KR20180123911A - Multi-functional sensor array - Google Patents

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KR20180123911A
KR20180123911A KR1020170058278A KR20170058278A KR20180123911A KR 20180123911 A KR20180123911 A KR 20180123911A KR 1020170058278 A KR1020170058278 A KR 1020170058278A KR 20170058278 A KR20170058278 A KR 20170058278A KR 20180123911 A KR20180123911 A KR 20180123911A
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하정숙
홍수영
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고려대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a multifunctional sensor array. The multifunctional sensor array according to an embodiment of the present invention includes: a first substrate; a first electrode layer formed on the first substrate; a sensing layer formed on the first electrode layer; and a second electrode layer formed on the sensing layer, wherein the sensing layer includes an elastic body and a thermoelectric material formed on the surface of the elastic body. Accordingly, the present invention can stably drive the multifunctional sensor array in spite of external deformation.

Description

다기능 센서 어레이{Multi-functional sensor array}Multi-functional sensor array < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 외부 변형에 안정적으로 구동하는 다기능 센서 어레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구부림 또는 늘임과 같은 다양한 변형에서도 압력, 온도 감지를 동시에 측정할 수 있는 제조 방법에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a multifunctional sensor array which is driven stably to an external strain, and more particularly to a manufacturing method capable of simultaneously measuring pressure and temperature sensing in various variations such as bending or stretching.

최근 전자 피부(인공피부)를 구현하기 위해 여러 감각을 동시에 감지할 수 있는 시스템 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 시스템이 구현되기 위해서는 고감도의 센서 소자의 제작뿐만 아니라 각 센서들의 신호가 간섭이 일어나지 않는 단일 신호 생성이 필수적으로 요구된다.In recent years, system research has been actively conducted to detect multiple senses simultaneously in order to realize electronic skin (artificial skin). In order to realize such a system, it is indispensable not only to manufacture a high-sensitivity sensor element but also to generate a single signal in which signals of the respective sensors do not interfere with each other.

각 신호의 간섭이 일어나지 않기 위해서 기존 연구에서는 센서들을 다른 층에 집적 시키거나, 연결선을 따로 연결하여 제작 공정이 부족하고, 대면적으로 제작하기가 어려운 한계점이 존재하였다. In order to prevent the interference of each signal, there is a limitation in the conventional research that it is difficult to integrate the sensors in different layers or to connect the connection lines separately and to manufacture the sensor in a large area.

또한 피부 부착을 위한 스트레처블 연결선에 대해 많은 연구가 되었으며, 기존 연구에서는 전도성 있는 필름을 미리 스트레인을 가하거나, 연결선을 팝업(pop-up)시키거나, 구불구불한(serpentine) 구조로 만들어 스트레칭이 가능하게 만들었다. In addition, many researches have been conducted on stretchable connectors for attaching skin. In previous studies, conductive films were pre-strained, pop-up connectors, or serpentine structures to stretch .

하지만 이러한 연결선은 추가 공정이 필요하여 복잡한 제작공정을 가지고 있을 뿐 아니라, 스트레칭 정도에 한계점을 가지고 있어 문제가 된다. However, such a connection line is not only complicated because it requires additional processing, but also has a limitation on the degree of stretching.

또한, 기존의 기술들은 온도와 압력이 각각 측정되어, 온도 및 압력이 동시에 측정될 수 없는 한계점을 가지고 있어 문제가 된다.In addition, existing techniques are problematic because the temperature and the pressure are respectively measured and the temperature and the pressure can not be measured at the same time.

한국 특허공개 10-2015-0115019호Korean Patent Publication No. 10-2015-0115019

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다기능 센서 어레이에 있어서, 다기능 센서를 유연 기판에 집적함으로써, 구부릴 수 있으며 외부 변형에도 안정적으로 구동하는 다기능 센서 어레이 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a multifunction sensor array device capable of bending and being stably driven against external strain by integrating a multifunctional sensor on a flexible substrate in a multifunction sensor array .

또한, 본 발명은 다기능 센서 어레이에 있어서, 다양한 변형에서도 온도와 압력 측정 시, 간섭현상이 일어나지 않고 온도 및 압력 감지를 동시에 측정할 수 있는 다기능 센서 어레이 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a multifunction sensor array device capable of simultaneously measuring temperature and pressure without causing an interference phenomenon at the time of temperature and pressure measurement even in various variations in a multifunction sensor array.

본 발명의 실시예에 따른 다기능 센서 어레이는, 제1 기판; 상기 제1 기판 상에 형성되는 제1 전극층; 상기 제1 전극층 상에 형성되는 센싱층; 및 상기 센싱층 상에 형성되는 제2 전극층;을 포함하고, 상기 센싱층은 탄성체 및 상기 탄성체의 표면에 형성된 열전 물질을 포함할 수 있다.A multifunction sensor array according to an embodiment of the present invention includes: a first substrate; A first electrode layer formed on the first substrate; A sensing layer formed on the first electrode layer; And a second electrode layer formed on the sensing layer, wherein the sensing layer may include an elastic body and a thermoelectric material formed on a surface of the elastic body.

상기 제2 전극층 상에 형성되는 제2 기판을 더 포함할 수 있다.And a second substrate formed on the second electrode layer.

상기 제1 기판 및 상기 제2 전극층 사이에 형성되는 액체 금속을 더 포함할 수 있다.And a liquid metal formed between the first substrate and the second electrode layer.

상기 액체 금속은 주석, 비스무트, 납 및 갈륨으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함할 수 있다.The liquid metal may include one or more selected from the group consisting of tin, bismuth, lead, and gallium.

상기 탄성체는 폴리우레탄, 실리콘 또는 라텍스로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함할 수 있다.The elastic body may include at least one selected from the group consisting of polyurethane, silicone, and latex.

상기 열전 물질은, 비스무트(Bi), 안티모니(Sb), 테룰라이드(Te), 폴리아닐린, 에틸렌디옥시오판 폴리스티렌 설포네이트(PEDOT:PSS) 및 다중벽 탄소나노튜브-폴리아닐린(MWCNT-PANI) 복합체로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함할 수 있다.The thermoelectric material may be selected from the group consisting of bismuth (Bi), antimony (Sb), terrulide (Te), polyaniline, ethylene dioxypolystyrene sulfonate (PEDOT: PSS) and multiwalled carbon nanotube-polyaniline (MWCNT- And the like.

상기 열전 물질은, 비스무트 테룰라이드(Bi2Te3), 안티모니 테룰라이드(Sb2Te3), 폴리아닐린, 에틸렌디옥시오판 폴리스티렌 설포네이트(PEDOT:PSS) 및 다중벽 탄소나노튜브-폴리아닐린(MWCNT-PANI) 복합체로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함할 수 있다.The thermoelectric material is selected from bismuth terrulide (Bi2Te3), antimony tereulide (Sb2Te3), polyaniline, ethylene dioxypolystyrene sulfonate (PEDOT: PSS) and multiwalled carbon nanotube-polyaniline (MWCNT- Or " one or more "

상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층은, 각각 리튬(Li), 베릴륨(Be), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 루비듐(Rb), 스트론듐(Sr), 세슘(Cs), 바륨(Ba), 프랑슘(Fr), 라듐(Ra), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 저마늄(Ge), 카드뮴(Cd), 인듐(In), 주석(Sn), 안티모니(Sb), 수은(Hg), 탈륨(Ti), 납(Pb), 비스무트(Bi), 플로늄(Po), 스칸듐(Sc), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 나이오븀(Nb), 몰리브데늄(Mo), 테크네륨(Tc), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 란타늄(La), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 레늄(Re), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 백금(Pt), 금(Au), 악티늄(Ac), 러더포듐(Rf), 더브늄(Db), 시보?(Sg), 보륨(Bh), 하슘(Hs), 마이트너륨(Mt), 다름슈타튬(Ds), 뢴트게늄(Rg), 코메르니슘(Cn), 우눈트륨(Uut), 플레로븀(Fl), 리버모륨(Lv), 우눈셉튬(Uus) 및 우누눅튬(Uuo)으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함할 수 있다.Wherein the first electrode layer and the second electrode layer are made of at least one selected from the group consisting of Li, Ber, Na, Mg, K, Ca, Ru, (Sr), cesium (Cs), barium (Ba), francium (Fr), radium (Ra), aluminum (Al), zinc (Zn), gallium (Ga), germanium (Ge) (Sn), antimony (Sb), mercury (Hg), thallium (Ti), lead (Pb), bismuth (Bi), fluorine (Po), scandium (Sc), titanium ), Vanadium (V), chromium (Cr), manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu), yttrium (Y), zirconium Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, La, Hf, Ta, , Tungsten (W), rhenium (Re), osmium (Os), iridium (Ir), platinum (Pt), gold (Au), actinium (Ac), rutheniumpodium (Rf) (Sg), boron (Bh), hydrosium (Hs), mitanumium (Mt), multimetalium (Ds), ruthenium (Rg), cumeneumium (Cn) (Fl), < / RTI > < RTI ID = Lv), ununcepsium (Uus), and uvuo (Uuo).

상기 제1 전극층 또는 상기 제2 전극층은, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe), 티타늄(Ti)으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함할 수 있다.The first electrode layer or the second electrode layer may include one or more members selected from the group consisting of gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), chromium (Cr), iron (Fe) .

상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층은, 서로 다른 물질로 구성될 수 있다.The first electrode layer and the second electrode layer may be made of different materials.

상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층은, 서로 같은 물질로 구성될 수 있다.The first electrode layer and the second electrode layer may be made of the same material.

상기 제1 기판은, 규소 및 산소로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함할 수 있다.The first substrate may include at least one selected from the group consisting of silicon and oxygen.

상기 제2 기판은, 규소 및 산소로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함할 수 있다.The second substrate may include at least one selected from the group consisting of silicon and oxygen.

본 발명에 따르면 다기능 센서 어레이에 있어서, 다기능 센서를 유연 기판에 집적함으로써, 구부릴 수 있으며 외부 변형에도 안정적으로 구동하는 다기능 센서 어레이 장치를 제공할 수 있다. According to the present invention, in a multifunction sensor array, a multifunctional sensor array device can be provided that is bendable and can be stably driven to external strain by integrating a multifunctional sensor on a flexible substrate.

본 발명에 따르면 다기능 센서 어레이에 있어서, 다양한 변형에서도 온도와 압력 측정 시, 간섭현상이 일어나지 않고 온도 및 압력 감지를 동시에 측정할 수 있는 다기능 센서 어레이 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a multifunction sensor array device capable of simultaneously measuring temperature and pressure without causing an interference phenomenon at the time of temperature and pressure measurement even in various variations in the multifunction sensor array.

도 1은 본 발명의 다기능 센서 어레이를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다기능 센서 어레이에 액체 금속을 연결한 센서 어레이를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다기능 센서 어레이의 개략적인 평면도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 다기능 센서 어레이를 이용하여 온도 및 압력을 측정하는 원리를 설명하기 위한 설명도이다.1 is an exploded perspective view showing a multifunction sensor array of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a sensor array in which a liquid metal is connected to the multifunctional sensor array of the present invention.
3 is a schematic plan view of a multifunction sensor array of the present invention.
4 to 7 are explanatory diagrams for explaining the principle of measuring temperature and pressure using the multifunction sensor array of the present invention.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It is noted that the technical terms used in the present invention are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. In addition, the technical terms used in the present invention should be construed in a sense generally understood by a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined in the present invention, Should not be construed to mean, or be interpreted in an excessively reduced sense. In addition, when a technical term used in the present invention is an erroneous technical term that does not accurately express the concept of the present invention, it should be understood that technical terms can be understood by those skilled in the art. In addition, the general terms used in the present invention should be interpreted according to a predefined or prior context, and should not be construed as being excessively reduced.

또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Furthermore, the singular expressions used in the present invention include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as " comprising " or " comprising " and the like should not be construed as encompassing various elements or various steps of the invention, Or may further include additional components or steps.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like or similar elements throughout the several views, and redundant description thereof will be omitted.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. It is to be noted that the accompanying drawings are only for the purpose of facilitating understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the scope of the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 다기능 센서 어레이(1000)를 도시한 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view showing a multifunction sensor array 1000 of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 다기능 센서 어레이는 제1 기판(100), 제1 기판(100) 상에 형성되는 제1 전극층(200), 제1 전극층(200) 상에 형성되는 센싱층(300), 센싱층(300) 상에 형성되는 제2 전극층(400) 및 제2 전극층(400) 상에 형성되는 제2 기판(500)으로 구성될 수 있다.1, a multifunction sensor array according to the present invention includes a first substrate 100, a first electrode layer 200 formed on the first substrate 100, a sensing layer (not shown) formed on the first electrode layer 200, A second electrode layer 400 formed on the sensing layer 300 and a second substrate 500 formed on the second electrode layer 400. [

제1 기판(100)은 규소 및 산소로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함하는 실리콘 기반의 폴리머가 될 수 있으며, 예를 들어, PDMS, Ecoflex, silbione®, dragonflex 등이 될 수 있다. 본 발명의 일 실시예로서, 제1 기판(100)은 끈적한 성질을 가진 Silbione®과 형태 유지가 용이한 PDMS를 9:1의 비율로 혼합한 물질로 구성될 수 있다. The first substrate 100 may be a silicon-based polymer comprising at least one selected from the group consisting of silicon and oxygen, for example, PDMS, Ecoflex, silbione, dragonflex, and the like. In an embodiment of the present invention, the first substrate 100 may be formed of a material in which Silbione (R) having a sticky property and PDMS (R) having a shape retaining property are mixed at a ratio of 9: 1.

상기 제1 기판(100)상에 형성되는 제1 전극층(200)은 전도성이 있는 물질로 구성될 수 있으며, 금속 물질을 포함할 수 있다. 제1 전극층(200)의 물질로는 리튬(Li), 베릴륨(Be), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 루비듐(Rb), 스트론듐(Sr), 세슘(Cs), 바륨(Ba), 프랑슘(Fr), 라듐(Ra), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 저마늄(Ge), 카드뮴(Cd), 인듐(In), 주석(Sn), 안티모니(Sb), 수은(Hg), 탈륨(Ti), 납(Pb), 비스무트(Bi), 플로늄(Po), 스칸듐(Sc), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 나이오븀(Nb), 몰리브데늄(Mo), 테크네륨(Tc), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 란타늄(La), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 레늄(Re), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 백금(Pt), 금(Au), 악티늄(Ac), 러더포듐(Rf), 더브늄(Db), 시보?(Sg), 보륨(Bh), 하슘(Hs), 마이트너륨(Mt), 다름슈타튬(Ds), 뢴트게늄(Rg), 코메르니슘(Cn), 우눈트륨(Uut), 플레로븀(Fl), 리버모륨(Lv), 우눈셉튬(Uus) 및 우누눅튬(Uuo) 으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함하여 구성될 수 있다.The first electrode layer 200 formed on the first substrate 100 may be formed of a conductive material, and may include a metal material. Examples of the material of the first electrode layer 200 include lithium, beryllium, sodium, magnesium, potassium, calcium, rubidium, strontium, ), Cesium (Cs), barium (Ba), francium (Fr), radium (Ra), aluminum (Al), zinc (Zn), gallium (Ga), germanium (Ge), cadmium (Sn), antimony (Sb), mercury (Hg), thallium (Ti), lead (Pb), bismuth (Bi), fluorine (Po), scandium (Sc) (V), Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Y, Zr, Nb, , Molybdenum (Mo), technetium (Tc), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd), silver (Ag), lanthanum (La), hafnium (Hf), tantalum (W), rhenium (Re), osmium (Os), iridium (Ir), platinum (Pt), gold (Au), actinium (Ac), ruthenium (Rf), dibornium (Db) ), Barium (Bh), hydrosium (Hs), mitomium (Mt), multimetalium (Ds), ruthenium (Rg), cumeneumium (Cn), uutthium Fl), riversumarium (Lv), ununcepsium (Uus) And Uuno (Uuo). ≪ / RTI >

특히 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe), 티타늄(Ti)을 사용하는 것이 바람직하다. It is preferable to use gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), chromium (Cr), iron (Fe), and titanium (Ti).

상기 제1 전극층(200) 상에 형성되는 센싱층(300)은 탄성체 및 상기 탄성체의 표면에 형성된 열전 물질을 포함하는 층으로, 도 4 이하의 내용에서 자세하게 후술한다.The sensing layer 300 formed on the first electrode layer 200 includes an elastic body and a thermoelectric material formed on the surface of the elastic body. The sensing layer 300 will be described later in detail with reference to FIG. 4.

상기 센싱층(300) 상에 형성되는 제2 전극층(400)은 전도성이 있는 물질로 구성될 수 있으며, 금속 물질을 포함할 수 있다. 제2 전극층(400)의 물질로는 리튬(Li), 베릴륨(Be), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 루비듐(Rb), 스트론듐(Sr), 세슘(Cs), 바륨(Ba), 프랑슘(Fr), 라듐(Ra), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 저마늄(Ge), 카드뮴(Cd), 인듐(In), 주석(Sn), 안티모니(Sb), 수은(Hg), 탈륨(Ti), 납(Pb), 비스무트(Bi), 플로늄(Po), 스칸듐(Sc), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 나이오븀(Nb), 몰리브데늄(Mo), 테크네륨(Tc), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 란타늄(La), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 레늄(Re), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 백금(Pt), 금(Au), 악티늄(Ac), 러더포듐(Rf), 더브늄(Db), 시보?(Sg), 보륨(Bh), 하슘(Hs), 마이트너륨(Mt), 다름슈타튬(Ds), 뢴트게늄(Rg), 코메르니슘(Cn), 우눈트륨(Uut), 플레로븀(Fl), 리버모륨(Lv), 우눈셉튬(Uus) 및 우누눅튬(Uuo)으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함하여 구성될 수 있다.The second electrode layer 400 formed on the sensing layer 300 may be formed of a conductive material and may include a metal material. Examples of the material of the second electrode layer 400 include lithium, beryllium, sodium, magnesium, potassium, calcium, rubidium, strontium, ), Cesium (Cs), barium (Ba), francium (Fr), radium (Ra), aluminum (Al), zinc (Zn), gallium (Ga), germanium (Ge), cadmium (Sn), antimony (Sb), mercury (Hg), thallium (Ti), lead (Pb), bismuth (Bi), fluorine (Po), scandium (Sc) (V), Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Y, Zr, Nb, , Molybdenum (Mo), technetium (Tc), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd), silver (Ag), lanthanum (La), hafnium (Hf), tantalum (W), rhenium (Re), osmium (Os), iridium (Ir), platinum (Pt), gold (Au), actinium (Ac), ruthenium (Rf), dibornium (Db) ), Barium (Bh), hydrosium (Hs), mitomium (Mt), multimetalium (Ds), ruthenium (Rg), cumeneumium (Cn), uutthium Fl), riversumarium (Lv), ununcepsium (Uus) And Uuno (Uuo). ≪ / RTI >

특히 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe), 티타늄(Ti)을 사용하는 것이 바람직하다. It is preferable to use gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), chromium (Cr), iron (Fe), and titanium (Ti).

상기 제1 전극층(200)과 상기 제2 전극층(400)은 서로 다른 금속으로 구성될 수 있으며, 서로 같은 금속으로 구성될 수도 있다.The first electrode layer 200 and the second electrode layer 400 may be formed of different metals or may be formed of the same metal.

상기 제2 전극층(400) 상에 형성되는 제2 기판(500)은 상기 제1 기판(100)과 마찬가지로 규소 및 산소로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함하는 실리콘 기반의 폴리머가 될 수 있으며, 예를 들어, PDMS, Ecoflex, silbione, dragonflex 등이 될 수 있다. 본 발명의 일 실시예로서, 제1 기판(100)은 끈적한 성질을 가진 silibione과 형태 유지가 용이한 PDMS를 9:1의 혼합비율로 혼합한 물질로 구성될 수 있다.The second substrate 500 formed on the second electrode layer 400 may be a silicon-based polymer including at least one selected from the group consisting of silicon and oxygen as well as the first substrate 100 , For example, PDMS, Ecoflex, silbione, dragonflex, and the like. In an embodiment of the present invention, the first substrate 100 may be formed of a material obtained by mixing silicone having a sticky property and PDMS having a shape retaining property at a mixing ratio of 9: 1.

도 2는 본 발명의 다기능 센서 어레이에 액체 금속을 연결한 센서 어레이를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a sensor array in which a liquid metal is connected to the multifunctional sensor array of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액체 금속을 연결한 센서 어레이는 도 1의 실시예와 거의 유사하다. 따라서, 대부분의 구성에 대한 설명이 도 1의 실시예 관한 설명으로 갈음될 수 있어 중복되는 설명은 되풀이 하지 않는다. 이하, 다기능 센서 어레이에 액체 금속을 연결한 센서 어레이에 대하여 구체적으로 설명한다.Referring to FIG. 2, the sensor array connected with the liquid metal according to another embodiment of the present invention is substantially similar to the embodiment of FIG. Therefore, the description of most of the configurations can be replaced with the description of the embodiment of FIG. 1, and the redundant description is not repeated. Hereinafter, the sensor array in which the liquid metal is connected to the multifunction sensor array will be described in detail.

도 2의 본 발명의 다른 실시예에 따른 어레이는 도 1에서 기술한 다기능 센서 어레이에 대하여, 상기 제1 기판(100)과 상기 제1 전극층(200) 사이에 액체금속(600)을 더 포함할 수 있다. 2, the array further includes a liquid metal 600 between the first substrate 100 and the first electrode layer 200 for the multifunction sensor array described in FIG. 1 .

상기 액체금속(600)은 각 센서의 전기적 연결을 위한 것으로 상기 액체금속(600)을 조립함으로써 각 센서간의 전기적 상호 연결을 만들 수 있다. 상기 액체금속(600)으로 사용할 수 있는 물질은, 주석, 비스무트, 납 및 갈륨으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함할 수 있으며, 갈륨과 인듐을 혼합하거나, 갈륨, 인듐, 주석을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.The liquid metal (600) is for electrical connection of each sensor and the liquid metal (600) can be assembled to make electrical interconnection between the sensors. The material that can be used as the liquid metal 600 may include at least one selected from the group consisting of tin, bismuth, lead, and gallium, and may be formed by mixing gallium and indium, or by mixing gallium, indium, Is preferably used.

도 3은 본 발명의 다기능 센서 어레이의 개략적인 평면도이다.3 is a schematic plan view of a multifunction sensor array of the present invention.

도 3을 참고하면, 제1 기판(100)과 제2 기판(500) 사이에 다기능 감지 디바이스(700)를 5 × 5 로 집적하여, 구부릴 수 있는 유연한 다기능 센서 어레이를 제작할 수 있다. 또한, 구부릴 수 있는 유연한 성질로서 인체에도 부착 가능한 다기능 센서 어레이를 제작할 수 있다. 다기능 감지 디바이스(700)는 제1 전극층(200), 상기 제1 전극층(200) 상에 형성되는 센싱층(300) 및 상기 센싱층(300) 상에 형성되는 제2 전극층(400)으로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3, a multi-function sensing device 700 can be integrated between the first substrate 100 and the second substrate 500 in a 5 × 5 manner to produce a flexibly flexible multifunction sensor array. In addition, a multifunctional sensor array that can be attached to a human body as a bendable flexible property can be manufactured. The multifunction sensing device 700 includes a first electrode layer 200, a sensing layer 300 formed on the first electrode layer 200, and a second electrode layer 400 formed on the sensing layer 300 .

상기 제1 기판(100) 및 상기 제2 기판(500)을 이용한 캡슐화(encapsulation) 필름을 통하여 외부 자극에도 소자의 망가짐 없이 구동할 수 있으며, 외부 변형이나 접촉에서도 안정적으로 웨어러블 하고, 피부에도 부착 가능하다.The encapsulation film using the first substrate 100 and the second substrate 500 can drive the device without damaging the external stimulus and can be stably worn and adhered to the skin even under external deformation or contact Do.

본 발명에 따른 다기능 센서 어레이에 있어서, 상기 제1 기판(100) 및 상기 제2 기판(500)은 규소 및 산소로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함하는 실리콘 기반의 폴리머로서, 혼합 비율을 조절하여 늘임에도 안정한 기판으로 구성될 수 있다.In the multifunction sensor array according to the present invention, the first substrate 100 and the second substrate 500 are silicon-based polymers comprising at least one selected from the group consisting of silicon and oxygen, And can be configured as a stable substrate.

이하, 본 발명의 다기능 감지 디바이스(700)의 구성 및 본 발명의 센서 어레이를 이용하여 온도 및 압력을 동시에 측정할 수 있는 원리를 자세하게 설명한다.Hereinafter, the principle of simultaneously measuring the temperature and the pressure using the configuration of the multifunction sensing device 700 of the present invention and the sensor array of the present invention will be described in detail.

도 4는 본 발명에 따른 다기능 감지 디바이스(700)의 구성 및 그래프를 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a configuration and a graph of a multifunction sensing device 700 according to the present invention.

도 4(a)를 참고하면, 다기능 감지 디바이스(700)는 제1 전극층(200), 제1 전극층(200) 상에 형성되는 센싱층(300) 및 센싱층(300) 상에 형성되는 제2 전극층(400)으로 구성될 수 있다.4A, the multi-function sensing device 700 includes a first electrode layer 200, a sensing layer 300 formed on the first electrode layer 200, and a second electrode layer 300 formed on the sensing layer 300. The multi- And an electrode layer 400.

본 발명의 센싱층(300)을 이루는 물질에 대하여 살펴보면, 상기 센싱층(300)은 탄성체 및 상기 탄성체의 표면에 형성된 열전물질을 포함하는 것을 특징으로 한다. The sensing layer 300 includes an elastic body and a thermoelectric material formed on the surface of the elastic body.

상기 탄성체는 탄성을 가지는 물질로 구성될 수 있으며, 폴리우레탄, 실리콘 또는 라텍스로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.The elastic body may be made of a material having elasticity, and may include at least one selected from the group consisting of polyurethane, silicone, and latex, but is not limited thereto.

상기 탄성체의 표면에 형성된 열전물질로는, 다중벽 탄소나노튜브-폴리아닐린(MWCNT-PANI) 복합체, 비스무트(Bi), 안티모니(Sb), 테룰라이드(Te), 폴리아닐린 및 에틸렌디옥시오판 폴리스티렌 설포네이트(PEDOT:PSS)로부터 선택되는 것을 하나이상 더 포함할 수 있으며, 특히, 상기 열전 물질은, 다중벽 탄소나노튜브-폴리아닐린(MWCNT-PANI) 복합체, 비스무트 테룰라이드(Bi2Te3), 안티모니 테룰라이드(Sb2Te3), 폴리아닐린 및 에틸렌디옥시오판 폴리스티렌 설포네이트(PEDOT:PSS)로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함하는 것이 바람직하다.Examples of the thermoelectric material formed on the surface of the elastic body include multi-wall carbon nanotube-polyaniline (MWCNT-PANI) complex, bismuth (Bi), antimony (Sb), terrulide (Te), polyaniline and ethylene dioxypolystyrene sulfoxide (MWCNT-PANI) complex, bismuth terrulide (Bi2Te3), antimony terrulide (Bi2Te3), and the like. (Sb2Te3), polyaniline, and ethylene dioxypolystyrene sulfonate (PEDOT: PSS).

또한, 탄성체로 폴리우레탄 폼, 열전물질로 다중벽 탄소나노튜브-폴리아닐린(MWCNT-PANI) 복합체를 사용하여, 폴리우레탄 폼 표면에 다중벽 탄소나노튜브-폴리아닐린(MWCNT-PANI) 복합체 물질을 코팅하여 사용하는 것이 가장 바람직하다.Also, a multiwall carbon nanotube-polyaniline (MWCNT-PANI) composite material is coated on the surface of a polyurethane foam by using a polyurethane foam as an elastic material and a multiwall carbon nanotube-polyaniline (MWCNT-PANI) It is most preferable to use it.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 다기능 센서 어레이를 이용하여 온도 및 압력을 측정하는 원리를 설명하기 위한 설명도이다.4 to 7 are explanatory diagrams for explaining the principle of measuring temperature and pressure using the multifunction sensor array of the present invention.

도 4를 참고하면, 온도와 압력을 동시에 센싱하기 위하여 센싱층(300)의 상하면에 전극 물질로 이루어진 제1 전극층(200)과 제2 전극층(400)이 위치한다. 센싱층(300)은 도 4(a)에 설명한 바와 같이, 폴리우레탄, 실리콘 또는 라텍스와 같은 탄성을 가지는 물질로 구성된 탄성체에 열전물질을 코팅한 것으로 이루어져 있으므로 온도와 압력을 측정할 수 있다.Referring to FIG. 4, a first electrode layer 200 and a second electrode layer 400 are formed on the upper and lower surfaces of the sensing layer 300 to simultaneously sense temperature and pressure. 4 (a), the sensing layer 300 is formed by coating a thermoelectric material on an elastic body made of a material having elasticity such as polyurethane, silicone, or latex, so that temperature and pressure can be measured.

도 4의 다기능 감지 디바이스(700)는 온도 및 압력을 가하지 않은 상태의 단면도 및 그래프를 도시한 것이다. 온도 및 압력을 가하지 않은 상태에서 전류 및 전압은 정비례함을 확인할 수 있다.The multifunction sensing device 700 of FIG. 4 shows a cross-sectional view and a graph of a state in which no temperature and no pressure are applied. It can be confirmed that the current and the voltage are directly proportional to each other without applying the temperature and the pressure.

도 5의 다기능 감지 디바이스(700) 및 그래프는 도 4의 다기능 감지 디바이스(700) 및 그래프의 초기 상태에서 온도만을 가한 상태의 단면도 및 그래프를 도시한 것이다.The multifunction sensing device 700 of FIG. 5 and the graphs are cross-sectional views and graphs of the multifunction sensing device 700 of FIG. 4 and the temperature-only state in the initial state of the graph.

처음 온도의 T0에서 한쪽 전극에 Ts의 온도가 가해지면 △T 만큼의 온도 차이가 제1 전극층(200)과 제2 전극층(400) 사이에 발생한다. 이를 전류-전압 그래프에서 살펴보면 △T 의 온도차이에 의해 전압이 Vtherm = St × △T 로 발생하며, 그래프에서 Vtherm 만큼 X절편이 이동한다.When the temperature of T s is applied to one electrode at T 0 of the initial temperature, a temperature difference of ΔT occurs between the first electrode layer 200 and the second electrode layer 400. If we look at this in the current-voltage graph, the voltage is given by V therm = S t × ΔT due to the temperature difference ΔT, and the X intercept moves by V therm in the graph.

여기에서, Vtherm 는 열전물질의 열전효과로 인하여 온도차이에 따라 발생한 전압이며, St 는 열전효과 계수, △T는 온도의 변화량이다.Here, V therm is the voltage generated due to the temperature difference due to the thermoelectric effect of the thermoelectric material, S t is the coefficient of thermoelectric effect, and ΔT is the amount of change in temperature.

따라서, 온도를 가했을 때 그래프 상에 X절편으로 Vtherm 의 값을 알 수 있으며, 또한, 옴의 법칙 I=(V+△V)/R 에 의하여 △V의 값을 측정할 수 있고, 이를 통하여 상기 Vtherm = St × △T 식에 의해 △T의 값을 알 수 있으므로 최종적으로 현재상태의 온도 측정을 할 수 있다.Therefore, when the temperature is applied, the value of V therm can be determined by X-intercept on the graph, and the value of DELTA V can be measured by the law of Ohm = (V + DELTA V) / R, Since the value of ΔT can be known by the equation V therm = S t × ΔT, the temperature of the current state can finally be measured.

센싱층(300)은 열전물질을 코팅한 것으로 열을 가하면 전압(Voltage)이 생성되고, 전류(I)와 전압(V)가 따로 나와 동시에 측정이 가능하며, 1℃씩 측정 할 수 있다. 즉, 피부에 부착하였을 때에는 사람의 체온은 30℃~36℃ 정도로 5℃~6℃ 차이임에도 불구하고 센싱할 수 있다.The sensing layer 300 is coated with a thermoelectric material. When the heat is applied to the sensing layer 300, a voltage is generated. The current I and the voltage V can be simultaneously measured and measured at 1 ° C. That is, when attached to the skin, the human body temperature can be sensed even though the temperature is 30 ° C to 36 ° C and the difference is 5 ° C to 6 ° C.

도 6의 다기능 감지 디바이스(700) 및 그래프는 도 4의 다기능 감지 디바이스(700) 및 그래프의 초기 상태에서 압력만을 가한 상태의 단면도 및 그래프를 도시한 것이다.The multifunction sensing device 700 and the graph of FIG. 6 are cross-sectional views and graphs of the multifunction sensing device 700 of FIG. 4 and the pressure applied state in the initial state of the graph.

축전기란 전기 회로에서 전기 용량을 전기적 퍼텐셜 에너지로 저장하는 장치이다. 축전기 내부는 두 도체판이 떨어져 있는 구조로 되어 있고, 사이에는 보통 절연체가 들어간다. 각 판의 표면과 절연체의 경계 부분에 전하가 비축되고, 양 표면에 모이는 전하량의 크기는 같지만 부호는 반대이다. 즉, 두 도체판 사이에 전압을 걸면 음극에서 (-)전하가, 양극에는 (+)전하가 유도되는데, 이로 인해 전기적 인력이 발생하게 된다. 이 인력에 의하여 전하들이 모여있게 되므로 에너지가 저장된다.A capacitor is a device that stores electric capacity in an electric circuit as electric potential energy. The inside of the capacitor has a structure in which two conductor plates are separated from each other, and an insulator is usually inserted therebetween. Charges are stored at the boundary between the surface of each plate and the insulator, and the amounts of charges gathered on both surfaces are the same but opposite in sign. That is, when a voltage is applied between two conductor plates, (-) charge is induced in the negative electrode and (+) charge is induced in the positive electrode. The energy is stored because the charge is gathered by this attraction.

평행한 축전기의 두 극판 사이의 거리가 일정할 때 양 극단에 걸린 전압 V가 클수록 더 많은 전하량 Q가 대전되게 된다. 여기서 Q와 V가 서로 비례관계에 있다는 것을 알 수가 있는데 여기서 C는 비례상수로서 역할한다. 따라서 양 극단에 걸린 전압 V가 같을 때 전기용량 C가 클수록 더 많은 전하가 대전된다고 할 수 있고 Q=CV 라고 나타낸다.When the distance between the two electrode plates of a parallel capacitor is constant, the larger the voltage V across both ends, the more charge Q is charged. Here we can see that Q and V are proportional to each other, where C serves as a proportionality constant. Therefore, when the voltage V across both extreme ends is equal, the larger the capacitance C, the more charges are charged, and Q = CV.

평행판에서의 전기용량 C의 정의로서, C=ε0*(S/L) 로 나타낼 수 있는데, 본 발명의 도 6에서 S는 제1 전극(200) 또는 제2 전극(400)의 면적, L은 센싱층(300)의 두께, 또는 제1 전극(200)과 제2 전극(400) 사이의 거리가 될 수 있다.As a definition of the capacitance C of the parallel-plate, C = ε 0 * can represent a (S / L), in Figure 6 of the present invention, S is the area of the first electrode 200 or second electrode 400, L may be the thickness of the sensing layer 300 or the distance between the first electrode 200 and the second electrode 400. [

따라서, Q=CV 식에 대입하면 Q=ε0*(S/L)*V 가 되어 V와 L은 서로 비례한다. 여기에서 압력을 가하면 센싱층(300)의 두께, 또는 제1 전극(200)과 제2 전극(400) 사이의 거리인 L이 줄어들게 되고, 거리 L이 줄어들면 저항이 작아지므로, 옴의 법칙 V=IR에 의해 전압V도 줄어들게 된다.Therefore, when Q = CV is substituted into the equation, Q = ε 0 * (S / L) * V and V and L are proportional to each other. When the pressure is applied, the thickness of the sensing layer 300 or L, which is the distance between the first electrode 200 and the second electrode 400, is reduced. When the distance L is reduced, the resistance becomes smaller. = Voltage V is also reduced by IR.

상기 기술한 바와 같이, 다기능 감지 디바이스(700)에 압력을 가하면 L이 줄어들면서 저항이 감소하고 최종적으로 전압이 줄어들게 된다. 따라서, 도 7에 도시된 그래프에서 압력을 가하면 저항이 감소하므로 전류-전압 그래프에서 기울기가 증가할 수 있다.As described above, when the pressure is applied to the multifunction sensing device 700, L is reduced, the resistance is reduced, and finally the voltage is reduced. Therefore, in the graph shown in FIG. 7, when the pressure is applied, the resistance decreases, so that the slope in the current-voltage graph can be increased.

또한, 다기능 감지 디바이스(700)에 압력을 가하면 센싱층(300)에 있는 전기를 전달하는 물질들이 서로 붙으면서 더 인접해 지므로 전류가 더 잘 흐르게 되면서 전류-전압 그래프인 도 7에 도시된 그래프에서 기울기가 증가할 수 있다.In addition, when pressure is applied to the multi-function sensing device 700, the materials that transfer electricity in the sensing layer 300 become closer to each other and become closer to each other, The slope can be increased.

도 7의 다기능 감지 디바이스(700) 및 그래프는 도 4의 다기능 감지 디바이스(700) 및 그래프의 초기 상태에서 온도 및 압력을 동시에 가한 상태의 단면도 및 그래프를 도시한 것이다.The multifunction sensing device 700 and the graph of FIG. 7 illustrate cross-sections and graphs of the multifunction sensing device 700 of FIG. 4 and a state in which the temperature and pressure are simultaneously applied in the initial state of the graph.

도 4의 다기능 감지 디바이스(700)에 온도와 압력을 동시에 가하는 경우, 앞서 도 5 및 도 6 에서 기술한 바와 같이, 두 가지의 효과가 그래프에 함께 나타난다.When temperature and pressure are simultaneously applied to the multifunction sensing device 700 of FIG. 4, two effects are shown together in the graph as described above with reference to FIGS. 5 and 6. FIG.

다기능 감지 디바이스(700)에 온도와 압력을 동시에 가하면, 처음 온도의 T0에서 한쪽 전극에 Ts의 온도가 가해지면 △T 만큼의 온도 차이가 발생한다. 이를 전류-전압 그래프에서 살펴보면 △T 의 온도차이에 의해 전압이 Vtherm = St × △T 로 발생하며, 그래프에서 Vtherm 만큼 이동하고, 이동한 만큼의 그래프 상에 X절편으로 나타나므로 Vtherm 의 값을 알 수 있다.Applying heat and pressure to the multi-function sensing device 700 at the same time, the one electrode at the first temperature T 0 of the temperature T s is applied there occurs a temperature difference as when △ T. If we look at the current-voltage graph, the voltage will be V therm = S t × ΔT due to the temperature difference ΔT, and V therm And the value of V therm can be obtained because it appears as an X intercept on the graph of the movement.

이를 통하여 상기 Vtherm = St × △T 식에 의해 △T의 값을 알 수 있으므로, 온도의 측정이 가능할 수 있다.Through this, the value of DELTA T can be known by the equation V therm = S t x DELTA T, so that it is possible to measure the temperature.

또한, 압력에 대하여는 압력을 가하면 센싱층(300)의 두께, 또는 제1 전극(200)과 제2 전극(400) 사이의 거리인 L이 줄어들게 되고, 거리L이 줄어들면 저항이 작아지며, 압력을 가하면 센싱층(300)에 있는 전기를 전달하는 물질들이 서로 붙으면서 더 인접하게 거리가 좁혀지므로 전류가 더 잘 흐르게 되면서 그래프에서 기울기가 증가하는 모양으로 나타날 수 있다.Also, when pressure is applied to the pressure, the thickness of the sensing layer 300 or the distance L between the first electrode 200 and the second electrode 400 is reduced. When the distance L is reduced, the resistance is decreased. The electrons passing through the sensing layer 300 adhere to each other and the distance is further narrowed so that the current flows more easily and the slope of the graph may increase.

따라서, 온도와 압력을 동시에 가하면, 온도와 압력을 가하지 않은 도 4의 그래프에서 도 7의 그래프와 같이 이동되면서 X 절편에 해당하는 전압과 기울기에 해당하는 저항의 값으로 온도와 압력이 상호 간섭 없이 동시에 측정될 수 있다.Therefore, when the temperature and the pressure are applied simultaneously, the temperature and the pressure are not applied. In the graph of FIG. 4, as shown in the graph of FIG. 7, the value of the resistance corresponding to the voltage and the slope corresponding to the X- Can be measured simultaneously.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다.The features, structures, effects and the like described in the foregoing embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to one embodiment. Further, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified in other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong.

따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments may be modified and implemented. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

100: 제1 기판
200: 제1 전극층
300: 센싱층
400: 제2 전극층
500: 제2 기판
600: 액체 금속
700: 다기능 감지 디바이스
1000: 다기능 센서 어레이100: first substrate
200: first electrode layer
300: sensing layer
400: second electrode layer
500: second substrate
600: liquid metal
700: Multifunction sensing device
1000: Multi-function sensor array

Claims (13)

제1 기판;
상기 제1 기판 상에 형성되는 제1 전극층;
상기 제1 전극층 상에 형성되는 센싱층; 및
상기 센싱층 상에 형성되는 제2 전극층;을 포함하고,
상기 센싱층은 탄성체 및 상기 탄성체의 표면에 형성된 열전 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 센서 어레이.
A first substrate;
A first electrode layer formed on the first substrate;
A sensing layer formed on the first electrode layer; And
And a second electrode layer formed on the sensing layer,
Wherein the sensing layer comprises an elastic body and a thermoelectric material formed on a surface of the elastic body.
제1항에 있어서,
상기 제2 전극층 상에 형성되는 제2 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 센서 어레이.
The method according to claim 1,
And a second substrate formed on the second electrode layer.
제1항에 있어서,
상기 제1 기판 및 상기 제2 전극층 사이에 형성되는 액체 금속을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 센서 어레이.
The method according to claim 1,
And a liquid metal formed between the first substrate and the second electrode layer.
제3항에 있어서,
상기 액체 금속은 주석, 비스무트, 납 및 갈륨으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 센서 어레이.
The method of claim 3,
Wherein the liquid metal comprises at least one selected from the group consisting of tin, bismuth, lead and gallium.
제1항에 있어서,
상기 탄성체는 폴리우레탄, 실리콘 또는 라텍스로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 센서 어레이.
The method according to claim 1,
Wherein the elastic body comprises at least one member selected from the group consisting of polyurethane, silicone, and latex.
제1항에 있어서,
상기 열전 물질은,
비스무트(Bi), 안티모니(Sb), 테룰라이드(Te), 폴리아닐린, 에틸렌디옥시오판 폴리스티렌 설포네이트(PEDOT:PSS) 및 다중벽 탄소나노튜브-폴리아닐린(MWCNT-PANI) 복합체로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 센서 어레이.
The method according to claim 1,
The thermo-
And a multi-walled carbon nanotube-polyaniline (MWCNT-PANI) complex, such as bismuth (Bi), antimony (Sb), terrulide (Te), polyaniline, ethylene dioxypolystyrene sulfonate (PEDOT: PSS) Or more.
제6항에 있어서,
상기 열전 물질은,
비스무트 테룰라이드(Bi2Te3), 안티모니 테룰라이드(Sb2Te3), 폴리아닐린, 에틸렌디옥시오판 폴리스티렌 설포네이트(PEDOT:PSS) 및 다중벽 탄소나노튜브-폴리아닐린(MWCNT-PANI) 복합체로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 센서 어레이.
The method according to claim 6,
The thermo-
(MWCNT-PANI) complexes selected from the group consisting of bismuth ruthenium (Bi2Te3), antimony tereulide (Sb2Te3), polyaniline, ethylenedioxypolystyrene sulfonate (PEDOT: PSS) and multiwalled carbon nanotube-polyaniline Wherein the sensor array is a multi-function sensor array.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층은, 각각
리튬(Li), 베릴륨(Be), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 루비듐(Rb), 스트론듐(Sr), 세슘(Cs), 바륨(Ba), 프랑슘(Fr), 라듐(Ra), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 저마늄(Ge), 카드뮴(Cd), 인듐(In), 주석(Sn), 안티모니(Sb), 수은(Hg), 탈륨(Ti), 납(Pb), 비스무트(Bi), 플로늄(Po), 스칸듐(Sc), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 나이오븀(Nb), 몰리브데늄(Mo), 테크네륨(Tc), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 란타늄(La), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 레늄(Re), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 백금(Pt), 금(Au), 악티늄(Ac), 러더포듐(Rf), 더브늄(Db), 시보?(Sg), 보륨(Bh), 하슘(Hs), 마이트너륨(Mt), 다름슈타튬(Ds), 뢴트게늄(Rg), 코메르니슘(Cn), 우눈트륨(Uut), 플레로븀(Fl), 리버모륨(Lv), 우눈셉튬(Uus) 및 우누눅튬(Uuo)으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 센서 어레이.
The method according to claim 1,
The first electrode layer and the second electrode layer are formed of
(Ba), beryllium (Be), sodium (Na), magnesium (Mg), potassium (K), calcium (Ca), rubidium (Rb), strontium (Sr), cesium ), Tungsten (Sn), antimony (Fe), iron (Fe), aluminum (Al), zinc (Zn), gallium (Ga), germanium (Sb), mercury (Hg), thallium (Ti), lead (Pb), bismuth (Bi), fluorine (Po), scandium (Sc), titanium (Ti), vanadium (Mn), Fe (Fe), Co, Ni, Cu, Y, Zr, Nb, Mol, (Tc), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd), silver (Ag), lanthanum (La), hafnium (Hf), tantalum (Ta), tungsten (Os), iridium (Ir), platinum (Pt), gold (Au), actinide (Ac), rutheniumpodium (Rf), dibonium (Db), cyborg (Sg) ), Maiternium (Mt), Darmstatum (Ds), Rhodomium (Rg), Commelinium (Cn), Uut, Composed of esepsum (Uus) and ukulele (Uuo) Is a multi-functional sensor array comprising at least one is selected from the group.
제8항에 있어서,
상기 제1 전극층 또는 상기 제2 전극층은,
금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe), 티타늄(Ti)으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 센서 어레이.
9. The method of claim 8,
Wherein the first electrode layer or the second electrode layer is formed of a metal,
Wherein at least one selected from the group consisting of Au, Ag, Cu, Cr, Fe, and Ti is contained.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층은,
서로 다른 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 다기능 센서 어레이.
10. The method according to claim 8 or 9,
Wherein the first electrode layer and the second electrode layer are formed of a single-
Wherein the sensor array is formed of different materials.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층은,
서로 같은 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 다기능 센서 어레이.
10. The method according to claim 8 or 9,
Wherein the first electrode layer and the second electrode layer are formed of a single-
Wherein the sensor array is formed of the same material.
제1항에 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 기판은,
규소 및 산소로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 센서 어레이.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the first substrate comprises:
Silicon, and oxygen. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
제2항에 있어서,
상기 제2 기판은,
규소 및 산소로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 센서 어레이.

3. The method of claim 2,
The second substrate may include:
Silicon, and oxygen. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >

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KR20170010272A (en) * 2015-07-17 2017-01-26 한국전자통신연구원 Sensor including flexible thermoelectric material and sensing system using the same

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