초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구는 원자 레벨에서 조작이 가능한 무기박막의 원자층 성장과 기상증착이 가능한 유기박막을 동시에 사용하여 유무기 하이브리드 박막을 구현함으로써 현재까지는 가능하지 않았던 기능성을 부여하고자 한다. 특별히, 유연성을 가진 유기박막과 무기물 초극박막을 단일 반응기에서 roll-to-roll 공정으로 구현하는 창의적인 연구를 수행한다.
본 연구에서 사용한 소재는 알루미늄, 지르코늄 산화물, 및 이로 구성된 나노라미네이트, 그리고 플라즈마 고분자이다. 이러한 소재를 합성하는 공정은 원자레벨에서 제어가

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구는 원자 레벨에서 조작이 가능한 무기박막의 원자층 성장과 기상증착이 가능한 유기박막을 동시에 사용하여 유무기 하이브리드 박막을 구현함으로써 현재까지는 가능하지 않았던 기능성을 부여하고자 한다. 특별히, 유연성을 가진 유기박막과 무기물 초극박막을 단일 반응기에서 roll-to-roll 공정으로 구현하는 창의적인 연구를 수행한다.
본 연구에서 사용한 소재는 알루미늄, 지르코늄 산화물, 및 이로 구성된 나노라미네이트, 그리고 플라즈마 고분자이다. 이러한 소재를 합성하는 공정은 원자레벨에서 제어가 가능한 무기박막의 원자층성장법 및 유기박막의 플라즈마 기상증착법이다. 유연성이 있는 하이브리드 박막을 형성하기 위하여 단일 반응기 roll-to-roll 증착기를 활용한다.

□ 연구결과
총 3차년도의 연구를 통해 극도로 유연한 고성능의 수분투과방지 박막을 얻을 수 있었다. 수분투과율은 10^-6 g/m² day 으로 상온상압에서 약 450,000 시간 이상 성능이 유지할 수 있는 수치이다. 이는 유기발광소자가 봉지막으로 사용하기 위한 박막의 최소 요구 수치이다. 또한 1mm 반경으로 굽힘 시험 후에도 수분투과율은 기존대비 1% 만이 감소되는 것을 확인하였다. 또한 광추출 효과로 인해 유연성 OLED 소자의 효율을 2.5배 가까이 증가 시킬 수 있음을 확인하여 추후 고성능, 고유연성 OLED의 구현에 중요한 역할을 하게 될 성과를 얻었다.

□ 연구결과의 활용계획
현재 유연성이 있는 수분투과방지 박막은 유연성이 있는 유기발광디스플레이를 구현하기 위한 필수적인 소재로서 삼성디스플레이나 LG디스플레이 등 세트업체 뿐만이 아니라 세계적인 소재 업체들 또한 연구개발에 힘을 쏟고 있다. 아직까지 유연성이 있는 수분투과방지 박막을 위한 공정이나 장치 개발에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으나 확실한 방법을 찾지 못하고 있는 상황이다. 이러한 목적을 달성하기 위한 가장 효율적인 방안은 본 연구에서 제시한 무기박막의 두께를 원자 레벨에서 제어할 수 있는 수준으로 낮추고 동시에 유기물 박막을 사용함으로써 극도로 유연한 유무기 하이브리드 박막을 구현하는 것이라 할 수 있다. 이러한 하이브리드 박막을 상업적으로 응용이 가능 하도록 하기 위해서는 roll-to-roll 공정을 이용하는 것이 크게 도움이 될 것이라 판단되므로 본 연구에서 수행한 초극 유연성 수분투과방지 박막은 이러한 측면에서 학문적, 기술적 파급효과가 매우 크다고 할 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 4p)

Abstract ▼

□ Purpose& contents
This research aims to endow new functional properties to organic-inorganic hybrid thin films which can be constructed by atomic-level inorganic deposition and plasma vapor deposition of organics. Particularly, this creative research utilizes a roll-to-roll single reactor to fo

□ Purpose& contents
This research aims to endow new functional properties to organic-inorganic hybrid thin films which can be constructed by atomic-level inorganic deposition and plasma vapor deposition of organics. Particularly, this creative research utilizes a roll-to-roll single reactor to form hybrid films of flexible organic and ultrathin inorganic layers.
In this research, we used various materials such as aluminum oxide, zirconium oxide, nanolaminate material consisting of those materials and plasma polymerized film. Organic / inorganic hybrid structure were selected for extreme flexibility as well as enhanced moisture barrier properties. The organic and inorganic layers for the structures were grown by plasma polymerization and atomic layer deposition, respectively. All layers were deposited by roll-to-roll process for high productivity.

□ Result
We can get the extremely flexible moisture barrier film by roll-to-roll ALD/PECVD process. The water vapor transmission rate (WVTR) is 10^-6 g/m²/day. At bending test of organic/inorganic hybrid film, the bending radius was 1mm and bending time was 10,000 time. After that bending test, The WVTR value was decrease just 1% from original performance. As well as the hybrid structure have DBR effect so the organic/inorganic hybrid film can be utilized for light extraction of OLEDs. We can get 260% of extraction efficiency of DBR film

□ Expected Contribution
Flexible organic light-emitting diodes requires thin-film encapsulation for the blockage of moisture and oxygen, which could damage metal cathode or organic layers in the device. DBR film also needed for efficiency improvement of flexible OLEDs. This research is proceeding at many industrial company and research institute. As well as the roll-to-roll process is next generation process at flexible OLED manufacturing. In this side, we expect the extremely flexible moisture barrier and DBR film by roll-to-roll process proposed in this research can say that scientific, technological effect is very great.

(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 ... 8
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 12
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 27
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 29
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 30
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 30
• 8. 참고문헌 ... 30
• 9. 연구성과 ... 32
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 42
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 42
• 12. 기타사항 ... 43
• 별첨1. 대 표 연 구 실 적 ... 44
• 별첨2. 세부 목표 관련 증빙 ... 57
• 끝페이지 ... 58