KR101873474B1 - Stacking type transparent electrode and the preparing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적층형 투명전극 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 제1 전도성 고분자층; 제2 전도성 고분자층; 및 상기 상부 전도성 고분자층 및 하부 전도성 고분자층 사이에 배치된 금속층;을 포함하는 적층형 투명전극 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a stacked transparent electrode and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a stacked transparent electrode having a first conductive polymer layer; A second conductive polymer layer; And a metal layer disposed between the upper conductive polymer layer and the lower conductive polymer layer, and a method of manufacturing the same.
Description
본 발명은 적층형 투명전극 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a layered transparent electrode and a method of manufacturing the same.
스마트 폰 및 태블렛 PC 등을 중심으로 손으로 터치만 해도 작동시킬 수 있는 터치스크린 패널이 많이 이용되고 있다. 이는 사용상 편리함 때문에 스마트 폰처럼 작은 크기의 전자기기로부터 모니터 및 TV 등 대형 디스플레이 기구에까지 적용될 정도로 널리 사용되고 있다.Touch screen panels that can be operated only by a hand touch are mainly used, such as a smart phone and a tablet PC. This is widely used because it is convenient to use, from a small-sized electronic device like a smart phone to a large-sized display device such as a monitor and a TV.
이들 터치스크린패널의 핵심 부품이 손이나 다른 기구로 터치했을 때 이를 인식할 수 있는 투명 전극 또는 투명 전극 필름이다. And a transparent electrode or transparent electrode film that can recognize when a key component of the touch screen panel is touched by a hand or other apparatus.
투명전극은 폴리에스터와 같은 투명 기재 필름 표면에 전기전도도가 좋은 인듐틴옥사이드 (Indium Tin Oxide; ITO)를 최소 수십 나노미터 이상의 두께로 스파터링하여 제조한다. The transparent electrode is manufactured by sputtering indium tin oxide (ITO) having a high electrical conductivity on the surface of a transparent base film such as polyester to a thickness of at least several tens of nanometers.
ITO 필름은 전기전도도가 좋으면서 광투과도가 좋기 때문에 현재 사용하는 거의 모든 터치스크린패널용 투명전극으로 사용되고 있다.ITO films are used as transparent electrodes for almost all currently used touch screen panels because of their good electrical conductivity and good light transmittance.
본 발명의 목적은SUMMARY OF THE INVENTION
적층형 투명전극 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.Layered transparent electrode and a method of manufacturing the same.
상기 목적을 달성하기 위하여 To achieve the above object,
본 발명은The present invention
제1 전도성 고분자층;A first conductive polymer layer;
제2 전도성 고분자층; 및A second conductive polymer layer; And
상기 상부 전도성 고분자층 및 하부 전도성 고분자층 사이에 배치된 금속층; A metal layer disposed between the upper conductive polymer layer and the lower conductive polymer layer;
을 포함하는 적층형 투명전극을 제공한다.And a transparent electrode layer.
또한, 본 발명은In addition,
제1 전도성 고분자를 포함하는 코팅용액을 기판상에 코팅해 제1 전도성 고분자층을 형성하는 단계(단계 1);Coating a coating solution containing a first conductive polymer on a substrate to form a first conductive polymer layer (step 1);
상기 제1 전도성 고분자층 상에 금속층을 적층하는 단계(단계 2); 및Laminating a metal layer on the first conductive polymer layer (step 2); And
제2 전도성 고분자를 포함하는 코팅용액을 상기 금속층 상에 코팅해 제2 전도성 고분자층을 형성하는 단계(단계 3);를 포함하는 적층형 투명전극의 제조방법을 제공한다.And coating the coating solution containing the second conductive polymer on the metal layer to form a second conductive polymer layer (step 3).
본 발명의 적층형 투명전극은 유연성, 전도성 및 빛 투과성이 높아 플렉서블 전자기기의 전극 및 터치스크린패널용 전극에 사용할 수 있다.The multilayered transparent electrode of the present invention has high flexibility, conductivity, and light transmittance, and thus can be used for an electrode of a flexible electronic device and an electrode for a touch screen panel.
또한, 본 발명의 적층형 투명전극의 제조방법은 저온제조가 가능하여 유연기판에 형성할 수 있으며, 대면적화가 가능하며 ITO 또는 금속재료만 사용하는 경우보다 상대적으로 저렴한 가격으로 투명전극을 제조할 수 있다. In addition, the method of manufacturing a multilayered transparent electrode of the present invention can be formed at low temperature and can be formed on a flexible substrate, and can be manufactured in a large area, and a transparent electrode can be manufactured at a relatively lower cost than in the case of using ITO or a metal material alone have.
또는, 적층된 전도성 고분자층 또는 금속층의 두께를 조절하여 투명전극의 특성을 조절할 수 있다. Alternatively, the properties of the transparent electrode can be controlled by adjusting the thickness of the laminated conductive polymer layer or the metal layer.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 투명전극을 나타낸 모식도이고,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 적층형 투명전극을 나타낸 모식도이고,
도 3은 본 발명의 적층형 투명전극의 밴딩(bending) 특성을 확인하기 위한 테스트를 수행하는 장치를 나타낸 모식도이다.1 is a schematic view showing a stacked transparent electrode according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a schematic view showing a stacked transparent electrode according to another embodiment of the present invention,
3 is a schematic view showing an apparatus for performing a test for confirming the bending characteristics of the multilayered transparent electrode of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다. 그러나 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형태 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다. 덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity of description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements. In the drawings, like reference numerals are used throughout the drawings. In addition, "including" an element throughout the specification does not exclude other elements unless specifically stated to the contrary.
본 발명의 일 실시예는One embodiment of the present invention
제1 전도성 고분자층;A first conductive polymer layer;
제2 전도성 고분자층; 및A second conductive polymer layer; And
상기 상부 전도성 고분자층 및 하부 전도성 고분자층 사이에 배치된 금속층; A metal layer disposed between the upper conductive polymer layer and the lower conductive polymer layer;
을 포함하는 적층형 투명전극을 제공한다.And a transparent electrode layer.
이하, 본 발명의 적층형 투명전극을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the laminated transparent electrode of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 투명전극은 금속층이 전도성 고분자 필름 내부에 배치되어 있는 투명전극으로, 유연성이 우수한 동시에 종래의 전도성 고분자를 포함하는 투명전극보다 전기전도 특성이 우수한 투명전극이다. The stacked transparent electrode according to an embodiment of the present invention is a transparent electrode in which a metal layer is disposed inside a conductive polymer film, and is a transparent electrode having excellent flexibility and excellent electric conduction characteristics as compared with a transparent electrode including a conventional conductive polymer.
종래의 ITO를 포함하는 산화물 투명전극의 경우 유연성이 우수하지 못하고, 전도성 고분자를 포함하는 투명전극의 경우, 전기 전도성이 우수하지 못한 반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 투명전극은 우수한 유연성, 전기 전도성 및 빛 투과율을 동시에 나타내어 플렉서블 디바이스의 투명전극으로 사용될 수 있다. In the case of the conventional transparent oxide electrode including ITO, the flexibility is not excellent and the transparent electrode including the conductive polymer is not excellent in electrical conductivity. On the other hand, the layered transparent electrode according to one embodiment of the present invention has excellent flexibility, Electrical conductivity and light transmittance at the same time and can be used as a transparent electrode of a flexible device.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 투명전극은 80 내지 90 %의 높은 투과율 , 40 내지 50 Ω의 낮은 저항 및 유연성을 갖는 투명전극이다.The stacked transparent electrode according to one embodiment of the present invention is a transparent electrode having a high transmittance of 80 to 90%, a low resistance of 40 to 50 Ω and flexibility.
본 발명의 일 실시예에 따른 적측형 투명전극은 유연성이 우수한 전도성 고분자층 사이에 전기전도 특성이 우수한 금속층이 배치된 구조이다. The transparent electrode according to an embodiment of the present invention has a structure in which a metal layer having excellent electrical conduction characteristics is disposed between conductive polymer layers having excellent flexibility.
만약, 상기 금속층이 제1 전도성 고분자층 및 제2 전도성 고분자층 사이에 배치되지 않고, 외부로 노출될 경우, 상기 금속층이 산화되어, 투명전극의 사용 안정성이 현저히 떨어지는 문제가 발생될 수 있고, 상기 금속층이 기판상에 배치될 경우, 기판과 투명전극 사이의 접착성이 낮아져 저항이 현저히 높아지는 문제가 발생될 수 있다.If the metal layer is not disposed between the first conductive polymer layer and the second conductive polymer layer and is exposed to the outside, the metal layer may be oxidized, and the stability of use of the transparent electrode may be significantly reduced. When the metal layer is disposed on the substrate, the adhesion between the substrate and the transparent electrode is lowered, which may cause a problem that the resistance significantly increases.
또한, 전도성 고분자 내부에 나노선 또는 나노입자가 포함된 전극의 경우, 소자제작시 쇼트가 발생되어 소자 성능이 저하되는 문제가 발생될 수 있는 반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 적측형 투명전극은 금속층이 전도성 고분자층 사이에 완전히 임베드되어 보다 소자 성능이 우수한 장점이 있다. In addition, in the case of an electrode containing nanowires or nanoparticles in the conductive polymer, a short circuit may occur during device fabrication, which may result in degradation of device performance. On the other hand, The metal layer is completely embedded between the conductive polymer layers, which is advantageous in that the device performance is superior.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 투명전극은 용액 코팅 공정 및 박막증착공정을 통해 저온에서 제조될 수 있고, 전도성 고분자 코팅기술을 이용할 수 있어 저비용 및 대면적화가 가능하며, 반복적인 굽힘 이후에도 전기 전도성을 안정적으로 유지할 수 있으며, 플라스틱을 포함하는 유연기판에 적용될 수 있다. Layered transparent electrode according to an embodiment of the present invention can be manufactured at a low temperature through a solution coating process and a thin film deposition process, and a conductive polymer coating technique can be used, thereby making it possible to achieve a low cost and a large area, and even after repetitive bending, Can be stably maintained and can be applied to a flexible substrate including plastic.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 투명전극을 나타낸 것이다.FIG. 1 illustrates a stacked transparent electrode according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 투명전극은 제1 전도성 고분자층(20) 및 제2 전도성 고분자층(10) 및 금속층(30)을 포함한다.The stacked transparent electrode according to an embodiment of the present invention includes a first
상기 제1 전도성 고분자층(20) 및 제2 전도성 고분자층(10)은 동일한 물질 일 수 있으나, 이에 제한된 것은 아니며 서로 다른 물질일 수 있다.The first
상기 제1 전도성 고분자층(20) 및 제2 전도성 고분자층(10)은 유연성이 우수한 전도성 고분자를 포함한다.The first
상기 제1 전도성 고분자층(20) 및 제2 전도성 고분자층(10)은 폴리에틸렌다이옥시티오펜, 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리피롤 및 폴리티오펜 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나 이에 제한된 것은 아니다.The first
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 투명전극은 적층되어 있는 전도성 고분자층 및 금속층의 두께에 따라 다양한 광학적 특성 및 전기적 특성을 가질 수 있다. 즉, 두께를 조절함으로써 투명전극의 광학적 특성 및 전기적 특성을 보다 용이하게 제어할 수 있는 투명전극이다.The stacked transparent electrode according to an exemplary embodiment of the present invention may have various optical and electrical characteristics depending on the thickness of the conductive polymer layer and the metal layer. That is, it is a transparent electrode that can more easily control the optical characteristics and electrical characteristics of the transparent electrode by adjusting the thickness.
상기 제1 전도성 고분자층(20) 및 제2 전도성 고분자층(10)의 두께는 서로 같거나 다를 수 있다. The thicknesses of the first
이때, 상기 제1 전도성 고분자층(20)의 두께는 5 내지 40 nm인 것이 바람직하다. At this time, the thickness of the first
만약, 상기 제1 전도성 고분자층(20)의 두께가 5 nm 미만인 경우, 전기 전도도가 현저히 저하되는 문제가 발생될 수 있고, 상기 제1 전도성 고분자층(20)의 두께가 40 nm를 초과하는 경우, 투과도가 급격히 감소하는 문제가 발생될 수 있다. If the thickness of the first
또한, 상기 제2 전도성 고분자층(10)의 두께는 2 내지 20 nm인 것이 바람직하다. 만약, 상기 제2 전도성 고분자층(10)의 두께가 2 nm 미만인 경우, 전기 전도도가 저하되는 문제가 발생될 수 있고, 상기 제1 전도성 고분자층(10)의 두께가 20 nm를 초과하는 경우, 투과도가 감소하는 문제가 발생될 수 있다. The thickness of the second
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 투명전극은 상기 제1 전도성 고분자층(20) 및 상기 제2 전도성 고분자층(10) 사이에 배치된 금속층(30)을 포함한다.A stacked transparent electrode according to an embodiment of the present invention includes a
상기 금속층(30)은 Au, Ag, Cu, Ni, Ti, Al 및 W 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한된 것은 아니다.The
상기 금속층(30)의 두께는 1 내지 3 nm일 수 있으나, 이에 제한된 것은 아니다. The thickness of the
상기 금속층(30)은 투명전극의 전도성을 보다 향상시키기 위한 것이지만, 만약, 상기 금속층의 두께가 1 nm 미만으로 포함될 경우, 전도성이 향상되는 정도가 미비한 문제가 발생될 수 있고, 상기 두께가 3 nm를 초과하는 경우, 전도성은 향상되지만 빛의 흡수량이 많아져 투명전극의 빛 투과율이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.If the thickness of the metal layer is less than 1 nm, the conductivity of the
상기 금속층은 도 1에서와 같이 연속적으로 배치될 수 있으며, 도 2에서와 같이 불연속적으로 배치될 수도 있다.The metal layers may be disposed continuously as in FIG. 1, or discontinuously as in FIG.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 투명전극은 상기 금속층의 두께를 조절함으로써 투명전극의 광학적 특성 및 전기적 특성을 보다 용이하게 제어될 수 있다.The thickness and the thickness of the metal layer can be controlled to control the optical characteristics and the electrical characteristics of the transparent electrode more easily in the layered transparent electrode according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예는 또한,One embodiment of the present invention also provides a method of < RTI ID =
제1 전도성 고분자를 포함하는 코팅용액을 기판상에 코팅해 제1 전도성 고분자층을 형성하는 단계(단계 1);Coating a coating solution containing a first conductive polymer on a substrate to form a first conductive polymer layer (step 1);
상기 제1 전도성 고분자층 상에 금속층을 적층하는 단계(단계 2); 및Laminating a metal layer on the first conductive polymer layer (step 2); And
제2 전도성 고분자를 포함하는 코팅용액을 상기 금속층 상에 코팅해 제2 전도성 고분자층을 형성하는 단계(단계 3);를 포함하는 적층형 투명전극의 제조방법을 제공한다.And coating the coating solution containing the second conductive polymer on the metal layer to form a second conductive polymer layer (step 3).
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 투명전극의 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for fabricating a stacked transparent electrode according to an embodiment of the present invention will be described in detail for each step.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 투명전극의 제조방법은 높은 전도성, 유연성 및 빛 투과율을 동시에 갖는 투명전극을 제조하는 방법으로, 플렉서블 디바이스에 적용될 수 있는 투명전극을 제조하기 위한 방법일 수 있다.The method of manufacturing a multilayered transparent electrode according to an embodiment of the present invention may be a method for manufacturing a transparent electrode having high conductivity, flexibility and light transmittance at the same time, and may be a method for manufacturing a transparent electrode applicable to a flexible device.
종래의 ITO를 포함하는 산화물 투명전극의 제조방법은 유연성이 우수하지 못한 투명전극이 제조되고, 전도성 고분자를 포함하는 투명전극의 제조방법의 경우, 낮은 전도성을 나타내는 투명전극이 제조되는 반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 투명전극의 제조방법으로 제조되는 적층형 투명전극은 높은 전도성, 유연성 및 빛 투과율을 동시에 나타내는 장점이 있다. In the conventional method of manufacturing an oxide transparent electrode including ITO, a transparent electrode having poor flexibility is produced, and in the case of a method of manufacturing a transparent electrode including a conductive polymer, a transparent electrode exhibiting low conductivity is produced, Layered transparent electrode according to one embodiment of the present invention has the advantage of simultaneously exhibiting high conductivity, flexibility and light transmittance.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 투명전극의 제조방법은 열처리 공정을 포함하지 않으므로, 플라스틱 기판을 포함하는 열에 약한 기판에 투명전극을 형성시킬 수 있는 방법일 수 있다.The method of fabricating a multilayered transparent electrode according to an embodiment of the present invention does not include a heat treatment process, and thus may be a method capable of forming a transparent electrode on a substrate having a low thermal resistance including a plastic substrate.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 투명전극의 제조방법은 대면적의 투명전극을 저가로 제조할 수 있는 장점이 있다.The method of manufacturing a stacked transparent electrode according to an embodiment of the present invention is advantageous in that a transparent electrode having a large area can be manufactured at a low cost.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 투명전극의 제조방법의 상기 단계 1은 제1 전도성 고분자를 포함하는 코팅용액을 기판상에 코팅해 하부 전도성 고분자층을 형성하는 단계이다.The step 1 of the method for manufacturing a layered transparent electrode according to an embodiment of the present invention is a step of coating a coating solution containing a first conductive polymer on a substrate to form a lower conductive polymer layer.
상기 제1 전도성 고분자는 폴리에틸렌다이옥시티오펜, 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리피롤 및 폴리티오펜 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나 이에 제한된 것은 아니다.The first conductive polymer may include, but is not limited to, at least one of polyethylene dioxythiophene, polyacetylene, polyaniline, polypyrrole, and polythiophene.
상기 코팅용액은 상기 제1 전도성 고분자를 용매에 분산시켜 제조될 수 있다.The coating solution may be prepared by dispersing the first conductive polymer in a solvent.
이때 상기 용매는 증류수, 에틸알콜, 메틸알콜, 아세톤, 이소프로필알The solvent may be distilled water, ethyl alcohol, methyl alcohol, acetone, isopropyl alcohol
콜, 부틸알콜, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 톨루엔 및 N-메틸-2-피롤리돈 중 적어도 하나일 수 있으나 이에 제한된 것은 아니다. But is not limited to, at least one of Cole, butyl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, toluene and N-methyl-2-pyrrolidone.
상기 용매에 상기 제1 전도성 고분자가 균일하게 분산되도록 초음파 분산을 실시할 수 있다. 예를 들어, 50 내지 500 W인 초음파기에서 1 내지 20 분간 균일한 분산이 이루어지도록 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Ultrasonic dispersion may be performed so that the first conductive polymer is uniformly dispersed in the solvent. For example, it is possible to uniformly disperse in an ultrasonic machine of 50 to 500 W for 1 to 20 minutes, but the present invention is not limited thereto.
상기 코팅용액을 기판상에 도포하여 코팅하는 방법으로 딥코팅, 스프레이코팅, 롤투롤 코팅, 그라비아코팅, 스핀코팅 및 바코팅 중 어느 하나가 수행될 수 있으나, 코팅하는 방법이 이에 제한되는 것은 아니다.Any of dip coating, spray coating, roll-to-roll coating, gravure coating, spin coating and bar coating may be performed by coating the coating solution on the substrate, but the coating method is not limited thereto.
이때, 상기 기판은 유리 기판, 실리콘 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있으나이에 제한된 것은 아니다.At this time, the substrate may be a glass substrate, a silicon substrate, or a plastic substrate, but is not limited thereto.
상기 단계 1은 상기 코팅용액을 기판상에 코팅한 후 건조시키는 단계가 더 포함될 수 있으나 이에 제한된 것은 아니다.The step 1 may further include coating the coating solution on the substrate, followed by drying, but the present invention is not limited thereto.
상기 단계 1에서 상기 제1 전도성 고분자층은 5 내지 40 nm의 두께로 제조되는 것이 바람직하다. In the step 1, the first conductive polymer layer is preferably formed to a thickness of 5 to 40 nm.
만약, 상기 제1 전도성 고분자층(20)의 두께가 5 nm 미만인 경우, 전기 전도도가 현저히 저하되는 문제가 발생될 수 있고, 상기 제1 전도성 고분자층(20)의 두께가 40 nm를 초과하는 경우, 투과도가 급격히 감소하는 문제가 발생될 수 있다. If the thickness of the first
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 투명전극의 제조방법의 상기 단계 2는 상기 제1 전도성 고분자층 상에 금속층을 적층하는 단계이다.Step 2 of the method for manufacturing a multilayered transparent electrode according to an embodiment of the present invention is a step of laminating a metal layer on the first conductive polymer layer.
상기 금속층을 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명전극이 종래의 전도성 고분자층만을 포함하는 투명전극보다 향상된 전도성을 나타내도록 할 수 있다.Through the metal layer, the transparent electrode according to an embodiment of the present invention can exhibit improved conductivity over the transparent electrode including only the conventional conductive polymer layer.
이때, 상기 금속층은 제1 전도성 고분자층 및 제2 전도성 고분자층 사이에 배치되도록 형성시키는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the metal layer is formed to be disposed between the first conductive polymer layer and the second conductive polymer layer.
만약, 상기 금속층이 제1 전도성 고분자층 및 제2 전도성 고분자층 사이에 배치되지 않고, 외부로 노출될 경우, 상기 금속층이 산화되어, 투명전극의 사용 안정성이 현저히 떨어지는 문제가 발생될 수 있고, 상기 금속층이 기판상에 배치될 경우, 기판과 투명전극 사이의 접착성이 낮아져 저항이 현저히 높아지는 문제가 발생될 수 있다.If the metal layer is not disposed between the first conductive polymer layer and the second conductive polymer layer and is exposed to the outside, the metal layer may be oxidized, and the stability of use of the transparent electrode may be significantly reduced. When the metal layer is disposed on the substrate, the adhesion between the substrate and the transparent electrode is lowered, which may cause a problem that the resistance significantly increases.
상기 금속층은 제1 전도성 고분자층 상에 진공증착법, 전자빔 증착법, 스퍼터링법, 반응성 마그네트론 스퍼터링법 ,이온플레이팅법, 펄스레이저증착법 및 화학기상증착법 중 어느 하나의 방법으로 증착될 수 있으나 이에 제한된 것은 아니다.The metal layer may be deposited on the first conductive polymer layer by any one of vacuum deposition, electron beam deposition, sputtering, reactive magnetron sputtering, ion plating, pulsed laser deposition, and chemical vapor deposition.
이때, 상기 금속층은 1 내지 3 nm의 두께로 형성시키는 것이 바람직하다. At this time, the metal layer is preferably formed to a thickness of 1 to 3 nm.
상기 금속층은 투명전극의 전도성을 보다 향상시키기 위한 것이지만, 만약, 상기 금속층의 두께가 1 nm 미만으로 포함될 경우, 전도성이 향상되는 정도가 미비한 문제가 발생될 수 있고, 상기 두께가 3 nm를 초과하는 경우, 전도성은 향상되지만 빛의 흡수량이 많아져 투명전극의 빛 투과율이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.If the thickness of the metal layer is less than 1 nm, the conductivity may not be improved sufficiently. If the thickness of the metal layer is more than 3 nm , The conductivity is improved but the amount of absorbed light is increased, so that the light transmittance of the transparent electrode may be lowered.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 투명전극의 제조방법은, 상기 금속층의 두께를 조절하는 방법으로 투명전극의 전도성 및 빛 투과율을 용이하게 조절할 수 있다.The method of manufacturing a stacked transparent electrode according to an embodiment of the present invention can easily adjust the conductivity and light transmittance of the transparent electrode by adjusting the thickness of the metal layer.
또한, 상기 금속층은 도 1에서와 같이 연속적으로 형성시킬 수 있고, 도 2에서와 같이 불연속적으로 형성시킬 수도 있다.The metal layer may be formed continuously as shown in FIG. 1, or may be discontinuously formed as shown in FIG.
상기 금속층은 Au, Ag, Cu, Ni, Ti, Al 및 W 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한된 것은 아니다.The metal layer may include at least one of Au, Ag, Cu, Ni, Ti, Al, and W, but is not limited thereto.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 투명전극의 제조방법의 상기 단계 3은 제2 전도성 고분자를 포함하는 코팅용액을 상기 금속층 상에 코팅해 제2 전도성 고분자층을 형성하는 단계이다.The step 3 of the method for fabricating a multilayered transparent electrode according to an embodiment of the present invention is a step of forming a second conductive polymer layer by coating a coating solution containing a second conductive polymer on the metal layer.
상기 제2 전도성 고분자는 제1 전도성 고분자와 동일한 물질일 수 있으나 이에 제한된 것은 아니다. The second conductive polymer may be the same material as the first conductive polymer, but is not limited thereto.
상기 제2 전도성 고분자는 폴리에틸렌다이옥시티오펜, 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리피롤 및 폴리티오펜 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나 이에 제한된 것은 아니다.The second conductive polymer may include, but is not limited to, at least one of polyethylene dioxythiophene, polyacetylene, polyaniline, polypyrrole, and polythiophene.
상기 코팅용액은 상기 제2 전도성 고분자를 용매에 분산시켜 제조될 수 있다.The coating solution may be prepared by dispersing the second conductive polymer in a solvent.
이때 상기 용매는 증류수, 에틸알콜, 메틸알콜, 아세톤, 이소프로필알The solvent may be distilled water, ethyl alcohol, methyl alcohol, acetone, isopropyl alcohol
콜, 부틸알콜, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 톨루엔 및 N-메틸-2-피롤리돈 중 적어도 하나일 수 있으나 이에 제한된 것은 아니다. But is not limited to, at least one of Cole, butyl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, toluene and N-methyl-2-pyrrolidone.
상기 용매에 상기 제2 전도성 고분자가 균일하게 분산되도록 초음파 분산을 실시할 수 있다. And ultrasonic dispersion may be performed so that the second conductive polymer is uniformly dispersed in the solvent.
상기 코팅용액을 상기 단계 2에서 제조된 금속층상에 도포하여 코팅하는 방법으로 딥코팅, 스프레이코팅, 롤투롤 코팅, 그라비아코팅, 스핀코팅 및 바코팅 중 어느 하나가 수행될 수 있으나, 코팅하는 방법이 이에 제한되는 것은 아니다.Any of dip coating, spray coating, roll-to-roll coating, gravure coating, spin coating and bar coating may be performed by coating the coating solution on the metal layer prepared in Step 2, But is not limited thereto.
상기 단계 3은 상기 코팅용액을 금속층상에 코팅한 후 건조시키는 단계를 더 포함될 수 있으나 이에 제한된 것은 아니다.The step 3 may further include coating the coating solution on the metal layer and drying the coating solution, but the present invention is not limited thereto.
상기 단계 3에서의 제2 전도성 고분자층의 두께는 상기 단계 1에서의 제1 전도성 고분자층의 두께와 같거나 다를 수 있다. The thickness of the second conductive polymer layer in Step 3 may be the same as or different from the thickness of the first conductive polymer layer in Step 1 above.
상기 제2 전도성 고분자층의 두께는 2 내지 20 nm인 것이 바람직하다. The thickness of the second conductive polymer layer is preferably 2 to 20 nm.
만약, 상기 제2 전도성 고분자층(10)의 두께가 2 nm 미만인 경우, 전기 전도도가 저하되는 문제가 발생될 수 있고, 상기 제1 전도성 고분자층(10)의 두께가 20 nm를 초과하는 경우, 투과도가 감소하는 문제가 발생될 수 있다. If the thickness of the second
이하, 실시예 및 실험예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Experimental Examples.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.However, the following Examples and Experimental Examples are merely illustrative of the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following Examples.
<실시예 1>≪ Example 1 >
단계 1: PEDOT:PSS PH1000를 메탄올 용매에 첨가한 후 초음파분산기를 이용하여 약 5분 동안 분산시켜 코팅용액을 제조하였다. 상기 코팅용액을 스프레이 코팅을 이용하여 PET 기판상에 코팅해 PEDOT:PSS PH1000 고분자를 약15 nm를 형성하였다.Step 1: PEDOT: PSS PH1000 was added to a methanol solvent and dispersed for about 5 minutes using an ultrasonic disperser to prepare a coating solution. The coating solution was coated on a PET substrate using a spray coating to form a PEDOT: PSS PH1000 polymer of about 15 nm.
단계 2: 상기 제1 전도성 고분자층 상에 원자층 증착(Atomic Layer Deposition, ALD)를 이용하여 금(Au)을 약 1nm를 증착하였다.Step 2: About 1 nm of gold (Au) was deposited on the first conductive polymer layer using Atomic Layer Deposition (ALD).
단계 3: PEDOT:PSS PH1000를 메탄올 용매에 첨가한 후 초음파분산기를 이용하여 약 5분 동안 분산시켜 코팅용액을 제조하였다. 상기 코팅용액을 스프레이 코팅을 이용하여 상기 형성된 금(Au)층상에 코팅해 PEDOT:PSS PH1000 고분자를 약 15 nm를 형성해, PEDOT:PSS PH1000 고분자 15 nm/금(Au) 1 nm/PEDOT:PSS PH1000 고분자 15 nm형태의 적층형 투명전극을 제조하였다.Step 3: PEDOT: PSS PH1000 was added to a methanol solvent and dispersed for 5 minutes using an ultrasonic disperser to prepare a coating solution. The coating solution was coated on the gold (Au) layer using spray coating to form a PEDOT: PSS PH1000 polymer of about 15 nm and a PEDOT: PSS PH1000 polymer 15 nm / gold (Au) 1 nm / PEDOT: PSS PH1000 A 15 nm thick polymer layered transparent electrode was prepared.
<실시예 2>≪ Example 2 >
상기 실시예 1의 단계 2에서, 금(Au)을 3 nm로 달리하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, PEDOT:PSS PH1000 고분자 15 nm/금(Au) 3 nm/PEDOT:PSS PH1000 고분자 15 nm형태의 적층형 투명전극을 제조하였다.(PEDOT: PSS PH1000 polymer 15 nm / gold (Au) 3 nm / PEDOT: PEDOT) was prepared in the same manner as in Example 1 except that gold (Au) PSS PH1000 polymer 15 nm thick laminated transparent electrode was prepared.
<실시예 3>≪ Example 3 >
상기 실시예 1의 단계 2에서, 금(Au)을 5 nm로 달리하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, PEDOT:PSS PH1000 고분자 15 nm/금(Au) 5 nm/PEDOT:PSS PH1000 고분자 15 nm형태의 적층형 투명전극을 제조하였다.(PEDOT: PSS PH1000 polymer 15 nm / gold (Au) 5 nm / PEDOT: PEDOT) was prepared in the same manner as in Example 1 except that gold (Au) PSS PH1000 polymer 15 nm thick laminated transparent electrode was prepared.
<실시예 4><Example 4>
상기 실시예 1의 단계 2에서, 금(Au)을 10 nm로 달리하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, PEDOT:PSS PH1000 고분자 15 nm/금(Au) 10 nm/PEDOT:PSS PH1000 고분자 15 nm형태의 적층형 투명전극을 제조하였다.(PEDOT: PSS PH1000 polymer 15 nm / gold (Au) 10 nm / PEDOT: Au) was performed in the same manner as in Example 1 except that gold (Au) PSS PH1000 polymer 15 nm thick laminated transparent electrode was prepared.
<실시예 5>≪ Example 5 >
상기 실시예 1의 단계 1에서 PEDOT:PSS PH1000 고분자를 5nm로 달리하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 기판상에 PEDOT:PSS PH1000 고분자 5 nm/금(Au) 1 nm/PEDOT:PSS PH1000 고분자 15 nm순으로 적층된 적층형 투명전극을 제조하였다.A PEDOT: PSS PH1000 polymer 5 nm / gold (Au) 1 nm / cm < 2 > was formed on the substrate in the same manner as in Example 1 except that the PEDOT: PSS PH1000 polymer was changed to 5 nm in the step 1 of Example 1, PEDOT: PSS PH1000 polymer 15 nm laminated in this order.
<실시예 6>≪ Example 6 >
상기 실시예 1의 단계 3에서 PEDOT:PSS PH1000 고분자를 5nm로 달리하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 기판상에 PEDOT:PSS PH1000 고분자 15 nm/금(Au) 1 nm/PEDOT:PSS PH1000 고분자 5 nm 순으로 적층된 적층형 투명전극을 제조하였다.A PEDOT: PSS PH1000 polymer 15 nm / gold (Au) 1 nm / cm < 2 > was formed on the substrate in the same manner as in Example 1 except that the PEDOT: PSS PH1000 polymer was changed to 5 nm in the step 3 of Example 1, PEDOT: PSS PH1000 polymer 5 nm in this order.
<비교예 1>≪ Comparative Example 1 &
상기 실시예 1에서 단계 1의 PEDOT:PSS PH1000 고분자를 30 nm로 달리하고 단계 2 및 3을 수행하지 않는 방법으로, PEDOT:PSS PH1000 고분자 두께 30 nm인 PEDOT:PSS PH1000 전도성 고분자 투명전극을 제조하였다.A PEDOT: PSS PH1000 conductive polymer transparent electrode having a PEDOT: PSS PH1000 polymer thickness of 30 nm was prepared in the same manner as in Example 1 except that the PEDOT: PSS PH1000 polymer was changed to 30 nm and the steps 2 and 3 were not performed .
<비교예 2>≪ Comparative Example 2 &
PET 기판 상에 원자층 증착(Atomic Layer Deposition, ALD)를 이용하여 금(Au)을 약 10nm를 증착해, 두께 10nm인 금(Au) 전극을 제조하였다.A gold (Au) electrode having a thickness of 10 nm was deposited on the PET substrate by using Atomic Layer Deposition (ALD).
<비교예 3>≪ Comparative Example 3 &
상기 실시예 1에서, 단계 1의 PEDOT:PSS PH1000 고분자를 30 nm로 달리하고 단계 3을 수행하지 않는 방법으로, 기판상에 PEDOT:PSS PH1000 고분자 30 nm/금(Au) 1 nm 순으로 적층된 적층형 투명전극을 제조하였다.In Example 1, PEDOT:
<비교예 4>≪ Comparative Example 4 &
상기 실시예 1에서, 단계 1을 수행하지 않고, 단계 3의 PEDOT:PSS PH1000 고분자를 30 nm로 달리하는 방법으로, 기판상에 금(Au) 1 nm/PEDOT:PSS PH1000 고분자 30 nm 순으로 적층된 적층형 투명전극을 제조하였다.(Au) 1 nm / PEDOT:
<비교예 5>≪ Comparative Example 5 &
단계 1: PET 기판상에 스퍼터링(sputtering)으로 ITO를 약 15 nm를 형성하였다.Step 1: About 15 nm of ITO was formed on the PET substrate by sputtering.
단계 2: 상기 제1 전도성 고분자층 상에 원자층 증착(Atomic Layer Deposition, ALD)를 이용하여 금(Au)을 약 1nm를 증착하였다.Step 2: About 1 nm of gold (Au) was deposited on the first conductive polymer layer using Atomic Layer Deposition (ALD).
단계 3: 상기 형성된 금(Au)층 상에 스퍼터링(sputtering)으로으로 ITO를 약 15 nm를 형성해, ITO 15 nm/금(Au) 1 nm/ ITO 15 nm 형태의 적층형 투명전극을 제조하였다.Step 3: ITO 15 nm / gold (Au) 1 nm / ITO 15 nm type laminated transparent electrode was formed on the gold layer formed by sputtering to form ITO of about 15 nm.
<실험예 1> 투과율 및 저항 비교(1)EXPERIMENTAL EXAMPLE 1 Comparison of Transmittance and Resistance (1)
본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 적층형 투명전극의 투과도 및 저항을 다른 형태의 전극과 비교하기 위해 이하와 같은 실험을 수행하였다. In order to compare the transmittance and the resistance of the stacked transparent electrode manufactured according to an embodiment of the present invention with other types of electrodes, the following experiment was conducted.
실시예 1, 비교예 1 및 2에 의해 제조된 전극의 투과율을 가시광선-자외선 분광기(UV-Vis Spectrometer)를 이용하여 측정하고, 저항을 4 point tester를 이용하여 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The transmittances of the electrodes prepared in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were measured using a visible light-ultraviolet spectrophotometer (UV-Vis spectrometer) and the resistivity was measured using a 4-point tester. Respectively.
투명전극으로 사용하기 위해서는 높은 투과율과 낮은 저항이 요구된다.A high transmittance and a low resistance are required for use as a transparent electrode.
상기 표 1에서와 같이, 실시예 1에 의해 제조된 적층형 투명전극인 경우, As shown in Table 1, in the case of the laminated transparent electrode manufactured by Example 1,
85 %의 높은 투과율과 40 Ω의 낮은 저항을 나타내는 반면, 비교예 1에 의해 제조된 전도성 고분자만을 포함하는 전극인 경우, 투과율은 80 %로 높지만, 저항이 140 Ω으로 매우 높은 것을 알 수 있으며, 반대로, 비교예 2에 의해 제조된 금속 전극인 경우, 저항은 10 Ω으로 매우 낮지만, 투과율이 50 %로 낮은 것을 알 수 있다. A high transmittance of 85% and a low resistance of 40 OMEGA. On the other hand, in the case of an electrode including only the conductive polymer prepared in Comparative Example 1, the transmittance is as high as 80%, but the resistance is very high as 140 OMEGA. On the contrary, in the case of the metal electrode manufactured in Comparative Example 2, the resistance is as low as 10 OMEGA, but the transmittance is as low as 50%.
이를 통해, 본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 적층형 투명전극은 전도성 고분자 투명 전극 및 금속 전극보다 높은 투과율 및 낮은 저항이 동시에 요구되는 투명전극으로서 사용이 보다 적합하다는 것을 알 수 있다.Thus, it can be seen that the laminated transparent electrode manufactured according to Example 1 of the present invention is more suitable for use as a transparent electrode that simultaneously requires a higher transmittance and lower resistance than a conductive polymer transparent electrode and a metal electrode.
<실험예 2> 투과율 및 저항 비교(2)<Experimental Example 2> Comparison of Transmittance and Resistance (2)
본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 적층형 투명전극의 투과도 및 저항을 다른 형태의 전극과 비교하기 위해 이하와 같은 실험을 수행하였다. In order to compare the transmittance and the resistance of the stacked transparent electrode manufactured according to an embodiment of the present invention with other types of electrodes, the following experiment was conducted.
실시예 1, 비교예 3 및 4에 의해 제조된 전극의 투과율을 가시광선-자외선 분광기(UV-Vis Spectrometer)를 이용하여 측정하고, 저항을 4 point tester를 이용하여 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The transmittance of the electrode prepared in Example 1 and Comparative Examples 3 and 4 was measured using a visible light-ultraviolet spectrometer (UV-Vis spectrometer) and the resistance was measured using a 4-point tester. Respectively.
상기 표 2에서와 같이, 실시예 1에 의해 제조되어, 기판상에 제1전도성고분자/금속층/제2전도성고분자 순으로 적층된 적층형 투명전극인 경우, 85 %의 높은 투과율과 40 Ω의 낮은 저항을 나타내는 반면, 비교예 3에 의해 제조된 기판상에 금속층/제2전도성고분자 순으로 적층된 적층형 투명전극의 경우, 투과율 80 % 및 저항 100 Ω이 나타나며, 비교예 4에 의해 제조된 기판상에 제1전도성고분자/금속층 적층형 투명전극의 경우, 투과율 80 % 및 저항 90 Ω이 나타났다.As shown in Table 2, in the case of the laminated transparent electrode manufactured by Example 1 and laminated on the substrate in the order of the first conductive polymer / metal layer / second conductive polymer, a high transmittance of 85% and a low resistance of 40? , Whereas in the case of the laminated transparent electrode laminated in the order of the metal layer / the second conductive polymer on the substrate prepared in Comparative Example 3, the transmittance was 80% and the resistance was 100 Ω. On the substrate prepared in Comparative Example 4 In the case of the first conductive polymer / metal layer laminate type transparent electrode, the transmittance was 80% and the resistance was 90 Ω.
즉, 실시예 1에 의해 제조된 투명전극의 구조와 비교해보았을 때 비교예 3 및 4에 의해 제조된 투명전극의 구조는 유사한 투과율을 갖는 반면 보다 높은 저항을 나타내어 전극 성능이 현저히 떨어지는 것을 알 수 있다.That is, when compared with the structure of the transparent electrode prepared in Example 1, the structure of the transparent electrode prepared in Comparative Examples 3 and 4 has a similar transmittance, but exhibits a higher resistance, thereby remarkably deteriorating the electrode performance .
이를 통해, 본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 전도성 고분자층 사이에 금속층이 배치되어 있는 투명전극은 상기 금속층이 기판상에 또는 표면에 드러나도록 배치된 경우보다 높은 투과율 및 낮은 저항이 동시에 요구되는 투명전극으로서 사용이 보다 적합하다는 것을 알 수 있다.Accordingly, the transparent electrode having the metal layer disposed between the conductive polymer layers manufactured according to the first embodiment of the present invention requires a higher transmittance and a lower resistance than when the metal layer is disposed on the substrate or on the surface It can be seen that the use as a transparent electrode is more suitable.
<실험예 2> 밴딩 테스트<Experimental Example 2> Bending test
본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 적층형 투명전극의 밴딩(bending) 특성을 금속 전극 및 금속산화물층/금속층/금속산화물층 형태의 전극과 비교하기 위해 이하와 같은 실험을 수행하였다. The following experiment was conducted to compare the bending characteristics of the stacked transparent electrode manufactured according to an embodiment of the present invention with the electrodes of the metal electrode and the metal oxide layer / metal layer / metal oxide layer type.
실시예 1, 비교예 2 및 5에 의해 제조된 전극을 도 3의 고정판 및 이동판 사이에 삽입하고, 이동판을 움직여 상기 고정판 및 이동판의 간격(2r)을 최대로 줄이고 넓히기를 반복하는 방법으로 밴딩 테스트를 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.A method of inserting electrodes manufactured according to Example 1, Comparative Examples 2 and 5 between the fixing plate and the moving plate of Fig. 3 and moving the moving plate to repeatedly reduce and widen the
Permeability
상기 표 3에서 나타난 바와 같이, 비교예 2에 의해 제조된 금속 전극인 경우, 밴딩 테스트를 수행하기 전 초기 저항값 10 Ω으로 매우 낮은 값을 갖는 반면, 밴딩 횟수를 반복할수록 저항이 현저히 증가해, 40회 수행시 3000 Ω의 매우 큰 저항을 나타내는 것을 알 수 있다.As shown in Table 3, in the case of the metal electrode manufactured in Comparative Example 2, the initial resistance value before the bending test was 10 Ω, which was very low, while the resistance increased remarkably as the number of bending cycles was repeated, It can be seen that a very large resistance of 3000?
또한, 비교예 5에 의해 제조된 금속산화물/금속층/금속산화물 구조의 전극의 경우, 밴딩 테스트를 수행하기 전 초기 저항값 40 Ω을 가지며, 상기 저항값이 밴딩 횟수 20회까지 유지되지만, 이후 밴딩 횟수를 40회, 100회로 증가할수록 저항값도 60, 80 Ω으로 증가되는 것을 알 수 있다.Further, in the case of the electrode of the metal oxide / metal layer / metal oxide structure manufactured according to Comparative Example 5, the initial resistance value before the banding test is 40 Ω and the resistance value is maintained until the number of times of bending is 20, As the number of times is increased by 40 times and by 100 times, the resistance value is increased to 60 and 80 Ω.
반면, 실시예 1에 의해 적층형 투명전극의 경우, 밴딩 테스트를 수행하기 전 초기 저항값 40 Ω을 가지며, 상기 저항값은 밴딩 횟수가 100회로 증가될 때까지 유지되는 것을 알 수 있다.On the other hand, in the case of the stacked transparent electrode according to the first embodiment, the initial resistance value before the banding test is 40 Ω, and the resistance value is maintained until the number of banding times is increased by 100.
이를 통해, 금속전극 및 금속산화물/금속층/금속산화물 구조의 전극의 경우, 밴딩이 반복될수록 저항값이 증가되는 반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 투명전극의 경우 여러 번의 밴딩 테스트 이후에도 약 40Ω의 저항값이 유지되어 플렉서블 디바이스에 적용시 보다 성능 안정성이 우수할 것으로 예상해볼 수 있다. As a result, the resistance value of the metal electrode and the electrode of the metal oxide / metal layer / metal oxide structure increases as the banding is repeated. On the other hand, in the case of the stacked transparent electrode according to the embodiment of the present invention, It is expected that the resistance value is maintained and the performance stability is better than that when applied to a flexible device.
<실험예 3> 금속층 두께에 따른 투과도 및 저항≪ Experimental Example 3 > Transmittance and resistance according to thickness of metal layer
본 발명의 일 실시예에 따라 금속층의 두께를 달리하여 제조된 적층형 투명전극의 투과도 및 저항을 비교하기 위해 이하와 같은 실험을 수행하였다. In order to compare the transmittance and the resistance of the laminated transparent electrode manufactured by varying the thickness of the metal layer according to an embodiment of the present invention, the following experiment was conducted.
실시예 1 내지 4에 의해 제조된 전극의 투과율을 가시광선-자외선 분광기(UV-Vis Spectrometer)를 이용하여 측정하고, 저항을 4 point tester를 이용하여 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.The transmittance of the electrodes prepared in Examples 1 to 4 was measured using a visible light-ultraviolet spectrophotometer (UV-Vis spectrometer) and the resistance was measured using a 4-point tester. The results are shown in Table 4 below .
상기 표 4에서 나타난 바와 같이, 실시예 1 및 2에 의해 제조된 금속층의 두께 1, 3, 5 및 10nm를 갖는 적층형 투명전극의 경우, 각각 85, 82, 80, 78 %의 투과율 및 40, 30, 10 및 1Ω의 저항을 갖는 것을 알 수 있다. As shown in Table 4, in the case of the laminated transparent electrode having the thicknesses of 1, 3, 5 and 10 nm of the metal layers prepared by Examples 1 and 2, the transmittance of 85, 82, 80 and 78% , 10 and 1 [Omega], respectively.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 투명전극은 상기 금속층의 두께를 조절하여 광학적 특성 및 전기 전도성을 제어할 수 있음을 알 수 있다. Thus, it can be seen that the stacked transparent electrode according to an embodiment of the present invention can control optical characteristics and electrical conductivity by controlling the thickness of the metal layer.
10: 제2 전도성 고분자층
20: 금속층
30: 제1 전도성 고분자층10: second conductive polymer layer
20: metal layer
30: first conductive polymer layer
Claims (8)
제2 전도성 고분자층; 및
상기 제1 전도성 고분자층 및 제2 전도성 고분자층 사이에 임베드되어 배치된 1 내지 3 nm 두께의 연속적인 박막 형태의 금속층;
을 포함하는 적층형 투명전극.
A first conductive polymer layer;
A second conductive polymer layer; And
A metal layer in the form of a continuous thin film having a thickness of 1 to 3 nm and embedded between the first conductive polymer layer and the second conductive polymer layer;
And a transparent electrode.
상기 금속층은 Au, Ag, Cu, Ni, Ti, Al 및 W 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 투명전극.
The method according to claim 1,
Wherein the metal layer comprises at least one of Au, Ag, Cu, Ni, Ti, Al, and W.
상기 제1 전도성 고분자층의 두께는
5 내지 40 nm인 것을 특징으로 하는 적층형 투명전극.
The method according to claim 1,
The thickness of the first conductive polymer layer is
5 to 40 nm.
상기 제2 전도성 고분자층의 두께는
2 내지 20 nm인 것을 특징으로 하는 적층형 투명전극.
The method according to claim 1,
The thickness of the second conductive polymer layer
2 to 20 nm.
상기 제1 전도성 고분자 및 제2 전도성 고분자는
폴리에틸렌다이옥시티오펜, 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리피롤 및 폴리티오펜 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 투명전극.
The method according to claim 1,
The first conductive polymer and the second conductive polymer include
Wherein the transparent electrode comprises at least one of polytetrafluoroethylene, polyethylene dioxythiophene, polyacetylene, polyaniline, polypyrrole and polythiophene.
상기 제1 전도성 고분자층 상에 1 내지 3 nm 두께로 연속적인 박막 형태의 금속층을 적층하는 단계(단계 2); 및
제2 전도성 고분자를 포함하는 코팅용액을 상기 금속층 상에 코팅해 제2 전도성 고분자층을 형성하는 단계(단계 3);를 포함하고,
상기 금속층은 상기 제1 전도성 고분자층 및 제2 전도성 고분자층 사이에 임베드되어 있는 것인, 적층형 투명전극의 제조방법.Coating a coating solution containing a first conductive polymer on a substrate to form a first conductive polymer layer (step 1);
On the first conductive polymer layer, a continuous thin film of 1 to 3 nm thick Laminating the metal layer (step 2); And
Coating a coating solution containing a second conductive polymer on the metal layer to form a second conductive polymer layer (step 3)
Wherein the metal layer is embedded between the first conductive polymer layer and the second conductive polymer layer.
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