• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권3호
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• pp.27-34
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• 2017

Polydimethylsiloxane (PDMS) 신축기판과 Au 박막 사이의 중간층으로서 parylene F의 적용 가능성을 분석하고, Au 박막의 스퍼터링 중에 발생하는 PDMS 기판의 swelling이 Au 박막의 신축변형-저항 특성에 미치는 영향을 분석하였다. Parylene F 중간층 없이 PDMS 기판에 스퍼터링한 150 nm 두께의 Au 박막은 $11.7{\Omega}$의 초기저항을 나타내었으며, 12.5%의 인장변형률에서 저항의 overflow가 발생하였다. 반면에 150 nm 두께의 parylene F 중간층을 갖는 Au 박막의 초기저항은 $1.21{\Omega}$이었으며 30% 인장변형률에서 저항이 $246{\Omega}$으로 저항증가비가 현저히 낮아졌다. PDMS 기판의 swelling이 발생함에 따라 30% 인장변형률에서 Au 박막의 저항이 $14.4{\Omega}$으로 크게 저하되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.389.2-389.2
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• 2014

Polydimethylsiloxane (PDMS) based electronic devices are widely used for various applications in large area electronics, biomedical wearable interfaces and implantable circuitry where flexibility and/or stretchability are required. A few fabrication methods of electronic devices directly on PDMS substrate have been reported. However, it is well known that micro-cracks appear in the metal layer and in the lithography pattern on a PDMS substrate. To solve the above problems, a few studies for fabrication of stiff platform on PDMS substrate have been reported. Thin-film islands of a stiff region are fabricated on an elastomeric substrate, and electronic devices are fabricated on these stiff islands. When the substrate is stretched, the deformation is mainly accommodated by the substrate, and the stiff islands and electronic devices experience relatively small strains. Here, we report a new method to achieve stiff islands structures on an elastomeric substrate at a various thickness, as the platform for stretchable electronic devices. The stiff islands were defined by conventional photolithography on a stress-free elastomeric substrate. This technique can provide a practical strategy for realizing large-area stretchable electronic circuits, for various applications such as stretchable display or wearable electronic systems.

• 한국운동역학회지
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• 제31권3호
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• pp.183-188
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• 2021

Objective: The purpose of this study was to develop a stretchable joint motion sensor that is based on silver nano-particle. Through this sensor, it can be utilized as an equipment for rehabilitation and analyze joint movement. Method: In this study, precursor solution was created, after that, nozel printer (Musashi, Image master 350PC) was used to print on a circuit board. Sourcemeter (Keithley, Keithley-2450) was used in order to evaluate changes of electric resistance as the sensor stretches. In addition, the sensor was attached on center of a knee joint to 2 male adults, and performed knee flexion-extension in order to evaluate accurate analysis; 3 infrared cameras (100 Hz, Motion Master 100, Visol Inc., Korea) were also used to analyze three dimensional movement. Descriptive statistics were suggested for comparing each accuracy of measurement variables of joint motions with the sensor and 3D motions. Results: The change of electric resistance of the sensor indicated multiple of 30 times from initial value in 50% of elongation and the value of electric resistance were distinctively classified by following 10%, 20%, 30%, 40% of elongation respectively. Through using the sensor and 3D camera to analyze movement variable, it showed a resistance of 99% in a knee joint extension, whereas, it indicated about 80% in flexion phase. Conclusion: In this research, the stretchable joint motion sensor was created based on silver nanoparticle that has high conductivity. If the sensor stretches, the distance between nanoparticles recede which lead gradual disconnection of an electric circuit and to have increment of electric resistance. Through evaluating angle of knee joints with observation of sensor's electric resistance, it showed similar a result and propensity from 3D motion analysis. However, unstable electric resistance of the stretchable sensor was observed when it stretches to maximum length, or went through numerous joint movements. Therefore, the sensor need complement that requires stability when it comes to measuring motions in any condition.

• 한국재료학회지
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• 제29권2호
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• pp.87-91
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• 2019

We report on stretchable electrochromic films of poly(3-hexylthiophene) (P3HT) fabricated on silver nanowire (AgNW) electrodes. AgNWs electrodes are prepared on polydimethylsiloxane (PDMS) substrates using a spray coater for stretchable electrochromic applications. On top of the AgNW electrode, poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS) is introduced to ensure a stable resistance over the electrode under broad strain range by effectively suppressing the protrusion of AgNWs from PDMS. This bilayer electrode exhibits a high performance as a stretchable substrate in terms of sheet resistance increment by a factor of 1.6, tensile strain change to 40 %, and stretching cycles to 100 cycles. Furthermore, P3HT film spin-coated on the bilayer electrode shows a stable electrochromic coloration within an applied voltage, with a color contrast of 28.6 %, response time of 4-5 sec, and a coloration efficiency of $91.0cm^2/C$. These findings indicate that AgNWs/PEDOT:PSS bilayer on PDMS substrate electrode is highly suitable for transparent and stretchable electrochromic devices.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권4호
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• pp.111-118
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• 2018

강성도가 서로 다른 두 polydimethylsiloxane (PDMS) 탄성고분자와 flexible printed circuit board (FPCB)로 이루어진 soft PDMS/hard PDMS/FPCB 구조의 강성도 국부변환 신축기판을 개발하기 위해 PDMS와 FPCB를 acrylic-silicone 양면테이프를 사용하여 접합한 후 접합공정에 따른 PDMS/FPCB 계면접착력을 분석하였다. 완전 경화된 PDMS에 acrylic-silicone 양면테이프의 silicone 접착제로 접착한 FPCB의 pull 강도는 259 kPa이었으며, pull 시험시 PDMS와 silicone 접착제 사이에서 박리가 발생하였다. 반면에 $60^{\circ}C$에서 15~20분 유지하여 반경화시킨 PDMS에 acrylic-silicone 양면테이프의 silicone 접착제로 FPCB를 접착 후 $60^{\circ}C$에서 12시간 유지하여 PDMS를 완전 경화시키면 pull 강도가 1,007~1,094 kPa로 크게 향상되었으며, pull 시험시 계면 박리가 acrylic-silicone 양면테이프의 acrylic 접착제와 FPCB 사이에서 발생하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권4호
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• pp.155-161
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• 2018

강성도가 서로 다른 polydimethylsiloxane (PDMS) 탄성고분자와 flexible printed circuit board (FPCB)로 이루어진 PDMS/FPCB 구조의 강성도 국부변환 신축기판에 $100{\mu}m$ 직경의 Cu/Au 범프를 갖는 Si 칩을 anisotropic conductive adhesive (ACA)를 사용하여 플립칩 본딩 후, ACA내 전도성 입자에 따른 플립칩 접속저항을 비교하였다. Au 코팅된 폴리머 볼을 함유한 ACA를 사용하여 플립칩 본딩한 시편은 $43.2m{\Omega}$의 접속저항을 나타내었으며, SnBi 솔더입자를 함유한 ACA로 플립칩 본딩한 시편은 $36.2m{\Omega}$의 접속저항을 나타내었다. 반면에 Ni 입자를 함유한 ACA를 사용하여 플립칩 본딩한 시편에서는 전기적 open이 발생하였는데, 이는 ACA내 Ni 입자의 함유량이 부족하여 entrap된 Ni 입자가 하나도 없는 플립칩 접속부가 발생하였기 때문이다.

• 전기화학회지
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• 제24권4호
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• pp.93-99
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• 2021

스트레처블 에너지 저장 장치 경량화를 위해 금속 집전체를 대체할 경량 물질 개발에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 전도성 고분자인 PEDOT:PSS를 전기방사법으로 제조한 나노 섬유를 리튬이온전지용 집전체로 사용하였다. 나노 섬유는 도펀트인 DMSO를 사용해 향상된 전기 전도성을 나타냈으며, 신축성 평가결과로 부터 30% 이상의 신축률을 보여주었다. 또한, 나노 섬유 집전체를 사용함으로써 액체 전해질의 침투가 용이하며, 나노 섬유 네트워크를 통해 전자전도성을 높이는 효과를 나타났었다. DMSO 도핑 PEDOT:PSS@PAM 나노 섬유 필름 집전체를 사용한 리튬이온전지는 135mAh g^-1의 높은 방전용량을 보여주었으며, 1000 사이클 이후 73.5%의 높은 용량 유지율을 나타내었다. 따라서, 전도성 나노 섬유의 우수한 전기화학적 안정성과 기계적 특성은 신축성 에너지 저장 장치의 경량 집전체로서의 활용이 가능함을 보여주었다.

• 한국표면공학회지
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• 제56권2호
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• pp.160-168
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• 2023

Recently, investigation on metallization is a key for a stretchable display. Amorphous metal such as Ni and Zr based amorphous metal compounds are introduced for a suitable material with superelastic property under certain stress condition. However, Ni and Zr based amorphous metals have too high resistivity for a display device's interconnectors. In addition, these metals are not suitable for display process chemicals. Therefore, we choose an aluminum based amprhous metal Al-Mo as a interconnector of stretchable display. In this paper, Amorphous Forming Composition Range (AFCR) for Al-Mo alloys are calculated by Midema's model, which is between 0.1 and 0.25 molybdenum, as confirmed by X-ray diffraction (XRD). The elongation tests revealed that amorphous Al-20Mo alloy thin films exhibit superior stretchability compared to pure Al thin films, with significantly less increase in resistivity at a 10% strain. This excellent resistance to hillock formation in the Al20Mo alloy is attributed to the recessed diffusion of aluminum atoms in the amorphous phase, rather than in the crystalline phase, as well as stress distribution and relaxation in the aluminum alloy. Furthermore, according to the AES depth profile analysis, the amorphous Al-Mo alloys are completely compatible with existing etching processes. The alloys exhibit fast etch rates, with a reasonable oxide layer thickness of 10 nm, and there is no diffusion of oxides in the matrix. This compatibility with existing etching processes is an important advantage for the industrial production of stretchable displays.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제31권1호
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• pp.7-15
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• 2024

유연신축성 전자 디바이스의 다기능화, 소형화 및 고출력화 추세에 따라 우수한 열 전달 특성을 갖춘 재료나 구조가 이슈로 부상하고 있다. 기존의 열계면 소재는 급격한 구부림, 비틀림, 신축 등을 겪어야 하는 유연신축성 전자 디바이스의 방열 요구성능을 충족시키지 못한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 높은 열전도성과 신축성을 동시에 갖는 열계면 소재 개발이 요구된다. 본 논문에서는 Liquid metal, Carbon, Ceramic 기반 신축성 열계면 소재의 연구동향을 살펴보고 열적, 기계적 특성 향상을 위한 효과적 전략을 알아보고자 한다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권3호
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• pp.885-890
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• 2024

본 연구는 스트레처블 디스플레이 기술이 적용된 모바일 기기의 화면 변화에 대응 가능한 보안 키패드 구조를 제안하였다. 이를 위해 우리는 현재의 리지드 폼 팩터 기반 스마트폰에 적용된 인증기법들을 스트레처블 디스플레이 기술의 전 단계에 해당하는 롤러블 및 벤더블 디스플레이 기술이 적용된 스마트폰에 적용된 인증기법들과 비교 분석하였다. 이 분석 결과를 바탕으로 우리는 스트레처블 디스플레이가 적용될 모바일 응용제품 규격인 스마트 월렛, 멀티태스킹, 스크린 확장 및 미디어 시청, 게임 및 엔터테인먼트용 폼팩터 구조에서 발생할 수 있는 사용자 편의성 문제와 보안 안전성 문제를 도출하였고 이에 대응하는 보안 키패드 구조를 제안하였다. 제안하는 보안 키패드 구조는 기존의 리지드 디스플레이 기반 폼 팩터 및 롤러블, 벤더블 디스플레이 기반 폼 팩터의 스마트폰 환경에 적용된 구조에 비해 더욱 향상된 사용자 편의성 및 보안 안전성을 제공한다.