KR20100094896A - 평면 직선형 스트립 전송 선로 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR20100094896A
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Abstract

본 발명은 평면 직선형 스트립 전송 선로 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 평면 직선형 스트립 전송 선로는 제 1 절연층; 스트립 전송 선로층; 제 2 절연층; 및 기능성 패턴층을 포함하여 임피던스등을 조절할 수 있어 혼선 및 전송 신호의 손실을 최소화할 수 있고, 기존 둥근 케이블 와이어의 단점인 설치의 불편함, 둥근 선의 외부 노출에 의한 외관 문제, 단위 무게 증가 및 제조시 발생되는 이산화 탄소등의 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 본 발명의 평면 직선형 스트립 전송 선로는 테이프층을 더 포함하여 원하는 크기로 절단하여 원하는 위치에 설치가 가능하여 작업성도 우수하다.
본 발명의 평면 직선형 스트립 전송 선로 제조 방법은 이형성 점착층을 포함하는 절연 또는 유전 필름을 사용하여 컨버팅을 하고, 컨버팅후에 상기 이형성 점착층을 포함하는 절연 또는 유전 필름을 제거하고 다시 절연 또는 유전 필름을 접착하는 공정을 거치므로 컨버팅을 용이하게 하면서도 전송 선로 층간의 결합력이 상승된다.
평면 직선형 스트립 전송 선로, 기능성 패턴층, 임피던스, 테이프층

Description

평면 직선형 스트립 전송 선로 및 이의 제조 방법 {A flat straight stripe transmission wire and manufacturing method thereof}
본 발명은 평면 직선형 스트립 전송 선로 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 본 발명은 기능성 패턴층 및 이형 필름이 부착된 테이프층을 포함하여 혼선 및 전송 손실 효과를 최소화할 수 있으며, 기존 둥근 케이블 와이어의 단점인 설치의 불편함, 둥근 선의 외부 노출에 의한 외관 문제, 단위 무게 증가 및 제조시 발생되는 이산화 탄소등의 문제점을 해결할 수 있고, 원하는 크기로 절단하여 원하는 부위에 부착이 가능한 평면 직선형 스트립 전송 선로 및 컨버팅에 의해 다양하고 세밀한 전송 선로의 형성이 가능하고, 전송 선로 각 층간의 결합력이 우수하면서도 공정이 단순하고 비용이 저렴하며 친환경적인 평면 직선형 스트립 전송 선로 제조 방법에 관한 것이다.
전송 선로는 전기적 길이를 갖는 신호 전달 통로로 평면 전송 선로로는 스트립 라인과 마이크로 스트립 라인등이 사용된다. 평면화된 전송 선로는 건물의 실내 외 공간 바닥에 사용되는 바닥재에 내장시켜 기존의 전원 케이블, 전송 케이블 대신 사용할 수 있으며, 따라서 날로 복잡해지는 기기들 간의 배선을 간단하게 구성할 수 있다.
평면화된 전송 선로를 제조하기 위해 절연체층을 중심으로 상부와 하부에 전송 선로를 증착 방법으로 형성하고 상기 전송 선로의 상부와 하부에 절연체층을 형성하여 비균일 평면 전송 선로를 제조 하는 기술이 공지되어 있다(미국특허공보 US 6,774,741). 그러나, 상기 비균일 평면 전송 선로는 실제 환경에서 전송 선로 간격의 비균일 및 비연속성에 의한 잡음손실로 인하여 전송 거리의 단축과 전송 신호의 손실이 높아지기 때문에 신호 전송에 제약이 따른다.
또한, 기존의 평면 직선형 스트립 전송 선로 제조 공정은 스트립 전송 선로를 일일이 붙이거나 증착하는 방법을 사용하므로 전송 선로의 패턴을 세밀하게 형성하기가 어려워 다양한 형태 및 종류의 전송 선로를 제조하기가 어렵고, 공정이 복잡하고 비용이 높으며, 증착에 따른 환경문제가 발생하는 문제점이 있다.
기존 평면 전송 선로는 스트립 전송 선로위에 일반 절연체 필름을 증착하거나 전자파 차폐를 위해 알루미늄 호일/완전 증착 필름을 사용하는 경우가 있다. 절연체 필름만을 사용하는 경우 전자파 차폐 기능을 포함하지 않고 있어 혼선이나 전송 신호의 손실을 유발할 수 있다. 전자파 차폐를 위해 알루미늄 호일/완전 증착 필름을 사용하는 경우 전자파차폐 효과는 우수하나 임피던스 조절이 힘들고, 두께 및 가격적인 면에서 문제가 있다.
상기의 문제점을 해결하고자 본 발명의 목적은 기능성 패턴층 및 이형 필름이 부착된 테이프층을 포함하여 혼선 및 전송 손실 효과를 최소화할 수 있으며, 기존 둥근 케이블 와이어의 단점인 설치의 불편함, 둥근 선의 외부 노출에 의한 외관 문제, 단위 무게 증가 및 제조시 발생되는 이산화 탄소등의 문제점을 해결할 수 있고, 원하는 크기로 절단하여 원하는 부위에 부착이 가능한 평면 직선형 스트립 전송 선로 및 컨버팅에 의해 다양하고 세밀한 전송 선로의 형성이 가능하고, 전송 선로 각 층간의 결합력이 우수하면서도 공정이 단순하고 비용이 저렴하며 친환경적인 평면 직선형 스트립 전송 선로 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하고자 본 발명은,
제 1 절연층;
상기 제 1 절연층의 적어도 어느 일 면에 형성된 스트립 전송 선로층;
상기 스트립 전송 선로층의 상면에 형성된 제 2 절연층; 및
상기 제 2 절연층의 상면에 형성된 메시(mesh) 형태의 기능성 패턴층을 포함하는 평면 직선형 스트립 전송 선로를 제공한다.
상기 제 1 절연층 또는 제 2 절연층은 유전층일 수 있다.
상기 스트립 전송 선로층의 두께는 1 내지 200 ㎛일 수 있다.
상기 스트립 전송 선로층은 다선의 스트립 전송선을 포함할 수 있다.
상기 스트립 전송 선로층은 2 내지 70 개의 다선의 스트립 전송선으로 형성될 수 있다.
상기 스트립 전송선은 각각의 폭이 1 내지 200 mm 일 수 있다.
상기 스트립 전송선은 각 선의 간격이 0.1 내지 100 mm 일 수 있다.
상기 기능성 패턴층은 대전방지, 전자파 차폐, 전자파 흡수, 유전성, 전도성 및 도색성으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 기능을 가질 수 있다.
상기 기능성 패턴층은 전도성 고분자, 카본 나노 튜브(CNT), 유기 은 착화합물, 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide, ITO)로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 포함하는 코팅액을 상기 제 2 절연층의 어느 일 면에 코팅하여 형성될 수 있다.
상기 기능성 패턴층은 인쇄성 도료를 더 포함할 수 있다.
상기 평면 직선형 스트립 전송 선로는 상기 제 2 절연층의 상면에 형성되고, 접착층; 및 상기 접착층의 상면에 부착된 이형 필름을 포함하는 테이프층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하고자 본 발명은,
제 1 절연층의 적어도 일 면에 제 1 접착층을 형성하고, 상기 제 1 접착층의 상면에 전도성 물질을 접착시켜 전송 선로층을 형성하는 전송 선로층 형성 단계;
상기 전송 선로층의 상면에 이형성 점착층을 포함하는 절연 또는 유전 필름을 점착하는 점착 단계;
상기 제 1 절연층 내지 전송 선로층을 컨버팅하여 다선의 스트립 전송 선로층을 형성하는 스트립 전송 선로층 형성 단계;
일 면에는 제 2 접착층이 형성되고, 다른 일 면에는 기능성 패턴층이 형성된 제 2 절연층을 상기 제 2 접착층을 이용하여 상기 스트립 전송 선로층의 상면에 접착하는 기능성 패턴층 형성 단계; 및
상기 점착 단계에서 점착된 절연 또는 유전 필름을 이형성 점착층을 이용하여 제거하는 제거 단계를 포함하는 평면 직선형 스트립 전송 선로의 제조 방법을 제공한다.
상기 제거 단계후에, 상기 절연 또는 유전 필름이 제거된 스트립 전송 선로층의 상면에 일 면에 제 2 접착층이 형성된 제 2 절연층을 상기 제 2 접착층을 이용하여 접착하는 필름 접착 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 필름 접착 단계후에, 상기 제 2 절연층의 상면에 접착층; 및 상기 접착 층의 상면에 부착된 이형 필름을 포함하는 테이프층을 형성하는 테이프층 형성 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 평면 직선형 스트립 전송 선로는 날로 복잡해지는 배선을 간단하게 구성할 수 있고, 평면 직선형 스트립 전송 선로위에 도색도 가능하여 인테리어면에서 유리하다.
본 발명의 평면 직선형 스트립 전송 선로는 기능성 패턴층을 포함하여 대전방지, 전자파 차폐, 전자파 흡수, 유전성, 전도성 및 임피던스의 조절이 가능하고, 혼선 및 전송 신호의 손실을 최소화할 수 있다.
본 발명의 평면 직선형 스트립 전송 선로는 기존 둥근 케이블 와이어의 단점인 설치의 불편함, 둥근 선의 외부 노출에 의한 외관 문제, 단위 무게 증가 및 제조시 발생되는 이산화 탄소등의 문제점을 해결할 수 있다.
본 발명의 평면 직선형 스트립 전송 선로는 원하는 길이로 절단하여 사용가능하고 테이프층을 포함하여 원하는 위치에 직접 붙일 수 있어 작업성이 우수하다.
본 발명의 평면 직선형 스트립 전송 선로 제조 방법은 증착대신 점착 또는 접착 방법을 이용하므로 컨버팅이 가능해지고, 컨버팅 과정에 의해 선로간의 간격 및 두께를 자유롭게 선택할 수 있어 균일하고 세밀한 다중선 및 다중층을 갖는 전송 선로의 제조가 가능하다. 따라서, 다양한 형태 및 종류의 전선 선로를 제조 할 수 있다.
또한, 본 발명의 평면 직선형 스트립 전송 선로 제조 방법은 증착 방식에 비해 제조 공정이 간편하고 용이하며, 복잡한 장비가 필요 없고, 비용도 저렴하다. 게다가 제조공정에 전혀 열이 사용되지 않아 자원을 절약할 수 있으며, 증착에 비해 발생되는 폐기물 및 탄소 배출량도 작아 친환경적이다.
본 발명의 평면 직선형 스트립 전송 선로는 오디오, 비디오, 케이블TV, 안테나, 랜, 전화, 멀티미디어 또는 각종 전기 전자제품등의 커넥터와 연결하여 사용할 수 있으므로 사용도 간편하다.
이하, 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 평면 직선형 스트립 전송 선로의 단면을 도시한 것이다. 도 1 에 의하면, 본 발명의 평면 직선형 스트립 전송 선로는 제 1 절연층(110); 스트립 전송 선로층(120); 제 2 절연층(130); 및 기능성 패턴층(140)을 포함한다. 상기 본 발명의 평면 직선형 스트립 전송 선로는 전자파 차 폐, 전자파 흡수, 전도성, 유전성 또는 임피던스의 조절이 가능하여 혼선 및 전송 신호 손실을 최소화할 수 있으며, 평면 직선형으로 설치가 간편하고 외관도 깔끔하여 기존 둥근 케이블 와이어(round cable wire)의 단점인 설치의 불편함, 둥근 선의 외부 노출에 의한 외관 문제, 단위 무게 증가 및 제조시 발생되는 이산화 탄소등의 문제점을 해결할 수 있다.
상기 제 1 절연층(110)은 스트립 전송 선로의 중앙에 위치한다. 상기 제 1 절연층(110)은 다중층의 전송 선로가 형성될 경우 선로와 선로사이를 절연하는 역할을 한다.
상기 제 1 절연층(110)은 절연 또는 유전 필름으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 절연층은 유전층일 수 있다. 상기 절연 또는 유전 필름은 열가소성 수지, 열가소성 수지의 공중합체, 블렌드 및 이들의 다중층으로부터 선택될 수 있다. 구체적으로는 폴리 에스테르, 폴리 아미드, 폴리 스티렌, 폴리 이미드, 폴리 에틸렌, 폴리 프로필렌등의 폴리 올레핀계 수지 및 이들의 공중합체, 블렌드 및 이들의 다중층을 사용할 수 있다. 상기 제 1 절연층(110)의 두께는 0.05 내지 5 mm 일 수 있다. 0.05mm 미만의 두께인 경우 절연기능을 제대로 수행하지 못할 수가 있으며, 5 mm 를 초과하는 두께인 경우 최종적인 평면 직선형 스트립 전송 선로의 두께가 너무 두꺼워져 외관이나 작업성이 안 좋을 수 있다.
상기 제 1 절연층(110)은 상기 스트립 전송 선로층(120)과 동일하게 컨버팅되어 일정한 간격의 스트립 절연층으로 형성될 수 있다.
상기 스트립 전송 선로층(120)은 상기 제 1 절연층의 상면에 형성된다. 상기 스트립 전송 선로층은 신호를 전달하는 역할을 한다.
상기 스트립 전송 선로층(120)은 제 1 접착층(10)에 의해 상기 제 1 절연층(110)에 접착되어진다. 상기 스트립 전송 선로층의 두께는 1 내지 200 ㎛일 수 있다. 1 ㎛ 미만인 경우 작업성 및 신호 전달 능력이 감소할 수 있고, 200 ㎛ 를 초과하는 경우 재료비가 상승된다.
상기 스트립 전송 선로층에는 일정한 간격을 가진 균일한 다선의 스트립 전송선이 형성될 수 있다. 상기 스트립 전송선은 금속, 폴리실리콘, 세라믹, 카본 파이버, 전도성 잉크 또는 전도성 페이스트로부터 선택된 재료로 형성될 수 있다. 상기 금속은 전도성이 있는 것이면 당업계에 공지된 것이 제한없이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 알루미늄, 구리, 니켈, 금 및 은으로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 상기 다선의 스트립 전송선은 2 내지 70 개의 선으로 형성될 수 있다. 70 개를 초과하여 형성되는 경우 작업성이 저하되고 비용이 상승하는 문제점이 있다. 상기 다선의 스트립 전송선의 각각의 폭은 1 내지 200 mm 일 수 있다. 1 mm 미만인 경우 작업성 및 전기적 특성이 감소할 수 있으며, 200 mm 를 초과하는 경우 재료비가 상승될 수 있다. 상기 스트립 전송선의 각 선의 이격된 간격은 0.1 mm 내지 100 mm 일 수 있다. 선별 간격이 0.1 mm 미만인 경우 작업성이 감소할 수 있으며, 선별 간격이 100 mm 를 초과하는 경우 동일 면적내에 들어가는 전송선의 수가 작아져 전기적 특성이 나쁠 수 있다.
상기 제 1 접착층(10)은 아크릴, 우레탄, 에폭시, 우레탄- 아크릴, 실리콘 및 아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있다. 상기 제 1 접착층은 상기 제 1 절연층(110)과 스트립 전송 선로층(120)의 결합력을 증가시키기 위해 점착층이 아닌 접착층으로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 제 1 접착층(10)은 상기 스트립 전송 선로층(120)과 동일하게 컨버팅되어 일정한 간격의 스트립 접착층으로 형성될 수 있다.
상기 제 2 절연층(130)은 상기 스트립 전송 선로층(120)의 상면에 형성된다. 상기 제 2 절연층(130)은 절연 또는 유전 필름으로 형성될 수 있으므로, 상기 제 2 절연층은 유전층이 될 수 있다. 상기 제 2 절연층(130)은 제 2 접착층(20)에 의해 상기 스트립 전송 선로층(120)과 접착되어 진다. 상기 절연 또는 유전 필름은 열가소성 수지, 열가소성 수지의 공중합체, 블렌드 및 이들의 다중층으로부터 선택될 수 있다. 구체적으로는 폴리 에스테르, 폴리 아미드, 폴리 스티렌, 폴리 이미드, 폴리 에틸렌, 폴리 프로필렌등의 폴리 올레핀계 수지, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐렌클로라이드, 폴리아크릴-부타디엔-스티렌, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 이들의 공중합체, 블렌드 및 이들의 다중층을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 폴리에스테르(A-PET, G-PET), 폴리아미드, 폴리스티렌, 폴리이미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌등의 폴리올레핀계 수지, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐렌클로라이드, 폴리아크릴-부타디엔-스티렌, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 이들의 공중합체, 블렌드 및 이들의 다중층을 사용할 수 있다. 상기 제 2 절연층(130)과 상기 제 1 절연층은 동일한 재질로 형성될 수 있다.
상기 제 2 접착층(20)은 아크릴, 우레탄, 에폭시, 우레탄- 아크릴, 실리콘 및 아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있다.
상기 기능성 패턴층(140)은 상기 제 2 절연층(130)의 상면에 형성된다. 상기 기능성 패턴층(140)은 임피던스 조절 및 여러 가지 기능의 조절을 가능하게 하여 혼선이나 전송 신호의 손실을 최소화하는 역할을 한다.
상기 기능성 패턴층(140)은 대전방지, 전자파 차폐, 전자파 흡수, 유전성, 전도성 및 도색성으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 기능을 가질 수 있다. 상기 기능성 패턴층(140)은 상기 제 2 절연층을 완전히 뒤덮는 형태가 아닌 메시(mesh)형태로 형성될 수 있다. 제 2 절연층을 완전히 뒤덮는 형태가 아니므로 임피던스의 조절이 가능하다. 상기 메시 형태는 그물 구조 또는 격자 구조로 형성될 수 있다. 상기 그물 또는 격자 구조에서 형성된 간격의 형태는 제한이 없으며, 원, 타원, 삼각형, 사각형등의 다각형등 당업자가 자유롭게 선택할 수 있다. 상기 기능성 패턴층(140)은 전도성 고분자, 타노 나노 튜브(carbon nano tube), 유기 은 착화합물 및 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide)로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있다. 상기 기능성 패턴층(140)은 인쇄성 도료를 더 포함할 수 있다. 상기 인쇄성 도료는 본 발명의 전송 선로의 도색성을 향상시킨다. 상기 인쇄성 도료는 당업계에 공지된 것이 제한없이 사용될 수 있다.
상기 전도성 고분자는 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리(3,4-에틸렌티오펜), 이들의 유도체, 이들의 공중합체 및 π-공액계 수용성 또는 유기용매 가용성 전도성 고분자로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.
상기 탄소 나노 튜브는 탄소 6개로 이루어진 육각형 고리가 서로 연결되어 이루어진 흑연판상을 둥글게 말아서 생긴 튜브 형태의 분자로 관의 지름이 수 내지 수십 나노미터이며, 싱글웰(single wall), 멀티웰(multi wall)의 구조가 가능하다. 상기 탄소 나노 튜브의 직경은 1 내지 100 나노미터, 길이는 1 내지 500 마이크로미터일 수 있다. 상기의 범위보다 직경이나 길이가 작으면 비용이 증가되고, 상기 범위보다 직경이나 길이가 크면 분산성이나 투명성이 좋지 않을 수 있다.
상기 유기 은 착화합물은 당업계에 공지된 것이 제한없이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 하기 화학식 1 의 암모늄계 화합물과 은 함유 화합물을 반응시켜 생성된 것을 사용할 수 있다:
[화학식 1]
Figure 112009010481715-PAT00001
(상기 화학식 1 에서,
R1 은 탄소수 1 내지 5 의 알킬기이고,
R2 는 수소, 히드록시, 탄소수 1 내지 5 의 알콕시, 탄소수 1 내지 5 의 알킬 암모늄, 탄소수 1 내지 5 의 알콕시 암모늄, 치환 또는 비치환된 1 차, 2 차 또는 3 차 아민이다.)
상기 화학식 1 의 암모늄계 화합물과 은 함유 화합물은 2:1 내지 5:1 의 몰비로 반응시킬 수 있으며, 반응 조건은 당업자가 적절하게 선택할 수 있다. 상기 화학식 1 의 암모늄계 화합물은 암모늄 카보네이트, 암모늄 카바네이트, 암모늄 바이카보네이트 및 에틸암모늄에틸카바메이트로부터 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 상기 은 함유 화합물은 산화 은, 시안화 은, 시아네이트화 은, 탄산 은, 질산 은, 아질산 은, 인산 은 및 과염소산화 은으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
도 2 는 본 발명의 다른 실시예에 의한 평면 직선형 스트립 전송 선로의 단면을 나타낸 것이다. 도 2 에 의하면, 본 발명의 평면 직선형 스트립 전송 선로는, 제 1 절연층(110); 스트립 전송 선로층(120); 제 2 절연층(130); 기능성 패턴층(140) 및 테이프층(150)을 포함한다. 테이프층(150)을 포함하여 원하는 길이로 절단하여 원하는 위치에 부착이 가능한 바, 사용이 간편하고 작업성이 우수하다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 평면 직선형 스트립 전송 선로는 본 발명의 일 실시예에 의한 평면 직선형 스트립 전송 선로에 테이프층(150)이 더 형성된 것이다. 따라서, 이하 본 발명의 다른 실시예에 의한 평면 직선형 스트립 전송 선로 는 상기 테이프층(150)을 중심으로 설명한다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 평면 직선형 스트립 전송 선로는 본 발명의 일 실시예에 의한 평면 직선형 스트립 전송 선로와 동일 또는 유사한 부분은 동일한 도면부호를 사용하며, 여기서 상세한 설명을 생략한다.
상기 테이프층(150)은 제 2 절연층(130)의 상면에 형성되고, 접착층(151) 및 이형 필름(152)을 포함한다. 본 발명의 평면 직선형 스트립 전송 선로를 사용시에는 상기 이형 필름이 제거되며, 상기 접착층에 의해 원하는 위치에 부착이 가능하다.
상기 접착층(151)은 제 2 절연층(130)의 상면에 형성되고, 아크릴, 우레탄, 에폭시, 우레탄- 아크릴, 실리콘 및 아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있다. 상기 이형 필름(152)은 상기 접착층(151)에 부착된다. 상기 이형 필름은 투명 또는 불투명 필름일수 있으며, 당업계에 공지된 것이 제한없이 사용될 수 있고, 바람직하게는 실리콘계 또는 불소계 수지가 코팅된 이형 필름이 사용될 수 있다. 상기 접착층(151)은 점착층으로 형성될 수 있다. 점착층으로 형성되는 경우 쉽게 탈부착이 가능하다.
도 3 은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 평면 직선형 스트립 전송 선로를 나타낸 것이다. 도 3 에 의하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 평면 직선형 스트립 전송 선로는 제 1 절연층(110´); 스트립 전송 선로층(120); 제 2 절연층(130); 및 기능성 패턴층(140)을 포함한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 평 면 직선형 스트립 전송 선로는 본 발명의 일 실시예에 의한 평면 직선형 스트립 전송 선로와 제 1 절연층(110´) 및 제 1 접착층(10´)이 다르게 형성된다. 따라서, 이하 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 평면 직선형 스트립 전송 선로는 상기 제 1 절연층(110´) 및 제 1 접착층(10´)을 중심으로 설명한다. 또한, 상기 평면 직선형 스트립 전송 선로는 본 발명의 일 실시예에 의한 평면 직선형 스트립 전송 선로와 동일 또는 유사한 부분은 동일한 도면부호를 사용하며, 여기서 상세한 설명을 생략한다.
상기 제 1 절연층(110´) 및 제 1 접착층(10´)은 상기 스트립 전송 선로층(120)과 동일하게 컨버팅되지 않을 수 있다. 상기 제 1 절연층(110´) 및 제 1 접착층(10´)은 상기 본 발명의 일 실시예에 의한 평면 직선형 스트립 전송 선로의 제 1 절연층(110) 및 접착층(10)과 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
상기 제 2 절연층(130)의 상면에는 접착층(151) 및 이형 필름(152)을 포함한 테이프층(150)이 더 형성될 수 있다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 의한 평면 직선형 스트립 전송 선로의 제조 방법을 나타낸 모식도이다. 도 4 에 의하면, 본 발명의 평면 직선형 스트립 전송 선로는 전송 선로층 형성 단계(S1); 점착 단계(S2); 스트립 전송 선로층 형성 단계(S3); 기능성 패턴층 형성 단계(S4); 제거 단계(S5); 필름 접착 단계(S6); 및 테이프층 형성 단계(S7)를 포함한다. 상기 방법은 기존의 증착공정대신 점착 또는 접착 방법을 이용하므로 컨버팅이 용이하고, 컨버팅 과정에 의해 선로간의 간격 및 두께를 자유롭게 선택할 수 있어 균일하고 세밀한 다중선 및 다중층을 갖는 전송 선로의 제조가 가능하다. 또한, 본 발명의 평면 직선형 스트립 전송 선로 제조 방법은 증착 방식에 비해 제조 공정이 간편하고 용이하며, 비용도 저렴할 뿐만 아니라, 제조공정에 전혀 열이 사용되지 않아 자원을 절약할 수 있으며, 증착에 비해 발생되는 폐기물 및 탄소 배출량도 작아 친환경적이다. 게다가, 컨버팅을 용이하게 위해 점착층에 의해 각 층을 부착하는 경우 컨버팅 후 사용과정이나 취급과정에서 전송 선로가 탈착되는 불편함이 있었는데, 상기 방법은 컨버팅후 점착층을 제거하고 다시 절연 또는 유전 필름을 점착이 아닌 접착하여 컨버팅 공정이 용이하면서도 스트립 전송 선로의 접착력을 향상시킬 수 있다.
도 5a 내지 도 5g 는 상기 평면 직선형 스트립 전송 선로의 제조 방법을 설명하기 위하여 공정 순서에 따라 도시한 단면도이다.
도 5a 를 참조하면, 상기 전송 선로층 형성 단계(S1)는 절연 또는 유전필름으로 형성된 제 1 절연층(110′)의 적어도 일 면에 제 1 접착층(10′)을 형성하고, 상기 제 1 접착층(10′)의 상면에 전도성 물질을 접착시켜 전송 선로층(120′)을 형성하는 단계이다.
상기 제 1 접착층(10′)은 상기 절연 또는 유전필름의 상면에 아크릴, 우레탄, 에폭시, 우레탄- 아크릴, 실리콘 및 아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 포함하는 코팅액을 도포하여 50 내지 250℃에서 30 초 내지 1 시간 정도 건조시켜 형성할 수 있다. 상기 코팅 방법은 당업계에 공지된 방법 이 제한 없이 사용될 수 있으며, 구체적으로는 그라비아, 마이크로 그라비아, 롤, 오프셋, 키스바, 나이프, 메이어바, 슬롯다이 또는 콤마법을 이용할 수 있다.
상기 전도성 물질은 금속, 폴리실리콘, 세라믹, 카본 파이버, 전도성 잉크 또는 전도성 페이스트로부터 선택될 수 있다.
도 5b 를 참조하면, 상기 점착 단계(S2)는 상기 전송 선로층(120´)의 상면에 이형성 점착층(30)을 포함하는 절연 또는 유전 필름(160)을 점착하는 단계이다. 상기 이형성 점착층(30)을 포함하는 절연 또는 유전 필름은 컨버팅을 용이하게 하기 위해 상기 전송 선로층에 점착되며 컨버팅 후 제거된다.
상기 이형성 점착층(30)은 아크릴, 카바메이트, 폴리올레핀, 크롬 스테아레이트, 실리콘 및 불소계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 포함하는 코팅액을 절연 또는 유전 필름(160)의 상면에 도포하고 50 내지 200℃ 에서 5 분 내지 1 시간 정도 건조시켜 형성할 수 있다. 상기 코팅액의 코팅 방법은 당업계에 공지된 방법이 제한없이 사용될 수 있으며, 구체적으로는 그라비아, 마이크로 그라비아, 롤, 오프셋, 키스바, 나이프, 메이어바, 슬롯다이 또는 콤마법을 이용할 수 있다. 상기 이형성 점착층의 점착력은 0.1 내지 100 gf/25mm 인 것이 바람직하다. 상기보다 점착력이 약하면 부착이 안되며, 상기보다 점착력이 강하면 탈착이 어려울 수 있다.
도 5c 를 참조하면, 상기 스트립 전송 선로층 형성 단계(S3)는 상기 제 1 절 연층(110′) 내지 전송 선로층(120´)을 컨버팅하여 다선 스트립 전송 선로층(120)을 형성하는 단계이다. 상기 S3의 점착 단계에서 점착된 이형성 점착층(30)으로 인해 컨버팅이 용이해져 균일한 다선 전송선의 형성이 가능하다.
상기 전송 선로층을 컨버팅(converting)하는 방법은 슬릿팅(slitting), 프레스(press) 또는 접합(laminating)등으로 변환을 주는 방식을 이용할 수 있다. 상기의 방법으로 2 내지 70 선의 다선 스트립 전송선을 형성할 수 있다. 상기 다선 스트립 전송선은 일정한 간격으로 이격되어 나란히 형성될 수 있으며, 여러 개의 스트립 전송선사이의 이격된 간격은 스트립 전송선을 따라 일정하게 유지될 수 있다. 상기에서 기재한 바와 같이, 상기 다선의 스트립 전송선은 2 내지 70개로 형성될 수 있으며, 각 전송선의 폭은 1 내지 200 mm 일 수 있고, 스트립 전송선 사이의 이격된 간격은 0.1 내지 100 mm 일 수 있다.
도 5d 를 참조하면, 상기 기능성 패턴층 형성 단계(S4)는 일 면에는 제 2 접착층(20)이 형성되고, 다른 일 면에는 기능성 패턴층(140)이 형성된 절연 또는 유전 필름으로 이루어진 제 2 절연층(130)을 상기 제 2 접착층(20)을 이용하여 상기 스트립 전송 선로층(120)의 상면에 접착하는 단계이다.
상기 기능성 패턴층(140)은 전도성 고분자, 타노 나노 튜브(carbon nano tube), 유기 은 착화합물 및 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide)로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 포함하는 코팅액을 이용하여 상기 제 2 절연 또는 유전층(130)의 상면에 메시 형태의 패턴을 형성시켜 제조할 수 있다. 상 기 메시 형태는 그물 또는 격자형태로 그물 또는 격자에 의해 생성되는 간격의 모양에는 제한이 없으며, 원, 타원 또는 삼각형, 사각형 등의 다각형 형태의 간격으로 제조할 수 있다. 상기 메시 형태의 패턴의 형성 방법은 당업계에 공지된 방법이 제한없이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 스크린 인쇄를 이용할 수 있다.
도 5e 를 참조하면, 상기 제거 단계(S5)는 상기 점착 단계(S2)에서 점착된 절연 또는 유전 필름(160)을 상기 이형성 점착층(30)을 이용하여 제거하는 단계이다. 이형성 점착층으로 인해 절연 또는 유전 필름은 깨끗하게 제거되고, 상기 S3 단계에서 형성된 스트립 전송 선로층(120)의 상면이 드러나게 된다.
도 5f 를 참조하면, 상기 필름 접착 단계(S6)는 일 면에 제 2 접착층(20)이 형성된 절연 또는 유전 필름으로 이루어진 제 2 절연층(130)을 상기 제 2 접착층(20)을 이용하여 상기 이형성 점착층(30)을 포함하는 절연 또는 유전 필름(160)이 제거된 스트립 전송 선로층(120)의 상면에 접착하는 단계이다. 상기 제 2 절연층(130)의 다른 일 면에는 기능성 패턴층이 형성되어 있을 수 있다.
도 5g 를 참조하면, 상기 테이프층 형성 단계(S7)는 상기 제 2 절연층(130)의 상면에 접착층(151); 및 상기 접착층의 상면에 부착된 이형 필름(152)을 포함하는 테이프층을 형성하는 단계이다. 상기 접착층(151)은 아크릴, 우레탄, 에폭시, 우레탄-아크릴, 실리콘 및 아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 포함하는 코팅액을 제 2 절연층의 상면에 도포하여 50 내지 250℃에서 30초 내지 1 시간 정도 건조시켜 형성할 수 있다. 상기 코팅 방법은 당업계에 공지된 방법이 제한 없이 사용될 수 있으며, 구체적으로는 그라비아, 마이크로 그라비아, 롤, 오프셋, 키스바, 나이프, 메이어바, 슬롯다이 또는 콤마법을 이용할 수 있다. 상기 점착층에 이형 필름(152)을 부착할 수 있다. 상기 접착층(151)은 상기와 동일한 방법으로 점착층으로 형성될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 이는 본 발명의 설명을 위한 것일뿐, 이로 인해 본 발명의 범위가 제한되지 않는다.
<실시예 1>
1-1. 두께가 0.08 mm 인 폴리프로필렌 필름의 양 면에 핫 멜트형 접착제를 20μm의 두께로 코팅하여 접착층을 형성하고 알루미늄 호일 14μm을 상기 접착층의 일 면에 열을 가하여 합지함으로써 전송 선로층을 형성하였다(도 5a).
1-2. 폴리에틸렌 필름의 일 면에 이형성 점착력이 60 gf/25mm 의 아크릴 열경화형 점착제를 그라비아법을 이용하여 20μm의 두께로 코팅하고 100℃에서 10분 건조하여 이형성 점착층을 형성하였다. 상기 이형성 점착층이 형성된 폴리에틸렌 필름을 상기 실시예 1-1 에서 형성된 전송 선로층의 상면에 점착하였다(도 5b).
1-3. 상기 실시예 1-1 에서 형성된 폴리프로필렌 필름 내지 전송 선로층을 컨버팅(converting)하여 5선의 스트립 전송 선로층을 형성하였다. 전송 선로의 폭은 4.5 mm 이고 전송 선로간의 간격은 0.8mm 가 되도록 하였다(도 5c).
1-4. 두께가 0.08 mm 인 폴리프로필렌 필름의 일 면에 전도성 고분자 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene, PEDOT) 25g, 수용성 아크릴 수지 15g, 물 25g 및 이소프로필알콜 35g으로 이루어진 전도성 코팅액을 메시 형태(가로, 세로 폭 : 1 cm)로 스크린 인쇄 코팅하여 기능성 패턴층을 형성하였다. 상기 폴리프로필렌 필름의 다른 일 면에는 핫 멜트형 접착제를 20μm의 두께로 코팅하여 접착층을 형성하였다.
1-5. 상기 1-4서 제조된 기능성 패턴층 및 접착층을 포함하는 폴리프로필렌 필름을 상기 실시예 1-3 에서 형성된 스트립 전송 선로층의 상면에 접착하면서 상기 실시예 1-2 에서 형성된 이형성 점착층을 포함하는 폴리에틸렌 필름을 제거하였다(도 5d, 5e).
1-6. 상기 실시예 1-5 에서 이형성 점착층을 포함하는 폴리에틸렌 필름이 제거된 스트립 전송 선로층의 상면에 일 면에 핫 멜트형 접착제를 이용하여 형성한 접착층을 포함하는 폴리프로필렌 필름을 상기 접착층을 이용하여 접착한후 80 ~ 100℃ 로 열을 가하여 합지함으로써 평면 직선형 스트립 전송 선로를 제조하였다(도 5f).
<실시예 2>
상기 실시예 1 에서 제조된 평면 직선형 스트립 전송 선로에서 상기 실시예 1-6 의 폴리프로필렌 필름의 일 면에 접착력 1,000 gf/25mm의 아크릴 접착제를 그라비아법으로 20μm의 두께로 코팅하여 접착층을 형성하고 상기 접착층에 이형 필름을 접착하여 평면 직선형 스트립 전송 선로를 제조하였다(도 5g).
<실시예 3>
상기 실시예 1-4 에서 전도성 고분자 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)대신 멀티월 카본나노튜브(한화나노텍) 5g, 수용성 아크릴 수지 15g, 물 25g 및 이소프로필알콜 55g으로 이루워진 전도성 코팅액을 메시 형태(가로, 세로 폭 : 1 cm)로 두께가 0.08mm인 폴리 프로필렌(PP) 필름의 상면에 스크린 인쇄 코팅하는 것을 제외하고는 상기 실시예 2 와 동일하게 평면 직선형 스트립 전송 선로를 제조하였다.
<실시예 4>
상기 실시예 1-4 에서 전도성 고분자대신 유기 은 착화합물 15g, 수용성 아크릴 수지 15g, 물 25g, 이소프로필알콜 45g으로 이루워진 전도성 코팅액을 메쉬 형태(가로, 세로 폭 : 1 cm)로 두께가 0.08mm인 폴리 프로필렌(PP) 필름에 스크린 인쇄 코팅하는 것을 제외하고는 상기 실시예 2 와 동일하게 평면 직선형 스트립 전송 선로를 제조하였다.
<실시예 5>
상기 실시예 1-4 에서 전도성 고분자대신 ITO 를 폴리프로필렌 필름의 단면에 코팅 하는 것을 제외하고는 상기 실시예 2 와 동일하게 평면 직선형 스트립 전송 선로를 제조하였다.
<실시예 6>
상기 실시예 1-4 에서 전도성 고분자대신 싱글월 카본나노튜브(한화나노텍) 5g, 인쇄성 도료(JR,진광) 4 g, 실리카 1g, 수용성 아크릴 수지 15g, 물 25g 및 이소프로필알콜 50g으로 이루워진 전도성 코팅액을 메시 형태(가로, 세로 폭 : 1 cm)로 두 께가 0.08mm인 폴리 프로필렌(PP) 필름에 스크린 인쇄 코팅하는 것을 제외하고는 상기 실시예 2 와 동일하게 평면 직선형 스트립 전송 선로를 제조하였다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 평면 직선형 스트립 전송 선로는 기능성 패턴층을 포함하여 대전방지, 전자파 차폐, 전자파 흡수, 유전성, 전도성, 도색성, 임피던스 조절등의 다양한 기능을 가질 수 있어 혼선 및 전송 신호 손실을 최소화할 수 있다. 또한, 본 발명의 제조 방법은 컨버팅을 위해 이형성 점착층을 형성하고 컨버팅후 이형성 점착층을 제거하고 절연 필름을 접착함으로, 컨버팅이 용이하면서도 컨버팅후 스트립 전송 선로층이 탈착되는 일이 없다. 또한, 평면 직선형 스트립 전송 선로에 직접 도색이 가능하고, 테이프층을 포함하여 원하는 길이로 절단하여 원하는 위치에 평면 직선형 스트립 전송 선로를 설치할 수 있어 작업성이 우수하다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 기능성 패턴층을 포함하는 평면 직선형 스트립 전송 선로의 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 다른 실시예에 의한 테이프층을 포함하는 평면 직선형 스트립 전송 선로의 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 컨버팅되지 않은 제 1 절연층을 포함하는 평면 직선형 스트립 전송 선로의 단면도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 의한 평면 직선형 스트립 전송 선로의 제조 방법을 나타낸 모식도이다.
도 5a 내지 도 5g 는 본 발명의 평면 직선형 스트립 전송 선로의 제조 방법 공정 순서에 따라 도시한 단면도이다.

Claims (18)

  1. 제 1 절연층;
    상기 제 1 절연층의 적어도 어느 일 면에 형성된 스트립 전송 선로층;
    상기 스트립 전송 선로층의 상면에 형성된 제 2 절연층; 및
    상기 제 2 절연층의 상면에 형성된 메시(mesh) 형태의 기능성 패턴층을 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 직선형 스트립 전송 선로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스트립 전송 선로층이 다선의 스트립 전송선을 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 직선형 스트립 전송 선로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스트립 전송 선로층이 2 내지 70 개의 다선의 스트립 전송선으로 형성되는 것을 특징으로 하는 평면 직선형 스트립 전송 선로.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 스트립 전송선은 각각의 폭이 1 내지 200 mm 인 것을 특징으로 하는 평면 직선형 스트립 전송 선로.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 스트립 전송선은 각 선의 이격된 간격이 0.1 내지 100 mm 인 것을 특징으로 하는 평면 직선형 스트립 전송 선로.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스트립 전송 선로층의 두께는 1 내지 200 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 평면 직선형 스트립 전송 선로.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기능성 패턴층은 대전방지, 전자파 차폐, 전자파 흡수, 유전성, 전도성 및 도색성으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 평면 직선형 스트립 전송 선로.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기능성 패턴층이 인쇄성 도료를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 직선형 스트립 전송 선로.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기능성 패턴층은 전도성 고분자, 탄소 나노 튜브(CNT), 유기 은 착화합물, 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide, ITO)로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 포함하는 코팅액을 상기 제 2 절연층의 어느 일 면에 코팅하여 형성되는 것을 특징으로 하는 평면 직선형 스트립 전송 선로.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전도성 고분자는 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리(3,4-에틸렌티오펜), 이들의 유도체, 이들의 공중합체 및 π-공액계 수용성 또는 유기용매 가용성 전도성 고분자로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 평면 직선형 스트립 전송 선로.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 탄소 나노 튜브의 직경은 1 내지 100 나노미터이고, 길이는 1 내지 500 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 평면 직선형 스트립 전송 선로.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 유기 은 착화합물은 하기 화학식 1 의 암모늄계 화합물과 은 함유 화합물을 반응시켜 생성된 것을 특징으로 하는 평면 직선형 스트립 전송 선로:
    [화학식 1]
    Figure 112009010481715-PAT00002
    (상기 화학식 1 에서,
    R1 은 탄소수 1 내지 5 의 알킬기이고,
    R2 는 수소, 히드록시, 탄소수 1 내지 5 의 알콕시, 탄소수 1 내지 5 의 알킬 암모늄, 탄소수 1 내지 5 의 알콕시 암모늄, 치환 또는 비치환된 1 차, 2 차 또는 3 차 아민이다.)
  13. 제1항에 있어서,
    상기 평면 직선형 스트립 전송 선로는 상기 제 2 절연층의 상면에 형성되고,
    접착층; 및 상기 접착층의 상면에 부착된 이형 필름을 포함하는 테이프층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 직선형 스트립 전송 선로.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 접착층이 점착층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 평면 직선형 스트립 전송 선로.
  15. 제 1 절연층의 적어도 일 면에 제 1 접착층을 형성하고, 상기 제 1 접착층의 상면에 전도성 물질을 접착시켜 전송 선로층을 형성하는 전송 선로층 형성 단계;
    상기 전송 선로층의 상면에 이형성 점착층을 포함하는 절연 또는 유전 필름을 점착하는 점착 단계;
    상기 제 1 절연층 내지 전송 선로층을 컨버팅하여 다선 스트립 전송 선로층 을 형성하는 스트립 전송 선로층 형성 단계;
    일 면에는 제 2 접착층이 형성되고, 다른 일 면에는 기능성 패턴층이 형성된 제 2 절연층을 상기 제 2 접착층을 이용하여 상기 스트립 전송 선로층의 상면에 접착하는 기능성 패턴층 형성 단계; 및
    상기 점착 단계에서 점착된 이형성 점착층 내지 절연 또는 유전 필름을 제거하는 제거 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 직선형 스트립 전송 선로의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 기능성 패턴층은 메시 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 평면 직선형 스트립 전송 선로의 제조 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제거 단계후에, 일 면에 제 2 접착층이 형성된 제 2 절연층을 상기 제 2 접착층을 이용하여 상기 절연 또는 유전 필름이 제거된 스트립 전송 선로층의 상면에 접착하는 필름 접착 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 직선형 스트립 전송 선로의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 필름 접착 단계후에, 상기 제 2 절연층의 상면에 접착층; 및 상기 접착 층의 상면에 부착된 이형 필름을 포함하는 테이프층을 형성하는 테이프층 형성 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 직선형 스트립 전송 선로의 제조 방법.
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