KR20200001213A - 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 및 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 제조방법 - Google Patents
이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 및 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 및 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피부 질환 치료용 등으로 신체에 부착하는 광치료용 패치에 있어서, 신체의 원하는 부위에 자유롭게 부착할 수 있도록 기판을 신축 가능하게 형성시 광원모듈에 전원을 공급하는 전극부분은 기판의 신축시에도 변형되지 않도록 하여 안정적인 전원공급 및 접속상태를 유지되게 하고, 광원모듈을 서로 연결하는 전극부분 또는 기판에 형성된 회로패턴에 연결되는 광원모듈의 전극부분은 신축 가능하게 함으로써 기판을 자유롭게 굴곡하거나 신축시킬 수 있도록 하여 신체의 원하는 부위에 자유롭게 부착할 수 있도록 하는 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 및 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 및 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피부 질환 치료용 등으로 신체에 부착하는 광치료용 패치에 있어서, 신체의 원하는 부위에 자유롭게 부착할 수 있도록 기판을 신축 가능하게 형성시 광원모듈에 전원을 공급하는 전극부분은 기판의 신축시에도 변형되지 않도록 하여 안정적인 전원공급 및 접속상태를 유지되게 하고, 광원모듈을 서로 연결하는 전극부분 또는 기판에 형성된 회로패턴에 연결되는 광원모듈의 전극부분은 신축 가능하게 함으로써 기판을 자유롭게 굴곡하거나 신축시킬 수 있도록 하여 신체의 원하는 부위에 자유롭게 부착할 수 있도록 하는 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 및 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 제조방법에 관한 것이다.
최근 광선을 이용한 피부미용 및 피부치료가 굉장히 활성화되고 있으며, 피부의 각 세포 및 조직은 특정 파장의 빛을 흡수하기 때문에 생리 화학상의 치료 목적으로 상황에 맞는 파장 영역의 빛을 조사하여 피부의 반응을 유도한다.
과거의 피부질환 치료 및 피부미용을 위한 광치료는 레이저, 램프 또는 LED를 사용한 광조사를 통해 이루어졌다.
레이저의 경우 피부 조직이나 눈을 손상시킬 수 있는 위험성이 있고, 램프나 일반 LED의 경우 다른 파장대의 빛으로 인한 부작용이 있기도 하다.
현재는 위와 같은 단점들을 일부 극복하는 개선된 형태의 LED 의료기기가 사용되고 있다 인체공학적인 설계로 국부적인 광조사가 가능하고, LED 기기의 소형화, 경량화를 통해 편의성이 확보되었지만, 여전히 착용 측면에서는 불편함이 있다.
이와 같은 종래의 문제를 해결하기 위하여 대한민국 공개특허 제10-2013-0026294호에는 사용자의 신체 부위에 부착할 수 있도록 패치형으로 형성된 피부치료용 플렉서블 광소자가 제안된 바 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 피부 치료용 플렉서블 광조사는 플렉서블 기판에 전원 공급을 위한 배선을 형성시, 기판과 함께 신축성 향상을 위해 배선 또한 연성 및 신축성이 양호한 Ag Flake 기반 폴리에스터 수지를 바인더로 사용하는데, 이는 보통 경도가 3B ~ 5B 정도이다.
이러한 연성의 배선에 LED를 전기적/물리적으로 접합하기 위해 ACF(비등방성 전도성 필름)이 사용되며, ACF(비등방성 전도성 접착제)를 이용하여 고온/고압의 공정 조건에서 LED를 배선에 가압하여 접합시 배선의 경도가 낮아 배선이 뚫리거나 끊어지는 등의 여러 가지 문제가 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, LED가 접합되는 전극배선부는 경도가 높은 소재로 형성하여 LED의 접합시 전극배선부가 변형되는 것을 방지하여 LED에 안정적인 전원공급 및 접합상태를 유지할 수 있도록 하고, LED를 서로 연결하는 전극배선부 또는 기판에 형성된 회로패턴에 연결되는 전극배선부는 경도가 낮은 소재로 형성하여 기판과 함께 신축 가능하게 함으로써 기판을 자유롭게 굴곡하거나 신축시킬 수 있도록 하여 신체의 원하는 부위에 자유롭게 부착할 수 있도록 하는 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치는 신축성을 갖도록 폴레우레탄으로 형성되고, 일 면에 회로패턴이 형성된 베이스와; 상기 베이스 상에 일정 간격 이격되게 배치되고, 상기 베이스의 회로패턴 또는 상호간 전기적으로 접속되는 광원모듈과; 상기 광원모듈 각각을 감싸도록 형성된 투명한 제1봉지층과, 상기 제1봉지층들을 감싸도록 형성된 투명한 제2봉지층을 포함하는 봉지부;를 구비한다.
본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치의 상기 광원모듈은 마이크로 LED의 제1전극 및 제2전극을 각각 접속시킬 수 있도록 상기 베이스의 상부에 일정 면적을 갖도록 적층 형성되고, 상기 베이스와 나란한 방향으로 서로 일정 간격 이격되게 배치되는 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드를 포함하는 메인전극패드부와, 상기 메인전극패드부 상에 적층되는 이방성 도전 필름 또는 이방성 도전 접착제를 포함하여 형성된 이방성 도전 접속층과, 상기 이방성 도전 접속층 상부에 배치되어 상기 이방성 도전 접속층을 매개로 상기 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드에 각각 제1전극 및 제2전극이 접속되는 마이크로 LED와, 일 측이 상기 제1메인전극패드 상에 적층되고 타 측은 상기 제1메인전극패드 외측으로 연장되며 신축성을 갖도록 형성된 제1서브전극패드와, 일 측이 상기 제2메인전극패드 상에 적층되고 타 측은 상기 제2메인전극패드 외측으로 연장되며 신축성을 갖도록 형성된 제2서브전극패드를 포함하는 서브전극패드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치의 상기 메인전극패드부는 상기 마이크로 LED를 상기 이방성 도전 접속층에 적층 후 상기 메인전극패드부 측으로 가압하여 상기 메인전극패드부에 접속시킬 때, 가압력에 의해 상기 메인전극패드부가 눌리거나 변형되는 것을 방지하도록 8H 내지 10H의 경도를 갖도록 형성되고, 상기 서브전극패드부는 상기 베이스가 신축 또는 굴곡될 때, 상기 베이스와 함께 신축 및 굴곡될 수 있도록 3B 내지 5B의 경도를 갖도록 형성된 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 제조방법은 신축성을 갖도록 폴리우레탄을 이용하여 일정 면적의 베이스를 형성하는 베이스 형성단계와; 상기 베이스 상에 복수의 광원모듈을 설치하는 광원모듈 설치단계와; 상기 광원모듈 각각을 투명한 봉지재로 감싸 상방으로 볼록한 제1봉지층를 형성하는 제1봉지단계와, 상기 베이스 및 상기 제1봉지층들을 투명한 봉지재로 감싸 평평한 제2봉지층를 형성하는 제2봉지단계를 포함하는 봉지단계;를 구비한다.
본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 제조방법의 상기 광원모듈 설치단계는 상기 베이스의 일 면에 마이크로 LED의 제1전극 및 제2전극을 각각 접속시킬 수 있도록 상기 베이스의 상부에 일정 면적을 갖고 상기 베이스와 나란한 방향으로 서로 일정 간격 이격되는 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드를 형성하는 메인전극패드부 형성단계와, 상기 제1메인전극패드와 상기 제2메인전극패드 상에 각각 일 측이 적층되고 타 측은 상기 제1메인전극패드와 상기 제2메인전극패드로부터 멀어지게 상기 연장되는 제1서브전극패드 및 제2서브전극패드를 형성하는 서브전극패드부 형성단계와, 상기 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드 상에 이방성 도전 필름 또는 이방성 도전 접착제를 포함하여 형성된 이방성 도전 접속층을 적층 형성하는 이방성 도전 접속층 형성단계와, 마이크로 LED의 제1전극 및 제2전극을 상기 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드 상의 이방성 도전 접속층 상에 적층하는 마이크로 LED 적층단계와, 상기 마이크로 LED의 제1전극 및 제2전극이 상기 이방성 도전 접속층에 함유된 도전볼을 매개로 상기 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드에 각각 접속되도록 상기 마이크로 LED를 상기 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드 측으로 가압하는 접속단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 제조방법의 상기 접속단계는 상기 이방성 도전 접속층을 100℃ 내지 200℃로 가열하고, 상기 마이크로 LED를 단위 면적당 0.1Mpa 내지 3Mpa의 압력으로 가압하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 제조방법의 상기 메인전극패드부 형성단계에서 상기 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드는 1H 내지 10H의 경도를 갖도록 형성되고, 상기 서브전극패드부 형성단계에서 상기 제1서브전극패드 및 제2서브전극패드는 1B 내지 10B의 경도를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치는 광원모듈이 신축 가능하게 형성된 베이스에 실장되고, 광원모듈에 전원을 공급하는 메인전극패드부가 일정 경도 이상의 고강도 소재로 형성되어 베이스의 신축 및 굴곡시에도 변형되지 않아 마이크로 LED와 메인전극패드 상호간 안정적인 접속상태를 유지 및 광원모듈에 안정적인 전원공급이 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치는 광원모듈을 서로 연결하거나 베이스 상에 형성된 회로패턴에 연결되는 광원모듈의 서브전극패드부가 신축 가능하게 됨으로써 베이스를 자유롭게 굴곡하거나 신축시킬 수 있어 사용자가 신체의 원하는 부위에 자유롭게 부착할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치의 광원모듈을 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치의 광원모듈을 나타낸 단면도.
도 4 내지 도 10은 본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 제조방법을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치의 광원모듈을 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치의 광원모듈을 나타낸 단면도.
도 4 내지 도 10은 본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 제조방법을 나타낸 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치(1)가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치(1)는 베이스(100)와, 광원모듈(200)과, 봉지부(310, 320)를 구비한다.
베이스(100)는 신축성을 갖도록 폴레우레탄으로 형성되고, 일 면에 회로패턴(310)이 형성된다.
베이스(100)에 형성되는 회로패턴(310)은 도시된 바와 같이 (+)전원과 (-)전원이 각각 인가되는 양극패턴부(311) 및 음극패턴부(312)를 포함하여 구성된다.
광원모듈(200)은 베이스(100) 상에 일정 간격 이격되게 배치되는 것으로서, 메인전극패드부와, 이방성 도전 접속층(220)과, 마이크로 LED(230)와, 서브전극패드부를 포함하여 구성된다.
광원모듈(200)은 양극패턴부(311) 및 음극패턴부(312)와 직교하는 방향으로 양극패턴부(311)와 음극패턴부(312) 사이에 라인 상으로 서로 이격되게 배치되고, 양극패턴부(311)와 음극패턴부(312)의 길이방향을 따라 서로 이격되게 배치되어 매트릭스 형태로 배열된다.
양극패턴부(311)와 음극패턴부(312) 각각에 가장 인접한 위치에 배열되는 광원모듈(200)은 서브전극패드부가 양극패턴부(311) 또는 음극패턴부(312)에 접속된다. 그리고, 양극패턴부(311)와 음극패턴부(312) 사이에 라인 상으로 서로 이격되게 배열되는 광원모듈(200)들은 서브전극패드부에 의해 직렬 접속된다.
메인전극패드부는 제1메인전극패드(211) 및 제2메인전극패드(212)를 포함한다.
제1메인전극패드(211) 및 제2메인전극패드(212)는 마이크로 LED(230)의 제1전극 및 제2전극을 각각 접속시킬 수 있도록 베이스(100)의 상부에 일정 면적을 갖도록 적층 형성되고, 서로 절연될 수 있도록 베이스(100)와 나란한 방향으로 서로 일정 간격 이격되게 배치된다.
메인전극패드부는 마이크로 LED(230)를 후술하는 이방성 도전 접속층(220)에 적층 한 뒤, 마이크로 LED(230)를 메인전극패드부 측으로 가압하여 메인전극패드부에 접속시킬 때, 마이크로 LED(230)를 가압하는 가압력에 의해 메인전극패드부가 눌리거나 변형되는 것을 방지하도록 1H 내지 10H의 경도를 갖도록 형성될 수도 있고, 바람직하게 8H 내지 10H의 경도를 갖도록 형성된다.
이방성 도전 접속층(220)은 메인전극패드부 상에 적층되는 이방성 도전 필름(ACF) 또는 이방성 도전 접착제(ACA)를 포함하여 형성된다.
이방성 도전 접속층(220)은 미세한 도전입자를 수지 내에 분산시키고, 한 쪽 방향으로만 도전이 이루어지도록 한 긴 필름 형태의 접착제로서, 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film; ACF) 또는 이방성 도전 접착제(Anisotropic Conductive Adhesive; ACA)를 적용할 수 있다. 이방성 도전 접속층(220) 내의 도전입자는 수 마이크로미터의 입도를 갖는 니켈, 카본, 솔더 볼 등이 적용될 수 있다.
마이크로 LED(230)는 제1전극 및 제2전극을 구비하며, 이방성 도전 접속층(220) 상부에 배치되어 이방성 도전 접속층(220)을 매개로 제1전극 및 제2전극이 제1메인전극패드(211) 및 제2메인전극패드(212)에 각각 접속된다.
마이크로 LED(230)는 이방성 도전 접속층(220)을 100℃ 내지 200℃로 가열한 상태에서 마이크로 LED(230)를 이방성 도전 접속층(220) 상에 배치한 뒤, 마이크로 LED(230)를 단위면적당 0.1Mpa 내지 3Mpa 압력으로 가압하여 제1전극 및 제2전극을 제1메인전극패드(211) 및 제2메인전극패드(212)에 각각 전기적으로 접속시킬 수 있다.
이때, 이방성 도전 접속층(220) 내의 도전입자는 마이크로 LED(230)를 가압하는 압력에 의해 깨지면서 일 측이 제1전극과 제2전극에 각각 접촉되고, 타 측은 제1메인전극패드(211)와 제2메인전극패드(212)에 각각 접촉되면서 제1전극을 제1메인전극패드(211)에 접속시키고, 제2전극을 제2메인전극패드(212)에 접속시킨다.
이때, 메인전극패드부는 1H 내지 10H의 경도 또는 8H 내지 10H의 경도를 갖도록 형성되므로, 마이크로 LED(230)를 가압하는 압력에 의해 눌리거나 변형되는 것이 방지되며, 이를 통해 마이크로 LED(230)와 메인전극패드부 상호를 안정적으로 접속시킬 수 있다. 메인전극패드부는 2액형 도전성 접착제를 이용하여 형성할 수 있다.
서브전극패드부는 베이스(100)에 구비된 회로패턴(310)과 가장인접한 위치에 배열된 광원모듈에서는 회로패턴에 전기적으로 접속되어 전원 및 제어신호를 광원모듈(200)에 전달하며, 광원모듈 사이 사이에 배열된 광원모듈에서는 광원모듈 상호를 전기적으로 접속시킬 수 있도록 된 것으로서, 제1서브전극패드(241)와 제2서브전극패드(242)를 포함한다.
제1서브전극패드(241)는 일 측이 제1메인전극패드(211) 상에 적층 및 접속되고 타 측은 제1메인전극패드(211) 외측으로 연장되며 신축성을 갖도록 형성된다.
제2서브전극패드(242)는 일 측이 제2메인전극패드(212) 상에 적층 및 접속되고 타 측은 제2메인전극패드(212) 외측으로 연장되며 신축성을 갖도록 형성된다.
서브전극패드부는 광원모듈 상호를 직렬 접속시키도록 광원모듈 사이 사이에 각각 형성된 것으로서 제1서브전극패드와 제2서브전극패드로 각각 구분할 필요가 없으나, 본 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 광원모듈의 좌측으로 연장된 서브전극패드부를 제1서브전극패드라 하고, 광원모듈의 우측으로 연장된 서브전극패드부를 제2서브전극패드로 구분하여 설명하였으며, 실제로 일 측 광원모듈의 제1서브전극패드가 인접하는 타 측 광원모듈의 제2서브전극패드일 수 있고, 일 측 광원모듈의 제2서브전극패드가 인접하는 타 측 광원모듈의 제1서브전극패드일 수 있다.
베이스(100)의 가장자리 측에 배치되는 광원모듈(200)은 서브전극패드부의 제1서브전극패드(241) 또는 제2서브전극패드(242) 중 어느 하나가 베이스(100) 상에 형성된 회로패턴(310)에 접속된다. 그리고, 베이스(100) 내측에 배치되는 광원모듈(200)은 광원모듈(200)의 제1서브전극패드(241) 및 제2서브전극패드(242)가 각각 회로패턴(310)에 접속된다.
그리고, 서브전극패드부는 베이스(100)가 신축될 때, 베이스(100)와 함께 신축 및 베이스(100)가 굴곡될 수 있도록 1B 내지 10B의 경도를 갖도록 형성될 수도 있고, 바람직하게 3B 내지 5B의 경도를 갖도록 형성된다.
봉지부(310, 320)는 베이스(100) 상에 실장된 복수의 광원모듈(200) 각각을 감싸도록 돔 구조 또는 반원 구조로 볼록하게 형성되어 광원모듈(200)을 보호하고 빛이 투과 가능하게 투명한 소재로 형성된 제1봉지층(310)과, 복수의 제1봉지층(310)들 및 제1봉지층(310)이 형성되지 않은 베이스(100)의 상부 영역 전체를 감싸도록 형성되어 제1봉지층(310)들을 보호하고 빛이 투과 가능하게 제2봉지층(320)을 포함하여 구성된다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치(1)는 광원모듈(200)이 신축 가능하게 형성된 베이스(100)에 실장되고, 광원모듈(200)에 전원을 공급하는 메인전극패드부가 일정 경도 이상의 고강도 소재로 형성되어 베이스(100)의 신축 및 굴곡시에도 변형되지 않아 마이크로 LED(230)와 메인전극패드부 상호간 안정적인 접속상태를 유지 및 광원모듈(200)에 안정적인 전원공급이 가능한 장점이 있다.
또한, 광원모듈(200)을 서로 연결하거나 베이스(100) 상에 형성된 회로패턴(310)에 연결되는 광원모듈(200)의 서브전극패드부가 신축 가능하게 됨으로써 베이스(100)를 자유롭게 굴곡하거나 신축시킬 수 있어 사용자가 신체의 원하는 부위에 자유롭게 부착할 수 있는 장점이 있다.
이하에서는 도 4 내지 도 10을 참조하여 상술한 바와 같은 구성 및 구조를 갖는 본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치(1)를 제조하는 방법에 대해 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 제조방법은 도 4에 도시된 바와 같이 신축성을 갖도록 폴리우레탄을 이용하여 일정 면적의 베이스(100)를 형성하는 베이스 형성단계와; 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이 베이스(100) 상에 복수의 광원모듈(200)을 설치하는 광원모듈 설치단계와; 도 9에 도시된 바와 같이 광원모듈(200) 각각을 투명한 봉지재로 감싸 상방으로 볼록한 제1봉지층(310)를 형성하는 제1봉지단계와, 도 10에 도시된 바와 같이 베이스(100) 및 제1봉지층(310)들을 투명한 봉지재로 감싸 평평한 제2봉지층(320)를 형성하는 제2봉지단계를 포함하는 봉지단계;를 구비한다.
도면에 도시되어 있지 않지만, 베이스 형성단계에서는 베이스(100)의 일 면에 광원모듈(200)에 전원 공급 및 제어신호를 전달하기 위해 베이스의 가장자리 측에 도 1에 도시된 바와 같은 회로패턴(310)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
광원모듈 설치단계는 도 5의 메인전극패드부 형성단계와, 도 6의 서브전극패드부 형성단계와, 도 7의 이방성 도전 접속층 형성단계와, 도 8의 마이크로 LED 적층단계 및 접속단계를 포함한다.
도 5를 참조하면, 메인전극패드부 형성단계는 베이스(100)의 일 면에 마이크로 LED(230)의 제1전극 및 제2전극을 각각 접속시킬 수 있도록 베이스(100)의 상부에 일정 면적을 갖고, 베이스(100)와 나란한 방향으로 서로 일정 간격 이격되는 제1메인전극패드(211) 및 제2메인전극패드(212)를 형성한다.
메인전극패드부 형성단계에서는 후술하는 접속단계를 통해 마이크로 LED(230)를 메인전극패드부 측으로 가압할 때, 마이크로 LED(230)를 가압하는 압력에 의해 메인전극패드부가 찌그러지거나 변형되는 것을 방지할 수 있도록 제1메인전극패드(211) 및 제2메인전극패드(212)를 1H 내지 10H 또는 8H 내지 10H의 경도를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
도 6을 참조하면, 서브전극패드부 형성단계는 제1메인전극패드(211)와 제2메인전극패드(212) 상에 각각 일 측이 적층되고, 타 측은 제1메인전극패드(211)와 제2메인전극패드(212)로부터 멀어지게 연장 및 베이스 상에 적층되는 제1서브전극패드(241) 및 제2서브전극패드(242)를 형성한다.
제1서브전극패드(241)는 일 측이 제1메인전극패드(211)와 접속되고, 타 측은 인접하는 다른 광원모듈에 접속된다. 그리고, 제2서브전극패드(242)는 일 측이 제2메인전극패드(212)와 접속되고, 타 측은 인접하는 또 다른 광원모듈에 접속된다.
서브전극패드부 형성단계에서는 베이스(100)를 굴곡 및 신축시킬 때, 광원모듈(200)의 서브전극패드부가 베이스(100)와 함께 굴곡 및 신축 및 굴곡될 수 있도록 제1서브전극패드(241) 및 제2서브전극패드(242)를 1B 내지 10B 또는 3B 내지 5B의 경도를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
도 7을 참조하면, 이방성 도전 접속층 형성단계는 제1메인전극패드(211) 및 제2메인전극패드(212) 상에 이방성 도전 필름 또는 이방성 도전 접착제를 포함하여 형성된 이방성 도전 접속층(220)을 적층 형성한다. 본 실시 예에서는 이방성 도전 접속층을 메인전극패드부(211, 213) 상에만 형성한 구조를 적용하였으나, 이와 다르게 메인전극패드부 뿐만아니라 서브전극패드부상에도 형성될 수 있다.
이방성 도전 접속층(220)은 미세한 도전입자를 수지 내에 분산시키고, 한 쪽 방향으로만 도전이 이루어지도록 한 긴 필름 형태의 접착제로서, 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film; ACF) 또는 이방성 도전 접착제(Anisotropic Conductive Adhesive; ACA)를 적용할 수 있다.
마이크로 LED 적층단계는 마이크로 LED(230)의 제1전극 및 제2전극을 제1메인전극패드(211) 및 제2메인전극패드(212)와 대응되는 위치에 위치하도록 이방성 도전 접속층(220) 상에 적층 배치한다.
도 8을 참조하면, 접속단계는 마이크로 LED(230)의 제1전극 및 제2전극이 이방성 도전 접속층(220)에 함유된 도전입자를 매개로 제1메인전극패드(211) 및 제2메인전극패드(212)에 각각 접속되도록 마이크로 LED(230)를 제1메인전극패드(211) 및 제2메인전극패드(212) 측으로 가압한다.
접속단계에서는 이방성 도전 접속층(220)을 100℃ 내지 200℃ 내외의 온도로 가열한 상태에서 마이크로 LED(230)를 단위 면적당 0.1Mpa 내지 3Mpa의 압력으로 가압하여 이방성 도전 접속층(220) 내에 함유된 도전 입자가 찌그러지면서 일 측이 제1전극과 제2전극에 각각 접촉되고, 타 측이 제1메인전극패드(211)와 제2메인전극패드(212)에 각각 접촉된다. 이를 통해 이방성 도전 접속층(220) 내의 도전입자를 매개로 하여 제1전극 및 제2전극이 제1메인전극패드(211) 및 제2메인전극패드(212)에 각각 접속된다.
한편, 봉지단계는 도 9에 도시된 바와 같이 광원모듈(200) 각각을 투명한 봉지재로 감싸 상방으로 볼록한 제1봉지층(310)를 형성하는 제1봉지단계와, 도 10에 도시된 바와 같이 베이스(100) 및 제1봉지층(310)들을 투명한 봉지재로 감싸 평평한 제2봉지층(320)를 형성하는 제2봉지단계를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 및 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 제조방법은 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.
1 : 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치
100 : 베이스
200 : 광원모듈
211 : 제1메인전극패드
212 : 제2메인전극패드
220 : 이방성 도전 접속층
230 : 마이크로 LED
241 : 제1서브전극패드
242 : 제2서브전극패드
300 : 봉지부
310 : 제1봉지층
320 : 제2봉지층
100 : 베이스
200 : 광원모듈
211 : 제1메인전극패드
212 : 제2메인전극패드
220 : 이방성 도전 접속층
230 : 마이크로 LED
241 : 제1서브전극패드
242 : 제2서브전극패드
300 : 봉지부
310 : 제1봉지층
320 : 제2봉지층
Claims (5)
- 신축성을 갖도록 폴레우레탄으로 형성되고, 일 면에 회로패턴이 형성된 베이스와;
상기 베이스 상에 일정 간격 이격되게 배치되고, 상기 베이스의 회로패턴 또는 상호간 전기적으로 접속되는 광원모듈과;
상기 광원모듈 각각을 감싸도록 형성된 투명한 제1봉지층과, 상기 제1봉지층들을 감싸도록 형성된 투명한 제2봉지층을 포함하는 봉지부;를 구비하고,
상기 광원모듈은
마이크로 LED의 제1전극 및 제2전극을 각각 접속시킬 수 있도록 상기 베이스의 상부에 일정 면적을 갖도록 적층 형성되고, 상기 베이스와 나란한 방향으로 서로 일정 간격 이격되게 배치되는 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드를 포함하는 메인전극패드부와,
상기 메인전극패드부 상에 적층되는 이방성 도전 필름 또는 이방성 도전 접착제를 포함하여 형성된 이방성 도전 접속층과,
상기 이방성 도전 접속층 상부에 배치되어 상기 이방성 도전 접속층을 매개로 상기 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드에 각각 제1전극 및 제2전극이 접속되는 마이크로 LED와,
일 측이 상기 제1메인전극패드 상에 적층되고 타 측은 상기 제1메인전극패드 외측으로 연장되며 신축성을 갖도록 형성된 제1서브전극패드와, 일 측이 상기 제2메인전극패드 상에 적층되고 타 측은 상기 제2메인전극패드 외측으로 연장되며 신축성을 갖도록 형성된 제2서브전극패드를 포함하는 서브전극패드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치.
- 제1항에 있어서,
상기 메인전극패드부는 상기 마이크로 LED를 상기 이방성 도전 접속층에 적층 후 상기 메인전극패드부 측으로 가압하여 상기 메인전극패드부에 접속시킬 때, 가압력에 의해 상기 메인전극패드부가 눌리거나 변형되는 것을 방지하도록 1H 내지 10H의 경도를 갖도록 형성되고,
상기 서브전극패드부는 상기 베이스가 신축 또는 굴곡될 때, 상기 베이스와 함께 신축 및 굴곡될 수 있도록 1B 내지 10B의 경도를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치.
- 신축성을 갖도록 폴리우레탄을 이용하여 일정 면적의 베이스를 형성하는 베이스 형성단계와;
상기 베이스 상에 복수의 광원모듈을 설치하는 광원모듈 설치단계와;
상기 광원모듈 각각을 투명한 봉지재로 감싸 상방으로 볼록한 제1봉지층을 형성하는 제1봉지단계와, 상기 베이스 및 상기 제1봉지층들을 투명한 봉지재로 감싸 평평한 제2봉지층을 형성하는 제2봉지단계를 포함하는 봉지단계;를 구비하고,
상기 광원모듈 설치단계는
상기 베이스의 일 면에 마이크로 LED의 제1전극 및 제2전극을 각각 접속시킬 수 있도록 상기 베이스의 상부에 일정 면적을 갖고 상기 베이스와 나란한 방향으로 서로 일정 간격 이격되는 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드를 형성하는 메인전극패드부 형성단계와,
상기 제1메인전극패드와 상기 제2메인전극패드 상에 각각 일 측이 적층되고 타 측은 상기 제1메인전극패드와 상기 제2메인전극패드로부터 멀어지게 상기 연장되는 제1서브전극패드 및 제2서브전극패드를 형성하는 서브전극패드부 형성단계와,
상기 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드 상에 이방성 도전 필름 또는 이방성 도전 접착제를 포함하여 형성된 이방성 도전 접속층을 적층 형성하는 이방성 도전 접속층 형성단계와,
마이크로 LED의 제1전극 및 제2전극을 상기 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드 상의 이방성 도전 접속층 상에 적층하는 마이크로 LED 적층단계와,
상기 마이크로 LED의 제1전극 및 제2전극이 상기 이방성 도전 접속층에 함유된 도전볼을 매개로 상기 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드에 각각 접속되도록 상기 마이크로 LED를 상기 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드 측으로 가압하는 접속단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 제조방법.
- 제3항에 있어서,
상기 접속단계는
상기 이방성 도전 접속층을 100℃ 내지 200℃로 가열하고,
상기 마이크로 LED를 단위 면적당 0.1Mpa 내지 3Mpa의 압력으로 가압하는 것을 특징으로 하는 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 제조방법.
- 제3항에 있어서,
상기 메인전극패드부 형성단계에서 상기 제1메인전극패드 및 제2메인전극패드는 1H 내지 10H의 경도를 갖도록 형성되고,
상기 서브전극패드부 형성단계에서 상기 제1서브전극패드 및 제2서브전극패드는 1B 내지 10B의 경도를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 프린팅 배선 구조를 갖는 스트레처블 패치 제조방법.
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