표제지
목차
ABSTRACT 11
제1장 서론 13
제1절 유기반도체 13
제2절 반도체 패키징 소재 17
제2장 이론적 배경 18
제1절 유기태양전지 18
1. 유기태양전지의 구조 20
2. 유기태양전지의 작동원리 21
3. 성능평가 22
제2절 Micro LED 접합소재 23
1. Micro LED 23
2. Micro LED 접착공정 24
3. 아크릴계 접착제 25
제3절 소재 합성방법 연구 27
1. Radical polymerization 27
2. Stille coupling reaction 28
3. Knoevenagel condensation 32
4. Friedel Crafts acylation 35
5. Williamson etherification 37
6. Steglich etherification 39
제3장 반투명 유기반도체 소재의 고분자 도너 합성 및 특성연구 41
제1절 실험 41
1. 합성 41
2. 기기측정 및 분석방법 55
제2절 결과 및 고찰 57
1. 구조특성 분석 57
2. 컴퓨터 시뮬레이션 분석 60
3. 열적 특성 분석 61
4. 광학적 특성 분석 63
5. 전기화학적 특성 분석 66
6. Photovoltaic 특성 분석 68
7. Morphology 분석 71
제4장 Direct 접속을 위한 고분자 물질의 합성 73
제1절 Experiment 73
1. 합성 73
2. 기기측정 및 분석방법 74
제2절 실험 결과 및 고찰 75
1. 고분자 물성 평가 75
2. NCF Formulation 물성평가 78
3. NCF용 신규 고분자 설계 및 평가 80
제5장 결론 82
참고문헌 85
국문초록 90
〈표 1〉 Flory-Huggins interaction parameter between donors-acceptor 57
〈표 2〉 optical properties of Polymer donor 65
〈표 3〉 photovoltaic result of P(IN), P(IN0.8), P(IN0.7), P(IN0.5), P(Eth) 68
〈표 4〉 Hole mobility of polymer donor 70
〈표 5〉 Formulation of acrylic pre-polymer with POSS-derivative, IBOA 73
〈표 6〉 Formulation of acrylic pre-polymer with high adhesion 74
〈표 7〉 Formulation of acrylic pre-polymer with Adamantane derivative 74
〈표 8〉 Formulation of acrylic pre-polymer with epoxy functional group 74
〈표 9〉 NCF 조성표 78
〈표 10〉 아크릴 올리고머 특성표 79
〈그림 1〉 고분자 기반 유기반도체의 화학 구조: (a) MEH-PPV, (b) PFO, (c) P3HT, (d) PBTTT, (e) POPT 14
〈그림 2〉 저분자 기반 유기반도체의 화학 구조: (a) CBP, (b) TPD, (c) t-PBD, d) pentacene, (e) PCBM, (f) TIPS-pentacene 15
〈그림 3〉 Conjugated polymer backbone에서 교차하는 C-C, C=C 결합 15
〈그림 4〉 기존 패키징 공정의 각 단계에 사용되는 재료 17
〈그림 5〉 (a) Power conversion efficiencies and the number of publications on organic solar cells from 2005 to 2021. (b) A timeline of the progress of... 19
〈그림 6〉 유기태양전지 구조 a) Bilayer 구조 b) Bulk hetero junction 구조 20
〈그림 7〉 OSC의 구동원리 21
〈그림 8〉 Relationship between Voc, Jsc, Vmax, and Jmax 22
〈그림 9〉 micro LED size 23
〈그림 10〉 (a) elastomer 스탬프를 사용한 전사 공정, (b) ACF를 이용한 열 압착 접합 공정 24
〈그림 11〉 stille reaction mechanism 28
〈그림 12〉 Knoevenagel condensation mechanism 32
〈그림 13〉 Friedel-Crafts acylation mechanism 35
〈그림 14〉 Williamson etherification mechanism 37
〈그림 15〉 Steglich etherification mechanism 39
〈그림 16〉 Synthesis of 2,5-dibromothiophene-3-carbaldehyde 42
〈그림 17〉 GC-MS of 2,5-dibromothiophene-3-carbaldehyde 43
〈그림 18〉 1H-NMR of 2,5-dibromothiophene-3-carbaldehyde 43
〈그림 19〉 Synthesis of 2,5-dibromothiophene-3-carboxylic acid 44
〈그림 20〉 1H-NMR of 2,5-dibromothiophene-3-carboxylic acid 45
〈그림 21〉 GC-MS of 2,5-dibromothiophene-3-carboxylic acid 45
〈그림 22〉 Synthesis of Ethyl 2,5-dibromothiophene-3-carboxylate 46
〈그림 23〉 GC-MS of 2,5-dibromothiophene-3-carboxylate 46
〈그림 24〉 Synthesis of 2-((2,5-dibromothiophen-3-yl)methylene)-1H-indene- 1,3(2H)-dione 47
〈그림 25〉 1H-NMR of 2-((2,5-dibromothiophen-3-yl)methylene)-1H-indene- 1,3(2H)-dione 48
〈그림 26〉 Synthesis of Copolymer 49
〈그림 27〉 1H-NMR of P(IN) 50
〈그림 28〉 1H-NMR of P(IN0.8) 50
〈그림 29〉 1H-NMR of P(IN0.7) 51
〈그림 30〉 1H-NMR of P(IN0.5) 51
〈그림 31〉 1H-NMR of P(Eth) 52
〈그림 32〉 GPC data of P(IN) in TCB 52
〈그림 33〉 GPC data of P(IN0.8) in TCB 53
〈그림 34〉 GPC data of P(IN0.7) in TCB 53
〈그림 35〉 GPC data of P(IN0.5) in TCB 54
〈그림 36〉 GPC data of P(Eth) in TCB 54
〈그림 37〉 solubility test of polymer donor in toluene and xylene 58
〈그림 38〉 Contact angle of Donor and Acceptor in DI water / DIM 59
〈그림 39〉 ESP, DFT calculation of material 60
〈그림 40〉 TGA curves for P(IN), P(IN0.8), P(IN0.7), P(IN0.5), P(Eth) 61
〈그림 41〉 UV-Vis absorption spectra in Solution state 63
〈그림 42〉 UV-Vis absorption spectra in Film state 64
〈그림 43〉 PL Quenching rate of P(IN), P(0.8), P(0.5) 65
〈그림 44〉 Energy level diagrams for synthesized donors and matched acceptor 66
〈그림 45〉 Cyclic Voltammetry of synthesized Polymer donor 67
〈그림 46〉 사용된 OSC의 Conventional structure 69
〈그림 47〉 EQE curve for the conventional OSC devices 69
〈그림 48〉 J-V curve for the conventional OSC devices 70
〈그림 49〉 2D AFM image of P(IN), P(IN0.8), P(IN0.7), P(IN0.5), P(Eth) 72
〈그림 50〉 GPC trace of NCA13 76
〈그림 51〉 GPC trace of NCA 15 76
〈그림 52〉 GPC trace of NCA AMAN 0.5 77
〈그림 53〉 GPC trace of NCA AMAN 1.0 77
〈그림 54〉 GPC trace of NCA AMAN 1.5 77
〈그림 55〉 아크릴 공중합체와 경화가 진행된 NCF (상분리) 79
〈그림 56〉 NCA-GMA 구조 80
〈그림 57〉 GPC trace of NCA-GMA 80
〈그림 58〉 NCA-GMA와 epoxy(YD-128)로 경화된 NCF 81