TWI663585B - 塗佈電路元件/資訊儲存裝置的發光材、電能敷料、包材及電器 - Google Patents

塗佈電路元件/資訊儲存裝置的發光材、電能敷料、包材及電器 Download PDF

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Abstract

一種塗佈電路元件的發光材包括撓性基材、具有導接電極的供電裝置，及撓性發光裝置，使得撓性發光裝置受供電裝置所提供電流經過，而被電能驅動發光；一種具有電路元件的電能敷料，包括撓性基材，供附著於人體表面的附著單元，供接觸人體表面的敷料本體、及具有設置於敷料本體撓性導接電極的供電裝置；一種塗佈資訊儲存裝置的包材，包括包材本體，及塗佈於包材本體的資訊儲存裝置，供儲存食材相關資訊；一種供容納並感測包材的電器，包括資訊擷取裝置，供擷取資訊儲存裝置所儲存食材相關資訊，控制並接收資訊擷取裝置所擷取資訊的控制裝置。

Description

塗佈電路元件/資訊儲存裝置的發光材、電能敷料、包材及電器
一種具有電路元件的基材，尤其是一種以塗佈方式設置於基材上，使其可靈活使用，而具有更廣泛運用範疇的電路組件。
電子元件(electronic component)，是構成電子電路的基本單元，在電子電路發展的初期，電子元件通常是個別封裝，並具有兩個或以上的引線或金屬接點，而相互連接以構成一個具有特定功能的電子電路，而其間的連結是以電線直接連接而組成整體結構，故稱之為線路。
之後，由於製作及維護不易、體積龐大、及成本過高等缺點；因此，於上一世紀早期，即有人開始研究以印刷的方式取代配線，並且不斷有工程師提出在絕緣的硬質基板上加以金屬導體作配線。而最為知名的是1925年在美國，由Charles Ducas在絕緣的基板上印刷出線路圖案，再以電鍍的方式，成功運用導體製作成配線，其後的數十年間，由於硬質印刷電路板(Printed Circuit Board/PCB)技術的突飛猛進，使得相關的電子產品，在性能不斷增進的同時，體積及成本卻可相對降低。
然時至今日，由於PCB所使用的硬質基板，亦使其運用受到相當程度的限制，且在製程中所使用及產生的有毒物質，在注重環境保護的現下，更是為大家所詬病，另一方面，由於印刷技術的大幅進展，搭配材料科學可提供具有導電、半導體及絕緣(介電)等特殊功能的印墨材料， 上述兩者結合所形成的印刷電子(Printed electronics)技術，使得大家有了新的想像空間，也為前述PCB所遭遇到的困境，提供了一條出路。
本發明之一目的在提供一種塗佈電路元件的發光材，利用撓性基材可變形的物理特性，及塗佈其上的撓性發光裝置，產生具多變性的大面積照明效果，使照明設備的應用範圍更加廣泛。
本發明的另一目的在提供一種具有電路元件的電能敷料，利用撓性基材可變形的物理特性，及其上所設置的供電裝置，藉撓性結構伏貼人體及運用電能產生微電、微熱等多重效果，而有助於人體傷口的癒合。
本發明的再一目的在提供一種塗佈資訊儲存裝置的包材，於存放食材時，藉由儲存食材相關資訊的資訊儲存裝置，儲存並顯示所儲存食材的狀態，為目前眾所關注的食安問題，提供一道安全保障。
本發明的又一目的在提供一種供容納並感測前述包材和食材的電器，藉由連續進行資訊傳輸與判斷所構成的智能系統，對於食材的狀態，進行完整且系統性的監控，為目前極為棘手的食安問題，提供一套完整的解決方案。
本發明由於運用不同於以往PCB製程的印刷電子技術，改變了基板的性質，及基板與電子元件間的相互關係，形成前述發光材、敷料及感測器等，具有不同於以往的產品特性，使得產品或可增加使用範圍，或可提升使用效果，或可降低製作成本，為目前正處於起步階段的印刷電子技術，應用其材質特性，搭配簡易的結構安排，提供明確可行的用途。
1‧‧‧主動發光警示帶
11‧‧‧塗佈電路元件的發光材
12‧‧‧觸控板
13‧‧‧主動發光收縮膜
11、111、112、113‧‧‧撓性基材
13、131、133‧‧‧撓性發光裝置
131‧‧‧導電端點
151、152‧‧‧電能轉換裝置
153‧‧‧供電裝置
151‧‧‧紙電池
153、1532‧‧‧導接電極
17、171、172‧‧‧黏著層
314‧‧‧撓性基材
3114‧‧‧附著單元
334‧‧‧敷料本體
3314‧‧‧導電微熱單元
354‧‧‧供電裝置
3514‧‧‧撓性導接電極
3534‧‧‧正、負電極
3554‧‧‧微電流
3574‧‧‧絕緣部分
55‧‧‧塑膠封裝
515‧‧‧包材本體
5115‧‧‧透孔
535‧‧‧資訊儲存裝置
5315‧‧‧顯示單元
5335‧‧‧記憶單元
5345‧‧‧食材相關資訊
5355‧‧‧天線單元
65‧‧‧食材
75‧‧‧智能冰箱
715‧‧‧智能顯示幕
735‧‧‧具有色彩辨識功能鏡頭
755‧‧‧RFID讀取器
7515‧‧‧射頻發送單元
7525‧‧‧電磁波
7535‧‧‧射頻接收單元
84‧‧‧人體表皮
824‧‧‧傷口
92‧‧‧電器
912‧‧‧導線
圖1為本發明第一較佳實施例主動發光警示帶設置示意圖，用於表示主動發光警示帶可單獨設置並且主動發光警示。
圖2為圖1實施例的結構示意圖，用於說明主動發光警示帶各細部結構的相對位置。
圖3為本發明第二較佳實施例室內照明光源的操作與結構示意圖，用於表示室內照明光源操作概念及各細部結構的相對位置。
圖4為本發明第三較佳實施例觸控板的操作與連結示意圖，用於表示觸控板操作模式。
圖5為本發明第四較佳實施例主動發光收縮膜的設置與結構示意圖，用於表示主動發光收縮膜的設置方式及細部結構。
圖6為本發明第五較佳實施例具有電路元件的電能敷料其結構及運作示意圖，用於表示具有電路元件的電能敷料的結構及電流運形方式。
圖7、8為圖6實施例具有電路元件的電能敷料於設置導電微熱單元後，其結構及操作方式示意圖，用於表示有導電微熱單元的電能敷料，其結構及操作方式。
圖9為本發明第六較佳實施例，以具有色彩辨識功能鏡頭搭配智能家電進行食安監控，其運用結構及運作方式示意圖。
圖10為本發明第七較佳實施例，為應用RFID技術搭配智能家電進行食安監控，其運用結構及運作方式示意圖。
圖11為圖10實施例，為應用RFID技術搭配智能家電進行食安監控，其運作方塊圖。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚呈現；此外，在各實施例中，相同之元件將以相似之標號表示。
目前，當使用者需於固定區域進行現場警示，例如戶外局部性的短期修繕工程，依目前現況施作者通常日間以警示帶明確標示警示區域，若施工期橫跨夜間，則需輔以警示燈作為夜間警示用途，如此，一個臨時性的修繕工程，需攜帶警示帶及警示燈二者，另需攜帶供電電源，如此，前期繁雜的警示標識設置工作，就會浪費相當的人力、物力及作業時間。
本發明第一較佳實施例如圖1、2所示，前述情況，如使用本發明塗佈電路元件的發光材，於此例塗佈電路元件的發光材例釋為主動發光警示帶1，如圖1所示，其主要結構則如圖2所示，為一撓性基材11，於前述撓性基材11以表面印刷或內層鑲嵌的模式，將所需警語「CAUTION」置入其內，並運用印刷電子技術，於前述撓性基材11下方表面塗佈一層撓性發光裝置13，此撓性發光裝置13具有一對分別設置於左、右兩端對角的導電端點131，在前述撓性發光裝置13下方再設置一供電裝置，前述供電裝置具有一撓性供電單元，此撓性供電單元例釋為紙電池151，為避免形成爾後電源取得來源的限制，前述紙電池151供電電壓，仍使用平時慣常的1.5~3.0V直流電壓，前述紙電池151設置有一對導接電極153，供導電連接至前述導電端點131，導引電流至前述撓性發光裝置13，而驅動前述撓性 發光裝置13主動發光，即可同時具有日、夜間警示的效果。
當然，如同熟習此領域的人士所知，主動發光警示帶除可應用於工程施工區域的警示之外，當其紙電池151一側的暴露面，如圖2虛線部分所示，設置一黏著層17後，更可應用於夜間臨時故障車輛的現場後方警示(圖未示)，將其黏貼於車尾行李廂蓋開啟後的高處，提供主動式的警示照明，而取代目前使用最為普遍的被動式三角反光架，將能見度與辨識度提升，進而增加安全性。
另外，目前室內設計與裝潢，慣常使用的情境或間接照明，一方面可使室內具有足夠而均勻的照明亮度，與繽紛的照明色彩，另一方面光線的強度，不會因光源為單點發光的限制，導致產生刺眼的光線，使人感到不適，因此，依目前可選用的照明光源，當希望獲得足夠又均勻的照明亮度時，必須設計反射結構，利用漫反射的作用而達成效果，但是，如此不僅提高裝潢成本，佔用大量空間，且易形成室內死角，成為環境清潔維護的障礙，另外，更造成能源大量虛耗，成為環保的殺手。
因此，本發明第二較佳實施例如圖3所示，於此例前述塗佈電路元件的發光材11，例釋為室內照明光源，而成為情境或間接照明的取代性產品，此例結構與前例主動發光警示帶類似，但由於使用地點在室內，因此電源取得無虞，不需以紙電池供電，而以市電為供電裝置，然因市電為交流電，因此，另以印刷電子技術於撓性基材111，塗佈一層將交、直流電進行轉換並且穩壓和變壓的電能轉換裝置151，當前述塗佈電路元件的發光材11以黏著層171黏貼於所需位置，而前述塗佈電路元件的發光材11則成為觸控板，並依據使用者指令控制前述電能轉換裝置151，提供具有特定 電壓及電流的電能，使撓性發光裝置131直接發出所需顏色及亮度的光線進行照明，避免造成資源及能源的雙重浪費。
當然，如同熟知此技術領域者可輕易得知，本發明第三較佳實施例如圖4所示，前述電能轉換裝置152，亦可以導電油墨印刷於單獨的撓性基材112上，於此撓性基材112例釋為壁紙，且可於正面印刷，所產生的圖像甚至還可當作裝飾圖騰，此壁紙以黏著層172張貼於使用者所易於觸及的位置，當通過微電流(圖未示)時，經由使用者在上面的觸壓，可造成電阻(圖未示)的變化，因此，前述壁紙張貼於牆面即可當成觸控板12，可經由導接電極1532與導線912與遠端的電器92導接，而控制流經電器92電流的有無及強弱。
再者，目前在包裝產品，例如玩具、罐裝飲料，通常以熱縮膜標示名稱或以固定數量進行量販包裝，除利於搬運、儲存外，亦方便消費者拿取選購，甚至便於分類進行優惠促銷，但最重要的功效，則是可於包裝表面印刷醒目的廣告，藉以造成與其他同類產品的視覺差異，提高產品的受關注程度，而增加銷售數量。
本發明第四較佳實施例如圖5所示，於此例塗佈電路元件的發光材，亦運用前述主動發光警示帶的相類同結構，但透過選用具有熱縮特性的撓性材質作為撓性基材113，其表面應用印刷電子技術，於前述具有熱縮特性的撓性基材113表面，塗佈製成撓性發光裝置133，之後，再於前述撓性發光裝置133上設置一層供電裝置153，於此例釋為印刷電池，即可製成主動發光收縮膜13，將廣告效果發揮到極致。當然，為避免印刷電池結構遭到損壞，亦可選擇複合材質的撓性基材，將印刷電池的部分基材選 擇受熱不致收縮的高分子材料製造。
當然，如同熟知此技術領域者可輕易得知，前述供電裝置除例釋為印刷電池外，亦可以運用印刷電子技術印刷於撓性發光裝置(圖未示)上設置一層無線充電線圈(圖未示)，此無線充電線圈可藉由周遭設施所發射的電磁波所觸發而產生電能，提供前述撓性發光裝置源源不絕的電力供應。
目前在市面上各種功能、材質的敷料，雖然宣稱對於傷口癒合具有相當的輔助效果，但是，都需建立在病患體能狀況尚可自行復原的基礎上，而敷料對於傷口癒合的幫助，主要是藉由隔絕外部細菌病毒侵入、以及在敷料上塗佈例如抗生素或消炎物質，協助提升病患免疫能力的錦上添花被動型式；但是，依據近年英國曼徹斯特大學的研究顯示，微電流可促進傷口附近局部血流，提高新血管增生的速度，使得傷口得以迅速癒合，所生成的疤痕亦較不明顯，此外，微熱則除可促使血小板裂解，加速傷口附近的凝血，有助於穩定傷勢，亦可加速血流，提高白血球供給並且加速廢棄物代謝。
故本發明第五較佳實施例如圖6、7、8所示，為一具有電路元件的電能敷料，其基本結構係以一般的自黏敷料為基礎，並在前述自黏敷料上應用印刷電子技術，塗佈一層可產生微電流的電路元件，能主動供應微電流或者產生微熱，前述具有電路元件的電能敷料細部結構說明如下。
首先，如圖6所示，在一片大小適當的撓性基材314下表面，設置一可附著於人體表皮84的附著單元3114，並於附著單元3114的下表面適當位置置放一塊用於覆蓋傷口的敷料本體334，此外，在撓性基材314的上表面，應用印刷電子技術，將供電裝置354塗佈其上，於此例供電裝置 354例釋為印刷電池，前述印刷電池具有一對由正、負電極3534延伸所形成撓性導接電極3514，此對撓性導接電極3514係對稱設置於前述敷料本體334接觸人體表皮84側的二端，使得印刷電池所產生的微電流3554，能藉由人體表皮84而導通，而微電流3554流經人體表皮84傷口824附近，使得傷口加速癒合。
當然，如同熟知此技術者可輕易得知，前述具有電路元件的電能敷料，如圖7所示，亦可於敷料本體334中設置例如碳纖維等導電微熱單元3314，此導電微熱單元3314係配合例如預埋於撓性基材314中的供電裝置354，於此例釋為微型鈕釦電池，在將敷料貼附於病患傷口時，請一併參考如圖8所示，撕除絕緣部分3574而使得導電微熱單元3314經由前述撓性導接電極3514及前述正、負電極3534導通至鈕釦電池，並逐漸消耗鈕釦電池中的電能而由電生熱，產生人體表皮84可承受的微熱，藉以達成上述主動促進癒合的效果。
另近年，在連續數波食安風暴的影響下，使得目前國內人人自危，如同驚弓之鳥，對於市售各類食品的安全性，在心裡都先打上一個大大的問號，導致目前從最初的栽種及產製流程，到後續的儲存與運送過程，消費者都希望能做到全程監控，甚至親眼目睹以求心安，當然，親眼目睹是不容易達成的，但如何做到全程監控呢？所以，近期產銷履歷成為熱門話題。
本發明第六較佳實施例，為一搭配塗佈資訊儲存裝置的包材用於監測食物現況的電器，其結構如圖9所示，於此例，電器例釋為一智能冰箱75，且此智能冰箱75具有一例釋為智能顯示幕715的控制裝置，及 一例釋為具有色彩辨識功能鏡頭735的資訊擷取裝置，而塗佈資訊儲存裝置的包材則例釋為一塑膠封裝55，此塑膠封裝55的主要結構為一包材本體515，此包材本體515上表面塗佈一資訊儲存裝置535，此資訊儲存裝置535具有一顯示單元5315，前述包材本體515於遭前述顯示單元5315覆蓋處有一透孔5115。
以下就此例運作模式進行說明，前述顯示單元5315經由透孔5115感測容置於上述包材本體515內的食材65質變而改變顏色，經前述具有色彩辨識功能鏡頭735擷取圖像加以分析辨識後，隨即於上述智能顯示幕715顯示訊息，可主動提醒使用者注意，而降低誤食變質食材的機率。
當然，前述搭配塗佈資訊儲存裝置的包材用於監測食物現況的電器的應用不只於前例，本發明第七較佳實施例結構如圖10、11所示，於此例，電器仍為一具有智能顯示幕715的智能冰箱75，但資訊擷取裝置則例釋為RFID讀取器755，此RFID讀取器755具有射頻發送單元7515及射頻接收單元7535；另塗佈資訊儲存裝置的包材則例釋為一塑膠封裝55，此塑膠封裝55的主要結構為一包材本體515，此包材本體515內有儲存食材(圖未示)，而上表面應用印刷電子技術塗佈一資訊儲存裝置535，此資訊儲存裝置535例釋為被動式RFID標籤，其結構具有記憶單元5335及天線單元5355。
運作模式說明如下，首先，由例釋為智能顯示幕715的控制裝置操控前述RFID讀取器755的射頻發送單元7515，定時發出電磁波7525激活前述天線單元5355，此時天線單元5355將前述記憶單元5335所儲存的食材相關資訊5345輸出，並由前述RFID讀取器755的射頻接收單元7535 所接收，並將上述食材相關資訊5345於前述智能顯示幕715顯示即時資訊。
另外，熟知此技術領域者亦可輕易得知，針對部分僅需進行短期簡易監測的食品類別，前述電路感測元件亦可採用僅依據時間及溫度狀態，而直接發生變化反應的簡易型標簽(圖未示)，並不需要額外的顯示及儲存單元，如此既可滿足需求，又可降低成本。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (10)

  1. 一種塗佈電路元件的發光材，包括：至少一片撓性基材；至少一供電裝置，前述供電裝置具有至少兩個由導電材料製成的導接電極；至少一個設置於上述撓性基材並進行交流/直流轉換的電能轉換單元；及其中上述撓性基材中和/或表面上，形成有至少一個兩端分別導電結合至前述導接電極的撓性發光裝置，使得當前述供電裝置所提供電流經過前述撓性發光裝置時，前述撓性發光裝置受電能驅動而發光。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的塗佈電路元件的發光材，更包括一層佈設於上述撓性基材，且非遮蔽上述撓性發光裝置表面的黏著層。
  3. 一種具有電路元件的電能敷料，包括：至少一片撓性基材，上述撓性基材更包括一個供附著於人體表面的附著單元；至少一個設置於上述附著單元，並供接觸上述人體表面的敷料本體；至少一設置於上述附著單元和/或上述敷料本體的供電裝置，前述供電裝置具有至少兩個設置於上述敷料本體的撓性導接電極。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的具有電路元件的電能敷料，其中上述供電裝置是提供一微電流，以及上述撓性導接電極是暴露於前述敷料本體供接觸上述人體表面的側面，並供將上述供電裝置所提供的微電流輸出至上述人體表面。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的具有電路元件的電能敷料，其中上述撓性基材中和/或表面上，更塗佈形成有至少一個兩端分別導電結合至前述撓性導接電極的導電微熱單元。
  6. 一種塗佈資訊儲存裝置的包材，供包裝一食材，該包材包括至少一片包材本體；及至少一塗佈於上述包材本體的資訊儲存裝置，供儲存前述食材相關資訊。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的塗佈資訊儲存裝置的包材，其中上述包材本體還有一透孔，上述資訊儲存裝置還包括透過上述透孔感測上述食材質變而變色的顯示單元。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的塗佈資訊儲存裝置的包材，其中上述資訊儲存裝置包括一記憶單元及一導接至上述記憶單元的天線單元，供當該天線單元接收一預定外部電磁激活訊號時，激活上述記憶單元，並將該記憶單元中所儲存上述食材相關資訊通過該天線單元輸出。
  9. 一種供容納並感測塗佈資訊儲存裝置的包材和食材的電器，包括：至少一個資訊擷取裝置，供擷取上述資訊儲存裝置所儲存的前述食材相關資訊，及一個控制並接收上述資訊擷取裝置所擷取資訊的控制裝置。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的供容納並感測塗佈資訊儲存裝置的包材和食材的電器，其中上述資訊擷取裝置還包括有一射頻發送單元，及一射頻接收單元。
TW106139020A 2016-11-21 2017-11-10 塗佈電路元件/資訊儲存裝置的發光材、電能敷料、包材及電器 TWI663585B (zh)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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TW201446861A (zh) * 2013-03-29 2014-12-16 Furukawa Electric Co Ltd 有機電子裝置用元件密封用樹脂組成物，有機電子裝置用元件密封用樹脂薄片，有機電致發光元件及圖像顯示裝置
US20150148734A1 (en) * 2013-11-26 2015-05-28 Corning Incorporated Illuminated bandage and method for disinfecting a wound
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