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KR20150031285A - 연신 공정을 위한 연신 프레임 - Google Patents

연신 공정을 위한 연신 프레임 Download PDF

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KR20150031285A
KR20150031285A KR1020157000880A KR20157000880A KR20150031285A KR 20150031285 A KR20150031285 A KR 20150031285A KR 1020157000880 A KR1020157000880 A KR 1020157000880A KR 20157000880 A KR20157000880 A KR 20157000880A KR 20150031285 A KR20150031285 A KR 20150031285A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frame
film
adhesive
stretching
release coating
Prior art date
Application number
KR1020157000880A
Other languages
English (en)
Inventor
미경 유
후만 모우사비 나자리
시나 콴
Original Assignee
바이엘 인텔렉쳐 프로퍼티 게엠베하
후만 모우사비 나자리
시나 콴
유미경
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 바이엘 인텔렉쳐 프로퍼티 게엠베하, 후만 모우사비 나자리, 시나 콴, 유미경 filed Critical 바이엘 인텔렉쳐 프로퍼티 게엠베하
Publication of KR20150031285A publication Critical patent/KR20150031285A/ko

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Abstract

프레임, 및 프레임의 적어도 일부에 적용된 감압성 접착제를 포함하며, 여기서 감압성 접착제는 예비-변형된 필름을 프레임에 접합시키도록 배치된 것인 장치가 개시된다. 장치를 제조하는 방법이 또한 개시된다. 전기활성 중합체 장치를 제조하기 위한 연신 프레임을 제조하는 방법이 또한 개시된다.

Description

연신 공정을 위한 연신 프레임 {STRETCH FRAME FOR STRETCHING PROCESS}
<관련 출원>
본원은 2012년 6월 18일에 출원된 발명의 명칭 "STRETCH FRAME CONCEPT FOR RE-ENGINEERED STRETCHING PROCESS"의 미국 가출원 번호 61/660,887의 35 USC § 119(e) 하의 이익을 청구하며, 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
본 발명은 일반적으로 제조 동안의 연신 공정을 위한 연신 프레임, 보다 구체적으로 전기활성 중합체 카트리지 및 트랜스듀서를 제조하는 고용량 제조 공정 동안의 연신 공정을 위한 연신 프레임에 관한 것이다.
오늘날 사용되는 매우 다양한 장치는 전기 에너지를 기계 에너지로 변환시키기 위한 여러 종류의 작동기에 의존한다. 반면에, 다수의 전력 발생 장치는 기계 작용을 전기 에너지로 변환시킴으로써 작동한다. 이러한 방식으로 기계적 에너지를 수확하는데 사용되기 때문에, 동일한 유형의 장치는 발전기로서 지칭할 수 있다. 유사하게, 구조가 진동 또는 압력과 같은 물리적 자극을 측정 목적을 위한 전기적 신호로 변환시키는데 사용되는 경우에, 이는 센서로서 특성화될 수 있다. 그러나, 용어 "트랜스듀서"는 임의의 장치를 일반적으로 지칭하는데 사용될 수 있다.
다수의 설계 고려사항은, 트랜스듀서의 제조를 위해 "전기활성 중합체"로도 칭하는 진보된 유전성 엘라스토머 물질을 선택 및 사용하는 것을 선호한다. 이들 고려사항은 전위력, 전력 밀도, 전력 변환/소비, 크기, 중량, 비용, 응답 시간, 듀티 사이클, 서비스 요건, 환경적 충격 등을 포함한다. 이와 같이, 다수의 용도에서, 전기활성 중합체 기술은 압전, 형상-기억 합금, 및 모터 및 솔레노이드와 같은 전자기 장치에 대한 이상적 대체물을 제공한다.
전기활성 중합체 트랜스듀서는 변형 특성을 갖고, 얇은 엘라스토머 유전 물질에 의해 분리된 2개의 전극을 포함한다. 전압차가 전극에 인가되는 경우에, 반대로 하전된 전극은 서로 끌어당겨 그 사이의 중합체 유전 층을 압축시킨다. 전극이 서로 보다 근접하게 당겨짐에 따라, 유전성 중합체 필름이 평면 방향으로 (X- 및 Y-축을 따라) 팽창하여 보다 얇아지며 (Z-축 성분의 수축), 즉 필름의 변위는 평면내이다. 전기활성 중합체 필름은 또한 필름 구조에 대해 수직인 방향으로의 (Z-축을 따른) 이동을 생성하도록 구성될 수 있으며, 즉, 필름의 변위는 평면외이다. 미국 특허 번호 7,567,681은 이러한 평면외 변위 - 표면 변형 또는 두께 모드 편향으로도 칭함 -를 제공하는 전기활성 중합체 필름 구축물을 개시하고 있다.
전기활성 중합체 필름의 물질 및 물리적 특성은 트랜스듀서에 의해 겪게 되는 변형에 부합하도록 변경 및 조절될 수 있다. 보다 구체적으로, 중합체 필름과 전극 물질 사이의 상대적 탄성, 중합체 필름과 전극 물질 사이의 상대적 두께, 및/또는 중합체 필름 및/또는 전극 물질의 다양한 두께, 중합체 필름 및/또는 전극 물질의 물리적 패턴 (편재된 활성 및 불활성 영역을 제공), 전기활성 중합체 필름에 대해 전반적으로 위치하는 장력 또는 예비-변형, 및 필름에 인가된 전압 또는 그에 유도된 정전용량의 양과 같은 인자는 활성 모드인 경우의 필름의 특징에 부합하도록 제어 및 조절될 수 있다.
필름을 단독으로 사용하는지 또는 이를 전기활성 중합체 작동기 내에서 사용하는지와 상관없이 이러한 전기활성 중합체 필름에 의해 제공되는 이점으로 인해 유익한 다수의 용도가 존재한다. 다수의 용도 중 하나는 사용자 인터페이스 장치에서 햅틱, 촉각, 진동 피드백 (사용자의 신체에 가해진 힘을 통한 사용자에 대한 정보의 교환) 등을 생성하는 작동기로서의 전기활성 중합체 트랜스듀서의 사용을 수반한다. 이러한 피드백을 전형적으로 사용자에 의해 개시된 힘에 응답하여 사용하는 사용자 인터페이스 장치가 다수 공지되어 있다. 이러한 피드백을 사용할 수 있는 사용자 인터페이스 장치의 예는 키보드, 키패드, 게임 콘트롤러, 리모트 콘트롤, 터치 스크린, 컴퓨터 마우스, 트랙볼, 스타일러스 스틱, 조이스틱 등을 포함한다. 사용자 인터페이스 표면은 사용자가 장치로부터의 피드백 또는 정보에 대해 조작, 관여 및/또는 관찰하는 임의의 표면을 포함할 수 있다. 이러한 인터페이스 표면의 예는 키 (예를 들어, 키보드 상의 키), 게임 패드 또는 버튼, 디스플레이 스크린 등을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
이들 유형의 인터페이스 장치에 의해 제공되는 피드백은 진동, 펄스, 반발력 등과 같은 물리적 감각의 형태이며, 사용자는 이를 직접적으로 (예를 들어, 스크린 터치를 통해), 간접적으로 (예를 들어, 휴대폰이 지갑 또는 가방 내에서 진동하는 경우와 같은 진동 효과를 통해), 또는 다른 감지방식으로 (예를 들어, 사용자에 의해 감지되는 압력 방해를 생성하는 움직이는 신체의 작용을 통해) 감지한다. 스마트폰, 개인 미디어 플레이어, 휴대용 컴퓨터 장치, 휴대용 게임 시스템, 전자 리더기 등과 같은 소비자 전자 미디어 장치의 확대는 소비자의 하위집단이 전자 미디어 장치에서 개선된 햅틱 효과로 유익하거나 그를 원하는 상황이 일어날 수 있다. 그러나, 모든 전자 미디어 장치 모델에서 피드백 성능을 증가시키는 것은 비용 증가 또는 장치 프로파일 증가로 인해 적합하지 않을 수 있다. 또한, 특정 전자 미디어 장치의 소비자는 특정 활동을 위해 전자 미디어 장치의 햅틱 성능을 일시적으로 개선하는 것을 원할 수 있다.
소비자 전자 매체 장치 뿐만 아니라 다수의 다른 상업 및 소비자 적용 분야에서의 전기활성 중합체 물질의 사용은 필름의 정밀성 및 일관성을 유지하면서 제조 용량을 상승시킬 필요성을 강조한다.
전기활성 중합체 장치를 제조하기 위해 필름을 연신시키고 적층하는 현재의 기술은 다수의 단계를 필요로 하고, 연신 프레임을 각각의 사용 후에 세정하는 것을 필요로 하며, 이는 매우 노동 집약적이다. 본 개시내용은 본 개시내용의 발명의 상세한 설명 섹션에서 본원에 기재된 바와 같은 전기활성 중합체 장치를 제조하기 위한 다양한 연신 프레임을 제공한다. 본 개시내용은 또한 본 개시내용의 발명의 상세한 설명 섹션에서 본원에 기재된 바와 같은 전기활성 중합체 장치를 제조하기 위한 다양한 연신 가공 기술을 제공한다.
이들 설계와 함께 사용될 수 있는 전기활성 중합체 장치는 평판형의 다이어프램, 두께 모드, 롤 및 수동 커플링된 장치 (하이브리드) 뿐만 아니라 본원에 인용된 본원과 공동명의의 특허 및 출원에 기재된 임의의 유형의 전기활성 중합체 장치를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
한 실시양태에서, 프레임, 및 프레임의 적어도 일부에 적용된 감압성 접착제 (PSA)를 포함하는 장치가 제공된다. 감압성 접착제는 예비-변형된 필름을 프레임에 접합시키도록 배치된다.
일부 변형예에서, 연신 프레임을 제공하고, 감압성 접착제를 연신 프레임의 적어도 일부에 적용하고, 필름을 제공하고, 필름을 연신시키고, 예비-변형된 필름을 연신 프레임의 감압성 접착제 코팅 상에 적층하는 것을 포함하는 방법이 제공된다.
다른 변형예에서, 연신 프레임을 제조하는 방법이 제공된다. 방법은 프레임을 제공하고, 감압성 접착제를 프레임의 적어도 일부에 적용하는 것을 포함한다. 한 실시양태에서, 방법은 프레임과 접착제 사이의 이형 층을 사용하는 것을 추가로 포함한다.
상기 나타낸 바와 같이, 배치 제조 또는 보다 저용량의 제조 공정을 통해 수득되는 성능 특성을 유지하면서 이러한 전기활성 중합체 장치를 대량 제조하는 것이 여전히 요구되고 있다.
본 개시내용은 전기활성 중합체 장치를 제조하고, 제조 순환 시간, 폐기물, 및 사용 후의 통상의 연신 프레임을 세척하기 위한 노동을 감소시키기 위한 연신 프레임 및 연신 공정을 제공한다. 다른 이익은 비용 감소, 적층 완전성의 개선, 보다 좁은 프레임의 사용이 가능한 것, 실리콘 필름의 효율적인 사용을 제공하는 것, 처리량을 증가시키는 것, 및 필름 적층 공정 후의 필름 인쇄 공정이 보다 얇은 연신 프레임을 사용하여 용이하게 되는 것을 포함한다.
본 발명의 이들 및 다른 특징, 목적 및 및 이점은 하기에 보다 충분히 기재된 바와 같은 본 발명의 세부사항을 읽으면 당업자에게 명백해질 것이다. 또한, 본원에 기재된 공정 및 장치의 변형예는 본 발명의 범주 내에서 가능한 실시양태 또는 실시양태 측면의 조합이 명백히 제시되거나 논의되지 않은 경우에도 이들 조합을 포함한다.
본 발명은 첨부된 도면과 함께 읽는 경우에 하기 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해된다. 이해를 용이하게 하기 위해, 유사 요소를 지정하는데 (실질적인 경우에) 사용된 동일한 도면 부호는 도면에 대해 공통적이다. 도면에는 하기가 포함되어 있다:
도 1A 및 1B는 본 발명의 한 실시양태에 따른 전압을 인가하기 전 및 그 후의 트랜스듀서의 상면 사시도를 예시하고;
도 2A는 본 발명의 한 실시양태에 따른 예시적인 전기활성 중합체 카트리지를 예시하고;
도 2B는 본 발명의 한 실시양태에 따른 전기활성 중합체 작동기, 관성 물질 및 작동기 하우징의 분해도를 예시하고;
도 3은 통상의 공정에 사용되는 통상의 연신 프레임을 예시하고;
도 4는 섹션 4-4를 따라 취한 도 3에 제시된 통상의 연신 프레임의 단면도를 예시하고;
도 5는 필름을 연신시키고, 도 4에 제시된 통상의 연신 프레임 상에 적층하는 통상의 공정의 흐름도를 예시하고;
도 6은 본 발명의 한 실시양태에 따른 재사용가능한 연신 프레임의 분해도를 예시하고;
도 7은 섹션 7-7을 따라 취한 도 6에 제시된 재사용가능한 연신 프레임의 단면도를 예시하고;
도 8은 본 발명의 한 실시양태에 따른 도 6 및 7에 제시된 재사용가능한 연신 프레임에 적용된 감압성 접착제 코팅 상에 적층된 예비-변형된 필름을 예시하고;
도 9는 본 발명의 한 실시양태에 따른 일회용 연신 프레임의 분해도를 예시하고;
도 10은 섹션 10-10을 따라 취한 도 8에 제시된 일회용 연신 프레임의 단면도를 예시하고;
도 11은 본 발명의 한 실시양태에 따른 도 9 및 10에 제시된 일회용 연신 프레임에 적용된 감압성 접착제 코팅 상에 적층된 예비-변형된 필름을 예시하고;
도 12는 본 발명의 한 실시양태에 따라 필름을 연신시키고, 예비-변형된 필름을 연신 프레임 상에 적층하기 위한 연신장치의 개략적 다이어그램을 예시하고;
도 13은 본 발명의 한 실시양태에 따른 필름 연신 및 적층 공정의 흐름도를 예시하고;
도 14는 본 발명의 한 실시양태에 따라 필름을 연신시키고, 연신된 필름을 연신 프레임 상에 적층하는데 사용되는 반자동 연신장치의 한 실시양태를 예시하고;
도 15는 본 발명의 한 실시양태에 따라 필름을 연신시키고, 연신된 필름을 연신 프레임 상에 적층하기 위한 반자동 연신장치의 한 실시양태를 예시한다.
도 16은 도 15에 제시된 반자동 연신장치의 측면도를 예시한다.
도면에 제시된 것으로부터의 본 발명의 변형예가 고려된다.
전기활성 중합체 장치 및 그의 적용의 예는, 예를 들어 그 전문이 본원에 참조로 포함되는 미국 특허 번호 6,343,129; 6,376,971; 6,543,110; 6,545,384; 6,583,533; 6,586,859; 6,628,040; 6,664,718; 6,707,236; 6,768,246; 6,781,284; 6,806,621; 6,809,462; 6,812,624; 6,876,135; 6,882,086; 6,891,317; 6,911,764; 6,940,221; 7,034,432; 7,049,732; 7,052,594; 7,062,055; 7,064,472; 7,166,953; 7,199,501; 7,199,501; 7,211,937; 7,224,106; 7,233,097; 7,259,503; 7,320,457; 7,362,032; 7,368,862; 7,378,783; 7,394,282; 7,436,099; 7,492,076; 7,521,840; 7,521,847; 7,567,681; 7,595,580; 7,608,989; 7,626,319; 7,750,532; 7,761,981; 7,911,761; 7,915,789; 7,952,261; 8,183,739; 8,222,799; 8,248,750; 및 미국 특허 출원 공개 번호 2007/0200457; 2007/0230222; 2011/0128239; 및 2012/0126959에 기재되어 있다.
다양한 실시양태에서, 본 발명은 필름을 연신시키고/거나 연신된 필름을 연신 프레임 상에 적층하기 위한 연신 프레임을 제공한다. 다양한 실시양태에서, 본 발명은 연신시키고/거나 연신된 필름을 적층하기 위한 연신 프레임을 사용하는 연신 공정을 제공한다. 한 실시양태에서, 본 개시내용에 따른 연신 프레임 및 방법을 사용하여 중합체 필름을 연신시키고/거나 적층하여 전기활성 중합체 장치를 제조한다. 본 개시내용에 따른 연신 프레임 및 연신 공정의 실시양태는 필름을 연신시키고 적층하는데 사용되어, 다수의 가공 단계를 제거함으로써 통상의 기술에 비해 제조 비용을 감소시키고, 노동 집약적일 수 있는 각각의 제조 후의 연신 프레임을 세정할 필요성을 배제시킬 수 있다. 본 발명의 다양한 실시양태는, 전기활성 중합체 장치의 제조 동안 예비-변형된 필름을 단단하게 유지시키고, 장치를 연신 프레임으로부터 제거, 예를 들어 절단한 후에 연신 프레임 상에 남아 있는 필름 잔부의 용이한 제거를 가능하게 하기 위해, 특유의 코팅 스택을 사용한다. 한 실시양태에서, 연신 프레임은 일회용이다. 또 다른 실시양태에서, 연신 프레임의 적어도 일부는 트랜스듀서 내로 영구적으로 도입될 수 있다.
한 실시양태에서, 감압성 접착제 (PSA) 및 이형 코트는, 예비-변형된 필름을 연신 프레임 상에 유지시키고, 각각의 사용 후의 연신 프레임으로부터의 임의의 감압성 접착제 및/또는 필름 잔부 각각의 용이한 제거를 가능하게 하기 위해, 연신 프레임에 적용된다. 다수의 연신 및 적층 단계, 및 각각의 사용 후의 연신 프레임의 세정하는 노동 비용을 감소시킴으로서 제조 비용을 감소시키는 것 이외에도, 본 발명의 실시양태는 또한 보다 좁은 연신 프레임의 사용을 가능하게 하며, 이는 동일한 외측 치수를 갖는 동등한 크기의 프레임에 대해 추가의 인쇄 면적을 제공하여, 증가된 제조 처리량으로 이어진다.
일부 전기활성 중합체 장치 구성을 위해, 접착제가 필름-대-필름 적층 후에 인쇄될 수 있다. 2개의 알루미늄 연신 프레임을 사용하는 통상의 연신 프레임은, 연신 프레임의 두께로 인해 적층물에서의 필름의 2개 초과의 층을 구축하기 어렵다. 본 발명의 실시양태는 보다 얇은 단일 연신 프레임을 제공하여 연신 및/또는 적층 공정을 단순화한다.
본 발명의 실시양태에 유용한 필름은 중합체, 예컨대 실리콘, 폴리우레탄, 아크릴레이트, 탄화수소 고무, 올레핀 공중합체, 폴리비닐리덴 플루오라이드 공중합체, 플루오로엘라스토머, 스티렌계 공중합체 및 접착성 엘라스토머로부터 제조된 필름을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 다양한 실시양태에 따른 연신 프레임 및 연신/적층 공정을 기재하기 전에, 이제 전기활성 중합체 필름 또는 막 (10) 구조의 한 예를 예시하는 도 1A 및 1B로 전환하여 기재한다. 얇은 엘라스토머 유전성 필름 또는 층 (12)는 유연성 또는 신장성 전극 플레이트 또는 층 (14 및 16) 사이에 샌드위치되어, 정전용량 구조 또는 필름을 형성한다. 유전 층 뿐만 아니라 복합 구조 중 유전 층의 길이 "l" 및 폭 "w"는 그의 두께 "t"보다 훨씬 크다. 바람직하게는, 유전 층은 약 10 μm 내지 약 100 μm 범위의 두께를 가지며, 구조의 총 두께는 약 15 μm 내지 약 10 cm 범위이다. 트랜스듀서에서의 유전 층의 두께는 제조 동안 유전성 필름을 연신 (또는 예비-변형)시킴으로써 감소될 수 있다. 연신은 단축 또는 이축일 수 있다. 이축 예비-변형에서, 연신 비는 모든 방향에서 동일할 수 있거나, 이는 하나의 축에서 또 다른 축에서보다 큰 연신을 갖는 이방성일 수 있다.
추가로, 전극 (14, 16)의 탄성률, 두께 및/또는 기하구조를, 전극이 작동기에 기여하는 추가의 강성도가 일반적으로, 상대적으로 낮은 탄성률, 즉 약 100 MPa 미만, 보다 바람직하게는 약 10 MPa 미만을 갖는 유전 층 (12)의 강성도보다 낮지만, 마찬가지로 각각의 전극보다 두껍도록 선택하는 것이 바람직하다. 이들 유연성 정전용량 구조와 함께 사용하기에 적합한 전극은 기계적 피로로 인한 실패 없이 약 1% 초과의 주기적 변형을 견딜 수 있는 것이다.
도 1B에 나타낸 바와 같이, 전압이 전극을 가로질러 인가되는 경우에, 2개의 전극 (14, 16) 내의 다른 전하는 서로 끌어당겨, 이들 정전기 인력은 유전성 필름 (12)을 (Z-축을 따라) 압축시킨다. 그에 의해, 유전성 필름 (12)은 전기장의 변화와 함께 편향되도록 유도된다. 전극 (14, 16)은 유연성이기 때문에, 유전 층 (12)과 함께 형상 변화한다. 본 개시내용의 문맥에서, "편향"은 유전성 필름 (12)의 일부의 임의의 변위, 팽창, 수축, 비틀림, 선형 또는 면적 변형, 또는 임의의 다른 변형을 지칭한다. 정전용량 구조 (10)가 사용되는 아키텍처, 예를 들어 프레임 (집합적으로 "트랜스듀서"로 칭함)에 따라, 이러한 편향은 기계적 작업을 생성하는데 사용될 수 있다. 다양한 상이한 트랜스듀서 아키텍처가 상기 확인된 특허 참고문헌에 개시 및 기재되어 있다.
전압이 인가되면, 트랜스듀서 필름 (10)은 기계력이 편향을 추진하는 정전기력과 균형을 이룰 때까지 계속 편향된다. 기계력은 유전 층 (12)의 탄성 복원력, 전극 (14, 16)의 유연성 또는 신장성, 및 트랜스듀서 (10)에 커플링되는 장치 및/또는 하중에 의해 제공되는 임의의 외부 저항을 포함한다. 인가된 전압의 결과로서의 트랜스듀서 (10)의 생성된 편향은 또한 엘라스토머 물질의 유전 상수 및 그의 크기 및 강성도와 같은 다수의 다른 인자에 의존할 수 있다. 전압차 및 유도 전하의 제거는 역효과를 초래한다.
일부 경우에, 상기 전극 (14 및 16)은 필름의 총 면적에 대해 유전성 필름 (12)의 제한된 일부를 덮을 수 있다. 이는 유전체의 연부 주위에서 전기 절연파괴를 방지하거나, 또는 그의 특정 부분에서 맞춤형 편향을 달성하기 위해 행해질 수 있다. 활성 영역 외측의 유전 물질 (활성 영역은 그 부분의 편향이 가능하도록 충분한 정전기력을 갖는 유전 물질의 부분임)은 편향 동안 활성 영역 상에서 외부 스프링력으로서 작용하도록 유도될 수 있다. 보다 구체적으로, 활성 영역 외측의 물질은 그의 수축 및 팽창에 의해 활성 영역 편향에 저항하거나 또는 그를 증진시킬 수 있다.
유전성 필름 (12)은 본원이 기재된 본 발명에 따른 연신 프레임 및 공정의 다양한 실시양태를 사용하여 예비-변형될 수 있다. 예비-변형은 전기 및 기계 에너지 사이의 변환을 개선하며, 즉 예비-변형은 유전성 필름 (12)이 보다 많이 편향되고, 보다 큰 기계적 작업을 제공하도록 한다. 필름의 예비-변형은 예비-변형 전의 그 방향에서의 치수에 대한 예비-변형 후의 방향에서의 치수의 변화로서 기재될 수 있다. 예비-변형은 유전성 필름의 탄성 변형을 포함할 수 있으며, 예를 들어 도 10에 제시된 바와 같이 필름을 장력 하에 연신시키고, 연부 중 하나 이상을 연신된 상태로 고정함으로써 형성될 수 있다. 예비-변형은 필름의 경계부에서, 또는 필름의 일부에 대해서만 부과될 수 있으며, 경질 프레임을 사용함으로써 또는 필름의 일부를 강화시킴으로써 구현될 수 있다.
도 1A 및 1B의 트랜스듀서 구조, 다른 유사한 유연성 구조 및 그의 구축물의 세부사항은 본원에 개시된 다수의 참고 특허 및 공개문헌에 보다 충분히 기재되어 있다.
도 2A는 전기활성 중합체 필름 (26)이 프레임 (8)의 개구부에서 노출된, 경질 프레임 (8) 사이에 위치하는 전기활성 중합체 트랜스듀서 필름 (26)을 갖는 예시적인 전기활성 중합체 카트리지 (12)를 예시한다. 필름 (26)의 노출된 부분은 카트리지 (12)의 양측 상의 얇은 탄성 전극 (32)의 작업 쌍 2개를 포함하며, 여기서 전극 (32)은 필름 (26)의 노출된 부분을 샌드위치 또는 둘러싼다. 전기활성 중합체 필름 (26)은 임의의 수의 구성을 가질 수 있다. 그러나, 한 예에서, 전기활성 중합체 필름 (26)은 엘라스토머 유전체 중합체 (예를 들어, 아크릴레이트, 실리콘, 우레탄, 열가소성 엘라스토머, 탄화수소 고무, 플루오로엘라스토머, 스티렌계 공중합체 엘라스토머 등으로 제조됨)의 얇은 층을 포함한다. 전압차가 각각의 작업 쌍의 반대로-하전된 전극 (32)을 가로질러 (즉, 필름 (26)의 양측 상에 있는 쌍을 이룬 전극을 가로질러) 인가되는 경우에, 대향 전극들은 서로 끌어당겨, 그 사이의 유전체 중합체 층 (26)을 압축시킨다. 대향 전극들 사이의 영역은 활성 영역으로 여겨진다. 전극들이 함께 보다 근접하게 당겨짐에 따라, 유전체 중합체 (26)가 평면 방향으로 팽창함 (즉, X- 및 Y-축 성분이 팽창함)에 따라 보다 얇아진다 (즉, Z-축 성분이 수축함) (축 기준에 대해 도 1B 참조).
또한, 전극이 전도성 입자를 함유하는 변형예에서, 각각의 전극을 가로질러 분포된 같은 전하는 그 전극 내에 포매된 전도성 입자가 서로 밀어내도록 유도하여, 탄성 전극 및 유전성 필름의 팽창에 기여할 수 있다. 대안적인 변형예에서, 전극은 전도성 입자 (예를 들어, 텍스쳐화 스퍼터링 금속 필름)를 함유하지 않는다. 그에 의해, 유전 층 (26)은 전기장의 변화에 따라 편향되도록 유도된다. 전극 물질이 또한 유연성이기 때문에, 전극 층은 유전 층 (26)과 함께 형상 변화한다. 상기 언급된 바와 같이, 편향은 유전 층 (26)의 일부의 임의의 변위, 팽창, 수축, 비틀림, 선형 또는 면적 변형, 또는 임의의 다른 변형을 지칭한다. 이러한 편향은 기계적 작업을 생성하는데 사용될 수 있다. 제시된 바와 같이, 유전 층 (26)은 또한 1개 이상의 기계적 출력 바 (34)를 포함할 수 있다. 바 (34)는 임의로 관성 물질 (하기 기재된 바와 같음)을 위한 또는 전자 매체 장치에서의 기판에 대한 직접 커플링을 위한 부착 지점을 제공할 수 있다.
트랜스듀서의 제조에서, 탄성 필름 (26)을 연신시키고, 통상적으로 경질 프레임 또는 연신 프레임 (8)에 의해 예비-변형된 상태로 유지시킬 수 있다. 4-면형 프레임을 사용하는 이들 변형예에서, 필름을 이축 연신시킬 수 있다. 예비-변형은 중합체 층 (26)의 유전 강도를 개선하여, 보다 높은 전기장의 사용을 가능하게 하고, 전기 및 기계 에너지 사이의 변환을 개선하며, 즉 예비-변형은 필름이 보다 편향되고, 보다 큰 기계적 작업을 제공하도록 하는 것으로 관찰되었다. 바람직하게는, 전극 물질은 중합체 층을 예비-변형시킨 후에 적용되지만, 사전에 적용될 수 있다. 동일측 전극 쌍으로서 본원에 언급된 층 (26)의 동일측에 제공된 2개의 전극, 즉 유전 층 (26)의 상부측의 전극 및 유전 층 (26)의 하부측의 전극은, 서로 전기 절연될 수 있다. 중합체 층의 반대측의 대향 전극은 2 세트의 작업 전극 쌍을 형성하며, 즉 전기활성 중합체 필름 (26)에 의해 이격된 전극이 1개의 작업 전극 쌍을 형성하고, 인접한 노출된 전기활성 중합체 필름 (26)을 둘러싸는 전극이 또 다른 작업 전극 쌍을 형성한다. 각각의 동일측 전극 쌍은 동일한 극성을 가질 수 있는 반면에, 각각의 작업 전극 쌍의 전극의 극성은 서로 반대이다. 각각의 전극은 전압 공급원으로의 전기 연결을 위해 구성된 전기 접촉 부분을 갖는다.
전기활성 중합체 필름의 예는 본원에 참조로 개시 및 포함된 본원과 공동명의의 특허 및 특허 출원에서 찾아볼 수 있다.
이제 도 3으로 전환하면, 통상의 공정에 사용된 통상의 연신 프레임 (100)이 예시되어 있다. 제시된 바와 같이, 통상의 연신 프레임 (100)은 상부 프레임 부재 (102) 및 하부 프레임 (104) 부재를 포함한다. 상부 프레임 부재 (102)는 하부 프레임 부재 (104)보다 약간 작다. 이제 도 3 및 4 둘 다를 참조하면, 예비-변형된 유전성 필름 (106)은 연신 프레임 (100)의 상부 및 하부 프레임 부재 (102, 104) 사이에 샌드위치된다. 접착 테이프 (108)가 상부 및 하부 프레임 부재 (102, 104)를 함께 접합시키는데 사용될 수 있다. 이는 후속 적층 및 인쇄 공정을 위해 예비-변형된 필름 (108)을 제위치에 유지시킨다. 인쇄 공정이 완료되면, 개별 전기활성 중합체 장치는 필름 (108)으로부터 제거, 예를 들어 절단 (단일화)되고, 연신 프레임 (100)으로부터 제거된다. 이어서, 테이프 (108) 및 임의의 필름 잔부는 연신 프레임 (100)으로부터 제거되어야 하며, 그 후에 연신 프레임 (100)이 재사용될 수 있다. 테이프 (108) 및 필름 잔부를 제거하는 것은 제조 순환 시간을 증가시키며, 각각의 사용 후의 연신 프레임을 세정하기 위한 노동 비용을 부가한다. 상부 및 하부 연신 프레임 부재 (102, 104)는 임의의 적합한 물질, 예컨대 금속 및 강성 플라스틱으로 제조될 수 있으며, 일반적으로 이들 성분은 알루미늄으로 제조된다.
도 5는 필름을 연신시키고, 도 4에 제시된 통상의 연신 프레임 상에 적층하는 통상의 공정의 흐름도 (200)를 예시한다. 이러한 공정 (200)은 이제 도 3 및 4와 함께 기재될 것이다. 공정 (200)은 하부 프레임 부재 (104)를 제공함 (202)으로써 시작된다. 필름 (106)을 연신시키고 (204), 하단 프레임 부재 (104) 상에 적층한다 (206). 이어서, 상부 프레임 부재 (102)를 제공하여 연신된 필름 (106) 및 하부 프레임 부재 (104) 상에 위치시킨다. 제조 단계 동안 예비-변형된 필름 (108)을 유지시키기 위해, 테이프 (108)를 적용하여 상부 및 하부 프레임 부재 (102, 104)를 접합시킨다. 연신 프레임 (100)을 사용하여 전기활성 중합체 장치를 제조한다. 이어서, 장치를 필름 (108)으로부터 제거한다 (216). 과잉의 필름 (108)을 제거하고 (218), 테이프 (108)를 연신 프레임 (100)으로부터 제거하고, 세정한다.
본 개시내용은 통상의 연신 프레임 (100) 및 공정 (200)을 사용하여 전기활성 중합체 장치를 제조하는 필름 연신 및 적층 공정을 기재하였으며, 이제 본 발명의 한 실시양태에 따른 재사용가능한 연신 프레임 (300)의 분해도를 예시하는 도 6, 및 섹션 7-7을 따라 취한 도 6에 제시된 연신 프레임의 단면도를 예시하는 도 7로 전환한다. 도 6 및 도 7에 제시된 바와 같이, 본 발명의 한 실시양태에 따른 재사용가능한 연신 프레임 (300)은 하부 연신 프레임 부재 (302), 연신 프레임 부재 (302)의 상단 부분에 적용된 영구 또는 장기 이형 코팅 (304), 및 이형 코팅 (304)에 적용된 감압성 접착제 (306)를 포함한다. 이형 코팅 (304)은 재사용가능하며, 일반적으로 연신 프레임 부재 (302)에 1회 적용된다. 연신 프레임 부재 (302)는 임의의 적합한 물질로 제조될 수 있지만, 연신 프레임 부재 (302)는 일반적으로 알루미늄으로 제조된다.
재사용가능한 연신 프레임 (300)은 보다 얇고 보다 좁은 연신 프레임 부재 (302)를 사용하여 제조될 수 있으며, 이는 예를 들어 전기활성 중합체 성분을 인쇄하는데 이용가능한 예비-변형된 필름 (106) 면적을 증가시키는 추가의 이점을 제공한다. 즉, 보다 얇거나 보다 좁은 연신 프레임 부재 (302)는 연신 프레임 부재 (302)에 의해 규정되는 전체 면적에 비해 인쇄 면적의 비를 증가시킨다.
도 8에 제시된 바와 같이, 예비-변형된 필름 (106)은 전기활성 중합체 장치 제조 단계 동안 예비-변형된 필름 (106)을 유지시킬 감압성 접착제 물질 (306) 상에 적층된다. 예비-변형된 필름 (106)은 감압성 접착제 (306)에 의해 연신 프레임 부재 (302)에 접합되기 때문에, 도 3 및 4와 관련하여 제시 및 기재된 바와 같은 상부 연신 프레임 부재 (102) 및 테이프 (108), 또는 상부 및 하부 연신 프레임 부재 (102, 104)를 접합시키는 다른 방법이 요구되지는 않는다.
도 9는 본 발명의 한 실시양태에 따른 일회용 연신 프레임 (400)의 분해도를 예시한다. 도 10은 섹션 10-10을 따라 취한 도 8에 제시된 연신 프레임의 단면도를 예시한다. 일회용 연신 프레임 (400)은 상대적으로 저렴한 물질 (예를 들어, 플라스틱)로 제조된 연신 프레임 부재 (402)를 포함하여, 이를 일회용으로 하는 것을 경제적으로 실현가능하게 한다. 감압성 접착제 (404) 코팅은 연신 프레임 부재 (402)의 상단 부분에 적용되었지만, 이형 코팅은 일회용 연신 프레임 (400)이 재사용되지 않을 것이기 때문에 필수는 아니다. 도 11은 연신 프레임 부재 (402)에 적용된 감압성 접착제 (404) 코팅 상에 적층된 예비-변형된 필름 (106)을 예시한다.
본 발명의 또 다른 실시양태는 일회용 연신 프레임의 적어도 일부를 트랜스듀서 카트리지의 구조 내로 도입할 수 있는 것이다. 예를 들어, 개구를 갖는 접착제 코팅된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 필름을 예비-변형된 유전성 필름 상에 적층하고, 인쇄 스테이션을 통헤 가공하여 전극을 추가하고, 전체 물질 스택을 통해 다이-절단함으로써 개별 트랜스듀서로 단일화할 수 있다. 최종 생성물에서 일회용 연신 프레임 물질을 사용하는 것은 전기활성 중합체 카트리지에서의 프레임을 인쇄하는데 사용되는 단계를 제거함으로써 제품 비용을 감소시킬 수 있다.
재사용가능한 일회용 연신 프레임 (300, 400)은 일반적으로 직선 형상을 갖는 것으로 예시되었지만, 이들 연신 프레임 (300, 400)의 형상은 그 자체로 제한되지 않아야 한다. 일반적으로, 연신 프레임 (300, 400)은 임의의 적합한 삼각형, 사각형, 직사각형, 장사방형, 다각형, 원형, 타원형, 불규칙형 또는 다른 적합한 형상을 사용하여 구현될 수 있다.
도 12는 본 발명의 한 실시양태에 따라 필름을 연신시키고, 예비-변형된 필름을 연신 프레임 (300, 400) 상에 적층하기 위한 연신장치 (500)의 개략적 다이어그램을 예시한다. 필름 (106)을 처음에 롤링하고, 양측에서 클램핑한다. 필름 (106)이 진행시킴에 따라, 클램프는 필름 (106)을 확장 및 연신시키는 트랙을 따른다. 공정 동안, 필름 (106)을 연신시킨 후에, 필름 (106)을 재사용가능한 연신 프레임 (300) 또는 일회용 연신 프레임 (400)에 적용된 감압성 접착제 코팅 상에 적층한다. 예비-변형된 필름 (106)을 연신 프레임 (300 (400)) 상에 적층한 후, 프레임을 필름 웹으로부터 제거, 예를 들어 절단하고, 전기활성 중합체 장치 제조 단계로 보내며, 여기서 전기활성 중합체 장치의 다양한 성분을 연신 프레임 (300 (400))에 접합된 예비-변형된 필름 (106)에 인쇄 또는 적용한다.
세정 공정은 단순하다. 장치 또는 다수의 장치를 예비-변형된 필름 (106)으로부터 제거한 후, 감압성 접착제 (306) 및 필름 잔부는 이형 코팅 (304)으로부터 용이하게 박리된다. 이형 코팅 (304)을 갖는 재사용가능한 연신 프레임 (300)은 재사용가능하다. 물질 선택을 위해, 감압성 접착제 (306)의 점착 및 박리 접착 특성 뿐만 아니라 감압성 접착제 (306)의 이형 특성을 고려한다. 즉, 감압성 접착제 (306)는 제공 공정 동안 유지될 정도로 이형 코팅 (304)으로부터 너무 용이하게 이형되지 않아야 할 뿐만 아니라, 세정 공정 동안 용이하게 이형되어야 한다. 이형 코팅 (306)을 영구적으로 하기 위해, 이형 코팅 (304)을 적용하기 전에, 접착 촉진제를 연신 프레임 (300)의 일부에 적용할 수 있다.
다양한 물질이 감압성 접착제 (306) 및 이형 코팅 (304)을 위해 사용될 수 있다. 한 실시양태에서 감압성 접착제 (306)는 다른 물질 중에서도 예를 들어 다우 코닝(Dow Corning) 2013 (실-오프(SYL-OFF) 4000 촉매 (백금 촉매와 비닐 관능성 실리콘 중합체의 블렌드)와 함께 사용되는 경우에 낮은 경화 온도에서 감압성 구조물을 제조하는 능력을 제공하는 무용매 실리콘 감압성 접착제) 물질이고; 이형 코팅 (304)은 다른 물질 중에서도 예를 들어 다우 코닝 실-오프 Q2-7785 (헵탄 중 플루오로 관능성 실리콘 중합체의 88% 활성 고체 분산액)이고; 임의로 알루미늄 연신 프레임 (302)에 대한 이형 코팅 (304)을 위한 접착 촉진제는 다른 물질 중에서도 예를 들어 누실(NuSil) CF2-135 (실리콘 프라이머)이다.
감압성 접착제 (304)를 위해 사용될 수 있는 다른 물질은 다른 물질 중에서도 예를 들어 다우 코닝 280A (크실렌을 사용하여 55% 실리콘 고체 함량으로 희석된 폴리디메틸실록산 검 및 수지의 분산액), 다우 코닝 282 (크실렌을 사용하여 55% 실리콘 고체 함량으로 희석된 폴리디메틸디실록산 검 및 수지의 분산액), 다우 코닝 7355 (크실렌 및 톨루엔을 사용하여 평균 56.5 퍼센트 실리콘 고체 함량으로 희석된 폴리디메틸실록산 검 및 수지의 분산액), 다우 코닝 7358 (크실렌 및 톨루엔을 사용하여 평균 56.5 퍼센트 실리콘 고체 함량으로 희석된 폴리디메틸실록산 검 및 수지의 분산액), 다우 코닝 7388 (크실렌을 사용하여 55% 내지 58% 실리콘 고체 함량으로 희석된 폴리디메틸실록산 검 및 수지의 분산액), 다우 코닝 7651, 7652, 7657, 다우 코닝 실-오프 Q2-7566 (크실렌을 사용하여 55% 실리콘 고체 함량으로 희석된 폴리디메틸실록산 검 및 수지의 분산액), 다우 코닝 실-오프 Q2-7735 (높은 후속 점착 및 접착 특성을 유지하면서 다우 코닝 실-오프 Q2-7785 이형 코팅을 사용하여 제조된 라이너로부터의 낮은 안정한 이형을 제공하도록 설계된 퍼옥시드-경화성 실리콘 감압성 접착제; 접착제는 크실렌을 사용하여 55% 실리콘 고체 함량으로 희석된 실록산 검 및 실리콘 수지의 분산액임), 다우 코닝 실-오프 Q2-7406 (폴리디메틸실록산 검 및 수지 분산액), 모멘티브 실그립(Momentive SILGRIP) PSA529 (실리콘 감압성 접착제), 모멘티브 실그립 PSA590 (폴리실록산 검 및 수지의 톨루엔 용액을 기재로 하고, 60% 실리콘 고체로 공급되며, 방향족, 지방족 또는 염소화 용매로 추가로 희석될 수 있는 실리콘 감압성 접착제), 모멘티브 실그립 PSA595 (폴리실록산 검 및 수지의 크실렌 용액을 기재로 하고, 55% 실리콘 고체로 공급되며, 방향족, 지방족 또는 염소화 용매로 추가로 희석될 수 있는 실리콘 감압성 접착제), 모멘티브 실그립 PSA6573A (폴리실록산 검 및 수지의 톨루엔 용액을 기재로 하고, 60% 실리콘 고체로 공급되며, 방향족, 지방족 또는 염소화 용매로 추가로 희석될 수 있는 실리콘 감압성 접착제), 모멘티브 실그립 PSA6574 (페닐 기재의 폴리실록산 검 및 수지의 톨루엔 용액을 기재로 하고, 55% 실리콘 고체로 공급되며, 방향족, 지방족 또는 염소화 용매로 추가로 희석될 수 있는 실리콘 감압성 접착제), 누실 PSA-1170 (실리콘계 감압성 접착제)을 포함한다. 핫-멜트, 액체, 열 경화, UV 경화 및 B-스테이지형 접착제와 같이 감압성 접착제가 아닌 다른 접착제가 또한 사용될 수 있다. 다른 물질 중에서도 실리콘, 플루오로실리콘, 아크릴레이트, 폴리우레탄, 올레핀, 탄화수소 고무, 스티렌 공중합체, 에폭시, 핫-멜트 접착제, 감압성 접착제, 열 경화 접착제, UV 경화 접착제, 액체 접착제 및 그의 임의의 조합을 포함하는 광범위한 접착제가 사용될 수 있다.
이형 코팅 (304)을 위해 사용될 수 있는 물질은 다른 물질 중에서도 예를 들어 모멘티브 FSR2000 (백금 촉매를 함유하는 플루오로실리콘 중합체), 에폭시 실리콘, 플루오로중합체, 플루오로실리콘을 포함한다. 이형 코팅의 선택은 연신 프레임, 접착제, 및 연신된 유전성 필름에 사용되는 물질에 매우 의존성이다.
시험되었지만 수행되지 않은 추가의 물질 뿐만 아니라 실리콘 필름 설계를 위한 상기 열거된 물질은 이형 코팅 (304)을 위해, 다른 물질 중에서도 중합체-기재의 렉트로플루오르(LECTROFLUOR), 투프람(TUFRAM) 표면 증강 코팅 및 테플론(TEFLON) (폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 테트라플루오로에틸렌의 합성 플루오로중합체)을 포함하는 마그나플레이트(Magnaplate) 코팅, 이형제, 이지 릴리즈(EASE RELEASE) 200을 포함한다. 그러나, 이들 물질은 다른 화학을 위한 유용성을 위해 찾아볼 수 있다.
연신 프레임의 표면 부분은 강하고 내구성인 이형 코팅의 형성 및 접착을 개선하기 위해, 이형 코팅을 적용하기 전에 전처리될 수 있다. 처리제는 용매, 프라이머, 커플링제 및 에천트를 포함한다. 알루미늄 연신 프레임 (302)에 대한 플루오로실리콘 이형 코팅 (304)을 위한 예시적인 접착 촉진제는 누실 MED1-161 (통상의 실리콘 프라이머가 불충분한 백금-경화된 시스템과 함께 사용하기 위해 설계된 실리콘 프라이머 특수 제제화 프라이머)이다.
도 13은 본 발명의 한 실시양태에 따른 필름 연신 및 적층 공정의 흐름도 (600)를 예시한다. 도 13에 제시된 바와 같이, 연신 프레임 (300 (400))을 제공하고 (602), 감압성 접착제 (306)를 그에 적용한다. 한 실시양태에서, 재사용가능한 연신 프레임 (300)은 알루미늄 또는 다른 재사용가능한 물질로 제조된다. 이형 코팅 (304)을 흐름도 (600)에 도시된 공정 내에 도입하기 전에, 알루미늄으로 제조된 재사용가능한 연신 프레임 (300)에 적용한다. 일회용 연신 프레임 (400)을 사용하는 경우에는, 감압성 접착제 (306)를 일회용 연신 프레임 (400) 물질에 직접 적용할 수 있다. 감압성 접착제 (306) 코팅이 적용되면, 연신된 필름 (106) 및 예비-변형된 필름 (106)을 연신 프레임 (300 (400)) 상에 적층한다. 적층 후, 예비-변형된 필름 (106)을 갖는 연신 프레임 (300 (400))을 사용하여 도 1A, 1B, 2A, 2B와 관련하여 기재된 바와 같은 전기활성 중합체 장치를 제조한다 (610). 이어서, 장치를, 감압성 접착제 (306)에 의해 연신 프레임 (300 (400))에 접합된 예비-변형된 필름 (106)으로부터 제거, 예를 들어 절단한다 (612). 재사용가능한 연신 프레임 (300)을 사용하는 경우에는, 과잉의 필름 (106) 및 감압성 접착제 (306)를 이형 코팅 (304)으로부터 단순하게 박리시키며, 이는 후속 공정 구동을 위한 연신 프레임 (300)의 세정을 용이하게 하고 제조를 보다 효율적이게 한다. 일회용 연신 프레임 (400)을 사용하는 경우에는, 전체 연신 프레임 (400)을 처분한다.
도 14는 본 발명의 한 실시양태에 따라 필름 (106)을 연신시키고 연신된 필름 (106)을 연신 프레임 (300 (400)) 상에 적층하는데 사용되는 반자동 연신장치 (700)의 한 실시양태를 예시한다. 반자동 연신장치 (700)는 필름 (106) 연신시키기 위해, 및 필름 연신장치 (500) (도 12에 제시된 바와 같음) 상에서의 필름-프레임 적층을 위해 사용되고 있다. 도 14에 제시된 바와 같이, 작업자 (702)는 도 6-8과 관련하여 기재된 바와 같이 필름 (106)을 감압성 접착제 (306)로 코팅된 프레임 (300 (400)) 상에 적층하는 공정 중이다. 수동 적층 공정이 제시되었지만, 본 발명의 실시양태는 롤러 또는 다른 수단을 적층 기능을 수행하는데 사용하는 완전 자동 공정을 포괄한다. 또한, 필름 (106) 연신장치 (500)는 단일 프레임 (300 (400)) 또는 미리 결정된 수의 프레임 (300 (400))에 의해 연속적으로 진행되거나 또는 인덱싱될 수 있다.
도 15는 본 발명의 한 실시양태에 따라 필름 연신장치 (500) (도 12에 제시된 바와 같음)를 사용하여 필름 (106)을 연신시키고, 연신된 필름 (106)을 연신 프레임 (300 (400)) 상에 적층하기 위한 반자동 연신장치 (800)의 한 실시양태를 예시한다. 도 16은 반자동 연신장치 (800)의 측면도를 예시한다. 이제 도 15 및 16을 참조하면, 반자동 연신장치 (800)는 기재 물질 롤 (802), 기계 방향 배향 롤 (808), 제1 스크랩 와인더 (810) 및 제2 스크랩 와인더 (812)를 포함한다. 기재 물질 롤 (802)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 층 (804)과 폴리에틸렌 (PE) 교대 층 (806) 사이에 샌드위치된 유전성 필름 (106) 층을 포함한다. 작업시에, 기재 물질 롤 (802)이 회전함 따라, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 층 (804)은 제1 스크랩 와인더 (810)에 의해 권취되고, PE 교대 층 (806)은 제2 스크랩 와인더 (812)에 의해 권취된다. 유전성 필름 층 (106)은 필름 연신장치 (500) 부분으로 진행한다. 테이프 권출 스풀 (814)을 사용하여 테이프 (816)를 유전성 필름 (106)의 연부에 적용하여, 연신기 동안 필름 (106)을 강화시킬 수 있다.
상기 논의된 바와 같이, 필름 (106)을 연신시키고, 연신 프레임 (300 (400)) 상에 적층하기 위한 연신 프레임 (300 (400)) 및 공정 (600)의 다양한 실시양태는 통상의 연신 프레임 (100) 및 공정 (200)에 비해 여러 이점을 제공한다. 이러한 이점은 비용 감소, 개선된 적층 완전성, 보다 좁은 프레임의 사용이 가능하여 인쇄에 이용가능한 필름 면적이 증가하는 것, 실리콘 필름의 효율적인 사용, 및 처리량이 증가하는 것을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 또한, 적층 공정 후의 인쇄가 보다 얇은 연신 프레임을 사용하여 보다 용이해진다.
본 발명의 다른 세부사항에 대해, 물질 및 대체물 관련 구성은 당업자의 수준 내에서와 같이 사용될 수 있다. 동일한 것이 통상적으로 또는 논리적으로 사용되는 바와 같은 추가의 작업의 관점에서의 본 발명의 방법-기반 측면에 대해 유효할 수 있다. 또한, 본 발명이 다양한 특징을 임의로 포함하는 여러 예를 참조하여 기재되었지만, 본 발명은 본 발명의 각각의 변형예에 대해 고려된 바와 같이 기재 또는 제시된 것으로 제한되어서는 안 된다. 다양한 변화가 기재된 본 발명에 대해 이루어질 수 있고, 등가물이 (본원에 인용되든지 또는 일부 단결성을 위해 포함되지 않았든지) 본 발명의 진정한 취지 및 범주로부터 벗어나지 않고 대체될 수 있다. 제시된 임의의 수의 개별 부분 및 하위어셈블리가 그의 설계 내에 통합될 수 있다. 이러한 변화 등은 어셈블리를 위한 설계의 원리에 의해 실시되거나 안내될 수 있다.
또한, 기재된 본 발명의 변형예의 임의의 임의적인 특징은 독립적으로, 또는 본원에 기재된 특징들 중 어느 하나 이상과 조합되어 제시 및 청구될 수 있는 것으로 고려된다. 단수 항목에 대한 언급은 복수의 동일한 항목이 존재할 가능성을 포함한다. 보다 구체적으로, 본원 및 첨부된 특허청구범위에 사용된 단수형은 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 복수 지시대상을 포함한다. 즉, 단수형의 사용은 상기 기재 뿐만 아니라 하기 특허청구범위에서 "하나 이상의" 대상 항목을 허용한다. 특허청구범위가 임의의 임의적인 요소를 배제하도록 작성될 수 있는 것을 추가로 주지해야 한다. 이와 같이, 상기 설명은 특허청구범위 요소에 대한 인용과 관련하여 "단독으로", "단지" 등과 같은 배타적 용어의 사용, 또는 "부정적인" 제한의 사용을 위한 선행 기재로서 제공하려는 것이다. 이러한 배타적 용어의 사용 없이, 특허청구범위에서의 용어 "포함하는"은 - 제시된 수의 요소가 특허청구범위에 열거되는지와 상관없이 임의의 추가의 요소의 포함을 허용할 것이며, 또는 특징의 추가는 특허청구범위에서 제시된 요소의 특성을 변형시키는 것으로 간주될 수 있다. 달리 말하면, 본원에 구체적으로 규정되지 않는 한, 본원에 사용된 모든 전문 과학 용어는 특허청구범위 유효성을 유지하면서 통상적으로 이해되는 가능한 한 넓은 의미를 제시하는 것이다.

Claims (17)

  1. 프레임; 및
    프레임의 적어도 일부에 적용된 접착제
    를 포함하며, 여기서 접착제는 예비-변형된 필름을 프레임에 접합시키도록 배치된 것인 장치.
  2. 제1항에 있어서, 접착제가 감압성 접착제인 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 접착제가 실리콘, 플루오로실리콘, 아크릴레이트, 폴리우레탄, 올레핀, 탄화수소 고무, 스티렌계 공중합체, 에폭시, 핫-멜트 접착제, 감압성 접착제, 열 경화 접착제, UV 경화 접착제, 액체 접착제 및 그의 임의의 조합으로 본질적으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질을 포함하는 것인 장치.
  4. 제1항에 있어서, 프레임의 적어도 일부에 적용된 이형 코팅을 추가로 포함하며, 여기서 접착제는 이형 코팅의 상부에 적용된 것인 장치.
  5. 제4항에 있어서, 이형 코팅이 에폭시 실리콘, 플루오로중합체, 플루오로실리콘, 중합체 및 폴리테트라플루오로에틸렌, 이형제 및 그의 임의의 조합으로 본질적으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질을 포함하는 것인 장치.
  6. 제4항에 있어서, 프레임에 대한 이형 코팅의 접착을 개선하기 위해 접착 촉진제, 커플링제, 용매 또는 에천트를 추가로 포함하는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 접착 촉진제가 실리콘계 프라이머를 포함하는 것인 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 장치를 제공하고;
    필름을 제공하고;
    필름을 연신시키고;
    예비-변형된 필름을 프레임의 접착제 코팅 상에 적층 또는 접합시키는 것
    을 포함하는, 중합체 필름 장치를 제조하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 전기활성 중합체 장치를 예비-변형된 필름 상에 제조하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 전기활성 중합체 장치를 접착제에 의해 프레임에 접합된 예비-변형된 필름으로부터 제거하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 프레임의 적어도 일부를 전기활성 중합체 장치 내로 도입하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  12. 제8항에 있어서, 이형 코팅을 프레임의 적어도 일부에 적용하고, 접착제 코팅을 이형 코팅의 상부에 적용하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 이형 코팅을 적용하기 전에, 접착 촉진제를 연신 프레임의 적어도 일부에 적용하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  14. 제12항에 있어서, 예비-변형된 필름의 적어도 일부를 이형 코팅으로부터 제거함으로써 연신 프레임을 재사용하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  15. 프레임을 제공하고;
    감압성 접착제를 프레임의 적어도 일부에 적용하는 것
    을 포함하는, 연신 프레임을 제조하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 감압성 접착제를 적용하기 전에, 이형 코팅을 프레임의 적어도 일부에 적용하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 이형 코팅을 적용하기 전에, 접착 촉진제를 프레임의 적어도 일부에 적용하는 것을 추가로 포함하는 방법.
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