KR20230022575A - Large Scale Pressure Sensor Element - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on an uneven substrate. More specifically, the present invention relates to a large-area CNT pressure sensor manufactured by using a CNT material, in which electrodes are formed in a grid shape on an uneven substrate formed of an elastic material to make it possible to manufacture the large-area pressure sensor. The pressure sensor is not manufactured in the form of a strip like a normal pressure sensor, but can be manufactured to have a large area by increasing the length and greatly increasing the width. Thus, the pressor sensor can be widely used and applied for various purposes such as being placed on a large-area bottom to measure a pressure acting on the bottom to detect movement of people or animals. In addition, the large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on the uneven substrate can be produced in a continuous process, thereby enabling mass production, and can lower production costs, thereby making it possible to supply the sensor with excellent performance at a low price. In addition, the pressure sensor has the advantage that consumers can freely cut the pressure sensor into a desired length and use the same as the pressure sensor can be cut and used to fit the size of an application product using the pressure sensor when the application product is manufactured, thereby enabling quick manufacture of the application product. The large-area elastic carbon conductor pressure sensor comprises: the uneven substrate with a grid-shaped uneven portion formed by a plurality of first insertion grooves and a second insertion grooves; first electrodes inserted into the plurality of first insertion grooves; and second electrodes inserted into the plurality of second insertion grooves.

Description

요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서{Large Scale Pressure Sensor Element}Large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on a concavo-convex substrate {Large Scale Pressure Sensor Element}

본 발명은 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서에 관한 것이다. 좀 더 자세하게로는, 카본소재를 사용하여 제조되는 압력센서에서, 대면적으로 압력센서를 제조하는 것이 가능하게 하기 위하여, 탄성소재로 되어 있는 요철기판에 전극이 격자형으로 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서에 관한 것이다. 본 발명에 의한 압력센서는, 통상의 압력센서처럼 띠 형태로 제작하는 것이 아니라, 길이가 길면서도 너비를 매우 크게 하여 대면적으로 제작할 수 있기 때문에 넓은 면적의 바닥에 깔아서, 바닥에 가해지는 압력을 측정하여 사람 또는 동물의 움직임 동선을 감지해 내는 용도 등 다양한 용도로 광범위하게 사용되고 응용될 수 있다. 또한, 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서는, 연속공정으로 생산할 수 있기 때문에 대량생산이 가능하고, 생산단가를 낮출 수 있어 성능이 우수한 센서를 저렴한 가격에 공급할 수 있다. 또한 압력센서를 사용하는 응용제품을 제작할 때 응용제품의 크기에 맞추어 센서를 잘라 사용하면 되는 등 소비자가 원하는 길이로 마음대로 잘라서 사용할 수 있는 장점이 있으므로 응용제품의 신속한 제작이 가능하다.The present invention relates to a large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on a concavo-convex substrate. More specifically, in a pressure sensor manufactured using a carbon material, large-area elastic carbon in which electrodes are formed in a lattice shape on a concavo-convex substrate made of an elastic material in order to make it possible to manufacture a pressure sensor with a large area. It relates to a conductive pressure sensor. Since the pressure sensor according to the present invention is not manufactured in the form of a strip like a conventional pressure sensor, but can be manufactured in a large area with a long length and a very large width, it is spread on the floor of a large area to reduce the pressure applied to the floor. It can be widely used and applied for various purposes such as measuring and detecting the movement of people or animals. In addition, since the large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on the concave-convex substrate can be produced in a continuous process, mass production is possible, and the production cost can be reduced, so that a sensor with excellent performance can be supplied at a low price. In addition, when manufacturing application products that use pressure sensors, the sensor can be cut and used according to the size of the application product, so that consumers can cut and use it at will, enabling rapid production of application products.

제4차 산업혁명은 빅데이터를 기반으로 물리적 세계와 디지털 세계를 통합시킴으로써 경제 및 산업 등 사회의 모든 분야에 영향을 미치고 있는 것으로 설명될 수 있다. O2O(Online to Offline 또는 Offline to Online)를 통하여 물리적인 실제 세계와 디지털 세계의 통합이 수행되고, IoT(Internet of Things)를 통하여 사물과 사물이 통신하는 세계가 되었으며, 인체정보를 디지털 세계에 접목하는 기술인 스마트워치나 스마트밴드를 이용하여 생물학적 세계는 모바일 헬스케어로 구현될 수 있다. 가상현실(VR)과 증강현실(AR) 및 혼합현실(MR)도 물리적 세계와 디지털 세계의 융합에 해당될 수 있다. The 4th Industrial Revolution can be explained as influencing all areas of society, including the economy and industry, by integrating the physical and digital worlds based on big data. Through O2O (Online to Offline or Offline to Online), the physical real world and the digital world are integrated, and through IoT (Internet of Things), objects communicate with each other, and human body information is grafted into the digital world. The biological world can be implemented as mobile healthcare by using smart watches or smart bands. Virtual reality (VR), augmented reality (AR), and mixed reality (MR) can also fall under the convergence of the physical and digital worlds.

이러한 4차 산업혁명을 이끄는 핵심기술로는 인공지능, 빅데이터, 클라우드, 블록체인, 사물인터넷(IoT), 자율주행 자동차, 드론, 로봇 등 다양하고 새로운 혁신적 기술들이 포함된다. 이렇게 혁신적인 핵심기술들 모두에서 필수적으로 사용되는 것은 센서이다. 센서는, 디지털 시스템이 물리적 환경에 접속하여 판단을 하기 위한 기초자료를 측정하는 감각수단으로서, 온도, 습도, 거리, 압력, 높이, 속도 등 물리적 세계에서 측정 가능한 모든 종류의 환경을 측정하여 디지털시스템에 제공하며, 디지털 시스템은 이를 근거로 판단하고 작동하는 것으로서, 생활, 주거, 의료, 스포츠 및 산업환경 등 다양한 분야의 서비스에 폭넓게 사용되는 소자이다. 즉 센서는 4차 산업혁명에 있어서, 물리적 세계와 디지털 세계를 연결하는 연결수단으로서 없어서는 안 되는 존재일 뿐만 아니라 얼마나 좋은 성능의 센서를 얼마나 저렴하게 제공할 수 있는가가 4차 산업혁명관련 사업에서 성공의 관건으로 부각되고 있다. 따라서 고성능의 센서소자에 대한 국산화와 더불어 시장요구에 따른 다양한 응용제품의 개발이 필요할 뿐만 아니라, 첨단소재에 의하여 경량화되고, 장 수명을 가지며, 초 광폭이고 다기능을 가지는 센서소자에 대한 개발 필요성이 점점 높아지고 있다. The core technologies leading the 4th industrial revolution include artificial intelligence, big data, cloud, blockchain, Internet of Things (IoT), self-driving cars, drones, and robots. Sensors are essential in all of these innovative core technologies. A sensor is a sensory means for measuring basic data for a digital system to connect to the physical environment and make a judgment. The digital system judges and operates based on this, and is a device widely used in services in various fields such as life, housing, medical, sports, and industrial environments. In other words, in the 4th industrial revolution, sensors are not only indispensable as a means of connecting the physical world and the digital world, but also the success of the 4th industrial revolution-related business depends on how good a sensor can be provided at a low price. is emerging as a key factor in Therefore, along with the localization of high-performance sensor elements, it is not only necessary to develop various application products according to market demands, but also the need to develop sensor elements that are lightweight with advanced materials, have a long lifespan, are ultra-wide and have multi-functions. It is rising.

한편, 탄소나노튜브(carbon nanotubes, CNT)는 변형에 의하여 재료의 전기전도성이 변화하는 전왜성을 지니고 있기 때문에, 복합소재 공정을 활용하면 센서 및 전극재료에 유연성을 부여할 뿐만 아니라 다양한 기능적 특성을 부여할 수 있다. 따라서 카본 소재를 이용하여 다양한 종류의 센서를 개발하기 위한 시도가 계속되고 있다. 특히 카본 소재를 힘, 변형률 및 압력을 측정할 수 있는 센서로 개발하는 연구는 많은 진전이 있어왔는데, 초박막의 슬림형으로 제작이 가능하기 때문에 의류나 몸에 붙여서 신체의 활동 등을 모니터링 하는 웨어러블 디바이스용 스트레인 게이지나 바닥에 가해지는 압력을 측정하여 사람이나 동물의 동선 측정 또는 안전사고 예방수단 등에 사용하기 위한 다양한 응용제품으로도 사용되고 있다. 카본 소재 이용 압력센서는 블루투스, BLE, Wifi 등의 근거리 통신망이나 Lora 등과 같은 중·장거리 사물 인터넷망과 결합한 응용제품으로 개발하는 경우 노인보호분야, 복지 분야, 운동 및 헬스케어분야, 환자관리 분야, 재난안전 분야 등 다양한 분야에서 폭넓게 사용될 수 있는 부품으로서 그 활용분야는 점점 더 넓어질 것으로 전망되고 있다.On the other hand, since carbon nanotubes (CNT) have electric distortion, in which the electrical conductivity of the material changes due to deformation, the use of a composite material process not only gives flexibility to sensor and electrode materials, but also provides various functional properties. can be granted Therefore, attempts are being made to develop various types of sensors using carbon materials. In particular, a lot of progress has been made in research on developing carbon materials as sensors that can measure force, strain, and pressure. Since it can be manufactured in an ultra-thin and slim type, it can be used for wearable devices that monitor body activities by attaching it to clothing or the body. It is also used as a variety of application products for measuring the flow of people or animals or preventing safety accidents by measuring the pressure applied to a strain gauge or floor. When the pressure sensor using carbon material is developed as an application product combined with a short-range communication network such as Bluetooth, BLE, and Wifi, or a mid- and long-distance Internet network such as Lora, the elderly protection field, welfare field, exercise and healthcare field, patient management field, It is a component that can be widely used in various fields such as disaster safety fields, and its application field is expected to become wider and wider.

CNT 등 카본 소재 코팅막 위에 전극을 형성하여 제작하는 압력센서는, 전극이 압력에 의하여 눌려지면 전극과 카본 소재 코팅막이 접촉하게 되어 전극을 통하여 카본 소재 코팅막으로 전류가 흐르게 되며, 카본 소재 코팅막의 전기저항을 통하여 흐르는 전류의 값을 측정하여 압력을 감지하게 되는 원리로 작동된다. 따라서 카본 소재 코팅막 이용 압력센서는, 카본 소재 코팅막과 전극 사이에 일정한 간극이 계속하여 유지되어야 한다. 그리고 압력이 가해지면 전극이 카본 소재 코팅막과 접촉되도록 하고, 가해지던 압력이 중단되면 전극은 탄성에 의하여 다시 복원되어 전극과 카본 소재 코팅막 사이는 다시 간극이 유지되도록 하는 구조이어야 한다. In the pressure sensor manufactured by forming an electrode on a carbon material coating film such as CNT, when the electrode is pressed by pressure, the electrode and the carbon material coating film come into contact, and current flows through the electrode to the carbon material coating film, and the electrical resistance of the carbon material coating film It works on the principle that the pressure is sensed by measuring the value of the current flowing through it. Therefore, in the pressure sensor using the carbon material coating film, a constant gap must be continuously maintained between the carbon material coating film and the electrode. In addition, when pressure is applied, the electrode is brought into contact with the carbon material coating film, and when the applied pressure is stopped, the electrode is restored by elasticity so that a gap is maintained between the electrode and the carbon material coating film again.

그러나 전극의 길이가 너무 길어지면 탄성과 복원력이 약해지기 때문에 전극의 길이를 짧게 할 수 밖에 없는 제약이 있기 때문에 도 1에서 보는 바와 같이 폭이 좁은 띠 형태로 제조할 수밖에 없었다. 따라서 압력감지 면적을 넓게 해야 하는 응용제품을 만들기 위해서는 도 2에서 보는 바와 같이 띠 형태의 압력센서 여러 개를 병렬로 붙여서 제작할 수밖에 없었다. 그러므로 각각의 띠에 형성된 전극들은 서로 병렬 연결해야 하고 이에 따른 연결선이 필요하기 때문에 응용제품의 제작공정이 복잡해지고 제작비용이 많이 소요되는 문제점이 있어왔다. 뿐만 아니라 응용제품 내부에 연결선을 위한 공간 등이 필요하기 때문에 어쩔 수 없이 제품이 더 커지게 되는 문제점이 있고, 연결선이 길고 복잡해질 뿐만 아니라 연결점이 많아지기 때문에 연결선이나 연결점에서 단선 또는 접촉 불량 등이 자주 발생하여 제품의 수명이 짧아지고 감지오류 등이 빈번하게 일어나는 문제점이 있어왔다.However, if the length of the electrode is too long, elasticity and restoring force are weakened, so there is a restriction that the length of the electrode must be shortened. As shown in FIG. Therefore, in order to make an application product requiring a wide pressure sensing area, as shown in FIG. 2, there was no choice but to attach several strip-shaped pressure sensors in parallel. Therefore, since the electrodes formed on each band must be connected in parallel and a connection line is required accordingly, the manufacturing process of the applied product becomes complicated and the manufacturing cost is high. In addition, there is a problem that the product inevitably becomes larger because the space for the connection line is needed inside the application product, and the connection line becomes long and complicated as well as the number of connection points, resulting in disconnection or poor contact at the connection line or connection point. There has been a problem in that the life of the product is shortened due to frequent occurrence and detection errors occur frequently.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된, 본 발명에 의한 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서는, 폭이 넓고 대면적으로 제작이 가능한 카본 소재 압력센서를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention to solve the above problems is to provide a large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on a concavo-convex substrate, which is wide in width and can be manufactured in a large area.

본 발명의 또 다른 목적은 폭이 넓은 압력센서로 함에 따라 전극의 길이가 길어지더라도, 압력센서에 가해지는 압력에 민감하게 반응하여 전극이 잘 접촉되도록 하여 압력을 감지한 뒤, 압력이 제거되면 다시 신속하게 복원되어 간극이 잘 유지될 수 있도록 함으로써 검출오류가 없을 뿐만 아니라 민감하고 신속하게 압력을 감지할 수 있는 압력센서를 제공하는 것을 목적으로 한다. Another object of the present invention is to make a wide pressure sensor, even if the length of the electrode is increased, sensitively responds to the pressure applied to the pressure sensor so that the electrode makes good contact, detects the pressure, and when the pressure is removed It is an object of the present invention to provide a pressure sensor capable of sensing pressure sensitively and promptly as well as having no detection error by quickly restoring the gap so that the gap can be well maintained.

본 발명의 또 다른 목적은, 넓은 면적에 대한 압력감지가 필요한 응용제품을 만들더라도 하나의 센서만으로 넓은 면적을 감지할 수 있고, 내부에서 센서 간에 서로 연결해주는 연결선이 필요없는 압력센서를 제공하는 것을 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a pressure sensor that can sense a large area with only one sensor even if an application product requiring pressure sensing for a large area is made and does not require a connection line connecting the sensors to each other from the inside. The purpose.

본 발명의 또 다른 목적은 표면이 불균일하거나 푹신푹신한 연질의 바닥 위에 압력센서를 설치한다 하더라도 압력센서에 가해지는 압력이 전극에 효과적으로 전달되어 전극이 잘 접촉될 수 있는 압력센서를 제공하는 것을 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a pressure sensor in which the pressure applied to the pressure sensor is effectively transmitted to the electrode so that the electrode can be well contacted even if the pressure sensor is installed on a soft floor with an uneven or fluffy surface. do.

본 발명의 또 다른 목적은 사람이나 동물의 발바닥과 같은 연질의 물체에 의한 압력이 가해지더라도, 압력센서에 가해지는 압력이 전극에 효과적으로 전달되어 전극이 잘 접촉될 수 있는 압력센서를 제공하는 것을 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a pressure sensor in which the pressure applied to the pressure sensor is effectively transmitted to the electrode so that the electrode can be well contacted even when pressure is applied by a soft object such as a human or animal sole. to be

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. There will be.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 길이 방향을 따라 길게 파여진 복수의 제1삽입홈과 너비 방향을 따라 길게 파여진 복수의 제2삽입홈이 격자모양의 요철부를 형성하고 있는 요철기판; 상기 복수의 제1삽입홈 각각에 삽입되는 제1전극; 및 상기 복수의 제2삽입홈 각각에 삽입되는 제2전극;을 포함하되, - 상기 제1삽입홈의 깊이는 상기 제2삽입홈의 깊이보다 깊으며, - 상기 제1삽입홈에 상기 제1전극이 삽입되었을 때, 상기 제1전극의 상단은 상기 제2삽입홈의 바닥면보다 낮은 것을 특징으로 하는, 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서로 하는 것이 바람직하다. In order to achieve the above object, the present invention provides a concavo-convex substrate in which a plurality of first insertion grooves dug long along the longitudinal direction and a plurality of second insertion grooves dug long along the width direction form a lattice-shaped concave-convex portion; a first electrode inserted into each of the plurality of first insertion grooves; And a second electrode inserted into each of the plurality of second insertion grooves; including, - the depth of the first insertion groove is greater than the depth of the second insertion groove, - the first insertion groove into the first insertion groove When the electrode is inserted, it is preferable to use a large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on a concavo-convex substrate, characterized in that the upper end of the first electrode is lower than the bottom surface of the second insertion groove.

본 발명은 또한, 베이스기판; 길이 방향을 따라 길게 파여진 복수의 제1삽입홈과 너비 방향을 따라 길게 파여진 복수의 제2삽입홈이 격자모양의 요철부를 형성하고 있고, 상기 베이스기판 위에 배치되는 요철기판; 상기 복수의 제1삽입홈 각각에 삽입되는 제1전극; 및 상기 복수의 제2삽입홈 각각에 삽입되는 제2전극;을 포함하되, - 상기 제1삽입홈의 깊이는 상기 제2삽입홈의 깊이보다 깊으며, - 상기 제1삽입홈에 상기 제1전극이 삽입되었을 때, 상기 제1전극의 상단은 상기 제2삽입홈의 바닥면보다 낮은 것을 특징으로 하는, 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서로 하는 것도 바람직하다. The present invention also, a base substrate; a concavo-convex substrate having a plurality of first insertion grooves dug along the longitudinal direction and a plurality of second insertion grooves dug longitudinally along the width direction forming a concavo-convex portion in a lattice shape, and disposed on the base substrate; a first electrode inserted into each of the plurality of first insertion grooves; And a second electrode inserted into each of the plurality of second insertion grooves; including, - the depth of the first insertion groove is greater than the depth of the second insertion groove, - the first insertion groove into the first insertion groove It is also preferable to use a large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on a concavo-convex substrate, characterized in that when the electrode is inserted, the upper end of the first electrode is lower than the bottom surface of the second insertion groove.

또한 상술한 특징들에 더하여, 상기 요철기판은 절연성질을 갖는 탄성소재로 되어 있는 것을 특징으로 하거나 이에 더하여 상기 제2전극은 원통형으로서 탄성소재로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서로 하는 것도 가능하다.In addition to the above features, the uneven substrate is characterized in that it is made of an elastic material having insulating properties, or in addition to this, the second electrode is cylindrical and characterized in that it is made of an elastic material. It is also possible to use an area elastic carbon conductor pressure sensor.

또한 이러한 특징들 모두에 더하여, 상기 제1전극 및 상기 제2전극 중 적어도 하나의 전극은, 속이 빈 환형 원통형의 중공도체 모양으로서 탄성을 가지는 것을 특징으로 하는, 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서로 하는 것이 바람직하다.In addition to all of these features, at least one of the first electrode and the second electrode has a hollow annular hollow conductor shape and has elasticity, characterized in that the large-area elastic carbon formed on the concavo-convex substrate. It is preferable to use a conductive pressure sensor.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한, 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서는, 길이 방향을 따라 길게 파인 복수의 제1삽입홈과 너비 방향을 따라 길게 파인 복수의 제2삽입홈이 격자모양의 요철부를 형성하고 있는 요철기판을 포함하고, 요철기판에 형성된 격자형의 제1삽입홈 및 제2삽입홈에는 제1전극 및 제2전극이 격자형으로 삽입되는 구조이기 때문에, 평상시에는 제1전극과 제2전극 사이에 간극이 유지되다가 센서 위에 사람 등이 올라가서 압력이 가해지면, 요철기판이 눌려지면서 위쪽에 있는 제2전극이 내려가서 아래쪽에 있는 제1전극에 접촉하게 되며, 압력이 제거되면 요철기판의 탄성에 의하여 제2전극이 제자리로 돌아가면서 제1전극과 제2전극 사이의 간극이 복원되는 구조이기 때문에 대면적으로 센서를 만들 수 있을 뿐만 아니라, 센서 위의 어느 위치에서나 압력을 감지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 대면적 압력센서 응용제품을 제작할 때 공정이 단순해지므로 제작시간 및 제작인건비를 절감할 수 있는 효과가 있다.As described above, the large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on the concave-convex substrate according to the present invention has a plurality of first insertion grooves dug along the longitudinal direction and a plurality of second insertion grooves dug long along the width direction. Since the structure includes a concave-convex substrate forming a lattice-shaped concave-convex portion, and the first and second electrodes are inserted in a lattice-like manner into the lattice-shaped first and second insertion grooves formed in the concave-convex substrate, When a gap is maintained between the first electrode and the second electrode and a person or the like climbs on the sensor and pressure is applied, the concave-convex substrate is pressed and the second electrode at the top goes down to come into contact with the first electrode at the bottom, and the pressure When this is removed, the gap between the first and second electrodes is restored as the second electrode returns to its original position by the elasticity of the concave-convex substrate, so it is not only possible to make a sensor with a large area, but also to make a sensor at any position on the sensor. It has the effect of sensing pressure. In addition, since the process is simplified when manufacturing large-area pressure sensor application products, there is an effect of reducing manufacturing time and manufacturing labor costs.

이뿐만 아니라 제1삽입홈과 제2삽입홈 및 이에 삽입되는 제1전극 및 제2전극은 격자형으로 되는 구조이고, 제1삽입홈에 제1전극이 삽입되었을 때, 제1전극의 상단은 제2삽입홈의 바닥면보다 낮은 특징을 가지고 있기 때문에 제1전극을 가로지르며 제1전극 위에 위치하는 제2전극은, 압력이 가해지지 않는 한 제1전극 위에서 일정한 간격을 가지고 항상 떠 있는 상태를 유지할 수 있게 되며, 특정부위에 압력이 가해지면 압력이 가해진 부위에 있는 제2전극이 아래로 내려가서 제1전극에 접촉하고, 압력이 제거되면 요철기판의 탄성에 의하여 복원되어 원래의 위치로 돌아가서 간극이 잘 유지될 수 있게 된다. 따라서 전극의 너비와 길이가 아무리 커지더라도 평상시에는 제1전극과 제2전극의 간극이 잘 유지되고, 압력이 가해지면 가해진 부분에서만 접촉이 일어나게 된다. 따라서 전극의 너비와 길이가 아무리 커지더라도 안정적으로 작동되며 신뢰성이 높은 대면적 센서를 제작할 수 있게 되는 효과가 있다. In addition, the first insertion groove, the second insertion groove, and the first electrode and the second electrode inserted therein have a lattice structure, and when the first electrode is inserted into the first insertion groove, the upper end of the first electrode Since it has a feature that is lower than the bottom surface of the second insertion groove, the second electrode crossing the first electrode and located above the first electrode will always maintain a floating state at a constant interval above the first electrode unless pressure is applied. When pressure is applied to a specific part, the second electrode at the pressure-applied part goes down and contacts the first electrode, and when the pressure is removed, it is restored by the elasticity of the concave-convex substrate and returns to its original position, thereby forming a gap This can be maintained well. Therefore, no matter how large the width and length of the electrodes are, the gap between the first electrode and the second electrode is normally well maintained, and when pressure is applied, contact occurs only at the applied portion. Therefore, no matter how large the width and length of the electrode are, there is an effect of being able to manufacture a large-area sensor with high reliability and stable operation.

그리고 이와 같은 구조로 인하여 폭이 넓은 광폭의 센서를 길이가 매우 길게 제작할 수 있을 뿐만 아니라 필요한 만큼만 잘라서 사용하면, 하나의 센서로 면적이 넓은 응용제품을 제작할 수 있는 효과가 있으며, 응용제품 내부에 하나의 센서밖에 없으므로 내부에서 센서 상호간에 서로 연결해주는 연결선이 필요치 않게 되며, 이에 따라 연결선 설치공간을 없앨 수 있는 효과가 있다.And because of this structure, it is possible to manufacture a wide sensor with a very long length, and if you cut and use only as much as necessary, there is an effect of manufacturing an application product with a wide area with one sensor, and one inside the application product Since there is only one sensor, there is no need for a connection line that connects the sensors to each other from the inside, and accordingly, there is an effect of eliminating the installation space for the connection line.

또한, 제1전극 및 제2전극은 원통형으로 하는 특징을 가지고 있기 때문에 압력이 가해지면 서로 접촉하였다가 압력이 제거되면 신속하게 복원되게 된다. 따라서, 압력이 가해졌다가 압력이 제거될 때의 반응속도가 높아지는 효과가 있다.In addition, since the first electrode and the second electrode have a cylindrical shape, they come into contact with each other when pressure is applied and quickly recover when the pressure is removed. Therefore, there is an effect of increasing the reaction rate when pressure is applied and pressure is removed.

이뿐만 아니라 제1전극 및 제2전극 중 적어도 하나의 전극은 속이 빈 환형 원통형의 중공도체(中空道體) 모양으로서 탄성을 가지는 특징을 가지고 있기 때문에 압력이 가해지면 타원형으로 찌그러들면서 접촉하기 때문에 접촉면이 넓어지게 되며, 이에 따라 접촉저항 값이 낮아지게 되어 반응 감도가 높아지는 효과가 있다. In addition, since at least one of the first electrode and the second electrode has a characteristic of having elasticity as a hollow annular cylindrical hollow conductor shape, when pressure is applied, it is bent into an elliptical shape and contacts, so that the contact surface This widens, and accordingly, the contact resistance value is lowered, thereby increasing the reaction sensitivity.

그리고, 요철기판 아래에는 베이스기판이 배치되기 때문에 바닥면이 고르지 못하거나 푹신푹신한 연질 바닥의 경우에도 밑에서 단단하게 받쳐주므로 제2전극이 제1전극에 용이하게 접촉될 수 있는 효과가 있으며, 이에 따라 맨발이나 애완동물 등과 같은 부드러운 물체의 압력에 의해서도 제1전극과 제2전극이 용이하게 접촉될 수 있는 효과가 있다.In addition, since the base substrate is disposed under the concave-convex substrate, it is firmly supported from the bottom even in the case of an uneven bottom surface or a soft floor, so that the second electrode can easily contact the first electrode. There is an effect that the first electrode and the second electrode can be easily contacted even by the pressure of a soft object such as bare feet or a pet.

따라서 본 발명은, 대면적으로 제작이 가능한 압력센서를 제공하기 때문에, 스포츠용품, 헬스케어 제품 또는 안전용품 등에 효과적으로 사용될 수 있는데, 예를 들어 태권도 겨루기 경기시 착용하는 도복에 부착되는 타격 감지판에 사용될 수도 있으며, 노인들의 건강모니터링 등을 위하여 가정용 러그에 내장할 수도 있을 것이다. 이뿐만 아니라, 위험장소에의 출입 여부를 감시하기 위한 바닥패드 등으로도 사용될 수 있다.Therefore, since the present invention provides a pressure sensor that can be manufactured in a large area, it can be effectively used for sports goods, health care products, or safety goods. It may be used, and it may be embedded in a household rug for health monitoring of the elderly. In addition to this, it can be used as a floor pad to monitor entry into a dangerous place.

도 1은 종래기술에 의한 카본 소재 압력센서에 대한 사시도(a), 평면도(b) 및 단면도(c)를 도시한 것이다.
도 2는 종래기술에 의한 카본 소재 압력센서를 이용하여 대면적 압력센서 응용제품을 제작하는 경우를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 의한, 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서에 대한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한, 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서에서 제2전극을 분리해낸 분해사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한, 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서에서 제1전극 및 제2전극을 분리해낸 분해사시도이다.
도 6은 본 발명에 의한, 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서에서 제1전극 및 제2전극이 크로스되는 부분에 대한 확대사시도이다.
도 7은 본 발명에 의한, 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서에서 제1전극 및 제2전극이 크로스되는 부분에 대하여 도 6의 A, B 방향에서 본 단면도이다.
도 8은 본 발명에 의한, 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서의 작동원리를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에서 제1전극의 구조를 중공도체 모양으로 한 실시예에 대한 사시도이다.
도 10은 본 발명에서 제1전극의 구조를 원통형 및 중공도체 모양으로 한 경우에 대한 작동원리를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명에서 제1전극 및 제2도체의 구조를 중공도체 모양으로 한 실시예에 대한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 대한 사시도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 대한 분해사시도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 대한 분해사시도이다.1 shows a perspective view (a), a plan view (b), and a cross-sectional view (c) of a carbon material pressure sensor according to the prior art.
2 shows a case of manufacturing a large-area pressure sensor application product using a carbon material pressure sensor according to the prior art.
3 is a perspective view of a large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on a concavo-convex substrate according to the present invention.
4 is an exploded perspective view in which the second electrode is separated from the large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on the concavo-convex substrate according to the present invention.
5 is an exploded perspective view in which the first electrode and the second electrode are separated from the large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on the uneven substrate according to the present invention.
6 is an enlarged perspective view of a portion where a first electrode and a second electrode cross each other in the large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on a concave-convex substrate according to the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a portion where the first electrode and the second electrode cross each other in the large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on the concave-convex substrate according to the present invention, as viewed from directions A and B of FIG. 6 .
8 shows the principle of operation of the large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on the concave-convex substrate according to the present invention.
9 is a perspective view of an embodiment in which the structure of the first electrode is a hollow conductor shape in the present invention.
Figure 10 shows the operating principle for the case where the structure of the first electrode in the present invention is cylindrical or hollow conductor shape.
11 is a perspective view of an embodiment in which the structures of the first electrode and the second conductor are hollow conductors in the present invention.
12 is a perspective view of another embodiment of the present invention.
13 is an exploded perspective view of another embodiment of the present invention.
14 is an exploded perspective view of another embodiment of the present invention.

이하에서 상술한 목적과 특징이 분명해지도록 본 발명을 상세하게 설명할 것이며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련한 공지기술 중 이미 그 기술 분야에 익히 알려져 있는 것으로서, 그 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail so that the above-described objects and characteristics become clear, and accordingly, those skilled in the art to which the present invention belongs will be able to easily implement the technical spirit of the present invention. In addition, in describing the present invention, among the known technologies related to the present invention, the detailed description is given when it is determined that the detailed description of the known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. to omit

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 실시 예들에 대한 설명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시 예들을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. In addition, the terms used in the present invention have been selected from general terms that are currently widely used as much as possible, but in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant. It is intended to clarify that the present invention should be understood as the meaning of the term, not the name of. Terms used in the description of the embodiments are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the embodiments. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

실시 예들은 여러 가지 형태로 변경을 가할 수 있고 다양한 부가적 실시 예들을 가질 수 있는데, 여기에서는 특정한 실시 예들이 도면에 표시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 실시 예들을 특정한 형태에 한정하려는 것이 아니며, 실시 예들의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경이나 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다. Embodiments may be changed in various forms and may have various additional embodiments. Here, specific embodiments are shown in the drawings and related detailed descriptions are described. However, this is not intended to limit the embodiments to a specific form, and it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the embodiments.

다양한 실시 예들에 대한 설명 가운데 “제1”, “제2”, “첫째” 또는“둘째”등의 표현들이 실시 예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분 짓기 위해 사용될 수 있다. Expressions such as “first”, “second”, “first” or “second” in the description of various embodiments may modify various components of the embodiments, but do not limit the corresponding components. For example, the above expressions do not limit the order and/or importance of corresponding components. The above expressions may be used to distinguish one component from another.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 먼저, 도 1은 종래기술에 의한 카본 소재 압력센서에 대한 사시도(a), 평면도(b) 및 단면도(c)를 도시한 것이며, 도 2는 종래기술에 의한 카본 소재 압력센서를 이용하여 대면적 압력센서 응용제품을 제작하는 경우를 도시한 것이다. 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 종래기술에 의한 카본 소재 압력센서(10)는 일정 폭(W)을 가진 띠 모양의 필름층(11)위에 CNT코팅층(12)을 형성하고, 상기 CNT코팅층(12) 위에, 상기 CNT코팅층(12)을 너비방향으로 가로지르는 한 쌍의 제1전극(14)을 반복하여 형성시키되, 상기 제1전극(14)과 상기 CNT코팅층(12)과의 사이에 일정한 간극을 유지시키도록 하고 있다. 상기 제1전극(14)과 상기 CNT코팅층(12)과의 사이에 일정한 간극을 유지하는 방법으로는, 절연재질로 된 한 쌍의 스페이서층(13)을 상기 CNT코팅층(12) 위에 너비방향 양단 쪽에 형성되도록 한 후, 상기 제1전극(14)이 한 쪽의 스페이서층(13)으로부터 다른 쪽의 스페이서층(13)으로 가로지르는 다리(Bridge)형상이 되도록 하는 방법을 사용하기도 한다. 그리고 한 쌍의 제1전극(14) 각각을 서로 연결하는 한 쌍의 제2전극(15)을 형성한 뒤 맨 위에 라미네이터층(16)을 형성하도록 하는 것이다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, FIG. 1 shows a perspective view (a), a plan view (b), and a cross-sectional view (c) of a carbon material pressure sensor according to the prior art, and FIG. 2 shows a large-area pressure sensor using a carbon material pressure sensor according to the prior art. It shows a case of manufacturing a pressure sensor application product. As shown in FIGS. 1 and 2, the carbon material pressure sensor 10 according to the prior art forms a CNT coating layer 12 on a strip-shaped film layer 11 having a certain width (W), and the CNT coating layer ( 12) Above, a pair of first electrodes 14 are repeatedly formed across the CNT coating layer 12 in the width direction, and a constant distance between the first electrode 14 and the CNT coating layer 12 I'm trying to keep the gap. As a method of maintaining a constant gap between the first electrode 14 and the CNT coating layer 12, a pair of spacer layers 13 made of an insulating material are placed on both ends in the width direction on the CNT coating layer 12. After being formed on one side, a method of making the first electrode 14 cross from the spacer layer 13 on one side to the spacer layer 13 on the other side may be used. After forming a pair of second electrodes 15 connecting the pair of first electrodes 14 to each other, the laminator layer 16 is formed on top.

이와 같이 제조된 종래기술에 의한 CNT압력센서(10)는 상기 라미네이터층(16)에 압력이 가해져 눌려지면, 눌려지는 상기 라미네이터층(16)이 상기 제1전극(14)을 누르게 되고, 이에 따라 상기 제1전극(14)의 하면이 상기 CNT코팅층(12)의 상면에 닿게 되므로, 인접해있는 상기 한 쌍의 제1전극(14) 사이에는 상기 CNT코팅층(12)을 통하여 회로가 형성되고, 상기 한 쌍의 제2전극(15)을 통하여 상기 한 쌍의 제1전극(14)에 가해지는 전압에 의하여 상기 CNT코팅층(12)을 통하여 전류가 흐르게 되고, 압력센서의 센싱회로에서는 상기 한 쌍의 제2전극(15)을 통하여 흐르는 전류 값의 크기에 따라 압력센서에 압력이 가해졌는지의 여부를 판단하게 된다. 그리고 가해진 압력이 제거되면, 상기 제1전극(14)은 탄성에 의하여 복원되고, 이에 따라 상기 제1전극(14)과 상기 CNT코팅층(12)과의 사이에는 일정한 간극을 다시 유지할 수 있게 되고, 상기 한 쌍의 제2전극(15)에는 전류가 흐르지 않게 된다. In the CNT pressure sensor 10 according to the prior art manufactured as described above, when pressure is applied to the laminator layer 16 and pressed, the pressed laminator layer 16 presses the first electrode 14, and accordingly Since the lower surface of the first electrode 14 comes into contact with the upper surface of the CNT coating layer 12, a circuit is formed between the pair of adjacent first electrodes 14 through the CNT coating layer 12, A current flows through the CNT coating layer 12 by the voltage applied to the pair of first electrodes 14 through the pair of second electrodes 15, and in the sensing circuit of the pressure sensor, the pair It is determined whether or not pressure is applied to the pressure sensor according to the magnitude of the current value flowing through the second electrode 15 of . And when the applied pressure is removed, the first electrode 14 is restored by elasticity, and thus, a constant gap between the first electrode 14 and the CNT coating layer 12 can be maintained again, Current does not flow through the pair of second electrodes 15 .

이와 같은 종래기술에 의한 압력센서(10)는 상기 제1전극(14)의 길이를 길게 하면 탄성이 부족하여 복원이 안되는 문제점이 생기며, 전극이 너무 길게 되면 평상시에도 상기 제1전극(14)의 자체 무게에 의하여 상기 제1전극(14)과 상기 CNT코팅층(12)과의 사이에는 접촉상태가 발생하게 되므로 압력센서로서의 기능이 상실된다. 따라서 종래기술에 의한 CNT압력센서(10)는 도 1(b)에서 보는 바와 같이 너비가 좁은 띠 모양으로 만들어야 한다. 다만, 길이방향으로는 얼마든지 길게 하여 필요에 따라 잘라서 사용할 수는 있다. 그러나 도 2에서 보는 바와 같이 폭이 넓은 대면적에서 압력감지가 필요한 응용제품(20)으로 만들기 위해서는 상기 CNT압력센서(10)를 평행하게 여러 줄을 붙여서 배치한 뒤 상기 제2전극(15) 사이를 연결선(21)으로 연결하여야 한다. 그러므로 종래기술에 의한 CNT압력센서(10)를 이용하여 폭이 넓은 대면적에서 압력감지가 필요한 응용제품(20)으로 만들려면 제품(20)의 제작공정이 복잡해지고 제작비용이 많이 소요되는 문제점이 있어왔다. 뿐만 아니라 응용제품(20) 내부에 상기 연결선(21)을 위한 공간 등이 필요하기 때문에 응용제품(20)이 어쩔 수 없이 커지게 되는 문제점이 있고, 상기 연결선(21)이 길고 복잡해질 뿐만 아니라 연결점이 많아지기 때문에 연결선이나 연결점에서 단선 또는 접촉 불량 등이 자주 발생하여 응용제품(20)의 수명이 짧아지고 감지오류 등이 빈번하게 일어나는 문제점이 있어 왔다.In the pressure sensor 10 according to the related art, when the length of the first electrode 14 is increased, elasticity is insufficient and cannot be restored, and when the electrode is too long, the first electrode 14 Since a contact state occurs between the first electrode 14 and the CNT coating layer 12 due to its own weight, the function as a pressure sensor is lost. Therefore, the CNT pressure sensor 10 according to the prior art should be made in a narrow band shape as shown in FIG. 1(b). However, it can be used by cutting it as long as necessary in the longitudinal direction. However, as shown in FIG. 2, in order to make the application product 20 requiring pressure sensing in a large area wide, the CNT pressure sensor 10 is placed in parallel in several lines and then placed between the second electrodes 15. should be connected with a connection line (21). Therefore, in order to make an application product 20 requiring pressure sensing in a wide large area using the CNT pressure sensor 10 according to the prior art, the manufacturing process of the product 20 is complicated and the manufacturing cost is high. have been In addition, there is a problem that the application product 20 inevitably becomes large because a space for the connection line 21 is required inside the application product 20, and the connection line 21 becomes long and complicated, and the connection point Since this increases, disconnection or contact failure often occurs at connection lines or connection points, resulting in a shortened lifespan of the application product 20 and frequent detection errors.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명에 의한 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서에 대한 실시예가 도 3 내지 도 5에 도시되어 있다. 도 3은 본 발명에 의한, 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서에 대한 사시도이며, 도 4는 제2전극을 분리해낸 분해사시도이고, 도 5는 제1전극 및 제2전극을 분리해낸 분해사시도이다. 도 3 내지 도 5에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서는, 길이 방향을 따라 길게 파여진 복수의 제1삽입홈(310)과 너비 방향을 따라 길게 파여진 복수의 제2삽입홈(320)이 격자모양의 요철부를 형성하고 있는 요철기판(300)을 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 복수의 제1삽입홈(310) 각각에는 제1전극(100)이 삽입되도록 하고, 상기 복수의 제2삽입홈(320) 각각에는 제2전극(200)이 삽입되도록 함으로써 상기 제1전극(100)과 상기 제2전극(200) 또한 서로 직교하면서 격자모양을 만들도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 요철기판(300) 위에는, 상기 요철기판(300)을 덮을 수 있도록 소프트한 재질의 커버필름(400)을 형성하도록 하는 것이 더욱 바람직하다.Embodiments of a large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on a concavo-convex substrate according to the present invention invented to solve such problems are shown in FIGS. 3 to 5. 3 is a perspective view of a large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on a concave-convex substrate according to the present invention, FIG. 4 is an exploded perspective view in which the second electrode is separated, and FIG. 5 is the first electrode and the second electrode are separated. This is an exploded view that I did. As shown in FIGS. 3 to 5, the large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on the concave-convex substrate according to the present invention has a plurality of first insertion grooves 310 dug along the longitudinal direction and dug long along the width direction. It is preferable that the plurality of second insertion grooves 320 include the concave-convex substrate 300 forming concavo-convex portions in a lattice shape. In addition, the first electrode 100 is inserted into each of the plurality of first insertion grooves 310, and the second electrode 200 is inserted into each of the plurality of second insertion grooves 320, so that the first electrode (100) and the second electrode 200 are also preferably orthogonal to each other to form a lattice shape. Further, it is more preferable to form a cover film 400 made of a soft material to cover the uneven substrate 300 on the uneven substrate 300 .

본 발명은 이러한 구조를 가짐으로 인하여, 센서의 표면을 덮고 있는 상기 커버필름(400)에 대하여 압력이 가해지는 경우 상기 제2전극(200)이 눌려지고, 이로 인하여 상기 제1전극(100)과 상기 제2전극(200)이 직교하는 부분에서 상호간의 전기적 접촉이 일어나게 된다. 상기 제1전극(100) 및 상기 제2전극(200) 중 하나 또는 상기 제1전극(100) 및 상기 제2전극(200) 모두에 대하여 적정한 저항값과 탄성을 가지는 카본 재질로 하는 것이 바람직한데, 카본성분이 섞인 전도성 고무, 전도성 실리콘 또는 전도성 비닐 등으로 하는 것도 바람직하다. 고무, 실리콘 등에 카본성분을 섞을 때 원하는 저항값에 따라 카본의 양을 적절히 조절할 수 있을 것이다. 그리고 전극 소재의 제작과정에서 열처리를 통하여 경도를 조절하는 방법으로 전극의 탄성을 원하는 수준으로 할 수 있을 것이다. 이뿐만 아니라 상기 제1전극(100) 및 상기 제2전극(200) 모두에 대하여 탄성을 가지게 할 수도 있지만, 상기 제1전극(100)의 경우에만 탄성을 가진 소재로 하는 것도 가능하다. Due to this structure of the present invention, when pressure is applied to the cover film 400 covering the surface of the sensor, the second electrode 200 is pressed, and thereby the first electrode 100 and Electrical contact between the second electrodes 200 occurs at the orthogonal portion. It is preferable to use a carbon material having an appropriate resistance value and elasticity for either one of the first electrode 100 and the second electrode 200 or both of the first electrode 100 and the second electrode 200. , it is also preferable to use conductive rubber, conductive silicone, or conductive vinyl mixed with carbon components. When mixing carbon components such as rubber, silicon, etc., the amount of carbon can be appropriately adjusted according to the desired resistance value. In addition, the elasticity of the electrode can be set to a desired level by adjusting the hardness through heat treatment in the manufacturing process of the electrode material. In addition, both the first electrode 100 and the second electrode 200 may have elasticity, but only the first electrode 100 may be made of a material having elasticity.

그리고 상기 제1전극(100) 각각을 모두 제1도체(150)로 서로 연결하도록 하고, 상기 제2전극(200) 모두는 제2도체(250)를 이용하여 서로 연결한 후, 상기 제1도체(150)와 상기 제2도체(250)를 센서의 양단으로 사용하도록 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하는 경우, 센서의 표면에 압력이 가해지면, 상기 제1전극(100)과 상기 제2전극(200)이 직교하는 부분에서 접촉이 일어나게 되며, 이에 따라 상기 제1도체(150)와 상기 제2도체(250) 양단 사이에 전기적 회로가 형성되어 일정한 저항값이 나타나게 되는데, 상기 제1전극(100)과 상기 제2전극(200)이 가진 자체 저항값에 상기 제1전극(100)과 상기 제2전극(200)이 직교하는 부분 중 접촉부분의 접촉저항 값을 더한 값이 상기 제1전극(100)과 상기 제2전극(200) 사이에 걸린 저항값으로 나타나게 된다. 상기 제1전극(100) 및 상기 제2전극(200)이 접촉할 때 접촉점에 가해지는 압력의 세기에 따라 연결 부분의 변화가 비례적으로 변화하게 될 것이다. 즉 압력에 따라 접촉 단면적이 변화하면서 접촉저항의 변화가 발생하게 되는데, 이를 이용하여 압력의 세기나 압력이 발생한 위치 등을 검출할 수 있게 된다. 그리고 상기 제2도체(250)의 경우 센서의 길이방향을 따라 상기 제2전극(200) 모두를 연결할 수 있도록 하여, 계속 이어지도록 형성하고, 상기 제1도체(150)의 경우에는 상기 제1전극(100) 모두를 연결하되, 센서의 길이방향을 따라 일정한 간격으로 계속하여 반복하여 상기 제1도체(150)를 형성하도록 하는 경우, 필요에 따라 자르면 임의의 길이를 갖는 센서를 얻을 수 있게 된다.Then, each of the first electrodes 100 are connected to each other using a first conductor 150, and all of the second electrodes 200 are connected to each other using a second conductor 250, and then the first conductor It is preferable to use 150 and the second conductor 250 as both ends of the sensor. In this case, when pressure is applied to the surface of the sensor, contact occurs at a portion where the first electrode 100 and the second electrode 200 cross at right angles, and accordingly, the first conductor 150 and the second electrode 150 An electrical circuit is formed between both ends of the two conductors 250, resulting in a constant resistance value. A value obtained by adding the contact resistance values of the contact portions among the portions where the second electrode 200 crosses at right angles is represented as a resistance value between the first electrode 100 and the second electrode 200 . When the first electrode 100 and the second electrode 200 come into contact, the change in the connection portion will change proportionally according to the strength of the pressure applied to the contact point. That is, as the contact cross-sectional area changes according to the pressure, a change in contact resistance occurs. Using this, it is possible to detect the strength of the pressure or the location where the pressure is generated. In the case of the second conductor 250, all of the second electrodes 200 can be connected along the length direction of the sensor so that they are continuously connected, and in the case of the first conductor 150, the first electrode (100), but in the case where the first conductor 150 is formed repeatedly at regular intervals along the longitudinal direction of the sensor, a sensor having an arbitrary length can be obtained by cutting it as necessary.

한편 상기 요철기판(300)은 절연성질을 갖는 탄성소재로 하는 것이 바람직한데, 압력이 가해졌을 때는 압축되었다가, 압력이 제거되었을 때는 신속하게 복원될 수 있는 탄성소재로서 절연력이 우수한 재질로 하는 것이 바람직하다. 상기 요철기판(300)의 소재로는, 내구성과 탄력성이 뛰어난 플라스틱이나 스펀지 등을 비롯하여 다양한 재질의 소재를 선택하여 적용할 수 있을 것이다. 상기 요철기판(300)의 탄성강도는 압력센서의 사용용도에 따라 달리 하는 것이 바람직한데, 스프츠 경기에서 타격 감지용으로 사용되는 경우 단단한 재질의 탄성 기판으로 하고, 가정에서 맨발로 밟는데 사용되는 러그 등의 경우에는 말랑말랑한 재질로 하는 것이 바람직할 것이다. On the other hand, the concave-convex substrate 300 is preferably made of an elastic material having insulating properties, which is compressed when pressure is applied and quickly restored when the pressure is removed. it is desirable As the material of the concavo-convex substrate 300, various materials including plastic or sponge having excellent durability and elasticity may be selected and applied. The elastic strength of the concave-convex substrate 300 is preferably different depending on the purpose of use of the pressure sensor. When used for detecting blows in sports games, an elastic substrate made of a hard material is used, and a rug used for stepping barefoot at home. In the case of a back, it would be preferable to use a soft material.

그리고 상기 요철기판(300)에 형성되는 상기 제1삽입홈(310)의 깊이는 상기 제2삽입홈(320)의 깊이보다 깊게 하는 것이 바람직하며, 이와 더불어 상기 제1삽입홈(310)에 상기 제1전극(100)이 삽입되었을 때, 상기 제1전극(100)의 상단은 상기 제2삽입홈(320)의 바닥면보다 낮게 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 제2전극(200)은 원통형으로서 탄성을 갖는 소재로 하는 것이 바람직한데, 상기 제2전극(200)은 압력이 가해지면 눌려지는 전극이기 때문에, 원통형의 구조를 가지고 있으면서 탄성을 가지는 경우, 압력이 가해지면 신속하에 휘어져서 상기 제1전극(100)과 접촉하게 될 뿐만 아니라 압력이 제거된 뒤에는 원통형 구조로 인하여 신속하게 복원될 수 있게 된다. 상기 제2전극(200) 뿐만 아니라 상기 제1전극(100) 또한 원통형의 탄성소재로 하는 것도 바람직하다. 그러나 도 14에서 보는 바와 같이 상기 제1전극(100)과 상기 제2전극(200)을 각형의 탄성소재로 하는 것도 가능하며, 상기 제1전극(100)과 상기 제2전극(200) 중 하나는 원통형으로 하고 나머지 하나는 각형으로 하는 것도 가능하다. 원통형으로 하는 경우, 압력을 받을 때, 저항값이 압력의 강도에 따라 민감하게 변동되므로 압력값의 측정에 유리하며, 각형의 경우 원통형에 비해 압력 강도 변화에 다소 둔감하나, 압력센서를 얇게 할 수 있는 장점이 있다. Also, it is preferable that the depth of the first insertion groove 310 formed in the concave-convex substrate 300 is deeper than the depth of the second insertion groove 320, and in addition, the first insertion groove 310 When the first electrode 100 is inserted, the upper end of the first electrode 100 is preferably lower than the bottom surface of the second insertion groove 320 . In addition, the second electrode 200 is preferably made of a cylindrical material having elasticity. Since the second electrode 200 is an electrode that is pressed when pressure is applied, when it has a cylindrical structure and has elasticity, When pressure is applied, it quickly bends and comes into contact with the first electrode 100, and after the pressure is removed, it can quickly recover due to its cylindrical structure. It is also preferable that not only the second electrode 200 but also the first electrode 100 be made of a cylindrical elastic material. However, as shown in FIG. 14, it is also possible to use a prismatic elastic material for the first electrode 100 and the second electrode 200, and one of the first electrode 100 and the second electrode 200 It is also possible to make one cylindrical and the other rectangular. In the case of a cylindrical shape, when pressure is received, the resistance value varies sensitively according to the strength of the pressure, so it is advantageous in measuring the pressure value. There are advantages to being

이하에서는 도 6 및 도 7을 이용하여 상기 요철기판(300), 상기 제1전극(100), 상기 제2전극(200), 상기 제1삽입홈(310) 및 상기 제2삽입홈(320)의 상세구조를 설명한다. 도 6은 본 발명에 의한, 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서에서 제1전극 및 제2전극이 서로 직교하는 부분에 대한 확대사시도이며, 도 7은 제1전극 및 제2전극이 직교하는 부분에 대한 단면도인데, 도 7(a)는 도 6의 A방향에서 본 단면도이고, 도 7(b)는 도 6의 B방향에서 본 단면도이다. 설명의 편의를 위하여 도 6 및 도 7에서는 상기 커버필름(400)의 도시를 생략하였다.Hereinafter, the concavo-convex substrate 300, the first electrode 100, the second electrode 200, the first insertion groove 310 and the second insertion groove 320 are described using FIGS. 6 and 7. Describe the detailed structure of 6 is an enlarged perspective view of a portion in which a first electrode and a second electrode are orthogonal to each other in the large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on a concavo-convex substrate according to the present invention, and FIG. Fig. 7 (a) is a cross-sectional view of a portion perpendicular to each other, and Fig. 7 (a) is a cross-sectional view seen from the direction A of Fig. 6, and Fig. 7 (b) is a cross-sectional view seen from the direction B of Fig. 6. For convenience of explanation, the illustration of the cover film 400 is omitted in FIGS. 6 and 7 .

도 6 및 도 7에서 보는 바와 같이 상기 제1삽입홈(310)과 상기 제2삽입홈(320)은 서로 직각으로 교차하도록 함으로써 상기 요철기판(300)의 상면에 너비방향 및 길이방향으로 각각 요철홈을 형성하도록 하는 것이 바람직하다. 이에 더하여 상기 제1삽입홈(310)의 깊이(d1)는 상기 제2삽입홈(320)의 깊이(d2)보다 깊게 함으로써, 상기 제1전극(100) 및 상기 제2전극(200)이 삽입되었을 때, 상기 제1전극(100)이 아래쪽에 상기 제2전극(200)이 위쪽에 위치하여 서로 겹치지 않고 직각으로 교차할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. As shown in FIGS. 6 and 7 , the first insertion groove 310 and the second insertion groove 320 intersect each other at right angles, so that the upper surface of the uneven substrate 300 is uneven in the width direction and the longitudinal direction, respectively. It is preferable to form a groove. In addition, the depth d1 of the first insertion groove 310 is greater than the depth d2 of the second insertion groove 320, so that the first electrode 100 and the second electrode 200 are inserted. When it is, it is preferable that the first electrode 100 is located at the bottom and the second electrode 200 is at the top so that they can cross at right angles without overlapping each other.

이에 더하여 상기 제1삽입홈(310)에 상기 제1전극(100)이 삽입되었을 때, 상기 제1전극(100)의 상단 높이(h1)는 상기 제2삽입홈의 바닥면 높이(h2)보다 낮게 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하는 경우 상기 제1전극(100)의 상단과 상기 제2전극(200)의 하단 사이에는 일정한 간극(h3)이 형성될 수 있게 되므로 상기 제1전극(100)과 상기 제2전극(200)은 절연을 유지할 수 있게 된다. 반면에 상기 제2전극(200)이 압력에 의하여 눌려지면 상기 요철기판(300)이 눌려지면서 상기 간극(h3)이 없어지고, 이에 따라 상기 제2전극(200)의 하단이 상기 제1전극(100)의 상단에 접촉하게 된다. 여기서 상기 제1전극(100)의 높이는 상기 제1전극(100)이 원통형으로 되어 있는 경우 상기 제1전극(100)의 지름(D)이 될 것이다. In addition, when the first electrode 100 is inserted into the first insertion groove 310, the height h1 of the top of the first electrode 100 is higher than the height h2 of the bottom surface of the second insertion groove. It is desirable to keep it low. In this case, since a certain gap h3 can be formed between the upper end of the first electrode 100 and the lower end of the second electrode 200, the first electrode 100 and the second electrode 200 can maintain insulation. On the other hand, when the second electrode 200 is pressed by pressure, the gap h3 disappears while the concave-convex substrate 300 is pressed, and accordingly, the lower end of the second electrode 200 is the first electrode ( 100) comes into contact with the upper end. Here, the height of the first electrode 100 will be the diameter D of the first electrode 100 when the first electrode 100 has a cylindrical shape.

한편, 도 8에는 본 발명의 작동원리를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다. 그 중 도 8(a)는 도 6에서 A방향으로 바라다 본 단면도이고, 도 8(b)는 도 6에서 B방향으로 바라다 본 단면도이다. 설명의 편의를 위하여 도 8에서는 상기 커버필름(400)의 도시를 생략하였다. 도 8에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한, ‘요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서’의 표면 즉 상기 커버필름(400)에 압력이 가해지는 경우(빨간 화살표 참조), 상기 요철기판(300)은 탄성재질로 되어 있으므로 아래쪽으로 눌려지게 되며, 이에 따라 상기 제2전극(200)에도 압력이 가해지게 된다. 그리고 상기 제2전극(200)에 압력이 가해지는 경우 상기 제2전극(200)은 도 8(a)에서 보는 바와 같이 압력이 가해진 부분이 아래쪽으로 휘어지게 됨과 동시에, 도 8(b)에서 보는 바와 같이, 상기 요철기판(300) 중 상기 제2전극(200)이 아래쪽으로 휘어지는 부분에 위치한 부분도 같이 눌려지게 되어(빨간색 타원 부분) 상기 제2전극(200)의 하단은 상기 제1전극(100)의 상단에 접촉하게 된다. 이에 따라 상기 제1전극(100)에 연결된 상기 제1도체(150)와 상기 제2전극(200)에 연결된 상기 제2도체(250) 사이에는 전기적 회로가 형성되며, 상기 제1도체(150)와 상기 제2도체(250) 사이에는 접촉에 따른 저항값이 나타나게 되는데, 상기 제1전극(100) 및 상기 제2전극(200)의 고유저항에 접촉부의 접촉저항을 더한 값이 저항값으로 나타나게 된다. On the other hand, Figure 8 is a drawing for explaining the operating principle of the present invention is shown. Among them, FIG. 8 (a) is a cross-sectional view viewed in the direction A in FIG. 6, and FIG. 8 (b) is a cross-sectional view viewed in the direction B in FIG. For convenience of description, the illustration of the cover film 400 is omitted in FIG. 8 . As shown in FIG. 8, when pressure is applied to the surface of the 'large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on the concavo-convex substrate' according to the present invention, that is, the cover film 400 (refer to the red arrow), the concavo-convex substrate ( 300) is made of an elastic material, so it is pressed downward, and accordingly, pressure is applied to the second electrode 200 as well. And when pressure is applied to the second electrode 200, the second electrode 200 is bent downward as shown in FIG. As described above, the portion of the concave-convex substrate 300 located at the downwardly curved portion of the second electrode 200 is also pressed (red elliptical portion), so that the lower end of the second electrode 200 is the first electrode ( 100) comes into contact with the upper end. Accordingly, an electrical circuit is formed between the first conductor 150 connected to the first electrode 100 and the second conductor 250 connected to the second electrode 200, and the first conductor 150 A resistance value according to the contact appears between the and the second conductor 250. The value obtained by adding the contact resistance of the contact part to the specific resistance of the first electrode 100 and the second electrode 200 appears as a resistance value. do.

도 9에는 본 발명에서 제1전극의 구조를 중공도체 모양으로 한 실시예에 대한 사시도가 도시되어 있으며, 도 10에는 제1전극의 구조를 원통형 및 중공도체 모양으로 한 경우에 대한 작동원리가 도시되어 있다. 그리고, 도 11에는 제1전극 및 제2도체 모두를 중공도체 모양으로 한 실시예에 대한 사시도가 도시되어 있다. 상술한 바와 같이 본발명에서 상기 제2전극(200)은 원통형으로서 탄성소재로 되어 있도록 하는 것이 바람직하다. 물론 제1전극(100) 또한 원통형으로서 탄성소재로 하는 것도 바람직하다. 이에 더하여 도 9에서 보는 바와 같이, 상기 제1전극(100) 및 상기 제2전극(200) 중 적어도 하나의 전극은, 중심부에 중공부(110, 120)를 가져서 속이 빈 환형 원통형의 중공도체 모양으로서 탄성을 가지도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 이같이 상기 제1전극(100) 및 상기 제2전극(200) 중 적어도 하나의 전극을, 속이 빈 환형 원통형의 중공도체 모양으로서 탄성을 가지도록 하는 경우, 상기 제1전극(100)과 상기 제2전극(200)의 교차점에서 두 전극이 접촉을 하는 경우 접촉저항이 줄어들게 되어 센서의 감도가 상승할 수 있는 장점이 있다. 9 is a perspective view of an embodiment in which the structure of the first electrode is hollow conductor shape in the present invention, and FIG. 10 shows the operating principle for the case where the structure of the first electrode is cylindrical and hollow conductor shape. has been And, FIG. 11 shows a perspective view of an embodiment in which both the first electrode and the second conductor have a hollow conductor shape. As described above, in the present invention, the second electrode 200 is preferably cylindrical and made of an elastic material. Of course, it is also preferable that the first electrode 100 is also cylindrical and made of an elastic material. In addition to this, as shown in FIG. 9, at least one of the first electrode 100 and the second electrode 200 has a hollow part 110, 120 in the center to have a hollow annular cylindrical hollow conductor shape. It is more preferable to have elasticity as. In this way, when at least one electrode of the first electrode 100 and the second electrode 200 has elasticity in the shape of a hollow annular cylindrical hollow conductor, the first electrode 100 and the second electrode 100 When the two electrodes make contact at the intersection of the electrodes 200, the contact resistance is reduced, thereby increasing the sensitivity of the sensor.

즉 도 10(a)에서 보는 바와 같이 상기 제1전극(100)과 상기 제2전극(200)을 단순한 원통형으로 하면, 상기 제1전극(100)과 상기 제2전극(200)의 교차점에서 두 전극이 접촉하는 경우, 접촉부분은 하나의 점이 된다. 따라서 접촉저항이 높을 수 밖에 없게 된다. 그러나, 상기 제1전극(100) 및 상기 제2전극(200) 중 적어도 하나의 전극에 대하여, 속이 빈 환형 원통형의 중공도체 모양으로서 탄성을 가지도록 하는 경우, 상기 제1전극(100)과 상기 제2전극(200)의 교차점에서 두 전극이 접촉하는 경우, 접촉부분에서 선 또는 면이 되어 접촉저항이 대폭 감소하게 되어 센싱감도가 올라가게 된다. 예를 들어 도 10(b)에서 보는 바와 같이 상기 상기 제1전극(100)에 대하여 속이 빈 환형 원통형의 중공도체 모양으로서 탄성을 가지도록 하는 경우, 상기 제2전극(200)이 압력을 받아서 상기 제1전극(100)을 누르게 되면, 상기 제1전극(100)이 찌그러들면서 타원형으로 변하게 되고, 상기 제1전극(100)이 찌그러듦으로서 상기 제1전극(100)과 상기 제2전극(200)의 교차되는 부분에서 접촉은 면 또는 선이 되어 접촉저항이 줄어들게 된다. That is, as shown in FIG. 10(a), if the first electrode 100 and the second electrode 200 are formed in a simple cylindrical shape, at the intersection of the first electrode 100 and the second electrode 200, two When the electrodes are in contact, the contact portion becomes a single point. Therefore, the contact resistance is inevitably high. However, when at least one electrode of the first electrode 100 and the second electrode 200 has elasticity in the shape of a hollow annular cylindrical hollow conductor, the first electrode 100 and the second electrode 200 have elasticity. When the two electrodes are in contact at the intersection of the second electrode 200, the contact portion becomes a line or a plane, and the contact resistance is greatly reduced, so that the sensing sensitivity is increased. For example, as shown in FIG. 10(b), when the first electrode 100 is shaped as a hollow annular cylindrical hollow conductor and has elasticity, the second electrode 200 receives pressure and When the first electrode 100 is pressed, the first electrode 100 is distorted and changed into an elliptical shape, and the first electrode 100 is distorted so that the first electrode 100 and the second electrode 200 ), the contact becomes a plane or a line at the intersection, and the contact resistance is reduced.

상기 제1전극(100) 및 상기 제2전극(200) 중 하나의 전극 또는 두 전극 모두, 속이 빈 환형 원통형의 중공도체 모양으로서 탄성을 가지도록 하는 것도 바람직하지만, 상기 제2전극(200)은 원통형으로 탄성을 가지도록 하고, 상기 제1전극(100)에 대하여만 속이 빈 환형 원통형의 중공도체 모양으로서 탄성을 가지도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 이는, 상기 제2전극(200)의 경우 압력에 의하여 눌려지면 아래쪽을 향하여 휘어졌다가 압력이 제거되면 신속하게 복원되도록 하는 것이 바람직하므로 속이 차 있는 일반적인 원통형으로 탄성을 가지도록 하는 것이 바람직하기 때문이다. It is preferable that one or both of the first electrode 100 and the second electrode 200 have elasticity in the shape of a hollow annular cylindrical hollow conductor, but the second electrode 200 It is more preferable to have elasticity in a cylindrical shape, and to have elasticity in the shape of a hollow annular cylindrical hollow conductor only for the first electrode 100. This is because, in the case of the second electrode 200, it is preferable to be bent downward when pressed by pressure and quickly restored when the pressure is removed, so it is preferable to have elasticity in a general cylindrical shape filled with a core. .

한편 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 대한 사시도이고, 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 대한 분해사시도이다. 본 실시예는 상기 요철기판(300)의 하부에 베이스기판(500)를 더 포함하는 실시예이다. 상기 베이스기판(500)은 금속판 또는 경질의 재질을 갖는 플라스틱 박막기판으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 상기 요철기판(300) 아래에 상기 베이스기판(500)을 두게 되면, 상기 요철기판(300)에 대하여 아래쪽으로부터의 안정적인 받침대 역할을 하기 때문에 상기 제2전극(200)이 압력을 받아서 아래로 눌려지면서 상기 제1전극(100)에 접촉될 때, 상기 제2전극(200)과 상기 제1전극(100)의 접촉이 잘 이루어 질수 있는 효과가 있는데 이는 상기 요철기판(300)이 아래 쪽으로부터 받쳐지고 있는 상태가 되기 때문이다. 이와 같은 효과는, 본 발명에 의한 대면적 CNT 압력센서(50)가 연질의 바닥이나 고르지 못한 바닥위에 설치되어 있는 경우 더욱 효과를 발휘하게 된다. 한편 도 14는, 도 12 및 도 13의 실시예와 동일하나, 각형 전도체를 이용하여 상기 제1전극(100) 및 상기 제2전극(200)을 구성한 실시예를 도시한 것이다.Meanwhile, FIG. 12 is a perspective view of another embodiment of the present invention, and FIG. 13 is an exploded perspective view of another embodiment of the present invention. This embodiment is an embodiment further including a base substrate 500 under the concave-convex substrate 300 . The base substrate 500 is preferably a metal plate or a plastic thin film substrate having a hard material. In this way, when the base substrate 500 is placed under the concave-convex substrate 300, the second electrode 200 receives pressure and moves downward because it serves as a stable support for the concave-convex substrate 300 from below. When the first electrode 100 is in contact with being pressed, there is an effect that the second electrode 200 and the first electrode 100 can be well contacted, which is because the concavo-convex substrate 300 is moved from the bottom. Because it becomes a state of being supported. This effect is more effective when the large-area CNT pressure sensor 50 according to the present invention is installed on a soft floor or an uneven floor. Meanwhile, FIG. 14 is the same as the embodiment of FIGS. 12 and 13, but shows an embodiment in which the first electrode 100 and the second electrode 200 are configured using a prismatic conductor.

상술한 여러 가지 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. Although the present invention has been described with the various examples described above, the present invention is not necessarily limited to these examples, and may be variously modified and implemented without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the examples disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these examples. The protection scope of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of the present invention.

50 압력센서
100 제1전극
110 중공부 150 제1도체
200 제2전극
120 중공부 250 제2도체
300 요철기판
310 제1삽입홈 320 제2삽입홈
400 커버필름
500 베이스기판50 pressure sensor
100 1st electrode
110 hollow part 150 first conductor
200 Second electrode
120 hollow part 250 second conductor
300 Concave and Convex Substrate
310 first insertion groove 320 second insertion groove
400 cover film
500 base board

Claims (5)

길이 방향을 따라 길게 파여진 복수의 제1삽입홈과 너비 방향을 따라 길게 파여진 복수의 제2삽입홈이 격자모양의 요철부를 형성하고 있는 요철기판;
상기 복수의 제1삽입홈 각각에 삽입되는 제1전극; 및
상기 복수의 제2삽입홈 각각에 삽입되는 제2전극;을 포함하되,
- 상기 제1삽입홈의 깊이는 상기 제2삽입홈의 깊이보다 깊으며,
- 상기 제1삽입홈에 상기 제1전극이 삽입되었을 때, 상기 제1전극의 상단은 상기 제2삽입홈의 바닥면보다 낮은 것을 특징으로 하는, 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서a concave-convex substrate in which a plurality of first insertion grooves dug along the longitudinal direction and a plurality of second insertion grooves dug long along the width direction form grid-like concave-convex portions;
a first electrode inserted into each of the plurality of first insertion grooves; and
A second electrode inserted into each of the plurality of second insertion grooves; including,
- the depth of the first insertion groove is greater than the depth of the second insertion groove,
- When the first electrode is inserted into the first insertion groove, the upper end of the first electrode is lower than the bottom surface of the second insertion groove, a large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on a concavo-convex substrate 베이스기판;
길이 방향을 따라 길게 파여진 복수의 제1삽입홈과 너비 방향을 따라 길게 파여진 복수의 제2삽입홈이 격자모양의 요철부를 형성하고 있고, 상기 베이스기판 위에 배치되는 요철기판;
상기 복수의 제1삽입홈 각각에 삽입되는 제1전극; 및
상기 복수의 제2삽입홈 각각에 삽입되는 제2전극;을 포함하되,
- 상기 제1삽입홈의 깊이는 상기 제2삽입홈의 깊이보다 깊으며,
- 상기 제1삽입홈에 상기 제1전극이 삽입되었을 때, 상기 제1전극의 상단은 상기 제2삽입홈의 바닥면보다 낮은 것을 특징으로 하는, 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서base substrate;
a concavo-convex substrate having a plurality of first insertion grooves dug along the longitudinal direction and a plurality of second insertion grooves dug longitudinally along the width direction forming a concavo-convex portion in a lattice shape, and disposed on the base substrate;
a first electrode inserted into each of the plurality of first insertion grooves; and
A second electrode inserted into each of the plurality of second insertion grooves; including,
- the depth of the first insertion groove is greater than the depth of the second insertion groove,
- When the first electrode is inserted into the first insertion groove, the upper end of the first electrode is lower than the bottom surface of the second insertion groove, a large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on a concavo-convex substrate 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 요철기판은 절연성질을 갖는 탄성소재로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서According to claim 1 or 2,
The concavo-convex substrate is characterized in that it is made of an elastic material having insulating properties, a large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on the concavo-convex substrate 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2전극은 원통형으로서 탄성소재로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서According to claim 1 or 2,
The second electrode is a large-area elastic carbon conductor pressure sensor formed on a concavo-convex substrate, characterized in that it is made of an elastic material in a cylindrical shape. 제1항에 있어서,
상기 제1전극 및 상기 제2전극 중 적어도 하나의 전극은, 속이 빈 환형 원통형의 중공도체 모양으로서 탄성을 가지는 것을 특징으로 하는, 요철기판에 형성되는 대면적 탄성 카본 전도체 압력센서According to claim 1,
At least one of the first electrode and the second electrode is a hollow annular cylindrical hollow conductor shape having elasticity, characterized in that it has a large area elastic carbon conductor pressure sensor formed on a concave-convex substrate
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20130003510A (en) * 2011-06-30 2013-01-09 한국과학기술원 Piezoresistive type touch screen panel
US20170224280A1 (en) * 2014-11-04 2017-08-10 North Carolina State University Smart sensing systems and related methods

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