KR101809296B1 - 투명전극 및 이를 포함하는 전자 소자 - Google Patents
투명전극 및 이를 포함하는 전자 소자 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101809296B1 KR101809296B1 KR1020130117863A KR20130117863A KR101809296B1 KR 101809296 B1 KR101809296 B1 KR 101809296B1 KR 1020130117863 A KR1020130117863 A KR 1020130117863A KR 20130117863 A KR20130117863 A KR 20130117863A KR 101809296 B1 KR101809296 B1 KR 101809296B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- oxide layer
- metal oxide
- transparent electrode
- metal
- less
- Prior art date
Links
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 68
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 68
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 55
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 55
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 36
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 9
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000001552 radio frequency sputter deposition Methods 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
- H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
- H01B1/08—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances oxides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/14—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material
- H01B1/16—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material the conductive material comprising metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
Abstract
본 명세서는 투명전극 및 이를 포함하는 전자소자를 제공한다.
Description
본 명세서는 투명전극 및 이를 포함하는 전자소자에 관한 것이다.
첨단 정보기술산업과 함께 신재생 에너지산업이 급부상하면서 전기 전도성과 광투과성을 동시에 갖춘 투명전극에 관한 관심이 높아지고 있다. 유기 전자소자에서의 투명전극은 얇은 투명기판으로 빛이 투과해야 되고, 동시에 전기 전도성도 우수해야 한다.
투명전극 소재로는 얇은 막 형태로 제조된 투명 전도성 산화물(Transparent Conducting Oxide: TCO)이 대표적이다. 투명 전도성 산화물은 가시광선 영역에서의 높은 광학적 투과도(85% 이상)와 낮은 비저항(1×10-3 Ω㎝)을 동시에 갖는 산화물계의 축퇴된(degenerate) 반도체 전극을 총칭하는 것으로, 면저항 크기에 따라 정전기 방지막, 전자파 차폐 등의 기능성 박막과 평판 디스플레이, 태양전지, 터치패널, 투명 트랜지스터, 플렉시블 광전소자, 투명 광전소자 등의 핵심 전극 재료로 사용되고 있다.
다만, 투명 전도성 산화물을 소재로 하여 제조된 투명전극은 전기 전도도가 낮아 소자의 효율이 저하되는 문제가 있다.
본 명세서가 해결하고자 하는 과제는 투명전극 및 이를 포함하는 전자소자를 제공하는 것이다.
본 명세서의 일 실시상태는 제1 금속 산화물층; 상기 제1 금속 산화물층 상에 구비된 은(Ag)을 포함하는 금속층; 상기 은(Ag)을 포함하는 금속층 상에 구비된 제2 금속 산화물층을 포함하고, 상기 금속층의 굴절율은 550 nm의 파장의 빛에서 0.1 이상 1 이하이며, 상기 금속층의 두께는 5 nm 이상 20 nm 이하인 투명전극을 제공한다.
또한, 본 명세서의일 실시상태는 상기 투명전극을 포함하는 전자소자를 제공한다.
본 명세서의 투명전극은 높은 광 투과도 및 낮은 면저항 값을 갖는다. 또한, 본 명세서의 투명전극은 우수한 내구성을 가진다. 그러므로, 상기 투명전극을 포함하는 전자소자는 높은 효율 및 우수한 내구성을 가진다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 투명전극을 도시한 것이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 투명전극에 있어서, 제1 금속 산화물층 및 제2 금속 산화물층의 굴절율에 따른 상기 투명전극의 투과율을 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 금속층의 특성을 나타낸 것이다.
도 4는 상기 실시예 1 내지 3, 비교예 1 내지 3의 빛의 파장에 따른 투과율을 측정한 그래프를 나타낸 것이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 투명전극에 있어서, 제1 금속 산화물층 및 제2 금속 산화물층의 굴절율에 따른 상기 투명전극의 투과율을 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 금속층의 특성을 나타낸 것이다.
도 4는 상기 실시예 1 내지 3, 비교예 1 내지 3의 빛의 파장에 따른 투과율을 측정한 그래프를 나타낸 것이다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태는 제1 금속 산화물층; 상기 제1 금속 산화물층 상에 구비된 은(Ag)을 포함하는 금속층; 상기 은(Ag)을 포함하는 금속층 상에 구비된 제2 금속 산화물층을 포함하고,
상기 금속층의 굴절율은 550 nm의 파장의 빛에서 0.1 이상 1 이하이며, 상기 금속층의 두께는 5 nm 이상 20 nm 이하인 투명전극을 제공한다.
상기 금속층은 우수한 전기 전도도 및 낮은 비저항에 의하여 상기 투명전극의 저저항을 구현하는 역할을 할 수 있다.
상기 금속층의 두께가 상기 범위 내에 있는 경우, 상기 투명전극은 우수한 전기 전도도 및 낮은 저항값을 가질 수 있는 장점이 있다. 구체적으로, 상기 금속층의 두께가 5 nm 미만인 경우 연속적인 막이 형성되기 어려우므로 저저항을 구현하기 곤란한 문제점이 있으며, 20 nm 초과인 경우 투명전극의 투과율이 낮아지는 문제점이 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 투명전극의 일 예를 도시한 것이다. 구체적으로, 도 1은 제1 금속 산화물층(101); 은(Ag)을 포함하는 금속층(201); 및 제2 금속 산화물층(301)이 순차적으로 구비된 투명전극을 도시한 것이다.
상기 제1 금속 산화물층은 고굴절 물질로서, 금속층을 이용한 다층막의 투명 전극의 광투과율을 높이는 역할 및 금속층의 증착이 용이하도록 하는 역할을 할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 금속 산화물층의 굴절율은 550 nm 파장의 빛에서 1.2 이상 2.8 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 금속 산화물층의 굴절율은 1.9 이상 2.75 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 금속 산화물층의 굴절율은 550 nm 파장의 빛에서 1.5 이상 2.5 이하일 수 있다.
상기 각 층의 굴절률은 상기 투명전극의 투과율을 80 % 이상으로 구현할 수 있도록, 광설계를 통하여 얻어진 것이다. 그러므로, 상기 굴절률의 범위를 벗어나는 경우, 투명전극의 광투과율이 80 % 이하로 떨어지는 문제가 있다.
또한, 상기 각 층의 굴절율은 두께에 의하여 조절되는 것 외에도, 증착 공정을 조절하는 것에 의하여 조절될 수 있다. 구체적으로, 각 층의 증착 조건을 조절하여 결정화도를 조절할 수 있으며, 이에 따라 동일한 두께 및 재료라고 하더라도 굴절율이 상이할 수 있게 된다.
도 2는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 투명전극에 있어서, 제1 금속 산화물층 및 제2 금속 산화물층의 굴절율에 따른 상기 투명전극의 투과율을 나타낸 것이다. 구체적으로, 도 2에서의 투명전극의 광투과율을 참고하여 광설계를 할 수 있다.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 제1 금속 산화물층의 굴절율이 550 nm 파장의 빛에서 1.2 이상 2.8 이하이고, 상기 제2 금속 산화물층의 굴절율이 550 nm 파장의 빛에서 1.5 이상 2.5 이하인 경우, 상기 투명전극의 투과율은 550 nm 파장의 빛에서 80 % 이상일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 금속 산화물층의 두께는 20 nm 이상 60 nm 이하일 수 있다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 금속 산화물층의 두께는 30 nm 이상 40 nm 이하일 수 있다.
상기 제1 금속 산화물층의 두께가 상기 범위 내에 있는 경우 다층 박막 형태의 상기 투명전극의 투과율이 우수한 장점이 있다. 구체적으로, 상기 제1 금속 산화물층의 두께가 상기 범위를 벗어나는 경우, 투명전극의 투과율이 낮아지는 문제가 발생한다. 또한, 상기 두께 범위를 벗어나는 경우, 증착된 금속층의 불량률이 높아질 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 금속 산화물층 및 상기 제2 금속 산화물층은 각각 독립적으로 Sb, Ba, Ga, Ge, Hf, In, La, Ma, Se, Si, Ta, Se, Ti, V, Y, Zn 및 Zr로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 포함하는 산화물을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 금속 산화물층의 두께는 20 nm 이상 80 nm 이하일 수 있다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 금속 산화물층의 두께는 40 nm 이상 50 nm 이하일 수 있다.
상기 제2 금속 산화물층의 두께가 상기 범위 내에 있는 경우, 상기 투명전극은 우수한 전기 전도도 및 낮은 저항값을 가질 수 있는 장점이 있다. 구체적으로, 상기 제2 금속 산화물층의 두께 범위는 광학 설계를 통하여 얻어진 것으로서, 상기 두께 범위를 벗어나는 경우 투명전극의 광투과율이 낮아지는 문제가 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 금속 산화물층은 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti), 니오븀(Nb), 탄탈(Ta), 인듐(In), 및 바나듐(V) 으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 금속을 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 금속 산화물층에서의 상기 금속의 함량은 0.1 중량% 이상 10 중량% 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 금속 산화물층에 포함되는 금속은 도핑 물질일 수 있다.
상기 제2 금속 산화물층은 상기 금속을 더 포함하여 전자 소자 내에서의 전자 이동성을 향상 시킬 수 있으며, 상기 제1 금속 산화물층과 마찬가지로 고굴절의 특성을 가지고 있으므로, 광학 설계를 통하여 상기 투명전극의 광투과율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 제2 금속 산화물층은 전기 전도성을 가지고 있으므로, 금속층의 전기 전도성을 저해하지 않으며, 상기 투명전극을 다양한 전기소자에서 전극으로서의 역할을 할 수 있게 한다.
상기 제2 금속 산화물층은 상기 금속의 함량에 의하여 굴절률이 변화하게 된다. 그러므로, 상기 투명전극의 투과율을 최대로 구현할 수 있도록 상기 제2 금속 산화물층의 금속의 함량을 조절할 필요가 있다. 또한, 상기 제2 금속 산화물층에 포함되는 금속은 제2 금속 산화물층의 전기 전도도에 큰 영향을 미친다. 그러므로, 본 발명자들은 상기 제2 금속 산화물층의 굴절률이 최적의 범위 내에 있으면서, 상기 제2 금속 산화물층의 전기 전도도를 최대로 구현할 수 있는 범위를 찾아내었다. 즉, 상기 금속의 함량 범위 내에서 상기 제2 금속 산화물층의 최적의 굴절률 및 전기 전도도가 구현될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 금속층은 은, 또는 은과 은 산화물로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 금속층은 은만으로 이루어질 수 있다. 또는, 상기 투명전극의 제조과정 또는 상기 투명전극이 전자소자에 포함되어 사용되는 과정에서 공기 및 수분과의 접촉에 의하여, 금속층 내에 은 산화물이 일부 포함될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 금속층이 은 및 은 산화물로 이루어지는 경우, 상기 은 산화물은 상기 금속층 중량의 0.1 중량% 이상 50 중량%일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 투명전극은 투명 지지체를 더 포함하고, 상기 투명 지지체 상에 상기 제1 금속 산화물층이 구비될 수 있다.
상기 지지체는 투명성, 표면평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리기판 또는 투명 플라스틱 기판이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 전자소자에 통상적으로 사용되는 기판이면 제한되지 않는다. 구체적으로, 상기 기재로는 유리; 우레탄 수지; 폴리이미드 수지; 폴리에스테르수지; (메타)아크릴레이트계 고분자 수지; 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등의 폴리 올레핀계 수지 등으로 이루어진 것이 될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 투명전극의 면저항 값은 20 Ω/□ 이하일 수 있다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 투명전극의 면저항 값은 10 Ω/□ 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 투명전극의 면저항 값은 0.1 Ω/□ 이상 20 Ω/□ 이하의 값을 가질 수 있다. 상기 투명전극의 면저항 값은 상기 금속층에 의하여 결정될 수 있으며, 상기 금속층의 두께 범위 및 상기 제2 금속 산화물층의 두께 범위에 의하여 낮은 값의 면저항 값이 구현 가능하다.
상기 투명 전극은 낮은 면저항 값에 의하여 전자소자에 적용하는 경우, 전자소자의 효율을 높일 수 있는 장점이 있다. 나아가, 낮은 면저항 값에도 불구하고, 높은 광투과도를 가지고 있는 장점이 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 투명전극 전체 두께는 50 nm 이상 300 nm 이하일 수 있다.
상기 투명전극의 두께는 광설계를 통하여 결정할 수 있다. 광설계를 위하여 상기 투명전극의 각 층별 굴절률이 필요하며, 이 값을 통하여 각 층의 두께를 결정할 수 있다. 즉, 상기 투명전극의 광 투과도를 80 % 이상으로 구현하기 위하여는 상기 투명전극 전체 두께가 50 nm 이상 300 nm 이하일 수 있으며, 보다 구체적으로 70 nm 이상 200 nm 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 투명전극의 투과율은 550 nm 파장의 빛에서 80 % 이상일 수 있다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 투명전극의 투과율은 550 nm 파장의 빛에서 85 % 이상 또는 90 % 이상일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 투명전극은 450 nm 내지 800 nm 파장의 빛에서 투과율의 편차가 10 % 이내일 수 있다.
본 명세서는 상기 투명전극을 포함하는 전자소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전자 소자는 터치 패널, 발광 유리, 발광 소자, 태양 전지 또는 트랜지스터일 수 있다.
상기 터치 패널, 발광 유리, 발광 소자, 태양 전지 및 트랜지스터는 당업계에 일반적으로 알려져 있는 것일 수 있으며, 전극을 본 명세서의 투명전극으로 사용한 것일 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
[
실시예
1]
금속층의
물성 측정
유리 기판 상에 DC sputter 방식으로 1.5 W/cm2 및 3 mTorr의 조건에서, Ag를 10 nm 증착하였다. Ag로 이루어진 금속층을 면저항 측정기로 면저항을 측정한 결과 10 Ω 미만의 값을 나타내었다. 또한, 상기 금속층은 UV-vis spectrometer를 이용하여 가시광 투과율을 측정한 결과 550 nm 의 파장에서 63.8 %의 투과율을 나타내었으며, 굴절률은 0.38 로 측정되었다.
[
비교예
1]
금속층의
물성 측정
유리 기판 상에 DC sputter 방식으로 0.5 W/cm2 및 15 mTorr의 조건에서, Ag를 10 nm 증착하였다. Ag로 이루어진 금속층을 면저항 측정기로 면저항을 측정한 결과 10 Ω 초과의 값을 나타내었다. 또한, 상기 금속층은 UV-vis spectrometer를 이용하여 가시광 투과율을 측정한 결과 550 nm 의 파장에서 46.8 %의 투과율을 나타내었으며, 굴절률은 1.95 로 측정되었다.
상기 실시예 1 및 비교예 1을 비교하여 보면 동일한 두께의 금속층이라 하더라도, 금속층의 형성 조건에 따라 굴절율 및 광투과율이 상이한 것을 알 수 있으며, 나아가, 면저항 값도 상이한 것을 알 수 있다.
도 3은 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 금속층의 특성을 나타낸 것이다. 도 2에서, n은 빛의 파장에 따른 굴절율을 의미하고, λ는 빛의 파장을 의미하며, k는 금속층의 및의 파장에 따른 흡수계수를 의미한다.
[
실시예
2] 투명전극의 물성 측정
유리 기판 상에 RF sputter 방식을 이용하여 CeO2를 35 nm의 두께로 증착하여 제1 금속 산화물층을 형성하였다. 상기 제1 금속 산화물층 상에 DC sputter 방식을 이용하여 Ag로 이루어진 금속층을 10 nm 증착하고, 상기 금속층 상에 제2 금속 산화물층으로서 Ga을 도핑한 산화 아연층(GZO)을 45 nm 두께로 증착하여 투명전극을 제조하였다.
이 경우, 제1 금속 산화물층의 굴절률은 550 nm의 파장에서 2.34, 금속층의 굴절률은 550 nm의 파장에서 0.19, 산화 아연층의 굴절률은 550 nm의 파장에서 1.94 였다.
또한, 상기 투명전극을 UV-vis spectrometer를 이용하여 가시광 투과율을 측정한 결과 550 nm 의 파장에서 87.2 %의 투과율을 나타내었다.
나아가, 상기 투명전극의 면저항을 면저항 측정기로 측정한 결과 10 Ω 미만의 값을 나타내었다.
[
비교예
2] 투명전극의 물성 측정
비교예 1과 같은 방식으로, 금속층의 굴절률이 550 nm의 파장에서 1.95가 되도록 형성한 것을 제외하고, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 투명전극을 제조하였다.
또한, 상기 투명전극을 UV-vis spectrometer를 이용하여 가시광 투과율을 측정한 결과 550 nm 의 파장에서 79.1 %의 투과율을 나타내었다.
나아가, 상기 투명전극의 면저항을 면저항 측정기로 측정한 결과 10 Ω 초과의 값을 나타내었다.
[
실시예
3] 투명전극의 물성 측정
유리 기판 상에 RF sputter 방식을 이용하여 CeO2를 30 nm의 두께로 증착하여 제1 금속 산화물층을 형성하였다. 상기 제1 금속 산화물층 상에 DC sputter 방식을 이용하여 Ag로 이루어진 금속층을 10 nm 증착하고, 상기 금속층 상에 제2 금속 산화물층으로서 Al을 도핑한 산화 아연층(AZO)을 50 nm 두께로 증착하여 투명전극을 제조하였다.
이 경우, 제1 금속 산화물층의 굴절률은 550 nm의 파장에서 2.34, 금속층의 굴절률은 550 nm의 파장에서 0.19, 제2 금속 산화물층의 굴절률은 550 nm의 파장에서 1.89 였다.
또한, 상기 투명전극을 UV-vis spectrometer를 이용하여 가시광 투과율을 측정한 결과 550 nm 의 파장에서 85.5 %의 투과율을 나타내었다.
나아가, 상기 투명전극의 면저항을 면저항 측정기로 측정한 결과 10 Ω 미만의 값을 나타내었다.
[
비교예
3] 투명전극의 물성 측정
제1 금속 산화물층을 10 nm 로 형성하고, 제2 금속 산화물층의 두께를 80 nm 로 형성한 것을 제외하고, 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 투명전극을 제조하였다.
또한, 상기 투명전극을 UV-vis spectrometer를 이용하여 가시광 투과율을 측정한 결과 550 nm 의 파장에서 72.6 %의 투과율을 나타내었다.
나아가, 상기 투명전극의 면저항을 면저항 측정기로 측정한 결과 10 Ω 미만의 값을 나타내었다.
도 4는 상기 실시예 1 내지 3, 비교예 1 내지 3의 빛의 파장에 따른 투과율을 측정한 그래프를 나타낸 것이다. 도 4에서 Tr은 광 투과율을 의미하며, λ는 빛의 파장을 의미한다.
101: 제1 금속 산화물층
201: 은(Ag)을 포함하는 금속층
301: 제2 금속 산화물층
201: 은(Ag)을 포함하는 금속층
301: 제2 금속 산화물층
Claims (16)
- 제1 금속 산화물층; 상기 제1 금속 산화물층 상에 구비된 은 또는 은과 은 산화물로 이루어진 금속층; 상기 금속층 상에 구비된 제2 금속 산화물층을 포함하고,
상기 금속층의 굴절율은 550 nm의 파장의 빛에서 0.1 이상 1 이하이며, 상기 금속층의 두께는 5 nm 이상 20 nm 이하이고, 상기 제1 금속 산화물층의 굴절율은 550 nm 파장의 빛에서 1.2 이상 2.8 이하이며, 상기 제2 금속 산화물층의 굴절율은 550 nm 파장의 빛에서 1.5 이상 2.5 이하이고, 상기 제2 금속 산화물층의 두께는 40 nm 이상 60 nm 이하이며,
광 투과율이 550 nm 파장의 빛에서 85 % 이상인 것인 투명전극. - 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 제1 금속 산화물층의 두께는 20 nm 이상 60 nm 이하인 것인 투명전극. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 제1 금속 산화물층 및 상기 제2 금속 산화물층은 각각 독립적으로 Sb, Ba, Ga, Ge, Hf, In, La, Ma, Se, Si, Ta, Se, Ti, V, Y, Zn 및 Zr로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 포함하는 산화물을 포함하는 것인 투명전극. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 금속 산화물층은 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti), 니오븀(Nb), 탄탈(Ta), 인듐(In), 및 바나듐(V) 으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 금속을 더 포함하는 것인 투명전극. - 청구항 7에 있어서,
상기 제2 금속 산화물층에서의 상기 금속의 함량은 0.1 중량% 이상 10 중량% 이하인 것인 투명전극. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 투명전극은 투명 지지체를 더 포함하고, 상기 투명 지지체 상에 상기 제1 금속 산화물층이 구비되는 것인 투명전극. - 청구항 1에 있어서,
상기 투명전극의 면저항 값은 20 Ω/□ 이하인 것인 투명전극. - 청구항 1에 있어서,
상기 투명전극 전체 두께는 50 nm 이상 300 nm 이하인 것인 투명전극. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 투명전극은 450 nm 내지 800 nm 파장의 빛에서 투과율의 편차가 10 % 이내인 것인 투명전극. - 청구항 1, 4, 6 내지 8, 10 내지 12 및 14 중 어느 한 항의 투명전극을 포함하는 전자소자.
- 청구항 15에 있어서,
상기 전자 소자는 터치 패널, 발광 유리, 발광 소자, 태양 전지 또는 트랜지스터인 것인 전자소자.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130117863A KR101809296B1 (ko) | 2013-10-02 | 2013-10-02 | 투명전극 및 이를 포함하는 전자 소자 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130117863A KR101809296B1 (ko) | 2013-10-02 | 2013-10-02 | 투명전극 및 이를 포함하는 전자 소자 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20150039373A KR20150039373A (ko) | 2015-04-10 |
| KR101809296B1 true KR101809296B1 (ko) | 2017-12-14 |
Family
ID=53029690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130117863A KR101809296B1 (ko) | 2013-10-02 | 2013-10-02 | 투명전극 및 이를 포함하는 전자 소자 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101809296B1 (ko) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102032011B1 (ko) * | 2015-05-15 | 2019-10-14 | 주식회사 엘지화학 | 전도성 적층체 및 이를 포함하는 투명 전극 |
| KR102363287B1 (ko) * | 2015-09-02 | 2022-02-14 | 삼성전자주식회사 | 도전체, 그 제조 방법, 및 이를 포함하는 소자 |
| CN108109716A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-06-01 | 天津宝兴威科技股份有限公司 | 一种纳米银涂布液配方 |
| KR102203468B1 (ko) | 2018-12-04 | 2021-01-15 | 주식회사 디케이티 | 투명전극 디바이스 |
| KR102185171B1 (ko) | 2018-12-04 | 2020-12-01 | 주식회사 디케이티 | 투명전극 디바이스 |
| KR102230663B1 (ko) | 2019-02-27 | 2021-03-23 | 주식회사 디케이티 | 투명전극 디바이스 |
| KR102184439B1 (ko) | 2019-03-15 | 2020-11-30 | 주식회사 디케이티 | 투명전극 디바이스 제조방법 |
| KR102283873B1 (ko) | 2019-07-08 | 2021-08-02 | 주식회사 디케이티 | 투명전극 디바이스 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009122416A (ja) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Toppan Printing Co Ltd | 光学薄膜フィルム |
| JP2010157497A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-07-15 | Geomatec Co Ltd | 透明導電膜付き基板とその製造方法 |
| KR101145916B1 (ko) * | 2010-09-15 | 2012-05-15 | 경희대학교 산학협력단 | 플렉시블 다층 투명 전극의 제조 방법 |
-
2013
- 2013-10-02 KR KR1020130117863A patent/KR101809296B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009122416A (ja) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Toppan Printing Co Ltd | 光学薄膜フィルム |
| JP2010157497A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-07-15 | Geomatec Co Ltd | 透明導電膜付き基板とその製造方法 |
| KR101145916B1 (ko) * | 2010-09-15 | 2012-05-15 | 경희대학교 산학협력단 | 플렉시블 다층 투명 전극의 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20150039373A (ko) | 2015-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101809296B1 (ko) | 투명전극 및 이를 포함하는 전자 소자 | |
| Dhar et al. | High quality transparent TiO2/Ag/TiO2 composite electrode films deposited on flexible substrate at room temperature by sputtering | |
| Li et al. | AZO/Ag/AZO transparent flexible electrodes on mica substrates for high temperature application | |
| KR102194500B1 (ko) | 도전 필름 및 도전 필름을 갖는 전자 디바이스 | |
| KR20120098739A (ko) | 광전자소자를 위한 다층 금속성 전극 | |
| US20100193351A1 (en) | Method for preparing transparent conducting film coated with azo/ag/azo multilayer thin film | |
| JP2022176332A (ja) | エレクトロクロミック調光部材、光透過性導電ガラスフィルムおよびエレクトロクロミック調光素子 | |
| CN110637343B (zh) | 带透光性导电层的薄膜、调光薄膜和调光装置 | |
| KR101832521B1 (ko) | 투명전극 및 이를 포함하는 전자 소자 | |
| KR20150135977A (ko) | 투명 전극 및 이를 포함하는 전자 소자 | |
| US10647089B2 (en) | Conductive structure and electronic device comprising same | |
| US10490317B2 (en) | Conductive laminate and transparent electrode including same | |
| KR101968215B1 (ko) | 전도성 구조체 및 이를 포함하는 전자 소자 | |
| KR20190076844A (ko) | 투명 전도성막의 제조방법 | |
| KR20150053645A (ko) | 투명전극 및 이를 포함하는 전자 소자 | |
| EP2973728A1 (en) | Transparent electrode and substrate for optoelectronic or plasmonic applications comprising silver | |
| KR101173281B1 (ko) | 플렉서블 태양전지용 투명전극 | |
| KR101816972B1 (ko) | TiO2/Ag/TiO2 다층박막 구조를 갖는 플렉시블 투명 전극 및 그 제조방법 | |
| KR20170021619A (ko) | AZO/Ag/AZO 다층박막 구조를 갖는 플렉시블 투명 전극 및 그 제조방법 | |
| KR101782691B1 (ko) | IGZO/Ag/IGZO 다층박막 구조를 갖는 플렉시블 투명 전극 및 그 제조방법 | |
| KR20150135978A (ko) | 투명 전극 및 이를 포함하는 전자 소자 | |
| KR101991047B1 (ko) | 전도성 적층체, 이의 제조방법, 이를 포함하는 투명 전극 및 전자소자 | |
| Pandey et al. | Transparent Conducting Multilayer Electrode (GTO/Ag/GTO) Prepared by Radio-Frequency Sputtering for Organic Photovoltaic's Cells | |
| Pandey et al. | Electrical and Optical Properties of Asymmetric Dielectric/Metal/Dielectric (D/M/D) Multilayer Electrode Prepared by Radio-Frequency Sputtering for Solar Cells | |
| Zhuang et al. | Effect of Ga2O3 buffer layer thickness on the properties of Cu/ITO thin films deposited on flexible substrates |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |