대한화장품학회 2003년도 IFSCC Conference Proceeding Book II
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pp.392-404
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2003
A new technology to achieve o/w microemulsions allows the formulation of transparent products with low surfactant content. The PIT Nanotechnology approach gives cosmetic/pharmaceutical o/w microemulsions in one step with a broad variety of surfactants, cosurfactants and oil phases.
The chemical synthesis of anisotropic defective polyaniline/Ag composite (PANI/Ag) is explored using silver nitrate ($AgNO_3$) as the precursor material. This study provides a simple method for the formation of PANI/Ag nanocomposites at two different aniline concentrations $5{\mu}l$ (PANC5) and $10{\mu}l$ (PANC10). The composite PANC5 exhibits UV-Visible absorption peaks at 436 nm and 670 nm whereas, PANC10 exhibits absorption peaks at 446 nm and 697 nm. This shift is caused by the strong interaction between polyaniline and silver. The characterized FTIR peaks observed at around $3410cm^{-1}$ (PANC5) and $3420cm^{-1}$ (PANC10) was due to the N-H stretching vibrations. The appearance of a broad band instead of a sharp peak can be attributed due to the presence of a high concentration of N-H groups in the nanocomposite. The TEM images show that the sample contains defective spherical, truncated triangular and rod shaped particles. The results showed that the PANI/Ag nanocomposites are composed of nano-sized particles of 43-53 nm that contain Ag domains of 33-37 nm with polymer thickness 5.7-11.2 nm at two different aniline concentrations.
OLED (Organic Light-Emitting Diode) 디스플레이에서는 반사율이 가장 높은 silver (Ag)가 쓰이고 있지만, 소자에서 요구되는 일함수의 불일치 때문에 전극과 유기물간에 에너지 장벽이 발생하여 발광효율을 낮추는 요인이 되고 있다. 본 논문에서는 Ag 전극의 work function을 조절하기 위한 연구를 진행하였다. Ag를 rf magnetron sputter를 이용해 glass위에 증착한 후 furnace에서 300$^{\circ}C$, 30분간 공기중에서 열처리 하였고. 또 다른 샘플은 산소분위기에서 표면에 상압플라즈마로 처리 시간(30, 60, 90, 120 sec)을 각기 다르게 하여 샘플을 제조하였다. Ag전극은 Nanoindentation을 통해 국부 영역에 대한 물리적 특성의 변화를 측정하였고 Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM)을 이용해 샘플의 포텐셜을 측정했다. 그 결과 열처리한 샘플은 포텐셜값은 가장 커졌지만 균일도가 낮아졌다. 30 sec, 120 sec 플라즈마 처리한 샘플은 탄성계수, 경도값, 및 Weibull modulus를 극히 낮게 만들었지만 60s, 90s 플라즈마 처리는 샘플의 경도값 균일도를 증가시켰다.
단결정 MgO (001) 기판에 DC 마그네트론 스퍼터로 하지층과 상지층으로 구성된 이중층을 증착, 열처리 온도와 시간을 고정시키고 이중층의 두께를 변화시켜 응집현상을 제어하여 자기구조화, 나노 구조화된 박막을 제작하였다. 진행한 실험에선 기존에 연구되었던 단층에서의 응집현상이 아닌 하지층과 상지층으로 구성된 이중층의 응집현상으로 나노 점을 형성하였다. 하지층은 Ti, Cr, Co 그리고 상지층은 Ag를 증착하였다. Atomic force microscopy를 통하여 하지층의 물질에 따라 나노 점의 형성 여부가 관찰되었고 형성된 나노 점의 형상이 다르게 나타난 것을 확인하였다. 결과적으로 이중층의 응집현상을 이용하여 나노 점을 제작할 때 가장 적합한 하지층의 물질은 Ti로 확인하였다. 또한 Ti/Ag 시료는 X-ray Diffraction 분광법을 통하여 Ag는 기판으로 사용된 MgO의 (001) 방향을 따라서 에피택셜하게 성장한 것을 확인하였다.
동시 열진공증착한 Ag-Co 미세입상 합금박막의 구조, 자기적 성질 및 거대자기저항 현상에 관하여 연구하였다. 증착된 상태에서 합금박막은 과포화된 Ag 기지와 석출된 Co 입자들이 공존하는 준안정한 fcc 구조를 이루고 있다. Co의 양이 20에서 55 at.%로 증가함에 따라 Ag 기지의 입자크기는 평균 147에서 $67{\AA}$으로 감소하였고 Ag 기지에 Co의 고용량은 2.5에서 6.7%로 증가하였다. 25 at.% 이하의 조성을 갖는 합금박막은 주로 초상자성 특성을 보였으며 그 이상의 조성에서는 초상자성과 강자성이 혼합된 거동을 보였다. 증착된 상태의 30 at.% 합금 박막에서(상온, 10 kOe) 최대 19%의 자기저항비를 얻었다. 증착된 상태에서 대부분의 코발트가 석출되어 있기 때문에 Cu-Co계와는 달리 열처리에 의해 MR비의 증가는 보이 지 않았다.
잉크젯 기술은 단순한 사무용 문서 인쇄를 넘어 금속, 세라믹, 고분자 잉크 등으로 그 응용을 확대하고 있다. 이러한 확대의 원인은 잉크젯 인쇄가 마스크를 이용한 포토리소그라피 공정 없이 설계도를 바로 구현한다는 장점을 가지고 있기 때문으로 최근 많은 연구가 집중되고 있다. 본 논문에서는 은 나노 잉크를 잉크젯 인쇄로 구현한 금속 배선의 전기적 기계적 특성을 평가하였다. 은 나노 입자는 수열합성법으로 합성 하였으며 극성 용제를 사용하여 잉크를 제작하였다. 나노 크기의 분말이 분산된 Ag 잉크를 잉크젯 인쇄 기법을 활용하여 인쇄하여 200 도의 저온 소결을 통해 배선을 형성하였다. 형성된 배선의 비저항은 $7.3\;{\mu}{\Omega}{\cdot}cm$었으며 경도와 탄성계수는 각각 1.4 GPa, 71 GPa로 벌크 Ag와 비교할 경우 경도는 높고 탄성 계수는 낮았다. 즉 전기적 측면에서는 충분히 사용가능하지만 충격에 약한 기계적 특성을 갖고 있음을 알 수 있었다.
With increased interest in printed devices, various metal nano inks have been investigated as candidates materials for printed electrodes and wiring as well as conductive film substituting photo-lithography process. Recent advances in organic conductive polymer allow us to fabricate high performance printed device. Meanwhile, there was several attempts to fabricate conductive films by mixing conductive polymer with metal nano-particle or nano-wires. The presence of Ag nanowires in conductive polymer mixture have shown good potential in organic photovoltaic devices.
Among the various roll-to-roll printing technologies such as gravure, gravure-offset, and reverse offset printing, reverse offset printing has the advantage of fine patterning, with less than 5 ${\mu}m$ line width. However, it involves complex processes, consisting of 1) the coating process, 2) the off process, 3) the patterning process, and 4) the set process of the ink. Each process demands various ink properties, including viscosity, surface tension, stickiness, and adhesion with substrate or clich$\acute{e}$; these properties are critical factors for the printing quality of fine patterning. In this study, Ag nano ink was developed for reverse offset printing and the effect of polyvinylpyrrolidone(PVP), used as a capping agent of Ag nano particles, on the printing quality was investigated. Ag nano particles with a diameter of ~60 nm were synthesized using the conventional polyol synthesis process. Ethanol and ethylene glycol monopropyl ether(EGPE) were used together as the main solvent in order to control the drying and absorption of the solvents during the printing process. The rheological behavior, especially ink adhesion and stickiness, was controlled with washing processes that have an effect on the offset process and that played a critical role in the fine patterning. The electrical and thermal behaviors were analyzed according to the content of PVP in the Ag ink. Finally, an Ag mesh pattern with a line width of 10 ${\mu}m$ was printed using reverse offset printing; this printing showed an electrical resistivity of 36 ${\mu}{\Omega}{\cdot}cm$ after sintering at $200^{\circ}C$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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