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- 저자 : Ma Boo Soo (검색결과 6 건)
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Park, Hyeonjung,Ma, Boo Soo,Kim, Jin-Seong,Kim, Youngkwon,Kim, Hyeong Jun,Kim, Donguk,Yun, Hongseok,Han, Junghun,Kim, Felix Sunjoo,Kim, Taek-Soo,Kim, Bumjoon J. American Chemical Society 2019 Macromolecules Vol.52 No.20
<P>In this work, we develop mechanically robust and high-performance organic thin-film transistors (OTFTs) based on poly(3-hexylthiophene) (P3HT) regioblock copolymers (<I>block</I>-P3HTs). These <I>block</I>-P3HTs consist of regioregular (<I>rre</I>) and regiorandom (<I>rra</I>) P3HTs, where the highly crystalline <I>rre</I> block allows efficient charge transport while the amorphous <I>rra</I> block provides mechanical robustness and interdomain connection. To examine the effects of the molecular architecture on the OTFT performance and stretchability, we prepare a series of <I>block</I>-P3HTs having different number-average molecular weight (<I>M</I><SUB>n</SUB>) values of <I>rra</I> blocks (from 0 to 32 kg mol<SUP>-1</SUP>) and a fixed <I>M</I><SUB>n</SUB> of <I>rre</I> blocks (11 kg mol<SUP>-1</SUP>). Thin films of all of the <I>block</I>-P3HTs exhibit a high charge-carrier mobility due to the formation of well-developed edge-on crystallites from the <I>rre</I> blocks confined within the <I>rra</I> domains, leading to a hole mobility of 1.5 × 10<SUP>-1</SUP> cm<SUP>2</SUP> V<SUP>-1</SUP> s<SUP>-1</SUP>, which is superior to that of the <I>rre</I> P3HT homopolymer. In addition, the mechanical toughness of <I>block</I>-P3HT thin films is remarkably enhanced by the <I>rra</I> block. While the <I>rre</I> P3HT homopolymer thin film shows a brittle behavior with an elongation at break of only 0.3%, the elongation at break of the <I>block</I>-P3HT thin films increases by a factor of 100, yielding 30.2% with increasing <I>M</I><SUB>n</SUB> of the <I>rra</I> block, without sacrificing the electrical properties. In particular, a noticeable enhancement of both elongation at break and toughness is observed between <I>M</I><SUB>n</SUB> values of the <I>rra</I> block of 8 and 20 kg mol<SUP>-1</SUP>, indicating that the critical molecular weight of <I>rra</I> P3HT plays an important role in determining the mechanical response of the <I>block</I>-P3HT thin films. This study provides guidelines and strategies to improve the mechanical properties of organic electroactive materials without the disruption of optoelectrical properties, which is critical to fabricate high-performance soft electronics.</P> [FIG OMISSION]</BR>
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오승진,마부수,김형준,양찬희,김택수,Oh, Seung Jin,Ma, Boo Soo,Kim, Hyeong Jun,Yang, Chanhee,Kim, Taek-Soo 한국마이크로전자및패키징학회 2020 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.27 No.3
차세대 디스플레이 시장을 선도하기 위해서는 롤러블(rollable), 폴더블(foldable) 디스플레이와 같은 플렉서블(flexible) OLED 디스플레이의 상용화 및 양산화가 필수적이나, 실제 공정 및 굽힘 과정에서 발생하는 극심한 박막 내부 응력 변화로 인한 기계적 파손 문제가 심각한 상황이다. 따라서, 플렉서블 디스플레이 구조에 사용되는 박막 재료의 기계적 물성을 파악하는 것은 제품의 강건한 설계 및 구조 최적화에 필수적이다. 본 논문에서는 물 표면 플랫폼을 이용한 나노 박막 인장 시험법을 적용하여 플렉서블 디스플레이 패널에 적용되는 금속 및 세라믹 박막 소재들의 인장 물성을 정량적으로 측정하였다. 스퍼터링(Sputtering)으로 증착된 Mo, MoTi 나노 박막과, 플라즈마 강화 화학 기상 증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)으로 증착된 SiN<sub>x</sub> 나노 박막의 탄성 계수와 인장 강도 및 연신율을 측정하는 데 성공하였다. 결과적으로 박막의 증착 조건 및 두께에 따라 기계적 물성이 크게 변화할 수 있음을 확인하였으며, 측정된 인장 물성은 기계적으로 강건한 롤러블, 폴더블 디스플레이의 설계를 위한 응력 해석 모델링 데이터로 활용될 수 있을 것으로 기대한다. Commercialization of flexible OLED displays, such as rollable and foldable displays, has attracted tremendous interest in next-generation display markets. However, during bending deformation, cracking and delamination of thin films in the flexible display panels are the critical bottleneck for the commercialization. Therefore, measuring mechanical properties of the fragile thin films in the flexible display panels is essential to prevent mechanical failures of the devices. In this study, tensile properties of the metal and ceramic nano-thin films were quantitatively measured by using a direct tensile testing method on the water surface. Elastic modulus, tensile strength, and elongation of the sputtered Mo, MoTi thin films, and PECVD deposited SiN<sub>x</sub> thin films were successfully measured. As a result, the tensile properties were varied depending on the deposition conditions and the film thickness. The measured tensile property values can be applied to stress analysis modeling for mechanically robust flexible displays.
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유기 나노 보강층을 활용한 유연 디스플레이용 절연막의 기계적 물성 평가
오승진,마부수,양찬희,송명,김택수,Oh, Seung Jin,Ma, Boo Soo,Yang, Chanhee,Song, Myoung,Kim, Taek-Soo 한국마이크로전자및패키징학회 2021 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.28 No.3
최근 유연 디스플레이에 관한 대중의 관심이 증대됨에 따라 롤러블(rollable), 폴더블(foldable) 디스플레이와 같은 우수한 폼 팩터(form factor)를 지닌 차세대 유연(flexible) 디스플레이가 주목받고 있다. 유연 디스플레이의 기계적 신뢰성 확보 측면에서, 내부 절연막으로 활용되는 실리콘 질화물(SiN<sub>x</sub>) 박막은 구동 중 발생하는 응력에 매우 취약하므로 기계적 물성을 정확히 파악하여 파손을 예측하고 패널의 전기적 단락을 방지하는 것이 중요하다. 본 논문에서는, ~130 nm, ~320 nm 두께의 SiN<sub>x</sub> 박막 박막 상부에 ~190 nm 두께의 유기 나노 보강층(PMMA, PS, P3HT)을 코팅하여 이중층 구조로 인장함으로써 매우 취성한 SiN<sub>x</sub> 박막의 탄성 계수와 인장 강도 및 연신율을 측정하는 데 성공하였다. 챔버 압력 및 증착 파워를 조절한 공정 조건(A: 1250 mTorr, 450 W/B: 1000 mTorr, 600 W/C: 750 mTorr, 700 W)을 통해 제작된 ~130 nm SiN<sub>x</sub> 의 탄성계수는 A: 76.6±3.5, B: 85.8±4.6, C: 117.4±6.5 GPa로, ~320 nm SiN<sub>x</sub>는 A: 100.1±12.9, B: 117.9±9.7, C: 159.6 GPa로 측정되었다. 결과적으로, 동일 공정 조건 하에서 SiN<sub>x</sub> 박막의 두께가 증가할수록 탄성 계수가 증가하는 경향을 확인하였으며, 유기 나노 보강층을 활용한 인장 시험법은 파손되기 쉬운 취성 박막의 기계적 물성을 높은 정밀도로 측정하는 데 효과적이었다. 본 연구에서 개발된 방법은, 취약한 디스플레이용 박막의 정량적인 기계적 물성 파악을 가능케하여 강건한 롤러블, 폴더블 디스플레이의 설계에 이바지할 수 있을 것으로 기대한다. Recently, rollable and foldable displays are attracting great attention in the flexible display market due to their excellent form factor. To predict and prevent the mechanical failure of the display panels, it is essential to accurately understand the mechanical properties of brittle SiN<sub>x</sub> thin films, which have been used as an insulating film in flexible displays. In this study, tensile properties of the ~130 nm- and ~320 nm-thick SiN<sub>x</sub> thin films were successfully measured by coating a ~190 nm-thick organic nano-support-layer (PMMA, PS, P3HT) on the fragile SiN<sub>x</sub> thin films and stretching the films as a bilayer state. Young's modulus values of the ~130 nm and ~320 nm SiN<sub>x</sub> thin films fabricated through the controlled chamber pressure and deposition power (A: 1250 mTorr, 450 W/B: 1000 mTorr, 600 W/C: 750 mTorr, 700 W) were calculated as A: 76.6±3.5, B: 85.8±4.6, C: 117.4±6.5 GPa and A: 100.1±12.9, B: 117.9±9.7, C: 159.6 GPa, respectively. As a result, Young's modulus of ~320 nm SiN<sub>x</sub> thin films fabricated through the same deposition condition increased compared to the ~130 nm SiN<sub>x</sub> thin films. The tensile testing method using the organic nano-support-layer was effective in the precise measurement of the mechanical properties of the brittle thin films. The method developed in this study can contribute to the robust design of the rollable and foldable displays by enabling quantitative measurement of mechanical properties of fragile thin films for flexible displays.
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