ITO 투명 전극 필름은 디스플레이, 전기 자동차 등 산업 전 범위에서 널리 사용되는 전자 재료이다. 본 연구에서는 이러한 indium tin oxide (ITO) 필름의 열성형 안정성을 향상시키기 위하여 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) 전도성 고분자 코팅 용액 조성을 결정하였다. 1000 S/cm의 고 전도성을 보이는 PEDOT:PSS 용액에 끓는점이 각기 다른 4가지 종류의 용매를 희석하였고, 코팅 전 후 면저항 변화를 분석하였다. 또한 380~800 nm 영역의 광 투과율 분 석 및 Raman 스펙트럼 분석을 통하여 PEDOT:PSS 박막이 코팅된 ITO 투명 전극의 전기적 특성 결정 메커니즘을 규명하였 다. 230°C 열성형 공정 결과 ITO 필름은 113% 연신 상태에서 이미 전기 전도성을 읽었지만, ethylene glycol을 희석 용매로 사용하여 얻어진 전도성 고분자 박막이 적용된 ITO 필름은 126% 고 연신 상태에서도 초기 60 Ω/sq 면저항을 246 Ω/sq로 유지하는 우수한 전기 전도성을 보였다.

Transparent conducting oxides (TCOs) were fabricated using solution-based ITO (Sn-doped In2O3) nanoinks with nanorods at an annealing temperature of 200 oC. In order to optimize their transparent conducting performance, ITO nanoinks were composed of ITO nanoparticles alone and the weight ratios of the nanorods to nanoparticles in the ITO nanoinks were adjusted to 0.1, 0.2, and 0.5. As a result, compared to the other TCOs, the ITO TCOs formed by the ITO nanoinks with weight ratio of 0.1 were found to exhibit outstanding transparent conducting performance in terms of sheet resistance (~102.3 Ω/square) and optical transmittance (~80.2%) at 550 nm; these excellent properties are due to the enhanced Hall mobility induced by the interconnection of the composite nanorods with the (440) planes of the short lattice distance in the TCOs, in which the presence of the nanorods can serve as a conducting pathway for electrons. Therefore, this resulting material can be proposed as a potential candidate for solution-based TCOs for use in optoelectronic devices requiring large-scale and low-cost processes.

고성능 투명 전극의 개발은 유기 태양 전지, 유기 발광 다이오드와 같은 저가형 유연 유기 광전자 소자의 개발에 매우 중요하다. 가장 널리 쓰이고 있는 투명전극인 indium tin oxide (ITO)는 비싼 가격과 잘 깨어지는 특성 을 가지고 있어서 저가형 유연 전자 소자의 개발에 많은 제한을 주고 있으며, 이를 극복하기 위한 대체 투명 전극의 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 은 나노와이어(silver nanowire, AgNW)는 우수한 전기 전도도와 광 투과 도를 가지고 저렴하며 뛰어난 유연성 때문에 ITO의 대체 투명전극으로서 큰 각광을 받고 있다. 그러나 AgNW의 거 친 표면은 유기 광전자 소자의 누설전류를 크게 증가시켜서 소자의 효율을 떨어뜨리기 때문에 이를 극복하는 기술의 개발이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 UV 광 경화성 접착제를 이용하여 AgNW를 PET기판으로 transfer 시키는 방법으로 AgNW가 매몰된 유연 전도성 투명 기판을 제작하였으며, 이 기판은 낮은 표면 거칠기, 낮은 면저항과 높은 광투과도를 보여준다. 본 연구에서 개발된 AgNW가 매몰된 유연 전도성 투명 기판은 유기전자소자의 대체투명전극 으로 활용될 수 있는 가능성을 보여준다.

목 적: 본 연구는 SnO2를 모체로 하는 투명전도성 박막을 제조하기 위하여, 가용성 염인 Sn-Chloride와 H3PO4를 출발물질로 사용하였으며, 졸-겔법으로 박막을 제조하여 특성평가를 연구함이다. 방 법: Spin coating기를 이용하여 코팅용액을 기판에 떨어뜨린 후 공기분위기에서 2000 rpm으로 10초간 기판을 회전하여 박막을 도포하며, 500℃로 10분간 열처리하여 P-doped SnO2 박막을 제조하였다. 결 과: 박막의 표면에는 코팅 횟수가 5회, 10회의 경우에는 기공이나 크랙이 나타나지 않았으나 15회 및 20회로 증가함에 따라 미세한 기공들이 관찰되었다. 가시영역에서의 투과율은 5회 및 10회 코팅한 박막의 경우 약 85~90%을 나타내고 있으나, 코팅횟수가 15회 및 20회로 증가함에 따라 박막의 투과율은 80% 이하로 급격히 감소하였다. 4-probe법을 이용한 전기저항은 박막의 코팅횟수가 10회일 경우에 2.7×10-4Ω·cm-1이었으며, 코팅회수가 15회 및 20회로 증가함에 따라 9.8×10-3Ω?cm-1 및 8.3×10-2Ω·cm-1으로 박막의 저항값은 급격히 증가하였다. 결 론: 10회 코팅한 박막의 가시영역에서의 투과율은 85~90%로 매우 높았으며, 저항 값은 2.7×10-4Ω?cm-1로 투명 전도막으로 사용하기에 충분한 특성을 나타냈다.