본문 바로가기
HOME> 논문 > 논문 검색상세

학위논문 상세정보

Multifunctional transducer using poly(vinylidene fluoride) active layer and highly conducting poly(3,4-ethylenedioxythiophene) electrode 원문보기

  • 저자

    이철수

  • 학위수여기관

    高麗大學校 大學院

  • 학위구분

    국내박사

  • 학과

    물리학과

  • 지도교수

  • 발행년도

    2004

  • 총페이지

    232p.

  • 키워드

    Multifunctional transducer poly vinylidene fluoride 3,4-ethylenedioxythiophene electrode;

  • 언어

    eng

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T10074265&outLink=K  

  • 초록

    이온보조 반응법 (Ion-Assisted-Reaction, IAR)으로 표면처리된 poly (vinylidene fluoride) (PVDF) 압전 고분자와 전기전도도를 향상시킨 poly (3,4-ethylenedioxythiophene)/poly (4-styrenesulfonate) (PEDOT/PSS) 전극을 이용하여 제작된 소자의 압전 및 초전특성을 측정 및 분석하였다. 소수성의 표면특성을 보이는 PVDF의 표면에너지는 1×10^(15)ions/cm²의 이온조사량으로 이온보조반응법으로 표면처리한 후 36mJ/m²에서 64mJ/m²으로 증가하였다. PEDOT/PSS는 전기전도도가 0.8S/cm로 측정되었으며, 극성유기용매인 DMSO를 첨가한 PEDOT/PSS의 전기전도도는 80S/cm로 측정되었다. 이온빔으로 표면처리되어 강한 접착력을 보이는 PVDF 위에 PEDOT/PSS (DMSO) 용액을 스크린 프린팅 방법으로 도포하였다. PVDF 층을 하나로 하는 monomorph 압전 소자인 필름 스피커를 제작하고, 동일한 입력전압에 대해 무기물 전극 및 PEDOT/PSS (DMSO) 전극을 사용한 필름 스피커의 음압특성을 비교 분석하였다. ITO나 구리 전극을 사용한 필름 스피커의 경우 2kHz에서 8kHz 영역에서 높은 음압을 얻을 수 있었으나 주파수의 변화에 따라 평탄한 음압을 얻을 수 없었다. PEDOT/PSS (DMSO) 전극을 사용한 필름 스피커는 무기물 전극을 사용한 필름스피커에 비해 400 Hz에서 10 kHz 영역에서 평탄한 음압특성을 보임을 확인하였다. 가청 주파수의 수 kHz 영역에서 150Vrms의 입력 전압에 대해 무기물 전극을 사용한 필름스피커에서 전극이 손상되는 현상이 관측되었으나, PEDOT/PSS (DMSO) 전극을 사용한 필름 스피커의 경우 전극의 손상 없이 잘 구동됨을 확인하였다. PEDOT/PSS (DMSO) 전극을 이용한 필름스피커 유닛의 크기, 곡률반경, 입력전압, 전극의 종류, 측정각도 등의 조건에 따라 변화하는 다양한 음압특성을 비교 분석하였다. PVDF 층을 두 개로 하는 bimorph 소자를 제작하고, 동일한 입력 전압에 대해 각기 다른 전극을 사용한 소자의 팁의 변위를 비교하였다. ITO, 백금, PEDOT/.PSS (DMSO) 전극을 사용한 30mm 길이의 bimorph 소자의 1차 공명진동수는 각각 34, 31, 27Hz로 측정되었으며, 50 V_(rms)의 동일한 입력 전압에 대해 팁의 변위는 각각 6.5, 7.5, 8mm으로 측정되었다. 필름 스피커의 경우와 유사하게 높은 입력 전압, 높은 주파수 및 큰 기계적인 변형에 대해 무기물 전극들이 손상을 입는 것을 확인하였으며, PEDOT/PSS (DMSO) 전극을 사용한 bimorph 소자는 10MHz의 높은 주파수와 200 V_(rms)의 높은 입력 전압에서 전극의 저항 변화 없이 잘 견디는 것을 확인하였다. Bimorph 소자의 길이, 입력 전압, 전극의 종류 등에 따른 팁의 변위를 측정하여 압전특성을 비교 분석하였다. 부가적으로, PEDOT/PSS (DMSO) 전극을 이용한 monomorph 소자의 길이방향의 변위 및 온도변화에 대한 출력 전압의 거동을 측정하여 분석하였고, bimorph 소자의 팁의 변위에 따른 출력 전압의 감쇠 현상을 측정하여 분석하였다.


 활용도 분석

  • 상세보기

    amChart 영역
  • 원문보기

    amChart 영역