KR20190113025A - Flexible sensor and fabricating method of the same - Google Patents

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KR20190113025A
KR20190113025A KR1020180035140A KR20180035140A KR20190113025A KR 20190113025 A KR20190113025 A KR 20190113025A KR 1020180035140 A KR1020180035140 A KR 1020180035140A KR 20180035140 A KR20180035140 A KR 20180035140A KR 20190113025 A KR20190113025 A KR 20190113025A
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천성우
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Abstract

Provided is a manufacturing method of a flexible sensor. The manufacturing method of the flexible sensor can comprise: a step of preparing a substrate with flexibility; a step of arranging a mask, on the substrate, including a center region, a first mask pattern extending in a first direction with respect to the center region and having a bent part, and a second mask pattern extending in a second direction with respect to the center region and having a straight part; and a step of coating a conductive material on the substrate through the mask. Therefore, the present invention is capable of simultaneously detecting an external force acting in a horizontal direction and an external force acting in a vertical direction.

Description

플렉서블 센서 및 그 제조 방법 {Flexible sensor and fabricating method of the same}Flexible sensor and fabrication method thereof {Flexible sensor and fabricating method of the same}

본 발명은 플렉서블 센서 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 기판 상에 그래핀이 코팅된 플렉서블 센서 및 그 제조 방법에 관련된 것이다. The present invention relates to a flexible sensor and a method for manufacturing the same, and to a flexible sensor coated with a graphene on a substrate and a method for manufacturing the same.

플렉서블(flexible) 센서는 여러 가지 힘 검지 기능을 수행할 수 있는데, 예를 들어 lateral(수평) strain, vertical(수직) strain, pressure, torsion force, shear force 등이 있다. 이 중 lateral strain과 vertical strain(pressure)을 검지하는 센서는 터치기반의 전자소자, 모션 센서, 헬스 모니터링 소자, 의료용 로봇 등의 분야에 응용하기 위하여 현재 전 세계적으로 그 개발이 활발히 진행되고 있다. The flexible sensor can perform various force detection functions, such as lateral strain, vertical strain, pressure, torsion force, shear force, and the like. Among them, the sensors for detecting the lateral strain and the vertical strain (pressure) are currently being actively developed worldwide for application in the fields of touch-based electronic devices, motion sensors, health monitoring devices, and medical robots.

이와 관련하여, 지금까지는 주로 수평과 수직 strain을 측정하는 센서를 각각 제작하였다. 그러나, 인간의 모션과 헬스케어 측정용 소자들의 개발 요구는 이러한 센서들의 기능을 한번에 수행할 수 있는 센서의 제작을 목표로 하는데 그 이유는 실제 인간의 움직임들이 이러한 힘들의 복합적인 발생에 의하여 실현될 수 있기 때문이다. 예를 들어, 구부러짐과 같은 힘은 신축성 센서에 수직과 수평응력을 동시에 발생시킨다. 또한, 관절의 모션운동에 의하여 늘어난 센서는 외부의 터치 입력을 수직응력에 의하여 동작시킬 수 있어야 한다. 이처럼, 외부의 인가된 힘과 내부에서 발생하는 힘을 모두 총체적으로 이해하기 위해서는 수평과 수직 응력을 동시에 측정하는 센서의 개발이 향후 필수적일 것으로 예상된다.In this regard, until now, sensors for measuring horizontal and vertical strains have been manufactured. However, the demand for the development of human motion and healthcare measurement devices aims at the fabrication of sensors that can perform the functions of these sensors at one time, because real human movements can be realized by the complex occurrence of these forces. Because it can. For example, a force such as bending generates both vertical and horizontal stresses on the flexible sensor. In addition, the sensor extended by the motion motion of the joint should be able to operate the external touch input by the vertical stress. As such, it is expected that the development of a sensor that simultaneously measures both horizontal and vertical stresses will be essential for understanding the externally applied forces and the internally generated forces.

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 수평 방향으로 작용하는 외력 및 수직 방향으로 작용하는 외력을 동시에 감지할 수 있는 플렉서블 센서 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. One technical problem to be solved by the present invention is to provide a flexible sensor and a method of manufacturing the same that can simultaneously detect the external force acting in the horizontal direction and the external force acting in the vertical direction.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 수평 방향으로 작용하는 외력을 측정하는 센서 및 수직 방향으로 작용하는 외력을 측정하는 센서가 동시에 형성되는 플렉서블 센서 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a flexible sensor and a method of manufacturing the same is formed at the same time the sensor for measuring the external force acting in the horizontal direction and the sensor for measuring the external force acting in the vertical direction.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 수평 방향으로 작용하는 외력 및 수직 방향으로 작용하는 외력을 측정하는 민감도가 향상된 플렉서블 센서 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a flexible sensor with improved sensitivity for measuring the external force acting in the horizontal direction and the external force acting in the vertical direction and a manufacturing method thereof.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 유연성 및 내구성이 향상된 플렉서블 센서 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a flexible sensor and a manufacturing method thereof with improved flexibility and durability.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다. The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above.

상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 플렉서블 센서의 제조 방법을 제공한다. In order to solve the above technical problem, the present invention provides a method of manufacturing a flexible sensor.

일 실시 예에 따르면, 상기 플렉서블 센서의 제조 방법은, 유연성을 갖는 기판을 준비하는 단계, 상기 기판 상에, 중심 영역, 상기 중심 영역에 대하여 제1 방향으로 연장되되 굴곡부를 갖는 제1 마스크 패턴 및 상기 중심 영역에 대하여 제2 방향으로 연장되되 직선부를 갖는 제2 마스크 패턴을 포함하는 마스크를 배치하는 단계, 및 상기 마스크를 통하여 상기 기판 상에 전도성 물질을 코팅하는 단계를 포함하되, 상기 전도성 물질은 상기 제1 방향으로 가해지는 외력에 대하여 저항이 변하고, 상기 전도성 물질의 법선 방향으로 가해지는 외력에 대하여 저항이 변할 수 있다. According to an embodiment, the method of manufacturing the flexible sensor may include preparing a flexible substrate, a first mask pattern having a bent portion extending in a first direction with respect to the center region and the center region on the substrate; Disposing a mask comprising a second mask pattern extending in a second direction with respect to the central region, the second mask pattern having a straight portion, and coating a conductive material on the substrate through the mask; The resistance may change with respect to the external force applied in the first direction, and the resistance may change with respect to the external force applied in the normal direction of the conductive material.

일 실시 예에 따르면, 상기 플렉서블 센서의 제조 방법은, 상기 전도성 물질을 코팅하는 단계에 의하여, 상기 전도성 물질은, 상기 마스크의 중심 영역에 대응하는 중심 패드, 상기 마스크의 굴곡부에 대응하는 굴곡 패턴 및 상기 마스크의 직선부에 대응하는 직선 패턴으로 코팅될 수 있다. According to one embodiment, the method of manufacturing the flexible sensor, by coating the conductive material, the conductive material, the center pad corresponding to the center area of the mask, the bending pattern corresponding to the bent portion of the mask and It may be coated in a straight pattern corresponding to the straight portion of the mask.

일 실시 예에 따르면, 상기 플렉서블 센서의 제조 방법은, 상기 마스크를 배치하는 단계에서, 상기 제1 마스크 패턴은 상기 굴곡부의 단부에 위치하는 제1 컨택 영역을 포함하고, 상기 제2 마스크 패턴은 상기 직선부의 단부에 위치하는 제2 컨택 영역을 포함할 수 있다. According to an embodiment, in the manufacturing method of the flexible sensor, in the disposing of the mask, the first mask pattern includes a first contact region positioned at an end portion of the bent portion, and the second mask pattern is It may include a second contact region located at the end of the straight portion.

일 실시 예에 따르면, 상기 플렉서블 센서의 제조 방법은, 상기 전도성 물질을 코팅하는 단계에 의하여, 상기 전도성 물질은 상기 제1 컨택 영역에 대응하는 제1 컨택 패드 및 상기 제2 컨택 영역에 대응하는 제2 컨택 패드로 코팅될 수 있다. According to one embodiment, the method of manufacturing the flexible sensor, by coating the conductive material, the conductive material is a first contact pad corresponding to the first contact region and a first contact corresponding to the second contact region It can be coated with two contact pads.

일 실시 예에 따르면, 상기 플렉서블 센서의 제조 방법은, 상기 중심 패드, 상기 굴곡 패턴, 상기 제1 컨택 패드, 상기 직선 패드, 및 상기 제2 컨택 패드는 상기 전도성 물질을 코팅하는 단계에 의하여 한 번에 코팅될 수 있다. According to one embodiment, the method of manufacturing the flexible sensor, wherein the center pad, the bending pattern, the first contact pad, the straight pad, and the second contact pad is once by coating the conductive material Can be coated on.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 방향으로 가해지는 외력은, 상기 제1 컨택 패드에 상기 제1 방향으로 가해지고, 상기 법선 방향으로 가해지는 외력은, 상기 중심 패드에 법선 방향으로 가해질 수 있다. According to an embodiment, the external force applied in the first direction may be applied to the first contact pad in the first direction, and the external force applied in the normal direction may be applied to the center pad in a normal direction.

일 실시 예에 따르면, 상기 전도성 물질을 코팅하는 단계는, 0.04 mL/min의 분사량으로 200회 이상 코팅될 수 있다. According to one embodiment, the step of coating the conductive material, may be coated 200 or more times with an injection amount of 0.04 mL / min.

일 실시 예에 따르면, 상기 플렉서블 센서의 제조 방법은, 상기 기판 상에 상기 전도성 물질을 코팅하는 횟수가 증가함에 따라 상기 기판 상에 코팅된 상기 전도성 물질의 균일성이 향상되는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the method of manufacturing the flexible sensor may include increasing the uniformity of the conductive material coated on the substrate as the number of coating of the conductive material on the substrate increases.

일 실시 예에 따르면, 상기 전도성 물질을 코팅하는 단계는, 상기 기판을 가열하는 단계, 및 상기 가열된 기판에 상기 전도성 물질을 코팅하는 단계를 포함할 수 있다. According to one embodiment, coating the conductive material may include heating the substrate, and coating the conductive material on the heated substrate.

일 실시 예에 따르면, 상기 플렉서블 센서의 제조 방법은, 상기 전도성 물질이 코팅된 상기 기판 상에 유연성 보호막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to one embodiment, the method of manufacturing the flexible sensor may further include forming a flexible protective film on the substrate coated with the conductive material.

상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 플렉서블 센서를 제공한다. In order to solve the above technical problem, the present invention provides a flexible sensor.

일 실시 예에 따르면, 상기 플렉서블 센서는 유연성 기판, 상기 유연성 기판 상에 중심 패드, 상기 중심 패드의 일 양 단에 마련되는 굴곡 패턴, 상기 굴곡 패턴의 단부에 마련되는 제1 컨택 패드, 상기 중심 패드의 타 양 단에 마련되는 직선 패턴 및 상기 직선 패턴의 단부에 마련되는 제2 컨택 패드가 단일 레이어로 형성된 센싱층, 및 상기 센싱층을 덮는 유연성 보호막을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the flexible sensor may include a flexible substrate, a center pad on the flexible substrate, a bending pattern provided at one end of the center pad, a first contact pad provided at an end of the bending pattern, and the center pad. And a sensing layer in which a straight line pattern provided at the other ends of the second contact pad and a second contact pad provided at the end of the straight line pattern are formed in a single layer, and a flexible protective layer covering the sensing layer.

일 실시 예에 따르면, 상기 센싱층은, 상기 센싱층에 대하여 면 방향으로 가해지는 제1 외력과 법선 방향으로 가해지는 제2 외력에 따라 저항 특성이 가변할 수 있다. According to an embodiment, the sensing layer may have a variable resistance characteristic according to a first external force applied in a plane direction and a second external force applied in a normal direction with respect to the sensing layer.

일 실시 예에 따르면, 상기 센싱층에 상기 제1 외력이 가해지는 경우, 상기 센싱층은 저항 특성이 증가하는 방향으로 가변하고, 상기 센싱층에 상기 제2 외력이 가해지는 경우, 상기 센싱층은 저항 특성이 감소하는 방향으로 가변할 수 있다. According to an embodiment, when the first external force is applied to the sensing layer, the sensing layer is variable in a direction in which a resistance characteristic increases, and when the second external force is applied to the sensing layer, the sensing layer is It may vary in the direction of decreasing resistance characteristics.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 외력은 상기 제1 컨택 패드의 면 방향으로 상기 제1 컨택 패드에 가해지는 외력이고, 상기 제2 외력은 상기 중심 패드의 법선 방향으로 상기 중심 패드에 가해지는 외력일 수 있다.According to an embodiment, the first external force is an external force applied to the first contact pad in a plane direction of the first contact pad, and the second external force is an external force applied to the center pad in a normal direction of the center pad. Can be.

일 실시 예에 따르면, 상기 플렉서블 센서는 상기 센싱층에 상기 제1 외력이 가해지는 경우, 상기 제1 컨택 패드의 저항 특성은 변하고, 상기 제2 컨택 패드의 저항 특성은 변하지 않을 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, when the first external force is applied to the sensing layer, the resistance characteristic of the first contact pad may be changed and the resistance characteristic of the second contact pad may not be changed.

일 실시 예에 따르면, 상기 굴곡 패턴의 굴곡부가 펼쳐지기 전의 상기 제1 컨택 패드에서 감지되는 저항 특성 변화는, 상기 굴곡 패턴의 굴곡부가 펼쳐진 후 상기 제1 컨택 패드에서 감지되는 저항 특성 변화 보다 작을 수 있다. According to an embodiment, the resistance characteristic change detected by the first contact pad before the curved portion of the curved pattern is unfolded may be smaller than the resistance characteristic change detected by the first contact pad after the curved portion of the curved pattern is unfolded. have.

일 실시 예에 따르면, 상기 센싱층에 상기 제2 외력이 가해지는 경우, 상기 제2 컨택 패드에서의 저항 특성 변화는 상기 제1 컨택 패드에서의 저항 특성 변화보다 클 수 있다. According to an embodiment, when the second external force is applied to the sensing layer, the resistance characteristic change in the second contact pad may be greater than the resistance characteristic change in the first contact pad.

일 실시 예에 따르면, 상기 센싱층은 그래핀 플레이크(graphene flake)로 이루어질 수 있다.According to one embodiment, the sensing layer may be made of graphene flake.

본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서는, 유연성 기판, 상기 기판 상에 중심 패드, 상기 중심 패드의 일 양 단에 마련되는 굴곡 패턴, 상기 굴곡 패턴의 단부에 마련되는 제1 컨택 패드, 상기 중심 패드의 타 양 단에 마련되는 직선 패턴, 및 상기 직선 패턴의 단부에 마련되는 제2 컨택 패드가 단일 레이어로 형성된 센싱층, 및 상기 센싱층을 덮는 유연성 보호막을 포함할 수 있다. 또한, 상기 센싱층은 그래핀 플레이크로 구성되고, 상기 센싱층에 대하여 면 방향으로 가해지는 제1 외력과 법선 방향으로 가해지는 제2 외력에 따라 저항 특성이 가변할 수 있다. 이에 따라, 수평으로 작용하는 외력 및 수직으로 작용하는 외력을 동시에 측정할 수 있는 플렉서블 센서가 제공될 수 있다.The flexible sensor according to an exemplary embodiment of the present invention may include a flexible substrate, a center pad on the substrate, a bending pattern provided at one end of the center pad, a first contact pad provided at an end of the bending pattern, and the center pad. A linear pattern provided at the other end of the, and a sensing layer formed of a single layer of the second contact pad provided at the end of the linear pattern, and a flexible protective film covering the sensing layer. In addition, the sensing layer is composed of graphene flakes, the resistance characteristics may vary depending on the first external force applied in the plane direction and the second external force applied in the normal direction with respect to the sensing layer. Accordingly, a flexible sensor capable of simultaneously measuring an external force acting horizontally and an external force acting vertically may be provided.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서의 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서의 제조 방법 중 기판 상에 마스크가 배치되는 단계를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서의 제조 방법 중 기판 상에 전도성 물질이 코팅되는 단계를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서의 제조 방법 중 기판으로부터 마스크가 제거되는 것을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서의 제조 방법 중 기판 상에 보호막을 형성하는 단계를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서의 T1-T1' 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서의 T2-T2' 단면도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서를 촬영한 사진이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서의 센싱층을 촬영한 사진이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 수직 외력이 가해지기 전과 후를 비교하는 사진이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 수평 외력이 가해지기 전과 후를 비교하는 사진이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서의 제조 과정 중 센싱층의 코팅 횟수에 따른 균일성을 비교한 사진들이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 수평 외력이 가해짐에 따른 저항 특성을 나타내는 그래프이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 수직 외력이 가해짐에 따른 저항 특성을 나타내는 그래프이다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서가 포함하는 센싱층의 구조를 분석한 그래프이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서가 포함하는 코팅층의 코팅 횟수에 따른 저항 특성 변화를 나타내는 그래프이다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서가 포함하는 코팅층의 코팅 횟수에 따른 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 20 및 도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 수평 외력이 가해짐에 따른 특성 변화들을 나타내는 그래프들이다.
도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 수직 외력이 가해짐에 따른 특성 변화들을 나타내는 그래프들이다.1 is a flowchart illustrating a manufacturing method of a flexible sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a step of placing a mask on a substrate of the flexible sensor manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a step of coating a conductive material on a substrate of the flexible sensor manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating a mask removed from a substrate in a method of manufacturing a flexible sensor according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a step of forming a protective film on a substrate of the flexible sensor manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a flexible sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of the flexible sensor T 1 -T 1 'according to an embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view of T 2 -T 2 'of the flexible sensor according to an embodiment of the present invention.
9 and 10 are photographs taken of the flexible sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
11 is a photograph of a sensing layer of a flexible sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
12 is a photograph comparing before and after a vertical external force is applied to the flexible sensor according to an embodiment of the present invention.
13 is a photograph comparing before and after a horizontal external force is applied to the flexible sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
14 is a photograph comparing uniformity according to the number of coating of the sensing layer during the manufacturing process of the flexible sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a graph illustrating resistance characteristics of a flexible sensor according to an embodiment of the present invention as a horizontal external force is applied thereto.
FIG. 16 is a graph illustrating resistance characteristics according to a vertical external force applied to the flexible sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
17 is a graph illustrating a structure of a sensing layer included in a flexible sensor according to an embodiment of the present invention.
18 is a graph showing a change in resistance characteristics according to the number of coatings of the coating layer included in the flexible sensor according to an embodiment of the present invention.
19 is a graph showing transmittance according to the number of coatings of a coating layer included in the flexible sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
20 and 21 are graphs illustrating characteristic changes as a horizontal external force is applied to a flexible sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
22A and 22B are graphs illustrating characteristic changes as a vertical external force is applied to a flexible sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical idea of the present invention is not limited to the exemplary embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed contents are thorough and complete, and that the spirit of the present invention can be sufficiently delivered to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 형상 및 크기는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In the present specification, when a component is mentioned to be on another component, it means that it may be formed directly on the other component or a third component may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, the shape and size are exaggerated for the effective description of the technical content.

본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.In various embodiments of the present disclosure, terms such as first, second, and third are used to describe various components, but these components should not be limited by the terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Thus, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment. Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiment. In addition, the term 'and / or' is used herein to include at least one of the components listed before and after.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다. In the specification, the singular encompasses the plural unless the context clearly indicates otherwise. In addition, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, element, or combination thereof described in the specification, and one or more other features or numbers, steps, configurations It should not be understood to exclude the possibility of the presence or the addition of elements or combinations thereof. In addition, the term "connection" is used herein to mean both indirectly connecting a plurality of components, and directly connecting.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서의 제조 방법을 설명하는 순서도이고, 도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서의 제조 방법 중 기판 상에 마스크가 배치되는 단계를 설명하는 도면이다. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a flexible sensor according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view illustrating a step of disposing a mask on a substrate in a method of manufacturing a flexible sensor according to an exemplary embodiment of the present invention. .

도 1 및 도 2를 참조하면, 기판(100)이 준비된다(S100). 일 실시 예에 따르면, 상기 기판(100)은 유연성을 가질 수 있다. 예들 들어, 상기 기판(100)은 PDMS(polydimethylsiloxane)로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 후술되는 플렉서블 센서는 구부리거나, 늘리거나, 압력을 가하는 경우에도 센서의 특성을 유지할 수 있다. 1 and 2, the substrate 100 is prepared (S100). According to an embodiment, the substrate 100 may have flexibility. For example, the substrate 100 may be made of polydimethylsiloxane (PDMS). Accordingly, the flexible sensor to be described later can maintain the characteristics of the sensor even when it is bent, stretched or applied with pressure.

상기 기판(100) 상에 마스크(200)가 배치될 수 있다(S200). 일 실시 예에 따르면, 상기 마스크(200)는 중심 영역(210), 제1 마스크 패턴(220), 및 제2 마스크 패턴(230)을 포함할 수 있다. The mask 200 may be disposed on the substrate 100 (S200). According to an embodiment, the mask 200 may include a center region 210, a first mask pattern 220, and a second mask pattern 230.

구체적으로, 상기 제1 마스크 패턴(220)은 상기 중심 영역(210)에 대해 제1 방향으로 연장되되 굴곡부(220p)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 방향은 도 2에 도시된 X방향일 수 있다. 또한, 상기 제1 마스크 패턴(220)은 상기 굴곡부(220p)의 단부에 위치하는 제1 컨택 영역(220c)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제1 마스크 패턴(220)은 상기 굴곡부(220p) 및 상기 제1 컨택 영역(220c)으로 구성되고, 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다. In detail, the first mask pattern 220 may extend in the first direction with respect to the center area 210 but may have the bent portion 220p. For example, the first direction may be the X direction shown in FIG. 2. In addition, the first mask pattern 220 may include a first contact region 220c positioned at an end portion of the curved portion 220p. That is, the first mask pattern 220 may include the bent portion 220p and the first contact region 220c and may extend in the first direction.

상기 제2 마스크 패턴(230)은 상기 중심 영역(220)에 대해 제2 방향으로 연장되되 직선부(230p)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 방향은 도 2에 도시된 Y방향일 수 있다. 또한, 상기 제2 마스크 패턴(230)은 상기 직선부(230p)의 단부에 위치하는 제2 컨택 영역(230c)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제2 마스크 패턴(220)은 상기 직선부(230p) 및 상기 제2 컨택 영역(230c)으로 구성되고, 상기 제2 방향으로 연장될 수 있다. The second mask pattern 230 may extend in a second direction with respect to the center area 220, but may have a straight portion 230p. For example, the second direction may be the Y direction illustrated in FIG. 2. In addition, the second mask pattern 230 may include a second contact region 230c positioned at an end portion of the straight portion 230p. That is, the second mask pattern 220 may include the straight portion 230p and the second contact region 230c and may extend in the second direction.

상기 중심 영역(210), 상기 제1 마스크 패턴(220), 및 상기 제2 마스크 패턴(230)은 각각, 상기 마스크(200)의 상부면 및 하부면을 관통하는 빈 공간일 수 있다. 즉, 상기 마스크(200)는 상기 중심 영역(210), 상기 제1 마스크 패턴(220), 및 상기 제2 마스크 패턴(230)의 형태로 홈이 형성되어 있을 수 있다. 이에 따라, 상기 기판(100) 상에 상기 마스크(200)를 배치하는 경우, 상기 중심 영역(210), 상기 제1 마스크 패턴(220), 및 상기 제2 마스크 패턴(230)을 통하여 상기 기판(100)의 일 영역이 외부로 노출될 수 있다. The center area 210, the first mask pattern 220, and the second mask pattern 230 may each be empty spaces penetrating the upper and lower surfaces of the mask 200. That is, the mask 200 may have a groove formed in the form of the center region 210, the first mask pattern 220, and the second mask pattern 230. Accordingly, when the mask 200 is disposed on the substrate 100, the substrate (through the center region 210, the first mask pattern 220, and the second mask pattern 230). One region of 100 may be exposed to the outside.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서의 제조 방법 중 기판 상에 전도성 물질이 코팅되는 단계를 설명하는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서의 제조 방법 중 기판으로부터 마스크가 제거되는 것을 나타내는 도면이다. 3 is a view illustrating a step of coating a conductive material on a substrate in a method of manufacturing a flexible sensor according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a mask from a substrate in a method of manufacturing a flexible sensor according to an embodiment of the present invention Is a diagram showing that is removed.

도 1, 도 3, 및 도 4를 참조하면, 상기 마스크(200)를 통하여 상기 기판(100) 상에 전도성 물질이 코팅될 수 있다(S300). 이에 따라, 상기 전도성 물질은 상기 기판(100) 상에 중심 패드(110), 굴곡 패턴(120), 제1 컨택 패드(130), 직선 패턴(140), 및 제2 컨택 패드(140)로 코팅될 수 있다. 1, 3, and 4, a conductive material may be coated on the substrate 100 through the mask 200 (S300). Accordingly, the conductive material is coated on the substrate 100 with the center pad 110, the bending pattern 120, the first contact pad 130, the straight pattern 140, and the second contact pad 140. Can be.

구체적으로, 상기 기판(100) 상에 상기 전도성 물질이 코팅되는 경우, 상기 전도성 물질은 상기 마스크(200)의 상기 중심 영역(210), 상기 제1 마스크 패턴(220), 및 상기 제2 마스크 패턴(230)을 통하여 상기 기판(100)이 외부로 노출되는 영역 상에 코팅될 수 있다. 이에 따라, 상기 전도성 물질은 상기 기판(100) 상에 상기 마스크(200)의 상기 중심 영역(210), 상기 굴곡부(220p), 상기 제1 컨택 영역(220c), 상기 직선부(230p), 및 상기 제2 컨택 영역(230c)과 각각 대응되는 상기 중심 패드(110), 굴곡 패턴(120), 제1 컨택 패드(130), 직선 패턴(140), 및 제2 컨택 패드(150)로 코팅될 수 있다. 즉, 상기 중심 영역(210), 상기 굴곡부(220p), 상기 제1 컨택 영역(220c), 상기 직선부(230p), 및 상기 제2 컨택 영역(230c)과 상기 중심 패드(110), 굴곡 패턴(120), 제1 컨택 패드(130), 직선 패턴(140), 및 제2 컨택 패드(150)는 각각 형상이 같을 수 있다. Specifically, when the conductive material is coated on the substrate 100, the conductive material may be formed in the central region 210, the first mask pattern 220, and the second mask pattern of the mask 200. The substrate 100 may be coated on an area exposed to the outside through the 230. Accordingly, the conductive material may be formed on the substrate 100 on the center region 210, the bend portion 220p, the first contact region 220c, the straight portion 230p, and the mask 200. The center pad 110, the bending pattern 120, the first contact pad 130, the straight pattern 140, and the second contact pad 150 respectively corresponding to the second contact region 230c may be coated. Can be. That is, the center region 210, the bent portion 220p, the first contact region 220c, the straight portion 230p, the second contact region 230c, the center pad 110, and the bent pattern The 120, the first contact pad 130, the straight pattern 140, and the second contact pad 150 may have the same shape.

또한, 상기 마스크(200)를 통하여 상기 기판(100) 상에 상기 전도성 물질이 코팅 됨에 따라, 상기 중심 패드(110), 상기 굴곡 패턴(120), 상기 제1 컨택 패드(130), 상기 직선 패턴(140), 및 상기 제2 컨택 패드(150)는 한 번에 코팅될 수 있다. 즉, 상기 중심 패드(110), 상기 굴곡 패턴(120), 상기 제1 컨택 패드(130), 상기 직선 패턴(140), 및 상기 제2 컨택 패드(150)는 단일 레이어(single layer)로 형성될 수 있다.In addition, as the conductive material is coated on the substrate 100 through the mask 200, the center pad 110, the bending pattern 120, the first contact pad 130, and the straight pattern 140, and the second contact pad 150 may be coated at a time. That is, the center pad 110, the bending pattern 120, the first contact pad 130, the straight pattern 140, and the second contact pad 150 are formed in a single layer. Can be.

일 실시 예에 따르면, 상기 전도성 물질은 외력에 의하여 저항이 변하는 물질일 수 있다. 예를 들어, 상기 전도성 물질은 그래핀 플레이크(Graphene flake, GF)일 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 전도성 물질은 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT), 산화 그래핀 플레이크(Graphene oxide flake), PVDF, PVDF-TRFE, Nanowire, Nanofiber, PZT, 및 ZnO 등일 수 있다. According to one embodiment, the conductive material may be a material whose resistance is changed by an external force. For example, the conductive material may be graphene flake (GF). In another example, the conductive material may be carbon nanotubes (CNTs), graphene oxide flakes, PVDF, PVDF-TRFE, Nanowire, Nanofiber, PZT, ZnO, or the like.

이에 따라, 상기 전도성 물질로 구성된 상기 중심 패드(110), 상기 굴곡 패턴(120), 상기 제1 컨택 패드(130), 상기 직선 패턴(140), 및 상기 제2 컨택 패드(150)는 후술되는 플렉서블 센서의 센싱층으로 사용될 수 있다. 즉, 상기 센싱층은 저항의 변화를 측정하여, 외력을 측정할 수 있다. 상기 센싱층에서 저항이 변화를 측정하는 보다 구체적인 메커니즘은 후술된다. Accordingly, the center pad 110, the bending pattern 120, the first contact pad 130, the straight pattern 140, and the second contact pad 150 made of the conductive material will be described later. It can be used as a sensing layer of the flexible sensor. That is, the sensing layer may measure an external force by measuring a change in resistance. A more specific mechanism for measuring the change in resistance in the sensing layer is described below.

일 실시 예에 따르면, 상기 전도성 물질은 상기 기판(100) 상에 상기 마스크(200)를 통하여 스프레이(spray) 코팅 방법으로 코팅될 수 있다. 예를 들어, 상기 전도성 물질은 상기 기판(100) 상에 0.04 mL/min의 분사량으로 분사되어, 코팅될 수 있다. According to one embodiment, the conductive material may be coated on the substrate 100 by a spray coating method through the mask 200. For example, the conductive material may be coated on the substrate 100 by spraying at an injection amount of 0.04 mL / min.

일 실시 예에 따르면, 상기 전도성 물질은 상기 기판(100) 상에 복수회 코팅될 수 있다. 예를 들어, 상기 전도성 물질은 상기 기판(100) 상에 200회 이상 코팅될 수 있다. 또한, 상기 전도성 물질이 그래핀 플레이크(GF)인 경우, 상기 기판(100) 상에 코팅된 상기 전도성 물질을 코팅하는 횟수가 증가함에 따라, 상기 기판(100) 상에 코팅된 상기 전도성 물질의 균일성이 향상될 수 있다. According to one embodiment, the conductive material may be coated on the substrate 100 a plurality of times. For example, the conductive material may be coated 200 or more times on the substrate 100. In addition, when the conductive material is graphene flakes (GF), as the number of coating the conductive material coated on the substrate 100 increases, the uniformity of the conductive material coated on the substrate 100 Sex can be improved.

일 실시 예에 따르면, 상기 전도성 물질을 코팅하는 단계(S300)는 상기 기판(100)을 가열하는 단계, 및 상기 가열된 기판 상에 상기 전도성 물질을 코팅하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the coating of the conductive material (S300) may include heating the substrate 100 and coating the conductive material on the heated substrate.

즉, 상기 기판이 먼저 가열된 후, 가열된 기판 상으로 상기 전도성 물질이 제공되어 상기 중심 패드(110), 상기 굴곡 패턴(120), 상기 제1 컨택 패드(130), 상기 직선 패턴(140), 및 상기 제2 컨택 패드(150)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 기판(100) 상에 코팅된 상기 전도성 물질의 균일성이 향상될 수 있다. That is, the substrate is first heated, and then the conductive material is provided on the heated substrate so that the center pad 110, the bending pattern 120, the first contact pad 130, and the straight pattern 140 are provided. , And the second contact pad 150 may be formed. Accordingly, the uniformity of the conductive material coated on the substrate 100 may be improved.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서의 제조 방법 중 기판 상에 보호막을 형성하는 단계를 설명하는 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서를 나타내는 도면이다. 5 is a view illustrating a step of forming a protective film on a substrate in the method of manufacturing a flexible sensor according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a view showing a flexible sensor according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 5를 참조하면, 상기 전도성 물질이 코팅된 상기 기판(100) 상에 보호막(300)이 형성될 수 있다(S400). 일 실시 예에 따르면, 상기 보호막(100)은 상기 기판(100)과 같은 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 보호막(100)은 PDMS로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 보호막(100)은 상기 기판(100)과 같이 유연성을 가질 수 있다. 또한, 유연한 상기 보호막(100)이 상기 전도성 물질이 코팅된 상기 기판(100) 상에 형성됨에 따라, 상기 보호막(100)은 상기 중심 패드(110), 상기 굴곡 패턴(120), 상기 제1 컨택 패드(130), 상기 직선 패턴(140), 및 상기 제2 컨택 패드(150)를 덮을 수 있다. 1 and 5, a protective film 300 may be formed on the substrate 100 coated with the conductive material (S400). According to an embodiment, the passivation layer 100 may be made of the same material as the substrate 100. For example, the passivation layer 100 may be made of PDMS. Accordingly, the passivation layer 100 may have the same flexibility as the substrate 100. In addition, as the passivation layer 100 is formed on the substrate 100 coated with the conductive material, the passivation layer 100 includes the center pad 110, the bending pattern 120, and the first contact. The pad 130, the straight pattern 140, and the second contact pad 150 may be covered.

도 1 및 도 6을 참조하면, 상기 S100 내지 S400 단계가 수행되어 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서가 제조될 수 있다. 이에 따라, 상기 플렉서블 센서는 유연성 상기 기판(100), 상기 기판(100) 상에 상기 중심 패드(110), 상기 중심 패드(110)의 일 양 단에 마련되는 상기 굴곡 패턴(120), 상기 굴곡 패턴(120)의 단부에 마련되는 상기 제1 컨택 패드(130), 상기 중심 패드(110)의 타 양 단에 마련되는 상기 직선 패턴(140), 및 상기 직선 패턴(140)의 단부에 마련되는 상기 제2 컨택 패드(150)로 구성된 센싱층, 및 상기 센싱층을 덮는 유연성 상기 보호막(300)을 포함할 수 있다.1 and 6, the steps S100 to S400 may be performed to manufacture a flexible sensor according to an embodiment of the present invention. Accordingly, the flexible sensor is flexible to the substrate 100, the center pad 110 on the substrate 100, the bending pattern 120 provided on one end of the center pad 110, the bending The first contact pad 130 provided at the end of the pattern 120, the straight pattern 140 provided at the other ends of the center pad 110, and the end of the straight pattern 140 are provided. A sensing layer composed of the second contact pad 150 and a flexible protective layer 300 covering the sensing layer may be included.

상기 센싱층은, 상기 센싱층에 가해지는 제1 외력(F1) 및 제2 외력(F2)에 따라 저항 특성이 가변 할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 외력(F1)은 상기 센싱층에 대하여 면 방향(예를 들어, 도 6의 X 방향)으로 가해지는 외력일 수 있다. 상기 제2 외력(F2)은 상기 센싱층에 대하여 법선 방향(예를 들어, 도 6의 Z 방향)으로 가해지는 외력일 수 있다. The sensing layer may vary in resistance characteristics according to the first external force F 1 and the second external force F 2 applied to the sensing layer. According to an embodiment, the first external force F 1 may be an external force applied in a plane direction (for example, X direction of FIG. 6) with respect to the sensing layer. The second external force F 2 may be an external force applied in a normal direction (for example, Z direction of FIG. 6) with respect to the sensing layer.

구체적으로, 상기 제1 외력(F1)은 상기 제1 컨택 패드(130)의 면 방향으로 상기 제1 컨택 패드(130)에 가해질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 외력(F1)은 상기 제1 컨택 패드(130)를, 상기 중심 패드(110)로부터 상기 제1 컨택 패드(130) 방향으로 당기는 힘일 수 있다. In detail, the first external force F 1 may be applied to the first contact pad 130 in the surface direction of the first contact pad 130. For example, the first external force F 1 may be a force pulling the first contact pad 130 from the center pad 110 in the direction of the first contact pad 130.

상기 제1 컨택 패드(130)에 상기 제1 외력(F1)이 가해진 경우, 상기 중심 패드(110) 및 상기 제1 컨택 패드(130)에는 저항의 변화가 발생될 수 있다. 상기 제1 외력(F1)에 의하여 상기 중심 패드(110) 및 상기 제1 컨택 패드(130)에서 발생된 저항의 변화는 상기 제1 컨택 패드(130)에서 센싱될 수 있다. When the first external force F 1 is applied to the first contact pad 130, a resistance change may occur in the center pad 110 and the first contact pad 130. The change in resistance generated in the center pad 110 and the first contact pad 130 by the first external force F 1 may be sensed by the first contact pad 130.

상기 제2 외력(F2)은 상기 중심 패드(110)의 법선 방향으로 상기 중심 패드(110)에 가해질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 외력(F2)은 상기 중심 패드(110)를, 상기 중심 패드(110)의 법선을 따라 소정거리 이격된 곳으로부터 상기 중심 패드(110) 방향으로 누르는(press) 힘일 수 있다. The second external force F 2 may be applied to the center pad 110 in the normal direction of the center pad 110. For example, the second external force F 2 may be a force pushing the center pad 110 in the direction of the center pad 110 from a predetermined distance along a normal line of the center pad 110. Can be.

상기 중심 패드(110)에 상기 제2 외력(F2)이 가해진 경우, 상기 중심 패드(110) 및 상기 제2 컨택 패드(150)에는 저항의 변화가 발생될 수 있다. 상기 제2 외력(F2)에 의하여 상기 중심 패드(110) 및 상기 제2 컨택 패드(150)에서 발생된 저항의 변화는 상기 제2 컨택 패드(150)에서 센싱될 수 있다. When the second external force F 2 is applied to the center pad 110, a resistance change may occur in the center pad 110 and the second contact pad 150. The change in resistance generated in the center pad 110 and the second contact pad 150 by the second external force F 2 may be sensed by the second contact pad 150.

상기 센싱층에 상기 제1 외력(F1)이 가해지는 경우, 상기 센싱층은 저항 특성이 증가하는 방향으로 가변할 수 있다. 반면, 상기 센싱층에 상기 제2 외력(F2)이 가해지는 경우, 상기 센싱층은 저항 특성이 감소하는 방향으로 가변할 수 있다. 이에 따라, 상기 센싱층에 상기 제1 외력(F1) 및 상기 제2 외력(F2)이 동시에 가해지는 경우에도, 상기 센싱층은 상기 제1 외력(F1) 및 상기 제2 외력(F2)을 동시에 감지할 수 있다. 즉, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서는 수평 방향의 외력 및 수직 방향의 외력을 동시에 감지할 수 있다. When the first external force F 1 is applied to the sensing layer, the sensing layer may vary in a direction in which resistance characteristics increase. On the other hand, when the second external force F 2 is applied to the sensing layer, the sensing layer may vary in a direction in which the resistance characteristic decreases. Accordingly, even when the first external force F 1 and the second external force F 2 are simultaneously applied to the sensing layer, the sensing layer may have the first external force F 1 and the second external force F. 2 ) can be detected at the same time. That is, the flexible sensor according to the embodiment may simultaneously detect the external force in the horizontal direction and the external force in the vertical direction.

구체적으로, 상기 센싱층에 상기 제1 외력(F1)이 가해지는 경우, 굴곡 패턴(120)이 X축 "?袖막? 펼쳐지기 때문에, 상기 센싱층을 구성하는 상기 전도성 입자들 사이의 거리가 멀어지고, 상기 전도성 입자들 사이에 공극이 다수 형성될 수 있다. 이로 인하여, 상기 전도성 입자들 사이에는 저항이 증가하게 된다. Specifically, when the first external force F 1 is applied to the sensing layer, since the bending pattern 120 is spread along the X-axis, the distance between the conductive particles constituting the sensing layer is determined. In this case, a plurality of voids may be formed between the conductive particles, thereby increasing resistance between the conductive particles.

반면, 상기 센승층에 상기 제2 외력(F2)이 가해지는 경우, 상기 센싱층을 구성하는 전도성 입자들 사이의 거리가 가까워 지고, 상기 전도성 입자들 사이의 공극 또한 감소될 수 있다. 이로 인하여, 상기 전도성 입자들 사이에는 저항이 감소하게 된다. On the other hand, when the second external force F 2 is applied to the sensing layer, the distance between the conductive particles constituting the sensing layer is closer, and the voids between the conductive particles can also be reduced. As a result, the resistance is reduced between the conductive particles.

일 실시 예에 따르면, 상기 센싱층에 상기 제1 외력(F1)이 가해지는 경우, 상기 제1 컨택 패드(130)의 저항 특성은 변하고, 상기 제2 컨택 패드(150)의 저항 특성은 변하지 않을 수 있다. 또한, 상기 센싱층에 상기 제2 외력(F2)이 가해지는 경우, 상기 제2 컨택 패드(150)에서의 저항 특성 변화는 상기 제1 컨택 패드(130)에서의 저항 특성 변화보다 클 수 있다. 이에 따라, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서는 수평 방향의 외력 및 수직 방향의 외력이 동시에 가해지는 경우에도, 수평 방향의 외력 및 수직 방향의 외력을 용이하게 구분할 수 있다. According to an embodiment, when the first external force F 1 is applied to the sensing layer, the resistance characteristic of the first contact pad 130 is changed and the resistance characteristic of the second contact pad 150 is not changed. You may not. In addition, when the second external force F 2 is applied to the sensing layer, the resistance characteristic change in the second contact pad 150 may be greater than the resistance characteristic change in the first contact pad 130. . Accordingly, the flexible sensor according to the embodiment can easily distinguish between the external force in the horizontal direction and the external force in the vertical direction even when the external force in the horizontal direction and the external force in the vertical direction are simultaneously applied.

또한, 상기 센싱층에 상기 제1 외력(F1)이 가해지는 경우, 상기 굴곡 패턴(120)의 굴곡부가 펼쳐지기 전의 상기 제1 컨택 패드(130)에서 감지되는 저항 특성의 변화는, 상기 굴곡 패턴(120)의 굴곡부가 펼쳐진 후 상기 제1 컨택 패드(130)에서 감지되는 저항 특성 변화보다 작을 수 있다. 즉, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서는, 수평 방향의 외력이 가해져 상기 굴곡 패턴(120)의 굴곡부가 펼쳐지는 경우, 상기 굴곡부가 펼쳐지기 전보다 펼쳐진 후 외력을 더욱 민감하게 감지할 수 있다. In addition, when the first external force F 1 is applied to the sensing layer, the change in the resistance characteristic detected by the first contact pad 130 before the bending portion of the bending pattern 120 is unfolded is the bending. After the curved portion of the pattern 120 is unfolded, it may be smaller than the resistance characteristic change detected by the first contact pad 130. That is, the flexible sensor according to the embodiment may be more sensitive to the external force after being unfolded than before the bent portion is unfolded when an external force in a horizontal direction is applied and the bent portion of the bent pattern 120 is unfolded.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서의 T1-T1' 단면도이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서의 T2-T2' 단면도이다. 7 is a cross-sectional view of the flexible sensor according to an embodiment of the present invention T 1 -T 1 ', Figure 8 is a cross-sectional view of the flexible sensor according to an embodiment of the present invention T 2 -T 2 '.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 상기 센싱층을 구성하는 상기 중심 패드(110), 상기 굴곡 패턴(120), 상기 제1 컨택 패드(130), 상기 직선 패턴(140), 및 상기 제2 컨택 패드(150)가 단일 레이어(single layer)로 형성될 수 있다. 6 to 8, the center pad 110, the bending pattern 120, the first contact pad 130, the straight pattern 140, and the second contact constituting the sensing layer. The pad 150 may be formed of a single layer.

즉, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 마스크(200)를 통하여 상기 기판(100) 상에 상기 전도성 물질이 코팅될 수 있다. 이에 따라, 상기 중심 패드(110), 상기 굴곡 패턴(120), 상기 제1 컨택 패드(13), 상기 직선 패턴(140), 및 상기 제2 컨택 패드(140)는 한 번에 형성되어, 단일 레이어를 형성할 수 있다. That is, as described with reference to FIGS. 1 to 4, the conductive material may be coated on the substrate 100 through the mask 200. Accordingly, the center pad 110, the bend pattern 120, the first contact pad 13, the straight pattern 140, and the second contact pad 140 are formed at one time to form a single A layer can be formed.

본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서는, 유연성 상기 기판(100), 상기 기판(100) 상에 상기 중심 패드(110), 상기 중심 패드의 일 양 단에 마련되는 상기 굴곡 패턴(120), 상기 굴곡 패턴의 단부에 마련되는 상기 제1 컨택 패드(130), 상기 중심 패드의 타 양 단에 마련되는 상기 직선 패턴(140), 및 상기 직선 패턴(140)의 단부에 마련되는 상기 제2 컨택 패드(150)가 단일 레이어로 형성된 상기 센싱층, 및 상기 센싱층을 덮는 유연성 상기 보호막(300)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 센싱층은 그래핀 플레이크로 구성되고, 상기 센싱층에 대하여 면 방향으로 가해지는 상기 제1 외력(F1)과 법선 방향으로 가해지는 상기 제2 외력(F2)에 따라 저항 특성이 가변할 수 있다. 이에 따라, 수평으로 작용하는 외력 및 수직으로 작용하는 외력을 동시에 측정할 수 있는 플렉서블 센서가 제공될 수 있다.The flexible sensor according to an embodiment of the present invention, the flexible pattern is provided on both the substrate 100, the center pad 110, the one end of the center pad on the substrate 100, The first contact pad 130 provided at an end of the bending pattern, the straight line pattern 140 provided at the other end of the center pad, and the second contact pad provided at the end of the straight pattern 140. 150 may include the sensing layer formed of a single layer, and the protective layer 300 that covers the sensing layer. In addition, the sensing layer is composed of graphene flakes, the resistance characteristics according to the first external force (F 1 ) applied in the surface direction with respect to the sensing layer and the second external force (F 2 ) applied in the normal direction. Can be variable. Accordingly, a flexible sensor capable of simultaneously measuring an external force acting horizontally and an external force acting vertically may be provided.

이상, 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서 및 그 제조 방법이 설명되었다. 이하, 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서의 구체적인 실험 예 및 특성 평가 결과가 설명된다. In the above, the flexible sensor and the manufacturing method thereof according to the embodiment of the present invention have been described. Hereinafter, specific experimental examples and characteristic evaluation results of the flexible sensor according to the exemplary embodiment of the present invention will be described.

실시 예에 따른 According to the embodiment 플렉서블Flexible 센서 제조 Sensor manufacturers

PDMS 기판, stencil 마스크, 그래핀 분산액, 및 PDMS 보호막이 준비된다. PDMS substrate, stencil mask, graphene dispersion, and PDMS protective film were prepared.

상기 stencil 마스크는, 도 2를 참조하여 상술된 바와 같이 중심 영역, 제1 마스크 패턴, 및 제2 마스크 패턴을 갖도록 준비된다. The stencil mask is prepared to have a center region, a first mask pattern, and a second mask pattern as described above with reference to FIG. 2.

상기 그래핀 분산액은, 그래핀 나노파우더(nanopowder)와 DMF(dimethylformamide)를 1 mg/ml의 농도로 혼합 후 sonication 에서 3시간, magnetic bar를 이용하여 1시간의 stirring(400 rpm) 처리하여 준비된다. The graphene dispersion is prepared by mixing graphene nanopowder (nanopowder) and DMF (dimethylformamide) at a concentration of 1 mg / ml 3 hours in sonication, stirring (400 rpm) for 1 hour using a magnetic bar. .

준비된 PDMS 기판을 150℃의 온도로 열처리된 hot plate 상에 배치하고, PDMS 기판을 덮도록, PDMS 기판 상에 stencil 마스크를 배치한다. 이후, stencil 마스크를 통해 PDMS 기판 상에 그래핀 분산액을 0.04 mL/min의 속도로 분사하여, 센싱층을 코팅하였다. 센싱층 상에 배선을 한 후, PDMS 보호막을 덮어 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서를 제조하였다. The prepared PDMS substrate is placed on a hot plate heat treated at a temperature of 150 ° C., and a stencil mask is placed on the PDMS substrate so as to cover the PDMS substrate. Thereafter, the graphene dispersion was sprayed on the PDMS substrate at a rate of 0.04 mL / min through a stencil mask to coat the sensing layer. After wiring on the sensing layer, a flexible sensor according to an embodiment of the present invention was manufactured by covering the PDMS protective layer.

도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서를 촬영한 사진이다. 9 and 10 are photographs taken of the flexible sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서를 일반 사진 촬영하였다. 도 9에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서가 포함하는 중심 패드의 일 양 단에는 굴곡 패턴이 배치되고, 중심 패드의 타 양 단에는 직선 패드가 배치되는 것을 확인할 수 있었다. Referring to FIG. 9, the flexible sensor according to the embodiment was photographed. As can be seen in Figure 9, it was confirmed that the bent pattern is arranged on one end of the center pad included in the flexible sensor according to the embodiment, the straight pad is disposed on the other end of the center pad.

도 10의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서를 구부리거나(bend), 말거나(roll), 늘린 경우에 대해 각각 일반 사진 촬영하였다. 도 10에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서는 기판 및 보호부가 유연성을 갖는 PDMS로 이루어짐에 따라, 구부리거나, 말거나, 늘린 경우에도 손상되지 않는 것을 확인할 수 있었다.Referring to (a) to (c) of Figure 10, the flexible sensor according to the embodiment was bent (rolled), rolled (roll), or stretched each of the general picture taken. As can be seen in Figure 10, the flexible sensor according to the embodiment was confirmed that it is not damaged even when bent, rolled, or stretched, as the substrate and the protective part is made of a flexible PDMS.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서의 센싱층을 촬영한 사진이다. 11 is a photograph of a sensing layer of a flexible sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 11의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서를 준비하되, 상기 센싱층이 1회 코팅된 경우와 200회 코팅된 경우에 대해 각각 SEM(Scanning Electron Microscope) 촬영하였다. Referring to (a) and (b) of FIG. 11, a flexible sensor according to the embodiment is prepared, but scanning electron microscope (SEM) photographing is performed for the case where the sensing layer is coated once and when the coating is performed 200 times, respectively. It was.

도 11의 (a)에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서가 포함하는 센싱층은, 다수의 공극이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 도 11의 (b)에서 확인할 수 있듯이, 상기 센싱층이 200회 코팅되어 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서가 제조된 경우, 상기 센싱층의 두께가 약 120 μm로 나타나는 것을 확인할 수 있엇다. As can be seen from (a) of Figure 11, the sensing layer included in the flexible sensor according to the embodiment was confirmed that a number of voids are formed. In addition, as can be seen in Figure 11 (b), when the sensing layer is coated 200 times to produce a flexible sensor according to the embodiment, it can be seen that the thickness of the sensing layer appears to be about 120 μm.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 수직 외력이 가해지기 전과 후를 비교하는 사진이다. 12 is a photograph comparing before and after a vertical external force is applied to the flexible sensor according to an embodiment of the present invention.

도 12의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 대해 법선 방향에서 압력이 가해지기 전과 압력이 가해진 후의 센싱층을 SEM 촬영하여 비교하였다. Referring to FIGS. 12A and 12B, the sensing layer of the flexible sensor according to the embodiment before and after the pressure was applied in the normal direction was compared by SEM imaging.

도 12의 (a) 및 (b)에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 대해 법선 방향에서 압력이 가해지기 전의 센싱층에는 그래핀 플레이크 사이의 공극이 다수 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 대해 법선 방향에서 압력이 가해진 후의 센싱층에는 그래핀 플레이크 사이의 공극의 수가 큰 폭으로 감소한 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 대해 법선 방향에서 압력이 가해지는 경우, 센싱층을 구성하는 그래핀 플레이크 사이의 공극이 감소하여, 저항이 감소할 것으로 예상할 수 있다. As can be seen from (a) and (b) of Figure 12, it was confirmed that a large number of pores between the graphene flakes formed in the sensing layer before the pressure is applied in the normal direction to the flexible sensor according to the embodiment. . On the other hand, the number of pores between the graphene flakes was significantly reduced in the sensing layer after the pressure is applied in the normal direction to the flexible sensor according to the embodiment. Accordingly, when pressure is applied in the normal direction with respect to the flexible sensor according to the embodiment, it may be expected that the gap between the graphene flakes constituting the sensing layer is reduced, thereby reducing the resistance.

도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 수평 외력이 가해지기 전과 후를 비교하는 사진이다. 13 is a photograph comparing before and after a horizontal external force is applied to the flexible sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 13의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서가 면 방향으로 늘어나기 전과 늘어난 후의 센싱층을 SEM 촬영하여 비교하였다. Referring to FIGS. 13A and 13B, SEM images of the sensing layers before and after the flexible sensor according to the embodiment extend in the plane direction are compared.

도 13의 (a) 및 (b)에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서가 면 방향으로 늘어나기 전의 센싱층에는 그래핀 플레이크 사이의 거리가 좁고, 공극의 수가 적은 것을 확인할 수 있었다. 반면, 상기 실시 예에 따른 플렉서브 센서가 면 방향으로 늘어난 후의 센싱층에는 그래핀 플레이크 사이의 거리가 멀고, 공극의 수가 많은 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서가 면 방향으로 늘어나는 경우, 센싱층을 구성하는 그래핀 플레이크 사이의 공극이 증가하여, 저항이 증가할 것으로 예상할 수 있다. As can be seen from (a) and (b) of FIG. 13, it was confirmed that the distance between the graphene flakes and the number of voids were small in the sensing layer before the flexible sensor according to the embodiment extends in the plane direction. On the other hand, it was confirmed that the distance between the graphene flakes and the number of pores is large in the sensing layer after the flexible sensor according to the embodiment extends in the plane direction. Accordingly, when the flexible sensor according to the embodiment extends in the plane direction, it may be expected that the gap between the graphene flakes constituting the sensing layer increases to increase the resistance.

즉, 도 12 및 도 13을 통해 알 수 있듯이 상기 플렉서블 센서에 대해 법선 방향에서 압력이 가해지는 경우에는 상기 센싱층은 저항 특성이 증가하는 방향으로 가변하고, 상기 플렉서블 센서가 면 방향으로 늘어나는 경우에는 상기 센싱층은 저항 특성이 감소하는 방향으로 가변할 것으로 예상할 수 있다. That is, as shown in FIGS. 12 and 13, when pressure is applied in the normal direction with respect to the flexible sensor, the sensing layer varies in a direction in which the resistance characteristic increases, and when the flexible sensor extends in the plane direction. The sensing layer may be expected to vary in a direction of decreasing resistance characteristics.

도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서의 제조 과정 중 센싱층의 코팅 횟수에 따른 균일성을 비교한 사진들이다. 14 is a photograph comparing uniformity according to the number of coating of the sensing layer during the manufacturing process of the flexible sensor according to an embodiment of the present invention.

도 14의 (a) 내지 (h)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서를 준비하되, 센싱층의 코팅 횟수가 10회, 20회, 30회, 40회, 50회, 60회, 100회, 및 200회인 경우에 대해 optical image 촬영하였다. Referring to (a) to (h) of Figure 14, while preparing a flexible sensor according to the embodiment, the number of coating of the sensing layer is 10 times, 20 times, 30 times, 40 times, 50 times, 60 times, 100 times Optical image was taken for the times and 200 times.

도 14의 (a) 내지 (h)에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서는, 센싱층의 코팅 횟수가 증가함에 따라 PDMS 기판 상에 코팅된 그래핀 플레이크의 균일성이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. As shown in (a) to (h) of Figure 14, the flexible sensor according to the embodiment, it is confirmed that the uniformity of the graphene flakes coated on the PDMS substrate as the number of coating of the sensing layer is increased Could.

도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 수평 외력이 가해짐에 따른 저항 특성을 나타내는 그래프이다. FIG. 15 is a graph illustrating resistance characteristics of a flexible sensor according to an embodiment of the present invention as a horizontal external force is applied thereto.

도 15를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서가 면 방향으로 늘어나는 길이(%)에 따른 센싱층의 저항 변화(△R/R0)를 측정하여 나타내었다. 즉 제1 컨택 패드(130)에 X 축 방향으로 인장력이 가해지는 경우에 있어서, 센싱층의 저항 변화(△R/R0)를 측정한 것이다.Referring to FIG. 15, the change in resistance of the sensing layer (ΔR / R 0 ) is measured according to the length (%) of the flexible sensor according to the embodiment. In other words, when a tensile force is applied to the first contact pad 130 in the X-axis direction, the resistance change (ΔR / R 0 ) of the sensing layer is measured.

도 15에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서가 면 방향으로 늘어나는 경우, 늘어나는 정도가 커질수록 센싱층의 저항 변화도 커지는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 상기 플렉서블 센서가 포함하는 굴곡 패턴의 굴곡부가 펴지게 되는 lateral strain 100% 까지는 GF((△R/R0)/ε)가 8.56으로 측정되고, 굴곡부가 펼쳐진 이후인 lateral strain 100 ~ 160% 까지는 GF가 19.8로 측정되는 것을 확인할 수 있었다(ε=applied strain). 즉, 상기 플렉서블 센서가 펼쳐지기 전 감지되는 저항 특성 변화보다 상기 플렉서블 센서가 펼쳐진 후 감지되는 저항 특성 변화가 큰 것을 알 수 있다. 또한 플렉서블 센서가 펼쳐지는 동안 그리고 펼쳐진 후 저항은 증가하는 방향으로 변하는 것을 확인할 수 있다.As can be seen in Figure 15, when the flexible sensor according to the embodiment extends in the plane direction, it can be seen that the resistance change of the sensing layer also increases as the degree of increase increases. In addition, GF ((△ R / R 0 ) / ε) is measured as 8.56 until the lateral strain 100% of the bent portion of the flexible pattern included in the flexible sensor is expanded, and the lateral strain 100 to 160% after the bent portion is unfolded. Until GF was confirmed to be measured as 19.8 (ε = applied strain). That is, it can be seen that the resistance characteristic change detected after the flexible sensor is unfolded is greater than the resistance characteristic change sensed before the flexible sensor is unfolded. You can also see that the resistance changes in the direction of increasing while and after the flexible sensor is deployed.

도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 수직 외력이 가해짐에 따른 저항 특성을 나타내는 그래프이다. FIG. 16 is a graph illustrating resistance characteristics according to a vertical external force applied to the flexible sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 16을 참조하면, 상기 실시 예에 다른 플렉서블 센서에 대해 법선 방향으로 압력이 가해지는 경우, 가해지는 압력(kPa)의 크기에 따른 센싱층의 저항 변화(△R/R0)를 측정하여 나타내었다. 즉, 중심 패드(110) 상에 법선 방향으로 압력이 가해지는 경우, 센싱층의 저항 변화(△R/R0)를 측정한 것이다.Referring to FIG. 16, when the pressure is applied in the normal direction with respect to the other flexible sensor, the resistance change of the sensing layer (ΔR / R 0 ) according to the magnitude of the applied pressure kPa is measured and shown. It was. That is, when pressure is applied in the normal direction on the center pad 110, the resistance change (ΔR / R 0 ) of the sensing layer is measured.

도 16에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 대해 법선 방향으로 압력이 가해지는 경우, 제1 컨택 패드(130) 및 제2 컨택 패드(150)에서 저항이 감소하는 것이 확인되었다. 구체적으로 상기 센싱층의 제1 컨택 패드에서는 S((△R/R0)/△P)가 -0.01/kPa로 측정되고, 상기 센싱층의 제2 컨택 패드에서는 S가 -0.026/kPa로 측정되는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 법선 방향의 압력에 대해서는 제2 컨택 패드(150)에서의 감도가 제1 컨택 패드(130)에서의 감도보다 우수한 것을 확인할 수 있었다As shown in FIG. 16, when pressure is applied in a normal direction with respect to the flexible sensor according to the above embodiment, it is confirmed that the resistance of the first contact pad 130 and the second contact pad 150 decreases. Specifically, S ((ΔR / R 0 ) / ΔP) is measured at −0.01 / kPa on the first contact pad of the sensing layer, and S is −0.026 / kPa on the second contact pad of the sensing layer. It could be confirmed. That is, it was confirmed that the sensitivity in the second contact pad 150 was superior to the sensitivity in the first contact pad 130 with respect to the pressure in the normal direction.

또한, 도 15 및 도 16을 통해 알 수 있듯이, 상기 플렉서블 센서에 대해 법선 방향에서 압력이 가해지는 경우에는 상기 센싱층의 저항이 감소하는 방향으로 가변하고, 상기 플렉서블 센서가 면 방향으로 늘어나는 경우에는 상기 센싱층의 저항이 증가하는 방향으로 가변할 것을 확인할 수 있었다. 15 and 16, when pressure is applied in the normal direction with respect to the flexible sensor, the resistance of the sensing layer is changed in a decreasing direction, and when the flexible sensor extends in the plane direction. It could be confirmed that the resistance of the sensing layer is varied in an increasing direction.

도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서가 포함하는 센싱층의 구조를 분석한 그래프이다. 17 is a graph illustrating a structure of a sensing layer included in a flexible sensor according to an embodiment of the present invention.

도 17을 참조하면, 센싱층이 200회 코팅된 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서가 포함하는 센싱층의 구조를 분석하기 위해 Raman shift(cm-1)에 따른 Raman Intensity(a.u.)를 나타내었다. Referring to FIG. 17, a Raman Intensity (au) according to Raman shift (cm −1 ) is illustrated to analyze the structure of the sensing layer included in the flexible sensor according to the embodiment, in which the sensing layer is coated 200 times.

도 17에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서가 포함하는 센싱층은, D band, G band, 및 2D band가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 즉, D band 및 G band를 통하여 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서의 센싱층이 복수의 단일층으로 형성된 구조인 것을 확인할 수 있었다. 또한, 2D band를 통하여 센싱층 내에 복수의 공극이 형성된 구조인 것을 확인할 수 있었다.As can be seen in Figure 17, the sensing layer included in the flexible sensor according to the embodiment, it was confirmed that the D band, G band, and 2D band appears. That is, it was confirmed that the sensing layer of the flexible sensor according to the embodiment has a structure formed of a plurality of single layers through the D band and the G band. In addition, it was confirmed that the structure has a plurality of voids formed in the sensing layer through the 2D band.

도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서가 포함하는 코팅층의 코팅 횟수에 따른 저항 특성 변화를 나타내는 그래프이다. 18 is a graph showing a change in resistance characteristics according to the number of coatings of the coating layer included in the flexible sensor according to an embodiment of the present invention.

도 18을 참조하면, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서를 준비하되, 센싱층의 코팅 횟수가 1회 내지 200회로 수행되어 제조된 플렉서블 센서 각각의 저항(sheet R, kΩ/sq)을 측정하여 나타내었다. Referring to FIG. 18, the flexible sensor according to the embodiment is prepared, but the resistance (sheet R, k 층 / sq) of each of the flexible sensors manufactured by performing the coating layer on the sensing layer 1 to 200 times is measured and shown. .

도 18에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서를 제조하는 과정에서, 센싱층의 코팅 횟수가 증가할수록 저항이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이는, 그래핀 플레이크 입자가 중복되는 횟수가 많아질수록, 센싱층 내의 전도 경로가 부가적으로 생성되기 때문인 것으로 예측된다. As can be seen in Figure 18, in the process of manufacturing the flexible sensor according to the embodiment, the resistance was reduced as the number of coating of the sensing layer increases. This is expected to be due to the additional generation of conductive paths in the sensing layer as the number of times the graphene flake particles overlap.

도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서가 포함하는 코팅층의 코팅 횟수에 따른 투과율을 나타내는 그래프이다. 19 is a graph showing transmittance according to the number of coatings of a coating layer included in the flexible sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 19를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서를 준비하되, 센싱층의 코팅 횟수가 1회 내지 200회로 수행되어 제조된 플렉서블 센서 각각의 투과율(transmittance, %)을 측정하여 나타내었다. Referring to FIG. 19, a flexible sensor according to the embodiment was prepared, but the number of coating of the sensing layer was performed once to 200 times, and the transmittance (%) of each of the manufactured flexible sensors was measured.

도 19에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서를 제조하는 과정에서, 센싱층의 코팅 횟수가 증가할수록 투과율이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이는, 기판 상에 그래핀 플레이크를 코팅하는 횟수가 증가함에 따라 기판 상에 코팅된 그래핀 플레이크의 균일성이 향상되기 때문인 것으로 예측된다. As can be seen in Figure 19, in the process of manufacturing the flexible sensor according to the embodiment, it was confirmed that the transmittance decreases as the number of coating of the sensing layer increases. This is expected because the uniformity of the graphene flakes coated on the substrate improves as the number of coating of the graphene flakes on the substrate increases.

도 20 및 도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 수평 외력이 가해짐에 따른 특성 변화들을 나타내는 그래프들이다. 20 and 21 are graphs illustrating characteristic changes as a horizontal external force is applied to a flexible sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 20을 참조하면, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서를 면 방향으로 2.5 %까지 늘리되, 5초의 간격으로 늘이고 줄이는 과정을 반복하는 경우에 대해 저항 변화(△R/R0,%)를 측정하여 나타내었다. Referring to FIG. 20, the change in resistance (ΔR / R 0 ,%) is measured for a case in which the flexible sensor according to the embodiment is increased to 2.5% in the plane direction, and the process is repeated at an interval of 5 seconds. Indicated.

도 20에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서가 면 방향으로 늘어나는 경우 저항 변화가 증가하지만, 늘어나는 힘이 제거되어 줄어드는 경우 저항 변화가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 늘이고 줄이는 과정을 반복하는 경우, 저항 변화가 증가 하고 감소하는 것이 반복되는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in Figure 20, when the flexible sensor according to the embodiment increases in the plane direction, the resistance change is increased, but when the increased force is removed to decrease the resistance change was confirmed to decrease. In addition, when the process of increasing and decreasing was repeated, it was confirmed that the resistance change was increased and decreased.

도 21의 (a)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서의 굴곡부가 펼쳐지기까지(strain 100%) 늘였다가 줄이는 과정을 1회 내지 5000회 반복하고, 반복 횟수에 따른 저항(resistance, kΩ)을 측정하여 나타내었다. Referring to (a) of FIG. 21, the process of increasing and decreasing the flexure of the flexible sensor according to the embodiment until it is unfolded (strain 100%) is repeated 1 to 5000 times, and resistance (resistance, kΩ) was measured and shown.

도 21의 (a)에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서는 늘였다가 줄이는 과정을 1회 내지 5000회 반복하는 동안 저항의 변화(Rvariation max)가 2.5 % 이하로 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 상기 실시 예에 다른 플렉서블 센서는 우수한 내구성을 갖는 것을 알 수 있다. As can be seen from (a) of Figure 21, the flexible sensor according to the embodiment it can be seen that the change (R variation max ) of the resistance appears to be 2.5% or less during one to 5000 times the process of increasing and decreasing. there was. That is, it can be seen that the flexible sensor according to the above embodiment has excellent durability.

도 21의 (b)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서를 면 방향으로 0.1 %까지 늘리되, 5초의 간격으로 늘이고 줄이는 과정을 반복하는 경우에 대해 저항 변화(△R/R0, %)를 측정하여 나타내었다.Referring to (b) of FIG. 21, the change in resistance (ΔR / R 0 ,%) is repeated in a case where the flexible sensor according to the embodiment is increased to 0.1% in a plane direction, and the process of increasing and decreasing at intervals of 5 seconds is repeated. ) Is measured and shown.

도 21의 (b)에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서가 면 방향으로 늘어나는 경우 저항 변화가 증가하지만, 늘어나는 힘이 제거되어 줄어드는 경우 저항 변화가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서는, 0.1 % 정도로 늘어나는 작은 수평 외력에도 저항의 변화를 감지할 수 있다는 것을 알 수 있다. As shown in (b) of FIG. 21, when the flexible sensor according to the embodiment extends in the plane direction, the resistance change increases, but when the stretching force is removed and decreased, the resistance change decreases. That is, it can be seen that the flexible sensor according to the embodiment can detect a change in resistance even with a small horizontal external force that is increased by about 0.1%.

도 21의 (c)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서를 면 방향으로 1.25%까지 늘린 후 저항을 측정하고, 변화된 저항이 다시 회복되는 시간을 측정하여 나타내었다. Referring to (c) of FIG. 21, the resistance of the flexible sensor according to the embodiment is increased to 1.25% in the plane direction, and the resistance is measured.

도 21의 (c)에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서를 1.25%까지 늘린 경우, 저항이 원래 대로 회복되는데 걸리는 시간은 약 50초인 것을 확인할 수 있었다. 또한, 삽입된 그래프에서 알 수 있듯이, 약 1초이내의 시간 동안 약 74%의 저항이 회복되는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in Figure 21 (c), when the flexible sensor according to the embodiment is increased to 1.25%, it can be seen that the time taken for the resistance to recover to about 50 seconds. In addition, as can be seen from the inserted graph, the resistance of about 74% was recovered during the time of about 1 second.

도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 수직 외력이 가해짐에 따른 특성 변화들을 나타내는 그래프들이다.22A and 22B are graphs illustrating characteristic changes as a vertical external force is applied to a flexible sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 22의 (a)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 대해 법선 방향으로 2 kPa의 압력을 약 0.3초의 시간 동안 가했다가 제거하는 과정을 반복하는 경우에 대해 저항 변화(△R/R0)를 측정하였다. Referring to (a) of FIG. 22, the resistance change (ΔR / R 0) is repeated for the case where the process of repeatedly applying a pressure of 2 kPa in a normal direction for about 0.3 seconds and then removing the flexible sensor according to the embodiment is performed . ) Was measured.

도 22의 (a)에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 대해 법선 방향으로 압력이 가해지는 경우 저항 변화가 감소하지만, 압력이 제거되는 경우 저항 변화가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 압력이 가해지고 제거되는 과정을 반복하는 경우, 저항 변화가 감소하고 증가하는 과정이 반복되는 것을 확인할 수 있었다. As shown in (a) of FIG. 22, the resistance change is decreased when the pressure is applied in the normal direction to the flexible sensor according to the embodiment, but the resistance change is increased when the pressure is removed. In addition, when the process of applying pressure and removing the pressure was repeated, it was confirmed that the process of decreasing and increasing resistance was repeated.

도 22의 (b)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 대해 법선 방향으로 압력을 가했다가 제거하는 과정을 1회 내지 100회 반복하는 경우에 대해 저항 변화(△R/R0)를 측정하였다.Referring to (b) of FIG. 22, the resistance change (ΔR / R 0 ) is measured when the process of applying and removing pressure in the normal direction to the flexible sensor according to the embodiment is repeated 1 to 100 times. It was.

도 22의 (b)에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 대해 법선 방향으로 압력이 가해지고 제거되는 과정이 1회 내지 100회 반복되는 동안, 저항 변화는 실질적으로 일정하게 유지되는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in FIG. 22 (b), the resistance change is maintained substantially constant while the process of applying and removing pressure in the normal direction with respect to the flexible sensor according to the embodiment is repeated one to 100 times. I could confirm it.

도 22의 (c)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서에 대해 법선 방향으로 5 Pa의 압력을 가했다가 제거하는 과정을 반복하는 경우에 대해 저항 변화(△R/R0)를 측정하였다.Referring to (c) of FIG. 22, the resistance change (ΔR / R 0 ) was measured when the process of applying a pressure of 5 Pa in the normal direction and then removing the flexible sensor according to the embodiment was repeated.

도 22의 (c)에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서는, 5 Pa의 작은 압력에도 저항이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 상기 실시 예에 따른 플렉서블 센서는 작은 힘의 수직 외력에도 민감하게 센싱 가능하다는 것을 알 수 있다. As can be seen from (c) of Figure 22, the flexible sensor according to the embodiment was confirmed that the resistance decreases even at a small pressure of 5 Pa. That is, it can be seen that the flexible sensor according to the embodiment can be sensitively sensed even with a small external force.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail using the preferable embodiment, the scope of the present invention is not limited to a specific embodiment, Comprising: It should be interpreted by the attached Claim. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

100: 기판
110: 중심 패드
120: 굴곡 패턴
130: 제1 컨택 패드
140: 직선 패턴
150: 제2 컨택 패드
200: 마스크
210: 중심 영역
220: 제1 마스크 패턴
220p: 굴곡부
220c: 제1 컨택 영역
230: 제2 마스크 패턴
230p: 직선부
230c: 제2 컨택 영역
300: 보호막100: substrate
110: center pad
120: bending pattern
130: first contact pad
140: straight pattern
150: second contact pad
200: mask
210: center area
220: first mask pattern
220p: bend
220c: first contact region
230: second mask pattern
230p: straight
230c: second contact area
300: shield

Claims (18)

유연성을 갖는 기판을 준비하는 단계;
상기 기판 상에, 중심 영역, 상기 중심 영역에 대하여 제1 방향으로 연장되되 굴곡부를 갖는 제1 마스크 패턴 및 상기 중심 영역에 대하여 제2 방향으로 연장되되 직선부를 갖는 제2 마스크 패턴을 포함하는 마스크를 배치하는 단계; 및
상기 마스크를 통하여 상기 기판 상에 전도성 물질을 코팅하는 단계를 포함하되,
상기 전도성 물질은 상기 제1 방향으로 가해지는 외력에 대하여 저항이 변하고, 상기 전도성 물질의 법선 방향으로 가해지는 외력에 대하여 저항이 변하는 플렉서블 센서의 제조 방법.
Preparing a substrate having flexibility;
On the substrate, a mask including a center region, a first mask pattern extending in a first direction with respect to the center region and having a bent portion, and a second mask pattern extending in a second direction with respect to the center region and having a straight portion; Deploying; And
Coating a conductive material on the substrate through the mask,
The conductive material has a resistance change with respect to the external force applied in the first direction, the resistance of the flexible material is a manufacturing method of the flexible sensor is changed.
제1 항에 있어서,
상기 전도성 물질을 코팅하는 단계에 의하여,
상기 전도성 물질은, 상기 마스크의 중심 영역에 대응하는 중심 패드, 상기 마스크의 굴곡부에 대응하는 굴곡 패턴 및 상기 마스크의 직선부에 대응하는 직선 패턴으로 코팅되는 플렉서블 센서의 제조 방법.
The method of claim 1,
By coating the conductive material,
The conductive material may be coated with a center pad corresponding to a center area of the mask, a curved pattern corresponding to a bent portion of the mask, and a straight pattern corresponding to a straight portion of the mask.
제2 항에 있어서,
상기 마스크를 배치하는 단계에서,
상기 제1 마스크 패턴은 상기 굴곡부의 단부에 위치하는 제1 컨택 영역을 포함하고, 상기 제2 마스크 패턴은 상기 직선부의 단부에 위치하는 제2 컨택 영역을 포함하는 플렉서블 센서의 제조 방법.
The method of claim 2,
In the step of placing the mask,
The first mask pattern includes a first contact region positioned at an end of the curved portion, and the second mask pattern includes a second contact region positioned at an end of the straight portion.
제3 항에 있어서,
상기 전도성 물질을 코팅하는 단계에 의하여,
상기 전도성 물질은 상기 제1 컨택 영역에 대응하는 제1 컨택 패드 및 상기 제2 컨택 영역에 대응하는 제2 컨택 패드로 코팅되는 플렉서블 센서의 제조 방법.
The method of claim 3, wherein
By coating the conductive material,
The conductive material is coated with a first contact pad corresponding to the first contact region and a second contact pad corresponding to the second contact region.
제4 항에 있어서,
상기 중심 패드, 상기 굴곡 패턴, 상기 제1 컨택 패드, 상기 직선 패드, 및 상기 제2 컨택 패드는 상기 전도성 물질을 코팅하는 단계에 의하여 한 번에 코팅되는 플렉서블 센서의 제조 방법.
The method of claim 4, wherein
The center pad, the bending pattern, the first contact pad, the straight pad, and the second contact pad are coated at a time by coating the conductive material.
제1 항에 있어서,
상기 제1 방향으로 가해지는 외력은, 상기 제1 컨택 패드에 상기 제1 방향으로 가해지고, 상기 법선 방향으로 가해지는 외력은, 상기 중심 패드에 법선 방향으로 가해지는 플렉서블 센서의 제조 방법.
The method of claim 1,
The external force applied in the first direction is applied to the first contact pad in the first direction, and the external force applied in the normal direction is applied to the center pad in the normal direction.
제1 항에 있어서,
상기 전도성 물질을 코팅하는 단계는,
0.04 mL/min의 분사량으로 200회 이상 코팅되는 플렉서블 센서의 제조 방법.
The method of claim 1,
Coating the conductive material,
Method of manufacturing a flexible sensor coated 200 times or more with a spraying amount of 0.04 mL / min.
제7 항에 있어서,
상기 기판 상에 상기 전도성 물질을 코팅하는 횟수가 증가함에 따라 상기 기판 상에 코팅된 상기 전도성 물질의 균일성이 향상되는 것을 포함하는 플렉서블 센서의 제조 방법.
The method of claim 7, wherein
And increasing uniformity of the conductive material coated on the substrate as the number of coating of the conductive material on the substrate increases.
제1 항에 있어서,
상기 전도성 물질을 코팅하는 단계는,
상기 기판을 가열하는 단계; 및
상기 가열된 기판에 상기 전도성 물질을 코팅하는 단계를 포함하는 플렉서블 센서의 제조 방법.
The method of claim 1,
Coating the conductive material,
Heating the substrate; And
The method of manufacturing a flexible sensor comprising the step of coating the conductive material on the heated substrate.
제1 항에 있어서,
상기 전도성 물질이 코팅된 상기 기판 상에 유연성 보호막을 형성하는 단계를 더 포함하는 플렉서블 센서의 제조 방법.
The method of claim 1,
Forming a flexible protective film on the substrate coated with the conductive material further comprising the step of manufacturing a flexible sensor.
유연성 기판;
상기 유연성 기판 상에 중심 패드, 상기 중심 패드의 일 양 단에 마련되는 굴곡 패턴, 상기 굴곡 패턴의 단부에 마련되는 제1 컨택 패드, 상기 중심 패드의 타 양 단에 마련되는 직선 패턴 및 상기 직선 패턴의 단부에 마련되는 제2 컨택 패드가 단일 레이어로 형성된 센싱층; 및
상기 센싱층을 덮는 유연성 보호막을 포함하는 플렉서블 센서.
Flexible substrates;
A center pad on the flexible substrate, a bending pattern provided at one end of the center pad, a first contact pad provided at an end of the bending pattern, a straight pattern provided at the other ends of the center pad, and the straight pattern A sensing layer having a second contact pad provided at an end of the single layer; And
A flexible sensor comprising a flexible protective film covering the sensing layer.
제11 항에 있어서,
상기 센싱층은, 상기 센싱층에 대하여 면 방향으로 가해지는 제1 외력과 법선 방향으로 가해지는 제2 외력에 따라 저항 특성이 가변하는, 플렉서블 센서.
The method of claim 11, wherein
The sensing layer has a variable resistance characteristic according to a first external force applied in a plane direction with respect to the sensing layer and a second external force applied in a normal direction.
제12 항에 있어서,
상기 센싱층에 상기 제1 외력이 가해지는 경우, 상기 센싱층은 저항 특성이 증가하는 방향으로 가변하고,
상기 센싱층에 상기 제2 외력이 가해지는 경우, 상기 센싱층은 저항 특성이 감소하는 방향으로 가변하는, 플렉서블 센서.
The method of claim 12,
When the first external force is applied to the sensing layer, the sensing layer is variable in a direction in which the resistance characteristic increases,
When the second external force is applied to the sensing layer, the sensing layer is variable in a direction in which the resistance characteristic decreases.
제12 항에 있어서,
상기 제1 외력은 상기 제1 컨택 패드의 면 방향으로 상기 제1 컨택 패드에 가해지는 외력이고, 상기 제2 외력은 상기 중심 패드의 법선 방향으로 상기 중심 패드에 가해지는 외력인, 플렉서블 센서.
The method of claim 12,
The first external force is an external force applied to the first contact pad in a plane direction of the first contact pad, and the second external force is an external force applied to the center pad in a normal direction of the center pad.
제12 항에 있어서,
상기 센싱층에 상기 제1 외력이 가해지는 경우, 상기 제1 컨택 패드의 저항 특성은 변하고, 상기 제2 컨택 패드의 저항 특성은 변하지 않는, 플렉서블 센서.
The method of claim 12,
When the first external force is applied to the sensing layer, the resistance characteristic of the first contact pad is changed and the resistance characteristic of the second contact pad is not changed.
제12 항에 있어서,
상기 굴곡 패턴의 굴곡부가 펼쳐지기 전의 상기 제1 컨택 패드에서 감지되는 저항 특성 변화는, 상기 굴곡 패턴의 굴곡부가 펼쳐진 후 상기 제1 컨택 패드에서 감지되는 저항 특성 변화 보다 작은 것을 포함하는 플렉서블 센서.
The method of claim 12,
The change in the resistance characteristic detected by the first contact pad before the curved portion of the curved pattern is unfolded is smaller than the change in the resistance characteristic detected by the first contact pad after the curved portion of the curved pattern is unfolded.
제12 항에 있어서,
상기 센싱층에 상기 제2 외력이 가해지는 경우, 상기 제2 컨택 패드에서의 저항 특성 변화는 상기 제1 컨택 패드에서의 저항 특성 변화보다 큰 플렉서블 센서.
The method of claim 12,
When the second external force is applied to the sensing layer, the change in resistance characteristic of the second contact pad is greater than the change of resistance characteristic of the first contact pad.
제11 항에 있어서,
상기 센싱층은, 그래핀 플레이크(graphene flake)로 이루어진 플렉서블 센서.
The method of claim 11, wherein
The sensing layer is a flexible sensor consisting of graphene flakes.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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