P(VDF-TrFE-CFE)를 이용한 초소형 압전 적층형 진동 출력 소자의 제작

Abstract

P(VDF-TrFE-CFE)(Poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene-chlorofluoroethylene))는 7%의 높은 전기변형(electrostriction)을 지닌 소재로, 진동이나 변위로서 촉감을 전달하거나 출력해주는 웨어러블 압전 액추에이터를 위한 응용에 매우 적합하다. 본 연구에서는 고변위 특성을 지니는 P(VDF-TrFE-CFE)를 이용하여 압전 액추에이터로의 응용 가능성을 연구하였다. 낮은 구동 전압에서 액추에이터 소자의 출력과 변위를 높이고자, 적층 형태의 구조를 디자인하고 제작하였다. P(VDF-TrFE-CFE)를 스핀 코팅하고 Ag 전극을 적층하여 2층의 3.5 mm x 3.5 mm의 소자를 제작하였다. 또한, 진동 변위의 특성을 측정하기 위하여 레이저 바이브로미터와 압전 감응 힘 현미경으로 200~4200 Hz의 범위에서 진동 특성을 측정하였고 가진 주파수 40 Hz에서 on-off 특성을 확인하였다.