KR20180117894A - Pressure sensing sensor and pressure sensing apparatus comprising the same - Google Patents
Pressure sensing sensor and pressure sensing apparatus comprising the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180117894A KR20180117894A KR1020170051003A KR20170051003A KR20180117894A KR 20180117894 A KR20180117894 A KR 20180117894A KR 1020170051003 A KR1020170051003 A KR 1020170051003A KR 20170051003 A KR20170051003 A KR 20170051003A KR 20180117894 A KR20180117894 A KR 20180117894A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- intermediate layer
- electrode
- conductive particles
- foam
- electrode layer
- Prior art date
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 92
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 182
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 19
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 16
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 11
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 9
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 8
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 7
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 7
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 5
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 4
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 4
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 4
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 2
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 239000013518 molded foam Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 2
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 238000004881 precipitation hardening Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/18—Measuring force or stress, in general using properties of piezo-resistive materials, i.e. materials of which the ohmic resistance varies according to changes in magnitude or direction of force applied to the material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G3/00—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
- G01G3/12—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
- G01G3/13—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing having piezoelectric or piezoresistive properties
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G3/00—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
- G01G3/12—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
- G01G3/14—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of electrical resistance
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/04—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of carbon-silicon compounds, carbon or silicon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
- H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
- H01B1/124—Intrinsically conductive polymers
- H01B1/127—Intrinsically conductive polymers comprising five-membered aromatic rings in the main chain, e.g. polypyrroles, polythiophenes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
- H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
- H01B1/124—Intrinsically conductive polymers
- H01B1/128—Intrinsically conductive polymers comprising six-membered aromatic rings in the main chain, e.g. polyanilines, polyphenylenes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 압력 감지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압력을 감지하는 센서 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
가정용 안전 장치뿐만 아니라 체압 분포를 이용하는 다양한 응용 분야에서 압력을 감지하기 위한 장치가 요구된다.There is a need for a device for sensing pressure in a variety of applications utilizing home pressure safety as well as pressure distribution.
압력 감지 장치는 하부 전극, 하부 전극 상에 배치된 중간층, 그리고 중간층 상에 배치된 상부 전극을 포함한다. 중간층은 도전성 입자가 분산된 탄성체일 수 있다. 압력 감지 장치 상에 가해지는 압력은 중간층의 저항이 변화하는 원리를 이용하여 감지될 수 있다. 이러한 압력 감지 장치의 성능은 중간층의 탄성 복원력, 전도 성능 등에 의하여 영향을 받을 수 있다.The pressure sensing device includes a lower electrode, an intermediate layer disposed on the lower electrode, and an upper electrode disposed on the intermediate layer. The intermediate layer may be an elastic body in which conductive particles are dispersed. The pressure applied on the pressure sensing device can be detected using the principle that the resistance of the intermediate layer changes. The performance of such a pressure sensing device may be affected by the elastic restoring force and the conducting performance of the intermediate layer.
일반적으로, 중간층은 폼 형태의 탄성의 기재를 전도성 용액에 침지한 후, 세정 및 건조를 거치는 과정으로 제작될 수 있다. 이러한 경우, 압력 감지 장치의 반복적인 사용에 따라, 탄성의 기재 표면에 부착된 도전성 입자가 이탈될 수 있으며, 이탈된 전도성 필러는 주변 오염원이 될 뿐만 아니라, 압력 감지 장치의 센싱 감도를 떨어뜨리는 원인이 될 수도 있다.Generally, the intermediate layer can be manufactured by immersing a base material in an elastic solution in a conductive solution, followed by washing and drying. In this case, depending on the repetitive use of the pressure sensing device, the conductive particles adhered to the surface of the elastic substrate may be detached, and the separated conductive filler may not only be a source of contaminants but also cause the sensor sensitivity of the pressure sensing device .
또한, 탄성체 내에 도전성 입자를 고르게 분산시키기 어려우므로, 하나의 압력 감지 장치 내에서도 가변 저항의 폭이 불균일하게 나타나는 문제가 있다. Further, since it is difficult to uniformly disperse the conductive particles in the elastic body, there is a problem that the width of the variable resistors appears unevenly even in one pressure sensing device.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가해진 무게에 따른 압력을 감지하는 압력 감지 장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a pressure sensing device for sensing a pressure according to an applied weight.
본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 센서는 제1 전극에 연결되는 제1 전극층, 상기 제1 전극층 상에 배치되는 중간층, 그리고 상기 중간층 상에 배치되며, 상기 제1 전극과 반대의 극성을 가지는 제2 전극에 연결되는 제2 전극층을 포함하고, 상기 중간층은 비공극 영역 내에 공극 영역이 분산된 폼(foam) 및 상기 폼 내에 분산되며 상기 폼 보다 도전율이 큰 도전성 입자를 포함하며, 상기 중간층의 밀도는 0.1g/cm3 내지 0.28g/cm3이고, 상기 공극 영역의 종횡비는 1대 1.2 내지 5이다.A pressure sensor according to an embodiment of the present invention includes a first electrode layer connected to a first electrode, an intermediate layer disposed on the first electrode layer, and a second electrode layer disposed on the intermediate layer, And a second electrode layer connected to the second electrode, wherein the intermediate layer includes a foam in which void regions are dispersed in a non-void region, and conductive particles dispersed in the foam and having a conductivity higher than that of the foam, density is 0.1g / cm 3 to 0.28g / cm 3, the aspect ratio of the gap region is 1: 1.2 to 5.
상기 공극 영역의 종횡비는 1 대 1.5 내지 3일 수 있다.The aspect ratio of the void region may be 1 to 1.5 to 3.
상기 중간층의 인장강도는 1kg/mm2 이상이고, 인열강도는 0.2kg/cm 이상이며, 신율은 100% 이상일 수 있다.The intermediate layer has a tensile strength of 1 kg / mm 2 or more, a tear strength of 0.2 kg / cm or more, and a elongation of 100% or more.
상기 도전성 입자의 적어도 일부는 상기 비공극 영역의 표면 및 상기 공극 영역 내에 분산될 수 있다.At least a portion of the conductive particles may be dispersed in the surface of the non-pervious region and in the pervious region.
상기 도전성 입자는 제1 도전성 입자, 그리고 상기 제1 도전성 입자와 이종인 제2 도전성 입자를 포함할 수 있다. The conductive particles may include a first conductive particle and a second conductive particle different from the first conductive particle.
상기 제2 도전성 입자의 전기전도도는 상기 제1 도전성 입자의 전기전도도보다 높으며, 상기 제1 도전성 입자는 상기 비공극 영역의 표면 및 상기 공극 영역 내에 분산되고, 상기 제2 도전성 입자는 상기 비공극 영역 내에 분산되거나, 상기 비공극 영역과 상기 공극 영역 간의 경계를 관통할 수 있다. Wherein the electrical conductivity of the second conductive particle is higher than the electrical conductivity of the first conductive particle, the first conductive particle is dispersed in the surface of the non-void region and in the void region, Or may penetrate the boundary between the non-pored region and the pore region.
본 발명의 다른 실시예에 따른 압력 감지 센서는 제1 전극에 연결되는 제1 전도 영역을 포함하는 제1 전극층, 상기 제1 전극층과 수평면 상에 이격되어 배치되며, 상기 제1 전극과 반대의 극성을 가지는 제2 전극에 연결되는 제2 전도 영역을 포함하는 제2 전극층, 그리고 상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층 상에 배치되는 중간층을 포함하며, 상기 중간층은 비공극 영역 내에 공극 영역이 분산된 폼(foam) 및 상기 폼 내에 분산되며 상기 폼 보다 도전율이 큰 도전성 입자를 포함하며, 상기 중간층의 밀도는 0.1g/cm3 내지 0.28g/cm3이고, 상기 공극 영역의 종횡비는 1대 1.2 내지 5이다. According to another aspect of the present invention, there is provided a pressure sensor including: a first electrode layer including a first conductive region connected to a first electrode; a first electrode layer disposed on the horizontal surface and spaced apart from the first electrode layer, And an intermediate layer disposed on the first electrode layer and the second electrode layer, wherein the intermediate layer has a void region dispersed in a non-void region, foam (foam) and is dispersed in the form comprises a greater conductivity than the conductive particles form, the density of the intermediate layer is 0.1g / cm 3 to 0.28g / cm 3, the aspect ratio of the gap region is 1: 1.2 to 5.
본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 장치는 압력 감지 센서, 상기 압력 감지 센서와 연결되며, 상기 압력 감지 센서에서 발생한 전기 신호를 처리하는 신호 처리부, 그리고 상기 신호 처리부와 연결되며, 상기 신호 처리부에 의하여 처리된 신호에 기초하여 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하며, 상기 압력 감지 센서는 제1 전극에 연결되는 제1 전극층, 상기 제1 전극층 상에 배치되는 중간층, 그리고 상기 중간층 상에 배치되며, 상기 제1 전극과 반대의 극성을 가지는 제2 전극에 연결되는 제2 전극층을 포함하고, 상기 중간층은 비공극 영역 내에 공극 영역이 분산된 폼(foam) 및 상기 폼 내에 분산되며 상기 폼 보다 도전율이 큰 도전성 입자를 포함하며, 상기 중간층의 밀도는 0.1g/cm3 내지 0.28g/cm3이고, 상기 공극 영역의 종횡비는 1대 1.2 내지 5이다.A pressure sensing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a pressure sensing sensor, a signal processing unit connected to the pressure sensing sensor, for processing electrical signals generated by the pressure sensing sensor, and a controller connected to the signal processing unit, Wherein the pressure sensing sensor includes a first electrode layer connected to the first electrode, an intermediate layer disposed on the first electrode layer, and a second electrode layer disposed on the intermediate layer, And a second electrode layer connected to a second electrode having a polarity opposite to that of the first electrode, wherein the intermediate layer comprises a foam having a void region dispersed in a non-void region and a second electrode layer dispersed in the foam, includes a large conductive particles, and the density of the intermediate layer is 0.1g / cm 3 to 0.28g / cm 3, the aspect ratio of the gap region is 1: 1.2 to 5.
본 발명의 실시예에 따른 압력 감지 장치는 가해진 무게에 따른 압력을 정밀하게 감지할 수 있으며, 압력 분포를 정확하게 감지할 수 있다.The pressure sensing device according to the embodiment of the present invention can precisely detect the pressure according to the applied weight and accurately detect the pressure distribution.
특히, 본 발명의 실시예에 따르면, 전도성 필러의 이탈을 최소화하여 내구성이 높으며, 탄성 복원력이 높은 압력 감지 장치를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 제작 공정을 단순화할 수 있다.Particularly, according to the embodiment of the present invention, it is possible to obtain a pressure sensing device having high durability and high elastic restoring force by minimizing the detachment of the conductive filler. Further, according to the embodiment of the present invention, the manufacturing process can be simplified.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 저항 값의 편차가 줄어들어 신뢰성이 향상된 압력 감지 장치를 얻을 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, it is possible to obtain a pressure sensing device in which the variation of the resistance value is reduced and the reliability is improved.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 센서의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력 감지 센서의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 센서에 포함되는 중간층의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 중간층의 확대도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 중간층의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중간층의 확대도이다.
도 7은 도 4의 중간층을 제조하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8은 도 5의 중간층을 제조하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 도 6의 중간층을 제조하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 10은 비교예에 따라 제조된 중간층의 SEM 사진이다.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따라 제조된 중간층의 SEM 사진이다.
도 12는 비교예에 따라 제조된 중간층의 압력 별 저항 값을 7개의 센싱 포인트에서 측정한 그래프이다.
도 13은 실시예에 따라 제조된 중간층의 압력 별 저항 값을 7개의 센싱 포인트에서 측정한 그래프이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압력 감지 센서의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 압력 감지 장치의 블록도이다.1 is a perspective view of a pressure sensing sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a pressure sensing sensor according to another embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view of an intermediate layer included in the pressure sensor according to an embodiment of the present invention.
4 is an enlarged view of an intermediate layer according to an embodiment of the present invention.
5 is an enlarged view of an intermediate layer according to another embodiment of the present invention.
6 is an enlarged view of an intermediate layer according to another embodiment of the present invention.
7 is a flow chart showing a method of manufacturing the intermediate layer of Fig.
8 is a flow chart showing a method of manufacturing the intermediate layer of Fig.
9 is a flow chart showing a method of manufacturing the intermediate layer of Fig.
10 is an SEM photograph of the intermediate layer produced according to the comparative example.
11 is a SEM photograph of an intermediate layer manufactured according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a graph showing the resistance values of the intermediate layer prepared according to the comparative example, measured at seven sensing points.
FIG. 13 is a graph showing the resistance values of the intermediate layer according to the embodiment, measured at seven sensing points.
14 is a cross-sectional view of a pressure sensing sensor according to another embodiment of the present invention.
15 is a block diagram of a pressure sensing device according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in the drawings. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The terms including ordinal, such as second, first, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as a first component, and similarly, the first component may also be referred to as a second component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조들이 기판, 각층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 또한, 도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.In describing embodiments, it is to be understood that each layer (film), area, pattern or structure may be referred to as being "on" or "under" a substrate, layer, Includes all that is formed directly or via another layer. The criteria for top / bottom or bottom / bottom of each layer are described with reference to the drawings. In addition, the thickness or size of each layer (film), region, pattern or structure in the drawings may be modified for clarity and convenience of explanation, and thus does not entirely reflect the actual size.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 센서의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력 감지 센서의 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view of a pressure sensing sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a pressure sensing sensor according to another embodiment of the present invention.
도 1 내지 2를 참조하면, 압력 감지 센서(100)는 제1 전극층(110), 제2 전극층(120), 그리고 제1 전극층(110)과 제2 전극층(120) 사이에 배치되는 중간층(130)을 포함한다. 제1 전극층(110)은 제1 전극(미도시)에 연결되고, 제2 전극층(120)은 제1 전극과 반대의 극성을 가지는 제2 전극(미도시)에 연결될 수 있다. 도시되지 않았으나, 제1 전극 및 제2 전극은 리지드(rigid) 인쇄회로기판 또는 연성(flexible) 인쇄회로기판을 통해 연결될 수 있다. 중간층(130)은 도전성 입자가 분산된 탄성체일 수 있다.1 and 2, the
이때, 제1 전극층(110) 및 제2 전극층(120)은 도금 전극 또는 프린팅 전극일 수 있으며, 유연하고 신축성을 가지는 전극일 수 있다. 이를 위하여, 도금 전극 또는 프린팅 전극은 유연하고 신축성을 가지는 베이스 기재 상에 형성될 수 있으며, 베이스 기재는, 예를 들어 에스테르계 직물 또는 우레탄계 필름일 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다.Here, the
또는, 제1 전극층(110) 및 제2 전극층(120)은 도전성 섬유를 포함할 수도 있다. 여기서, 도전성 섬유는 금속 와이어 또는 표면 상에 금속 막이 피복된 일반 섬유일 수 있다. 도전성 섬유는 금속 입자가 분산된 일반 섬유일 수도 있다. 도전성 섬유가 금속 와이어인 경우, 금속 와이어의 직경은 10㎛ 내지 500㎛일 수 있다. 금속 와이어의 직경이 10㎛ 미만이면 금속 와이어의 강도가 약하여 직물 가공이 어려울 수 있으며, 금속 와이어의 직경이 500㎛를 초과하면 금속 와이어의 강성이 높아 직물의 유연성이 떨어질 수 있으므로, 직물의 가공 시 설비에 데미지를 줄 수 있고, 사용자가 이질감을 느끼기 쉽다. 이때, 금속 와이어는 Cu, Ni, 또는 스테인레스 합금일 수 있다. 스테인레스 합금은, 예를 들면 마르텐사이트계 스테인레스 합금, 페라이트계 스테인레스 합금, 오스테나이트계 스테인레스 합금, 2상계 스테인레스 합금, 석출경화계 스테인레스 합금 등일 수 있다. 금속 와이어가 스테인레스 합금인 경우, 압력 감지 센서(100)의 내부식성을 높일 수 있다. 도전성 섬유가 표면 상에 금속 막이 피복된 일반 섬유인 경우, 금속 막은 금속 입자가 도금 방식 또는 증착 방식으로 일반 섬유의 표면 상에 피복되는 방법에 의하여 형성될 수 있다. 이때, 금속 입자는 Cu, Ni, 또는 스테인레스 합금일 수 있으며, 금속 막의 두께는 1㎛ 내지 50㎛일 수 있다. 금속 막의 두께가 1㎛ 미만이면 전도율이 낮으므로 신호 전송 시에 손실을 유발할 수 있으며, 금속 막의 두께가 50㎛ 를 초과하면 섬유의 표면에서 금속 막이 쉽게 이탈될 수 있다.Alternatively, the
도 1과 같이, 제1 전극층(110)의 전체가 제1 전도 영역을 이루고, 제2 전극층(120)의 전체가 제2 전도 영역을 이룰 수 있다. 1, the entire
또는, 도 2와 같이, 제1 전극층(110)은 제1 전도 영역(112)을 포함하고, 제2 전극층(120)은 제2 전도 영역(122)을 포함할 수도 있다. 이때, 제1 전도 영역(112) 및 제2 전도 영역(122)은 베이스 기재 상에 형성된 도금 전극 또는 프린팅 전극일 수 있다. 또는, 제1 전극층(110) 및 제2 전극층(120)은 직물로 이루어지며, 제1 전도 영역(112) 및 제2 전도 영역(122)은 도전성 섬유를 포함하는 직물로 이루어질 수도 있다. 여기서, 직물은 날실과 씨실이 서로 아래 위로 교차하여 짜여진 천을 의미하며, 날실과 씨실이 규칙적으로 짜여진 천뿐만 아니라 부정형으로 배치된 부직포도 함께 포함할 수 있다. Alternatively, as shown in FIG. 2, the
여기서, 제1 전극층(110)의 제1 전도 영역(112)과 제2 전극층(120)의 제2 전도 영역(122)은 서로 다른 방향으로 형성될 수 있으며, 제1 전도 영역(112) 및 제2 전도 영역(122)이 교차하는 지점은 하나의 센싱 포인트로 작용할 수 있다.Here, the first
이에 따라, 센싱 포인트를 가압하면, 제1 전도 영역(112)과 제2 전도 영역(122) 간의 간격, 즉 중간층(130)의 두께는 줄어들게 된다. 가해지는 힘이 클수록 중간층(130)의 두께 및 체적 중 적어도 하나는 줄어들게 되며, 중간층(130)의 단위 체적 당 도전 물질의 밀도가 높아지고, 도전 물질 간 거리가 가까워질 수 있다. 이에 따라, 중간층(130)은 정상 상태에서 절연 특성을 가지나, 중간층(130)의 주변에 물리적인 변화가 발생한 경우, 예를 들어 중간층(130) 상에 압력이 가해진 경우, 중간층(130)의 두께 또는 체적 중 적어도 하나의 변화에 의하여, 압저항이 낮아지게 된다. 중간층(130)의 압저항이 낮아지게 되면, 본 발명의 실시예에 따른 압력 감지 센서(100)는 압저항의 변화량에 따라 무게를 감지할 수 있다.Accordingly, when the sensing point is pressed, the distance between the first
도시되지 않았으나, 제1 전도 영역(112)은 제2 전도 영역(122)보다 크게 형성되며, 하나의 제1 전도 영역(112) 상에 복수의 제2 전도 영역(122)이 배치되도록 형성될 수도 있다.Although not shown, the first
본 발명의 실시예에 따르면, 중간층의 구조를 변경하여 중간층의 가변 저항의 편차를 줄이고, 내구성을 높이며, 압력 감지 성능을 높이고자 한다.According to the embodiment of the present invention, the structure of the intermediate layer is changed to reduce the deviation of the variable resistance of the intermediate layer, to enhance the durability, and to improve the pressure sensing performance.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 압력 감지 센서에 포함되는 중간층의 개략적인 단면도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 중간층의 확대도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 중간층의 확대도이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중간층의 확대도이다. 도 7은 도 4의 중간층을 제조하는 방법을 나타내는 순서도이고, 도 8은 도 5의 중간층을 제조하는 방법을 나타내는 순서도이며, 도 9는 도 6의 중간층을 제조하는 방법을 나타내는 순서도이다. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an intermediate layer included in a pressure-sensitive sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is an enlarged view of an intermediate layer according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is an enlarged view of an intermediate layer according to another embodiment of the present invention. FIG. FIG. 7 is a flow chart showing a method for manufacturing the intermediate layer in FIG. 4, FIG. 8 is a flowchart showing a method for manufacturing the intermediate layer in FIG. 5, and FIG. 9 is a flowchart showing a method for manufacturing the intermediate layer in FIG.
도 3 내지 6을 참조하면, 중간층(130)은 비공극 영역(132) 내에 공극 영역(134)이 분산된 폼, 그리고 폼 내에 분산되며, 폼보다 도전율이 큰 도전성 입자(136)를 포함한다. 3 to 6, the
여기서, 폼의 비공극 영역(132)은 폴리우레탄, 폴리올레핀, 고무, 실리콘 및 엘라스토머로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 폼의 비공극 영역(132) 내에 공극 영역(134)이 분산되면, 중간층(130)은 탄성을 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 전극층(110) 및 제2 전극층(120)이 교차하는 지점에 압력이 가해지면, 중간층(130)의 두께는 줄어들게 되며, 압저항이 변화하게 된다. 이때, 폼은 비공극 영역(132) 내에 공극 영역(134)이 분산되는 형태일 수 있다. Here, the
이때, 중간층(130)의 밀도는 0.1g/cm3 내지 0.28g/cm3, 바람직하게는 0.12g/cm3 내지 0.18g/cm3이고, 공극 영역(134)의 세로 길이에 대한 가로 길이의 비인 종횡비는 1대 1.2 내지 5, 바람직하게는 1.5 내지 3일 수 있다. At this time, the density of the
중간층(130)의 밀도가 0.1g/cm3 미만이면, 도전성 입자(136)가 이탈되기 쉬우며, 폼의 탄성 복원성이 저하되어 압력 감지 센서의 성능이 확보되지 못하고, 중간층(130)의 밀도가 0.28g/cm3을 초과하면, 두께의 변형이 작아 압저항 변화가 측정되지 않거나 무게 감지 구분이 작아지게 된다. If the density of the
또한, 공극 영역(134)의 종횡비가 1대 1.2 미만이면, 도전성 입자(136)가 이탈되기 쉬우며, 공극 영역(134)의 종횡비가 1대 5를 초과하면, 두께의 변형이 작아 압저항 변화가 측정되지 않거나 무게 감지 구분이 작아지게 된다.If the ratio of the aspect ratio of the
한편, 도전성 입자(136)는 제1 도전성 입자(136-1), 그리고 제1 도전성 입자(136-1)와 이종인 제2 도전성 입자(136-2)를 포함할 수 있다. 이때, 제2 도전성 입자(136-2)의 전기전도도는 제1 도전성 입자(136-1)의 전기전도도보다 높을 수 있다. 이와 같이, 중간층(130) 내에 전기전도도가 상이한 이종의 도전성 입자가 분산되는 경우, 압력에 따라 가변하는 저항 값의 범위가 넓어질 수 있다. 이에 따라, 감지할 수 있는 압력의 범위가 넓어질 수 있으며, 압력 감지의 정밀도가 높아질 수 있다. 여기서, 도전성 입자는, Au, Ag, Cu, Ni, 카본계 물질, 세라믹 물질 및 전도성 고분자로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다. 이때, 전도성 고분자는 폴리아닐린(polyaniline) 또는 폴리피롤(polypyrrole)을 포함할 수 있다. 세라믹 물질은 예를 들어 100㎛ 이하의 직경을 가지는 마이크로 카본 코일 바륨티타네이트일 수 있다.The
예를 들어, 제1 도전성 입자(136-1)는 비결정성 카본이고, 제2 도전성 입자(136-2)는 결정성 카본일 수 있다. 결정성 카본은 비결정성 카본에 비하여 전기전도도가 높다. 예를 들어, 제1 도전성 입자(136-1)는 카본 블랙을 포함하고, 제2 도전성 입자(136-2)는 탄소나노튜브, 그래핀 및 그라파이트로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다. For example, the first conductive particles 136-1 may be amorphous carbon, and the second conductive particles 136-2 may be crystalline carbon. Crystalline carbon has higher electrical conductivity than amorphous carbon. For example, the first conductive particles 136-1 may include carbon black, and the second conductive particles 136-2 may be selected from the group consisting of carbon nanotubes, graphene, and graphite.
이와 같이, 중간층(130)에 포함되는 도전성 입자(136)가 비결정성 카본뿐만 아니라 결정성 카본을 포함하면 비결정성 카본에 의하여 가변하는 저항 값의 범위분만 아니라 결정성 카본에 의하여 가변하는 저항 값의 범위도 커버할 수 있으므로, 압력에 따라 가변하는 저항 값의 범위가 넓어질 수 있다. 이때, 도전성 입자(136)는 중간층(130)의 1 내지 10wt%로 포함될 수 있다. 도전성 입자(136)가 중간층(130)의 1wt% 미만으로 포함되면, 가압 시 압저항의 변화가 둔감하게 일어날 수 있다. 그리고, 도전성 입자(136)가 중간층(130)의 10wt%를 초과하여 포함되면, 압력이 가해지지 않은 상태에서 중간층(130)의 절연 특성을 보장하기 어려워지며, 도전성 입자(136)가 중간층(130) 내에서 고르게 분산되지 않고 뭉쳐지게 된다. As described above, when the
이때, 제2 도전성 입자(136-2) 10 중량부에 대하여 제1 도전성 입자(136-1)는 20 중량부 이상 100 중량부 미만, 바람직하게는 20 중량부 이상 50 중량부 미만, 더욱 바람직하게는 20 중량부 이상 30 중량부 미만으로 포함될 수 있다. 제2 도전성 입자(136-2) 10 중량부에 대하여 제1 도전성 입자(136-1)가 20 중량부 미만으로 포함되거나, 100 중량부를 초과하여 포함되면, 가변하는 저항 값의 범위가 넓게 나타나지 않을 수 있으며, 도전성 입자가 중간층(130) 내에서 고르게 분산되지 않고 뭉쳐질 수 있다. 예를 들어, 제2 도전성 입자(136-2)는 중간층(130)의 0.5 내지 2.5wt%, 바람직하게는 1 내지 2wt%, 더욱 바람직하게는 1.2 내지 1.8wt%로 포함될 수 있으며, 제1 도전성 입자(136-1)는 중간층(130)의 1 내지 7.5wt%, 바람직하게는 2 내지 6wt%, 더욱 바람직하게는 2.4 내지 5.4wt%로 포함될 수 있다. At this time, the amount of the first conductive particles 136-1 relative to 10 parts by weight of the second conductive particles 136-2 is 20 parts by weight or more and less than 100 parts by weight, preferably 20 parts by weight or more and less than 50 parts by weight, May be included in an amount of 20 parts by weight or more and less than 30 parts by weight. If the amount of the first conductive particles 136-1 is less than 20 parts by weight or exceeds 100 parts by weight based on 10 parts by weight of the second conductive particles 136-2, And the conductive particles can be aggregated without being evenly dispersed in the
이러한 도전성 입자(136)는, 도 4에서 도시한 바와 같이 비공극 영역(132)의 표면 또는 공극 영역(134) 내에 분산되거나, 도 5에서 도시한 바와 같이 비공극 영역(132) 내 또는 비공극 영역(132)과 공극 영역(134) 간의 경계면을 통과하도록 분산되거나, 6에 도시한 바와 같이 비공극 영역(132) 내, 비공극 영역(132)과 공극 영역(134) 간의 경계면, 비공극 영역(132)의 표면 또는 공극 영역(134) 내에 분산될 수 있다. These
도 5 내지 6에 도시한 바와 같이, 도전성 입자(136)의 적어도 일부가 비공극 영역(132) 내에 분산되거나, 비공극 영역(133)과 공극 영역(134) 간의 경계면을 통과하도록 분산되면, 도전성 입자(136)는 폼 내에 고정될 수 있다. 이에 따라, 압력 감지 센서(100)의 장기간 반복된 사용에도 도전성 입자가 중간층(130)으로부터 이탈될 가능성을 낮출 수 있다. 5 to 6, if at least a portion of the
이때, 중간층(130)에 포함되는 전체 도전성 입자(136)에 대하여 비공극 영역(132) 내에 분산되거나, 비공극 영역(132)과 공극 영역(134) 간의 경계면을 통과하도록 분산되는 도전성 입자는 20wt%이상, 바람직하게는 30wt% 이상, 더욱 바람직하게는 50wt% 이상일 수 있다. 비공극 영역(132) 내에 분산되거나, 비공극 영역(132)과 공극 영역(134) 간의 경계면을 통과하도록 분산되는 도전성 입자가 20wt% 미만이면, 도전성 입자의 이탈로 인하여 오염이 발생하거나, 저항 변화를 감지할 수 있는 감도가 떨어질 수 있다.At this time, the conductive particles dispersed in the
특히, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 도전성 입자(136-1)는 비공극 영역(132)의 표면 또는 공극 영역(134) 내에 분산되고, 제2 도전성 입자(136-2)는 비공극 영역(132) 내에 분산되며 제2 도전성 입자(136-2)의 적어도 일부는 비공극 영역(132) 및 공극 영역(134) 간의 경계면을 통과할 수 있다. Particularly, as shown in Fig. 6, the first conductive particles 136-1 are dispersed in the surface of the
이때, 전기전도도가 높아 낮은 저항 값 범위를 커버하는 제2 도전성 입자(136-2)가 비공극 영역(132) 내에 분산되고, 전기전도도가 상대적으로 낮아 높은 저항 값 범위를 커버하는 제1 도전성 입자(136-1)가 공극 영역(134) 내에 분산되면, 중간층에 대한 가압 횟수가 늘어나더라도 제2 도전성 입자(136-2)는 제1 도전성 입자(136-1)에 비하여 이탈될 확률이 낮다. 이에 따라, 반복된 사용에도 넓은 범위의 저항 값 변화를 유지하는 성능은 유지될 수 있다.At this time, the second conductive particles 136-2 covering the low resistance value range due to the high electric conductivity are dispersed in the non-air-
이러한 중간층은 아래의 방법으로 제조될 수 있다. This intermediate layer can be prepared by the following method.
도 7을 참조하면, 밀도가 0.02g/cm3 내지 0.04g/cm3인 폼을 마련한다(S700). 여기서, 폼은 폴리우레탄, 폴리올레핀, 고무, 실리콘 및 엘라스토머로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.7, to provide a foam density of 0.02g / cm 3 to 0.04g / cm 3 (S700). Here, the foam may include at least one selected from the group consisting of polyurethane, polyolefin, rubber, silicone and elastomer.
다음으로, 마련된 폼을 도전성 입자가 분산된 용액에 침지한 후, 세정 및 건조시킨다(S710). 여기서, 도전성 입자는 Au, Ag, Cu, Ni, CNT(Carbon Nano Tube), 카본 블랙, 그래핀, 세라믹 물질 및 전도성 고분자로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다. 이때, 전도성 고분자는 폴리아닐린(polyaniline) 또는 폴리피롤(polypyrrole)을 포함할 수 있다. 세라믹 물질은 예를 들어 100㎛ 이하의 직경을 가지는 마이크로 카본 코일 바륨티타네이트일 수 있다.Next, the formed foam is immersed in a solution in which the conductive particles are dispersed, and then washed and dried (S710). Here, the conductive particles may be selected from the group consisting of Au, Ag, Cu, Ni, carbon nanotube (CNT), carbon black, graphene, ceramic material and conductive polymer. At this time, the conductive polymer may include polyaniline or polypyrrole. The ceramic material may be, for example, a microcarbon coil barium titanate having a diameter of 100 mu m or less.
다음으로, 폼을 압축한다(S720). 이때, 압축율은 1/7 내지 1/5일 수 있다. 예를 들어, 단계 S710에서 건조된 폼은 1/7 내지 1/5의 두께로 압축될 수 있다. Next, the form is compressed (S720). At this time, the compression ratio may be 1/7 to 1/5. For example, the foam dried in step S710 may be compressed to a thickness of 1/7 to 1/5.
도 8을 참조하면, 기재 및 도전성 입자를 혼합한다(S800). 여기서, 기재는 폴리우레탄, 폴리올레핀, 고무, 실리콘 및 엘라스토머로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있고, 도전성 입자는 Au, Ag, Cu, Ni, CNT(Carbon Nano Tube), 카본 블랙, 그래핀, 세라믹 물질 및 전도성 고분자로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다. 이때, 전도 물질은 기재의 1 내지 10wt%로 포함될 수 있다.Referring to FIG. 8, the substrate and the conductive particles are mixed (S800). The base material may include at least one selected from the group consisting of polyurethane, polyolefin, rubber, silicone and elastomer, and the conductive particles may be at least one selected from the group consisting of Au, Ag, Cu, Ni, carbon nanotube (CNT) Fins, ceramic materials, and conductive polymers. At this time, the conductive material may be contained in 1 to 10 wt% of the substrate.
다음으로, 혼합된 기재 및 전도 물질을 발포 성형한다(S810). 이때, 발포 성형된 폼의 밀도가 0.02g/cm3 내지 0.04g/cm3이 되도록 할 수 있다. Next, the mixed base material and the conductive material are foam-molded (S810). At this time, the density of the foam-molded foam may be 0.02 g / cm 3 to 0.04 g / cm 3 .
다음으로, 폼을 압축한다(S820). 이때, 압축율은 1/7 내지 1/5일 수 있다. 예를 들어, 단계 S810에서 발포 성형된 폼은 1/7 내지 1/5의 두께로 압축될 수 있다.Next, the form is compressed (S820). At this time, the compression ratio may be 1/7 to 1/5. For example, in step S810 foam foamed foams may be compressed to a thickness of 1/7 to 1/5.
도 9를 참조하면, 기재 및 제2 도전성 입자를 혼합한다(S900). 여기서, 기재는 폴리우레탄, 폴리올레핀, 고무, 실리콘 및 엘라스토머로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있고, 도전성 입자는 Au, Ag, Cu, Ni, CNT(Carbon Nano Tube), 카본 블랙, 그래핀, 세라믹 물질 및 전도성 고분자로 이루어진 그룹에서 선택된 하나일 수 있다. 9, the substrate and the second conductive particles are mixed (S900). The base material may include at least one selected from the group consisting of polyurethane, polyolefin, rubber, silicone and elastomer, and the conductive particles may be at least one selected from the group consisting of Au, Ag, Cu, Ni, carbon nanotube (CNT) Fins, ceramic materials, and conductive polymers.
다음으로, 혼합된 기재 및 제2 도전성 입자를 발포 성형한다(S910). 이때, 발포 성형된 폼의 밀도가 0.02g/cm3 내지 0.04g/cm3이 되도록 할 수 있다. Next, the mixed base material and the second conductive particles are foam-molded (S910). At this time, the density of the foam-molded foam may be 0.02 g / cm 3 to 0.04 g / cm 3 .
다음으로, 마련된 폼을 제1 도전성 입자가 분산된 용액에 침지한 후, 세정 및 건조시킨다(S920). 여기서, 제1 도전성 입자는 Au, Ag, Cu, Ni, CNT(Carbon Nano Tube), 카본 블랙, 그래핀, 세라믹 물질 및 전도성 고분자로 이루어진 그룹에서 선택된 하나일 수 있으며, 제2 도전성 입자와 이종인 도전성 입자일 수 있다. 이때, 제2 도전성 입자의 전기전도도는 제1 도전성 입자의 전기전도도보다 높을 수 있다. Next, the formed foam is dipped in a solution in which the first conductive particles are dispersed, and then washed and dried (S920). The first conductive particles may be selected from the group consisting of Au, Ag, Cu, Ni, carbon nanotubes (CNTs), carbon black, graphene, ceramic materials and conductive polymers, Lt; / RTI > At this time, the electrical conductivity of the second conductive particles may be higher than the electrical conductivity of the first conductive particles.
다음으로, 폼을 압축한다(S930). 이때, 압축율은 1/7 내지 1/5일 수 있다. 예를 들어, 단계 S920에서 건조된 폼은 1/7 내지 1/5의 두께로 압축될 수 있다.Next, the form is compressed (S930). At this time, the compression ratio may be 1/7 to 1/5. For example, the foam dried in step S920 may be compressed to a thickness of 1/7 to 1/5.
도 7 내지 9에서 설명한 바와 같이, 초기 밀도가 0.02g/cm3 내지 0.04g/cm3인 폼을 1/7 내지 1/5 두께로 압축하면, 최종 밀도는 0.1g/cm3 내지 0.28g/cm3이고, 공극 영역의 종횡비는 1대 1.2 내지 5인 중간층이 얻어질 수 있다. As described in FIGS. 7 to 9, when the foam having an initial density of 0.02 g / cm 3 to 0.04 g / cm 3 is compressed to a thickness of 1/7 to 1/5, the final density is 0.1 g / cm 3 to 0.28 g / cm < 3 >, and the aspect ratio of the void region is 1 to 1.2 to 5.
이와 같이, 초기 밀도가 0.02g/cm3 내지 0.04g/cm3인 폼을 도전성 입자가 분산된 용액에 함침하면, 0.04g/cm3를 초과하는 폼을 도전성 입자가 분산된 용액에 함침하는 경우에 비하여, 도전성 입자가 폼에 균일하게 배치될 수 있다. 또한, 폼을 1/7 내지 1/5 두께로 압축하면, 압축율이 높아지면서 물성이 개선된 중간층이 얻어질 수 있다. 즉, 공극 영역의 종횡비는 1대 1.2 내지 5인 중간층이 얻어지게 되며, 이러한 공극 영역 내에 도전성 입자가 갇히게 되어 장기간 반복 사용 후에도 도전성 입자가 이탈될 가능성이 낮아지게 된다. 또한, 인장강도, 인열강도 및 신율 등이 증가하게 된다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 중간층의 인장강도는 1kg/mm2 이상이고, 인열강도는 0.2kg/cm 이상이며, 신율은 100% 이상일 수 있다. 중간층의 인장강도, 인열강도 및 신율이 이상의 조건을 만족하면, 탄성력이 높아 가변저항의 범위가 넓으면서도, 내구성이 우수한 압력 감지 센서를 얻을 수 있다. Thus, if the initial density is impregnated with a form that when the impregnation of 0.02g / cm 3 to 0.04g / cm 3 to form a conductive particle dispersed solution, exceeding 0.04g / cm 3 in which the conductive particle dispersion solution The conductive particles can be uniformly arranged on the foam. Further, when the foam is compressed to a thickness of 1/7 to 1/5, an intermediate layer with improved physical properties can be obtained with a higher compression ratio. That is, an intermediate layer having an aspect ratio of 1: 1.2 to 5 is obtained, and the conductive particles are trapped in the void region, so that the possibility of detaching the conductive particles after repeated use for a long time is low. In addition, tensile strength, tear strength and elongation are increased. For example, the intermediate layer prepared according to the embodiment of the present invention may have a tensile strength of 1 kg / mm 2 or more, a tear strength of 0.2 kg / cm or more, and a elongation of 100% or more. When the tensile strength, tear strength and elongation of the intermediate layer satisfy the above conditions, a pressure sensing sensor having excellent durability can be obtained while the elastic force is high and the range of the variable resistance is wide.
이하, 비교예 및 실시예를 이용하여 이를 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Comparative Examples and Examples.
도 10은 비교예에 따라 제조된 중간층의 SEM 사진이고, 도 11은 본 발명의 한 실시예에 따라 제조된 중간층의 SEM 사진이다. 도 12는 비교예에 따라 제조된 중간층의 압력 별 저항 값을 7개의 센싱 포인트에서 측정한 그래프이고, 도 13은 실시예에 따라 제조된 중간층의 압력 별 저항 값을 7개의 센싱 포인트에서 측정한 그래프이다. FIG. 10 is an SEM photograph of an intermediate layer produced according to a comparative example, and FIG. 11 is an SEM photograph of an intermediate layer manufactured according to an embodiment of the present invention. FIG. 12 is a graph showing the resistance values of the intermediate layer prepared according to the comparative example at seven sensing points, FIG. 13 is a graph showing the resistance values of the intermediate layer prepared according to the embodiment at seven sensing points, to be.
비교예에서는, 초기 밀도 0.07/g/cm3이고 두께가 3T인 폼을 도전성 입자가 분산된 용액에 침지한 후 세정 및 건조시키고, 1T의 두께로 압축하는 방법으로 중간층을 제조하였다. In the comparative example, an intermediate layer was prepared by dipping a foam having an initial density of 0.07 / g / cm 3 and a thickness of 3 T in a solution in which conductive particles were dispersed, followed by washing and drying, and compressing to a thickness of 1 T.
실시에에서는, 초기 밀도가 0.03g/cm3이고 두께가 6T인 폼을 도전성 입자가 분산된 용액에 침지한 후 세정 및 건조시키고, 1T의 두께로 압축하는 방법으로 중간층을 제조하였다.In the practice, an intermediate layer was prepared by dipping a foam having an initial density of 0.03 g / cm 3 and a thickness of 6 T in a solution in which conductive particles were dispersed, followed by washing and drying, and compressing to a thickness of 1 T.
비교예 및 실시예에서 사용된 폼은 폴리우레탄이고, 도전성 입자는 CNT이며, 도전성 입자는 폼 전체 대비 3wt%로 첨가되었다. The foams used in the comparative examples and the examples were polyurethane, the conductive particles were CNT, and the conductive particles were added at 3 wt% with respect to the total foam.
표 1은 비교예 및 실시예에 따른 중간층의 밀도, 종횡비, 인장강도, 인열강도 및 신율을 나타내고, 표 2는 비교예에 따른 중간층의 압력 별 저항 값을 7개의 센싱 포인트에서 측정한 값을 나타내며, 표 3은 실시예에 따른 중간층의 압력 별 저항 값을 7개의 센싱 포인트에서 측정한 값을 나타낸다. Table 1 shows the density, aspect ratio, tensile strength, tear strength and elongation of the intermediate layer according to the comparative example and the example. Table 2 shows the resistance value of the intermediate layer according to the comparative example measured at 7 sensing points And Table 3 shows the resistance value of the intermediate layer according to the embodiment measured at seven sensing points.
도 10 내지 11 및 표 1을 참조하면, 비교예에 따라 제조된 중간층과 실시예에 따라 제조된 중간층의 최종 밀도는 0.21g/cm3와 0.18g/cm3으로 유사하나, 비교예에 따라 제조된 중간층의 공극 영역의 세로 대 가로 비인 종횡비는 1 대 1 내지 1.2 수준이나, 실시예에 따라 제조된 중간층의 공극 영역의 세로 대 가로 비인 종횡비는 1대 1.2 내지 5로 나타남을 알 수 있다. 이에 따라, 도전성 입자는 공극 영역 내에 갇히게 되어 도전성 입자가 폼으로부터 이탈될 가능성이 낮아지게 된다. Referring to Fig. 10 to 11 and Table 1, the final density of the intermediate layer made in accordance with the intermediate layer is manufactured as in Example according to the comparative example is prepared according to a similar, comparative example to 0.21g / cm 3 and 0.18g / cm 3 The aspect ratio of the void region of the intermediate layer is 1 to 1 to 1.2 but the aspect ratio of the void region of the intermediate layer produced according to the embodiment is 1.2 to 5 per 1. As a result, the conductive particles become trapped in the void region, and the possibility that the conductive particles are separated from the foam is lowered.
또한, 표 1을 참조하면, 실시예에 따라 제조된 중간층의 물성, 예를 들어 인장강도, 인열강도 및 신율은 비교예에 따라 제조된 중간층의 물성보다 개선되었음을 알 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따라 제조된 중간층의 내구성 및 압력 감지 성능이 개선됨을 알 수 있다. Also, referring to Table 1, it can be seen that the physical properties of the intermediate layer prepared according to Examples, such as tensile strength, tearing strength and elongation, are improved compared to those of the intermediate layer prepared according to the comparative example. Thus, it can be seen that the durability and pressure sensing performance of the intermediate layer produced according to the embodiment is improved.
이와 함께, 도 12 내지 13 및 표 2 내지 3을 참조하면, 비교예에 따라 제조된 중간층에 비하여 실시예에 따라 제조된 중간층의 경우, 센싱 포인트 별 저항 변화의 균일도가 높음을 알 수 있다. 즉, 1 내지 600Kpa 범위로 7개의 센싱 포인트에 대하여 가압한 경우, 비교예에 따라 제조된 중간층의 저항 변화의 표준편차는 1.40E+06 내지 2.36E+09로 나타나나, 실시예에 따라 제조된 중간층의 저항 변화의 표준편차는 3.22E+04 내지 3.12E+07로 나타남을 알 수 있다. 특히, 100 내지 600Kpa 범위로 7개의 센싱 포인트에 대하여 가압한 경우, 비교예에 따라 제조된 중간층의 저항 변화의 표준편차는 1.40E+06 내지 2.02E+07로 나타나나, 실시예에 따라 제조된 중간층의 저항 변화의 표준편차는 3.22E+04 내지 1.60E+05로 현저하게 줄어들었음을 알 수 있다. 이로부터, 실시예에 따라 제조된 중간층에는 비교예에 따라 제조된 중간층에 비하여 도전성 입자가 고르게 분산되며, 보다 신뢰성 있는 압력 감지 센서를 얻을 수 있음을 알 수 있다. Referring to FIGS. 12 to 13 and Tables 2 and 3, it can be seen that, in the case of the intermediate layer manufactured according to the embodiment, the uniformity of the resistance variation by sensing points is higher than that of the intermediate layer manufactured according to the comparative example. That is, when the pressure is applied to seven sensing points in the range of 1 to 600 Kpa, the standard deviation of the resistance change of the intermediate layer prepared according to the comparative example is represented by 1.40E + 06 to 2.36E + 09, And the standard deviation of the resistance change of the intermediate layer is 3.22E + 04 to 3.12E + 07. In particular, when the pressure is applied to seven sensing points in the range of 100 to 600 Kpa, the standard deviation of the resistance change of the intermediate layer prepared according to the comparative example is represented by 1.40E + 06 to 2.02E + 07, It can be seen that the standard deviation of the resistance change of the intermediate layer is remarkably reduced to 3.22E + 04 to 1.60E + 05. From this, it can be seen that the conductive particles are evenly dispersed in the intermediate layer produced according to the embodiment as compared with the intermediate layer prepared according to the comparative example, and a more reliable pressure sensing sensor can be obtained.
또한, 도 12 내지 13 및 표 2 내지 3을 참조하면, 비교예에 따라 제조된 중간층에 비하여 실시예에 따라 제조된 중간층의 경우, 동일한 압력을 기준으로, 7개의 센싱 포인트에 대한 저항의 평균 값이 낮음을 알 수 있다. 이와 같이, 실시예에 따라 제조된 중간층의 경우, 비교예에 따라 제조된 중간층에 비하여 전기전도도가 높으므로, 압력 감지 성능이 우수함을 알 수 있다.12 to 13 and Tables 2 to 3, in the case of the intermediate layer prepared according to the embodiment in comparison with the intermediate layer prepared according to the comparative example, the average value of the resistance for seven sensing points Is low. As described above, in the case of the intermediate layer manufactured according to the embodiment, since the electric conductivity is higher than that of the intermediate layer prepared according to the comparative example, the pressure sensing performance is excellent.
한편, 이상에서는 제1 전극층과 제2 전극층 사이에 중간층이 형성되는 구조를 중심으로 설명하고 있으나, 제1 전극층과 제2 전극층은 동일 면 상에 배치될 수도 있다. In the above description, the intermediate layer is formed between the first electrode layer and the second electrode layer. However, the first electrode layer and the second electrode layer may be disposed on the same plane.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압력 감지 센서의 단면도이다. 도 1 내지 13과 동일한 내용은 중복되는 설명을 생략한다.14 is a cross-sectional view of a pressure sensing sensor according to another embodiment of the present invention. 1 to 13 will not be described.
도 14를 참조하면, 압력 감지 센서(100)는 제1 전도 영역을 포함하는 제1 전극층(110), 제2 전도 영역을 포함하는 제2 전극층(120), 그리고 중간층(130)을 포함한다.Referring to FIG. 14, the
제2 전극층(120)은 제1 전극층(110)과 수평면 상에 이격되어 배치되며, 중간층(130)은 제1 전극층(110) 및 제2 전극층(120)의 상부 또는 하부에 배치될 수 있다. The
이로써, 하나의 층에서 접지 연결이 가능하며, 추가 접지 전극을 설치할 필요가 없으므로, 압력 감지 센서(100)의 재료비 및 제작 비용이 절감되며, 압력 감지 센서(100)의 두께도 줄일 수 있다. Thereby, ground connection is possible in one layer, and it is not necessary to provide an additional grounding electrode, so that the material cost and manufacturing cost of the
한편, 제1 전극층(110) 및 제2 전극층(120)은 접착층(140)을 통하여 중간층(130)과 접착될 수 있다. 이때, 접착층(140)은 절연체를 포함하며, 제1 전극층(110)의 한 영역 및 제2 전극층(120)의 한 영역과 중간층(130) 사이에 배치될 수 있다.The
그리고, 접착층(140)은 제1 전극층(110) 및 제2 전극층(120)과 같이 이격 배치될 수도 있다. 또한, 접착층(140)은 필름의 양면 상에 절연 접착제가 코팅된 구조일 수 있다. 이때, 접착층(140)은 제1 전극층(110)의 일부 영역 및 제2 전극층(120)의 일부 영역에만 배치될 수 있다. 예를 들어, 접착층(140)은 제1 전극층(110)의 가장자리 및 제2 전극층(120)의 가장자리를 제외한 영역에 배치될 수 있다. 이에 따라, 압력 감지 센서 상에 압력이 가해진 경우, 제1 전극층(110)의 가장자리는 중간층(130)에 직접 접촉하고, 제2 전극층(120)의 가장자리는 중간층(130)에 직접 접촉할 수 있으며, 접착층(140)에 의한 오차 없이 중간층(130)을 통하여 전류가 흐를 수 있다. The
압력 감지 센서(100) 상에 압력(F)이 가해지면, 탄성이 있는 중간층(130)의 두께가 변화한다. 중간층(130)의 두께 변화로 인해, 이격 배치된 제1 전극층(110)과 제2 전극층(120)이 중간층(130)을 통하여 연결되어 전기가 통하게 된다. 그리고 발생된 전기 신호로부터 압력의 정도를 감지하게 된다. 여기서, 중간층(130)은 도 1 내지 13을 통하여 설명한 본 발명의 실시예에 따른 구조를 가질 수 있다.When pressure F is applied on the
본 발명의 실시예에 따른 압력 감지 센서는 압력 감지 장치에 포함될 수 있다. The pressure sensing sensor according to an embodiment of the present invention may be included in the pressure sensing device.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 압력 감지 장치의 블록도이다. 15 is a block diagram of a pressure sensing device according to an embodiment of the present invention.
도 15를 참조하면, 압력 감지 장치(200)는 압력 감지 센서(100), 신호 처리부(210), 제어부(220) 및 통신부(230)를 포함할 수 있다. 압력 감지 센서(100)는 본 발명의 실시예에 따른 중간층(130)의 두께 및 체적 중 적어도 하나의 변화에 따른 저항 변화에 의한 전기 신호를 발생시킬 수 있다. 제1 전극층(110) 및 제2 전극층(120)의 전기 신호는 신호 처리부(210)로 전달된다. 이를 위하여, 제1 전극층(110) 및 제2 전극층(120)과 신호 처리부(210)는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)에 의하여 연결될 수 있다. Referring to FIG. 15, the
신호 처리부(210)는 제1 전극층(110) 및 제2 전극층(120)으로부터 수신한 전기 신호를 처리하여 제어부(220)로 전달하며, 제어부(220)는 신호 처리부(210)에 의하여 처리된 신호에 기초하여 제어 신호를 생성할 수 있다. 한 예로, 제어부(220)는 압력 감지 센서(100)에 의하여 감지된 신호를 처리한 결과를 이용하여 압력 감지 장치(200)의 온오프를 제어할 수 있다. 다른 예로, 제어부(220)는 압력 감지 센서(100)에 의하여 감지된 신호를 처리한 결과를 이용하여 진단 정보를 생성할 수 있다. 또 다른 예로, 제어부(220)는 압력 감지 센서(100)에 의하여 감지된 신호를 처리한 결과를 이용하여 사용자를 위한 알람 신호 등을 생성할 수도 있다. The
그리고, 통신부(230)는 제어부(220)에 의하여 생성된 제어 신호를 외부 장치로 송신한다.The
이때, 압력 감지 센서(100)는 신호 처리부(210), 제어부(220) 및 통신부(230)와 독립적인 공간에 배치되고, FPCB를 통하여 연결될 수 있다. 또는, 압력 감지 센서(100)는 신호 처리부(210), 제어부(220) 및 통신부(230)와 동일한 공간 내에 배치되고, FPCB를 통하여 연결될 수도 있다.At this time, the
본 발명의 실시예에 따른 압력 감지 센서는 압력 감지 인솔, 압력 감지 장갑, 압력 감지 매트, 압력 감지 의자, 가정용 안전 장치 등 체압 분포를 이용하는 다양한 응용 분야에 적용될 수 있다.The pressure sensing sensor according to an embodiment of the present invention can be applied to various applications using pressure distribution such as a pressure sensing insole, a pressure sensing glove, a pressure sensing mat, a pressure sensing chair, a home safety device, and the like.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 폼된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 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 present invention as defined by the following claims. It can be understood that
100: 압력 감지 센서
110: 제1 전극층
120: 제2 전극층
130: 중간층100: Pressure sensor
110: first electrode layer
120: second electrode layer
130: middle layer
Claims (8)
상기 제1 전극층 상에 배치되는 중간층, 그리고
상기 중간층 상에 배치되며, 상기 제1 전극과 반대의 극성을 가지는 제2 전극에 연결되는 제2 전극층을 포함하고,
상기 중간층은 비공극 영역 내에 공극 영역이 분산된 폼(foam) 및 상기 폼 내에 분산되며 상기 폼 보다 도전율이 큰 도전성 입자를 포함하며,
상기 중간층의 밀도는 0.1g/cm3 내지 0.28g/cm3이고, 상기 공극 영역의 종횡비는 1대 1.2 내지 5인 압력 감지 센서.A first electrode layer connected to the first electrode,
An intermediate layer disposed on the first electrode layer, and
And a second electrode layer disposed on the intermediate layer and connected to a second electrode having a polarity opposite to that of the first electrode,
Wherein the intermediate layer comprises a foam having void regions dispersed in a non-void region, and conductive particles dispersed in the foam and having a higher conductivity than the foam,
The density of the intermediate layer is 0.1g / cm 3 to 0.28g / cm 3, the aspect ratio of the gap region is in one-to-1.2 to 5, the pressure sensor.
상기 공극 영역의 종횡비는 1 대 1.5 내지 3인 압력 감지 센서.The method according to claim 1,
Wherein the aspect ratio of the void region is 1 to 1.5 to 3.
상기 중간층의 인장강도는 1kg/mm2 이상이고, 인열강도는 0.2kg/cm 이상이며, 신율은 100% 이상인 압력 감지 센서.The method according to claim 1,
Wherein the intermediate layer has a tensile strength of 1 kg / mm 2 or more, a tear strength of 0.2 kg / cm or more, and a elongation of 100% or more.
상기 도전성 입자의 적어도 일부는 상기 비공극 영역의 표면 및 상기 공극 영역 내에 분산되는 압력 감지 센서.The method according to claim 1,
And at least a part of the conductive particles are dispersed in the surface of the non-void region and in the void region.
상기 도전성 입자는 제1 도전성 입자, 그리고 상기 제1 도전성 입자와 이종인 제2 도전성 입자를 포함하는 압력 감지 센서.The method according to claim 1,
Wherein the conductive particles comprise a first conductive particle and a second conductive particle different from the first conductive particle.
상기 제2 도전성 입자의 전기전도도는 상기 제1 도전성 입자의 전기전도도보다 높으며,
상기 제1 도전성 입자는 상기 비공극 영역의 표면 및 상기 공극 영역 내에 분산되고, 상기 제2 도전성 입자는 상기 비공극 영역 내에 분산되거나, 상기 비공극 영역과 상기 공극 영역 간의 경계를 관통하는 압력 감지 센서.6. The method of claim 5,
Wherein the electric conductivity of the second conductive particles is higher than the electric conductivity of the first conductive particles,
Wherein the first conductive particles are dispersed in the surface of the non-void region and in the void region, and the second conductive particles are dispersed in the non-void region or pass through a boundary between the non- .
상기 제1 전극층과 수평면 상에 이격되어 배치되며, 상기 제1 전극과 반대의 극성을 가지는 제2 전극에 연결되는 제2 전도 영역을 포함하는 제2 전극층, 그리고
상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층 상에 배치되는 중간층을 포함하며,
상기 중간층은 비공극 영역 내에 공극 영역이 분산된 폼(foam) 및 상기 폼 내에 분산되며 상기 폼 보다 도전율이 큰 도전성 입자를 포함하며,
상기 중간층의 밀도는 0.1g/cm3 내지 0.28g/cm3이고, 상기 공극 영역의 종횡비는 1대 1.2 내지 5인 압력 감지 센서.A first electrode layer including a first conductive region connected to the first electrode,
A second electrode layer disposed on the horizontal surface of the first electrode layer and including a second conductive region connected to a second electrode having a polarity opposite to the first electrode,
And an intermediate layer disposed on the first electrode layer and the second electrode layer,
Wherein the intermediate layer comprises a foam having void regions dispersed in a non-void region, and conductive particles dispersed in the foam and having a higher conductivity than the foam,
The density of the intermediate layer is 0.1g / cm 3 to 0.28g / cm 3, the aspect ratio of the gap region is in one-to-1.2 to 5, the pressure sensor.
상기 압력 감지 센서와 연결되며, 상기 압력 감지 센서에서 발생한 전기 신호를 처리하는 신호 처리부, 그리고
상기 신호 처리부와 연결되며, 상기 신호 처리부에 의하여 처리된 신호에 기초하여 제어 신호를 생성하는 제어부
를 포함하며,
상기 압력 감지 센서는
제1 전극에 연결되는 제1 전극층,
상기 제1 전극층 상에 배치되는 중간층, 그리고
상기 중간층 상에 배치되며, 상기 제1 전극과 반대의 극성을 가지는 제2 전극에 연결되는 제2 전극층을 포함하고,
상기 중간층은 비공극 영역 내에 공극 영역이 분산된 폼(foam) 및 상기 폼 내에 분산되며 상기 폼 보다 도전율이 큰 도전성 입자를 포함하며,
상기 중간층의 밀도는 0.1g/cm3 내지 0.28g/cm3이고, 상기 공극 영역의 종횡비는 1대 1.2 내지 5인 압력 감지 장치.Pressure sensor,
A signal processor connected to the pressure sensor for processing an electrical signal generated by the pressure sensor,
A control unit connected to the signal processing unit and generating a control signal based on the signal processed by the signal processing unit,
/ RTI >
The pressure sensor
A first electrode layer connected to the first electrode,
An intermediate layer disposed on the first electrode layer, and
And a second electrode layer disposed on the intermediate layer and connected to a second electrode having a polarity opposite to that of the first electrode,
Wherein the intermediate layer comprises a foam having void regions dispersed in a non-void region, and conductive particles dispersed in the foam and having a higher conductivity than the foam,
The density of the intermediate layer is 0.1g / cm 3 to 0.28g / cm 3, the aspect ratio of the gap region is in one-to-1.2 to 5, the pressure sensing device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170051003A KR102304602B1 (en) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | Pressure sensing sensor and pressure sensing apparatus comprising the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170051003A KR102304602B1 (en) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | Pressure sensing sensor and pressure sensing apparatus comprising the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180117894A true KR20180117894A (en) | 2018-10-30 |
KR102304602B1 KR102304602B1 (en) | 2021-09-24 |
Family
ID=64101024
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170051003A KR102304602B1 (en) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | Pressure sensing sensor and pressure sensing apparatus comprising the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102304602B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020096252A1 (en) * | 2018-11-09 | 2020-05-14 | 주식회사 아모그린텍 | Method for producing sensor and battery pressure detecting sensor produced thereby |
KR20210147510A (en) * | 2020-05-29 | 2021-12-07 | 연세대학교 산학협력단 | 3D porous structure, manufacturing method thereof, and pressure sensor using the same |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150059452A (en) | 2013-11-22 | 2015-06-01 | 한국기계연구원 | Pressure sensor and manufacturing method thereof |
KR20170001154A (en) * | 2015-06-25 | 2017-01-04 | 엘지이노텍 주식회사 | Apparatus for sensing pressure |
KR20170003101A (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-09 | 엘지이노텍 주식회사 | Pressure sensing sensor and pressure sensing apparatus comprising the same |
KR20170028171A (en) * | 2015-09-03 | 2017-03-13 | 엘지이노텍 주식회사 | Pressure sensor |
-
2017
- 2017-04-20 KR KR1020170051003A patent/KR102304602B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150059452A (en) | 2013-11-22 | 2015-06-01 | 한국기계연구원 | Pressure sensor and manufacturing method thereof |
KR20170001154A (en) * | 2015-06-25 | 2017-01-04 | 엘지이노텍 주식회사 | Apparatus for sensing pressure |
KR20170003101A (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-09 | 엘지이노텍 주식회사 | Pressure sensing sensor and pressure sensing apparatus comprising the same |
KR20170028171A (en) * | 2015-09-03 | 2017-03-13 | 엘지이노텍 주식회사 | Pressure sensor |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020096252A1 (en) * | 2018-11-09 | 2020-05-14 | 주식회사 아모그린텍 | Method for producing sensor and battery pressure detecting sensor produced thereby |
US11493561B2 (en) | 2018-11-09 | 2022-11-08 | Amogreentech Co., Ltd. | Method for producing sensor and battery pressure detecting sensor produced thereby |
KR20210147510A (en) * | 2020-05-29 | 2021-12-07 | 연세대학교 산학협력단 | 3D porous structure, manufacturing method thereof, and pressure sensor using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102304602B1 (en) | 2021-09-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101753247B1 (en) | Pressure sensing sensor and pressure sensing apparatus comprising the same | |
CN108135362B (en) | Pressure sensing chair | |
US7594442B2 (en) | Resistance varying sensor using electrically conductive coated materials | |
JP5352470B2 (en) | Heat-generating fabric and manufacturing method thereof | |
US8191433B2 (en) | Method for manufacturing fabric strain sensors | |
KR20170003101A (en) | Pressure sensing sensor and pressure sensing apparatus comprising the same | |
KR102361874B1 (en) | Pressure sensing sensor and pressure sensing apparatus comprising the same | |
CN112771358A (en) | Pressure-sensitive element and electronic device | |
KR20180117893A (en) | Pressure sensor | |
CN110657741A (en) | Capacitive elastic strain sensor, and preparation method and application thereof | |
CN210014750U (en) | Capacitive elastic strain sensor and wearable product | |
KR20210006441A (en) | Flexible stretchable printed circuit on stretchable substrate | |
KR20180117894A (en) | Pressure sensing sensor and pressure sensing apparatus comprising the same | |
KR102342638B1 (en) | Pressure sensing sensor and pressure sensing apparatus comprising the same | |
KR20170069673A (en) | Pressure sensor device | |
JP6467217B2 (en) | Piezoelectric vibration sensor | |
KR20140044429A (en) | Flexible printed electrically conductive fabric and method for fabricating the same | |
KR20180117889A (en) | Pressure sensor | |
EP3791700A1 (en) | Flexible and durable printed circuits on stretchable and non-stretchable substrates | |
CN110678600A (en) | Piezoelectric response textile containing graphene | |
JP6829365B2 (en) | Pressure sensors, pressure sensor manufacturing methods, bed devices and automotive seats | |
KR102361875B1 (en) | Pressure sensing sensor and pressure sensing apparatus comprising the same | |
KR20170054088A (en) | Insol of sensing pressure | |
CN110637121A (en) | Piezoelectric capacitive textiles using graphene | |
KR102308301B1 (en) | Pressure sensing sensor and pressure sensing apparatus comprising the same |
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 |