본 연구에서는 저저항/고투과 플렉시블투명 전극 개발을 위해 금속 그리드가 적용된 투명 전극을 개발하였다. Lift off 공정을 도입하여 플렉시블 PET 기판 위에 Ag grid를 성막하고 이후 연속 공정이 가능한 Roll-to-Roll ...
본 연구에서는 저저항/고투과 플렉시블투명 전극 개발을 위해 금속 그리드가 적용된 투명 전극을 개발하였다. Lift off 공정을 도입하여 플렉시블 PET 기판 위에 Ag grid를 성막하고 이후 연속 공정이 가능한 Roll-to-Roll sputtering system을 이용하여 최적화된 ITO(40nm)/Ag(12nm)/ITO(40nm) 다층 투명 전극을 성막하였다. 제작된 플렉시블 투명 전극의 전기적, 광학적, 구조적 특성 및 기계적/전기적 안정성 평가를 위해 four-point probe measurement, Hall effect measurement, UV/Vis spectrometer, scanning electron microscopy 및 bending tester를 이용하여 각각의 특성을 분석하였다. Ag grid가 적용된 ITO/Ag/ITO 투명 전극에서 Ag의 배선 간격이 0.75 mm 일 때 0.18 ohm/sq. 의 낮은 면저항과 가시광선 영역에서 80% 이상의 높은 투과율을 나타내었으며, 이러한 저저항 및 고투과율 특성으로 인해 최적화된 배선 간격 0.75 mm 에서 538.11 ⅹ 10-3 ohm-1 의 매우 높은 figure of merit (T10/Rsh) 값을 확보할 수 있었다. 기계적 응력에 따른 전기적 안정성 특성 분석 결과 5,000회 이상의 bending cycle 에서도 초기 저항 값과 유사한 전기적 특성을 나타냄으로써 Ag grid가 적용된 ITO/Ag/ITO 플렉시블 투명 전극의 기계적 응력에 따른 전기적 안정성을 확인할 수 있었다. Ag grid가 적용된 ITO/Ag/ITO 투명 전극의 투명 안테나 적용 가능성을 타진하기 위해 low band 및 high band 영역에서의 안테나 효율을 측정하였으며, 모든 영역에서 상용화된 copper 안테나와 유사한 효율을 나타내었다. Ag grid를 이용한 플렉시블 투명 전극의 저저항/고투과율 특성은 플렉시블 광전소자의 투명 안테나로의 적용 가능성을 나타낸다.
그리고 Roll-to-Roll 스퍼터 시스템을 제작한 IZO/Ag/IZO 다층 투명 전극의 전기적, 광학적, 구조적, 그리고 표면적 특성을 분석하였다. 상온에서 Roll-to-Roll 스퍼터의 연속 공정에 의해 하부 IZO 층, Ag 층, 상부 IZO 층을 성막한 후 고품위의 IZO/Ag/IZO 다층 투명 전극을 제작할 수 있었다. 최적 조건의 하부 IZO(40nm) 층을 플렉서블 기판에 증착한 후 하부 IZO 층 위에 금속 Ag 층을 DC power (200 ~ 500 W)에 따라 증착하였다. 그리고 하부 IZO 층을 상부 IZO 층과 같은 두께 40 nm를 증착하였다. 이렇게 제작된 IZO/Ag/IZO 다층 투명 전극은 중간에 삽입된 Ag에 의한 전기적, 광학적 특성의 변화를 확인하였으며, Ag power 350 W 에서 8 ohm/sq.의 매우 낮은 면저항과 87.4 % 를 가졌다. Roll-to-Roll 스퍼터를 이용하여 제작한 IZO/Ag/IZO 다층 투명 전극을 이용하여 터치패널로의 적용을 통해 그 적용 가능성을 확인하였다.
본 연구에서는 저저항/고투과 플렉시블 투명 전극 개발을 위해 금속 그리드가 적용된 투명 전극을 개발하였다. Lift off 공정을 도입하여 플렉시블 PET 기판 위에 Ag grid를 성막하고 이후 연속 공정이 가능한 Roll-to-Roll sputtering system을 이용하여 최적화된 ITO(40nm)/Ag(12nm)/ITO(40nm) 다층 투명 전극을 성막하였다. 제작된 플렉시블 투명 전극의 전기적, 광학적, 구조적 특성 및 기계적/전기적 안정성 평가를 위해 four-point probe measurement, Hall effect measurement, UV/Vis spectrometer, scanning electron microscopy 및 bending tester를 이용하여 각각의 특성을 분석하였다. Ag grid가 적용된 ITO/Ag/ITO 투명 전극에서 Ag의 배선 간격이 0.75 mm 일 때 0.18 ohm/sq. 의 낮은 면저항과 가시광선 영역에서 80% 이상의 높은 투과율을 나타내었으며, 이러한 저저항 및 고투과율 특성으로 인해 최적화된 배선 간격 0.75 mm 에서 538.11 ⅹ 10-3 ohm-1 의 매우 높은 figure of merit (T10/Rsh) 값을 확보할 수 있었다. 기계적 응력에 따른 전기적 안정성 특성 분석 결과 5,000회 이상의 bending cycle 에서도 초기 저항 값과 유사한 전기적 특성을 나타냄으로써 Ag grid가 적용된 ITO/Ag/ITO 플렉시블 투명 전극의 기계적 응력에 따른 전기적 안정성을 확인할 수 있었다. Ag grid가 적용된 ITO/Ag/ITO 투명 전극의 투명 안테나 적용 가능성을 타진하기 위해 low band 및 high band 영역에서의 안테나 효율을 측정하였으며, 모든 영역에서 상용화된 copper 안테나와 유사한 효율을 나타내었다. Ag grid를 이용한 플렉시블 투명 전극의 저저항/고투과율 특성은 플렉시블 광전소자의 투명 안테나로의 적용 가능성을 나타낸다.
그리고 Roll-to-Roll 스퍼터 시스템을 제작한 IZO/Ag/IZO 다층 투명 전극의 전기적, 광학적, 구조적, 그리고 표면적 특성을 분석하였다. 상온에서 Roll-to-Roll 스퍼터의 연속 공정에 의해 하부 IZO 층, Ag 층, 상부 IZO 층을 성막한 후 고품위의 IZO/Ag/IZO 다층 투명 전극을 제작할 수 있었다. 최적 조건의 하부 IZO(40nm) 층을 플렉서블 기판에 증착한 후 하부 IZO 층 위에 금속 Ag 층을 DC power (200 ~ 500 W)에 따라 증착하였다. 그리고 하부 IZO 층을 상부 IZO 층과 같은 두께 40 nm를 증착하였다. 이렇게 제작된 IZO/Ag/IZO 다층 투명 전극은 중간에 삽입된 Ag에 의한 전기적, 광학적 특성의 변화를 확인하였으며, Ag power 350 W 에서 8 ohm/sq.의 매우 낮은 면저항과 87.4 % 를 가졌다. Roll-to-Roll 스퍼터를 이용하여 제작한 IZO/Ag/IZO 다층 투명 전극을 이용하여 터치패널로의 적용을 통해 그 적용 가능성을 확인하였다.
In this study, we investigated the optical, electrical and surface properties of ITO/Ag/ITO and Ag grid hybrid electrode fabricated on a flexible PET substrate for use in flexible and transparent antenna. It was found that the electrical and optical properties of hybrid electrode (ITO/Ag/ITO coated ...
In this study, we investigated the optical, electrical and surface properties of ITO/Ag/ITO and Ag grid hybrid electrode fabricated on a flexible PET substrate for use in flexible and transparent antenna. It was found that the electrical and optical properties of hybrid electrode (ITO/Ag/ITO coated on Ag grid) were mainly affected by line spacing of patterned Ag grid at optimized condition of the ITO(40 nm)/Ag(12 nm)/ITO(40 nm) multilayer electrode. In case of hybrid electrode with 0.75 mm line spacing between Ag grid, it showed extremely high figure of merit value of 538.11-3 ??-1 because its high transparency (80 %) and low sheet resistance (0.18 ohm/sq). Furthermore, transparent antenna consisted of the ITO/Ag/ITO and Ag grid hybrid electrode exhibited similar performance to conventional Cu metal antenna due to low resistivity of Ag layer. This indicates that the ITO/Ag/ITO and Ag grid hybrid electrode is a promising electrode scheme for transparent antenna in the next-generation transparent cellular phones.
And then, we investigated the electrical, optical, structural, and surface properties of indium zinc oxide (IZO)/Ag/IZO multilayer electrode grown by roll-to-roll sputtering system using the flexible substrate. By the continuous roll-to-roll sputtering of the bottom IZO, Ag, and top IZO layers at room temperature, they were able to fabricate a high quality IZO/Ag/IZO multilayer electrode. At optimized conditions, the bottom IZO layer (40 nm) was deposited on a flexible substrate. And Ag layer was deposited onto the bottom IZO film as a function of DC power (200~500 W). Subsequently, the top IZO layer was deposited onto the Ag layer at identical deposition conditions to the bottom IZO layer (40nm). We investigated the characteristics of IZO/Ag/IZO multilayer electrode as a function of Ag thickness. It was found that the electrical and optical properties of IZO/Ag/IZO multilayer electrode were mainly affected thickness of the Ag layer at optimized condition. In case of IZO/Ag/IZO multilayer electrode with the Ag power (350W), it exhibited a low sheet resistance of 8 ohm/square and a high transparency of 87.4 %. Furthermore, we fabricated the touch panel using the IZO/Ag/IZO multilayer electrode, which demonstrate the possibility of the IZO/Ag/IZO multilayer electrode grown by roll-to-roll sputtering system as a transparent conducting layer in the touch screen panels.
In this study, we investigated the optical, electrical and surface properties of ITO/Ag/ITO and Ag grid hybrid electrode fabricated on a flexible PET substrate for use in flexible and transparent antenna. It was found that the electrical and optical properties of hybrid electrode (ITO/Ag/ITO coated on Ag grid) were mainly affected by line spacing of patterned Ag grid at optimized condition of the ITO(40 nm)/Ag(12 nm)/ITO(40 nm) multilayer electrode. In case of hybrid electrode with 0.75 mm line spacing between Ag grid, it showed extremely high figure of merit value of 538.11-3 ??-1 because its high transparency (80 %) and low sheet resistance (0.18 ohm/sq). Furthermore, transparent antenna consisted of the ITO/Ag/ITO and Ag grid hybrid electrode exhibited similar performance to conventional Cu metal antenna due to low resistivity of Ag layer. This indicates that the ITO/Ag/ITO and Ag grid hybrid electrode is a promising electrode scheme for transparent antenna in the next-generation transparent cellular phones.
And then, we investigated the electrical, optical, structural, and surface properties of indium zinc oxide (IZO)/Ag/IZO multilayer electrode grown by roll-to-roll sputtering system using the flexible substrate. By the continuous roll-to-roll sputtering of the bottom IZO, Ag, and top IZO layers at room temperature, they were able to fabricate a high quality IZO/Ag/IZO multilayer electrode. At optimized conditions, the bottom IZO layer (40 nm) was deposited on a flexible substrate. And Ag layer was deposited onto the bottom IZO film as a function of DC power (200~500 W). Subsequently, the top IZO layer was deposited onto the Ag layer at identical deposition conditions to the bottom IZO layer (40nm). We investigated the characteristics of IZO/Ag/IZO multilayer electrode as a function of Ag thickness. It was found that the electrical and optical properties of IZO/Ag/IZO multilayer electrode were mainly affected thickness of the Ag layer at optimized condition. In case of IZO/Ag/IZO multilayer electrode with the Ag power (350W), it exhibited a low sheet resistance of 8 ohm/square and a high transparency of 87.4 %. Furthermore, we fabricated the touch panel using the IZO/Ag/IZO multilayer electrode, which demonstrate the possibility of the IZO/Ag/IZO multilayer electrode grown by roll-to-roll sputtering system as a transparent conducting layer in the touch screen panels.
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