한국정보디스플레이학회 2003년도 International Meeting on Information Display
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pp.578-580
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2003
PEDOT [poly(3,4-ethylenedioxythiophene)] powder soluble in common organic solvent were synthesized by oxidative polymerization of EDOT (3,4-ethylene dioxythiophene) monomer using functional dopant, DEHSNa [sodium di(2-ethylhexyl)sulfosuccinate]. Transparent electrodes were made by spin casting of PEDOT/organic solvents on substrates. The electrode showed the transmittance < 90% in visible region and the surface resistance of> ${\sim}10^3\;ohm/{\square}$, respectively.
Quality of PEDOT electrode thin film vapor phase-polymerized on 3-aminopropyltriethoxysilane (APS) self-assembled monolayer (SAM) is very crucial for making an ohmic contact between electrode and semiconductor layer of an organic transistor. In order to improve the quality of PEDOT film, the quality of APS-SAM laying underneath the film must be in the best condition. In this study, in order to improve the quality of APS-SAM, the monolayer was self-assembled on $SiO_2$ surface by a dip-coating method under strictly controlled relative humidity (< 18%RH). The quality of APS-SAM and PEDOT thin film were investigated with a contact angle analyzer, AFM, FE-SEM, and four-point probe. The investigation showed that a PEDOT film grown on the humidity-controlled SAM is very smooth and compact (sheet resistivity = 20.2 Ohm/sq) while a film grown under the uncontrolled condition is nearly amorphous and contains quite many pores (sheet resistivity = 200 Ohm/sq). Therefore, this study clearly proves that a highly improved quality of APSSAM can offer a highly conductive PEDOT electrode thin film on it.
전도성 고분자인 poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrene sulfonate) (PEDOT/PSS)의 투명한 필름을 제조하기 위해서는 바인더의 사용이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 poly(vinyl alcohol) (PVA), poly(vinyl pyrrolidone) (PVP) 및 PSS를 바인더로서 검토하여 그 특성을 비교하였다. PEDOT/PSS 필름의 형성 여부는 기본적으로 바인더를 포함하는 코팅액의 표면장력 값에 의존하였다. PSS 또는 PVP를 바인더로 사용하였을 때는 필름이 형성되지 않거나 필름이 기재로 부터 쉽게 박리되는 현상이 나타났다. 그러나 PVA를 단독으로 사용하거나 또는 PSS 및 PVP를 PVA와 혼합하여 사용하면 투명하며 균일한 표면저항 값을 나타내는 대전방지 필름을 얻을 수 있었다. 필름의 접착력 및 장기 보관 안정성 등을 종합적으로 판단하면, PEDOT/PSS의 대전방지용 필름을 제조하기 위한 바인더로서는 PVA와 PSS의 혼합물이 최적인 것으로 나타났다.
산화제를 이용 기상중합법을 통해 합성되는 고전도도 Poly (3,4-Ethylenedioxythiophene)(PEDOT) 박막은 OTFT, RFID tag, 또는 연성 디스플레이 같은 분야에 다양한 응용 가능성을 가지고 있으며 이로 인해 최근에 연구가 활발히 진행되고 있다. PEDOT박막의 전극소재로써 가능성은 박막의 중합 정도와 표면 형상에 크게 좌우된다. 특히, Si-웨이퍼 기판 위에 산화제의 균일한 도포 및 산화제 자체의 높은 산도 ($pH{\leq}2$)에 따른 부반응의 억제는 기상중합법을 이용한 PEDOT박막의 합성에 있어 매우 중요하다. PEDOT의 효율적인 중합과 균일한 성장을 위해 산화제에 DUDO 와 PEG-PPG-PEG를 첨가한 혼합 산화제 용액을 제조 기상중합 방법을 통해 PEDOT박막을 제작하였다. 그 결과 산화제만을 사용하여 제작된 박막에 비해 전도도가 최대 3,660 S/cm로 향상된 PEDOT 박막이 합성되었다. 이러한 결과는 PEG-PPG-PEG가 산화제 용액의 균일 도포를 향상시키고 Base Inhibitor로 작용하는 DUDO는 PEDOT 성장 시 중합속도를 조절하고 부반응을 최소화 하여 효율적인 공액 이중 결합의 생성을 촉진한데 주로 기인한다. 따라서 그로인해 조밀하며 마이크로 스케일의 기공이 최소화된 PEDOT박막의 합성이 가능하였다. PEDOT박막의 특성 평가에는 4-point probe, optical microscopy, Field Emission-Scanning Electron Microscope, 등이 사용되었으며 또한 전도도의 향상 원인을 분석하고자 ATR-IR Spectrophotometer를 이용하여 합성된 박막의 작용기를 분석하였다. 이러한 고전도도의 PEDOT 박막이 OTFT의 전극소재로 사용된다면 OTFT소자의 성능 향상에 크게 기여 할 것으로 기대된다.
Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)(PEDOT)은 높은 전기 전도도, 광학적 투과성 및 좋은 화학적 안정성을 가지고 있는 반면 낮은 물리화학적 물성을 가지고 있다. 본 연구의 목적으로 PEDOT의 내용제성 및 필름경도와 같은 물리화학적 특성을 향상시키고자 하였다. 음이온성 수성폴리우레탄(WPU)이 가지는 카르복실기는 아지리딘 존재 하에서 효과적인 가교반응이 일어나 물리화학적 특성이 개선된 WPU/PEDOT 혼성 전도성 박막을 제조할 수 있다. 다양한 WPU 및 고형분 함량별로 WPU/PEDOT 유기-유기 혼성 박막을 제조하여 전기적/물리화학적 특성을 비교하였다. 고형분 함량이 증가할수록 투과율과 표면저항은 감소하였다. WPU/PEDOT 혼성 전도성 박막의 연필경도와 내용제성이 WPU가 가지는 카르복실기의 가교반응에 인해 효과적으로 증가하였다.
In a previous report, we demonstrated that poly (3,4-ethylenedioxythiophene) derived from poly (ionic liquid) (PEDOT:PIL) constitutes a polymeric hole-injecting material capable of improving device lifetime in organic light-emitting diodes (OLEDs).was attributed to aprotection characteristic of PEDOT:PIL for the indium extraction from ITO electrodes, which frequently occurrs in the OLED device with the conventional PEDOT materials. In this study, we report the OLED device lifetime as well asvice efficiencycan be further improved with the modified PEDOT:PIL in whichorganic compounds are incorporated. The deviced performance will be presented in terms of device lifetime and efficiencies.
전도성 고분자에 곁가지로 chromophore를 결합시켜 만든 다양한 전기 변색 물질과 그 특성을 소개하였다. 전도성 고분자로는 Polypyrrole, Polythiophene, Poly(3,4-ethylenedioxythiophene), Poly(cyclopen-tadithiophene), 및 poly (1,4-bis [2- (3,4-ethylenedioxy)thienyl] benzene)를 사용하고, chromophore로는 viologen과 perylenetetracarboxylic diimide를 사용한 경우에 대하여 설명하였다. 전도성 고분자와 thromophore의 변색 파장 범위가 다른 경우에는 변색의 다양성을 성취할 수 있었으며, 변색 파장 범위가 비슷한 경우에는 색대비를 높일 수 있다. 최대 색대비를 나타내는 필름의 두께를 쉽게 예측할 수 있는 방법도 설명하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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