| 초록 |
최근, 플렉서블 디스플레이에서 나아가 늘려도 그 특성을 유지하는 스트레쳐블 디스플레이에 관한 연구에 관심이 집중되고 있다. 기존에 사용해오던 ITO의 경우에는 세라믹 기반 물질로써 휘어지거나 떨어질 경우 crack이 발생하고 그 특성을 잃기 때문에 유연 디스플레이 전극으로 적합하지 않고, 희토류 금속으로써 매장량의 한계로 인해 개발이 힘든 실정이다. 이러한 문제점들을 극복하고자 본 연구에서는 차세대 유연기판 전극으로 주목받고 있는 물질인 은나노와이어와 그래핀 플레이크를 이용하여 PDMS(Polydimethysiloxane)에 embed하는 방식으로 구부리고 늘려도 그 특성을 잃지 않는 플렉스블하고 스트레쳐블한 투명전극을 제작하는 것을 그 목적으로 한다. 은 나노와이어의 경우에는 높은 투과도를 가지는 동시에 낮은 면저항을 가져 투명전극으로 적합한 장점들을 가지고 있다. 하지만, 다량의 aperture를 가지고 또한 고유의 높은 roughness로 인해 쉽게 breakdown 되며 공기 중에서 빠르게 산화하는 단점을 가진다. 이러한 단점을 보완하며 투과도의 감소는 최소화하기 위하여 그래핀 플레이크를 이용하여 하이브리드 투명전극을 제조하였다. 그래핀 플레이크와 은나노와이어를 동시에 사용함으로써 높은 전기적인 특성을 유지시키고 높은 투과도를 가짐으로써 투명전극으로써 발전가능성을 확인하고자 하였다. 본 연구에서는, 상온상압 상태에서 brushing, spraying, spin coating의 공정의 보다 쉽고 간단한 공정으로 투명전극을 제작하였다. 특히, roughness를 줄이기 위해 PDMS에 embed하는 과정에서 기판으로부터 peel off를 할 때에 90도의 따뜻한 Deionized water 안에서 자연스럽게 떨어지도록 하였다. 이러한 방법으로 제작된 투명전극은 RMS roughness : 0.9nm의 낮은 roughness를 가지고 20 ± 1.6 Ω의 낮은 면저항과 동시에, 92.2%의 높은 투과도를 유지한다. 게다가 bending test에서 안정된 저항변화를 보였고 stretching test에서도 저항을 잃지 않는 특성을 보였다. 또한 70도의 DI water 환경에서 15일 동안 두었을 경우에도 20Ω/sq 에서 최대 22.6 Ω/sq의 면저항 변화를 보임으로 산화에도 안정된 전극임을 확인할 수 있었다. |
