JP7171653B2 - 導電フィルムおよびこれを含む表示装置 - Google Patents

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Description

本明細書は、導電フィルムおよびこれを含む表示装置に関し、より具体的には、透明かつ優れた電気伝導率を有する可撓性の導電フィルムおよびこれを含む表示装置に関する。
透明電極は、プラズマディスプレーパネル（ＰＤＰ）、有機発光表示装置（ＯＬＥＤ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）、太陽電池（Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌ）、タッチ素子（Ｔｏｕｃｈ Ｄｅｖｉｃｅ）などに広範囲に適用され、主にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を透明電極の材料として使用する。ＩＴＯは、透明かつ優れた電気伝導率を有するという長所がある。
特開２０１８－１０６６９９号公報
ＩＴＯは、埋蔵量が少ない希土類元素であるインジウムを含んでいるので、価格が高くなる問題がある。本明細書の発明者は、ＩＴＯを代替可能であり、導電性高分子層および導電性高分子層内に挿入されたネットワーク構造体を含む導電性に優れた導電フィルムおよびこれを含む表示装置を発明した。
本明細書の一実施例による解決課題は、導電性にすぐれ、光透過率が高い導電フィルムおよびこれを含む表示装置を提供することである。
本明細書の一実施例による導電フィルムは、基材層と、導電性高分子層と、ネットワーク構造体を含む。
前述した導電性高分子層は、前述した基材層上に位置し、導電性高分子を含む。
前述したネットワーク構造体は、前述した導電性高分子層内に挿入され、複数の金属ナノワイヤを含む。
本明細書の一実施例による表示装置は、前述した導電フィルムを含む電極を含む。
本明細書の実施例によって導電性高分子層および導電性高分子層内に挿入されたネットワーク構造体を備えることにより、光透過率にすぐれ、導電性に優れた導電フィルムを提供し得る効果がある。
また、前記導電フィルムを用いることにより、ＩＴＯを代替できる効果がある。
また、本明細書の他の実施例によって前述した導電フィルムを含む電極を備えることにより、費用の高いＩＴＯが前述した導電フィルムに代替された表示装置を提供し得る効果がある。
本明細書の一実施例による表示装置のシステム構成図。 本明細書の一実施例による表示パネルのサブピクセル回路を示した図面。 本明細書の一実施例による表示パネルのサブピクセル回路を示した図面。 本明細書の一実施例による導電フィルムを説明するための図面。 本明細書の一実施例による導電フィルムの導電性高分子層およびネットワーク構造体を説明するための図面。 本明細書の一実施例による導電フィルムの製造方法を説明するための図面。
本明細書の利点および特徴、そしてこれらを達成する方法は、添付される図面とともに詳細に後述されている実施例を参照すると明確になる。しかし、本明細書は、以下で開示される実施例に限定されるものではなく、互いに異なる様々な形で実装され、単に本実施例は、本明細書の開示が完全するようにし、本明細書が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本明細書は、請求項の範疇によって定義されるだけである。
本明細書の実施例を説明するための図面に開示された形状、大きさ、比率、角度、数などは、例示的なものであるため、本明細書が示された事項に限定されるものではない。明細書全体にわたって同一の参照符号は、同一の構成要素を指称する。また、本明細書を説明するにおいて、係る公知技術についての具体的な説明が本明細書の要旨を不必要にぼかすことができると判断される場合、その詳細な説明は省略する。本明細書上で言及した「含む」、「有する」、「行われる」などが使用される場合、「～のみ」が使用されない以上、他の部分が追加され得る。構成要素を単数として表現した場合に特別に明示的な記載事項がない限り、複数が含まれる場合を含む。
構成要素を解釈するにおいて、別の明示的な記載がなくても誤差の範囲を含むことと解釈する。
位置関係についての説明の場合、例えば、「～上に」、「～上部に」、「～下部に」、「～横に」などで２つの部分の位置関係が説明される場合、「すぐに」または「直接」が使用されない以上、２つの部分の間に１つまたは複数の他の部分が位置し得る。
時間関係についての説明の場合、例えば、「～後に」、「～に続いて」、「～次に」、「～前に」などで時間的先後関係が説明される場合、「すぐに」または「直接」が使用されない以上、連続的ではない場合も含み得る。
第１、第２などが様々な構成要素を記述するために使用されるが、これらの構成要素は、これらの用語によって制限されない。これらの用語は、単に１つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用するものである。したがって、以下で記載されている第１構成要素は、本明細書の技術的思想内で第２構成要素であり得る。
本明細書の色々の実施例のそれぞれの特徴が部分的に、または全体的に互いに結合または組み合わせが可能であり、技術的に様々な連動および駆動が可能であり、各実施例が互いについて独立的に実施し得、連関関係として一緒に実施し得る。
以下では、本明細書の一実施例による導電フィルムの様々な構成について説明する。
導電フィルムの構成によると、導電性高分子は、陽イオン性ポリマーと陰イオン性ポリマーの複合ポリマーであり得る。
導電フィルムの構成によると、陽イオン性ポリマーは、ポリ（３、４－エチレンデオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ、ｐｏｌｙ（３、４－Ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｅｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ））であり得る。
導電フィルムの構成によると、陰イオン性ポリマーは、デキストラン硫酸（Ｄｅｘｔｒａｎ Ｓｕｌｆａｔｅ）であり得る。
導電フィルムの構成によると、導電性高分子層は、面抵抗が２０Ω／□以下であり得る。
導電フィルムの構成によると、導電性高分子層は、光透過率が８５％以上であり得る。
導電フィルムの構成によると、金属ナノワイヤは、銀ナノワイヤであり得る。
導電フィルムの構成によると、ネットワーク構造体は、複数の金属ナノワイヤのうち、隣接する２つの金属ナノワイヤが接触するジャンクション部を含み得る。
導電フィルムの構成によると、ネットワーク構造体は、面抵抗が２０Ω／□以下であり得る。
導電フィルムの構成によると、ネットワーク構造体は、光透過率が９０％以上であり得る。
導電フィルムの構成によると、ネットワーク構造体を形成する複数の金属ナノワイヤとの間の孔隙に導電性高分子が位置し得る。
以下では、本明細書の一実施例による表示装置の様々な構成について説明する。
表示装置の構成によると、表示装置は、有機発光素子を含み得る。
表示装置の構成によると、有機発光素子は、第１電極、発光層および第２電極を含み得る。
表示装置の構成によると、第１電極および第２電極のうち、１つまたは複数は、前述した本明細書の実施例による導電フィルムを含み得る。
表示装置の構成によると、表示装置は、多数のタッチ電極を含むタッチパネルを含み得る。
表示装置の構成によると、多数のタッチ電極のうち、１つまたは複数は、前記導電フィルムを含み得る。
以下、添付された図面を参照して本明細書の様々な実施例を具体的に説明する。
図１は、本明細書の実施例による表示装置１００のシステム構成図である。
図１を参照すると、本明細書の実施例による表示装置１００は、多数のデータラインＤＬおよび多数のゲートラインＧＬが配置され、多数のデータラインＤＬおよび多数のゲートラインＧＬによって定義される多数のサブピクセルＳＰを配列する表示パネルＤＩＳＰと、多数のデータラインＤＬを駆動するデータ駆動回路（ＤＤＣ）と、多数のゲートラインＧＬを駆動するゲート駆動回路（ＧＤＣ）と、データ駆動回路（ＤＤＣ）およびゲート駆動回路（ＧＤＣ）を制御するディスプレーコントローラー（Ｄ－ＣＴＲ）などを含む。
ディスプレーコントローラー（Ｄ－ＣＴＲ）は、データ駆動回路（ＤＤＣ）およびゲート駆動回路（ＧＤＣ）に各種制御信号ＤＣＳ、ＧＣＳを供給し、データ駆動回路（ＤＤＣ）およびゲート駆動回路（ＧＤＣ）を制御する。
これらのディスプレーコントローラー（Ｄ－ＣＴＲ）は、各フレームで実装するタイミングに応じてスキャンを開始し、外部から入力される入力映像データをデータ駆動回路（ＤＤＣ）で使用するデータ信号形式に合わせて変換して変換された映像データを出力し、スキャンに合わせて適当な時間にデータ駆動を統制する。
ディスプレーコントローラー（Ｄ－ＣＴＲ）は、データ駆動回路（ＤＤＣ）と別の部品として実装され得、データ駆動回路（ＤＤＣ）とともに統合されて集積回路として実装され得る。
データ駆動回路（ＤＤＣ）は、ディスプレーコントローラー（Ｄ－ＣＴＲ）から映像データの入力を受けて多数のデータラインＤＬにデータ電圧を供給することにより、多数のデータラインＤＬを駆動する。ここで、データ駆動回路（ＤＤＣ）は、ソース駆動回路とも呼ばれる。
これらのデータ駆動回路（ＤＤＣ）は、少なくとも１つのソースドライバー集積回路（ＳＤＩＣ：Ｓｏｕｒｃｅ Ｄｒｉｖｅｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を含んで実装され得る。
各ソースドライバー集積回路（ＳＤＩＣ）は、シフトレジスター（Ｓｈｉｆｔ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）、ラッチ回路（Ｌａｔｃｈ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、デジタルアナログコンバーター（ＤＡＣ：Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、出力バッファー（Ｏｕｔｐｕｔ Ｂｕｆｆｅｒ）などを含み得る。
各ソースドライバー集積回路（ＳＤＩＣ）は、場合によって、アナログデジタルコンバーター（ＡＤＣ：Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）をさらに含み得る。
ゲート駆動回路（ＧＤＣ）は、多数のゲートラインＧＬにスキャン信号を順次に供給することにより、多数のゲートラインＧＬを順次に駆動する。ここで、ゲート駆動回路（ＧＤＣ）は、スキャン駆動回路とも呼ばれる。
これらのゲート駆動回路（ＧＤＣ）は、少なくとも１つのゲートドライバー集積回路（ＧＤＩＣ：Ｇａｔｅ Ｄｒｉｖｅｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を含んで実装され得る。
各ゲートドライバー集積回路（ＧＤＩＣ）は、シフトレジスター（Ｓｈｉｆｔ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）、レベルシフタ（Ｌｅｖｅｌ Ｓｈｉｆｔｅｒ）などを含み得る。
各ゲートドライバー集積回路（ＧＤＩＣ）は、テープオートメテッドボンディング（ＴＡＢ）方式またはチップオングラス（ＣＯＧ）方式として表示パネルＤＩＳＰのボンディングパッド（Ｂｏｎｄｉｎｇ Ｐａｄ）に接続されるか、またはＧＩＰ（Ｇａｔｅ Ｉｎ Ｐａｎｅｌ）タイプとして実装されて表示パネルＤＩＳＰに直接配置され得、場合によって、表示パネルＤＩＳＰに集積化されて配置され得る。また、各ゲートドライバー集積回路（ＧＤＩＣ）は、表示パネルＤＩＳＰと接続されたフィルム上に実装されるチップオンフィルム（ＣＯＦ）方式として実装され得る。
ゲート駆動回路（ＧＤＣ）は、ディスプレーコントローラー（Ｄ－ＣＴＲ）の制御に応じて、オン（Ｏｎ）電圧またはオフ（Ｏｆｆ）電圧のスキャン信号を多数のゲートラインＧＬに順次に供給する。
データ駆動回路（ＤＤＣ）は、ゲート駆動回路（ＧＤＣ）によって特定ゲートラインが開くと、ディスプレーコントローラー（Ｄ－ＣＴＲ）から受信した映像データをアナログ形式のデータ電圧に変換して多数のデータラインＤＬに供給する。
データ駆動回路（ＤＤＣ）は、表示パネルＤＩＳＰの一側（例：上側または下側）にだけ位置し得、場合によって、駆動方式、パネル設計方式などによって表示パネルＤＩＳＰの両側（例：上側と下側）の両方に位置し得る。
ゲート駆動回路（ＧＤＣ）は、表示パネルＤＩＳＰの一側（例：左側または右側）にだけ位置し得、場合によって、駆動方式、パネル設計方式などによって表示パネルＤＩＳＰの両側（例：左側と右側）の両方に位置し得る。
本明細書の実施例による表示装置１００は、有機発光表示装置、液晶表示装置、プラズマ表示装置などであり得る。
本明細書の実施例による表示装置１００が有機発光表示装置である場合、表示パネルＤＩＳＰに配列された各サブピクセルＳＰは、自発光素子である有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｎ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）と、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を駆動するための駆動トランジスタ（Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの回路素子として構成され得る。
各サブピクセルＳＰを構成する回路素子の種類および数は、提供機能および設計方式などによって様々に定められ得る。
そこで、以下では、有機発光素子（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｎ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いて映像を表示するための表示パネルでのサブピクセル構造（サブピクセル回路）を説明する。
図２および図３は、本明細書の実施例による表示パネルのサブピクセル回路を示した図面である。
図２および図３を参照すると、各サブピクセルＳＰは、基本的に、有機発光素子ＯＬＥＤと、有機発光素子ＯＬＥＤ２１０を駆動する駆動トランジスタＤＲＴを含み得る。
図２を参照すると、各サブピクセルＳＰは、駆動トランジスタＤＲＴのゲートノードにあたる第１ノードＮ１にデータ電圧ＶＤＡＴＡを伝達するための第１トランジスタＴ１と、映像信号電圧にあたるデータ電圧ＶＤＡＴＡまたはこれに対応する電圧を１フレーム時間の間維持するストレージキャパシターＣ１をさらに含むように構成できる。
有機発光素子ＯＬＥＤは、第１電極２１１（ アノード電極またはカソード電極）、発光層２１２および第２電極２１３（ カソード電極またはアノード電極）などを含み得る。
一例として、有機発光素子ＯＬＥＤの第２電極２１３には、基底電圧ＥＶＳＳを印加できる。
駆動トランジスタＤＲＴは、有機発光素子ＯＬＥＤに駆動電流を供給することにより、有機発光素子ＯＬＥＤを駆動させる。
駆動トランジスタＤＲＴは、第１ノードＮ１、第２ノードＮ２および第３ノードＮ３を有する。
駆動トランジスタＤＲＴの第１ノードＮ１は、ゲートノードにあたるノードとして、第１トランジスタＴ１のソースノードまたはドレインノードと電気的に接続され得る。
駆動トランジスタＤＲＴの第２ノードＮ２を、有機発光素子ＯＬＥＤの第１電極２１１と電気的に接続でき、ソースノードまたはドレインノードとできる。
駆動トランジスタＤＲＴの第３ノードＮ３を、駆動電圧ＥＶＤＤが印加されるノードとして、駆動電圧ＥＶＤＤを供給する駆動電圧ラインＤＶＬ（Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｌｉｎｅ）と電気的に接続でき、ドレインノードまたはソースノードとできる。
駆動トランジスタＤＲＴと第１トランジスタＴ１を、ｎタイプとｐタイプとして実装できる。
第１トランジスタＴ１は、データラインＤＬと駆動トランジスタＤＲＴの第１ノードＮ１との間に電気的に接続され、ゲートラインを介してスキャン信号ＳＣＡＮをゲートノードに印加を受けて制御できる。
これらの第１トランジスタＴ１は、スキャン信号ＳＣＡＮによってターンオンされ、データラインＤＬから供給されたデータ電圧ＶＤＡＴＡを駆動トランジスタＤＲＴの第１ノードＮ１に伝達し得る。
ストレージキャパシターＣ１を、駆動トランジスタＤＲＴの第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間に電気的に接続できる。
これらのストレージキャパシターＣ１は、駆動トランジスタＤＲＴの第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間に存在する内部キャパシター（Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）である寄生キャパシター（例：Ｃｇｓ、Ｃｇｄ）ではなく、駆動トランジスタＤＲＴの外部に意図的に設計した外部キャパシター（Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）である。
図３を参照すると、本実施例による表示パネルに配置された各サブピクセルＳＰは、有機発光素子ＯＬＥＤ、駆動トランジスタＤＲＴ、第１トランジスタＴ１およびストレージキャパシターＣ１のほかに、第２トランジスタＴ２をさらに含み得る。
第２トランジスタＴ２は、駆動トランジスタＤＲＴの第２ノードＮ２と基準電圧ＶＲＥＦ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｖｏｔａｇｅ）を供給する基準電圧ラインＲＶＬ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｌｉｎｅ）との間に電気的に接続され、ゲートノードにスキャン信号の一種であるセンシング信号ＳＥＮＳＥの印加を受けて制御できる。
前述した第２トランジスタＴ２をさらに含むことにより、サブピクセルＳＰ内の駆動トランジスタＤＲＴの第２ノードＮ２の電圧状態を効果的に制御できる。
これらの第２トランジスタＴ２は、センシング信号ＳＥＮＳＥによってターンオンされ、基準電圧ラインＲＶＬを介して供給される基準電圧ＶＲＥＦを駆動トランジスタＤＲＴの第２ノードＮ２に印加する。
図３のサブピクセル構造は、駆動トランジスタＤＲＴの第２ノードＮ２の電圧の初期化を正確にするのに有利であり、駆動トランジスタＤＲＴの固有特性値（しきい値電圧と移動度）、有機発光素子ＯＬＥＤの固有特性値（例：しきい値電圧）をセンシングするために有利な構造である。
一方、スキャン信号ＳＣＡＮおよびセンシング信号ＳＥＮＳＥは、別のゲート信号であり得る。この場合、スキャン信号ＳＣＡＮおよびセンシング信号ＳＥＮＳＥは、互いに異なるゲートラインを介して、第１トランジスタＴ１のゲートノードおよび第２トランジスタＴ２のゲートノードにそれぞれ印加され得る。
場合によって、スキャン信号ＳＣＡＮおよびセンシング信号ＳＥＮＳＥは、同じゲート信号であり得る。この場合、スキャン信号ＳＣＡＮおよびセンシング信号ＳＥＮＳＥは、同じゲートラインを介して第１トランジスタＴ１のゲートノードおよび第２トランジスタＴ２のゲートノードに共通に印加され得る。
図４は、本明細書の一実施例による導電フィルムを説明するための図面である。
図４を参照すると、導電フィルム４００は、基材層４２０、導電性高分子層４３０およびネットワーク構造体４４０を含む。
基材層４２０は、導電フィルム４００を構成するベース層である。基材層４２０は、例えば、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ、ＰＩ）、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）およびシリコンウエハーのうち、１つまたは複数を含み得る。
１例として、ポリイミドは、軽く、耐熱性、耐衝撃性および耐摩耗性にすぐれ、可撓性であるため、基材層４２０は、ポリイミドを含み得る。
導電性高分子層４３０は、基材層４２０上に位置する。また、導電性高分子層４３０は、導電性高分子を含む。
導電性高分子は、伝導性に優れた高分子を意味し、面抵抗が６０Ω／□であれば、その種類は、特別に制限されない。
導電性高分子は、陽イオン性ポリマーと陰イオン性ポリマーの複合ポリマー（Ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ Ｐｏｙｍｅｒ）であり得る。導電性高分子が陽イオン性ポリマーと陰イオン性ポリマーの複合ポリマーである場合、導電性高分子を含む導電性高分子層が低い面抵抗を有し、優れた導電性を有し得る。
陽イオン性ポリマーは、優れた伝導率を有する導電性高分子を使用できる。例えば、陽イオン性ポリマーは、ポリ（３、４－エチレンデオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ、ｐｏｌｙ（３、４－Ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｅｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ））であり得る。
陰イオン性ポリマーは、優れた伝導率を有する導電性高分子を使用できる。例えば、陰イオン性ポリマーは、デキストラン硫酸（Ｄｅｘｔｒａｎ Ｓｕｌｆａｔｅ、ＤＳ）であり得る。
陽イオン性ポリマーとしてＰＥＤＯＴを使用し、陰イオン性ポリマーとしてＤＳを使用する場合、導電性高分子が優れた伝導率を有しつつ、高い光透過率を有し得る。
導電性高分子は、例えば、伝導率が９０００Ｓ／ｃｍ以上であり得る。導電性高分子の伝導率の上限は、伝導率が高いほど、導電フィルムが優れた伝導率を有するため、特別に制限されないが、例えば、２００００Ｓ／ｃｍ以下であり得る。導電性高分子が前述した範囲を満足する伝導率を有する場合、導電フィルムが優れた伝導率を有し得、表示装置の輝度および電力効率が向上できる。
導電性高分子は、波長が５５０ｎｍである光についての光透過率が８５％以上であり得る。前記光透過率の下限は、例えば、８７％以上または９０％以上であり得る。前記光透過率の上限は、導電性高分子の光透過率が高いほど、導電フィルムが高い透明度を有するため、特別に制限されないが、例えば、９９％以下または９５％以下であり得る。導電性高分子が前述した光透過率を満足する場合、導電フィルムが優れた透明度を有し得、表示装置の輝度および電力効率が向上できる。
導電性高分子層４３０内には、ネットワーク構造体４４０が挿入される。ネットワーク構造体４４０は、導電性高分子層４３０に含まれる導電性高分子よりも高い伝導率を有するため、導電フィルムが高い伝導率を有する。
図４に示したように、ネットワーク構造体４４０は、複数の金属ナノワイヤを含む。ネットワーク構造体４４０は、複数の金属ナノワイヤで構成され、隣接する２つの金属ナノワイヤが接触するジャンクション部４４１を含み得る。基材層４２０上に十分な数の金属ナノワイヤが配置される場合、隣接する金属ナノワイヤは、互いに重畳するおよび／または互いに接触するように配置され、ジャンクション部４４１を形成する。ジャンクション部４４１とは、隣接する複数の金属ナノワイヤが接触する部分の指称である。
ネットワーク構造体４４０がジャンクション部４４１を含むことにより、金属ナノワイヤおよびジャンクション部４４１を介して電流が流れる通路が形成され得、複数の金属ナノワイヤおよびジャンクション部４４１を介してネットワーク構造体４４０の全体に電流を流すことができる。したがって、ネットワーク構造体４４０を含む導電フィルム４００の電気伝導率を飛躍的に向上できる。
金属ナノワイヤの種類は、例えば、銀ナノワイヤ、金ナノワイヤまたは白金ナノワイヤであり得る。前記金属のうち、銀は、伝導性にすぐれ、ワイヤ状に作りやすいため、本明細書の実施例による金属ナノワイヤは、銀ナノワイヤであり得る。
銀ナノワイヤは、抵抗値が８０Ωないし１２０Ωで抵抗値が２００Ωないし４００ΩのＩＴＯよりも低いため大型化しやすい。また、蒸着ではなく、印刷工法などを適用でき、曲面製作が可能であるためフレキシブル表示装置にも適用可能である。
銀ナノワイヤは、１０ｎｍないし１００ｎｍの直径と１ｕｍないし１００ｕｍの長さを有し得る。したがって、非常に大きい直径－長さの割合を有するようになるため、少量を使用しても隣接する銀ナノワイヤが互いに接触してジャンクション部４４１を形成しつつ、ネットワーク構造体４４０を形成し得る。銀ナノワイヤがネットワーク構造体４４０を形成する場合、銀ナノワイヤとの間に位置する孔隙および銀ナノワイヤのナノサイズによってネットワーク構造体４４０が高い光透過率を有し得る。
図５は、本明細書の一実施例による導電フィルムの導電性高分子層４３０およびネットワーク構造体４４０の説明図である。
金属ナノワイヤで構成されるネットワーク構造体４４０は、前述したように、金属ナノワイヤの間に位置する孔隙を含む多孔性部材の特性を有する。このような多孔性部材の特性は、優れた光透過率およびフレキシブル性などの長所があるが、伝導率が低下し抵抗が上昇するという問題点もある。ネットワーク構造体４４０の孔隙は、導電性高分子層４３０に含まれた導電性高分子によって充填される。したがって、ネットワーク構造体４４０を形成する複数の金属ナノワイヤとの間の孔隙には、導電性高分子が位置し得る。ネットワーク構造体４４０の孔隙を導電性高分子が充填する場合、ネットワーク構造体４４０の弱い機械的な物性を補完でき、導電フィルムが優れた硬度、耐スクラッチ性および耐久度を有し得る。
本明細書の実施例によると、導電性高分子を陽イオン性ポリマーと陰イオン性ポリマーの複合ポリマー（Ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ Ｐｏｙｍｅｒ）とでき、その場合、陽イオン性ポリマーとしてＰＥＤＯＴを含み、陰イオン性ポリマーとしてＤＳを含み得る。これらの導電性高分子は、気相重合（Ｖａｐｏｒ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）によって重合可能である。気相重合によって導電性高分子を重合する場合、ネットワーク構造体４４０の孔隙を効果的に充填でき、ネットワーク構造体４４０の孔隙を充填する過程で隣接する金属ナノワイヤが接触したジャンクション部４４１の接続が切れることを最大限に予防できるため、伝導率に優れたネットワーク構造体４４０を形成し得る。
ネットワーク構造体４４０は、低い面抵抗を有し得る。例えば、ネットワーク構造体４４０は、面抵抗が２０Ω／□以下であり得る。ネットワーク構造体４４０の面抵抗の下限は、面抵抗が低いほど、導電フィルムが優れた伝導率を有するものであるため、特別に制限されるものではないが、例えば、１Ω／□以上または５Ω／□以上であり得る。ネットワーク構造体４４０が低い面抵抗を有することにより、導電フィルムが優れた伝導率を有するため、ＩＴＯを効果的に代替し得る。
ネットワーク構造体４４０は、高い光透過率を有し得る。例えば、ネットワーク構造体４４０は、波長が５５０ｎｍである光についての光透過率が９０％以上であり得る。ネットワーク構造体４４０の光透過率の上限は、光透過率が高いほど、導電フィルムが優れた透明度を有するものであるため、特別に制限されるものではないが、例えば、９９％以下または９５％以下であり得る。ネットワーク構造体４４０が高い透過率を有することにより、導電フィルムが優れた透明度を有するため、ＩＴＯを効果的に代替できる。
本明細書の実施例による導電フィルムは、前述したように、優れた光透過率、電気伝導率および可撓性を有するため、各種電子装置に含まれるタッチパネルに適用でき、フレキシブル表示装置の透明電極としても使用できる。
本明細書の実施例による表示装置は、タッチセンシングのためにタッチセンサー（Ｔｏｕｃｈ Ｓｅｎｓｏｒ）として多数のタッチ電極が配置されたタッチパネルと、タッチパネルの駆動およびセンシング処理を行うタッチセンシング回路などを含み得る。タッチパネルが内蔵型の場合、タッチパネルは、多数のタッチ電極の集合体として見られる。ここで、多数のタッチ電極が置かれる板または層は、専用基板であってもよく、表示パネルに既に存在する層（例えば、封止層）であってもよい。タッチパネルを構成する多数のタッチ電極およびタッチセンシング回路は、前述した本明細書の実施例による導電フィルムを含み得る。
図６は、本明細書の一実施例による導電フィルムの製造方法の説明図である。
本実施例を説明するにおいて、以前の実施例と同一または対応する構成要素についての説明は省略する。以下、これを参照して本実施例による導電フィルムの製造方法について説明する。
図６を参照すると、本明細書の実施例による導電フィルム製造方法は、基材層４２０上に金属ナノワイヤを含むネットワーク構造体４４０を形成する段階を含み得る。
基材層４２０上にネットワーク構造体４４０を形成する方法は、例えば、銀ナノワイヤを大気中でポリオール（Ｐｏｌｙｏｌ）溶液相工程で合成した後、プリンティング工程およびスプレー工程などを用いて基材層４２０上にコーティングする方法であり得るが、これに制限されるものではない。
基材層４２０上にコーティングされる銀ナノワイヤの含量を調節してネットワーク構造体４４０の具体的な形状を調節できる。銀ナノワイヤの含量が高くなるほど、ネットワーク構造体４４０に含まれるジャンクション部４４１が多くなるため、ネットワーク構造体がより低い面抵抗を有し得る。
本明細書の実施例による導電フィルムの製造方法は、導電性高分子層４３０を形成する段階を含み得る。導電性高分子層４３０を形成する段階は、ネットワーク構造体４４０を形成した後に、導電性高分子層４３０に含まれる導電性高分子を気相重合（Ｖａｐｏｒ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）して導電性高分子層４３０を形成し得る。
気相重合（Ｖａｐｏｒ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）を通じて形成する導電性高分子は、例えば、陽イオン性ポリマーとしてＰＥＤＯＴ（Ｐｏｌｙ（３、４－Ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｅｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ））を含み、陰イオン性ポリマーとしてＤＳ（Ｄｅｘｔｒａｎ Ｓｕｌｆａｔｅ）を含む複合ポリマー（Ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ Ｐｏｙｍｅｒ）であるＰＥＤＯＴ：ＤＳであり得る。 ＰＥＤＯＴ：ＤＳを導電性高分子として使用する場合、気相重合（Ｖａｐｏｒ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）が容易かつ導電性高分子が優れた伝導率を有し得る。
金属ナノワイヤを含むネットワーク構造体４４０が形成された基材層４２０上に気相重合を通じて導電性高分子層を形成する場合、溶液の重合などを通じて導電性高分子層を形成するよりもネットワーク構造体４４０が有するジャンクション部４４１の接続が解除されることを効果的に予防できる。また、ネットワーク構造体４４０を構成する金属ナノワイヤとの間に位置する孔隙を導電性高分子が効果的に充填できるという長所がある。ネットワーク構造体４４０が含む孔隙を導電性高分子が充填する場合、クロスジャンクション（Ｃｒｏｓｓ Ｊｕｎｃｔｉｏｎ）の抵抗が低くなることがあるため、導電フィルムが低い面抵抗および優れた伝導率を有し得る。
本明細書の他の実施例は、表示装置に関するものである。
本実施例を説明するにおいて、以前の実施例と同一または対応する構成要素についての説明は省略する。以下、これを参照して本実施例による導電フィルムの製造方法について説明する。
本明細書の一実施例による表示装置は、導電フィルムを含む電極を含む。導電フィルムは、本明細書の実施例による導電フィルムである。表示装置が導電フィルムを含む電極を含むことにより、ＩＴＯ電極を代替するか、またはＩＴＯ電極の使用量を減少させ得る。
前記電極は、例えば、表示装置の有機発光素子に含まれる電極であり得る。表示装置は、有機発光素子を含み得、有機発光素子は、第１電極、発光層および第２電極を含み得る。第１電極は、アノード電極またはカソード電極であり得、第２電極は、カソード電極またはアノード電極であり得る。有機発光素子の第１電極および第２電極のうち、高い透明度と優れた電気伝導率が要求される電極に前述した導電フィルムを含む電極が含まれ得る。
以上の説明および添付した図は、本発明の技術的思想を例示的に説明したことに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から外れない範囲で様々な修正および変形が可能である。従って、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであって、このような実施例により本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、特許請求の範囲により解釈されるべきであり、それと同等な範囲内にある全ての技術的思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
２１０：有機発光素子
２１１：第１電極
２１２：発光層
２１３：第２電極
４２０：基材層
４３０：導電性高分子層
４４０：ネットワーク構造体
４４１：ジャンクション部

Claims (10)

  1. 基材層と、
    前記基材層上に位置し、導電性高分子を含む導電性高分子層と、
    前記導電性高分子層内に挿入されたネットワーク構造体と、を含み、
    前記ネットワーク構造体が複数の金属ナノワイヤを含み、
    前記導電性高分子は、陽イオン性ポリマーと陰イオン性ポリマーの複合ポリマーであり、
    前記陽イオン性ポリマーは、ポリ（３、４－エチレンデオキシチオフェン）であり、
    前記陰イオン性ポリマーは、デキストラン硫酸であり、
    前記ネットワーク構造体は、前記複数の金属ナノワイヤのうち、隣接する２つの金属ナノワイヤが接触するジャンクション部を含み、
    前記ネットワーク構造体を形成する複数の金属ナノワイヤとの間の複数の孔隙の一部に前記導電性高分子が位置する、導電フィルム。
  2. 前記導電性高分子は、伝導率が９０００Ｓ／ｃｍ以上である、請求項１に記載の導電フィルム。
  3. 前記導電性高分子は、光透過率が８５％以上である、請求項１に記載の導電フィルム。
  4. 前記金属ナノワイヤは、銀ナノワイヤである、請求項１に記載の導電フィルム。
  5. 前記ネットワーク構造体は、面抵抗が２０Ω／□以下である、請求項１に記載の導電フィルム。
  6. 前記ネットワーク構造体は、光透過率が９０％以上である、請求項１に記載の導電フィルム。
  7. 請求項１に記載の導電フィルムを含む電極を含む、表示装置。
  8. 前記表示装置は、有機発光素子を含み、
    前記有機発光素子は、第１電極、発光層および第２電極を含み、
    前記第１電極および前記第２電極のうち、１つ以上は、請求項１に記載の導電フィルムを含む、請求項７に記載の表示装置。
  9. 前記表示装置は、多数のタッチ電極を含むタッチパネルを含み、
    前記多数のタッチ電極のうち、１つ以上は、請求項１に記載の導電フィルムを含む、請求項７に記載の表示装置。
  10. 基材層上に複数の金属ナノワイヤを含むネットワーク構造体を形成することと、
    気相重合によって、導電性高分子層を形成することと
    を含み、
    前記導電性高分子層は、陽イオン性ポリマーとしてポリ（３、４－エチレンデオキシチオフェン）と、陰イオン性ポリマーとしてデキストラン硫酸とを含む複合ポリマーである、導電フィルムの製造方法。
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