KR20150007765A - 무선 충전 기판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 충전 기판에 관한 것으로, 기판; 상기 기판 상에 수지 재료로 형성된 수지 패턴; 및 상기 수지 패턴의 홈에 충진된 도전 재료로 형성되는 도전 패턴;을 포함하여 구성된다.

Description

무선 충전 기판{WIRELESS CHARGING BOARD}

본 발명은 무선 충전 기판에 관한 것이다.

최근에는 무선 충전 또는 무접점 충전 기술이 개발되어 다양한 전자 기기에 활용되고 있다.

무선 충전 기술은 무선 전력 송수신을 이용한 것으로서, 휴대 단말에 별도의 충전 커넥터를 연결하지 않고, 충전 패드에 올려놓음으로써 배터리가 충전이 이루어지며, 코일을 이용한 전자기 유도방식과, 공진(Resonance)을 이용하는 공진 방식과, 전기적 에너지를 마이크로파로 변환시켜 전달하는 전파 방사(RF/Micro Wave Radiation) 방식 등이 있다.

전자기 유도에 의한 전력 전송 방법은 1차 코일과 2차 코일 간의 전력을 전송하는 방식이다. 충전 패드 코일에 전류가 흘러 주변에 전자기장이 형성되고 코일로부터의 전기 에너지가 1 내지 2 미터의 거리에 있는 휴대 전화의 코일까지 이르게 되고, 휴대 전화의 코일이 전기 에너지를 받아들여 배터리가 충전된다.

이와 같이 전자기 유도 방식에 사용되는 종래의 무선 충전 기판은 기판에 접착층을 형성하고, 상기 접착층을 이용하여 코일 형태의 배선을 부착하여 제조하였다.

그러나, 종래에는 기판 상에 접착층을 매개로 코일형 배선이 접착되는 구조적 특징으로 인하여 무선 충전 기판이 두꺼워지므로 휴대 단말의 슬림(slim)화가 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 기판 상에 형성되는 도전 패턴을 수지 패턴의 홈 상에 충진되는 형태로 구성하여, 보다 얇고 가벼운 무선 충전 기판을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 무선 충전 기판의 기판과 수지 패턴을 투명 재료로 구성하여 투명 디스플레이에 적용할 수 있도록 하고자 한다.

전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 무선 충전 기판은 기판; 상기 기판 상에 수지 재료로 형성된 수지 패턴; 및 상기 수지 패턴의 홈에 충진된 도전 재료로 형성되는 도전 패턴;을 포함하여 구성된다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 도전 패턴의 상부를 덮는 보호층;을 더 포함하여 구성된다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 보호층은 상기 도전 패턴의 상면을 매립한 상면이 상기 수지 패턴의 상면과 동일한 평면을 구성할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 도전 패턴은 상기 수지 패턴 상의 패터닝된 홈을 통해, 상기 기판 상에 접촉하도록 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 도전 패턴은 도전성 산화물(Oxide) 또는 금속 재료로 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 도전성 산화물은 ITO, ZnO, TCO 중 어느 하나의 재료이고, 상기 금속 재료는 Ag, Pt, W, Ag-C, Cu, Al, Ni, Ni, Cr, Ni-P, 그래핀, CNT 중 어느 하나의 재료일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 기판 상에 형성되는 도전 패턴을 수지 패턴의 홈 상에 충진되는 형태로 구성하여, 보다 얇고 가벼운 무선 충전 기판을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 무선 충전 기판의 기판과 수지 패턴을 투명 재료로 구성하여 투명 디스플레이에 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 충전 기판의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 무선 충전 기판의 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 충전 기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 충전 기판을 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 일실시예에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 충전 기판의 단면도이다.

도 1을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 무선 충전 기판을 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 무선 충전 기판은 기판(110), 수지 패턴(120) 및 도전 패턴(130)을 포함하여 구성된다.

상기 기판(110)은 절연 재료로 구성되며, 상기 절연 재료로는 폴리이미드(Polyimide: PI), 폴리에틸렌(Polyethylene: PE), 폴리에틸렌 테레플라이트(Polyethylene terephthalate: PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylene naphthalate), 폴리프로필렌(Polypropylene: PP), 폴리비닐 클로라이드(Polyvinyl chloride: PVC) 중에서 어느 하나의 재료가 사용될 수 있다.

상기 기판(110) 상에는 수지 패턴(120)이 형성된다.

상기 수지 패턴(120)은 수지(resin) 재료를 이용해 형성되며, 상기 수지 재료로는 이때 UV 경화성 또는 열경화성 수지가 사용될 수 있다.

이때, 무선 충전 기판의 기판(110)과 수지 패턴(120)을 투명 재료로 구성하는 경우에는 빛을 투과하는 특성으로 인하여, 투명 디스플레이에 적용할 수 있는 장점이 있다.

상기 수지 패턴(120)에는 도전 패턴(130)이 충진되어 형성된다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 도전 패턴(130)은 상기 수지 패턴(120) 상의 패터닝된 홈에 도전 재료가 충진되어, 수지 패턴(120)의 홈에 도전 재료가 채워넣어지는 형태로 구성된다.

이때, 상기 도전 패턴(130)은 상기 지 패턴 상의 패터닝된 홈을 통해 상기 기판(110) 상에 접촉하도록 형성되어, 상기 도전 패턴(130)이 기판(110)과 직접 맞닿도록 구성될 수 있다.

한편, 상기 도전 패턴(130)은 도전성 산화물(Oxide) 또는 금속 재료로 구성될 수 있으며, 상기 도전성 산화물로 구성되는 경우에는 ITO, ZnO, TCO 중 어느 하나의 재료가 사용될 수 있으며, 상기 금속 재료로 구성되는 경우에는 Ag, Pt, W, Ag-C, Cu, Al, Ni, Ni, Cr, Ni-P, 그래핀, CNT 중 어느 하나의 재료가 사용될 수 있다.

한편, 상기 도전 패턴(130)의 폭(W)은 1 내지 300 ㎛로 형성될 수 있으며, 상기 도전 패턴(130)의 높이(H)는 1 내지 100 ㎛로 형성될 수 있으며, 이와 같이 무선 충전 기판의 도전 패턴(130)을 미세 패턴 형태로 구성함으로써 보다 슬림(slim)하며 가벼운 무선 충전 기판을 제공할 수 있다.

도 2는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 무선 충전 기판의 단면도이다.

도 2를 참조하여 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 무선 충전 기판을 설명하기로 한다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 무선 충전 기판은 기판(110), 수지 패턴(120) 및 도전 패턴(130)을 포함하고, 보호층(140)을 더 포함하여 구성된다.

도 2의 실시예에서는 도 1의 실시예와 마찬가지로, 기판(110) 상에 수지 패턴(120)이 형성되고, 상기 수지 패턴(120)에는 도전 패턴(130)이 충진되어 형성된다.

즉, 도전 패턴(130)은 상기 수재 패턴(120) 상의 패터닝된 홈에 도전 재료가 충진되어, 수지 패턴(120)의 홈에 도전 재료가 채워 넣어지는 형태로 구성될 수 있다.

또한, 상기 도전 패턴(130)은 상기 지 패턴 상의 패터닝된 홈을 통해 상기 기판(110) 상에 접촉하도록 형성되어, 상기 도전 패턴(130)이 기판(110)과 직접 맞닿도록 구성될 수 있다.

상기와 같이 수지 패턴(120)의 홈에 충진된 도전 패턴(130)의 상부에는 보호층(140)이 형성될 수 있으며, 상기 보호층(140)은 UV 경화성 수지, 열 경화성 수지 및 카본계 재료 중에서 어느 하나의 재료로 구성될 수 있다.

보다 상세하게 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이 수지 패턴(120)의 홈에 충진된 도전 패턴(130)의 상면은 수지 패턴(120)의 상면 보다 낮게 형성되며, 상기 보호층(140)은 상기 도전 패턴(130)의 상면을 덮는 형태로 형성되어, 상기 보호층(140)은 상기 도전 패턴(130)의 상면을 매립하는 상면이 상기 수지 패턴(120)의 상면과 동일한 평면을 구성하도록 형성될 수 있다.

이와 같이 보호층(140)의 상면과 수지 패턴(120)의 상면을 동일하게 형성하면 무선 충전 기판의 외관상의 표면을 균일하게 하여 휴대 단말의 디자인에 보다 적합한 구조를 제공할 수 있다.

한편, 또 다른 실시예에서는 수지 패턴(120)의 홈에 충진된 도전 패턴(130)의 상면이 수지 패턴(120)의 상면과 동일한 높이로 형성되고, 보호층(140)이 상기 도전 패턴(130)과 수지 패턴(120)의 상면을 모두 덮도록 구성될 수도 있다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 충전 기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

이후부터는 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 무선 충전 기판의 제조방법을 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이 기판(110) 상에 수지(resin) 재료를 도포하고, 상기 도포된 수지 재료 상에 금형(210)을 이용해 임프린팅 한 후, 상기 임프린팅 한 수지 재료를 경화하여 수재 패턴(120)을 형성할 수 있다.

이때, 상기 금형(210)은 아크릴계 UV 레진, 니케(Ni), 크롬(Cr) 및 구리(Cu) 중 어느 하나의 재료를 이용하여 구성할 수 있으며, 상기 수지 재료로는 UV 경화성 또는 열경화성 수지가 사용되어 UV(자외선) 또는 열에 의하여 상기 수지 재료가 경화되어 수지 패턴(120)을 형성할 수 있다.

또한, 상기 기판(110)은 절연 재료로 구성되며, 상기 절연 재료로는 폴리이미드(Polyimide: PI), 폴리에틸렌(Polyethylene: PE), 폴리에틸렌 테레플라이트(Polyethylene terephthalate: PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylene naphthalate), 폴리프로필렌(Polypropylene: PP), 폴리비닐 클로라이드(Polyvinyl chloride: PVC) 중에서 어느 하나의 재료가 사용될 수 있다.

이후, 도 4에 도시된 바와 같이 스퍼터링 공정을 통해 상기 수지 패턴(120)의 홈(125)에 도전 재료(131)를 충진한다.

상기 도전 재료(131)는 도전성 산화물(Oxide) 또는 금속 재료로 구성될 수 있으며, 상기 도전성 산화물로 구성되는 경우에는 ITO, ZnO, TCO 중 어느 하나의 재료가 사용될 수 있으며, 상기 금속 재료로 구성되는 경우에는 Ag, Pt, W, Ag-C, Cu, Al, Ni, Ni, Cr, Ni-P, 그래핀, CNT 중 어느 하나의 재료가 사용될 수 있다.

이때, 상기 홈(125)의 폭(W)은 1 내지 300 ㎛로 형성될 수 있으며, 상기 도전 패턴(130)의 높이(H)는 1 내지 100 ㎛로 형성될 수 있다.

이후에는 도 5에 도시된 바와 같이 도전 패턴(130)의 상부에 보호층(140)을 형성한다.

보다 상세하게 설명하면, 수지 패턴(120)의 홈에 충진된 도전 패턴(130)의 상면을 수지 패턴(120)의 상면 보다 낮게 형성하고, 상기 보호층(140)을 상기 도전 패턴(130)의 상면을 덮는 형태로 형성한다. 이때, 상기 보호층(140)은 UV 경화성 수지, 열 경화성 수지 및 카본계 재료 중에서 어느 하나의 재료로 구성될 수 있다.

그에 따라, 보호층(140)은 상기 도전 패턴(130)의 상면을 매립하는 상면이 상기 수지 패턴(120)의 상면과 동일한 평면을 구성하도록 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 충전 기판을 도시한 도면이다.

본 발명의 일실시예에 따른 무선 충전 기판은 절연 기판 상의 수지 패턴의 홈에 도전 재료가 충진되어 도전 패턴(130)이 형성된다.

도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 도전 패턴(130)은 무선 충전 기능을 제공하는 무선 충전 패턴부(131)와 배선부(132)로 구성된다.

상기 무선 충전 패턴부(131)는 원형 코일, 나선형 코일, 사각형 코일, 지그재그형 코일의 형태로 구성될 수 있으며, 상기 배선부(132)는 상기 무선 충전 패턴부(131)와 전기적으로 연결된다.

도 6의 실시예에 따르면 기판 상에 형성되는 도전 패턴을 수지 패턴의 홈 상에 충진되는 형태로 구성하므로, 보다 얇고 가벼운 무선 충전 기판을 제공할 수 있다.

또한, 무선 충전 기판의 기판과 수지 패턴을 투명 재료로 구성함으로써, 무선 충전 기판을 투명 디스플레이에 하나의 층으로서 포함되도록 할 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

110: 기판
120: 수지 패턴
121: 수지 재료
125: 홈
130: 도전 패턴
140: 보호층

Claims (6)

1. 기판;
   상기 기판 상에 수지 재료로 형성된 수지 패턴; 및
   상기 수지 패턴의 홈에 충진된 도전 재료로 형성되는 도전 패턴;
   을 포함하는 무선 충전 기판.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 도전 패턴의 상부를 덮는 보호층;
   을 더 포함하는 무선 충전 기판.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 보호층은,
   상기 도전 패턴의 상면을 매립한 상면이 상기 수지 패턴의 상면과 동일한 평면을 구성하는 무선 충전 기판.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 도전 패턴은,
   상기 수지 패턴 상의 패터닝된 홈을 통해, 상기 기판 상에 접촉하도록 형성되는 무선 충전 기판.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 도전 패턴은,
   도전성 산화물(Oxide) 또는 금속 재료로 구성되는 무선 충전 기판.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 도전성 산화물은,
   ITO, ZnO, TCO 중 어느 하나의 재료이고,
   상기 금속 재료는,
   Ag, Pt, W, Ag-C, Cu, Al, Ni, Ni, Cr, Ni-P, 그래핀, CNT 중 어느 하나의 재료인 무선 충전 기판.
   

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