초록 ▼

□ 연구개요
저온 공정 가능한 투명 폴리이미드 기반의 고분자를 합성하고 경화제와의 경화 반응, 혹은 최종 고분자에 경화기를 직접 도입하는 방법을 통하여 열경화 혹은 광경화 방식으로 최종적으로 내화학성, 열안정성, 절연 특성, 높은 절연파괴전압 및 낮은 누설전류 밀도 등의 요구조건을 만족시키는 고성능 절연박막을 제조하는 것이 본 연구의 최종 목표이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
폴리이미드 고분자 기반 광경화 혹은 열경화 방식의 신규 용액공정 절연박막 소재의 개발 목표는 DOCDA-6FHAB+MCF, 6FDA-6

□ 연구개요
저온 공정 가능한 투명 폴리이미드 기반의 고분자를 합성하고 경화제와의 경화 반응, 혹은 최종 고분자에 경화기를 직접 도입하는 방법을 통하여 열경화 혹은 광경화 방식으로 최종적으로 내화학성, 열안정성, 절연 특성, 높은 절연파괴전압 및 낮은 누설전류 밀도 등의 요구조건을 만족시키는 고성능 절연박막을 제조하는 것이 본 연구의 최종 목표이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
폴리이미드 고분자 기반 광경화 혹은 열경화 방식의 신규 용액공정 절연박막 소재의 개발 목표는 DOCDA-6FHAB+MCF, 6FDA-6FHAB+MCF와 같은 열경화 형식의 절연박막과 DOCDA-HAB-CM과 DOCDA-6FHAB-CM과 같은 광경화 형식의 절연박막의 개발로서 성공적으로 진행되었으며 합성되어진 가용성 폴리이미드 고분자 박막의 450 nm 기준의 투과도 또한 96%이상의 최종 목표를 달성하였다. 그리고 플렉시블 디스플레이 등의 응용을 위한 플라스틱기판 응용에 중요한 절연 박막 형성 공정 온도의 경우 씨클로헥산용매를 이용하여 160 ℃ 까지 확보하는 결과를 얻었으며, 형성된 절연 박막의 유기용매, PR 공정용매에 대한 내화학성 실험에서도 절연박막의 두께변화가 3% 이내로 유지되는 좋은 결과를 획득하였다. 이러한 기본적인 절연박막의 특성에서 나아가 절연박막을 이용한 금속-절연막-금속 소자를 통하여 절연박막의 전기적 특성을 관찰한 결과 30 V 기준에서 10^-11 A/cm² 이하의 우수한 누설전류밀도와 3.0 MV/cm 이상의 탁월한 절연파괴전압 특성을 확보할 수 가 있었다. 또한 DOCDA-6FHAB-CM 신규 용액공정 가능한 고분자를 이용하여 실제 박막트랜지스터에 절연박막으로 적용하여 소자를 제작하였다. 박막트랜지스터에서의 구동전압에 해당되는 V_th <±5V 목표의 경우 DOCDA-6FHAB-CM 절연박막을 광경화하여 제조된 박막트랜지스터의 경우 -2.9 V로서 아주 낮은 구동전압 특성을 보였으며 그리고 최종적으로 박막트랜지스터의 정방향, 역방향 게이트 전압 스캔에서의 발생할 수 있는 히스테리시스 현상을 조사한 결과 1V 이내의 특성을 보임으로 인해 절연박막 표면이 불순물이나 기타 트랩 등으로 오염되지 않은 우수한 특성을 보이고 있음을 확인 할 수가 있었다.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구에서 개발된 저온 공정 가능한 투명 폴리이미드 기반의 고성능 게이트 절연 소재의 경우 유기물 혹은 산화물 박막트랜지스터에 응용이 가능하다. 특히 낮은 공정 온도의 장점을 이용하여 이러한 박막트랜지스터의 경우 최근 기업에서 활발히 연구가 되어 지고 있는 플렉시블 디스플레이의 백플레인으로도 응용이 가능할 것으로 보인다. 뿐만 아니라 개발된 절연소재가 적용된 박막트랜지스터의 경우 메모리, 센서, RF-ID 및 반도체등과 같은 다양한 능동구동 유기전자 소자에 응용이 될 수 있음을 의미한다. 이러한 원천 소재의 개발은 최근 대두되고 있는 대일 무역에서의 소재 부분 자립을 위한 국가 경쟁력 강화에 중요한 기초 연구결과라고 볼 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 1차년도 연구개발 결과 ... 4
• 2차년도 연구개발 결과 ... 9
• 3차년도 연구개발 결과 ... 14
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 16
• 4. 참고문헌 ... 17
• 5. 연구성과 ... 18
• 끝페이지 ... 26