| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2018년 가을 (11/07 ~ 11/09, 여수 디오션리조트) |
| 권호 | 24권 2호 |
| 발표분야 | F. 광기능/디스플레이 재료 분과 |
| 제목 | 선택적 표면처리를 이용한 용액 공정 기반 플렉서블 박막 트랜지스터의 특성 (Properties of solution-processed flexible thin film transistors prepared by selective surface modification) |
| 초록 | 디스플레이의 기본 단위인 화소의 스위치 역할을 담당하는 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)는 고성능 디스플레이 패널 개발의 중요한 요소 중 하나이다. 현재 디스플레이의 백플레인(backplane) 공정은 스퍼터링(sputtering), 화학 기상 증착(chemical vapor deposition, CVD), 원자층 증착(atomic layer deposition, ALD) 등 진공 장비를 기반으로 진행되고 있다. 하지만 진공 공정의 경우 설비 구축 및 유지 비용 측면에서 생산성 저하와 대면적화에 따른 수율 문제가 지속적으로 제기되면서 저비용, 대면적의 플렉서블 소자 제작이 가능한 용액 공정 기반의 연구가 많은 주목을 받고 있다. 또한, 공정이 복잡한 포토리소그래피(photolithography)와 식각액(etchant)을 이용하는 화학적 공정이 아닌, 간단하면서도 새로운 용액 공정 기반의 패터닝 연구에 대한 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 polydimethylsiloxane (PDMS)과 산소 플라즈마(O2 plasma)를 이용하여 절연층(dielectric layer) 표면의 친수성과 소수성의 선택적 변화를 유도하였다. 수용액 기반 인듐 산화물(InOx) 전구체 용액의 선택적인 친화력에 의해 친수성 영역에 패턴화된 채널층(channel layer)을 형성하고, 이를 통해 제작한 TFT 소자의 특성을 확인하였다. 플렉서블 기판에서 제작된 소자의 bias test와 bending test를 통해 전기적, 기계적 안정성에 대한 연구를 진행하였다. 표면 처리에 의한 절연층의 표면 특성은 Contact Angle Analyzer와 Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR)를 이용하여 분석하였고, 채널층으로 사용된 인듐 산화물 박막의 두께 및 표면 특성은 Spectroscopic Ellipsometry와 Atomic Force Microscopy (AFM)를 이용하여 확인하였다. 또한 Semiconductor Parameter Analyzer를 통해 소자의 전기적 특성을 평가하였다. 플렉서블 기판 위에 제작한 소자는 5 mm의 곡률반경으로 bending test를 진행하였으며, 10000회의 dynamic bending test에서도 안정적인 소자 특성을 나타내었다. |
| 저자 | 안희주, 김종우, 명재민 |
| 소속 | 연세대 |
| 키워드 | Solution process; Flexible device; Thin film transistor; Patterning |
