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PEDOT:PSS기반 잉크젯 프린팅 스트레인 게이지의 제작
Fabrication of Inkjet Printed Strain Gauge Using PEDOT:PSS 원문보기

Journal of sensor science and technology = 센서학회지, v.26 no.1, 2017년, pp.56 - 59  

계지원 (구미전자정보기술원) ,  한동철 (구미전자정보기술원) ,  신한재 (구미전자정보기술원) ,  염세혁 (구미전자정보기술원) ,  이왕훈 (구미전자정보기술원)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents the Inkjet-printed strain gauge using PEDOT:PSS. The strain gauge (width 0.6 mm, length 20 mm, thickness $0.3{\mu}m$) was printed on the PET film using PEDOT:PSS ink. The resistance variation of the fabricated strain gauge was measured by the digital multi-meter with t...

주제어

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문제 정의

  • 본 연구에서는 유연한 기판 위에 유기 태양전지의 제작에 주로 사용되는 P형 전도성 고분자 물질인 PEDOT:PSS 잉크를 이용하여, 잉크젯 프린팅 기법으로 유연한 스트레인 게이지(strain gauge)를 개발하고, 소자의 특성을 확인했다.
  • 연구에서는 잉크젯 프린팅 기법을 이용하여 유연성을 가진 필름 위에 길이변형의 감지가 가능한 PEDOT:PSS의 패턴을 인쇄하여 스트레인 게인지를 제작했다. 제작된 스트레인 게이지는 PET필름을 기판으로 사용했으며, P형 유기반도체 재료인PEDOT:PSS를 잉크화 하여 감지 패턴을 형성했다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전자소자에 대한 개발의 중요성이 커지는 이유는? 최근 유비쿼터스 시대로 변화됨에 따라 플렉시블(flexible) 디스플레이, 인공 전자피부, 종이 IC카드 등 경량화, 간편화, 휴대성 등의 강점을 가지고 인간생활에 쉽게 적용이 가능한 전자소자에 대한 개발의 중요성이 커지고 있다. 그 중 유연한 종이나 플라스틱은 가격이 싸며, 쉽게 구할 수 있고, 얇고 유연하며 기존의 금속이나 실리콘 기판에 비해 쉽게 사용하고 폐기할 수 있다는 장점이 있다.
전자소자에 대한 개발에서 유연한 종이나 플라스틱가 주목되는 이유는? 최근 유비쿼터스 시대로 변화됨에 따라 플렉시블(flexible) 디스플레이, 인공 전자피부, 종이 IC카드 등 경량화, 간편화, 휴대성 등의 강점을 가지고 인간생활에 쉽게 적용이 가능한 전자소자에 대한 개발의 중요성이 커지고 있다. 그 중 유연한 종이나 플라스틱은 가격이 싸며, 쉽게 구할 수 있고, 얇고 유연하며 기존의 금속이나 실리콘 기판에 비해 쉽게 사용하고 폐기할 수 있다는 장점이 있다. 이로 인해 종이나 플라스틱 기반의 전자장치에 대한 연구가 큰 관심을 받고 있으며, 유연성 기반의 트랜지스터, 배터리, 안테나, 센서, RFID, 터치패드가 연구되어왔다. 하지만 대부분 복잡한 공정으로 제작이 되거나, 위험한 액체 금속을 필요로 한다는 단점이있다[1-5].
유연한 종이나 플라스틱 기반의 전자장치에 대한 문제점은 무엇인가? 이로 인해 종이나 플라스틱 기반의 전자장치에 대한 연구가 큰 관심을 받고 있으며, 유연성 기반의 트랜지스터, 배터리, 안테나, 센서, RFID, 터치패드가 연구되어왔다. 하지만 대부분 복잡한 공정으로 제작이 되거나, 위험한 액체 금속을 필요로 한다는 단점이있다[1-5]. 인쇄전자(Printed electronics)란 프린팅 공정기법으로 만들어진 전자 소자 또는 전자 제품으로, 고난도로 제조되는 기술이 아닌 저가의 기판 위에서 자동화된 공정으로 프린팅 되는 소자를 말하며, 잉크젯 프린팅과 같이 적은 비용으로 유연한 기판에 제작이 용이한 기술 대한 관심이 높아지고 있다[6].
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참고문헌 (12)

  1. M. Jang, M. Y. Lee, J. H. Jung, and J. H. Oh, "Moleculebased high-performance sensors for wearable device applications", polymer Science and Technology, vol. 26, no. 4, pp. 290-298, 2015. 

  2. S. H. Eom and S. Lim, "Paper-based pattern switchable antenna using inkjet-printing technology", JEES, pp. 613- 619, 2015. 

  3. T. Yun, S. Lee and S. Lim, "Inkjet-printed capacitive touch paper", KICS, vol.40, no. 5, pp. 799-805, 2015. 

  4. R. K. Kramer, C. Majidi, and R. J. Wood, "Wearable tactile keypad with stretchable artificial skin", 2011 IEEE Int. Conf, Robotics and Automation (ICRA), pp. 1103-1107, May 2011. 

  5. D. P. Cotton, I. M. Graz, and S. P. Lacour, "A multifunctional capacitive sensor for stretchable electronic skins", IEEE Sensors J., vol. 9, pp. 2008-2009, Dec. 2009. 

  6. 김성한, "인쇄 전자의 최신 기술 및 시장 동향", KOSEN Reports, 4, 2009. 

  7. Takeo Kawase, et al., "Inkjet printing of polymeric fi- eldeffect transistors and its applications", Japanese Jo- urnal of Applied Physics, vol. 44, pp. 3649, Jun. 2005. 

  8. J. W. Kye, D. C. Han, H. J. Shin, H. G. Kim, and W. Lee, "Fabrication of flexible temperature & humidity sensor using inkjet-printing technology", J. Sensor Sci. & Tech., Vol. 24, pp. 119-123, 2015. 

  9. M. Muraki, S. Takamatsu, K. Matsumoto, and I. Shimoyama, "Organic semiconductor based strain sensors for input system on flexible oleds", 904 MEMS 2008, Tucson, AZ, USA, January 13-17, 2008. 

  10. S. Takamatsu, K. Matsumoto and I. Shimoyama, "Mechanically flexible and expandable display with conductivepolymer- coated nylon fabric", 140 MEMS 2008, Tucson, AZ, USA, January 13-17, 2008. 

  11. J. H. Kim, Y. K. Seo, J. W. Han, J. Y. Oh, and Y. H. Kim, "Effect of solvent doping and post-treatment on the characteristics of PEDOT : PSS conducting polymer", Appl. Chem. Eng., vol. 26, pp. 275-279, 2015. 

  12. W. Xiong, C. Liu and X. Zhang, "Inkjet printing of silver nano particles doped PEDOT:PSS thin film" 2012 IEEE Int. Conf, Electronic Packaging Technology & High Density Packaging, pp. 177-181, 2012. 

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