KR101109560B1 - 다공성 습도센서 및 그 제조방법 - Google Patents
다공성 습도센서 및 그 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101109560B1 KR101109560B1 KR1020090112832A KR20090112832A KR101109560B1 KR 101109560 B1 KR101109560 B1 KR 101109560B1 KR 1020090112832 A KR1020090112832 A KR 1020090112832A KR 20090112832 A KR20090112832 A KR 20090112832A KR 101109560 B1 KR101109560 B1 KR 101109560B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- synthetic resin
- pores
- humidity sensor
- sensor layer
- silica sphere
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
- G01N21/81—Indicating humidity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/048—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance for determining moisture content of the material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
- G01N27/121—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid for determining moisture content, e.g. humidity, of the fluid
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/223—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
다공성 습도센서는 흡습성 합성수지를 이용하여 형성되며, 내부에 미세한 직경을 갖는 복수개의 기공이 분포되어 있는 센서층을 포함하며, 센서층의 격벽을 통과하여 기공 내부로 흡수되는 수분의 양의 변화에 따라서 가시되는 색깔이 변화한다.
실리카 구, 습도센서
Description
본 발명은 습도를 측정하는 다공성 습도센서 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 색깔의 변화로 습도를 측정하는 다공성 습도센서 및 그 제조방법에 관한 것이다.
현재 습도 센서는 식기 건조기, 의류 건조기, 가습기 및 에어콘 등의 일상 가전 제품을 비롯하여 산업용 제조 설비의 습도 측정 및 제어, 농수산물의 유통과 저장, 의생물학에서 시료의 저장을 위한 항온 항습기 등에 포괄적으로 사용되고 있으며, 최근에는 대형 건물내의 최적한 환경 유지를 위한 습도 조절 등으로 꾸준히 새로운 수요가 창출되고 있다.
가전기기나 산업현장에서 습도의 감지에 사용되는 습도센서는 일반적으로 습도변화에 따른 저항이나 캐패시턴스(capacitance) 또는 공진주파수 등을 검출하여 습도를 검지하게 되며, 반도체나 세라믹스 또는 유기물이나 전해질 계의 여러 가지 종류가 사용되고 있다.
다만, 상술한 바와 같은 습도센서의 경우에는 표면 저항이나 유전 상수의 변화를 측정하기 위한 별도의 전기적 장비를 구비하여 하여, 제조 비용이나 유지관리에 손이 많이 가는 단점이 있다.
한편, 1972년에 힌톤(Hinton)과 잘만(Jarman)이 헤라클레스 장수 풍뎅이의 날개가 습도에 따라서 색이 변화하는 것을 발견하였는데, 이에 대한 광학적인 해석을 한 논문이 2008년 'New Journal of Physics'에 'Diffractive hygrochromic effect in the cuticle of the Hercules beetle Dynastes Hercules'라는 제목으로 실렸다. 다만, 이 논문은 헤라클레스 풍뎅이의 날개 색이 습도에 따라 변화하는 현상을 물리학적으로 해석하는데 중점을 두고 있고, 인공적으로 색이 변화하는 센서를 형성하는 방법을 제시하고 있지는 못하였다.
또한, '빛을 제어하는 광자결정'이라는 제목으로 2005년에 NICE(23권 제4호)에 실린 기고문을 살펴보면, 다공성 재질로 이루어진 광결정에 대한 광학적인 해석과 이를 제조하는 방법이 제시되어 있다. 하지만, 기고문에 기재된 광결정의 응용분야는 LCD, 섬유, 및 LED 등이며, 이러한 분야에 사용되는 광결정은 습기를 머금어서는 곤란한 이유로, 실질적으로 수분을 머금어야 하는 습도센서로 사용하기는 어려움이 있고, 상기 기고문을 통해서는 광결정을 습도센서로 활용하고자 하는 기술적 해결방안을 찾을 수 없다.
한편, 1972년에 힌톤(Hinton)과 잘만(Jarman)이 헤라클레스 장수 풍뎅이의 날개가 습도에 따라서 색이 변화하는 것을 발견하였는데, 이에 대한 광학적인 해석을 한 논문이 2008년 'New Journal of Physics'에 'Diffractive hygrochromic effect in the cuticle of the Hercules beetle Dynastes Hercules'라는 제목으로 실렸다. 다만, 이 논문은 헤라클레스 풍뎅이의 날개 색이 습도에 따라 변화하는 현상을 물리학적으로 해석하는데 중점을 두고 있고, 인공적으로 색이 변화하는 센서를 형성하는 방법을 제시하고 있지는 못하였다.
또한, '빛을 제어하는 광자결정'이라는 제목으로 2005년에 NICE(23권 제4호)에 실린 기고문을 살펴보면, 다공성 재질로 이루어진 광결정에 대한 광학적인 해석과 이를 제조하는 방법이 제시되어 있다. 하지만, 기고문에 기재된 광결정의 응용분야는 LCD, 섬유, 및 LED 등이며, 이러한 분야에 사용되는 광결정은 습기를 머금어서는 곤란한 이유로, 실질적으로 수분을 머금어야 하는 습도센서로 사용하기는 어려움이 있고, 상기 기고문을 통해서는 광결정을 습도센서로 활용하고자 하는 기술적 해결방안을 찾을 수 없다.
본 발명은 색깔의 변화를 이용하여 습도를 측정할 수 있는 다공성 습도센서 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 다공성 습도센서는 흡습성 합성수지를 이용하여 형성되며, 내부에 미세한 직경을 갖는 복수개의 기공(pore)이 분포되어 있는 센서층을 포함하며, 센서층의 격벽을 통과하여 기공 내부로 흡수되는 수분의 양의 변화에 따라서 가시되는 색깔이 변화한다.
기공의 직경은 기공 내부로 흡수되는 수분의 양의 변화와는 무관하게 거의 일정하게 유지된다. 다만, 기공 내의 수분의 양이 변화하면 센서층에서 반사되는 빛의 파장대가 변화하고, 이에 가시되는 색깔이 변화한다. 따라서, 색깔의 변화로 실시간으로 습도의 측정이 가능하며, 종래와 같이 실리콘층의 표면 저항이나 유전 상수의 변화를 측정하기 위한 별도의 전기적 장비를 구비하지 않기 때문에, 제조 비용이나 유지관리 측면에서 유리하다.
이때, 수분은 센서층의 격벽을 통과하여 기공 내부로 흡수되며, 기공을 형성하는 센서층의 내벽에 응집되어 기공 내의 공간 크기가 줄어들게 되고, 반대로 기공 내부의 수분이 격벽을 통해서 외부로 빠져나가면 기공 내의 공간 크기가 커진다.
센서층을 형성하는 합성수지는 상술한 바와 같이, 수분이 드나들 수 있는 흡 습성의 재질을 포함할 수 있으며, 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol) 및 비닐론(vinylon) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따르면, 다공성 습도센서의 제조방법은, 미세한 직경을 갖는 복수개의 실리카 구 및 흡습성을 가지는 액상의 합성수지를 콜로이드 상태로 기판 상에 제공하는 단계, 합성수지를 기판 상에서 경화시키는 단계, 및 실리카 구를 선택적으로 제거하여, 내부에 미세한 직경을 갖는 복수개의 기공이 분포되어 있는 센서층을 형성시키는 단계를 구비하며, 센서층은 센서층의 격벽을 통과하여 기공 내부로 흡수되는 수분의 양의 변화에 따라서 가시되는 색깔이 변화하는 것을 특징으로 한다.
실리카 구 및 합성수지를 콜로이드 상태로 제공하기 위해서는, 먼저 실리카 구를 반응 기판 상에 코팅한 후에, 실리카 구가 코팅된 반응 기판을 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol)과 같은 합성수지 용액에 담가 합성수지가 실리카 구 사이에 흘러 들어가도록 할 수 있다.
센서층을 형성시키는 단계에서, 실리카 구를 수용한 경화된 합성수지를 플루오르화 암모늄 및 불화수소의 혼합물의 침지하고, 경화된 합성수지의 격벽을 통하여 침투한 혼합물을 이용하여 실리카 구를 화학적으로 제거할 수 있다.
여기서 실리카 구는 나노실리카 오팔(nano silica opal)을 이용할 수 있으며, 오팔의 주 구성성분은 실리카(SiO4)로 플루오르화 암모늄(Ammonium fluoride: NH4F) 및 불화수소(HF)의 혼합물에 의해서 제거될 수 있다.
이에, 콜로이드 상태의 실리카 구 및 합성수지 중 합성수지를 먼저 경화시킨 후에, 실리카 구를 상기 혼합물을 이용하여 제거하면, 합성수지 내부에는 무수한 기공이 형성된다.
참고로, 기판은 실리콘 웨이퍼로 제공하여, 실리카 구를 제거하는 단계에서 함께 제거될 수 있다.
본 발명의 다공성 습도센서는 합성수지 내부에 형성된 기공 내의 수분의 양에 따라서 특정한 파장대의 빛을 흡수하고, 이에 가시되는 색이 변화한다.
본 발명의 다공성 습도센서는 색깔의 변화로 실시간으로 습도의 측정이 가능하며, 종래와 같이 실리콘층의 표면 저항이나 유전 상수의 변화를 측정하기 위한 별도의 전기적 장비를 구비할 필요가 없어, 제조 비용이나 유지관리 측면에서 유리하다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 습도센서의 부분 단면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 습도센서가 서로 다른 습도 상의 대기에 놓일 경우 빛의 파장에 따른 반사율을 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 다공성 습도센서(100)는 센서층(110)을 포함한다.
센서층(110)은 흡습성을 갖는 합성수지를 이용하여 형성되며, 내부에 미세한 직경을 갖는 복수개의 기공(pore)(120)이 분포되어 있다.
공기 중의 수분은 센서층(110)의 기공과 기공을 구분하는 격벽을 통과하여 기공 내부로 흡수될 수 있으며, 센서층(110)의 기공(120) 내에 흡수된 수분의 양의 변화에 따라서 센서층(110)의 가시 색이 변화한다.
이때, 수분이 기공(120) 내부에 꽉 차는 경우 혹은 그 반대로 수분이 거의 없는 경우에는 센서층(110) 자체의 약간의 팽창 수축이 발생할 수도 있으나, 기공(120) 내에 흡수된 수분의 양과는 무관하게 기공(120)의 직경은 거의 일정하게 유지된다.
한편, 수분은 센서층(110)의 격벽을 통과하여 기공(120) 내부로 흡수되며, 기공(120)을 형성하는 센서층(110)의 내벽에 응집되어 기공(120) 내의 공간 크기가 줄어들게 되고, 반대로 기공(120) 내부의 수분이 격벽을 통해서 외부로 빠져나가면 기공(120) 내의 공간 크기가 커질 수 있다.
따라서, 센서층(110)을 형성하는 합성수지는 상술한 바와 같이, 수분이 드나들 수 있는 흡습성의 재질을 이용하여 형성하며, 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol) 및 비닐론(vinylon) 중 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다.
이하, 상술한 다공성 습도센서를 제조하는 방법에 대해서 상세하게 설명한다.
도 3 내지 도 7도는 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 습도센서를 제조하는 순서에 따른 도면들이다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 다공성 습도센서의 제조방법은, 미세한 직경을 갖는 복수개의 실리카 구(130) 및 흡습성을 가지는 액상의 합성수지(150)를 콜로이드 상태로 기판(140) 상에 제공하는 단계, 합성수지를 기판(140) 상에서 경화시키는 단계, 및 실리카 구(130)를 선택적으로 제거하여, 내부에 미세한 직경을 갖는 복수개의 기공(120)이 분포되어 있는 센서층(110)을 형성시키는 단계를 구비하며, 센서층은 센서층(110)의 격벽을 통과하여 기공 내부로 흡수되는 수분의 양의 변화에 따라서 가시되는 색깔이 변화하는 것을 특징으로 한다.
실리카 구(130) 및 합성수지를 콜로이드 상태로 제공하기 위해서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 실리카 구(130)를 기판(140) 상에 코팅한 후에, 도 4에 도시된 바와 같이, 실리카 구(130)가 코팅된 반응 기판(140)을 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol)과 같은 액상의 합성수지(150)에 담가 액상의 합성수지(150)가 실리카 구(130) 사이에 흘러 들어가도록 한다.
그 후에, 도 5에 도시된 바와 같이, 폴리에틸렌 글리골을 약 45초 내지 48초 정도 자외선에 노출시켜 경화시킬 수 있으며, 액상의 합성수지(150)를 경화 시 얇은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate: PET) 필름(170)을 이용하여, 자외선이 조사되는 기판(140) 상에 놓인 액상의 합성수지(150) 및 실리카 구(130)의 상면을 커버한 상태에서 경화시킨다.
그 후에, 도 6에 도시된 바와 같이, 센서층(110)을 형성시키는 단계에서, 실리카 구(130)를 수용한 경화된 합성수지(160)를 플루오르화 암모늄 및 불화수소의 혼합물(180)의 침지하고, 경화된 합성수지(160)의 격벽을 통하여 침투한 혼합물(180)을 이용하여 실리카 구(130)를 화학적으로 제거한다.
여기서, 실리카 구(130)는 나노실리카 오팔(nano silica opal)을 이용할 수 있으며, 오팔의 주 구성성분은 실리카(SiO4)로 플루오르화 암모늄(Ammonium fluoride: NH4F) 및 불화수소(HF)의 혼합물에 의해서 제거될 수 있다.
구체적으로, 상기 혼합물을 이용하여 나노실리카 오팔을 식각할 때, 불산 또는 불산이온이 규산과 반응해서 규불산을 만들게 되며, 이를 화학식으로 표현하면, SiO2 + 6HF => H2SiF6 + 2H2O이며, 여기서 생성된 규불산은 온도가 높으면 H2SiF6 => 2HF + SiF4(g) 반응이 되면서, 플르오르화 규소가 가스상태로 날라가고 다시 불산이 되어 실리카 구(130)를 부식시키게 된다. 따라서, 온도를 80℃ 이상에서 실리카 구(130)를 불산에 노출시키면 실리카 구를 효과적으로 제거할 수 있으며, 실리카 구(130)가 제거되고 나서 남은 불산은 염기를 이용하여 중화시켜 씻어 낼 수 있다.
즉, 콜로이드 상태의 실리카 구(130) 및 액상의 합성수지(150) 중 액상의 합성수지(150)를 먼저 경화시킨 후에, 실리카 구(130)를 플루오르화 암모늄(Ammonium fluoride: NH4F) 및 불화수소(HF)을 포함하는 버퍼 산화물 식각용 화학 용액(buffer oxide etchant: BOE) 혹은 표준 산화물 식각용 화학 용액(standard oxide etchant: SOE)등의 혼합물(180)을 이용하여 제거하면, 경화된 합성수지(160) 내부에는 무수한 기공(120)이 형성된다. 따라서, 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한 공정과정을 거치면 도 7에 도시된 바와 같은 다공성 습도센서(100)를 제공할 수 있으며, 그 표면은 도 1에 도시된 바와 같은 SEM 이미지를 주사전자현미경(scanning electron microscope)을 이용하여 획득할 수 있다.
참고로, 기판(140)은 실리콘 웨이퍼로 제공하며, 실리카 구(130)를 제거하는 단계에서 함께 제거될 수 있다.
상술한 바와 같은 공정을 통해서 제조한 다공성 습도센서는 광스펙트럼 분석기로 분석한 결과 도 2에 도시된 바와 같은 스펙트럼 분석을 보여준다. 이때, 본 실시예에 따른 기공(120)의 크기는 대략 200nm 이하의 크기로 제공되어 있으며, 이러한 직경을 갖는 기공(120)에 의해서 도 2와 같은 스펙트럼 분석을 보여주나, 경우에 따라서, 기공의 크기는 수 내지 수백 나노미터의 크기로 제공되어 도 2에 도시된 것과는 상이한 스펙트럼 분석을 보여줄 수 있다. 이는 기공의 크기를 적절히 조절하여 빛에서 주로 반사되는 파장의 선별이 가능한 것을 의미할 수 있다. 제작된 다공성 습도센서(100)의 경우 주로 400~450nm의 영역 대에서 높은 반사율을 가지며 이는 가시광선 영역 대에서 보라색을 띄는 파장 대이다. 항습조 안의 습도가 증가함에 따라 이 영역대의 반사율은 점점 감소하게 되고 습도레벨이 97%에 도달 했을 때 에는 보라색 영역대의 반사율이 다른 영역대의 반사율과 비슷해지고 반사되는 빛의 보라색이 크게 줄어들게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 습도센서의 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 습도센서가 서로 다른 습도 상의 대기에 놓일 경우 빛의 파장에 따른 반사율을 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 7도는 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 습도센서를 제조하는 순서에 따른 도면들이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100：다공성 습도센서 110：센서층
120：기공 130：실리카 구
140：기판 150：액상의 합성수지
160：경화된 합성수지 170：PET 필름
180：혼합물
Claims (11)
- 수분이 통과할 수 있는 흡습성 합성수지를 이용하여 형성되며, 내부에 미세한 직경을 갖는 복수개의 기공(pore)이 분포되어 있는 센서층을 포함하며,상기 센서층은 상기 기공의 직경에 대응하는 직경을 갖는 복수개의 실리카 구 및 액상의 상기 흡습성 합성수지를 콜로이드 상태로 혼합한 후에, 상기 흡습성 합성수지를 경화하고, 상기 실리카 구를 제거하여 제공되며,상기 센서층은 상기 흡습성 합성수지로 형성되기 때문에 공기 중의 수분이 상기 센서층의 격벽을 직접 통과할 수 있으며, 상기 격벽을 통과하여 상기 기공 내부로 흡수되는 상기 수분의 양의 변화에 따라서 가시되는 색깔이 변화하며, 상기 기공의 내부로 흡수되는 상기 수분은 상기 기공을 형성하는 상기 센서층의 내벽에 응집되어, 상기 기공 내부의 공간 크기가 조절되는 것을 특징으로 하는 다공성 습도센서.
- 제1항에 있어서,상기 기공의 직경은 상기 기공 내부로 흡수되는 상기 수분의 양의 변화와는 무관하게 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 다공성 습도센서.
- 제1항에 있어서,상기 합성수지는 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol) 및 비닐론(vinylon) 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 습도센서.
- 삭제
- 삭제
- 미세한 직경을 갖는 복수개의 실리카 구 및 수분이 통과할 수 있는 흡습성을 가지는 액상의 흡습성 합성수지를 콜로이드 상태로 기판 상에 제공하는 단계;상기 흡습성 합성수지를 상기 기판 상에서 경화시키는 단계; 및상기 실리카 구를 선택적으로 제거하여, 내부에 미세한 직경을 갖는 복수개의 기공이 분포되어 있는 센서층을 형성시키는 단계;를 구비하며, 상기 센서층은 상기 흡습성 합성수지로 형성되기 때문에 공기 중의 수분이 상기 센서층의 격벽을 직접 통과할 수 있으며, 상기 격벽을 통과하여 상기 기공 내부로 흡수되는 수분의 양의 변화에 따라서 가시되는 색깔이 변화하는 것을 특징으로 하는 다공성 습도센서의 제조방법.
- 제6항에 있어서,상기 기공의 직경은 상기 기공 내부로 흡수되는 상기 수분의 양의 변화와는 무관하게 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 다공성 습도센서의 제조방법.
- 제6항에 있어서,상기 합성수지는 폴리에틸렌 글리콜 및 비닐론 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 습도센서의 제조방법.
- 제6항에 있어서,상기 실리카 구를 상기 기판 상에 코팅하고, 상기 실리카 구 사이에 상기 합성수지가 스며들도록 상기 실리카 구 및 상기 기판을 액상의 상기 합성수지에 침지하여, 상기 실리카 구 및 합성수지를 콜로이드 상태로 혼합하는 것을 특징으로 하는 다공성 습도센서의 제조방법.
- 제6항에 있어서,상기 센서층을 형성시키는 단계에서,상기 실리카 구를 수용한 상기 경화된 합성수지를 플루오르화 암모늄 및 불화수소의 혼합물의 침지하고, 상기 경화된 합성수지의 격벽을 통하여 침투한 상기 혼합물을 이용하여 상기 실리카 구를 화학적으로 제거하는 것을 특징으로 하는 다공성 습도센서의 제조방법.
- 제6항에 있어서,상기 기판은 실리콘 웨이퍼를 포함하며, 상기 실리카 구를 제거하는 단계에서 함께 제거되는 것을 특징으로 하는 다공성 습도센서의 제조방법.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090112832A KR101109560B1 (ko) | 2009-11-20 | 2009-11-20 | 다공성 습도센서 및 그 제조방법 |
| PCT/KR2010/007632 WO2011062381A2 (ko) | 2009-11-20 | 2010-11-02 | 다공성 검출센서 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090112832A KR101109560B1 (ko) | 2009-11-20 | 2009-11-20 | 다공성 습도센서 및 그 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110056136A KR20110056136A (ko) | 2011-05-26 |
| KR101109560B1 true KR101109560B1 (ko) | 2012-01-31 |
Family
ID=44364752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020090112832A KR101109560B1 (ko) | 2009-11-20 | 2009-11-20 | 다공성 습도센서 및 그 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101109560B1 (ko) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190073072A (ko) | 2017-12-18 | 2019-06-26 | 경희대학교 산학협력단 | 물 감지 형광 물질을 포함하는 물 감지 인디케이터 및 이의 제조 방법 |
| KR20190090103A (ko) | 2018-01-22 | 2019-08-01 | 광운대학교 산학협력단 | 에어로졸 증착 공정에 의한 초 민감도 습도 감지 필름 제조 방법 |
| KR20190110489A (ko) | 2019-08-16 | 2019-09-30 | 광운대학교 산학협력단 | 에어로졸 증착 공정에 의한 초 민감도 습도 감지 필름 제조 방법 |
| KR20200013740A (ko) | 2020-01-16 | 2020-02-07 | 광운대학교 산학협력단 | 에어로졸 증착 공정에 의한 초 민감도 습도 감지 필름 제조 방법 |
| KR20200096435A (ko) | 2020-01-16 | 2020-08-12 | 광운대학교 산학협력단 | 에어로졸 증착 공정에 의한 초 민감도 습도 감지 필름 제조 방법 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102150532B1 (ko) * | 2018-11-23 | 2020-09-01 | 이화여자대학교 산학협력단 | 초고속 비색계 습도 센서 및 이의 제조 방법 |
| CN114174807A (zh) * | 2019-07-26 | 2022-03-11 | 3M创新有限公司 | 多孔流体传感器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070157702A1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-07-12 | Masatami Hamada | Humidity indicator labels |
-
2009
- 2009-11-20 KR KR1020090112832A patent/KR101109560B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070157702A1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-07-12 | Masatami Hamada | Humidity indicator labels |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 논문.2008.03* |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190073072A (ko) | 2017-12-18 | 2019-06-26 | 경희대학교 산학협력단 | 물 감지 형광 물질을 포함하는 물 감지 인디케이터 및 이의 제조 방법 |
| KR20190090103A (ko) | 2018-01-22 | 2019-08-01 | 광운대학교 산학협력단 | 에어로졸 증착 공정에 의한 초 민감도 습도 감지 필름 제조 방법 |
| KR20190110489A (ko) | 2019-08-16 | 2019-09-30 | 광운대학교 산학협력단 | 에어로졸 증착 공정에 의한 초 민감도 습도 감지 필름 제조 방법 |
| KR20200013740A (ko) | 2020-01-16 | 2020-02-07 | 광운대학교 산학협력단 | 에어로졸 증착 공정에 의한 초 민감도 습도 감지 필름 제조 방법 |
| KR20200096435A (ko) | 2020-01-16 | 2020-08-12 | 광운대학교 산학협력단 | 에어로졸 증착 공정에 의한 초 민감도 습도 감지 필름 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20110056136A (ko) | 2011-05-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101109560B1 (ko) | 다공성 습도센서 및 그 제조방법 | |
| Mezza et al. | Sol–gel derived porous silica films | |
| CN103101917A (zh) | 超疏水性二氧化硅气凝胶粉末 | |
| Bjorkqvist et al. | Studies on hysteresis reduction in thermally carbonized porous silicon humidity sensor | |
| Faruki et al. | Effect of titanium dioxide (TiO2) nanoparticle coating on the detection performance of microfiber knot resonator sensors for relative humidity measurement | |
| Bruinsma et al. | Low K Mesoporous Silica Films Through Template-Based Processing | |
| CN108054112A (zh) | 一种ic级硅晶片少子寿命测试方法 | |
| Ábrahám et al. | Durability of microporous hybrid silica coatings: Optical and wetting properties | |
| Ma et al. | On-chip integration of a metal–organic framework nanomaterial on a SiO 2 waveguide for sensitive VOC sensing | |
| Zangooie et al. | Reversible and irreversible control of optical properties of porous silicon superlattices by thermal oxidation, vapor adsorption, and liquid penetration | |
| US11084727B2 (en) | Ultra dense and ultra low power microhotplates using silica aerogel and method of making the same | |
| Vrancken et al. | Pattern collapse of high-aspect-ratio silicon nanostructures-A parametric study | |
| Tlili et al. | Adsorption behavior of two model airborne organic contaminants on wafer surfaces | |
| Ryu et al. | Fictive temperature measurement of amorphous SiO2 films by IR method | |
| Ono et al. | The role of silanol groups on the reaction of SiO2 and anhydrous hydrogen fluoride gas | |
| Chen et al. | Etching behavior of silicon nanowires with HF and NH4F and surface characterization by attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy: similarities and differences between one-dimensional and two-dimensional silicon surfaces | |
| Beliaev et al. | Photonic crystals based on silicon nanoholes array for biosensing applications | |
| US20220112124A1 (en) | Fused anti-soiling and anti-reflective coatings | |
| Karasiński | Influence of technological parameters on the properties of sol-gel silica films. | |
| Ponomareva et al. | Effect of thermal annealing on the surface of sol-gel prepared oxide film studied by atomic force microscopy and Raman spectroscopy | |
| Krogulski et al. | Effect of TiO nano-overlays deposited with atomic layer deposition on refractive index sensitivity of long-period gratings | |
| US5972724A (en) | Process for reducing the surface recombination speed in silicon | |
| Baklanov et al. | Comprehensive Review on the Impact of Chemical Composition, Plasma Treatment, and Vacuum Ultraviolet (VUV) Irradiation on the Electrical Properties of Organosilicate Films | |
| Bolotov et al. | Formation of two-layer composite-on-insulator structures based on porous silicon and SnO x. Study of their electrical and gas-sensing properties | |
| Mhaisagar et al. | Synthesis of SiOF nanoporous ultra low-k thin film |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141223 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151229 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170119 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180102 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |