There has been a rapid progress for flexible polymer-based MEMS(Microelectromechanical Systems) technology. Polycarbonate (PC) and Poly Methyl Methacrylate (PMMA), so-called acrylic, have many advantages for optical, non-toxic and micro-device application. We studied dry etching of PC and PMMA as a function of % gas ratio in the $O_2/SF_6/CH_4$ temary plasma. A photoresist pattern was defined on the polymer samples with a mask using a conventional lithography. Plasma etching was done at 100 W RIE chuck power and 10 sccm total gas flow rate. The etch rates of PMMA were typically 2 times higher than those of PC in the whole experimental range. The result would be related to higher melting point of PC compared to that of PMMA. The highest etch rates of PMMA and PC were found in the $O_2/SF_6$ discharges among $O_2/SF_6$, $O_2/CH_4$ and $SF_6/CH_4$ and $O_2/SF_6/CH_4$ plasma composition (PC: ${\sim}350\;nm/min$ at 5 sccm $O_2/5$ sccm $SF_6$, PMMA: ${\sim}570\;nm/min$ at 2.5 sccm $O_2/7.5$ sccm $SF_6$). PC has smoother surface morphology than PMMA after etching in the $O_2/SF_6/CH_4$ discharges. The surface roughness of PC was in the range of 1.9$\sim$3.88 nm. However, that of PMMA was 17.3$\sim$26.1 nm.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.21
no.6
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pp.253-258
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2011
Electro-mechanical coupling performance ($k_t$) of a 1-3 type Piezo-composite was analyzed numerically using FEM. The calculated physical properties of the PZT ceramics were compared with the experimental data and the accuracy of the numerical method was verified. Also the $k_t$ of the composite was analyzed with the vol% and the material properties of the constitutional parts, and the aspect ratio of the PZT rod. As the simulated results, the $k_t$ increased rapidly when the vol% of the PZT ceramics increased up to 30 vol% and saturated the constant value in the above region. And the composite using the soft matrix polymer than the hard one have the superior $k_t$ characteristics. The $k_t$ was greatly influenced by the aspect ratio of the PZT rod up to 30 vol% of PZT ceramics. To improve the $k_t$ characteristics, it is useful that the composite consist of the relatively flexible polymers and the PZT material having the excellent piezoelectric characteristics.
We fabricated transparent conductive electrodes with silver (Ag) nanofibers by electrospinning process. Ag nanofibers have high aspect ratio and fused junctions which result in low sheet resistance. Electrospinning is a fast and efficient process to fabricate continuous one-dimensional (1D) nanofibers. Ag/polymer ink were prepared in polymer matrix solution by a sol-gel method. Then, Ag/polymer nanofibers precursors are heated at $200{\sim}500^{\circ}C$ in air for 2 h to eliminate partially the polymers. The topographical features of the Ag nanofibers were characterized by FE-SEM, and the electrical property was analyzed through I-V measurement system. Finally, optical property was measured using UV/VIS spectroscopy. The transparent conductive electrodes with Ag nanofibers exhibited a sheet resistance (Rs) of $250{\Omega}/sq$ at a transparency (T) of 83%. Transparent conductive films, contain the Ag nanofibers as conductive materials, have good electrical, optical, and mechanical properties. Therefore, it is expected to be useful for the application of flexible display in the future.
Kim, Minyoung;Kim, Jihong;Bae, Jongwoo;Kim, Wonho;Hwang, Byungsun;Choi, Youngsun
Applied Chemistry for Engineering
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v.10
no.3
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pp.336-342
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1999
Various surface treatment techniques can be applied onto the surface of carbon fibers to increase interlaminar shear strength (ILSS). In a commerciaI treatment, first, surface of carbon fiber was oxidized, after that, a sizing agent was coated to improve handleability and adhesion to the matrix. Carbon fiber reinforced composites (CFRC) which is made of these fibers show excellent ILSS but show low vaIues of impact strength In this study, reactive and ductile interphase was introduced between fiber and matrix to increase both the ILSS and impact strength. By using electric conductivity of carbon fibers, flexible polymers which have ionizable group, i.e., MVEMA and EMA, were coated onto the surface (oxidized) of carbon fiber by the technique of electrodeposition. ILSS and impact strength of composites were evaluated according to the surface treatments, i.e., commercial sizing treatment, interphase introduction, and without sizing treatment. Izod impact strength and ILSS of CFRC were simultaneously improved in thc thickness range of $0.08{\sim}0.12{\mu}m$ of MVEMA interphase. Water resistance of the composites was decreased by introducing MVEMA interphase.
Lee Eun-Sang;Hong Sung-Kwon;Kim Yong-Seok;Lee Jae-Heung;Kim In-Sun;Won Jong-Chan
Polymer(Korea)
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v.30
no.2
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pp.140-145
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2006
The mort commonly available substrate material is glass in the display fibrication process. However, glass is not desirable due to its heaviness and fragility. Recently, plastics such polysulfone (PSF), polyethesulfone (PES), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET) and cyclic olefin polymers (COP) have been investigated to replace glass as a substrate material for display fibrication. Plastic substrates are advantageous in that they are lightweight, huh impart resistance, flexibility, and ability for roll to roll manufacturing process. But many plastics have poor chemical resistance in organic solvent. The chemica resistance is also lequired because they are exposed to solvents for various chemical treatments din the manufacturing process. So, we have an interest in the chemical modification of PSF to improve chemical resistance. We introduced crosslinkable imide moieties using chloromethylation method for the modification of PSF which could be overcome above shortcomings for display substrate based on plastic film. We prepared the cross-linked polysulfone films which were represented chemical resistance in HeOH, THF, DMSO and NMP. The thermal properties were measured by TGA, DSC and TMA. As the results, we have confirmed to enhance of the thermal property. They had low coefficient of thermal expansion (CTE) which decreased to 15% and had increased $T_g\;from\;180^{\circ}C\;to\;252^{\circ}C$. Cross-linked polysulfone films with imide side-chain had good optical properties and chemical resistance so that they could be used as flexible display substrate.
An integrated photonic microwave bandpass filter has been proposed and demonstrated incorporating a coherently coupled microring resonator in low-loss polymers. The proposed device may feature compact site, simple structure, tuning via the thermooptic and electrooptic effect, and flexible integration with other electrical and optical devices. The resonator was designed to have an extremely small bandwidth so that it could be used to selectively pass the optical signal carrying the microwave signal to attain efficient bandpass filtering. We made and tested two resonators with a single ring and double rings, and performed a theoretical fitting of their measured transfer curves to predict the performance of the microwave filters based on them precisely. It was found that as the number of the rings used for the resonator increases, the bandwidth gets smaller, the rolloff sharper, and the band rejection higher. Finally our filter exhibited the center frequency of 10GHz, the 3-dB bandwidth of 1.0GHz, the corresponding quality (Q) factor of 10, and the rejection outside of the passband of more than 25dB.
Seokkyu Kim;Kwanghoon Kim;Dongyeong Jeong;Yongchan Jang;Minji Kim;Wonho Lee;Eunho, Lee
Journal of Adhesion and Interface
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v.24
no.2
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pp.64-68
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2023
Organic field-effect transistors (OFETs) are attracting attention in the field of next-generation electronic devices, and they can be fabricated on a flexible substrate using an organic semiconductor as a channel layer. In particular, DPP-based semiconducting conjugated polymers are actively used because they have higher charge carrier mobility than other organic semiconductors, but they are still lower than inorganic semiconductors, so various studies are being conducted to improve the charge carrier mobility. In this study, the charge carrier mobility is improved by controlling the surface energy of the substrate by forming self-assembled monolayers (SAMs). As the surface energy of the substrate is controlled by the SAMs, the crystallinity increases, thereby improving the charge carrier mobility by 14 times from 3.57×10-3 cm2V-1s-1 to 5.12×10-2 cm2V-1s-1
Chanwoong Wi;Junwon Lee;Jaehyung Woo;Hakyung Jeong;Jihoon Jeong;Seunghwoi Han
Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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v.31
no.2
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pp.63-68
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2024
With the increasing use of transparent displays and flexible devices, polymer substrates offering excellent flexibility and strength are in demand. Since polymers are sensitive to heat, precise temperature control during the process is necessary. The study proposes a temperature measurement system for the laser processing area within the polymer base, aiming to address the drawbacks of using these polymer bases in laser-based selective processing technology. It presents the possibility of optimizing the process conditions of the polymer substrate through local temperature change measurements in the laser processing area. We developed and implemented the PDPT (Photodiode-based Planck Thermometry) to measure temperature in the laser-processing area. PDPT is a non-destructive, contact-free system capable of real-time measurement of local temperature increases. We monitored the temperature fluctuations during the laser processing of the polymer substrate. The study shows that the proposed laser-based temperature measurement technology can measure real-time temperature during laser processing, facilitating optimal production conditions. Furthermore, we anticipate the application of this technology in various laser-based processes, including essential micro-laser processing and 3D printing.
Seo, Jong-Chul;Choi, Jun-Suk;Jang, Eui-Sung;Seo, Kwang-Won;Han, Hak-Soo
Korean Chemical Engineering Research
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v.49
no.1
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pp.75-82
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2011
Five different composition UV-cured poly(urethane acrylate-co-acrylic acid) (PU-co-AA) films have been prepared by reacting isophorone diisocyanate(IPDI), polycaprolactone triol(PCLT), 2-hydroxyethyl acrylate(HEA), and different weight ratio trimethylolpropane triacrylate(TMPTA) and acrylic acid(AA) as diluents, and characterized using a Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR). The adhesion properties onto the stainless steel, morphology, mechanical hardness, and electrical property of UV-cured PU-co-AA films were investigated as a function of acrylic acid(AA) content. All the PU-co-AA films are structure-less and the molecular ordering and packing density decreased with increasing content of AA due to the flexible structure and -COOH side chains in AA. The crosscut test showed that PU-co-AA films without AA and with low content of AA showed 0% adhesion(0B) and the adhesion of PU-co-AA films in the range of 40-50% AA increased dramatically as the content of AA increases. The pull-off measurements showed that the adhesion force of PU-co-AA films to stainless steel substrate varied from 6 to 31 kgf /$cm^2$ and increased linearly with increasing AA content. The mechanical hardness also decreased as the content of AA increases. This may come from relatively linear and flexible structure in AA and low crystallinity in PU-co-AA films with higher content of AA. The higher AA-containing PU-co-AA films showed higher dielectric constant due to the increase of polarization by introducing AA monomer. In conclusion, the physical properties of UV-cured PU-co-AA films are strongly dependent upon the content of AA and the incorporation of AA in polyurethane acrylate is very useful way to increase the adhesion strength of UV-curable polymers on the stainless steel substrate.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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