KR20110130143A - Ｌｅｄ 전원용 압전회로부를 포함하는 전자식 카드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 전원용 압전회로부를 포함하는 전자식 카드에 관한 것으로, LED를 포함하는 박형 전자회로부와, 상기 전자회로부에 전원을 공급하는 압전회로부를 포함하는 플렉서블 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board)과, 상기 플렉서블 인쇄회로기판 상부에 형성되며, 상기 LED의 발광 빛을 측면으로 유도하는 도광 패턴을 포함하는 투명 코어 수지층 및 상기 투명 코어 수지층 상부에 형성되는 상측 커버층을 포함하는 전자식 카드를 제공하거나, 상기 카드의 상면 또는 하부면으로도 LED의 발광 빛이 투과될 수 있도록 하는 전자식 카드를 제공하여, 접촉식 또는 비접촉식 전자식 카드, 금융카드, 교통카드, RFID 태그 카드, NID카드(National Identification Card) 등 각종 카드에 문자, 도형, 그림, 상표 및 로고 중 선택된 하나 이상의 패턴 다양하게 나타낼 수 있으며, 우수한 디자인 효과 및 광고 효과를 부여할 수 있도록 하는 발명에 관한 것이다.

Description

ＬＥＤ 전원용 압전회로부를 포함하는 전자식 카드{ELECTRONIC CARD CONTAINING PIEZOELECTRIC CIRCUIT FOR LED POWER SUPPLY}
본 발명은 LED 전원용 압전회로부를 포함하는 전자식 카드에 관한 것으로, 접촉식 또는 비접촉식 전자식 카드, 금융카드, 교통카드, RFID 태그 카드, NID카드(National Identification Card) 등 각종 카드에 LED 발광 효과를 부여함으로써, 우수한 디자인 효과 및 광고 효과를 부여할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
전자식 카드에는 접촉식(ISO-7816 Contact IC Card)과 비접촉식(ISO-14443 Type A/B Contactless Card or Remote Coupling Communication Card)카드가 있으며, 그 외에도 자기카드(MSR; Magnetic Stripe Read), RFID(Radio Frequency Identification)카드, 태그(TAG; ISO-15963,15693)등이 있다.
현재 국내외적으로 개발 제조 생산되어 다양하게 활용되고 있는 전자식 카드 유형의 스마트카드칩(Smart Card Chip)은 마이크로프로세서(MPU: Micro Processor Unit) 기반 위에 전자식 카드 운영체제(COS : Chip Operation System)가 탑재 되어 있고, 자체적으로 수행되는 연산기능, 정보저장기능(EEPROM, FRAM)과 보안 암호 알고리즘(DES, RAS, SEED, TDES), 입출력데이터 포트(I/O)를 내장하고 있다.
그 중에서도 특히 스마트카드 칩은 RISC(Reduced Instruction Set Computer)구조의 MPU로 8bit, 16bit, 32bit 형태로 개발되어 사용되고 있다. 이러한 전자식 카드에 탑재되는 스마트카드 반도체 칩은 하드웨어 기반 위에 운영체제와 응용어플리케이션 소프트웨어가 탑재되고 있으므로 전자식 카드를 판독하는 단말기나 컴퓨터에의 응용프로그램에서 스마트카드 내에 기억된 사용정보를 활용할 수 있도록 되어있다.
아울러, 국내외적으로 개발된 전자식 카드를 이루는 반도체 즉 스마트카드 칩은 운영체계에 따라 Native, Open Flat Form(Java), Multi-os, WFSC 등으로 분류되며 데이터 입출력 방법에 따라 접촉식(Contact), 비접촉식(Contactless), 콤비(Combi) 형태로 분류할 수 있다. 비접촉식 전자식 카드의 스마트카드칩은 라디오주파수을 이용하여 구동되기 때문에 반도체 칩 뒷면에 2개의 접합단자가 안테나와 연결되어 전자식 카드 단말기로 전자기적 신호를 공급받아 스마트카드에서 필요한 전기적 신호로 변환하여 구동한다.
또한 스마트카드에서 수행된 정보를 전자기적 신호로 바꾸어 단말기와 통신하여 스마트 카드 내 정보를 갱신하도록 한다. 접촉식 전자식 카드는 단말기와 스마트카드칩이 직접 연결되므로 연결된 단자를 통하여 필요한 전기적신호와 데이터 통신을 통하여 정보를 교환 갱신하도록 되어있다.
이와 같이 개발된 기존의 전자식 카드는 시스템 개발자에게 제공되어 많은 어플리케이션으로 개발하여 현재 사용되고 있는 은행의 신용카드, 교통카드, 출입증, 회원증 등으로 실생활에서 응용되어 사용되고 있으며, 또한 산업 분야에서도 활용되도록 카드, 태그(TAG)형태 등으로 개발되어 폭 넓은 분야에 적용되고 있다.
한편, 상기와 같은 전자식 카드는 각종 매체에 광고 효과 또는 미려한 패션 효과를 얻기 위해서 사용되고 있는 경우도 있다.
이러한 광고 효과의 일환으로, 플라스틱 카드에 LED 발광박막 디스플레이 모듈을 부품소자로 내장시키는 경우가 등장하고 있다. 그러나, 박형의 카드에는 LED 발광박막 디스플레이 모듈 구동을 위한 별도의 전원을 내장하여야 하는데, 이는 현실적으로 거의 불가능하다. 전자식 카드는 활용상 다양한 기능을 수행할 수 있는 카드형태 또는 태그형태로 제조되기 때문에 발광 디스플레이 모듈이 추가되는 경우, 본래에 존재하던 태그 등의 핵심부품 소자들과의 혼합 실장 문제가 해결되지 않고 있기 때문이다.
따라서, LED 발광박막 디스플레이 모듈이 내장시킨 후, 라디오 주파수 변환코일 안테나로부터 전원을 공급받아 LED가 발광되도록 하는 방식을 사용하고 있다.
그러나, 주파수 변화코일의 부피 또한 허용 가능한 정도가 아니며, 지속적인 발광 효과를 얻을 수 없으므로, 그 실효성이 매우 떨어지고 있다. 아울러, 카드의 표준 규격 최소 두께인 0.76mm를 초과하지 않는 범위에서 기존의 카드와 동일한 형태로 제작하기는 어려운 것이 현실이다.
본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 안출된 것으로, 신용카드와 같은 전자식 카드에 LED를 내장시키되, 기계에너지를 전기에너지로 변환하는 박형의 압전회로부를 이용하여 LED를 구동시킬 수 있도록 함으로써, LED 발광 효과가 지속적으로 이루어 질 수 있도록 하고, 기존의 카드 형태에 그대로 적용할 수 있으며, 다양한 발광 패턴 형성이 가능하도록 하는 LED 전원용 압전회로부를 포함하는 전자식 카드를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 카드는 LED를 포함하는 박형 전자회로부와, 상기 전자회로부에 전원을 공급하는 압전회로부를 포함하는 플렉서블 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board)과, 상기 플렉서블 인쇄회로기판 상부에 형성되며, 상기 LED의 발광 빛을 측면으로 유도하는 도광 패턴을 포함하는 투명 코어 수지층 및 상기 투명 코어 수지층 상부에 형성되는 상측 커버층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 플렉서블 인쇄회로기판 또는 상기 상측 커버층은 상기 LED의 발광 빛 발산을 위한 투광창을 포함하는 것을 특징으로 하되, 상기 투광창은 문자, 도형, 그림, 상표 및 로고 중 선택된 하나 이상의 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플렉서블 인쇄회로기판, 상기 코어 수지층 및 상기 상측 커버층은 각각 PVC(Polyvinyl Chloride), PVDC(Polyvinylidene Chloride), PET(Polyethylene terephthalate), PET-G(Glycol-modified Polyethylene terephthalate) 및 PC(Polycarbonate) 중 선택된 하나 이상의 재질로 형성된 것을 특징으로 한다.
다음으로, 상기 플렉서블 인쇄회로기판은 상기 전자회로부 또는 상기 압전회로부가 형성된 배면에 구비되는 하측 커버층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그 다음으로, 상기 코어 수지층은 상기 전자회로부 및 상기 압전 회로부와 각각 대응되는 홈 또는 관통공을 가지 도광판 형태로 구비되는 것을 특징으로 하고, 상기 전자회로부는 IC칩(Integrated Circuit Chip) 또는 RF칩(Radio Frequency Chip)을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 플렉서블 인쇄회로기판은 상기 RF칩과 연결되는 안테나(Antenna)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그 다음으로, 상기 압전회로부는 탄성기판의 적어도 일 면에 형성되는 압전층과, 상기 압전층에 연결되는 제1전극, 상기 탄성기판에 연결되는 제2전극 및 상기 제1, 2전극과 연결되는 정류회로를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 압전회로부는 상기 정류회로에서 나오는 전류를 저장하는 캐패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 탄성기판은 금속 또는 전도성 플라스틱 재질로 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 압전층은 Pb(Zr,Ti)O3＋Pb(Zn,Nb)O3, Pb(Zr,Ti)O3＋Pb(Ni,Nb)O3, Pb(Zr,Ti)O3＋PVDF 폴리머, Pb(Zr,Ti)O3＋실리콘 폴리머 및 Pb(Zr,Ti)O3+에폭시 폴리머 중 하나 이상의 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 압전층은 (Na, K)NbO3계 또는 (Na, K, Li)NbO3계 무연 세라믹스 재질로 형성될 수도 있다.
또한, 상기 압전회로부는 복수개가 구비되는 것이 바람직하며, 상기 플렉서블 인쇄회로기판은 상기 전자회로부 또는 상기 압전회로부가 형성된 배면에 구비되는 마그네틱 스트라이프(M/S)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자식 카드는 LED를 포함하는 박형 전자회로부와, 상기 전자회로부에 전원을 공급하는 압전회로부를 포함하는 플렉서블 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board)와, 상기 플렉서블 인쇄회로기판 상부에 형성되어 상기 전자회로부 및 상기 압전 회로부를 보호하는 코어 수지층 및 상기 코어 수지층 상부에 형성되는 상측 커버층으로 이루어지되, 상기 압전회로부에서 발생되는 전압에 의해서 상기 LED가 발광되도록 하고, 상기 LED의 발광 빛이 상기 플렉서블 인쇄회로기판, 상기 코어 수지층 및 상기 상측 커버층 중 선택된 하나 이상을 통하여 발산되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 플렉서블 인쇄회로기판, 상기 코어 수지층 및 상기 상측 커버층 중 선택된 하나 이상은 상기 LED 발광 빛 발산을 위한 투광창을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 투광창은 문자, 도형, 그림, 상표 및 로고 중 선택된 하나 이상의 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 코어 수지층은 측면 전체에 투광창을 가지는 것을 특징으로 하고, 상기 상측 커버층 및 상기 코어 수지층 사이의 영역에는 상기 LED의 발광 빛을 유도하는 도광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 플렉서블 인쇄회로기판은 상기 전자회로부 또는 상기 압전회로부가 형성된 배면에 구비되는 하측 커버층을 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 플렉서블 인쇄회로기판 및 상기 하측 커버층 사이의 영역에는 상기 LED의 발광 빛을 유도하는 도광판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 종래의 전자식 카드가 갖는 단순 구성 형태를 벗어나 압전회로부 및 고휘도 발광 LED를 내장시킴으로써, 새로운 디지털 개념의 전자식 카드를 제공할 수 있는 효과를 제공한다.
특히, 금융카드, 교통카드, RF-ID 태그 카드, NID카드 등에 활용되어 뛰어난 패션 효과를 낼 수 있도록 하며, 각종 로고 또는 상표를 표시함으로써 광고 효과를 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전자식 카드는 기존의 카드 규격을 따를 수 있고 간단한 구성으로, 지속적으로 전원을 공급할 수 있으므로, 카드 제조 효율을 향상시키고, 내구성도 증가시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 전원용 압전회로부를 포함하는 전자식 카드를 나타낸 분해 사시도.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 제 2 내지 제 4 실시예에 따른 전자식 카드를 도시한 사시도들.
도 5는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 LED 전원용 압전회로부를 포함하는 전자식 카드를 나타낸 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 LED 전원용 압전회로부를 포함하는 전자식 카드를 나타낸 분해 사시도.
도 7은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 전자식 카드의 배면을 나타낸 평면도.
도 8은 본 발명에 따른 LED 전원용 압전회로부를 포함하는 전자식 카드를 나타낸 단면도.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 LED 전원용 압전회로부를 포함하는 전자식 카드의 작동 원리를 나타낸 단면도들.
본 발명은 기존의 부피가 큰 LED 발광박막 디스플레이 모듈을 사용하는 것이 아니라 박형의 고휘도 LED 및 박형의 압전회로부를 이용함으로써, 다양한 발광 패턴 형성이 가능하도록 하는 LED 전원용 압전회로부를 포함하는 전자식 카드를 제공하는 것을 그 주요 구성으로 하며, 이하에서는 도면 및 실시예를 들어 이와 같은 본 발명의 구성에 관하여 상세히 설명하는 것으로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 전원용 압전회로부를 포함하는 전자식 카드를 나타낸 분해 사시도이다. 일반적으로 전자식 카드는 코어층을 중심으로 상부 및 하부에 커버층이 구비된다. 그 중 반도체 칩 등의 회로는 코어층 또는 하부 커버층에 주로 삽입될 수 있으며, 본 발명에서는 하부 커버층에 삽입되는 구조를 사용한다.
도 1을 참조하면, 하부 커버층으로서 박형 전자회로부(115)와, 전자회로부(115)에 전원을 공급하는 압전회로부(110)를 포함하는 플렉서블 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, 100)이 구비된다.
여기서, 전자회로부(115)는 식별을 위하여 반도체 칩(90)이 포함되는 소정 영역만을 표시하였으나, 플렉서블 인쇄회로기판(100) 전면에 걸쳐서 형성되는 것을 뜻한다. 예를 들면, 플렉서블 인쇄회로기판(100)의 외곽부분에 형성되는 LED(120)들을 각각 연결하는 모든 배선 및 압전회로부(110)와 연결되는 배선 등을 포함할 수 있다.
다음으로, 압전회로부(110)는 탄성기판(60)의 일면에 형성되는 압전층(50)을 주요 구성으로 하며, 압전층(50)을 통하여 발생되는 전압을 정류하여 정전류로 만들어주는 박형 정류회로(70)를 포함한다. 그리고, 발생된 전류에 의한 전기에너지를 저장할 수 있는 캐패시터(80)가 선택적으로 포함될 수 있다.
여기서, 탄성기판(60)은 금속 또는 전도성 플라스틱 재질로 형성되어, 압전층의 형상을 복원시키는 역할을 하는 동시에 전압을 전달하는 적극 역할을 수행한다. 그 평면 형태는 사각형, 원형 등 다양하게 제한 없이 형성될 수 있으며, 압전회로부(110)로 허용된 영역 내에서 복수개로 형성될 수 있다. 압전층(50)은 탄성기판(60)의 일면에만 형성되거나, 양면에 모두 형성될 수 있으며, 그 평면 형태는 탄성 기판(60)의 형태를 따른 것이 바람직하다. 이때, 압전층(50)은 Pb(Zr,Ti)O3＋Pb(Zn,Nb)O3, Pb(Zr,Ti)O3＋Pb(Ni,Nb)O3, Pb(Zr,Ti)O3＋PVDF 폴리머, Pb(Zr,Ti)O3＋실리콘 폴리머 및 Pb(Zr,Ti)O3+에폭시 폴리머 중 하나 이상의 재질로 형성할 수 있으며, 최근 개발되고 있는 (Na, K)NbO3계 또는 (Na, K, Li)NbO3계 무연 세라믹스 재질로 형성될 수도 있다.
상술한 전자회로부의 구성 및 압전회로부의 구성은 도시된 형태에 제한되는 것이 아니라 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 반도체 제조 기술을 이용하여 모두 박형으로 제조하는 것이 가능하다.
이와 같이 제조된 플렉서블 인쇄회로기판(100)은 굽힘 특성을 가지며, 구부러 졌다 펴졌다 하는 변형에 의해서 압전회로부(110)에서 전기 에너지가 발생하게 되고, 이러한 전기 에너지는 전기회로부(115)를 통하여 LED(120)를 발광시키게 된다.
이때, 플렉서블 인쇄회로기판(100)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)로서의 기능과, 탄성을 갖는 플라스틱 카드의 외부 커버층으로서의 기능을 동시에 수행하여야 하므로, PVC(Polyvinyl Chloride), PVDC(Polyvinylidene Chloride), PET(Polyethylene terephthalate), PET-G(Glycol-modified Polyethylene terephthalate) 및 PC(Polycarbonate) 중 선택된 하나 이상의 재질로 형성하는 것이 바람직하다.
아울러, 플렉서블 인쇄회로기판(100)의 전기회로부(115)에는 IC칩(Integrated Circuit Chip, 90) 또는 RF칩(Radio Frequency Chip) 등이 실장될 수 있으며, RF칩의 경우 수신을 위한 안테나(Antenna)가 더 포함될 수 있다. 그리고, 전기회로부(115)가 실장된 플렉서블 인쇄회로기판(100)의 배면에는 마그네틱 스트라이프(M/S)가 더 형성될 수도 있다.
본 발명에서는 상기와 같은 구성으로 전자식 카드 기능을 위한 대부분의 기능이 수행될 수 있으며, 다음과 같은 보조적인 구성들이 더 추가될 수 있다.
먼저, 압전회로부(110) 및 전기회로부(115) 보호를 위한 수지층으로서 투명의 PVC(Polyvinyl Chloride), PVDC(Polyvinylidene Chloride), PET(Polyethylene terephthalate), PET-G(Glycol-modified Polyethylene terephthalate) 및 PC(Polycarbonate) 중 하나 이상의 재질로 형성되는 코어 수지층(130)이 형성될 수 있다. 이러한 코어 수지층(130)은 플렉서블 인쇄회로기판(100)에 도포되는 형태로 구비될 수 있으나, 도 1에 도시된 바와 같이 각 회로부에 대응되는 보호 영역을 포함하는 도광판의 형태로도 구비될 수 있다. 이러한, 코어 수지층(130)에는 압전회로부(110), 전기회로부(115) 및 LED(120)에 각각 대응되는 홈 또는 관통공(150, 155, 160)이 포함될 수 있다. 아울러, LED(120)의 발광 빛을 측면으로 분산 유도시키기 위한 도광 패턴(170)을 더 포함될 수 있다.
그 다음으로, 코어 수지층(130)의 상부에는 카드의 전면 보호를 위한 상측 커버층(140)이 구비된다. 이때, 상측 커버층(140)의 재질은 상기 플렉서블 인쇄회로기판(100) 또는 코어 수지층(130)의 재질과 동일한 재질로 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 상측 커버층(140)에는 기타 카드의 디자인 무늬들이 형성될 수 있고, IC 칩의 수신 회로부 노출 영역이 형성될 수도 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전자식 카드는 플렉서블 인쇄회로기판 상부에 LED를 형성하되, 지속적인 발광을 유지하기 위하여 박형의 압전회로부를 내장시킨다. 전자식 카드는 특성상 구부러졌다 펴졌다하는 빈도가 높고, 지갑 등에 보관시 항상 압력이 가해지므로, 종래와 같이 별도의 배터리나 전원 공급을 위한 별도의 전파 수신 없이도 우수한 발광 성능을 유지할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 전자식 카드는 플렉서블 인쇄회로기판, 코어 수지층 및 상측 커버층에 각각 투광창을 형성함으로써, 다양한 발광 효과를 얻을 수 있으며, 우수한 시각적 효과를 제공할 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 전자식 카드의 발광 효과에 따른 실시예를 들어서 설명하는 것으로 한다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 제 2 내지 제 4 실시예에 따른 전자식 카드를 도시한 사시도들이다.
도 2는 본 발명에 따는 제 2 실시예를 나타낸 것으로, IC칩(275)을 포함하는 전자식 카드(280)의 측면 전체에서 발광이 이루어지도록 한 실시예를 도시한 것이다. 하측 플렉서블 인쇄회로기판(200) 및 상측 커버층(240)은 불투명 또는 반투명 재질의 PVC, PVDC, PET, PET-G 및 PC 등을 사용하여 제조하고, 코어 수지층(230)은 투명 재질로 형성함으로써 측면 발광 효과를 강조할 수 있다. 이때, 하측 플렉서블 인쇄회로기판(200) 및 코어 수지층(230) 사이의 계면이나, 코어 수지층(230) 및 플렉서블 인쇄회로기판(200) 사이의 계면에 반사층을 형성하거나 반사 도료를 칠해서 측면 발광 효과를 더 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 제 3 실시예를 나타낸 것으로, IC칩(375)을 포함하는 전자식 카드(380)의 측면 일부분에서 발광이 이루어지도록 한 실시예를 도시한 것이다. 상측 커버층(340) 및 플렉서블 인쇄회로기판(300)은 상기 제 2 실시예와 동일하게 구성하되, 코어 수지층(330)의 측벽에 투광창(330b) 및 차광창(330a)을 섞어서 형성함으로써, 측면 일부분에서만 발광이 이루어지도록 하였다. 이때, 투광창(330b)에는 인접 부분에 상기 도 1에서 설명한 도광 패턴(170)을 더 형성함으로써, 발광 효율을 더 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 제 4 실시예를 나타낸 것으로, IC칩(475)을 포함하는 전자식 카드(480)의 상측 일부분에서 발광이 이루어지도록 한 실시예를 도시한 것이다. 이때, 코어 수지층(430)의 측벽 발광 여부는 선택적으로 수행할 수 있으며, 상기 제 2 실시예 또는 제 3 실시예와 같은 패턴을 이용할 수 있다.
그리고, 상측 커버층(440)에는 문자, 도형, 그림, 상표 및 로고 중 선택된 하나 이상의 투광창(440a, 440b)을 형성하여, 내장된 LED의 발광 빛이 다양하게 표현 될 수 있도록 한다.
아울러, 상측 커버층(440)에 형성되는 투광창(440a, 440b)은 플렉서블 인쇄회로기판(400)에도 동일하게 적용될 수 있다.
이와 같이, 카드의 전면 또는 후면을 통하여 각종 문구나 로고 등을 표현함으로써, 다양한 광고 효과를 얻을 수 있다. 이때, 상측 커버층(440) 및 코어 수지층(430) 사이의 영역에 별도의 도광판을 더 추가함으로써, 상기 문구 또는 로고 등이 더 다양한 패턴으로 발광되도록 할 수 있으며, 그에 대한 구체적 실시예는 하기 도 5 및 도 6을 통하여 설명하는 것으로 한다.
도 5는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 LED 전원용 압전회로부를 포함하는 전자식 카드를 나타낸 분해 사시도이다.
도 5를 참조하면, 플렉서블 인쇄회로기판(500), 코어 수지층(530) 및 상측 커버층(540)을 기본 구성으로 포함하는 전자식 카드가 구비되어 있다.
이때, LED(520)에서 발광되는 빛을 유도할 수 있는 소정의 도광 패턴(570)들을 포함하는 도광판(575)을 코어 수지층(530) 및 상측 커버층(540) 사이의 영역에 더 포함시킴으로써, 상측 커버층(540)에 형성되는 로고 또는 문구(미도시) 등의 발광 패턴을 더 부각시키거나, 카드의 측면 발광이 더 두드러지게 나타날 수 있도록 할 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 실시예를 더 다양하게 표현하고자 플렉서블 인쇄회로기판(500)에 포함되는 압전회로부(510a, 510b)를 2개로 배열하였으며, LED(520)는 중심부에 배열되는 구성을 도시하였다. 그러나, 본 발명은 이들에 제한되는 것이 아니며 카드 면적이 허용되는 범위 내에서 더 많은 압전회로부(510a, 510b) 및 LED(520)들이 배열될 수 있으며, 그 사이의 영역에 전자회로부(미도시) 들도 다양한 패턴으로 배열될 수 있다.
아울러, 하측의 플렉서블 인쇄회로기판(600)으로도 발광이 이루어지도록 하는 경우, 즉 카드의 배면에도 로고 또는 문자 등을 표현하는 경우에는 하기 도 6에서와 같이, 별도의 하측 커버층 및 도광판이 사용될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 LED 전원용 압전회로부를 포함하는 전자식 카드를 나타낸 분해 사시도이다.
도 6을 참조하면, 먼저 상측 커버층(640), 코어 수지층(630) 및 플렉서블 인쇄회로기판(600)은 상술한 제 1 내지 제 5 실시예들 중에서 적절한 실시예들을 조합한 것으로 형성한다.
이때, 플렉서블 인쇄회로기판(600)의 배면으로 발광 패턴이 표현되도록 하기 위해서는, 로고 등의 투광창을 가지는 별도의 하측 커버층(605)을 더 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 이때, 투광 패턴을 더 다양하게 하기 위해서는 플렉서블 인쇄회로기판(600) 및 하측 커버층(605) 사이의 영역에 별도의 도광판(695)을 더 형성할 수 있다.
그리고, 이와 같이 완성된 배면 발광 효과는 아래의 도 7과 같이 나타날 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 전자식 카드의 배면을 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 전자식 카드의 배면을 나타내는 하측 커버층(700)을 도시한 것으로, 하측 커버층(700)의 표면에는 일반 플라스틱 카드에 포함되는 마그네틱 스트라이프(720) 또는 서명란(710)이 포함될 수 있으며, 일측에 로고를 나타내는 투광창(730)이 구비되어, 발광을 이용한 우수한 광고 효과를 낼 수 있도록 한 것이다.
이와 같이 구비되는 본 발명에 따른 전자식 카드는 하기 도 8과 같은 일반 상태에서, 하기 도 9 및 도 10과 같이 나타나는 휘어짐 특성에 의해서 발광 효과를 얻을 수 있으며, 압전회로부에 저장되는 전기 에너지를 이용하여 지속적인 발광 효과를 얻을 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 LED 전원용 압전회로부를 포함하는 전자식 카드를 나타낸 단면도이다.
도 8은 플렉서블 인쇄회로기판(800)에 압전회로부(810) 및 전자회로부(815)가 입체적으로 구비된 상태를 나타낸 것이고, 코어 수지층(830)에는 상기 각 회로부를 보호하는 홈(850, 855)들이 형성된 상태를 나타낸 것이다. 이에 따른 측면 또는 상/하 발광 효과는 상기 제 1 내지 제 7 실시예에 따라서 적절하게 사용될 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 LED 전원용 압전회로부를 포함하는 전자식 카드의 작동 원리를 나타낸 단면도들이다.
도 9 및 도 10에서는 압전회로부(810)를 중심으로 휘어지는 상태를 도시하였으나, 이에 제한되는 것이 아니며 상측 커버층(840)을 통하여 전달되는 압력이나, 하측의 플렉서블 인쇄회로기판(800)을 통하여 전달되는 압력에 의해서도 충분히 전기 에너지 생산이 가능하며, 이러한 전기 에너지를 이용함으로써 우수한 발광 효과를 얻을 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 금융카드, 교통카드, RF-ID 태그 카드, NID카드 및 신용카드와 같은 전자식 카드에 LED를 내장시키되, 기계에너지를 전기에너지로 변환하는 박형의 압전회로부를 이용하여 LED를 구동시킬 수 있도록 함으로써, 우수한 패션 또는 시각 효과를 낼 수 있도록 하며, 각종 로고 또는 상표를 표시함으로써 광고 효과 또한 증가시킬 수 있다. 아울러, 본 발명에 따른 전자식 카드는 박형의 압전소자를 이용함으로써, 기존의 카드 규격을 따를 수 있으므로 카드 제조 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 지속적으로 전원을 공급 할 수 있으므로, 카드의 수명을 증가시키고, 내구성도 증가시킬 수 있는 효과를 제공한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (22)

  1. LED를 포함하는 박형 전자회로부와, 상기 전자회로부에 전원을 공급하는 압전회로부를 포함하는 플렉서블 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board);
    상기 플렉서블 인쇄회로기판 상부에 형성되며, 상기 LED의 발광 빛을 측면으로 유도하는 도광 패턴을 포함하는 투명 코어 수지층; 및
    상기 투명 코어 수지층 상부에 형성되는 상측 커버층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플렉서블 인쇄회로기판 또는 상기 상측 커버층은 상기 LED의 발광 빛 발산을 위한 투광창을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 투광창은 문자, 도형, 그림, 상표 및 로고 중 선택된 하나 이상의 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 플렉서블 인쇄회로기판, 상기 코어 수지층 및 상기 상측 커버층은 각각 PVC(Polyvinyl Chloride), PVDC(Polyvinylidene Chloride), PET(Polyethylene terephthalate), PET-G(Glycol-modified Polyethylene terephthalate) 및 PC(Polycarbonate) 중 선택된 하나 이상의 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 플렉서블 인쇄회로기판은 상기 전자회로부 또는 상기 압전회로부가 형성된 배면에 구비되는 하측 커버층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어 수지층은 상기 전자회로부 및 상기 압전 회로부와 각각 대응되는 홈 또는 관통공을 가지 도광판 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자회로부는 IC칩(Integrated Circuit Chip) 또는 RF칩(Radio Frequency Chip)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 플렉서블 인쇄회로기판은 상기 RF칩과 연결되는 안테나(Antenna)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 압전회로부는 탄성기판의 적어도 일 면에 형성되는 압전층과, 상기 압전층에 연결되는 제1전극, 상기 탄성기판에 연결되는 제2전극 및 상기 제1, 2전극과 연결되는 정류회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 압전회로부는 상기 정류회로에서 나오는 전류를 저장하는 캐패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 탄성기판은 금속 또는 전도성 플라스틱 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 압전층은 Pb(Zr,Ti)O3＋Pb(Zn,Nb)O3, Pb(Zr,Ti)O3＋Pb(Ni,Nb)O3, Pb(Zr,Ti)O3＋PVDF 폴리머, Pb(Zr,Ti)O3＋실리콘 폴리머 및 Pb(Zr,Ti)O3+에폭시 폴리머 중 하나 이상의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 압전층은 (Na, K)NbO3계 또는 (Na, K, Li)NbO3계 무연 세라믹스 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 압전회로부는 복수개가 구비되는 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 플렉서블 인쇄회로기판은 상기 전자회로부 또는 상기 압전회로부가 형성된 배면에 구비되는 마그네틱 스트라이프(M/S)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
  16. LED를 포함하는 박형 전자회로부와, 상기 전자회로부에 전원을 공급하는 압전회로부를 포함하는 플렉서블 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board);
    상기 플렉서블 인쇄회로기판 상부에 형성되어 상기 전자회로부 및 상기 압전 회로부를 보호하는 코어 수지층; 및
    상기 코어 수지층 상부에 형성되는 상측 커버층으로 이루어지되, 상기 압전회로부에서 발생되는 전압에 의해서 상기 LED가 발광되도록 하고, 상기 LED의 발광 빛이 상기 플렉서블 인쇄회로기판, 상기 코어 수지층 및 상기 상측 커버층 중 선택된 하나 이상을 통하여 발산되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 플렉서블 인쇄회로기판, 상기 코어 수지층 및 상기 상측 커버층 중 선택된 하나 이상은 상기 LED 발광 빛 발산을 위한 투광창을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 투광창은 문자, 도형, 그림, 상표 및 로고 중 선택된 하나 이상의 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 코어 수지층은 측면 전체에 투광창을 가지는 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 상측 커버층 및 상기 코어 수지층 사이의 영역에는 상기 LED의 발광 빛을 유도하는 도광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 플렉서블 인쇄회로기판은 상기 전자회로부 또는 상기 압전회로부가 형성된 배면에 구비되는 하측 커버층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 플렉서블 인쇄회로기판 및 상기 하측 커버층 사이의 영역에는 상기 LED의 발광 빛을 유도하는 도광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 카드.
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