KR20190003034A - 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 신축성 전극 패턴 구조물 - Google Patents

신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 신축성 전극 패턴 구조물 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 액상의 금속이 로딩된 토출장치를 준비하는 단계; 및 상기 토출장치가 적어도 하나의 기판 상에 상기 액상의 금속을 분사하여 전극 패턴 구조물을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 신축성 전극 패턴 구조물{Method for manufacturing elastic electrode pattern structure and elastic electrode pattern structure thereof}
본 발명은 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 신축성 전극 패턴 구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액상의 금속을 와이어 형태로 분사하여 신축성을 갖는 2차원 및 3차원의 전극 패턴 구조물을 제조할 수 있는 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 신축성 전극 패턴 구조물에 관한 것이다.
전자소자의 응용 분야가 넓어지면서 종래의 딱딱한 기판 위에 존재하는 전자소자의 한계를 극복할 수 있는 유연한 형태의 전자소자에 대한 요구가 커지고 있다. 예컨대 플렉서블(flexible) 디스플레이, 스마트 의복, 유전체 탄성 중합체 액츄에이터(Dielectric Elastomer Actuator, DEA), 생체적합성 전극, 생체 내 전기적 신호 감지 등과 같은 분야에 사용되는전자소자들은 유연하고 신축성 있는 형태가 요구된다.
이와 같은 유연성, 신축성을 갖는 전자소자 분야에서 기본적이면서 중요한 기술 중 하나가 전도성을 유지하면서 신축 가능한 전극을 형성하는 것이다.
종래에 신축 가능한 전극을 만들기 위한 방법으로는 탄소나노튜브와 투명한 플루오르화 고분자, 이온성 액체를 섞어서 페이스트 형태로 제조 후 전극 패턴을 제조하는 것이었다.
최근에는 액체 상태로서 인장에 제약이 없는 액상의 금속(liquid metal) 잉크가 개발되었고, 이러한 액상의 금속 잉크를 이용하는 프링팅 기술들로 전극 패턴을 제조하는 기술들이 개발되었다.
도 1의 (a)는 스크린 프린팅(screen printing) 즉, 스텐실(stencil) 기법으로 전극패턴을 형성하는 것으로서, 이러한 기법은 미세 마스크를 이용해 전극 패턴을 형성하기 때문에 일정한 선폭을 구현하기가 어려운 문제가 있다.
도 1의 (b)는 미세채널(micro-fluidic channel) 기법으로, 이러한 기업은 액상의 금속 잉크를 분사하기 위한 채널 폭의 한계가 있고, 완제품이 고분자에 캡슐화된 형태이기 때문에 소자 배선에 적용하기가 제한적인 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-1613588호
본 발명은 액상의 금속을 와이어 형태로 분사하여 신축성을 갖는 2차원 및 3차원의 전극 패턴 구조물을 제조할 수 있는 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 신축성 전극 패턴 구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 액상의 금속이 로딩된 토출장치를 준비하는 단계; 및 상기 토출장치가 적어도 하나의 기판 상에 상기 액상의 금속을 분사하여 전극 패턴 구조물을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 전극 패턴 구조물을 형성하는 단계에서는, 상기 토출장치가 상기 기판 상에서 xy 평면의 방향으로 이동하면서 상기 액상의 금속을 분사하여 적어도 둘 이상의 2차원 전극패턴들을 형성하고, 상기 토출장치가 상기 z축 방향을 따라 상승하는 동시에 상기 xy 평면의 방향으로 이동하다가 상기 z축 방향을 따라 하강하는 동시에 상기 xy 평면의 방향을 따라 이동하면서 상기 액상의 금속을 분사하여 상기 2차원 전극패턴들을 연결하는 3차원의 연결 전극패턴을 형성하는 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 본 발명은, xy 평면 상에 설정 형상으로 두 개 이상 형성되는 2차원의 전극패턴들; 상기 전극패턴들 중 어느 하나의 전극패턴 단부에서 연장되되, 상기 xy 평면과 교차하는 z축 방향의 가상의 평면에 설정 형상으로 절곡되어 다른 하나의 전극패턴 단부를 연결하도록 형성되는 3차원의 연결 전극패턴; 및 상기 2차원의 전극패턴들 및 상기 3차원의 연결 전극패턴을 보호하도록 상기 2차원의 전극패턴들 및 상기 3차원의 연결 전극패턴이 매립되는 보호몰드를 포함하는 신축성 전극 패턴 구조물을 제공한다.
본 발명에 따른 신축성을 갖는 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 고전도도와 고신축성을 갖는 액상의 금속을 이용하여 전극 패턴 구조물을 형성하기 때문에 유연성과 신축성을 요구하는 제품 특히, 웨어러블 전자제품(wearable electronics)들에 적용할 수 있다.
둘째, 2차원 및 3차원으로 프린팅하여 전극 패턴 구조물을 형성하기 때문에 소자의 집적화에 적용할 수 있다.
특히, 전극 패턴 구조물을 이용하면 서로 다른 소자들 간의 간격이나 단차를 극복하여 소자들을 전기적으로 연결할 수 있다.
셋째, 전극 패턴 구조물이 신축성을 갖기 때문에 물리적인 변형에 대한 전기적 특성이 우수할 뿐 아니라, 전극 패턴 구조물을 수지로 함침하여 캡슐화함으로써 신축성 및 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1의 (a) 및 (b)는 종래기술에 따른 전극 패턴을 제조하는 기술들에 관한 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 액상의 금속에 관한 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법에 사용되는 토출장치가 도시된 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 과정이 도시된 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 과정이 도시된 것이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따라 제조된 신축성 전극 패턴 구조물의 일부로 저항변화율을 알아보기 위해 실험한 사진과 그래프이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따라 제조된 신축성 전극 패턴 구조물을 이용하여 안테나를 제작 시 주파수 변동을 알아보기 위해 실험한 사진과 그래프이다.
도 10은 본 발명에 따라 제조된 신축성 전극 패턴 구조물을 집적화된 엘이디(LED) 어레이에 적용한 예가 도시된 것이다.
도 11은 액상의 금속에 추가로 함유되는 금속의 종류에 따라 저항변화도를 알아보기 위한 그래프이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법에 따라 제조된 신축성 전극 패턴을 캡슐화한 사진과, 서로 연결된 전극들 사이의 전압과 전류의 관계가 도시된 그래프이다.
도 2 내지 도 13에는 본 발명에 따른 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 신축성 전극 패턴 구조물과 관련된 도면들이 도시되어 있다.
먼저 본 발명에 따른 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법을 설명하기에 앞서, 본 발명에 따른 신축성 전극 패턴 구조물은 도 2를 참조하는 바와 같은 액상의 금속(liquid metal)을 이용하여 제조한다.
상기 액상의 금속은 상온에서 액체 상태이기 때문에 인장에 제약이 없다. 특히, 수 마이크로 수준의 크기로 신축성 전극 패턴 구조물의 제작이 가능하며 소성이 필요 없다. 그리고 일반적인 금속들과 비슷한 비저항 값을 갖기 때문에 전극으로써의 특성이 우수하다. 또한, 상기 액상의 금속으로 사용되는 일부의 재료는 공기 중에서 산화되어 산화막(oxide skin)을 형성하면서 겔(gel) 타입으로 변하기 때문에 3차원의 형태로 제작하기 유리한 장점이 있다.
전술한 바와 같은 상기 액상의 금속을 이용하여 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법을 도 3 내지 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법은 크게 액상의 금속이 로딩(loading)된 토출장치(10)를 준비하는 단계 및 상기 토출장치(10)가 적어도 하나의 기판 상에 상기 액상의 금속을 토출하여 전극 패턴 구조물을 형성하는 단계를 포함한다.
먼저, 액상의 금속이 로딩된 토출장치(10)를 준비한다. 본 실시예에서는 예시적으로 갈륨 계열인 액상의 금속이 상기 토출장치(10)에 로딩된다. 상기 토출장치(10)는 상기 액상의 금속을 와이어(1) 형태로 분사한다. 상기 액상의 금속은 상기 토출장치(10)에 의해 분사되어 공기와 접촉하면 산화막이 형성된다. 이때, 상기 산화막은 강도가 높기 때문에 프린팅 된 구조를 다른 지지물질 없이 유지가 가능하며 상기 산화막 내부는 액상의 상태를 유지할 수 있다.
상기 액상의 금속이 로딩된 상기 토출장치(10)가 준비되면, 적어도 하나의 기판 상에 상기 토출장치(10)가 상기 액상의 금속을 토출하여 전극 패턴 구조물을 형성한다. 상기 토출장치(10)는 일정한 압력을 가하면서 상기 기판과 마찰시키며 상기 액상의 금속을 토출시켜 와이어(1) 형태로 분사한다.
상기 전극 패턴 구조물을 형성할 때에는, 상기 토출장치(10)가 상기 기판 상에서 xy 평면의 방향으로 이동하면서 상기 액상의 금속을 상기 와이어(1) 형태로 분사하여 둘 이상의 2차원 전극 패턴들을 형성한다.
또한, 상기 토출장치(10)를 z축 방향을 따라 상승하는 동시에 상기 xy 평면의 방향을 따라 이동하다가 상기 z축 방향을 따라 하강하는 동시에 상기 xy 평면의 방향을 따라 이동하면서 상기 액상의 금속을 상기 와이어(1) 형태로 분사하여 상기 2차원 전극 패턴들을 연결하는 3차원 연결 전극패턴을 형성한다.
한편, 상기 전극 패턴 구조물을 형성하는 과정을 각각의 실시예에 따라 보다 구체적으로 설명한다. 먼저, 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 전극 패턴 구조물을 형성하기 위해 서로 이격된 제1 기판(30)과 제2 기판(40)을 준비한다. 상기 제1 기판(30)과 상기 제2 기판(40)은 x축 방향 또는 y축 방향으로 설정 거리 이격되거나 z축 방향으로 설정 거리 높이차(단차)를 갖도록 이격된다.
상기 토출장치(10)는 먼저 상기 제1 기판(30) 상에 2차원인 설정 형상의 제1 전극패턴(110)을 형성한다. 상기 제1 전극패턴(110)을 형성한 후에는 상기 제1 전극패턴(110)에서 연장되는 3차원인 설정 형상의 연결 전극패턴(130)을 형성한다. 상기 연결 전극패턴(130)을 형성한 후에는 상기 연결 전극패턴(130)에서 연장되되, 상기 제2 기판(40) 상에 2차원인 설정 형상의 제2 전극패턴(150)을 형성한다. 즉, 상기 전극 패턴 구조물은 상기 제1 전극패턴(110), 상기 연결 전극패턴 및 상기 제2 전극패턴이 연속적으로 연결 형성된다.
이를 보다 구체적으로 설명하면, 상기 제1 전극패턴(110)은 상기 토출장치(10)를 상기 제1 기판(30) 상에서 상기 xy 평면의 방향으로 이동하는 동안 상기 액상이 금속을 분사하여 형성한다.
상기 연결 전극패턴(130)은 상기 제1 전극패턴(110)의 단부에서 연장되는데, 상기 토출장치(10)가 상기 z축 방향을 따라 상승하는 동시에 상기 제2 기판(40)을 향해 상기 xy 평면의 방향으로 이동하다가 상기 제2 기판(40) 상에서 상기 z축 방향을 따라 하강하는 동시에 상기 xy 평면의 방향을 따라 이동하는 동안 상기 액상의 금속을 분사하여 형성한다. 이때, 전술한 바와 같이 상기 액상의 금속이 토출될 때 공기와 접촉하여 표면에 산화막이 형성되면서 상기 연결 전극패턴이 3차원인 설정 형상을 유지할 수 있는 것이다.
상기 제2 전극패턴(150)은 상기 제1 전극패턴(110)과 마찬가지로 상기 제2 기판(40) 상에서 상기 토출장치(10)가 상기 xy 평면의 방향으로 이동하는 동안 상기 액상이 금속을 분사하여 형성한다.
이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따라 전극 패널 구조물을 형성하는 과정을 설명한다.
먼저, 상기 액상의 금속을 토출하기 위한 하나의 기판을 준비한다. 본 실시예에서는 전술한 일 실시예와 달리, 상기 전극 패널 구조물이 하나의 기판(30`) 상에서 형성된다.
상기 기판(30`)이 준비되면, 상기 토출장치를 이용하여 상기 액상의 금속을 상기 기판(30`) 상에 분사하면서 2차원인 설정 형상의 제1 전극패턴(110)을 형성한다. 상기 제1 전극패턴(110)을 형성한 후에는 상기 제1 전극패턴(110)에서 연장되는 3차원인 설정 형상의 연결 전극패턴(130)을 형성한다. 상기 연결 전극패턴(130)을 형성한 후에는 상기 연결 전극패턴(130)에서 연장되며, 상기 제1 전극패턴(110)과 이격되는 2차원인 설정 형상의 제2 전극패턴(미도시)을 형성한다. 즉, 상기 제1 전극패턴(110), 상기 연결 전극패턴(130) 및 상기 제2 전극패턴(미도시)이 연속적으로 연결되며 상기 전극 패턴 구조물을 형성한다.
이를 보다 구체적으로 설명하면, 상기 제1 전극패턴(110)은 상기 토출장치(10)를 상기 기판(30`) 상에서 상기 xy 평면의 방향으로 이동하는 동안 상기 액상의 금속을 토출하여 형성한다.
상기 연결 전극패턴(130)은 상기 제1 전극패턴(110)의 단부에서 연장되는데, 상기 토출장치를 상기 z축 방향을 따라 상승하는 동시에 상기 xy 평면의 방향으로 상기 제1 전극패턴(110)의 상측을 지나거나 상기 제1 전극패턴(110)으로부터 설정 거리 이격되는 위치까지 이동하다가 상기 z축 방향을 따라 하강하는 동시에 상기 xy 평면의 방향을 따라 이동하는 동안 상기 액상의 금속을 토출하여 상기 연결 전극패턴을 형성한다.
한편, 본 실시예에서는 상기 연결 전극패턴(130)이 상기 제1 전극패턴(110)의 상측을 지나가면서 형성되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 상기 연결 전극패턴(130)은 상기 제1 전극패턴(110)과 설정 거리 이격된 위치의 상기 기판(30`) 상에 형성될 수도 있다.
상기 제2 전극패턴(미도시)은 상기 연결 전극패턴(130)의 단부에서 연장되며 상기 제1 전극패턴(110)과 설정 거리 이격된 위치에서 상기 기판(30`) 상을 상기 xy 평면의 방향으로 이동하는 동안 상기 액상의 금속을 토출하여 형성한다.
도 6은 전술한 바와 같은 실시예들에 따라 제조된 상기 전극 패턴 구조물을 인장시험 장치로 인장 실험한 사진이고, 도 7은 도 6의 실험에 따른 결과가 도시된 그래프이다.
도 7을 참조하는 바와 같이 본 실시예에 따라 제조된 상기 전극 패턴 구조물을 인장하여도 상기 전극 패턴 구조물의 저항 변화가 거의 없는 것을 확인할 수 있다. 즉, 상기 전극 패턴 구조물의 신축성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있다.
도 8은 상기 전극 패턴 구조물을 이용하여 안테나를 형성한 사진인데, 도 8의 (a)는 연결 전극패턴이 생각되어 두 개의 안테나가 연결되지 않은 상태이고, 도 8의 (b)는 연결 전극패턴이 두 개의 안테나를 연결한 것이다.
도 9는 도 8의 (a) 및 (b)에 대하여 안테나 픽을 보여주는 그래프이다. 도 9에서 "비연결"은 도 8(a)의 상태를 나타내고, "연결"은 도 8(b)의 상태를 나타낸다. 도 9를 참조하면, "비연결"그래패프는 형상이 "W" 형상을 보이며, 최저점이 7, 8.5 GHz에서 나타난다. 이는, 도 8 (a)에서 서로 끊어진 2개의 안테나가 각각의 픽을 보이는 것입이다. 하지만, 본원 발명의 3D 프린팅을 통해 두 안테나가 연결되면(도 8(b)의 경우), 도 9의 "연결" 그래프에 도시된 바와 같이, 하나의 안테나 픽이 7 GHz 부근에서 나타난다. 따라서, 본 발명의 3D 프린팅을 통해 단락된 2개의 안테나가 잘 연결이 되었다는 것을 확인할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따라 제작된 전극 패널 구조물을 엘이디 어레이(LED Array)에 적용한 예가 도시된 것이다. 도 10을 참조하는 바와 같이, 엘이디 어레이는 엘이디들이 매트릭스 배열로 배치되고, 상기 전극 패턴 구조물을 이웃하는 상기 엘이디들은 전기적으로 연결한다.
매트릭스 배열로 배치된 엘이디들을 종래의 일반적인 전극을 이용하여 연결하면, 전극들이 교차하는 부분에서 쇼트와 같은 문제가 발생할 수 있다. 그러나 본 실시예와 같은 상기 전극 패턴 구조물을 이용하면 전극들이 교차하는 부분은 연결 전극 패널이 형성되기 때문에 전극들이 교차하는 부분에서 서로 접하는 것을 방지하고 이에 따라 쇼트가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 11은 상기 액상의 금속에 여러 종류의 금속을 혼합하여 제작된 상기 전극 패턴 구조물의 길이를 증가시킬 때의 저항 변화를 알아본 실험의 결과가 도시된 그래프들이다.
도 11을 참조하는 바와 같이, 금(Au), 구리(Cu), 은(Ag)은 길이가 증가하여도 저항의 변화가 크지 않고, 크롬(Cr)과 알루미늄(Al)은 길이가 증가함에 따라 저항도증가하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 금(Au), 구리(Cu), 은(Au)을 함유한 상기 액상의 금속으로 제작된 상기 전극 패턴 구조물을 이용하면 접촉 패드(Contact Pad)와 같은 민감한 소자에 사용할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 신축성을 갖는 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법은 전술한 바와 같이 전극 패턴 구조물을 형성한 후 상기 전극 패턴 구조물을 고분자 수지에 함침시켜 캡슐화하는 과정을 더 포함할 수 있다.
보다 구체적으로는 상기 전극 패턴 구조물을 둘러싸는 몰드(미도시)를 구비하고, 상기 전극 패턴 구조물이 잠기도록 상기 몰드에 상기 고분자 수지를 공급한다. 그리고 상기 고분자 수지를 경화시키면 상기 전극 패턴 구조물이 상기 고분자 수지에 함침된 상태로 캡슐화된다. 상기 고분자 수지는 예시적으로 폴리디메칠실록산(Polydimethylsiloxane;PDMS)가 사용될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 경화 수 신축성을 갖는 다양한 종류의 수지가 사용될 수 있다.
이렇게 상기 고분자 수지에 함침되어 캡슐화된 상기 전극 패턴 구조물은 상기 고분자 수지에 의해 보호되므로 외부 충격에도 손상을 방지할 수 있어 기계적 안정성이 향상된다.
도 12는 캡슐화된 전극 패턴 구조물의 사진인데 도 12의 (b)는 (a)의 A 부분이 확대된 것이고, (c)는 (b)의 B 부분이 확대된 것이다. 특히, 도 12의 (c)를 참조하면 3차원의 연결 전극패턴이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다.
도 13은 도 12의 캡슐화된 전극 패널 구조물이 전류를 측정한 그래프이다. 도 13의 그래프를 참조하는 바와 같이, 캡슐화된 상기 전극 패널 구조물에서 상기 연결 전극패턴에 의해 서로 연결된 1-3과 2-4는 전류가 흐르는 것을 확인할 수 있고, 서로 연결되지 않은 1-2 사이에는 전류가 흐르지 않는 것을 확인할 수 있다. 즉, 전극 패널 구조물을 상기 고분자 수지에 함침시켜 캡슐화하여도 상기 전극 패널 구조물의 성능이 저하되지 않는 점을 확인할 수 있다.
전술한 바와 같은 신축성 전극 패턴 구조물의 제조방법을 이용하여 제조된 신축성 전극 패턴 구조물을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 전극 패턴 구조물은 상기 xy 평면 상에 설정 형상으로 두 개 이상 형성되는 2차원의 전극패턴(110, 150)들과, 상기 전극패턴(110, 150)들 중 어느 하나의 전극패턴(110) 단부에서 연장되되, 상기 xy 평면과 교차하는 상기 z축 방향의 가상의 평면에 설정 형상으로 절곡되어 다른 하나의 전극패턴(150) 단부를 연결하도록 형성되는 3차원의 연결 전극패턴(130) 및 상기 2차원의 전극패턴(110, 150)들과 상기 3차원의 연결 전극패턴(130)을 보호하도록 상기 2차원의 전극패턴(110, 150) 및 상기 3차원의 연결 전극패턴(130)이 매립되는 보호몰드(200)를 포함한다.
본 실시예에서는 상기 2차원의 전극패턴(110, 150)들이 두 개 형성된 것을 예로 들어 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니므로 더 많이 형성될 수도 있다. 상기 2차원의 전극패턴(110, 150)들은 상기 z축 방향을 따라 서로 다른 높이에 형성될 수 있고, 상기 z축 방향의 높이는 동일하되 상기 x축 방향 또는 상기 y축 방향으로 설정 거리 이격될 수도 있다.
상기 2차원의 전극패턴(110, 150)들 및 상기 연결 전극패턴(130)은 갈륨 계열의 금속으로 형성되고, 상기 2차원의 전극패턴(110, 150)들 및 상기 연결 전극패턴(130)이 매립된 상기 보호몰드(200)는 고분자 수지로 형성된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 토출장치 30: 제1 기판
40: 제2 기판 100: 전극 패턴 구조물
110: 제1 전극패턴 130: 연결 전극패턴
150: 제2 전극패턴

Claims (16)

  1. 액상의 금속이 로딩된 토출장치를 준비하는 단계; 및
    상기 토출장치가 적어도 하나의 기판 상에 상기 액상의 금속을 분사하여 전극 패턴 구조물을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 전극 패턴 구조물을 형성하는 단계에서는,
    상기 토출장치가 상기 기판 상에서 xy 평면의 방향으로 이동하면서 상기 액상의 금속을 분사하여 적어도 둘 이상의 2차원 전극패턴들을 형성하고, 상기 토출장치가 상기 z축 방향을 따라 상승하는 동시에 상기 xy 평면의 방향으로 이동하다가 상기 z축 방향을 따라 하강하는 동시에 상기 xy 평면의 방향을 따라 이동하면서 상기 액상의 금속을 분사하여 상기 2차원 전극패턴들을 연결하는 3차원의 연결 전극패턴을 형성하는 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 토출장치에서 토출되는 상기 액상의 금속은 공기와 접촉하면 산화막이 형성되어 형태가 유지되는 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극 패턴 구조물을 형성하는 단계에서는,
    서로 이격된 제1 기판과 제2 기판을 준비하는 단계;
    상기 제1 기판 상에 2차원인 설정 형상의 제1 전극패턴 형성하는 단계;
    상기 제1 전극패턴의 단부에서 상기 제2 기판으로 연장되며, 3차원인 설정 형상의 연결 전극패턴을 연속하여 형성하는 단계; 및
    상기 연결 전극패턴의 단부에서 연장되되, 상기 제2 기판 상에 2차원인 설정 형상의 제2 전극패턴을 연속하여 형성하는 단계를 포함하는 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 전극패턴을 형성하는 단계는,
    상기 토출장치가 상기 제1 기판 상에서 상기 xy 평면의 방향으로 이동하면서 상기 액상의 금속을 토출하는 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 연결 전극패턴을 형성하는 단계는,
    상기 제1 전극패턴의 단부에서 연장되되, 상기 토출장치가 상기 z축 방향을 따라 상승하는 동시에 상기 제2 기판을 향해 상기 xy 평면의 방향으로 이동하다가 상기 제2 기판 상에서 상기 z축 방향을 따라 하강하는 동시에 상기 xy 평면의 방향을 따라 이동하면서 상기 액상의 금속을 토출하는 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2 전극패턴을 형성하는 단계는,
    상기 연결 전극패턴의 단부에서 연장되되, 상기 토출장치가 상기 제2 기판 상에서 상기 xy 평면의 방향으로 이동하면서 상기 액상의 금속을 토출하는 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극 패턴 구조물을 형성하는 단계는,
    하나의 기판을 준비하는 단계;
    상기 기판 상에 2차원인 설정 형상의 제1 전극패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극패턴의 단부에서 연장되는 3차원인 설정 형상의 연결 전극패턴을 연속하여 형성하는 단계; 및
    상기 연결 전극패턴의 단부에서 연장되는 2차원인 설정 형상의 제2 전극패턴을 연속하여 형성하는 단계를 포함하는 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 전극패턴을 형성하는 단계는,
    상기 토출장치가 상기 기판 상에서 상기 xy 평면의 방향으로 이동하면서 상기 액상의 금속을 토출하는 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 연결 전극패턴을 연속하여 형성하는 단계는,
    상기 제1 전극패턴의 단부에서 연장되며, 상기 토출장치가 상기 z축 방향을 따라 상승하는 동시에 상기 xy 평면의 방향으로 상기 제1 전극패턴의 상측을 지나거나 상기 제1 전극패턴으로부터 설정 거리 이격되는 위치까지 이동하다가 상기 z축 방향을 따라 하강하는 동시에 상기 xy 평면의 방향을 따라 이동하면서 상기 액상의 금속을 분사하는 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 전극패턴을 형성하는 단계는,
    상기 연결 전극패턴의 단부에서 연장되되, 상기 토출장치가 상기 기판 상에서 상기 xy 평면의 방향으로 이동하면서 상기 액상의 금속을 토출하는 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 액상의 금속은 갈륨 계열인 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극 패턴 구조물을 형성하는 단계 이후,
    상기 전극 패턴 구조물을 고분자 수지에 함침하여 캡슐화하는 단계를 더 포함하는 신축성 전극 패턴 구조물을 제조하는 방법.
  13. xy 평면 상에 설정 형상으로 두 개 이상 형성되는 2차원의 전극패턴들;
    상기 전극패턴들 중 어느 하나의 전극패턴 단부에서 연장되되, 상기 xy 평면과 교차하는 z축 방향의 가상의 평면에 설정 형상으로 절곡되어 다른 하나의 전극패턴 단부를 연결하도록 형성되는 3차원의 연결 전극패턴; 및
    상기 2차원의 전극패턴들 및 상기 3차원의 연결 전극패턴을 보호하도록 상기 2차원의 전극패턴들 및 상기 3차원의 연결 전극패턴이 매립되는 보호몰드를 포함하는 신축성 전극 패턴 구조물.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 2차원의 전극패턴들은 상기 z축 방향을 따라 서로 다른 높이에 형성되는 신축성 전극 패턴 구조물.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 2차원의 전극패턴들은 상기 z축 방향의 높이는 동일하되, x축 방향 또는 y축 방향으로 설정 거리 이격되는 신축성 전극 패턴 구조물.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 보호몰드는 고분자 수지로 형성되는 신축성 전극 패턴 구조물.
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