신축성 유기발광다이오드를 위한 은 나노와이어 기반의 신축성 투명 전극 기판 연구 (Silver Nanowire-Based Stretchable Transparent Electrodes for Deformable Organic Light-Emitting Diodes)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 30권 / 10호 / 609 ~ 614페이지
· 저자명 : 정현수, 고혁, 박계춘, 윤창훈

초록

최근 인체 착용(Wearable)이 가능한 바이오 메디컬 디스플레이를 실현을 하기 위해 디스플레이의 구성 요소 전체가 신축성 및 변형 성상 특징이 요구되고 있다. 특히 신축 가능한(stretchable) 투명 전극은 디스플레이, 조명, 광전지 등의 신축 가능한 광전자 장치의 기본 부분으로 간주되어왔다. 신축 전 후 상태의 전기적 그리고 광학적 특성을 유지하는 신축성 투명전극을 실현하기 위해 많은 연구자들은 은 나노 와이어(silver nanowire, AgNW) 및 탄소 나노 튜브 등의 나노 전도성 재료를 이용해왔다. 그러나 대부분의 선행 연구들은 신축 특성의 뛰어난 향상을 보여왔지만, AgNW 기판의 투명전극은 그 특성 상 표면 특성이 거칠기 때문에 종래의 유기 발광 다이오드(OLED)의 제조에 적합한 부드러운 표면 성질을 만족시키는데 한계가 있었다.
본 연구에서는 폴리 우레탄 기재에 은 나노 와이어를 이용하여 OLED 제조에 적합한 수준의 부드러운 표면 특성을 갖는 신축성 투명전극 제조 방법을 제시한다. 은 나노 와이어에서 거친 표면 특성을 극복하기 위해 산화-티타늄 전구체(titanium oxide precursor) 용액 코팅 및 졸-겔(sol-gel)법을 이용하여 추가적인 버퍼층(buffer layer)을 삽입하였다. 이러한 신축성 투명 전극은 버퍼층이 없는 레퍼런스와 비교하여 높은 신축 특성과 낮은 표면 거칠기 특성을 만족시켰다. 제작 한 신축성 전극은 시트 저항이 14Ω/□, 550nm 에서의 투과율이 83%, 표면 거칠기가 1nm 정도이며, 종래의 ITO기판과 동일한 수준이었다.

영어초록

The proposed stretchable transparent electrodes based on silver nanowires (AgNWs) were prepared on apolyurethane (PU) substrate. In order toavoid the surface roughness caused by the silver nanowires, a titanium oxide(TiO2) buffer layer was addedby coating and heating the organometallic sol-gel solution. The fabricated stretchableelectrodes showedan electrical sheet resistance of 24 Ωsq–1, 78% transmittance at 550 nm, and an average surfaceroughness below 5 nm. Furthermore, the AgNW-based electrode maintained its initial electrical resistance under130% strain testing conditions, without the assistance of additional conductive polymer layers. In this paper, thecritical role of the TiO2 buffer layer between the AgNW network and the PU substrate has been discussed.

참고자료

· 없음