KR101525470B1 - 직물형 전기 소자 - Google Patents

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장성환
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Abstract

개시된 직물형 전기 소자의 제조 방법에 따르면, 베이스 필라멘트의 외면에 전기적 기능층을 형성한다. 상기 전기적 기능층의 외면에 경화성 조성물을 코팅하여 기능성 필라멘트를 형성한다. 상기 기능성 필라멘트와 희생 필라멘트를 와인딩하여 꼬임 유닛을 형성한다. 상기 기능성 필라멘트를 경화한다. 상기 기능성 필라멘트와 열가소성 고분자를 포함하는 보강 필라멘트가 교대로 배열되도록 직조한다. 상기 희생 필라멘트를 제거한다. 따라서, 직물형 전기 소자의 신축성을 개선할 수 있으며, 기능성 필라멘트를 직조 공정에 용이하게 적용할 수 있다.

Description

직물형 전기 소자{FABRIC ELECTRONIC ELEMENT}
본 발명은 전기 소자에 관한 것이며, 보다 자세하게는 신축성을 갖도록 직물 형태를 갖는 전기 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 휴대용 전자 기기 시장이 현저하게 비약하고 있다. 특히, 미래에는 웨어러블(wearable) 기기로, 휴대용 전자 기기가 발전할 것으로 기대되고 있으며, 이와 관련한 연구가 활발히 진행되고 있다.
상기 웨어러블 기기의 구현을 위해서는, 전자 기기의 신축성을 개선할 필요가 있으며, 이를 위하여, 섬유 형태의 전기 소자, 직물 형태의 전기 소자 등이 개발되고 있다.
본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 신축성을 개선한 직물형 전기 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 기술적 과제는, 상기 직물형 전기 소자의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른, 직물형 전기 소자의 제조 방법에 따르면, 베이스 필라멘트의 외면에 전기적 기능층을 형성한다. 상기 전기적 기능층의 외면에 경화성 조성물을 코팅하여 기능성 필라멘트를 형성한다. 상기 기능성 필라멘트와 희생 필라멘트를 와인딩하여 꼬임 유닛을 형성한다. 상기 기능성 필라멘트를 경화한다. 상기 기능성 필라멘트와 열가소성 고분자를 포함하는 보강 필라멘트가 교대로 배열되도록 직조한다. 상기 희생 필라멘트를 제거한다.
일 실시예에 따르면, 상기 전기적 기능층은, 도체 또는 반도체를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 경화성 조성물은, 불포화기를 함유하는 올리고머, 반응성 희석제 및 광중합 개시제를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 희생 필라멘트는, 카르복시메틸셀룰로오스계 수지, 폴리비닐알코올계 수지 및 셀룰로오스 아세테이트계 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 기능성 필라멘트의 경화하기 위하여, 상기 기능성 필라멘트에 자외선을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 상기 희생 필라멘트를 제거하기 위하여, 상기 희생 필라멘트에 용매를 제공한다.
본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따르면, 직물형 전기 소자는, 기능성 필라멘트 및 보강 필라멘트를 포함한다. 상기 기능성 필라멘트는, 베이스 필라멘트, 상기 베이스 필라멘트를 둘러싸는 전기적 기능층, 상기 전기적 기능층을 둘러싸며, 가교 결합된 고분자 수지를 포함하는 피복층을 포함하고, 나선 형상을 갖는다. 상기 보강 필라멘트는 열가소성 고분자를 포함하며, 상기 기능성 필라멘트와 동일한 방향으로 연장되고, 상기 기능성 필라멘트와 교대로 배열된다.
일 실시예에 따르면, 상기 기능성 필라멘트는, 꼬임부와 평탄부를 포함하며, 상기 꼬임부는 나선 형상을 가지고, 또한 상기 기능성 필라멘트와 직교하는 교차 필라멘트들 사이에 배치되며, 상기 평탄부는 평탄한 필라멘트 형상을 가지며 상기 교차 필라멘트와 접촉한다. 상기 교차 필라멘트는, 꼬임부 및 평탄부를 포함하며, 상기 교차 필라멘트의 꼬임부는 나선 형상을 가지고, 또한 상기 교차 필라멘트와 직교하는 상기 기능성 필라멘트와 보강 필라멘트 사이에 배치되고, 상기 교차 필라멘트의 평탄부는 평탄한 필라멘트 형상을 가지며 상기 기능성 필라멘트 또는 상기 보강 필라멘트와 접촉한다.
본 발명에 따르면, 전기적 기능층을 갖는 기능성 필라멘트를 나선 형태로 형성함으로써, 전기 소자의 신축성을 크게 개선할 수 있다. 또한, 희생 필라멘트를 이용하여, 나선 형상의 기능성 필라멘트를 용이하게 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 기능성 필라멘트를 직조 공정에 용이하게 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직물형 전기 소자를 제조하는 방법을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 전기 기능층이 형성된 기능성 필라멘트의 단면을 도시한 단면도이다.
도 3은 피복층이 형성된 기능성 필라멘트의 단면을 도시한 단면도이다.
도 4는 희생층을 포함한 직물형 전기 소자를 도시한 평면도이다.
도 5는 희생층이 제거된 직물형 전기 소자를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 직물형 전기 소자를 도시한 평면도이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 직물형 전기 소자를 제조하는 방법을 개략적으로 도시한 개념도이다. 도 2는 전기 기능층이 형성된 기능성 필라멘트의 단면을 도시한 단면도이다. 도 3은 피복층이 형성된 기능성 필라멘트의 단면을 도시한 단면도이다. 도 4는 희생층을 포함한 직물형 전기 소자를 도시한 평면도이고, 도 5는 희생층이 제거된 직물형 전기 소자를 도시한 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 베이스 필라멘트(10)의 표면에 전기 기능층(20)을 형성한다.
상기 베이스 필라멘트(10)는 고분자 섬유이다. 예를 들어, 상기 베이스 필라멘트(10)는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리우레탄 등을 포함할 수 있다.
상기 전기 기능층(20)은, 전극, 배선 등과 같은 기능을 수행할 있도록, 도체 또는 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 전기 기능층(20)은, 구리, 니켈, 철, 금, 은, 코발트, 알루미늄, 몰리브덴, 텅스텐 등과 같은 금속을 포함할 수 있다. 또한, 상기 전기 기능층(20)은, 인듐 옥사이드, 아연 옥사이드, 인듐 아연 옥사이드, 인듐 주석 옥사이드, 갈륨 아연 옥사이드 등과 같은 금속 산화물을 포함할 수 있다. 또한, 상기 전기 기능층(20)은 실리콘 등과 같은 반도체를 포함할 수 있다.
상기 베이스 필라멘트(10)에 상기 전기 기능층(20)을 형성하는 단계는, 습식 공정으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 전기 기능층(20)이 실리콘을 포함하는 경우, 실리콘 나노 입자(12)를 포함하는 용액이 담겨진 배스(bath)에 상기 베이스 필라멘트(10)를 딥핑하여, 상기 베이스 필라멘트(10)의 표면에 실리콘층을 형성할 수 있다. 상기 실리콘 나노 입자(12)는, 실리콘 나노 와이어, 실리콘 나노 튜브, 실리콘 나노 리본 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 다른 방법으로, 배스를 이용하지 않고, 상기 실리콘 나노 입자(12)를 포함하는 용액을 노즐을 통하여 상기 베이스 필라멘트(10)에 분사하는 방법이 이용될 수도 있다.
상기 전기 기능층(20)이 금속을 포함하는 경우, 무전해 도금 등의 방법이 이용될 수 있다.
상기 전기 기능층(20)이 형성된 후, 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 전기 기능층(20)을 둘러싸는 피복층(30)을 형성한다. 상기 피복층(30)은, 상기 전기 기능층(20)의 외면에 광경화성 수지 조성물(22)을 도포하여 형성할 수 있다.
예를 들어, 상기 광경화성 수지 조성물은, 불포화기(예: 아크릴로일기)를 함유하는 올리고머(중합성 예비 중합체), 반응성 희석제로서 단량체(중합성 희석제), 광에너지를 흡수하여 라디컬을 발생시키는 광중합 개시제를 기본적인 구성 성분으로서 포함하며, 증감제, 충전제, 안료, 용매 등을 추가로 포함할 수 있다.
상기 올리고머로서는 우레탄아크릴레이트(예: TDI/β-HPA/폴리에스테르 또는 폴리에테르), 에스테르아크릴레이트(예: 프탈산/1,6헥산디올/아크릴산), 에테르아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 부타디엔아크릴레이트, 아미노 수지 아크릴레이트(예: 멜라민아크릴레이트), 아크릴 수지 아크릴레이트(예: MMA/BA/GMA+AA), 불포화 폴리에스테르 등이 사용될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 올리고머는 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머 및 에폭시(메타)아크릴레이트 올리고머의 혼합물일 수 있다. 상기 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머는 (메타)아크릴레이트 말단기를 가지며 분자 내에 1∼6개의 우레탄 결합 또는 우레아 결합을 갖는 다관능성 올리고머로서 바람직하게는 4,000MPa내지 7,000MPa의 높은 인장 탄성율과 2 내지 8%의 높은 신장율을 갖는 것으로서 하이드록실기를 함유한 (메타)아크릴레이트와 우레탄 프리폴리머를 반응시킨 폴리[(2,4-톨루엔 디이소시아네이트)-1,4-부탄디올] 디(메타)아크릴레이트, 폴리[(2,6-톨루엔 디이소시아네이트)-1,4-부탄디올] 디(메타)아크릴레이트, 폴리[4,4'-메틸렌비스(페닐 이소시아네이트)-1,4-부탄디올] 디(메타)아크릴레이트, 폴리[(2,4-톨루엔 디 이소시아네이트)-1,4-부탄디올/디프로필글라이콜] 디(메타)아크릴레이트, 폴리[(2,6-톨루엔 디 이소시아네이트)-1,4-부탄디올/디프로필글라이콜] 디(메타)아크릴레이트로 이루어진 군 중에서 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 상업용으로는 씨엔(CN) 965, 980, 984, 986(이상, 미국, 사토머사), 에버크릴(Ebecryl) 284, 4830, 8301, 아이알알(IRR) 1029(이상, 벨기에, 유씨비사), 엘알(LR) 8739, 8861, 8862(이상, 독일국, 바스프사) 등으로 이루어진 군 중에서 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 상기한 단량체로서는 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하드록시프로필(메타)아크릴레이트, 테트라하이드로퍼퓨릴(메타)아크릴레이트, 부톡시 에틸(메타)아크릴레이트, 2-디카프로락톤 에틸 아크릴레이트, 에틸디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 2-에틸텍실(메타)아크릴레이트, 사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 디싸이클로펜타디엔(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메틸트리에틸렌디글리콜(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, N-비닐피로리돈, N-비닐카프로락탐, 디아세톤아크릴아마이드, 이소부톡시메틸(메타)아크릴아마이드, N,N-디메틸(메타)아크릴아마이드, t-옥틸(메타)아크릴아마이드, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 아크릴로일몰포린, 디싸이클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리옥시에틸(메타)아크릴레이트, 트리싸이클로데칸디메탄올디(메타)아크릴레이트, 디싸이클로데칸디메탄올디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디싸이클로펜탄디(메타)아크릴레이트, 디싸이클로펜타디엔디(메타)아크릴레이트 등을 사용할 수 있다.
이들 중 바람직하게는 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 2-디카프로락톤 에틸 아크릴레이트, 싸이클로헥실(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 아이소보닐(메타)아크릴레이트, 아크릴로일몰포린, N-비닐피로리돈, N-비닐카프로락탐, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 싸이클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 트리싸이클로 데칸디메타놀디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트 등을 사용할 수 있으며, 상기 이루어진 군 중에서 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 상기한 광중합 개시제로서는 루시린(Lucirin) TPO(상품명, BASF사), 이가큐어(Irgacure) 184(상품명, Ciba Geigy사), 이가큐어(Irgacure) 651(상품명, Ciba Geigy사), 다로큐어(Daro cure) l173(상품명, Ciba Geigy사) 등을 들 수 있다.
예를 들어, 상기 광경화성 수지 조성물은, 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머와 에폭시(메타)아크릴레이트 올리고머의 혼합물 40 내지 90중량%, 광개시제 1 내지 15중량% 및 여분의 반응성 희석제를 포함할 수 있다. 상기 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머와 에폭시(메타)아크릴레이트 올리고머의 혼합물에 있어서는 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머 15 내지 50중량%, 에폭시(메타)아크릴레이트 올리고머 50 내지 85중량%가 바람직할 수 있다.
이외에도, 상기 광경화성 수지 조성물은, 종래에 피복용으로 알려진 것들을 포함할 수 있다.
상기 광경화성 수지 조성물을 피복하는 방법은, 도시된 것과 같이, 디핑 방법이 사용될 수도 있으나, 노즐에 의한 도포, 압출 등 다양한 방법이 사용될 수도 있다.
이하에서는 상기 피복층(30)이 형성된 베이스 필라멘트를 기능성 필라멘트로 지칭한다.
다음으로, 상기 기능성 필라멘트와 희생 필라멘트(40)를 와인딩하여 꼬임 유닛(50)을 형성한다. 이에 따라, 상기 기능성 필라멘트는 나선 형상을 갖게 된다. 상기 희생 필라멘트(40)는, 상기 기능성 필라멘트가 경화된 후, 제거되어야 한다. 상기 희생 필라멘트(40)가 제거되지 않는 경우, 상기 기능성 필라멘트가 나선 형상을 갖더라도, 물리적 장애에 따라 신축성이 저하될 수 있다.
따라서, 제거 용이성 등을 고려하였을 때, 상기 희생 필라멘트(40)는 카르복시메틸셀룰로오스계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 셀룰로오스 아세테이트계 수지 등과 같은, 용매에 대한 용해도가 높은 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 기능성 필라멘트를 경화한다. 본 실시예에서, 상기 기능성 필라멘트는, 노광기(60) 등을 이용하여, 광(자외선)에 의해 경화된다. 구체적으로, 상기 기능성 필라멘트의 피복층(30)이 가교 결합에 의해 경화된다. 이에 따라, 상기 기능성 필라멘트의 나선 형상이 고정된다.
다음으로, 상기 기능성 필라멘트를 포함하는 꼬임 유닛(50)을 직조하여, 도 4에 도시된 것과 같이, 직물 형태의 전기 소자를 형성한다.
도 4를 참조하면, 상기 꼬임 유닛(50)의 직조시, 보강 필라멘트(70) 및 교차 필라멘트(80)가 이용된다. 상기 보강 필라멘트(70)는 상기 꼬임 유닛(50)과 동일한 방향으로 연장되며, 상기 꼬임 유닛(50)과 교대로 배열된다. 상기 교차 필라멘트(80)는 상기 꼬임 유닛(50) 및 상기 보강 필라멘트(70)와 교차하도록 배열된다. 예를 들어, 상기 꼬임 유닛(50)과 상기 보강 필라멘트(70)가 경사로 사용될 경우, 상기 교차 필라멘트(80)는 위사로 사용된다.
상기 보강 필라멘트(70) 및 상기 교차 필라멘트(80)는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 보강 필라멘트(70) 및 상기 교차 필라멘트(80)는 열가소성 고분자를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 보강 필라멘트(70) 및 상기 교차 필라멘트(80)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리우레탄 등을 포함할 수 있다.
다음으로, 상기 꼬임 유닛(70)에서, 상기 희생 필라멘트(40)를 제거한다. 상기 희생 필라멘트(40)는, 이를 구성하는 물질 종류에 따라, 물, 아세톤 등의 용매에 의해 용해되어 제거될 수 있다. 결과적으로, 도 5에 도시된 것과 같이, 나선 형상을 갖는 기능성 필라멘트(35)가 잔류한다. 상기 희생 필라멘트(40)가 직조 전에 제거되는 경우, 기능성 필라멘트의 물성이 낮아 직조 공정을 진행하기 어렵다. 따라서, 상기 희생 필라멘트(40)는 직조 공정 후에 제거되는 것이 바람직하다.
또한, 직조 후에 상기 희생 필라멘트(40)가 제거되더라도, 보강 필라멘트(70)에 의해, 기능성 필라멘트의 낮은 물성을 보강할 수 있다. 따라서, 직물형 전기 소자의 물성을 전체적으로 개선할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 직물형 전기 소자를 도시한 평면도이다.
도 6을 참조하면, 직물형 전기 소자는 기능성 필라멘트(135), 보강 필라멘트(170) 및 교차 필라멘트(180)를 포함한다. 상기 기능성 필라멘트(135)는 희생 필라멘트와의 꼬임에 의해 꼬임 유닛을 형성한 상태로, 상기 보강 필라멘트(170) 및 교차 필라멘트(180)와 직조된 후, 상기 희생 필라멘트를 제거할 수 있다.
상기 보강 필라멘트(170)는 상기 기능성 필라멘트(135)와 동일한 방향으로 연장되며, 상기 기능성 필라멘트(135)와 교대로 배열된다. 상기 교차 필라멘트(180)는 상기 기능성 필라멘트(135) 및 상기 보강 필라멘트(170)와 교차하도록 배열된다. 예를 들어, 상기 기능성 필라멘트(135)와 상기 보강 필라멘트(170)가 경사로 사용될 경우, 상기 교차 필라멘트(180)는 위사로 사용된다.
상기 기능성 필라멘트(135)는 꼬임부(137)와 평탄부(139)를 포함한다. 상기 꼬임부(137)와 상기 평탄부(139)는 교대로 반복된다. 상기 꼬임부(137)는, 나선 형상을 가지며, 인접하는 교차 필라멘트(180) 사이에 배치된다. 상기 평탄부(139)는, 평탄한 필라멘트 형상을 가지며, 상기 교차 필라멘트(180)와 접촉하는 부분에 배치된다.
또한, 상기 교차 필라멘트(180)는 꼬임부(182)와 평탄부(184)를 포함한다. 상기 꼬임부(182)와 상기 평탄부(184)는 교대로 반복된다. 상기 꼬임부(182)는, 나선 형상을 가지며, 인접하는 기능성 필라메트(135)와 보강 필라멘트(170) 사이에 배치된다. 상기 평탄부(184)는, 평탄한 필라멘트 형상을 가지며, 상기 기능성 필라멘트(135)와 접촉하는 부분 또는 상기 보강 필라멘트(170)와 접촉하는 부분에 배치된다. 바람직하게, 상기 교차 필라멘트(180)의 평탄부(184)는, 상기 기능성 필라멘트(135)의 평탄부(139)와 접촉한다.
상기와 같은 구조는, 양 방향으로의 신축성을 확보하면서, 상기 기능성 필라멘트(135)의 나선 구조가 상기 교차 필라멘트(180)와 얽힘으로써, 신축성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전기적 기능층을 갖는 기능성 필라멘트를 나선 형태로 형성함으로써, 전기 소자의 신축성을 크게 개선할 수 있다. 또한, 희생 필라멘트를 이용하여, 나선 형상의 기능성 필라멘트를 용이하게 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 기능성 필라멘트를 직조 공정에 용이하게 적용할 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 배터리, 전자기기, 웨어러블 기기 등에 사용될 수 있다.
10 : 베이스 필라멘트 20 : 전기적 기능층
30 : 피복층 35, 135 : 기능성 필라멘트
40 : 희생 필라멘트 50 : 꼬임 유닛
60 : 노광기 70, 170 : 보강 필라멘트
80, 180 : 교차 필라멘트

Claims (10)

  1. 베이스 필라멘트의 외면에 전기적 기능층을 형성하는 단계;
    상기 전기적 기능층의 외면에 경화성 조성물을 코팅하여 기능성 필라멘트를 형성하는 단계;
    상기 기능성 필라멘트와 희생 필라멘트를 와인딩하여 꼬임 유닛을 형성하는 단계;
    상기 기능성 필라멘트를 경화하는 단계;
    상기 기능성 필라멘트와 열가소성 고분자를 포함하는 보강 필라멘트가 교대로 배열되도록 직조하는 단계; 및
    상기 희생 필라멘트를 제거하는 단계를 포함하는 직물형 전기 소자의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전기적 기능층은, 도체 또는 반도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 직물형 전기 소자의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 경화성 조성물은, 불포화기를 함유하는 올리고머, 반응성 희석제 및 광중합 개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 직물형 전기 소자의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 희생 필라멘트는, 카르복시메틸셀룰로오스계 수지, 폴리비닐알코올계 수지 및 셀룰로오스 아세테이트계 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 직물형 전기 소자의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 기능성 필라멘트를 경화하는 단계는, 상기 기능성 필라멘트에 자외선을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직물형 전기 소자의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 희생 필라멘트를 제거하는 단계는, 상기 희생 필라멘트에 용매를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직물형 전기 소자의 제조 방법.
  7. 베이스 필라멘트, 상기 베이스 필라멘트를 둘러싸는 전기적 기능층, 상기 전기적 기능층을 둘러싸며, 가교 결합된 고분자 수지를 포함하는 피복층을 포함하고, 나선 형상을 갖는 기능성 필라멘트; 및
    열가소성 고분자를 포함하며, 상기 기능성 필라멘트와 동일한 방향으로 연장되고, 상기 기능성 필라멘트와 교대로 배열되는 보강 필라멘트를 포함하는 직물형 전기 소자.
  8. 제7항에 있어서, 상기 베이스 필라멘트는 열가소성 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 직물형 전기 소자.
  9. 제7항에 있어서, 상기 전기적 기능층은, 도체 또는 반도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 직물형 전기 소자.
  10. 제7항에 있어서, 상기 기능성 필라멘트는, 꼬임부와 평탄부를 포함하며, 상기 꼬임부는 나선 형상을 가지고, 또한 상기 기능성 필라멘트와 직교하는 교차 필라멘트들 사이에 배치되며, 상기 평탄부는 평탄한 필라멘트 형상을 가지며 상기 교차 필라멘트와 접촉하고,
    상기 교차 필라멘트는, 꼬임부 및 평탄부를 포함하며, 상기 교차 필라멘트의 꼬임부는 나선 형상을 가지고, 또한 상기 교차 필라멘트와 직교하는 상기 기능성 필라멘트와 보강 필라멘트 사이에 배치되고, 상기 교차 필라멘트의 평탄부는 평탄한 필라멘트 형상을 가지며 상기 기능성 필라멘트 또는 상기 보강 필라멘트와 접촉하는 것을 특징으로 하는 직물형 전기 소자.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4300222B2 (ja) * 2005-05-13 2009-07-22 シーファー アーゲー 回路基板及びその製造方法
KR20110106257A (ko) * 2011-08-23 2011-09-28 박상구 열선메쉬

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