KR101958077B1 - Visual pressure sensor and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시각화 압력 센서 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하부 유연 전극; 상기 하부 유연 전극 상부에 배치되는 전자 주입층; 상기 전자 주입층 상부에 배치되는 전자 수송층; 상기 전자 수송층 상부에 배치되는 발광층; 상기 발광층 상부에 배치되는 이온성 겔 타입의 유전체층; 및 상기 유전체층 상부에 배치되는 상부 유연 전극을 포함하며, 상기 하부 유연 전극 및 상기 상부 유연 전극 중 적어도 하나에 가해지는 외부 압력에 따라 상기 하부 유연 전극과 상기 상부 유연 전극 사이의 정전 용량이 변화되고, 상기 정전 용량에 비례하여 상기 발광층의 발광 세기가 조절되는 시각화 압력 센서가 제공될 수 있다. The present invention relates to a visualization pressure sensor and a method of manufacturing the same. According to an embodiment of the present invention, a lower flexible electrode; An electron injection layer disposed on the lower flexible electrode; An electron transport layer disposed above the electron injection layer; A light emitting layer disposed on the electron transport layer; An ionic gel type dielectric layer disposed on the light emitting layer; And an upper flexible electrode disposed on the dielectric layer. The capacitance between the lower flexible electrode and the upper flexible electrode changes according to an external pressure applied to at least one of the lower flexible electrode and the upper flexible electrode, A visualization pressure sensor in which the light emission intensity of the light emitting layer is adjusted in proportion to the electrostatic capacity can be provided.
Description
본 발명은 센서 기술에 관한 것으로, 상세하게는 시각화 압력 센서 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sensor technology, and more particularly, to a visualization pressure sensor and a method of manufacturing the same.
압력 센서는 스마트 윈도우, 디스플레이, 보안 시스템, 휴대 전화 및 전자피부(e-skin)와 같은 다양한 장치에 광범위하게 적용되고 있다. 또한, 상기 압력 센서는 사물 인터넷(IoT, Internet of Things, 또는 (IoE, Internet of Everything)의 응용 소자 및 상기 IoT 또는 상기 IoE와 관련된 웨어러블 디바이스의 응용 소자로서도 큰 관심을 불러일으키고 있다.Pressure sensors are widely applied to a variety of devices such as smart windows, displays, security systems, cellular phones and e-skins. In addition, the pressure sensor has attracted great interest as an application element of the Internet (IoT, Internet of Things, or IoE, Internet of Everything) and a wearable device related to the IoT or the IoE.
상기 압력 센서는 압력이라는 물리적 양을 전기적 값으로 변화하는 매체에 따라, 압저항(Piezoresistive)방식, 정전 용량(Capacitive) 방식, 압전(Piezoelectric)방식, 광학(Optical)방식 및 공명 주파수(Resonance)방식으로 구분될 수 있다. 상기 압저항 방식은 외부의 변화가 크고, 위치 제어가 용이하며, 형상이 간단하여 일괄제작 공정에 적합하며, 가해진 압력에 대해 선형적인 출력을 보여주는 장점이 있다. 그러나, 온도의 증가에 따라 민감도가 급속하게 낮아지는 경향이 있어, 적용되는 범위가 제한될 수 있다. 상기 정전 용량 방식은 압력 변화를 정전 용량의 변화로 변환하는 방식으로서, 압저항 방식보다 높은 민감도를 가지고, 온도의 변화에 따라 민감도의 변화가 적다는 장점이 있으나, 와류 정전 용량으로 인한 과도한 신호 손실이 발생되는 단점이 있다. 상기 광학 방식은 간섭계에 의해서 압력을 측정하는 방식으로, 높은 정확성을 가지고 있으나, 온도의 변화에 민감하고, 제작비용이 높다는 단점을 가지고 있다. The pressure sensor may be a piezo-resistive type, a capacitive type, a piezoelectric type, an optical type, and a resonance frequency type, depending on the physical quantity of the pressure, . The piezoresistive method is advantageous for a batch manufacturing process because it has a large external change, is easy to control the position, is simple in shape, and shows a linear output with respect to the applied pressure. However, the sensitivity tends to decrease rapidly with increasing temperature, and the range of application may be limited. The capacitance type is a method of converting a pressure change into a change of a capacitance, and has a higher sensitivity than a piezoresistance method and has a merit that a sensitivity change is less in accordance with a temperature change. However, an excessive signal loss There is a disadvantage in that this occurs. The optical system is a method of measuring pressure by an interferometer and has a high accuracy, but is sensitive to a change in temperature and has a disadvantage of high manufacturing cost.
그러나, 전술한 압력 센서들은 단순히 압력을 전기적 값으로 변화하는 것으로서, 사물과 사물을 디지털 신호로 연결하는 IoT 또는 IoE의 응용 소자로 활용하는데 제한적일 수 있다. However, the above-mentioned pressure sensors simply change the pressure to an electrical value, and may be limited to use as an application device of IoT or IoE that connects objects and objects with digital signals.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, IoT 또는 IoE의 응용 소자 또는 웨어러블 디바이스의 응용 소자로 광범위하게 활용하기 위한 시각화 압력 센서를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a visualization pressure sensor for use extensively as an application device of IoT or IoE or a wearable device.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 전술한 이점을 갖는 시각화 압력 센서의 제조 방법을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a visualized pressure sensor having the above-described advantages.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 하부 유연 전극; 상기 하부 유연 전극 상부에 배치되는 전자 주입층; 상기 전자 주입층 상부에 배치되는 전자 수송층; 상기 전자 수송층 상부에 배치되는 발광층; 상기 발광층 상부에 배치되는 이온성 겔 타입의 유전체층; 및 상기 유전체층 상부에 배치되는 상부 유연 전극을 포함하며, 상기 하부 유연 전극 및 상기 상부 유연 전극 중 적어도 하나에 가해지는 외부 압력에 따라 상기 하부 유연 전극과 상기 상부 유연 전극 사이의 정전 용량이 변화되고, 상기 정전 용량에 비례하여 상기 발광층의 발광 세기가 조절되는 시각화 압력 센서가 제공될 수 있다. 상기 발광층과 상기 유전체층 사이에 배치되는 정공 수송층 및 정공 주입층이 더 포함될 수 있다. 상기 시각화 압력 센서는 0 내지 80 kPa 압력 범위에서 동작할 수 있다. 상기 유전체층은, 구조 형성 폴리머; 및 상기 구조 형성 폴리머의 기공 내에 트랩된 이온성 액체를 포함할 수 있다. 상기 구조 형성 폴리머는, 폴리비닐리덴 플로라이드-트리플루오로에틸렌(P(VDFTrFE)), 폴리(비닐리덴 플루오라이드-공-헥사플루오로프로필렌), 폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 이온성 액체는, 1-에틸-3-메틸이미다졸리움비스(트리플루오로메틸설포닐)아미드를 포함할 수 있다. 상기 이온성 액체는, 휘발성 성분을 함유하지 않을 수 있다. 상기 유전체층의 두께는 5 ㎛ 내지 10 ㎛일 수 있다. 상기 유전체층의 표면에는 3차원 돌기 구조체들의 어레이를 포함할 수 있다. 상기 3차원 돌기 구조체의 수직 단면은, 유전체층의 주표면으로부터 수직 상부 방향으로 갈수록 폭이 좁아지고 하단부는 지지력을 확보할 수 있는 테이퍼 형상을 가질 수 있다. 상기 3차원 돌기 구조체는, 원뿔, 타원뿔, 삼각뿔 및 사각뿔 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다. 상기 하부 유연 전극 및 상기 상부 유연 전극 중 적어도 어느 하나는, 베이스 필름; 및 상기 베이스 필름 상에 코팅된 도전성 박막을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a lower flexible electrode; An electron injection layer disposed on the lower flexible electrode; An electron transport layer disposed above the electron injection layer; A light emitting layer disposed on the electron transport layer; An ionic gel type dielectric layer disposed on the light emitting layer; And an upper flexible electrode disposed on the dielectric layer. The capacitance between the lower flexible electrode and the upper flexible electrode changes according to an external pressure applied to at least one of the lower flexible electrode and the upper flexible electrode, A visualization pressure sensor in which the light emission intensity of the light emitting layer is adjusted in proportion to the electrostatic capacity can be provided. And a hole transporting layer and a hole injecting layer disposed between the light emitting layer and the dielectric layer. The visualization pressure sensor may operate in a pressure range from 0 to 80 kPa. The dielectric layer comprising: a structure-forming polymer; And an ionic liquid trapped within the pores of the structure forming polymer. The structure forming polymer may be selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride-trifluoroethylene (P (VDFTrFE)), poly (vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), polyvinylidene fluoride (PVDF) . ≪ / RTI > The ionic liquid may comprise 1-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) amide. The ionic liquid may contain no volatile component. The thickness of the dielectric layer may be between 5 탆 and 10 탆. The surface of the dielectric layer may include an array of three-dimensional projection structures. The vertical cross section of the three-dimensional projection structural body may have a tapered shape that becomes narrower from the main surface of the dielectric layer toward the vertical upper direction and the lower end portion can secure a supporting force. The three-dimensional projection structure may have any one of a cone shape, a cone shape, a triangular shape, and a quadrangular shape. Wherein at least one of the lower flexible electrode and the upper flexible electrode comprises: a base film; And a conductive thin film coated on the base film.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하부 유연 전극을 준비하는 단계; 상기 하부 유연 전극 상부에 전자 주입층을 배치하는 단계; 상기 전자 주입층 상부에 전자 수송층을 배치하는 단계; 상기 전자 수송층 상부에 발광층을 배치하는 단계; 상기 발광층 상부에 이온성 겔 타입의 유전체층을 배치하는 단계; 및 상기 유전체층 상부에 상부 유연 전극을 배치하는 단계를 포함하며, 상기 하부 유연 전극 및 상기 상부 유연 전극 중 적어도 하나에 가해지는 외부 압력에 따라 상기 하부 유연 전극과 상기 상부 유연 전극 사이의 정전 용량이 변화되고, 상기 정전 용량에 비례하여 상기 발광층의 발광 세기가 조절되는 시각화 압력 센서의 제조 방법이 제공될 수 있다. According to another embodiment of the present invention, Disposing an electron injection layer on the lower flexible electrode; Disposing an electron transport layer on the electron injection layer; Disposing a light emitting layer on the electron transport layer; Disposing an ionic gel type dielectric layer on the light emitting layer; And disposing an upper flexible electrode on the dielectric layer, wherein a capacitance between the lower flexible electrode and the upper flexible electrode changes according to an external pressure applied to at least one of the lower flexible electrode and the upper flexible electrode, And a luminous intensity of the light emitting layer is controlled in proportion to the capacitance.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 외부 압력에 따라 하부 유연 전극 및 상부 유연 전극 중 적어도 하나를 변형시키는 단계; 상기 외부 압력의 변형에 따라, 상기 하부 유연 전극과 상기 상부 유연 전극 사이의 정전 용량을 변화시키는 단계; 및 상기 하부 유연 전극과 상기 상부 유연 전극 사이의 정전 용량에 따라 발광 세기가 조절하는 단계를 포함하는 시각화 압력 센서의 구동 방법이 제공될 수 있다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: deforming at least one of a lower flexible electrode and an upper flexible electrode according to external pressure; Changing a capacitance between the lower flexible electrode and the upper flexible electrode according to the deformation of the external pressure; And adjusting a light emission intensity according to a capacitance between the lower flexible electrode and the upper flexible electrode.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제 1 항의 시각화 압력 센서를 포함하는 웨어러블 디바이스가 제공될 수 있다. According to another embodiment of the present invention, a wearable device including the visualization pressure sensor of the first aspect can be provided.
본 발명의 실시예에 따르면, 하부 유연 전극 및 상부 유연 전극 중 적어도 하나에 외부 압력이 가해짐에 따라, 상기 하부 유연 전극과 상기 상부 유연 전극 사이의 정전 용량이 변화되고, 상기 정전 용량에 비례하여 상기 발광층의 발광 세기가 조절되는 시각화 압력 센서를 제공함으로써, IoT 또는 IoE의 응용 소자 또는 웨어러블 디바이스의 응용 소자로 광범위하게 활용할 수 있는 이점이 있다. 또한, 이온성 겔 타입의 유전체층을 사용함으로써, 종래의 압력 센서와 비교하여, 구동 전압이 낮고, 응답 속도가 빠르며, 넓은 압력 범위 내에서 압력 변화를 민감하게 측정할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, as external pressure is applied to at least one of the lower flexible electrode and the upper flexible electrode, the capacitance between the lower flexible electrode and the upper flexible electrode changes, By providing a visualization pressure sensor in which the emission intensity of the light emitting layer is controlled, it can be widely used as an application device of IoT or IoE or a wearable device. Further, by using the ionic gel type dielectric layer, it is possible to sensitively measure the pressure change within a wide pressure range, which is low in drive voltage, fast in response speed, and is comparable to a conventional pressure sensor.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 압력에 비례한 발광 특성을 가지므로, 시간에 따른 압력의 세기 및 이동 변화를 시각적으로 확인할 수 있다. In addition, according to another embodiment of the present invention, since the light emitting characteristic is proportional to the pressure, it is possible to visually confirm intensity and movement of the pressure with time.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전술한 이점을 갖는 시각화 압력 센서의 제조 방법이 제공될 수 있다. Further, according to another embodiment of the present invention, a method of manufacturing a visualization pressure sensor having the above-described advantages can be provided.
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 시각화 압력 센서의 단면도이다.
도 1c은 본 발명의 일 실시예에 따른 시각화 압력 센서의 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 시각화 압력 센서의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시각화 압력 센서의 유전체층을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 시각화 압력 센서의 유전체층에 압력이 가해지는 예를 도시한 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시각화 압력 센서의 유전체층에 압력이 가해지는 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시각화 압력 센서를 이용하는 웨어러블 디바이스를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시각화 압력 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 시각화 압력 센서의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다. 1A and 1B are cross-sectional views of a visualization pressure sensor according to an embodiment of the present invention, respectively.
1C is a perspective view of a visualization pressure sensor according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are cross-sectional views of a visualization pressure sensor according to another embodiment of the present invention, respectively.
3 is a view for explaining a dielectric layer of a visualization pressure sensor according to an embodiment of the present invention.
4A to 4C are views showing an example in which pressure is applied to a dielectric layer of a visualization pressure sensor according to an embodiment of the present invention.
5A to 5C are views showing examples of applying pressure to a dielectric layer of a visualization pressure sensor according to another embodiment of the present invention.
Figure 6 illustrates a wearable device using a visualization pressure sensor in accordance with an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a method of manufacturing a visualization pressure sensor according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a method of operating a visualization pressure sensor according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified into various other forms, It is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more faithful and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.
도면에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.Like numbers refer to like elements in the drawings. Also, as used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of any of the listed items.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수로 기재되어 있다 하더라도, 문맥상 단수를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"이란 용어는 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terms used herein are used to illustrate the embodiments and are not intended to limit the scope of the invention. Also, although described in the singular, unless the context clearly indicates a singular form, the singular forms may include plural forms. Also, the terms "comprise" and / or "comprising" used herein should be interpreted as referring to the presence of stated shapes, numbers, steps, operations, elements, elements and / And does not exclude the presence or addition of other features, numbers, operations, elements, elements, and / or groups.
본 명세서에서 기판 또는 다른 층 "상에(on)" 형성된 층에 대한 언급은 상기 기판 또는 다른 층의 바로 위에 형성된 층을 지칭하거나, 상기 기판 또는 다른 층 상에 형성된 중간 층 또는 중간 층들 상에 형성된 층을 지칭할 수도 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 숙련된 자들에게 있어서, 다른 형상에 "인접하여(adjacent)" 배치된 구조 또는 형상은 상기 인접하는 형상에 중첩되거나 하부에 배치되는 부분을 가질 수도 있다. Reference herein to a layer formed "on" a substrate or other layer refers to a layer formed directly on top of the substrate or other layer, or may be formed on intermediate or intermediate layers formed on the substrate or other layer Layer. ≪ / RTI > It will also be appreciated by those skilled in the art that structures or shapes that are "adjacent" to other features may have portions that overlap or are disposed below the adjacent features.
본 명세서에서, "아래로(below)", "위로(above)", "상부의(upper)", "하부의(lower)", "수평의(horizontal)" 또는 "수직의(vertical)"와 같은 상대적 용어들은, 도면들 상에 도시된 바와 같이, 일 구성 부재, 층 또는 영역들이 다른 구성 부재, 층 또는 영역과 갖는 관계를 기술하기 위하여 사용될 수 있다. 이들 용어들은 도면들에 표시된 방향뿐만 아니라 소자의 다른 방향들도 포괄하는 것임을 이해하여야 한다. As used herein, the terms "below," "above," "upper," "lower," "horizontal," or " May be used to describe the relationship of one constituent member, layer or regions with other constituent members, layers or regions, as shown in the Figures. It is to be understood that these terms encompass not only the directions indicated in the Figures but also the other directions of the devices.
본 명세서에서, “역구조”란 용어는 교류 기반 발광 소자의 적층 구조에서, 유전체층이 하부 전극의 상부가 아닌 상부 전극의 하부에 배치되고, 전자를 주입하기 위한 전자 주입층이 상기 하부 전극의 상부에 배치되고, 발광 효율을 높이기 위해 발광층과 유전체층 사이에 정공 주입층이 배치되는 구조를‘역구조’라 정의한다. 또한, 본 명세서에서, "투명한"이란 용어는, 가시광선, 적외선, 또는 자외선 영역 모두의 대역에 있어 투광도를 갖는 것에 한정되지 아니하며, 이들 영역의 일부 파장 대역에 있어 투광도를 갖는 것으로 해석되어야 한다. In the present specification, the term " reverse structure " refers to a structure in which a dielectric layer is disposed below an upper electrode, not an upper portion of a lower electrode, and an electron injection layer for injecting electrons, And a structure in which a hole injection layer is disposed between the light emitting layer and the dielectric layer in order to improve light emission efficiency is defined as a 'reverse structure'. Also, in this specification, the term "transparent" is not to be construed as having transparency in the band of both visible light, infrared, or ultraviolet region, and should be interpreted as having transmittance in some wavelength bands of these regions.
이하에서, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들(및 중간 구조들)을 개략적으로 도시하는 단면도들을 참조하여 설명될 것이다. 이들 도면들에 있어서, 예를 들면, 부재들의 크기와 형상은 설명의 편의와 명확성을 위하여 과장될 수 있으며, 실제 구현시, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 된다. 또한, 도면의 부재들의 참조 부호는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부재를 지칭한다. In the following, embodiments of the present invention will be described with reference to cross-sectional views schematically illustrating ideal embodiments (and intermediate structures) of the present invention. In these figures, for example, the size and shape of the members may be exaggerated for convenience and clarity of explanation, and in actual implementation, variations of the illustrated shape may be expected. Accordingly, embodiments of the present invention should not be construed as limited to any particular shape of the regions shown herein. In addition, reference numerals of members in the drawings refer to the same members throughout the drawings.
이하, 본 발명의 설명의 편의를 위해서, 정전 용량 방식의 압력 센서를 토대로 설명하지만, 본 발명은 정전 용량 방식에 제한되지 않으며, 압저항 방식, 정전 용량 방식, 압전 방식, 광학 방식 및 공명 주파수 방식에도 응용 가능하다. The present invention is not limited to the electrostatic capacity type, but may be applied to other types of capacitors, such as a piezoresistance type, a capacitive type, a piezoelectric type, an optical type, and a resonance frequency type Lt; / RTI >
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 시각화 압력 센서(100A, 100B)의 단면도이며, 도 1c은 본 발명의 일 실시예에 따른 시각화 압력 센서의 사시도이다. FIGS. 1A and 1B are cross-sectional views of
도 1a 및 도 1c를 참조하면, 시각화 압력 센서(100A)는 하부 유연 전극(E1), 전자 주입층(N1), 전자 수송층(N2), 발광층(EL), 유전체층(D) 및 상부 유연 전극(E2)를 포함할 수 있다. 1A and 1B, the
하부 유연 전극(E1)은 탄소 전극, 다공성 금속, 또는 도전성 폴리머 필름과 같은 양호한 기계적 강도와 신축성을 갖는 도전성 재료를 포함할 수 있다. 상기 재료는 예시적이며, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 하부 유연 전극(E1)은, 유연 기판 상에 도전성 재료가 코팅되거나 유연 매트릭스 내에 도전성 재료가 분산되어 도전성을 갖는 여하의 구조체일 수도 있다. 하부 유연 전극(E1)은, 폴리에틸렌테레프탈레이트(poly (ethylene terephthalate) 또는 PET), 폴리이미드(poly PI), 폴리메틸메타크릴산(polymethyl methacrylate, PMMA)와 같은 베이스 필름일 수 있다. 상기 도전성 재료는, 베이스 필름 상에 코팅된 InSnO2(Indium tin oxide, ITO), IZO, ZnO, 탄소 나노 튜브와 같은 도전성 박막을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 하부 유연 전극(E1)은 유연한 PET의 베이스 필름 및 상기 베이스 필름 상에 코팅된 인듐 틴 산화물(Indium tin oxide, ITO)을 포함할 수 있다. The lower flexible electrode E1 may comprise a conductive material having good mechanical strength and stretchability, such as a carbon electrode, a porous metal, or a conductive polymer film. The above materials are illustrative, and the present invention is not limited thereto. For example, the lower flexible electrode E1 may be any structure having a conductive property by coating a conductive material on the flexible substrate or dispersing the conductive material in the flexible matrix. The lower flexible electrode E1 may be a base film such as poly (ethylene terephthalate) or PET, polyimide (PI), or polymethyl methacrylate (PMMA). The conductive material may include a conductive thin film such as indium tin oxide (ITO), IZO, ZnO, or carbon nanotube coated on a base film. Preferably, the lower flexible electrode E1 may comprise a flexible PET base film and indium tin oxide (ITO) coated on the base film.
하부 유연 전극(E1) 상에는 전자 주입층(N1)이 배치될 수 있다. 전자 주입층(N1)은 하부 유연 전극(E1)로부터 공급되는 캐리어(전자 및/또는 정공)의 이동을 제어하여 전자 수송층(N2)으로 전자를 전달할 수 있다. 예컨대, 전자 주입층(N1)은 하부 유연 전극(E1)으로부터 교류 전원 중 제 1 반주기 동안에 공급되는 전자를 전자 수송층(N2)을 통해 발광층(EL)으로 전달하고, 하부 유연 전극(E2)으로부터 상기 교류 전원 중 제 2 반주기 동안에 공급되는 정공을 발광층(EL)으로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 이를 위해, 전자 주입층(20)의 에너지 밴드의 전도 대역과 기저 대역의 크기는 낮게 설계될 수 있다. 이 경우, 하부 유연 전극(E1)으로부터 전자 주입층(N1)으로의 전자의 주입을 위한 에너지 장벽의 크기는 감소되고, 하부 유연 전극(E1)으로부터 전자 주입층(N1)으로의 정공의 주입이 차단되도록 에너지 장벽의 크기는 증가될 수 있다. An electron injection layer N1 may be disposed on the lower flexible electrode E1. The electron injection layer N1 controls the movement of carriers (electrons and / or holes) supplied from the lower flexible electrode E1 to transfer electrons to the electron transport layer N2. For example, the electron injection layer N1 transfers electrons supplied from the lower flexible electrode E1 through the electron transport layer N2 to the light emitting layer EL during the first half cycle of the AC power, It is possible to prevent the holes supplied during the second half cycle of the AC power from being transmitted to the light emitting layer EL. For this, the conduction band of the energy band of the electron injection layer 20 and the size of the base band can be designed to be low. In this case, the size of the energy barrier for injecting electrons from the lower flexible electrode E1 to the electron injection layer N1 is reduced, and the injection of holes from the lower flexible electrode E1 to the electron injection layer N1 The size of the energy barrier can be increased to block.
일 실시예에서, 전자 주입층(N1)은 아연 산화물(ZnO) 같은 금속 산화물을 포함할 수 있으나, 본 발명에서 이들에 제한되지 않는다. 전자 수송층(N2)은 폴리에틸렌이민(PEI: polyethylenimine)과 산화 아연(ZnO: zinc oxide)의 복합물(ZnO:PEI), Alq3(tris(8- hydroxyquinoline) aluminum), Balq(Bis(2- methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium : Balq), Bebq2(bis(10-hydroxybenzo [h] quinolinato)-beryllium : Bebq2), BCP(2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), Bphen(4,7-diphenyl-1,10- phenanthroline), TPBI((2,2',2"- (benzene-1,3,5-triyl)- tris(1-phenyl-1H-benzimidazole), TAZ (3-(4-biphenyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole), NTAZ(4-(naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole), NBphen(2,9-bis(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), 3TPYMB(Tris(2,4,6-trimethyl-3-(pyridin-3- yl)phenyl)borane : 3TPYMB), POPy2(Phenyl-dipyrenylphosphine oxide), BP4mPy(3,3',5,5'-tetra[(m-pyridyl)-phen-3-yl]biphenyl : BP4mPy), TmPyPB(1,3,5-tri[(3-pyridyl)-phen-3-yl]benzene), BmPyPhB(1,3-bis[3,5-di(pyridin-3-yl)phenyl]benzene), Bepq2(Bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinato)beryllium), DPPS(Diphenylbis(4-(pyridin-3-yl)phenyl)silane : DPPS) 및 TpPyPB(1,3,5-tri(p-pyrid-3-yl-phenyl)benzene : TpPyPB), Bpy-OXD(1,3-bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene), BP-OXD-Bpy(6,6'- bis[5-(biphenyl-4-yl)-1,3,4-oxadiazo-2-yl]-2,2'-bipyridyl : BP-OXD-Bpy), tBu-PBD(2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole) 및 ADN(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthrascene) 중 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있다. 이들 재료는 예시적일 뿐, 본 발명의 실시예가 이들에 한정되는 것은 아니다. In one embodiment, the electron injecting layer N1 may comprise a metal oxide such as zinc oxide (ZnO), but is not limited thereto in the present invention. The electron transport layer N2 is a mixture of polyethyleneimine and zinc oxide (ZnO: PEI), Alq3 (tris (8-hydroxyquinoline) aluminum), Balq (Bis (2- BCP (2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-dihydroxybenzo [b] quinolinato) phenanthroline), Bphen (4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), TPBI ((2,2 ', 2' '- benzene-1,3,5-triyl) ), TAZ (3- (4-biphenyl) -4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole), NTAZ (4- (naphthalen- -1,2,4-triazole), NBphen (2,9-bis (naphthalen-2-yl) -4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), 3TPYMB (Tris (2,4,6- 3- (pyridin-3-yl) phenyl) borane: 3TPYMB), Phenyl-dipyrenylphosphine oxide, BP4mPy (3,3 ', 5,5'-tetra [ biphenyl: BP4mPy), TmPyPB (1,3,5-tri [3-pyridyl) -phen-3-yl] benzene), BmPyPhB (1,3- phenyl] benzene), Bepq2 (Bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) beryllium), DPPS pyrid-3-yl-phenyl) benzene: TpPyPB), Bpy-OXD (1,3,5-tri -bis [2- (2,2'-bipyridine-6-yl) -1,3,4-oxadiazol-5-yl] benzene), BP-OXD-Bpy (6,6'- -4-yl) -1,3,4-oxadiazol-2-yl] -2,2'-bipyridyl: BP-OXD-Bpy), tBu-PBD (2- (4-Biphenylyl) -5- tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole and ADN (9,10-di (naphthalene-2-yl) anthracene). These materials are merely illustrative, and embodiments of the present invention are not limited thereto.
전자 주입층(N1) 상부에 전자 수송층(N2)이 배치될 수 있다. 전자 수송층(N2)은 전자 주입층(N1)으로부터 전달되는 전자들을 발광층(EL)으로 전달할 수 있다. An electron transport layer N2 may be disposed above the electron injection layer N1. The electron transport layer N2 can transfer electrons transferred from the electron injection layer N1 to the light emitting layer EL.
전자 수송층(N2) 상부에 발광층(EL)이 배치될 수 있다. 발광층(EL)은 전자 수송층(N2)을 통해 전자 주입층(N1)으로부터 주입된 전자에 의해 발광할 수 있다. 예컨대, 전자 주입층(N1)으로부터 주입된 전자는 발광층(EL) 내의 전계에 의해 가속될 수 있고, 가속에 의해 발광층(EL) 내의 발광 원자와 충돌하게 되고, 충돌에 의해 발광 원자의 전자들이 기저 상태에서 여기 상태로 천이되고, 상기 발광 원자의 전자들이 여기 상태에서 기저 상태로 되돌아감으로써 발광이 발광층(EL) 내에서 발생될 수 있다. 다른 실시예에서, 전자 주입층(N1)으로부터 주입된 전자가 발광층(EL)의 기저 대역의 정공과 재결합함으로써 발광이 일어날 수 있다. 또한, 도 1b를 참조하여 후술하는 것과 같이, 발광층(EL)과 유전체층(D) 사이에 정공 발생층(P)이 배치된 경우, 발광층(EL) 내부에서 전자 주입층(N1)으로부터 주입된 일부 전자와 정공 발생층(P)으로부터 주입된 정공의 재결합에 의해 발광이 일어날 수 있다. The light-emitting layer EL may be disposed on the electron-transporting layer N2. The light emitting layer EL can emit light by electrons injected from the electron injection layer N1 through the electron transporting layer N2. For example, electrons injected from the electron injection layer N1 can be accelerated by an electric field in the light-emitting layer EL, collide with the light-emitting atoms in the light-emitting layer EL by acceleration, State to the excited state, and the electrons of the emitting atoms are returned to the ground state in the excited state, so that light emission can be generated in the light emitting layer (EL). In another embodiment, the electrons injected from the electron injecting layer N1 recombine with the holes of the base band of the light emitting layer EL, so that light emission can occur. When a hole-generating layer P is disposed between the light-emitting layer EL and the dielectric layer D as described below with reference to FIG. 1B, a portion of the light-emitting layer EL injected from the electron- And light can be emitted by recombination of electrons and holes injected from the hole-generating layer (P).
일 실시예에서, 발광층(EL)은 염료 물질을 포함하는 고분자 매트릭스 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 탄소 나노튜브(carbon nanotube)와 염료 물질이 결합될 수 있고, 상기 탄소 나노튜브는 단일벽 탄소 나노튜브(SWNT: single-walled nanotube), 이중벽 탄소나노튜브(double-walled carbon nanotube), 다중벽 탄소 나노튜브 (MWNT: multi-walled nanotubes) 중 하나일 수 있다. In one embodiment, the light-emitting layer (EL) may have a polymeric matrix structure comprising a dye material. For example, a carbon nanotube may be combined with a dye material. The carbon nanotube may be a single-walled nanotube (SWNT), a double-walled carbon nanotube, And may be one of multi-walled nanotubes (MWNTs).
다양한 실시 예에서, 발광층(EL)은 유기물 재료로서 호스트 재료 및 상기 호스트 재료에 주입되는 도펀트 재료(혹은 게스트 재료) 중 어느 하나일 수 있다. 상기 호스트 재료는 Alq3, CBP(4,4′-N,N′-dicarbazole-biphenyl), PVK(poly(n-vinylcarbazole)), AND(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene), TCTA(4,4',4″-tris(N-carbazolyl)-triphenylamine), TPBI(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene), TBADN(3-tert-butyl-9,10-di-2-naphthylanthracene)), E3, DSA(distyrylarylene), BCzVB(1, 4-bis[2-(3-Nethylcarbazoryl)vinyl]benzene), DPAVB(4-(di-p-tolylamino)-4'-[(di-p-tolylamino)styryl]stilbene) 및 NBDAVBi(N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(diphenylamino)styryl)naphthalene-2-yl)vinyl)phenyl-N-phenylbenzenamine)) 중 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 상기 도펀트 재료는 DCM(4-dicyanomethylene-2-methyl-6-pdimethylaminostyryl-4H-pyran), PtOEP, Ir(piq)3, Btp2Ir(acac), Ir(ppy)3 (ppy=phenylpyridine), Ir(ppy)2(acac), Ir(mpyp)3, F2Irpic, (F2 ppy)2Ir(tmd), Ir(dfppz)3, ter-fluorene, 4,4′-bis 4-diphenylaminostyryl)biphenyl (DPAVBi), and 2,5,8,11-tetra-t-butyl pherylene (TBPe) 중 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. In various embodiments, the light-emitting layer (EL) may be either a host material as an organic material and a dopant material (or guest material) injected into the host material. The host material may include Alq3, CBP (4,4'-N, N'-dicarbazole-biphenyl), poly (n-vinylcarbazole) PVK, 9,10- 3-tert-butyl-9 (4,4 ', 4 "-tris (N-carbazolyl) -triphenylamine), TPBI (1,3,5-tris (N- phenylbenzimidazole- Di-2-naphthylanthracene), E3, distyrylarylene, BCzVB (1,4-bis [2- (3-Nethylcarbazolyl) vinyl] benzene), DPAVB (4- 4 '- [(di- p-tolylamino) styryl] stilbene) and NBDAVBi (N- (4 - ((E) -2- (6- (E) -4- (diphenylamino) styryl) naphthalene- ) vinyl) phenyl-N-phenylbenzenamine)), but it is not limited thereto. The dopant material may be selected from the group consisting of DCM (4-dicyanomethylene-2-methyl-6-pdimethylaminostyryl-4H-pyran), PtOEP, Ir (piq) 3, Btp2Ir (acac) ) 2 (acac), Ir (mpyp) 3, F 2 Irpic, (F 2 ppy) 2Ir (tmd), Ir (dfppz) 3, ter-fluorene, 4,4'-bis 4-diphenylaminostyryl) biphenyl , 5,8,11-tetra-t-butyl pherylene (TBPe), but is not limited thereto.
또 다른 실시예에서, 발광층(EL)은 무기물 재료로서, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CaS, SrS, CaSe, SrSe, ZnMgS, CaSSe, CaSrS, CaGa2S4, SrGa2S4, BaGa2S4, CaAl2S4, SrAl2, BaAl2S4, Ga2O3, Y2O3, CaO, GeO2, SnO2, Zn2SiO4, Zn2GeO4, ZnGa2O4, CaGa2O4, CaGeO3, MgGeO3, Y4GeO8, Y2GeO5, Y2Ge2O7, Y2SiO5, BeGa2O4, Sr3Ga2O6, Zn2SiO4-Zn2GeO4, Ga2O3-Al2O3, CaO-Ga2O3, 및 Y2O3-GeO2 중 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. In yet another embodiment, the light-emitting layer (EL) is made of an inorganic material such as ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CaS, SrS, CaSe, SrSe, ZnMgS, CaSSe, CaSrS, CaGa2S4, SrGa2S4, BaGa2S4, CaAl2S4, SrAl2, BaAl2S4, Ga2O3 , Ca2O3, CaO, GeO2, SnO2, Zn2SiO4, Zn2GeO4, ZnGa2O4, CaGa2O4, CaGeO3, MgGeO3, Y4GeO8, Y2GeO5, Y2Ge2O7, Y2SiO5, BeGa2O4, Sr3Ga2O6, Zn2SiO4-Zn2GeO4, Ga2O3-Al2O3, CaO- But are not limited to, at least one material.
다른 실시 예에서, 발광층(EL)은 유기물 재료로서 호스트 재료 및 상기 호스트 재료에 주입되는 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 상기 호스트 재료 또는 상기 도펀트 재료만으로 광을 방출할 수 있으나, 광의 효율 및 휘도를 개선시키기 위해서, 상기 호스트 재료에 도펀트 재료를 도핑하여 발광층(EL)이 구성될 수 있다. 예컨대, 녹색 발광을 갖는 호스트 재료인 Alq3에 발광 효율을 높이기 위해서 퀴나크리돈(Quinacridone) 류와 같은 양자 효율이 높은 물질이 도핑될 수 있다. In another embodiment, the light-emitting layer (EL) may include a host material as an organic material and a dopant material that is injected into the host material. Light can be emitted only by the host material or the dopant material, but the light emitting layer (EL) can be constituted by doping the host material with a dopant material in order to improve the efficiency and brightness of light. For example, a material having high quantum efficiency such as Quinacridone may be doped in Alq3, which is a host material having green luminescence, in order to increase the luminous efficiency.
발광층(EL) 상에는 유전체층(D)이 배치될 수 있다. 유전체층(D)은 이온성 겔 타입일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 이온성 겔 타입의 유전체층(D)은, 이온성 혼합 용액을 겔화하여 제조될 수 있다. 상기 이온성 혼합 용액은 구조 형성 폴리머와 이온성 액체(ionic liquids)를 포함할 수 있다. 상기 구조 형성 폴리머는 유전체층(D)의 형태를 결정하며, 상기 이온성 액체는 상기 구조 형성 폴리머의 기공 사이에 분산되어, 유전체층(D) 내부에 트랩됨으로써, 상기 유전체층(D)이 안정된 이온성 겔 타입을 가질 수 있도록 할 수 있다. 또한, 유전체층(D)은 3차원 돌기 구조체가 없이 플랫한 층이거나 후술할 도 3과 같이, 3차원 돌기 구조체가 구비된 층일 수 있다. A dielectric layer D may be disposed on the light-emitting layer EL. The dielectric layer D may be of an ionic gel type. In one embodiment, the ionic gel type dielectric layer (D) can be prepared by gelling an ionic mixed solution. The ionic mixed solution may comprise a structure-forming polymer and ionic liquids. The structure forming polymer determines the morphology of the dielectric layer D. The ionic liquid is dispersed between the pores of the structure forming polymer and trapped within the dielectric layer D so that the dielectric layer D has a stable ionic gel Type can be made available. In addition, the dielectric layer D may be a flat layer without a three-dimensional projection structure or a layer provided with a three-dimensional projection structure as shown in FIG. 3 to be described later.
일 실시예에서, 전체 유전체층(D) 내의 상기 구조 형성 폴리머의 중량 (WP)에 대한 이온성 액체의 중량 (WL)의 비율(WL/WP)은 0.3 내지 1의 범위 내이다. 상기 비율(WL/WP)이 0.3 미만인 경우에는, 유전 상수의 감소로 감도 저하가 발생하며, 상기 비율(WL/WP)이 1을 초과하는 경우에는, 유전체층(D)이 점탄성 및 점착성을 갖게 되어, 빠른 압력 감지에 부적합할 수 있다. In one embodiment, the ratio (WL / WP) of the weight (WL) of the ionic liquid to the weight (WP) of the structure forming polymer in the total dielectric layer (D) is in the range of 0.3 to 1. When the ratio (WL / WP) is less than 0.3, the dielectric constant decreases and the sensitivity deteriorates. When the ratio (WL / WP) exceeds 1, the dielectric layer D has viscoelasticity and adhesiveness , May be unsuitable for rapid pressure sensing.
일 실시예에서, 상기 이온성 겔 타입의 유전체층(D)은 구조 형성 폴리머(structuring polymer)로서 폴리(비닐리덴 플루오라이드-공-헥사플루오로프로필렌)(P(VDF-HFP))와, 이온성 액체로서 1-에틸-3-메틸이미다졸리움비스(트리플루오로메틸설포닐)아미드(1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)amide, EMI:TFSA)를 주요 성분으로 포함할 수 있다. 그러나, 이들 재료는 예시적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 유전체층(D)은 구조 형성 폴리머(structuring polymer)로서 P(VDF/TrFE/HFP), P(VDF-TrFE-CFE), P(VDF/TeFE), PVF, P(VF/TrFE), PAN, 및 P(VDCN/VAC) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. In one embodiment, the dielectric layer D of the ionic gel type comprises poly (vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (P (VDF-HFP)) as a structuring polymer, Ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) amide (EMI: TFSA) as a liquid as a main component. However, these materials are only illustrative and the present invention is not limited thereto. For example, the dielectric layer D may be a structuring polymer such as P (VDF / TrFE / HFP), P (VDF-TrFE-CFE), P (VDF / TeFE), PVF, , And P (VDCN / VAC), or a combination thereof.
일 실시예에서, 상기 이온성 액체는 휘발성 성분을 함유하지 않는 것이 바람직하다. 휘발성 성분이 없는 이온성 액체는, 벤딩과 같은 각종 변형과 외력으로부터 유전체층(D)의 형태가 변형되지 않고 장시간 탄성을 보존할 뿐만 아니라 이온성 혼합 용액을 유전체층(D) 내에 안정적으로 유지함으로써, 압력 센서(1000)의 수명을 연장하고, 높은 압력 범위에서 센싱을 가능하게 할 수 있다. 상기 예시된 EMI:TFSA는 대표적인 휘발성 성분을 갖지 않는 이온성 액체로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 장수명을 확보하면서도 높은 압력을 감지할 수 있는 유연 압력 센서(1000)가 제공될 수 있다.In one embodiment, the ionic liquid preferably does not contain a volatile component. The ionic liquid having no volatile component not only retains elasticity for a long time without deforming the shape of the dielectric layer D from various deformation such as bending and external force but also stably maintains the ionic mixed solution in the dielectric layer D, It is possible to extend the life of the sensor 1000 and enable sensing in a high pressure range. The illustrated EMI: TFSA is an ionic liquid having no typical volatile component. According to the embodiment of the present invention, a flexible pressure sensor 1000 capable of sensing a high pressure while securing a long life can be provided.
또한, 효과적으로 압력을 감지를 위해서는 압력에 따른 센서의 빠른 응답속도와 짧은 이온 이완 시간이 요구될 수 있다. 본 발명의 유전체층(D)에 적용되는 P(VDF-HFP)의 구조 형성 폴리머는 유리질(glassy)이어서 저압에서의 변형이 상당히 떨어질 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 이온성 액체, 예를 들면, EMI:TFSA를 구조 형성 폴리머 내에 분산시킴으로써 저압에서도 고탄성을 확보하여 저압에서도 압력 측정이 가능한 압력 센서를 제공할 수 있다. Also, for effective pressure sensing, a fast response speed of the sensor depending on the pressure and short ion relaxation time may be required. The structure-forming polymer of P (VDF-HFP) applied to the dielectric layer (D) of the present invention is glassy, and the strain at low pressure may be considerably lowered. However, according to the embodiment of the present invention, by dispersing an ionic liquid, for example, EMI: TFSA in the structure-forming polymer, it is possible to provide a pressure sensor capable of ensuring high elasticity even at low pressure and measuring pressure even at low pressure.
또한, 상기 이온성 액체는 이온쌍을 포함하고, 유전체층(D) 내에 상기 이온쌍이 분산된 고분자 복합 폴리머인 이온성 겔을 형성하므로, 하부 또는 상부 유연 전극(E1, E2)과의 계면에 나노 미터 스케일의 두께를 갖는 전기 이중층(EDL, electrical double layer)을 형성하여, 하부 또는 상부 유연 전극(E1, E2) 사이에 대략 5 μF/cm2 이상의 높은 정전 용량을 가질 수 있다. 이러한 높은 정전 용량은 고감도의 압력 센서를 제공하는 기초가 될 수 있다. 따라서. 본 발명의 실시예에 따른 시각화 압력 센서(100A)는 고압과 저압의 넓은 압력 범위에 걸쳐서 고감도를 갖는 압력 센서를 제공할 수 있다. Since the ionic liquid includes an ion pair and forms an ionic gel that is a polymer composite polymer in which the ion pair is dispersed in the dielectric layer D, the ionic liquid has a nanometer range at the interface with the lower or upper flexible electrodes E1 and E2, An electrical double layer (EDL) having a thickness of the scale can be formed, and a high capacitance of about 5 μF / cm 2 or more can be obtained between the lower or upper flexible electrodes E 1 and E 2. Such a high capacitance can be a basis for providing a high-sensitivity pressure sensor. therefore. The
유전체층(D) 상에는 상부 유연 전극(E2)이 배치될 수 있다. 상부 유연 전극(E2)은 하부 유연 전극(E1)과 동종의 재료를 포함하거나 동일한 구조를 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상부 유연 전극(E2)은 하부 유연 전극(E1)과 서로 다른 재료를 포함하거나 서로 다른 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 상부 유연 전극(E2)을 통해서만 유전체층(D)에 압력이 가해지는 경우, 상부 유연 전극(E2)은 탄소 전극, 다공성 금속, 또는 도전성 폴리머 필름과 같은 양호한 기계적 강도와 신축성을 갖는 도전성 재료를 포함하는 전극이고, 하부 유연 전극(E2)은 신축성을 필요로 하지 않으며 전도도 및 투과도를 갖는 투명 전극일 수 있다. On the dielectric layer D, the upper flexible electrode E2 may be disposed. The upper flexible electrode E2 may include the same material as the lower flexible electrode E1 or may have the same structure. In one embodiment of the present invention, the upper flexible electrode E2 may include a different material from the lower flexible electrode E1 or may have a different structure. For example, when pressure is applied to the dielectric layer D only through the upper flexible electrode E2, the upper flexible electrode E2 can be made of a conductive material having good mechanical strength and stretchability, such as a carbon electrode, a porous metal, And the lower flexible electrode E2 may be a transparent electrode that does not require elasticity and has conductivity and transmittance.
본 발명의 일 실시예에서, 유전체층(D)은 하부 유연 전극(E1)과 상부 유연 전극(E2) 사이 캐리어(즉, 전자 또는/및 정공)들이 이동하는 것을 차단할 수 있다. 상부 유연 전극(E2)으로부터 주입되는 캐리어(즉, 전자 또는/및 정공)들은 유전체층(D)에 의해 차단되므로, 발광층(EL) 내의 발광 메커니즘은 실질적으로 상부 유연 전극(60)에 의해 영향을 받지 않을 수 있다. 이에 따라, 상부 유연 전극(E2)과 이의 하지의 층들 사이의 에너지 밴드 구조가 발광 메커니즘에 영향을 주지 않게 되며, 이로써, 도전성을 갖는 다양한 재료를 상부 유연 전극(E2)으로 사용할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the dielectric layer D may block movement of carriers (i.e., electrons and / or holes) between the lower soft electrode E1 and the upper soft electrode E2. Since the carriers (i.e., electrons and / or holes) injected from the upper flexible electrode E2 are blocked by the dielectric layer D, the luminescent mechanism in the luminescent layer EL is substantially not affected by the upper flexible electrode 60 . Accordingly, the energy band structure between the upper flexible electrode E2 and the underlying layers thereof does not affect the light emission mechanism, and thus various conductive materials can be used as the upper flexible electrode E2.
하부 유연 전극(E1)과 상부 유연 전극(E2)에 각각 일정하고 서로 다른 레벨의 전압 V1, V2이 인가되고, 유전체층(D)의 유전율과 하부 유연 전극(E1)과 상부 유연 전극(E2) 사이의 거리(d)에 의해 하기 <수학식 1>과 같이 결정되는 정전 용량 C가 하부 유연 전극(E1)과 상부 유연 전극(E2) 사이에서 결정될 수 있다. Voltages V1 and V2 of different levels are applied to the lower flexible electrode E1 and the upper flexible electrode E2 and the dielectric constant of the dielectric layer D and the dielectric constant of the lower flexible electrode E1 and the upper flexible electrode E2 The capacitance C determined by the distance d between the lower flexible electrode E1 and the upper flexible electrode E2 can be determined as shown in Equation (1) below.
[수학식 1] C=ε*A*d-1 [Equation 1] C = 竜 * A * d -1
C : 하부 유연 전극(E1)과 상부 유연 전극(E2) 사이의 정전용량C: Capacitance between the lower flexible electrode E1 and the upper flexible electrode E2
A : 하부 유연 전극(E1)과 상부 유연 전극(E2)의 대향 면적A: the opposite area of the lower flexible electrode E1 and the upper flexible electrode E2
d : 하부 유연 전극(E1)과 상부 유연 전극(E2) 사이의 거리d: distance between the lower flexible electrode E1 and the upper flexible electrode E2
ε : 유전체층(D)의 유전율?: dielectric constant of the dielectric layer (D)
<수학식 1>에 나타낸 바와 같이, 유전체층(D)이 갖는 정전 용량(C)은 하부 유연 전극(E1)과 상부 유연 전극(E2) 사이의 대향 면적(A)과 거리(d), 및 유전체층(D)의 유전율(ε)에 의하여 결정된다. As shown in Equation (1), the capacitance C of the dielectric layer D is set such that the opposing area A and distance d between the lower flexible electrode E1 and the upper flexible electrode E2, Is determined by the dielectric constant (?) Of the dielectric layer (D).
여기서, 유전체층(D)의 유전율(ε)과 하부 유연 전극(E1)과 상부 유연 전극(E2) 사이의 대향 면적(A)은 압력 센서가 제조된 이후에는 변하지 않으므로, 압력에 따른 정전 용량(C)의 변화는 하부 유연 전극(E1)과 상부 유연 전극(E2)사이의 거리(d)에 의해서 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 저전압 및 고전압 영역에서 고감도를 갖기 위한 유전체층(D)의 두께(d)는 5 ㎛ 내지 10 ㎛일 수 있다. 유전체층(D)의 두께가 5 ㎛ 미만인 경우에는, 정전 용량은 증가하지만 측정 값이 변형에 의해 빠르게 포화되어 넓은 고압 측정 범위를 얻기 어려운 문제점이 있으며, 유전체층(D)의 두께가 10 ㎛를 초과하는 경우에는, 정전 용량이 감소하여 감도가 저하될 수 있다. Here, since the dielectric constant e of the dielectric layer D and the facing area A between the lower flexible electrode E1 and the upper flexible electrode E2 do not change after the pressure sensor is manufactured, the capacitance C Can be determined by the distance d between the lower flexible electrode E1 and the upper flexible electrode E2. In one embodiment, the thickness d of the dielectric layer D for high sensitivity in the low voltage and high voltage regions may be between 5 μm and 10 μm. When the thickness of the dielectric layer D is less than 5 占 퐉, the electrostatic capacitance increases, but the measurement value rapidly becomes saturated due to deformation, which makes it difficult to obtain a wide high-pressure measuring range. When the thickness of the dielectric layer D exceeds 10 占 퐉 , The capacitance may decrease and the sensitivity may be lowered.
다시 도 1a를 참조하면, 사용자에 의해 하부 유연 전극(E1) 또는 상부 유연 전극(E2) 중 적어도 하나에 압력이 가해지면, 후술할 도 4a 내지 도 5c와 같이, 하부 유연 전극(E1)과 상부 유연 전극(E2) 사이의 거리가 결정되며 하부 유연 전극(E1)과 상부 유연 전극(E2) 사이의 거리에 따라 하부 유연 전극(E1)과 상부 유연 전극(E2) 사이의 정전 용량이 결정될 수 있다. 하부 유연 전극(E1)과 상부 유연 전극(E2) 사이의 정전 용량은 교류 전원을 통해 전압 인가 시 발광층(EL)에 걸리는 전기장의 세기를 변화시켜 발광세기를 조절할 수 있다. Referring again to FIG. 1A, when a pressure is applied to at least one of the lower flexible electrode E1 and the upper flexible electrode E2 by the user, as shown in FIGS. 4A to 5C, The distance between the flexible electrodes E2 is determined and the capacitance between the lower flexible electrode E1 and the upper flexible electrode E2 can be determined according to the distance between the lower flexible electrode E1 and the upper flexible electrode E2 . The capacitance between the lower flexible electrode E1 and the upper flexible electrode E2 can control the intensity of the light by changing the intensity of the electric field applied to the light emitting layer EL when a voltage is applied through the AC power source.
도 1b 및 도 1c를 참조하면, 시각화 압력 센서(100B)는 하부 유연 전극(E1), 전자 주입층(N1), 전자 수송층(N2), 발광층(EL), 정공 발생층(P), 유전체층(D) 및 상부 유연 전극(E2)를 포함할 수 있다. 하부 유연 전극(E1), 전자 주입층(N1), 전자 수송층(N2), 발광층(EL), 유전체층(D) 및 상부 유연 전극(E2)에 관하여는 모순되지 않는 한 도 1a를 참조하여 개시된 사항을 참조할 수 있다. 1B and 1C, the
발광층(EL)과 유전체층(D) 사이에 배치되는 정공 발생층(P)은 정공 수송층과 정공 주입층을 포함하며, 상기 정공 수송층은 상기 정공 주입층으로부터 주입되는 정공을 발광층(EL)으로 전달할 수 있다. 예컨대, 정공 주입층은 유전체층(D)에 의해 전자 또는/및 정공들이 상부 유연 전극(E2)에서 발광층(EL)으로 전달되지 못하기 때문에, 발광의 효율을 높이기 위해 정공을 발광층(EL)으로 주입시킬 수 있다.The hole-generating layer P disposed between the light-emitting layer EL and the dielectric layer D includes a hole-transporting layer and a hole-injecting layer. The hole-transporting layer can transport holes injected from the hole- have. For example, since the hole injection layer can not transfer electrons and / or holes from the upper flexible electrode E2 to the emission layer EL by the dielectric layer D, holes are injected into the emission layer (EL) .
일 실시예는, 상기 정공 주입층은 PEDOT/PSS(Poly(3,4- ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate)), 프탈로시아닌 화합물, DNTPD(N,N′-diphenyl-N,N′-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)- phenyl]-biphenyl-4,4′-diamine), m-MTDATA(4,4',4''-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine), TDATA(4,4'4"-Tris(N,N-diphenylamino)triphenylamine), 2T-NATA(4,4', 4"-tris{N,-(2-naphthyl)-N-phenylamino}-triphenylamine), α-NPD(N,N'-bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-2,2'- dimethylbenzidine), PANI/DBSA (Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid), PANI/CSA(Polyaniline/Camphor sulfonicacid), PANI/PSS(Polyaniline)/Poly(4-styrenesulfonate), N,N′-di(naphthalene-1-yl)-N,N′-diphenyl-benzidine (NPB), poly(N-vinylcarbazole)(PVK), poly(4-vinyltriphenylamine) (PVTTA), poly[N-(4-{N′-[4-(4-diphenylamino)phenyl]phenyl-N′-phenylamino}phenyl)methacrylamide](PTPDMA) 및 poly[N,N′-bis(4-butylphenyl)-N,N′-bis(phenyl)benzidine (Poly-TPD) 중 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. In one embodiment, the hole-injecting layer is formed of at least one selected from the group consisting of PEDOT / PSS (poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / poly (4-styrenesulfonate), phthalocyanine compound, NTP- M-MTDATA (4,4 ', 4' '- tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine), TDATA (4,4'- N, N'-diphenylamino) triphenylamine), 2T-NATA (4,4 ', 4 "-tris { Bis (phenyl) -2,2'-dimethylbenzidine), PANI / DBSA (Polyaniline / Dodecylbenzenesulfonic acid), PANI / CSA (Polyaniline / Camphor sulfonicacid), PANI / PSS (Polyaniline) / Poly (4-styrenesulfonate), N, N'-di-naphthylen- (PVK), poly (4-vinyltriphenylamine) (PVTTA), poly [N- (4- { And at least one material selected from poly [N, N'-bis (4-butylphenyl) -N, N'-bis However, the present invention is not limited thereto.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 발광층(EL)과 유전체층(D) 사이에 정공 발생층(P)이 배치된 경우, 발광층(EL) 내부에서 전자 주입층(N1)으로부터 주입된 일부 전자와 정공 발생층(P)으로부터 주입된 정공의 재결합 확률이 높아질 수 있다. 이에 따라 전자 충돌 이외에 전자-정공의 재결합에 의해 기저 상태에서 여기 상태로 천이되는 전자들이 존재할 확률이 커지므로, 교류 발광 효율이 향상될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, when the hole-generating layer P is disposed between the light-emitting layer EL and the dielectric layer D, electrons injected from the electron-injecting layer N1 in the light- The recombination probability of holes injected from the generation layer P can be increased. As a result, the probability of electrons having transition from the ground state to the excited state due to the recombination of electrons and holes is increased in addition to the electron impact, so that the AC light emission efficiency can be improved.
전술한 바와 같이, 본 발명은 압력에 따라 발광 세기를 조절되는 시각화 압력 센서는 상부 유연 전극과 하부 유연 전극 사이에 높은 정전 용량과 투과도, 그리고 유연성을 가진 재료인 이온성 겔 타입의 유전체층을 포함하며, 교류 기반 역구조의 발광 소자 구조를 포함할 수 있다. 또한, 유전체층을 고체 상태의 박막 형태로 형성하기 위해 고분자 PVDF-TrFE/이온성 액체 복합체를 이용할 수 있다. 상기 형성된 고체 상태의 박막의 압력 민감도를 개선시키기 위해 도 3과 같이 유전체층을 피라미드 구조체 패턴으로 형성할 수 있다. 이러한 유전체층은 교류 기반 역구조 발광 소자 구조에 배치할 수 있다. 이러한 시각화 압력 센서는 압력에 비례한 발광 특성을 가지며 압력의 변화에 따른 시각화가 가능하다. 따라서, 종래에는 압력 센서는 단순히 압력을 검출하는 기능만 있을 뿐 시각화 기능이 없어서 압력의 이동 방향성을 트래킹할 수 없으나, 본 발명의 시각화 압력 센서는 이미지 트랙킹을 통하여 시간에 따른 압력의 이동 또한 동시에 감지할 수 있다. As described above, in the present invention, the visualization pressure sensor whose luminescence intensity is controlled by the pressure includes an ionic gel type dielectric layer which is a material having high capacitance, transparency, and flexibility between the upper flexible electrode and the lower flexible electrode , And an alternating current based inverted structure. Further, a polymer PVDF-TrFE / ionic liquid composite can be used to form the dielectric layer in the form of a thin film in a solid state. In order to improve the pressure sensitivity of the formed solid state thin film, a dielectric layer may be formed as a pyramid structure pattern as shown in FIG. Such a dielectric layer can be placed in an alternating current based reverse-structured light-emitting device structure. Such a visualization pressure sensor has a light emission characteristic proportional to the pressure, and visualization can be performed according to a change in pressure. Therefore, in the past, the pressure sensor has merely a function of detecting a pressure, but it has no visualization function and thus can not track the direction of movement of the pressure. However, the visualization pressure sensor of the present invention simultaneously detects the movement of the pressure with time through image tracking can do.
또한, 종래의 정전 용량 기반의 압력 센서에 비하여 본 발명의 시각화 압력 센서는 구동 전압(대략 0.25V)이 낮고, 응답 속도(대략 수십 ms)가 빠르고, 민감도(대략 10-25 kpa-1)가 높은 특성을 갖는다. 특히, 종래의 평면 유전체층(대략 0.5 kpa-1)를 이용하는 소자보다 약 10 배 이상 고민감도를 갖는다. 또한 낮은 압력(수 kPa) 범위에서도 정전 용량 변화를 가지며, 수 kPa ~ 수십 kPa의 넓은 압력 변화 측정이 가능할 수 있다. 더욱이, 발광 특성 측면에서는 종래의 교류 소자의 구동 전압(수십 V) 대신 높은 정전 용량을 가진 이온성 액체 복합체를 이용함으로써 구동 전압을 전압(수 V)으로 낮출 수 있다. 넓은 범위(0-80kPa) 압력 변화에 대한 발광 세기 변화가 나타날 수 있다. 또한, 인체에 무해한 재료를 사용하여 인체의 움직임 같은 다양한 헬스 모니터링을 위한 센서로서 다양하게 활용될 수 있다.In addition, the visualization pressure sensor of the present invention has a low driving voltage (approximately 0.25 V), a fast response time (approximately tens of ms) and a sensitivity (approximately 10-25 kPa-1) compared with the conventional capacitive pressure sensor And has high characteristics. In particular, it has about 10 times more sensitive sensitivity than an element using a conventional planar dielectric layer (approximately 0.5 kpa-1). It can also have a wide range of pressure variations ranging from a few kPa to a few tens of kPa, with capacitance variations in the low pressure (several kPa) range. Furthermore, in terms of light emission characteristics, the driving voltage can be lowered to a voltage (several V) by using an ionic liquid composite having a high electrostatic capacity instead of the driving voltage (several tens V) of a conventional AC device. A change in the emission intensity with respect to a wide range (0-80 kPa) pressure change may occur. In addition, it can be used variously as a sensor for various health monitoring such as the motion of the human body by using a material harmless to the human body.
본 발명의 실시예에 따르면, 하부 유연 전극 및 상부 유연 전극 중 적어도 하나가 외부 압력에 의해 하부 또는 상부 유연 전극의 적어도 일부가 변형되거나(도 4a 내지 도 5c 참조), 또는 하부 유연 전극 및 상부 유연 전극 중 적어도 하나에 외부 압력이 가해짐으로써, 하부 유연 전극 및 상부 유연 전극의 변형은 없지만 유전체층의 높이(또는 두께)이 변형되거나 후술할 유전체층(D)의 3차원 돌기 구조체(210)가 변형될 수 있다(도 3 참조). 이로 인해, 상기 하부 유연 전극과 상기 상부 유연 전극 사이의 정전 용량이 변화되고, 상기 정전 용량에 비례하여 상기 발광층의 발광 세기가 조절되는 시각화 압력 센서를 제공함으로써, IoT 또는 IoE의 응용 소자 또는 웨어러블 디바이스의 응용 소자로 광범위하게 활용할 수 있는 이점이 있다. 또한, 이온성 겔 타입의 유전체층을 사용함으로써, 종래의 압력 센서와 비교하여, 구동 전압이 낮고, 응답 속도가 빠르며, 넓은 압력 범위 내에서 압력 변화를 민감하게 측정할 수 있다. 또한, 압력에 비례한 발광 특성을 가지므로, 시간에 따른 압력의 세기 및 이동 변화를 시각적으로 확인할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, at least one of the lower flexible electrode and the upper flexible electrode is deformed at least a part of the lower or upper flexible electrode by external pressure (see Figs. 4A to 5C) By applying external pressure to at least one of the electrodes, there is no deformation of the lower flexible electrode and the upper flexible electrode, but the height (or thickness) of the dielectric layer is deformed or the three-
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 시각화 압력 센서의 단면도이다. 하부 유연 전극(E1)과 상부 유연 전극(E2) 중 어느 하나는 코어를 형성하고 다른 하나는 상기 코어를 둘러싸 동심으로 배치되는 실린더 형일 수도 있다. 2A and 2B are cross-sectional views of a visualization pressure sensor according to another embodiment of the present invention, respectively. Either the lower flexible electrode E1 or the upper flexible electrode E2 may form a core and the other may be of a cylindrical shape disposed concentrically around the core.
도 2a를 참조하면, 시각적 압력 센서(100C)는 하부 유연 전극(E1)이 코어를 형성한다. 이때 다른 층들을(예: 전자 주입층(N1), 전자 수송층(N2), 발광층(EL), 유전체층(D) 및 상부 유연 전극(E2))들은 하부 유연 전극(E1)를 둘러싸여 배치되는 실린더 형태로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 2A, the
도 2b를 참조하면, 시각적 압력 센서(100D)는 하부 유연 전극(E1)이 코어를 형성한다. 이때 다른 층들을(예: 전자 주입층(N1), 전자 수송층(N2), 발광층(EL), 유전체층(D), 정공 발생층(P) 및 상부 유연 전극(E2))들은 하부 유연 전극(E1)를 둘러싸여 배치되는 실린더 형태로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 2B, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시각화 압력 센서의 유전체층(D)을 설명하기 위한 도면이다. 하부 유연 전극(E1) 및 상부 유연 전극(E2) 중 적어도 하나에 외부 압력이 가해짐으로써, 적어도 하부 유연 전극 및 상부 유연 전극의 변형은 발생되지 않지만, 해당 유연 전극을 통해 가해지는 압력에 의해 유전체층(D)의 높이(또는 두께)가 변형되거나 유전체층(D)의 3차원 돌기 구조체(210)가 변형될 수 있다. 또한, 하부 유연 전극(E1) 및 상부 유연 전극(E2) 중 적어도 하나에 외부 압력이 가해짐으로써, 상부 유연 전극(E2)과 유전체층(D) 사이의 계면(C1)을 통해 균일한 압력이 유전체층(D)의 전체 표면 또는 유전체층(D)의 전체 3차원 돌기 구조체(210)에 전달되거나, 유전체층(D)과 발광층(EL) 사이의 계면(C2)을 통해 균일한 압력이 유전체층(D)의 전체 표면 또는 유전체층(D)의 전체 3차원 돌기 구조체(210)에 전달될 수 있다. 3 is a view for explaining a dielectric layer D of a visualization pressure sensor according to an embodiment of the present invention. At least one of the lower flexible electrode E1 and the upper flexible electrode E2 is subjected to an external pressure so that deformation of at least the lower flexible electrode and the upper flexible electrode does not occur but the stress applied to the dielectric layer The height (or thickness) of the dielectric layer D may be deformed or the three-
도 3를 참조하면, 유전체층(D)의 표면에는 3차원 돌기 구조체(210)들의 어레이를 포함할 수 있다. 3차원 돌기 구조체(210)들의 수직 단면은 유전체층(D)의 주표면으로부터 수직 상부 방향으로 갈수록 폭이 좁아지고 하단부는 지지력을 확보할 수 있는 테이퍼 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 테이퍼 형상의 3차원 돌기 구조체(210)는, 원뿔, 타원뿔, 또는 삼각뿔 또는 사각뿔과 같은 각뿔 형상을 가질 수 있다. 그러나, 도 3에 구조체(210)의 형상은 피라미드 형태인 사각뿔로 도시되었으나 예시적일 뿐 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한 3차원 돌기 구조체(210)들은, 외부의 압력에 대하여 변위(displacement)와 변형(deformation)되도록 탄성을 가질 수 있다. 바람직하게, 본 실시예에 의한 유전체층(200)은 사각뿔 형상의 3차원 돌기 구조체(210)가 구비된 이온성 겔(Micropatterned Pyramidal Ionic Gels, MPIGs) 타입의 유전체층일 수 있다. Referring to FIG. 3, the surface of the dielectric layer D may include an array of three-
본 발명의 다른 실시예에서, 유전체층(D)의 주표면 뿐만 아니라 주표면 에 대향하는 타표면에도 3차원 돌기 구조체(미도시함)들의 어레이를 포함할 수 있다. 따라서, 유전체층(D)의 주표면 뿐만 아니라 주표면에 대향하는 타표면을 통해서도 압력이 가해질 수 있다. In another embodiment of the present invention, not only the main surface of the dielectric layer D but also the other surface facing the main surface may include an array of three-dimensional projection structures (not shown). Therefore, pressure can be applied not only to the main surface of the dielectric layer D but also to the other surface opposite to the main surface.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 시각화 압력 센서의 유전체층에 압력이 가해지는 예를 도시한 도면이다. 하부 유연 전극(E1) 및 상부 유연 전극(E2) 중 적어도 하나에 외부 압력이 가해짐으로써, 압력이 가해진 해당 유연 전극의 일부에 변형이 발행되며, 상기 변형이 발생한 해당 유연 전극의 일부에 대응하여 유전체층(D)의 일부 표면 또는 유전체층(D)의 3차원 돌기 구조체(210)의 일부가 변형될 수 있다. 4A to 4C are views showing an example in which pressure is applied to a dielectric layer of a visualization pressure sensor according to an embodiment of the present invention. An external pressure is applied to at least one of the lower flexible electrode E1 and the upper flexible electrode E2 so that a deformation is applied to a part of the corresponding flexible electrode to which the pressure is applied, A part of the surface of the dielectric layer (D) or a part of the three-dimensional projection structure (210) of the dielectric layer (D) can be deformed.
도 4a를 참조하면, 3차원 돌기 구조체(210)가 없이 플랫한 유전체층(D)을 이용하는 경우, 시각적 압력 센서(100A, 100B)의 상부 유연 전극(E2)에 가압체에 의한 눌림 압력이 가해짐에 따라, 가요성(flexible)을 갖는 상부 유연 전극(E2)의 일부가 변형되어 유전체층(D)을 압박하게 되고, 이에 가압체의 너비에 대응되는 넓은 범위에 대하여 유전체층(D)에 변형(deformation)(A)이 일어나게 된다. 이렇게 압력에 의해 변형된 부분에서 상부 유연 전극(E2) 및 하부 유연 전극(E23) 사이의 거리가 줄어들고 정전 용량이 증가함으로써 시각적 압력 센서 전체의 정전 용량이 변화될 수 있다. 4A, when the flat dielectric layer D is used without the three-
도 4b를 참조하면, 하부 유연 전극(E1)에 가압체에 의한 눌림 압력이 가해짐에 따라, 가용성을 갖는 전자 주입층(N1), 전자 수송층(N2) 및 발광층(EL)을 통해 눌림 압력이 유전체층(D)에 전달될 수 있으며, 이에 가압체의 너비에 대응되는 넓은 범위에 대하여 유전체층(D)에 변형(deformation)(A)이 일어나게 된다. 이렇게 압력에 의해 변형된 부분에서 상부 유연 전극(E2) 및 하부 유연 전극(E23) 사이의 거리가 줄어들고 정전 용량이 증가함으로써 시각적 압력 센서 전체의 정전 용량이 변화될 수 있다. Referring to FIG. 4B, as the pressing force of the pressure member is applied to the lower flexible electrode E1, the pressing pressure through the soluble electron injection layer N1, the electron transport layer N2 and the light emitting layer EL So that deformation A occurs in the dielectric layer D over a wide range corresponding to the width of the pressure body. The distance between the upper flexible electrode E2 and the lower flexible electrode E23 in the portion deformed by the pressure is reduced and the capacitance of the entire flexible pressure sensor can be changed by increasing the capacitance.
도 4c를 참조하면, 상부 유연 전극(E2) 및 하부 유연 전극(E1)에 가압체에 의한 눌림 압력이 가해짐에 따라, 상부 유연 전극(E2) 및 하부 유연 전극(E1)의 일부가 각각 변형되어 유전체층(D)의 상부와 하부를 압박하게 되고, 이에 가압체의 너비에 대응되는 넓은 범위에 대하여 유전체층(D)에 변형(deformation)(A)이 일어나게 된다. 이렇게 압력에 의해 변형된 부분에서 상부 유연 전극(E2) 및 하부 유연 전극(E23) 사이의 거리가 줄어들고 정전 용량이 증가함으로써 시각적 압력 센서 전체의 정전 용량이 변화될 수 있다.Referring to FIG. 4C, as the pressing pressure of the pressing body is applied to the upper flexible electrode E2 and the lower flexible electrode E1, portions of the upper flexible electrode E2 and the lower flexible electrode E1 are deformed So that the upper and lower portions of the dielectric layer D are pressed, and deformation A occurs in the dielectric layer D over a wide range corresponding to the width of the pressing body. The distance between the upper flexible electrode E2 and the lower flexible electrode E23 in the portion deformed by the pressure is reduced and the capacitance of the entire flexible pressure sensor can be changed by increasing the capacitance.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시각화 압력 센서의 유전체층에 압력이 가해지는 예를 도시한 도면이다. 유전체층(200)에 형성된 각각의 3차원 돌기 구조체(210)들은 길이가 수백 마이크로미터의 밑판을 가지고, 이에 연장하여 직경이 수백 나노미터로 가늘어지는 뽀족한 형태를 갖는다. 바람직하게는 상기 구조체(210)는 밑면이 사각형인 베이스를 가지며, 피라미드 형상으로 형성된 사각뿔 구조체일 수 있다. 5A to 5C are views showing examples of applying pressure to a dielectric layer of a visualization pressure sensor according to another embodiment of the present invention. Each of the three-
또한 일 실시예에 따라, 3차원 돌기 구조체(210)는 사각뿔 구조체의 형상을 갖고 밑변의 길이가 0 ㎛ 초과 5 ㎛ 이하의 범위 내이다. 3차원 돌기 구조체(210)의 밑변에 길이가 5 ㎛를 초과하는 경우 정전 용량이 감소하여 감도가 저하될 수 있다. According to one embodiment, the three-
즉, 플랫한 유전체층과 달리 본 실시예에 의한 유전체층(200)의 일면에는 사각뿔 형상을 갖는 복수개의 3차원 돌기 구조체(210)가 규칙적으로 배열되므로, 작은 압력에도 하부 및 상부 유연 전극(E1, E2) 사이의 거리가 크게 변화될 수 있다. 특히, 압력이 직접적으로 가해지는 3차원 돌기 구조체(210)의 단부에 변위(displacement)되는 부분과 변형(deformation)이 일어나는 부분이 동시에 일어남에 따라, 변위가 없이 변형만 일어나는 플랫한 유전층에 비하여 변형되는 부분이 현저히 감소하므로, 미세한 압력에도 하부 및 상부 유연 전극(E1, E2) 사이의 거리에 큰 변화가 발생하게 된다. 이에 본 실시예에서의 사각뿔 형상을 갖는 복수개의 3차원 돌기 구조체(210)가 규칙적으로 배열된 유전체층(200)은 저압에 대한 민감도가 현저히 향상 될 수 있다.That is, unlike a flat dielectric layer, a plurality of three-
도 5a를 참조하면, 시각적 압력 센서(100A, 100B)의 상부 유연 전극(E2)에 가압체에 의한 눌림 압력이 가해짐에 따라, 가요성(flexible)을 갖는 상부 유연 전극(E2)의 일부가 변형되어 유전체층(D)의 3차원 돌기 구조체(210)을 압박하게 되고, 이에 가압체의 너비에 대응되는 넓은 범위에 대하여 유전체층(D)의 3차원 돌기 구조체(210)에 변형(deformation)(A)이 일어나게 된다. 이렇게 압력에 의해 변형된 부분에서 상부 유연 전극(E2) 및 하부 유연 전극(E23) 사이의 거리가 줄어들고 정전 용량이 증가함으로써 시각적 압력 센서 전체의 정전 용량이 변화될 수 있다. 5A, a part of the upper flexible electrode E2, which is flexible as the pressing pressure by the pressure body is applied to the upper flexible electrodes E2 of the
도 5b를 참조하면, 하부 유연 전극(E1)에 가압체에 의한 눌림 압력이 가해짐에 따라, 가용성을 갖는 전자 주입층(N1), 전자 수송층(N2) 및 발광층(EL)을 통해 눌림 압력이 유전체층(D)에 전달될 수 있으며, 이에 가압체의 너비에 대응되는 넓은 범위에 대하여 유전체층(D)의 3차원 돌기 구조체(210)에 변형(deformation)(A)이 일어나게 된다. 이렇게 압력에 의해 변형된 부분에서 상부 유연 전극(E2) 및 하부 유연 전극(E23) 사이의 거리가 줄어들고 정전 용량이 증가함으로써 시각적 압력 센서 전체의 정전 용량이 변화될 수 있다. Referring to FIG. 5B, as the pressing pressure by the pressure member is applied to the lower flexible electrode E1, a pressing pressure is applied through the soluble electron injecting layer N1, the electron transporting layer N2 and the light emitting layer EL And the deformation A occurs in the three-dimensional projection
도 5c를 참조하면, 상부 유연 전극(E2) 및 하부 유연 전극(E1)에 가압체에 의한 눌림 압력이 가해짐에 따라, 상부 유연 전극(E2) 및 하부 유연 전극(E1)의 일부가 각각 변형되어 유전체층(D)의 상부 및 하부 3차원 돌기 구조체(210)를 압박하게 되고, 이에 가압체의 너비에 대응되는 넓은 범위에 대하여 유전체층(D)의 3차원 돌기 구조체(210)에 변형(deformation)(A)이 일어나게 된다. 이렇게 압력에 의해 변형된 부분에서 상부 유연 전극(E2) 및 하부 유연 전극(E23) 사이의 거리가 줄어들고 정전 용량이 증가함으로써 시각적 압력 센서 전체의 정전 용량이 변화될 수 있다.Referring to FIG. 5C, as the pressing pressure is applied to the upper flexible electrode E2 and the lower flexible electrode E1 by the pressing body, portions of the upper flexible electrode E2 and the lower flexible electrode E1 are deformed
전술한 실시예들은 주로 시각적 압력 센서에 관하여 개시하고 있지만, 이는 예시적이며, 당업자라면, 본 발명의 실시예에 따른 하기 도 8과 같이 웨어러블 디바이스에 이용되는 소자로도 응용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 상기 웨어러블 디바이스는 신체에 부착하여 컴퓨팅 행위를 할 수 있는 모든 전자기기를 지칭하며, 일부 컴퓨팅 기능을 수행할 수 있는 어플리케이션까지 포함할 수 있으며, 사용자가 이동 또는 활동 중에도 자유롭게 사용할 수 있도록 신체나 의복에 착용 가능하도록 작고 가볍게 개발되어 신체의 가장 가까운 곳에서 사용자와 소통가능한 차세대 전자 기기를 의미한다. While the foregoing embodiments have been described primarily with reference to a visual pressure sensor, it is to be understood that those skilled in the art can also apply the present invention to devices used in wearable devices, There will be. The wearable device refers to any electronic device capable of attaching to a body and performing a computing action, and may include an application capable of performing some computing functions. The wearable device may be installed in a body or clothing Means a next-generation electronic device that is small and lightly worn so that it can be worn and can communicate with the user nearest to the body.
그러나, 본 발명의 시각화 압력 센서는, 상기 웨어러블 디바이스에 이용되는 소자에 제한되지 않는다. 상기 시각화 압력 센서는 사물에 센서를 부착한 후 인터넷을 통해 실시간으로 데이터를 주고받는 기술 또는 환경을 일컫는 사물 인터넷을 실현하기 위해서, 주변환경에 대한 정보 수집을 위한 센싱 기술에 응용될 수 있다. However, the visualization pressure sensor of the present invention is not limited to the device used in the wearable device. The visualization pressure sensor can be applied to a sensing technology for collecting information about a surrounding environment in order to implement a technology for receiving data in real time via the Internet after attaching a sensor to an object or the Internet, which is referred to as an environment.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시각화 압력 센서를 포함하는 웨어러블 디바이스를 도시한다. Figure 6 illustrates a wearable device including a visualization pressure sensor in accordance with an embodiment of the present invention.
도 6를 참조하면, 시각화 압력 센서(100A, 100B)을 포함하는 웨어러블 디바이스(300)에도 본 발명이 적용될 수 있다. 여기서, 시각화 압력 센서(100A, 100B)는 어레이 형태로 배치되어 웨어러블 디바이스(300)의 표면에 부착될 수 있다. 따라서, 웨어러블 디바이스(300)에 인가되는 접촉힘 세기 또는 압력 세기에 의해 시각화 압력 센서(100A, 100B)의 발광층(EL)로부터 나오는 빛의 조도를 조절하게 될 수 있다. 6, the present invention can be applied to the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시각화 압력 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 7 is a view for explaining a method of manufacturing a visualization pressure sensor according to an embodiment of the present invention.
도 7를 참조하면, 제조 방법은 하부 유연 전극을 준비하는 단계(10), 상기 하부 유연 전극 상부에 전자 주입층을 형성하는 단계(S20), 상기 전자 주입층 상부에 전자 수송층을 형성하는 단계(S30), 상기 전자 수송층 상부에 발광층을 형성하는 단계(S40), 상기 발광층 상부에 이온성 겔 타입의 유전체층을 형성하는 단계(S50) 및 상기 유전체층 상부에 상부 유연 전극을 형성하는 단계(S70)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 하부 유연 전극 및 상기 상부 유연 전극 중 적어도 하나가 외부 압력에 의해 상기 유전체층의 높이 또는 두께가 변화하고, 상기 유전체층의 높이 또는 두께가 변화에 따라 상기 하부 유연 전극과 상기 상부 유연 전극 사이의 정전 용량이 변화되고, 상기 정전 용량에 비례하여 상기 발광층의 발광 세기가 조절될 수 있다. 더하여, 제조 방법은 발광층과 유전체층 사이에 정공 발생층을 더 형성하는 단계(S60)를 더 포함할 수 있다. 정공 발생층은 정공 수송층과 정공 주입층을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the manufacturing method includes the steps of preparing a lower flexible electrode 10, forming an electron injection layer on the lower flexible electrode, forming an electron transport layer on the electron injection layer S30), forming a light emitting layer on the electron transport layer (S40), forming an ionic gel type dielectric layer on the light emitting layer (S50), and forming an upper flexible electrode on the dielectric layer . At least one of the lower flexible electrode and the upper flexible electrode changes the height or thickness of the dielectric layer due to an external pressure and changes the height or thickness of the dielectric layer, The electrostatic capacitance is changed, and the light emission intensity of the light emitting layer can be adjusted in proportion to the capacitance. In addition, the manufacturing method may further include a step (S60) of further forming a hole-generating layer between the light emitting layer and the dielectric layer. The hole-generating layer may include a hole-transporting layer and a hole-injecting layer.
도 8를 본 발명의 일 실시예에 따른 시각화 압력 센서의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다. 8 is a view for explaining a method of operating a visualization pressure sensor according to an embodiment of the present invention.
도 8를 참조하면, 시각화 압력 센서의 동작 방법은 외부 압력에 따라 하부 유연 전극 및 상부 유연 전극 중 적어도 하나를 변형시키는 단계(S11), 상기 외부 압력의 변형에 따라, 상기 하부 유연 전극과 상기 상부 유연 전극 사이의 정전 용량을 변화시키는 단계(S21) 및 상기 하부 유연 전극과 상기 상부 유연 전극 사이의 정전 용량에 따라 발광 세기가 조절하는 단계(S31)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 8, a method of operating a visualization pressure sensor includes deforming at least one of a lower flexible electrode and an upper flexible electrode according to an external pressure (S11). According to the modification of the external pressure, (S21) of changing the electrostatic capacitance between the flexible electrodes and a step (S31) of adjusting the light emission intensity according to the capacitance between the lower flexible electrode and the upper flexible electrode.
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be clear to those who have knowledge.
100A, 100B, 100C, 100D: 시각화 압력 센서
E1: 하부 유연 전극
N1: 전자 주입층
N2: 전자 수송층
EL: 발광층
P: 정공 발생층
D: 유전체층
E2 상부 유연 전극
300: 웨어러블 디바이스
100A, 100B, 100C, 100D: visualization pressure sensor
E1: Lower flexible electrode
N1: electron injection layer
N2: electron transport layer
EL: light emitting layer
P: hole-generating layer
D: dielectric layer
E2 upper flexible electrode
300: wearable device
Claims (15)
상기 하부 유연 전극 상부에 배치되는 전자 주입층;
상기 전자 주입층 상부에 배치되는 전자 수송층;
상기 전자 수송층 상부에 배치되며, 상기 전자 주입층 및 상기 전자 수송층을 통해 주입되는 전자들을 이용하여 발광하는 발광층;
상기 발광층 상부에 배치되는 이온성 겔 타입의 유전체층; 및
상기 유전체층 상부에 배치되는 상부 유연 전극을 포함하며,
상기 하부 유연 전극 및 상기 상부 유연 전극 중 적어도 하나에 가해지는 외부 압력에 따라, 상기 하부 유연 전극과 상기 상부 유연 전극 사이의 대향 면적(A) 및 거리(d) 그리고 상기 유전체층의 유전율(ε)에 의해 결정되는 정전 용량이 변화되어 상기 발광층의 발광 세기가 조절되며,
상기 유전체층은,
기공을 갖는 구조 형성 폴리머; 및
상기 구조 형성 폴리머의 상기 기공 내에 트랩된 이온성 액체를 포함하고,
상기 구조 형성 폴리머의 중량 (WP)에 대한 이온성 액체의 중량 (WL)의 비율(WL/WP)은 0.3 내지 1의 범위를 갖는 시각화 압력 센서.A lower flexible electrode;
An electron injection layer disposed on the lower flexible electrode;
An electron transport layer disposed above the electron injection layer;
A light emitting layer disposed on the electron transport layer and emitting light using electrons injected through the electron injection layer and the electron transport layer;
An ionic gel type dielectric layer disposed on the light emitting layer; And
And an upper flexible electrode disposed on the dielectric layer,
(A) and a distance (d) between the lower flexible electrode and the upper flexible electrode, and a dielectric constant (?) Of the dielectric layer, according to an external pressure applied to at least one of the lower flexible electrode and the upper flexible electrode. The emission intensity of the light emitting layer is controlled,
Wherein,
A structure-forming polymer having pores; And
And an ionic liquid trapped in the pores of the structure-forming polymer,
Wherein a ratio (WL / WP) of the weight (WL) of the ionic liquid to the weight (WP) of the structure-forming polymer has a range of 0.3 to 1.
상기 발광층과 상기 유전체층 사이에 배치되는 정공 수송층 및 정공 주입층을 더 포함하는 시각화 압력 센서. The method according to claim 1,
And a hole transport layer and a hole injection layer disposed between the light emitting layer and the dielectric layer.
상기 시각화 압력 센서는 0 내지 80 kPa 압력 범위에서 동작하는 시각화 압력 센서. The method according to claim 1,
Wherein the visualization pressure sensor operates in a pressure range from 0 to 80 kPa.
상기 구조 형성 폴리머는, 폴리비닐리덴 플로라이드-트리플루오로에틸렌(P(VDFTrFE)), 폴리(비닐리덴 플루오라이드-공-헥사플루오로프로필렌), 폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF) 또는 이들의 조합을 포함하는 시각화 압력 센서.The method according to claim 1,
The structure forming polymer may be selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride-trifluoroethylene (P (VDFTrFE)), poly (vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), polyvinylidene fluoride (PVDF) The visualization pressure sensor comprising:
상기 이온성 액체는, 1-에틸-3-메틸이미다졸리움비스(트리플루오로메틸설포닐)아미드를 포함하는 시각화 압력 센서.The method according to claim 1,
Wherein the ionic liquid comprises 1-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) amide.
상기 이온성 액체는, 휘발성 성분을 함유하지 않는 시각화 압력 센서. The method according to claim 1,
Wherein the ionic liquid contains no volatile components.
상기 유전체층의 두께는 5 ㎛ 내지 10 ㎛인 시각화 압력 센서. The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the dielectric layer is 5 占 퐉 to 10 占 퐉.
상기 유전체층의 표면에는 3차원 돌기 구조체들의 어레이를 포함하는 시각화 압력 센서. The method according to claim 1,
Wherein the dielectric layer comprises an array of three-dimensional projection structures on a surface thereof.
상기 3차원 돌기 구조체의 수직 단면은, 유전체층의 주표면으로부터 수직 상부 방향으로 갈수록 폭이 좁아지고 하단부는 지지력을 확보할 수 있는 테이퍼 형상을 가지는 시각화 압력 센서. 10. The method of claim 9,
Wherein the vertical cross section of the three-dimensional projection structure has a tapered shape in which the width becomes narrower from the main surface of the dielectric layer toward the vertical upper direction and the lower end thereof secures the supporting force.
상기 3차원 돌기 구조체는, 원뿔, 타원뿔, 삼각뿔 및 사각뿔 중 어느 하나의 형상을 갖는 시각화 압력 센서. 11. The method of claim 10,
Wherein the three-dimensional projection structure has a shape of a cone, a cone, a triangular pyramid, and a quadrangular pyramid.
상기 하부 유연 전극 및 상기 상부 유연 전극 중 적어도 어느 하나는,
베이스 필름; 및
상기 베이스 필름 상에 코팅된 도전성 박막을 포함하는 시각화 압력 센서. The method according to claim 1,
At least one of the lower flexible electrode and the upper flexible electrode,
A base film; And
And a conductive thin film coated on the base film.
상기 하부 유연 전극 상부에 전자 주입층을 배치하는 단계;
상기 전자 주입층 상부에 전자 수송층을 배치하는 단계;
상기 전자 수송층 상부에 상기 전자 주입층 및 상기 전자 수송층을 통해 주입되는 전자들을 이용하여 발광하는 발광층을 배치하는 단계;
상기 발광층 상부에 이온성 겔 타입의 유전체층을 배치하는 단계; 및
상기 유전체층 상부에 상부 유연 전극을 배치하는 단계를 포함하며,
상기 하부 유연 전극 및 상기 상부 유연 전극 중 적어도 하나에 가해지는 외부 압력에 따라 상기 하부 유연 전극과 상기 상부 유연 전극 사이의 대향 면적(A) 및 거리(d) 그리고 상기 유전체층의 유전율(ε)에 의해 결정되는 정전 용량이 변화되어 상기 발광층의 발광 세기가 조절되며,
상기 유전체층은,
기공을 갖는 구조 형성 폴리머; 및
상기 구조 형성 폴리머의 기공 내에 트랩된 이온성 액체를 포함하고,
상기 구조 형성 폴리머의 중량 (WP)에 대한 이온성 액체의 중량 (WL)의 비율(WL/WP)은 0.3 내지 1의 범위를 갖는 시각화 압력 센서의 제조 방법. Preparing a lower flexible electrode;
Disposing an electron injection layer on the lower flexible electrode;
Disposing an electron transport layer on the electron injection layer;
Disposing a light emitting layer for emitting light on the electron transport layer using electrons injected through the electron injection layer and the electron transport layer;
Disposing an ionic gel type dielectric layer on the light emitting layer; And
And disposing an upper flexible electrode over the dielectric layer,
(A) and the distance (d) between the lower flexible electrode and the upper flexible electrode and the dielectric constant (?) Of the dielectric layer according to an external pressure applied to at least one of the lower flexible electrode and the upper flexible electrode The determined electrostatic capacitance is changed to adjust the light emission intensity of the light emitting layer,
Wherein,
A structure-forming polymer having pores; And
And an ionic liquid trapped within the pores of the structure-forming polymer,
Wherein a ratio (WL / WP) of the weight (WL) of the ionic liquid to the weight (WP) of the structure-forming polymer has a range of 0.3 to 1.
상기 외부 압력의 변형에 따라, 상기 하부 유연 전극과 상기 상부 유연 전극 사이의 대향 면적(A) 및 거리(d) 그리고 유전체층의 유전율(ε)에 의해 결정되는 정전 용량을 변화시키는 단계; 및
상기 하부 유연 전극과 상기 상부 유연 전극 사이의 정전 용량에 따라 발광층의 발광 세기가 조절하는 단계를 포함하며,
상기 유전체층은,
기공을 갖는 구조 형성 폴리머; 및
상기 구조 형성 폴리머의 상기 기공 내에 트랩된 이온성 액체를 포함하고,
상기 구조 형성 폴리머의 중량 (WP)에 대한 이온성 액체의 중량 (WL)의 비율(WL/WP)은 0.3 내지 1의 범위를 갖는 시각화 압력 센서의 동작 방법. Deforming at least one of the lower flexible electrode and the upper flexible electrode according to external pressure;
Changing the capacitance determined by the opposing area (A) and the distance (d) between the lower flexible electrode and the upper flexible electrode and the dielectric constant (epsilon) of the dielectric layer according to the deformation of the external pressure; And
And adjusting the light emission intensity of the light emitting layer according to the capacitance between the lower flexible electrode and the upper flexible electrode,
Wherein,
A structure-forming polymer having pores; And
And an ionic liquid trapped in the pores of the structure-forming polymer,
Wherein the ratio (WL / WP) of the weight (WL) of the ionic liquid to the weight (WP) of the structure-forming polymer has a range of 0.3 to 1.
A wearable device comprising the visualization pressure sensor according to claim 1.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (3)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109443630A (en) * | 2018-10-31 | 2019-03-08 | 福州大学 | A kind of pressure sensor based on QLED luminescent device |
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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 |