바카라 커뮤니티 (Nomaguchi Ari 회장) (이하 "AIST")Flexible Electronics Research Center[연구 센터 이사 Kamata Toshihide] Hasegawa Tatsuo, Yamada Toshikazu와 함께 유연한 유기 바카라 팀의 부국장,전자 및 광학 기술 연구 부서[연구 부서 이사 Haraichi Satoshi]는 액체를 격퇴하는 수중 상품 표면을 가지고 있습니다유기 중합체 바카라재료 손실없이 필름을 균일하게 얇게 만드는 솔루션을 적용하는 기술이 개발되었습니다 이 코팅 기술은 허용합니다e-paper박막 트랜지스터(TFT)는 기존 방법보다 훨씬 쉽게 제조 할 수 있습니다
고수리 repellent 바카라 박막게이트 절연 필름TFT 성능의 안정성을 향상시키기 위해 표면에 형성하여 TFT로 만들어졌지만, 기존의 코팅 방법으로 인해 표면이 액체를 강하게 격퇴하기 때문에 필름을 형성하기가 어려워졌습니다 이번에는 3 층 구조에 용해 된 유기 중합체 바카라의 용액이 있습니다실리콘새로운 기술 (푸시 코팅 방법)은 고무 스탬프로 압착하여 필름을 형성하고 용액을 균일하게 습윤시키고 수중 수비 특성으로 전체 표면에 퍼질 수 있도록 개발되었습니다 이 기술은 균질 한 균질성 및 결정도를 갖는 바카라 박막을 매우 수중 상충 표면에서 얻을 수 있으며, 기존의 코팅 방법과 달리 재료 폐기물은 거의 0으로 억제 될 수 있습니다 이 바카라 박막의 결정도의 개선은 대학 공동 사용 기관인 고 에너지 가속기 연구소 (이하 "Kek")의 싱크로트론 방사선 시설을 사용하여 확인되었다 이번에 개발 된 새로운 기술은 유연한 장치의 연구 및 개발을 극적으로 가속화 할 것이며, 액체가 혼합하기 어려운 표면을위한 새로운 코팅 및 필름 형성 기술로 다양한 재료 얇은 기술에 적용될 것으로 예상됩니다
이 성과에 대한 자세한 내용은 영국 학술 저널을 참조하십시오Nature Communications
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| 푸시 코팅 필름 형성 공정 (왼쪽) 및 중합체 바카라 박막 형성 (오른쪽) |
박막을 형성하기 위해 재료의 용액이 기판 표면에 적용되는 코팅 방법은 진공을 필요로하지 않는 간단한 필름 형성 기술로서 널리 사용된다 특히, 최근 몇 년 동안 코팅 방법과 인쇄 방법을 사용하여 바카라 및 금속을 형성하여 전자 장치를 제조하는 인쇄 전자 기술은 큰 관심을 끌고 있습니다 인쇄 된 전자 기술에는 전자 용지 및 시트와 같은 센서와 같은 대규모 전자 장치를 제조 할 때 대규모 진공 장비가 필요하지 않으며 유연한 시트를 사용합니다롤링앞으로 전자 산업의 주요 변화를 가져올 것으로 예상됩니다
바카라 필름 형성에 코팅 방법을 사용하려면, 첫 번째 요구 사항은 바카라 용액을 균일하게 습윤시키고 기판 표면에 퍼지도록하는 것이다 반면, TFT에 액체를 강하게 방출하는 절연 필름 표면을 가지고 있다면 기판으로 사용될 때 성능이 크게 안정화됩니다 그러나, 기존의 코팅 방법에서, 용액은 고도의 수비 표면에 의해 강력하게 반발되며, 이로 인해 많은 양의 재료 폐기물이 불가피하고 균질 한 박막을 얻을 수없는 문제가 발생했습니다 "액체를 격퇴하는 표면을 균등하게 적시는 것"이라는이 일관되지 않은 문제를 해결하는 것은 인쇄 된 전자 기술에서 중요한 과제였습니다
AIST는 인쇄 된 전자 제품을 실현하기위한 광범위한 연구 개발을 수행하고 있습니다 이의 일환으로, 우리는 코팅 방법에 적합한 중합체 바카라를 표적으로하는 고도로 수비 된 표면에 필름을 형성하는 데 사용할 수있는 새로운 코팅 기술을 개발해 왔습니다 일반적인 코팅 방법으로 알려진스핀 코트 방법| 대부분의 재료는 고도의 수비 표면에서 손실되며 활용 효율은 상당히 낮다는 것입니다 또한,캐스트 메소드유사한 기술, 넓은 면적과 균질 한 박막을 얻기 위해 고도로 수비 표면에 용액을 습해하고 펼치기가 어려웠습니다 따라서, AIST는 상이한 물리적 특성을 갖는 3 층 실리콘 고무 스탬프가 절연 필름의 표면에 눌려지는 푸시 코팅 방법을 사용하여 필름 형성 방법의 개발을 촉진하고 있으며, 스탬프와 절연 필름 사이에 소량의 용액이 젖어 필름을 형성한다 또한,이 연구의 일부는 일본 과학 및 기술 기관의 전략적 혁신 창출 촉진 프로그램, "새로운 고성능 폴리머 바카라 재료 및 인쇄 공정을 사용한 AM-TFT를 기반으로 한 유연한 디스플레이 개발"과 "강한 상관 관계자 과학", 일본 과학 및 기술 기관이 설계 한 최첨단 연구 및 개발 지원 프로그램을 통해 수행되었습니다
그림 1은 이번에 개발 된 푸시 코팅 방법을 사용하여 필름 바카라 프로세스의 개념적 다이어그램을 보여줍니다 푸시 코팅 방법에 적합한 스탬프로서 표면층에 사용됩니다PDMS층 (양쪽), 중간 층의 솔벤트 침투 씰불소 기반 실리콘고무 층으로 구성된 3 층 구조를 가진 제품이 설계 및 제조 및 사용되었습니다 이 스탬프는 높은 표면 평탄도 (평균 거칠기 120 ~ 136 nm)를 가지며 용매 흡수와 관련된 변형이 적으므로 용매를 천천히 흡수하고 표면 근처에서 고정 될 수 있습니다 필름 형성 공정은 3 단계 공정으로 구성된다 : (1) 스탬프를 눌러 중합체 바카라 용액 층을 형성하고, (2) 스탬핑에 의한 스탬핑 및 관련 박막 성장에 의한 용매의 흡수 및 (3) 박막에서 스탬프를 벗겨내는 것
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| 그림 1 푸시 코팅 방법을 사용한 필름 바카라 프로세스의 개념적 다이어그램 |
Silane 커플 링 에이전트물 접촉각12495_12589Trichlorobenzene) 약 350 μL 만 사용하여, 약 50 nm의 막 압력을 갖는 박막 및 약 10cm 정사각형의 스프레드가 바카라되었다
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그림 2 P3HT 박막 박막은 푸시 코팅 방법에 의해 고도로 수비 된 기판에 제작되었습니다
오른쪽 상단 : 기질 표면의 물 접촉각 |
이번에 개발 된 푸시 코팅 방법을 사용하여 필름 바카라 공정의 특징은 조건 (온도, 시간, 용매 유형 등)을 변경하지 않고 바카라 될 수 있으며, 높은 수질 (낮은 표면 에너지)을 갖는 표면 후에도 스탬프가 완전히 제거 될 수 있다는 것입니다 이들은 새로 설계 및 제조 된 3 계층 스탬프를 통해 가능합니다 이 스탬프는 몇 분에 걸쳐 용매를 천천히 흡수하며, 필름 바카라 동안 표면층 내에서 용매를 계속 유지하는 특성을 갖는다 스탬프 표면의 "반고기"상태가 지속되기 때문에, 스탬프와 박막 사이의 접착은 기판과 박막 사이의 접착력보다 항상 약하므로, 박막을 기판 표면에 완전히 남겨 두면서 스탬프를 벗길 수 있습니다 또한, 껍질을 벗기고 나면 용매는 점차 스탬프를 잡아 당기고 스탬프를 반복적으로 사용할 수 있습니다
푸시 코팅 방법을 사용한 필름 형성 공정은 평평한 한 임의의 표면에 형성 될 수 있으므로 다양한 패터닝 기술을 적용 할 수 있습니다 무화과 도 3은 푸시 코팅 방법을 사용하여 간단한 박막 패터닝의 예를 보여준다 먼저, 바카라는 푸시 코팅 방법을 사용하여 실리콘 고무 리소그래피 플레이트에 형성되고반전 인쇄 방법로 패턴 화 한 후, 필름은 높은 물 회전성을 갖는 게이트 절연 필름의 표면으로 전달되었다 이것은 200PPI바카라되었다
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| 그림 3 푸시 코팅 방법을 사용하여 필름 바카라 후 반전 인쇄 패터닝 |
또한, 광범위한 필름 형성 조건을 허용하는 푸시 코팅 방법의 특징을 사용함으로써, 중합체 바카라 박막의 결정도가 크게 개선 될 수있다 중합체 박막의 결정도 평가는 Kek Synchrophoresis Science Research Institute의 연구 시설 인 Photon Factory를 참조하십시오Synchrotron 방사선X- 선 회절측정이 사용되었습니다 무화과 도 4는 생산 된 중합체 바카라 박막의 X- 선 회절 강도 분포를 보여줍니다 필름 형성 동안의 온도가 증가함에 따라, 회절 피크의 선 너비는 점차 2θ 방향을 따라 좁아진다 이 결과는 필름이 고온에서 형성 될 때 중합체 사슬의 정렬 순서 (결정 성)의 정도가 증가 함을 의미합니다 회절 강도 분포의 분석으로부터, 실온에서 스핀 코팅 방법에 의해 형성된 필름은 164 내지 169 nm의 분자 층 사이의 거리를 가졌으며, 반면, 스핀 코팅 방법에 의해 형성된 필름은 164 nm의 분자 층 사이의 거리로 균일 하였다 이것은 필름 형성 공정 조건을 최적화 할 수있는 푸시 코팅 방법이 다른 코팅 방법과 비교하여 우수한 균질성 및 결정도를 갖는 박막을 얻는 데 유리하다는 것을 보여준다
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| 그림 4 각 박막에서 X- 선 회절 반사의 윤곽선 |
또한이 멤브레인을 사용하여하단 게이트/하단 접촉 구조의 TFT 준비되었습니다 푸시 코트 필름을 사용한 TFT캐리어 이동성최대 047cm입니다2/vs, 그리고 스핀 코팅 된 필름을 사용한 TFT에 비해 약 10 배의 특성 개선이 얻어 질 수 있음이 밝혀졌습니다
푸시 코팅 방법을 사용한 필름 바카라 공정은 평평한 박막을 제조 할 때 다음과 같이 스핀 코팅 방법에 비해 장점이 있으며, 매우 다양한 박막 제조 기술로 개발 될 것으로 예상된다
- 고수리 기질 또는 높은 비등 용매를 사용한 장 바카라계면 활성제필요합니다
- 필요한 최소 솔루션을 사용한 장 바카라 용액의 반발로 인한 재료 낭비는 없으며 사용 효율은 매우 높습니다
- 공정 온도, 시간, 필름 두께, 필름 바카라 영역 등의 무료 설정
앞으로 인쇄 조건, 중합체 바카라 재료 및 장치 구조를 더 최적화하여 TFT의 성능 및 안정성을 향상시킬 것입니다 또한, 금속 배선 및 전극에 대한 인쇄 방법을 사용한 제조 기술과 함께, 제품은 고성능을 제공하기 위해 전체 코팅 방법으로 만들어진다활성 백 평면의 프로토 타입 작업