투명하고 유연한 기판 위에서 Poly(vinylidene trifluoroethylene) 박막의 제조와 특성분석

Abstract

강유전 고분자는 제조공정이 간단하고, 가벼울 뿐만 아니라 제조 단가를 낮출 수 있는등 여러 장점을 지녀 고분자에서 강유전 특성이 발견된 이래로 현재까지 많은 관심을 받고 있다. 그들 중 Poly(vinilydene fluoride trifluoroethylene), P(VDF-TrFE) 는 상온에서도 강유전 특성을 지니는 β-phase 를 안정적으로 얻을 수 있기 때문에 트랜스듀서, 액츄에이터, 센서 그리고 비휘발성 메모리 소자 등으로 많이 사용되어왔다. 최근 유연한 유기 전자소자는 컴퓨터 디스플레이나 RFID 태그 등을 포함하여 그 응용분야가 광범위 하다. 그러나 현재까지 유연하거나 투명한 기판위에서 P(VDF-TrFE) 필름을 제조하여 이의 특성을 분석한 연구는 많지 않다. 본 연구에서는 indium tin oxide (ITO) / poly(ethylenenaphthalate) (PEN) and poly(3,4ethylenedioxythiopene)poly(styrenesulfonate)(PEDOT:PSS)/PEN 등의 유연하고 투명한 기판위에서 P(VDF-TrFE) 필름을 제조하여 기존의 강유전 특성에서 유연성과 투명성을 성공적으로 확보하였다. P(VDF-TrFE) 필름은 스핀코팅을 통하여 서로 다른 열처리 조건에서 제조 하였다. 그리고 이의 강유전 특성과 기판의 투광도는 Fourier Transforms infrared (FT-IR) spectroscopy, UV-VIS spectroscopy, atomic force microscopy (AFM) and piezoelectric force microscopy (PFM) 을 통하여 분석되었다. 본 연구를 통해 $90\degC$의 열처리 조건에서 우수한 투광특성과 강유전 특성을 지니는 필름을 얻을 수 있었고, 확립된 열처리 조건과 기판 조건 은 앞으로의 에너지 하베스팅 분야와 플라스틱 전자소자 등에 적용될 것이다.