Flexible transparent electrode (FTE)
FTE 정의: PET, PES와 같은 flexible board 위에 막을 입힌 것으로서, 높은 전기전도도와 가시 광선에서 높은 투과도를 가진 물질 정전기 방지막, OTFT, Flexible OLED 등에 사용 2030년까지 세계 시장 선점 30대 global leading top 소재에 선정
FTE의 대표적 인 예 ITO(indium tin oxide) Flexible display에 가장 보편적으로 사용 Indium oxide에 10% Sn doping 유리 기판 위에서 300O로 가열하여 doping Sn이 n-type doping effect Degenerate semiconductor 금속과가 유사한 낮은 비저항 밴드갭이 3.75 eV로서 가시 광선의 90%이상을 투과하여 투명
ITO PET 기판 위에서 고온 공정은 어려움 비결정질 ITO가 생성 낮은 carrier 밀도, 높은 면저항 결점으로 인한 낮은 전자 이동도, 높은 면저항 기판의 굽힘에 대해 crack이 쉽게 형성 저항이 급격히 높아짐 (106배까지) 유연성 부족
ITO 대체 물질(1) 전도성 고분자, CNT 필름, Graphene 전극 전도성 고분자 폴리아세틸렌, 폴리 아닐린, 폴리파라페닐렌 우수한 유연성, 용액 공정 가능, 인쇄전자에이용 용해도가 낮아 공정상 어려움 밴드갭이 < 3 eV여서 색을 띤다 대기 안정성이 부족 (산화) PSS:PEDOT(polystyrene sulfonate, poly(3,4)-ethylenedioxythiophene) PSS Gel에 PEDOT가 분산된 계 Bridgestone사에서 실용화에 앞장
ITO 대체 물질(2) CNT 필름 CNT를 flexible board상에 분산시킴 SWCNT를 계면활성제를 이용하여 용매에 분산,막 위에 필름을 입힌 후, 기판 위에 옮김 전도성 CNT만을 선택적으로 이용 최적의 두께 면저항을 낮추기 위해 두껍게 쌓아야 투과도를 높이기 위해 얇게 쌓아야 Eikos사(미국): “inviscon” 200W/cm2, 90% 투과도 인쇄전자를 이용한 대면적 필름 제조 가능 유연성이 뛰어남 상용화에는 아직 이르지 못함
ITO 대체 물질(3) Graphene 홍병희 교수가 Ni 층을 seed층으로 하여 CVD기법으로 대면적 그래핀 제조 성공 상용화를 위해서는 공정의 단순화가 필요