KR101680928B1 - 투명 전도성 산화물, 금속 및 산화물의 조합에 기초한 투명 전극 - Google Patents
투명 전도성 산화물, 금속 및 산화물의 조합에 기초한 투명 전극 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 투명 전도성 산화물 (TCO) 및 상기 TCO 상에 증착된 초박 금속 필름 (UTMF)을 포함하는 전극에 관한 것이다. 또한 UTMF는 산화물층에 의해 산화되거나 또는 덮인다. 이러한 방식으로 하부 TCO가 또 다른 물질로부터 보호되고/또 다른 물질과 호환되고, 투명도의 손실이 감소된다.
Description
발명의 분야
본 발명은 예를 들면 광전자공학 응용분야를 위한 광학적으로 투명하고 전기적으로 전도성인 전극에 관한 것이다.
선행기술 설명
투명 전극(transparent electrodes, TE), 즉 전기를 전도하며 동시에 빛을 투과하는 필름은 예컨대 태양광 전지, 유기 발광 다이오드, 집적형 전기-광학 변조기, 레이저 디스플레이, 광-검출기, 등과 같은 많은 광학 소자에 대하여 매우 중요하다. 응용분야 관점에서, 관심 있는 파장 범위 내의 높은 광 투명도 및 적절한 전기 전도도 이외에, 투명 전극은 예컨대 용이한 가공처리(예를 들면, 대규모 증착에 대한 가능성), 동일한 소자를 형성하는 다른 물질(예컨대, 활성 층)과의 호환성, 온도, 기계적 및 화학적 스트레스에 대한 안정성, 및 저 비용과 같은 또 다른 중요한 특성을 가져야 한다. TE는 LED, 태양광 전지, 검출기 및 디스플레이를 비롯한 광범위한 응용분야에서 매우 중요하기 때문에 집중적인 연구의 주제가 되어왔다[C. G. Granqvist , " Transparent conductors as solar energy materials: A panoramic review ", Solar Energy Materials and Solar Cells 91, 1529 (2007); T. Minami , "Transparent conducting oxide semiconductors for transparent electrodes ", Semicond . Sci . Technol. 20 No 4 (2005) S35-S44]. 지금까지 종래 인듐 주석 산화물(ITO) 및 알루미늄 도핑된 아연 산화물(AZO)을 비롯하여 투명 전도성 산화물 (TCO)은 광전자공학 산업분야에서 주로 사용되어왔다[A. Kuroyanagi , " Crystallographic characteristics and electrical properties of Al doped ZnO thin films prepared by ionized deposition ", J. Appl. Phys . 66, 5492 (1989); Y. Igasaki et . al ," The effects of deposition rates on the structural and electrical properties of ZnO : Al films deposited on (1120) oriented sapphire substrates ", J. Appl . Phys . 70, 3613 (1991)]. 비록 선행기술 설명의 TCO가 매우 우수한 광 투과성 및 낮은 표면 저항(sheet resistance)을 갖지만, 이들은 ITO에 대한 인듐 부족, AZO에 대한 화학적 취약점을 비롯하여 몇 가지 단점을 가진다. 특히, 온도, 감소된 또는 풍부한 산소 분위기, 습도 및 염도 하에서의 낮은 안정성이 중요한 단점이 될 수 있다. 예를 들면, TCO 필름이 온도, 습도, 산소, 물 또는 이들의 조합에 직면하게 될 때, 이들은 상기 TCO 필름의 화학적 성능의 쇠퇴(표면 저항의 증가)의 원인이 될 수 있음이 지적되어 왔다[T. Miyata et al ., " Stability of nano - thick transparent conducting oxide films for use in a moist environment ", Thin Solid Films 516, 1354-1358 (2008)]. 많은 경우에 TCO는 소자를 형성하고 상기 소자에 접촉하는 다른 물질과 호환하지 않는데, 예를 들면 In2O3로부터 유기 및 활성 층으로의 인듐/산소의 이동이다. 다른 경우에, TCO의 기능성, 예컨대 특정 응용분야에 대한 일함수를 개선하기 위하여 추가 층이 요구될 수 있다.
최근에 TCO 기술과 금속을 결합시켜 이들의 특성을 개선하는 것이 관심의 대상이 되었는데, 여기서 매우 얇은 금속 층(0.5-1.5 nm, 바람직하게는 0.5 nm)이 TCO의 상단에 증착되어 이들의 기능성을 개선한다[J. C. Bernede , "Organic optoelectronic component electrode , comprising at least one layer of a transparent oxide coated with a metallic layer , and corresponding organic optoelectronic component ", WO2009016092]. 이러한 초박 금속 필름(ultra thin metal film, UTMF)이 투명 전극과 유기 층 사이의 에너지 레벨의 우수한 일치 및 이에 따른 더 낮은 주입 장벽으로 인하여 소자 성능을 개선시키는 것이 밝혀졌다. 그렇지만 이러한 금속의 박막은 현재 몇 가지 단점을 가진다. 이는 전형적으로 전극 투명도의 손실을 유발한다. 또한 이는 전체 표면을 덮지 않으며 이에 따라 분리된 섬 구조(discrete islands structure)를 형성할 것이며, 이는 관련 문헌에 제시되어 있다[예컨대 다음 문헌 참조: J.C. Bernede , " Improvement of organic solar cell performances using a zinc oxide anode coated by an ultrathin metallic layer ", Applied Phys . Lett . 92, 083304 (2008)]. 일부 하부 TCO 층을 노출시키는 섬-유사 금속 구조(island-like metal structure)는 안정성뿐만 아니라 환경 또는 소자를 형성하는 다른 층에 대한 보호 및 호환성을 제공하지 못한다. 섬-유사 구조는 또한 빛의 산란을 유발할 수 있다.
발명의 개요
본 발명은 투명도, 안정성, 보호성 및 환경과의 호환성을 더 많이 갖는 전극을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이러한 목적을 위하여, 본 발명은 UTMF를 TCO 상에 증착하는 것을 제안한다. 또한 UTMF가 산화되거나 또는 산화물층에 의해 덮이게 된다. 이러한 방식으로 하부 TCO는 다른 물질에 대하여 보호되거나/호환되며 투명도의 손실이 상기 산화물층과 관련된 반사방지 효과에 의해 감소된다.
산화물층이 기판과 접촉할 수 있거나, 또는 업사이드-다운(upside-down) 실시예에서, 투명 전도성 산화물이 기판과 접촉할 수 있다. 바람직하게는, 투명 전도성 필름은 인듐 주석 산화물, Al 또는 Ga 도핑된 아연 산화물, Ta 또는 Nb 도핑된 티타늄 산화물, F 도핑된 주석 산화물, 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 초박 금속 필름(ultra thin metal film)은 바람직하게는 Cu, Ni, Cr, Ti, Pt, Ag, Au, Al 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 산화물층은 초박 금속 층(ultra thin metal layer)을 직접 산화시키거나 또는 예를 들면 Sn 또는 Si의 산화물을 증착시킴으로써 형성될 수 있다. 본 발명의 양상에서 초박 금속 층은 그 두께가 10nm 미만이다. 본 발명의 전극은 투명 전도성 산화물 또는 산화물층 상부에서 개구(opening)를 갖는 전도성 메쉬(conductive mesh)를 더욱 포함할 수 있으며, 상기 메쉬는 Ni, Cr, Ti, Al, Cu, Ag, Au, 도핑된 ZnO, 도핑된 SnO2, 도핑된 TiO2, 탄소 나노튜브 또는 Ag 나노와이어 또는 이들의 조합을 포함한다. 본 발명은 또한 이러한 투명 전극 제조 방법을 고려한다.
도면의 간단한 설명
설명을 완성하고 본 발명의 더 나은 이해를 제공하기 위하여, 한 세트의 도면이 제공된다. 상기 도면은 설명의 일부를 형성하며 발명의 바람직한 실시예를 예증하지만, 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 되며, 본 발명이 구체화되는 방법을 예시한다. 도면은 다음 특징을 포함한다:
도 1은 본 발명에 의해 제안되는 투명 전극(TE)의 구조를 가장 단순화된 형태로 제시한다.
도 2는 산소 플라즈마를 사용한 산화 이전 및 이후의 AZO220nm+Ni2nm (TCO+UTMF) 구조를 갖는 TE의 광 투명도의 그래프이다.
도 3은 산소 플라즈마(AZO+UTMF+산화물)에서 처리된 AZO220nm (TCO) 및 AZO220nm+Ti5nm의 처리 온도의 함수로서 표면 저항 및 광 투명도를 나타낸다.
도 4는 처리 온도의 함수로서 AZO220nm (TCO) 및 AZO220nm+Ti5nm (TCO+UTMF)의 표면 저항 및 광 투명도의 그래프이다.
도 5는 주변 분위기(ambient atmosphere)에서 산소 플라즈마 처리된 또는 열 처리된 (TCO+UTMF+산화물)과 AZO220nm (TCO) 및 AZO220nm+Ti5nm의 광 투명도의 비교를 나타낸다.
설명을 완성하고 본 발명의 더 나은 이해를 제공하기 위하여, 한 세트의 도면이 제공된다. 상기 도면은 설명의 일부를 형성하며 발명의 바람직한 실시예를 예증하지만, 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 되며, 본 발명이 구체화되는 방법을 예시한다. 도면은 다음 특징을 포함한다:
도 1은 본 발명에 의해 제안되는 투명 전극(TE)의 구조를 가장 단순화된 형태로 제시한다.
도 2는 산소 플라즈마를 사용한 산화 이전 및 이후의 AZO220nm+Ni2nm (TCO+UTMF) 구조를 갖는 TE의 광 투명도의 그래프이다.
도 3은 산소 플라즈마(AZO+UTMF+산화물)에서 처리된 AZO220nm (TCO) 및 AZO220nm+Ti5nm의 처리 온도의 함수로서 표면 저항 및 광 투명도를 나타낸다.
도 4는 처리 온도의 함수로서 AZO220nm (TCO) 및 AZO220nm+Ti5nm (TCO+UTMF)의 표면 저항 및 광 투명도의 그래프이다.
도 5는 주변 분위기(ambient atmosphere)에서 산소 플라즈마 처리된 또는 열 처리된 (TCO+UTMF+산화물)과 AZO220nm (TCO) 및 AZO220nm+Ti5nm의 광 투명도의 비교를 나타낸다.
발명의 바람직한
실시예의
설명
본 발명의 전극은 UTMF 및 상기 UTMF를 덮는 산화물층에 의해 덮인 TCO를 포함한다. 본 발명의 양상에서 UTMF는 10nm 미만 두께의 금속 필름이다. 산화물은 소자 효율성을 개선시킬 수 있는데 왜냐하면 상기 산화물은 소자의 활성 영역으로의 전하의 주입 및 상기 활성 영역으로부터의 전하의 수집을 잘하기 때문이다. 요컨대, 산화물층을 통하여, 다음의 유리한 효과 중 적어도 한 가지가 수득 될 수 있다:
- UTMF의 도포에 의해 초기에 감소되는 투명도의 회복
- 하부 UTMF 및 TCO의 보호 및 안정성
- 금속 및 그 산화물의 적절한 선택에 의한 전하를 위한 주입 장벽의 개선. 예를 들면 니켈 산화물은 선행-기술의 ITO에 비해 더 큰 일함수를 가진다.
TCO 필름은 인듐 주석 산화물(ITO), Al 또는 Ga 도핑된 아연 산화물(GZO 및 AZO), Ta 또는 Nb 도핑된 티타늄 산화물(TTO, NTO), F 도핑된 주석 산화물(FTO), 및 이들의 조합으로부터 선택된다. UTMF는 Cu, Ni, Cr, Ti, Pt, Ag, Au, Al 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 산화물은 전술한 UTMF의 산화물 또는 이들의 조합 또는 예컨대 Si 또는 Sn과 같은 또 다른 원소의 산화물일 수 있다.
산화물은 산화물의 표적으로부터 시작하여 증착될 수 있다. 그렇지만 바람직한 구체 예에서 이것은 산소 플라즈마 또는 주변 분위기에서의 열 어닐링 또는 둘 모두를 사용하는 UTMF의 직접 산화를 통하여 수득된다. 이러한 경우 UTMF가 그 전체 두께를 통하여 산화되지 않는다는 것이 중요하다. 도 2는 산소 플라즈마에 의한 산화 이후 TCO (AZO) + UTMF (Ni 2nm)의 투명도의 회복을 나타낸다. 투명도는 기판 상의 TE의 전체 투과도로부터 기판의 투과도를 빼서 계산된다.
기판은 그 상부에 본 발명의 TE 구조물이 형성되는 임의 적절한 유전체 물질일 수 있으며, 예를 들면 유리, 반도체, 무기 결정, 경성 또는 연성 플라스틱 물질일 수 있다. 예시적인 예는 무엇보다도 실리카 (SiO2), 보로실리케이트 (BK7), 실리콘 (Si), 리튬 니오베이트 (LiNbO3), 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN), 폴리에텔렌 테레프탈레이트 (PET)이다. 상기 기판은 광전자공학 장치 구조물의 일부일 수 있으며, 예컨대 활성 반도체 또는 유기 층일 수 있다.
산화 이후 TE 구조는 더욱 안정해진다. 도3은, 각각 45분 동안, 증가하는 온도에서, 후속 열 어닐링 처리될 때, AZO 및 AZO+Ti5nm 산화된 층의 투명도 및 표면 저항을 나타낸다. 투명도는 375-700 nm 범위에서 평균값이다. 조합된 TE 구조가, 특히 낮은 온도에서 시작하는 표면 저항의 더욱 극적인 증가를 겪는 TCO-유일 TE에 비하여 더욱 안정한 것이 명확하다. 조합된 구조의 투명도가 열처리에 따라 증가하며 반면에 표면 저항은 현실적으로 변하지 않고 유지되며, 이는 시작 시에 산화가 최적화되지 않았으며 더욱 진행되었다면 투명도의 수준이 더욱 높아졌을 것이라는 것에 주목하라.
조합된 TE 구조를 달성하기 위한 또 다른 방법은 TCO+UTMF로부터 시작하고 이를 산소 분위기의 존재 하에서 열 어닐링 시키는 것이다. 각각 45분 동안, 주변 분위기에서, 후속 열 처리된 조합된 AZO+Ti5nm 구조의 투명도 및 표면 저항의 향상이 도 4에 제시되며 다시 한번 AZO-층-유일 구조와 비교된다.
조합된 구조의 투명도는 100℃ 또는 그 이상 범위의 온도에서의 열 처리에 대하여 증가하며, 반면 대응하는 표면 저항은 일정하게 유지된다. 실제로 투명도는 250-300℃ 범위 온도에서 TCO-유일 구조에 비교될만한 값에 도달하며, 이는 온도 효과에 의해 가속화된 산화물의 형성이 전극의 품질을 개선시킨다는 것을 나타낸다. 도면에 따르면, 산화된 UTMF에 의해 덮인 TCO가 TCO보다 더 높은 열 안정성을 나타내는 것이 명확하다.
도 5는 산소를 사용하여 산화되거나 또는 주변 분위기에서 열 처리된 AZO+Ti5nm 및 AZO에 대하여, 파장에 대한 광 투명도의 비교를 나타낸다.
또한, 산화물층은 낮은 전기 전도도를 나타낼 수 있다. 활물질과의 직접 접촉의 경우, 전하의 주입 및 수집을 방지하지 않기 위하여 그 두께가 특정 값 미만으로 유지되는 것이 중요하다. 특히 UTMF 층을 산화시킴으로써 직접적으로 획득되는 경우, 산화의 깊이가 적절하게 조절되어, 생성된 산화물은, 이러한 생성된 산화물이 낮은 전기 전도도를 방지하는 경우, 활물질과의 경계면에서의 전하의 효율적인 주입 및 수집을 방지하지 않아야 한다.
도 1의 TE 구조는 가장 단순화된 형태이다. 또 다른 구체 예에서 도 1에 도시된 구조는 TE의 한 요소일 수 있다. 본 발명의 특정한 구체 예에 따르면 전극은 산화물 상의 도 1의 TE와 접촉하는 적어도 하나의 전도성 그리드 또는 메쉬를 더욱 포함한다. 상기 그리드 또는 메쉬는 개구를 포함하며 구조물의 재료 및 치수에 딸 여러 방법으로 제조될 수 있으며, 예를 들면 UV 리소그라피, 소프트 리소그라피(나노-임플린팅), 스크린 프린팅에 의하거나 또는 형상 구속조건(geometrical constraint)에 의존하는 섀도우 마스크에 의하거나, 또는 증발 또는 전기도금과 같은 UTMF 층 또는 또 다른 니켈층에 대하여 사용되는 것과 유사한 기술에 의존할 수 있는 증착에 의하여 제조될 수 있다. 모든 이러한 기술은 해당 분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있다. UTMF는 그리드 또는 메쉬의 증착 이전 또는 이후에 산화될 수 있다. 상기 그리드 또는 메쉬는 Ni, Cr, Ti, Al, Cu, Ag, Au, 도핑된 ZnO, 도핑된 SnO2, 도핑된 TiO2, 탄소 나노튜브 또는 Ag 나노와이어 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, UTMF와 동일하거나 다른 물질일 수 있다. 그리드의 주기 및 두께는, 이것이 주기적인 금속성 구조로 구성될 때, 전형적으로 본 발명의 목적을 위하여, 각각 500 nm 내지 1 mm 그리고 10 nm 내지 1000nm일 수 있다. 실제로 그리드 또는 메쉬의 형상 치수(geometrical dimension)는 제조 물질 및 본 발명의 전극의 적용, 뿐만 아니라 포함되는 전류 밀도에 의존한다. 바람직하게는, 그리드 또는 메쉬의 채움율(fill factor)은 불투명한 경우 5% 이하이다. 선택적으로 그리드는 정사각형, 직사각형 유사 패턴을 가지거나, 주기형 또는 랜덤 메쉬 형태이다. 일부 경우에, 본 발명의 TE는 이미 존재하는 그리드 또는 메쉬 상에 증착될 수 있다. 또 다른 특정 구체 예에 따르면, 본 발명의 TE는 Cu, Au, Ag, Al로부터 선택되는 고도로 전도성인 금속 필름을 포함하는 다중층 금속성 TE 상에, 선택사항으로, 상기 고도로 전도성인 금속 필름 상에 증착되고 Ni, Cr, Ti, Pt, Ag, Au, Al 및 이들의 조합으로부터 선택되는 UTMF에 의해 증착될 수 있다. 다중층 금속성 TE 구조 및 본 발명의 TE의 하나 이상의 원소는 수 회에 걸쳐 서로 교대하여 다중층 TE를 형성할 수 있다. 그리드 또는 메쉬 구조 및 다중층 금속성 TE 구조는 본 발명의 TE와 동시에 조합될 수 있다. 또한, 업-사이드-다운 형태, 즉 기판, 기판 상의 금속 산화물, 금속 산화물 상의 UTMF 및 UTMF 상의 TCO가 일부 경우에 더욱 적절할 수 있다. 예를 들면 기판이 활물질인 경우 TE는 상기 기판의 상단에 증착될 필요가 있다. 이러한 경우 산화물은 산화물 표적으로부터 증착되거나 또는 추가 UTMF 층 이전에 증착된 UTMF의 완전한 산화에 의해 형성된다. 또한 업-사이드-다운 형상을 UTMF 및 산화물층으로 덮는 것이 가능한데, 즉 TCO가 두 산화물층 사이의 두 UTMF 사이에 효과적으로 존재하게 된다.
산소 플라즈마 및 열처리는 조합되어 개선된 결과를 얻을 수 있다.
소자를 형성하고 산화 이전에 증착되는 기판, TCO 또는 또 다른 층이 고온에 의해 영향을 받을 때 산소 플라즈마가 바람직할 수 있다.
일부 경우 금속 산화물을 표적으로부터 직접 증착하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 경우는 UTMF와 다른 금속의 산화물 또는 UTMF의 직접적인 산화를 통하여 획득한 산화물과 다른 특성을 갖는 산화물이 바람직한 경우이다.
제조
사용된 기판은 양쪽 면이 연마된 UV 용융 실리카이며 이를 증착 이전에 초음파 욕조 내에서 아세톤 및 에탄올로 10분 동안 세척한다. 세척된 기판을 그 후 아자인트 오리온 3(Ajaint Orion 3) 스퍼터링 기계 챔버에 로딩한다. 기판을 그 후 200℃까지 가열하고 AZO 증착의 균일성을 위하여 연속하여 회전시킨다. 증착 이전에, 스퍼터링 챔버 내에 있을 때, 기판을 산소 플라즈마 (1.06 Pa (8 mTorr)의 산소 기반 압력 및 40 W RF 전력)로 15분 동안 세척한다. 산소 플라즈마 처리는 기판 표면을 활성화시키고 이에 따라 기판과 AZO 필름 사이의 우수한 부착을 촉진한다. 스퍼터링은 0.2 Pa (1.5 mTorr)의 순수 아르곤 분위기 및 150 W RF 전력 하에서 수행된다. 사용된 스퍼터링 표적은 3% 원자 농도의 Al을 갖는 Al 도핑된 아연 산화물이다. 필름에 대한 증착 시간은 90분이며 이는 두께 ~220 nm의 AZO 층을 제공한다. 5 nm의 티타늄을 순도 99.99 %의 표적과 75 Watt RF 전력 및 0.13 Pa (1 mTorr) Ar 압력을 사용하는 RF 마그네트론 스퍼터링을 사용하여 상온-증착한다.
샘플의 산소 플라즈마 처리는 샘플을 산소 플라즈마 분위기에 노출시키는 것을 포함하며, 상기 산소 플라즈마 분위기는 1.06 Pa (8 mTorr)의 기저 압력에서 그리고 40 W RF 전력에서, 15분 동안, 산소로 채워진 스퍼터링 챔버 내에서 획득될 수 있다.
본 명세서에서, 용어 "포함하다" 및 그 파생어(예컨대 "포함하는" 등)는 배제적 의미로 이해되어서는 안되며, 이러한 용어는 설명되고 정의되는 것이 추가 원소, 단계 등을 포함하는 가능성을 배제하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
다른 한편, 본 발명은 본 명세서에서 언급된 특정 실시예에 제한되지 않으며, 해당 분야의 통상의 기술자에 의해 고려될 수 있는 변형을 청구항에 정의된 바와 같은 본 발명의 일반적인 범위에 포함한다.
Claims (15)
- 광전자공학 응용분야를 위한 투명 전극에 있어서, 상기 투명 전극은
기판,
전도체로서의 투명 전도성 산화물(TCO) 층,
상기 투명 전도성 산화물(TCO) 층 상의 두께 4㎚ 미만이며 연속인 초박 금속 층, 및
상기 초박 금속 층을 산화시킴으로써 상기 초박 금속 층 상에 제공되는 두께 5㎚ 미만의 산화물층
을 포함하고,
상기 초박 금속 층과 상기 산화물층의 결합된 두께는 5㎚ 이하이고, 상기 초박 금속 층은 전체 두께에 걸쳐 산화되지는 않는, 투명 전극. - 제1항에 있어서, 상기 산화물층은 상기 기판과 접촉함을 특징으로 하는, 투명 전극.
- 제1항에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물(TCO) 층은 상기 기판과 접촉함을 특징으로 하는, 투명 전극.
- 제1항에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물(TCO) 층은 인듐 주석 산화물, Al 또는 Ga 도핑된 아연 산화물, Ta 또는 Nb 도핑된 티타늄 산화물, F 도핑된 주석 산화물로부터 하나 이상 선택됨을 특징으로 하는, 투명 전극.
- 제1항에 있어서, 상기 초박 금속 층은 Cu, Ni, Cr, Ti, Pt, Ag, Au, Al로부터 하나 이상 선택됨을 특징으로 하는, 투명 전극.
- 제1항에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물(TCO) 층 또는 상기 산화물층 상에 개구를 갖는 전도성 메쉬를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는, 투명 전극.
- 제6항에 있어서, 상기 전도성 메쉬는 Ni, Cr, Ti, Al, Cu, Ag, Au, 도핑된 ZnO, 도핑된 SnO2, 도핑된 TiO2, 탄소 나노튜브 또는 Ag 나노와이어 중 하나 이상을 포함함을 특징으로 하는, 투명 전극.
- 광전자공학 응용분야를 위한 투명 전극 제조 방법에 있어서, 상기 방법은
a. 전도체로서의 투명 전도성 산화물(TCO) 층을 4㎚ 미만의 두께의 초박 금속 층으로 덮는 단계,
b. 상기 초박 금속 층을 산화시킴으로써 상기 초박 금속 층 상에 산화물층을 제공하는 단계 - 상기 산화물층은 5㎚ 미만의 두께를 가짐 - , 및
c. 상기 단계 a 및 단계 b에서 형성된 적층 구조물(layered structure)을 기판상에 위치시키는 단계 - 상기 산화물층은 초박 금속 층의 산화물이고 연속이며, 상기 초박 금속 층과 상기 산화물층의 결합된 두께는 5㎚ 이하임 -
를 포함하고, 상기 초박 금속 층은 전체 두께에 걸쳐 산화되지는 않는, 투명 전극 제조 방법. - 제8항에 있어서, 상기 단계 b는 상기 초박 금속 층을 직접 산화시킴으로써 수행됨을 특징으로 하는, 투명 전극 제조 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 단계 b는 상기 산화물층을 스퍼터링에 의해 증착시킴으로써 수행됨을 특징으로 하는, 투명 전극 제조 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 산화물층이 상기 기판 상에 있도록, 상기 적층 구조물이 상기 기판 상에 배치되는, 투명 전극 제조 방법.
- 제8항에 있어서, 투명 전도성 산화물 층이 상기 기판 상에 있도록, 상기 적층 구조물이 상기 기판 상에 배치되는, 투명 전극 제조 방법.
- 제8항에 있어서, 개구를 갖는 전도성 메쉬를 상기 적층 구조물의 상부에 제공하는 단계를 더욱 포함함을 특징으로 하는, 투명 전극 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층은 알루미늄 도핑된 아연 산화물(AZO)을 포함하는, 투명 전극 제조 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물 층은 알루미늄 도핑된 아연 산화물(AZO)을 포함하는, 투명 전극 제조 방법.
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| EP2662864A1 (en) | 2012-05-08 | 2013-11-13 | Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Method for enhancing conductivity of transparent metal oxide. |
| CN103921497A (zh) * | 2013-01-10 | 2014-07-16 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 导电薄膜、其制备方法及应用 |
| KR101441808B1 (ko) * | 2013-05-21 | 2014-09-18 | 연세대학교 산학협력단 | 금속 나노와이어가 복합된 유연성 아연산화물 투명전극 및 이를 이용한 박막태양전지 |
| FR3012133B1 (fr) * | 2013-10-17 | 2021-01-01 | Saint Gobain | Procede d'obtention d'un substrat revetu par un empilement comprenant une couche d'oxyde transparent conducteur |
| KR102164629B1 (ko) | 2014-01-02 | 2020-10-12 | 삼성전자주식회사 | 복합체 투명 전극 |
| KR102434705B1 (ko) * | 2014-01-03 | 2022-08-22 | 삼성전자주식회사 | 금속 시드층을 포함하는 박막 구조체 및 금속 시드층을 이용하여 투명 전도성 기판 상에 산화물 박막을 형성하는 방법 |
| US9459442B2 (en) | 2014-09-23 | 2016-10-04 | Scott Miller | Optical coupler for optical imaging visualization device |
| JP6052330B2 (ja) * | 2015-04-24 | 2016-12-27 | Tdk株式会社 | 透明導電体及びその製造方法、並びにタッチパネル |
| EP3297052A4 (en) | 2015-05-08 | 2018-05-30 | Ricoh Company, Ltd. | Photoelectric conversion element |
| US10548467B2 (en) | 2015-06-02 | 2020-02-04 | GI Scientific, LLC | Conductive optical element |
| AU2016297077B2 (en) | 2015-07-21 | 2020-10-22 | GI Scientific, LLC | Endoscope accessory with angularly adjustable exit portal |
| ES2682097T3 (es) * | 2015-08-03 | 2018-09-18 | Fundació Institut De Ciències Fotòniques | Sensor de imagen con circuito de lectura no local y dispositivo optoelectronico que comprende dicho sensor de imagen |
| CN208488734U (zh) | 2015-08-21 | 2019-02-12 | 3M创新有限公司 | 包括金属迹线的透明导体 |
| DE102015115004A1 (de) | 2015-09-07 | 2017-03-09 | Leibniz-Institut Für Neue Materialien Gemeinnützige Gmbh | Verfahren zur Herstellung von strukturierten Oberflächen |
| DE102015225774B3 (de) * | 2015-12-17 | 2017-06-08 | Siemens Healthcare Gmbh | Zählender Röntgendetektor, medizinisches Gerät diesen aufweisend und Verfahren zur Temperaturregulierung eines Konvertermaterials eines Röntgendetektors |
| DE102015122788A1 (de) | 2015-12-23 | 2017-06-29 | Leibniz-Institut Für Neue Materialien Gemeinnützige Gmbh | Verfahren zur Herstellung von leitfähigen Strukturen |
| WO2018102175A1 (en) | 2016-11-30 | 2018-06-07 | Saint-Gobain Performance Plastics Corporation | Electrode and method for making an electrode |
| JP6782211B2 (ja) * | 2017-09-08 | 2020-11-11 | 株式会社東芝 | 透明電極、それを用いた素子、および素子の製造方法 |
| CN108807634A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-11-13 | 广东省半导体产业技术研究院 | 一种深紫外led结构及其制作方法 |
| CN109878227B (zh) * | 2019-01-24 | 2020-09-25 | 江苏大学 | 一种提高tco薄膜综合光电特性的激光加工方法 |
| US10930888B2 (en) | 2019-07-22 | 2021-02-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | High-efficiency QLED structures |
| US11316135B2 (en) | 2019-07-22 | 2022-04-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | High-efficiency QLED structures |
| CN113943920B (zh) * | 2021-08-03 | 2024-04-26 | 国家电投集团科学技术研究院有限公司 | 硅异质结太阳电池中TCO薄膜和Cu种子层的制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000351170A (ja) * | 1999-06-10 | 2000-12-19 | Gunze Ltd | 透明導電積層体 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69629613T2 (de) * | 1995-03-22 | 2004-06-17 | Toppan Printing Co. Ltd. | Mehrschichtiger, elektrisch leitender Film, transparentes Elektrodensubstrat und Flüssigkristallanzeige die diesen benutzen |
| JPH0957892A (ja) * | 1995-08-24 | 1997-03-04 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 透明導電性積層体 |
| JPH09186351A (ja) * | 1996-01-05 | 1997-07-15 | Canon Inc | 光起電力素子及びその製造方法 |
| JP2000012879A (ja) * | 1998-06-24 | 2000-01-14 | Toppan Printing Co Ltd | 光電変換素子用透明電極およびそれを用いた光電変換素子 |
| JP4432206B2 (ja) * | 2000-05-18 | 2010-03-17 | 株式会社ブリヂストン | 積層膜の形成方法 |
| GB2386127B (en) * | 2000-09-29 | 2004-09-15 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Transparent layered product with low emissivity coating |
| TWI234885B (en) * | 2002-03-26 | 2005-06-21 | Fujikura Ltd | Electroconductive glass and photovoltaic cell using the same |
| JP2005108467A (ja) * | 2003-09-26 | 2005-04-21 | Mitsui Chemicals Inc | 透明導電性シートおよびそれを用いた光増感太陽電池。 |
| DE102005027961A1 (de) * | 2005-06-16 | 2007-01-04 | Siemens Ag | Semitransparente Multilayer-Elektrode |
| US8138502B2 (en) * | 2005-08-05 | 2012-03-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting device and manufacturing method thereof |
| US9099673B2 (en) * | 2006-11-17 | 2015-08-04 | Saint-Gobain Glass France | Electrode for an organic light-emitting device, acid etching thereof and also organic light-emitting device incorporating it |
| DE102007024152A1 (de) * | 2007-04-18 | 2008-10-23 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Organisches optoelektronisches Bauelement |
| FR2919428B1 (fr) * | 2007-07-27 | 2010-01-01 | Univ Nantes | Electrode de composant optoelectronique,comprenant au moins une couche d'un oxyde transparent revetue d'une couche metallique,et composant optoelectronique correspondant. |
-
2010
- 2010-02-19 ES ES201030240A patent/ES2364309B1/es not_active Expired - Fee Related
-
2011
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- 2011-02-15 US US13/578,902 patent/US20130040516A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000351170A (ja) * | 1999-06-10 | 2000-12-19 | Gunze Ltd | 透明導電積層体 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ghosh et al. : "Widely transparent electrodes based on ultrathin metals", OPTICS LETTERS, Vol.34, No.3 (2009.02.01) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20120138764A (ko) | 2012-12-26 |
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| ES2364309B1 (es) | 2012-08-13 |
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