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불균일 공간 전하층과 유전성 유체를 이용한 주머니 형태의 유연 구동기

  • 기술번호 : KST2021009441
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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 새로운 형태의 유연 구동기가 개시된다. 전기활성 폴리머 필름은 기판 필름과 가장자리 둘레를 일주하면서 접합되어 내부 공간을 가진 주머니 구조를 형성하고, 전기장 내에서 불균일 공간 전하 분포를 보인다. 주머니 구조의 내부 공간에는 유전성 유체가 채워진다. 제1 전극은 주머니 구조 내면의 기판 필름 상에 접합되고, 제2 전극은 전기활성 폴리머 필름의 외측면 일부 영역에 제1 전극과 적어도 일부가 중첩되게 배치된다. 제1 전극과 제2 전극 사이에 가해지는 구동전압에 의해 전기활성 폴리머 필름에 불균일 공간 전하층으로 대전되어 제1 전극과 서로 끌어당기는 강한 정전기력이 발생한다. 이로 인해 전기활성 폴리머 필름이 상기 제1 전극의 표면 쪽으로 접근하게 되면서 유전성 유체를 제1 전극의 바깥쪽으로 밀어내면서 주머니 구조의 형상 변형을 유발하는 기계적인 구동이 발생한다. 유연 구동기는 낮은 구동전압으로 높은 출력을 얻을 수 있다.
Int. CL H01L 41/193 (2006.01.01) H01L 41/09 (2006.01.01) H01L 41/047 (2006.01.01) H01L 41/08 (2006.01.01)
CPC
출원번호/일자 1020200184496 (2020.12.28)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2021-0086518 (2021.07.08) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보 대한민국  |   1020190177263   |   2019.12.30
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2020.12.28)
심사청구항수 18

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 경기욱 대전광역시 유성구
2 김현우 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 박영우 대한민국 서울특별시 강남구 논현로 ***, *층 **세기특허법률사무소 (역삼동, 세일빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2020.12.28 수리 (Accepted) 1-1-2020-1417208-65
2 [출원서 등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2020.12.29 수리 (Accepted) 1-1-2020-1428972-76
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번호 청구항
1 1
기판 필름;상기 기판 필름과 가장자리 둘레를 일주하면서 접합되어 내부 공간을 가진 주머니 구조를 형성하고, 전기장 내에서 불균일 공간 전하 분포를 나타내는 전기활성 폴리머 필름;상기 주머니 구조의 내부 공간에 채워진 유전성 유체;상기 주머니 구조의 내면을 이루는 상기 기판 필름의 표면에 부착 또는 적층된 제1 전극; 및상기 전기활성 폴리머 필름의 외측면 일부 영역에 상기 제1 전극과 적어도 일부가 중첩되도록 부착 또는 적층되고, 상기 제1 전극과의 사이에 가해지는 구동전압에 의해 전기장을 형성하여 상기 전기활성 폴리머 필름에 불균일 공간 전하층으로 대전되게 하는 제2 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 유연 구동기
2 2
제1항에 있어서, 상기 전기활성 폴리머 필름 표면에 유도된 불균일 공간 전하층과 상기 제1 전극에 대전된 전하들 사이의 정전기 인력에 의해 상기 전기활성 폴리머 필름이 상기 제1 전극의 표면 쪽으로 접근하게 되면서 상기 내부 공간에 있는 상기 유전성 유체를 상기 제1 전극의 바깥쪽으로 밀어내어 상기 주머니 구조의 형상 변형을 유발하도록 구성된 것을 특징으로 하는 유연 구동기
3 3
제1항에 있어서, 상기 전기 활성 폴리머 필름은 PVC-gel로 제조된 것이고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 양극과 음극으로 각각 기능하도록 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 유연 구동기
4 4
제1항에 있어서, 상기 전기활성 폴리머 필름은 가소제를 함유한 폴리머 젤을 사용하여 제조된 필름인 것을 특징으로 하는 유연 구동기
5 5
제4항에 있어서, 상기 폴리머 젤은 poly(vinyl chloride), poly(vinyl alcohol), polyurethane 중 적어도 어느 한 가지의 고분자를 Dibutyl Adipate(DBA), dimethyl sulfoxide(DMSO) 중 적어도 어느 한 가지의 가소제와 혼합하여 제조된 폴리머 젤인 것을 특징으로 하는 유연 구동기
6 6
제1항에 있어서, 상기 전기활성 폴리머 필름은 그 형상이 상기 유전성 유체가 가하는 압력에 따라 자유롭게 변형될 수 있는 유연성 소재(flexible material)로 제작된 것을 특징으로 하는 유연 구동기
7 7
제6항에 있어서, 상기 제2 전극은 상기 전기활성 폴리머 필름의 형상 변형에 따라 같은 형상으로 변형될 수 있는 유연성 전극인 것을 특징으로 하는 유연 구동기
8 8
제1항에 있어서, 상기 제2 전극은 탄소나노섬유(CNT), 은나노섬유(AgNW), 전도성 폴리머(conductive polymer), 폴리머 전해질(polymer electrolyte) 중 어느 한 가지를 사용하여 제조된 전극인 것을 특징으로 하는 유연 구동기
9 9
제1항에 있어서, 상기 기판 필름은 상기 유전성 유체와 상기 전기 활성 폴리머 필름에 대하여 반응성이 없는 비전도성 물질로 만들어진 것을 특징으로 하는 유연 구동기
10 10
제1항에 있어서, 상기 기판 필름은 상기 유전성 유체가 가하는 압력에 따라 형상이 자유롭게 변형되는 유연 기판(flexible substrate)인 것을 특징으로 하는 유연 구동기
11 11
제1항에 있어서, 상기 기판 필름은 상기 유전성 유체가 압력을 가하더라도 원래의 형상을 그대로 유지하는 단단한 기판(rigid substrate)인 것을 특징으로 하는 유연 구동기
12 12
제1항에 있어서, 상기 제1 전극은 상기 주머니 구조의 내면을 이루는 상기 기판 필름의 표면의 일부 영역에 접합되거나 또는 적층되고, 상기 제1 전극의 단부 부분이 상기 전기활성 폴리머 필름과 직접 맞닿아 있는 것을 특징으로 하는 유연 구동기
13 13
제1항에 있어서, 상기 주머니 구조는 상기 유전성 유체가 밖으로 흘러나갈 수 있는 구멍이 마련된 것을 특징으로 하는 유연 구동기
14 14
제1항에 있어서, 상기 제1 전극은 원판형의 상기 기판 필름의 내측면 외곽 둘레를 따라 도우넛형으로 부착 또는 적층되고, 상기 제2 전극은 원형곡면 형상의 상기 전기활성 폴리머 필름의 외측면 외곽 둘레를 따라 도우넛형으로 부착 또는 적층된 것을 특징으로 하는 유연 구동기
15 15
제14항에 있어서, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 구동전압이 인가되었을 때 상기 제1 전극과 상기 전기활성 폴리머 필름이 정전기 인력에 의해 맞닿게 됨에 따라, 상기 유전성 유체가 가하는 압력에 의해 상기 제2 전극 내측의 상기 전기활성 폴리머 필름의 중앙 영역의 곡률이 상기 구동전압 인가 전에 비해 더 커지도록 구성된 것을 특징으로 하는 유연 구동기
16 16
제15항에 있어서, 상기 기판 필름, 상기 유전성 유체, 상기 전기활성 폴리머 필름은 투명성 재질이어서 상기 중앙 영역의 곡률 변경에 따라 초점거리가 변경되는 렌즈로 기능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 유연 구동기
17 17
제1항에 있어서, 상기 주머니 구조는 상기 전기활성 폴리머 필름 쪽만 볼록하고 상기 기판 필름 쪽은 평판형인 단면 볼록 주머니 구조인 것을 특징으로 하는 유연 구동기
18 18
제1항에 있어서, 상기 주머니 구조는 상기 전기활성 폴리머 필름과 상기 기판 필름 모두 볼록형인 양면 볼록 주머니 구조인 것을 특징으로 하는 유연 구동기
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