• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.330-330
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• 2016

투명전극은 디스플레이, 터치스크린, 태양전지 등 폭넓은 분야에서 응용되고 있어 현재 각광 받는 연구 주제 중 하나이다. 특히, ITO(인듐산화물)을 이용한 투명전극은 뛰어난 효율성 때문에 가장 주목 받고 있는 전극 형태 중 하나이다. 그러나 ITO투명전극은 인듐 소재의 희소성으로 인한 자원고갈문제 및 복원력, 투명도 등에서 취약점을 지니고 있는 것으로 보고되어 있다. 이러한 ITO 투명전극의 취약점을 보완하고, 동시에 플렉서블 디스플레이(Flexible Display) 소자에 적용 가능한 대체 투명전극에 관한 연구는 현재 가장 주목할 만한 가치가 있는 연구분야로 부각되고 있다. 본 연구에서는 대체 투명전극 중 하나로 그래핀 투명전극(Graphene Transparent Electrode)을 주목했다. PEN(Polyethylene Naphthalate) 투명기판 상에 Wet-Transfer형식으로 그래핀을 전사하여 그래핀 투명전극을 구현했으며, 복원력 확인을 위해 그래핀에 2가지 (Compressive/Tensile) 압력을 가하며 구부러짐 실험(Bending Test)을 진행하며 그래핀 투명전극의 저항값을 측정했다. 일반 금속전극의 경우, 일정한 수준 이상의 압력 또는 구부러짐이 반복되는 실험의 횟수가 증가되면 원래의 복원력을 상실하며, 저항값이 상승하는 것으로 보고된바 있다. 그러나 이번 연구에서는 그래핀 투명전극을 사용해 PEN 기판 위에 투명전극을 제작한 경우, 일정한 수준의 구부러짐 반복횟수(~1,000회) 및 구부러짐 정도(~10%) 하에서 저항값이 일정하게 유지됨을 확인할 수 있었다. 별도로, 기존에 알려져 있던 순수 그래핀(Pristine Graphene)의 취약점 중 하나인 높은 저항값을 우려하여 본 연구에서는 그래핀에 도핑을 하고, 그 영향을 분석해 보았다. 그 동안 그래핀 도핑법에 대한 적지않은 연구들이 진행되었으며, 본 연구에서는 TFSA(Bis(trifluoromethanesulfonyl)amide)라는 물질을 이용한 그래핀 도핑법을 채택했다. 실험 결과, 도핑된 그래핀 투명전극은 위와 같은 수준의 그래핀 본연의 복원력을 유지하면서 저항값은 순수 그래핀 대비 약 70% 정도 낮아짐을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 그래핀 투명전극이 그래핀 고유의 특성인 높은 투명도와 복원력, 도핑으로 인한 저항값 감소가능성을 확인함으로써, 그래핀 투명전극이 ITO 투명전극의 좋은 대체자가 될 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.121.2-121.2
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• 2011

Aluminum-doped Zinc Oxide (AZO) is considered as an excellent candidate to replace Indium Tin Oxide (ITO), which is widely used as transparent conductive oxide (TCO) for electronic devices such as liquid crystal displays (LCDs), organic light emitting diodes (OLEDs) and organic solar cells (OSCs). In the present study, AZO thin film was applied to the transparent electrode of a channel-shaped flexible organic solar cell using a low-temperature selective-area atomic layer deposition (ALD) process. AZO thin films were deposited on Poly-Ethylene-Naphthalate (PEN) substrates with Di-Ethyl-Zinc (DEZ) and Tri-Methyl-Aluminum (TMA) as precursors and $H_2O$ as an oxidant for the atomic layer deposition at the deposition temperature of $130^{\circ}C$. The pulse time of TMA, DEZ and $H_2O$, and purge time were 0.1 second and 20 second, respectively. The electrical and optical properties of the AZO films were characterized as a function of film thickness. The 300 nm-thick AZO film grown on a PEN substrate exhibited sheet resistance of $87{\Omega}$/square and optical transmittance of 84.3% at a wavelength between 400 and 800 nm.

• 한국재료학회지
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• 제20권4호
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• pp.175-180
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• 2010

Transparent conducting oxide (TCO) films are widely used for optoelectronic applications. Among TCO materials, zinc oxide (ZnO) has been studied extensively for its high optical transmission and electrical conduction. In this study, the effects of $O_2$ plasma pretreatment on the properties of Ga-doped ZnO films (GZO) on polyethylene naphthalate (PEN) substrate were studied. The $O_2$ plasma pretreatment process was used instead of conventional oxide buffer layers. The $O_2$ plasma treatment process has several merits compared with the oxide buffer layer treatment, especially on a mass production scale. In this process, an additional sputtering system for oxide composition is not needed and the plasma treatment process is easily adopted as an in-line process. GZO films were fabricated by RF magnetron sputtering process. To improve surface energy and adhesion between the PEN substrate and the GZO film, the $O_2$ plasma pre-treatment process was used prior to GZO sputtering. As the RF power and the treatment time increased, the contact angle decreased and the RMS surface roughness increased significantly. It is believed that the surface energy and adhesive force of the polymer surfaces increased with the $O_2$ plasma treatment and that the crystallinity and grain size of the GZO films increased. When the RF power was 100W and the treatment time was 120 sec in the $O_2$ plasma pretreatment process, the resistivity of the GZO films on the PEN substrate was $1.05\;{\times}\;10^{-3}{\Omega}-cm$, which is an appropriate range for most optoelectronic applications.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권6호
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• pp.577-582
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• 2013

AZO(Aluminium-doped Zinc Oxide)는 기존의 LCD, OLED, 광센서, 유기태양전지 등의 투명전극에 널리 사용되는 ITO(Indium Tin Oxide)를 대체하기 위한 물질로 주목받고 있다. 본 연구에서는 유기태양전지의 투명 전극으로 많이 사용되는 ITO 를 대체하기 위해 원자층 증착(ALD) 공정의 저온 선택적 증착 특성을 이용하여 유연성 폴리머인 PEN 기판상에 AZO 투명전극을 직접 패턴방식으로 제조하고, 그 투명전극의 구조적, 전기적, 광학적 특성을 평가하였다. 전기적, 광학적 특성 결과들로부터 원자층 증작공정의 저온 선택적 증착 특성을 통해 형성된 AZO 투명전극의 유기태양전지로의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.469-469
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• 2013

Flexible display는 미래의 평판디스플레이 시장으로 꼽히고 있는 대표적인 분야이다. PET, PEN, PI 등의 polymer substrate는 접거나 구부리는 형태로 변형이 가능하기 때문에 차세대 기술로 평가되어지는 Flexible display, Solar cell, OLED 등 다방면에 응용이 가능하다. 또한 ITO는 지금까지 개발된 재료 중에서 가장 투명하고 전기가 잘 통하며, 생산성도 좋기 때문에 이것을 투명전극의 재료로 사용한다. 디스플레이에 사용되는 투명 전도막의 경우, 가시광 영역에서의 투과 및 반사와 같은 광학적 특성은 중요한 요소 중의 하나이다. 투명 전도막의 광흡수, 반사 및 투과즉성은 박막 내에 존재하는 전공밴드의 전자, 자유전자, polar optical phonon 등의 빛과의 반응에 의해 결정된다고 알려져 있다. 본 연구에서는 저온 증착된 ITO 박막의 광학적 특성을 향상시킬 수 있는 방법을 모색하고 기계적, 화학적 특성을 분석하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.284-284
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• 2009

We have fabricated semiconductor nanocrystals using phase separation on flexible substrates for future application in QD-LEDs. The phase separation between the CdSe semiconductor nanocrystals and TPD organic underlayer can occur during the solvent drying, and the CdSe may rise towards the surface of the coated films, which is arranged into close packed array called self-assembly process. In this work, the polyethylene naphthalate (PEN) films of $200{\mu}m$ thickness was used as a flexible substrate, which was coated with indium tin oxide(ITO) as a transparent electrode of <$15{\Omega}/cm^2$. A number of solvents such as chloroform, toluene, and hexane was used and their coating properties were investigated using the spin coating process. The dispersion of both QD and TPD was rather poor in toluene and hexane and resulted in rougher surface and some aggregates. Meanwhile, the surface roughness of templates can be a very critical issue in the fabrication of QD-LED devices. Some experiments was performed to reduce the ~4nm surface roughness of the PEN films and It can be decreased to the minimum of ~0.7nm. Also discussed are the optical properties of semiconductor nanocrystals used in this phase separation and possible large area and continuous coating process for future application.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.283-284
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• 2008

Electrical and optical characteristics of indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO) films without and with $(SiO_2)_3(ZnO)_7$ at.% (SZO) film deposited on poly(ethylene naphthalate) (PEN) and poly(ethylene terephthalate (PET) substrates as a gas barrier layer for flexible display were studied. The ITO and IZO films with SZO gas barrier layer showed the improved properties which were both the high transmittance of average 80% in the visible light range and the decreased sheet resistance as compared to those of ITO and IZO films without SZO layer. Particularly, the PEN substrate with only SZO gas barrier layer had a low water vapor transmission rate (WVTR) of $\sim10^{-3}g/m^2$/day. Thus, we suggest that the SZO film with protection ability against the water vapor permeation can be applied to gas barrier layer for flexible display.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권11호
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• pp.9-14
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• 2007

본 연구에서는 하부전극 구조 펜타센 유기박막트랜지스터를 이용하여 플라스틱 기판에 인버터, 링 발진기, NAND & NOR 논리게이트, 정류기 등 간단한 집적회로를 제작하고 그 특성을 관찰하였다. 제작된 유기박막트랜지스터 소자의 평균 전하이동도는 0.26 $cm^2/V.sec$, 전류점멸비는 $10^5$로 나타났으며 인버터와 NAND, NOR 논리게이트는 입력에 대해 정확한 논리출력값을 출력하였다. 전파 정류기는 1MHz의 AC 입력신호에 대해 정류효과를 나타냈으며 링 발진기는 DC 40V에서 1MHz의 발진특성을 보였다. 이와 같이 유기박막트랜지스터를 이용한 집적회로를 제작하고 특성을 분석함으로써 현재 관심이 되고 있는 초저가 RFID tag, Flexible Display 구동회로 등에 유기박막트랜지스터를 적용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.423-424
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• 2008

A facing target sputtering (FTS) equiment is fabricated and its process characteristics are investigated to search for the possibility of applications to film passivation system for organic light emitting diodes (OLEDs). We report that the FTS system can prepare a high quality $ZrO_2$ films with a dense micro structure and an excellent uniformity less than 5% and a high transmittance over an average 80% in the visible range. We suggest that the FTS is one of the suitable deposition techniques for the thin film passivation layer of OLEDs and the gas barrier layer of polymer substrate.

• 한국표면공학회지
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• 제52권6호
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• pp.342-349
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• 2019

Titanium nitride(TiN) thin films have been deposited on PEN(Polyethylene naphthalate) substrate by reactive RF(13.56 MHz) magnetron sputtering in a 25% N₂/Ar mixed gas atmosphere. The pulsed DC bias voltage of -50V on substrates was applied with a frequency of 350 kHz, and duty ratio of 40%(1.1 ㎲). The effects of pulsed DC substrate bias voltage on the crystallinity, color, electrical properties of TiN_x films have been investigated using XRD, SEM, XPS and measurement of the electrical properties such as electrical conductivity, carrier concentration, mobility. The deposition rates of TiN_x films was decreased with application of the pulsed DC substrate bias voltage. The TiN_x films deposited without and with pulsed bias of -50V to substrate exhibits gray and gold colors, respectively. XPS depth profiling revealed that the introduction of the substrate bias voltage resulted in decreasing oxygen concentration in TiN_x films, and increasing the electrical conductivities, carrier concentration, and mobility to about 10 times, 5 times, and 2 times degree, respectively.