KR20150124423A - 그래핀 조성물 및 그를 이용한 전극을 포함하는 유기전자소자 - Google Patents
그래핀 조성물 및 그를 이용한 전극을 포함하는 유기전자소자 Download PDFInfo
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Abstract
그래핀을 조성물 및 그를 이용한 유기전자소자가 개시된다. 본 발명의 그래핀조성물은 산화 그래핀 및 환원 그래핀 중에서 선택된 1종 이상의 그래핀; 분산 안정제; 환원제; 및 극성용매;를 포함한다. 이에 의하여, 본 발명의 그래핀 조성물은 종래의 그래핀 용액에 비해 장기 분산안정성이 우수하여 보관성이 좋으며 증가된 점도로 인해 잉크젯 프린팅에 적용에 적합하며, 패터닝 후 열적 환원공정에서 종래 열적 환원 온도보다 훨씬 낮은 온도에서 열적 환원이 가능하기 때문에 플라스틱 기판 위에 응용 할 수도 있어 다양한 유기전자소자의 투명 전극용 소재로서 활용할 수 있다.
Description
본 발명은 그래핀 조성물 및 그 조성물을 이용한 전극을 포함하는 유기전자소자의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 그래핀 조성물의 분산 안정성을 높여 잉크젯 프린팅용 잉크로서 점도를 확보하고 이를 이용하여 투명전극을 제조하는 방법에 관한 것이다.
그래핀은 2차원의 탄소 나노재료로서 육각구조 그물망의 탄소 네트워크로 이루어져 있다. 탄소 네트워크의 대칭성으로 인해 디락 콘 (Dirac cones)이라고 부르는 특이한 에너지-운동량 관계식을 가진다. 이로 인해 전자의 유효질량이 0에 가까워 전자의 초고속 탄도 전송이 가능하여 그래핀은 우수한 열, 전기 전도성을 가질 뿐 아니라, 화학적으로 매우 안정하고 일함수가 낮은 특징으로 갖고 있다. 뿐만 아니라 원자 단위의 두께로 인해 가시광선의 투과성이 97.7%에 달하며 우수한 탄성을 가지고 있다. 이와 같은 성질로 인하여 그래핀은 투명전극소재, 전자소자, 센서, 태양전지, 트랜지스터 등 여러 분야에 응용이 가능한 재료로 알려져 있다.
이와 같은 그래핀의 제조방법은 화학증기증착에 의해 그래핀을 직접 성장시키는 방법이 있으나 이는 대면적에 적용하기에 어려워 그래파이트(흑연)로부터 산화 그래핀을 제조하고 이를 환원시켜 이용하는 방법이 사용되고 있다.
산화 그래핀은 용액 공정용 그래핀의 하나로서 그래파이트를 강산성의 환경에서 산화시켜 얻을 수 있다. 이렇게 산화된 그래핀은 그래파이트와는 달리 그래핀 쉬트 및 엣지에 많은 작용기를 가지고 있고 물과 같은 극성 용매에 쉽게 녹을 수 있다. 그러나 산화 그래핀은 sp2 혼성오비탈의 탄소 네트워크가 붕괴되어 그래파이트로부터 박리된 그래핀과는 달리 부도체의 성질을 띤다. 따라서 산화 그래핀을 전극 재료로서 사용하기 위해서는 sp3 탄소를 sp2로 되돌려주는 환원과정이 필요하다.
한편, 잉크젯 프린팅은 압전기(piezoelectric) 물질에 전기신호를 가하는 방식으로 노즐을 압박하여 용매를 원하는 위치에 선택적으로 분사, 코팅하는 기술이다. 우수한 선택성 때문에 용액 공정용 반도체, 전극 소재를 잉크로 사용하여 유기 전자 재료의 패터닝 기술 중 하나로 사용되고 있다. 그러나 잉크젯 프린팅 용 잉크로 사용되기 위해서는 적절한 수준의 점도가 확보되어야 하며, 특정 패터닝을 위해서는 기판과 용매의 표면 에너지가 균형을 이루어야 하는 등 공정의 제한 조건들을 가지고 있다.
이와 같은 잉크젯 프린팅에 환원 그래핀을 잉크로서 적용하기 위해서는 적절한수준의 점도 및 용액내 분산 안정성을 확보할 필요가 있다. 종래 환원 그래핀의 용액 내 분산성을 높이려는 시도가 있었으나 여전히 분산 안정성이 미약하며 잉크젯 프린팅용 잉크로 사용하기에는 점도가 부족하고 이로 인해 잉크가 노즐에 맺히지 못하고 흘러버리는 등의 문제점이 있었다.
또한 기존 환원 그래핀을 유기 박막 트랜지스터의 전극 소재로 이용한 연구에서는 산화 그래핀의 환원이 1000℃에 달하는 고온에서 이루어져 플라스틱 기판을 이용한 전자소자와 같은 소프트 일렉트로닉스에 적용이 불가능하였다.
이러한 종래 기술의 문제점들은 소자의 특성 및 공정과정을 복잡하게 만들었고, 결국 생산성, 신뢰성, 경제성의 저하를 초래하여 그래핀의 유기전자소자로의 응용 및 사용화에 장벽이 되어왔다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서 그래핀의 분산 안정성을 향상시키며 적당한 점도를 지니도록 하여 조성물을 잉크젯 프린팅용의 장기 안정성을 갖는 잉크로 개발하여, 잉크젯 프린팅을 이용한 유기전계효과 트랜지스터, 유기박막 트랜지스터, 유기 태양전지와 같은 유기전자소자의 투명 전극용 소재 등에 사용할 수 있는 그래핀 조성물 및 그 제조방법 등을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조성물은 산화 그래핀 및 환원 그래핀 중에서 선택된 1종 이상의 그래핀; 분산 안정제; 환원제; 및 극성용매;를 포함할 수 있다.
상기 극성용매는 극성 양성자성 용매와 극성 비양성자성 용매를 포함할 수 있다.
상기 극성 양성자성 용매(C1)와 상기 극성 비양성자성 용매(C2)의 부피비(C1:C2)는 0.01:0.99 내지 0.50:0.50일 수 있다.
상기 그래핀 조성물은 상기 분산 안정제의 함량이 상기 그래핀 100중량부에 대하여 1 내지 50중량부일 수 있다.
상기 그래핀 조성물은 상기 그래핀과 상기 분산 안정제의 전체함량이 상기 용매 100중량부에 대하여 0.001 내지 30 중량부일 수 있다.
상기 그래핀 조성물은 상기 환원제의 함량이 상기 그래핀 100중량부에 대하여 0.01 내지 90중량부일 수 있다.
상기 분산안정제는 수용성 폴리머일 수 있다.
상기 분산안정제는 폴리비닐알콜, 메틸셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 나트륨 카르복실메틸셀룰로오스, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 나트륨 폴리아크릴레이트, 나트륨 폴리메타크릴레이트, 젤라틴, 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌옥시드 및 키토산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 환원제는 히드라진 유도체, 소듐 보로하이드라이드(NaBH4) 및 수산화칼륨(KOH)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 극성 양성자성 용매는 물, 포름산(formic acid), 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-프로판올, n-부탄올, t-부탄올 및 아세트산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 극성 비양성자성 용매는 디메틸포름아마이드(N,N-dimethylformamide), 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide), 아세토니트릴(acetonitrile), 테트라히드로퓨란(tetrahydrofuran), 에틸아세테이트(ethyl acetate) 및 아세톤(acetone)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 그래핀 조성물로 제조된 전극을 포함하는 유기전자소자가 제공될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 그래핀 조성물의 제조방법은, 극성 용매에서, 바람직하게 극성 양성자성 용매와 극성 비양성자성 용매를 포함하는 극성 용매에서 산화 그래핀을 환원제와 분산 안정제 존재 하에서 반응시켜, 환원 그래핀 및 산화 그래핀 중에서 선택된 1종 이상의 그래핀, 분산 안정제, 및 극성 용매를, 바람직하게는 극성 양성자성 용매와 극성 비양성자성 용매를 포함하는 극성 용매를 포함하는 그래핀 조성물을 제공할 수 있다.
상기 반응은 50 내지 100℃에서 0.1 내지 15시간 동안 수행될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유기전자소자의 제조방법은, 기판을 준비하는 단계(단계 a); 상기 기판상에 상기 제1항의 그래핀 조성물을 잉크젯 프린팅하여 전극패턴을 형성하는 단계(단계 b); 상기 전극패턴을 열처리하여 열적 환원(thermal reduction)을 수행하는 단계(단계 c); 및 상기 전극패턴과 기판상에 유기반도체 물질을 증착하는 단계(단계 d);를 포함한다.
상기 단계 b는 상기 기판의 온도가 50 내지 100℃에서 수행할 수 있다.
상기 단계 c는 수소가스 또는 불활성 가스 분위기에서 수행될 수 있다.
상기 단계 c는 200 내지 600℃에서 수행될 수 있다.
상기 기판은 실리콘 기판 또는 플라스틱 기판 중 어느 하나일 수 있다.
상기 유기반도체 물질은 펜타센 (pentacene), 올리고티오펜(oligothiophene), 페릴렌(perylene), 프탈로시아닌(phthalocyanine), 폴리아세틸렌(polyacetylene) 및 폴리티오펜(polythiophene)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유기전자소자는 상기 그래핀 조성물로 제조된 전자부품을 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 유기전자소자는 상기 그래핀 조성물을 포함할 수 있다.
상기 유기전자소자는 유기 태양전지, 유기전계효과 트랜지스터 및 유기박막 트랜지스터 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 그래핀 조성물은 종래의 그래핀 용액에 비해 장기 분산안정성이 우수하여 보관성이 좋으며 증가된 점도로 인해 잉크젯용 잉크로 사용시 안정한 액적을 형성하여 궁극적으로 잉크젯 프린팅 공정을 통해 쉽게 전극 패터닝이 가능한 재료이다. 또한, 패터닝 후 환원공정에서 기존 열적 환원 온도인 약 1000℃ 보다 훨씬 낮은 온도에서 열적 환원이 가능하기 때문에 플라스틱 기판 위에 응용 할 수 있다. 따라서 본 발명을 통해 유기 전자소자의 투명 전극용 소재로서의 활용도가 높은 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 그래핀 조성물을 이용한 유기전자소자의 제조방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 유기전자소자의 제조공정을 개략적으로 나타낸 공정도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 환원 그래핀을 포함한 조성물의 제조과정에서 나타나는 각 물질에 대한 XRD(X-ray Diffraction) 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 측면 개략도와 기판상에 패터닝된 환원 그래핀을 포함하는 전극재료의 사진을 나타낸 것이다.
도 5는 실시예 1에 따라 제조된 조성물과 비교예 1에 따라 제조된 조성물의 분산 안정성을 비교(실험예 1)한 사진이다.
도 6은 실시예 2에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터 전극의 화학조성을 분석(실험예 2)한 것이다.
도 7은 실시예 2에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터 전극의 일함수 특성을 분석한 것(실험예 2)이다.
도 8은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 조성물을 잉크젯 프린팅하여 형성한 패턴의 프린팅 횟수에 따른 사진(a)과 광투과성 분석(b) 결과(실험예 3)를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 실시예 2 및 비교예 2에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 펜타센 증착층의 2D GIXD(2D grazing incidence X-ray diffraction) 분석결과(실험예 4)를 비교하여 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 실시예 2, 비교예 2 및 비교예 3에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 펜타센 증착층의 SEM 이미지를 비교(실험예 4)하여 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 실시예 2, 비교예 2 및 비교예 3에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터 전극의 높이 프로파일을 전극의 SEM 이미지와 함께 비교하여 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명의 실시예 2, 비교예 2 및 비교예 3에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 출력특성을 비교분석(실험예 5)하여 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 실시예 2, 비교예 2 및 비교예 3에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 전이특성을 비교분석(실험예 5)하여 나타낸 것이다.
도 14는 본 발명의 실시예 2, 비교예 2 및 비교예 3에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 채널저항 및 접촉저항을 포함하는 채널길이에 따른 총저항을 비교분석(실험예 5)하여 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 실시예 3에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 출력특성(a)과 전이특성(b)을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 유기전자소자의 제조공정을 개략적으로 나타낸 공정도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 환원 그래핀을 포함한 조성물의 제조과정에서 나타나는 각 물질에 대한 XRD(X-ray Diffraction) 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 측면 개략도와 기판상에 패터닝된 환원 그래핀을 포함하는 전극재료의 사진을 나타낸 것이다.
도 5는 실시예 1에 따라 제조된 조성물과 비교예 1에 따라 제조된 조성물의 분산 안정성을 비교(실험예 1)한 사진이다.
도 6은 실시예 2에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터 전극의 화학조성을 분석(실험예 2)한 것이다.
도 7은 실시예 2에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터 전극의 일함수 특성을 분석한 것(실험예 2)이다.
도 8은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 조성물을 잉크젯 프린팅하여 형성한 패턴의 프린팅 횟수에 따른 사진(a)과 광투과성 분석(b) 결과(실험예 3)를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 실시예 2 및 비교예 2에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 펜타센 증착층의 2D GIXD(2D grazing incidence X-ray diffraction) 분석결과(실험예 4)를 비교하여 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 실시예 2, 비교예 2 및 비교예 3에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 펜타센 증착층의 SEM 이미지를 비교(실험예 4)하여 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 실시예 2, 비교예 2 및 비교예 3에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터 전극의 높이 프로파일을 전극의 SEM 이미지와 함께 비교하여 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명의 실시예 2, 비교예 2 및 비교예 3에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 출력특성을 비교분석(실험예 5)하여 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 실시예 2, 비교예 2 및 비교예 3에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 전이특성을 비교분석(실험예 5)하여 나타낸 것이다.
도 14는 본 발명의 실시예 2, 비교예 2 및 비교예 3에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 채널저항 및 접촉저항을 포함하는 채널길이에 따른 총저항을 비교분석(실험예 5)하여 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 실시예 3에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 출력특성(a)과 전이특성(b)을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 그래핀 조성물 및 그의 제조방법과 그 그래핀 조성물을 잉크젯 프린팅의 잉크로 적용한 유기전자소자 및 그의 제조방법에 대해 순차적으로 살펴보도록 한다.
본 발명의 그래핀 조성물은 산화 그래핀 및 환원 그래핀 중에서 선택된 1종 이상의 그래핀; 분산 안정제; 환원제; 및 극성용매;를 포함한다.
상기 극성용매는 극성 양성자성 용매와 극성 비양성자성 용매를 포함할 수 있다.
상기 분산 안정제의 함량은 상기 그래핀 100중량부에 대하여 1 내지 50중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 그래핀과 상기 분산 안정제의 전체함량은 상기 용매 100중량부에 대하여 0.001 내지 30중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 환원제 함량은 상기 그래핀 100중량부에 대하여 0.01 내지 90중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 용매는 상기 극성 양성자성 용매(C1)와 상기 극성 비양성자성 용매(C2)를포함할 수 있다.
상기 극성 양성자성 용매(C1)와 상기 극성 비양성자성 용매(C2)의 부피비(C1:C2)는 0.01:0.99 내지 0.50:0.50일 수 있다.
상기 분산안정제는 수용성 폴리머는 모두 적용할 수 있으며, 예를 들면, 폴리비닐알콜, 메틸셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 나트륨 카르복실메틸셀룰로오스, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 나트륨 폴리아크릴레이트, 나트륨 폴리메타크릴레이트, 젤라틴, 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌옥시드 및 키토산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 환원제는 히드라진 유도체, 소듐 보로하이드라이드(NaBH4), 수산화칼륨(KOH) 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 히드라진 유도체, 보다 바람직하게는 히드라진을 사용할 수 있다.
상기 히드라진 유도체는 하기 구조식 1로 표시될 수 있다.
[구조식 1]
상기 구조식 1에서, R1 내지 R4는 서로 같거나 다를 수 있고, R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소원자, 또는 C1 내지 C30 알킬기일 수 있다.
여기서, R1 내지 R4는 바람직하게는 수소원자 또는 C1 내지 C10 알킬기이고, 보다 바람직하게는 수소원자 또는 C1 내지 C3 알킬기이고, 보다 더욱 바람직하게는 수소원자일 수 있다. 또한 상기 알킬기는 치환 또는 비치환 알킬기일 수 있다.
또한, 상기 극성 양성자성 용매는 물, 포름산(formic acid), 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-프로판올, n-부탄올, t-부탄올 및 아세트산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 상기 극성 비양성자성 용매는 디메틸포름아마이드(N,N-dimethylformamide), 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide), 아세토니트릴(acetonitrile), 테트라히드로퓨란(tetrahydrofuran), 에틸아세테이트(ethyl acetate) 및 아세톤(acetone)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 조성물은 잉크젯 프린터의 잉크로 적용하여 각종 유기전자소자, 예를 들면, 유기전계효과 트랜지스터, 유기박막 트랜지스터 나아가 태양전지소자 등의 전극 형성에 이용될 수 있다. 여기서 전극형성은 1회 또는 복수회의 잉크젯 프린팅에 의해 간편하게 형성될 수 있다.
이하, 본 발명의 그래핀 조성물의 제조방법을 설명하도록 한다.
본 발명의 그래핀 조성물은 극성용매에서, 바람직하게는 극성 양성자성 용매와 극성 비양성자성 용매를 포함하는 극성 용매에서 산화 그래핀을 환원제와 분산 안정제 존재 하에서 반응시켜 제조한다.
상세하게는, 먼저 산화 그래핀 분말을 제조한다.
상기 산화 그래핀 분말은 분말 상태의 그래파이트를 산처리하여 얻을 수 있으며, 상기 산처리는 종래에 알려진 수정된 허머스법(Hummers, W. S. J.; Offeman, R. E. J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 1339/ Kovtyukhova, N. I.; Ollivier, P. J.; Martin, B. R.; Mallouk, T. E.;Chizhik, S. A.; Buzaneva, E. V.; Gorchinskiy, A. D. Chem. Mater. 1999, 11, 771?778) 등 가능한 방법을 사용할 수 있다.
다음으로, 상기 산화 그래핀 분말을 극성 양성자성 용매(polar protic solvent)에 분산시킨다
상기 극성 양성자성 용매는 상기 그래핀 조성물에서 상술한 예와 동일하며, 바람직하게는 물을 사용할 수 있다.
상기 분산은 초음파 분산, 고압 균질처리 등으로 하는 것이 바람직하나, 본 발명의 범위가 여기에 한정되는 것은 아니다.
이후, 상기 산화 그래핀 분말이 분산된 용액에 분산안정제를 첨가한다.
상기 분산안정제의 종류는 상기 그래핀 조성물의 설명에서 상술한 예와 동일하며, 바람직하게는 폴리비닐알콜을 사용할 수 있다.
상기 분산안정제는 극성 양성자성 용매에 용해시킨 용액상태로 첨가할 수 있다. 상기 극성 양성자성 용매의 예는 상술한 바와 같다.
상기 분산안정제는 상기 산화 그래핀 100중량부를 기준으로 1 내지 50중량부 만큼 첨가하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 15 내지 25 중량부만큼 첨가할 수 있다.
마지막으로, 상기 분산안정제가 첨가된 용액에 환원제를 첨가하여 산화 그래핀을 환원시킨다.
상기 환원제의 종류 또한 상기 그래핀 조성물에서의 설명과 동일하므로 상세한 내용은 그 부분을 참조하기로 하며, 바람직하게는 히드라진을 사용할 수 있다.
상기 환원제는 산화 그래핀 100중량부에 대하여 0.01 내지 90중량부로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 환원제는 극성 비양성자성 용매(polar aprotic solvent)와의 혼합용액으로 사용하는 것이 바람직하다.
이상의 반응에서 사용된 극성 양성자성 용매 및 극성 비양성자성 용매를 포함하는 극성 용매 100중량부에 대하여 상기 산화 그래핀(이로부터 환원된 환원 그래핀 포함)과 분산안정제의 함량은 0.001 내지 30중량부인 것이 바람직하다.
상기 환원제를 포함하는 혼합용액을 첨가한 후에는 50 내지 100℃의 범위, 0.1 내지 15시간 동안 반응시켜 산화 그래핀을 화학적 환원시키는 것이 바람직하다.
이하, 유기전계효과 트랜지스터의 제조방법에 관해 설명하나 이는 하나의 예시에 불과하며 이 외에도 동일한 제조방법이 적용될 수 있는 다양한 유기전자소자에 적용될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 그래핀 조성물을 이용한 전극패턴을 포함하는 유기전계효과 트랜지스터의 제조방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 유기전계효과 트랜지스터의 제조방법의 공정을 개략적으로 나타낸 공정도이다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 상기 조성물을 이용한 전극패턴을 포함하는 유기전계효과 트랜지스터(OFETs, Organic Field-Effect Transistors)의 제조방법을 설명하도록 한다.
먼저, 유기전계효과 트랜지스터에 적용될 기판을 준비한다(단계 a).
상기 기판은 실리콘 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다.
다음으로, 상기 준비된 기판상에 상술한 본 발명의 그래핀 조성물을 잉크젯 프린팅하여 전극패턴을 형성한다(단계 b).
상기 전극패턴은 소스전극 및 드레인 전극으로 구성된다.
이때, 상기 기판의 온도는 50 내지 100℃로 유지하는 것이 바람직하다.
이후, 상기 전극패턴을 열처리하여 열적 환원(thermal reduction)을 수행한다(단계 c).
상기 조성물에 남아있는 산소 작용기를 제거하기 위해 필요한 환원 과정이며, 수소 가스 또는 불활성 가스 분위기에서 200℃ 이상, 바람직하게는 200 내지 600℃의 온도에서 수행할 수 있다.
본 발명의 그래핀 조성물을 이용한 전극패턴 형성에서 열적 환원 온도는 종래 환원 온도인 1000℃ 보다 상대적으로 낮은 온도에서 진행될 수 있으므로 공정비용을 절감할 수 있으며, 플라스틱 기재에 적용할 수 있는 이점이 있다.
마지막으로, 상기 전극패턴과 기판상에 유기반도체 물질을 증착한다(단계 d).
여기서, 상기 유기반도체 물질은 상기 기판상에 배치되고, 상기 전극 패턴의 소스전극 및 드레인 전극과 전기적으로 연결되도록 증착된다.
상기 유기반도체 물질은 펜타센 (pentacene), 올리고티오펜(oligothiophene), 페릴렌(perylene), 프탈로시아닌(phthalocyanine), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리티오펜(polythiophene) 등을 적용할 수 있으며, 바람직하게는 펜타센을 적용할 수 있다.
본 발명은 상기 유기전자소자의 제조방법으로 제조된 유기전자소자를 제공하며, 상기 유기전자소자는 유기 태양전지, 유기전계효과 트랜지스터, 유기박막 트랜지스터 등 본 발명의 범주 내에서 적용 가능한 다양한 유기전자소자일 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 일 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당분야에 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하도록 한다.
[실시예]
실시예
1:
그래핀과
폴리비닐알콜의
복합체 조성물 제조
그래파이트 분말을 준비하고, 수정된 허머스법(Hummers, W. S. J.; Offeman, R. E. J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 1339/ Kovtyukhova, N. I.; Ollivier, P. J.; Martin, B. R.; Mallouk, T. E.;Chizhik, S. A.; Buzaneva, E. V.; Gorchinskiy, A. D. Chem. Mater. 1999, 11, 771?778)을 이용하여 산화 그래핀 분말을 제조하였다. 제조된 산화 그래핀 분말 15mg을 1.5ml의 증류수에 1시간 동안 초음파 분산시켰다. 다음으로 상기 산화 그래핀 분말이 분산된 용액에 증류수(5ml)에 폴리비닐알콜(28mg)을 용해시킨 폴리비닐알콜 용액을 0.5ml 첨가하였다. 이후, 히드라진 10μl가 DMF 18ml에 용해된 용액을 첨가한 후 80℃에서 12시간 동안 교반하여 그래핀 조성물을 제조하였다.
실시예 1의 제조과정의 각 단계에서 나타나는 물질에 대한 XRD 분석결과를 도 3에 나타내었다.
비교예
1:
그래핀만을
포함한 조성물의 제조
상기 폴리비닐알콜 용액을 첨가하지 않은 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 그래핀이 포함된 조성물을 제조하였다.
실시예
2: 실리콘 기판을 이용한
유기전계효과
트랜지스터의 제조
SiO2 (300nm)가 열적으로 성장되어있는 고농도 도핑된 Si 기판상에 질소 분위기에서 5wt%의 3-mercaptopropyltriethoxysilane과 Toluene의 혼합용액을 도포하여 Thiol self-assembled monolayer (MPS-SAMs)을 형성하였다. 이와 같이 제조된 MPS-SAMs/SiO2/Si 을 기판으로 하여, 기판상에 기판 온도 60℃에서 실시예 1에 따라 제조된 그래핀 조성물을 5회 잉크젯 프린팅하여 소스 및 드레인 전극을 형성한 후, 수소/아르곤(1:1 부피비) 분위기에서 1시간 동안 350℃로 열처리 하였다. 다음으로, 상기 전극이 형성된 기판상에 펜타센을 0.2Å/s의 증착속도로 증착하여 50nm 의 펜타센층을 형성하여 소스 및 드레인 전극이 전기적으로 연결되도록 하여 유기전계효과 트랜지스터를 제조하였다.
실시예 2에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터 측면의 개략적인 모습을 도 4에 나타내었다.
실시예
3: 플라스틱 기판을 이용한
유기전계효과
트랜지스터의 제조
Polyarylate 필름(PAR)상에 poly-4-vinylphenol를 포함하는 propylene glycol methyl ether acetate(PVP) 및 메틸화된 poly(melamine-co-formaldehyde)(PMF)의 1:1 혼합액을 도포한 후 180℃의 진공오븐에서 1시간 동안 경화시켰다
이와 같이 제조된 (PVP/PMF)/PAR 을 기판으로 하여, 상기 기판상에 기판 온도 80℃에서 실시예 1에 따라 제조된 그래핀 조성물을 20회 잉크젯 프린팅하여 소스 및 드레인 전극을 형성한 후, 수소/아르곤 분위기에서 1시간 동안 250℃로 열처리 하였다. 다음으로, 상기 전극이 형성된 기판상에 펜타센을 0.2Å/s의 증착속도로 증착하여 50nm 의 펜타센층을 형성하여 소스 및 드레인 전극이 전기적으로 연결되도록 하여 유기전계효과 트랜지스터를 제조하였다.
비교예
2: 금 전극을 포함하는
펜타센
유기전계효과
트랜지스터의 제조
기판 온도 60℃에서 실시예 1에 따라 제조된 그래핀 조성물을 5회 잉크젯 프린팅하여 소스 및 드레인 전극을 형성한 것 대신에 Ti 5nm와 Au 50nm를 차례로 열증착한 전극패턴을 형성한 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 유기전계효과 트랜지스터를 제조하였다.
비교예 3: PEDOT:PSS 전극을 포함하는 펜타센 유기전계효과 트랜지스터의 제조
PEDOT:PSS (Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate))용액(HC Starck사의 Clevios P)을 잉크젯 프린팅하여 전극패턴을 형성한 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 유기전계효과 트랜지스터를 제조하였다.
[실험예]
실험예
1: 분산 안정성 비교
실시예 1에 따라 제조된 조성물과 비교예 1에 따라 제조된 조성물을 제조 후 3개월 동안 두어 침전물이 생기는지 관찰하여 도 5에 나타내었다.
도 5에 따르면, 폴리비닐알콜을 첨가한 실시예 1의 조성물은 장기간 분산 안정성을 나타내었으나, 이를 첨가하지 않은 비교예 1의 조성물은 3개월 후 침전물이 발생하여 분산 안정성이 상대적으로 낮은 것으로 나타났다.
실험예
2:
유기전계효과
트랜지스터의 전극
XPS
분석
산화 그래핀(a)과 실시예 2에 따른 환원 그래핀/폴리비닐알콜 복합체(b)에 의해 형성된 전극의 화학조성을 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) 분석한 결과를 도 6에 나타내었다. 여기서, (a)와 (b)는 각각 350℃에서 열처리 환원(회색)한 것과 열처리 하지 않은 것(검정색)을 나타낸다.
도 6에 따르면, 환원 전 산화 그래핀(a)에는 산소를 포함하는 작용기가 존재하는 것을 알 수 있으며, 실시예 2에 따른 환원 그래핀/폴리비닐알콜 복합체(b)에서 히드라진에 의한 화학적인 환원 후에도 여전히 산소 작용기가 존재하였으나, 350℃의 열처리 후 산소 작용기가 더 줄어든 것으로 나타났다.
따라서 환원 그래핀/폴리비닐알콜 복합체로 전극 패턴을 형성한 후에 열처리 즉, 열적 환원 처리하는 과정을 두는 것이 바람직함으로 알 수 있었다.
한편, 실시예 2에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 전극의 일함수 특성을 도 7에 나타내었다.
도 7에 따르면, Φ = hv - |ESC - EFE|의 식에 의해서 전극의 일함수는 4.5 eV로 계산되었다. 여기서, hv(photon energy)는 21.2 eV, ESC(secondary electron cutoff)는 11.36 eV, EFE(Fermi-edge energy)는 -5.33 eV이다. 이 값은 유기 반도체 소자의 HOMO(highestoccupied molecular orbital) 에너지 레벨에 비해 높지 않은 수치이다.
실험예
3:
그래핀
조성물의
잉크젯
프린팅 횟수에 따른
광투과성
분석
실시예 1에 따라 제조된 환원 그래핀/폴리비닐알콜 복합체 조성물을 유리기판에 각각 5회, 20회의 멀티 스텝으로 잉크젯 프린팅하여 광투과성을 비교하여 도 8에 나타내었다. 여기서 (a)는 조성물이 잉크젯 프린팅된 모습의 사진이고, (b)는 프린팅하지 않은 기판유리, 5회 프린팅한 것 및 20회 프린팅한 것의 광투과도을 비교하여 나타낸 것이다.
도 8에 따르면, 실시예 1에 따라 제조된 조성물은 20회 잉크젯 프린팅한 경우는 λ=550nm에서 광투과도가 65%로 떨어졌으나, 5회 잉크젯 프린팅한 경우는 83%로 나타나 종래 사용되고 있는 ITO 전극의 광투과도가 85% 정도임을 감안하면 매우 우수한 광투과성을 가짐에 따라 투명전극재료로 적합함을 알 수 있었다.
실험예
4:
유기전계효과
트랜지스터의 형태학적 특성분석
실시예 2 및 비교예 2에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 펜타센 증착층의 2D GIXD(2D grazing incidence X-ray diffraction) 분석결과를 도 9에 나타내었다. 여기서, (a)는 비교예 2의 금 전극상의 펜타센층, (b)는 실시예 2의 그래핀/폴리비닐알콜 복합체 전극상의 펜타센층, (c)는 채널 영역의 펜타센층을 나타낸 것이다.
또한, 실시예 2, 비교예 2 및 비교예 3에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 펜타센 증착층의 SEM 이미지를 도 10에 나타내었다. 여기서, (a)는 금 전극상과 채널영역에 걸친 펜타센층, (b)는 그래핀/폴리비닐알콜 복합체 전극상과 채널영역에 걸친 펜타센층, (c)는 PEDOT:PSS 전극상과 채널영역에 걸친 펜타센층을 나타낸 것이다.
도 9 및 도 10에 따르면, (a)의 펜타센층의 2D GIXD 패턴은 금 전극상에 눈에 띄는 (001) 피크가 qxy-축을 따라 나타나지만 (b) 그래핀/폴리비닐알콜 복합체 전극상의 펜타센층은 qz -축으로 방향성을 나타낸다. 또한 (c)채널영역에서는 (b)와 유사한 방향성을 나타내었다. 이에 따라 그래핀/폴리비닐알콜 전극과 채널영역간의 효과적인 전하의 수송이 일어날 수 있을 것으로 보인다.
또한 상기 펜타센 결정의 방향성은 SEM 이미지에서 금 전극-채널영역 사이에서는 경계가 명확히 나타난 것에 반해, 그래핀/폴리비닐알콜 전극-채널영역 사이에는 이와 같은 경계가 명확히 나타나지 않은 것으로 확인할 수 있었다.
한편, 실시예 2, 비교예 2 및 비교예 3에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 전극 높이 프로파일을 전극의 SEM 이미지와 함께 도 11에 나타내었다.
도 11에 따르면, 펜타센층을 제외한 각 전극의 높이 프로파일을 보면, 다른 전극과 비교하여 PEDOT:PSS 전극은 고르지 못한 높이 프로파일을 가진 것으로 나타났다. 이와 같이 고르지 못한 높이 프로파일을 가진 전극은 전극과 패널영역 사이에 펜타센 결정이 성장을 방해하는 작용을 하며, 궁극적으로 이를 적용한 트랜지스터의 성능을 저하시키는 문제점이 있을 수 있다.
이에 반해, 실시예 2의 그래핀/폴리비닐알콜 전극은 상기와 같은 문제점이 없어 트랜지스터의 전극으로 적용하기에 적합한 것을 알 수 있었다.
실험예
5:
유기전계효과
트랜지스터의 성능 분석
실시예 2, 비교예 2 및 비교예 3에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 출력특성(Output characteristics)을 도 12에 나타내었다.
도 12에 따르면, 실시예 2에 따른 유기전계효과 트랜지스터의 포화전류가 비교예들에 비하여 10배 정도 높은 것으로 나타났다. 또한 낮은 전압에서 S자형의 비옴(nonohmic) 양상은 비교예 2에 비하여 실시예 2에서 크게 줄어들었다. 이와 같은 결과는 환원 그래핀/폴리비닐알콜 전극이 금 전극에 비하여 더 낮은 접촉저항(contact resistance)을 나타낼 수 있음을 암시한다.
실시예 2, 비교예 2 및 비교예 3에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 전이특성(Transfer characteristics)을 도 13에 나타내었다.
도 13에 따르면, 실시예 2에 따른 트랜지스터의 전이특성으로부터 전하 이동도를 유추하였을 때 그 값이 비교예들에 비하여 10배 정도 높은 것으로 나타났다. 전하이동도는 다음의 포화전류-게이트 전압 관계식 Isat = (WCi/2 L)μ(VG - VT)2 을 이용하여 유추하였으며, 실시예의 전하이동도는 0.23 cm2/Vs로 비교예인 금전극과 PEDOT:PSS의 각 0.015 cm2/Vs와 0.035 cm2/Vs에 비해 월등히 높은 값으로 나타났다. 여기서 W와 L은 채널의 너비(width)와 길이(length)이며 Ci는 단위면적당 정전용량, μ는 전하이동도, VT는 문턱전압이다. 또한 실시예의 경우 듀얼 스윕 (dual sweep)시 전이특성의 커브 차이가 거의 없는 낮은 히스테리시스 (hysteresis) 특성을 보여주어 비교예에 비해 안정적이면서도 고성능의 트랜지스터 특성을 보여주었다.
실시예 2, 비교예 2 및 비교예 3에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 채널저항 및 접촉저항을 포함하는 채널길이에 따른 총저항(width-normalized total resistance)을 비교하여 도 15에 나타내었다.
도 14에 따르면, 게이트 전압이 높을 경우 총저항은 접촉저항으로 수렴하는데 환원 그래핀/폴리비닐알코올 복합체 전극을 사용하였을 때 -40V에서 -80V 구간에 나타나는 총저항의 낮은 수렴값은 트랜지스터의 접촉저항이 실제로 낮다는 것을 의미한다. 채널길이에 따른 총저항은 금 전극을 갖는 비교예 2에서 가장 높고, 다음은 PEDOT:PSS 전극을 갖는 비교예 3, 환원 그래핀/폴리비닐알콜 복합체 전극을 갖는 실시예 2의 트랜지스터에서 가장 낮은 값을 나타내었다. 이는 환원 그래핀/폴리비닐알코올 복합체전극의 접촉저항이 낮음을 보여준다.
실험예
6:
그래핀
/
폴리비닐알콜
복합체 전극의 플라스틱 기판 적용
실시예 3에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터의 출력특성(a)과 전이특성(b)을 도 15에 나타내었다.
실시예 3에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터는 250℃의 상대적으로 낮은 열적 환원 온도에 의해 플라스틱 기판에 손상을 최소화할 수 있고, 플렉서블한 유기전계효과 트랜지스터에 적용하기에 더욱 적당하다. 또한, 실리콘 기판을 사용할 때보다 산소 작용기가 더 많이 잔존하여 임계전압(threshold voltage)이 훨씬 높게 나타난다.
실시예 3에 따라 제조된 유기전계효과 트랜지스터는 게이트 전압에 따라 출력특성이 증가하는 것으로 나타났으며, 상대적으로 높은 전계효과 모빌리티(0.1 cm2/(V·s))가 전이특성으로부터 산출되었다.
Claims (19)
- 산화 그래핀;
분산 안정제;
환원제; 및
극성 용매;를 포함하고,
상기 극성 용매는 극성 양성자성 용매와 극성 비양성자성 용매를 포함하고,
상기 극성 양성자성 용매(C1)와 상기 극성 비양성자성 용매(C2)의 부피비(C1:C2)는 0.01:0.99 내지 0.50:0.50인 그래핀 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 그래핀 조성물은 상기 분산 안정제의 함량이 상기 산화 그래핀 100중량부에 대하여 1 내지 50중량부인 것을 특징으로 하는 그래핀 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 그래핀 조성물은 상기 산화 그래핀과 상기 분산 안정제의 전체함량이 상기 극성 용매 100중량부에 대하여 0.001 내지 30중량부인 것을 특징으로 하는 그래핀 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 그래핀 조성물은 상기 환원제의 함량이 상기 산화 그래핀 100중량부에 대하여 0.01 내지 90중량부인 것을 특징으로 하는 그래핀 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 분산안정제는 수용성 폴리머인 것을 특징으로 하는 그래핀 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 분산안정제는 폴리비닐알콜, 메틸셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 나트륨 카르복실메틸셀룰로오스, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 나트륨 폴리아크릴레이트, 나트륨 폴리메타크릴레이트, 젤라틴, 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌옥시드 및 키토산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 그래핀 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 환원제는 히드라진 유도체, 소듐 보로하이드라이드(NaBH4) 및 수산화칼륨(KOH)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 그래핀 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 극성 양성자성 용매는 물, 포름산(formic acid), 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-프로판올, n-부탄올, t-부탄올 및 아세트산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 그래핀 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 극성 비양성자성 용매는 디메틸포름아마이드(N,N-dimethylformamide), 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide), 아세토니트릴(acetonitrile), 테트라히드로퓨란(tetrahydrofuran), 에틸아세테이트(ethyl acetate) 및 아세톤(acetone)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 그래핀 조성물. - 산화 그래핀, 환원제, 분산 안정제 및 극성 용매를 포함하는 그래핀 조성물을 제조하고,
상기 극성용매는 극성 양성자성 용매 및 극성 비양성자성 용매를 포함하고,
상기 극성 양성자성 용매(C1)와 상기 극성 비양성자성 용매(C2)의 부피비(C1:C2)는 0.01:0.99 내지 0.50:0.50인 그래핀 조성물의 제조방법. - 제10항에 있어서,
상기 반응은 50 내지 100℃에서 0.1 내지 15시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 그래핀 조성물의 제조방법. - 기판을 준비하는 단계(단계 a);
상기 기판상에 상기 제1항의 그래핀 조성물을 잉크젯 프린팅하여 전극패턴을 형성하는 단계(단계 b);
상기 전극패턴을 열처리하여 열적 환원(thermal reduction)을 수행하는 단계(단계 c); 및
상기 전극패턴과 기판상에 유기반도체 물질을 증착하는 단계(단계 d);를 포함하는 유기전자소자의 제조방법. - 제12항에 있어서,
상기 단계 b는 상기 기판의 온도를 50 내지 100℃에서 수행하는 것을 특징으로 하는 유기전자소자의 제조방법. - 제12항에 있어서,
상기 단계 c는 수소가스 또는 불활성 가스 분위기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 유기전자소자의 제조방법. - 제12항에 있어서,
상기 단계 c는 200 내지 600℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 유기전자소자의 제조방법. - 제12항에 있어서,
상기 기판은 실리콘 기판 또는 플라스틱 기판 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기전자소자의 제조방법. - 제12항에 있어서,
상기 유기반도체 물질은 펜타센 (pentacene), 올리고티오펜(oligothiophene), 페릴렌(perylene), 프탈로시아닌(phthalocyanine), 폴리아세틸렌(polyacetylene) 및 폴리티오펜(polythiophene)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 유기전자소자의 제조방법. - 제1항의 그래핀 조성물로 제조된 전자부품을 포함하는 유기전자소자.
- 제18항에 있어서,
상기 유기전자소자는 유기 태양전지, 유기전계효과 트랜지스터 및 유기박막 트랜지스터 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기전자소자.
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|---|---|
| KR (1) | KR101654133B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190005028A (ko) * | 2017-07-05 | 2019-01-15 | 한국전기연구원 | 그래핀 패턴 인쇄 방법, 그에 사용되는 잉크 및 그 제조방법 |
| KR102214278B1 (ko) * | 2020-08-11 | 2021-02-15 | 이정진 | 나노 패턴이 형성된 그래핀 제조 방법 |
| KR20210070542A (ko) * | 2019-12-05 | 2021-06-15 | 동아대학교 산학협력단 | 전도성 고분자를 포함하는 투명전극소재 및 그 제조방법 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010056484A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Tokyo Institute Of Technology | 有機トランジスタ及び有機トランジスタの製造方法 |
| KR20110101668A (ko) * | 2010-03-09 | 2011-09-16 | 울산대학교 산학협력단 | 유기 용매에서의 분산성이 우수한 그라핀 화합물의 제조방법 |
| KR20120063853A (ko) | 2010-12-08 | 2012-06-18 | 금오공과대학교 산학협력단 | 아라미드/그래핀 복합체 및 그 제조 방법 |
| KR20120063857A (ko) | 2010-12-08 | 2012-06-18 | 금오공과대학교 산학협력단 | 셀룰로스 유도체-그래핀 나노복합체 및 그 제조방법 |
| KR20120122474A (ko) * | 2011-04-29 | 2012-11-07 | 한국교통대학교산학협력단 | 가용성 그라핀 용액의 제조방법 |
-
2015
- 2015-10-16 KR KR1020150144929A patent/KR101654133B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010056484A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Tokyo Institute Of Technology | 有機トランジスタ及び有機トランジスタの製造方法 |
| KR20110101668A (ko) * | 2010-03-09 | 2011-09-16 | 울산대학교 산학협력단 | 유기 용매에서의 분산성이 우수한 그라핀 화합물의 제조방법 |
| KR20120063853A (ko) | 2010-12-08 | 2012-06-18 | 금오공과대학교 산학협력단 | 아라미드/그래핀 복합체 및 그 제조 방법 |
| KR20120063857A (ko) | 2010-12-08 | 2012-06-18 | 금오공과대학교 산학협력단 | 셀룰로스 유도체-그래핀 나노복합체 및 그 제조방법 |
| KR20120122474A (ko) * | 2011-04-29 | 2012-11-07 | 한국교통대학교산학협력단 | 가용성 그라핀 용액의 제조방법 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Nano Res. 2011, 4(7) p.675-684 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190005028A (ko) * | 2017-07-05 | 2019-01-15 | 한국전기연구원 | 그래핀 패턴 인쇄 방법, 그에 사용되는 잉크 및 그 제조방법 |
| KR20210070542A (ko) * | 2019-12-05 | 2021-06-15 | 동아대학교 산학협력단 | 전도성 고분자를 포함하는 투명전극소재 및 그 제조방법 |
| KR102214278B1 (ko) * | 2020-08-11 | 2021-02-15 | 이정진 | 나노 패턴이 형성된 그래핀 제조 방법 |
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