KR20170017612A - Composition of polymer dielectric and capacitive force sensor by using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a polymer dielectric composition, and a power sensor using the same, wherein the polymer dielectric composition includes (ii) a conductive filler in (i) a polymer elastic body, and the conductive filler includes a dispersing agent represented by chemical formula 1: CX_3(CX_2)n-Y. In the chemical formula: X is H or F; and Y is H, NH_2, OH, COOH, or SiR_1R_2R_3. Also, n is an integer of 1 to 30, and R_1, R_2, and R_3 are the same or different from each other, and are H, F, Cl, Br, a C1 to 10 alkyl group, a C1 to 10 alkoxy group, a C1 to 10 alkenyl group, a C1 to 10 alkyne group, a C1 to 30 aryl group, a C1 to 30 cycloalkyl group, or a C1 to 30 cycloalkenyl group.

Description

고분자 유전체 조성물 및 이를 이용한 힘센서{Composition of polymer dielectric and capacitive force sensor by using the same}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polymer dielectric composition and a force sensor using the polymer dielectric composition.

본 발명은 유전특성, 탄성력 및 접착력이 향상된 고분자 유전체 조성물 및 이를 이용한 힘센서에 관한 것이다.
The present invention relates to a polymer dielectric composition having improved dielectric properties, elasticity and adhesion, and a force sensor using the same.

일반적으로 고분자는 타 소재에 비하여 우수한 공정성, 기계적 강도, 전기절연성, 광학적 투명성 및 대량생산성 등이 뛰어나며, 반도체, 전기전자산업, 우주항공, 방위산업, 디스플레이 및 대체에너지 등의 첨단산업 분야에서 중요한 신소재로 사용하고 있다. 유전재료로서의 고분자소재는 분자설계에 의해 다양한 물성을 얻을 수 있고, 성형이 우수하다는 장점이 있지만 유전특성이 취약할 뿐만 아니라 무기재료에 비해 열적 또는 기계적 특성이 취약하여 신소재로의 적용에 많은 제약을 받고 있다.In general, polymers are superior to other materials in terms of fairness, mechanical strength, electrical insulation, optical transparency, and mass productivity. They are also used in advanced materials such as semiconductors, electronics, aerospace, defense, display and alternative energy . The polymer material as a dielectric material can obtain various physical properties by molecular design and has an advantage of excellent molding. However, the dielectric material is not only weak but also has a thermal or mechanical characteristic weaker than an inorganic material. .

현재 고분자의 유전특성은 플렉시블 전자소재를 위한 고유전 박막 게이트(High-k gate dielectric), 그리고 유전체 엘라스토머 액추에이터(Dielectric elastomer actuator, DEA) 및 터치 센서들로의 활용을 목적으로 연구가 진행되고 있다.Currently, the dielectric properties of polymers are being studied for the application as high-k gate dielectrics for flexible electronic materials, dielectric elastomer actuators (DEA), and touch sensors.

특히, 터치 패널 기술은 노트북, 개인정보단말기, 게임기, 스마트폰 및 내비게이션 등의 다양한 전자/통신기기에 사용될 수 있으며, 사용자가 원하는 기능을 선택하거나 입력하는데 이용할 수 있다. 이러한 터치 패널 기술은 크게 저항막 방식과 정전용량 방식으로 구현될 수 있다. 정전용량 방식을 사용하는 터치 센서는 멀티터치가 가능할 뿐 아니라 접촉위치 및 접촉 힘을 감지할 수 있다. 이러한 터치 센서에 필요한 유전 재료는 10 이상의 높은 유전율을 필요로 할 뿐만 아니라 정전용량을 크게 할 수 있는 낮은 탄성 계수와 전극과의 높은 접착력을 필요로 한다. 무엇보다도 신뢰성 있는 센서 제작을 위해서는 유전 재료의 높은 신뢰성이 확보되어야 한다.In particular, the touch panel technology can be used in various electronic / communication devices such as a notebook computer, a personal information terminal, a game machine, a smart phone, and a navigation system, and can be used to select or input functions desired by a user. This touch panel technology can be largely implemented by a resistive film type and a capacitive type. The touch sensor using the capacitive sensing method can detect not only the multi-touch but also the contact position and contact force. The dielectric material required for such a touch sensor not only requires a high dielectric constant of 10 or more, but also requires a low elastic modulus and a high adhesive force with the electrode to increase the capacitance. Above all, high reliability of dielectric materials must be ensured for reliable sensor fabrication.

고유전 상수를 갖는 고분자재료들은 단일상이 되면 다상계 재료의 분산으로 인한 문제점에서 자유롭기 때문에 다양한 전자재료로 사용하기에 이상적인 재료이다. 최근 펜실베이니아 대학연구팀은 PVDF 공중합체 막에 대하여 먼저 라디에이션(Radiation)을 처리한 후 전기장을 걸어 폴링(Polling)하는 방법으로 유전상수 100을 갖는 PVDF 전기활성 공중합체를 제조방법을 보고하였으며, 일본의 시즈오카 대학에서는 극성의 시아노기를 가지는 고분자를 이용하여 유전상수의 값이 20이상인 소재를 개발하였고, 독일 플라스틱 협회 (German Plastic Institute) 및 영국의 웨일즈 대학에서는 PVDF와 관련 공중합체를 이용하여 유전상수 8 이상의 고분자 유전체를 제조한 바 있다. 하지만 이러한 재료는 높은 단가, 낮은 수율 및 높은 탄성계수로 인하여 정전용량 방식의 터치 센서에 적용하는데 한계가 있다.Polymer materials with high dielectric constants are ideal materials for use in various electronic materials because they are free from problems due to the dispersion of poly-phase materials when they are single phase. Recently, the University of Pennsylvania researchers have reported a method of manufacturing a PVDF electroactive copolymer having a dielectric constant of 100 by first irradiating the PVDF copolymer film with an electric field followed by polling, At Shizuoka University, materials with a dielectric constant of 20 or higher were developed using polar cyano-containing polymers. The German Plastic Institute and the University of Wales, UK, used PVDF and related co- The polymer dielectrics have been produced. However, these materials have limitations in application to capacitive touch sensors due to high unit cost, low yield and high elastic modulus.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 고유전성 필러(High-k filler)를 탄성중합체와 복합화하여 탄성중합체의 유전상수를 높이는 연구가 진행되어 왔다. 일본 공개특허 제2008-239929호 및 일본 공개특허 제2005-177003호에서는 열가소성탄성체에 리튬을 포함한 세라믹 필러를 첨가하여 저가의 비용으로 유전상수를 증가시켰으며, 국제특허공개공보 WO98/04045에서는 탄성 엘라스토머에 카본 블랙, 그래파이트, 금속입자와 같은 전도성 필러를 첨가한 복합체를 사용한 전기활성 고분자를 개시하고 있고, 그 외에도 탄소 나노튜브(Carbon nanotube)와 같이 일차원의 큰 종횡비(Aspect ratio)를 가지는 전도성 필러를 탄성중합체 내에 분산하여 탄성 중합체의 높은 유전상수를 확보하는 연구가 여러 그룹에 의해 진행 중이다.As a solution to this problem, studies have been made to increase the dielectric constant of an elastomer by complexing a high-k filler with an elastomer. In Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2008-239929 and 2005-177003, a ceramic filler containing lithium is added to a thermoplastic elastomer to increase the dielectric constant at low cost. In WO98 / 04045, elastic elastomer Discloses an electroactive polymer using a composite in which a conductive filler such as carbon black, graphite and metal particles is added. In addition, a conductive filler having a large one-dimensional aspect ratio, such as a carbon nanotube, Several groups have conducted studies to ensure high dielectric constants of the elastomer by dispersion in the elastomer.

그러나, 이러한 절연체/도전체 복합체는 유전특성의 향상에만 초점이 맞추어져 있을 뿐 힘센서에 필요한 높은 유전특성, 전극과의 접착력, 낮은 탄성계수 및 빠른 반응속도에서는 적합하지 않은 문제점이 확인되었다.
However, such insulator / conductor complexes are focused only on improving the dielectric properties, and are not suitable for high dielectric properties required for force sensors, adhesion to electrodes, low modulus of elasticity, and fast reaction rates.

일본 공개특허 제2008-239929호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-239929 일본 공개특허 제2005-177003호Japanese Patent Laid-Open No. 2005-177003

본 발명은 유전특성, 탄성계수 및 접착력이 향상된 고분자 유전체 조성물을 제공하는 것이다.The present invention provides a polymer dielectric composition having improved dielectric properties, elastic modulus and adhesion.

또한, 상기 고분자 유전체 조성물을 이용하여 종래의 문제점을 해결하고 정전용량, 응답성 및 내구성이 뛰어난 힘센서를 제공하는 것이다.
It is another object of the present invention to provide a force sensor that solves the conventional problems by using the polymer dielectric composition and is excellent in capacitance, responsiveness, and durability.

본 발명의 대표적인 일 측면에 따르면, (ⅰ) 고분자 탄성체 내에 (ⅱ) 전도성 필러를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 유전체 조성물에 있어서,According to an exemplary aspect of the present invention, there is provided a polymer dielectric composition comprising: (i) a conductive filler in a polymeric elastomer; (ii)

상기 전도성 필러는 하기 화학식 1로 표시되는 분산제를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 유전체 조성물에 관한 것이다. Wherein the conductive filler comprises a dispersant represented by the following general formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

CX3(CX2)n-YCX 3 (CX 2 ) nY

(단, 상기 식에서 X는 H 또는 F이고, Y는 H, NH2, OH, COOH 또는 SiR1R2R3이고, n은 1 내지 30의 정수이며, 상기 R1, R2 및 R3는 서로 동일하거나 상이하고, H, F, Cl, Br, 탄소수가 1 내지 10인 알킬기, 탄소수가 1 내지 10인 알콕시기, 탄소수가 1 내지 10인 알케닐기, 탄소수가 1 내지 10인 알카인기, 탄소수가 1 내지 30인 아릴기, 탄소수가 1 내지 30인 시클로 알킬기, 또는 탄소수가 1 내지 30인 시클로 알케닐기이다.) (Wherein X is H or F, Y is H, NH 2 , OH, COOH or SiR 1 R 2 R 3 , n is an integer from 1 to 30, and R 1 , R 2 and R 3 are An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, An aryl group having 1 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or a cycloalkenyl group having 1 to 30 carbon atoms.

본 발명의 다른 대표적인 일 측면에 따르면, 본 발명의 여러 구현예에 따른 고분자 유전체 조성물을 포함하는 액추에이터 또는 터치패널에 관한 것이다.According to another exemplary aspect of the present invention, there is provided an actuator or a touch panel including a polymer dielectric composition according to various embodiments of the present invention.

본 발명의 또 다른 대표적인 일 측면에 따르면, According to another exemplary aspect of the present invention,

제1 기판(100);A first substrate 100;

상기 제1 기판(100)의 상부 면에 패턴을 이루며 설치되는 제1 전극(200);A first electrode 200 provided on the upper surface of the first substrate 100 as a pattern;

상기 제1 기판(100)의 상측에 이격되게 배치되는 제2 기판(110);A second substrate 110 disposed on the first substrate 100 so as to be spaced apart from the first substrate 100;

상기 제2 기판(110)의 밑면에 패턴을 이루며 설치되어 상기 제1 전극(200)과 대향하는 제2 전극(210); 및A second electrode 210 provided on the bottom surface of the second substrate 110 as a pattern and facing the first electrode 200; And

상기 제1 및 제2 기판의 사이에 개재되는 유전체(300);를 포함하며,And a dielectric (300) interposed between the first and second substrates,

상기 유전체(300)는 상기 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 고분자 유전체 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 힘센서에 관한 것이다.Wherein the dielectric (300) comprises a polymeric dielectric composition according to any one of claims 1 to 7.

본 발명의 또 다른 대표적인 일 측면에 따르면, a) 제2 기판(110) 상에 제2 전극(210)을 적층하는 단계;According to another exemplary aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a plasma display panel, comprising: a) stacking a second electrode 210 on a second substrate 110;

b) 고분자 유전체 조성물을 몰드로 성형하여 유전체(320, 330)를 제조하는 단계;b) molding the polymeric dielectric composition into a mold to produce dielectrics 320 and 330;

c) 상기 a)유전체 상부 면에 상기 b)제2 전극을 적층하고 압착 및 경화시켜 힘센서의 상부 바디(520)를 제조하는 단계;c) laminating and b) pressing and curing the b) second electrode on the dielectric top surface to produce the upper body 520 of the force sensor;

d) 제1 기판(100) 상에 제1 전극(200)을 적층하고 그 윗면에 고분자 유전체 조성물을 도포한 후 압착시켜 힘센서의 하부 바디(510)를 제조하는 단계;d) depositing a first electrode (200) on a first substrate (100), applying a polymeric dielectric composition on the first electrode (200), pressing the lower electrode (210)

e) 상기 c)상부 바디(520)와 d)하부 바디(510)를 접합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 힘센서의 제조방법에 관한 것이다.
e) bonding the c) upper body 520 and d) the lower body 510 to each other.

본 발명의 여러 구현예에 따르면, 유전상수, 탄성계수 및 접착력이 향상된 고분자 유전체 조성물을 제공하는데 효과적이다.According to various embodiments of the present invention, it is effective to provide a polymer dielectric composition having improved dielectric constant, elastic modulus and adhesion.

또한, 상기 고분자 유전체 조성물을 포함하는 힘센서는 정전용량, 응답성 및 내구성이 뛰어날 뿐만 아니라, 상기 조성물이 가지는 유연성으로 인하여 전극과의 접착력이 우수한 유전체의 제작이 용이하고, 이는 균일한 품질의 대량생산이 가능하여 제조비용 등의 경제적인 측면에서도 현저한 효과를 나타낸다.
In addition, since the strength sealer including the polymer dielectric composition is excellent in electrostatic capacity, responsiveness and durability, it is easy to manufacture a dielectric material having excellent adhesion to an electrode due to the flexibility of the composition, And it is possible to achieve a remarkable effect in terms of economics such as manufacturing cost.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 힘센서(500)를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 따른 힘센서를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 유전체의 상부 바디(330) 및 가압 리브(320)를 제조하기 위하여 사용된 일체형 몰드를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 구현예에 따른 유전체 상부 바디(330) 및 가압 리브(320')를 제조하기 위하여 사용된 복합형 몰드의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 유전체 상부 바디(330) 및 가압 리브(320)를 제조하기 위하여 사용된 복합형 몰드의 일부를 나타낸 단면도 및 상기 몰드와 성형체를 분리시키는 공정을 모식화한 모식도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 유전체 상부 바디(330) 및 가압 리브(320')를 제조하기 위하여 사용된 복합형 몰드의 일부를 나타낸 단면도 및 상기 몰드와 성형체를 분리시키는 공정을 모식화한 모식도이다.
도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 힘센서의 상부 바디(520)의 제조공정 및 상기 상부 바디(520)를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 구현예에 따른 힘센서의 하부 바디(510)를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 구현예에 따라 상부 바디(520)와 하부 바디(510)가 결합된 힘센서를 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 구현예에 따라 상부 바디(520)와 하부 바디(510)가 결합된 힘센서의 제조공정 및 힘센서를 나타낸 단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 구현예에 따라 상부 바디(520)와 하부 바디(510)가 결합된 힘센서를 나타낸 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 힘센서의 제조공정을 모식화한 단면도이다.
도 13은 또 다른 구현예에 따라 상부 바디(520)와 하부 바디(510)가 결합된 힘센서를 나타낸 단면도이다.
도 14는 실시예 1 내지 6 및 비교예 1의 진동수에 따른 유전상수 값을 나타낸 그래프이다.
도 15는 실시예 1 내지 6 및 비교예 1에 대한 0.1kHz 진동수에서의 유전상수 값의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 16은 실시예 7 내지 9 및 비교예 2의 진동수에 따른 유전상수 값(Dielectric constant)을 나타낸 그래프이다.
도 17은 실시예 7 내지 9 및 비교예 2의 진동수에 따른 유전상수 손실 값(Dielectric Loss, log)을 나타낸 그래프이다.
1 is a cross-sectional view showing a force sensor 500 according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating a force sensor according to another embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of an integral mold used to manufacture the upper body 330 of the dielectric and the pressure rib 320 according to one embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating a portion of a composite mold used to manufacture the dielectric upper body 330 and the pressurizing rib 320 'according to another embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a part of a composite mold used for manufacturing the dielectric upper body 330 and the pressurizing rib 320 according to another embodiment of the present invention and a process for separating the mold and the molded body from each other It is a schematic diagram.
6 is a cross-sectional view showing a part of a composite mold used for manufacturing the dielectric upper body 330 and the pressurizing rib 320 'according to another embodiment of the present invention, and a process for separating the mold from the molded body, It is a model diagram.
7 is a cross-sectional view illustrating a process of manufacturing the upper body 520 of the force sensor and the upper body 520 according to an embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view illustrating a lower body 510 of a force sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a force sensor in which an upper body 520 and a lower body 510 are coupled according to an embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view showing a force sensor and a manufacturing process of a force sensor in which an upper body 520 and a lower body 510 are combined according to another embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view showing a force sensor in which the upper body 520 and the lower body 510 are coupled according to another embodiment of the present invention.
12 is a cross-sectional view schematically illustrating a manufacturing process of a force sensor according to another embodiment of the present invention.
13 is a cross-sectional view showing a force sensor in which the upper body 520 and the lower body 510 are coupled according to another embodiment.
FIG. 14 is a graph showing dielectric constant values according to the frequency of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1. FIG.
15 is a graph showing changes in dielectric constant values at 0.1 kHz frequency for Examples 1 to 6 and Comparative Example 1. Fig.
16 is a graph showing dielectric constant values according to the frequencies of Examples 7 to 9 and Comparative Example 2. FIG.
17 is a graph showing dielectric loss values (Dielectric loss, log) according to the frequency of Examples 7 to 9 and Comparative Example 2. Fig.

이하에서, 본 발명의 여러 측면 및 다양한 구현예에 대해 더욱 구체적으로 살펴보도록 한다.
Hereinafter, various aspects and various embodiments of the present invention will be described in more detail.

본 발명의 일 측면에 따르면, (ⅰ) 고분자 탄성체 내에 (ⅱ) 전도성 필러를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 유전체 조성물에 있어서,According to an aspect of the present invention, there is provided a polymer dielectric composition comprising (i) a polymeric elastomer and (ii) a conductive filler,

상기 전도성 필러는 하기 화학식 1로 표시되는 분산제를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 유전체 조성물이 개시된다.The conductive filler includes a dispersant represented by the following general formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

CX3(CX2)n-YCX 3 (CX 2 ) nY

(단, 상기 식에서 X는 H 또는 F이고, Y는 H, NH2, OH, COOH 또는 SiR1R2R3이고, n은 1 내지 30의 정수이며, 상기 R1, R2 및 R3는 서로 동일하거나 상이하고, H, F, Cl, Br, 탄소수가 1 내지 10인 알킬기, 탄소수가 1 내지 10인 알콕시기, 탄소수가 1 내지 10인 알케닐기, 탄소수가 1 내지 10인 알카인기, 탄소수가 1 내지 30인 아릴기, 탄소수가 1 내지 30인 시클로 알킬기, 또는 탄소수가 1 내지 30인 시클로 알케닐기이다.) (Wherein X is H or F, Y is H, NH 2 , OH, COOH or SiR 1 R 2 R 3 , n is an integer from 1 to 30, and R 1 , R 2 and R 3 are An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, An aryl group having 1 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or a cycloalkenyl group having 1 to 30 carbon atoms.

일 구현예에 따르면, 상기 고분자 탄성체는 실리콘계 수지, 우레탄계 수지, 이소프렌계 수지, 플루오르계 수지, 스티렌-부타디엔 고무, 클로로프렌 고무, 아크릴로니트릴 공중합체 및 아크릴레이트 고무 중에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 실리콘계 수지로, 폴리디메틸실록산 수지이거나, 또는 폴리디메틸실록산 기반의 젤 형태의 수지이다. 상기 고분자 탄성체는 원래의 길이로 돌아가려는 성질인 탄성을 가지는 고분자 화합물로서, 고분자 유전체 내의 탄성계수를 향상시키는데 효과적인 역할을 한다.According to one embodiment, the polymeric elastomer is at least one selected from a silicone resin, a urethane resin, an isoprene resin, a fluorine resin, a styrene-butadiene rubber, a chloroprene rubber, an acrylonitrile copolymer and an acrylate rubber, More preferably, it is a silicone resin, a polydimethylsiloxane resin, or a polydimethylsiloxane-based gel-type resin. The polymeric elastomer is an elastic polymeric compound that tends to return to its original length, and plays an effective role in improving the modulus of elasticity in the polymer dielectric.

상기 전도성 필러는 단일벽 탄소 나노튜브, 다중벽 탄소 나노튜브, 그래핀, 그래파이트, 카본 블랙, 카본 섬유 및 플러렌 중에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 카본 블랙 또는 탄소나노튜브이다. 상기 전도성 필러는 고분자 유전체에 유전상수를 부여하여 액추에이터(Actuator), 힘센서(Force sensor), 터치패널(Touch panel) 등의 전자소재로 폭넓게 사용될 수 있다.The conductive filler is preferably at least one selected from single wall carbon nanotubes, multiwall carbon nanotubes, graphene, graphite, carbon black, carbon fibers and fullerene, more preferably carbon black or carbon nanotubes. The conductive filler can be widely used as an electronic material such as an actuator, a force sensor, and a touch panel by giving a dielectric constant to a polymer dielectric.

상기 전도성 필러는 고분자 탄성체 100 중량부에 대하여 0.001 내지 5 중량부를 포함하는 것이 바람직한데, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부이다. 상기 전도성 필러의 중량부가 0.001 미만일 경우에는 유전효과가 저하되어 바람직하지 않으며, 5 중량부를 초과하는 경우에는 유전상수 값이 더 이상 증가되지 않을 뿐만 아니라, 통전이 되거나 고분자의 경화에 문제가 생겨 바람직하지 않다.The conductive filler preferably contains 0.001 to 5 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymeric elastomer. When the weight of the conductive filler is less than 0.001, the dielectric effect is lowered. If the weight of the conductive filler is more than 5 parts by weight, the dielectric constant value is not increased any more, not.

특히, 상기 전도성 필러는 상기 화학식 1로 표시되는 분산제를 포함하는 것이 바람직한데, 상기 분산제는 전도성 필러의 표면에 화학적 또는 물리적으로 결합되어 전도성 필러의 분산성과 유전특성 향상시키는 역할을 한다.Particularly, it is preferable that the conductive filler includes the dispersant represented by Chemical Formula 1, and the dispersant is chemically or physically bonded to the surface of the conductive filler to improve the dispersibility and dielectric property of the conductive filler.

구체적으로, 상기 분산제는 알킬체인을 가지는 물질이라면 모두 사용이 가능하나, 바람직하게는 옥타데실트리메톡시실레인(Octadecyltrimethoxysilane), 도데실트리메톡시실레인(Dodecyl trimethoxysilane), 옥타데실아민(Octadecylamine), 도데실아민(Dodecylamine), 옥타데케인(Octadecane) 및 도데케인(Dodecane) 중에서 선택된 1종 이상이다.Specifically, the dispersant may be any material having an alkyl chain. Preferably, the dispersant is selected from the group consisting of octadecyltrimethoxysilane, dodecyl trimethoxysilane, octadecylamine, , Dodecylamine, octadecane, and dodecane. The term " dodecylamine "

상술한 바와 같이, 탄소수가 8 내지 12 개의 비교적 긴 알킬체인을 가지는 분산제는 전도성 필러의 표면과 화학적 또는 물리적으로 결합하여 전도성 필러의 분산성을 향상시키고, 상기 전도성 필러가 서로 간 상호작용으로 인하여 유전특성이 저하되는 것을 억제함으로써, 상기 고분자 유전체 조성물의 유전특성을 향상시키는데 현저한 효과를 나타낸다.As described above, the dispersant having a relatively long alkyl chain having 8 to 12 carbon atoms is chemically or physically bonded to the surface of the conductive filler to improve the dispersibility of the conductive filler, And exhibits a remarkable effect in improving the dielectric property of the polymer dielectric composition by suppressing the deterioration of the characteristics.

다른 구현예에 따르면, 상기 전도성 필러와 분산제는 1: 0.001 내지 20의 중량비율로 혼합되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 1: 0.01 내지 10이며, 상기 중량비율이 0.01 내지 10인 경우에는 분산성 향상효과가 더욱 향상되며, 고분자 조성물의 경화 또는 전극과의 접착력이 더욱 우수하다. 반면에, 상기 중량비율이 0.001 미만일 경우에는 분산성 향상 효과가 현저히 저하되어 바람직하지 않으며, 20 중량부를 초과하는 경우에는 고분자 조성물의 경화 또는 전극과의 접착력이 현저히 저하되어 바람직하지 않다.According to another embodiment, the conductive filler and the dispersing agent are preferably mixed in a weight ratio of 1: 0.001 to 20. More preferably 1: 0.01 to 10, and when the weight ratio is in the range of 0.01 to 10, the effect of improving the dispersibility is further improved, and the polymer composition is further hardened or adhered to the electrode. On the other hand, when the weight ratio is less than 0.001, the effect of improving the dispersibility is remarkably lowered, and when it is more than 20 parts by weight, the curing of the polymer composition or the adhesive strength with the electrode is remarkably decreased.

다른 구현예에 따르면, 상기 전도성 필러는 황산, 질산, 염산 및 인산 중에서 선택된 1종 이상의 산으로 처리되는 것이 바람직하나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 전도성 필러의 산 처리는 탄소나노튜브 정제를 위한 방법으로 산 용액에서 간단한 처리를 통해 금속성 촉매를 제거할 수 있고, 산 처리 공정의 부수적인 효과로는 탄소나노튜브의 분해, 절단 및 관능기 도입 등이 수행될 수 있다.
According to another embodiment, the conductive filler is preferably, but not exclusively, treated with at least one acid selected from sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid and phosphoric acid. The acid treatment of the conductive filler is a method for purifying carbon nanotubes. The metallic catalyst can be removed by a simple treatment in an acid solution. As a side effect of the acid treatment process, decomposition, cutting and functional group introduction of carbon nanotubes Can be performed.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 여러 구현예에 따른 고분자 유전체 조성물을 포함하는 액추에이터 또는 터치 패널이 개시된다.
According to another aspect of the present invention, an actuator or a touch panel including a polymer dielectric composition according to various embodiments of the present invention is disclosed.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제1 기판(100),According to another aspect of the present invention, the first substrate 100,

상기 제1 기판(100)의 상부 면에 패턴을 이루며 설치되는 제1 전극(200),A first electrode 200 formed in a pattern on the upper surface of the first substrate 100,

상기 제1 기판(100)의 상측에 이격되게 배치되는 제2 기판(110),A second substrate 110 spaced apart from the first substrate 100,

상기 제2 기판(110)의 밑면에 패턴을 이루며 설치되어 상기 제1 전극(200)과 대향하는 제2 전극(210) 및 상기 제1 및 제2 기판의 사이에 개재되는 유전체(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 힘센서가 개시된다.A second electrode 210 provided on the bottom surface of the second substrate 110 as a pattern and opposed to the first electrode 200 and a dielectric 300 interposed between the first and second substrates A force sensor is disclosed.

일 구현예에 따르면, 상기 유전체(300)는 상기 제1 전극(200)의 외측을 감싸는 하부 바디(310), 상기 제2전극(210)의 외측을 감싸는 상부 바디(330) 및 상기 상부(330) 및 하부 바디(310)를 상기 제1 및 제2 전극의 패턴에 따라 복수로 연결하는 가압 리브(320, 320')를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the dielectric 300 includes a lower body 310 that surrounds the first electrode 200, an upper body 330 that surrounds the outer side of the second electrode 210, And the lower body 310 are connected to each other according to the patterns of the first and second electrodes.

더욱 상세하게는, 도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 힘센서를 도시화한 것으로, 도 1에서 보는 바와 같이, 제1 전극(200)은 제1 기판(100)의 상부 면에 패턴을 이루며 설치되는데, 상기 전극은 필요에 따라 다양한 패턴으로 형성될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 상기 유전체(300)의 가압 리브(320, 320')로부터 하부 바디(310)에 가압되는 힘이 수직방향으로 전달되는 위치에 형성되는 것이나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 가압 리브는 상기 유전체(300)의 상부(330) 및 하부 바디(310)를 연결하며, 전극의 패턴에 따라 단수 또는 복수로 형성될 수 있고, 상기 제2 기판(110)으로부터 가압되는 힘을 제1 전극(200) 상에 전달하는 역할을 한다. 또한, 상기 가압 리브는 상기 제1 전극보다 큰 단면적을 형성하도록 구현되는 것이 바람직한데, 이는 제2 기판으로부터 가압되는 힘을 제1 전극에 명확하게 전달하기 위한 것으로, 특별한 크기로 한정되는 것이 아니다. 이에 대한 구체적인 예로는, 상기 가압 리브(320)가 직경이 0.01 내지 1㎜이고, 높이가 0.01 내지 1㎜의 원기둥 형태이나 또는 사각 형태로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 전극의 패턴에 따라 다양한 형태나 모양으로 형성될 수 있다.1 illustrates a force sensor according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a first electrode 200 is patterned on a top surface of a first substrate 100 The force applied to the lower body 310 from the pressing ribs 320 and 320 'of the dielectric 300 may be transmitted in a vertical direction But the present invention is not limited thereto. The pressing ribs connect the upper portion 330 and the lower body 310 of the dielectric body 300 and may be formed in a single or plural shapes depending on the pattern of the electrodes and a force applied from the second substrate 110 The first electrode 200 and the second electrode 200, respectively. The pressing rib may be formed to have a larger cross-sectional area than the first electrode. The pressing rib is not limited to a particular size. The pressing rib may be configured to transmit a force to be pressed from the second substrate to the first electrode. As a specific example, the pressing rib 320 may be formed in a cylindrical shape or a square shape having a diameter of 0.01 to 1 mm and a height of 0.01 to 1 mm, but the present invention is not limited thereto. And thus can be formed into various shapes or shapes.

특히, 상기 유전체(300)의 하부 바디(310)는 상기 제1 전극(200)의 외측을 감싸도록 형성되는 것이 바람직한데, 이는 종래의 문제점인 양 전극 사이에 발생하는 초기 간격을 억제하는 역할을 한다. Particularly, it is preferable that the lower body 310 of the dielectric 300 is formed so as to surround the outer side of the first electrode 200. This reduces the initial gap between the two electrodes, which is a problem in the related art. do.

더욱 상세하게는, 종래에는 양 전극 사이의 초기 간격(공기층)으로 인하여 유전효과가 저하되고, 반복적인 하중 인가에 의하여 전극의 위치가 변화하는데, 이는 결과적으로 초기 상태와 전극 사이의 거리가 변화함에 따라, 센서의 응답성이 감소하는 문제점을 발생시킨다. 따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 유전체가 전극의 외측을 둘러싸고 양 전극 사이에 간격이 발생하지 않도록 전극과 유전체를 결합시켰으며, 이러한 기술적 특징은 유연성, 높은 유전상수 및 탄성계수를 가지는 상기 고분자 유전체 조성물을 사용함으로써 달성될 수 있다.More specifically, the dielectric effect is lowered due to the initial gap between the electrodes (air layer), and the position of the electrode is changed by repeated application of the load. As a result, the distance between the initial state and the electrode changes Accordingly, the response of the sensor is reduced. Therefore, in order to solve the above-described problems, the present invention is characterized in that the dielectric and the dielectric are combined so that the dielectric surrounds the outer side of the electrode and no gap is formed between the electrodes. The technical feature is that the dielectric constant, ≪ / RTI > can be achieved.

일반적으로 센서의 정전용량 값(C)은 하기 식 (1)을 통해 계산할 수 있는데, 상기 고분자 유전체 조성물은 향상된 유전상수 값을 가질 뿐만 아니라, 높은 탄성계수로 인하여 센서에 힘이 인가될 때, 전극 사이의 거리를 현저히 감소시킬 수 있어, 센서의 정전용량 값을 향상시키는데도 현저한 효과를 나타낸다. 상기 고분자 유전체 조성물에 대한 구체적인 설명은 앞서 상술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.Generally, the capacitance value (C) of a sensor can be calculated by the following formula (1), which not only has an improved dielectric constant value, but also has a high elastic modulus, It is possible to remarkably reduce the distance between the electrodes and to improve the capacitance value of the sensor. A detailed description of the polymer dielectric composition is the same as that described above, and therefore, the description thereof will be omitted.

Figure pat00001
…………………(1)
Figure pat00001
... ... ... ... ... ... ... (One)

(단, 상기 식에서 ε=유전체의 유전상수 값, Α=전극의 면적, d=전극 사이의 거리이다.)(Where ,? = Dielectric constant value of dielectric ,? = Area of electrode, and d = distance between electrodes)

다른 구현예에 따르면, 상기 하부 바디(310)는 실리콘계, 폴리스티렌계, 폴리아미드계, 폴리우레탄계, 폴리에폭시계, 폴리아크릴계, 폴리에스테르계 및 폴리올레핀계 중에서 선택된 1종 이상의 고분자 수지를 포함하여 상기 가압 리브 보다 낮은 강성을 가지도록 형성될 수 있다. According to another embodiment, the lower body 310 may include at least one polymer resin selected from the group consisting of silicone, polystyrene, polyamide, polyurethane, polyepoxy, polyacryl, polyester and polyolefin, It can be formed to have lower rigidity than the ribs.

즉, 상기 유전체(300)는 상부 바디(330), 하부 바디(310) 및 가압 리브(320, 320')가 동일한 물질로 형성될 수 있고, 또는 용도에 따라 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 하부 바디(310)가 상기 상부 바디(330) 및 가압 리브(320)와는 다른 물질로 형성될 수도 있다. 상기 하부 바디(310)는 상기 고분자 수지 이외에도 가압 리브(320)보다 낮은 강성을 형성할 수 있는 물질이라면 모두 사용이 가능하다.That is, the dielectric body 300 may be formed of the same material as the upper body 330, the lower body 310, and the pressurizing ribs 320 and 320 '. Alternatively, as shown in FIG. 2, The body 310 may be formed of a different material from the upper body 330 and the pressurizing rib 320. The lower body 310 may be any material that can form a lower rigidity than the pressure rib 320 in addition to the polymer resin.

또 다른 구현예에 따르면, 상기 기판은 폴리이미드 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 또는 실리콘계, 폴리스티렌계, 폴리아미드계, 폴리우레탄계, 폴리에폭시계, 폴리아크릴계, 폴리에스테르계 및 폴리올레핀계 중에서 선택된 1종 이상의 고분자 탄성체이거나, 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 탄성을 가지는 고분자는 모두 적용이 가능하다.According to another embodiment, the substrate is at least one selected from the group consisting of a polyimide film, a polyethylene terephthalate film, or a silicone, polystyrene, polyamide, polyurethane, polyepoxy, polyacrylic, polyester, A polymeric elastomer, or a mixture thereof, but is not limited thereto, and any polymer having elasticity can be applied.

또한, 상기 전극은 금, 은, 구리, 전도성 고분자, 신축성 전극 및 고분자와 전도성 필러가 혼합된 복합재료 중에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다. The electrode is preferably at least one selected from the group consisting of gold, silver, copper, a conductive polymer, a stretchable electrode, and a composite material in which a polymer and a conductive filler are mixed, but the present invention is not limited thereto.

구체적으로 상기 전도성 고분자로는 전도성을 나타내는 고분자는 모두 사용할 수 있으나, 바람직하게는 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate이며, 상기 신축성 전극으로는 그래핀 및 금속 나노와이어를 들 수 있고, 상기 금속 나노와이어는 금, 은 또는 구리를 사용할 수 있다. 또한, 상기 고분자와 전도성 필러가 혼합된 복합재료는 탄성 고분자에 전도성을 나타내는 필러가 함유된 복합재료로서, 상기 전도성 필러는 금, 은, 구리 등의 금속입자, 카본블랙, 탄소나노튜브, 그래핀, 그래파이트 등의 탄소재료, 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
The conductive polymer may be poly (3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate, and examples of the flexible electrode include graphene and metal nanowires, and the metal The nanowire can be gold, silver or copper. Also, the composite material in which the polymer and the conductive filler are mixed is a composite material containing a filler exhibiting conductivity in the elastic polymer. The conductive filler may be a metal particle such as gold, silver, copper, carbon black, carbon nanotube, , Carbon material such as graphite, or a mixture thereof, but is not limited thereto.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, a) 제2 기판(110) 상에 제2 전극(210)을 적층하는 단계,According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: a) stacking a second electrode 210 on a second substrate 110,

b) 고분자 유전체 조성물을 몰드로 성형하여 유전체의 상부 바디(330) 및 가압 리브(320)를 제조하는 단계,b) molding the polymeric dielectric composition into a mold to produce a dielectric upper body 330 and a pressurizing rib 320,

c) 상기 a)유전체 상부 면에 상기 b)제2 전극(210)을 적층하고 압착 및 경화시켜 힘센서의 상부 바디(520)를 제조하는 단계,c) laminating, b) pressing and curing the b) second electrode (210) on the dielectric top surface to fabricate the upper body (520) of the force sensor,

d) 제1 기판(100) 상에 제1 전극(200)을 적층하고 그 윗면에 고분자 유전체 조성물을 도포한 후 압착시켜 힘센서의 하부 바디(510)를 제조하는 단계, 및d) depositing a first electrode (200) on a first substrate (100), applying a polymer dielectric composition on the first electrode (200), pressing the lower electrode (510)

e) 상기 c)상부 바디(520)와 d)하부 바디(510)를 접합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 힘센서의 제조방법이 개시된다.e) bonding the c) upper body 520 and d) the lower body 510 to each other.

일 구현예에 따르면, 상기 a) 단계는 제2 기판(110) 상에 제2 전극(210)을 적층하는 단계로, 센서의 용도 및 목적에 따라 전극의 패턴이 다르게 형성될 수 있으므로, 이에 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment, the step a) is a step of laminating the second electrode 210 on the second substrate 110. Since the pattern of the electrode may be formed differently according to the purpose and purpose of the sensor, It is not.

상기 기판은 폴리이미드 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 또는 실리콘계, 폴리스티렌계, 폴리아미드계, 폴리우레탄계, 폴리에폭시계, 폴리아크릴계, 폴리에스테르계 및 폴리올레핀계 중에서 선택된 1종 이상의 고분자 탄성체이거나, 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 탄성을 가지는 고분자는 모두 적용이 가능하다. 또한, 상기 전극은 금, 은, 구리, 전도성 고분자, 신축성 전극 및 고분자와 전도성 필러가 혼합된 복합재료 중에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 기판 및 전극의 구체적인 종류는 앞서 상술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.Wherein the substrate is at least one polymeric elastomer selected from the group consisting of a polyimide film, a polyethylene terephthalate film, and a silicone, polystyrene, polyamide, polyurethane, polyepoxy, polyacrylic, polyester and polyolefin, But it is not limited thereto, and any polymer having elasticity can be applied. Also, The electrode is preferably at least one selected from the group consisting of gold, silver, copper, a conductive polymer, a stretchable electrode, and a composite material in which a polymer and a conductive filler are mixed, but the present invention is not limited thereto. The specific types of the substrate and the electrode are the same as those described above, and therefore, will not be described.

상기 b) 단계는 고분자 유전체 조성물을 일체형 몰드(600) 또는 복수 개로 분리된 복합형 몰드(610, 611, 612)를 사용하여 성형하는 단계로, 상기 고분자 유전체 조성물을 몰드에 도포한 뒤에는 진공을 걸어주어 내부의 기포를 제거하는 것이 바람직하다.In the step b), the polymer dielectric composition is molded using the integral mold 600 or a plurality of composite molds 610, 611, and 612. After the polymer dielectric composition is applied to the mold, a vacuum is applied It is desirable to remove the air bubbles inside the subject.

구체적으로, 상기 성형단계는 도 3과 같이 유전체의 상부 바디(330)와 가압 리브(320)를 한 번에 성형할 수 있는 일체형 몰드(600)를 사용할 수도 있고, 도 4 내지 6과 같이 복수 개로 분리된 복합형 몰드(610, 611, 612)를 이용할 수 있다. 상기 복합형 몰드를 이용한 성형은 먼저 도 4의 (a) 또는 (b)와 같이 제1 몰드(610, 611)를 사용하여 상기 유전체의 상부 바디(330)를 제조하고, 도 5 및 6에서 도시화한대로 상기 상부 바디(330) 상에 제2 몰드(612)을 올리고, 여기에 상기 고분자 유전체 조성물을 재도포하여 가압 리브(320, 320')를 제조할 수 있다. 특히, 상기 복합형 몰드를 사용할 경우에는 탈착용 지그(620)를 사용하여 몰드와 성형체의 분리할 수 있어, 성형체의 탈착이 용이한 장점을 가지므로 더욱 바람직하다.As shown in FIG. 3, the molding step may use an integral mold 600 capable of molding the dielectric upper body 330 and the pressing rib 320 at one time. Alternatively, as shown in FIGS. 4 to 6, Separated composite molds 610, 611 and 612 can be used. 4A and 4B, the upper body 330 of the dielectric body is manufactured using the first molds 610 and 611 as shown in FIGS. 4A and 4B, The second mold 612 may be placed on the upper body 330 and the polymeric dielectric composition may be coated again on the second mold 612 to produce the pressurizing ribs 320 and 320 '. Particularly, when the composite mold is used, the mold and the molded body can be separated from each other by using the wearing jig 620, which is advantageous in that the molded body can be easily attached and detached.

즉, 본 발명에서는 종래와 달리 몰드를 이용한 유전체의 성형이 가능함에 따라, 원하는 형태의 유전체로 제조할 수 있으며, 이는 명확한 형상을 구현할 수 있어 내구성을 증가시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 제작이 용이하고 품질이 균일한 유전체를 대량생산할 수 있다는 장점을 가진다.In other words, in the present invention, it is possible to form a dielectric by using a mold, which is different from the prior art, so that it can be made into a dielectric of a desired shape, which can realize a definite shape and increase durability. In addition, it has an advantage of mass production of a dielectric material which is easy to manufacture and has uniform quality.

상기 c) 단계는 상기 b)단계를 통해 형성된 유전체의 상부 면에 a)단계를 통해 제2 기판(110)이 적층된 제2 전극(210) 상을 적층한 후, 압착 및 경화시키는 단계로, 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 제1 기판(110)의 상부 면에 플랫 플레이트(700)을 적층하여 0.1 내지 10 kg의 균일한 하중을 1차로 인가한 후, 상기 하중을 유지하면서 80 내지 150℃의 온도로 50 내지 120분 동안 Thermal oven에서 경화시켜 힘센서의 상부 바디(520)를 제조할 수 있다.In the step c), the second electrode 210 on which the second substrate 110 is laminated is laminated on the upper surface of the dielectric formed through step b), and then the second electrode 210 is pressed and cured. 4, a flat plate 700 is laminated on the upper surface of the first substrate 110, a uniform load of 0.1 to 10 kg is firstly applied, and then a load of 80 to 150 ° C For 50 to 120 minutes in a thermal oven to produce the upper body 520 of the force sensor.

상기 d) 단계는 제1 기판(100) 상에 제1 전극(200)을 적층하고 그 윗면에 고분자 유전체 조성물을 도포한 후 압착시켜 힘센서의 하부 바디(510)를 제조하는 단계로, 0.1 내지 10 kg의 하중을 인가하여 압착시키는 것이 바람직하다.In the step d), the first electrode 200 is laminated on the first substrate 100, the polymer dielectric composition is coated on the first electrode 100, and the polymer dielectric composition is applied to the lower electrode 510 to manufacture the lower body 510 of the force sensor. It is preferable to apply pressure of 10 kg.

특히, 상기와 같이 제1 전극(200)에 유연성을 가지는 고분자 유전체 조성물을 도포함으로써, 전극과 유전체 사이에 간격이 발생하지 않으며, 이는 센서의 응답성을 향상시키는데 효과적인 역할을 한다.Particularly, by applying the flexible polymer dielectric composition to the first electrode 200 as described above, no gap is generated between the electrode and the dielectric, and this plays an effective role in improving the responsiveness of the sensor.

상기 e) 단계는 c) 상부 바디(520)와 d) 하부 바디(510)를 접합(Bonding)시키는 단계로, 구체적으로는, 도 8에서 보는 바와 같이 제1 기판(100)과 제2 기판(110)의 양쪽 가장자리에 열접착 테이프 또는 양면테이프(800, 810)로 접합시킨 후, 0.1 내지 10 kg의 하중을 인가하여 상온에서 결합시키는 제1방법을 들 수 있으며, 또는 도 9에서 보는 바와 같이 힘센서 상부 바디(520)의 하부 면과 하부 바디(510)의 상부 면에 플라즈마 에칭을 실시하여 결합시키는 제2방법이 있다. 또한, 도 6에서 보는 바와 같이, 힘센서의 상부 바디(520)의 가압 리브(320) 중 일부 말단이 유전체의 하부 바디에 잠기도록 위치시켜 힘센서의 하부 바디와 상부 바디를 결합시킨 다음 0.1 내지 10 kg 만큼 하중을 인가하고 80 내지 150℃의 온도로 50 내지 120분 동안 Thermal oven에서 경화시키는 제3방법이 있으며, 도 10에서 보는 바와 같이, 힘센서 상부 바디(520)와 하부 바디(510) 사이에 양면테이프, 열접착 테이프, 또는 고분자 접착제를 적층하여 결합시키는 제4 방법이 있다.
The step e) is a step of bonding the upper body 520 and the lower body 510 to each other. Specifically, as shown in FIG. 8, the first substrate 100 and the second substrate 510 110 are bonded to both edges of the first and second substrates 110 and 120 with a thermal adhesive tape or a double-sided tape 800 and 810, and then a load of 0.1 to 10 kg is applied to bond them at room temperature. Alternatively, There is a second method of performing plasma etching on the lower surface of the force sensor upper body 520 and the upper surface of the lower body 510 to couple them. 6, a part of the pressing ribs 320 of the upper body 520 of the force sensor is positioned so as to be submerged in the lower body of the dielectric body, thereby coupling the lower body and the upper body of the force sensor, 10, a force is applied to the force sensor upper body 520 and the lower body 510, as shown in FIG. 10, and a third method in which a load of 10 kg is applied and cured in a thermal oven at a temperature of 80 to 150 DEG C for 50 to 120 minutes. There is a fourth method in which a double-sided tape, a thermo-adhesive tape, or a polymer adhesive is laminated and bonded.

이하에서 실시예 등을 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하며, 다만 이하에 실시예 등에 의해 본 발명의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석될 수 없다. 또한, 이하의 실시예를 포함한 본 발명의 개시 내용에 기초한다면, 구체적으로 실험 결과가 제시되지 않은 본 발명을 통상의 기술자가 용이하게 실시할 수 있음은 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and the like, but the scope and content of the present invention can not be construed to be limited or limited by the following Examples. 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 and scope of the present invention as set forth in the following claims. It is natural that it belongs to the claims.

또한 이하에서 제시되는 실험 결과는 상기 실시예 및 비교예의 대표적인 실험 결과만을 기재한 것이며, 아래에서 명시적으로 제시하지 않은 본 발명의 여러 구현예의 각각의 효과는 해당 부분에서 구체적으로 기재하도록 한다.In addition, the experimental results presented below only show representative experimental results of the embodiments and the comparative examples, and the respective effects of various embodiments of the present invention which are not explicitly described below will be specifically described in the corresponding part.

실시예 1 Example 1

클로로포름에 옥타데실트리메톡시실란(OTMS) 0.22g이 용해된 용액에 분산되어 있는 카본 블랙(Black pearl 2000, Cabot)필러 0.044g에 주제와 경화제의 비율이 10:1로 구성된 투명한 2액형 열경화성 폴리디메틸실록산(PDMS) 수지의 주제 2g을 투입하고 교반한 후, -1MPa 및 25℃의 진공 오븐에서 건조시켜 용매를 제거하여 고분자 유전체 조성물을 제조하였다.(Black pearl 2000, Cabot) filler dispersed in a solution of 0.22 g of octadecyltrimethoxysilane (OTMS) in chloroform was added to 0.044 g of a transparent two-part thermosetting poly The polymeric dielectric composition was prepared by charging 2 g of the subject of dimethylsiloxane (PDMS) resin, stirring, and drying in a vacuum oven at -1 MPa and 25 DEG C to remove the solvent.

단, 카본 블랙(CB)의 분산은 초음파 장비를 이용하였으며, 카본 블랙과 PDMS 주제의 혼합은 고점도 혼합 탈포 장치를 이용하였으며, 교반과 탈포 과정을 동시에 진행하였다.
However, the dispersing of carbon black (CB) was performed using ultrasonic equipment, and mixing of carbon black and PDMS was performed using a high viscosity mixed defoaming device, and stirring and defoaming proceeded simultaneously.

실시예 2 내지 6Examples 2 to 6

실시예 1과 동일하게 실시하되, 옥타데실트리메톡시실란을 0.22g 사용하는 대신 각각 0.264g, 0.308g, 0.352g, 0.396g, 0.44g 씩 사용하였다.
0.264 g, 0.308 g, 0.352 g, 0.396 g, and 0.44 g of octadecyltrimethoxysilane were used in place of 0.22 g of octadecyltrimethoxysilane, respectively.

실시예 7Example 7

도데실아민으로 처리된 다중벽-탄소나노튜브(MWNT) 0.011g을 클로로포름에 투입하여 분산시킨 후, 폴리디메틸실록산(PDMS) 수지 2g을 투입하고 교반한 후, -1MPa 및 25℃의 진공 오븐에서 건조시켜 용매를 제거하여 고분자 유전체 조성물을 제조하였다.0.011 g of a multi-walled carbon nanotube (MWNT) treated with dodecylamine was added to and dispersed in chloroform. Then, 2 g of polydimethylsiloxane (PDMS) resin was added thereto and stirred. Then, the mixture was stirred in a vacuum oven at -1 MPa and 25 ° C. And then the solvent was removed by drying to prepare a polymer dielectric composition.

단, 분산은 초음파 장비를 이용하였으며, 다중벽-탄소 나노 튜브와 PDMS 주제의 혼합은 고점도 혼합 탈포 장치를 이용하였으며, 교반과 탈포 과정을 동시에 진행하였다.
Ultrasonic equipment was used for dispersing. Mixing of multiwall - carbon nanotubes and PDMS themes was performed using a high viscosity mixing and defoaming device, and stirring and defoaming were performed simultaneously.

실시예 8 내지 9Examples 8 to 9

실시예 7과 동일하게 실시하되, 도데실아민으로 처리된 다중벽-탄소나노튜브 0.011g을 사용하는 대신에 각각 0.0165g, 0.022g 씩 사용하였다.
0.016 g and 0.022 g, respectively, were used instead of 0.011 g of the multi-wall-carbon nanotubes treated with dodecylamine.

비교예 1Comparative Example 1

클로로포름에 분산되어 있는 카본 블랙 필러 0.044g과 폴리디메틸실록산(PDMS) 수지 2g을 투입하고 교반한 후, -1MPa 및 25℃의 진공 오븐에서 건조시켜 용매를 제거하여 고분자 유전체를 제조하였다.
0.044 g of carbon black filler dispersed in chloroform and 2 g of polydimethylsiloxane (PDMS) resin were added and stirred, and then dried in a vacuum oven at -1 MPa and 25 캜 to remove the solvent to prepare a polymer dielectric.

비교예 2Comparative Example 2

클로로포름에 폴리디메틸실록산(PDMS) 수지 2g을 투입하고 교반한 후, -1MPa 및 25℃의 진공 오븐에서 건조시켜 용매를 제거하여 고분자 유전체를 제조하였다.
2 g of polydimethylsiloxane (PDMS) resin was added to chloroform, stirred, and dried in a vacuum oven at -1 MPa and 25 캜 to remove the solvent to prepare a polymer dielectric.

실시예 10: 고분자 유전체를 포함하는 힘센서의 제조예 1Example 10: Production of a force sensor including a polymer dielectric 1

상기 실시예 7을 통해 제조된 고분자 유전체 조성물을 도 3에서 보는 바와 같은 몰드(600)에 도포하고 진공을 걸어주어 내부 기포를 모두 제거하여 유전체의 상부 바디(330) 및 가압 리브(320)를 제조하고, 도 4에서 보는 바와 같이 상기 유전체의 상부 면에 Au 전극(210)이 형성된 폴리이미드 필름(110)을 부착시킨 후, 균일 분포 하중 3kg을 인가하여 110℃ 온도의 Thermal oven에서 90분 동안 경화시켜 힘센서의 상부 바디(520)를 제조하였다.The polymeric dielectric composition prepared in Example 7 was applied to a mold 600 as shown in FIG. 3 and a vacuum was applied to remove all of the inner bubbles to manufacture the dielectric upper body 330 and the pressurizing ribs 320 4, a polyimide film 110 having an Au electrode 210 formed thereon was attached to the upper surface of the dielectric, and then a uniformly distributed load of 3 kg was applied thereto. The polyimide film 110 was cured in a thermal oven at 110 ° C. for 90 minutes Thereby forming the upper body 520 of the force sensor.

폴리이미드 필름(100) 상에 소정의 이격된 거리를 가지도록 Au 전극(200)을 위치시키고, 상기 실시예 1의 고분자 유전체 조성물을 도포한 후 Squeeze 및 leveling을 30분 동안 실시하여 힘센서의 하부 바디(510)를 형성하였다.The Au electrode 200 was placed on the polyimide film 100 so as to have a predetermined spaced distance, and then the polymer dielectric composition of Example 1 was applied. Squeeze and leveling were performed for 30 minutes, Thereby forming a body 510.

상기 상부 바디(520)의 가압 리브(320) 중 일부 말단이 유전체의 하부 바디에 잠기도록 위치시켜 힘센서의 하부 바디와 상부 바디를 결합시킨 다음, 도 6에서 보는 바와 같이 상기 힘센서의 상부 및 하부 면에 플랫 플레이트를 적층하여 0.2kg의 자중만큼 인가하고 110℃의 온도에서 90분 동안 경화시켜 도 5와 같은 힘센서를 제조하였다.
6, the lower body of the force sensor is coupled to the upper body, and the lower body of the force sensor is coupled to the lower body of the lower body. A flat plate was laminated on the lower surface and applied with a weight of 0.2 kg and cured at a temperature of 110 ° C for 90 minutes to produce a force sensor as shown in FIG.

실시예 11: 고분자 유전체를 포함하는 힘센서의 제조예 2Example 11: Production example 2 of force sensor including polymer dielectric

상기 실시예 10과 동일한 방법으로 힘센서의 상부 바디(520)를 제조하였다.The upper body 520 of the force sensor was manufactured in the same manner as in the tenth embodiment.

폴리이미드 필름(100) 상에 소정의 이격된 거리를 가지도록 Au 전극(200)을 위치시키고, 상기 실시예 1의 고분자 유전체 조성물을 도포한 후, 110℃의 온도에서 90분 동안 경화시켜 힘센서의 하부 바디(510)를 형성하였다.After the Au electrode 200 was placed on the polyimide film 100 so as to have a predetermined spaced distance, the polymer dielectric composition of Example 1 was applied and then cured at a temperature of 110 ° C for 90 minutes to form a force sensor The lower body 510 of FIG.

도 7에서 보는 바와 같이, 상기 폴리이미드 필름(100)의 양쪽 끝부분인 테두리에 접착 테이프(800, 810)를 부착한 후, 상기 상부 바디(520)의 가압 리브(320)와 Au 전극(200)이 대향하도록 위치하여, 상기 힘센서의 상부 및 하부 면에 플랫 플레이트(700, 710)를 적층하고 균일 분포 하중 20N을 상온에서 30초 동안 인가하여 힘센서를 제조하였다.
7, adhesive tapes 800 and 810 are attached to both edges of the polyimide film 100 and the pressure rib 320 of the upper body 520 and the Au electrode 200 Flat plates 700 and 710 were laminated on the upper and lower surfaces of the force sensor and a uniform distribution load of 20 N was applied at room temperature for 30 seconds to produce a force sensor.

실시예 12: 고분자 유전체를 포함하는 힘센서의 제조예 3Example 12: Preparation of a force sensor including a polymer dielectric 3

상기 실시예 10과 동일한 방법으로 힘센서의 상부 바디(520)를 제조하였다.The upper body 520 of the force sensor was manufactured in the same manner as in the tenth embodiment.

상기 실시예 11과 동일한 방법으로 힘센서의 하부 바디(510)을 제조하였다.The lower body 510 of the force sensor was manufactured in the same manner as in Example 11.

도 8에서 보는 바와 같이, 상기 상부 바디의 하부면과 상기 하부 바디의 상부 면에 플라즈마 에칭을 30초 동안 실시한 후, 상기 상부 바디(520)의 가압 리브(320)와 Au 전극(200)이 대향하도록 위치하여, 상기 힘센서의 상부 및 하부 면에 플랫 플레이트를 적층하고 균일 분포 하중 2kg을 상온에서 5분 동안 인가하여 힘센서를 제조하였다.
8, after the plasma etching is performed for 30 seconds on the lower surface of the upper body and the upper surface of the lower body, the pressing rib 320 of the upper body 520 and the Au electrode 200 are opposed to each other A flat plate was laminated on the upper and lower surfaces of the force sensor, and 2 kg of a uniform distribution load was applied at room temperature for 5 minutes to produce a force sensor.

시험예 1Test Example 1

실시예 1 내지 6, 7 내지 9 및 비교예 1 내지 2의 고분자 유전체의 유전상수와 유전 손실을 측정하기 위하여, 상기 고분자 유전체를 이용하여 전극으로 제조한 후, 임피던스 분석기(Impedance analyzer, Agilent 4263B)를 사용하여 유전 상수와 유전 손실을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1 및 도 9 내지 12에 나타내었다.In order to measure the dielectric constant and dielectric loss of the polymer dielectrics of Examples 1 to 6, 7 to 9, and Comparative Examples 1 and 2, the polymer dielectric was used as an electrode, and then an impedance analyzer (Impedance analyzer, Agilent 4263B) Were used to measure dielectric constant and dielectric loss, and the results are shown in Table 1 and Figs. 9-12.

단, 상기 전극의 제조방법은 다음과 같다.However, the method of manufacturing the electrode is as follows.

먼저, 상기 고분자 유전체 조성물에 PDMS의 경화제 0.2g을 투입하고 혼합한 후, 닥터 블레이드 방법을 활용하여 100 ㎛의 구리 기판 상에 200 내지 300 ㎛ 두께의 필름으로 제조하고, 필름의 공극 및 용매를 제거하기 위하여 -1 MPa, 25 ℃ 온도의 진공 오븐에서 약 30 분간 방치한 후, 120 ℃의 온도에서 1 시간 동안 경화 시키는 공정을 거쳐 필름을 제조하였다. 이후, 제조된 필름의 윗면에 스퍼터링 방법을 이용하여 금을 코팅함으로써 전극을 제조하였다. First, 0.2 g of a curing agent for PDMS was added to the polymer dielectric composition and mixed. Using a doctor blade method, a film having a thickness of 200 to 300 탆 was formed on a 100 탆 copper substrate. The film was allowed to stand in a vacuum oven at a temperature of -1 MPa at 25 DEG C for about 30 minutes and then cured at a temperature of 120 DEG C for 1 hour to prepare a film. Thereafter, gold was coated on the upper surface of the produced film by a sputtering method to produce an electrode.

구분division 진동수(Frequency, kHz)Frequency (kHz) 0.10.1 1One 1010 100100 실시예1Example 1 9.799.79 8.548.54 8.218.21 7.977.97 실시예2Example 2 66.5966.59 49.0949.09 36.3136.31 24.9624.96 실시예3Example 3 298.35298.35 146.77146.77 149.32149.32 79.3579.35 실시예4Example 4 317.80317.80 271.07271.07 163.52163.52 81.4281.42 실시예5Example 5 147.98147.98 134.13134.13 115.84115.84 97.1997.19 실시예6Example 6 81.3981.39 74.5574.55 62.7462.74 52.5552.55 실시예7Example 7 6.686.68 6.596.59 6.346.34 6.056.05 실시예8Example 8 10.8110.81 9.959.95 9.359.35 9.019.01 실시예9Example 9 19.8519.85 16.5416.54 13.5613.56 12.9512.95 비교예1Comparative Example 1 6.126.12 6.026.02 5.975.97 5.845.84 비교예2Comparative Example 2 2.812.81 2.802.80 2.852.85 2.822.82

상기 표 1 및 도 9 내지 12에서 보는 바와 같이, 분산제를 포함하는 전도성 필러를 사용한 실시예 1 내지 9의 경우에는 비교예 1 내지 2에 비하여 유전상수 값이 현저히 증가하여, 유전특성이 향상되었음을 확인할 수 있다.
As shown in Table 1 and FIGS. 9 to 12, in Examples 1 to 9 using the conductive filler containing a dispersant, the dielectric constant value was remarkably increased compared with Comparative Examples 1 and 2, and it was confirmed that the dielectric properties were improved .

100; 제1 기판
110; 제2 기판
200; 제1 전극
210; 제2 전극
300; 유전체
310; 유전체의 하부 바디
320, 320', 321; 가압 리브
330; 유전체의 상부 바디
400; 접착 테이프
500; 힘센서
510; 힘센서의 상부 바디
520; 힘센서의 하부 바디
600; 일체형 몰드
610, 611; 제1 몰드
612; 제2 몰드
620; 탈착용 지그(Jig)
700, 710; 플랫 플레이트(Flat plate)
800, 810, 820; 접착 테이프
100; The first substrate
110; The second substrate
200; The first electrode
210; The second electrode
300; dielectric
310; The lower body of the dielectric
320, 320 ',321; Pressure rib
330; The upper body of the dielectric
400; Adhesive tape
500; Force sensor
510; The upper body of the force sensor
520; Lower body of force sensor
600; Integral mold
610, 611; The first mold
612; The second mold
620; Remove Jig
700, 710; Flat plate
800, 810, 820; Adhesive tape

Claims (20)

(ⅰ) 고분자 탄성체 내에 (ⅱ) 전도성 필러를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 유전체 조성물에 있어서,
상기 전도성 필러는 하기 화학식 1로 표시되는 분산제를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 유전체 조성물.
[화학식 1]
CX3(CX2)n-Y
(단, 상기 식에서 X는 H 또는 F이고, Y는 H, NH2, OH, COOH 또는 SiR1R2R3이고, n은 1 내지 30의 정수이며, 상기 R1, R2 및 R3는 서로 동일하거나 상이하고, H, F, Cl, Br, 탄소수가 1 내지 10인 알킬기, 탄소수가 1 내지 10인 알콕시기, 탄소수가 1 내지 10인 알케닐기, 탄소수가 1 내지 10인 알카인기, 탄소수가 1 내지 30인 아릴기, 탄소수가 1 내지 30인 시클로 알킬기, 또는 탄소수가 1 내지 30인 시클로 알케닐기이다.)
(I) a polymeric elastomer, and (ii) a conductive filler in the polymeric elastomer,
Wherein the conductive filler comprises a dispersant represented by the following general formula (1).
[Chemical Formula 1]
CX 3 (CX 2 ) nY
(Wherein X is H or F, Y is H, NH 2 , OH, COOH or SiR 1 R 2 R 3 , n is an integer from 1 to 30, and R 1 , R 2 and R 3 are An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, An aryl group having 1 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or a cycloalkenyl group having 1 to 30 carbon atoms.
제1항에 있어서,
상기 (ⅰ) 고분자 탄성체는 실리콘계 수지, 우레탄계 수지, 이소프렌계 수지, 플루오르계 수지, 스티렌-부타디엔 고무, 클로로프렌 고무, 아크릴로니트릴 공중합체 및 아크릴레이트 고무 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 고분자 유전체 조성물.
The method according to claim 1,
The polymeric elastomer (i) is at least one selected from the group consisting of a silicone resin, a urethane resin, an isoprene resin, a fluorine resin, a styrene-butadiene rubber, a chloroprene rubber, an acrylonitrile copolymer and an acrylate rubber. .
제1항에 있어서,
상기 (ⅱ) 전도성 필러는 단일벽 탄소 나노튜브, 다중벽 탄소 나노튜브, 그래핀, 그래파이트, 카본 블랙, 카본 섬유 및 플러렌 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 고분자 유전체 조성물.
The method according to claim 1,
(Ii) the conductive filler is at least one selected from the group consisting of a single-walled carbon nanotube, a multi-walled carbon nanotube, a graphene, a graphite, a carbon black, a carbon fiber, and a fullerene.
제1항에 있어서,
상기 고분자 탄성체 100 중량부에 대하여 상기 전도성 필러 0.001 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 유전체 조성물.
The method according to claim 1,
And 0.001 to 5 parts by weight of the conductive filler based on 100 parts by weight of the polymeric elastomer.
제1항에 있어서,
상기 전도성 필러와 분산제는 1: 0.001 내지 20의 중량비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 고분자 유전체 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the conductive filler and the dispersing agent are mixed in a weight ratio of 1: 0.001 to 20.
제1항에 있어서,
상기 전도성 필러는 황산, 질산, 염산 및 인산 중에서 선택된 1종 이상의 산으로 처리되는 것을 특징으로 하는 고분자 유전체 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the conductive filler is treated with at least one acid selected from sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid and phosphoric acid.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 고분자 유전체 조성물을 포함하는 액추에이터.
An actuator comprising the polymer dielectric composition of any one of claims 1 to 6.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 고분자 유전체 조성물을 포함하는 터치 패널.
A touch panel comprising the polymer dielectric composition of any one of claims 1 to 6.
제1 기판(100);
상기 제1 기판(100)의 상부 면에 패턴을 이루며 설치되는 제1 전극(200);
상기 제1 기판(100)의 상측에 이격되게 배치되는 제2 기판(110);
상기 제2 기판(110)의 밑면에 패턴을 이루며 설치되어 상기 제1 전극(200)과 대향하는 제2 전극(210); 및
상기 제1 및 제2 기판의 사이에 개재되는 유전체(300);를 포함하며,
상기 유전체(300)는 상기 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 고분자 유전체 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 힘센서.
A first substrate 100;
A first electrode 200 provided on the upper surface of the first substrate 100 as a pattern;
A second substrate 110 disposed on the first substrate 100 so as to be spaced apart from the first substrate 100;
A second electrode 210 provided on the bottom surface of the second substrate 110 as a pattern and facing the first electrode 200; And
And a dielectric (300) interposed between the first and second substrates,
Characterized in that the dielectric (300) comprises the polymeric dielectric composition according to any one of claims 1 to 6.
제9항에 있어서,
상기 유전체(300)는 상기 제1 전극(200)의 외측을 감싸는 하부 바디(310);
상기 제2전극(210)의 외측을 감싸는 상부 바디(330); 및
상기 상부 및 하부 바디를 상기 제1 및 제2 전극의 패턴에 따라 복수로 연결하는 가압 리브(320, 320');를 포함하는 것을 특징으로 하는 힘센서.
10. The method of claim 9,
The dielectric 300 includes a lower body 310 that surrounds the first electrode 200;
An upper body 330 surrounding an outer side of the second electrode 210; And
And a plurality of pressure ribs (320, 320 ') connecting the upper and lower bodies in a plurality of patterns according to the patterns of the first and second electrodes.
제9항에 있어서,
상기 제1 전극(200)은 유전체(300)의 가압 리브(320, 320')로부터 하부 바디(310)에 가압되는 힘이 수직방향으로 전달되는 위치에 형성되며, 상기 가압 리브(320, 320')는 상기 제1 전극(200)보다 큰 단면적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 힘센서.
10. The method of claim 9,
The first electrode 200 is formed at a position where a force applied to the lower body 310 from the pressing ribs 320 and 320 'of the dielectric 300 is transmitted in the vertical direction. The pressing ribs 320 and 320' Is formed to have a larger cross-sectional area than the first electrode (200).
제10항에 있어서,
상기 하부 바디(310)는 실리콘계, 폴리스티렌계, 폴리아미드계, 폴리우레탄계, 폴리에폭시계, 폴리아크릴계, 폴리에스테르계 및 폴리올레핀계 중에서 선택된 1종 이상의 고분자 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 힘센서.
11. The method of claim 10,
Wherein the lower body (310) comprises at least one polymer resin selected from the group consisting of silicone, polystyrene, polyamide, polyurethane, polyepoxy, polyacrylic, polyester and polyolefin.
제9항에 있어서,
상기 기판은 폴리이미드 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 또는 실리콘계, 폴리스티렌계, 폴리아미드계, 폴리우레탄계, 폴리에폭시계, 폴리아크릴계, 폴리에스테르계 및 폴리올레핀계 중에서 선택된 1종 이상의 고분자 탄성체이거나, 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 힘센서.
10. The method of claim 9,
Wherein the substrate is at least one polymeric elastomer selected from the group consisting of a polyimide film, a polyethylene terephthalate film, and a silicone, polystyrene, polyamide, polyurethane, polyepoxy, polyacrylic, polyester and polyolefin, And the mixture is a mixture.
제9항에 있어서,
상기 전극은 금, 은, 구리, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate, 그래핀, 금속 나노와이어 및 전도성 필러가 함유된 탄성 고분자 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 힘센서.
10. The method of claim 9,
Wherein the electrode is at least one selected from the group consisting of gold, silver, copper, poly (3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate, graphene, metal nanowire, and elastic polymer containing conductive filler.
a) 제2 기판(110) 상에 제2 전극(210)을 적층하는 단계;
b) 고분자 유전체 조성물을 몰드로 성형하여 유전체(320, 330)를 제조하는 단계;
c) 상기 a)유전체 상부 면에 상기 b)제2 전극을 적층하고 압착 및 경화시켜 힘센서(500)의 상부 바디(520)를 제조하는 단계;
d) 제1 기판(100) 상에 제1 전극(200)을 적층하고 그 윗면에 고분자 유전체 조성물을 도포한 후 압착시켜 힘센서(500)의 하부 바디(510)를 제조하는 단계;
e) 상기 c)상부 바디(520)와 d)하부 바디(510)를 접합시키는 단계;를 포함하며,
상기 고분자 유전체 조성물은 상기 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 고분자 유전체 조성물인 것을 특징으로 하는 힘센서의 제조방법.
a) laminating a second electrode (210) on a second substrate (110);
b) molding the polymeric dielectric composition into a mold to produce dielectrics 320 and 330;
c) laminating and boding and curing the b) second electrode on the dielectric top surface to produce the upper body 520 of the force sensor 500;
d) depositing a first electrode (200) on a first substrate (100), applying a polymer dielectric composition on the first electrode (200), and compressing the polymer dielectric composition to form a lower body (510) of the force sensor (500);
e) bonding the c) upper body 520 and d) the lower body 510,
Wherein the polymer dielectric composition is the polymer dielectric composition according to any one of claims 1 to 6.
제15항에 있어서,
상기 b) 단계의 몰드는 일체형 몰드 또는 복수 개로 분리된 복합형 몰드인 것을 특징으로 하는 힘센서의 제조방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the mold of step b) is an integral mold or a composite mold separated into a plurality of molds.
제15항에 있어서,
상기 e)단계는 제1 기판(100)과 제2 기판(110)의 양쪽 가장자리에 열접착 테이프 또는 양면테이프(800, 810)로 접합시키는 제1 방법;
상기 힘센서 상부 바디(520)의 하부 면과 하부 바디(510)의 상부 면에 플라즈마 에칭을 실시하여 결합시키는 제2 방법;
상기 힘센서 상부 바디(520)의 가압 리브(320, 320') 중 일부 말단이 유전체의 하부 바디(310)에 잠기도록 위치시켜 힘센서의 하부 바디(510)와 상부 바디(520)를 결합시킨 다음 경화시키는 제3 방법; 및
상기 힘센서 상부 바디(520)와 하부 바디(510) 사이에 양면테이프, 열접착 테이프, 또는 고분자 접착제를 적층하여 결합시키는 제4 방법; 중에서 선택된 어느 하나의 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 힘센서의 제조방법.
16. The method of claim 15,
A first method of joining the edges of the first substrate 100 and the second substrate 110 to each other with a thermal adhesive tape or a double-sided tape 800 or 810;
A second method of performing plasma etching on the lower surface of the force sensor upper body 520 and the upper surface of the lower body 510 to couple them;
The lower ends of the force sensing ribs 320 and 320 'of the force sensor upper body 520 are positioned so as to be submerged in the lower body 310 of the dielectric body so that the lower body 510 and the upper body 520 of the force sensor are coupled Then a third method of curing; And
A fourth method of stacking and bonding a double-sided tape, a thermally adhesive tape, or a polymer adhesive between the force sensor upper body 520 and the lower body 510; The method comprising the steps of:
제15항에 있어서,
상기 하부 바디(310)는 실리콘계, 폴리스티렌계, 폴리아미드계, 폴리우레탄계, 폴리에폭시계, 폴리아크릴계, 폴리에스테르계 및 폴리올레핀계 중에서 선택된 1종 이상의 고분자 수지를 포함하여 상기 가압리브(320)보다 낮은 강성을 가지는 것을 특징으로 하는 힘센서의 제조방법.
16. The method of claim 15,
The lower body 310 may include at least one polymer resin selected from the group consisting of silicone, polystyrene, polyamide, polyurethane, polyepoxy, polyacryl, polyester and polyolefin, Wherein the force sensor has a rigidity.
제15항에 있어서,
상기 기판은 폴리이미드 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 또는 실리콘계, 폴리스티렌계, 폴리아미드계, 폴리우레탄계, 폴리에폭시계, 폴리아크릴계, 폴리에스테르계 및 폴리올레핀계 중에서 선택된 1종 이상의 고분자 탄성체이거나, 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 힘센서의 제조방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the substrate is at least one polymeric elastomer selected from the group consisting of a polyimide film, a polyethylene terephthalate film, and a silicone, polystyrene, polyamide, polyurethane, polyepoxy, polyacrylic, polyester and polyolefin, And the mixture is a mixture.
제15항에 있어서,
상기 전극은 금, 은, 구리, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate, 그래핀, 금속 나노와이어 및 전도성 필러가 함유된 탄성 고분자 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 힘센서의 제조방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the electrode is at least one selected from the group consisting of gold, silver, copper, poly (3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate, graphene, metal nanowire, and elastic polymer containing conductive filler.
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