화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2013년 봄 (05/23 ~ 05/24, 여수 엠블호텔(THE MVL))
권호 19권 1호
발표분야 F. 광기능/디스플레이 재료(Optical Functional and Display Materials)
제목 Development of Metal Grids Embedded Transparent Conductive Electrode with Plasma Technology
초록 최근, 전자 소자에 있어서 유연성이 화두가 되고 있다. 유연 투명 전극의 개발은 유연 소자를 제작함에 있어 가장 중요한 요인 중의 하나이다. 기존에 투명 전극으로 가장 많이 사용하는 Indium-tin-oxide (ITO) 박막은 높은 전도도와 투과도 (10 ohm/sqr. @ 90%)를 가지고 있으나 깨지기 쉬운 성질로 인해 유연소자에 적용하기 어렵다. 이와 같은 이유로 국내외 많은 연구진들이 Graphene, Carbon Nano Tube, Metal Nanowire 등의 ITO 대체 물질을 개발 하고 있다. 이러한 대체 전극들은 ITO에 비해 월등한 유연성을 가지지만 전도도와 투과도가 ITO에 비해 낮은 특성의 문제점이 존재한다. 이를 보완하기 위해 수십 μm 폭을 가지는 금속 보조배선 도입에 대한 연구가 많이 이루어 지고 있는데, 여러 연구 그룹에서 금속 보조배선을 도입하여 대면적에서도 높은 효율을 가지는 유기태양전지를 제작하였으며, 휘도가 균일한 유기 발광다이오드를 제작한 보고가 있다. 하지만 기존 기술은 금속 보조 배선으로 인해 투명 전극의 표면 조도가 좋지 않아지게 되고, 이 때문에 보조 배선의 높이가 한계가 있거나 그 위에 부도체 층을 패터닝하는 부가적인 공정이 필요하다.

본 연구에서는 금속 보조배선을 유연 기판에 함몰 시킨 후 그 위에 20 nm 두께의 얇은 ITO 투명 전극을 형성함으로써 표면이 평탄하며 낮은 전도도, 고투과도의 투명 전극을 얻을 수 있었다(13 ohm/sqr. @ 94%). 또한 ITO 임에도 불구하고 매우 얇은 두께를 가지고 있기에 1 mm 굽힘 반경에도 박막이 손상되지 않는 높은 유연성 또한 확보할 수 있었다. 특히 Plasma 표면 처리 기술 도입으로 인해 더 높은 품질의 유연 투명 전극을 얻을 수 있었다. 이를 유연 태양전지, 유연 발광 다이오드에 적용하여 대면적, 고효율의 소자를 제작할 수 있을 것이라 기대한다.
저자 정성훈, 김도근
소속 한국기계(연)
키워드 Flexible; Plasma; Transparent conductive electrode
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