KR101847100B1 - Uv 임프린팅 기술을 이용한 투명 발광장치 제조 방법 및 그에 따라 제조되는 투명 발광장치 - Google Patents

Uv 임프린팅 기술을 이용한 투명 발광장치 제조 방법 및 그에 따라 제조되는 투명 발광장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 투명 기판에 실장된 LED 소자에 전원을 공급하는 전기적 회로에 있어서, 금형을 이용한 UV 임프린팅 기술을 통해 일체형의 회로 패턴을 신속히 각인한 후 상기 회로 패턴에 도전성 물질을 충진하여 메탈메쉬 형태의 전기적 회로를 형성함으로써, 대면적의 고해상도 투명 발광장치를 제조하는 공정 과정에 대한 공수를 최소화하고 생산성을 극대화할 수 있는 UV 임프린팅 기술을 이용한 투명 발광장치 제조 방법 및 그에 따라 제조되는 투명 발광장치에 관한 것이다.

Description

UV 임프린팅 기술을 이용한 투명 발광장치 제조 방법 및 그에 따라 제조되는 투명 발광장치{METHOD FOR THE PRODUCTION OF A TRANSPARENT LIGHT EMITTING APPARATUS USING AN IMPRINTING TECHNIQUE AND MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 UV 임프린팅 기술을 이용한 투명 발광장치 제조 방법 및 그에 따라 제조되는 투명 발광장치에 관한 것으로서, 투명 기판에 실장된 LED 소자에 전원을 공급하는 전기적 회로에 있어서, 금형을 이용한 UV 임프린팅 기술을 통해 일체형의 회로 패턴을 신속히 각인한 후 상기 회로 패턴에 도전성 물질을 충진하여 메탈메쉬 형태의 전기적 회로를 형성함으로써, 대면적의 고해상도 투명 발광장치를 제조하는 공정 과정에 대한 공수를 최소화하고 생산성을 극대화할 수 있는 UV 임프린팅 기술을 이용한 투명 발광장치 제조 방법 및 그에 따라 제조되는 투명 발광장치에 관한 것이다.
일반적으로, 발광다이오드(LED)를 사용하는 발광장치는 저전력성 및 긴 수명에 따른 장점 등을 가지고 있어, 옥외의 대형 전광판, 실내의 소형 전광판 혹은 각종 홍보시설장치 등에 활용되고 있다.
한편, 이러한 발광다이오드는 통상적으로 불투명한 PCB 상에 실장 되는데, 차량 유리창 혹은 상가 유리창 등에 설치될 경우 불투명한 PCB에 의해 시야가 차단되어 내외부의 투시성이 확보되지 못해 사용자가 불편함을 겪는다는 문제점을 가지게 된다.
이를 해소하기 위하여, 종래에는 투명 회로층이 형성된 기판에 LED 소자를 실장 및 솔더링하여 투시성을 확보할 수 있는 투명 발광장치를 개발 및 이용하였다.
하지만, 이러한 종래의 투명 발광장치는 투명 발광장치 내에 전류 도통을 위한 선행과정으로서 ITO, IZO, ZnO 등과 같은 산화물 혹은 은 나노와이어를 증착한 후 회로 패턴을 설계 및 형성하거나, 또는 회로 패턴이 형성된 투명 기판을 다른 투명 기판 상에 적층 및 합지하여야 했기 때문에 회로 패턴을 형성하는 공정 과정이 복잡해지고 그에 따라 생산성도 저하된다는 문제점을 가지고 있었다.
이에, 본 발명자는 상술한 종래의 투명 발광장치 내 회로 패턴을 형성하는 기술이 가지는 다양한 문제점을 해소하기 위하여, 투명 기판에 실장된 LED 소자에 전원을 공급하는 전기적 회로에 있어서, 금형을 이용한 UV 임프린팅 기술을 통해 일체형의 회로 패턴을 신속히 각인한 후 상기 회로 패턴에 도전성 물질을 충진하여 메탈메쉬 형태의 전기적 회로를 형성함으로써, 대면적의 고해상도 투명 발광장치를 제조하는 공정 과정에 대한 공수를 최소화하고 생산성을 극대화할 수 있는 UV 임프린팅 기술을 이용한 투명 발광장치 제조 방법 및 그에 따라 제조되는 투명 발광장치를 개발하기에 이르렀다.
한국등록실용신안 제20-0422306호
본 발명의 목적은, 투명 기판에 실장된 LED 소자에 전원을 공급하는 전기적 회로에 있어서, 금형을 이용한 UV 임프린팅 기술을 통해 일체형의 회로 패턴을 신속히 각인한 후 상기 회로 패턴에 도전성 물질을 충진하여 메탈메쉬 형태의 전기적 회로를 형성함으로써, 대면적의 고해상도 투명 발광장치를 제조하는 공정 과정에 대한 공수를 최소화하고 생산성을 극대화할 수 있는 UV 임프린팅 기술을 이용한 투명 발광장치 제조 방법 및 그에 따라 제조되는 투명 발광장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 UV 임프린팅 기술을 이용한 투명 발광장치 제조 방법은 기판층을 형성하는 단계, 금형을 통해 상기 기판층의 상측에 위치된 레진층에 회로 패턴을 형성하는 단계 및 상기 레진층에 LED 소자를 실장하여 솔더링(soldering)하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 회로 패턴을 형성하는 단계는 상기 금형의 하측부에 위치된 금형핀을 통해 상기 레진층을 가압하여 회로 패턴을 각인하는 단계, 각인된 상기 회로 패턴에 자외선(Ultraviolet)을 조사하여 상기 레진층을 경화시키는 단계 및 상기 금형을 제거 후 상기 회로 패턴 내측에 도전성 물질을 충진하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 도전성 물질을 충진하는 단계는 상기 회로 패턴 내측에 액상의 도전성 물질을 충진하여 메탈메쉬(metal mesh) 형태의 회로 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 LED 소자를 실장하여 솔더링 하는 단계는 상기 회로 패턴에 LED 소자가 안착되는 안착 홈을 형성하는 단계, 상기 안착 홈에 LED 소자를 안착시키는 단계 및 상기 LED 소자의 전극단자가 상기 도전성 물질과 전기적으로 연결되도록 솔더링 하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 상기 기판층의 상측에 이물침투 방지용 커버층을 적층하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 발광장치는 기판층, 상기 기판층의 상측에 위치되는 레진층, 금형을 통해 상기 레진층에 형성되는 회로패턴 및 상기 레진층에 실장되어 솔더링(soldering)되는 하나 이상의 LED 소자를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 회로 패턴은 상기 금형의 하측부에 위치된 금형핀을 통해 상기 레진층에 각인되어 내측에는 도전성 물질이 충진되며, 또한 상기 레진층은 자외선(Ultraviolet) 조사를 통해 경화될 수 있다.
일 실시예에서, 충진되는 상기 도전성 물질은 상기 회로 패턴 내측에 충진되어 메탈메쉬(metal mesh) 형태의 패턴을 형성하는 액상의 도전성 물질일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 레진층에는 상기 LED 소자가 안착되는 안착 홈이 마련되며, 상기 안착 홈에 안착 된 LED 소자의 전극단자가 상기 도전성 물질과 전기적으로 연결되도록 솔더링될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기판층의 상측에는 이물침투 방지용 커버층이 마련될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 금형을 이용한 UV 임프린팅 기술을 통해 일체형의 회로 패턴을 각인하고 도전성 물질을 충진하여 메탈메쉬 형태의 전기적 회로를 형성할 수 있으므로, 대면적의 고해상도 투명 발광장치를 제조하는 공정 과정에 대한 공수를 최소화하고 생산성을 극대화할 수 있는 이점을 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 임프린팅 기술을 이용한 투명 발광장치 제조 방법에 있어서 기판층을 형성하는 단계를 순서대로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 임프린팅 기술을 이용한 투명 발광장치 제조 방법에 있어서 회로 패턴 형성 및 LED 소자(120)를 실장하는 단계를 순서대로 도시한 도면이다.
도 3은 투명 기판층(110a)의 하측에 마련되는 접착층(140)의 실제 형태를 나타낸 도면이다.
도 4는 투명 기판층(110a)의 하측에 마련되는 접착층(140)에 의해 본 발명에 따른 투명 발광장치(100)가 유리벽에 부착된 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 투명 발광장치(100)의 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 의해 형성되는 메탈메쉬 패턴의 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 투명 발광장치(100)의 실제 형태를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 연성회로기판 부분을 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
도 9는 도 7에 도시된 투명 발광장치(100)가 자유롭게 휘어지는 상태를 나타낸 도면이다.
도 10은 도 7에 도시된 투명 발광장치(100)가 유리면에 부착되어 LED 소자가 실제 발광하는 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 임프린팅 기술을 이용한 투명 발광장치 제조 방법에 있어서 기판층을 형성하는 단계를 순서대로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 임프린팅 기술을 이용한 투명 발광장치 제조 방법에 있어서 회로 패턴 형성 및 LED 소자(120)를 실장하는 단계를 순서대로 도시한 도면이다.
먼저, 도 1을 살펴보면 도 1은 기판층(110)을 형성하는 단계를 순서대로 도시한 도면으로서, 기판층(110)은 투명 기판층(110a) 및 상기 투명 기판층(110a)의 상측에 마련되는 레진층(110b)을 포함할 수 있다.
이러한 투명 기판층(110a)은 후술되는 LED 소자(120)가 실장될 수 있는 공간이 형성되도록 0.3cm 내지 2cm 정도의 두께로 형성될 수 있으며, 연질의 플라스틱 소재, 예를 들어 아크릴, PC(Poly Carbonate), PET 등과 같은 소재가 적용될 수도 있고, 혹은 유리(GLASS)가 적용될 수도 있다.
이때, 투명 기판층(110a)의 두께가 0.3cm 미만일 경우, 기판층(110)이 과도하게 휘어져 제품의 불량이 발생될 수 있으며, 반대로 두께가 2cm를 초과하는 경우 투명 발광장치(100)의 전체 두께 및 부피 증가로 인해 유연성이 감소됨은 물론 곡면 등의 비평면 환경에 대한 설치의 제약이 발생될 수 있으므로 이를 유의한다.
한편, 금형(1)이 하측 방향으로 하강하면서 금형(1)의 하측부에 구비된 회로 패턴 형태의 금형 핀(2)이 레진층(110b)의 상측면을 가압함에 따라, 레진층(110b)의 상측면은 상기 금형 핀(2)의 회로 패턴과 상응하는 형태로 각인될 수 있다.
가압 후, 금형(1)이 상측 방향으로 상승함에 따라, 레진층(110b)의 상측면에는 상기 금형 핀(2)의 회로 패턴과 상응하는 형태의 음각 회로 패턴(110c)이 형성될 수 있으며, 금형(1)의 금형 핀(2)과 상응하는 회로 패턴이 형성된 상태에서 자외선(UV)을 조사하게 되면, 상기 레진층(110b)이 경화되게 된다.
도 2를 살펴보면, 도 2는 도 1을 통해 형성된 음각 회로 패턴(110c)에 실제로 회로 패턴을 형성하고 LED 소자(120)를 안착 및 실장하는 과정을 순서대로 도시한 것으로서, 먼저 도 1을 통해 레진층(110b)에 음각 회로 패턴(110c)이 각인된 기판층(110)의 상측에 자외선(UV)을 조사함으로써 레진층(110b)을 경화시키게 되는데, 이 과정을 통해 상기 음각 회로 패턴(110c)의 형태가 고정되게 된다.
그 후, 금형(1)을 레진층(110b)의 상측 방향으로 이동시킴으로써 제거한 후, 상기 음각 회로 패턴(110c)의 내측에 액상의 도전성 물질(예를 들어, 금, 은 혹은 구리 등)을 충진함으로써 음각 회로 패턴(110c)에 상응하는 메탈메쉬(metal mesh) 형태의 양각 회로 패턴(110d)을 형성하게 된다.
여기에서, 양각 회로 패턴(110d)은 면저항이 우수하고 투과율이 좋은 메탈메쉬(metal mesh) 소재가 적용될 수 있으며, 이때 메탈메쉬는 silver paste 기반의 메탈메쉬, 구리(copper) 기반의 메탈메쉬 혹은 알루미늄이나 구리를 증착하여 포토(photo)공정처리에 기반한 메탈메쉬 등이 적용될 수 있다.
따라서, 추후 도전성 물질의 충진 과정을 통해 양각 회로 패턴(110d)이 형성됨에 따라, 추후 LED 소자(120)가 안착 및 실장되는 경우 LED 소자(120)의 전극단자(120a)가 솔더링 되기 위한 구조가 형성될 수 있다.
이때, 충진방법은 레진층(110b)의 일측에 일정량의 도전성 물질을 제공한 후 블레이드(Blade)를 통해 일측 방향으로 스퀴징(Squeezing) 해줌으로써 해당 회로 패턴을 채우게 되고, 이후 드라이 크리닝(Dry Cleaning)을 통해 회로 패턴을 제외한 영역에 묻혀진 도전성 물질을 제거하게 된다. 그 후 열보강(Heat Stiffening)을 통해 해당 도전성 물질을 경화시키게 되는데, 이때의 열은 저온으로 서서히 공급하게 되어 도전성 물질의 결함을 최소화할 수 있다.
그 다음, 레진층(110b) 및 투명 기판층(110a) 내측 방향으로 LED 소자(120)가 안착되기 위한 안착 홈(110e)을 형성한 후 해당 안착 홈(110e)에 LED 소자(120)를 안착시키고 LED 소자(120)의 전극단자(120a)와 양각 회로 패턴(110d)을 리드선(110f)을 통해 전기적으로 연결시키는 솔더링(soldering)이 수행된다.
따라서, 이러한 도 2의 전 과정을 통해 기판층(110)에는 양각 회로 패턴(110d)이 형성됨은 물론 LED 소자(120)가 실장된 후 리드선(110f)을 통해 LED 소자(120)의 전극단자(120a)와 양각 회로 패턴(110d)이 서로 솔더링 되어 전기적으로 연결될 수 있다.
이때, 도전성 물질에 전원을 인가하기 위한 연성회로기판(FPCB)을 ACF 본딩 기술을 이용하여 회로 패턴이 형성된 투명 발광장치에 본딩시킬 수 있으며, 이때 연성회로기판은 다수 개의 리드선을 포함하도록 구성되어 그 리드선의 말단은 회로 패턴의 도전성 물질과 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 이에 관해서는 후술되는 도 8을 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
그 다음, 투명 발광장치(100)의 기판층(110)의 외측(보다 구체적으로, 상측면)에는 이물침투 방지용 커버층(130)이 형성될 수 있기에, 외부로부터 LED 소자(120) 방향으로 유입될 수 있는 이물질 혹은 오염물에 의해 투명 발광장치(100)의 외측(보다 구체적으로, LED 소자(120)와 전극단자(120a)가 솔더링 된 영역)이 오염되는 것이 방지될 수 있다.
그 다음, 투명 기판층(110a)의 하측면 중 외주면을 따라서 접착층(140)이 형성될 수 있는데, 접착층(140)은 다수번의 탈부착이 가능한 접착소재가 적용될 수 있다. 이때 접착층(140)에 적용되는 접착소재는 제한되지 아니함을 유의한다. 한편, 이러한 접착층(140)의 구조에 관해서는 후술되는 도 3 및 도 4를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 3은 투명 기판층(110a)의 하측에 마련되는 접착층(140)의 실제 형태를 나타낸 도면이며, 도 4는 투명 기판층(110a)의 하측에 마련되는 접착층(140)에 의해 본 발명에 따른 투명 발광장치(100)가 유리벽에 부착된 상태를 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4를 살펴보면, 투명 기판층(110a)의 하측면에는 외주면을 따라서 소정의 면적을 가지는 접착층(140)이 형성될 수 있으며, 이러한 접착층(140)이 가지는 접착력을 통해 투명 발광장치(100)가 도 5와 같이 유리벽 혹은 유리면 등에 부착될 수 있다. 이때, 상기 접착층(140)이 마련된 방향을 향해 LED 소자(120)가 발광되는 바, 상기 투명 발광장치(100)가 부착된 반대 방향에서 LED 소자(120)의 발광상태를 시인할 수 있다.
다음으로는, 도 5를 통해 본 발명에 따른 투명 발광장치(100)의 형태를 개략적으로 살펴보기로 한다.
도 5를 살펴보면, 투명 기판층(110a) 및 레진층(110b)을 대면적을 가지도록 형성한 후, 내측에는 다수개의 LED 소자(120)를 안착 및 실장 시킴으로써, 넓은 범위의 건물 유리창, 버스 정류장의 유리창 혹은 차량용 유리창 등을 모두 커버 가능한 LED 전광판을 구현할 수 있으며, 투명 기판층(110a) 및 레진층(110b)은 모두 투명(예를 들어, 빛을 100% 모두 투과시키는 것뿐만 아니라, 소정 수준 이상의 투과율을 가짐으로써 내외부의 투시성을 제공할 수 있는 정도)함에 따라 투명 발광장치(100) 자체에 의해 시야가 차단되거나 투시성이 확보되지 못하는 문제점이 해결될 수 있다.
또한 일 실시예에서, 본 발명에 따라 제조되는 투명 발광장치(100)의 투명 기판층(110a) 및 레진층(110b) 사이에는 절연층(미도시)이 형성 및 개재될 수 있으며, 이때 절연층은 폴리이미드 수지, 폴리에스터 수지, 글라스 에폭시 수지, 알루미늄 옥사이드 혹은 실리콘 질화막(Si3N4) 등의 소재가 적용될 수 있다. 또한 이러한 절연층은 스퍼터링 혹은 e-beam 증착 방법 등을 통해 증착될 수 있다.
뿐만 아니라, 일 실시예에서 상기 절연층(미도시)의 양면에 무용제 접착층(미도시)이 형성 및 개재될 수 있으며, 이때 무용제 접착층은 기포가 발생되지 않는 무용제 접착 테이프일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 임프린팅 기술을 이용한 투명 발광장치 제조 방법을 통해 형성되는 메탈메쉬 패턴의 경우 메탈메쉬 간격에 따라 빛 투과율이 결정될 수 있는데, 예를 들어 0.004mm 폭을 가지는 메탈메쉬가 0.1mm의 간격(pitch)으로 형성될 경우 이때 투명 발광장치(100)의 빛 투과율을 약 80%로 결정될 수 있고, 메탈메쉬가 0.05mm의 간격으로 형성될 경우 이때 투명 발광장치(100)의 빛 투과율을 약 75% 정도로 결정될 수 있다.
또 다른 예로서는 메탈메쉬가 0.02mm의 간격으로 형성될 경우 투명 발광장치(100)의 빛 투과율은 약 50%로 결정될 수 있다.
즉, 메탈메쉬 간격이 좁아질수록(촘촘해질수록) 저항값이 낮아지는 반면 빛 투과율이 저하되고, 반대로 메탈메쉬 간격이 넓어질수록(엉성해질수록) 저항값이 높아지는 반면 빛 투과율이 높아지는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 투명 발광장치(100)의 빛 투과율을 약 80%로 결정하기 위하여, 메탈메쉬의 간격을 약 0.1mm로 하여 실시하였지만, 이는 제한되는 수치가 아니며 투명 발광장치(100)의 빛 투과율을 고려하여 얼마든지 변경 가능한 수치임을 유의한다.
특히, 본 발명에서는 메탈메쉬의 가닥 수를 조절함으로써 LED 소자(120)의 거리 별 저항값을 동일하게 형성할 수 있는데, 이는 도 6을 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 6은 본 발명에 의해 형성되는 메탈메쉬 패턴의 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 살펴보면, 약 0.004mm의 폭을 가지는 메탈메쉬가 약 0.1mm의 간격으로 촘촘하게 메탈메쉬 패턴을 형성한 것을 확인할 수 있는데, 이때 메탈메쉬 패턴의 가로 방향을 따라 에칭(etching)된 영역인 에칭영역이 존재하는데, 이때 각각의 에칭영역 사이에 형성된 메탈메쉬 패턴의 면적은 메탈메쉬의 가닥 수에 따라 서로 상이한 것을 확인할 수 있다.
예를 들어, 최하측에 위치된 제1 에칭영역과 한단계 상측에 위치된 제2 에칭영역 사이에는 한 가닥에 해당하는 메탈메쉬가 위치하고 있으며, 제2 에칭영역과 제3 에칭영역 사이에는 두 가닥에 해당하는 메탈메쉬가 위치하고 있으며, 제3 에칭영역과 제4 에칭영역 사이에는 세 가닥에 해당하는 메탈메쉬가 위치한 것을 확인할 수 있다.
즉, 에칭영역 간 거리가 멀어지면 멀어질수록 사이에 위치한 메탈메쉬의 가닥 수가 증가되는 것을 확인할 수 있는데, 메탈메쉬의 가닥 수가 증가되는 만큼 메탈메쉬 패턴의 면적 또한 함께 증가되는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 메탈메쉬의 가닥 수가 증가하여 저항값이 증가하더라도 전체적인 메탈메쉬 패턴의 면적 또한 함께 증가함으로써 결과적으로 저항값은 유지될 수 있다.
이러한 에칭영역을 LED 소자가 위치되는 곳이라 가정할 경우 LED 소자 간 거리가 멀어지면 멀어질수록 사이에 위치한 메탈메쉬의 가닥 수가 증가하게 되고, 메탈메쉬 가닥 수 증가와 함게 메탈메쉬 패턴의 면적 또한 함께 증가함으로써 결과적으로 LED 소자 간의 저항값이 동일하게 유지될 수 있다.
한편, 이러한 LED 소자 사이에 형성되는 메탈메쉬의 가닥 수는 상기의 수치에 제한되지 아니함을 유의한다.
한편, 다음으로는 도 7 내지 도 10을 통해, 투명 발광장치(100)의 실제 형태를 살펴보기로 한다.
도 7은 도 5에 도시된 투명 발광장치(100)의 실제 형태를 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 연성회로기판 부분을 보다 구체적으로 도시한 도면이며, 도 9는 도 7에 도시된 투명 발광장치(100)가 자유롭게 휘어지는 상태를 나타낸 도면이다.
먼저 도 7을 살펴보면, 투명 발광장치(100)는 도 7에서와 같이 투명 기판층(110a)의 상측에 위치된 레진층(110b)가 위치하고 있으며, 레진층(110b) 상에는 다수 개의 LED 소자(120)가 일정한 배열로 규칙적으로 실장되어 있음을 확인할 수 있다. 특히, 투명 발광장치(100)의 일측면에는 회로 패턴 내에 충진된 도전성 물질에 전원을 인가하기 위한 연성회로기판(FPCB)가 ACF 본딩 기술을 통해 본딩되어 있는 것을 확인할 수 있다.
도 7에 도시된 투명 발광장치(100)는 부착면의 면적에 따라 개수를 상이하게 구성할 수 있으므로, 넓은 면적의 부착면에 대해서는 다수 개의 투명 발광장치(100)를 이용할 수 있게 되고, 좁은 면적의 부착면에 대해서는 한 두개의 투명 발광장치(100)를 이용할 수도 있다.
도 8을 살펴보면, 먼저 도 8(a)는 투명 발광장치(100)에 ACF 본딩된 연성회로기판을 보다 확대하여 나타낸 도면이고, 도 8(b)는 해당 투명 발광장치(100)가 유리면에 부착된 상태에서 ACF 본딩 된 연성회로기판을 보다 확대하여 나타낸 도면이다.
도 8(a) 및 도 8(b)를 살펴보면, ACF 본딩 된 연성회로기판은 초박형으로 제작 가능하기 때문에 투명 발광장치(100)를 유리면 등과 같은 부착면에 부착하더라도 연성회로기판에 의해 일측이 들뜨는 현상이 발생되지 않는 이점을 가진다. 특히, 연성회로기판은 두께가 얇고 가벼우며 자유자재로 휘어질 수 있는 특성 상 공간이 협소한 부착 영역에서도 투명 발광장치(100)의 LED 소자(120)에 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 이점은 물론, 종래의 거추장스러운 배선으로 인한 문제점들을 해소할 수 있는 이점을 가진다.
한편, 연성회로기판의 내부에 포함된 리드선의 개수는 실장된 LED 소자(120)의 개수, 투명 발광장치(100)의 크기 및 면적 등에 따라 얼마든지 달라질 수 있는 바, 연성회로기판의 폭, 길이도 얼마든지 변경 가능한 사항임을 유의한다.
도 9를 살펴보면, 도 9는 투명 발광장치(100)가 일측 방향으로 자유롭게 휘어질 수 있는 점을 나타낸 도면으로써, 투명 기판층(110a)을 이루는 재질이 연질의 플라스틱 재질, 예를 들어 아크릴, PC, PET와 같은 재질이 적용될 수 있기에 가능한 사항이며, 특히, 투명 발광장치(100)가 일부 휘어지더라도 하측의 LED 소자(120)가 발광되는 것을 확인할 수 있는 바, 투명 발광 장치(100)는 부착면이 평평한 평면이 아니더라도 어느 정도의 완만한 굴곡에 따라 휘어진 상태에서도 도 9와 같이 발광될 수 있는 이점을 가진다.
다음으로는, 이러한 투명 발광장치(100)가 실제 유리면에 부착되어 발광이 수행되는 상태를 살펴보기로 한다.
도 10은 도 7에 도시된 투명 발광장치(100)가 유리면에 부착되어 LED 소자가 실제 발광하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 10(a)를 살펴보면, 본 발명에 따른 투명 발광장치(100)는 투명한 유리면 등에 부착될 수 있으며, 이때 투명 발광장치(100)의 일측 방향으로 ACF 본딩되는 연성회로기판은 초박형의 두께 및 자유자재로 휘어지는 성질을 통해 유리면의 프레임 등과 같이 보이지 않는 영역으로 배치할 수 있게 된다.
현재, 도 10(a)의 상태는 LED 소자(120)가 발광되지 않는 상태를 나타내는 것으로써, 실제 LED 소자(120)는 도 10(a)의 유리면 반대편을 향해 발광하게 된다.
도 10(b)를 살펴보면, 본 발명에 따른 투명 발광장치(100)에 전원이 인가되어 LED 소자(120)가 발광하는 경우, 투명 발광장치(100)가 부착된 면과 반대되는 면을 통해 해당 LED 소자(120)의 발광상태가 시인될 수 있으며, 이때 투명 기판층(110a) 및 레진층(110b)은 투명한 재질이 적용되어 유리면을 가리지 않으며, LED 소자(120)가 솔더링되는 메탈 메쉬 형태의 회로 패턴과, 해당 회로 패턴에 충진된 도전성 물질의 폭은 0.004mm로 매우 얇게 형성되기 때문에 투명 발광장치(100)를 통한 빛 투과율을 80% 이상 형성시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 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.
1: 금형
2: 금형 핀
100: 투명 발광장치
110: 기판층
110a: 투명 기판층
110b: 레진층
110c: 음각 회로 패턴
110d: 양각 회로 패턴
110e: 안착 홈
110f: 리드선
120: LED 소자
120a: 전극단자
130: 이물침투 방지용 커버층
140: 접착층

Claims (10)

  1. 기판층을 형성하는 단계;
    금형을 통해 상기 기판층의 상측에 위치된 레진층에 회로 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 레진층에 LED 소자를 실장하여 솔더링(soldering)하는 단계;를 포함하며,
    상기 회로 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 금형의 하측부에 위치된 금형핀을 통해 상기 레진층을 가압하여 회로 패턴을 각인하는 단계;
    각인된 상기 회로 패턴에 자외선(Ultraviolet)을 조사하여 상기 레진층을 경화시키는 단계; 및
    상기 금형을 제거 후 상기 회로 패턴 내측에 도전성 물질을 충진하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, UV 임프린팅 기술을 이용한 투명 발광장치 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 물질을 충진하는 단계는,
    상기 회로 패턴 내측에 액상의 도전성 물질을 충진하여 메탈메쉬(metal mesh) 형태의 회로 패턴을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, UV 임프린팅 기술을 이용한 투명 발광장치 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 LED 소자를 실장하여 솔더링 하는 단계는,
    상기 회로 패턴에 LED 소자가 안착되는 안착 홈을 형성하는 단계;
    상기 안착 홈에 LED 소자를 안착시키는 단계; 및
    상기 LED 소자의 전극단자가 상기 도전성 물질과 전기적으로 연결되도록 솔더링 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, UV 임프린팅 기술을 이용한 투명 발광장치 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 도전성 물질에 전원을 인가하기 위한 연성회로기판(FPCB)을 에이씨에프(ACF) 본딩 기술을 이용하여 상기 회로 패턴에 본딩하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, UV 임프린팅 기술을 이용한 투명 발광장치 제조 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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