• Elastomers and Composites
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• 제47권4호
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• pp.272-281
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• 2012

최근 주목을 받고 있는 유연성/신축성 전극소재는 유연디스플레이, 센서, 유전탄성고분자 액추에이터 및 제너레이터, 스마트 수술도구 등과 같은 다양한 분야에서 활용이 가능하다. 유연성/신축성 전극소재는 다양한 형태의 기계적인 변형을 받게 되는데 이때 기계적인 변형에 맞춰 함께 변형될 뿐만 아니라 신축되어야 한다. 따라서 기계적 변형에서도 전극으로써 기능을 유지해야 하기 때문에 대단히 어려운 연구분야라 할 수 있다. 본 총설에서는 최근까지 연구된 유연성/신축성 전극소재의 제조와 특성을 소개하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.351.1-351.1
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• 2016

While conventional electronic devices have been fabricated on the rigid and brittle Si based wafer as a semiconducting substrate, future devices are increasingly finding applications where flexibility and stretchability are further integrated to enable emerging and wearable devices. To achieve high flexibility and stretchability, various approaches are investigated such as polymer based conducting composite, thin metal films on the polymer substrate, and structural modifications for stretchable electronics. In spite of many efforts, it is still a challenge to identify a solution that offers both high stretchability and superior electrical properties. In this paper, we introduce a highly stretchable entangled-mesh graphene showing a potential to address such requirements as stretchability and good electrical performance. Entangle-mesh graphene was synthesized by CVD graphene on the Cu foil. To analyze the mechanical properties of entangled-mesh graphene, endurance and stretching tester have been used.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.363.2-363.2
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• 2016

Stretchable strain sensors are becoming essential in diverse future applications, such as human motion detection, soft robotics, and various biomedical devices. One of the well-known approaches for fabricating stretchable strain sensors is to embed conductive nanomaterials such as metal nanowires/nanoparticles, graphene, conducting polymer and carbon nanotubes (CNTs) within an elastomeric substrate. Among various conducting nanomaterials, CNTs have been considered as important and promising candidate materials for stretchable strain sensors owing to their high electrical conductivity and excellent mechanical properties. In the past decades, CNT-based strain sensors with high stretchability or sensitivity have been developed. However, CNT-based strain sensors which show both high stretchability and sensitivity have not been reported. Herein, highly stretchable and sensitive strain sensors were fabricated by integrating single-walled carbon nanotubes (SWNTs) and nylon textiles via vacuum-assisted spray-layer-by-layer process. Our strain sensors had high sensitivity with 100 % tensile strain (gauge factor ~ 100). Cyclic tests confirmed that our strain sensors showed very robust and reliable characteristic. Moreover, our SWNTs-based strain sensors were easily and successfully integrated on human finger and knee to detect bending and walking motion. Our approach presented here might be route to preparing highly stretchable and sensitive strain sensors with providing new opportunity to realize practical wearable devices.

• Composites Research
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• 제35권4호
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• pp.283-287
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• 2022

신축성 스트레인 센서는 웨어러블 기기나 건강 모니터링과 같은 미래 응용 분야에 적용하기 위하여 개발되고 있는데, 센서의 신뢰성을 높이기 위해 안정성과 반복성이 고려되어야 한다. 본 연구에서는 3D 프린팅을 통해 키리가미 패턴이 있는 고분자 구조를 제작하여 센서의 신축성과 히스테리시스를 개선하였다. 견고한 전도성 네트워크를 구현하기 위하여 그래핀과 탄소나노섬유를 혼합한 하이브리드 소재를 고분자 구조에 코팅하였다. 제작한 신축성 스트레인 센서는 32%의 스트레인에 대해 게이지팩터가 36을 보였으며, 1%부터 30%까지의 다양한 스트레인에 대해서 안정적인 저항 변화 응답을 나타냈다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권2호
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• pp.19-28
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• 2016

This paper presents an overview of selected advanced measurement technologies for the mechanical properties of polymers used for flexible and stretchable electronic packaging. Over the years, a variety of flexible and stretchable electronics have been developed due to their potential applications for next generation IT industry. To achieve more flexible and wearable devices for practical applications, the usage of polymeric components has been increased significantly. Therefore, accurate measurement of mechanical properties of the polymers is necessary in order to design mechanically reliable devices. However, the measurement has been challenging due to the soft nature and thin applications of polymers. Here, we describe novel measurement technologies of mechanical properties of polymers for flexible and stretchable electronics.

• 폴리머
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• 제27권4호
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• pp.323-329
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• 2003

기능성 도핑제인 di(2-ethylhexyl) sulffsuccinate sodium salt (NaDEHS)을 사용하여 화학적, 전기화학적 방법에 의한 연신성 폴리피롤을 합성하였다. 화학적, 전기화학적 방법에 의해 제조된 폴리피를 필름은 구역 연신 방법을 사용하여 1.0∼2.5배 연신시킬 수 있었으며, 연신된 폴리피를 필름의 전기 전도도를 측정하였다. 연신율이 증가함에 따라 필름의 전기 전도도는 증가함을 볼 수 있었다. 이러한 현상은 연신율에 따른 결정성 증가로 설명할 수 있었다. 온도변화에 따른 전하 이동 경로는 1.0-2.0배 연신된 폴리피롤의 경우 3차원 variable range hopping모델, 2.5배 연신된 폴리피롤의 경우 1차원 VHR모델에 적합함을 볼 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권10호
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• pp.609-614
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• 2017

The proposed stretchable transparent electrodes based on silver nanowires (AgNWs) were prepared on a polyurethane (PU) substrate. In order toavoid the surface roughness caused by the silver nanowires, a titanium oxide ($TiO_2$) buffer layer was addedby coating and heating the organometallic sol-gel solution. The fabricated stretchable electrodes showedan electrical sheet resistance of $24{\Omega}sq^{-1}$, 78% transmittance at 550 nm, and an average surface roughness below 5 nm. Furthermore, the AgNW-based electrode maintained its initial electrical resistance under 130% strain testing conditions, without the assistance of additional conductive polymer layers. In this paper, the critical role of the $TiO_2$ buffer layer between the AgNW network and the PU substrate has been discussed.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제14권3호
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• pp.51-55
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• 2015

We have fabricated silver nanowire (AgNW) films as a stretchable and transparent electrode on polydimethylsiloxane (PDMS) substrates using a spray coater. Inherently, they show poor surface roughness and stretchability. To tackle it, we have employed a conductive polymer, poly (3,4-ethylenedioxythiophene) : Poly(styrene sulfonate) (PEDOT : PSS). PEDTO : PSS solution is mixed with AgNWs or spin-coated on the AgNW film. Compared with AgNW film only, PEDOT : PSS film only, and polymer-mixed AgNW films, the AgNW/polymer bilayer films exhibit much better surface roughness and stretchability. It is found that spray-coating of AgNWs on uncured PDMS and spin-coating of PEDOT : PSS solution on the AgNW films enhance the surface roughness of electrodes. Such a bilayer structure also provides a stable resistance under tensile strain due to the fact that each layer acts as a detour route for carriers. With this structure, we have obtained the peak-to-peak roughness ($R_{pv}$) as low as 76.8nm and a moderate increase of sheet resistance (from $10{\Omega}/{\Box}$ under 0% strain to $30{\Omega}/{\Box}$ under 40% strain).

• 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.