KR101829215B1 - Force sensor and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 압력 센서 및 이의 제조 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 본 발명은 외부로부터 인가되는 압력을 감지하는 압력 센서 및 상기 압력 센서의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure sensor and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a pressure sensor for sensing a pressure applied from the outside and a method for manufacturing the pressure sensor.
입력장치의 하나인 터치스크린은, 내비게이션, 산업용 단말기, 노트북 컴퓨터, 금융 자동화기기, 게임기 등의 각종 모니터로부터, 휴대전화기, 엠피쓰리, PDA, PMP, PSP, 휴대용 게임기, DMB 수신기 등 각종 휴대용 단말기는 물론, 냉장고, 전자레인지, 세탁기와 같은 각종 가전제품에 이르기까지 다양한 전기전자장치의 입력장치로 널리 사용되고 있다.The touch screen, which is one of the input devices, can be used for a variety of portable terminals such as a mobile phone, an MP3 player, a PDA, a PMP, a PSP, a portable game machine, and a DMB receiver from various monitors such as a navigation device, an industrial terminal, Of course, it is widely used as an input device for various electric and electronic devices ranging from a refrigerator, a microwave oven, and a washing machine to various home appliances.
터치스크린은 그 구조와 동작원리에 따라 저항막 방식과 정전용량 방식 등 여러 가지 방식이 개발되어 있고, 최근 스마트폰의 경우 정전용량 방식이 널리 적용되고 있다. The touch screen has been developed in various ways such as a resistance film type and a capacitance type according to its structure and operation principle, and recently, a capacitance type is widely applied in a smart phone.
정전용량식 터치스크린는, 손가락의 터치압력의 크기에 따라 다르게 발생하는 정전용량변화의 크기로부터 터치압력과 위치에 대응하는 입력신호로 생성하는 정전용량식 압력센서를 구비한다.
본 발명의 선행문헌으로서, 일본 공개특허공보 특개2009-103531호(2009.05.14. 공개)이 공개되어 있다.The capacitive touch screen includes a capacitive pressure sensor that generates an input signal corresponding to a touch pressure and a position from a magnitude of a capacitance change that varies depending on a magnitude of a touch pressure of a finger.
As a prior art of the present invention, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-103531 (published May 21, 2009) is disclosed.
도 1은 종래의 정전용량식 압력센서를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a conventional capacitive pressure sensor.
도 1을 참조하면, 종래의 정전용량식 압력센서(100)는, 하부 전극(110)과 상부 전극(120) 사이의 일정 거리(d)를 복원 가능하게 탄성적으로 가변시키는 탄성 스페이서(130: 탄성층)의 적용이 필수적이다. 즉, 탄성 스페이서(130)는, 터치압력이 가해지지 않은 상태에서는 하부 전극(110)과 상부 전극(120)을 상기 거리(d)로 유지하고, 터치압력이 가해지면 상하 전극(110, 120) 사이의 거리(d)를 가변(단축)하여 상하 전국 사이의 정전용량을 가변(증가)시킴으로써 해당 정전용량변화에 대응하여 입력신호가 생성하며, 터치압력이 사라지면 상하 전극 사이의 거리(d)를 원래의 거리로 복원시킨다. 따라서 종래의 정전용량식 압력센서(100)는 탄성 스페이서(130)의 성능이 센서의 성능을 결정하는 주요 요인이 된다. 1, a conventional
상기 탄성 스페이서를 포함하는 정정용량식 압력 센서의 경우, 상기 탄성 스페이서들 사이로 공기가 배출되거나 공기가 인입됨으로써 정전용량값의 변화가 발생함에 따라 인가되는 압력을 감지할 수 있다.In the case of the capacitance displacement type pressure sensor including the elastic spacer, air may be discharged through the elastic spacers or air may be drawn in, thereby sensing the applied pressure as the capacitance value changes.
하지만, 상기 공기의 유입 및 배출을 위한 공기 흐름이 원활하게 이루어지 못함에 따라 압력 센서의 감도가 악화되는 문제가 있다.However, there is a problem that the sensitivity of the pressure sensor deteriorates as the airflow for the inflow and outflow of the air is not smoothly performed.
본 발명의 일 목적은, 내부의 공기 흐름을 원활하게 함으로써 개선된 감도를 갖는 압력 센서를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a pressure sensor having an improved sensitivity by smoothly flowing the air inside.
본 발명의 일 목적은, 개선된 감도를 가질 수 있는 압력 센서를 용이하게 제조할 수 있는 압력 센서의 제조 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a pressure sensor capable of easily manufacturing a pressure sensor having an improved sensitivity.
본 발명의 실시예들에 따른 압력 센서는, 상호 마주보도록 구비된 제1 전극과 제2 전극 및 상기 제1 및 제2 전극들 사이에 개재되며, 내부에 기공들이 형성된 발포성 탄성체로 이루어진 유전층를 포함하고, 상기 제2 전극은, 각각 도전성 패브릭으로 이루어진 코어 및 상기 코어를 둘러싸도록 구비된 금속층으로 이루어진 셀로 이루어진 복수의 직조된 코어셀들로 갖는 코어셀 구조를 가진다.The pressure sensor according to embodiments of the present invention includes a first electrode and a second electrode provided to face each other, and a dielectric layer interposed between the first and second electrodes, the dielectric layer being made of a foamable elastic body having pores formed therein And the second electrode has a core cell structure having a plurality of woven core cells each made of a cell made of a conductive fabric and a metal layer provided to surround the core.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유전층는 상기 제2 전극 상에 코팅될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the dielectric layer may be coated on the second electrode.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 전극은 공통 전극에 해당하면, 상기 제1 전극은 복수의 영역들 각각에 구비된 감지 전극에 해당할 수 있다.In one embodiment of the present invention, if the second electrode corresponds to a common electrode, the first electrode may correspond to a sensing electrode provided in each of a plurality of regions.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 전극은 10 내지 50 μm 의 두께를 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, the second electrode may have a thickness of 10 to 50 탆.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기공들 내부에 공기가 상기 코어셀들 계면을 따라 외부와 유입 또는 유출될 수 있다.In one embodiment of the present invention, air may be introduced into or out of the pores through the interface between the core cells.
본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서는 상기 유전층 및 상기 제1 전극 사이에 개재된 양면 테이프를 더 포함할 수 있다.The pressure sensor according to an embodiment of the present invention may further include a double-sided tape interposed between the dielectric layer and the first electrode.
본 발명의 실시예들에 따른 압력 센서의 제조 방법에 있어서, 각각 도전성 패브릭으로 이루어진 코어 및 상기 코어를 둘러싸도록 구비된 금속층으로 이루어진 셀로 이루어진 복수의 코어셀들로 갖는 코어셀 구조를 갖는 공통 전극을 준비한다. 이어서, 상기 공통 전극 상에, 내부에 기공들이 형성된 발포성 탄성체로 이루어진 유전층를 형성한다. 이후, 상기 유전층 상에 감지 전극을 형성한다.In a method of manufacturing a pressure sensor according to embodiments of the present invention, a common electrode having a core cell structure including a plurality of core cells each made of a cell made of a conductive fabric and a metal layer surrounding the core, Prepare. Next, a dielectric layer made of a foamable elastic body having pores formed therein is formed on the common electrode. Then, a sensing electrode is formed on the dielectric layer.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 공통 전극은, 상기 코어의 표면에 도금 공정을 통하여 금속층을 형성함으로써 구비될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the common electrode may be provided by forming a metal layer on a surface of the core through a plating process.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 공통 전극 상에 유전층을 형성하기 위하여, 코팅 공정이 수행될 수 있다.In one embodiment of the present invention, a coating process may be performed to form a dielectric layer on the common electrode.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유전층 상에 상기 감지 전극을 형성하기 위하여, 양면 테이프가 이용될 수 있다.In one embodiment of the present invention, a double-sided tape may be used to form the sensing electrode on the dielectric layer.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제2 전극이 도전성 패브릭으로 이루어진 코어 및 상기 코어를 둘러싸도록 구비된 금속층으로 이루어진 셀로 이루어진 복수의 코어셀들로 갖는 코어셀 구조를 가짐에 따라 유전층 내에 분포된 기공들 및 상기 코어셀들 사이의 계면을 따라 공기의 경로가 형성되어 공기의 흐름이 원활하게 될 수 있다. 이로써, 제1 및 제2 전극들 및 유전층을 포함하는 압력 센서가 우수한 감도를 확보할 수 있다. 나아가, 상기 압력 센서의 박형화가 구현될 수 있다.According to embodiments of the present invention, since the second electrode has a core cell structure having a plurality of core cells formed of a cell made of a conductive fabric and a metal layer provided to surround the core, And air flows along the interface between the core cells and the core cells, so that the flow of air can be smooth. Thus, the pressure sensor including the first and second electrodes and the dielectric layer can secure excellent sensitivity. Further, the thinness of the pressure sensor can be realized.
한편, 유전층은 코팅 공정을 통하여 제2 전극 상에 형성될 수 있다. 이로써, 상기 유전층 및 상기 제2 전극 상에 별도의 본딩층을 형성하는 본딩 공정이나 양면 테이프를 이용하는 접착 공정이 생략될 수 있다. 결과적으로 단순화된 코팅 공정을 통하여 상기 유전층이 상기 공통 전극 상에 용이하게 형성될 수 있다. On the other hand, the dielectric layer can be formed on the second electrode through a coating process. Thus, a bonding step of forming a separate bonding layer on the dielectric layer and the second electrode or a bonding step using a double-sided tape may be omitted. As a result, the dielectric layer can be easily formed on the common electrode through a simplified coating process.
나아가, 기존의 유전층을 전극에 부착시키기 위한 본딩 공정이나 접착 공정의 경우, 상기 탄성체의 형상에 따라 본딩층을 패터닝하거나 양면 테이프를 재단하는 공정이 요구됨으로써 그 공정이 복잡하며 그 자유도가 제한되는 반면에, 본원 발명과 같이 유전층이 코팅 공정을 통하여 형성됨으로써 공정 단순화가 가능하다.Further, in the case of a bonding process or an adhering process for attaching an existing dielectric layer to an electrode, a process of patterning the bonding layer or cutting the double-sided tape according to the shape of the elastic body is required, so that the process is complicated and its degree of freedom is limited The dielectric layer is formed through a coating process as in the present invention, thereby simplifying the process.
도 1은 종래의 정전용량식 압력센서를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 정전용량식 압력센서를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 도 2의 제1 전극을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 도 2의 본 발명에 따른 정전용량식 압력센서의 인가 압력 대비 정전용량의 변화를 설명하기 위한 그래프이다.1 is a cross-sectional view illustrating a conventional capacitive pressure sensor.
2 is a cross-sectional view illustrating a capacitive pressure sensor according to the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating the first electrode of FIG. 2. FIG.
FIG. 4 is a graph for explaining a change in capacitance versus applied pressure of the capacitive pressure sensor according to the present invention shown in FIG. 2;
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 압력 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 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. Hereinafter, a pressure device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention in order to clarify the present invention.
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. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 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.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
정전용량식 압력 센서Capacitive Pressure Sensor
도 2는 본 발명에 따른 정전용량식 압력 센서를 설명하기 위한 단면도이다. 도 3은 도 2의 제1 전극을 설명하기 위한 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a capacitive pressure sensor according to the present invention. 3 is a cross-sectional view illustrating the first electrode of FIG. 2. FIG.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 정전용량식 압력 센서(100)는, 제1 전극(110), 제2 전극(120) 및 유전층(130)을 포함한다. 상기 정전 용량식 압력 센서가 디스플레이 소자에 적용될 경우, 표시 모듈 아래에 배치될 수 있다. 2 and 3, a
제1 전극(110)은 감지 전극으로 구동할 수 있다. 상기 제1 전극(110)은 ITO, 구리, 은 등과 같은 도전성 금속으로 이루어질 수 있다. The
상기 제1 전극(110)은 예를 들면, 하우징(미도시)의 내측 베이스 면 상에 위치한다. 상기 제1 전극(110)은 상기 하우징 사이에 본딩층 또는 양면 테이프 등을 이용하여 상기 하우징에 고정될 수 있다. The
상기 제2 전극(120)은 상기 제1 전극(110)과 마주보도록 배치된다. 상기 제2 전극(120)은 상기 제1 전극(110)과 일전 간격으로 이격되도록 구비된다. 또한, 상기 제2 전극(120)은, 예를 들어 표시모듈의 저면에 직접 적층 및 접합될 수 있다. 상기 제2 전극(120)에는 외부로부터 압력이 인가되어 상기 제2 전극(120)이 상하 방향으로 변위될 수 있다. 이로써, 상기 제1 및 제2 전극들(110, 120) 사이의 이격 거리가 외부 압력에 의하여 변동될 수 있다.The
상기 제2 전극(120)은 직조된 코어셀들로 이루어진 코어셀 구조를 가진다. 즉, 코어셀들 각각은 각각 도전성 패브릭으로 이루어진 코어 및 상기 코어를 둘러싸도록 구비된 금속층으로 이루어진 셀로 이루어진다. 따라서, 상기 제2 전극(120)이 직조된 코어셀 구조를 가짐으로써, 상기 코어셀들 사이의 계면을 따라 상기 유전층(130) 내부의 기공들(135)로부터 공기가 원활하게 흐를 수 있다. 이로써, 상기 유전층(130) 내부로 유입되거나 상기 내부로부터 배출되는 공기의 흐름이 원활하게 됨에 따라, 상기 유전층(130)의 두께, 즉 제1 및 제2 전극들(110, 120) 사이의 이격 거리가 신속하게 변경될 수 있다. 이로써, 상기 이격 거리의 변화에 따른 압력 센서의 감도가 개선될 수 있다.The
상기 유전층(130)은 상기 제1 및 제2 전극들(110, 120) 사이에 개재된다. 상기 제2 전극(120)이 상하 방향으로 변위함에 따라, 상기 제1 및 제2 전극들(110. 120) 사이의 이격 거리가 변화한다. 따라서, 상기 이격 거리의 변화에 따라 상기 압력 센서의 정전 용량이 변화될 수 있다. 이로써, 정전 용량의 변화에 따라 상기 압력 센서에 인가된 압력을 측정할 수 있다.The
즉, 외부로터 압력이 인가되면 제2 전극(120)의 위치가 아래로 변위한다. 이때, 제1 전극(110))과 제2 전극(120) 사이의 거리(d)가 가변하고(줄어들고), 이런 거리의 변화에 따라 제1 전극(110)과 제2 전극(120) 사이에서는 C=μA/d의 공식(여기에서 C는 정전용량, μ는 유전율, A는 면적, d는 전극 사이의 거리임)에 해당하는 정전용량변화가 발생하며, 이때의 정전용량 변화량은 터치압력의 크기에 비례하는 두 전극 사이의 거리(d) 변화의 크기에 따라 달라짐으로, 정전용량식 압력센서(100)는 가해진 압력의 크기를 알 수 있다.That is, when the external rotor pressure is applied, the position of the
상기 유전층(130)은 그 내부에 다수의 기공이 분포된 탄성체로 이루어진다. 상기 유전층(130)이 탄성체로 이루어짐에 따라, 상기 외부로 인가되는 압력의 인가 또는 해제에 의하여 유전층(130)이 압축되고 나아가 다시 복원될 수 있다. 또한, 상기 유전층(130) 내부에 다수의 기공이 분포됨에 따라 상기 기공들을 통하여 공기가 상기 유전층(130) 내부로 유입되거나 배출될 수 있다. 상기 유전층v을 이루는 물질의 예로는 발포우레탄, 실리콘 등을 들 수 있다.The
상기 유전층(130)은 상기 제2 전극(120) 상에 코팅 공정을 통하여 형성될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 전극(120)으로는 유전층(130)을 전체적으로 덮는 공통 전극으로 이용될 수 있다. 한편, 제1 전극(110)은 유전층(130)의 전체 면적을 균등하게 분할된 영역 내에 각각 감지 전극으로 이용될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 전극(120)은 약 10 내지 50 μm의 두께를 가질 수 있다. 상기 제2 전극(120)이 10 μm 미만의 두께를 가질 경우, 상기 제2 전극(120)의 전기 전도도가 충분하지 않을 수 있으며, 반면에 상기 제2 전극(120)이 50 μm 초과의 두께를 가질 경우, 외부로부터 인가되는 압력이 상기 제2 전극(120)에 지나치게 흡수될 수 있으며 나아가 압력 센서의 박형화에 해로울 수 있다. In an embodiment of the present invention, the
또한, 종래와 같이 제2 전극(120)이 금속으로 단일막 구조를 가질 경우, 상기 유전층(130) 내에 분포된 기공들이 원활하게 이동하기 위하여, 상기 유전층(130)이 상대적으로 큰 두께를 가져야 함에 따라 압력 센서가 상대적으로 두꺼울 수 밖에 없는 반면에, 본원과 같이 제2 전극(120)이 코어셀 구조를 가짐으로써 공기의 흐름 경로를 형성함에 따라 상기 압력 센서(100)는 상대적으로 얇은 두께를 가질 수 있다. In addition, when the
본 발명의 일 실시에에 따른 압력 센서(100)는 양면 테이프(140)를 더 포함할 수 있다. 상기 양면 테이프(140)는 상기 유전층(130) 및 상기 제1 전극(110) 사이에 개재된다. 상기 양면 테이프(140)는 전도성을 갖는 이방성 도전 물질을 포함할 수 있다.The
정전용량식 압력 센서의 제조 방법Manufacturing Method of Capacitive Pressure Sensor
본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량식 압력 센서의 제조 방법에 따르면, 먼저 공통 전극을 준비한다. 상기 공통 전극은 각각 도전성 패브릭으로 이루어진 코어 및 상기 코어를 둘러싸도록 구비된 금속층으로 이루어진 셀로 이루어진 복수의 코어셀들로 갖는 코어셀 구조를 갖도록 형성된다.According to the method of manufacturing a capacitive pressure sensor according to an embodiment of the present invention, a common electrode is first prepared. The common electrode is formed to have a core cell structure having a plurality of core cells each made of a cell made of a conductive fabric and a metal layer surrounding the core.
상기 공통 전극은 도전성 패브릭에 대하여 도금 공정을 통하여 금속층을 형성함으로써 복수의 코어셀들이 직조된 코어셀 구조를 가질 수 있다. 이로써, 복수의 코어셀들을 갖는 코어셀 구조의 공통 전극이 형성된다. 상기 공통 전극에는 그라운드 전위가 인가될 수 있다.The common electrode may have a core cell structure in which a plurality of core cells are woven by forming a metal layer through a plating process on a conductive fabric. Thereby, a common electrode of a core cell structure having a plurality of core cells is formed. And a ground potential may be applied to the common electrode.
이어서, 상기 공통 전극 상에, 내부에 기공들이 형성된 발포성 탄성체로 이루어진 유전층를 형성한다. Next, a dielectric layer made of a foamable elastic body having pores formed therein is formed on the common electrode.
상기 유전층은 코팅 공정을 통하여 공통 전극 상에 형성될 수 있다. 즉, 상기 코팅 공정에 따르면, 발포성 탄성체를 포함하는 용액을 상기 공통 전극 상에 분사함으로써, 상기 공통 전극 상에 유전층을 형성할 수 있다. 이와 다르게, 상기 발포성 탄성체를 포함하는 용액 내에 상기 공통 전극을 침지시켜 상기 공통 전극 상에 유전층을 형성할 수 있다. 이로써, 상기 유전층 및 상기 공통 전극 상에 별도의 본딩층을 형성하는 본딩 공정이나 양면 테이프를 이용하는 접착 공정이 생략될 수 있다. 결과적으로 단순화된 코팅 공정을 통하여 상기 유전층이 상기 공통 전극 상에 용이하게 형성될 수 있다. The dielectric layer may be formed on the common electrode through a coating process. That is, according to the coating process, a dielectric layer can be formed on the common electrode by spraying a solution containing a foamable elastic material onto the common electrode. Alternatively, the common electrode may be immersed in a solution containing the foamable elastic body to form a dielectric layer on the common electrode. Thus, a bonding process of forming a separate bonding layer on the dielectric layer and the common electrode or a bonding process using a double-sided tape may be omitted. As a result, the dielectric layer can be easily formed on the common electrode through a simplified coating process.
나아가, 기존의 유전층을 전극에 부착시키기 위한 본딩 공정이나 접착 공정의 경우, 상기 탄성체의 형상에 따라 본딩층을 패터닝하거나 양면 테이프를 재단하는 공정이 요구됨으로써 그 공정이 복잡하며 그 자유도가 제한되는 반면에, 본원 발명과 같이 유전층이 코팅 공정을 통하여 형성됨으로써 공정 단순화가 가능하다.Further, in the case of a bonding process or an adhering process for attaching an existing dielectric layer to an electrode, a process of patterning the bonding layer or cutting the double-sided tape according to the shape of the elastic body is required, so that the process is complicated and its degree of freedom is limited The dielectric layer is formed through a coating process as in the present invention, thereby simplifying the process.
이어서, 상기 유전층 상에 감지 전극을 형성한다. 상기 감지 전극은, 상기 유전층 사이에 양면 테이프를 이용하는 상기 유전층 상에 감지 전극이 형성된다.Subsequently, a sensing electrode is formed on the dielectric layer. The sensing electrode is formed on the dielectric layer using a double-sided tape between the dielectric layers.
도 4는 도 2의 본 발명에 따른 정전용량식 압력센서의 인가 압력 대비 정전용량의 변화를 설명하기 위한 그래프이다.FIG. 4 is a graph for explaining a change in capacitance versus applied pressure of the capacitive pressure sensor according to the present invention shown in FIG. 2;
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 정전용량식 압력센서는 인가 압력이 0.5 내지 2.0 kgf 의 범위일 경우, 3,200 내지 17,700 값의 범위 내에서 정전 용량의 변화량을 확인할 수 있다. 반면에 종래와 같이 단일 박막 구조를 갖는 제1 및 제2 전극들 및 기공이 분포된 탄성체로 이루어진 유전층을 갖는 압력 센서의 경우, 동일한 인가 압력 범위에서 850 내지 4,600 값의 범위 내에서 정전 용량의 변화량을 가짐을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4, when the applied pressure is in the range of 0.5 to 2.0 kgf, the capacitance type pressure sensor according to the present invention can detect the change amount of the capacitance within the range of 3,200 to 17,700. On the other hand, in the case of a pressure sensor having a dielectric layer made of first and second electrodes having a single thin film structure and an elastic body having pores distributed therein as in the prior art, the change in the capacitance within the range of 850 to 4,600 As shown in Fig.
100 : 압력 센서 110 : 제1 전극
120 : 제2 전극 130 : 유전층
140 : 양면 테이프100: pressure sensor 110: first electrode
120: second electrode 130: dielectric layer
140: Double-sided tape
Claims (10)
상기 제1 및 제2 전극들 사이에 개재되며, 내부에 기공들이 형성된 발포성 탄성체로 이루어진 유전층를 포함하고,
상기 제2 전극은, 각각 도전성 패브릭으로 이루어진 코어 및 상기 코어를 둘러싸도록 구비된 금속층으로 이루어진 셀로 이루어진 복수의 코어셀들로 갖는 직조된 코어셀 구조를 갖고,
상기 기공들 및 상기 코어셀들 사이의 계면을 따라 공기의 경로가 형성된 것을 특징으로 하는 압력 센서.A first electrode and a second electrode arranged to face each other; And
And a dielectric layer interposed between the first and second electrodes and made of a foamable elastic body having pores formed therein,
The second electrode has a woven core cell structure having a plurality of core cells each made of a cell made of a conductive fabric and a metal layer surrounding the core,
And a path of air is formed along the interface between the pores and the core cells.
상기 공통 전극 상에, 내부에 기공들이 형성된 발포성 탄성체로 이루어진 유전층를 형성하는 단계: 및
상기 유전층 상에 감지 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 기공들 및 상기 코어셀들 사이의 계면을 따라 공기의 경로가 형성된 것을 특징으로 하는 압력 센서의 제조 방법.Preparing a common electrode having a woven core cell structure having a plurality of core cells each made of a cell made of a conductive fabric and a metal layer provided to surround the core;
Forming a dielectric layer made of a foamable elastic body having pores therein on the common electrode; and
And forming a sensing electrode on the dielectric layer,
And a path of air is formed along the interface between the pores and the core cells.
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