KR20230134223A - 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 박막 제조방법, 이를 이용한 결정질 유기분자 박막 및 유기박막 트랜지스터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다결정성 유기분자 박막 제조방법에 관한 것으로, 고분자 템플릿의 특수 표면처리 공정을 통해 자기 조립이 어려운 유기분자의 자기 조립과 결정화를 유도할 수 있는 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 박막 제조방법, 이를 이용한 결정질 유기분자 박막 및 유기박막 트랜지스터에 관한 것이다.
본 발명에 따른 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 박막 제조방법은, 실리콘 웨이퍼(SiO2/Si) 위에 폴리스타이렌(PS) 용액을 도포하는 제1단계; 상기 폴리스타이렌(PS)이 도포된 박막을 UV 경화 처리하는 제2단계; 상기 UV 경화 처리된 박막의 표면을 이소프로필알코올(IPA)로 워싱(washing)하는 제3단계; 상기 워싱된 박막 표면에 유기분자를 증착시키는 제4단계; 상기 유기분자가 증착된 박막을 어닐링(annealing)하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 박막 제조방법은, 실리콘 웨이퍼(SiO2/Si) 위에 폴리스타이렌(PS) 용액을 도포하는 제1단계; 상기 폴리스타이렌(PS)이 도포된 박막을 UV 경화 처리하는 제2단계; 상기 UV 경화 처리된 박막의 표면을 이소프로필알코올(IPA)로 워싱(washing)하는 제3단계; 상기 워싱된 박막 표면에 유기분자를 증착시키는 제4단계; 상기 유기분자가 증착된 박막을 어닐링(annealing)하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 다결정성 유기분자 박막 제조방법에 관한 것으로, 고분자 템플릿의 특수 표면처리 공정을 통해 자기 조립이 어려운 유기분자의 자기 조립과 결정화를 유도할 수 있는 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 박막 제조방법, 이를 이용한 결정질 유기분자 박막 및 유기박막 트랜지스터에 관한 것이다.
1960년대 이후, 유기분자를 이용한 유기박막 반도체 및 유기박막 트랜지스터를 제조하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 유기 반도체는 무기 반도체와는 달리 유연성이 있어 플랙서블한 소자를 만들기에 유용하고, 유기 용매에 녹일 수 있어 대면적의 반도체 박막이나 트랜지스터 소자 어레이를 제조할 수 있고, 공정의 단가가 저렴한 이점이 있다.
유기반도체 물질 중 루브렌이라는 유기분자 소재가 각광받고 있어 다결정화 박막 제조 연구과제를 진행하고 있다. 기존 개발된 공정은 반도체 저분자를 템플릿으로 이용하여 루브렌의 결정화를 유도하였으나, 해당 공정은 매우 얇은 박막을 만들어야 되며, 결정화 재현성에 큰 문제가 있고, 대면적 성장이 불가능한 문제점이 있다. 또한, 해당 박막을 트랜지스터로 응용하는데 어려움이 있다.
따라서, 본 발명은 고분자 템플릿을 용액공정을 이용하여 박막을 만든 뒤, 간단한 표면 산화 가교 및 분별 세척을 통해 유기분자의 결정화를 유도할 수 있는 템플릿을 제안하여 비교적 간단한 공정을 통해 쉽게 유기분자의 결정화를 유도할 수 있고 기존 반도체 저분자 대신 범용 고분자를 사용하여 원가 절감과 대면적 생산을 가능하게 한다. 또한, 절연성 재료를 템플릿으로 사용하여 트랜지스터와 같은 전자소자로의 응용성을 높이는 효과가 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유기분자의 다결정화가 가능한 고분자 템플릿 재료를 개발하고, 표면처리 공정을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 대면적으로 균일한 유기분자의 다결정화 후처리 공정을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반도체 저분자를 템플릿으로 이용하여 매우 얇은 유기분자 박막을 제조해야하고 유기분자의 결정화 재현성이 어려우며 대면적 성장이 불가능한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것이다.
발명이 해결하고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 박막 제조방법은,
실리콘 웨이퍼(SiO2/Si) 위에 폴리스타이렌(PS) 용액을 도포하는 제1단계;
상기 폴리스타이렌(PS)이 도포된 박막을 UV 경화 처리하는 제2단계;
상기 UV 경화 처리된 박막의 표면을 이소프로필알코올(IPA)로 워싱(washing)하는 제3단계;
상기 워싱된 박막 표면에 유기분자를 증착시키는 제4단계;
상기 유기분자가 증착된 박막을 어닐링(annealing)하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 결정질 유기분자 박막은,
고분자 템플릿; 및
상기 고분자 템플릿 상단에서 결정화(crystallization) 된 유기분자;로 구성하되,
상기 고분자 템플릿은,
실리콘 웨이퍼(SiO2/Si) 층; 및
상기 실리콘 웨이퍼(SiO2/Si) 상단에서 상기 실리콘 웨이퍼(SiO2/Si)와 망결합(PS network)된 폴리스타이렌(PS) 층;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 결정질 유기박막 트랜지스터는,
고분자 템플릿; 및
상기 고분자 템플릿 상단에서 결정화(crystallization) 된 유기분자;로 구성하되,
상기 고분자 템플릿은,
실리콘 웨이퍼(SiO2/Si) 층; 및
상기 실리콘 웨이퍼(SiO2/Si) 상단에서 상기 실리콘 웨이퍼(SiO2/Si)와 망결합(PS network)된 폴리스타이렌(PS) 층;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명은 유기분자의 다결정화가 가능한 고분자 템플릿 재료를 개발하고, 표면처리 공정을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 대면적으로 균일한 유기분자의 다결정화 후처리 공정을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 고분자 템플릿을 간단한 용액 공정을 통해 제조하고, 간단한 표면 산화 가교 공정을 통해 유기분자의 결정화를 유도할 수 있는 템플릿을 제공하며 템플릿의 재료 원가를 절감하여 경제적인 공정을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명인 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 박막 제조방법을 보여주는 순서도이다.
도 2는 본 발명인 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 박막 제조방법을 보여주는 공정도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 각 표면처리과정의 결정화 상태를 나타낸 광학현미경(OM) 및 편광현미경(POM) 사진이다.
도 4는 본 발명의 비교예에 따른 각 표면처리과정의 결정화 상태를 나타낸 광학현미경(OM) 및 편광현미경(POM) 사진이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라, 제2단계(S20)에서 UV 경화 처리 시 교차결합층(PS crosslinked) 생성에 따른 반응식이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라, 제2단계(S20)에서 UV 경화 처리 시 교차결합층(PS crosslinked) 생성에 따른 부가반응 반응식이다.
도 2는 본 발명인 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 박막 제조방법을 보여주는 공정도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 각 표면처리과정의 결정화 상태를 나타낸 광학현미경(OM) 및 편광현미경(POM) 사진이다.
도 4는 본 발명의 비교예에 따른 각 표면처리과정의 결정화 상태를 나타낸 광학현미경(OM) 및 편광현미경(POM) 사진이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라, 제2단계(S20)에서 UV 경화 처리 시 교차결합층(PS crosslinked) 생성에 따른 반응식이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라, 제2단계(S20)에서 UV 경화 처리 시 교차결합층(PS crosslinked) 생성에 따른 부가반응 반응식이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시 예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명인 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 박막 제조방법은, 도 1 및 도 2의 순서도 및 공정도에 수행되는 것이 바람직하다.
먼저, 제1단계(S10)는 실리콘 웨이퍼(SiO2/Si) 위에 스핀코팅(spin-coating)으로 폴리스타이렌(PS) 용액을 도포한다. 상기 제1단계(S10)에서 스핀코팅(spin-coating)은 110 내지 130초 동안 2,800 내지 2,100 rpm으로 고속 회전하여 상기 폴리스타이렌(PS)를 도포한다.
상기 제1단계(S10)에서 상기 폴리스타이렌(PS) 용액은 50 내지 70 mg/mL을 도포하는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 상기 폴리스타이렌(PS) 용액은 60 mg/mL을 도포한다.
다음으로, 제2단계(S20)는 상기 폴리스타이렌(PS)이 도포된 박막을 UV 경화 처리한다.
상기 제2단계(S20)에서 상기 UV 경화 처리는 공기 중에서 10 내지 30분 동안 실시하는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 20분간 처리한다. 또한, 상기 UV의 파장은 365 ㎚이다.
도 2에 나타난 바와 같이, 상기 UV 경화 처리를 통해 상기 실리콘 웨이퍼(SiO2/Si)와 폴리스타이렌(PS)이 교차결합층(PS crosslinked)을 생성하게 된다.
상기 제2단계(S20)에서 생성되는 교차결합층(PS crosslinked)의 경우, 도 5에 나타난 바와 같이, UV 경화 처리를 통해 상기 폴리스타이렌(PS) 주사슬의 이중결합이 끊어져 라디칼이 형성이 되어 라디칼들 간의 결합으로 가교가 형성 된다. 그리고 공기 중에서 UV 경화 처리를 실시 하므로 탄소, 탄소간의 결합(C-C)뿐만 아니라 탄소와 산소간의 결합(C-O-O-C)을 통해서 결합층이 형성이 된다.
또한, 상기 UV 경화 처리를 공기 중에서 진행 시, 도 6에 나타난 바와 같이, 부가반응으로 고분자사슬의 말단부분에 카보닐 그룹, 벤젠링 부분에 하이드록시기 그룹, 그리고 벤젠링이 깨지며 카르복실산 그룹이 형성이 되며 짧은 길이의 고분자 사슬들도 형성이 된다.
다음으로, 제3단계(S30)는 상기 UV 경화 처리된 박막의 표면을 이소프로필알코올(IPA)로 워싱(washing)한다.
상기 제3단계(S30)에서 워싱(washing)은 10 내지 30초 동안 실시하는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 20초 동안 처리한다.
도 2에 나타난 바와 같이, 상기 이소프로필알코올(IPA)로 워싱(washing)처리를 통해 상기 생성된 교차결합층(PS crosslinked)에 하여 망결합층(PS network)을 형성한다. 상기 망결합층(PS network)은 순수 가교 결합된 분자들로만 구성되어 있어 이를 위해 교차결합층(PS crosslinked)에 포함되어 있는 부가생성물을 이소프로필알코올(IPA)로 선택적으로 제거한다.
다음으로, 제4단계(S40)는 상기 워싱된 박막 표면에 유기분자를 증착시킨다.
상기 제4단계(S40)에서 증착하는 유기분자는 루브렌(rubrene)인 것이 바람직하며, 유기분자는 10 내지 30 ㎚로 증착하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 상기 루브렌(rubrene)을 20 ㎚로 증착한다.
상기 제4단계(S40)에서 증착은 열증착을 통해 수행하며, 상기 루브렌(rubrene)을 열증착하는 조건의 경우 고진공 상태의 챔버에서 상기 루브렌(rubrene) 파우더를 기체상태로 분산(diffusion)하여 증착한다. 증착속도는 0.8 내지 1.2 nm/s로 증착하는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 1.0 nm/s로 증착한다.
다음으로, 제5단계(S50)는 상기 유기분자가 증착된 박막을 어닐링(annealing)한다. 상기 제4단계(S40)에서 상기 증착된 유기분자는 비결정형(amorphous)이나, 상기 어닐링(annealing)을 통해 결정화(crystallization) 된 유기분자를 획득하게 된다.
상기 제5단계(S50)에서 어닐링(annealing)은 170 내지 190 ℃의 온도 및 2 내지 4분 동안 수행되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 180 ℃ 및 3분 동안 수행된다.
본 발명인 결정질 유기분자 박막은, 앞서 기재된 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 박막 제조방법을 통해 제조되는 것이 바람직하다.
상기 결정질 유기분자 박막은 크게 고분자 템플릿 및 유기분자로 구성된다.
상기 고분자 템플릿은 실리콘 웨이퍼(SiO2/Si) 층 및 폴리스타이렌(PS) 층으로 구성되며, 상기 폴리스타이렌(PS) 층은 상기 실리콘 웨이퍼(SiO2/Si) 상단에서 상기 실리콘 웨이퍼(SiO2/Si)와 망결합(PS network)되어 형성된다.
상기 유기분자는 상기 고분자 템플릿 상단에서 결정화(crystallization) 되며, 상기 유기분자는 루브렌(rubrene)인 것이 바람직하다. 상기 결정화(crystallization) 된 유기분자는 상기 고분자 템플릿 상단에서 10 내지 30 ㎚로 증착되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 20 ㎚로 증착된다.
상기 폴리스타이렌(PS) 층은, 도 2에 나타난 바와 같이, 먼저 상기 실리콘 웨이퍼(SiO2/Si) 상단에 상기 폴리스타이렌(PS) 용액을 도포 후 UV 경화 처리하여 교차결합층(PS crosslinked)을 생성하고, 상기 생성된 교차결합층(PS crosslinked)에 이소프로필알코올(IPA)로 워싱(washing)처리하여 상기 망결합층(PS network)을 형성한다.
앞서 기재된 바와 같이, 상기 폴리스타이렌(PS) 층의 교차결합층(PS crosslinked) 형성은 공기 중에서 10 내지 30분 동안 UV 경화를 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 폴리스타이렌(PS) 층의 망결합층(PS network)은 상기 이소프로필알코올(IPA)로 10 내지 30초 동안 워싱(washing)처리하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 결정화(crystallization) 된 유기분자는 상기 고분자 템플릿 상단에 유기분자 증착 후, 170 내지 190 ℃의 온도로 어닐링(annealing)하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 따라 제조되는 결정질 유기분자 박막은 루브렌을 유기분자로 사용하는 것으로, 본 발명에 따른 결정질 루브렌 박막은 전하 이동도 및 전도성이 우수하며, 특히 높은 결정도로 인한 높은 전하 이동도를 나타내어 활성층으로서 유기박막트랜지스터(OTFT), 유기발광다이오드(OLED), 유기태양전지 등 유기 반도체 소자에 이용될 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 결정질 루브렌 박막은 10 내지 30 nm의 두께인 것이 바람직하다. 만약 상기 결정질 루브렌 박막의 두께가 10 nm 미만인 경우에는 박막의 단절이 발생되는 문제가 있고, 두께가 30 nm를 초과하는 경우에는 결정질 루브렌 박막에 크랙이 발생하는 문제가 있다.
본 발명에 따른 결정질 루브렌 박막을 활용한 유기트랜지스터의 경우 이전의 보고된 발명의 무기박막트랜지스터와 달리 결정질 형태의 유기트랜지스터임으로 결정과 결정, 그리고 결정과 결정립계간의 관계에 대한 전하이동메커니즘을 연구하는데 있어 활용가치가 높다. 또한 기존의 무기박막트랜지스터로 구성된 시스템과 비교하여 결정질 박막트랜지스터간의 비교를 통해 결정질 박막트랜지스터의 특성에 대한 연구 가치로써 활용도가 높다.
아래는 종래 기술의 고분자 템플릿에 유기분자 박막을 제조하여 재현성이 이루어지는지 먼저 확인한 후, 본 발명에 따른 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 박막 제조방법을 통해 유기분자 박막을 제조하여 루브렌을 앞서 동일한 조적으로 증착하여 열처리 한 뒤 결과에 대해 비교하였다.
비교예 1 : 재현성 테스트
기존의 연구보고를 통해 실리콘 웨이퍼와 ITO 글래스 위에 루브렌을 20 nm 진공상태에서 열증착 한 뒤, 180~190도 부근에서 열처리를 하여 결정화가 진행이 되는지 확인하였다.
실시예 1 : 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 결정화
비교예 1의 재현성의 문제점을 해결하기 위해, 도 2에 나타난 바와 같이, 먼저 실리콘 웨이퍼 위에 고분자 물질 중 하나인 폴리스타이렌 (PS)을 60 mg/ml의 용액을 만들어 박막으로 도포한 뒤, 공기 중에서 UV 경화를 20분간 처리하였다. 이후 UV 표면처리 된 박막을 이소프로필알코올(IPA)에 약 20초간 워싱을 해준 뒤, 루브렌을 이전 실험과 동일하게 20 nm로 증착하여 질소가스로만 되어 있는 글러브박스에서 고온상태에서 열처리를 3분간 진행하였다.
실험예 1 : 현미경을 이용한 결정화 여부 확인
실제 UV와 IPA워싱을 표면처리로 진행한 박막에 대해 전면적으로 결정화가 일어나는지 광학현미경(OM) 및 편광현미경(POM)을 이용하여 확인하였다.
비교예 1은, 도 4에 나타난 바와 같이, 결과적으로 전면적에 대해서 결정화가 일어나지 않았으며, 오히려 표면에 디웨팅 현상이 일어나는 것을 확인했다.
실시예 1은, 도 3에 나타난 바와 같이, 각각의 공정과정에서 결정화 형태를 확인하하였다. 결과적으로 전면적에 대해서 결정화가 형성되며, 재현성이 있는 것을 확인하였으며 편광현미경을 통해서도 이를 확인하였다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 본 발명의 목적, 특징, 장점은 이하의 실시예를 통하여 쉽게 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 설명하는 실시예에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 이하의 실시예에 의해 본 발명이 제한되어서는 안 된다.
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명은 유기분자의 다결정화가 가능한 고분자 템플릿 재료를 개발하고, 표면처리 공정을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 대면적으로 균일한 유기분자의 다결정화 후처리 공정을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 고분자 템플릿을 간단한 용액 공정을 통해 제조하고, 간단한 표면 산화 가교 공정을 통해 유기분자의 결정화를 유도할 수 있는 템플릿을 제공하며 템플릿의 재료 원가를 절감하여 경제적인 공정을 제공하는 효과가 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
S10. 실리콘 웨이퍼(SiO2/Si) 위에 폴리스타이렌(PS) 용액을 도포하는 제1단계
S20. 상기 폴리스타이렌(PS)이 도포된 박막을 UV 경화 처리하는 제2단계
S30. 상기 UV 경화 처리된 박막의 표면을 이소프로필알코올(IPA)로 워싱(washing)하는 제3단계
S40. 상기 워싱된 박막 표면에 유기분자를 증착시키는 제4단계
S50. 상기 유기분자가 증착된 박막을 어닐링(annealing)하는 제5단계
S20. 상기 폴리스타이렌(PS)이 도포된 박막을 UV 경화 처리하는 제2단계
S30. 상기 UV 경화 처리된 박막의 표면을 이소프로필알코올(IPA)로 워싱(washing)하는 제3단계
S40. 상기 워싱된 박막 표면에 유기분자를 증착시키는 제4단계
S50. 상기 유기분자가 증착된 박막을 어닐링(annealing)하는 제5단계
Claims (17)
- 실리콘 웨이퍼(SiO2/Si) 위에 폴리스타이렌(PS) 용액을 도포하는 제1단계;
상기 폴리스타이렌(PS)이 도포된 박막을 UV 경화 처리하는 제2단계;
상기 UV 경화 처리된 박막의 표면을 이소프로필알코올(IPA)로 워싱(washing)하는 제3단계;
상기 워싱된 박막 표면에 유기분자를 증착시키는 제4단계;
상기 유기분자가 증착된 박막을 어닐링(annealing)하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 박막 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 제4단계에서 증착하는 유기분자는 루브렌(rubrene)인 것을 특징으로 하는 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 박막 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 제4단계에서 유기분자는 10 내지 30 ㎚로 증착하는 것을 특징으로 하는 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 박막 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 제1단계에서 폴리스타이렌(PS) 용액은 50 내지 70 mg/mL을 도포하는 것을 특징으로 하는 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 박막 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 제2단계에서 UV 경화 처리는 공기 중에서 10 내지 30분 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 박막 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 제3단계에서 워싱(washing)은 10 내지 30초 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 박막 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 제5단계에서 어닐링(annealing)은 170 내지 190 ℃의 온도로 수행하는 것을 특징으로 하는 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 박막 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 제5단계에서 어닐링(annealing)은 2 내지 4분 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 박막 제조방법.
- 고분자 템플릿; 및
상기 고분자 템플릿 상단에서 결정화(crystallization) 된 유기분자;로 구성하되,
상기 고분자 템플릿은,
실리콘 웨이퍼(SiO2/Si) 층; 및
상기 실리콘 웨이퍼(SiO2/Si) 상단에서 상기 실리콘 웨이퍼(SiO2/Si)와 망결합(PS network)된 폴리스타이렌(PS) 층;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 결정질 유기분자 박막.
- 제 9항에 있어서,
상기 폴리스타이렌(PS) 층은,
상기 실리콘 웨이퍼(SiO2/Si) 상단에 상기 폴리스타이렌(PS) 용액을 도포 후 UV 경화 처리하여 교차결합층(PS crosslinked)을 생성하고,
상기 생성된 교차결합층(PS crosslinked)에 이소프로필알코올(IPA)로 워싱(washing)처리하여 상기 망결합(PS network)을 형성하는 것을 특징으로 하는 결정질 유기분자 박막.
- 제 9항에 있어서,
상기 결정질(crystallization)의 유기분자는 루브렌(rubrene)인 것을 특징으로 하는 결정질 유기분자 박막.
- 제 9항에 있어서,
상기 결정질(crystallization)의 유기분자는 10 내지 30 ㎚로 증착하는 것을 특징으로 하는 결정질 유기분자 박막.
- 제 9항에 있어서,
상기 결정화(crystallization) 된 유기분자는
상기 고분자 템플릿 상단에 유기분자 증착 후, 170 내지 190 ℃의 온도로 어닐링(annealing)하여 결정화(crystallization)되는 것을 특징으로 하는 결정질 유기분자 박막.
- 제 9항에 있어서,
상기 결정화(crystallization) 된 유기분자는 유기박막 트랜지스터의 활성층으로 이용되는 것을 특징으로 하는 결정질 유기분자 박막.
- 고분자 템플릿; 및
상기 고분자 템플릿 상단에서 결정화(crystallization) 된 유기분자;를 활성층으로 포함하되,
상기 고분자 템플릿은,
실리콘 웨이퍼(SiO2/Si) 층; 및
상기 실리콘 웨이퍼(SiO2/Si) 상단에서 상기 실리콘 웨이퍼(SiO2/Si)와 망결합(PS network)된 폴리스타이렌(PS) 층;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 결정질 유기박막 트랜지스터.
- 제 15항에 있어서,
상기 결정질(crystallization)의 유기분자는 루브렌(rubrene)인 것을 특징으로 하는 결정질 유기박막 트랜지스터.
- 제 15항에 있어서,
상기 결정질(crystallization)의 유기분자는 10 내지 30 ㎚로 증착하는 것을 특징으로 하는 결정질 유기박막 트랜지스터.
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| KR1020220031257A KR20230134223A (ko) | 2022-03-14 | 2022-03-14 | 고분자 템플릿을 이용한 유기분자 박막 제조방법, 이를 이용한 결정질 유기분자 박막 및 유기박막 트랜지스터 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050103787A (ko) | 2004-04-27 | 2005-11-01 | 경상대학교산학협력단 | 액정성을 가지는 새로운 고분자 반도체 화합물 및 그화합물을 사용한 유기 박막 트랜지스터 |
-
2022
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