화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2017년 가을 (11/15 ~ 11/17, 경주 현대호텔)
권호 23권 2호
발표분야 G. 나노/박막 재료 분과
제목 유도가열 시스템을 이용한 은나노와이어 나노용접에 관한 연구
초록 최근까지 가장 많이 사용되는 투명 전도 물질은 indium tin oixde (ITO) 이었으나 indium의 공급이 제한되어 있고, 그 특성상 유연기판에 적용하기에는 어려움이 있어 대체 물질 개발이 활발히 이루어지고 있다.
은 나노와이어 (AgNW) 네트워크는 탄소 나노 튜브, 그래핀, 전도성 고분자와 같은 몇몇 차세대 전극 재료물질 중 ITO를 대체 할 가장 유망한 물질로 떠오르고 있다. AgNW는 높은 전기 전도성, 투명성과 같은 많은 이점을 가지며 플렉시블 기판에 다양한 방법을 사용하여 쉽게 제조 할 수 있다.
이러한 장점에도 불구하고 AgNW는 자체의 고유한 표면 거칠기 및 접착제 문제로 인해 한계가 있다. 또한, polyvinylpyrrolidone (PVP)의 코팅으로부터 AgNW 사이의 높은 접촉 저항 및 각 nanowire 간 junction 문제는 해결과제로 남아있다.
본 연구에서는 이 문제를 극복하기 위해 유도전류에 의해 와전류를 발생시켜 nanowire간의 juction 부분에서만 짧은 시간 동안 electric field를 통해 nanowire를 welding 시킬 수 있는 induction coil system을 구축하였다. AgNW 전극 기판의 투명도를 변경하지 않고 기판과 AgNW에 영향을 미치지 않고 welding 효과를 기대하였다.
그 결과, 투과율을 변화시키지 않고 면저항을 약 70 % 저감하고, 플렉시블 기판 등의 각종 기판에 적용 가능한 것이 확인되었다. 우리는 또한 표면 거칠기가 표면 이미지 측정에 의해 감소되었음을 확인했다. 또한, welding이 발생함에 따라 AgNW의 내구성에서 효과적이라는 것을 확인하기 위해 bending및 adhesion test를 실시하여 나노 와이어 네트워크의 특성이 향상됨을 확인하였다. 이 welding 방법은 건식방법이며 열이 직접적으로 발생하지 않기 때문에 모든 종류의 금속 나노 와이어에 적용될 수 있으며, 또한 와전류 시스템을 이용한 nanowire welding은 짧은 시간과 저렴한 비용으로 넓은 영역에 적용 가능하는 장점을 가진다.
저자 오지수, 성다인, 송창훈, 염원균, 염근영
소속 성균관대
키워드 <P>Nanowire; welding; eddy current; flexible transparent electrode</P>
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