KR102351858B1 - Electrode exhibiting color and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

우수한 전극특성과 함께 색상을 나타내어 제품의 사용분야를 넓힐 수 있는 색상을 나타내는 전극 및 그의 제조방법이 제안된다. 본 발명에 따른 색상을 나타내는 전극 제조방법은 기판 상에 금속층을 형성하는 금속층형성단계; 금속층에 포함된 금속을 씨드로하여 그래핀을 형성하는 그래핀층 형성단계; 및 금속층의 금속이 산화되어 금속산화물이 형성되는 금속산화물형성단계;를 포함한다. An electrode and a method for manufacturing the same are proposed that exhibit color along with excellent electrode properties to broaden the field of use of the product. A method for manufacturing an electrode exhibiting a color according to the present invention includes a metal layer forming step of forming a metal layer on a substrate; a graphene layer forming step of forming graphene by using the metal included in the metal layer as a seed; and a metal oxide forming step in which the metal of the metal layer is oxidized to form a metal oxide.

Description

색상을 나타내는 전극 및 그의 제조방법{Electrode exhibiting color and manufacturing method thereof}Electrode exhibiting color and its manufacturing method {Electrode exhibiting color and manufacturing method thereof}

본 발명은 색상을 나타내는 전극 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우수한 전극특성과 함께 색상을 나타내어 제품의 사용분야를 넓힐 수 있는 색상을 나타내는 전극 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode exhibiting a color and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an electrode exhibiting a color that can broaden the field of use of a product by exhibiting color along with excellent electrode properties and a method for manufacturing the same.

전극은 통상 80% 이상의 고투명도와 면저항 500 Ω/sqm 이하의 전도도를 가지며, LCD 전면 전극, OLED 전극 등 디스플레이, 터치스크린, 태양전지, 광전자 소자 등 전자분야에 광범위하게 사용된다. 이들 디바이스에 사용되는 전극의 재료로는 인듐주석산화물(indium tin oxide, ITO)가 주로 이용된다. ITO 전극은 광학적 투명성, 전기전도도, 및 환경 안정성과 같은 장점을 가진다. Electrodes usually have high transparency of 80% or more and sheet resistance of 500 Ω/sqm or less, and are widely used in electronic fields such as LCD front electrodes and OLED electrodes, touch screens, solar cells, and optoelectronic devices. As a material for electrodes used in these devices, indium tin oxide (ITO) is mainly used. ITO electrodes have advantages such as optical transparency, electrical conductivity, and environmental stability.

하지만, 디스플레이 산업이 급성장함에 따라 ITO에 대한 수요가 급증함으로 인해, 인듐 고갈 문제가 세계적으로 중요한 이슈가 되고있고, 이러한 수요의 급증은 희토류 금속 자원의 배분 문제를 야기하고 있다. ITO를 대체하는 전극 재료로서, 투명 금속 산화물, 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube; 이하'CNT'), 전도성 폴리머, 및 그래핀(graphene) 등과 같은 대안들이 제시되고 있다. However, due to the rapid growth of the display industry and the rapid increase in demand for ITO, the problem of indium depletion has become an important issue worldwide, and the rapid increase in demand causes a problem in the allocation of rare earth metal resources. As an electrode material replacing ITO, alternatives such as transparent metal oxide, carbon nano tube (hereinafter 'CNT'), conductive polymer, and graphene have been proposed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 우수한 전극특성과 함께 색상을 나타내어 제품의 사용분야를 넓힐 수 있는 색상을 나타내는 전극 및 그의 제조방법을 제공함에 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an electrode having a color that can broaden the field of use of the product by displaying color along with excellent electrode properties and a method for manufacturing the same.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 색상을 나타내는 전극 제조방법은 기판 상에 금속층을 형성하는 금속층형성단계; 금속층에 포함된 금속을 씨드로하여 그래핀을 형성하는 그래핀층 형성단계; 및 금속층의 금속이 산화되어 금속산화물이 형성되는 금속산화물형성단계;를 포함한다. According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, there is provided a method for manufacturing an electrode showing a color, comprising: a metal layer forming step of forming a metal layer on a substrate; a graphene layer forming step of forming graphene by using the metal included in the metal layer as a seed; and a metal oxide forming step in which the metal of the metal layer is oxidized to form a metal oxide.

금속 및 금속산화물은 색상이 서로 다를 수 있다. The metal and the metal oxide may have different colors.

금속은 Ni, Co, Fe, Pt, Au, Al, Cr, Cu, Mg, Mn, Mo, Rh, Si, Ta, Ti, W, U, V 및 Zr 중 적어도 하나일 수 있다. The metal may be at least one of Ni, Co, Fe, Pt, Au, Al, Cr, Cu, Mg, Mn, Mo, Rh, Si, Ta, Ti, W, U, V, and Zr.

그래핀층 형성단계는 화학기상증착법을 이용하여 수행될 수 있다. The graphene layer forming step may be performed using a chemical vapor deposition method.

본 발명에 따른 색상을 나타내는 전극 제조방법은 그래핀층 상에 배리어층 형성하는 배리어층형성단계;를 더 포함할 수 있다. The method for manufacturing an electrode exhibiting a color according to the present invention may further include a barrier layer forming step of forming a barrier layer on the graphene layer.

본 발명에 따른 색상을 나타내는 전극 제조방법은 금속층형성단계 후, 금속층 상에 그래핀 성장억제패턴을 형성하는 패턴형성단계;를 더 포함할 수 있다.The color electrode manufacturing method according to the present invention may further include a pattern forming step of forming a graphene growth inhibition pattern on the metal layer after the metal layer forming step.

패턴형성단계는, 금속층 상에 광을 조사하여 패턴을 형성하는 단계일 수 있다. The pattern forming step may be a step of forming a pattern by irradiating light on the metal layer.

그래핀층 형성단계에서, 그래핀 성장억제패턴에 따라 그래핀층의 성장이 억제되어, 금속층으로의 산소유입통로가 형성될 수 있다. In the step of forming the graphene layer, the growth of the graphene layer is suppressed according to the graphene growth inhibition pattern, and an oxygen inflow path to the metal layer may be formed.

전극의 색상은 금속층의 금속종류, 두께 및 산화정도 중 어느 하나에 따라 결정되는 것일 수 있다.The color of the electrode may be determined according to any one of the metal type, thickness, and degree of oxidation of the metal layer.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판; 기판 상에 금속층; 및 금속층에 포함된 금속을 씨드로 하여 형성된 그래핀층;을 포함하는 전극으로서, 금속층은 그래핀층 형성 후에 유입된 산소에 의해 산화된 금속산화물을 포함하는 색상을 나타내는 전극이 제공된다.According to another aspect of the present invention, the substrate; a metal layer on the substrate; and a graphene layer formed by using the metal included in the metal layer as a seed, wherein the metal layer is provided with an electrode having a color including a metal oxide oxidized by oxygen introduced after the formation of the graphene layer.

본 발명의 또다른 측면에 따르면, 기판 상에 금속층을 형성하는 금속층형성단계; 금속층에 포함된 금속을 씨드로하여 그래핀을 형성하는 그래핀층 형성단계; 및 금속층의 금속이 그래핀층을 통과하여 그래핀층 상부에 확산되어 금속산화물이 형성되는 금속산화물형성단계;를 포함하는 색상을 나타내는 전극 제조방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a metal layer forming step of forming a metal layer on a substrate; a graphene layer forming step of forming graphene by using the metal included in the metal layer as a seed; and a metal oxide forming step in which the metal of the metal layer is diffused through the graphene layer to form a metal oxide on the graphene layer.

본 발명의 또다른 측면에 따르면, 기판; 기판 상에 금속층; 금속층에 포함된 금속을 씨드로 하여 형성된 그래핀층; 및 금속층으로부터 그래핀층을 통해 그래핀층 상부에 확산된 금속이 산화된 금속산화물층;을 포함하는 전극이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a substrate; a metal layer on the substrate; a graphene layer formed by using a metal included in the metal layer as a seed; and a metal oxide layer in which a metal diffused from the metal layer through the graphene layer on the graphene layer is oxidized; and an electrode is provided.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 전극 제조방법에 의하면, 투명도와 유연성, 그리고 전도성이 모두 우수하면서도 금속산화물의 색상을 나타낼 수 있도록 하여 다양한 용도로 사용할 수 있는 전극을 얻을 수 있다.As described above, according to the electrode manufacturing method according to the embodiments of the present invention, it is possible to obtain an electrode that can be used for various purposes by showing the color of the metal oxide while having excellent transparency, flexibility, and conductivity.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 색상을 나타내는 전극 제조방법을 설명하기 위한 도면들이고, 도 4 및 도 5는 각각 다른 방식으로 색상이 구현되는 전극을 도시한 도면들이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 색상을 나타내는 전극을 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 색상을 나타내는 전극 제조방법을 설명하기 위한 도면들이고, 도 9는 다른 방식으로 색상이 구현되는 전극을 도시한 도면이다. 1 to 3 are diagrams for explaining a method of manufacturing an electrode displaying color according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are diagrams illustrating electrodes in which colors are implemented in different ways.
6 is a diagram illustrating an electrode showing a color according to another embodiment of the present invention.
7 and 8 are diagrams for explaining a method of manufacturing an electrode displaying a color according to another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a diagram illustrating an electrode in which a color is implemented in a different manner.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 특정 패턴을 갖도록 도시되거나 소정두께를 갖는 구성요소가 있을 수 있으나, 이는 설명 또는 구별의 편의를 위한 것이므로 특정패턴 및 소정두께를 갖는다고 하여도 본 발명이 도시된 구성요소에 대한 특징만으로 한정되는 것은 아니다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiment of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided in order to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Although there may be components shown to have a specific pattern or a predetermined thickness in the accompanying drawings, this is for convenience of explanation or distinction, so even if the present invention has a specific pattern and a predetermined thickness, the characteristics of the components shown It is not limited to only.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 색상을 나타내는 전극 제조방법을 설명하기 위한 도면들이고, 도 4 및 도 5는 각각 다른 방식으로 색상이 구현되는 전극을 도시한 도면들이다. 1 to 3 are diagrams for explaining a method of manufacturing an electrode displaying color according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are diagrams illustrating electrodes in which colors are implemented in different ways.

본 발명에 따른 색상을 나타내는 전극 제조방법은 기판 상에 금속층을 형성하는 금속층형성단계; 금속층에 포함된 금속을 씨드로하여 그래핀을 형성하는 그래핀층 형성단계; 및 금속층의 금속이 산화되어 금속산화물이 형성되는 금속산화물형성단계;를 포함한다. 이에 따라, 본 색상을 나타내는 전극 제조방법에 따르면, 기판; 기판 상에 금속층; 및 금속층에 포함된 금속을 씨드로 하여 형성된 그래핀층;을 포함하는 전극으로서, 금속층은 그래핀층 형성 후에 유입된 산소에 의해 산화된 금속산화물을 포함하는 색상을 나타내는 전극이 제공된다.A method for manufacturing an electrode exhibiting a color according to the present invention includes a metal layer forming step of forming a metal layer on a substrate; a graphene layer forming step of forming graphene by using the metal included in the metal layer as a seed; and a metal oxide forming step in which the metal of the metal layer is oxidized to form a metal oxide. Accordingly, according to the electrode manufacturing method showing the present color, a substrate; a metal layer on the substrate; and a graphene layer formed by using the metal included in the metal layer as a seed, wherein the metal layer is provided with an electrode having a color including a metal oxide oxidized by oxygen introduced after the formation of the graphene layer.

색상을 나타내는 전극(100)을 제조하기 위해, 기판(110) 상에 금속층(120)을 형성한다(도 1). 기판(110)은 플라스틱 기판, 유리기판 및 금속기판 중 어느 하나일 수 있다. In order to manufacture the electrode 100 having a color, a metal layer 120 is formed on the substrate 110 ( FIG. 1 ). The substrate 110 may be any one of a plastic substrate, a glass substrate, and a metal substrate.

금속층(120)은 그래핀층(130)을 기판(110)상에 직접 형성하기 위한 씨드(Seed)역할을 하는 금속을 포함하는 층이다. 금속층(120)에 포함되는 금속으로는 Ni, Co, Fe, Pt, Au, Al, Cr, Cu, Mg, Mn, Mo, Rh, Si, Ta, Ti, W, U, V 및 Zr 중 적어도 하나가 사용될 수 있다. 전극으로의 전도성 및 그래핀층(130)의 금속씨드층으로 Cu가 사용되는 것이 바람직하다. 또한, 금속층(120)은 산화되어 전극에 색상을 부여하여야 하므로 산화가 용이한 금속을 포함하는 것이 바람직하다. The metal layer 120 is a layer including a metal serving as a seed for directly forming the graphene layer 130 on the substrate 110 . The metal included in the metal layer 120 includes at least one of Ni, Co, Fe, Pt, Au, Al, Cr, Cu, Mg, Mn, Mo, Rh, Si, Ta, Ti, W, U, V, and Zr. can be used. It is preferable that Cu is used as the metal seed layer of the conductive electrode and the graphene layer 130 . In addition, since the metal layer 120 needs to be oxidized to give a color to the electrode, it is preferable to include a metal that is easily oxidized.

그래핀층(130)은 금속층(120)에 포함된 금속을 씨드로 하여 형성된다(도 2). 본 발명에서 그래핀층(130)은 별도로 제조된 후에 기판(110)상에 전사되는 것이 아니라, 기판(110)에 직접 형성된다. 이에 따라, 금속층(120)을 씨드로 하여 그래핀층(130)이 형성된다.The graphene layer 130 is formed by using the metal included in the metal layer 120 as a seed (FIG. 2). In the present invention, the graphene layer 130 is not transferred onto the substrate 110 after being separately manufactured, but is directly formed on the substrate 110 . Accordingly, the graphene layer 130 is formed using the metal layer 120 as a seed.

기판(110) 상에 그래핀을 성장시키는 방법으로는 화학기상증착법(chemical vapor deposition, CVD)을 사용할 수 있다. CVD 방식은 고속화학기상증착(RTCVD), 유도결합플라즈마 화학기상증착(ICP-CVD), 저압 화학기상증착(LPCVD), 상압화학기상증착(APCVD), 금속 유기화학기상증착(MOCVD), 화학기상증착(PECVD), 촉매 표면 위 전류 직접가열 화학기상증착법(Current feeding CVD) 또는 롤투롤(Roll-to-Roll) 화학기상증착 방식(Kobayashi et al, Appl.Phys.Lett.102,023112, 2013) 등 이 있을 수 있다. As a method of growing graphene on the substrate 110 , chemical vapor deposition (CVD) may be used. CVD methods are high-speed chemical vapor deposition (RTCVD), inductively coupled plasma chemical vapor deposition (ICP-CVD), low pressure chemical vapor deposition (LPCVD), atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD), metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), chemical vapor deposition Vapor deposition (PECVD), current feeding CVD on the catalyst surface, or roll-to-roll chemical vapor deposition (Kobayashi et al, Appl.Phys.Lett.102,023112, 2013) etc. may exist.

CVD 방식은 기판(110) 상에 탄소 소스(메탄, 에탄 등)를 포함하는 반응가스를 공급하고, 상압에서 열처리하는 방식으로, CVD방식을 이용하면, 기판(110)의 표면에 그래핀층(130)을 직접 합성할 수 있다. The CVD method is a method in which a reaction gas containing a carbon source (methane, ethane, etc.) is supplied on the substrate 110 and heat-treated at normal pressure. When the CVD method is used, the graphene layer 130 on the surface of the substrate 110 is ) can be directly synthesized.

그래핀은 복수개의 탄소원자들이 서로 공유결합으로 연결되어 폴리시클릭 방향족 분자를 형성하는 그래핀이 층 또는 시트 형태를 형성한 것이다. 그래핀층 내부에서 공유결합으로 연결된 탄소원자들은 기본 반복단위로서 6원환을 형성하나, 그래핀층은 5 원환 또는 7 원환을 더 포함하는 것도 가능하다. 특히, 그래핀의 도메인 경계에서 그래핀의 성장방향이 다른 경우, 각각의 도메인이 충돌하여 5원환이나 7원환을 형성하기도 하고 이러한 비규칙적 결정배열은 그래핀의 품질저하의 원인이 된다. 그래핀의 도메인이라는 용어는 그래핀이 성장하여 결정이 증가하게 되면서 수평팽창이 일어나는데, 어느 한 지점에서 형성된 그래핀과 이와 다른 지점에서 형성된 그래핀이 만나게 되면 만나는 지점에서 경계가 형성되고 경계 내의 그래핀 영역을 도메인이라고 한다. In the graphene, a plurality of carbon atoms are covalently connected to each other to form a polycyclic aromatic molecule in the form of a layer or a sheet of graphene. Carbon atoms connected by covalent bonds within the graphene layer form a 6-membered ring as a basic repeating unit, but the graphene layer may further include a 5-membered ring or a 7-membered ring. In particular, when the growth direction of graphene is different at the domain boundary of graphene, each domain collides to form a 5-membered ring or a 7-membered ring, and this irregular crystal arrangement causes deterioration of the quality of graphene. The term graphene domain refers to horizontal expansion as graphene grows and crystals increase. When graphene formed at one point and graphene formed at another point meet, a boundary is formed at the meeting point and graphene within the boundary The pin area is called a domain.

그래핀 성장 시 어느 하나의 도메인과 인접한 다른 도메인이 만나게 되면, 도메인의 충돌에 따라 충돌한 경계면이 형성되는데, 임의의 방향으로 성장하는 도메인 간에는 가장 안정적인 6원환 이외에도 5원환 및 7원환과 같이 안정적이지 않은 결정이 형성되기도 하고, 그래핀이 성장되지 않는 등 결함이 발생하게 된다. 이러한 결함을 통해, 그래핀층(130)을 통과하여 산소가 금속층(120)에 도달하게 된다. When one domain and another adjacent domain meet during graphene growth, a collision interface is formed according to the collision of the domains. In addition to the most stable 6-membered ring, 5 and 7-membered rings are not stable between domains growing in any direction. Defects such as non-grown crystals are sometimes formed, and graphene is not grown. Through these defects, oxygen passes through the graphene layer 130 and reaches the metal layer 120 .

금속층(120)은 유입된 산소와 반응하여 산화되고, 금속산화물이 형성된다(도 3). 금속층(120)은 전체가 모두 산화될 수도 있고, 일부분만 산화될 수 있다. 즉, 금속층(120)은 금속 및 금속산화물을 모두 포함하거나, 금속산화물만을 포함할 수 있다. 금속층(120)의 산화는 산소나 물의 존재하에서 색상을 나타내는 전극(100)을 열처리하여 수행될 수 있다.The metal layer 120 reacts with the introduced oxygen and is oxidized to form a metal oxide (FIG. 3). All of the metal layer 120 may be oxidized, or only a portion of the metal layer 120 may be oxidized. That is, the metal layer 120 may include both a metal and a metal oxide, or may include only a metal oxide. Oxidation of the metal layer 120 may be performed by heat-treating the color electrode 100 in the presence of oxygen or water.

금속산화물만을 포함하는 금속산화물층(121)은 금속층(120)과 다른 색상을 나타낸다. 예를 들어, 금속층(120)이 Cu를 포함하는 경우, 산화구리는 푸른색을 나타낼 수 있다. 또한, 금속층(120)이 Ni를 포함하는 경우, 산화니켈은 보라색을 나타낼 수 있다. 나아가, 금속층(120)이 V, Ti, 및 Cr을 포함하는 경우, 각각의 산화물은 각각 초록색, 보라색, 및 노란색을 나타낼 수 있다. 따라서, 전극에 색상을 부여하기 위해서는 금속산화물의 색상을 고려하여 금속층(120)을 형성할 수 있다. The metal oxide layer 121 including only the metal oxide has a color different from that of the metal layer 120 . For example, when the metal layer 120 includes Cu, copper oxide may exhibit a blue color. In addition, when the metal layer 120 includes Ni, nickel oxide may exhibit a purple color. Furthermore, when the metal layer 120 includes V, Ti, and Cr, each oxide may exhibit green, purple, and yellow colors, respectively. Accordingly, in order to impart a color to the electrode, the metal layer 120 may be formed in consideration of the color of the metal oxide.

색상을 나타내는 전극의 색상은 금속층에 포함되는 금속의 종류, 금속층의 두께 및 금속층의 산화정도 등에 따라 결정될 수 있다. The color of the electrode representing the color may be determined according to the type of metal included in the metal layer, the thickness of the metal layer, the degree of oxidation of the metal layer, and the like.

금속층(120)은 그래핀층(130) 성장시 형성된 그래핀결함(131)으로부터 유입된 산소에 의해 산화될 수 있다(도 4). 이와 달리, 그래핀결함(131)을 통해 금속층(120)으로부터 그래핀층(130)으로 확산된 금속이 외부의 산소와 반응하여 금속산화물층(121)을 형성할 수도 있다(도 5).The metal layer 120 may be oxidized by oxygen introduced from the graphene defects 131 formed during the growth of the graphene layer 130 ( FIG. 4 ). Alternatively, the metal diffused from the metal layer 120 to the graphene layer 130 through the graphene defect 131 may react with external oxygen to form the metal oxide layer 121 ( FIG. 5 ).

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 색상을 나타내는 전극을 도시한 도면이다. 본 실시예의 전극은 기판(110); 기판(110) 상에 금속층; 및 금속층에 포함된 금속을 씨드로 하여 형성된 그래핀층(130);에 배리어층(140)을 더 포함한다(도 6). 6 is a diagram illustrating an electrode showing a color according to another embodiment of the present invention. The electrode of this embodiment includes a substrate 110; a metal layer on the substrate 110; And the graphene layer 130 formed by using the metal included in the metal layer as a seed; further includes a barrier layer 140 (FIG. 6).

배리어층(140)은 전극(100)을 외부와 차단할 수 있는 배리어성능을 나타내거나, 배리어층(140) 상부에 위치할 다른 구성 등을 외부와 차단할 수 있는 배리어성능을 나타내는 층이다. 예를 들어, 색상을 나타내는 전극(100)이 유기발광소자의 전극으로 사용되는 경우, 유기물질을 포함하는 유기발광소자의 특성상 외부환경과의 차단이 중요하므로 전극(100)내에 배리어층(140)을 위치시켜 외부와 차단할 수 있다. The barrier layer 140 is a layer that exhibits barrier performance that can block the electrode 100 from the outside or that can block other components to be positioned on the barrier layer 140 from the outside. For example, when the color electrode 100 is used as an electrode of an organic light emitting device, the barrier layer 140 within the electrode 100 is important because blocking from the external environment is important due to the characteristics of the organic light emitting device including an organic material. can be placed to block it from the outside.

배리어층(140)은 배리어성능이 뛰어나면서도 투명도를 확보할 수 있는 소재를 사용하는 것이 바람직하다. 배리어층(140)은 금속산화물을 포함할 수 있다. 배리어층(140)에 사용될 수 있는 금속산화물로는 규소 산화물, 규소 질화물, 규소 질화산화물, 알루미늄 산화물, 알루미늄 질화물 또는 알루미늄 질화산화물 등이 있다. 예를 들어, 본 발명의 배리어층(140)에 사용될 수 있는 금속산화물로는 ZnO, BaO, Bi2O3, SiO2, SiCOx 및 Al2O3이 있다. The barrier layer 140 is preferably made of a material capable of securing transparency while having excellent barrier performance. The barrier layer 140 may include a metal oxide. Examples of the metal oxide that can be used for the barrier layer 140 include silicon oxide, silicon nitride, silicon nitride oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, or aluminum nitride oxide. For example, metal oxides that can be used in the barrier layer 140 of the present invention include ZnO, BaO, Bi 2 O 3 , SiO 2 , SiCOx, and Al 2 O 3 .

색상을 나타내는 전극(100)에서 금속층이 일부만 산화되는 경우, 배리어층(140)을 그래핀층(130) 상에 형성하면, 금속층의 산화정도를 제어할 있으므로 원하는 색상의 전극을 얻을 수 있다. 즉, 금속층이 원하는 색상을 나타낼 수 있을 정도로 산화되면, 그래핀층(130) 상에 배리어층(140)을 형성하여 금속층이 산화된 금속산화물층(121)의 추가적인 산화를 억제할 수 있다.When only a portion of the metal layer is oxidized in the color electrode 100 , when the barrier layer 140 is formed on the graphene layer 130 , the degree of oxidation of the metal layer can be controlled, so that an electrode of a desired color can be obtained. That is, when the metal layer is oxidized enough to exhibit a desired color, the barrier layer 140 is formed on the graphene layer 130 to suppress further oxidation of the metal oxide layer 121 in which the metal layer is oxidized.

도 7 및 도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 색상을 나타내는 전극 제조방법을 설명하기 위한 도면들이고, 도 9는 다른 방식으로 색상이 구현되는 전극을 도시한 도면이다. 본 실시예에 따르면, 기판(110) 상에 금속층(120)을 형성한 후에, 금속층(120) 상에 그래핀 성장억제패턴(150)을 형성하는 패턴형성단계가 더 수행될 수 있다.7 and 8 are diagrams for explaining a method of manufacturing an electrode displaying a color according to another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a diagram illustrating an electrode in which a color is implemented in a different manner. According to this embodiment, after the metal layer 120 is formed on the substrate 110 , a pattern forming step of forming the graphene growth inhibiting pattern 150 on the metal layer 120 may be further performed.

그래핀 성장억제패턴(150)은 그래핀의 성장을 억제하기 위한 패턴으로서, 그래핀 성장억제패턴(150)은 금속층(120) 상에 형성된다(도 7). 그래핀 성장억제패턴(150)은 그래핀의 성장이 억제되므로, 그래핀 성장억제패턴(150)의 상부에는 그래핀층(130)이 형성되지 않는다. 따라서, 그래핀 성장억제패턴(150)을 규칙적으로 배열하게 되면, 그래핀의 성장이 억제된 영역이 규칙적으로 나타나게 되고, 결국, 규칙적으로 금속층(120)의 산화를 유도할 수 있어 금속산화물층(121)이 균일하게 형성되어 전극의 색상을 전체적으로 균일하게 얻을 수 있다 .The graphene growth inhibiting pattern 150 is a pattern for inhibiting the growth of graphene, and the graphene growth inhibiting pattern 150 is formed on the metal layer 120 ( FIG. 7 ). Since the graphene growth inhibition pattern 150 suppresses the growth of graphene, the graphene layer 130 is not formed on the graphene growth inhibition pattern 150 . Therefore, when the graphene growth-inhibiting pattern 150 is regularly arranged, regions in which the growth of graphene is suppressed appear regularly, and eventually, oxidation of the metal layer 120 can be induced regularly, so that the metal oxide layer ( 121) is formed uniformly, so that the color of the electrode can be obtained uniformly as a whole.

패턴형성단계는, 금속층 상에 광을 조사하여 패턴을 형성하는 단계일 수 있다. 금속층(120)에 광을 조사하면, 광조사로 인하여 금속층(120)은 전도성을 잃게 되어 광을 조사한 영역, 즉, 성장억제영역(160)에는 그래핀층(130)이 형성되지 않을 수 있다(도 8). The pattern forming step may be a step of forming a pattern by irradiating light on the metal layer. When light is irradiated to the metal layer 120, the metal layer 120 loses conductivity due to the light irradiation, so that the graphene layer 130 may not be formed in the region irradiated with light, that is, the growth inhibition region 160 (Fig. 8).

이에 따라, 성장억제영역(160)을 통해 금속층(120)으로 산소가 유입되는 통로가 생성된다. 이와 달리, 성장억제영역(160)에 금속층(120)으로부터 금속이 확산되어 금속산화물층(121)이 형성될 수 있다(도 9).Accordingly, a passage through which oxygen flows into the metal layer 120 through the growth inhibition region 160 is created. Alternatively, the metal may be diffused from the metal layer 120 in the growth inhibition region 160 to form the metal oxide layer 121 ( FIG. 9 ).

본 발명의 또다른 측면에 따르면, 기판 상에 금속층을 형성하는 금속층형성단계; 금속층에 포함된 금속을 씨드로하여 그래핀을 형성하는 그래핀층 형성단계; 및 금속층의 금속이 그래핀층을 통과하여 그래핀층 상부에 확산되어 금속산화물이 형성되는 금속산화물형성단계;를 포함하는 색상을 나타내는 전극 제조방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a metal layer forming step of forming a metal layer on a substrate; a graphene layer forming step of forming graphene by using the metal included in the metal layer as a seed; and a metal oxide forming step in which the metal of the metal layer is diffused through the graphene layer to form a metal oxide on the graphene layer.

본 발명의 또다른 측면에 따르면, 기판; 기판 상에 금속층; 금속층에 포함된 금속을 씨드로 하여 형성된 그래핀층; 및 금속층으로부터 그래핀층을 통해 그래핀층 상부에 확산된 금속이 산화된 금속산화물층;을 포함하는 전극이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a substrate; a metal layer on the substrate; a graphene layer formed by using a metal included in the metal layer as a seed; and a metal oxide layer in which a metal diffused from the metal layer through the graphene layer on the graphene layer is oxidized; and an electrode is provided.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Above, although embodiments of the present invention have been described, those of ordinary skill in the art can add, change, delete or add components within the scope that does not depart from the spirit of the present invention described in the claims. It will be possible to variously modify and change the present invention by, etc., which will also be included within the scope of the present invention.

100: 색상을 나타내는 전극
110: 기판
120: 금속층
121: 금속산화물층
130: 그래핀층
131: 그래핀결함
140: 배리어층
150: 그래핀 성장억제패턴
160: 성장억제영역100: electrode representing color
110: substrate
120: metal layer
121: metal oxide layer
130: graphene layer
131: graphene defect
140: barrier layer
150: graphene growth inhibition pattern
160: growth inhibition region

Claims (12)

기판 상에 금속층을 형성하는 금속층형성단계;
금속층에 포함된 금속을 씨드로하여 그래핀을 형성하는 그래핀층형성단계; 및
금속층의 금속이 산화되어 금속산화물이 형성되는 금속산화물형성단계;를 포함하는 색상을 나타내는 전극 제조방법으로서,
그래핀층 상에 배리어층을 형성하는 배리어층형성단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 색상을 나타내는 전극 제조방법.
A metal layer forming step of forming a metal layer on the substrate;
A graphene layer forming step of forming graphene by using the metal included in the metal layer as a seed; and
A method of manufacturing an electrode showing a color comprising; a metal oxide forming step in which the metal of the metal layer is oxidized to form a metal oxide,
A method of manufacturing an electrode showing a color, characterized in that it further comprises; a barrier layer forming step of forming a barrier layer on the graphene layer.
 청구항 1에 있어서,
금속 및 금속산화물은 색상이 서로 다른 것을 특징으로 하는 색상을 나타내는 전극 제조방법.
The method according to claim 1,
A method of manufacturing an electrode showing a color, characterized in that the metal and the metal oxide have different colors.
 청구항 1에 있어서,
금속은 Ni, Co, Fe, Pt, Au, Al, Cr, Cu, Mg, Mn, Mo, Rh, Si, Ta, Ti, W, U, V 및 Zr 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 색상을 나타내는 전극 제조방법.
The method according to claim 1,
The metal is at least one of Ni, Co, Fe, Pt, Au, Al, Cr, Cu, Mg, Mn, Mo, Rh, Si, Ta, Ti, W, U, V, and Zr. Electrode manufacturing method.
 청구항 1에 있어서,
그래핀층 형성단계는 화학기상증착법을 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 색상을 나타내는 전극 제조방법.
The method according to claim 1,
The graphene layer forming step is an electrode manufacturing method showing a color, characterized in that it is performed using a chemical vapor deposition method.
 삭제delete 청구항 1에 있어서,
금속층형성단계 후, 금속층 상에 그래핀 성장억제패턴을 형성하는 패턴형성단계;를 더 포함하는 색상을 나타내는 전극 제조방법.
The method according to claim 1,
After the metal layer forming step, the pattern forming step of forming a graphene growth inhibition pattern on the metal layer; electrode manufacturing method showing a color further comprising a.
 청구항 6에 있어서,
패턴형성단계는, 금속층 상에 광을 조사하여 패턴을 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 색상을 나타내는 전극 제조방법.
7. The method of claim 6,
The pattern forming step is a method of manufacturing an electrode showing a color, characterized in that it is a step of forming a pattern by irradiating light on the metal layer.
 청구항 6에 있어서,
그래핀층 형성단계에서, 그래핀 성장억제패턴에 따라 그래핀층의 성장이 억제되어, 금속층으로의 산소유입통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 색상을 나타내는 전극 제조방법.
7. The method of claim 6,
In the graphene layer forming step, the growth of the graphene layer is suppressed according to the graphene growth inhibition pattern, and an oxygen inflow path to the metal layer is formed.
 청구항 1에 있어서,
전극의 색상은 금속층의 금속종류, 두께 및 산화정도 중 어느 하나에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 색상을 나타내는 전극 제조방법.
The method according to claim 1,
An electrode manufacturing method showing a color, characterized in that the color of the electrode is determined according to any one of the metal type, thickness, and degree of oxidation of the metal layer.
 기판;
기판 상에 금속층; 및
금속층에 포함된 금속을 씨드로 하여 형성된 그래핀층;을 포함하는 전극으로서,
금속층은 그래핀층 형성 후에 유입된 산소에 의해 산화된 금속산화물을 포함하고,
그래핀층 상에 형성된 배리어층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 색상을 나타내는 전극.
Board;
a metal layer on the substrate; and
As an electrode comprising a; graphene layer formed by using the metal contained in the metal layer as a seed,
The metal layer includes a metal oxide oxidized by oxygen introduced after the formation of the graphene layer,
An electrode showing a color, characterized in that it further comprises a barrier layer formed on the graphene layer.
 기판 상에 금속층을 형성하는 금속층형성단계;
금속층에 포함된 금속을 씨드로하여 그래핀을 형성하는 그래핀층 형성단계; 및
금속층의 금속이 그래핀층을 통과하여 그래핀층 상부에 확산되어 금속산화물이 형성되는 금속산화물형성단계;를 포함하는 색상을 나타내는 전극 제조방법.
A metal layer forming step of forming a metal layer on the substrate;
A graphene layer forming step of forming graphene by using the metal included in the metal layer as a seed; and
A metal oxide forming step in which the metal of the metal layer passes through the graphene layer and diffuses on the graphene layer to form a metal oxide; an electrode manufacturing method comprising a color.
 기판;
기판 상에 금속층;
금속층에 포함된 금속을 씨드로 하여 형성된 그래핀층; 및
금속층으로부터 그래핀층을 통해 그래핀층 상부에 확산된 금속이 산화된 금속산화물층;을 포함하는 색상을 나타내는 전극.Board;
a metal layer on the substrate;
a graphene layer formed by using the metal included in the metal layer as a seed; and
An electrode representing a color comprising a metal oxide layer in which the metal diffused on the graphene layer from the metal layer through the graphene layer is oxidized.
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