KR20190011431A - 압력센서, 그를 포함하는 압력센서 매트릭스 어레이 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1 전극과, 상기 제1 전극 상에 위치하고 전도체를 포함하는 전도층과, 상기 전도층 상에 위치하고 상기 전도층과 접하거나 이격되고 고분자 및 상기 고분자에 분산된 반도체를 포함하는 활성층 및 상기 활성층 상에 위치하는 제2 전극을 포함하는 압력센서, 그를 포함하는 압력센서 매트릭스 어레이 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 압력센서 및 압력센서 매트릭스 어레이는, 저항에 대하여 높은 민감도의 반응성을 가진 압력 센서 매트릭스에서 픽셀 간 전기적 누화를 정류 계면을 이용하여 제거하여 고해상도 압력센서 배열을 만들 수 있으며, 또한 공정 비용과 공정의 복잡도를 줄여서 산업적인 적용에 유리한 효과가 있다.

Description

압력센서, 그를 포함하는 압력센서 매트릭스 어레이 및 그의 제조방법{PRESSURE SENSOR, PRESSURE SENSOR MATRIX ARRAY COMPRISING THE SAME AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 저항타입 압력센서 매트릭스에서 발생하는 전기적인 누화(electrical cross-talk)를 정류 계면을 통하여 방지함으로써 압력 측정의 정밀도 및 해상도를 높일 수 있는 압력센서, 그를 포함하는 압력센서 매트릭스 어레이 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
현재 유연(flexible) 전자소자 기술 혹은 웨어러블(wearable) 소자 기술을 통하여 전자피부용 촉각센서 및 그에 상응하는 목적으로 다양한 압력센서들이 개발되고 있다. 단일 압력센서 소자에서 시작하여 여러 개의 소자를 일정 면적 안에 집적하려는 시도도 함께 진행되고 있으며 소자 구성의 효율성을 위하여 매트릭스 타입으로 개발되고 있다.
저항변화 타입의 압력센서 매트릭스에서는 가해진 압력을 측정하기 위하여 전기 신호를 읽을 때 픽셀 단위 혹은 라인(line) 단위로 스캔하게 된다. 이때 픽셀 간 전기적인 누화(electrical cross-talk) 때문에 실제로 압력이 가해지지 않는 부분까지 저항변화를 유도시키게 되며 특히 측정하는 픽셀 주위의 저항변화가 심할 경우 그 영향이 더 커지게 된다.
최근의 전자피부 분야의 연구에서는 이를 방지하기 위하여 각 픽셀마다 트랜지스터를 집적하여 측정이 되지 않는 픽셀은 완전히 오프(off) 상태로 만들어 영향을 받지 않게 하는 연구가 진행되기도 하였다.
한편, 소자의 변형가능성을 위하여 트랜지스터의 반도체 부분은 유기물로 구성되는데 유기물 기반 트랜지스터는 높은 이동도를 가지기 어렵고 고성능의 유전체가 함께 구성되지 않는다면 그로 인해 상당량의 전압 부하가 필요하다. 또한, 트랜지스터는 압력센서와 같은 기판에 함께 구성되는데, 실제 사용을 하게 될 때 압력센서와 함께 트랜지스터에도 압력이 가해진다면 변형으로 성능의 저하가 일어날 수 있다. 또한, 변형가능 유연 소자는 기계적으로 많은 자극에 견디도록 설계되어야 하는데 트랜지스터를 이용한 3-단자(3-terminal) 구조는 트랜지스터를 포함하여 전극도 복잡하게 구성되기 때문에 기계적인 파단이 일어날 확률이 더 높다.
따라서 아직까지는 고비용이 필요하고 기계적, 성능적으로 안정된 성능을 동시에 발현하는 소자를 구현하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 트랜지스터를 이용한 구조 대신에 정류 계면을 이용한 2-단자(2-terminal) 구조를 통하여 트랜지스터를 배제함과 동시에 소자의 복잡도를 줄여서 변형가능 소자에 유리하게 설계하고 또한 전기적 누화도 방지할 수 있는 압력센서 및 그를 포함하는 압력센서 매트릭스 어레이를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 압력센서 및 압력센서 매트릭스 어레이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, 제1 전극과, 상기 제1 전극 상에 위치하고 전도체를 포함하는 전도층과, 상기 전도층 상에 위치하고 상기 전도층과 접하거나 이격되고 고분자 및 상기 고분자에 분산된 반도체를 포함하는 활성층 및 상기 활성층 상에 위치하는 제2 전극을 포함하는 압력센서에 관한 것이다.
본 발명에 따른 압력센서에 있어서, 상기 전도층과 상기 활성층이 접하는 계면이 쇼트키 정션에 의한 정류 계면일 수 있다.
또한, 상기 전도층 및 활성층으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 표면이 평면, 요철, 볼록, 오목, 반원, 타원 및 물결 중에서 선택된 1종 이상의 형상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 전도체가 고분자를 포함하는 코어와, 상기 코어 상에 코팅된 전도성 물질을 포함하는 쉘을 포함할 수 있다.
또한, 상기 전도층 또는 활성층에 포함된 고분자는 각각 독립적으로 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 폴리우레탄(PU), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리부타디엔(PB), 폴리우레탄아크릴레이트(PUA), 스티렌-부타디엔 블록공중합체(SBR), 및 폴리비닐리덴플루오라이드-트리플루오로에틸렌 공중합체(PVDF-TrFE)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
또한, 상기 전도성 물질은 피닷:에스에스(PEDOT:PSS), 금(Au), 니켈(Ni), 코발트(Co), 이리듐(Ir), 알루미늄(Al), 은(Ag), 티타늄(Ti), 바나듐(V,) 크롬(Cr), 망간(Mn), 니오븀(Nb), 탄탈룸(Ta), 하프늄(Hf), 탄소나노튜브 (CNT), 그래핀 (Graphene), Poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl)(P3HT), 및 Hydrogen-bonded diketopyrrolopyrrole (DPP)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 반도체는 ZnO, TiO2, WO3, SnO2, NiO, CuO, Cr2O3, CrO3, CrO, CoO, Co2O3, 및 Co3O4로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속산화물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 각각 독립적으로 금, 은, 구리, 백금, 팔라듐, 니켈, 인듐, 알루미늄, 철, 로듐, 루테늄, 오스뮴, 코발트, 몰리브덴, 아연, 바나듐, 텅스텐, 티탄, 망간, 크롬, 은 나노와이어, 탄소나노튜브 (CNT), 및 금 나노시트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
또한, 상기 반도체가 n 타입이고 4 이하의 일함수를 가지며, 상기 전도층의 일함수가 4.5 eV 이상; 또는 상기 반도체가 P 타입이고 4.5 이상의 일함수를 가지며, 상기 전도층의 일함수가 4 미만; 일 수 있다.
또한, 상기 전도층 또는 활성층에 포함된 고분자는 탄성체일 수 있다.
본 발명의 또 하나의 양상은, 라인 형상이고, 서로 평행한 다수의 제1 전극을 포함하는 제1 전극층; 라인 형상이고, 서로 평행하고, 상기 제1 전극과 교차하는 다수의 제2 전극을 포함하는 제2 전극층; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 위치하고, 상기 제1 전극과 제2 전극이 교차하는 부분에 대응하는 제1 전극 상에 형성되고, 전도체를 포함하는 전도층; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 위치하고, 상기 제1 전극과 제2 전극이 교차하는 부분에 대응하는 제2 전극 상에 형성되고, 상기 전도층과 접하거나 이격하고, 고분자 및 상기 고분자에 분산된 반도체를 포함하는 활성층;을 포함하는 압력센서 매트릭스 어레이에 관한 것이다.
또한, 상기 압력센서 매트릭스 어레이는 전도층과 반대 방향으로 제1 전극 상에 유연 기판을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 유연 기판이 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 폴리우레탄(PU), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리부타디엔(PB), 폴리우레탄아크릴레이트(PUA), 스티렌-부타디엔 블록공중합체(SBR), 및 폴리비닐리덴플루오라이드-트리플루오로에틸렌 공중합체(PVDF-TrFE)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 또 하나의 양상은, (a) 제1 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계; (b) 제2 기판 상에 제2 전극을 형성하는 단계; (c) 상기 제1 전극 상에 위치하고, 전도체를 포함하는 전도층을 형성하는 단계; (d) 상기 제2 전극 상에 위치하고, 고분자 및 상기 고분자에 분산된 반도체를 포함하는 활성층을 형성하는 단계; 및 (e) 단계 (c)의 전도층 상에 접하거나 이격하여 마주 보도록 단계 (d)의 활성층을 위치시키는 단계;를 포함하는 압력센서의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 하나의 양상은, (a) 제1 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계; (b) 제2 기판 상에 제2 전극을 형성하는 단계; (c) 상기 제1 전극 상에 위치하고, 전도체를 포함하는 전도층을 형성하는 단계; (d) 상기 전도층 상에 위치하고, 고분자 및 상기 고분자에 분산된 반도체를 포함하는 활성층을 형성하는 단계; 및 (e) 단계 (b)의 제2 전극 상에 접하도록 단계 (d)의 활성층을 위치시키는 단계;를 포함하는 압력센서의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 압력센서의 제조방법에 있어서, 상기 전도층 및 상기 활성층으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 표면은 평면, 요철, 볼록, 오목, 반원, 타원 및 물결로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 형상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 반도체가 n 타입이고 4 이하의 일함수를 가지며, 상기 전도층의 일함수가 4.5 eV 이상; 또는 상기 반도체가 P 타입이고 4.5 이상의 일함수를 가지며, 상기 전도층의 일함수가 4 미만; 일 수 있다.
또한, 상기 제1 기판 또는 제2 기판은 유연 기판일 수 있다.
본 발명의 또 하나의 양상은, (a) 제1 기판 상에 위치하고, 라인 형상이고, 서로 평행한 다수의 제1 전극을 포함하는 제1 전극층을 형성하는 단계; (b) 제2 기판 상에 위치하고, 라인 형상이고, 서로 평행하고, 상기 제1 전극과 교차하는 다수의 제2 전극을 포함하는 제2 전극층을 형성하는 단계; (c) 상기 제1 전극과 제2 전극이 교차하는 부분에 대응하는 제1 전극 상에 위치하고, 전도체를 포함하는 전도층을 형성하는 단계; (d) 상기 제1 전극과 제2 전극이 교차하는 부분에 대응하는 제2 전극 상에 위치하고, 고분자 및 상기 고분자에 분산된 반도체를 포함하는 활성층을 형성하는 단계; 및 (e) 단계 (c)의 전도층 상에 접하거나 이격하여 마주 보고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 교차하도록 단계 (d)의 활성층을 위치시키는 단계;를 포함하는 압력센서 매트릭스 어레이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 하나의 양상은, (a) 제1 기판 상에 위치하고, 라인 형상이고, 서로 평행한 다수의 제1 전극을 포함하는 제1 전극층을 형성하는 단계; (b) 제2 기판 상에 위치하고, 라인 형상이고, 서로 평행하고, 상기 제1 전극과 교차하는 다수의 제2 전극을 포함하는 제2 전극층을 형성하는 단계; (c) 상기 제1 전극과 제2 전극이 교차하는 부분에 대응하는 제1 전극 상에 위치하고, 전도체를 포함하는 전도층을 형성하는 단계; (d) 상기 전도층 상에 위치하고, 고분자 및 상기 고분자에 분산된 반도체를 포함하는 활성층을 형성하는 단계; 및 (e) 단계(b)의 제2 전극층 상에 접하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 교차하도록 단계 (d)의 활성층을 위치시키는 단계;를 포함하는 압력센서 매트릭스 어레이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 압력센서 및 압력센서 매트릭스 어레이는, 저항에 대하여 높은 민감도의 반응성을 가진 압력 센서 매트릭스에서 픽셀 간 전기적 누화를 정류 계면을 이용하여 제거하여 고해상도 압력센서 배열을 만들 수 있는 효과가 있다.
또한, 줄어든 복잡도는 서로 다른 물질간의 계면의 개수를 최소화 시켜주기 때문에 기계적으로 변형 가능한 전자 소자를 만들기에 유리하며, 기계적인 변형 시에 기계적 파단(mechanical failure)이 일어날 확률을 줄여줄 수 있다.
또한, 공정 비용과 공정의 복잡도를 줄여서 산업적인 적용에 유리한 효과가 있다.
도 1은 매트릭스 구조에서 발생할 수 있는 전기적 누화(cross-talk) 현상을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 2는 정류 계면이 있을 시 매트릭스 구조에서 전기적 누화를 막을 수 있는 이유를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 압력센서의 단면도 및 압력센서 매트릭스 어레이의 사시도이다.
도 4는 N 타입 반도체 물질과 높은 일함수를 가진 물질이 형성하는 쇼트키 정션을 도시한 도면이다.
도 5는 가변 면적 정류계면을 표시하는 기호이다.
도 6은 압력센서-가변 면적 정류계면 매트릭스 어레이 구조의 회로도이다.
도 7은 본 발명에 따른 압력센서의 압력이 가해 질 때의 I-V 커브이다.
도 8은 본 발명에 따른 압력센서 매트릭스 어레이의 성능 평가 결과를 도시한 그래프이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 이하에서 사용될 제1, 제2 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 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
또한, 어떤 구성요소가 "다른 구성요소 상에", " 다른 구성요소 상에 형성되어" 또는 " 다른 구성요소 상에 적층되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 표면 상의 전면 또는 일면에 직접 부착되어 형성되어 있거나 적층되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 더 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
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.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 개념을 설명하기 위한 모식적 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 저항타입 압력 센서는 압력이 가해졌을 시에 상부 전극과 하부 전극의 접촉 면적 변화로 기인하는 저항 변화를 통하여 가해지는 압력을 측정할 수 있다. 압력 센서가 매트릭스 형태로 구성되어 있는 전극 사이에 구성되어 있을 경우에 원하는 픽셀을 측정하기 위해 전압을 가했을 때 주위에 있는 픽셀을 통해 흐르는 전류 때문에 전기적인 누화(cross-talk)가 발생할 수 있다(도 1). 이때 각 픽셀마다 정류작용을 할 수 있는 계면이 있으면 전기적인 누화를 방지할 수 있다(도 2).
본 발명은 상기와 같은 개념을 적용한 것으로서, 도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 압력센서의 모식적 단면도 및 압력센서 매트릭스 어레이의 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 압력센서(10)는 제1 전극(1)과, 상기 제1 전극(1) 상에 위치하고 전도체를 포함하는 전도층(2)과, 상기 전도층(2) 상에 위치하고 상기 전도층(2)과 접하거나 이격되고 고분자 및 상기 고분자에 분산된 반도체를 포함하는 활성층(3) 및 상기 활성층(3) 상에 위치하는 제2 전극(4)을 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 전도층(2) 및/또는 활성층(3)은 표면이 평면, 요철, 볼록, 오목, 반원, 타원 및 물결 중에서 선택된 1종 이상의 형상을 포함하여 형성될 수 있다.
이때, 상기 전도체는 고분자를 포함하는 코어와, 상기 코어 상에 코팅된 전도성 물질을 포함하는 쉘을 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 전도층 또는 활성층에 포함된 고분자로는 각각 독립적으로 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 폴리우레탄(PU), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리부타디엔(PB), 폴리우레탄아크릴레이트(PUA), 스티렌-부타디엔 블록공중합체(SBR), 및 폴리비닐리덴플루오라이드-트리플루오로에틸렌 공중합체(PVDF-TrFE)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 전도성 물질로는 피닷:에스에스(PEDOT:PSS), 금(Au), 니켈(Ni), 코발트(Co), 이리듐(Ir), 알루미늄(Al), 은(Ag), 티타늄(Ti), 바나듐(V,) 크롬(Cr), 망간(Mn), 니오븀(Nb), 탄탈룸(Ta), 하프늄(Hf), 탄소나노튜브 (CNT), 그래핀 (Graphene), Poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl)(P3HT), 및 Hydrogen-bonded diketopyrrolopyrrole (DPP)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 반도체로는 ZnO, TiO2, WO3, SnO2, NiO, CuO, Cr2O3, CrO3, CrO, CoO, Co2O3, 및 Co3O4로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속산화물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이때 상기 금속산화물은 나노입자일 수 있다.
이로 인하여, 금속산화물 반도체 나노입자는 고분자 박막 안에서 퍼컬레이션(percolation)을 통한 전도성 길(conduction path) 형성을 통하여 반도체의 역할을 할 수 있고 기계적인 자극을 고분자 박막이 흡수해 줄 수 있기 때문에 고분자 물질에 따라 구부림, 휨, 압력, 연신 등 다양한 기계적 자극을 견딜 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 전도층(2) 또는 활성층(3)에 포함된 고분자는 탄성체일 수 있다. 이에 의하여, 전극(1)과 전극(4) 사이에서 압력이 가해졌을 시에 전도체 간의 접촉 면적이 넓어지거나 또는 복합재료 자체의 저항이 줄어들게 되어서 결과적으로 압력이 가해진 픽셀 부분의 저항이 줄어들게 된다. 이 전도체 부분(도 3에서 B로 표시됨)은 압력에 대해서 높은 민감성을 가지기 때문에 고민감도 압력 센서에 적당하게 된다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 전극(1) 및 제2 전극(2)은 각각 독립적으로 금, 은, 구리, 백금, 팔라듐, 니켈, 인듐, 알루미늄, 철, 로듐, 루테늄, 오스뮴, 코발트, 몰리브덴, 아연, 바나듐, 텅스텐, 티탄, 망간, 크롬, 은 나노와이어, 탄소나노튜브 (CNT), 및 금 나노시트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 압력센서(10)는, 상기 전도층(2)과 상기 활성층(3)이 접하는 계면이 쇼트키 정션에 의한 정류 계면을 형성하는 것을 특징으로 한다. 이러한 정류 계면을 도 3에서 A로 표시하였다.
본 발명에 따르면 이때 상기 반도체가 n 타입이고, 4 이하의 일함수를 가지며, 상기 전도층의 일함수가 4.5 eV 이상; 또는 상기 반도체가 P 타입이고 4.5 이상의 일함수를 가지며, 상기 전도층의 일함수가 4 미만; 일 수 있다.
본 발명에 있어서, 정류 계면을 이용한 전기적 누화 방지의 원리는 다음과 같다. 도 4는 n 타입 반도체 물질과 높은 일함수를 가진 물질이 형성하는 쇼트키 정션을 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면 Fermi-level pinning에 의하여 PEDOT:PSS의 일함수와 ZnO의 Fermi level 이 맞춰지게 된다. 이때, ZnO의 일함수가 더 작으므로 ZnO 위쪽의 vacuum level이 내려가게 되고 동시에 band bending이 일어나 전자는 PEDOT:PSS 방향에서 ZnO 방향으로 쇼트키 배리어에 의하여 넘어올 수 없게 된다. 정 방향 전압 (Forward vias) 을 주어서 ZnO 쪽의 전기적 포텐셜이 올라가게 되면 ZnO 쪽에서 PEDOT:PSS 방향으로 전자가 넘어갈 수 있다. 따라서 오로지 PEDOT:PSS에서 ZnO 방향으로만 전류가 흐르게 된다.
본 발명의 또 하나의 양상은, 라인 형상이고, 서로 평행한 다수의 제1 전극을 포함하는 제1 전극층과, 라인 형상이고, 서로 평행하고, 상기 제1 전극과 교차하는 다수의 제2 전극을 포함하는 제2 전극층과, 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 위치하고, 상기 제1 전극과 제2 전극이 교차하는 부분에 대응하는 제1 전극 상에 형성되고, 전도체를 포함하는 전도층 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 위치하고, 상기 제1 전극과 제2 전극이 교차하는 부분에 대응하는 제2 전극 상에 형성되고, 상기 전도층과 접하거나 이격하고, 고분자 및 상기 고분자에 분산된 반도체를 포함하는 활성층을 포함하는 압력센서 매트릭스 어레이(100)에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 압력센서 매트릭스 어레이(100)는 전도층과 반대 방향으로 제1 전극 상에 유연 기판(5)을 추가로 포함할 수 있다.
이때, 상기 유연 기판(5)으로는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 폴리우레탄(PU), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리부타디엔(PB), 폴리우레탄아크릴레이트(PUA), 스티렌-부타디엔 블록공중합체(SBR), 및 폴리비닐리덴플루오라이드-트리플루오로에틸렌 공중합체(PVDF-TrFE)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
정류 계면을 이용한 전기적 누화 방지는 기존 RRAM (resistive RAM)에서 사용 되는 방식과 비슷한데, RRAM 에서는 다이오드 및 셀렉터(selector)와 저항 변화 메모리(RRAM)이 픽셀에서 직렬로 연결되어 있다. RRAM의 경우에 직렬로 다이오드와 RRAM이 연결되어 있어서 전압분배로 인해 각 다이오드와 RRAM의 전류 창(current window)을 약간씩 손해 보면서 구동이 된다.
따라서 높은 성능 (current window가 충분히 큰)의 RRAM 및 다이오드가 필요한데, 금속산화물과 고분자 복합재료로 만들어진 반도체 복합재료 박막은 기계적으로는 변형에 안정적이지만 반도체 물질보다 전도도가 높기 어렵고 누설전류도 상대적으로 크기 때문에 고성능의 다이오드를 구성하기 어렵다. 따라서 정전류-역전류의 비 (RR, Rectification ratio)가 넓은 범위로 형성되기 어렵다. 또한 압력센서는 전류 및 저항의 변화로 압력을 인지하기 때문에 current widow를 손해 보게 되면 성능이 저하되게 된다.
따라서 본 발명에 따른 압력센서 매트릭스(100)에서는 RRAM에서 구동되는 것처럼 각 픽셀에서 가변저항(메모리)과 다이오드가 따로 직렬로 붙어있는 방식이 아니라 반도체와 도체 계면의 접촉 면적이 변하는 식으로 전류량을 조절하게 된다. 이렇게 되면 저항이 변화하는 부분과 정류작용 (다이오드 부분)이 한 계면에서 동시에 이루어지기 때문에 전압 분배로 인하여 압력이 가해졌을 시 전류변화의 손해를 보지 않게 되고 RR(rectification ratio)도 손해 보지 않으며 구동할 수 있게 된다. 본 발명에서는 이 계면을 가변 면적 정류계면(Variable area rectifying interface)이라 하고 이를 도 5에 도시된 기호로 표시하였다. 또한, 최종 구성된 압력센서 - 다이오드 매트릭스 구조의 회로를 도 6에 도시하였다.
본 발명의 압력센서 매트릭스(100)에 따르면, 압력이 가해져서 면적이 증가하여 측정되는 저항이 줄어들어서 전류가 증가하여도 정류 계면의 정류 작용 때문에 역방향으로는 전류가 거의 흐르지 않게 된다. 따라서 선택된 픽셀 주위의 다른 픽셀들의 전류가 변화해도 측정하고자 하는 픽셀은 영향을 받지 않는다. 여기에서, 구성 물질 자체의 저항이 존재하긴 하지만 압력에 따른 반응성으로 저항 변화를 주로 야기하는 부분은 면적이 변하는 정류 계면 부분이 된다.
본 발명의 또 하나의 양상은, (a) 제1 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계; (b) 제2 기판 상에 제2 전극을 형성하는 단계; (c) 상기 제1 전극 상에 위치하고, 전도체를 포함하는 전도층을 형성하는 단계; (d) 상기 제2 전극 상에 위치하고, 고분자 및 상기 고분자에 분산된 반도체를 포함하는 활성층을 형성하는 단계; 및 (e) 단계 (c)의 전도층 상에 접하거나 이격하여 마주 보도록 단계 (d)의 활성층을 위치시키는 단계;를 포함하는 압력센서의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 하나의 양상은, (a) 제1 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계; (b) 제2 기판 상에 제2 전극을 형성하는 단계; (c) 상기 제1 전극 상에 위치하고, 전도체를 포함하는 전도층을 형성하는 단계; (d) 상기 전도층 상에 위치하고, 고분자 및 상기 고분자에 분산된 반도체를 포함하는 활성층을 형성하는 단계; 및 (e) 단계 (b)의 제2 전극 상에 접하도록 단계 (d)의 활성층을 위치시키는 단계;를 포함하는 압력센서의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 압력센서의 제조방법에 있어서, 상기 전도층 및 상기 활성층으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 표면은 평면, 요철, 볼록, 오목, 반원, 타원 및 물결로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 형상을 포함할 수 있다.
이때, 상기 반도체가 n 타입이고, 4 이하의 일함수를 가지며, 상기 전도층의 일함수가 4.5 eV 이상; 또는 상기 반도체가 P 타입이고 4.5 이상의 일함수를 가지며, 상기 전도층의 일함수가 4 미만; 일 수 있다.
또한, 상기 제1 기판 또는 제2 기판은 유연 기판일 수 있다.
본 발명의 또 하나의 양상은, (a) 제1 기판 상에 위치하고, 라인 형상이고, 서로 평행한 다수의 제1 전극을 포함하는 제1 전극층을 형성하는 단계; (b) 제2 기판 상에 위치하고, 라인 형상이고, 서로 평행하고, 상기 제1 전극과 교차하는 다수의 제2 전극을 포함하는 제2 전극층을 형성하는 단계; (c) 상기 제1 전극과 제2 전극이 교차하는 부분에 대응하는 제1 전극 상에 위치하고, 전도체를 포함하는 전도층을 형성하는 단계; (d) 상기 제1 전극과 제2 전극이 교차하는 부분에 대응하는 제2 전극 상에 위치하고, 고분자 및 상기 고분자에 분산된 반도체를 포함하는 활성층을 형성하는 단계; 및 (e) 단계 (c)의 전도층 상에 접하거나 이격하여 마주 보고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 교차하도록 단계 (d)의 활성층을 위치시키는 단계;를 포함하는 압력센서 매트릭스 어레이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 하나의 양상은, (a) 제1 기판 상에 위치하고, 라인 형상이고, 서로 평행한 다수의 제1 전극을 포함하는 제1 전극층을 형성하는 단계; (b) 제2 기판 상에 위치하고, 라인 형상이고, 서로 평행하고, 상기 제1 전극과 교차하는 다수의 제2 전극을 포함하는 제2 전극층을 형성하는 단계; (c) 상기 제1 전극과 제2 전극이 교차하는 부분에 대응하는 제1 전극 상에 위치하고, 전도체를 포함하는 전도층을 형성하는 단계; (d) 상기 전도층 상에 위치하고, 고분자 및 상기 고분자에 분산된 반도체를 포함하는 활성층을 형성하는 단계; 및 (e) 단계(b)의 제2 전극층 상에 접하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 교차하도록 단계 (d)의 활성층을 위치시키는 단계;를 포함하는 압력센서 매트릭스 어레이의 제조방법에 관한 것이다.
이하에서는 본 발명을 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 그러나 이는 예시를 위한 것으로서 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
실시예 1: 유연 압력센서의 제조
폴리이미드로 이루어진 유연한 고분자 기판 위에 먼저 하부 전극을 형성하였다(Au(100nm)/Ti(25nm), 폭: 800 ㎛). Ti는 ZnO와 일함수를 맞추어 Ohmic junction을 이루기 위해 추가되었다.
에탄올에 분산된 ZnO 나노입자(입자 평균 크기 < 130 nm, 구매처: sigma aldrich)을 톨루엔에 분산된 PS(polystyrene)와 함께 혼합하고 분산시켜 용액을 얻었다. 이때 PS의 농도는 2wt% 이고 PS 대비 ZnO 의 농도는 20 vol%이다.
추가로 분산제로 Poly (Styrene-b-ethylene oxide) 를 0.2% 추가하였다.
상기 용액을 위의 하부 전극이 증착된 기판에 스핀코팅 하였다. 용액을 떨어트릴 시 시린지 필터(syringe filter)를 이용하여 코팅의 질을 확보하였다. (시린지 필터 공극 크기: 0.45 ㎛, 재질: PTFE). 이어서 80에서 열처리하여 에탄올 및 톨루엔을 제거한 후 20분 간 UVO 처리를 통해 ZnO 복합재료 박막의 강도를 향상시키고, PS를 제거하여 ZnO를 노출시켰다.
기판 위에 증착된 상부 전극에 폴리 우레탄을 먼저 drop casting으로 떨어트려 dome 모양으로 형성한 후에 그 위에 PEDOT:PSS를 떨어트려 코팅하였다.
이어서 ZnO-PS 복합재료 위에 PEDOT:PSS로 코팅된 폴리우레탄을 위치시켜 압력센서를 제조하였다.
실시예 2: 유연 압력센서 매트릭스 어레이의 제조
폴리이미드로 이루어진 유연한 고분자 기판 위에 먼저 하부 전극을 라인(line) 형태로 여러개 평행하게 패턴하였다(Au(100nm)/Ti(25nm), 라인 폭: 800 ㎛, 간격: 200 ㎛). 이때 스텐실 마스크를 올린 후 그 위에 Au/ Ti 순으로 증착하였다.
에탄올에 분산된 ZnO 나노입자(입자 평균 크기 < 130 nm, 구매처: sigma aldrich)을 톨루엔에 분산된 PS(polystyrene)와 함께 혼합하고 분산시켜 용액을 얻었다. 이때 PS의 농도는 3wt% 이고 PS 대비 ZnO 의 농도는 10 vol%이다.
상기 용액을 위의 하부 전극이 증착된 기판에 스핀코팅 하였다. 용액을 떨어트릴 시 시린지 필터(syringe filter)를 이용하여 코팅의 질을 확보하였다. (시린지 필터 공극 크기: 0.2 ㎛, 재질: PTFE). 이어서 80에서 열처리하여 에탄올 및 톨루엔을 제거한 후 20분 간 UVO 처리를 통해 ZnO 복합재료 박막의 강도를 향상시켰다.
폴리에스터테레프탈레이트로 이루어진 유연한 고분자 기판 위에 상부 전극을 라인(line) 형태로 여러개 평행하게 패턴하였다.
기판 위에 증착된 상부 전극에 폴리 우레탄을 먼저 drop casting으로 떨어트려 dome 모양으로 형성한 후에 그 위에 PEDOT:PSS를 떨어트려 코팅하였다.
이어서 ZnO-PS 복합재료 위에 PEDOT:PSS로 코팅된 폴리우레탄을 상부 전극과 하부 전극이 서로 수직으로 교차하는 방향으로 위치시켜 압력센서 매트릭스를 제조하였다.
[ 시험예 ]
압력센서의 정류 성능 평가
압력센서의 각 압력에서의 I-V curve를 도 7에 도시하였다. 압력이 가해지면 PEDOT:PSS - 폴리우레탄 물질이 변형이 되어 ZnO-PS 박막과의 접촉 면적이 증가하며 저항이 감소하게 되고 전류가 증가한다. 동시에 PEDOT:PSS 전도체와 ZnO-PS 계면 사이의 정류 계면에서 반대쪽 바이어스(vias)로는 정류작용이 계속해서 일어남을 알 수 있다.
압력센서 매트릭스 어레이의 성능 평가
도 8의 왼쪽 사진에 도시된 바와 'ㅁ'형상의 PMMA 구조체를 사용하여 전기적 cross-talk 이 일어날 수 있도록 선택된 픽셀 주위로 압력을 가하였다. 도 8의 가운데 그래프에서 알 수 있는 바는 구조체로 눌린 부분은 압력에 대하여 순응적으로 반응한다는 것이고, 도 8의 오른쪽 그래프 에서 위쪽 line은 정류 계면이 존재 하지 않는 경우 'ㅁ' 구조체의 가운데 부분의 픽셀에서, 보통의 passive matrix 처럼 electrical cross talk 이 발생하여 실제로 눌리지 않았음에도 전류 변화가 발생하여 압력에 대해 반응하는 것을 나타내었고, 아래쪽 line은 정류 계면이 있을 때 구조체의 가운데 부분의 픽셀은 실제로 눌리지 않은 것에 맞추어 전기적인 cross talk 이 발생하지 않고 압력에 대해 전류의 변화가 없는 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 구현예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 위치하고, 전도체를 포함하는 전도층;
    상기 전도층 상에 위치하고, 상기 전도층과 접하거나 이격되고, 고분자 및 상기 고분자에 분산된 반도체를 포함하는 활성층; 및
    상기 활성층 상에 위치하는 제2 전극;을
    포함하는 압력센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전도층과 상기 활성층이 접하는 계면이 쇼트키 정션에 의한 정류 계면인 것을 특징으로 하는 압력센서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전도층 및 활성층으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 표면이 평면, 요철, 볼록, 오목, 반원, 타원 및 물결 중에서 선택된 1종 이상의 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력센서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전도체가 고분자를 포함하는 코어와, 상기 코어 상에 코팅된 전도성 물질을 포함하는 쉘:을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력센서.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전도층 또는 활성층에 포함된 고분자가 각각 독립적으로 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 폴리우레탄(PU), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리부타디엔(PB), 폴리우레탄아크릴레이트(PUA), 스티렌-부타디엔 블록공중합체(SBR), 및 폴리비닐리덴플루오라이드-트리플루오로에틸렌 공중합체(PVDF-TrFE)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 압력센서.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 전도성 물질이 피닷:에스에스(PEDOT:PSS), 금(Au), 니켈(Ni), 코발트(Co), 이리듐(Ir), 알루미늄(Al), 은(Ag), 티타늄(Ti), 바나듐(V,) 크롬(Cr), 망간(Mn), 니오븀(Nb), 탄탈룸(Ta), 하프늄(Hf), 탄소나노튜브 (CNT), 그래핀 (Graphene), Poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl)(P3HT), 및 Hydrogen-bonded diketopyrrolopyrrole (DPP)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력센서.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 반도체가 ZnO, TiO2, WO3, SnO2, NiO, CuO, Cr2O3 , CrO3 , CrO, CoO, Co2O3, 및 Co3O4로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력센서.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 제2 전극이 각각 독립적으로 금, 은, 구리, 백금, 팔라듐, 니켈, 인듐, 알루미늄, 철, 로듐, 루테늄, 오스뮴, 코발트, 몰리브덴, 아연, 바나듐, 텅스텐, 티탄, 망간, 크롬, 은 나노와이어, 탄소나노튜브 (CNT), 및 금 나노시트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 압력센서.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 반도체가 n 타입이고, 4 이하의 일함수를 가지며, 상기 전도층의 일함수가 4.5 eV 이상; 또는 상기 반도체가 P 타입이고 4.5 이상의 일함수를 가지며, 상기 전도층의 일함수가 4 미만; 인 것을 특징으로 하는 압력센서.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전도층 또는 활성층에 포함된 고분자가 탄성체인 것을 것을 특징으로 하는 압력센서.
  11. 라인 형상이고, 서로 평행한 다수의 제1 전극을 포함하는 제1 전극층;
    라인 형상이고, 서로 평행하고, 상기 제1 전극과 교차하는 다수의 제2 전극을 포함하는 제2 전극층; 및
    상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 위치하고, 상기 제1 전극과 제2 전극이 교차하는 부분에 대응하는 제1 전극 상에 형성되고, 전도체를 포함하는 전도층; 및
    상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 위치하고, 상기 제1 전극과 제2 전극이 교차하는 부분에 대응하는 제2 전극 상에 형성되고, 상기 전도층과 접하거나 이격하고, 고분자 및 상기 고분자에 분산된 반도체를 포함하는 활성층;을
    포함하는 압력센서 매트릭스 어레이.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 압력센서 매트릭스 어레이가 전도층과 반대 방향으로 제1 전극 상에 유연 기판을 추가로 포함하는 것을 것을 특징으로 하는 압력센서 매트릭스 어레이.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 유연 기판이 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 폴리우레탄(PU), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리부타디엔(PB), 폴리우레탄아크릴레이트(PUA), 스티렌-부타디엔 블록공중합체(SBR), 및 폴리비닐리덴플루오라이드-트리플루오로에틸렌 공중합체(PVDF-TrFE)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 압력센서 매트릭스 어레이.
  14. (a) 제1 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계;
    (b) 제2 기판 상에 제2 전극을 형성하는 단계;
    (c) 상기 제1 전극 상에 위치하고, 전도체를 포함하는 전도층을 형성하는 단계;
    (d) 상기 제2 전극 상에 위치하고, 고분자 및 상기 고분자에 분산된 반도체를 포함하는 활성층을 형성하는 단계; 및
    (e) 단계 (c)의 전도층 상에 접하거나 이격하여 마주 보도록 단계 (d)의 활성층을 위치시키는 단계;를
    포함하는 압력센서의 제조방법.
  15. (a) 제1 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계;
    (b) 제2 기판 상에 제2 전극을 형성하는 단계;
    (c) 상기 제1 전극 상에 위치하고, 전도체를 포함하는 전도층을 형성하는 단계;
    (d) 상기 전도층 상에 위치하고, 고분자 및 상기 고분자에 분산된 반도체를 포함하는 활성층을 형성하는 단계; 및
    (e) 단계 (b)의 제2 전극 상에 접하도록 단계 (d)의 활성층을 위치시키는 단계;를
    포함하는 압력센서의 제조방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 전도층 및 상기 활성층으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 표면이 평면, 요철, 볼록, 오목, 반원, 타원 및 물결로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력센서의 제조방법.
  17. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 반도체가 n 타입이고, 4 이하의 일함수를 가지며, 상기 전도층의 일함수가 4.5 eV 이상; 또는 상기 반도체가 P 타입이고 4.5 이상의 일함수를 가지며, 상기 전도층의 일함수가 4 미만; 인 것을 특징으로 하는 압력센서의 제조방법.
  18. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 제1 기판 또는 제2 기판이 유연 기판인 것을 특징으로 하는 압력센서의 제조방법.
  19. (a) 제1 기판 상에 위치하고, 라인 형상이고, 서로 평행한 다수의 제1 전극을 포함하는 제1 전극층을 형성하는 단계;
    (b) 제2 기판 상에 위치하고, 라인 형상이고, 서로 평행하고, 상기 제1 전극과 교차하는 다수의 제2 전극을 포함하는 제2 전극층을 형성하는 단계;
    (c) 상기 제1 전극과 제2 전극이 교차하는 부분에 대응하는 제1 전극 상에 위치하고, 전도체를 포함하는 전도층을 형성하는 단계;
    (d) 상기 제1 전극과 제2 전극이 교차하는 부분에 대응하는 제2 전극 상에 위치하고, 고분자 및 상기 고분자에 분산된 반도체를 포함하는 활성층을 형성하는 단계; 및
    (e) 단계 (c)의 전도층 상에 접하거나 이격하여 마주 보고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 교차하도록 단계 (d)의 활성층을 위치시키는 단계;를
    포함하는 압력센서 매트릭스 어레이의 제조방법.
  20. (a) 제1 기판 상에 위치하고, 라인 형상이고, 서로 평행한 다수의 제1 전극을 포함하는 제1 전극층을 형성하는 단계;
    (b) 제2 기판 상에 위치하고, 라인 형상이고, 서로 평행하고, 상기 제1 전극과 교차하는 다수의 제2 전극을 포함하는 제2 전극층을 형성하는 단계;
    (c) 상기 제1 전극과 제2 전극이 교차하는 부분에 대응하는 제1 전극 상에 위치하고, 전도체를 포함하는 전도층을 형성하는 단계;
    (d) 상기 전도층 상에 위치하고, 고분자 및 상기 고분자에 분산된 반도체를 포함하는 활성층을 형성하는 단계; 및
    (e) 단계(b)의 제2 전극층 상에 접하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 교차하도록 단계 (d)의 활성층을 위치시키는 단계;를
    포함하는 압력센서 매트릭스 어레이의 제조방법.
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