Great attention has been shown to ferroelectric polymers because they are cheap, lightweight, flexible and easily processed. Among them poly(vinilydene fluoride trifluoroethylene), P(VDF-TrFE), has stable ferroelectric β-phase at room temperature that exhibits strong ferroelectric properties and thus it has been applied to transducers, actuators, sensors, and nonvolatile memory devices. Recently, organic flexible electronics are being developed for practical applications including computer displays and radio frequency identification tags. However, there has been less investigation of both flexibility and transparency in P(VDF-TrFE) films. In this study, we have successfully fabricated ferroelectric P(VDF-TrFE) thin film on flexible and transparent substrates including indium tin oxide (ITO) / poly(ethylenenaphthalate) (PEN) and poly(3,4ethylenedioxythiopene)poly(styrenesulfonate)(PEDOT:PSS)/PEN. The P(VDF-TrFE) films were prepared by a spin coating technicque and subsequently annealed at different temperatures. The effect of the temperature and substrate on optical and ferroelectric properties was characterized by Fourier Transforms infrared (FT-IR) spectroscopy, UV-VIS spectroscopy, atomic force microscopy (AFM) and piezoelectric force microscopy (PFM). Excellent optical transparency and flexibility were achieved and the piezoelectric property of the films deposited at $90\degC$ were the best in our experiments. We concluded that the annealing temperature and substrate should be optimized for future energy harvesting and ferroelectric plastic electronics.
강유전 고분자는 제조공정이 간단하고, 가벼울 뿐만 아니라 제조 단가를 낮출 수 있는등 여러 장점을 지녀 고분자에서 강유전 특성이 발견된 이래로 현재까지 많은 관심을 받고 있다.
그들 중 Poly(vinilydene fluoride trifluoroethylene), P(VDF-TrFE) 는 상온에서도 강유전 특성을 지니는 β-phase 를 안정적으로 얻을 수 있기 때문에 트랜스듀서, 액츄에이터, 센서 그리고 비휘발성 메모리 소자 등으로 많이 사용되어왔다. 최근 유연한 유기 전자소자는 컴퓨터 디스플레이나 RFID 태그 등을 포함하여 그 응용분야가 광범위 하다. 그러나 현재까지 유연하거나 투명한 기판위에서 P(VDF-TrFE) 필름을 제조하여 이의 특성을 분석한 연구는 많지 않다. 본 연구에서는 indium tin oxide (ITO) / poly(ethylenenaphthalate) (PEN) and poly(3,4ethylenedioxythiopene)poly(styrenesulfonate)(PEDOT:PSS)/PEN 등의 유연하고 투명한 기판위에서 P(VDF-TrFE) 필름을 제조하여 기존의 강유전 특성에서 유연성과 투명성을 성공적으로 확보하였다. P(VDF-TrFE) 필름은 스핀코팅을 통하여 서로 다른 열처리 조건에서 제조 하였다. 그리고 이의 강유전 특성과 기판의 투광도는 Fourier Transforms infrared (FT-IR) spectroscopy, UV-VIS spectroscopy, atomic force microscopy (AFM) and piezoelectric force microscopy (PFM) 을 통하여 분석되었다. 본 연구를 통해 $90\degC$의 열처리 조건에서 우수한 투광특성과 강유전 특성을 지니는 필름을 얻을 수 있었고, 확립된 열처리 조건과 기판 조건 은 앞으로의 에너지 하베스팅 분야와 플라스틱 전자소자 등에 적용될 것이다.
