A study on UV-curable organic-inorganic hybrid coating and their application as a gate dielectric = UV 경화형 유-무 기 하이브리드 코팅 및 게이트 유전체로 서의 응용에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

UV 경화형 유-무 기 하이브리드 코팅 및 게이트 유전체로 서의 응용에 관한 연구
Hong Nhung Le
강원대학교 대학원 기능소재공학과
다양한 유-무기 (O-I) 하이브리드 코팅 소재 중에서 UV 경화형 유-무기 하이브리드 코팅 소재는 상대적으로 짧은 시간에 저온 경화가 가능하기 때문에 많은 관심을 받고 있다. 그러나 안정적인 UV 경화형 O-I 하이브리드 코팅 소재 제조에 대한 보고는 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 다양한 양친성 우레탄 아크릴레이트를 사용한 UV 경화형 유-무기 하이브리드 코팅 소재 제조를 제시하였다. UV- 경화성 O-I 하이브리드 용액은 졸-겔 공정에서 무기 성분 공급원으로 다양한 양친성 우레탄 아크릴 레이트 및 TEOS 조성물을 사용하여서 제조되었다. 제조된UV 경화형 O-I 하이브리드 용액으로 형성된 UV 경화 코팅 필름의 연필 경도, 투명도, 경화 및 건조 속도와 같은 물리적 특성을 조사했다. 또한 낮은 표면 조도, 높은 유전 상수 k 및 낮은 누설 전류와 같은 물성을 가지고 있는 UV 경화형 하이브리드 게이트 유전체로서의 적용 가능성을 조사하였다.


 핵심주제어
유-무기 하이브리드, 나노 입자, UV 경화, 졸-젤, 게이트 절연체, 유기 박막 트랜지스터

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A study on UV-curable organic-inorganic hybrid coating and their application as a gate dielectric
Le Hong-Nhung
Department of Materials Science and Engineering
Graduate School, Kangwon National University
ABSTRACT

Among various organic-inorganic (O-I) hybrid coating materials, UV-curable organic-inorganic hybrid coating has received much attention because it can be cured at low temperature in a relatively short time. However, there have been very few reports on the preparation of stable UV-curable O-I hybrid solutions. In this study, the preparation of UV-curable organic-inorganic hybrid coating using various amphiphilic urethane acrylates was presented. UV-curable O-I hybrid solutions were prepared at the various amphiphilic urethane acrylate and TEOS compositions as an inorganic source in the sol-gel process. Physical properties, such as pencil hardness, transparency, curing, and drying speed of UV-cured coating films formed by prepared UV-curable O-I hybrid solutions, were tested. Furthermore, this research revealed several significant benefits of UV-curable hybrid material in preparing UV-curing hybrid gate dielectrics, such as low rough surface, high dielectric constant k, and low leakage current.


 Keywords:
O-I hybrid nanoparticles, UV curing, sol-gel, gate dielectric, OTFT

목차 (Table of Contents)

• Table of Contents
• 1. INTRODUCTION 1
• 2. EXPERIMENTAL SECTION 8
• 2.1 Experimental materials 8
• 2.2.1 Synthesis of various UAN precursors having different molecular weights 10
• 2.2.2 Preparation of UV-curable organic-inorganic hybrid solutions 12
• 2.2.3 Preparation of UV cured O-I hybrid coating films on PET films and glass slide 20
• 2.3 Sample and Device preparation 21
• 2.4 Characterization of samples 23
• 2.5 Device characterization 24
• 3. RESULT AND DISCUSSION 25
• 3.1 Characterization of UAN precursors 25
• 3.2 The effect of UAN precursor molecular weight on the colloidal stability of the organic-inorganic hybrid solution. 28
• 3.3 The effect of TEOS and TMSPMA amounts on coating films 40
• 3.3.1 Using various TEOS amounts 40
• 3.3.2 Using various TMSPMA amounts 43
• 3.4 Dielectric properties of films 45
• 4. CONCLUSION 49
• REFERENCES 50