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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 박영돈
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 인천대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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유기 박막 트랜지스터는 유연하며, 용액 공정이 가능하다는 장점을 가지고 있어 많은 연구가 진행되어 왔다. 용액 공정을 이용하여 유기 박막 트랜지스터를 제작하는 방법은 과거부터 많은 발전이 이루어져 왔으며 spin-coating, bar-coating, ink-jet-printing, dip-coating등 많은 방법이 알려져 있다.
이러한 용액 공정 중에서도 dip-coating은 산업전반에 걸쳐 광범위하게 사용하고 있는 공정방법이다. dip-coating은 균일한 박막제조, 방향성을 가지는 분자배향, 기판 모양에 상관없이 코팅이 가능하다는 점과 더불어 전도성 고분자의 자가조립 (self-assembly)을 유도하여 높은 전하 이동도를 보이는 장점을 가지고 있다. 그러나 공정시 대량의 용액이 필요한 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 밀도차에 의한 용매의 상분리를 이용해 적은 용액만으로도 용액공정이 가능한 새로운 dip-coating 방법인 bi-phasic dip-coating을 사용하였다.
Bi-phasic dip-coating을 이용할 시 안정한 상분리를 위해서는 밀도와 용해도를 고려해야 하므로 용매의 선택은 매우 중요하다. 비록 bi-phasic system은 거시적인 관점에서 안정하게 오랫동안 유지되지만, 미시적인 관점에서 용매에 따라 계면에서 일부 섞이는 현상이 발생할 수 있다. 이것은 밀도가 높은 용매 위에 밀도가 낮은 전도성 고분자를 섞은 섞은 용액을 올려 놓을 시 용매가 섞이므로 전도성 고분자의 자기조립현상에 영향을 미칠 수 있음을 의미한다.
본 연구에서는 밀도차와 용해도 고려하여 용매를 선정하여 하부 용매의 종류에 따라 상부 용액이 어떠한 영향을 미치는지에 대해서 체계적으로 조사하였다. 하부 용매는 밀도가 높고 실험에서 사용한 p-형 전도성 고분자인 poly(3-hexylthiophene) (P3HT)를 잘 녹이는 클로로포름 (chloroform), 클로로벤젠 (chlorobenzene), 다이클로로벤젠 (dichlorobenzene)을 사용하였다. 더불어 상부 용액으로는 P3HT에 대해 한계용매인 자일렌 (xylene)을 사용하였다. 이 실험에서는 하부 용매의 종류와 숙성시간에 따라 P3HT의 자가조립 (self-assembly)에 어떠한 영향을 미쳤는지에 대해서 관찰 하였다.
이러한 용액 공정 중에서도 dip-coating은 산업전반에 걸쳐 광범위하게 사용하고 있는 공정방법이다. dip-coating은 균일한 박막제조, 방향성을 가지는 분자배향, 기판 모양에 상관없이 코팅이 가능하다는 점과 더불어 전도성 고분자의 자가조립 (self-assembly)을 유도하여 높은 전하 이동도를 보이는 장점을 가지고 있다. 그러나 공정시 대량의 용액이 필요한 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 밀도차에 의한 용매의 상분리를 이용해 적은 용액만으로도 용액공정이 가능한 새로운 dip-coating 방법인 bi-phasic dip-coating을 사용하였다.
Bi-phasic dip-coating을 이용할 시 안정한 상분리를 위해서는 밀도와 용해도를 고려해야 하므로 용매의 선택은 매우 중요하다. 비록 bi-phasic system은 거시적인 관점에서 안정하게 오랫동안 유지되지만, 미시적인 관점에서 용매에 따라 계면에서 일부 섞이는 현상이 발생할 수 있다. 이것은 밀도가 높은 용매 위에 밀도가 낮은 전도성 고분자를 섞은 섞은 용액을 올려 놓을 시 용매가 섞이므로 전도성 고분자의 자기조립현상에 영향을 미칠 수 있음을 의미한다.
본 연구에서는 밀도차와 용해도 고려하여 용매를 선정하여 하부 용매의 종류에 따라 상부 용액이 어떠한 영향을 미치는지에 대해서 체계적으로 조사하였다. 하부 용매는 밀도가 높고 실험에서 사용한 p-형 전도성 고분자인 poly(3-hexylthiophene) (P3HT)를 잘 녹이는 클로로포름 (chloroform), 클로로벤젠 (chlorobenzene), 다이클로로벤젠 (dichlorobenzene)을 사용하였다. 더불어 상부 용액으로는 P3HT에 대해 한계용매인 자일렌 (xylene)을 사용하였다. 이 실험에서는 하부 용매의 종류와 숙성시간에 따라 P3HT의 자가조립 (self-assembly)에 어떠한 영향을 미쳤는지에 대해서 관찰 하였다.
목차
국문초록…………………………………………………………………………………………ⅰ목 차……………………………………………………………………………………………ⅲ표 목 차 …………………………………………………………………………………………Ⅳ그림목차 …………………………………………………………………………………………Ⅴ제 1 장 서 론1.1. 연구 배경……………………………………………………………………………………11.1.1. 유기박막 트랜지스터……………………………………………………………………11.1.2. P3HT ……………………………………………………………………………………41.1.3. Dip-coating ……………………………………………………………………………61.2. 연구 동기……………………………………………………………………………………7제 2 장 실험방법2.1. 유기박막 트랜지스터 제작 ………… ……………………………………………………82.2. 분석 …………………………………………………………………………………………9제 3 장 결과 및 논의3.1. Bi-phasic system 고려사항………………………………………………………………103.2. 하부 용매의 속도에 의한 영향 …………………………………………………………153.3. 숙성시간에 의한 영향 ……………………………………………………………………283.4. 유기박막 트랜지스터 제작을 통한 전기적 특성 분석 …………………………………303.5. 용해도 계수에 의한 영향 …………………………………………………………………353.6. 메커니즘 설명 ………………………………………………………………………………38제 4 장 결론 및 고찰 ……………………………………………………………………………41
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