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압전 재료; 및상기 압전 재료 내에 도핑되며, 전이 금속 원소, 전이 후 금속 원소, 란타늄족 원소 및 준금속 중 적어도 어느 하나를 포함하는 2 이상의 서로 다른 도펀트들(dopants)을 포함하며, 상기 압전 재료는 외부 압력의 크기가 시각적으로 인식되도록 상기 외부 압력의 크기에 따라 상기 압전 재료 내의 상기 도펀트들이 개별 또는 조합되어 여기함으로써 결정되는 색상의 광 출력을 하고,상기 광 출력의 색상은 2 이상의 서로 다른 각 도펀트의 광 출력의 색상이 상기 도펀트의 조성비에 따라 혼합된 색상을 포함하는 압력 센서
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제 1 항에 있어서, 상기 2 이상의 서로 다른 도펀트들 중 가장 작은 압력 범위에서 광 출력하는 도펀트의 농도는 다른 도펀트의 농도보다 낮으며, 상기 2 이상의 서로 다른 도펀트들 중 가장 높은 압력 범위에서 광 출력하는 도펀트의 농도는 다른 도펀트의 농도보다 높은 압력 센서
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제 1 항에 있어서, 상기 2 이상의 서로 다른 도펀트들 중 가장 작은 압력 범위에서 광 출력하는 도펀트의 농도는 다른 도펀트의 농도보다 높으며, 상기 2 이상의 서로 다른 도펀트틀 중 가장 높은 압력 범위에서 광 출력하는 도펀트의 농도는 다른 도펀트의 농도보다 낮은 압력 센서
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제 1 항에 있어서,상기 압전 재료는 압전 반도체, 강유전성 고분자, 강유전성 금속 산화물 또는 이들 조합을 포함하는 압력 센서
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제 5 항에 있어서,상기 압전 반도체는 ZnS, ZnO, CdS, CdSe, CdTe, GaP, GaAs, InSb, 또는 이들의 조합을 포함하는 압력 센서
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제 5 항에 있어서,상기 강유전성 고분자는 폴리비닐리덴플로라이드(polyvinylidenefluoride, PVDF), 비닐리덴플로라이드 및 에틸렌트리플로라이드의 코폴리머(copolymer of vinylidene fluoride and ethylene trifluoride, P(VDF-TrFE)), 비닐리덴시아나이드 및 비닐아세테이트의 코폴리머(copolymer of vinylidene cyanide and vinyl acetate, P(VDCN-VAc)), 나일론-11(nylon-11), 폴리우레아-9(polyurea-9), 폴리비닐클로라이드(polyvinylchloride, PVC), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN), 폴리프탈아지논에테르니트릴(poly(phthalazinone ether nitrile, PPEN) 또는 이들의 조합을 포함하는 압력 센서
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제 5 항에 있어서,상기 강유전성 금속 산화물은, PZT(lead zirconate titanate), PLZT(lead lanthanum zirconate titanate), PMN-PT(lead magnesium niobate-lead titanate), PZN-PT(lead zinc Niobate-lead titanate), PIN-PT(lead indium niobate-lead titanate), PYN-PT(lead ytterbium niobate-lead titanate), BNT(BaNiTiO3), BZT-BCT(barium zirconate titanate- barium calcium titanate), BT(BaTiO3), PT(PbTiO3), PbZrO3, Pb(Ni1/3Nb2/3)O3, Pb(Mg1/3Nb2/3)O3, Pb(Zn1/3Nb2/3)O3, 또는 이들의 조합을 포함하는 압력 센서
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제 1 항에 있어서,상기 압력 센서는, 상기 압전 재료의 제 1 주면에 배치되는 제 1 전극과 상기 압전 재료의 상기 제 1 주면 대향하는 제 2 주면에 배치되는 제 2 전극을 더 포함하며, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 인가되는 전원에 의해 상기 광 출력을 조절하는 압력 센서
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2 이상의 서로 다른 도펀트들이 도핑된 압전 특성을 갖는 형광체 입자를 포함하며, 상기 형광체 입자에 인가되는 외부 압력의 크기가 시각적으로 인식되도록 상기 외부 압력의 크기에 따라 상기 형광체 입자 내의 상기 도펀트들이 개별 또는 조합되어 여기함으로써 결정되는 색상의 광 방출을 하며, 상기 광 방출의 색상은 2 이상의 서로 다른 각 도펀트의 광 방출의 색상이 상기 도펀트의 조성비에 따라 혼합된 색상을 포함하고, 상기 2 이상의 서로 다른 도펀트들은 전이 금속 원소, 전이 후 금속 원소, 란타늄족 원소 및 준금속 중 적어도 어느 하나를 포함하는 압력 센서
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제 10 항에 있어서,상기 압전 특성을 갖는 형광체 입자는 ZnS, ZnO, CdS, CdSe, CdTe, GaP, GaAs, InSb, 또는 이들의 조합을 포함하는 압력 센서
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제 10 항에 있어서, 상기 광 방출은 상기 압력에 대응하는 상기 둘 이상의 서로 다른 도펀트(dopant)의 색상, 채도 및 명도의 혼합에 의해 결정되는 압력 센서
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제 10 항에 있어서,상기 압력 센서의 압력 동작 범위는 1 KPa 내지 100 GPa 범위를 갖는 압력 센서
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제 1 전극;상기 제 1 전극 상에 배치되며, 응력 전달 재료를 포함하는 매트릭스 내에 복수의 도펀트를 포함하는 형광체 입자들이 분산된 압전-형광층; 및상기 압전-형광층 상에 제 2 전극을 포함하는 압력 센서
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제 15 항에 있어서,상기 응력 전달 재료는 가시광 영역에서 투과도가 80% 이상인 탄성 유기재료를 포함하며,상기 탄성 유기재료는 폴리다이메틸실록세인(polydimethylsiloxane, 이하PDMS), 실리콘 고무와, UV 경화 에폭시 중 적어도 하나로 구성되는 압력 센서
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제 15 항에 있어서,상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 하나는 투명 전극을 포함하며,상기 투명 전극은 ITO, ZTO, IZO, IZTO, GZO, AZO, NbTiO2, FTO, ATO, BZO 또는 이들의 조합 중 어느 하나로 포함하는 압력 센서
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기판 상에 제 1 전극을 형성하는 단계; 상기 제 1 전극 상에 응력 전달 재료를 포함하는 매트릭스 내에, 압전-발광층의 광 출력 색상이 서로 다른 도펀트의 광 출력의 색상이 상기 도펀트의 조성비에 따라 혼합된 색상을 포함하도록 둘 이상의 서로 다른 도펀트(dopant)를 포함하며, 압전 특성을 갖는 발광 입자들이 분산된 압전-발광층을 형성하는 단계; 및상기 압전-발광층 상에 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 압력 센서의 제조 방법
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제 18 항에 있어서, 상기 압전-발광층을 형성하는 단계는, 상기 응력 전달 재료 및 상기 발광 입자들을 혼합하는 단계; 및상기 응력 전달 재료 및 상기 발광 입자들의 혼합물을 이용한 습식 코팅, 스프레이 코팅 또는 기상 증착을 통해 상기 제 2 전극 상에 상기 압전-발광층을 형성하는 단계를 포함하는 압력 센서의 제조 방법
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