KR20140026455A - 전도성 중합체 퓨즈 - Google Patents

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KR20140026455A
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sulfonate
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알리레자 자라비
실몬 제임스 빅스
베르네르 예닝게르
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바이엘 인텔렉쳐 프로퍼티 게엠베하
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Abstract

본 발명은 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)가 위에 인쇄된 기판 및 하나 이상의 고전도도 커넥션을 포함하며, 캡슐화제로써 캡슐화된 전도성 중합체 퓨즈를 제공한다. 또한, 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈의 제조 방법이 제공된다. 이러한 전도성 중합체 퓨즈는 인쇄 전자 장치를 단락으로부터 보호함으로써 인쇄 전자 장치를 개선하는 데서 용도를 발견할 수 있다.

Description

전도성 중합체 퓨즈 {CONDUCTIVE POLYMER FUSE}
관련 출원 상호참조
본 출원은 2011년 4월 7일에 출원된 미국 특허 가출원 61/472,783 (발명의 명칭: "CONDUCTIVE POLYMER FUSE")의 35 USC §119(e)에 따른 이익을 주장하고, 그의 전체 개시물이 본원에 참고로 포함된다.
발명의 분야
본 발명은 일반적으로 인쇄 전자장치, 보다 특히, 약 200℃에서 비가역적 화학 반응을 겪는, 인쇄 전자장치와 상용성이 있는 전도성 중합체 퓨즈에 관한 것이다.
발명의 배경
인쇄 전자장치는 통상적인 전자와 마찬가지로 단락으로부터의 보호를 요구한다. 불행하게도, 통상적인 퓨즈는 고체 금속 전도체의 용융 또는 증발을 기반으로 한다. 용융되기 위해서는, 대부분의 금속은 300℃ 초과의 온도를 요구하고, 이 온도는 대부분의 인쇄 전자 기판 (폴리에스테르, 폴리카르보네이트 등)에는 너무 높다. 심지어 낮은 용융 온도의 합금 (예를 들어, 주석, 납, 인듐, 갈륨 등을 함유함)이 이용되는 경우에도, 금속의 침착 및 패터닝의 어려움이 남아 있다. 이 문제에 대한 종래의 접근법 (예를 들어, 진공 침착, 금속 에칭제를 이용한 포토리소그래피)은 불만족스럽고, 바람직하지 않게 많은 비용이 들 수 있다.
전도성 중합체 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)(PEDOT:PSS)의 열적 탈도핑이 이전에 보고되었고 (문헌 [Sven Moller-S, Perlov-C, A polymer/semiconductor write-once read-many-times(WORM) memory. Nature 426:166-169 (2003)] 참조), 여기서 저자들은 인쇄 전자 회로에 데이터 저장을 위해 이 현상을 이용할 것을 제안한다.
맥디아미드(MacDiarmid) 등의 미국 공개 특허 출원 2002/0083858은 기판 상에 기능성 물질의 패턴을 형성하는 방법을 제공한다. 이 개시물의 회로 소자의 한 실시양태는 실시예 22에 기술된 방법으로 레이저 프린터로 기판 상에 전자사진식으로 침착되는 토너 잉크 패턴을 이용해서 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)의 수성 현탁액을 패터닝함으로써 제조된 전도성 패턴을 포함한다고 하는 도 19에 나타낸 전도체 중합체 퓨즈, 또는 센서이다. 이 장치의 거동은 그 장치를 제작하는 데 이용되는 물질의 기하 및 유형에 의존한다고 한다. 이러한 장치의 응용은 예를 들어, "고전적" 전자 조립에 이용하기 위한, 회로 고장 위치를 탐지하는 전기 응력 센서 및 퓨즈로서의 용도를 포함한다고 한다. 맥디아미드 등은 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 퓨즈의 위치를 다루지 않고 퓨즈에 전기적 및 기계적 커넥션을 만드는 물질도 다루지 않는다. 마지막으로, 맥디아미드 등은 그들의 퓨즈가 캡슐화되는지를 개시하지 않는다.
안토니(Anthony)의 미국 특허 6,157,528, 6,282,074, 6,388,856, 6,522,516 및 6,806,806은 바이패스 퓨즈 보호를 제공한다고 한 중합체 퓨즈 장치를 기술한다. 안토니의 중합체 바이패스 퓨즈는 전기 전도체로 이루어지고, 여기서는 전도체의 일부가 내부 전극으로 둘러싸이고, 그 다음, 양의 온도 계수 (PTC) 중합체 물질의 층으로 둘러싸이고, 그 다음, 내부 전극의 전도성 물질과 유사한 전도성 물질로 둘러싸인다. 또한, 안토니는 인라인 및/또는 바이패스 퓨즈가 다른 회로 성분과 조합된 다양한 혼성 조합도 고려한다. 주어진 한 예는 그 자체가 다양한 전도판 사이에 제1 전극판 및 제2 전극판을 유지시키는 다수의 전도성 공통 접지판으로 이루어진 차동 및 동상 모드 필터와 조합된 다수의 인라인 및 바이패스 퓨즈이고, 다양한 전도판들은 모두 고장 안전 필터 및 회로 보호를 제공하는 소정의 전기 특성을 갖는 물질로 둘러싸인다.
타우시그(Taussig)의 미국 특허 출원 공개 2006/0019504는 다수의 박막 장치 형성 방법을 개시한다. 이 방법은 유연성 기판 상에 적어도 하나의 박막 물질을 성기게 패터닝하고, 자가 정렬식 임프린트 리소그래피 (SAIL) 방법으로 유연성 기판 상에 다수의 박막 소자를 형성하는 것을 포함한다. 스위치 층이 전도성 중합체 퓨즈인 경우, 타우시그는 스위치 층이 이전의 에칭 공정 동안에 에칭에 의해 제거되는 것을 방지하기 위해서는 스위치 층이 비유기 장벽으로 보호될 필요가 있다고 언급한다. 이 경우, 비유기 장벽은 공정의 이 시점에서 에칭에 의해 제거된다. 금속 장벽 층이 무정형 규소로 제조된 스위치 층과 함께 이용되면 이 단계가 필요하지 않다고 한다.
발명의 개요
상기한 당면 어려움을 피하기 위해, 본 발명은 인쇄 전자장치와 상용성이 있는 전도성 중합체 퓨즈를 개시한다. 금속의 용융을 요구하는 통상적인 퓨즈와 달리, 이 퓨즈는 약 200℃에서 비가역적 화학 반응을 겪는다. 이 반응은 중합체의 전기 전도성을 파괴하여 회로의 나머지를 보호한다. 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)(PEDOT:PSS)가 위에 인쇄된 기판 및 하나 이상의 고전도도 커넥션을 포함하고, 여기서 전도성 중합체 퓨즈는 캡슐화제로써 캡슐화된다. 또한, 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈 제조 방법도 제공된다. 이러한 전도성 퓨즈는 인쇄 전자 장치를 단락으로부터 보호함으로써 인쇄 전자 장치를 개선하는 데서 용도를 발견할 수 있다.
본 발명의 이들 이점 및 다른 이점은 본원의 하기 발명의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.
이제, 본 발명을 제한하는 것이 아니라 예시하는 목적으로 도면과 관련해서 기술할 것이다.
도 1은 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)를 전극으로 이용하는 것이 문제가 있을 수 있음을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈를 갖는 분할된 전기활성 중합체 카트리지 작동기를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈를 갖는 분할된 롤(roll)형 전기활성 중합체 작동기의 한 실시양태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈를 갖는 분할된 롤형 전기활성 중합체 작동기의 또 다른 실시양태를 제시한 도면이다.
도 5는 강성 막대에 인쇄된 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈를 갖는 트렌치(trench) 구성의 한 실시양태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈를 포함하는 100W 발전기용 선형 유전 엘라스토머 발전기 모듈을 나타낸 도면이다.
도 7은 우수 퓨즈의 프로파일을 도시한 도면이다.
도 8A 및 8B는 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈의 전류 한계를 조정하는 파라미터 (크기, 두께 및 전극 저항률)를 나타낸 도면이다.
도 9는 크기, 두께 및 전극 저항률 파라미터의 조정이 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈의 전류 한계에 미치는 영향을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈의 특성의 측정을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈의 범위 및 반복성에 관한 개념의 증명을 나타낸 도면이다.
도 12A는 원상태 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 잉크의 외관을 나타낸 사진이다.
도 12B는 산화된 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 잉크의 외관을 나타낸 사진이다.
도 13은 높은 전류가 어떻게 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)를 신속하게 저항성으로 되게 하는지의 예를 도시한 사진이다.
도 14는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 상에 100 ㎛ 습윤 두께로 코팅된 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈의 표면 저항 거동을 나타낸 도면이다.
도 15는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 상에 100 ㎛ 습윤 두께로 코팅된 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈의 전도도 거동을 나타낸 도면이다.
도 16A는 전도성 중합체 퓨즈를 도해한 도면이다.
도 16B는 도 16A의 전도성 중합체 퓨즈의 열적 모델을 나타낸 도면이다.
도 17은 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)의 습도 및 온도 안정성을 나타낸 도면이다.
도 18은 인쇄 변화도 내의 전도성 중합체 퓨즈 인쇄를 나타낸 도면이다.
도 19는 퓨즈 저항이 트립 전류의 차이의 원인인지를 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈가 폴리디메틸 실록산(PDMS)으로 덮인 경우 그것이 작동되는지를 나타낸 도면이다.
도 21은 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)에의 커넥션이 트립 전류에 영향을 미치는지를 도시한 도면이다.
도 22는 공기 중에서 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 스크린 인쇄 잉크의 열적 및 전기적 특성을 나타낸 도면이다.
도 23은 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 스크린 인쇄 잉크의 상태 변화를 도시한 도면이다.
도 24는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 스크린 인쇄 잉크의 저항률 대 온도의 플롯을 나타낸 도면이다.
도 25는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 스크린 인쇄 잉크의 열 분해 속도를 도시한 도면이다.
도 26은 도 23의 상태 1의 온도 계수를 나타낸 도면이다.
도 27은 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)가 퓨즈를 위한 바람직한 특성을 가지는 이유를 도시한 도면이다.
도 28은 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈의 저항 반복성을 나타낸 도면이다.
도 29는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 퓨즈의 제1 인쇄로부터의 결과 - DC(i,t) 특성 및 타겟을 제시한 도면이다.
도 30A는 액체 충전제로 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈의 두께를 조정하는 것을 나타낸 도면이다.
도 30B는 액체 충전제로 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈의 표면 저항을 조정하는 것을 나타낸 도면이다.
도 31은 희석이 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 스크린 인쇄 잉크의 저항률에 미치는 영향을 도시한 도면이다.
도 32는 40 ㎛ 습윤 스텐실의 대표적 단면을 나타낸 도면이다.
도 33은 오일 하의 폴리우레탄 상의 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈를 도시한 도면이다.
도 34는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 퓨즈의 소거를 시작하는 데 필요한 에너지를 나타낸 도면이다.
도 35는 계면이 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 퓨즈의 소거를 시작하는 데 필요한 에너지에 미치는 영향을 나타낸 도면이다.
도 36은 열에너지의 ~90%가 소실됨을 도시한 도면이다.
도 37은 퓨즈로부터 필름 및 공기로의 열 전달이 열에너지의 90% 소실의 원인임을 나타낸 도면이다.
도 38A 및 38B는 접착 촉진제 (결합제)로 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 스크린 인쇄 잉크를 희석하는 것을 도시한 도면이다.
도 39는 산화제로 저항률을 조정하는 것을 나타낸 도면이다.
도 40은 상이한 기판 상에 전도성 중합체 퓨즈를 스크린 인쇄하는 것을 도시한 도면이다.
도 41A 및 41B는 폴리디메틸실록산 (PDMS) 상에 스크린 인쇄 전도성 잉크의 침윤을 나타낸 도면이다.
도 42는 인쇄 균일성을 도시한 도면이다.
도 43은 전도성 중합체 퓨즈 저항을 변화시키는 인쇄 조건을 나타낸 도면이다.
도 44는 전도성 중합체 퓨즈 저항을 변화시키는 휘발성 메틸실록산 희석제를 도시한 도면이다.
도 45는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 퓨즈의 유리한 길이 및 폭을 나타낸 도면이다.
발명의 상세한 설명
개시된 실시양태를 상세히 설명하기 전에, 개시된 실시양태가 응용 또는 용도에 있어서 첨부된 도면 및 설명에 도시된 부품들의 구조 및 배열의 세부사항으로 제한되지 않는다는 점을 주목해야 한다. 개시된 실시양태는 다른 실시양태, 변화 및 변경에서 시행될 수 있거나 또는 그에 포함될 수 있고, 다양한 방법으로 실시될 수 있거나 또는 수행될 수 있다. 게다가, 다르게 지시되지 않으면, 본원에서 이용된 용어 및 표현은 독자의 편의상 예시 실시양태를 기술하는 목적으로 선택되었고, 그를 제한하는 목적은 없다. 게다가, 개시된 실시양태, 실시양태의 표현, 및 예 중 하나 이상이 다른 개시된 실시양태, 실시양태의 표현, 및 예 중 하나 이상과 무제한으로 조합될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 한 실시양태에 개시된 요소 및 또 다른 실시양태에 개시된 요소의 조합은 본 개시물 및 첨부된 특허청구범위의 범위 내인 것으로 여긴다.
본 발명은 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)(PEDOT:PSS)가 위에 인쇄된 기판 및 하나 이상의 고전도도 커넥션을 포함하고, 캡슐화제로써 캡슐화된 전도성 중합체 퓨즈를 제공한다.
게다가, 본 발명은 기판 상에 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)(PEDOT:PSS)의 용액 또는 현탁액을 인쇄하고, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)를 하나 이상의 고전도도 커넥션에 의해 전기 버스에 연결하고, 전도성 중합체 퓨즈를 캡슐화제로써 캡슐화하는 것을 포함하는 전도성 중합체 퓨즈 제조 방법을 제공한다.
게다가, 본 발명은 기판 상에 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)(PEDOT:PSS)의 용액 또는 현탁액을 인쇄하고, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)를 하나 이상의 고전도도 커넥션에 의해 전기 버스에 연결하고, 전도성 중합체 퓨즈를 캡슐화제로써 캡슐화함으로써 제조된 하나 이상의 전도성 중합체 퓨즈를 전자 장치에 포함시키는 것을 포함하는 단락으로부터 전자 장치를 보호하는 방법을 제공한다.
본 발명의 전도성 중합체 퓨즈는 전기활성 중합체 장치에 보호를 제공함에 있어서 특별한 응용성을 발견할 수 있다. 전기활성 중합체 장치 및 그의 응용의 예는 예를 들어 미국 특허 7,394,282; 7,378,783; 7,368,862; 7,362,032; 7,320,457; 7,259,503; 7,233,097; 7,224,106; 7,211,937; 7,199,501; 7,166,953; 7,064,472; 7,062,055; 7,052,594; 7,049,732; 7,034,432; 6,940,221; 6,911,764; 6,891,317; 6,882,086; 6,876,135; 6,812,624; 6,809,462; 6,806,621; 6,781,284; 6,768,246; 6,707,236; 6,664,718; 6,628,040; 6,586,859; 6,583,533; 6,545,384; 6,543,110; 6,376,971; 6,343,129; 7,952,261; 7,911,761; 7,492,076; 7,761,981; 7,521,847; 7,608,989; 7,626,319; 7,915,789; 7,750,532; 7,436,099; 7,199,501; 7,521,840; 7,595,580; 및 7,567,681, 및 미국 특허 출원 공개 2009/0154053; 2008/0116764; 2007/0230222; 2007/0200457; 2010/0109486; 및 제2011/128239, 및 PCT 공개 WO2010/054014에 기술되어 있다.
본 발명의 전도성 중합체 퓨즈는 전기활성 중합체 장치의 세그먼트들을 보호하는 데 이용될 수 있고, 이렇게 해서 한 세그먼트에서의 유전 고장이 그 세그먼트를 전원에 연결하는 하나 이상의 퓨즈를 통하는 전류의 증가를 초래할 것이다. 더 높은 전류는 퓨즈를 "트립"하거나 또는 퓨즈를 비전도성으로 되게 하여 전기 단락이 있는 고장난 세그먼트를 다른 세그먼트로부터 전기적으로 격리시키고 손상되지 않은 세그먼트가 계속 작동되는 것을 가능하게 하기에 충분하다.
본 발명과 관련해서 본원에 기술된 인쇄는 스크린 인쇄이지만, 본 발명은 그것으로 제한되지 않는다. 패드 인쇄, 잉크젯 인쇄, 및 에어로졸젯 인쇄를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 인쇄 방법도 본 발명의 실시에 유용할 수 있다. 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)(PEDOT:PSS)는 물을 포함하는 용매계에 용해되거나 또는 현탁될 수 있다. 고전도도 커넥션은 은 또는 탄소를 포함할 수 있다.
도 1 (문헌 [Fang-Chi Hsu, Vladimir N. Prigodin and Arthur J. Epstein. Electric-field-controlled conductance of "metallic" polymers in a transistor structure. Physical Review B 74, 235219 2006] 참조)에 나타낸 바와 같이, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)는 전극으로 이용될 때 문제가 있다. 그것은 강한 횡방향 전기장, 예컨대 엘라스토머성 유전체, 예컨대 전기활성 중합체 작동기를 가로질러서 놓인 전기장에서 가로 전도도(lateral conductivity)를 잃는다. 이 현상을 방지하기 위해, 본 발명자들은 고전압 횡방향 전기장이 없는 장치의 수동 영역에 전도성 퓨즈를 위치시킨다. 고전압 영역 위에 놓인 퓨즈는 신속하게 탈도핑하여 도 1에 나타낸 바와 같이 쓸모없게 된다.
도 2는 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈를 갖는 분할된 전기활성 중합체 카트리지 변환기를 도시한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 전극 (240)을 갖는 카트리지 작동기 (200)의 강직성 프레임 (220)이 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 퓨즈 (210)에 의해 버스 (230)에 연결된다. 버스는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 또는 은으로 제조될 수 있다.
도 3에 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 퓨즈를 갖는 분할된 롤형 전기활성 중합체 변환기의 또 다른 실시양태가 제공된다. 롤형 전기활성 중합체 작동기 (300)는 강직성 스트립 (310), 전극 (340)을 버스 (330)에 연결하는 퓨즈 (320)를 함유한다. 이 실시양태에서 에폭시 캡을 이용한 캡슐화는 특수 탄성 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)의 요구를 없애고, 산소 및 물에의 노출을 감소시키고, 반복성 열적 경계 조건을 제공한다.
도 4는 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈를 갖는 분할된 롤 전기활성 중합체 작동기의 또 다른 실시양태를 제공한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 롤형 전기활성 중합체 작동기 (400)는 전기 버스 (440)를 전극 (430)에 연결하는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 퓨즈 (420)를 포함한다. 또한, 퓨즈 (420)는 전극 (430)을 서로 연결한다. 이 실시양태에서는, 전도성 중합체 퓨즈 (420)가 에폭시 캡 (410)을 갖는다. 이전의 실시양태에서처럼, 또한, 에폭시 캡을 이용한 캡슐화가 특수 탄성 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)의 요구를 없애고, 산소 및 물에의 노출을 감소시키고, 반복성 열적 경계 조건을 제공한다.
도 5는 강성 막대 상에 인쇄된 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈를 갖는 트렌치 구성 전기활성 중합체 변환기의 한 실시양태를 도시한다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 전기활성 중합체 변환기 (500)는 엘라스토머성 유전체 (510), 및 퓨즈 (570)에 의해 전기 버스 (530)에 연결된 전극 (560)을 포함한다. 도 5에 나타낸 실시양태에서 전기 버스는 끝에서 끝까지 구리 플레이팅된다. 은 잉크 (540)가 퓨즈 (570) 위에 놓인다. 솔더마스크를 갖는 폴리카르보네이트 필름 (520)에 마운팅 홀 (550)이 위치한다. 이러한 트렌치 구성 변환기의 한 응용을 도 6에 나타내고, 여기서는 100W 발전기용 선형 유전 발전기 모듈이 본 발명의 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 퓨즈를 포함한다. 이 발전기의 예는 예를 들어 공동 양도된 PCT 특허 출원 PCT/US12/28406에서 발견할 수 있고, 그의 전문이 본원에 참고로 포함된다.
도 7은 우수 퓨즈의 프로파일을 도시한다. 도 7을 참고함으로써 인식할 수 있는 바와 같이, 우수 퓨즈는 전원의 최대 전류 (예를 들어, i전원= 800μA)를 운반할 때 끊어질 것이고, 시동시 결함이 존재할지라도 올바른 작동을 보장한다. 우수 퓨즈는 하나의 세그먼트 가치의 전원 전류 (예를 들어, 6-바 전기활성 중합체 작동기는 n = 6개의 세그먼트를 가지고, i전원/n = 133 μA임)를 운반할 때 전도한다. 마지막으로, 우수 퓨즈는 전원의 전압, 예를 들어 V전원 = 1000 V을 견딘다.
도 8A 및 8B는 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈의 전류 한계가 크기, 두께, 및 전극 저항률에 의해 어떻게 조정될 수 있는지를 나타낸다. 다음 방정식이 이 관계를 기술한다.
Figure pct00001
도 9는 이러한 영향을 도시하는 시간(초) 대 전류(A)의 플롯을 제공한다.
도 10은 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈의 특성의 측정을 도시한다. 부호 (1010)는 명령(commanded) 전압을 의미하고, 부호 (1020)는 퓨즈를 통하는 전류이고, 부호 (1030)는 퓨즈를 가로지르는 전압이다. 도 10을 참고함으로써 인식할 수 있는 바와 같이, 16 밀리초(ms) 기간 동안 중합체 퓨즈가 전도성에서 절연성으로 성공적으로 전이된다. 이 기간 동안, 퓨즈를 통하는 전류가 본질적으로 0으로 강하하고, 퓨즈가 1000V의 인가된 전압을 지연하고, 이렇게 함으로써, 시험 중인 장치를 보호한다.
도 11은 범위 및 반복성에 관한 본 발명의 개념의 증명을 나타낸다. 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 스크린 인쇄 잉크 (아그파(AGFA) EL-P-3040)를 전매 유전 엘라스토머 필름 상에 300 ㎛ 폭 스트립으로 인쇄하고, 1kV로 시험하였다. 도 11을 참고함으로써 인식할 수 있는 바와 같이, 3 개의 전도성 중합체 퓨즈가 모두 정확히 200 μA에서 전도하고, 정확히 800μA에서 끊어졌다.
도 12A는 원상태 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 잉크의 외관을 나타낸 사진이고, 도 12B는 산화된 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 잉크의 외관을 나타낸 사진이다.
문헌 [Sven Moller-S, Perlov-C, A polymer/semiconductor write-once read-many-times memory, Nature 426:166-169(2003)]으로부터 재인쇄된 도 13은 높은 전류가 어떻게 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)를 신속하게 저항성으로 되게 하는지를 도시한다. Voffset < 4.5 V보다 훨씬 더 높은 전압에서, 전자 주입은 필름 전도도가 최대 103배까지 크게 영구적으로 감소한 영역 B를 특징으로 하는 공정을 야기한다. 낮은 전도도 상태로의 변화의 크기 및 신속성은 t 및 작업량 주기에 의존하고, 높은 전류 밀도에서는 열 영향이 원인임을 나타낸다. 승온에서 중합체의 열적 비도핑에 의한 영구적 전도도 변화는 이전에 보고되었다 (문헌 [Sven Moller-S 등, 2003]). 중합체의 대표적인 열용량 및 열전도도에 기초한 과도 전류 발생 동안의 온도 상승의 계산은 비도핑 공정을 개시하는 데 요구되는 200℃의 최대 온도가 1 kA㎠의 전류 밀도에서는 전압 펄스의 처음 1 μs 이내에 도달된다는 것을 암시한다.
도 13은 과도 전압 펄스 조건 하에서 WORM (write once read many) 메모리 소자의 거동을 나타낸다. 펄스 동안 인가 전압의 함수로서 60 ㎚ 두께 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 필름을 가로지르는 전류 밀도의 과도 응답을 도시한다. 펄스 지속시간은 10 ms이고, 100 ns의 상승 시간으로 전압 펄스 발생기를 이용해서 얻고, 펄스 개시 때 관찰되는 전류 과도 응답을 제한한다. 색이 칠해지지 않은 화살표는 전도도 변화가 관찰되지 않는 플래토 영역을 나타내고, 색이 칠해진 화살표는 전류 피크를 나타내고, 피크 다음에 전류 밀도가 서서히 강하하는 것으로부터 명백한 바와 같이 상당한 전도도 강하가 있는 공정에 상응한다.
도 14는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 상에 100 ㎛ 습윤 두께로 코팅된 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 잉크 (오르가콘(ORGACON EL-P-3040)의 표면 저항 거동을 나타낸다. 도 15에서는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 상에 100 ㎛ 습윤 두께로 코팅된 동일한 전도성 스크린 인쇄 잉크의 전도도 거동을 나타낸다.
도 16B는 도 16A에 도시된 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 퓨즈의 열적 모델을 나타낸다.
도 17은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 상에 40 ㎛ 습윤 두께로 코팅되어 130℃에서 3 분 동안 건조된 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 잉크 (오르가콘 S305 및 오르가콘 S305플러스)의 습도 및 온도 안정성을 나타낸다. 도 17을 참고함으로써 인식할 수 있는 바와 같이, 상승된 온도 및 습도는 이들 상업적으로 입수가능한 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 잉크의 저항률을 예측가능한 방식으로 증가시킨다. 앞에서 주어진 방정식에 따르면 이러한 Relec 변화는 퓨즈가 끊어지는 데 걸린 시간(tblow)을 변화시킨다. 따라서, 제품의 수명 시간이 지남에 따라, 퓨즈가 더 민감해져서 더 적은 시간 동안 더 적은 전류로도 퓨즈를 끊어지게 할 수 있다. 바람직하게는, 저항의 이러한 점차적 증가를 설명하기 위해 추가의 단면 (더 낮은 초기 저항)을 갖는 전도성 중합체 퓨즈를 인쇄할 수 있다.
도 18은 전도성 중합체 퓨즈 인쇄가 인쇄 변화도 내에 있다는 것을 나타낸다. 퓨즈는 구리:탄소 그리스:폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 커넥션이었다. 샘플 수 n은 18이었고, 중앙값은 2.3 mA이었고, 평균은 2.4 mA이었고, 표준편차는 0.8 mA이었고, 범위는 [0.5,3.5]mA (7x 범위)이었다.
도 19의 데이터를 이용해서 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 퓨즈 저항이 트립 전류의 차이의 원인인지를 결정하였다.
H0: β = 0
H1: β < 0 (단측 검정)
t = β/(s/sqrt(Sxx)) = 2E-7,m df = 16
따라서, 퓨즈 저항의 변화는 관찰된 트립 전류의 변화를 설명하지 못했다.
폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 퓨즈가 폴리디메틸실록산 아래에 놓인 경우에 퓨즈가 작동하는지를 결정하였다. 폴리디메틸실록산(PDMS) 상에 260 메쉬 스크린을 통해 1-패스로 300 ㎛ 폭의 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 잉크 (오르가콘 EL-P-3040)인 퓨즈를 스크린 인쇄하였다. 이어서, 이들 퓨즈 중 일부는 PDMS로 코팅하였다. 도 20에 나타낸 바와 같이, 폴리디메틸실록산으로 캡슐화된 전도성 중합체 퓨즈는 나(bare) 퓨즈와 유사한 방식으로 트립한다. 따라서, 본 발명자들은 퓨즈가 캡슐화될 때 작동하기 때문에 퓨즈 작동에 직접적인 대기 산소가 필요하지 않다는 결론을 내렸다. 캡슐화는 전기활성 중합체 작동기 카트리지, 예컨대 도 2, 3 및 4에 도시된 것들의 조립시 퓨즈를 손상으로부터 보호할 수 있기 때문에, 캡슐화는 본 발명의 퓨즈의 중요한 측면이다. 적당한 캡슐화제는 에폭시 화합물, 폴리우레탄 화합물 및 실리콘 화합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
도 21을 참고함으로써 인식할 수 있는 바와 같이, 구리:폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 계면은 저항을 약 4배 증가시켰고, 트립 전류를 약 10 배 낮췄다. 은이 가장 반복성인 트립 전류를 제공한다는 것을 발견하였기 때문에 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈의 예는 고전도도 커넥션에 은을 이용하였다. 계면 영향은 일부 다른 보통의 전도체 (구리 및 탄소)를 이용하여 회로에 연결된 퓨즈의 트립 전류보다 우세하였다.
도 22는 공기 중에서 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 스크린 인쇄 잉크의 열적 및 전기적 특성을 나타낸다. 구리 도선 사이에 잉크 스트립을 놓았다. 플루크(FLUKE) 111 디지털 멀티미터로 R을 측정하였다. 온도는 적외선 카메라로 측정하였다. 정상 상태 데이터를 이용해서 도 22에 나타낸 플롯을 생성하였다.
도 23은 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 스크린 인쇄 잉크의 상태 변화를 도시한다. 상태 1은 25 - 210℃의 온도를 가지고, 양의 온도 계수 (↑T →↑R) 및 ~210 - 240℃에서 전이를 갖는 것을 특징으로 한다. 상태 2는 1000 배 더 저항성이고, 큰 음의 온도 계수 (↑T → ↓R)를 가지고, 절연체로 작용한다.
도 24에서는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 스크린 인쇄 잉크의 저항률 대 온도의 플롯을 제공한다.
도 25는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 스크린 인쇄 잉크 (오르가콘 EL-P-3040)의 열 분해 속도를 도시한다. 240℃에서, 저항률 증가는 1x 내지 10 x/s이었다.
도 26은 도 23에 도시된 상태 1의 온도 계수를 나타낸다. 도 26을 참고함으로써 인식할 수 있는 바와 같이, 계수는 양이고, 전력 법칙으로 기술된다. 약 200℃에서 지수가 정성적으로 변한다. 이 온도 미만, 예를 들어 190℃에서는, 퓨즈 온도의 1℃ 상승은 전기 저항을 불과 약 1/100배 증가시켰다. 이 온도 초과, 예를 들어 210℃에서는, 1℃ 상승은 저항을 약 100배 증가시켰다. 따라서, 전기 유도 가열의 경우, 퓨즈의 일부가 약 200℃의 온도에 이를 때, 열 폭주의 개시가 예상된다.
슈바이처(Schweizer)의 석사학위 논문 (Schweizer-TM. "Electrical characterization and investigation of the piezoresistive effect of PEDOT:PSS thin films. "Master's Thesis, Georgia Institute of Technology (2005) 참조)에 따르면, 도 27을 참고함으로써 알 수 있는 바와 같이 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)는 퓨즈를 위한 바람직한 특성을 가진다. ~200℃의 전이 온도 미만에서는, 온도가 증가함에 따라 저항이 강하한다. 이 음의 온도 계수는 퓨즈를 전도성으로 유지시키고, 회로가 정상적으로 작동되고 전류가 적정할 때 열 폭주를 억제한다. 그러나, 일단 퓨즈가 ~200℃의 전이 온도에 이르면, 온도 계수가 현저하게 양이 된다. 일단 산화가 시작하면(R이 증가하면), 높은 저항으로의 전이로 열 폭주가 퓨즈 잉크를 따라서 전파된다. 당업자들이 알고 있는 바와 같이, 이 거동을 달성하기 위해 금속 퓨즈에 대표적으로 특수 합금이 이용된다.
도 28에서는 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈의 저항 반복성을 나타낸다.
도 29는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 퓨즈의 제1 인쇄로부터의 결과 - DC(i,t) 특성 및 타겟을 제시한다.
도 30A 및 30B는 본 발명의 전도성 중합체 퓨즈의 두께 및 표면 저항을 액체 충전제로 조정하는 것을 나타낸다. 도 30A 및 30B를 참고함으로써 알 수 있는 바와 같이, 충전제 첨가는 두께 감소, Rsurf 증가를 의미하고, 더 적은 열 질량은 더 큰 전력 (i2R)을 받는다.
도 31은 희석이 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 스크린 인쇄 잉크의 저항률에 미치는 영향을 도시한다. 도 31을 참고함으로써 인식할 수 있는 바와 같이, 퓨즈의 벌크 저항률을 두 배로 하기 위해서는 상업적으로 입수가능한 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 잉크에 실질적 양의 충전제 (예를 들어, 50 중량%)를 첨가해야 하고, 이것은 잉크 제제 중의 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 입자의 초기 농도가 퍼콜레이션(percolation) 문턱값보다 훨씬 높다는 것을 지시한다.
도 32는 40 ㎛ 습윤 스텐실의 대표적 단면을 나타낸다. 도 32를 참고함으로써 인식할 수 있는 바와 같이, 퓨즈의 실제 전도 단면은 약 0.6(wt) (여기서, w는 폭이고, t는 두께이다)이고, 퓨즈의 최종 두께는 스텐실의 두께의 약 1/20, 즉 1.84 ㎛이다.
도 33은 오일 하의 폴리우레탄 상의 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 퓨즈를 도시한다. 도 33을 참고함으로써 알 수 있는 바와 같이, 폴리우레탄 상에 인쇄된 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 퓨즈는 실리콘 상에 인쇄된 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 퓨즈와 유사하고, 작동을 위해 대기 중의 산소가 요구되지는 않는다.
도 34는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 퓨즈의 소거를 시작하는 데 필요한 에너지를 나타낸다. 사용 기호 설명란에서, PU는 폴리우레탄을 의미하고, PDMS는 폴리디메틸실록산을 의미한다. 도 34에 도시된 바와 같이 세 가지 상황 모두에 대해 유사한 에너지가 필요하다. 에너지는 3-바 전기활성 중합체 작동기의 한 세그먼트에 저장된 에너지보다 더 크고, 따라서, 세그먼트를 방전하는 것이 그의 퓨즈를 트립하지 않을 것이다. 이것은 단계적으로 일어나는 퓨즈 끊어짐을 방지한다. 한 세그먼트에서 전기적 결함이 있을 때, 이웃하는 세그먼트들이 그 자체의 퓨즈를 손상시키지 않고서 그들의 저장된 전하를 그 세그먼트에 전달할 수 있다. 결함이 있는 세그먼트의 퓨즈는 수 개의 평행한 스트립의 전류의 합, 및 전원의 지속된 작용에 의해 트립된다.
도 35는 계면이 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 퓨즈의 소거를 시작하는 데 필요한 에너지에 미치는 영향을 나타낸다. 도 35로부터 인식할 수 있는 바와 같이, 전극 및 은 커넥션을 갖는 전도성 중합체 퓨즈는 약 3배 더 많은 전류를 운반하고, 끊어지기 전에 더 많은 전류를 흡수한다.
도 36은 퓨즈로부터 전매 액체 충전제를 비등시키는 데 요구되는 에너지가 퓨즈를 트립할 때 소산되는 에너지의 10%에 지나지 않고, 열에너지의 90%는 그 밖의 어딘가로 간다는 것을 나타낸다. 도 37은 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 퓨즈로부터 필름 및 공기로의 열 전달의 유한 요소 모델링의 결과를 나타낸다. 필름 및 공기로의 열 전달이 이 소실된 90%의 열에너지의 원인이었다.
더 큰 장치의 경우에는, 단면을 변화시킴으로써 퓨즈의 트립 전류를 조정할 수 있지만, 작은 전기활성 중합체 작동기의 경우에는, 이 전략에 실용상 한계가 있다. 전도성 스크린 인쇄 잉크 퓨즈를 끊어지게 하는 전류 밀도는 (J
Figure pct00002
7E6 A/㎡)이다. 최소 인쇄가능 단면은 ~ 3E-10 ㎡이고, 이 단면은 ~2 mA에서 끊어진다.
imin = Jtrip/Amin
Figure pct00003
(7E6 A/㎡)/(3E-10 ㎡)
Figure pct00004
2E-3 A
이 인쇄 한계 미만의 트립 전류가 요망될 때는, 잉크의 물질 특성을 개질해야 한다. 예를 들어, 몇몇 경우에, 3-바, 2층 전기활성 중합체 작동기 카트리지는 이 실용 인쇄 한계보다 10배 낮은 0.2 mA의 DC 트립 전류를 요구할 수 있다. 이 경우에는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 잉크 저항률을 조정할 수 있다.
도 38A 및 38B는 접착 촉진제 (결합제)로 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 스크린 인쇄 잉크를 희석하는 것을 도시한다. 도 38A 및 38B를 참고함으로써 인식할 수 있는 바와 같이, 결합제를 두 배로 하면 중앙값 저항률을 대략 두 배로 만들었다. 일부 샘플은 희석되지 않은 것과 똑같은 전도성을 갖는다. 변동성은 훨씬 더 크고 바람직하지 않았다.
도 39는 산화제를 첨가함으로써 잉크 저항률을 어떻게 조정할 수 있는지를 나타낸다. 도 39를 참고함으로써 인식할 수 있는 바와 같이, 차아염소산나트륨(NaClO) (물 중의 6 중량%)이 저항률을 효과적으로 증가시킨다 (1 중량%, 2x). 끊어진 퓨즈 중의 잔류 Na+, Cl-은 퓨즈가 습기 중에서의 문제점들을 견딘다는 문제를 야기할 수 있다. 2 개의 다른 산화제는 잉크 저항률을 조정함에 있어서는 덜 효과적인 수단이었다. 기성품 과산화수소(H2O2) (물 중의 3 중량%)로 저항률을 조정하는 데는 10 부피% 초과를 요구할 것이고, 이것은 잉크 레올로지의 바람직하지 않은 변화를 초래하였다. 또 다른 산화제인 tert-부틸 히드로퍼옥시드 (물 중의 70 중량%)도 또한 상대적으로 적은 효과 (8 중량%, 2x)를 제공하였다.
도 40은 상이한 기판 상의 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 스크린 인쇄 잉크 퓨즈를 도시한다. 도 40을 참고함으로써 인식할 수 있는 바와 같이, 적당한 기판은 실리콘 접착 (캡톤(KAPTON)) 테이프를 갖는 폴리이미드 필름, 고온 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 및 중온 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET)를 포함한다. 또한, 에폭시 적층체, 및 실리콘 필름, 폴리우레탄 필름 및 아크릴레이트 필름도 적당한 기판일 수 있다.
도 41A 및 41B는 유기실란 커플링제를 갖는 경우 및 유기실란 커플링제를 갖지 않는 경우의 폴리디메틸실록산 상에서 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 스크린 인쇄 잉크의 침윤을 나타낸다. 도 41A 및 41B를 참고함으로써 인식할 수 있는 바와 같이, 잉크의 침윤 문제는 커플링제 이용에 의해 개선될 수 있다.
도 42는 인쇄 균일성을 도시한다. 도 42를 참고함으로써 인식할 수 있는 바와 같이, 인쇄 공정의 불균일성은 퓨즈 저항의 변화를 야기할 수 있다. 예를 들어, 칼럼 5 및 9에서의 더 높은 저항 퓨즈는 스크린 인쇄기의 스퀴지가 가하는 불균등한 압력과 일치한다. 따라서, 반복성 퓨즈를 생성하는 인쇄 파라미터를 구축하는 것이 바람직하다.
도 43은 퓨즈 저항을 변화시키는 인쇄 조건을 나타낸다. 본 발명자들은 인쇄 조건이 퓨즈 저항을 ~20% 변화시킨다는 것을 알아냈다.
도 44는 전도성 중합체 퓨즈 저항을 변화시키는 휘발성 메틸실록산 희석제를 도시한다. 도 44를 참고함으로써 인식할 수 있는 바와 같이, 11%의 희석제는 저항을 약 20% 상승시켰지만, 또한 퓨즈-대-퓨즈 편차(fuse-to-fuse variance)도 증가시켰다.
도 45는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트) 퓨즈를 인쇄하기 위한 유리한 길이 및 폭을 나타낸다.
본 발명의 상기 예들은 제한하기 위한 목적이 아니라 예시하기 위한 목적으로 제공된 것이다. 당업자에게는 본 발명의 취지 및 범주에서 이탈됨 없이 본원에 기술된 실시양태를 다양한 방식으로 변경하거나 또는 수정할 수 있다는 것이 명백할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구의 범위에 의해 평가되어야 한다.

Claims (11)

  1. 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)가 위에 인쇄된 기판; 및
    하나 이상의 고전도도 커넥션
    을 포함하며, 캡슐화제로써 캡슐화된 전도성 중합체 퓨즈.
  2. 제1항에 있어서, 기판이 폴리이미드 필름, 고온 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 중온 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 실리콘 필름, 폴리우레탄 필름, 아크릴레이트 필름 및 에폭시 적층체로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 전도성 중합체 퓨즈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 캡슐화제가 에폭시 화합물, 폴리우레탄 화합물 및 실리콘 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 전도성 중합체 퓨즈.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 고전도도 커넥션이 은 또는 탄소를 포함하는 것인 전도성 중합체 퓨즈.
  5. 기판 상에 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)의 용액 또는 현탁액을 인쇄하는 단계;
    폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)를 하나 이상의 고전도도 커넥션에 의해 전기 버스에 연결하는 단계; 및
    전도성 중합체 퓨즈를 캡슐화제로써 캡슐화하는 단계
    를 포함하는, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 전도성 중합체 퓨즈의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 인쇄 단계가 스크린 인쇄, 패드 인쇄, 잉크젯 인쇄 및 에어로졸젯 인쇄로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌-술포네이트)가 물을 포함하는 용매계에 용해 또는 현탁된 것인 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 전도성 중합체 퓨즈를 전자 장치에 포함시키는 것을 포함하는, 단락으로부터 전자 장치를 보호하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 적어도 하나의 전도성 중합체 퓨즈를, 전자 장치의 고장 난 세그먼트를 전기적으로 격리시켜 전자 장치의 손상되지 않은 세그먼트들이 계속 작동되는 것을 가능하게 하도록 위치시키는 것인 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 전자 장치가 전기활성 중합체 장치인 방법.
  11. 제10항에 있어서, 전도성 중합체 퓨즈를 전기활성 중합체 장치의 수동 영역에 위치시키는 것인 방법.
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