KR20190112719A - 음료용 스마트 패키징 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력(sensory perceptible output)을 포함하는 음료용 스마트 금속, 유리, 종이-기반, 목재-기반 또는 플라스틱 패키징에 관한 것으로, 상기 감각 지각 가능한 출력은 사용자 또는 소비자가 포장 또는 음료의 임의의 감각 지각 가능한 상태 변화를 감지할 수 있도록 패키징에 통합된 임의의 유형의 장치이고, 상기 패키징의 구조적 구성요소(structural component)는 상기 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 구성요소를 형성하며, 상기 구조적 구성요소는 상기 패키징이 음료를 함유하거나 운반될 수 있게 하는 기여를 제공하는 성분 또는 물질층인 것을 특징으로 한다.
추가로, 본 발명은 음료용 패키징을 제조하는 단계 및 상기 패키징 상에 또는 내에 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력을 구성하는 단계를 포함하는 음료용 스마트 패키징 제조방법에 관한 것으로, 상기 감각 지각 가능한 출력은 사용자 또는 소비자가 포장 또는 음료의 임의의 감각 지각 가능한 상태 변화를 감지할 수 있도록 상기 패키징에 통합된 임의의 유형의 장치이고, 상기 패키징의 구조적 구성요소(structural component)는 상기 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 구성요소를 구성하기 위해 취해지며, 상기 구조적 구성요소는 상기 패키징이 음료를 함유하거나 운반될 수 있게 하는 기여를 제공하는 성분 또는 물질층인 것을 특징으로 한다.
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Description
본 발명은 스마트 패키징, 특히 탄산음료, 특히 맥주 일체형 스마트 패키징에 적합한 음료용 일체형(integrated) 스마트 패키징에 관한 것이다.
일반적으로 스마트 패키징은 제품 상태 또는 변경 사항, 환경 상태 또는 변경 사항 또는 기타 정보를 나타내거나 전달하는 기능을 통합한다. 이는 전통적 패키징의 정적 및 수동 통신 기능의 동적이고 바람직하게는 능동적인 확장이며, 제품 환경의 외부 또는 내부 변화를 감지, 탐지 또는 기록할 수 있는 능력을 기반으로 소비자에게 정보를 전달한다.
최첨단 스마트 패키징 시스템은 소비자를 위해 제품의 건강과 안전을 제공하고 유통 기한 및 운송 및 보관 중에 음료의 품질에 관한 정보를 제공하기 위해 포장 음료의 상태를 모니터링한다. 이 기술에서 표시기와 센서는 유통 기한을 연장하고 음료 안전을 제공하기 위해 시간이 오래 걸리고 값 비싼 품질 측정 대신 사용된다. 스마트 패키징 시스템에서 표시기는 포장 상태의 주변 환경 및 헤드 스페이스 가스에 의한 제품 품질에 대한 정보를 제공하며 보관 중에 형성된 대사 산물 잔류물을 확인하기 위해 표시기를 포장 표면에 부착하거나 개선된 포장재에 통합할 수 있다. 포장된 제품의 온도, 미생물 손상, 포장 무결성, 물리적 충격, 신선도를 제어할 수 있다.
그 예는 음료 용기에 부착되고 음료의 온도 이력에 관한 정보를 사용자에게 제공하도록 구성된 와인 캡슐에 관한 US2015307245이다. 데이터 로거(data logger)는 적어도 하나의 에너지 저장 컴포넌트 (예를 들어, 하나 이상의 커패시터), 에너지 하베스터, 온도 센서, 적어도 하나의 프로세서, 적어도 하나의 제1메모리, 및 적어도 하나의 무선 통신기를 포함한다. 상기 에너지 하베스터는 주위의 전자기 에너지를 수확한다. 무선 통신기는 저장된 정보를 무선 통신기로부터 통신하고 정보를 수신하도록 구성된 개인용 컴퓨터, 스마트폰 또는 태블릿, 또는 전용 판독기 장치로 전송하도록 구성된다.
US2015307245의 시스템의 명백한 단점은 이러한 와인 캡슐이 병보다 다른 유형의 음료 포장과 결합하기에 적합하지 않다는 것이 분명하다. 또한 와인 캡슐을 병에서 꺼내자마자 병 자체가 정상적인 "어리석은" 병이 된다.
그러나 더 중요한 단점은 위의 시스템이 음료수 저장 및 품질 관리의 기본 요구 사항을 다루고 있지만, 그것은 소비자 상호 작용과 창조성과 관련하여 더욱 진보된 포장에 대한 명확한 소비자의 요구를 다루지는 않는다.
저렴한 전자 제품 및 인쇄 기술이 출시됨에 따라 최근 구매, 재고 관리, 자동 재주문 및 변경, 포장 부스러기 등의 평가를 추적할 수 있는 스마트 패키징을 개발할 수 있게 되었다. 또한 조명, 음향 생산, 다양한 유형의 센서 및 해당 감각 입력(sensory input), 스마트 전자 장치 및 무선 통신을 통한 사람, 스마트 장치, 자동판매기의 상호 작용을 포함하는 스마트 패키징은 소비자에게 향상된 개인화된(personalized) 경험을 제공한다. 또한 개인화된 광고, 유인물, 경품 및 게임과 같은 환경을 구매할 수 있는 포인트는 다양한 심리적 차원에서 통합되어 브랜드 충성도를 적극적으로 강화하고 구매를 촉진할 수 있다.
상기 문맥에서, WO2015147995에 기술된 스마트 패키징은 사용자/구매자가 패키징과 상호 작용할 수 있고 패키징 자체 또는 스마트폰이나 컴퓨터 또는 자동판매기와 같은 스마트 장치에서 동작을 발생시키거나 데이터베이스가 상주할 수 있는 웹 사이트와 통신하거나 통신할 수 있는 전자 장치를 포함한다. 예를 들어, 음료수 병 또는 감자칩(bag of chips) 캔은 스마트폰에 접촉하여 코드를 판독할 수 있는 능력을 가질 수 있으며, 스마트폰은 그 근접 내의 제품 유형에 기초하여 하나 이상의 동작을 취할 수 있다.
상기 스마트 패키징은 적어도 하나의 배터리 및/또는 에너지 저장 요소 및/또는 에너지 수신 요소; 정보를 저장하도록 구성된 요소; 터치되는 것을 감지하도록 구성된 요소; 정보를 디스플레이하도록 구성된 요소 및/또는 광을 생성하도록 구성된 요소; 정보를 수신 및/또는 송신하도록 구성된 요소; 및 패키징의 하나 이상의 요소 다른 하나에 전기적으로 접속 회로를 포함한다.
WO2015147995에 기술된 스마트 패키징에서 무시된 측면은 오늘날의 산업 패키징 프로세싱 및 그들의 응용을 포함하는 현존하는 현실에 스마트 패키징 기술을 통합하는 것으로, 즉 지능형 기술을 예를 들어 음료 캔의 산업 프로세싱 수준까지 통합하는 측면과 제품 사양 및 관련된 원자재가 무시되었다. 스마트 패키징은 산업 공정에서의 제조의 효율적인 이행을 고려하지 않고 항상 설명되어 왔다.
또한, WO2015147995는 상기 포장재의 함량, 특히 탄산음료, 특히 맥주에 관련되어 요구되는 기능성을 다루지 않는다. 예를 들어, 근본적인 목적은 최적의 성숙과 적절한 숙성을 보장하고 오용이나 부주의한 사용을 피할 수 있도록 맥주와 같은 탄산음료의 시간과 온도 이력을 통신할 수 있는 스마트 패키징을 제공하는 것이다. 기본 목표의 또 다른 예는 시각적으로 또는 조명이나 소리 또는 햅틱 경험에 의해 패키징 내의 음료 상태를 전달하는 스마트 패키징을 제공하는 것이다. 즉 맥주와 같은 탄산음료의 경우 이상적인 소비 온도 대 음료 의 종류가 전달된다.
또한 스마트 패키징은 디지털 기술이 소비자의 삶과 IOT(Internet of Things)의 확산을 통합하는 끊임없이 빠른 속도로 점점 더 관련성이 높아지는 강력한 제안이다. 본 발명에 따른 스마트 패키징에 의해 가능해지는 이러한 의미에서의 광범위한 애플리케이션 목록이 이하의 설명에서 제공될 것이다.
본 발명에 따른 스마트 패키징의 또 다른 매우 중요한 목적은 심지어 제조 시점에서 생산 비용을 감소시키는 것으로, 저렴한 제품, 특히 일회용 제품에 지능형 기능 및 통신 수단을 배치하는 것이 비용 효율적일 것이다.
본 발명은 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력(sensory perceptible output)을 포함하는 음료용 스마트 금속, 유리, 종이-기반, 목재-기반 또는 플라스틱 패키징에 관한 것으로, 상기 감각 지각 가능한 출력은 사용자 또는 소비자가 포장 또는 음료의 임의의 감각 지각 가능한 상태 변화를 감지할 수 있도록 패키징에 통합된 임의의 유형의 장치이고, 상기 패키징의 구조적 구성요소(structural component)는 상기 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 구성요소를 형성하며, 상기 구조적 구성요소는 상기 패키징이 음료를 함유하거나 운반될 수 있게 하는 기여를 제공하는 성분 또는 물질층인 것을 특징으로 한다. .
추가로, 본 발명은 음료용 패키징을 제조하는 단계 및 상기 패키징 상에 또는 내에 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력을 구성하는 단계를 포함하는 음료용 스마트 패키징 제조방법에 관한 것으로, 상기 감각 지각 가능한 출력은 사용자 또는 소비자가 포장 또는 음료의 임의의 감각 지각 가능한 상태 변화를 감지할 수 있도록 상기 패키징에 통합된 임의의 유형의 장치이고, 상기 패키징의 구조적 구성요소(structural component)는 상기 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 구성요소를 구성하기 위해 취해지며, 상기 구조적 구성요소는 상기 패키징이 음료를 함유하거나 운반될 수 있게 하는 기여를 제공하는 성분 또는 물질층인 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 시각적 출력을 포함하는 스마트 금속 음료 캔의 실시 예를 도시한다. 자세한 내용은 실시예 1에 요약되어 있다.
도 2는 본 발명에 따른 시각적 출력을 포함하는 스마트 유리 또는 플라스틱 병의 실시 예를 도시한다. 자세한 내용은 실시예 2에 요약되어 있다.
도 3은 본 발명에 따른 햅틱 출력(haptic output)을 포함하는 스마트 금속 음료 캔의 실시 예를 도시한다. 자세한 내용은 실시예 3에 요약되어 있다.
도 4는 본 발명에 따른 시각적 출력을 포함하는 섬유판(fiberboard) 멀티 팩의 실시 예를 도시한다. 자세한 내용은 실시예 4에 요약되어 있다.
도 2는 본 발명에 따른 시각적 출력을 포함하는 스마트 유리 또는 플라스틱 병의 실시 예를 도시한다. 자세한 내용은 실시예 2에 요약되어 있다.
도 3은 본 발명에 따른 햅틱 출력(haptic output)을 포함하는 스마트 금속 음료 캔의 실시 예를 도시한다. 자세한 내용은 실시예 3에 요약되어 있다.
도 4는 본 발명에 따른 시각적 출력을 포함하는 섬유판(fiberboard) 멀티 팩의 실시 예를 도시한다. 자세한 내용은 실시예 4에 요약되어 있다.
세계가 점차 인터넷의 사물로 이동함에 따라, 본 발명에 따른 스마트 패키징은 산업 프로세싱 수준까지 통합된 음료용 패키징에서 광범위한 지능형 기능을 제공하며, 이는 소비자 참여 및 브랜드 강화에 사용될 수 있다. 또한 제품 신뢰성 및 출처, 탬퍼 증거(tamper evidence) 및 심지어 소스 및 배달 추적의 입증 및 공급체인 최적화를 위해 사용될 수 있다.
게다가, 본 발명에 따른 스마트 패키징은 저렴한 제품에 지능형 기능과 통신 수단을 배치하는 것이 비용 효율적일 것이라는 점에서 똑똑하고 연결된 제품을 생산하기 위해 스마트 패키징의 비용을 절감할 수 있다.
따라서, 제1실시 예에서, 본 발명은 적어도 음료용 스마트 금속(smart metal), 유리, 종이-기반, 목재-기반 또는 플라스틱 패키징을 제공하며, 상기 패키징의 구조적 구성요소는 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력(sensory perceptible output)의 구성요소를 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 스마트 패키징은 2차의 1차(primary of secondary)일 수 있다.
음료용 스마트 1차(primary) 포장의 구조적 구성요소는 음료 용기로서, 특히 상기 패키징이 음료를 저장하거나 운반하도록, 보다 구체적으로는 탄산음료 용기로서, 및 특히 맥주 용기로서 기능하기 위한 포장에 필요한 재료 구성요소로서 이해된다.
음료용 스마트 2차(secondary) 패키징의 구조적 구성요소는 음료용 1차 패키징을 유지하기 위한 패키징에 필요한 재료 구성요소로서 이해된다.
음료용 스마트 2차 패키징의 구조적 구성요소는 포장재가 음료를 수용하거나 운반될 수 있게 하는 기여를 제공하는 구성요소 또는 물질층으로 이해된다. 상기 패키징이 음료를 수용하거나 운반될 수 있도록 기여하지 못하는 구성요소 또는 물질층 및 예를 들어 단순히 잉크 또는 바니시(varnish)와 같은 장식층 또는 장식층 시스템의 역할을 하는 구성요소 또는 물질층은 구조적 구성요소로 이해되지 않는다.
인쇄된 디스플레이를 갖는 패키징의 모순과 관련하여, 여기서 패키징은 단지 인쇄를 위한 기판이고, 디스플레이를 구성하는 것과 관련하여 포장의 외부 표면은 단지 필요한 층을 인쇄하기에 적합해야 하고, 본 발명에서는 패키징의 구조적 구성요소는 실제 감각 지각 가능한 출력의 필수 구성요소이며, 상기 감각 지각 가능한 출력의 적절한 기능을 위해 요구되는 필요한 재료 특성을 가져야 한다. 상기 출력의 적절한 기능에 아무런 기여를 하지 않고 예를 들어 단순히 출력을 고정하거나 인쇄하기 위한 기판 역할을 하는 구성요소 또는 물질층은 출력의 필수 구성요소로 이해되지 않는다. 또 다른 예는 음료 내의 오염을 검출할 때 음료 용기의 베이스 및/또는 림 및/또는 측벽의 내부 표면에서 테스트 물질 변화가 있는 US2012/0160725이다. 상기 베이스 및/또는 림 및/또는 측벽은 상기 테스트 물질에 대한 기판으로서 기능한다.
바꾸어 말하면, 상기 구조적 구성요소는 감각 지각 가능한 출력의 적절한 기능에 필수적이고 출력이 완전히 구성되기 전에 상기 패키징에 이미 본질적으로 존재하는 구성요소이다. 결과적으로 감각 지각 가능한 출력의 기능을 위해 필요하기 때문에, 특정 구성요소(특정 물질층)가 없는 패키징의 제조에서 감각 지각 가능한 출력을 구성하는 프로세스를 적어도 부분적으로 통합하는 것이 불가능할 것이다. 스마트 패키징 및 감각 지각 가능한 출력 모두 공통적인 구조적 요소를 포함하고, 즉 포장의 구조 또는 포장의 일부의 구조에 포함되고 적어도 장식층이 아닌 적어도 하나의 필요한 물질층은 감각 지각 가능한 출력의 필수 구성요소로서 작용한다.
결과적으로, 상기 감각 지각 가능한 출력의 제조는 스마트 패키징의 제조에 적어도 부분적으로 통합될 수 있으며 결과적으로 재료 비용이 절감되고, 생산 시간이 단축되며, 및 일반적으로 생산 비용이 절감되고, 지능형 기능(intelligent feature) 및 통신 수단을 저렴한 제품, 특히 일회용 제품에 배치하는 것이 비용 효율적일 수 있게 한다.
일반적으로, 본 발명은 지능형 기술이 음료 용기의 산업 대량 생산 수준까지 통합될 수 있게 한다.
본 발명과 관련하여, 감각 지각 가능한 출력을 생성하기 위해 감각 지각 가능한 출력은 본질적으로 적어도 부분적으로 활성화되어야 하는 활성층에 의해 구성될 수 있다. 활성층의 유형에 따라, 활성층에 걸리는 전압 차이와 같은 몇 가지 유형의 활성화 트리거(activation trigger)에 의해, 또는 활성층의 부분에 걸린 전압 차이에 의해, 전자기장에 의해, 또는 자기장에 의해 활성화 및 제어될 수 있다. 또한 (국부적으로 적용된) 온도 변화, (국부적으로 적용된) 압력 변화 또는 (국부적으로 적용된) 스트레인(strain) 변형은 활성화를 유발할 수 있다.
활성층에 전압 차를 발생시키기 위해, 그것은 적어도 하나의 인접한 전기적 도전층(conductive layer), 예를 들어 전극에 의해 덮일 수 있고 또는 그것은 인접한 전기적 도전층, 즉 전기 전도성 하부층(하부 전극이라고도 함)과 전기 전도성 상부층(상부 전극이라고도 함) 사이에 위치할 수 있다.
자기장에 의한 활성화의 경우에, 상기 활성층(active layer)은 하나 이상의 인접한 전기적 도전층들(어떤 경우들에서는 절연체에 의해 활성층으로부터 분리됨)에 의해 활성화될 수 있다. 전기 전도성 상부층 및 캡슐화 층은 하부층을 보호하기 위해 도포될 수 있다. 또한, 예를 들어 액정 디스플레이의 경우에 편광자(polarizer), 거울, 편광 발광기(polarized light emitter) 등과 같은 부가적인 구성요소(즉, 층)가 존재할 수 있다.
가열 요소를 작동시키는 저항성 전도성 트랙을 사용하여 온도 변화가 적용될 수 있다.
전계, 자기장, 전자기장, 온도 변화, 압력 변화 또는 스트레인 변화가 스마트 패키징의 내부 수단에 의해 생성되는 것 외에도, 각각의 유형의 활성화 트리거는 스마트 패키징에 부분적으로 또는 완전히 외부에 있는 수단, 예를 들어 상점 선반 또는 금전 등록기의 전자기장 발생기와 같은 포스(point-of-sale)에 제공되는 생성 수단에 의해 생성 될 수도 있다.
상기 활성층은 또한 다른 패키징에 의해 외부적으로 활성화될 수 있다. 후자는 다른 1차 또는 2차 패키징에서 또는 그 위에 구성된 감각 지각 가능한 출력의 활성층을 활성화하는 적절한 수단을 갖는 임의의 유형의 (스마트한) 1차 또는 2차 패키징일 수 있다. 예를 들어, 2차 패키징에 의해 생성된 전자기장은 대응하는 1차 패키징에서 출력을 활성화하거나, 또는 그 반대일 수 있다.
본 발명과 관련하여, 감각 지각 가능한 출력은 패키징에 통합된 임의의 유형의 장치일 수 있으며, 사용자 또는 소비자가 포장 또는 음료의 감각 지각 가능한 상태 변화를 감지할 수 있게 한다. 이러한 출력은 시각적 출력, 오디오 출력, 햅틱 출력 또는 터치, 맛 또는 냄새에 민감한 다른 출력일 수 있다.
더 구체적으로, 시각적 출력은 상기 패키징에 통합된 임의의 장치일 수 있으며, 전기, 전자기 또는 자기 제어하에서, 또는 압력, 스트레인 또는 온도 변화에 의해 트리거되어 상기 용기의 영역에서 빛이 방출하거나 빛의 특정 파장(예를 들어 색 변화)을 흡수 또는 투과시킬 수 있다. 빛을 방출, 흡수 또는 투과하는 것은 환경에 존재하는 물체에 임의의 종류의 색신호를 보여주거나, 그래픽, 텍스트, 로고, 브랜드, 레이블, 상호작용하는 레이블(interactive label) 등을 포함하는 비디오를 표시하거나 그래픽, 텍스트, 로고 등을 투영하는 것을 포함할 수 있다.
시각적 출력은 예를 들어 액정 디스플레이(LCD), 전자 종이 디스플레이(EPD), 경질 또는 연질 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 일렉트로크로믹 디스플레이, 전자 발광식 디스플레이, 전기영동 디스플레이(electrophoretic dispay), OLED 광원, LED 광원 또는 이들의 임의 조합, 또는 적당한 크기의 임의의 유형의 프로젝터 또는 비머(beamer)를 포함할 수 있다.
햅틱 출력은 전기적 제어하에 사용자가 상기 용기를 잡고 있거나 만져서 느껴지는 방식으로, 또는 예를 들어 포장이나 선반에 있는 다른 병과 같이 다른 물체로 힘, 진동 또는 움직임을 전달할 수 있는 방법으로 패키징의 적어도 일부가 힘, 진동 또는 운동을 적용할 수 있게 하는 패키지에 통합된 모든 장치일 수 있다. 이러한 장치는 예를 들어 압전 재료(piezoelectric material)를 사용할 수 있다.
오디오 출력은 패키지 내에 통합된 임의의 장치에 의해, 패키징 영역이 오디오 신호를 공중으로 전송하거나 또는 오디오 신호를 패키징을 둘러싸는 다른 물체로 도입(transducing)하고 오디오 신호를 공중으로 송신하도록 진동시킬 수 있다. 진동의 주파수 범위는 사람의 청력뿐만 아니라 초음파 및 음속 주파수를 포함할 수 있다. 오디오 출력의 예는 정전형 스피커(electrostatic speaker) 또는 박막 유연 스피커(thin-film flexible speaker)일 수 있다.
다른 감각 지각 가능한 출력은 활성화시 방출되는 냄새를 감지하고, 활성화시 방출되는 맛을 감지하도록 사용자 또는 소비자가 패키징의 표면 상태의 임의의 변화(예를 들어, 거칠기, 정전기의 변화)를 감지할 수 있게 포장에 통합된 임의의 유형의 장치일 수 있다.
본 발명에 따른 실시 예에서, 전압 차, 전자기장 또는 자기장, 또는 활성층에 대한 온도, 압력 또는 스트레인 변화를 생성하기 위해, 상기 스마트 패키징은 스마트 패키징 상에 또는 내부에 존재하는 소스로부터 또는 외부 소스로부터 얻은 전력(supplying power)을 스마트 패키징 상에 또는 내부의 에너지 하베스팅 구성요소를 통하여 스마트 패키징에 공급하는 전력 공급장치를 포함할 수 있다. 전원 소스의 유형은 예를 들어 배터리, (슈퍼)커패시터일 수 있다. 에너지 하베스팅 구성요소의 유형은 안테나, 운동 또는 열전 발전기, 광전지(예를 들어 유기 광전지(OPV) 등)일 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 활성층은 스마트 패키징의 외부에서 생성된 활성화 트리거에 의해 활성화될 수 있으며, 이 경우 패키징은 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력에 전력을 공급하기 위한 전원 공급 장치를 가질 필요가 없다.
본 발명에 따른 실시 예에서, 스마트 패키징은 임의의 유형의 지지 전자(supporting electronic) 시스템을 포함할 수 있으며, 이는 디지털 논리(digital logic), 프로세싱 유닛, 메모리, 프로그래머블 게이트 어레이를 포함하는 게이트 어레이, 저항기, 커패시터, 인덕터, 아날로그 계측기, 전력 제어 회로, 디스플레이 드라이버 회로 등을 포함하는 수동 부품 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 이들 지지 전자 시스템은 스마트 패키징 기판에 부착된 이산 부품(discrete component), 기판상의 전도성 트랙에 의해 연결된 및/또는 기판 상에 인쇄된 부품으로 제조될 수 있다.
더 구체적으로, 본 발명에 따른 똑똑한 스마트 패키징은 감각 지각 가능한 출력을 포함할 수 있으며, 패키징의 구조적 구성요소 또는 복수의 구조 화합물은 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 구성요소 또는 복수의 구성요소를 형성하고, 추가로 다음 기능 영역의 가변 개수의 구성요소의 조합을 형성한다:
- 센서: 본 발명에 따른 스마트 패키징에서, 스마트 패키징에 통합되기에 적합한 개별 센서 구성요소 또는 인쇄 가능한 센서, 및 빛, 색상, 힘 또는 스트레인, 근접, 액체 레벨, 유량, 가스 존재, 습도, 점도, 온도, 압력, 화학 오염, 위치 및 지리적 위치, 가속, 이동, 터치, 충돌, 생체 인증 등을 측정하거나 지시할 수 있는 임의의 유형의 센서가 사용될 수 있다. 그들은 또한 인체 내부 또는 주변의 정보(예를 들어 심박수, 호흡 속도, 신체 활동, 수면 패턴 등)를 수집 할 수 있다. 또한 스마트 패키징에 또는 위에 카메라가 있을 수 있다.
- 프로세싱 유닛: 본 발명에 따른 스마트 패키징은 스마트 패키징에 통합되기에 적합한 임의의 유형의 프로세싱 유닛이 사용될 수 있다. 성장하는 IoT 시장에 동기를 부여받는 메인 스트림 칩 개발자는 메모리가 내장된 초소형 초저전력 칩을 출시하고 있다. 유연한 폴리아미드, 폴리에스테르 호일 등과 같은 박막 소재에 프로세서를 인쇄할 수 있는 신기술이 있다. 통신 및 메모리와 같은 다른 시스템도 인쇄하여 시스템 온 칩(SoC)으로 알려진 특정 솔루션을 만들 수 있다.
- 커뮤니케이션 유닛: 본 발명에 따른 스마트 패키징은 연결 프로토콜 표준(connectivity protocol standard)을 통해 또는 맞춤 프로토콜을 통해 통신하기에 적합한 임의의 유형의 통신 유닛이 구현될 수 있다. 다양한 데이터 처리량 및 전송 범위에 대해 여러 가지 연결 표준이 설계되었다. 본 발명의 각각의 실시 예에 대해, 가장 적합한 표준이 결정될 수 있다. 오늘날 수많은 통신 수단이 존재하고, 스마트폰 시장에서 선두 주자는 로컬라이즈된 통신을 위한 블루투스와 NFC이다. 그러나 IoT에 더 많은 장치가 연결됨에 따라 SigFox와 같은 전용 네트워크는 1차 및 2차 패키징을 전 세계의 다른 연결된 장치 및 개체에 연결하여 향후 중요한 부분을 차지할 수 있다. Zigbee, Z-wave, 6LowPan, Thread, Wifi, Cellular, NFC, Sigfox, Neul, LoRaWAN, Li-Fi.
- 전원: 출력에 전력을 공급하고 스마트 패키징(smart packaging)에 통합되기에 적합한 개별 배터리, 유연한 배터리, 인쇄된 배터리, 마이크로 배터리, (수퍼)커패시터, 안테나, 피에조 전기, 전기 역학과 같은 에너지 하베스팅 구성요소, 또는 열전 발전기, 광전지(예를 들어 유기 광전지(OPV), 전자계 에너지 수집 등의 임의의 유형의 전원이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 실시 예는 유리, 또는 금속(예를 들어 알루미늄) 또는 플라스틱으로 제조된 병 또는 금속 캔, 또는 금속 케그 또는 나무 병 또는 배럴과 같은 음료용 1차 포장에 관한 것이다. 이러한 1차 포장은 특히 탄산음료 및 바람직하게는 맥주에 적합할 수 있다.
본 발명에 따른 다른 실시 예는 카톤, 트레이, HiCone, 플라스틱 링 캐리어, 플라스틱 요크(yoke), 판지 바구니(paperboard basket), 판지 오버랩(paperboard overwrap) 및 카톤(carton), 골판지 상자(corrugated fiberboard box), HDPE 플라스틱 핸들, 6팩 링 및 수축 팩(shrink pack)과 같은 2차 포장에 관한 것이다.
적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 구성요소를 형성하는 포장의 구조적 구성요소는 다음 중 하나일 수 있다: 유리 음료 용기 유리, 핫-엔드-코팅층(예컨대, 산화주석 또는 다른 산화물 또는 예를 들어 저온 코팅의 부착성을 증가시키기 위해 예를 들어 화학 기상 증착으로 도포된 다른 동등한 재료), 콜드-엔드-코팅층(예를 들면, 폴리에틸렌 방법, 또는 예를 들어 병이 줄을 따라 가면서 표면을 더 미끄럽게 만들기 위한 스프레이 코팅에 의해 도포된 기타 동등한 재료), 플라스틱 음료 용기의 플라스틱, 플라스틱 캡 또는 뚜껑의 플라스틱, 몸체, 뚜껑, 링풀(ring pull) 또는 리벳(rivet)을 포함하는 금속 음료 캔의 금속, 그 밸브와 스템(stem)을 포함하는 케그의 금속, 금속 캡 또는 크라운의 금속, 금속 음료 용기의 내부 폴리머 코팅, 스프레이 코팅 에폭시(예를 들어 금속 캔 또는 병의 원료 금속에 적용), 금속 산화물 층(예를 들어 금속 음료 캔 또는 병 기판의 양극 산화 처리에 의해 구현됨), 금속층(metallic layer)(예를 들어, 음료 캔 또는 병의 금속 기판 상에 도금하여 증착됨), 폴리머 층(예를 들어, 크라운 또는 스크류 병 상부의 내부에 성형되어 밀봉 및 부식 방지 모두를 형성함), 2차 포장의 섬유판 또는 골판지, 또는 2차 포장의 플라스틱 부품(예를 들어 병을 함께 또는 핸들을 고정할 수 있는 고리), 나무 통(wooden barrel)의 나무, 등
일 실시 예에서, 본 발명은 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력을 포함하는 음료용 스마트 금속, 유리, 종이 기반, 나무 기반 또는 플라스틱 패키징을 제공하며, 상기 스마트 패키징의 금속 구조적 구성요소는 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력, 특히 바닥 또는 상부 전극의 전기 도전층(conductive layer)을 형성할 수 있다.
전기적 도전층을 형성하는 금속 구조적 요소는 음료수 병, 캔 또는 케그의 금속층, 음료 병, 캔 또는 케그의 알루미늄, 특히 음료캔의 뚜껑, 탭, 몸체의 알루미늄, 또는 이들의 조합일 수 있다.
전기적 도전층을 형성하는 금속 구조적 구성요소는 또한 음료 케그의 금속층, 전형적으로 스테인레스 스틸 또는 임의의 다른 유형의 금속 용기의 금속층일 수 있다.
전기적 도전층을 형성하는 금속 구조적 구성요소는 종이-기반, 목재-기반 또는 플라스틱-기반 스마트 패키징의 구성요소일 수도 있다. 플라스틱 병은 예를 들어 몸체 또는 목에 금속 링 구조를 포함할 수 있거나, 골판지 트레이는 강성 향상 금속층을 포함할 수 있거나, 카톤 포장재는 일체형 금속을 포함할 수 있다(Tetrapak 참조).
전기적 도전층을 형성하는 금속 구조적 구성요소는 음료수 병의 마개의 금속층, 예를 들어 유리병 크라운의 주석 플레이트 또는 크라운 자체의 금속 또는 ROPP(Roll On Pilfer Proof) Cap의 알루미늄층일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 스마트 패키징의 전기 전도성 구조적 구성요소는 적어도 하나의 감각 지각 가능 출력의 접지면(ground plane)을 형성할 수 있다.
게다가, 스마트 패키징의 금속 구조적 구성요소는 시각 출력이 거울층을 필요로 하는 디스플레이 유형인 경우에 거울층을 형성할 수 있다.
또한, 스마트 패키징의 금속 구조적 구성요소는 오디오 또는 햅틱 출력의 기계적 공명(resonant) 구성요소를 형성할 수 있다. 기계적으로 공진 구성요소를 기계적으로 활성화시키기 위해, 피에조 전기 진동 소자(piezo electric vibrating element) 또는 전계(electric field) 인가시에 편향되는 정전기 소자, 자기 확성기(magnetic loudspeaker), 진동 모터(vibration motor) 등과 같은 자기 소자가 사용될 수 있다. 기계적 진동은 또한 테이블과 같은 패키징 자체 외부의 인접한 물체로 또는 이를 통해 전달될 수 있다. 기계적 진동은 또한 음료(예를 들어 국부적인 기포) 내에 광학 효과를 생성하기 위해 함유된 음료에 전달될 수 있다.
본 발명의 특정 실시 예에서, 패키징의 금속 구조적 구성요소는 다른 금속 구성요소 또는 레이어 또는 구조적 구성요소와 중첩을 형성할 수 있다. 이러한 중첩하는 금속층은 사이에 활성층이 배치될 수 있는 감각 지각 가능한 출력의 2개의 전기 전도성층을 형성하는데 사용될 수 있다. 금속 전도층의 비투명성을 감안할 때, 생성된 출력은 바람직하게는 오디오 또는 햅틱 출력일 수 있다.
금속 중첩(overlap)의 예는 다음과 같다:
- 음료의 상단에 있는 접힌 이음새(seam)는 두 개의 기판의 6개 층과 겹칠 수 있다.
- 3 조각의 이음새는 여러 금속 기판 레이어에 중첩을 제공할 수 있다. 기능성 활성층은 사이에 추가될 수 있다.
- 캔 상부와 링풀(ring pull)의 중첩은 링풀과 캔 상부 사이에 활성층과 함께 두 개의 전극을 형성할 수 있다. 리벳이 전기 연결을 형성할 수 있다.
- 스크류 상부 또는 크라운 상부와 함께 알루미늄 병의 중첩
- 금속 크라운 뚜껑 또는 금속 병 상단의 전도성 포일의 중첩.
일 실시 예에서, 본 발명은 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력을 포함하는 음료용 스마트 금속, 유리, 종이-기반, 목재 또는 플라스틱 패키징을 제공하며, 상기 스마트 패키징의 유리, 종이-기반, 목재 또는 플라스틱 구조적 구성요소는 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 전기적으로 비전도성인 층을 형성할 수 있다.
상기 스마트 패키징의 유리 또는 플라스틱 구조적 구성요소는 예를 들어 유리병의 유리 몸체(glass body) 또는 목, 또는 플라스틱 병의 플라스틱 몸체 또는 목 또는 플라스틱 뚜껑, 또는 2차 패키징의 종이/골판지 또는 증류주(spirits)나 와인 통의 나무일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 스마트 패키징의 유리, 종이-기반, 목재 또는 플라스틱 구조적 구성요소는 전기 절연 구성요소 또는 보호 캡슐층을 형성할 수 있다.
또한, 스마트 패키징의 유리 또는 플라스틱 구조적 구성요소는 오디오 또는 햅틱 출력의 기계적 공명 성분(resonant component)을 형성할 수 있다. 피에조 전기 진동 소자(piezo electric vibrating element) 또는 전계(electric field) 인가시에 편향되는 정전기 소자, 자기 확성기(magnetic loudspeaker), 진동 모터(vibration motor) 등이 기계적 공명 성분을 기계적으로 활성화하기 위해 사용될 수 있다.
또한, 스마트 패키징의 유리 또는 플라스틱 구조적 구성요소는 시각적 출력의 광학적으로 투명한 구성요소를 형성할 수 있다.
특정 실시 예에서, 음료 용기의 유리 또는 플라스틱은 상기 용기 내의 광원에 의해 조명되고 광 가이드, 예를 들어 액정 디스플레이와 같은 시각적 출력을 위한 백라이트로 작용한다. 상기 유리 또는 플라스틱은 내부 또는 외부로 광을 투영 또는 분배하기 위해 굴절 또는 회절 광학 구성요소로서 작용하도록 패턴화될 수 있다.
또한, 상기 패키징의 전기적으로 비전도성인 구조적 구성요소는 또한 2개의 도전층 또는 활성층으로서 기능하기 위하여 본 문서에서 더 설명되는 바와 같이 기능화될 수 있는 중첩(overlapping) 구조를 형성할 수 있다.
이러한 비전도성 중첩 구조의 예는 다음과 같다:
- 폴리머 또는 유리병, 및 스크류 또는 크라운 뚜껑 사이의 중첩
- 종이 카톤(carton)의 접힘과 이음새
- 금속 병 상부(크라운과 스크류 상단 모두)에 현재 존재하는 고분자 밀봉층
- "bottle in bottle" 음료 용기의 고분자 층간 중첩.
본 발명에 따르면, 금속, 유리, 종이-기반, 목재 또는 플라스틱 성분 이외의 구조적 구성요소는 구조적 코팅(structural coating)일 수 있다. 예를 들어, 유리병의 핫 앤드 코팅(hot end coating)은 반도체층으로 작용하는 금속 산화물을 포함한다.
일 실시 예에서, 본 발명은 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력을 포함하는 음료용 스마트 금속, 유리, 종이 기반, 목재 또는 플라스틱 포장재를 제공하며, 스마트 패키징의 구조적 구성요소는 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 활성층을 형성하도록 기능화될 수 있다.
본 발명에 따른 실시 예에서, 상기 스마트 패키징의 하나 이상의 구조적 구성요소는 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 구성요소로서 사용하기 위해 구조적 구성요소를 기능화하는 첨가제(additive)를 포함할 수 있다.
첨가제는 시각적 출력의 활성층으로 사용하기 위해 구조적 구성요소를 기능화하는 전자발광(electroluminescent) 물질, 유기 발광 물질(예를 들어 OLED), 전기변색(electrochromic) 물질, 전기영동(electrophoretic) 물질 또는 액정 물질과 같은 전기-광학 물질(electro-optical material)을 포함할 수 있다.
시각적 출력물로서, 형광(fluorescent) 물질 또는 열변색(thermochroic) 물질과 같은 첨가물을 포함하는 금속, 유리, 플라스틱 또는 종이-기반, 목재 기반 물질도 사용될 수 있다.
첨가제는 오디오 출력 또는 햅틱 출력의 활성층으로서 사용하기 위해 구조적 구성요소를 기능화하기 위하여 피에조-전기(piezo-electric) 재료, 정전식(electrostatic) 재료, 자성(electrostatic) 재료와 같은 전기-기계(electro-mechanical) 물질을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 실시 예에서, 상기 스마트 패키징의 하나 이상의 구조적 구성요소는 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 전기적 도전층으로서 사용하기 위해 전기적 비도전성 구조적 구성요소를 기능화하는 첨가제를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 실시 예에서, 상기 스마트 패키징의 하나 이상의 구조적 구성요소는 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 구성요소로서 사용되기 위해 기하학적으로 기능화될 수 있다. 구조적 구성요소는 기계적 공명 특성을 얻기 위해 푸시(pushed), 스탬프(stamped) 또는 접히거나(folded) 및/또는 다른 구조적 구성요소와 겹치거나 공진 시스템 또는 전기적 연결 구조를 생성할 수 있다.
본 발명에 따른 실시 예에서, 음료용 패키징을 제조하는 단계와, 상기 패키징 상에 또는 내에 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력을 형성하는 단계를 포함하는 음료용 스마트 패키징 제조방법을 제공하여, 상기 패키징의 구조적 구성요소는 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 구성요소를 구성하기 위해 취해진다.
본 발명의 방법에서, 상기 패키징의 구조적 구성요소로 구성된 구성요소는 활성층, 전기적 도전층 (예를 들어 전극), 절연층 및 캡슐화 층 등과 같은 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 구성요소일 수 있다.
적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 나머지 부분, 즉 상기 패키징 또는 그 일부의 구조적 구성요소로 구성된 구성요소 이외의 부분은 임의의 이용 가능한 기술에 의해 스마트 패키징에 부가될 수 있다. 스크린 프린팅, 플렉소그래피(flexography), 그라비어 인쇄(gravure printing), 오프셋 인쇄, 잉크젯 인쇄, 제로그래피(xerography), 리소그래피(lithography), 증발(evaporation), 스퍼터링 에칭, 코팅, 화학 기상 증착, 엠보싱, 스탬핑, 레이저 패터닝, 몰드 패터닝, 전기 도금, 양극 산화 처리(anodizing), 딥 코팅, 스핀 코팅, 접착, 음료 용기 내부에서 중합체의 블로우 몰딩, 등을 포함하여 임의의 프린팅, 증착 또는 성형 기술이 사용될 수 있다.
적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 나머지 부분은 또한 장식층(decoration layers), 바니시(varnishes), 래커(lacquer) 등과 같이 구조적 구성요소 이외의 패키징의 구성요소로 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 패키징의 제조 및 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력을 구성하는 것이 공통의 구조적 구성요소를 사용한다는 사실 외에도, 예를 들어 출력의 전기적 도전층이기도한 장식층을 인쇄하거나 출력의 전기적 절연층이기도한 코팅을 스프레이하는 것과 같이, 나머지 부분을 구성하기 위한 추가적인 공정 단계가 공유될 수 있다.
본 발명에 따른 실시 예에서, 하나 이상의 감각 지각 가능한 출력의 구성요소로서 사용하기 위해 상기 구조적 구성요소를 기능화하는 단계를 포함하는 방법이 제공될 수 있다. 상기 패키징의 구조적 구성요소를 기능화하는 이러한 단계는 상기 패키징을 제공한 후에 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력을 구성하는 프로세스에서 수행될 수 있거나 또는 상기 패키징을 제조하는 프로세스에서 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 실시 예에서, 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력물의 구성요소로서 사용되기 위해 구조적 구성요소를 기능화하는 단계는 상기 구조적 구성요소의 화학적 및/또는 물리적 특성을 변경시키는 첨가제를 첨가하는 단계를 포함한다.
상기 첨가제는 원료 제조 공정 중에 원재료에 첨가될 수 있는데, 예를 들면, 첨가제는 응고되기 전에 유리, 플라스틱 또는 금속에 첨가되거나 종이 기반 펄프에 첨가될 수 있다. 이러한 첨가제는 그 기능을 향상시키기 위해 마이크로-캡슐화(micro-encapsulated)될 수 있다.
첨가제는 또한 롤링 또는 엠보싱에 의해 원료에 매립되거나 화학 반응에 의해 표면에 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 실시 예에서, 음료용 패키징의 금속, 유리, 플라스틱 또는 종이 기반 구조적 구성요소는 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 활성층으로 사용하기 위해 구조적 구성요소를 기능화하는 첨가제를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 실시 예에서, 상기 패키징을 제조하는 동안 펀칭(punching), 스탬핑(stamping), 폴딩(folding)과 같은 성형 단계에 상기 구조적 구성요소를 노출시킴으로써 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 구성요소로서 사용되도록 상기 구조적 구성요소를 기하학적으로 기능화하는 단계를 포함하는 방법이 제공될 수 있다. 이러한 공정 단계는 구조적 구성요소에 기계적으로 공명 특성을 제공하거나, 공명 시스템 또는 전기적으로 결합 구조를 생성할 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 실시 예에서, 상기 구조적 구성요소를 가열, 예를 들어 베이킹 또는 경화, 또는 어닐링, 레이저 조사 등에 노출시킴으로써 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 구성요소로 사용하기 위해 구조적 구성요소를 기능화하는 단계를 포함하는 방법이 제공될 수 있다. 또한, 상기 구조적 구성요소는 기능화하기 위해 종래보다 더 높은 온도(특히 유리 또는 금속 용기의 경우)에서 직접 적용될 수 있다.
또한, 필요하다면, 방법은 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력에 전력을 공급하기 위한 전원 또는 에너지 하베스팅 요소를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 전원 또는 에너지 하베스팅 요소는 스마트 패키징에/그 위에 장착된 개별 전자 요소일 수 있거나, 바람직하게는 적어도 부분적으로 인쇄 가능할 수 있다.
센서 또는 복수의 센서, 및/또는 통신 수단 및/또는 처리 유닛, 또는 임의의 다른 유형의 지지(supporting) 전자 부품, 및 필요하다면, 이들 전자 부품에 전력을 공급하기 위한 별도의 전원 공급 장치는 개별 부품을 스마트 패키징에 부가함으로써 또는 바람직하게는 스마트 패키징 상에 적어도 부분적으로 인쇄함으로써 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 실시 예는 특히 다음의 응용 예를 가능하게 하는 스마트 패키징을 제공하고자 한다:
본 발명에 따른 스마트 패키징은 특히 다음의 실시 예, 특히 맥주 관련에 적용될 수 있으며, 각각은 디지털 기술이 소비자의 삶을 통합하는 가차없는 빠른 속도로 본 발명이 점차적으로 관련이 있음을 보여준다:
- 스마트 패키징에는 소비자가 좋아하는 것과 좋아하지 않는 것에 대한 피드백을 얻기 위해 상호 작용을 제공하는 액티브 레이블(active label)이 표시될 수 있다.
- 스마트 패키징은 식당에서 제공되는 메뉴에 따라 맥주와 짝을 지을 것을 제안하거나 냉장고의 음식 재고를 기초로 조리법을 제안할 수 있다.
- 장식, 그래픽 또는 메시지가 위치 및 환경에 따라 변경될 수 있다.
- 스마트 패키징에는 맥주의 상태를 측정하는 센서가 포함되어 있으며 소비자가 원하는 방식으로 음료를 즐길 수 있는 최적의 빛, 최적의 탄산, 최적의 쓴 맛을 소비자에게 제공하기 위해 상기 상태를 표시한다.
- 스마트 패키징은 사용자 경험을 증폭시킬 수 있으며, 여기서 디스플레이 또는 액티브 라벨, 스피커 또는 햅틱 요소가 환경, 음악, 웨이브 동작, 일몰, 산들바람, 바닷가 색상 등과 반응할 수 있다.
- 스마트 패키징은 스마트폰에 연결하여 사진을 표시하거나 당신이 손에서 패키징과 상호작용할 때 셀카를 표시하도록 휴대 전화를 구동하거나 패키징에서 카메라를 통해 사진을 촬영하고 이벤트 작업을 캡처할 수 있다.
- 스마트 패키징은 예를 들어 크라운에 숨겨진 스피커를 통해 브랜드 특정 사운드를 생성할 수 있다.
- 디스플레이는 가상 또는 비디오 또는 방송 환경에서 추가 컨텐츠를 표시하는 제2화면으로 작동할 수 있다. 트위터 피드, 다른 카메라 앵글 표시, 인스턴트 리플레이, mvp 스피치, 커스텀 해설 등이 예가 될 수 있다.
- 시각적, 오디오 또는 햅틱 출력을 통해 스마트 패키징은 맥주를 디지털 방식으로 주문을 받아서 너의 친구가 너의 것이란 것을 알도록 한다.
- 스마트 패키징에는 특수 설계된 마이크로폰과 시각, 오디오 장치, 햅틱 출력을 인간의 귀에 들리지 않는 초음파 피치로 등록하고 반응시키는 처리 장치가 포함될 수 있으며, 이는 텔레비전 및/또는 라디오 광고에 내장된다.
- 동일한 브랜드의 광고가 방송되거나 초음파 코드가 디스플레이를 트리거할 때 스마트 패키지가 점멸하고 점등될 수 있다.
- 관심이 있는 이벤트(예를 들어 내가 좋아하는 팀의 득점이 표시)에서 무언가가 발생하면 스마트 패키징은 시각적, 오디오 또는 햅틱 출력을 생성한다.
- 모든 유형의 감각 지각 가능한 출력은 내부의 액체가 적절한 음료 온도에 도달했을 때 감지된 방식으로 "차갑게" 전달할 수 있다.
- 시각, 오디오 또는 햅틱 출력이 당신의 휴대 전화로 수신 메시지를 전달할 수 있다(참조. 스마트 시계)
- 모든 유형의 감각 지각 가능한 출력은 데이트 이벤트에서 프로파일 일치를 전달할 수 있다.
- 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력이 당신의 택시가 도착했다는 것을 알릴 수 있다.
- 스마트 패키징은 빛을 발산하여 얼음 통 안에 있는 얼음을 빛나게 보이게 하거나, 형광등을 발산하는 자외선을 방출하도록 시각적 출력을 유발할 수 있다.
- 진동을 통해 스마트 패키징은 맥주에 광학적 효과를 생성할 수 있으며, 이는 빛의 적용으로 강조될 수 있다. 특히 생성된 효과에는 다음이 포함될 수 있다: 액체의 표면에 물결 생성, 특정 영역 및/또는 특정 시간에 맥주의 거품을 자극, 맥주에서 거품 만들기 또는 재현 등. 이러한 효과는 병에 들어있는 맥주의 양이 변화함에 따라 적용될 수 있다.
실시예 1(도 1에 도시됨)
디스플레이는 금속 음료(1) 캔에 구성되며, 여기서 알루미늄 몸체는 드라이버 회로상의 GND에 연결된 '바닥' 전극을 형성할 수 있다. 도시된 세그먼트는 상기 캔의 상단에서 하단까지 이어지는 개별적인 길고 얇은 세그먼트이다. 그러나 그것은 원칙적으로 임의의 모양이 될 수 있다. 상기 세그먼트는 활성층, 상부 전극 도전층, 필요한 경우 절연층 및 상부 캡슐화 층을 포함한다.
따라서:
- 주문형 전극 형상을 제조하기 위하여, 절연층 영역(도시되지 않음)을 알루미늄(11) 위에 인쇄할 수 있으며, 또는 캔 제조 직후 공정에 적용된 스프레이 코트 에폭시(spray coat epoxy)에 의해 제공될 수 있다.
- 활성층(12)은 어떤 유형의 감각 지각 가능한 출력을 구현하기 위해 인쇄된다. 상기 캔의 여러 영역은 하나의 캔에 여러 기능을 넣기 위해 서로 다른 활성층을 포함할 수 있다.
- 그 다음 별개의 전기적으로 분리된 상부 도전층 세그먼트(13)가 인쇄된다. 디스플레이의 경우 상기 층은 투명할 것이다. 이것은 ITO(Indium Tin Oxide), 투명 유기 전도성 물질 또는 다른 투명 전도체가 될 수 있다.
- 캔의 외부에 페인트를 도포하기 위해 이미 존재하는 오프셋(offset) 인쇄 공정에서 추가 롤러를 사용하여 활성층 및 상부 레벨 전도층 모두를 인쇄할 수 있다.
- 또한, 하나 이상의 도전층(들)에 대한 전기 접속부와 함께 전자 부품이 부착될 수 있다. 이러한 전도층 중 하나는 회로 접지(circuit ground) 또는 파워 플레인(power plane)으로 작용하는 알루미늄 캔 몸체 자체이다.
- 보호 캡슐화 층(14)이 상부 도전층으로서 인쇄된다. 이것은 이미 생산된 것과 같이 캔을 페인트 및/또는 보호하기 위해 이미 사용된 것과 동일한 페인트 또는 래커(lacquer)일 수 있다. 빛이 방출되어야 하는 곳에서, 상기 상부층은 투명한 래커이어야 한다. 페인트는 추가 광학 효과로 쉐도우 마스크를 만드는 데 사용할 수 있다.
- 상기 모든 층의 베이킹 및 경화는 캔을 제조하기 위해 제공된 기존의 베이킹 및 경화 공정에서 수행된다.
반사형 디스플레이의 경우, 접지면(ground plane)으로 사용되는 금속도 반사 형 디스플레이의 미러를 형성할 수 있다.
실시예 2(도 2에 도시됨)
픽셀화된 발광 디스플레이는 유리병(2)의 외부에 통합되어 있다. 이것은 병에 증착되는 활성층의 어느 한쪽면에 행(row) 전극과 열(column) 전극을 증착함으로써 실현된다.
따라서:
- 유리(21)는 광원 또는 다수의 광원으로부터 특정 설계된 패턴으로 광을 안내하는 방식으로 엠보싱, 패터닝 또는 성형된다. 예를 들어, 종래의 유리병 제조 공정에서, 용융(molten) 유리는 주형 내로 불어 넣어 병으로 성형된다. 이러한 주형에 다음과 같은 추가 패턴을 추가할 수 있다.
(i) 인쇄 공정에 의해 증착될 활성 및 전도성 코팅층을 위한 기하학적 구조를 생성한다. 예를 들어 '릿지(ridge)'와 '피크(ridge)'는 잉크/페인트/코팅제를 픽업할 수 있지만 트로프(trough)는 그렇지 않다.
(ii) 병 주위에 빛을 유도하는 효과(light guiding effect)를 일으키는 병 안에 특징을 만든다.
(iii) 기계적 공명 효과를 향상시키거나 스피커 요소에서 소리를 증폭시키는 병 모양을 만든다.
- 뜨겁거나 차가울 때는 레이저 에칭/장식을 적용할 수 있으며 위의 기능을 구현하기 위해 추가로 엠보싱 기능(embossed feature)을 추가할 수 있다.
- 성형 후, 일반적으로 스프레이 코팅 및/또는 화학 기상 증착을 사용하여 병에 '핫 엔드 코팅(hot end coating)'을 적용합니다. 도포된 코팅의 성질은 상기 코팅이 하부 전극층(22)을 형성하기 위하여 전도되도록 변화될 수 있다. 그것은 또한 반도체 공정일 수 있으며, 이 공정의 다중 반복을 적용함으로써, 액티브 매트릭스 디스플레이(active matrix display)라는 맥락에서 박막 트랜지스터 세트의 일부를 형성하는데 사용된다.
- 전술한 기술 중 임의의 것을 포함하는 활성 광학층(23)이 인쇄된다.
- 그 다음 투명 상부 전도층(24)이 인쇄된다. 이것은 ITO(Indium Tin Oxide), 투명 유기 전도성 물질 또는 다른 투명 전도체가 될 수 있다.
- 캔의 외부에 페인트를 도포하기 위해 이미 존재하는 오프셋(offset) 인쇄 공정에서 추가 롤러를 사용하여 활성층 및 상부 레벨 전도층을 인쇄할 수 있다.
- 보호 캡슐화 층이 상부층으로서 인쇄된다. 이것은 이미 생산된 것과 같이 캔을 페인트 및/또는 보호하기 위해 이미 사용된 것과 동일한 페인트 또는 래커(lacquer)일 수 있다. 빛이 방출되어야 하는 곳에서, 상기 상부층은 투명한 래커이어야 한다. 페인트는 추가 광학 효과로 쉐도우 마스크를 만드는 데 사용할 수 있다.
- 상기 모든 층의 베이킹 및 경화는 캔을 제조하기 위해 제공된 기존의 베이킹 및 경화 공정에서 수행된다.
- 광원은 인쇄된 전계 발광(electroluminescent) 또는 OLED 광원으로 또는 기존 LED와 같은 개별 부품으로 패키징에 추가된다.
실시예 3(도 3에 도시됨)
이 실시예는 알루미늄 음료 캔(3)의 상부 섹션에 부착된 압전 진동(piezo-electric vibration) 구성요소(31)를 포함한다.
상기 캔의 알루미늄은 피에조 장치(piezo device)용 하부 전극(32)을 형성한다. 또한 상기 피에조 장치에서 사용자에게 소리 또는 진동을 증폭시키고 분배하기 위하여 기계적으로 공명 구조를 형성한다. 피에조 층, 다른 전극 및 캡슐화는 인쇄 또는 다른 방법으로 층을 캔 뚜껑 상에 증착시킴으로써 형성된다.
다음 기존 제조 공정 단계를 사용할 수 있다.
- 뚜껑은 일반적인 제조 공정에서 성형되도록 스탬프/펀칭 된다. 금속의 특정 공명 기능을 제어하고 구현하기 위해 스탬프에 기능을 넣을 수 있다. 그것들은 또한 디바이스 층들이 증착될 수 있는 패턴을 생성하는데 사용될 수 있다.
- 알루미늄 캔과 활성층 사이의 절연층(도시되지 않음)은 캔 제조 직후 공정에서 도포된 스프레이 코트 에폭시에 의해 제공된다.
- 활성층(31) 및 최상위 레벨 도전층(33)은 캔 외부에 페인트를 도포하기 위해 이미 존재하는 오프셋 인쇄 공정에서 추가 롤러를 사용하여 인쇄된다.
- 상부 도전층은 뚜껑 상에 금속층을 도금하기 위해 이미 존재하는 양극 산화 처리 공정(anodizing plating process)에 의해 첨가될 수 있다.
- 캡슐화 층(도시되지 않음)은 이미 제조 공정에서 제공되는 바니시(varnish)에 의해 형성된다.
- 모든 층의 베이킹 및 경화는 캔을 제조하기 위해 제공된 기존의 베이킹 및 경화 공정에서 수행된다.
실시예 4(도 4에 도시됨)
이 실시예는 금속화 필름(metallised film) 및 적층된(laminated) 중합체층으로 코팅된 섬유판(fibre board)으로 제조된 2차 포장에 기초한다.
기존의 패키징 애플리케이션에서, 이러한 2차 포장은 전형적으로 다음과 같이 내부에서 외부로 스택 업(stack up)을 포함한다:
- 시트로의 섬유보드층.
- 금속화 페인트 또는 호일 라미네이트 시트로 증착된 금속화층.
- 상기 금속층 위에 라미네이트된 시트로서의 투명 폴리머층
- 인쇄된 페인트층
- 바니시
이 유형의 패키징 재료는 고품질의 시각적 외관을 지닌 포장을 만들기 위해 이미 널리 사용되며, 그것에 의하여 섬유 보드가 기계적 구조와 내구성을 추가하고, 금속화 층은 반짝이는 시각적 외관뿐만 아니라 내수성 및 강성을 향상시키며, 라미네이트된 폴리머층은 부드러운 마감과 내수성을 제공한다.
이 패키징에서 디스플레이를 구성하는 방법은 다음과 같다.
- 섬유 보드층(Fibre board layer) 변경되지 않는다.
- 금속화된 층(41)은 도전층이며, 디스플레이(45)의 하부 전극으로서 사용되며, 또한 반사 디스플레이용 거울층으로서 사용된다.
- 상기 패키지 내에 적층되는 상기 시트로 형성되기 전에, 투명한 중합체층(42)은 그것이 용융될 때 중합체에 재료를 첨가함으로써 기능화된다. 상기 기능화는 상기 시트를 전기-광학적으로 활성화시켜, 적절한 필드가 적용될 때 광을 방출하거나(예를 들어, 전기 발광) 또는 기존의 광을 변형시킨다.
- 상부 레벨 도전층(43)은 캔 외부에 페인트를 도포하기 위해 이미 존재하는 오프셋 인쇄 공정에서 추가적인 롤러 또는 인쇄 스테이지를 사용하여 인쇄될 수 있다. 디스플레이의 경우 투명 전도성 물질을 사용해야 한다.
- 캡슐화 층(44)은 이미 제조 공정에서 제공되는 바니시에 의해 형성된다.
- 모든 층의 베이킹 및 경화는 캔을 제조하기 위해 제공된 기존의 베이킹 및 경화 공정에서 수행된다.
Claims (15)
- 사용자 또는 소비자가 포장 또는 음료의 임의의 감각 지각 가능한 상태 변화를 감지할 수 있도록 패키징에 통합된 임의의 유형의 장치인 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력(sensory perceptible output)을 포함하고,
상기 패키징의 구조적 구성요소(structural component)는 상기 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 구성요소를 형성하며,
상기 구조적 구성요소는 상기 패키징이 음료를 함유하거나 운반될 수 있게 하는 기여를 제공하는 성분 또는 물질층인 것을 특징으로 하는 음료용 스마트 금속, 유리, 종이 기반, 목재 기반 또는 플라스틱 패키징.
- 제1항에 있어서,
상기 패키징의 상기 구조적 구성요소는 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 전기적 도전층을 형성하는 금속 구조적 구성요소인, 음료용 스마트 패키징.
- 제2항에 있어서,
상기 금속 구조적 구성요소는 음료 병 또는 캔의 금속층, 또는 음료 병 또는 캔의 알루미늄, 특히 뚜껑, 탭, 음료캔의 몸체의 알루미늄, 또는 그들의 조합, 또는 음료 케그 또는 금속 음료 용기의 임의의 다른 유형의 금속층일 수 있으며, 여기서 금속 구조 구성요소는 종이-기반, 목재-기반 또는 플라스틱-기반 스마트 패키징의 구성요소인, 음료용 스마트 패키징.
- 제1항에 있어서,
상기 스마트 패키징의 유리, 목재-기반, 종이-기반 또는 플라스틱 구조적 구성요소는 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 전기적으로 비전도성인 층을 형성할 수 있는, 음료용 스마트 패키징.
- 제4항에 있어서,
상기 스마트 패키징의 유리 또는 플라스틱 구조적 구성요소는 유리병의 유리 몸체 또는 목, 또는 플라스틱 병의 플라스틱 몸체 또는 목, 또는 플라스틱 뚜껑, 또는 2차 패키징의 플라스틱 또는 종이/카보드인, 음료용 스마트 패키징.
- 제1항에 있어서,
상기 감각 지각 가능한 출력은 오디오 또는 햅틱 출력이며, 여기서 상기 패키징의 상기 구조적 구성요소는 오디오 또는 햅틱 출력의 기계적 공명 성분을 형성하는 금속, 유리, 플라스틱 또는 목재 구조적 구성요소인, 음료용 스마트 패키징.
- 제1항에 있어서,
상기 스마트 패키징의 금속, 유리, 플라스틱 또는 종이-기반의 목재-기반의 구조적 구성요소는 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 활성층으로 사용하기 위해 구조적 구성요소를 기능화하거나, 또는 하나 이상의 감각 지각 가능한 출력의 전기적 도전층으로서 사용하기 위해 전기적 비도전성 구조적 구성요소를 기능화하는 첨가제를 포함하는 음료용 스마트 패키징.
- 음료용 패키징을 제조하는 단계 및 상기 패키징 상에 또는 내에 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력을 구성하는 단계를 포함하고, 상기 감각 지각 가능한 출력은 사용자 또는 소비자가 포장 또는 음료의 임의의 감각 지각 가능한 상태 변화를 감지할 수 있도록 상기 패키징에 통합된 임의의 유형의 장치이고,
상기 패키징의 구조적 구성요소(structural component)는 상기 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 구성요소를 구성하기 위해 취해지며, 상기 구조적 구성요소는 상기 패키징이 음료를 함유하거나 운반될 수 있게 하는 기여를 제공하는 성분 또는 물질층인 것을 특징으로 하는 음료용 스마트 패키징 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 패키징의 제조 및 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력을 구성하는 단계는 감각 지각 가능한 출력의 나머지 부분(remaining part)을 구성하기 위한 적어도 하나의 추가 공정 단계를 공유하며, 상기 나머지 부분은 상기 패키징의 구조적 구성요소 또는 그 일부분으로 구성된 구성요소 이외의 부분인 방법.
- 제8항에 있어서,
적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 구성요소로서 사용하기 위해 상기 패키징의 구조적 구성요소를 기능화(functionalizing)하는 단계를 포함하는 방법.
- 제10항에 있어서,
상기 패키징의 구조적 구성요소를 기능화하는 단계는 상기 패키징을 제조하는 공정에서 수행될 수 있는 방법.
- 제10항 또는 제11항에 있어서,
적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 구성요소로서 사용하기 위해 상기 패키징의 구조적 구성요소를 기능화하는 단계는 상기 구조적 구성요소에 첨가제를 첨가하는 단계를 포함하는 방법.
- 제10항 또는 제11항에 있어서,
적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력의 구성요소로서 사용하기 위해 상기 구조적 구성요소를 기하학적으로(geometrically) 기능화하는 단계를 포함하는 방법.
- 제8항에 있어서,
상기 스마트 패키징 상에 적어도 부분적으로 인쇄함으로써 적어도 하나의 감각 지각 가능한 출력에 전력을 공급하기 위한 전원 또는 에너지 하베스팅 구성요소를 추가하는 단계를 포함하는 방법.
- 제8항에 있어서,
상기 스마트 패키징 상에 적어도 부분적으로 인쇄함으로써 센서 및/또는 통신 수단 및/또는 처리 유닛을 추가하는 단계를 포함하는 방법.
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