• 전기화학회지
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• 제11권4호
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• pp.304-308
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• 2008

Noble Poly (lithium 2-acrylamido-2-methyl propane sulfonate) and its copolymer with N-vinyl formamide based on trihexyl (tetradecyl) phosphonium acetate [$(C_6H_{13})_3$ P ($C_{14}H_{29}$) $CH_3COO$; $P_{66614}$ $CH_3COO$] and trihexyl (tetradecyl)phosphonium bis(trifluoromethane sulfonyl) amide ([$(C_6H_{13})_3P(C_{14}H_{29})$] [TFSA];$P_{66614}TFSA$) were prepared and analyzed to determine their characteristics and properties. The ionic conductivity of a copolymer based $P_{66614}TFSA$ ionic liquid system exhibits a higher conductivity ($8.9{\times}10^{-5}Scm^{-1}$) than that of a copolymer based $P_{66614}CH_3COO$ system ($1.57{\times}10^{-5}Scm^{-1})$. The charge on the TFSA anion is spread very diffusely through the S-N-S core and particularly in the trifluoromethane groups, and this diffusion results in a decreased interaction between the cation and the anion. The viscosity of $P_{66614}TFSA$ (39 cP at 343 K) and $P_{66614}CH_3COO$ (124 cP at 343 K), which is very hydrophobic, was fairly high. High viscosity leads to a slow rate of diffusion of redox species. The ionic conductivity of copolymer of a phosphonium ionic liquid system also exhibits higher conductivity than that of a homopolymer system. Phosphonium ionic liquids were thermally stable at temperatures up to $400^{\circ}C$.

• 전기화학회지
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• 제15권3호
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• pp.135-148
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• 2012

Ionic liquids are steadily attracting interests throughout a recent decade and their application is expanding into various fields including electrochemistry due to their unique properties such as non-volatility, inflammability, low toxicity, good ionic conductivity, wide electrochemical potential window and so on. These features make ionic liquids become an alternative solution for electrodeposition of metals that cannot be electroplated in aqueous electrolytes. In this review, we classify investigated metals into three categories, which are light (Li, Mg), refractory (Ti, Ta) and noble (Pd, Pt, Au) metals, rather than covering the exhaustive list of metals and try to update the recent development in this area. In electrodeposition of light metals, granular fine Li particles were successfully obtained while the passivation of electrodeposited Mg layers is an obstacle to reversible deposition-dissolution process of Mg. In the case of refractory metals, the quality of Ta and Ti deposit particles was effectively improved with addition of LiF and pyrrole, respectively. In noble metal category, EMIM TFSA ionic liquid as an electrolyte for Au electrodeposition was proven to be effective and BMP TFSA ionic liquid developed a smooth Pd deposit. Pt nanoparticle production from ionic liquid droplet in aqueous solution can be cost-effective and display an excellent electrocatalytic activity.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.330-330
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• 2016

투명전극은 디스플레이, 터치스크린, 태양전지 등 폭넓은 분야에서 응용되고 있어 현재 각광 받는 연구 주제 중 하나이다. 특히, ITO(인듐산화물)을 이용한 투명전극은 뛰어난 효율성 때문에 가장 주목 받고 있는 전극 형태 중 하나이다. 그러나 ITO투명전극은 인듐 소재의 희소성으로 인한 자원고갈문제 및 복원력, 투명도 등에서 취약점을 지니고 있는 것으로 보고되어 있다. 이러한 ITO 투명전극의 취약점을 보완하고, 동시에 플렉서블 디스플레이(Flexible Display) 소자에 적용 가능한 대체 투명전극에 관한 연구는 현재 가장 주목할 만한 가치가 있는 연구분야로 부각되고 있다. 본 연구에서는 대체 투명전극 중 하나로 그래핀 투명전극(Graphene Transparent Electrode)을 주목했다. PEN(Polyethylene Naphthalate) 투명기판 상에 Wet-Transfer형식으로 그래핀을 전사하여 그래핀 투명전극을 구현했으며, 복원력 확인을 위해 그래핀에 2가지 (Compressive/Tensile) 압력을 가하며 구부러짐 실험(Bending Test)을 진행하며 그래핀 투명전극의 저항값을 측정했다. 일반 금속전극의 경우, 일정한 수준 이상의 압력 또는 구부러짐이 반복되는 실험의 횟수가 증가되면 원래의 복원력을 상실하며, 저항값이 상승하는 것으로 보고된바 있다. 그러나 이번 연구에서는 그래핀 투명전극을 사용해 PEN 기판 위에 투명전극을 제작한 경우, 일정한 수준의 구부러짐 반복횟수(~1,000회) 및 구부러짐 정도(~10%) 하에서 저항값이 일정하게 유지됨을 확인할 수 있었다. 별도로, 기존에 알려져 있던 순수 그래핀(Pristine Graphene)의 취약점 중 하나인 높은 저항값을 우려하여 본 연구에서는 그래핀에 도핑을 하고, 그 영향을 분석해 보았다. 그 동안 그래핀 도핑법에 대한 적지않은 연구들이 진행되었으며, 본 연구에서는 TFSA(Bis(trifluoromethanesulfonyl)amide)라는 물질을 이용한 그래핀 도핑법을 채택했다. 실험 결과, 도핑된 그래핀 투명전극은 위와 같은 수준의 그래핀 본연의 복원력을 유지하면서 저항값은 순수 그래핀 대비 약 70% 정도 낮아짐을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 그래핀 투명전극이 그래핀 고유의 특성인 높은 투명도와 복원력, 도핑으로 인한 저항값 감소가능성을 확인함으로써, 그래핀 투명전극이 ITO 투명전극의 좋은 대체자가 될 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제6권2호
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• pp.23-30
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• 1999

이성질체에 따른 폴리이미드 박막의 잔류응력 영향과 모폴로지와의 상관관계가 조사되었다. 이를 위해, Poly(phenylene biphenyltetracarboximide) (BPDA-PDA)와 poly (oxydiphenylene biphenyltetracar-boximide) (BPDA-ODA)를 여러 다른 diamine인 1, 3-phenylene diamine (1, 3-PDA), 1.4-phenylene diamine (1,4-PDA)과 3.4'-oxydiphenylene diamine (3,4'-ODA) , 4,4'-oxydiphenylene diamine (4.4'-ODA)으로부터 제조하였다. 이들 박막에 대하여, Thin Film Stress Analyzer (TFSA)를 이용하여 공정온도 (25~$400^{\circ}C$)하에서 전구체의 열적 이미드화에 따라 실시간으로 폴리이미드 박막의 잔류응력 거동을 측정하였다. 폴리이미드 박막의 잔류응력은 면 방향 배향성과 사슬 질서도가 우수한 BPDA-1,4-PDA가 7MPa로 가장 낮게 나타났으며 BPDA-1,3-PDA, BPDA-3,4'-ODA, BPDA-4,4'-ODA의 경우 40~50Mpa 범위에 있었다. 이성질체에 따른 폴리이미드 박막의 잔류응력은 모폴로지 (사슬 강직도, 질서도, 배향성) 변화 및 유리전이 거동과 관련된 사슬 운동성을 이용하여 분석되었다.

• 공업화학
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• 제10권7호
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• pp.1014-1019
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• 1999

Dianhydride로서 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic dianhydried(PMDA)와 2,2'-bis(3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride(6FDA)를, diamine으로서 1,4-phenylenediamine(PDA)을 사용하여 homopolyimides인 PMDA-PDA, 6FDA-PDA와 다른 당량비의 copolyimides를 각각의 ploy(amic acid)로부터 제조하였다. 이들 박막에 대하여, thin film stress analyzer(TFSA)를 이용하여 공중합체 폴리이미드 박막의 잔류 응력거동을 공정온도 ($25{\sim}400^{\circ}C$)하에서 전구체의 열적 이미드화에 따라 in-situ로 측정하였고, WAXD분석을 통해 모폴로지 변화를 알아보았다. 다른 단량비로 이루어진 공중합체 폴리이미드 박막의 잔류 응력 결과는 PMDA 분율이 증가함에 따라 잔류 응력이 큰 폭으로 감소하였고 순수 PMDA-PDA 폴리이미드에서는 압축모드로 5 MPa로 나타났다. 본 연구에서는 PMDA-PDA의 높은 $T_g$로 인한 공정상의 어려움과 6FDA-PDA의 상대적으로 높은 응력을 서로 보완해 기계적 물성이 좋은 저응력의 폴리이미드를 만들 수 있음을 보였다. 즉, random한 PMDA/6FDA-PDA 공중합체 폴리이미드 합성을 이용하여 사슬 내에 벌키한 di(trifluoromethyl)기와 같은 관절기로 인한 상대적으로 높은 응력을 보이는 6FDA-PDA 폴리이미드 사슬 내에 강직한 사슬 구조를 가진 PMDA-PDA 폴리이미드의 사슬 구조를 적당량 첨가함으로써 우수한 기계적 물성을 갖는 저응력 폴리이미드를 만들 수 있었다. 특히, PMDA/6FDA-PDA (0.9:0.1:1.0) 폴리이미드가 저유전 상수 층간 절연막으로서의 우수한 기계적 물성과 낮은 응력 수준을 보여주고 있다.

• 폴리머
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• 제38권4호
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• pp.510-517
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• 2014

이무수물인 4,4'-(hexafluoroisopropylidene)-diphthalic anhydride(6FDA)에 bis(3-aminophenyl) sulfone(APS), bis[4-(3-aminophenoxy)-phenyl] sulfone(BAPS), 2,2-bis(4-aminophenyl)-hexafluoropropane(6FPD), 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)-phenyl]hexafluoropropane(6FBAPP), 2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine(TFDB) 및 1,4-phenylenediamine(PDA) 등 6종류의 디아민 단량체를 이용하여 폴리이미드(PI) 박막을 제조하였다. 이들 박막의 잔류응력 거동은 thin film stress analyzer(TFSA)를 이용하여 전구체의 열적 이미드화에 따라 in-situ로 측정하였으며, 모폴로지 변화를 통해 해석하였다. 박막의 분자 배향성 및 질서도에 따라 잔류응력은 23.1에서 12.5MPa의 값을 보였으며, 사슬이 강직할수록 감소하였다. 열 특성은 시차 주사 열량계(DSC), 열 중량 분석기(TGA) 및 열 기계 분석기(TMA)를 이용하여 측정하였고, 광학 특성은 자외선/가시광선 분광광도계(UV-vis)와 색차계를 이용하였다. 제조된 박막의 특성변화는 그 화학구조와 밀접한 관련이 있으며, 잔류응력과 광학 특성은 트레이드-오프(trade-off)됨을 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권2호
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• pp.305-312
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• 2005

본 연구에서는 새로운 형태의 미세 전자 소자용 절연필름으로서 사용이 기대되는 폴리우레탄이미드를 용해성 폴리이미드와 폴리우레탄의 가교에 의해 합성하여 폴리우레탄의 함량에 따른 잔류응력 및 모폴로지, 열적 특성변화에 관해 연구하였다. 기존의 폴리우레탄이미드와는 달리 가교가 가능한 말단기로서 maleic anhydride(MA)를 사용하여 용해성 폴리이미드(6FDA-ODA/MA)를 화학적 이미드화법을 사용하여 합성하였다. 여기에 폴리우레탄 전구체를 hydroxyl ethyl acrylate로 반응시켜 만들어진 폴리우레탄을 가교시킴으로써 네트워크 구조의 새로운 폴리우레탄이미드 필름을 제조한 후 thin film stress analyzer(TFSA), XRD, TGA, DMTA를 이용해 그 특성을 분석하였다. 종래의 다른 폴리우레탄이미드 합성법과는 차별화된 각각의 폴리머의 가교형 말단끼리의 결합을 유도하는 제조법을 이용하여 합성함으로써 상온에서 잔류응력 값이 폴리우레탄의 함량이 증가할수록 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 응력 실험 결과는 고분자 주쇄 구조의 모폴로지에 의해 영향을 받는 것을 확인할 수 있었고, 열안정성 또한 기존 폴리우레탄($240^{\circ}C$)에 비해 많이 향상된 것을 확인할 수 있었다. 잔류응력 측정 온도 범위하에서 열팽창계수는 폴리우레탄의 함량이 증가함에 따라 증가하였다.

• 폴리머
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• 제38권6호
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• pp.752-759
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• 2014

본 연구에서는 미세 전자 소자용 절연박막 및 차세대 플렉시블 디스플레이 기판으로서 사용이 기대되는 폴리이미드(PI)에 개환 복분해 중합(ring-opening metathesis polymerization)이 가능한 환형 말단 캡핑제(end-capping agent)인 cis-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride(CDBA)로 사슬 말단에 가교 반응이 된 가교형 폴리이미드를 합성하였다. 말단 캡핑제의 조성비에 따른 가교형 폴리이미드 박막의 잔류응력 거동은 thin film stress analyzer(TFSA)를 이용한 wafer bending mothod로 온도에 따라 연속적인 거동을 in-situ로 측정하였다. 열특성은 시차 주사 열량계(DSC), 열기계 분석기(TMA) 및 열 중량 분석기(TGA)를 이용하여 측정하였고, 광학 특성은 자외선/가시광선 분광광도계(UV-vis)와 색차계(spectrophotometer)를 이용하였으며, 네트워크 구조의 모폴로지(morphology) 변화를 통해 해석하였다. 말단 캡핑제의 조성비가 증가함에 따라 잔류응력은 27.9에서 -1.3 MPa로 초저응력 및 향상된 열 특성을 나타내었으나, 광학 특성은 감소됨을 보였다. 가교형 폴리이미드 박막의 우수한 특성 발현은 고집적도 다층 구조의 안정성 및 신뢰도가 요구되는 분야의 응용성이 확대될 것으로 기대된다.

• 전기화학회지
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• 제12권3호
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• pp.271-275
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• 2009

Five novel lithium polyelectrolyte-ionic liquid systems, using poly (lithium 2-acrylamido-2-methyl propanesulfonate; PAMPSLi) were prepared and their electrochemical properties were measured. The ionic conductivity of the PAMPSLi/1-ethyl-3-methylimidazolium tricyano methanide (emImTCM) system was exhibited high conductivity (1.28 $\times$ $10^{-3}$ $S/cm^{-1}$). The high conductivity and low viscosity of PAMPSLi/emImTCM system is due to the high flexibility of imidazolium cation and dissociation of lithium cation from the polymer chains. The PAMPSLi/N,N-dimethyl-N-propyl-Nbutylammonium tricyanomethanide ($N_{1134}TCM$) and PAMPSLi/N, N-dimethyl-N-propyl-N-butylammonium dicyanamide ($N_{1134}DCA$) systems showed fairly high conductivity (6.3 $\times$ $10^{-4}$ $S/cm^{-1}$, 6.0 $\times$ 10.4 S/cm.1). PAMPSLi/Trihexyl (tetradecyl) phosphonium bis (trifluoromethane sulfonyl) amide ($P_{66614}TFSA$) exhibited low conductivity (2.22 $\times$ $10^{-5}$ $Scm^{-1}$) and thermally stable over 400$^{\circ}C$.