• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.25 no.4
• /
• pp.129-135
• /
• 2018

In the stretchable electronic devices, the stretchable substrate is a very essential material which determines the stretchability, performances and durability of the stretchable electronic devices. In particular, the current stretchable materials have hysteresis making difficult to used as sensors and other electronic devices. In this study, we developed a PDMS-Ecoflex hybrid stretchable substrate mixed with PDMS and Ecoflex material in order to increase stretchability and improve hysteresis characteristics. Mechanical behavior of the hybrid substrate was evaluated using a tensile test, and optical transmittance of the hybrid substrate was also measured. As the content of Ecoflex increases, the PDMS-Ecoflex hybrid substrate becomes more flexible, and the elastic modulus decreases. In addition, the PDMS substrate failed a tensile strain of 270%, while the PDMS-Ecoflex hybrid substrate did not fail even at 500% strain indicating excellent stretchability. In the repeated tensile test, the hybrid substrate with 2:1 mixing ratio of PDMS and Ecoflex showed hysteresis. On the other hand, in the case of the hybrid substrate with the mixing ratio of 1:1, hysteresis did not occur at a strain of 50% and 100%. Hence, we developed a stretchable substrate with over 150% stretchability and no hysteresis characteristics. The optical transmittance of the Ecoflex substrate was 68.6%, whereas the transmittances of the hybrid substrate with mixing ratio of 2:1 and 1:1 were 78.6% and 75.4%, respectively. These results indicate that the PDMS-Ecoflex hybrid substrate is a potential candidate for a transparent stretchable substrate.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2009.06a
• /
• pp.48-48
• /
• 2009

최근 나노광전소자 응용에 큰 관심을 받는 물질인 산화물 나노선은 앞으로 불어 올 나노소재 시대를 여는 선두 물질이다. 이러한 산화물 나노선 가운데 가장 큰 관심을 받는 물질로는 산화아연 나노선을 들 수 있다. 삼화아연 나노선은 상온에서 큰 엑시톤 결합에너지 및 큰 밴드갭을 가지고 있으며 투명성 및 소자구동시 안정성을 지니고 있어 그 응용이 기대된다. 하지만 이러한 나노선을 이용한 광전소자 응용은 bottom-up 방식을 기초로 한 대면적 소자제작이 어렵다. 이러한 bottom-up 방식의 나노소자 제작에서 필요한 나노선 성장기술은 금속 catalyst 없이 대면적 성장, 나노선 수직어레이, 나노선의 고온성장, 기판 사이에 발생하는 자발적 계면층 제거 등으로 대표된다. 또한 나노선의 결정성 및 광특성 향상을 위해서는 고온성장이 불가피한데, 실리콘 기판과 같이 격자상수 불일치도가 큰 기판에서는 나노선 성장이 이루어지지 않고 다시 탈착되어 구조물이 성장되지 않는다. 본 연구에서는 선택적 삼원계 단결정 씨앗층을 이용하여 길이/직경 비가 매우 향상된 MgZnO 나노와이어를 interfacial layer 없이 수직으로 고온에서 성장하여 산화물 전계방출 에미터로서의 가능성을 확인하였다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.24 no.4
• /
• pp.47-52
• /
• 2017

Recently, a great attention has been paid to the mechanical behavior of ITO (Indium Tin Oxide) film, which is widely used in current smart devices due to its excellent electrical properties and transparency. In this study, the reliability of ITO thin films on flexible substrates was investigated using bending test and bending fatigue test. According to the relative position of ITO and substrate, the experiment was conducted on both outer and inner bending conditions. Inner bending condition exhibited superior electrical stability compared to outer bending test. The electrical resistance during outer bending fatigue test significantly increased compared to that in the inner bending fatigue. The crack nucleation and propagation differs according to the stress state and they have a great influence on the electrical resistance. The crack morphologies were observed by scanning electron microscopy.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.30 no.2
• /
• pp.21-32
• /
• 2023

CuNWs(Copper nanowires) are attracting attention as a transparent electrode material because of their excellent electrical conductivity, high mechanical flexibility, and cost-effectiveness. However, since copper nanowires are easily oxidized, there is a disadvantage that properties of the transparent electrode may be deteriorated due to this, and researches are being conducted to improve this. Accordingly, in this review, various methods and studies to prevent oxidation and improve stability of copper nanowire transparent electrodes by using coating materials such as carbon-based materials, metals, and conductive polymers are introduced. Through this, we intend to provide solutions to solve the problem of development and oxidation of copper nanowire-based technology.

• Journal of Adhesion and Interface
• /
• v.18 no.2
• /
• pp.59-67
• /
• 2017

Recently, integration of parts is accelerating according to the growth of the smart mobile industry. The integration of these parts causes problems of interference phenomena between the parts, and the importance of electromagnetic wave shielding technology to solve this problem is highlighted. Electromagnetic wave shielding technology is implemented so as to reflect or absorb electromagnetic waves, and generally conductive materials are utilized for electromagnetic wave shielding. Transparent shielding technology is required according to recent industrial changes. In this research, we propose transparent the shielding film using imprint technology with conductive composite binder. Utilizing UV polymerized acrylic binder to produce a conductive composite binder. Spherical, plate and stacked silver particles were used for conductivity. The changes of the curing characteristics, conductivity and adhesion were observed according to the structural characteristics of the silver particles. The use of spherical particles was the most efficient in the curing process, and an additional curing system was required to complement the UV-shadowing structure. In the conductivity evaluation, the stacked structure showed excellent characteristics. The adhesion of spherical system was the best. It is evaluated as a result of irregularities on the surface. Ultimately, the patterned film using this showed excellent transparency characteristics.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
• /
• v.36 no.11B
• /
• pp.1403-1412
• /
• 2011

This study performed a detecting research of promising R&D field utilizing intuitive methodology regarding OLED illumination industry. For this, 69 professionals of the illumination industry in Korea were composed as a panel to hold an in-depth interview and survey for 1 month. The study classified the OLED illumination industry as 4 fields of panel, material/component for panel, manufacturing equipment, and lighting system, and selected core technology for each field, and divided it into a total of 14 possible fields for R&D. As a result of evaluating the technological competitive power for each field, the field in Korea which received the highest technological competitive power was OLED panel, and contrarily, technological competitive power of material/component for OLED panel showed the lowest, which requires improvement Meanwhile, evaluating economical aspect, conformity to policy, and effectiveness of R&D in general, 7 promising R&D fields were selected. The 4 core technologies of OLED panel, which are, white, transparent, color change and flexible OLED manufacturing technology were evaluated as the most promising fields, and next, organic material for surface light source, material/component for substrate and equipment for forming large sized substrate were evaluated as promising fields.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.08a
• /
• pp.210-210
• /
• 2010

ABO2 형태를 가진 delafossite 구조 산화물은 p-type 투명전도체 소재로 유명하다. Delafossite 구조가 p-type 투명전도체에 적합한 결정적인 이유는 밴드갭이 넓고 공유결합에 유리하기 때문이다. 투명전도체는 가시광선의 흡수가 없도록 band gap을 넓히는 것이 우선인데 이러한 band gap이 넓은 구조가 delafossite이다. 또한 delafossite 구조는 구조적으로 각각의 산화물 이온들이 유사 사면체 배위(pseudo-tetrahedral coordination)을 갖는다. 이러한 사면체 배위결합구조에서 산소이온은 비결합면이 없기 때문에 더욱더 공유결합성을 향상시킬 것으로 생각된다. 여기서 A는 +1가 cation, B은 +3가 cation으로 구성되어 있다. A자리에는 1가 원소인 팔라듐, 플래티늄, 은, 구리 등을 가질 수 있고. B자리에 3가 원소이면서도 크기가 알루미늄보다는 크고 란타늄보다는 작은 금속이 들어갈 수 있다. Delafossite 구조는 상온에서 2종류의 polytype (상온에서 Rhombohedaral 구조와 hexagonal 구조)이 존재하며 이들은 각각 3R(Rm) 및2H (P63/mmc)의 결정 구조를 가지고 있다. CuCrO2는 일반적으로 3R결정구조를 가지는 것으로 알려져 있다. delafossite 구조는 전기적 이방성을 띄고 있는데 c-축 방향으로의 전기적 특성이 a-축 방향으로의 전기적 특성보다 약 1000배 높은 물성을 띈다고 한다. 이는 c-축 방향의 원자 위치 때문인데 CuCrO2의 경우 Cu-O-Cr-O-Cu로서 3d-2p-3d-2p-3d 궤도를 가지기 때문인 것으로 알려져 있다.[ref] 반면 c-축으로 에피성장된 박막의 경우 +3가 이온이 위치한 layer에서 hole hopping에 의해 캐리어가 전도된다고 알려져 있기도 하다. 본 연구에서는 PLD를 이용하여 c-plane 사파이어 기판위에 성장된 delafossite구조인 CuCrO2박막의 특성을 알아보았다. p-type 특성을 위하여 CuCrO2에 Ni를 첨가하였으며 그에 따른 구조적 전기적 특성을 조사하였다. 성장온도와 도핑농도를 변화시켜 특성을 연구하였다. 결정구조적 특성과 전기적 특성을 분석하려 한다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
• /
• v.34 no.2
• /
• pp.55-60
• /
• 2024

Two-dimensional (2D) RuO₂ nanosheets with nanometer thickness were synthesized using a chemical exfoliation method. The synthesized 2D-RuO₂ was hybridized with Ag-nanowire (NW), which is attracting attention as a next-generation transparent electrode material. After coating Ag-NW on the substrate, 2D-RuO₂ was subsequently coated on the Ag-NW. Although there was a decrease in optical transmittance, the hybridization of 2D-RuO₂ confirmed the effect of reducing sheet resistance. Furthermore, the flexibility of the fabricated transparent electrodes was also studied. It was confirmed by the change in sheet resistance after bending. The additional coating of 2D-RuO₂ improved the flexibility of the transparent electrodes.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.08a
• /
• pp.10-10
• /
• 2010

가시광역에서 80% 이상의 높은 투과율과 전기전도성을 동시에 갖는 투명전도성 산화물(TCO) 박막은 LCD, PDP, OLED, 태양전지 등의 다양한 분야에 투명전극재료로서 사용되고 있다. 이들 TCO 박막은 Magnetron sputtering, Chemical vapor deposition, Pulse laser deposition, Ink jet등과 같은 다양한 방법으로 증착할 수 있지만, 대면적의 기판에 균일한 박막형성 및 박막과 기판의 높은 부착력등 양산성의 관점에서 우월성을 가지고 있기 때문에 생산라인에서는 DC magnetron sputtering법이 주로 사용되고 있다. 이 경우, 산화물 박막의 미세구조, 내부응력, 광학적 및 전기적 특성은 스퍼터링 과정에서 발생하는 고에너지 입자들의 기판입사 충격에 크게 의존하기 때문에 고품질의 TCO박막을 제작하기 위해서는 증착공정인자들의 제어는 매우 중요한 것으로 알려져 있다. 대표적 TCO박막재료로서 $In_2O_3$계, ZnO계 및 $SnO_2$계를 들 수 있으며, 이들 중에서 Sn을 $In_2O_3$에 치환고용시킨 ITO박막의 경우, 전기적 및 광학적 특성이 상대적으로 우수하기 때문에 실용화 TCO박막으로서 가장 널리 사용되고 있다. 한편, Flexible display의 경우, 유연성의 폴리머기판위에 증착되는 TCO박막에 대하여 요구되는 특성으로는 높은 투과율 및 낮은 비저항은 물론, 박막표면의 평활도 (낮은 표면조도), bending에 대한 높은 기계적 특성 (낮은 내부응력), 수분침투에 대한 높은 barrier특성 및 저온공정 등을 들 수 있다. 그러나 높은 전기전도도를 가지는 ITO박막을 제작하기 위해서는 $200^{\circ}C$ 이상의 증착온도가 필요하며, 이때 얻어진 다결정의 ITO박막은 높은 표면조도 및 bending시에 낮은 기계적 내구성이 문제점으로 지적되고 있다. 한편, 기판가열 없이 증착한 비정질 ITO박막은 낮은 표면조도, 높은 엣칭속도 및 양호한 식각특성을 나타내지만, 상대적으로 높은 비저항 및 기판과의 낮은 부착력 등이 지적되고 있다. 따라서 본 강연에서는 비정질 ITO박막의 결정화 온도 (약 $160^{\circ}C$) 이상에서도 비정질 구조를 유지하기 때문에 낮은 표면조도와 높은 엣칭속도를 가지면서 상대적으로 전기적 특성과 기계적 내구성이 개선된 새로운 고온형 비정질 TCO박막에 대한 최근의 연구성과를 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2016.02a
• /
• pp.266.2-266.2
• /
• 2016

최근 디스플레이 산업의 확대에 따라 투명 전도 산화물(Transparent Conducting Oxides:TCOs)의 수요가 급증하고 있다. 이 중 ZnO는 wide bandgap (3.37eV)와 large exciton binding energy (60meV)의 값을 가져 차세대 투명 전도 산화물, LED와 LD 등의 소자 소재로 각광받고 있다. ZnO는 electron을 내어놓는 native defect 때문에 기본적으로 n-type 물성을 띈다. 그래서 dopant를 이용해 p-type ZnO를 제작할 때 native defect를 줄이는 것이 중요한 요점이 된다. 이 때 buffer layer를 사용하여 native defect를 줄이는 방법이 사용되고 있다. 본연구에서는 RF-magnetron sputtering법을 이용하여 c-plane sapphire 기판 위에 다양한 조건의 ZnO buffer layer를 증착하고, 그 위에 ZnO:(Al,P) co-doping한 APZO를 증착하였다. ZnO buffer layer 증착조건의 변수는 증착온도와 Ar:O2의 비율을 변수로 두었다. 이러한 박막을 FE-SEM, XRD, Hall effect measurement, AFM을 통하여 미세구조와 물성을 관찰하였다. 이 때 APZO보다 낮은 증착온도에서 ZnO buffer layer가 증착되면 APZO를 증착하는 동안 chamber 내부에서 열처리하는 효과를 얻게 되고, UHV(Ultra High Vaccum)에서 열처리 될 때 ZnO buffer layer의 mophology와 결정성이 변하게 되는 모습을 관찰아혔다. 또한 본 실험을 통해 ZnO buffer layer의 증착 온도가 APZO의 증착온도보다 높을 때 제어 가능한 실험이 됨을 확인 할 수 있었다.