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종이 기반의 플렉서블 이온 센서 및 이의 제조방법

  • 기술번호 : KST2019013095
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 개시 내용의 구체예에 따르면, 패릴렌 C(parylene C)가 코팅된 종이 시트(예를 들면, 신문지) 상에 전극을 형성시킴으로써 전해질 양이온을 정량적으로 분석하거나 pH를 측정할 수 있는 신규 전위차법 플랫폼(potentiometric platform)으로 유용한 종이 기반의 플렉서블 이온 센서(또는 pH 센서) 및 이의 제조방법이 개시된다.
Int. CL G01N 27/333 (2006.01.01) G01N 27/416 (2006.01.01) C07D 273/00 (2006.01.01) C07D 323/00 (2006.01.01) C07D 493/22 (2006.01.01)
CPC G01N 27/333(2013.01) G01N 27/333(2013.01) G01N 27/333(2013.01) G01N 27/333(2013.01) G01N 27/333(2013.01)
출원번호/일자 1020180000674 (2018.01.03)
출원인 한국과학기술원, 강원대학교산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2019-0083120 (2019.07.11) 문서열기
공고번호/일자 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2018.01.03)
심사청구항수 22

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구
2 강원대학교산학협력단 대한민국 강원도 춘천시

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이경균 경상남도 진해구
2 정순우 대전광역시 서구
3 배남호 대전광역시 유성구
4 이태재 충청북도 청주시 서원구
5 이문근 대전광역시 서구
6 이석재 대전광역시 유성구
7 최봉길 강원도 춘천
8 윤조희 강원

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인도담 대한민국 경기도 성남시 분당구 판교역로 ***, 에스동 ***호(삼평동,에이치스퀘어)
2 노철호 대한민국 경기도 성남시 분당구 판교역로 ***, 에스동 ***호(삼평동,에이치스퀘어)(특허법인도담)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 강원대학교 산학협력단 강원도 춘천시
2 한국과학기술원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2018.01.03 수리 (Accepted) 1-1-2018-0007806-15
2 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2018.01.08 수리 (Accepted) 1-1-2018-0018940-83
3 직권정정안내서
Notification of Ex officio Correction		 2018.01.16 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2018-0009588-96
4 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2018.02.06 수리 (Accepted) 1-1-2018-0127837-12
5 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2018.12.10 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
6 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)		 2019.01.17 불수리 (Non-acceptance) 1-1-2019-0056774-14
7 [반려요청]서류반려요청(반환신청)서
[Request for Return] Request for Return of Document		 2019.01.18 수리 (Accepted) 1-1-2019-0064878-07
8 서류반려통지서
Notice for Return of Document		 2019.01.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2019-0012257-05
9 서류반려이유통지서
Notice of Reason for Return of Document		 2019.01.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2019-0012081-66
10 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)		 2019.01.21 수리 (Accepted) 1-1-2019-0068251-84
11 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2019.02.14 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2019-0032857-79
12 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2019.04.15 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2019-0270417-41
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
14 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2019.06.14 수리 (Accepted) 1-1-2019-0608031-68
15 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2019.07.15 수리 (Accepted) 1-1-2019-0719430-42
16 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2019.08.14 수리 (Accepted) 1-1-2019-0833100-32
17 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2019.08.27 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2019-0877848-84
18 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2019.08.27 수리 (Accepted) 1-1-2019-0877852-67
19 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.11.05 수리 (Accepted) 4-1-2019-5230938-29
20 등록결정서
Decision to grant		 2019.12.03 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2019-0875653-88
21 [명세서등 보정]보정서(심사관 직권보정)
 2020.01.21 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2020-5001436-83
22 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
23 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
종이 시트의 표면에 패릴렌 C 층이 형성된 코팅 기재; 상기 코팅 기재 상에서 패턴화된 제1 금속층 및 상기 제1 금속층 상에 부착된 이온 감응성 부재를 포함하는 작업 전극, 여기서 상기 이온 감응성 부재는 (i) 이오노포어를 함유하는 이온 선택성 멤브레인, 또는 (ii) 도전성 층임; 및상기 코팅 기재 상에서 상기 작업 전극 이외의 영역에 패턴화된 제2 금속층을 포함하는 기준 전극;을 포함하는 종이-기반 이온 센서로서,상기 이온 감응성 부재가 이오노포어를 함유하는 이온 선택성 멤브레인인 경우에는 상기 종이-기반 이온 센서가 특정 이온을 함유하는 액상 매질과 접촉 시 이온 선택성 멤브레인에 의한 특정 이온의 선택적 투과에 따라 작업 전극과 기준 건극 간에 전위차를 발생시키고,상기 이온 감응성 부재가 도전성 층인 경우에는 수소 이온을 함유하는 액상 매질과 접촉 시 작업 전극과 기준 전극 간에 전위차를 발생시키며, 그리고상기 특정 이온은 리튬 이온(Li+), 칼륨 이온(K+), 나트륨 이온(Na+), 칼슘 이온(Ca2+), 마그네슘 이온(Mg2+), 불소 이온(F-), 염소 이온(Cl-), 브롬 이온(Br-), 요오드 이온(I-), 암모늄 이온(NH4+), 질산 이온(NO3-) 및 황산 이온(SO42-)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 종이-기반 이온 센서
2 2
제1항에 있어서, 상기 도전성 층은 전도성 유기물질 또는 금속 산화물 재질인 것을 특징으로 하는 종이-기반 이온 센서
3 3
제2항에 있어서, 상기 도전성 층은 전도성 유기물질로서, 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리-N-메틸피롤(poly-N-methylpyrrole), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리(에틸렌디옥시티오펜)(poly(ethylenedioxythiophene)), 폴리-3-메틸티오펜(poly-3-methylthiophene), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(poly(3,4-ethylenedioxythiphene); PEDOT), 폴리(p-페닐렌비닐렌)(poly(p-phenylenevinylene); PPV), 폴리퓨란(polyfuran), 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 종이-기반 이온 센서
4 4
제3항에 있어서, 상기 전도성 유기물질은 1,000 내지 100,000의 중량평균분자량(Mw)을 갖는 폴리아닐린으로서 100 내지 200 nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 종이-기반 이온 센서
5 5
제2항에 있어서, 상기 도전성 층에 사용되는 금속 산화물은 산화 이리듐, 산화 텅스텐 나노입자, 산화루테늄 나노입자, 산화아연 나노입자 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 이의 두께는 100 내지 200 nm 범위인 것을 특징으로 하는 종이-기반 이온 센서
6 6
제1항에 있어서, 상기 패턴화된 제1 금속층의 재질은 Ni, Zn, Pd, Cd, Pt, Ga, In, Au, IrO2, TiO2로 이루어진 군으로부터 적어도 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 종이-기반 이온 센서
7 7
제6항에 있어서, 상기 코팅 기재와 상기 제1 금속층 사이에 Ti, V, Cr, Sc, Nb, Mo 및 W으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나가 선택되는 금속 재질의 중간층(intermediate layer)이 개재되며, 제1 금속층/중간층의 두께 비는 1 내지 50 범위인 것을 특징으로 하는 종이-기반 이온 센서
8 8
제7항에 있어서, 상기 패턴화된 제1 금속층은 Au/Ti의 2층(binary layer) 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 종이-기반 이온 센서
9 9
삭제
10 10
제1항에 있어서, 상기 특정 이온이 칼륨 이온인 경우, 이온 선택성 멤브레인 내 이오노포어는 하기 화학식 2 내지 4로 표시된 화합물 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 종이-기반 이온 센서:[화학식 2] [화학식 3][화학식 4]
11 11
제1항에 있어서, 상기 특정 이온이 나트륨 이온인 경우, 이온 선택성 멤브레인 내 이오노포어는 하기 화학식 5 내지 8로 표시된 화합물 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 종이-기반 이온 센서:[화학식 5][화학식 6][화학식 7][화학식 8]
12 12
제1항에 있어서, 상기 특정 이온이 리튬 이온인 경우, 이온 선택성 멤브레인 내 이오노포어는 하기 화학식 9 내지 11로 표시된 화합물 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 종이-기반 이온 센서:[화학식 9][화학식 10][화학식 11]
13 13
제1항에 있어서, 상기 특정 이온이 암모늄 이온인 경우, 이온 선택성 멤브레인 내 이오노포어는 하기 화학식 12 내지 16으로 표시된 화합물 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 종이-기반 이온 센서:[화학식 12][화학식 13][화학식 14][화학식 15][화학식 16]
14 14
제1항에 있어서, 상기 특정 이온이 칼슘 이온인 경우, 이온 선택성 멤브레인 내 이오노포어는 하기 화학식 17 내지 19로 표시된 화합물 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 종이-기반 이온 센서:[화학식 17][화학식 18][화학식 19]
15 15
제1항에 있어서, 상기 특정 이온이 마그네슘 이온인 경우, 이온 선택성 멤브레인 내 이오노포어는 하기 화학식 20 및 21로 표시된 화합물 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 종이-기반 이온 센서:[화학식 20][화학식 21]
16 16
제1항에 있어서, 기준 전극 내 제2 금속층은 Ag/AgCl 재질이며, 이의 두께는 1 내지 150 nm 범위인 것을 특징으로 하는 종이-기반 이온 센서
17 17
제1항에 있어서, 상기 종이 시트 상에 형성된 패릴렌 C 층의 두께는 0
18 18
제1항에 있어서, 상기 코팅 기재는 하기의 기계적 물성 중 적어도 하나를 충족하는 것을 특징으로 하는 종이-기반 이온 센서:- 영 모듈러스: 1 내지 30 MPa 및- 인장 스트레스(σ): 1 내지 40 MPa
19 19
제1항에 있어서, 상기 코팅 기재의 수 접촉각은 120° 이하인 것을 특징으로 하는 종이-기반 이온 센서
20 20
a) 종이 시트를 제공하고, 이의 표면에 패릴렌 C 층을 부착하여 코팅 기재를 제조하는 단계;b) 상기 코팅 기재 상에 패턴화된 제1 금속층을 형성하고, 상기 제1 금속층 상에 이온 감응성 부재를 부착하여 작업 전극을 형성하는 단계, 여기서 상기 이온 감응성 부재는 i) 이오노포어를 함유하는 이온 선택성 멤브레인, 또는 (ii) 도전성 층임; 및c) 상기 단계 b)의 전 또는 후
21 21
제20항에 있어서, 상기 패릴렌 C 층을 부착하는 단계는,패릴렌 C의 고상 이량체를 승화 또는 기화시키는 단계;상기 이량체를 2개의 메틸렌-메틸렌 결합으로 분리하여 안정화된 단량체 디라디칼을 생성하는 단계; 및패릴렌 C의 단량체를 상기 종이 시트의 표면에 흡수시켜 중합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 종이-기반 이온 센서의 제조방법
22 22
제16항에 있어서, 상기 기준 전극은 상기 제2 금속층 상에 유전 물질을 코팅하거나 둘러싼 것을 특징으로 하는 종이-기반 이온 센서
23 23
종이 시트의 표면에 패릴렌 C 층이 형성된 코팅 기재, 상기 코팅 기재 상에서 패턴화된 제1 금속층 및 상기 제1 금속층 상에 부착된 이온 감응성 부재를 포함하는 작업 전극, 및 상기 코팅 기재 상에 상기 작업 전극 이외의 영역에 패턴화된 제2 금속층을 포함하는 기준 전극을 포함하는 종이-기반 이온 센서;상기 작업 전극 및 상기 기준 전극 간의 전위차를 측정하는 전위차계(potentiometer); 및상기 측정된 전위차를 이에 상응하는 이온 레벨로 전환하는 변환기;를 포함하며,여기서, 상기 이온 감응성 부재는 (i) 이오노포어를 함유하는 이온 선택성 멤브레인, 또는 (ii) 도전성 층이고,상기 이온 감응성 부재가 이오노포어를 함유하는 이온 선택성 멤브레인인 경우에는 상기 종이-기반 이온 센서가 특정 이온을 함유하는 액상 매질과 접촉 시 이온 선택성 멤브레인에 의한 특정 이온의 선택적 투과에 따라 작업 전극과 기준 건극 간에 전위차를 발생시키고,상기 이온 감응성 부재가 도전성 층인 경우에는 수소 이온을 함유하는 액상 매질과 접촉 시 작업 전극과 기준 전극 간에 전위차를 발생시키며, 그리고상기 특정 이온은 리튬 이온(Li+), 칼륨 이온(K+), 나트륨 이온(Na+), 칼슘 이온(Ca2+), 마그네슘 이온(Mg2+), 불소 이온(F-), 염소 이온(Cl-), 브롬 이온(Br-), 요오드 이온(I-), 암모늄 이온(NH4+), 질산 이온(NO3-) 및 황산 이온(SO42-)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 이온 검출 시스템
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 과학기술정보통신부 나노종합기술원 바이오.의료기술개발 바이오센서를 활용한 감염창상 모니터링을 위한 pH 센서 및 시스템개발
2 과학기술정보통신부 나노종합기술원 나노소재기술개발사업 자유곡면의 생체적합 고분자기반 표면기능화 공정기술개발