초록 ▼

연구의 목적 및 내용
■ 본 연구는 전 공정 인쇄기반으로 투명전극 및 보조배선이 결합된 하이브리드 전극을 형성하여, 이를 기판 내부로 매립함으로 표면평활도가 매우 우수한 투명전도기판을 제조하고, 이를 활용하여 대면적 고효율 유기광전자 소자를 구현하고자 함
■ 기존의 플렉서블 소자의 한계를 뛰어 넘어 대면적의 고효율 플렉서블 광전소자 구현을 위하여, 전공정 인쇄기반으로 투명전극과 보조배선이 결합된 하이브리드 전극 구조를 통하여 전기적/광학적으로 우수한 전극을 설계·제작하고, 이를 유연기판 내부로 매립함으로써 평탄도와 유연성

연구의 목적 및 내용
■ 본 연구는 전 공정 인쇄기반으로 투명전극 및 보조배선이 결합된 하이브리드 전극을 형성하여, 이를 기판 내부로 매립함으로 표면평활도가 매우 우수한 투명전도기판을 제조하고, 이를 활용하여 대면적 고효율 유기광전자 소자를 구현하고자 함
■ 기존의 플렉서블 소자의 한계를 뛰어 넘어 대면적의 고효율 플렉서블 광전소자 구현을 위하여, 전공정 인쇄기반으로 투명전극과 보조배선이 결합된 하이브리드 전극 구조를 통하여 전기적/광학적으로 우수한 전극을 설계·제작하고, 이를 유연기판 내부로 매립함으로써 평탄도와 유연성이 매우 우수한 투명전도기판을 개발함. 최종적으로 이를 활용하여 Stretchable 유기 광소자에 적용하고자 함. 이를 위하여 아래와 같이 년차별로 핵심 기술을 개발함
- 1차년도: 기판 전처리 공정, 미세금속 배선 형성 기술 개발 및 소재 확보
- 2차년도: 배선 설계 기술 확보를 통한 고전도, 고투과, 고유연 특성의 투명전극 형성, 보조배선/투명전극 적용 Hybrid 전극 기판 제조 기술 개발
- 3차년도: 대면적 투명전도기판 제조기술 확보, 제조된 투명전극을 바탕으로 유기 소자화 기술 개발

연구결과
■ 초평탄 매립형 하이브리드 플렉서블 투명전도기판 제조
- 면저항: 10 Ω/□, 광 투과율: 93% @ 550 nm 파장
- 표면 조도: <1 nm (@ root-mean-square roughness)
- 내굴곡성: 저항변화 <1 % (@ 굽힘 횟수=1000회, 굽힘 반경 = 1 mm)

■ 대면적 Flexible 유기태양전지 및 유기발광다이오드 소자화 기술
- Hybrid 투명전극 기판 적용 소자 효율: >90 % (ITO/유리기판 소자대비 효율)
- 소자 내굴곡성: 초기 대비 소자 효율 >90 % (@ 굽힘 횟수=1000회, 곡률 반경=1 mm)

연구결과의 활용계획
- 투명전극재료를 바탕으로 하는 타 기술 분야와의 융합을 통해 고부가가치 첨단산업분야들에서의 기술적 우위를 점하고 더 나아가 국가 기술 경쟁력 향상에 큰 기여를 할 것으로 기대됨.
- 기존 진공 증착 공정으로 제작되는 ITO 전극을 대체하는 인쇄 공정 기반의 투명 전극제조 기술은 유기물 기반 소자뿐만 아니라 각종 인쇄공정을 기반으로 하는 광전소자에 적용할 예정임.
- 본 연구 결과를 인쇄공정 기반 유연 투명전극 개발을 진행 하거나 준비 중에 있는 산업체(LG Display, LG 화학, 삼성전자, 삼성 SMD, 등)에 적극 소개함으로써 본 사업을 통해 개발된 기술의 상용화를 진행을 위해 적극적으로 활동함.

( 출처 : 한글요약문 4p )

Abstract ▼

Purpose&contents
■ The main purpose of this project is development of highly efficient and large-area organic devices based on ultra-smooth hybrid metal-grid and transparent electrode embedded into plastic substrate by using all-printing process
- 1^st year: Pre-treatment process of

Purpose&contents
■ The main purpose of this project is development of highly efficient and large-area organic devices based on ultra-smooth hybrid metal-grid and transparent electrode embedded into plastic substrate by using all-printing process
- 1^st year: Pre-treatment process of flexible substrates, development of fine metal sub-electrodes fabrication technology.
- 2^nd year: Development of highly flexible, conducting, and transparent electrodes with manufacturing technology by hybrid electrodes based on metal sub-electrodes.
- 3^rd year: Fabrication of large-area transparent conductive substrates, and development of organic devices based on transparent electrodes.

Result
▪ Fabrication of ultra-smooth and metal embedded into hybrid flexible transparent conducting substrate:
- Sheet resistance: 10 Ω/□, Transparency: 93% (@550 nm wavelength)
- Surface roughness: <1 nm (root-mean-square roughness)
- Flexibility: Resistance change <1 % (@bending cycles = 1000 times at bending radius of 1 mm)
▪ Large area flexible organic device applications and evaluation
- Organic device efficiency comparison based on hybrid transparent electrodes: >90% (Reference: glass/ITO substrate)
- Mechanical properties of device: efficiency from pristine device >90 %(@ bending cycles = 1000 times at bending radius of 1 mm)

Expected Contribution
▪ The expectation is being able to provide great contribution and improve the technology with high-tech industry merged with other advanced technology based on transparent electrode material.
▪ Fabrication of transparent electrode technology based on printing process can be apply to replace conventional vacuum process of ITO substrates and will be applied not only to organic-based devices but also to photoelectric devices based on various printing processes.
▪ The result of this study is to develop flexible transparent electrode based on printing process and actively introduce to the industry (LG Display, LG Chem, Samsung Electronics, Samsung SMD, etc.).

( 출처 : SUMMARY 5p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 12
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 15
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 33
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 34
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 35
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 36
• 8. 참고문헌 ... 36
• 9. 연구성과 ... 37
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 46
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 46
• 12. 기타사항 ... 46
• 별첨1 대 표 연 구 성 과 ... 47
• 끝페이지 ... 61