• Journal of Information Display
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• 제10권3호
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• pp.131-136
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• 2009

This is a report on the fabrication of a flexible OTFT backplane for electrophoretic display (EPD) using a printing technology. A practical printing technology for a polycarbonate substrate was developed by combining the conventional screen and inkjet printing technologies with the wet etching and oxygen plasma processes. For the gate electrode, the screen printing technology with Ag ink was developed to define the minimum line width of ${\sim}5{\mu}m$ and the thickness of ${\sim}70nm$ with the resistivity of ${\sim}10^{-6}{\Omega}{\cdot}cm$, which are suitable for displays with SVGA resolution. For the source and drain (S/D) electrodes, PEDOT:PSS, whose conductivity was drastically enhanced to 450 S/cm by adding 10 wt% glycerol, was adopted. In addition, the modified PEDOT:PSS could be neatly confined in the specific S/D electrode area that had been pretreated with oxygen. The OTFTs that made use of the developed printing technology produced a mobility of ${\sim}0.13cm^2/Vs.ec$ and an on/off current ratio of ${\sim}10^6$, which are comparable to those using thermally evaporated Au for the S/D electrode.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.112-112
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• 2011

유기박막 트랜지스터(Organic Thin Film Transistor: OTFT)는 낮은 공정비용과 기존의 고체 실리콘 트랜지스터로서 실혐 할 수 없는 플렉시블 디스플레이, 스마트카드, 태양전지 등의 매우 넓은 활용범위로 각광받고 있는 연구 분야 중 하나이다. 본 연구에서는 열 증발 증착장비(Thermal Evaporator)를 이용하여 펜타센을 활성층으로 사용한 유기박막 트랜지스터를 제작하였다. Heavily doped된 N형 실리콘 기판을 메탄올, 에탄올, 불산 처리를 하여 세척을 한 후 PECVD를 이용하여 SiO2를 200 nm 증착하였다. 그 후 열 증발 증착 장비를 사용하여 펜타센을 활성층으로 사용하였고, 분말 형태의 펜타센의 질량을 15~60 mg으로 조절하여 활성층의 두께를 조절하였다. 펜타센 증착 후 100도에서 열처리를 하고, 그 후 Shadow Mask를 이용하여 전극을 150nm 증착하였다. 이때 전극은 Au, Al, Ni 세가지 종류를 사용하였다. 펜타센의 질량을 조절하여 증착한 활성층의 두께는 60 mg일 때 약 60 nm, 45 mg일 때 약 45 nm로 1:1의 비율로 올라가는 것을 확인 할 수 있었고, 펜타센의 두께가 30 nm일 때 특성이 가장 잘 나오는 것을 볼 수 있었다. 펜타센의 두께가 두꺼울수록 게이트에서 인가되는 전압의 필드가 제대로 걸리지 않아 특성이 나쁘게 나온 것으로 보인다. 또한 활성층을 30 nm로 고정하고 전극의 종류를 바꿔가며 전기적 특성(캐리어 이동도, 문턱전압, 전달특성 등)을 측정 했을 때 전극으로 Al보다는 Au와 Ni를 사용했을 때 전기적 특성이 더 우수하게 나오는 것을 볼 수 있었다. 메탈과 펜타센과의 일함수 차이에 따른 결과로 보여진다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제28권8호
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• pp.1358-1362
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• 2007

The structures, energetics and transfer integrals of the acene tetramers up to pentacene are investigated with the ab initio molecular orbital method at the level of second-order Møller-Plesset perturbation theory (MP2). Calculated geometries for the herringbone-style structures found in the crystal structure were characterized as local minima, however the geometrical discrepancy between crystal and MP2 theoretical structure is reasonably small. The binding energy of pentacene tetramer was calculated up to 40 kcal/mol (MP2/6-31G(d)) and about 90 kcal/mol (MP2/aug-cc-pVDZ), and the latter seems to be too much overestimated. The tendency of the hole transfer integrals computed with ab initio MP2/3-21G(d) geometry is well agreement with those estimated with crystal structure with some discrepancy, and the gradual increment of the transfer integrals at the crystal geometry is attributed to mainly packing structure rather than the intrinsic property of acene such as a size of acene.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.15.2-15.2
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• 2009

Manufacturing of printed electronics using printing technology has begun to get into the hot issue in many ways due to the low cost effectiveness to existing semi-conductor process. This technology with both low cost and high productivity, can be applied in the production of organic thin film transistor (OTFT), solar cell, radio frequency identification (RFID) tag, printed battery, E-paper, touch screen panel, black matrix for liquid crystal display (LCD), flexible display, and so forth. The emerging technology to manufacture the products in mass production is roll-to-roll printing technology which is a manufacturing method by printings of multi-layered patterns composed of semi-conductive, dielectric and conductive layers. In contrary to the conventional printing machines in which printing precision is about $50~100{\mu}m$, the printing machines for printed electronics should have a precision under $30{\mu}m$. In general, in order to implement printed electronics, narrow width and gap printing, register of multi-layer printing by several printing units, and printing accuracy of under $30{\mu}m$ are all required. We developed the roll-to-roll printing equipment used for printed electronics, which is composed of un-winder, re-winder, tension measurement system, feeding units, dancer systems, guide unit, printing unit, vision system, dryer units, and various auxiliary devices. The equipment is designed based on cantilever type in which all rollers except printing ones have cantilever types, which could give more accurate machine precision as well as convenience for changing rollers and observing the process.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.I
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• pp.61-63
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• 2005

Pentacene based OTFT on PC and PES plastic substrates have been fabricated in a scale of 5 inches. We could get a small OTFT device enough to be applicable for AMOLED by acquiring the at least misalignment margin through a contact aligner. And also we could find out the degradation of device parameter through the integration processes and improve the properties by using a buffer layer as an etch stopper in an active patterning. Through these, the mobility of device is more than about $0.2cm^2/Vs$ and $I_{on}/I_{off}$ is higher than $10^5$.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제25권3호
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• pp.388-394
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• 2008

본 논문에서는 용액 공정을 이용한 고분자 절연층을 갖는 top-gate 구조의 펜타센 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)의 특성을 연구하였다. Top-gate 구조의 펜타센 TFT 제작에 앞서 유기 반도체인 펜타센의 결정성 성장을 돕기 위해서 가교된 PVP (cross-linked poly(4-vinylphenol))를 유리 기판 상에 스핀 코팅을 이용하여 형성한 후, 노광 공정을 통해 니켈/은 구조를 갖는 채널 길이 $10{\mu}m$의 소오스, 드레인 전극을 형성하였다. 그리고 열 증착을 이용하여 60 nm 두께의 펜타센 층을 성막하였고, 고분자 절연체로서 PVA(polyvinyl alchol) 또는 가교된 PVA를 용액공정인 스핀 코팅을 이용하여 형성한 후 열 증착으로 알루미늄 게이트 전극을 성막하였다. 이로써 제작된 소자들의 전기적 특성을 확인한 결과 가교된 PVA를 사용한 펜타센 TFT 보다 PVA를 게이트 절연체로 사용한 소자가 전기적 특성이 우수한 것으로 관찰되었다. 이는 PVA의 가교 공정에 의한 펜타센 박막의 성능 퇴화에 기인한 것으로 사료된다. 실험 결과 $0.9{\mu}m$ 두께의 PVA 게이트 절연막을 사용한 top-gate 구조의 펜타센 TFT의 전계 효과 이동도와 문턱전압, 그리고 전류 점멸비는 각각, 약 $3.9{\times}10^{-3}\;cm^2/Vs$, -11.5 V, $3{\times}10^5$으로써 본 연구에서 제안된 소자가 용액 공정형 top-gate 유기 TFT 소자로서 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.77-78
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• 2006

최근 flexible OLED의 구동에 사용하기 위한 유기박막트랜지스터(Organic Thin Film Transistor, OTFT)의 연구에서는 용매에 용해되어 spin coating이 가능한 재료의 개발에 관심을 두고 있다. 현재 pentacene으로는 아직 spin coating으로 제작할 수 있는 상용화된 제품이 없고 spin coating이 가능한 활성층 물질(active material)로 P3HT가 쓰이고 있다. 본 연구에서는 용해 가능한 P3HT 활성층 물질과 여러 종류의 용해 가능한 게이트 절연물(gate insulator, Gl)을 사용하여 안정된 소자를 구현할 수 있는 공정을 개발하는 목적으로 metal-insulator-semironductor(MIS) 소자를 제작하여 C-V 특성을 측정하고 분석하였다. 먼저 7mm${\times}$7mm 크기의 pyrex glass 시편 위에 바닥 전극으로 $1600{\AA}$ Au을 증착하고 spin coating 방식을 이용하여 PVP, PVA, PVK, BCB, Pl의 5종류의 게이트 절연층을 각각 형성하였고 그 위에 같은 방법으로 P3HT를 코팅하였다. P3HT 코팅 시 bake 공정의 유무와 spin rpm의 변화에 따른 P3HT의 두께를 측정하였다. Gl의 종류별로 주파수에 따른 capatltancc를 측정하여 비교, 분석하였다. C-V 측정 결과 PVP, PVA, PVK, BCB, Pl의 단위 면적당 capacitance 값은 각각 1.06, 2.73, 2.94, 3.43, $2.78nF/cm^2$로 측정되었다. Threshold voltage, $V_{th}$는 각각 -0.4, -0.7, -1.6, -0.1, -0.2V를 나타냈다. 주파수에 따른 capacitance 변화율을 측정한 결과 Gl 물질 모두 주파수가 높을수록 capacitance가 점점 감소하는 경향을 보였으나 1${\sim}$2nF 이내의 범위에서 작은 변화율만 나타냈다. P3HT의 두께와 bake 온도를 변화시켜 C-V 값을 측정한 결과 차이는 없었다. FE-SEM으로 관찰한 결과에서도 두께나 온도에 따른 P3HT의 표면 morphology 차이를 확인할 수 없었다. 본 연구에서 PVK와 P3HT의 조합이 수율(yield)면에서 가장 안정적이면서 $3.43\;nF/cm^2$의 가장 높은 capacitance 값을 나타내고 $V_{th}$ 값 또한 -1.6V로 가장 낮은 값을 보였다.