최근, 외부 자극을 인지하여 전기적 신호로 변환할 수 있는 전자 피부 에 대한 연구가 많은 관심을 끌고 있다. 인간의 감각 수용기들과 비슷하 거나 더 좋은 감각 인지 성능을 보이기 위해 대형화와 고해상도의 특성이 요구되고 있다. 우리는 CNT/polymer 복합체를 이용한 피에조-저항 방식의 유연한 인장/ 압력 센서를 증명했고, 압력-의존 구동을 위한 48 x 48 능동형 어레이와 결 합시켰다. 전체적인 필름의 제조 과정은 스프레이와 ...
최근, 외부 자극을 인지하여 전기적 신호로 변환할 수 있는 전자 피부 에 대한 연구가 많은 관심을 끌고 있다. 인간의 감각 수용기들과 비슷하 거나 더 좋은 감각 인지 성능을 보이기 위해 대형화와 고해상도의 특성이 요구되고 있다. 우리는 CNT/polymer 복합체를 이용한 피에조-저항 방식의 유연한 인장/ 압력 센서를 증명했고, 압력-의존 구동을 위한 48 x 48 능동형 어레이와 결 합시켰다. 전체적인 필름의 제조 과정은 스프레이와 스핀코팅, 그리고 압 착에 의해 이루어 졌으며, 쉽게 대면적 제조에 이용될 수 있다. 또한 3D 미세 구조를 이용하는 다양한 압력-저항 방식의 센서들과 달리, 미세 구 조나 주름과 같은 기하학적 형태를 적용하지 않고 연속적인 공정을 통해 3.9 μm의 매우 얇은 필름 두께를 실현하였다. 인장 시험을 위한 단면 매립 형 CNT/polymer 합성물은 CNT 스프레이 횟수에 따라 다른 gauge factor 뿐 만 아니라, 1% 연신 상태에서 600번의 반복을 가하였을 때 30 Ω의 안정적 인 저항 변화를 보여줬다. 양면 매립형 CNT/polymer/polymer 합성물은 20% 의 인장을 가했을 때 매우 작은 저항의 변화를 보였다. CNT/polymer/CNT 압력 센서의 경우 매우, 221, 9.12 kPa-1의 sensitivity, 105 이상의 전류 켬/꺼짐 특성, <10 ms, ~20 ms의 증가, 감소 시간의 민감한 피에조-저항 특성들을 0.1 V의 구동전압에서 증명하였다. 또한 1gf의 물체를 2000번 동안 반복적 으로 눌렀을 때 압력 센서는 안정적인 켬/꺼짐 특성을 보여준다. 게다가 이중-게이트 비정질 인듐-갈륨-징크-옥사이드 박막 트렌지스터 기반의 48 x 48 픽셀의 2.1 인치 능동 어레이와 결합된 CNT/polymer/CNT 압력 센서 는 크로스톡 없이 정확한 인지 능력을 보여준다.
최근, 외부 자극을 인지하여 전기적 신호로 변환할 수 있는 전자 피부 에 대한 연구가 많은 관심을 끌고 있다. 인간의 감각 수용기들과 비슷하 거나 더 좋은 감각 인지 성능을 보이기 위해 대형화와 고해상도의 특성이 요구되고 있다. 우리는 CNT/polymer 복합체를 이용한 피에조-저항 방식의 유연한 인장/ 압력 센서를 증명했고, 압력-의존 구동을 위한 48 x 48 능동형 어레이와 결 합시켰다. 전체적인 필름의 제조 과정은 스프레이와 스핀코팅, 그리고 압 착에 의해 이루어 졌으며, 쉽게 대면적 제조에 이용될 수 있다. 또한 3D 미세 구조를 이용하는 다양한 압력-저항 방식의 센서들과 달리, 미세 구 조나 주름과 같은 기하학적 형태를 적용하지 않고 연속적인 공정을 통해 3.9 μm의 매우 얇은 필름 두께를 실현하였다. 인장 시험을 위한 단면 매립 형 CNT/polymer 합성물은 CNT 스프레이 횟수에 따라 다른 gauge factor 뿐 만 아니라, 1% 연신 상태에서 600번의 반복을 가하였을 때 30 Ω의 안정적 인 저항 변화를 보여줬다. 양면 매립형 CNT/polymer/polymer 합성물은 20% 의 인장을 가했을 때 매우 작은 저항의 변화를 보였다. CNT/polymer/CNT 압력 센서의 경우 매우, 221, 9.12 kPa-1의 sensitivity, 105 이상의 전류 켬/꺼짐 특성, <10 ms, ~20 ms의 증가, 감소 시간의 민감한 피에조-저항 특성들을 0.1 V의 구동전압에서 증명하였다. 또한 1gf의 물체를 2000번 동안 반복적 으로 눌렀을 때 압력 센서는 안정적인 켬/꺼짐 특성을 보여준다. 게다가 이중-게이트 비정질 인듐-갈륨-징크-옥사이드 박막 트렌지스터 기반의 48 x 48 픽셀의 2.1 인치 능동 어레이와 결합된 CNT/polymer/CNT 압력 센서 는 크로스톡 없이 정확한 인지 능력을 보여준다.
Recently, researches on the electronic skin (e-skin) that can recognize external stimulus and convert it into an electric signal has attracted much attention. Large-scale integration and high-resolution characteristics are required to show similar or better sensing performance than human sensory rec...
Recently, researches on the electronic skin (e-skin) that can recognize external stimulus and convert it into an electric signal has attracted much attention. Large-scale integration and high-resolution characteristics are required to show similar or better sensing performance than human sensory receptors. Here, we demonstrate flexible piezoresistive characteristics of strain and pressure sensor using a carbon nanotube (CNT) embedded in polymer composite and integrate on 48 x 48 active-matrix (AM) array for pressure-dependent driving. The entire film fabrication process was simply implemented by spray-, spin-coating and compression with heat, so that it can be easily scalable to large-area integration. Also, unlike other piezoresistive sensors using various 3D micro-patterned structures, it also enables a one-step process resulting in a very thin film thickness of 3.9 μm without any geometric morphology such as microstructures and wrinkles. The single-sided CNT embedded in polymer (CNT / polymer) composite film for strain sensor shows a different gauge factor (GF) as a function of the number of solution-processed CNT spray, as well as a stable change of resistance of 30 Ω under 1 % of elongation for 600 cycles. Double-sided CNT embedded in polymer (CNT / polymer / CNT) strain sensor show a slight change of resistance until 20 % of strain applied. In the case of CNT / polymer / CNT composite film for pressure sensor, high sensitive piezoresistive characteristics with 221, 9.12 kPa-1 of sensitivities, over 105 of Ion/Ioff ratio, <10 ms and ~20 ms of response and recovery time was demonstrated at 0.1 V. Also, the pressure sensor shows a stable on-off characteristics when 1gf was loaded and unloaded for 2000 cycles. Moreover, CNT / polymer / CNT pressure sensor integrated with 48 x 48 pixels on 2.2 inches AM array based on dual-gate (DG) amorphous Indium-Gallium-Zinc-Oxide (a-IGZO) thin-film transistors (TFT) shows accurate sensing performance without any crosstalk.
Recently, researches on the electronic skin (e-skin) that can recognize external stimulus and convert it into an electric signal has attracted much attention. Large-scale integration and high-resolution characteristics are required to show similar or better sensing performance than human sensory receptors. Here, we demonstrate flexible piezoresistive characteristics of strain and pressure sensor using a carbon nanotube (CNT) embedded in polymer composite and integrate on 48 x 48 active-matrix (AM) array for pressure-dependent driving. The entire film fabrication process was simply implemented by spray-, spin-coating and compression with heat, so that it can be easily scalable to large-area integration. Also, unlike other piezoresistive sensors using various 3D micro-patterned structures, it also enables a one-step process resulting in a very thin film thickness of 3.9 μm without any geometric morphology such as microstructures and wrinkles. The single-sided CNT embedded in polymer (CNT / polymer) composite film for strain sensor shows a different gauge factor (GF) as a function of the number of solution-processed CNT spray, as well as a stable change of resistance of 30 Ω under 1 % of elongation for 600 cycles. Double-sided CNT embedded in polymer (CNT / polymer / CNT) strain sensor show a slight change of resistance until 20 % of strain applied. In the case of CNT / polymer / CNT composite film for pressure sensor, high sensitive piezoresistive characteristics with 221, 9.12 kPa-1 of sensitivities, over 105 of Ion/Ioff ratio, <10 ms and ~20 ms of response and recovery time was demonstrated at 0.1 V. Also, the pressure sensor shows a stable on-off characteristics when 1gf was loaded and unloaded for 2000 cycles. Moreover, CNT / polymer / CNT pressure sensor integrated with 48 x 48 pixels on 2.2 inches AM array based on dual-gate (DG) amorphous Indium-Gallium-Zinc-Oxide (a-IGZO) thin-film transistors (TFT) shows accurate sensing performance without any crosstalk.
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