KR20220167654A - 정전용량형 습도센서의 제조방법 및 그에 의해 제조된 정전용량형 습도센서 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 (a) 바이모달(bimodal) 입도 분포를 가지는 감습성 세라믹 입자를 포함하는 바이모달 잉크를 준비하는 단계; 및 (b) 상기 바이모달 잉크를 잉크젯 인쇄하여 감습층을 형성하는 단계;를 포함하는 정전용량형 습도센서의 제조방법 및 이에 의해 제조된 정전용량형 습도센서에 대한 것으로서, 본 발명에 의하면, 바이모달(bimodal) 입도 분포를 가지는 감습성 세라믹 입자를 포함하는 바이모달 잉크를 이용해 잉크젯 인쇄를 통해 감습층을 제조함으로써, 조대 입자(coarse particle)에 의해 형성된 기공에 미세 입자(fine particle)를 도입하여 감습층의 표면적을 극대화할 수 있으며, 그 결과, 종래 기술 대비 현저히 향상된 감도(sensitivity), 넓은 상대습도 범위에 걸쳐 우수한 반복성(repeatability) 및 선형성(linearity), 낮은 히스테리시스(hysteresis), 합리적인 응답/복구 시간(response and recovery time) 및 장기 안정성 등의 특성을 가지는 정전용량형 습도센서를 구현할 수 있다.
Description
본 발명은 습도센서의 제조방법 및 그에 의해 제조된 습도센서에 대한 것으로서, 보다 상세하게는, 세라믹 소재 기반 감습층(humidity sensing layer)을 구비한 정전용량형 습도센서의 제조방법 및 그에 의해 제조된 정전용량형 습도센서에 대한 것이다.
센서(sensor)는 온도, 압력, 빛 등 각종 물리량을 검출하거나 측정하여 신호로 전달하는 기능을 갖춘 소자 또는 이들 소자를 이용한 계측기를 지칭하며, 그 중에서도 공기 중의 습도(humidity) 변화를 검출하는 센서를 습도센서라고 한다.
습도센서는 다양한 구조로 제작되고 있으나, 습기를 검출하는 감습층(humidity sensing layer)을 포함하고 상기 감습층이 수분에 노출되는 경우 전기적 신호가 변화하는 것을 이용하는 정전용량형 습도센서(capacitive humidity sensor)가 주로 사용되고 있다.
상기 정전용량형 습도센서는, 저항형 습도센서에 비하여 감도가 높고, 신뢰성이 우수하며 그리고 히스테리시스(hysteresis)가 적은 특성을 가지며, 또한 습도 측정폭이 넓고, 고온에서 안정적이며, 정전용량 값이 선형성이며 대수 변환 등이 필요 없고, 아울러 응답속도 및 내구성이 뛰어나 정밀 측정이 가능하다는 장점을 가진다.
이러한 정전용량형 습도센서는 상하 전극 또는 빗살형 전극(interdigitated electrode, IDE) 사이에 감습층을 구비한 커패시터(capacitor) 구조를 가지며, 상기 감습층에 수분이 흡착되면, 유전율 변화를 가져와 커패시터의 정전용량의 변화를 유발함으로써 습도의 변화를 감지하는 원리로 작동한다.
습도센서의 성능을 좌우하는 중요한 요소인 상기 감습층은 세라믹, 폴리머, 반도체 나노입자 등 다양한 재료로 이루어질 수 있는데, 특히 세라믹 소재는 폴리머 소재와 비교해 여러 화학종(chemical species)에 대한 안정성이 높고 작동 온도 범위가 넓으며 물리적 안정성이 높으며 감도가 높기 때문에 폴리머 소재보다 바람직하다는 사실이 여러 연구를 통해 밝혀졌다.
감습층에서 수분 흡착에 사용할 수 있는 표면적은 센서의 감도를 높이는 데 있어서 매우 중요한 요소이므로, 세라믹 소재 기반 감습층의 표면적 대 부피 비율을 높이기 위해 다공성 구조의 제어 등 감습층의 미세 구조를 조절하기 위한 다양한 시도가 있었으나 여전히 개선의 여지가 남아 있는 상태이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 세라믹 기반 감습층의 미세 구조를 제어하여 감도(sensitivity) 등의 성능이 향상된 정전용량형 습도센서를 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 정전용량형 습도센서를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 상부 전극과 하부 전극 사이에 위치하는 감습층 또는 빗살형 전극(interdigitated electrode, IDE)의 대향 전극 사이에 위치하는 감습층을 형성하는 단계로서, (a) 바이모달(bimodal) 입도 분포를 가지는 감습성 세라믹 입자를 포함하는 바이모달 잉크를 준비하는 단계 및 (b) 상기 바이모달 잉크를 잉크젯 인쇄하여 감습층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서의 제조방법을 제안한다.
이때, 상기 감습성 세라믹 입자는 BaTiO3, TiO2, SnO2 또는 Al2O3로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 감습층의 형성을 위한 잉크젯 인쇄 공정에 제공되는 바이모달 잉크는 하기 관계식을 만족시키는 조대 입자 및 미세 입자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
D c/D f > 6.5
(상기 식에서, D c는 조대 입자의 직경이고, D f는 미세 입자의 직경임).
또한, 상기 바이모달 잉크는, 직경 500nm의 BaTiO3 미세 입자 및 직경 50nm의 BaTiO3 조대 입자를 90:10 ~ 70:30의 부피비로 포함하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 직경 500nm의 BaTiO3 미세 입자 및 직경 50nm의 BaTiO3 조대 입자를 70:30의 부피비로 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명은 발명의 다른 측면에서 상기 제조방법에 따라 제조된 감습층을 포함하는 정전용량형 습도센서를 제안한다.
본 발명에 의하면, 바이모달(bimodal) 입도 분포를 가지는 감습성 세라믹 입자를 포함하는 바이모달 잉크를 이용해 잉크젯 인쇄를 통해 감습층을 제조함으로써, 조대 입자(coarse particle)에 의해 형성된 기공에 미세 입자(fine particle)를 도입하여 감습층의 표면적을 극대화할 수 있으며, 그 결과, 종래 기술 대비 현저히 향상된 감도(sensitivity), 넓은 상대습도 범위에 걸쳐 우수한 반복성(repeatability) 및 선형성(linearity), 낮은 히스테리시스(hysteresis), 합리적인 응답/복구 시간(response and recovery time) 및 장기 안정성 등의 특성을 가지는 정전용량형 습도센서를 구현할 수 있다.
도 1은 본원 실시예에서 잉크젯 인쇄 공법을 통해 BaTiO3 정전용량형 습도센서를 제조하는 공정을 보여주는 개략도 및 실제 이미지이다((a) 전극의 잉크젯 인쇄, (b) Cu 식각액 용액에 담그기, (c) Cu 전극의 형성, (d) BaTiO3 층의 잉크젯 인쇄).
도 2는 (a)잉크 A, (b)잉크 B, (c)잉크 C 및 (d)잉크 D 각각을 이용해 잉크젯 인쇄된 BaTiO3 층의 주사전자 현미경(SEM) 이미지 분석 결과이다.
도 3(a)는 각각 잉크 B(S90:10), 잉크 C(S80:20) 및 잉크 D(S70:30)으로 잉크젯 인쇄된 BaTiO3 층을 가지는 습도센서의 선형성 분석 결과이고, 도 3(b)는 잉크 D(S70:30)으로 잉크젯 인쇄된 BaTiO3 층을 가지는 습도센서의 히스테리시스 곡선이다.
도 4(a) 내지 도 4(c)는 각각 잉크 D(S70:30), 잉크 C(S80:20) 및 잉크 B(S90:10)로 잉크젯 인쇄된 BaTiO3 층을 가지는 습도센서에 대해 서로 다른 RH에서 반복성을 측정한 결과이다.
도 5(a) 및 도 5(b)는 각각 잉크 D(S70:30)으로 잉크젯 인쇄된 BaTiO3 층을 가지는 습도센서에 대한 응답/복구 시간 및 10일 동안의 안정성을 분석한 결과이다.
도 6은 잉크 D(S70:30)으로 잉크젯 인쇄된 BaTiO3 층을 가지는 습도센서에 대해 60 %RH 및 80 %RH에서 응답/복구 시간을 측정한 결과이다.
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본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 실시 예를 들어 본 발명에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 명세서에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시 예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
<실시예>
1. 잉크젯 인쇄를 위한 잉크 제조
에칭 레지스트 잉크(etch resist ink)는 N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide, DMF)에 3 wt% 폴리이미드(PI) 수지를 혼합하여 제형화되었다. 잉크를 초음파 장치를 사용하여 바이알(vial)에서 완전히 혼합하고 6μm 폴리프로필렌 필터를 사용해 여과하여 잉크젯 노즐을 막을 수 있는 잔여 응집체를 제거하고 혼합물을 10 pL Dimatix 카트리지에 채웠다.
BaTiO3 잉크는 두 가지 다른 크기(D = 50 및 500 nm, US Research Nanomaterials, Inc.)의 상용 BaTiO3 분말로 제조하였다.
먼저, BaTiO3 나노 분말을 24시간 동안 볼 밀링하여 α-테르피네올(α-terpineol)에 용해시킨 다음 1시간 동안 초음파 처리하였다. BaTiO3의 총 고형분 함량(total solid conten)은 모든 실험에서 30 wt%로 고정시켰다.
아래와 같이 바이모달 혼합비로 4가지의 서로 다른 잉크를 제조했다.
잉크 A - 100 vol% 500 nm
잉크 B - 500nm (90 vol%) : 50nm (10 vol%)
잉크 C - 500nm (80 vol %) : 50nm (20 vol%)
잉크 D - 500nm (70 vol %) : 50nm (30 vol%)
잉크를 카트리지에 채우기 전에 6μm 폴리프로필렌 필터를 사용하여 남아있을 지도 모르는 응집체를 제거했다.
2. 잉크젯 인쇄를 이용한 습도센서 제조
습도센서의 제작을 위한 기판으로 30 × 30 mm의 구리 피복 라미네이트(copper-clad laminate, CCL)를 사용했다.
먼저, 에칭 레지스트 PI 잉크를 기판에 잉크젯 인쇄하여 전극을 패턴닝하였다(finger length = 7 mm, finger gap = 0.4 mm, finger width = 0.4 mm). 그리고, 1시간 동안 200℃에서 기판을 어닐링(annealing)한 다음 바람직하지 않은 Cu층을 제거하기 위해 50℃에서 5분 동안 Cu 에칭 용액에 침지시켰다. 그리고나서, BaTiO3 잉크를 잉크젯 프린팅으로 증착한 다음 300℃에서 1시간 동안 핫 플레이트 위에서 용매를 증발시켰다. 마지막으로, 센서를 9 × 9 mm 크기의 조각으로 자르고 염화리튬(lithium chloride) 용액에 담근 다음 22℃에서 밤새 건조시킨 후 습도 감지 성능을 검사했다.
도 1에 본 실시예에서 제조한 습도센서의 실제 사진과 함께 BaTiO3 기반 정전용량형 습도 센서의 제조 공정의 개략도를 도시했다.
<실험예>
1. 바이모달 잉크를 사용해 잉크젯 인쇄한 BaTiO
3
감습층의 미세 구조 분석
센서의 습도 감지 성능은 표면적, 기공 크기 분포, 형태 등 센서의 미세 구조 특성에 영향을 받는다. 바이모달(500 nm + 50 nm) BaTiO3 잉크를 사용하고 바이모달 잉크에서 상기 크기가 다른 입자의 혼합 비율을 조정함으로써, 잉크젯 인쇄된 BaTiO3 필름에 의도적으로 미세 구조 변화를 유도했다. McGeary의 연구와 본 발명자의 기존 연구에 따르면, 두 입자의 크기 비율 D c/D f (D c 및 D f는 각각 조대 입자의 직경 및 미세 입자의 직경을 나타냄)가 6.5보다 클 때, 조대 입자로 둘러싸인 기공의 크기가 미세 입자의 크기보다 커졌다. 500 nm 및 50 nm 입자로 구성된 바이모달 잉크의 D c/D f 값은 실험 내내 10이었다. 4개의 서로 다른 BaTiO3 잉크(잉크 A 내지 D)를 사용하여 잉크젯 인쇄된 BaTiO3 필름의 미세 구조적 차이를 시각화하기 위해 도 2와 같이 FIB FE-SEM으로 단면 이미지를 조사했다. 공극 면적 분율(areal pore fraction)은 도 2의 하단 모노톤 단면 이미지의 이미지 분석에 의해 정량적으로 분석하였다. 공극에 해당하는 흑색 영역은 BaTiO3 입자에 해당하는 흰색 영역과 비교되었다. 이미지 분석 결과는 바이모달 잉크에서 50nm 입자의 양이 증가함에 따라 공극 면적 분율이 감소했음을 나타낸다. 싱글모달 잉크 (잉크 A)로 잉크젯 프린팅한 필름의 공극 면적 분율은 28.92% 였고, 바이모달 잉크 B, C 및 D로 잉크젯 프린팅한 BaTiO3 필름의 경우 19.27%, 18.30% 및 16.96 %로 감소했다. 아래 표 2의 잉크젯 인쇄 필름의 세라믹 충진 밀도(packing density)의 계산 결과에 따르면, 바이모달 잉크에 더 많은 50nm 입자가 포함됨에 따라 충진 밀도가 48.07%에서 65.95%로 증가했다.
<표 1> 잉크젯 인쇄된 각각의 BaTiO3 감습층의 특성 분석 데이터
바이모달 혼합비가 서로 다른 잉크젯 인쇄 BaTiO3 필름의 기공 분율 및 충진 밀도는 다음의 표 2에 요약되어 있다.
<표 2> 잉크젯 인쇄된 각각의 BaTiO3 감습층의 미세 구조 분석 데이터
잉크젯 인쇄된 BaTiO3 필름의 충진 밀도의 증가는 조대한 입자로 둘러싸인 기공에 미세 입자를 배치함으로써 실현되었다. 이는 필름의 충진 밀도가 증가함에 따라 수분 흡착을 위한 표면적이 증가할 것으로 예상되었음을 의미한다. BaTiO3 잉크의 BET 분석 또한 이러한 예상을 뒷받침하여 바이모달 잉크 시스템에 더 많은 미세 입자가 포함될 때 더 큰 표면적이 나타냈다. 서로 다른 혼합비에 대한 각각의 BET 데이터 비교 결과는 상기 표 1에 기재했으며, 이로부터 혼합비가 70:30인 바이모달 잉크를 사용하는 필름에서 습도 감지에 더 유리한 미세 구조가 달성되었다는 결론이 얻어졌다.
2. 바이모달 잉크를 사용해 잉크젯 인쇄한 BaTiO
3
감습층의 습도 감지 성능 분석
다양한 바이모달 혼합비를 가진 잉크 B 내지 D를 이용해 제조된 센서의 습도 감지 성능을 다음과 같이 조사했다.
습도 감지 성능의 시험은 22℃에서 이루어졌다. 먼저 오산화인(P2O5) 건조제를 이용해 습도 센서를 노출시켜 BaTiO3 감습층의 물 분자를 제거한 다음(0 %RH), 최대 80 %RH의 다양한 RH 값에 노출시켰다.
이때, 서로 다른 수준의 상대 습도(RH) 환경을 얻기 위해 각기 다른 염(LiCl, MgCl2, NaCl 및 K2SO4)의 포화 용액을 담은 병을 준비했다. 원하는 RH에 도달했는지 확인하기 위해 각각의 습도 수준은 상용 센서(SHT31, Sensirion)를 이용해 모니터링하였다.
감습도(humidity sensitivity), 반복성(repeatability), 히스테리시스(hysteresis), 응답/복구 시간(response/recovery time) 및 시간에 따른 안정성(stability over time) 등의 습도 감지 성능은 %RH에 따른 센서의 정전 용량 변화를 모니터링하여 조사했다.
구체적으로, 서로 다른 습도 수준에 노출되었을 때 습도 센서의 정전 용량(capacitance) 변화는 100Hz에서 LCR 미터(LCR-8110G, Gwinstek)를 사용하여 측정하였다. 센서를 60초 동안 0 %RH의 병에 넣었다가 20 %RH, 40 %RH, 60 %RH 및 80 %RH의 각각의 병에 옮겨 센서의 감도(sensitivity)와 재현성(repeatability)을 조사하였으며, 이를 5회 반복하였다. 어떤 센서가 가장 높은 감도를 제공하는지 분석한 후 센서의 히스테리시스(hysteresis), 응답/복구 시간 및 시간 경과에 따른 안정성을 추가로 조사했다.
단순화를 위해 잉크 B, C 및 D로 준비된 BaTiO3 감습층이 있는 센서를 각각 S90:10, S80:20 및 S70:30으로 표시했다.
(1) 감도 및 히스테리시스(Sensitivity and hysteresis)
도 3(a)에 도시한대로 감습도(HS)를 분석하여 습도 감지 성능에 대한 감습층 표면적의 영향을 각 센서는 60초 동안 각 %RH 값에 머물렀다가 다른 %RH 값으로 이동시켰다. 감습도는 다음 관계식을 사용하여 측정하였다.
HS
= (
C
80
-
C
20
)/(80 %
RH
- 20 %
RH
)
(상기 식에서, C 80 및 C 20은 각각 80 %RH 및 20 %RH에서 센서의 커패시턴스임)
미세구조 분석 결과로부터 다른 두 센서에 비해 표면적이 가장 큰 BaTiO3 감습층을 가지는 센서인 S70:30은, S90:10보다 적어도 17배 더 높은 5.75×105 pF/%RH의 가장 높은 감습도를 나타냈다. 바이모달 잉크를 사용하는 잉크젯 인쇄 센서는 105 pF/%RH 대의 감습도를 나타냈으며, 이는 이전에 보고된 다른 BaTiO3 관련 용량성 습도 센서(capacitive humidity sensor)의 성능을 훨씬 능가했다. 20 ~ 80 %RH 범위에서 감습도의 선형성(L)도 가장 큰 표면적을 가지는 감습층에 의해 개선되었다. 선형성은 S90:10의 78.3%에서 S70:30의 98.9%로 증가했다.
습도 흡착과 탈착 사이의 순환 과정에서 습도 센서의 거동을 특성화하기 위해, 최고의 감습도를 나타낸 S70:30에 대해 히스테리시스 곡선을 얻었으며, 이를 도 3(b)에 도시했다.
최대 히스테리시스(H max)는 아래 식에 따라 RH 범위에서 습도 흡착 및 탈착 사이클 중 센서 커패시턴스의 최대 편차로 정의되며, S70:30은 60 %RH에서 8.9%의 히스테리시스를 나타냈다.
H max = |(C ads-C des)/(C ads)|
(상기 식에서, 여기서 C ads 및 C des는 각각 습도 흡착 및 탈착 과정에서 측정 된 센서의 커패시턴스임)
(2) 반복성(Repeatability)
습도 센서의 반복성은 5번의 습도 흡착 및 탈착 사이클 동안 0 %RH와 20 %RH, 40 %RH, 60 %RH 및 80 %RH의 다른 4개 RH 사이에서 센서를 번갈아 노출시켜 살펴보았다. 센서의 커패시턴스 변화는 각 RH 레벨에서 60초 동안 모니터링하였다. 도 4는 3개의 센서 (S70:30, S80:20 및 S90:10) 모두 사이클 응답이 모든 RH 범위에 대해 합리적으로 반복될 수 있음을 보여준다. 그러나, S70:30에서는 사이클 단계 전체에 걸쳐 각 RH 레벨에서 커패시턴스의 보다 두드러진 변화가 관찰되었다(도 4(a)). 60 %RH 및 80 %RH와 같은 고습 환경에서의 감도는 S80:20 및 S90:10에서와 같이 감습층의 표면적이 감소함에 따라 거의 구별되지 않았다(도 4(b) 및 도 4(c)). 이는 S80:20 및 S90:10의 감습층에서는 표면적의 대부분이 60 %RH에 해당하는 물 분자의 양으로 거의 포화되어 보다 높은 습도에서는 과잉 물 분자에 대한 감도가 감소함을 나타낸다. S70:10에서 통계적으로 설계된 것처럼, 습도가 높을수록더 많은 물 분자를 흡착하기 위해 더 많은 표면적이 필요했다.
(3) 응답 시간 및 안정성(Response time and stability)
본 실시예에서 응답 및 복구 시간(response and recovery time)은 0 %RH ~ 60 %RH 및 0 %RH ~ 80 % 각각에 해당하는 2개의 서로 다른 습도 간격 내에서 커패시턴스 전체 변동값의 90%에 도달하는데 걸리는 시간으로 정의되었다. 각 %RH에서 60초의 체류 시간(residence time) 이내에 센서는 0 %RH의 초기 커패시턴스에 도달하지 못했다. 따라서, 습도가 60 %RH에서 20 %RH로, 80 %RH에서 20 %RH로 변화할 때의 회복 시간이 계산되었으며, 이는 더 넓은 표면적을 가지는 센서가 감도 측면에서 유리하다는 것을 나타낸다. 도 5(a)는 BaTiO3 감습층에서 가장 큰 표면적을 가진 S70:30의 양측 시간을 보여준다. 응답 및 회복 시간은 각각 0 %RH ~ 80 %RH ~ 20 %RH의 경우 41초와 30초, 0 %RH ~ 60 %RH ~ 20 %RH의 경우 37초와 15초였다. 센서가 초기 커패시턴스에 도달할 수 있도록 각 %RH에서의 체류 시간을 5분으로 연장한 결과, 응답 및 회복 시간은 0 %RH-80 %RH-0 %RH 및 0 %RH-60 %RH-0 %RH 각각에 대해 40초 및 220초, 35초 및 200초였다(도 6).
도 5(b)는 센서의 장기 감지 안정성을 보여준다. 감지 신호는 80 %RH, 60 %RH, 40 %RH, 20 %RH에서 10일 동안 하루에 두 번 측정되었다. 모든 센서는 10일 동안 각 RH에서 대체적으로 일관성을 가지는 커패시턴스 값을 보였으며 잉크젯 인쇄 BaTiO3 용량형 습도 센서의 우수한 안정성을 나타냈다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (5)
- (a) 바이모달(bimodal) 입도 분포를 가지는 감습성 세라믹 입자를 포함하는 바이모달 잉크를 준비하는 단계; 및
(b) 상기 바이모달 잉크를 잉크젯 인쇄하여 감습층을 형성하는 단계;
를 포함하는 정전용량형 습도센서의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 감습성 세라믹 입자는 BaTiO3, TiO2, SnO2 또는 Al2O3로 이루어진 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 바이모달 잉크는 하기 관계식을 만족시키는 조대 입자 및 미세 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서의 제조방법:
D c/D f > 6.5
(상기 식에서, D c는 조대 입자의 직경이고, D f는 미세 입자의 직경임). - 제1항에 있어서,
상기 바이모달 잉크는,
직경 500nm의 BaTiO3 미세 입자 및 직경 50nm의 BaTiO3 조대 입자를 90:10 ~ 70:30의 부피비로 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서의 제조방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 정전용량형 습도센서.
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| KR1020210076917A KR20220167654A (ko) | 2021-06-14 | 2021-06-14 | 정전용량형 습도센서의 제조방법 및 그에 의해 제조된 정전용량형 습도센서 |
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|---|---|---|---|---|
| WO2013182542A1 (fr) | 2012-06-04 | 2013-12-12 | Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives | Capteur d'humidite capacitif a electrode de graphene |
| KR101646048B1 (ko) | 2015-02-12 | 2016-08-08 | 인하대학교 산학협력단 | 나뭇잎의 수분을 측정하는 정전용량형 습도센서 |
-
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