의 노출된 영역에 직접적으로 접촉하여 전압을 인가할 수 있는 형태는, 도전성 물질 영역이 최소 2개 이상으로 분리되어 각각 반대 부호의 전압이 인가되거나 각각 접지 역할과 전압이 인가되는 역할을 할 수 있다.
상기 도전성 물질 영역에는 상기 색가변 네일 스티커의 상기 도전성 상부기판과의 접촉 시 기계적인 충격 또는 마찰력을 최소화하기 위하여 탄성물질이 코팅되어 있거나, 도전성 물질 영역이 회전하는 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 색가변 네일 스티커는, 상부기판, NFC 구동부층, 상기 상부기판의 일면에 배치되는 상부전극, 상기 NFC 구동부층의 일면에 배치되는 하부전극, 상기 상부전극과 상기 하부전극 사이에 형성되는, 색가변층; 및 상기 하부전극과 상기 색가변층 사이에 형성되는, 도전성 접착층을 포함하되, 상기 NFC 구동부층의 일면에 이형필름이 배치되고, 상기 NFC 구동부층과 상기 이형필름 사이에 접착층이 위치하며, NFC로부터 수신되는 전기적 신호를 이용하여 상기 색가변층을 동작시킬 수 있다.
상기 상부기판의 일면에 인쇄층이 배치되고, 상기 인쇄층 상에 액세서리층이 배치되며, 상기 색가변 네일 스티커의 측면에 외부전압 공급용 전극이 설치되고, 상기 외부전압 공급용 전극은 상기 상부 전극과 상기 NFC 구동부층을 비아홀(via hole)을 통하여 도전성 물질을 연결한 형태로서, 외부로부터 전압인가 시 상기 상부전극과 상기 NFC 구동부층 사이에 형성되는 수직 전계에 의해 상기 색가변층을 동작시킬 수 있다.
본 발명에 따른 색가변 네일 스티커의 구조, 이의 제조방법 및 이의 구동방법은, 사용자의 손/발톱에 착용이 용이하며 종래의 적용된 네일 스티커 대비 적용할 수 있는 디자인의 범위가 넓으며, 디자인 또는 색상을 변경하기 위하여 기존의 네일 스티커를 제거하지 않고도 전기적 신호를 통하여 다양한 색상 또는 이미지를 사용자가 쉽게 변경할 수 있는 장점을 가진다.
도전성 상부기판 내의 도전성 물질의 배열 방향을 조절하여 z축 방향으로만 전류가 잘 흐르는 특성을 본 발명인 색가변 네일 스티커의 상부기판에 적용하면, 별도의 외부전압을 인가하기 위해 전극을 형성하거나, 전극을 패터닝하는 공정 없이도 전기영동 색가변층의 제어가 가능한 장점을 가진다.
도전성 상부기판은 전기영동 색가변층을 보호하는 상부기판과 전기장이 형성될 수 있는 상부전극 역할을 동시에 수행할 수 있어서, 색가변 네일 스티커의 제조비용의 절감과 더불어 색가변 네일 스티커의 두께를 줄일 수 있는 장점을 가진다.
전기영동 디스플레이는 저전력 구동이 가능하여 4 인치 이하의 소형 디스플레이 면적에서는 NFC와 RFID 등으로부터 수신되는 전기적 신호를 이용하여 전기영동 디스플레이를 동작시킬 수 있다. 이러한 특성을 본 발명인 색가변 네일 스티커에 적용하여, 외부로부터 직접적인 전압인가 없이도 색가변이 가능하여 외부로 노출되는 외부전압 인가용 도전성 물질이 요구되지 않고, 사용자가 NFC 기능이 탑재된 스마트폰 등을 이용하여 쉽게 색상을 변경할 수 있는 장점을 가진다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1a, 1b, 1c, 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른, 네일 스티커용 전기영동 디스플레이의 색상표시 원리를 나타내는 전기영동 디스플레이의 단면도이다.
도 2a, b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 네일 스티커용 전기영동 디스플레층 구조의 단면도이다.
도 3a, b, c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전기영동 디스플레이 소재를 적용한 색가변 네일 스티커의 형태 및 사용 예를 나타내는 도식도이다.
도 4a, b, c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 색가변 네일 스티커의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 5a, b, c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 색가변 네일 스티커의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 6a, b, c는 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 5a, b, c의 디자인이 강화된 색가변 네일 스티커의 응용 예를 나타내는 그림이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 패터닝된 전극들을 이용한 네일 스티커의 선택적 색가변의 변화 과정을 나타내는 도식도이다.
도 8a, b, c, d, e, f, g, h는, 도 4a, b, c 및 도 5a, b, c의 색가변 네일 스티커를 사용함에 있어서, 본 발명의 일 실시예에 따른, 외부로부터 전압을 공급받기 위한 색가변 네일 스티커의 구조의 단면도 및 실시예를 나타낸 그림이다.
도 9a, b는 별도의 상부전극이 없는 색가변 네일 스티커의 구조로서, 9a는 도전성 상부기판의 단면도를, 도 9b는 도전성 상부기판을 적용한 색가변 네일 스티커의 구조의 단면도이다.
도 10a, b는 도 9a, b의 색가변 네일 스티커를 전기적으로 제어하기 위한 전압인가 장치의 구조 및 제어방법을 나타낸 도식도이다.
도 11a, b, c, d는 색가변 네일 스티커의 구동 실시예를 나타내는 사진이다.
도 12a, b, c, d는 광전도성 고분자를 이용한 색가변 네일 스티커의 응용 예를 나타내는 도식도이다.
도 13a는 무선신호를 전원으로 사용하는 색가변 네일 스티커 구조의 단면도이다.
도 13b는 무선신호를 전원으로 사용하는 색가변 네일 스티커의 구동 방법을 나타낸 도식도이다.
도 2a, b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 네일 스티커용 전기영동 디스플레층 구조의 단면도이다.
도 3a, b, c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전기영동 디스플레이 소재를 적용한 색가변 네일 스티커의 형태 및 사용 예를 나타내는 도식도이다.
도 4a, b, c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 색가변 네일 스티커의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 5a, b, c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 색가변 네일 스티커의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 6a, b, c는 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 5a, b, c의 디자인이 강화된 색가변 네일 스티커의 응용 예를 나타내는 그림이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 패터닝된 전극들을 이용한 네일 스티커의 선택적 색가변의 변화 과정을 나타내는 도식도이다.
도 8a, b, c, d, e, f, g, h는, 도 4a, b, c 및 도 5a, b, c의 색가변 네일 스티커를 사용함에 있어서, 본 발명의 일 실시예에 따른, 외부로부터 전압을 공급받기 위한 색가변 네일 스티커의 구조의 단면도 및 실시예를 나타낸 그림이다.
도 9a, b는 별도의 상부전극이 없는 색가변 네일 스티커의 구조로서, 9a는 도전성 상부기판의 단면도를, 도 9b는 도전성 상부기판을 적용한 색가변 네일 스티커의 구조의 단면도이다.
도 10a, b는 도 9a, b의 색가변 네일 스티커를 전기적으로 제어하기 위한 전압인가 장치의 구조 및 제어방법을 나타낸 도식도이다.
도 11a, b, c, d는 색가변 네일 스티커의 구동 실시예를 나타내는 사진이다.
도 12a, b, c, d는 광전도성 고분자를 이용한 색가변 네일 스티커의 응용 예를 나타내는 도식도이다.
도 13a는 무선신호를 전원으로 사용하는 색가변 네일 스티커 구조의 단면도이다.
도 13b는 무선신호를 전원으로 사용하는 색가변 네일 스티커의 구동 방법을 나타낸 도식도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한 이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도 1a, 1b, 1c, 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른, 네일 스티커용 전기영동 디스플레이의 색상표시 원리를 나타내는 전기영동 디스플레이의 단면도이다.
도 1a, 1b, 1c, 1d를 참조하면, 본 발명은, 전기장의 방향에 따라 전하를 띄는 입자들의 이동방향, 배열, 위치 등의 이동특성에 따라 외부로부터 입사되는 빛을 선택적으로 반사시켜 색상을 표시하는 전기영동 기술 기반의 소재를 네일 스티커에 적용한 것이다.
도 1a를 참조하면, 네일 스티커용 전기영동 색가변 디스플레이는, 상부기판(101); 하부기판(107); 상기 상부기판(101)의 일면에 배치되는 상부전극(102); 상기의 하부기판(107)의 일면에 배치되는 하부전극(106); 및 상기 상부전극(102)과 상기 하부전극(106) 사이에 배치되는 디스플레이층을 포함하며, 상기 디스플레이층은 최소 1종류 이상의 전하를 띄는 입자들이 투명 유체(105) 내에 분산되고, 흑(104)/백(103)의 두 가지 컬러의 입자들의 명암비를 조절하여 다양한 색상표시가 가능하며, 입자의 전하량 및 유체의 점도 등을 조절하여 전압을 차단하여도 최종 구현된 색상 또는 이미지를 장시간 유지하는 쌍안정성을 가진다.
도 1b를 참조하면, 네일 스티커용 전기영동 디스플레이는 흑백 입자(104)들과 표시부 상부기판(101)에 위치한 컬러필터(108)의 조합을 통해 다양한 색상표시가 가능하며, 입자의 전하량 및 유체의 점도 등을 조절하여 전압을 차단하여도 최종 구현된 색상 또는 이미지를 장시간 유지하는 쌍안정성을 가진다.
도 1c를 참조하면, 네일 스티커용 전기영동 디스플레이는 흑백 입자(104)와 컬러 유체(105)의 조합을 통해 다양한 색상표시가 가능하며, 입자의 전하량 및 유체의 점도 등을 조절하여 전압을 차단하여도 최종 구현된 색상 또는 이미지를 장시간 유지하는 쌍안정성을 가진다.
도 1d를 참조하면, 네일 스티커용 전기영동 디스플레이는 다양한 컬러를 띄는 입자(103)(104)(109)(110)(111)들의 문턱전압 또는 응답시간의 편차를 이용하여 다양한 색상표시가 가능하며, 입자의 전하량 및 유체의 점도 등을 조절하여 전압을 차단하여도 최종 구현된 색상 또는 이미지를 장시간 유지하는 쌍안정성을 가진다.
도 2a, b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 네일 스티커용 전기영동 디스플레층 구조의 단면도이다.
도 2a, b를 참조하면, 네일 스티커용 전기영동 디스플레이는 전기적으로 입자들의 이동 특성을 제어하기 위하여 최소 2개 이상의 전극이 필요한바, 본 발명의 기술에 적용하기 위해서는 최소 1종류 이상의 전하를 띄는 입자들과 최소 2개 이상의 독립된(패턴된) 전극이 필요하다.
도 2a를 참조하면, 상부기판(201); 하부기판(209); 상기 상부기판(201)의 일면에 배치되는 상부전극(202); 상기의 하부기판(209)의 일면에 배치되고, 접착층(208) 내에 패터닝된 하부전극(210); 및 상기 상부전극(202)과 상기 하부전극(210) 사이에 배치되는 디스플레이층을 포함하며, 두 전극 사이에 격벽(203)으로 구분된 단위셀 내지 서브셀에 입자들이 유체 내에 분산된 잉크를 채워서 디스플레이층을 구성하는 방법이 사용될 수 있다. 상기 디스플레이층은 투명 유체(205) 내에 분산된, 흑색(207), 백색(206) 및 컬러입자(204)들의 명암비를 조절하여 다양한 색상표시가 가능하며, 입자의 전하량 및 유체의 점도 등을 조절하여 전압을 차단하여도 최종 구현된 색상 또는 이미지를 장시간 유지하는 쌍안정성을 가진다.
도 2b를 참조하면, 투명 유체(205) 내에 분산된 컬러 입자들을 포함하는 잉크를 마이크로캡슐화하여 전극에 코팅 및 건조하여 디스플레이층을 구성하는 방법이 사용될 수 있다.
상부기판(201); 하부기판(209); 상기 상부기판(201)의 일면에 배치되는 상부전극(202); 상기의 하부기판(209)의 일면에 배치되고, 접착층(208) 내에 패터닝된 하부전극(210); 및 상기 상부전극(202)과 상기 하부전극(210) 사이에 배치되는 디스플레이층을 포함하며, 상기 디스플레이층은 바인더층(211), 접착층(208) 및 마이크로캡슐(212)을 포함할 수 있으며, 상기 마이크로캡슐(212)은 투명 유체(205) 내에 분산된, 흑색(207), 백색(206) 및 컬러입자(204)들을 포함할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 마이크로캡슐(212)을 적용한 전기영동 디스플레이 장치에 있어서 표시부에 해당하는 상부기판(201)의 하부에 배치되는 상부전극(202)은 일정한 투과성을 가지고 있으며, 통상적으로 패터닝되지 않은 공통전극으로 사용될 수 있다. 이때, 디스플레이의 해상도 및 독립된 전기적인 신호로 화소를 제어하기 위하여 하부기판(209)의 상부에 배치되는 하부전극(210)은 복수의 독립된 전극들로 패터닝된 구조를 가질 수 있다.
전기영동 디스플레이 장치를 구동시키기 위해서는 상부전극(202)과 하부기판(209)의 구동시키고자 하는 독립된 하부전극(210)(단위셀) 사이에 전기장이 형성되어야 하며, 가해지는 전기장의 세기와 방향에 따라 표시부로부터 구현되는 색상 및 명암비가 달라진다.
본 발명의 실시예에 사용되는 상부기판은 투과율이 높은 광투명 소재로서, 80% 이상의 고투과율을 갖는 소재로 형성된 베이스 필름일 수 있다. 상부기판은 광투과율이 우수한 투명 고분자 필름으로서, 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide:PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC) 등으로 형성할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
하부기판을 마주하는 상부기판의 일면에는 상부전극이 구비될 수 있다. 상부전극은 복수의 디스플레이층들에 대해 동일한 전압을 인가할 수 있다. 상부전극은 복수의 디스플레이층들에 공통되도록 판 형상으로 형성되는 공통전극일 수 있다. 상부전극(202)은 시인측에 마련될 수 있으며, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ZnO 또는 TCO(transparent conductive oxide)와 같은 투명 도전성 물질로 형성될 수 있다.
디스플레이층 내의 입자는 (+) 극성 또는 (-) 극성으로 대전될 수 있으며, 다양한 색상을 가질 수 있다. 입자는 유기 또는 무기 화합물일 수 있으며, 광을 흡수하거나 또는 광을 반사(또는 산란)시킬 수 있다. 입자는 금속 입자와 같은 반사 물질일 수 있다. 입자는 컬러 입자일 수 있다.
서로 다른 극성을 갖는 두 가지 종류 이상의 입자를 포함할 수 있으며, 입자의 컬러는 상이할 수 있다.
유체는 물(water), 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 프로판올(Propanol), 부탄올(Butanol), 프로필렌카보네이트(Propylene carbonate), 톨루엔(Toluene), 벤젠(Benzene), 헥산(Hexane), 클로로포름(Chloroform), 아이소파라핀 오일(Isoparaffin oil), 실리콘 오일, 에스테르계 오일, 하이드로카본계 오일트리에칠헥사노인, 디메치콘, 세틸오타노에이트, 디카프릴레이트, 이소프로필미리스테이트, 토코페놀아세테이트 등의 물질을 포함할 수 있다. 유체는 형광물질, 인광물질, 또는 발광물질 등을 포함하거나 에너지가 인가됨에 따라 컬러 특성이 변화하는 색 가변 물질(예를 들면, 시온안료물질, 시온염료물질 등)을 포함할 수 있다.
마이크로캡슐(212)은 바인더층(211) 및 접착층(208) 내에 소정 간격으로 고정되어 마이크로캡슐(212)들 사이에 이격 공간이 형성될 수 있다. 이격 공간에 의해, 각 마이크로캡슐(212)은 이웃하는 마이크로캡슐(212)들과 직접 접촉하지 않는다. 각 마이크로캡슐(212)의 외 표면은 바인더층(211) 및 접착층(208)에 의해 둘러싸인다.
바인더층(211)은 380㎚ 내지 750㎚의 가시광 영역에서 적어도 부분적으로 투명한 물질을 포함할 수 있다. 바인더층(211)은 아크릴계 고분자, 실리콘계 고분자, 에스테르계 고분자, 우레탄계 고분자, 아미드계 고분자, 에테르계 고분자, 플루오르계 고분자 및 고무로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 투명한 고분자 물질을 포함할 수 있다. 또한 바인더층(211)은 형광물질, 인광물질, 발광물질 등이 포함되거나 에너지가 인가됨에 따라 컬러 특성이 변화하는 물질(예를 들면, 시온안료물질, 시온염료물질 등)이 포함될 수 있다. 바인더층(211)은 경화된 상태 일 수 있다.
본 발명의 실시예에서 디스플레이층은 접착층을 통해 하부전극 및 하부기판과 결합할 수 있다.
접착층은 감압 점착제(Pressure Sensitive Adhesive: PSA)를 사용하여 형성될수 있다. 감압 점착제는 구성 부재의 광학적 특성 변화를 방지하고, 접착 처리시의 경화나 건조시의 고온 프로세스를 요하지 않는 소재가 사용 가능하다.
예를 들어, 접착층은 아크릴계 중합체나 실리콘계 중합체, 폴리에스테르나 폴리우레탄, 폴리에테르 또는 합성 고무 등의 적절한 중합체를 사용할 수 있다.
접착층은 단순한 접착(또는 점착) 작용뿐만 아니라, 충격을 완화시키는 쿠션(cushion)으로서의 역할도 하는 고탄성의 실리콘 고무(silicone rubber) 등을 사용할 수 있다.
접착층은 에너지(예를 들어, 열 또는 UV 등)에 의해 경화될 수 있거나 또는 비경화될 수도 있다.
하부기판은 플라스틱, 금속 등 다양한 재질의 기판일 수 있다. 예를 들어, 접착층(은 절연성 유기물일 수 있는데, 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC) 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다른 예로서, 하부기판은 은, 알루미늄 등의 금속을 포함하는 금속 포일, 또는 배면이 금속층으로 코팅된 플라스틱 필름을 포함할 수 있다.
하부기판은 구부러지거나 휘어지거나 둘둘 말릴 수 있는 연성 재질의 기판일 수 있으며, 이 경우, 하부기판은 연성(flexile) 인쇄 회로 기판일 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 하부기판은 페놀 계열 또는 에폭시 계열의 합성수지로 이루어질 수 있으며, 이때 하부기판은 경성(rigid) 인쇄 회로 기판일 수 있다.
하부기판의 일면에는 하부전극이 구비될 수 있다.
하부전극은 복수의 마이크로캡슐들 또는 단위 셀 내에 동일 또는 상이한 전압을 인가할 수 있다.
하부전극은 구리, 알루미늄, 산화 인듐 주석(ITO: Indium Tin Oxide) 또는 산화 인듐 아연(IZO: Indium Zinc Oxide)의 단층구조 또는 구리, 알루미늄, ITO 또는 IZO의 물질에 니켈 또는 금 등이 더 적층된 다층 구조로 형성될 수 있다.
도 3a, b, c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전기영동 디스플레이 소재를 적용한 색가변 네일 스티커의 형태 및 사용 예를 나타내는 도식도이다.
도 3a, b, c를 참조하면, 본 발명에서는 전기영동 디스플레이를 네일 스티커의 색가변층(301)으로 사용하며, 네일 스티커의 형태는 손톱 내지 발톱과 유사한 형태를 취하고, 손/발톱(302)에 부착하여 전기적인 신호를 통하여 네일 스티커의 바탕색 내지 특정한 영역의 색상을 가변할 수 있다. 또한, 도 3b를 참조하면, 손/발톱(302)에 부착 전후에 사용자의 취향에 맞추어 네일 스티커(303)(304)의 길이를 설정된 범위 내에서 조절할 수도 있으며, 도 3c를 참조하면, 설정된 범위 내에서 네일 스티커(303)(304)의 일부가 절단되어도 정상적으로 전기적 신호에 의하여 색가변이 가능한 형태를 가진다.
도 4a, b, c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 색가변 네일 스티커의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4a를 참조하면, 전기영동 입자들이 유체 내에 분산되어 있는 전기영동 디스플레이층을 색가변층(403)으로 사용하는 본 발명의 색가변 네일 스티커는 색가변 네일 스티커의 표시부에 해당하는 상부 기판(401)/상부 전극(402)과 하부 전극(404)/하부 기판(405) 사이에 전기영동 색가변층(전기영동 디스플레이층)(403)이 위치한다.
도 4b를 참조하면, 전기영동 색가변층(403)이 격벽 형태로 구성되는지 또는 마이크로캡슐 형태로 구성되는지 여부에 따라 전기영동 색가변층(403)과 하부전극(404) 사이에 도전성 점착층 또는 도전성 접착층(406)이 위치할 수 있다.
도 4c를 참조하면, 색가변 네일 스티커가 사용자의 손/발톱에 쉽게 부착될 수 있도록 점착층 내지 접착층(407)이 색가변 네일 스티커의 하부기판(405)과 이형필름(408) 사이에 위치할 수 있으며, 이때 이형필름(408)은 점착층 내지 접착층(407) 표면에 외부의 불순물로부터 오염되는 것을 방지하는 기능을 하며, 상부기판(401)을 보호하기 위하여 상부기판(401)의 노출되는 영역에 이형필름(409)이 부착될 수 있다.
도 4a, b, c를 참조하면, 색가변 네일 스티커 구조들에 있어서, 보다 다양한 이미지 표시를 위하여 상부(402) 또는 하부 전극(404)은 2개 이상으로 전극이 패터닝되거나 특정한 모양 또는 형태로 패터닝 될 수 있다.
도 5a, b, c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 색가변 네일 스티커의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 5a, b, c를 참조하면, 도 4a, b, c에 기술한 네일 스티커의 구조에 보다 정밀한 이미지 및 색상을 보완하여 디자인성을 강화하기 위한 색가변 네일 스티커의 구조이다.
도 6a, b, c는 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 5a, b, c의 디자인이 강화된 색가변 네일스티커의 응용 예를 나타내는 그림이다.
도 5a를 참조하면, 전기영동 입자들이 유체 내에 분산되어 있는 전기영동 디스플레이층을 색가변층(504)으로 사용하는 본 발명의 색가변 네일 스티커는 색가변 네일 스티커의 표시부에 해당하는 상부 기판(502)/상부 전극(503)과 하부 전극(506)/하부 기판(507) 사이에 전기영동 색가변층(전기영동 디스플레이층)(504)이 위치하고, 전기영동 색가변층(504)과 하부전극(506) 사이에 도전성 점착층 또는 도전성 접착층(505)이 위치할 수 있다. 또한 색가변 네일 스티커가 사용자의 손/발톱에 쉽게 부착될 수 있도록 점착층 내지 접착층(508)이 색가변 네일 스티커의 하부기판(507)과 이형필름(509) 사이에 위치할 수 있으며, 색가변 네일 스티커의 상부기판(502)이 노출되는 영역에 특정한 색상 또는 이미지가 인쇄된 형태의 구조인 인쇄층(501)에 있고, 상기 인쇄층의 일부 영역은 특정한 색상 또는 이미지가 인쇄되어있고, 인쇄되어있지 않는 나머지 영역은 투명하게 형성되어 있어서, 투명한 영역을 통하여 전기영동 색가변층의 색상변화를 인쇄층(501)을 통하여 시각적으로 확인할 수 있다.
상기 도전성 점착층 또는 도전성 접착층은 전류가 모든 방향으로 흐를 수 있는 등방성 도전성 접착제 (Isotropic Conductive Adhesives : ICAs)와 오직 한 방향 즉 z축 방향으로만 흐를 수 있는 이방성 도전성 접착제 (Anisotropic Conductive Adhesives : ACAs) 또는 도전 필러가 함유되지 않은 비전도성 접착제(Non-Conductive Adhesives)를 포함할 수 있다.
등방성 도전성 접착제 주성분은 폴리머(polymer) 기재와 도전 필러(filler) 입자로 구성되어 있다. 폴리머 기재로는 페놀 에폭시(phenolic epoxy)와 폴리이미드(polyimide)등과 같은 열가소성수지(thermoplastics)를 사용하며, 일반적으로 에폭시(epoxy), 실리콘(silicone), 폴리우레탄(polyurethane) 등과 같은 열경화성 수지(thermosets)가 사용된다. 도전 필러는 일반적으로 수㎛-수십㎛ 크기의 필러가 사용된다. 도전 필러의 형상은 구형과 일반적으로 많은 점 면 접촉을 위하여 플레이크(flake) 형상의 입자를 사용한다. 도전 메커니즘은 이 도전 필러들의 기계적/물리적 접촉에 의해 상하 두 층 사이에 도전이 이루어지며, 필러의 함유량은 필러의 형상 및 크기에 따라 다르지만 일반적으로 30-40 vol%의 필러가 함유된다. ICAs를 이용한 접속 프로세스는 일반적으로 ICAs를 전기적인 연결이 요구되는 패드 위에 스텐실프린팅(Stensil Printing) 공정을 통하여 국부적으로 도포한 뒤, 표면실장 부품(Surface-mount technology: SMT)을 장착하여 리플로우 프로세스를 거쳐 열을 가하여 수지를 경화시킨다. 위와 같은 스텐실 프린팅 기법을 통한 플립칩 접속공정은 매우 정교한 패턴의 정렬이 요구되므로 플립칩 접속공정이 사용된다. 먼저 ICA를 칩이나 기판쪽의 접속단자에 접촉시켜 선택적으로 단자에 도포를 한 뒤 칩을 장착시킨 뒤 경화시킨다. 도전 필러의 재료로는 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 니켈(Ni), 카본(carbon), 금속도금 필러 등이 사용되는데 거의 대부분의 ICAs에서는 Ag가 가지는 낮고 안정된 저항률 (1.6μΩ·㎝)과 산화물의 도전특성 때문에 Ag를 도전 필러로 사용한다. 전기적/기계적 특성을 향상시키기 위해 나노입자를 이용할 수 있다. Ni은 Ag에 비해 약 25% 전기저항이 크지만 값이 저렴하고 Cu보다 화학적 및 열적으로 안정성이 있어 Ni 나노입자를 이용할 수 있다. 또한, 탄소나노튜브(carbon nano-tubes;CNTs)와 은 나노입자를 이용한 ICA 개발을 통해 전기적인 특성의 향상보다는 내충격성을 향상시킬 수 있다. 탄소나노튜브(φ: 30㎚)에 나노 Ag 입자를 이용한 저온 소결(sintering), 저융점 솔더 합금입자 (Cu, Zn, Ag, Cd, In, Sn, Au, Pb, Bi와 그 합금) 만을 채용한 새로운 형태의 ICA 재료는 솔더 입자의 낮은 융점을 이용하여 전기적, 기계적 접합 특성이 향상된다.
한 방향 즉 z축 방향으로만 흐를 수 있는 이방성 도전성 접착제 (Anisotropic Conductive Adhesives : ACAs)는 열가소성 및 열경화성 폴리머 기재와 도전 필러(filler) 입자로 구성된다. ACAs는 페이스트 상태로 프린트 또는 도포하여 사용 할 수 있는 재료인 ACPs(Anisotropic Conductive Pastes)와 필름 상태로 릴(reel)에 감길 때 서로 부착이 되지 않도록 취급을 용이하게 하기 위한 분리 필름이 부착된 ACFs(Anisotropoic Conductive Films)의 형태의 재료가 사용될 수 있다.
ACAs는 수직방향인 Z-축으로만 도통경로를 형성하여 한쪽 방향으로만 전류가 통하게 된다. ACAs는 기판의 전체적인 전극단자들 위에 도포하여 일괄적으로 단자들 간의 전기적 접속 및 칩과 기판간의 기계적 결합을 얻을 수 있다. 또한, ICAs와 같이 별도의 언더필 공정이 필요 없으며, 손쉽게 미세 접합부를 얻을 수 있는 특징을 가지고 있다. ACAs의 도전 메커니즘은 패드 위에 갇혀진 도전 입자에 의해 기계적/물리적 접촉에 의해 이루어진다. 따라서, 최종적인 접합부의 전기적 특성은 일반적으로 패드위의 평균 필러 입자 수, 필러 입자의 압축 정도 등에 의해 결정된다. 접합부의 특성을 결정 짖는 주요변수는 1) 접합 온도와 시간, 2) 접합 압력과 압력 분포, 3) 보드(board) 및 범프(bump) 평탄도, 4) 필러 입자 분산도 및 크기 분포 등을 들 수 있다. 일반적으로 ICAs의 필러 입자 함유량에 비해 적은 5-10 vol%의 필러 입자가 함유되어 있다. ACFs는 디스플레이들의 박형화, 저비용화, 저전력화 및 고성능화를 위해 TCP (tape carrier package), COG(chip-on-glass), COF(chip-on film) 등의 다양한 패키징 기술이 사용된다. COF 접합방식은 폴리이미드(polyimide) 기판 상에 bare 칩을 접합하는 방식으로 구조가 TCP와 비슷하나, 일반적으로 기판이 얇은 구리와 폴리이미드의 이중 구조로 되어있어 삼중구조(구리, 접착제, 폴리이미드)의 TCP에 비해 뛰어난 유연성과 고온특성을 가지고 있다. ACAs에는 굉장히 다양한 종류와 형태의 도전 입자를 사용하고 있는데 일반적으로 도전입자에 사용되는 재료는 1) Ag, Ni, C 등과 같은 도전 입자, 2) Au가 도금된 금속(Ni, titaniumoxide 등) 플라스틱(acrylic rubber, polystyrene등) 입자와 3) 위의 두 재료의 입자들 위에 절연막을 입힌 입자가 있다. 이중 금속이 아닌 재료위에 Ag, Ni,Au가 도금된 형태가 가장 일반적인 형태의 필러로 사용된다. 낮은 밀도 특성을 가지는 플라스틱 입자에 Ni, Au, Ni/Au 도금된 도전 입자와 미세피치화의 진 전에 따라 인접한 단자와의 도전입자에 의한 전기적 단락을 최소화하기 위해 도전 입자에 절연막을 형성시킨 입자들도 사용된다. 일반적으로 ACAs를 통한 접합부의 전기적 접속은 솔더링과 같이 솔더와 단자간의 금속학적(metallurgical) 결합이 아닌 칩과 기판의 전극 사이에 구속된 필러의 기계적/물리적 접촉에 의해 이루어진다. 따라서, 일반적으로 낮은 전기전도도와 불안정한 전기적 특성을 가지고 있다. 궁극적으로 기존의 솔더링 수준의 높은 전기전도도와 안정된 전기적 특성을 얻기 위해서는 접착제 내에서 금속학적 결합을 통해 전기적 접속구조를 형성해야한다. 이러한 솔더 입자들 중에서 Sn/52In (Tm=118℃), Sn/58Bi(Tm=139℃)) 솔더재료가 낮은 융점 특성 때문에 널리 사용되고 있다. 나노 Ag 입자를 이용한 소결(sintering) 프로세스를 통해 저온에서 단자간에 솔더 접합부와 같은 금속학적 결합을 통해 전기적 특성을 크게 개선하였다. 저융점 솔더 합금 입자를 함유한 ACA를 이용하여 솔더 필러 입자와 접촉할 단자에 금속간 화합물을 형성하지 않도록 하는 비반응(nonreactive) 접속 프로세스와 최근에는, 저융점 솔더 합금 입자 (Cu, Zn, Ag, Cd, In, Sn, Au, Pb, Bi와 그 합금) 만을 채용한 새로운 형태의 ACA를 이용하여 접착제 내에 균일 분산된 저융점 솔더 합금 입자들의 표면장력과 접착제의 유동성을 이용하여 전기적인 접속이 가능하다.
도 6a, b를 참조하면, 인쇄농도를 조절하여 인쇄되는 영역(601)의 이미지 또는 색상이 불투명한, 불투명 인쇄층(601)(도 6a 참조) 또는 일정한 투과도를 가지는 반투과 인쇄층(603)(도 6b 참조)으로 설정할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 상부기판이 노출되는 영역에 보석 내지 큐빅 등과 같은 액세서리층을 부착하여 디자인성을 강화할 수 있는 구조로서, 전기영동 입자들이 유체 내에 분산되어 있는 전기영동 디스플레이층을 색가변층(504)으로 사용하는 본 발명의 색가변 네일 스티커는 색가변 네일 스티커의 표시부에 해당하는 상부 기판(502)/상부 전극(503)과 하부 전극(506)/하부 기판(507) 사이에 전기영동 색가변층(전기영동 디스플레이층)(504)이 위치하고, 전기영동 색가변층(504)과 하부전극(506) 사이에 도전성 점착층 또는 도전성 접착층(505)이 위치할 수 있다. 또한 색가변 네일 스티커가 사용자의 손/발톱에 쉽게 부착될 수 있도록 점착층 내지 접착층(508)이 색가변 네일 스티커의 하부기판(507)과 이형필름(509) 사이에 위치할 수 있으며, 색가변 네일 스티커의 상부기판(502)이 노출되는 영역에 보석 내지 큐빅 등과 같은 액세서리층(510)에 있어서, 인쇄가 되지 않는 영역은 투명하여 전기영동 색가변층의 색상변화를 액세서리층(510)을 통하여 시각적으로 확인할 수 있다.
도 5b의 디자인이 강화된 색가변 네일스티커의 응용 예인, 도 6c를 참조하면, 액세서리가 부착된 영역(604) 이외의 색가변영역(602)을 통하여 전기영동 색가변층의 색상변화를 시각적으로 확인할 수 있다.
도 5c를 참조하면, 도 5a 및 도 5b가 결합된 형태의 색가변 네일 스티커의 구조로서, 최종 노출되는 인쇄층(501) 또는 액세서리층(510)의 보호를 위하여 별도의 이형 보호필름층(511)이 부착될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 패터닝된 전극들을 이용한 네일 스티커의 선택적 색가변의 변화 과정을 나타내는 도식도이다.
도 7을 참조하면, 색가변 네일 스티커(701) 구조들에 있어서, 보다 다양한 이미지 표시를 위하여 상부 또는 하부 전극을 2개 이상으로 전극이 패터닝 하거나 다양한 모양 또는 형태로 패터닝하여, 네일 스티커의 이미지를 선택적으로 변화시킬 수 있다.
도 4a, b, c 및 도 5a, b, c를 참조하면, 상부기판 내지 하부기판은 플라스틱과 같이 유연성을 가진 재질이 사용될 수 있다. 또한, 착용성과 부착성을 더욱 용이하게 하기 위하여 UV경화수지와 열경화수지를 혼합하여 반경화 형태로도 제조될 수 있다. 이때, UV 경화수지는 자외선 파장대에 화학반응이 일어나는 광개시제를 포함하며, 상부기판을 보호하는 이형보호필름(409)(511)은 외부의 빛으로부터 노출되는 것을 방지하기 위하여 불투명하거나 외부 빛을 전반사시킬 수 있어야 한다. 반경화 형태의 상부기판 내지 하부기판은 사용자가 색가변 네일 스티커를 손톱 내지 발톱에 부착 후 상부의 이형보호필름(409)(511)을 제거한 후 광개시제가 화학반응을 일으킬 수 있는 UV 파장대의 빛을 노출 및 경화시켜 사용할 수 있다.
도 4a, b, c 및 도 5a, b, c를 참조하면, 전기영동 색가변층의 색상을 변화시키기 위해서는 전기적 신호의 제어를 통하여 입자들의 위치를 변경해주어야 하며, 이를 위해서는 외부로부터 상부전극 내지 하부전극에 외부전압이 공급될 수 있는 경로가 연결되어 있어야 한다.
도 8a, b, c, d, e, f, g, h는, 도 4a, b, c 및 도 5a, b, c의 색가변 네일 스티커를 사용함에 있어서, 본 발명의 일 실시예에 따른, 외부로부터 전압을 공급받기 위한 색가변 네일 스티커의 구조의 단면도 및 실시예를 나타낸 그림이다.
도 8a, b, c, d, e, f, g, h를 참조하면, 외부전압을 공급하기 위하여 색가변 네일 스티커의 상부전극 내지 하부전극의 일부에 비아홀(via hole)과 같은 통로를 형성하여 도전성 물질을 채우고 도전성 물질을 경화시키거나 고체화된 도전성 물질을 이용하여 직접 타공하여 상부전극 내지 하부전극에 연결하여 외부전압 공급용 전극을 형성할 수 있다. 이때 외부전압 공급용 전극들은 색가변 네일 스티커가 손톱 내지 발톱에 부착되는 영역을 제외하고 외부로 노출되는 색가변 네일 스티커의 상부, 하부 및 측면영역에 형성될 수 있다.
상기 도전성 물질로는 유기접착제에 은(Ag) 나노 분말이 포함된 것을 사용할 수 있다. 비아홀 내에 전도성 물질만 남기는 방법은 140 ~ 180℃의 온도로 5분 ~ 15분 동안 가열한다. 상기 도전성 물질에 포함된 은(Ag) 나노 분말은 30 ~ 60중량부인 것이 바람직하다. 또는 도전성 물질 전도성 페이스트로 비아를 충진하는 방법으로, Ag, Cu 금속분말을 열경화성 수지와 혼합하여 제작된 페이스트를 스크린 인쇄방법 등을 이용하여 레이저에 의해 형성된 마이크로비아를 충진할 수 있다.
도 8a, b, c를 참조하면, 색가변 네일 스티커의 하부영역(809)에 외부전압 공급용 전극(808)들이 형성된 구조들을 나타낸다.
전기영동 입자들이 유체 내에 분산되어 있는 전기영동 디스플레이층을 색가변층(803)으로 사용하는 본 발명의 색가변 네일 스티커는 색가변 네일 스티커의 표시부에 해당하는 상부 기판(801)/상부 전극(802)과 하부 전극(805)/하부 기판(806) 사이에 전기영동 색가변층(전기영동 디스플레이층)(803)이 위치하고, 전기영동 색가변층(803)과 하부전극(805) 사이에 도전성 점착층 또는 도전성 접착층(804)이 위치할 수 있다. 또한 색가변 네일 스티커가 사용자의 손/발톱에 쉽게 부착될 수 있도록 점착층 내지 접착층(807)이 색가변 네일 스티커의 하부기판(806)과 이형필름(미도시) 사이에 위치할 수 있다.
도 8b의 외부전압 공급용 전극(808)은 상부 전극(802)과 하부 전극(805)을 via hole을 통하여 도전성 물질을 연결한 형태이고, 외부로부터 전압이 인가 시 상부 전극(802)과 하부 전극(805) 사이에 형성된 수직 전계에 의하여 전하를 띄는 입자들의 이동 특성을 제어할 수 있는 구조이다.
도 8c는 하부전극(805)이 2개 이상으로 패터닝이 되어 있는 형태이며, 외부전압 공급용 전극(808)은 패터닝된 하부전극(805)들에 도전성 물질을 연결하여 외부로부터 전압이 인가 시 하부의 패터닝된 전극들 사이에 형성된 수평전계에 의하여 전하를 띄는 입자들의 이동특성을 제어할 수 있는 구조이다.
도 8d, e, f는 도 8a, b, c와 유사한 방식으로 색가변 네일 스티커의 표시부에 해당하는 상부영역(810)에 외부전압 공급용 전극(808)들이 형성된 구조들을 나타내며, 색가변 네일 스티커의 상부영역은 미적인 측면에서 가장 중요한 영역임에 따라 외부로 노출되는 외부전압 공급용 전극들의 색상 내지 형태를 조절하거나 도전성을 가진 액세서리와 결합하여 미적 특성이 저하되는 것을 보완할 수 있다.
도 8g, h는 색가변 네일 스티커의 측면(811)을 통하여 외부전압 공급용 전극(808)들을 연결한 구조로서 외부로부터 전압인가 시 상부 전극(802)과 하부 전극(805) 사이에 형성된 수직전계에 의하여 전하를 띄는 입자들의 이동특성을 제어하여 색상을 표시할 수 있다.
도 8h를 참조하면, 색가변 네일 스티커의 상부기판(801)이 노출되는 영역에 보석 내지 큐빅 등과 같은 액세서리층(812)에 있어서, 인쇄가 되지 않는 영역은 투명하여 전기영동 색가변층의 색상변화를 액세서리층(812)을 통하여 시각적으로 확인할 수 있다.
또한, 색가변 네일 스티커에 적용된 디자인 또는 사용자의 편의를 고려하여, 도 8b, c, e, f, h 구조들을 서로 조합하여 응용한 구조로서, 외부전압 공급용 전극들을 색가변 네일 스티커의 상부영역과 측면영역의 일부에 연결하거나 색가변 네일 스티커의 하부영역과 측면영역에 연결하거나 색가변 네일 스티커의 상부영역과 하부영역에 연결하는 방법 및 구조가 적용될 수 있다.
도 9a, b는 별도의 상부전극이 없는 색가변 네일 스티커의 구조로서, 9a는 도전성 상부기판의 단면도를, 도 9b는 도전성 상부기판을 적용한 색가변 네일 스티커의 구조의 단면도이다.
도 9a, b를 참조하면, 도전성 상부기판(901)은 도전성 물질(902)의 배열 방향을 조절하여 특정한 방향으로 전류가 잘 흐르도록 설정할 수 있다. 예를 들어 xyz축 방향에 있어서 모든 방향으로 전류가 잘 흐르게 하거나 상대적으로 z축 방향을 전기적 저항이 낮도록 설정하여 z축 방향에만 전류가 잘 흐르도록 설정할 수 있다. 특히, z축 방향으로만 전류가 잘 흐르는 특성을 본 발명인 색가변 네일 스티커의 상부기판으로 적용하면, 별도의 외부전압을 인가하기 위해 전극을 형성하거나, 전극을 패터닝하는 공정 없이도 전기영동 색가변층의 제어가 가능하다.
도 9a를 참조하면, z축 방향만 전기적 저항이 낮도록 설정한 도전성 상부기판(901)의 구조를 나타낸 것으로서, 투명한 우레탄, 에폭시, 폴리에스테르 등의 수지(바인더)(903)에 도전성 물질(902)을 혼합하고 이때, 투입되는 도전성 물질(902), 첨가제 등의 비율조절 및 휘발 및 건조되는 시간 등을 조절하면 도전성 물질(902)을 z축 방향으로 배열되도록 설정할 수 있다.
상기 도전성 상부기판의 제조를 위한 이방성 도전성 접착제, 이방성 도전성 필름 또는 시트로 응용되는, 이방성 도전성 물질의 조성물은 에폭시 수지, 경화제 및 촉매를 포함하는 베이스 수지 시스템; 및 상기 베이스 수지 시스템 중에 분산된 필라멘트상(filamentary) 니켈 분말을 포함하고, 상기 필라멘트상 니켈 분말은 특징적인 매우 미세한 분말들의 3차원의 체인상 네트웍을 갖는 것을 특징으로 한다. 상기 이방성 도전성 물질의 조성물은 소포제 및 요변성 시약(thixotropic reagent)을 더 포함할 수 있다.
필라멘트상 니켈 분말은 이방성 도전성 접착제, 필름 또는 시트 중에서 필수적인 도전성 성분으로서 작용한다. 필라멘트상 니켈 분말(2-50중량%)은 열경화성 에폭시 수지 중에 분산되어 있다. 그 결과 이방성 도전성 물질은 우수한 이방성 도전성을 나타낸다. 필라멘트상 니켈 분말은 0.2-0.5 마이크론 범위의 입자 크기를 갖는 작은 스파이크달린 구상 입자들(spiked spherical particles)의 응집체이다. 상기 응집체의 크기는 그들의 불규칙한 물리적 외형(physical contour) 때문에 측정하기 어렵지만, 대체로 10-50 마이크론 범위 내에 있는 것으로 판단된다. 베이스 수지 시스템은 에폭시 수지 또는 에폭시 수지들과 경화제(들) 및 촉매(들)로 이루어진 적당한 경화 시스템의 블렌드로 이루어진다. 산무수물(acid anhydride)은 이러한 응용 형태의 경우 매우 효과적인 경화제이다. 산무수물과 반응한 에폭시 수지는 우수한 내화학약품성 및 내열성을 갖는 것으로 밝혀졌다. 테트라부틸 암모늄 브로마이드 또는 트리페닐 포스핀과 같은 3차 아민은 모두 에폭시 수지-산무수물 경화 시스템에 대한 우수한 촉매이다. 0.2-1.5% p-톨루엔 설폰산으로 촉매화된 몇몇 멜라민-포름알데히드 수지가 또한 이러한 용도에서 효과적인 경화 시스템이다. 테트라부틸 암모늄 브로마이드 또는 트리페닐 포스핀과 같은 3차 아민에 의하여 촉매화된 페놀 수지가 또한 효과가 있다. 동시에 경화제 및 촉매로서 기능할 수 있는 많은 이미다졸 화합물이 또한 효과적인 경화 시스템이다.
상기 이방성 도전성 물질은 z 방향(또는 두께 방향)만으로는 전기가 통하도록 하지만, x 방향 및 y 방향으로는 통하지 않도록 한다(x 방향 및 y 방향은 함께 결합되는 기판 표면과 평행하고, 또한 z 방향은 기판 표면에 수직하다).
열경화성 에폭시 수지 중에 분산된 필라멘트상 니켈 분말이 이방성 도전성 물질 시스템의 기초를 형성한다. 이방성 도전성 필름(ACF), 이방성 도전성 접착제(ACA) 등과 같은 다양한 형태의 이방성 도전성 물질은 가공되어 두 전자 부품을 영구적으로 함께 결합할 수 있는 이방성 도전성 접착제(ACA)를 형성할 수도 있다. 이는 이형제 라이너 상에 코팅된 후 건조되어 열경화성 이방성 도전성 필름(ACF)을 형성할 수 있다. 이 이방성 도전성 필름(ACF)이 열경화되면, 이는 이방성 도전성 시트(ACS)가 된다.
현재, 가장 상업적으로 입수가능한 ACF 제품은 직경 2-5㎛의 도전성 입자들 및 잠재 경화성 열경화성 에폭시 수지로 이루어진다. 도전성 입자는 전형적으로는 Ni/Au 오버코트를 갖는 고분자 구체(polymeric sphere) 또는 순수한 구상 니켈이다.
도 9b를 참조하면, 색가변 네일 스티커가 도전성 상부기판(901), 전기영동 색가변층(904), 하부전극(905), 하부기판(906), 접착층 또는 점착층(907) 및 이형필름(908)이 순차적으로 적층된 구조를 가지며, 상기 도전성 상부기판(901)은 전기영동 색가변층(904)을 보호하는 상부기판과 전기장이 형성될 수 있는 상부전극 역할을 동시에 수행할 수 있어 제조비용의 절감과 더불어 색가변 네일 스티커의 두께를 줄일 수 있는 장점을 가진다.
도 10a, b는 도 9a, b의 색가변 네일 스티커를 전기적으로 제어하기 위한 전압인가 장치의 구조 및 제어방법을 나타낸 도식도이다.
도 10a, b를 참조하면, 도 9a, b의 색가변 네일 스티커를 전기적으로 제어하기 위한 전압인가 장치의 대표적인 구조와 이를 이용한 색가변 제어방법을 나타낸다.
도 10a를 참조하면, 수평 전계에 의하여 전기영동 색가변층의 전하를 띄는 입자들을 제어할 수 있는 전압인가 장치(1003)의 구조이며, 도 9a, b의 도전성 상부기판(901)의 노출된 영역에 직접적으로 접촉하여 전압을 인가할 수 있는 형태를 가진다.
이때, 도 9a의 도전성 상부기판(901)에 직접적으로 접촉되는 전압인가 장치(1003)의 도전성 물질 영역(1002)은, 도 10a에 나타낸 바와 같이 최소 2개 이상으로 분리되어 각각 반대 부호의 전압이 인가되거나 각각 접지역할과 전압이 인가되는 역할을 수행할 수 있다. 이때, 접지 또는 상대적으로 접지기능을 수행해야 하는 도전성 물질 영역(1002)은 도전성 상부기판(901)에 접촉되는 면적이 상대적으로 좁도록 설정되어야 한다. 또한, 전압인가 장치(1003)의 도전성 물질 영역(1002)은 도전성 상부기판(901)과 접촉 시 기계적인 충격 또는 마찰력을 최소화하기 위하여 탄성을 지닌 물질이 코팅되거나 도전성 물질 영역(1002)이 회전하는 형태를 취할 수 있으며, 전압인가 장치(1003)는 인가되는 전압의 부호를 변환할 수 있도록 설정되어야 한다.
도 10b를 참조하면, 전압인가 장치(1003)에서 분리된 도전성 물질들에 있어서, 접지 역할을 하는 도전성 물질 이외에 양의 부호의 전압이 인가되면, 색가변 네일 스티커(1004)의 음전하를 띄는 전기영동 입자들은 양의 부호의 전압이 인가되는 방향으로 이동을 하고 음의 부호의 전압이 인가되면 양전하를 띄는 전기영동 입자들이 음의 부호의 전압이 인가되는 방향으로 이동을 하여 색상을 가변할 수 있다. 이때, 전압이 인가되는 부호와 같은 극성의 전하를 띄는 전기영동 입자들의 일부는 접지영역으로 이동할 수 있으나 접지영역 보다 전압이 인가되는 영역의 도전성 물질의 접촉면적이 상대적으로 넓기 때문에 전체적으로는 전압이 인가되는 영역으로 이동하는 전기영동 입자들에 의한 색상이 표시된다.
도 11a, b, c, d는 색가변 네일 스티커의 구동 실시예를 나타내는 사진이다.
도 11a, b, c, d를 참조하면, 도 9a, b 및 도 10a, b에 기술한 본 발명에 따라 색가변 네일 스티커를 구동시킨 실시예 결과를 나타낸 사진이다. 본 실험을 위하여 양전하를 띄는 백색의 전기영동 입자들과 음전하를 띄는 녹색의 전기영동 입자들이 투명한 유체에 분산된 잉크를 마이크로캡슐화 하였으며, 제조된 마이크로캡슐을 바인더와 혼합하여 도전성 물질인 ITO가 증착된 필름(하부기판)의 표면에 코팅/건조하여 전기영동 색가변층을 제작하였다. 이후에 우레탄 계열의 수지에 도전성 물질을 혼합하여 도 9a에 나타낸 구조와 전기적 특성을 지닌 도전성 상부기판을 제작하고, 전기영동 색가변층에 합지하여 최종적으로 도 9b에 나타낸 구조와 유사한 전기영동 색가변 필름을 제작하였다.
또한, 도 11a, b, c, d를 참조하면, 도전성 상부전극을 통하여 수평 전계가 형성될 수 있도록 도 11d와 같이, 전극이 패터닝된 FPCB를 제작하였으며, 도 11d에서, 제작된 FPCB의 패터닝된 전극들 중 한 영역만을 도 11a와 같이 전기영동 색가변 필름의 도전성 상부기판의 표면에 상대적으로 넓게 접촉되도록 하였다. 이때, 도전성 상부기판에 가장 넓게 접촉된 전극에는 음의 부호의 전압을 인가하고 상대적으로 좁게 접촉된 인접한 전극들에는 접지를 하여 구동한 결과, 양의 부호를 지닌 전기영동 백색입자들이, 전압이 인가되는 전극의 접촉된 영역으로 이동함으로써, 도 11b에서 도 11c로의 변화와 같이, 백색의 이미지로 변화되는 것을 확인하였다.
도 12a, b, c, d는 광전도성 고분자를 이용한 색가변 네일 스티커의 응용 예를 나타내는 도식도이다.
도 4, 5, 8, 9를 참조하면, 상부전극 또는 상부기판을 폴리비닐카르바졸과 같은 광전도성 고분자 물질로 대체할 경우, 별도의 전극 패터닝 없이도 색가변 네일 스티커의 이미지를 변화시킬 수 있다. 일반적으로 광전도성 고분자 물질은 자외선의 특정 파장대에서 일정 시간 노출되었을 때 한시적으로 도전성을 띄게 된다.
도 12a, b, c, d를 참조하면, 상기 광전도성 고분자 물질의 특성을 색가변 네일 스티커에 적용할 경우, 색가변 네일 스티커(1201)의 상부에 이미지가 인쇄된 마스크(1202)를 부착하고, 자외선(UV)을 조사(1203)하면 자외선이 투과되는 영역에만 한시적으로 도전성이 생기게 된다. 이후 색가변 네일 스티커(1201)에 전압을 인가하면 도전성이 생긴 영역에만 전계가 형성되고, 해당 영역에만 색상이 변화되면서 이미지(예: 적색 네일 스티커(1204))를 표시할 수 있다. 또한, 일정 시간이 지난 후 도전성이 사라짐에 따라 사용자가 원하는 이미지로 쉽게 바꿀 수 있다.
도 13a는 무선신호를 전원으로 사용하는 색가변 네일 스티커 구조의 단면도이다.
도 13b는 무선신호를 전원으로 사용하는 색가변 네일 스티커의 구동 방법을 나타낸 도식도이다.
도 13a, b를 참조하면, 전기영동 디스플레이는 저전력 구동이 가능하여 4 인치 이하의 소형 디스플레이 면적에서는 NFC(near field communication: 10㎝ 이내의 거리에서 무선 데이터를 주고받는 통신 기술)와 RFID(Radio frequency identification) 등으로부터 수신되는 전기적 신호를 이용하여 전기영동 디스플레이를 동작시킬 수 있다.
도 13a를 참조하면, 전기영동 입자들이 유체 내에 분산되어 있는 전기영동 디스플레이층을 색가변층(1304)으로 사용하는 본 발명의 색가변 네일 스티커는 색가변 네일 스티커의 표시부에 해당하는 상부 기판(1302)/상부 전극(1303)과 하부 전극(1306)/NFC 구동부층(1307) 사이에 전기영동 색가변층(전기영동 디스플레이층)(1304)이 위치하고, 전기영동 색가변층(1304)과 하부전극(1306) 사이에 도전성 점착층 또는 도전성 접착층(1305)이 위치할 수 있다.
또한 색가변 네일 스티커가 사용자의 손/발톱에 쉽게 부착될 수 있도록 점착층 내지 접착층(1308)이 색가변 네일 스티커의 NFC 구동부층(1307)과 이형필름(1309) 사이에 위치할 수 있으며, 색가변 네일 스티커의 상부기판(1302)이 노출되는 영역에 특정한 색상 또는 이미지가 인쇄된 형태의 구조인 인쇄층(1301)에 있어서, 인쇄가 되지 않는 영역은 투명하여 전기영동 색가변층(1304)의 색상변화를 인쇄층(1301)을 통하여 시각적으로 확인할 수 있다.
또한, 색가변 네일 스티커의 인쇄층(1301) 상부에 보석 내지 큐빅 등과 같은 액세서리층(1310)이 설치하여, 인쇄가 되지 않는 영역은 투명하므로 전기영동 색가변층(1304)의 색상변화를 액세서리층(1310)을 통하여 시각적으로 확인할 수 있다.
또한, 색가변 네일 스티커의 측면에 설치되는 외부전압 공급용 전극(1311)은 상부 전극(1302)과 NFC 구동부층(1307)을 via hole을 통하여 도전성 물질을 연결한 형태로서, 외부로부터 전압이 인가 시 상부 전극(1302)과 NFC 구동부층(1307) 사이에 형성된 수직 전계에 의하여 전하를 띄는 입자들의 이동 특성을 제어할 수 있는 구조이다.
도 13b를 참조하면, 이러한 특성을 본 발명인 색가변 네일 스티커에 적용하여, 외부로부터 직접적인 전압인가 없이도 색가변이 가능하여 외부로 노출되는 외부전압 인가용 도전성 물질이 요구되지 않고, 사용자가 NFC 기능이 탑재된 스마트폰 등을 이용하여 쉽게 색상을 변경할 수 있는 장점을 가진다.
이러한 기능을 수행하기 위해서, 스마트폰에서 송신된 무선신호를 RF 안테나를 통하여 수신하고, 수신된 무선신호를 MCU를 통하여 수집하며, MCU에 프로그램된 신호를 driver IC에 전송하고, driver IC를 통하여 전기영동 색가변층(1312)을 제어할 수 있다. 이때, RF 안테나를 통하여 수신된 전기적 신호를 축적할 수 있는 콘덴서 또는 별도의 전압을 증폭할 수 있는 회로가 함께 설계될 수 있다.
실시예 1: 마이크로캡슐의 제조 방법
멜라민-포름알데하이드 prepolymer를 멜라민 7.62g과 포름알데하이드 13.78g을 혼합하여 70℃로 승온 후 30분간 유지하여 투명한 용액으로 제조하였다. 상기 용액을 25℃로 냉각시킨 후 동일 온도로 유지하면서, 우레아 1.22g과 안정제로 사용된 PVA(MW : 85,000-146,000) 5% 용액 60g과 계면활성제 SDS 1% 용액 60g을 상기 용액에 투입하였다. 멜라민과 우레아는 벽물질로서, 포름알데하이드는 경화제로서 사용되었다. 상기 용액을 교반하면서 컬러입자가 분산된 유체를 반응기 용액 내부로 투입하여 고속균질기로 6000rpm으로 10분간 에멀전화를 진행하였다. 에멀전 상태를 현미경으로 확인 후 Circulator 온도를 86℃, 시간을 6시간 설정하여 반응을 진행하였다. 반응완료 후 원심분리기 10000rpm으로 마이크로캡슐을 포집하여 워싱 후 90℃ 오븐에서 건조하였다.
실시예 2: 마이크로캡슐의 제조 방법
코아세르베이션 공정에 의한 마이크로캡슐 제조 공정
증류수 300 g을 교반기가 장착된 1L 이중자켓 반응기에 투입하고 순환조를 사용하여 온도를 45 ℃로 승온시킨다. 증류수 온도가 설정한 45 ℃가 되면 젤라틴 (3.6 g)을 거품이 발생되지 않도록 천천히 투입하여 용해시킨다. 이후 10 wt% 농도의 아카시아수 용액 (36 g)을 투입하여 반응물이 혼합되도록 교반상태를 유지한다. 반응물들이 잘 혼합된 것을 확인하고 반응기의 교반속도를 400 rpm으로 올린 후 컬러입자가 분산된 유체를 천천히 투입하여 안정한 유화상태가 되는 것을 확인한다. 유화상태가 끝나면 고분자 벽면 물질을 경화시키기 위하여 매질의 pH가 4.5가 되도록 10 wt% 아세트산을 적당량 첨가한다. pH를 조정한 후 반응기 온도를 8 ℃가 되도록 맞춘 후에 반응물의 온도가 설정된 값으로 하강되기를 기다린 후 반응물의 온도가 8 ℃가 되면 50% 글루타릭알데히드 (3 g)을 투입하여 교반상태를 유지한다. 글루타릭알데히드를 추가한 후 반응기의 온도를 상온으로 조정하고 5~12 시간을 유지하여 마이크로캡슐을 제조한다.
젤라틴과 아카시아를 벽물질로 사용하였고, 추가로 벽을 단단하게 하기 위해 CMC (carboxymethylcellulose)를 첨가 후 추가 반응을 진행할 수 있다. 마이크로캡슐 제조반응 종료 후 제조된 마이크로캡슐 분산액은 원심분리하여 회수한 후에 3회에 걸쳐서 증류수로 세정과 원심분리로 마이크로캡슐을 회수하였다.
실시예 3: 색가변 네일 스티커의 제조 방법
도 4b를 참조하면, 제1의 ITO 필름의 전도성 물질 표면에 상기 제조된 마이크로캡슐을 바인더와 혼합하여 코팅한 후 건조시켜 전기영동 색가변층을 형성하였다. 상기 제조된 전기영동 색가변층에 도전성 접착층을 부착하고 제2의 ITO필름을 상기 도전성 접착층과 합지하여 색가변 네일 스티커를 제작하였다. 상기 도전성 접착층은 폴리머 기재로 페놀 에폭시(phenolic epoxy) 또는 폴리우레탄(polyurethane)을 사용하고 도전 필러로는 은(Ag)을 30-40 vol%로 함유시켰다, 전기영동 색가변층에 스텐실프린팅(Stensil Printing) 공정을 통하여 국부적으로 도포한 뒤, 표면실장 부품(Surface-mount technology: SMT)을 장착하여 리플로우 프로세스를 거쳐 열을 가하여 수지를 경화시켜 형성하였다.
실시예 4: 색가변 네일 스티커의 제조 방법
도 9a, b 및 도 10a, b에 기술한 본 발명에 따라, 양전하를 띄는 백색의 전기영동 입자들과 음전하를 띄는 녹색의 전기영동 입자들이 투명한 유체에 분산된 잉크를 마이크로캡슐화하였으며, 제조된 마이크로캡슐을 바인더와 혼합하여 도전성 물질인 ITO가 증착된 필름(하부기판)의 표면에 코팅/건조하여 전기영동 색가변층을 제작하였다. 이후 우레탄 계열의 수지에 도전성 물질을 혼합하여 도 9a에 나타낸 구조와 같이 전기적 특성을 지닌 도전성 상부기판을 제작하고, 상기 전기영동 색가변층에 합지하여 최종적으로 도 9b의 전기영동 색가변 네일 스티커를 제작하였다.
상기 도전성 상부기판은 열경화성 에폭시 수지 및 도전성 입자로서, Ni/Au 오버코트를 갖는 고분자 구체(polymeric sphere) 또는 순수한 구상 니켈을 사용하여 제작하였다.
실시예 5: 전기영동 색가변 필름의 구동 방법
도 11a, b, c, d를 참조하면, 도전성 상부전극을 통하여 수평 전계가 형성될 수 있도록 도 11d와 같이, 전극이 패터닝된 FPCB를 제작하였으며, 도 11d에서, 제작된 FPCB의 패터닝된 전극들 중 한 영역만을 도 11a와 같이 전기영동 색가변 필름의 도전성 상부기판의 표면에 상대적으로 넓게 접촉되도록 하였다. 이때, 도전성 상부기판에 가장 넓게 접촉된 전극에는 음의 부호의 전압을 인가하고 상대적으로 좁게 접촉된 인접한 전극들에는 접지를 하여 구동한 결과, 양의 부호를 지닌 전기영동 백색입자들이, 전압이 인가되는 전극의 접촉된 영역으로 이동함으로써, 도 11b에서 도 11c로의 변화와 같이, 백색의 이미지로 변화되는 것을 확인하였다.
도 1 내지 도 13에 따른 본 발명의 구체적인 실시예에 적용되는 제조 공정과 공정에 사용되는 물질들은 하기와 같다.
본 발명에 따른 색가변 네일 스티커는 고체와 액상 물질이 혼합된 복합 물질상으로 이루어진다.
상부 기판 및 하부 기판은 투과율이 높은 광투명 소재로서, 80% 이상의 고투과율을 갖는 소재로 형성된 베이스 필름일 수 있다. 상부 기판은 광투과율이 우수한 투명 고분자 필름으로서, 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide:PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC) 등으로 형성할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
하부 기판을 마주하는 상부 기판의 일면에는 상부 전극이 구비될 수 있다. 상부 전극은 시야각 가변형 조절 필름에 대해 동일한 전압을 인가할 수 있다. 상부 전극은 시야각 가변형 조절 필름에 공통되도록 판 형상으로 형성되는 공통전극일 수 있다. 상부 전극은 시인 측에 마련될 수 있으며, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ZnO 또는 TCO(transparent conductive oxide)와 같은 투명 도전성 물질로 형성될 수 있다.
유체는 물(water), 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 프로판올(Propanol), 부탄올(Butanol), 프로필렌카보네이트(Propylene carbonate), 톨루엔(Toluene), 벤젠(Benzene), 헥산(Hexane), 클로로포름(Chloroform), 아이소파라핀 오일(Isoparaffin oil), 실리콘 오일, 에스테르계 오일, 하이드로카본계 오일트리에칠헥사노인, 디메치콘, 세틸오타노에이트, 디카프릴레이트, 이소프로필미리스테이트, 토코페놀아세테이트 등의 투명 물질을 포함할 수 있다.
마이크로캡슐은 전기영동 색가변층 내에 소정 간격으로 고정되어 마이크로캡슐들 사이에 이격 공간이 형성될 수 있다. 이격 공간에 의해, 각 마이크로캡슐은 이웃하는 마이크로캡슐들과 직접 접촉하지 않는다.
전기영동 색가변층은 380㎚ 내지 750㎚의 가시광 영역에서 적어도 부분적으로 투명한 물질을 포함할 수 있다. 전기영동 색가변층은 아크릴계 고분자, 실리콘계 고분자, 에스테르계 고분자, 우레탄계 고분자, 아미드계 고분자, 에테르계 고분자, 플루오르계 고분자 및 고무로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 투명한 고분자 물질을 포함할 수 있다.
접착제층(또는 점착제층)은 아크릴계 중합체나 실리콘계 중합체, 폴리에스테르나 폴리우레탄, 폴리에테르 등의 적절한 중합체를 사용할 수 있다. 접착제층(또는 점착제층)은 단순한 접착(또는 점착) 작용뿐만 아니라, 충격을 완화시키는 쿠션(cushion)으로서의 역할도 하는 고탄성의 실리콘 고무(silicone rubber) 등을 사용할 수 있다. 접착제층(또는 점착제층)은 에너지(예를 들어, 열 또는 UV 등)에 의해 경화될 수 있거나 또는 비경화될 수도 있다.
예를 들어, 접착제층(또는 점착제층)은 절연성 유기물일 수 있는데, 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC) 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
접착제층(또는 점착제층)은 감압 점착제(Pressure Sensitive Adhesive: PSA)를 사용하여 형성될수 있다. 감압 점착제는 구성 부재의 광학적 특성 변화를 방지하고, 접착 처리시의 경화나 건조시의 고온 프로세스를 요하지 않는 소재가 사용 가능하다.
예를 들어, 접착제층(또는 점착제층)(204)는 아크릴계 중합체나 실리콘계 중합체, 폴리에스테르나 폴리우레탄, 폴리에테르 또는 합성 고무 등의 적절한 중합체를 사용할 수 있다.
접착제층(또는 점착제층)(204)은 단순한 접착(또는 점착) 작용뿐만 아니라, 충격을 완화시키는 쿠션(cushion)으로서의 역할도 하는 고탄성의 실리콘 고무(silicone rubber) 등을 사용할 수 있다.
접착제층(또는 점착제층)은 에너지(예를 들어, 열 또는 UV 등)에 의해 경화될 수 있거나 또는 비경화될 수도 있다.
폴리우레탄과 같이 탄성을 가지는 접착제 또는 점착제를 사용하게 되면, 종래 기술과 달리, 접착제 또는 점착제가 마이크로캡슐을 감싸고 있으므로, 직접적인 충격을 완화시킬 수 있어 내구성을 더욱 향상 시킬 수 있다는 장점을 가진다.
전도도를 가지는 도전성 접착제 또는 점착제 재료로서, 반도성이거나 또는 비등방성적으로 전도성인 물질을 포함시킬 수 있다. 탄소 입자, 금 입자, 알루미늄 입자, 백금 입자, 은 입자, 도금된 중합체 구, 도금된 유리 구 또는 ITO 입자를 함유하거나, 전도성 중합체인 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리피롤, P-DOT, 또는 폴리티오펜을 포함할 수 있다.
하부 기판은 구부러지거나 휘어지거나 둘둘 말릴 수 있는 연성 재질의 기판일 수 있으며, 이 경우, 하부 기판은 연성(flexile) 인쇄 회로 기판일 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 하부 기판은 페놀 계열 또는 에폭시 계열의 합성수지로 이루어질 수 있으며, 이때 하부 기판은 경성(rigid) 인쇄 회로 기판일 수 있다. 하부 기판의 일면에는 하부 전극이 구비될 수 있다. 하부 전극은 복수의 마이크로캡슐 또는 입자들에 동일 또는 상이한 전압을 인가할 수 있다.
하부 전극은 구리, 알루미늄, 산화 인듐 주석(ITO: Indium Tin Oxide) 또는 산화 인듐 아연(IZO: Indium Zinc Oxide)의 단층구조 또는 구리, 알루미늄, ITO 또는 IZO의 물질에 니켈 또는 금 등이 더 적층된 다층 구조로 형성될 수 있다.
마이크로캡슐은 소프트 캡슐이거나 하드 캡슐일 수 있으며, 인 시튜 중합법(in-situ polymerization), 코아세르베이션 방법(coacervation approach) 또는 계면 중합법(interfacial polymerization)으로 제조될 수 있다.
마이크로캡슐 제조에 있어서, 유체로는 극성 또는 비극성 분산매를 사용할 수 있다. 예를 들어, 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 프로필렌카보네이트, 톨루엔, 벤젠, 클로로포름, 헥산, 시클로헥산, 도데칸, 퍼클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌, 아이소파라핀 오일의 일종인 isopar-G, isopar-M, isopar-H 중 어느 하나 또는 그 이상을 사용할 수 있다. 상기 유체에 염료 또는 안료를 추가할 수 있다.
상기 염료 또는 안료로는, 아조 염료, 안트라퀴논 염료, 카르보늄 염료, 인디고 염료, 황화염료, 프탈로시아닌 염료 등을 사용할 수 있고, 상기 안료로는 산화티탄(Titanium dioxide), 산화아연(Zinc oxide), 리토폰(Lithopon), 황화아연(Zinc sulfonate), 카본블랙(Carbon black), 흑연(Graphite), 황연(Chrome yellow), 징크 크로메이트(Zinc chromate), 철적(Redoxide of iron), 연단(Red lead), 카드뮴적(Cardmium red), 모르브덴적(Molybdate chrome orange), 감청(Milori blue, pressian blue, iron blue), 코발트 블루(Cobalt blue), 크롬녹(chrome green), 수산화크롬(Viridian), 아연녹(Zinc green), 은분(Alluminium powder), 금분(Bronze powder), 형광안료, 펄안료 등의 무기안료, 또는 불용성 아조계, 용성 아조계, 프탈로시아닌계, 퀴나크리돈계, 디옥사진계, 이소인돌리논계, 건염염료계, 필로콜린계, 플루오르빈계, 퀴노프탈론계, 메탈 콤플렉스 등의 유기안료를 사용할 수 있다.
인 시튜 중합법(in-situ polymerization)에 따르면, 마이크로캡슐은 에멀전을 형성하여 코어-쉘 형태로 구조화하는 반응 과정을 통해 제조할 수 있다.
먼저 입자를 유체에 분산시켜 코어 물질을 제조한다. 이때, 입자는 유체에 대하여 0.1 내지 25 중량%의 비율로 분산될 수 있으나, 필요에 따라 더 많은 양을 분산시킬 수도 있다. 상기 코어 물질의 분산액은 초음파 분산기 또는 호모게나이저를 이용하여 분산을 수행할 수 있다.
다음으로, 마이크로캡슐의 쉘을 형성할 고분자를 혼합하여 산도 조절에 의하여 프리폴리머를 제조한다. 이 공정은 코어 물질의 분산액을 제조하는 공정과 동시에 수행할 수 있다.
상기 쉘을 형성하기 위한 고분자는 탄성이 낮고 단단한 성질을 나타낼 수 있는 고분자 전구체를 사용할 수 있는데, 우레아-포름알데하이드, 멜라민-포름알데하이드, 메틸비닐에테르 코말레산 무수물과 같은 공중합체나 젤라틴, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세테이트, 셀룰로오스성 유도체, 아카시아, 카라기난, 카르복시메틸렐룰로스, 가수분해된 스티렌 무수물 공중합체, 아가, 알기네이트, 카제인, 알부민, 셀룰로오스 프탈레이트 등의 고분자를 사용할 수 있으며, 이러한 고분자의 친수성과 소수성을 조절함으로써 코어 물질을 둘러싸며 쉘을 형성할 수 있다. 또한, 상기 프리폴리머는 입자와 마찬가지로 유체에 분산되어 분산액으로 제조될 수 있다.
제조된 상기 코어 물질의 분산액과 상기 쉘 물질의 프리폴리머 분산액을 혼합하고 교반하여 에멀전을 형성하는 단계를 수행할 수 있다. 이러한 에멀전을 형성하기 위한 조건으로 입자와 프리폴리머의 비율을 최적화할 필요가 있으며, 두 분산액을 부피 비율로 1:5 내지 1:12이 되도록 혼합할 수 있다. 또한, 분산성 향상을 위하여 안정제를 첨가할 수도 있다. 상기 에멀전 내에서 입자는 분산상이 되고 쉘 물질은 연속상이 될 수 있다.
이때 에멀전의 안정성을 높이기 위해 첨가제를 첨가할 수 있다. 이러한 첨가제로는 수상에서 용해 후 점도가 높은 습윤성이 우수한 유기 고분자일 수 있으며, 구체적으로는, 젤라틴, 폴리비닐알코올, 소듐 카르복시메틸 셀룰로오스, 전분, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 알기네이트 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.
형성된 에멀전의 pH와 온도를 조절하여 연속상인 쉘 물질 분산액이 분산상인 입자 주위에 침착되어 마이크로캡슐의 쉘이 형성되도록 함으로써, 코어 물질 분산액을 마이크로캡슐화 할 수 있다.
이 경우, 마이크로캡슐 쉘을 더 치밀하게 구성하여 탄성을 감소시킴으로써 쉘의 경도를 높이기 위해 첨가제를 첨가하는 과정을 포함할 수 있다. 첨가되는 첨가제의 종류는 수상에서 용해가 잘 되는 이온성 또는 극성 물질일 수 있다. 예를 들어, 경화 촉매제인 염화암모늄, 레조르시놀, 하이드로퀴논, 카테콜 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.
코아세르베이션 방법의 경우에는, 내부상 및 외부상의 유상/수상 에멀전을 이용할 수 있다. 코어 물질의 분산액은 수성 외부 상으로부터 밖으로 코아세르베이션(괴상화)되며, 온도, pH, 상대 농도 등을 제어함으로써 내부상의 유상 액적에 쉘을 형성하여 입자 화된다.
코아세르베이션의 경우, 쉘 재료로서, 우레아-포름알데하이드, 멜라민-포름알데하이드, 젤라틴, 또는 아라빅 고무 등을 사용할 수 있다.
계면 중합법의 경우에는, 내부상의 친유성 단량체가 수성 외부 상에 있어서 에멀전으로 존재하게 된다. 상기 내부상 액정 중의 단량체는 수성 외부 상에 도입된 단량체와 반응하고, 내부상의 액적과 주위의 수성 외부상과의 계면에서 중합반응이 일어나며, 상기 액적 주위에서 입자의 쉘이 형성된다. 형성된 쉘은 비교적 얇고 침투성이 있으나, 다른 제조방법과 달리 가열이 필요하지 않으므로, 다양한 유전성 유체를 적용할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전기영동 색가변층은 기판에 부착되는 마이크로캡슐들이 구형, 비구형, 직면체 등인 형태와 무관하게 부착 후 전극에 접촉되는 마이크로캡슐들의 탄성력이 강화되어 외부에서 가해지는 압력 내지 충격을 흡수하는 내구성을 가진다.
격벽은 무극성의 유기물 또는 무극성의 무기물로 형성될 수 있다.
상기 격벽은 일정 높이 및 폭(예를 들면, 10㎛ ~ 100㎛의 높이, 10㎛ ~ 20㎛의 폭)를 가지도록 포토 리소그래피(Photo lithography) 또는 몰드 프린팅(Mold Printing) 공정을 통해 형성될 수 있다.
상기 격벽은 구동 시 전기적 힘에 의해 대전된 입자와 격벽이 서로 결합되지 않도록 대전되지 않는 물질로 구성되는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에서 대전된 입자가 혼합되어 있는 유체가 무극성의 유기용매인 경우에는 유체와 같은 물리적 성질, 즉 무극성의 고분자화합물(polymer), 유기물(organic) 또는 무기물(inorganic)로 형성될 수 있다.
이형 필름 또는 보호필름은 폴리에스테르 (PET) 필름의 단면 또는 양면에 실리콘 조성물과 대전방지 효과를 나타내는 무기 입자를 첨가한 도포한 것으로 균일한 박리력과 잔류 접착력, 대전 방지 기능을 가지고 있어, 디스플레이 소재의 점착층이나 접착층을 보호하는 필름 역할을 한다.
Claims (21)
- 상부기판;
하부기판;
상기 상부기판의 일면에 배치되는 상부전극;
상기 상부기판의 일면에 배치되는 인쇄층;
상기 하부기판의 일면에 배치되는 하부전극; 및
상기 상부기판과 상기 하부기판 사이에 형성되는, 색가변층을 포함하되,
상기 인쇄층의 인쇄 영역은 특정한 색상 또는 이미지가 불투명 또는 반투명으로 인쇄되어있고, 인쇄되어있지 않는 나머지 영역은 투명한 색가변 영역이 형성되어 있어서, 상기 색가변 영역을 통하여 색가변층의 색상 변화를 시각적으로 확인할 수 있으며,
상기 색가변층은, 전기적 신호를 통하여 다양한 색상 또는 이미지 변경이 가능한 것을 특징으로 하는 색가변 네일 스티커.
- 제1항에 있어서,
상기 색가변층은 전하를 띄는 입자들이 유체 내에 분산되어 있는 색가변층인 것을 특징으로 하는 색가변 네일 스티커.
- 제2항에 있어서,
상기 하부기판 또는 상기 상부기판의 일면에 이형필름이 배치되고,
상기 색가변층과 하부전극 사이 또는 상기 하부기판과 이형필름 사이에 도전성 접착층이 위치하는 것을 특징으로 하는 색가변 네일 스티커.
- 삭제
- 제3항에 있어서,
상기 상부기판의 일면에 액세서리층이 추가로 배치되고,
상기 액세서리층은 액세서리 영역 및 액세서리가 형성되어 있지 아니한 투명한 색가변 영역이 형성되어 있어서, 상기 색가변 영역을 영역을 통하여 색가변층의 색상 변화를 시각적으로 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 색가변 네일 스티커.
- 제3항에 있어서,
상기 상부기판 또는 상기 하부기판은, 광 개시제를 포함하는 UV 경화수지 및 열경화수지가 혼합된 반경화 형태이며, 상기 반경화 형태의 상부기판 또는 하부기판은 색가변 네일 스티커 부착 및 상기 이형보호필름을 제거한 후 광 개시제가 화학반응을 일으킬 수 있는 UV 파장대의 빛 노출 및 열경화에 의해 사용되는 것을 특징으로 하는 색가변 네일 스티커.
- 제3항, 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상부전극 또는 하부전극은 2개 이상의 전극으로 패터닝하여 네일 스티커의 이미지를 선택적으로 변화시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 색가변 네일 스티커.
- 제3항, 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상부전극 또는 하부전극의 일부에 비아홀(via hole)과 같은 통로를 형성하여 도전성 물질을 채운 후 도전성 물질을 경화시키거나, 고체화된 도전성 물질을 직접 타공하는 방식으로 상부전극 또는 하부전극에 연결하여, 외부전압 공급용 전극들이 형성되되,
상기 외부전압 공급용 전극들은 색가변 네일 스티커가 손톱 또는 발톱에 부착되는 영역을 제외하고 외부로 노출되는 색가변 네일 스티커의 상부, 하부 또는 측면영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 색가변 네일 스티커.
- 제8항에 있어서,
상기 외부전압 공급용 전극은 상기 상부전극과 하부전극을 비아홀(via hole)을 통하여 도전성 물질을 연결한 형태로서, 외부로부터 전압 인가 시, 상기 상부전극과 상기 하부전극 사이에 형성된 수직 전계에 의하여 전하를 띄는 입자들의 이동 특성을 제어하는 것을 특징으로 하는 색가변 네일 스티커.
- 제8항에 있어서,
상기 하부전극이 2개 이상으로 패터닝이 되어있고, 상기 외부전압 공급용 전극은 상기 패터닝된 하부전극들에 도전성 물질을 연결한 형태로서, 외부로부터 전압 인가 시, 상기 패터닝된 하부전극들 사이에 형성된 수평 전계에 의하여 전하를 띄는 입자들의 이동 특성을 제어하는 것을 특징으로 하는 색가변 네일 스티커.
- 제8항에 있어서,
상기 상부전극이 2개 이상으로 패터닝이 되어있고, 상기 외부전압 공급용 전극은 상기 패터닝된 상부전극들에 도전성 물질을 연결한 형태로서, 외부로부터 전압 인가 시, 상기 패터닝된 상부전극들 사이에 형성된 수평 전계에 의하여 전하를 띄는 입자들의 이동 특성을 제어하는 것을 특징으로 하는 색가변 네일 스티커.
- 제8항에 있어서,
상기 외부전압 공급용 전극이 색가변 네일 스티커의 표시부에 해당하는 상부영역에 형성되어, 외부로 노출되는 외부전압 공급용 전극들의 색상 또는 형태를 조절하거나 도전성을 가진 액세서리와 결합하여 미적 특성이 저하되는 것을 보완하는 것을 특징으로 하는 색가변 네일 스티커.
- 제8항에 있어서,
상기 외부전압 공급용 전극이 색가변 네일 스티커의 측면에 도전성 물질을 연결한 형태로서, 외부로부터 전압 인가 시, 상부전극과 하부전극 사이에 형성된 수직 전계에 의하여 전하를 띄는 입자들의 이동 특성을 제어하는 것을 특징으로 하는 색가변 네일 스티커.
- 제8항에 있어서,
상기 상부전극 또는 상기 상부기판을 광전도성 고분자 물질로 대체할 경우, 별도의 전극 패터닝 없이도 상기 색가변 네일 스티커의 이미지를 변화시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 색가변 네일 스티커.
- ◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈상부기판;
하부기판;
상기 하부기판의 일면에 배치되는 하부전극; 및
상기 상부기판과 상기 하부기판 사이에 형성되는, 색가변층을 포함하되,
상기 하부기판의 일면에 이형필름이 배치되고,
상기 하부기판과 이형필름 사이에 도전성 접착층이 위치하며,
상기 색가변층은, 전기적 신호를 통하여 다양한 색상 또는 이미지 변경이 가능하고,
상기 상부기판은 도전성 상부기판으로서, 도전성 물질을 z축 방향으로 배열하여, z축 방향만 전기적 저항이 낮도록 설정하는 것을 특징으로 하는 색가변 네일 스티커.
- ◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제15항에 있어서,
상기 도전성 상부기판을 광전도성 고분자 물질로 대체할 경우, 별도의 전극 패터닝 없이도 상기 색가변 네일 스티커의 이미지를 변화시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 색가변 네일 스티커.
- ◈청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제15항의 색가변 네일 스티커를 전기적으로 제어하기 위한 전압인가 장치로서,
수평 전계에 의하여 색가변층의 전하를 띄는 입자들을 제어할 수 있으며,
상기 색가변 네일 스티커의 상기 도전성 상부기판의 노출된 영역에 직접적으로 접촉하여 전압을 인가할 수 있는 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 색가변 네일 스티커 전압 인가 장치.
- ◈청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제17항에 있어서,
상기 도전성 상부기판의 노출된 영역에 직접적으로 접촉하여 전압을 인가할 수 있는 형태는, 도전성 물질 영역이 최소 2개 이상으로 분리되어 각각 반대 부호의 전압이 인가되거나 각각 접지 역할과 전압이 인가되는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 색가변 네일 스티커 전압 인가 장치.
- ◈청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제18항에 있어서,
상기 도전성 물질 영역에는 상기 색가변 네일 스티커의 상기 도전성 상부기판과의 접촉 시 기계적인 충격 또는 마찰력을 최소화하기 위하여 탄성물질이 코팅되어 있거나, 도전성 물질 영역이 회전하는 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 색가변 네일 스티커 전압 인가 장치.
- ◈청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈상부기판;
NFC 구동부층;
상기 상부기판의 일면에 배치되는 상부전극;
상기 NFC 구동부층의 일면에 배치되는 하부전극;
상기 상부전극과 상기 하부전극 사이에 형성되는, 색가변층; 및
상기 하부전극과 상기 색가변층 사이에 형성되는, 도전성 접착층을 포함하되,
상기 NFC 구동부층의 일면에 이형필름이 배치되고,
상기 NFC 구동부층과 상기 이형필름 사이에 접착층이 위치하며,
NFC로부터 수신되는 전기적 신호를 이용하여 상기 색가변층을 동작시키는 것을 특징으로 하는 색가변 네일 스티커.
- ◈청구항 21은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제20항에 있어서,
상기 상부기판의 일면에 인쇄층이 배치되고, 상기 인쇄층 상에 액세서리층이 배치되며,
상기 색가변 네일 스티커의 측면에 외부전압 공급용 전극이 설치되고,
상기 외부전압 공급용 전극은 상기 상부 전극과 상기 NFC 구동부층을 비아홀(via hole)을 통하여 도전성 물질을 연결한 형태로서, 외부로부터 전압인가 시 상기 상부전극과 상기 NFC 구동부층 사이에 형성되는 수직 전계에 의해 상기 색가변층을 동작시키는 것을 특징으로 하는 색가변 네일 스티커.
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2022
- 2022-06-23 KR KR1020220076990A patent/KR102505338B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (8)
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