KR20190041713A - 신축가능한 디바이스 제조방법 및 이에 의해 제조되는 신축가능한 디바이스 - Google Patents

신축가능한 디바이스 제조방법 및 이에 의해 제조되는 신축가능한 디바이스 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신축가능한 디바이스 제조방법에 관한 것으로서, 코팅단계, 제1경화단계, 임베딩단계, 제2경화단계, 신장단계, 배선연결단계를 포함한다. 코팅단계는 베이스 기판에 신축가능한 엘라스토머 재질의 코팅층을 형성한다. 제1경화단계는 모듈이 코팅층에 임베딩될 수 있도록 코팅층이 제1탄성계수를 가지는 상태로 경화시킨다. 임베딩단계는 모듈의 상면과 코팅층의 상면의 단차가 미리 정해진 임계 단차 이하가 되도록 코팅층에 모듈을 임베딩한다. 제2경화단계는 모듈이 코팅층에 고정되도록 코팅층이 제1탄성계수보다 높은 제2탄성계수를 가지는 상태로 경화시킨다. 신장단계는 모듈이 코팅층에 임베딩된 상태에서 베이스 기판과 코팅층을 신장시킨다. 배선연결단계는 베이스 기판과 코팅층이 신장된 상태에서 모듈의 단자에 배선을 연결한다.

Description

신축가능한 디바이스 제조방법 및 이에 의해 제조되는 신축가능한 디바이스{Method of manufacturing stretchable device and Stretchable device manufactured by the same}
본 발명은 신축가능한 디바이스 제조방법 및 이에 의해 제조되는 신축가능한 디바이스에 관한 것으로서, 휘어질 뿐만 아니라 길이의 신축이 가능한 디바이스를 제조하기 위한 신축가능한 디바이스 제조방법 및 이에 의해 제조되는 신축가능한 디바이스에 관한 것이다.
전자 기술의 발달과 더불어 TV, 노트북 PC, 태블릿 PC, 휴대폰 등과 같은 다양한 표시 장치가 일반화되어 사용되고 있다.
최근, 휘어지는 전자장치, 즉, 플렉서블(flexible) 전자장치에 대한 관심이 높아지고 있다. 플렉서블 일렉트로닉스(flexible electronics)는 플라스틱과 같이 휘어지는 기판에 전자소자를 실장하여 구부리거나 접을 수 있는 전자회로/장치를 구현하는 기술이다. 특히, 플렉서블 일렉트로닉스는 디스플레이(display) 분야에서 차세대 기술로 주목받고 있다.
플렉서블 전자장치와 더불어 늘어나는 전자장치, 즉, 신축가능한 전자장치(stretchable electronic device)에 대한 필요성이 대두되고 있다. 플렉서블 전자장치는 전체 길이는 그대로 유지하면서 휘어지는 장치인데 반해, 신축가능한 전자장치는 휘어질 뿐 아니라 길이가 늘어나는 장치이다.
스트레처블 일렉트로닉스(stretchable electronics)는 전자기기의 새로운 적용분야를 가능하게 하는 기술로 기대되고 있다. 잠재적인 적용분야로는 움직이는 로보틱(robotic) 장치를 위한 전자 스킨(electronic skins) 및 스킨 센서(skin sensors), 웨어러블 전자장치, 생체융합(bio-integrated) 소자 등이 있다. 또한, 디스플레이나 센서 어레이 등을 포함한 다양한 분야에서 스트레처블 소자는 유용하게 활용될 수 있다.
이러한 신축가능한 디바이스를 대량 생산할 수 있는 제조방법이 아직까지 개발되지 못하고 있는 실정이다.
한국공개특허공보 제2016-0088489호(2016.07.26 공개, 발명의 명칭 : 신축성 표시 장치 및 그의 제조 방법)
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 모듈의 임베딩 전후로 코팅층의 경화단계를 두 단계로 나누어 수행하고, 임베딩된 모듈을 신장한 상태에서 배선연결을 수행함으로써, 신축가능한 디바이스를 대량으로 생산할 수 있는 신축가능한 디바이스 제조방법 및 이에 의해 제조되는 신축가능한 디바이스를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 신축가능한 디바이스 제조방법은, 베이스 기판에 신축가능한 엘라스토머 재질의 코팅층을 형성하는 코팅단계; 모듈이 상기 코팅층에 임베딩될 수 있도록 상기 코팅층이 제1탄성계수를 가지는 상태로 경화시키는 제1경화단계; 상기 모듈의 상면과 상기 코팅층의 상면의 단차가 미리 정해진 임계 단차 이하가 되도록 상기 코팅층에 상기 모듈을 임베딩하는 임베딩단계; 상기 모듈이 상기 코팅층에 고정되도록 상기 코팅층이 상기 제1탄성계수보다 높은 제2탄성계수를 가지는 상태로 경화시키는 제2경화단계; 상기 모듈이 상기 코팅층에 임베딩된 상태에서 상기 베이스 기판과 상기 코팅층을 신장시키는 신장단계; 및 상기 베이스 기판과 상기 코팅층이 신장된 상태에서 상기 모듈의 단자에 배선을 연결하는 배선연결단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 신축가능한 디바이스 제조방법에 있어서, 상기 모듈은 발광소자이고, 상기 임베딩단계는, 상기 모듈의 상면이 상기 코팅층의 상면보다 상기 임계 단차 이하의 범위 내에서 돌출되도록 상기 코팅층에 상기 모듈을 임베딩할 수 있다.
본 발명에 따른 신축가능한 디바이스 제조방법에 있어서, 상기 모듈은 발광소자이고, 상기 임베딩단계는, 상기 모듈의 상면이 상기 코팅층의 상면보다 상기 임계 단차 이하의 범위 내에서 함몰되도록 상기 코팅층에 상기 모듈을 임베딩할 수 있다.
본 발명에 따른 신축가능한 디바이스 제조방법에 있어서, 상기 모듈은 발광소자이고, 상기 신장단계 이후, 상기 모듈로부터 조사되는 광의 직진성을 향상시키기 위하여 상기 모듈의 측면과 접하는 코팅층 부분을 가공하여 광차단막을 형성하는 광차단막 형성단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 신축가능한 디바이스 제조방법에 있어서, 상기 모듈은 발광소자이고, 상기 신장단계 이후, 상기 모듈의 측면의 적어도 일부가 노출되도록 상기 모듈의 측면과 접하는 코팅층의 일부를 제거하는 코팅층 제거단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 신축가능한 디바이스 제조방법에 있어서, 상기 배선연결단계에서 상기 모듈의 단자에 연결되는 배선은 신축가능한 재질로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 신축가능한 디바이스 제조방법에 있어서, 상기 배선연결단계 이후, 상기 코팅층에 대한 상기 배선의 결합력을 향상시키기 위하여, 상기 코팅층과 상기 배선의 계면을 개질하는 계면개질단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 신축가능한 디바이스 제조방법에 있어서, 상기 제2경화단계, 상기 신장단계 및 상기 배선연결단계 중 어느 하나의 단계 이후, 상기 코팅층의 신축성을 향상시키기 위하여 상기 코팅층의 일부를 식각하여 상기 코팅층 내에 중공홀을 형성하는 코팅층 식각단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 신축가능한 디바이스는, 신축가능한 디바이스 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 신축가능한 디바이스 제조방법 및 이에 의해 제조되는 신축가능한 디바이스에 따르면, 신축가능한 디바이스를 대량으로 생산할 수 있다.
또한, 본 발명의 신축가능한 디바이스 제조방법 및 이에 의해 제조되는 신축가능한 디바이스에 따르면, 필요에 따라 광의 직진성 또는 광의 확산성이 높은 제품을 취사적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 신축가능한 디바이스 제조방법 및 이에 의해 제조되는 신축가능한 디바이스에 따르면, 코팅층에 대한 배선의 결합력을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 신축가능한 디바이스 제조방법 및 이에 의해 제조되는 신축가능한 디바이스에 따르면, 코팅층의 신축성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 신축가능한 디바이스 제조방법의 순서도이고,
도 2는 도 1의 신축가능한 디바이스 제조방법을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 3은 도 1의 신축가능한 디바이스 제조방법의 임베딩단계의 일례를 도시한 도면이고,
도 4는 도 1의 신축가능한 디바이스 제조방법의 임베딩단계의 다른 예를 도시한 도면이고,
도 5는 도 1의 신축가능한 디바이스 제조방법의 배선개질단계를 설명하기 위한 도면이고,
도 6은 도 1의 신축가능한 디바이스 제조방법의 코팅층 식각단계를 설명하기 위한 도면이고,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 신축가능한 디바이스 제조방법의 순서도이고,
도 8은 도 7의 신축가능한 디바이스 제조방법의 광차단막 형성단계를 설명하기 위한 도면이고,
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 신축가능한 디바이스 제조방법의 순서도이고,
도 10은 도 9의 신축가능한 디바이스 제조방법의 코팅층 제거단계를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 신축가능한 디바이스 제조방법 및 이에 의해 제조되는 신축가능한 디바이스의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 신축가능한 디바이스 제조방법의 순서도이고, 도 2는 도 1의 신축가능한 디바이스 제조방법을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 1의 신축가능한 디바이스 제조방법의 임베딩단계의 일례를 도시한 도면이고, 도 4는 도 1의 신축가능한 디바이스 제조방법의 임베딩단계의 다른 예를 도시한 도면이고, 도 5는 도 1의 신축가능한 디바이스 제조방법의 배선개질단계를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 1의 신축가능한 디바이스 제조방법의 코팅층 식각단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 신축가능한 디바이스 제조방법은 휘어질 뿐만 아니라 길이의 신축이 가능한 디바이스를 제조하기 위한 것으로서, 코팅단계(S10)와, 제1경화단계(S20)와, 임베딩단계(S30)와, 제2경화단계(S40)와, 신장단계(S50)와, 배선연결단계(S60)와, 계면개질단계(S70)와, 코팅층 식각단계(S80)를 포함한다.
본 명세서의 디바이스는 디스플레이 장치, 전자 스킨(electronic skins), 센서 어레이 등을 포함할 수 있다.
상기 코팅단계(S10)는 베이스 기판(10)에 신축가능한 엘라스토머 재질의 코팅층(20)을 형성한다.
신축가능한 엘라스토머 재질의 코팅층(20)은 후술할 제2경화단계(S40) 이후 약 20% 정도의 신축이 가능하도록 형성되고, 베이스 기판(10) 상에 스핀 코팅, 바 코팅, 블레이드 코팅 등의 방법에 의해 형성될 수 있다.
상기 제1경화단계(S20)는 모듈(30)이 코팅층(20)에 임베딩될 수 있도록 코팅층(20)이 제1탄성계수를 가지는 상태로 코팅층(20)을 경화시킨다.
코팅단계(S10)에 의해 형성된 코팅층(20)은 점성이 상당히 낮은 액체 상태에 가깝기 때문에 코팅단계(S10) 이후의 코팅층(20)의 상태는 모듈(30)이 임베딩되는데 적합하지 않다.
즉, 점성이 상당히 낮은 액체 상태의 코팅층(20)에 모듈(30)을 전사하려 하면, 코팅층(20)의 점착력이 낮아 모듈(30)이 코팅층(20)에 제대로 전사되지 못할 뿐만 아니라, 설령 모듈(30)이 코팅층(20)에 전사되더라도 모듈(30)을 지지하는 코팅층(20)의 낮은 점성으로 인해 모듈(30)의 위치가 공정 중에 변하면서 제품의 정밀도가 떨어지는 문제가 발생한다.
따라서, 제1경화단계(S20)에서는 코팅층(20)에 열 또는 광(H1)을 공급하여 코팅층(20)이 제1탄성계수를 가지는 상태로 경화시킴으로써, 모듈(30)이 코팅층(20)에 임베딩될 수 있을 정도의 점성을 제공한다.
여기서, 코팅층(20)이 제1탄성계수를 가지는 상태란, 모듈(30)이 코팅층(20)에 전사될 수 있을 정도로 코팅층(20)의 점착력이 생성되고, 모듈(30)이 코팅층(20)에 임베딩될 수 있는 정도의 탄성계수를 가지는 상태이며, 코팅층(20)에 전사된 모듈(30)의 위치 변동이 발생하지 않도록 모듈(30)의 위치를 일정 정도 지지할 수 있을 정도의 탄성계수를 가지는 상태를 의미한다.
상기 임베딩단계(S30)는 모듈의 상면(31)과 코팅층의 상면(21)의 단차(t1, t2)가 미리 정해진 임계 단차 이하가 되도록 코팅층(20)에 모듈(30)을 임베딩한다.
코팅층(20)에 전사된 모듈(30)의 단자에 배선을 연결하는 방식으로는 다이렉트 이미징 방식, 리프트 오프 방식, 노광, 현상, 식각 등을 포함하는 기존의 반도체 fab line을 활용하는 방식 등 다양한 방식이 있다.
코팅층(20)에 모듈(30)을 전사하는 과정에서, 모듈의 상면(31)과 코팅층의 상면(21)의 단차가 클 경우, 기존의 반도체 fab line을 활용하는 방식을 사용하는 것은 곤란하고, 다이렉트 이미징 방식 또는 리프트 오프 방식을 사용해야 하는데 이러한 경우 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
모듈의 상면(31)과 코팅층의 상면(21)의 단차(t1,t2)가 임계 단차 이하인 경우, 모듈의 상면(31)과 코팅층의 상면(21)이 거의 수평이 되므로, 코팅층(20)에 전사된 모듈(30)의 단자에 배선을 연결할 때 기존의 반도체 fab line을 활용하는 방식을 사용할 수 있으며, 이를 통해 본 발명의 제조방법의 양산성을 향상시킬 수 있다.
본 실시예의 임베딩단계(S30)는 모듈의 상면(31)과 코팅층의 상면(21)의 단차(t1,t2)가 임계 단차 이하가 되도록 코팅층(20)에 모듈(30)을 전사하는 것을 특징으로 하고, "임베딩"이라는 용어를 사용하여 일반적인 전사와 차별화하였다.
예를 들어, 본 실시예의 임계 단차는 약 5 ㎛ 정도일 수 있다.
코팅층(20)에 임베딩되는 모듈(30)이 발광소자일 경우, 용도에 따라 발광소자에서 조사되는 광(L)을 확산시켜야 하는 필요도 있고, 발광소자에서 조사되는 광(L)을 직진시켜야 하는 필요도 있을 수 있다. 이러한 필요에 따라 코팅층(20)에 대하여 모듈(30)을 다양하게 배치시킬 수 있다.
도 3을 참조하면, 임베딩단계의 일례로서, 모듈의 상면(31)이 코팅층의 상면(21)보다 임계 단차 이하의 범위 내에서 돌출되도록 코팅층(20)에 모듈(30)을 임베딩할 수 있다.
이러한 경우, 모듈(30)의 측부가 코팅층(20) 상측으로 노출되면서 모듈(30)에서 조사되는 광(L)이 상측뿐만 아니라 좌우 방향으로도 조사되면서 광(L)의 확산성이 향상될 수 있다.
도 4를 참조하면, 임베딩단계의 다른 예로서, 모듈의 상면(31)이 코팅층의 상면(21)보다 임계 단차 이하의 범위 내에서 함몰되도록 코팅층(20)에 모듈(30)을 임베딩할 수 있다.
이러한 경우, 모듈(30)의 측부는 코팅층(20)에 묻혀 전혀 외부로 노출되지 않고, 모듈(30)에서 조사되는 광(L)은 오직 상측으로만 조사되면서 광(L)의 직진성이 향상될 수 있다.
상기 제2경화단계(S40)는 모듈(30)이 코팅층(20)에 고정되도록 코팅층(20)이 제1탄성계수보다 높은 제2탄성계수를 가지는 상태로 코팅층(20)을 경화시킨다.
후술할 신장단계(S50)에 의해 코팅층(20)이 신장될 때 모듈(30)과 코팅층(20) 사이에는 일정 정도의 결합력이 필요하다. 제1경화단계(S20)에 의해 경화된 코팅층(20)은 모듈(30)을 지지할 수 있을 정도의 제1탄성계수를 가지게 되나, 제1탄성계수를 가지는 코팅층(20)은 모듈(30)과의 결합력이 충분치 않아 코팅층(20)을 신장하는 과정에서 모듈(30)이 코팅층(20)으로부터 분리되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 제2경화단계(S40)에서는 코팅층(20)에 열 또는 광(H2)을 공급하여 코팅층(20)이 제1탄성계수보다 높은 제2탄성계수를 가지는 상태로 경화시킴으로써, 모듈(30)과 코팅층(20) 사이의 결합력을 향상시킨다. 여기서, 코팅층(20)이 제2탄성계수를 가지는 상태란, 코팅층(20)이 신장될 때 모듈(30)이 코팅층(20)으로부터 분리되지 않고 모듈(30)과 코팅층(20)이 서로 결합된 상태를 유지할 수 있을 정도의 탄성계수를 가지는 상태를 의미한다.
상기 신장단계(S50)는 모듈(30)이 코팅층(20)에 임베딩된 상태에서 베이스 기판(10)과 코팅층(20)을 신장시킨다.
베이스 기판(10)과 코팅층(20)의 측부에서 인장력(F1)을 작용함으로써, 베이스 기판(10)과 코팅층(20)을 신장킬 수 있다. 예를 들어, 베이스 기판(10)과 코팅층(20)의 측부를 그립핑할 수 있는 구조물을 각각 설치하고, 구조물에 인장력(F1)을 작용하는 방법 등을 통해 신장단계(S50)를 수행할 수 있다.
상기 배선연결단계(S60)는 베이스 기판(10)과 코팅층(20)이 신장된 상태에서 모듈(30)의 단자에 배선(40)을 연결한다.
배선연결단계(S60)가 완료된 이후에는 베이스 기판(10)과 코팅층(20)은 다시 원래의 길이로 수축되므로, 배선연결단계(S60)에서 모듈(30)의 단자에 연결되는 배선(40)은 신축가능한 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
앞서 설명한 바와 같이, 임베딩단계(S30)에서 모듈의 상면(31)과 코팅층의 상면(21)의 단차(t1,t2)가 임계 단차 이하가 되도록 코팅층(20)에 모듈(30)을 임베딩하므로, 배선연결단계(S60)에서는 기존의 반도체 fab line을 활용하는 방식을 사용하는 것이 바람직하며, 이를 통해 본 발명의 제조방법의 양산성을 향상시킬 수 있다.
상기 계면개질단계(S70)는 코팅층(20)에 대한 배선(40)의 결합력을 향상시키기 위하여, 코팅층(20)과 배선(40)의 계면을 개질하며, 배선연결단계(S60) 이후 수행된다.
배선연결단계(S60)에 의해 형성된 배선(40)은 외부의 충격, 반복되는 신축 과정 등에 의해 코팅층(20)으로부터 떨어져 나갈 위험성이 있다.
따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 코팅층(20)과 배선(40)의 계면에 레이저빔(L2) 또는 플라즈마를 조사함으로써, 코팅층(20)에 대한 배선(40)의 결합력을 향상시키는 것이 바람직하다. 레이저빔(L2) 또는 플라즈마가 조사된 코팅층(20)과 배선(40)의 계면의 계면 에너지가 향상되면서, 코팅층(20)에 대한 배선(40)의 결합력은 향상될 수 있다.
상기 코팅층 식각단계(S80)는 코팅층(20)의 신축성을 향상시키기 위하여 코팅층(20)의 일부를 식각하여 코팅층(20) 내에 중공홀(26)을 형성하며, 제2경화단계(S40), 신장단계(S50) 및 배선연결단계(S60) 중 어느 하나의 단계 이후에 수행될 수 있다.
도 6을 참조하면, 레이저빔(L2)을 코팅층(20)에 조사하여 코팅층(20)의 일부를 식각하여 코팅층(20) 내에 다수의 중공홀(26)을 이격되게 형성할 수 있다. 중공홀이 형성되지 않은 코팅층과 대비하여, 다수의 중공홀(26)이 형성된 코팅층(20)은 측부에서 신장력이 가해질 경우 신축성이 향상될 수 있는 장점을 가진다.
도 6에서는 코팅층(20)의 표면에 다수의 중공홀(26)이 형성되는 것으로 도시하였으나, 코팅층(20)의 내부에 다수의 중공홀(26)이 형성될 수도 있다.
또한, 도 1에서는 배선연결단계(S60) 이후 코팅층 식각단계(S80)가 수행되는 것으로 도시하였으나, 코팅층 식각단계(S80)는 제2경화단계(S40) 이후 수행될 수도 있고, 신장단계(S50) 이후 수행될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 신축가능한 디바이스 제조방법의 순서도이고, 도 8은 도 7의 신축가능한 디바이스 제조방법의 광차단막 형성단계를 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예의 신축가능한 디바이스 제조방법은 코팅단계(S10)와, 제1경화단계(S20)와, 임베딩단계(S30)와, 제2경화단계(S40)와, 신장단계(S50)와, 광차단막 형성단계(S52)와, 배선연결단계(S60)와, 계면개질단계(S70)와, 코팅층 식각단계(S80)를 포함하며, 신장단계(S50) 이후 광차단막 형성단계(S52)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
앞서 설명한 바와 같이, 코팅층(20)에 임베딩되는 모듈(30)이 발광소자일 경우, 용도에 따라 발광소자에서 조사되는 광(L)을 확산시켜야 하는 필요도 있고, 발광소자에서 조사되는 광(L)을 직진시켜야 하는 필요도 있을 수 있다. 이러한 필요에 따라 코팅층(20)에 대하여 모듈(30)을 다양하게 배치시킬 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 광차단막 형성단계(S52)는 모듈(30)로부터 조사되는 광(L)의 직진성을 향상시키기 위하여 모듈(30)의 측면(32)과 접하는 코팅층 부분을 가공하여 광차단막(22)을 형성한다.
모듈(30)의 측면(32)과 접하는 코팅층 부분에 레이저빔(B) 등을 조사하여 모듈(30)의 측면(32)과 접하는 코팅층 부분을 일정 정도 태울 수 있다. 이러한 경우, 모듈(30)의 측부가 광차단막(22)에 의해 완전히 가려지면서 모듈(30)에서 조사되는 광(L)이 상측으로만 조사되면서 광(L)의 직진성이 향상될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 신축가능한 디바이스 제조방법의 순서도이고, 도 10은 도 9의 신축가능한 디바이스 제조방법의 코팅층 제거단계를 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예의 신축가능한 디바이스 제조방법은 코팅단계(S10)와, 제1경화단계(S20)와, 임베딩단계(S30)와, 제2경화단계(S40)와, 신장단계(S50)와, 코팅층 제거단계(S54)와, 배선연결단계(S60)와, 계면개질단계(S70)와, 코팅층 식각단계(S80)를 포함하며, 신장단계(S50) 이후 코팅층 제거단계(S54)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 10을 참조하면, 상기 코팅층 제거단계(S54)는 모듈(30)의 측면(32)의 적어도 일부가 노출되도록 모듈의 측면(32)과 접하는 코팅층의 일부(24)를 제거한다.
모듈(30)의 측면과 접하는 코팅층의 일부(24)에 레이저빔 등을 이용하여 코팅층의 일부(24)를 어블레이션할 수 있다. 이러한 경우, 모듈(30)의 측부의 일부가 외부에 노출되면서 모듈(30)에서 조사되는 광(L)이 상측뿐만 아니라 좌우 방향으로도 조사되면서 광(L)의 확산성이 향상될 수 있다.
한편, 본 발명의 신축가능한 디바이스 제조방법에 의해 신축가능한 디바이스가 제조될 수 있으며, 신축가능한 디바이스는 디스플레이 장치, 전자 스킨(electronic skins), 센서 어레이 등을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 신축가능한 디바이스 제조방법 및 이에 의해 제조되는 신축가능한 디바이스는, 모듈의 임베딩 전후로 코팅층의 경화단계를 두 단계로 나누어 수행하고, 임베딩된 모듈을 신장한 상태에서 배선연결을 수행함으로써, 신축가능한 디바이스를 대량으로 생산할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 신축가능한 디바이스 제조방법 및 이에 의해 제조되는 신축가능한 디바이스는, 모듈이 발광소자일 경우 모듈의 임베딩 깊이, 모듈가 접촉되는 코팅층의 일부를 가공함으로써, 필요에 따라 광의 직진성 또는 광의 확산성이 높은 제품을 취사적으로 제조할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 신축가능한 디바이스 제조방법 및 이에 의해 제조되는 신축가능한 디바이스는, 코팅층과 배선의 계면을 개질함으로써, 코팅층에 대한 배선의 결합력을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 신축가능한 디바이스 제조방법 및 이에 의해 제조되는 신축가능한 디바이스는, 코팅층의 일부를 식각하여 코팅층 내에 중공홀을 형성함으로써, 코팅층의 신축성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
10 : 베이스 기판
20 : 코팅층
30 : 모듈
40 : 배선
S10 : 코팅단계
S20 : 제1경화단계
S30 : 임베딩단계
S40 : 제2경화단계
S50 : 신장단계
S60 : 배선연결단계

Claims (9)

  1. 베이스 기판에 신축가능한 엘라스토머 재질의 코팅층을 형성하는 코팅단계;
    모듈이 상기 코팅층에 임베딩될 수 있도록 상기 코팅층이 제1탄성계수를 가지는 상태로 경화시키는 제1경화단계;
    상기 모듈의 상면과 상기 코팅층의 상면의 단차가 미리 정해진 임계 단차 이하가 되도록 상기 코팅층에 상기 모듈을 임베딩하는 임베딩단계;
    상기 모듈이 상기 코팅층에 고정되도록 상기 코팅층이 상기 제1탄성계수보다 높은 제2탄성계수를 가지는 상태로 경화시키는 제2경화단계;
    상기 모듈이 상기 코팅층에 임베딩된 상태에서 상기 베이스 기판과 상기 코팅층을 신장시키는 신장단계; 및
    상기 베이스 기판과 상기 코팅층이 신장된 상태에서 상기 모듈의 단자에 배선을 연결하는 배선연결단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신축가능한 디바이스 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모듈은 발광소자이고,
    상기 임베딩단계는, 상기 모듈의 상면이 상기 코팅층의 상면보다 상기 임계 단차 이하의 범위 내에서 돌출되도록 상기 코팅층에 상기 모듈을 임베딩하는 것을 특징으로 하는 신축가능한 디바이스 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모듈은 발광소자이고,
    상기 임베딩단계는, 상기 모듈의 상면이 상기 코팅층의 상면보다 상기 임계 단차 이하의 범위 내에서 함몰되도록 상기 코팅층에 상기 모듈을 임베딩하는 것을 특징으로 하는 신축가능한 디바이스 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 모듈은 발광소자이고,
    상기 신장단계 이후, 상기 모듈로부터 조사되는 광의 직진성을 향상시키기 위하여 상기 모듈의 측면과 접하는 코팅층 부분을 가공하여 광차단막을 형성하는 광차단막 형성단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신축가능한 디바이스 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 모듈은 발광소자이고,
    상기 신장단계 이후, 상기 모듈의 측면의 적어도 일부가 노출되도록 상기 모듈의 측면과 접하는 코팅층의 일부를 제거하는 코팅층 제거단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신축가능한 디바이스 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 배선연결단계에서 상기 모듈의 단자에 연결되는 배선은 신축가능한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 신축가능한 디바이스 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배선연결단계 이후,
    상기 코팅층에 대한 상기 배선의 결합력을 향상시키기 위하여, 상기 코팅층과 상기 배선의 계면을 개질하는 계면개질단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신축가능한 디바이스 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2경화단계, 상기 신장단계 및 상기 배선연결단계 중 어느 하나의 단계 이후,
    상기 코팅층의 신축성을 향상시키기 위하여 상기 코팅층의 일부를 식각하여 상기 코팅층 내에 중공홀을 형성하는 코팅층 식각단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신축가능한 디바이스 제조방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 기재된 신축가능한 디바이스 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 신축가능한 디바이스.
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