유연전자(flexible electronics) 산업의 시장이 지속적으로 확장되고 있으며 foldable 또는 wearable 디바이스로의 발전을 예측해 볼 수 있다.
플렉서블 디바이스를 개발함에 있어서 가장 중요한 재료는 투명전극(Transparent electrode)이다. 투명전극이란 투명하면서도 전도성을 갖는 물질로서, OLED, LCD와 같은 디스플레이, 터치패널 및 태양전지 등의 전자 소자에 사용되어 성능에 큰 영향을 미치는 핵심 요소이다.
한편, ITO는 플렉서블 전자 소자에 적용함에 있어 여러 문제가 있다. 인듐의 고갈로 인한 공급 불안 및 가격 상승, brittle한 특성 그리고 polyethylene terephthalate(PET)와 같은 폴리머 기판을 사용하는 경우, 고온 공정에 어려움이 있기 때문에 Roll-to-Roll 공정을 기반으로 하는 플렉서블 전자 소자의 적용에 한계가 있다. 그러나 이러한 단점을 가지고 있음에도 불구하고 플렉서블 전자 소자에 적용하기 위한 연구는 꾸준히 지속되어 왔으며 인듐의 가격이 떨어지고 있는 추세이다. 또한 Roll-to-Roll 공정에 의한 ITO의 연구와 개발도 활발히 진행되고 있어 앞으로도 플렉서블 전자 소자에 적용될 가능성이 매우 크다.
본 논문에서는 롤투롤 스퍼터링 시스템으로 증착된 ITO/PET 투명전극 박막과 ITO와 PET 기판 사이에 hard coating(HC) layer를 증착한 ITO/HC/PET 투명 전극의 전기적, 광학적, 구조적 분석 특성을 관찰하였다. 기계적 특성을 살펴보기 위해 outer/inner bending test를 수행하였으며 fatigue test를 실시하여 피로 특성을 확인해 보았다. 아울러, 유한요소해석을 통해 실험 결과와 시뮬레이션 결과를 비교 관찰하였다.