KR102517343B1 - Transparent electrode, the same manufacturing apparatus and method - Google Patents
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Abstract
서로 길이가 다르게 형성되는 두 종류 이상의 와이어; 두 종류 이상의 와이어에 도포되어 평면을 형성하는 레진층; 및 레진층의 상기 평면에 코팅되는 PET(Polyethylene terephthalate)층;을 포함하고, 두 종류 이상의 와이어는, 망(web) 형태로 배열되어 전로를 확보하는 제1와이어; 및 제1와이어 사이 공간에 배열되는 제2와이어;를 포함하고, 제1와이어가 상기 제2와이어보다 길이가 길게 형성되는, 투명전극이 제공된다.Two or more types of wires formed of different lengths; A resin layer applied to two or more types of wires to form a plane; and a PET (Polyethylene terephthalate) layer coated on the plane of the resin layer, wherein two or more types of wires are arranged in a web form to secure a converter; and a second wire arranged in a space between the first wires, wherein the first wire is formed to be longer than the second wire, and a transparent electrode is provided.
Description
본 발명은 투명전극, 투명전극을 제조하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a transparent electrode and an apparatus and method for manufacturing the transparent electrode.
일반적으로 탄소나노튜브는 오직 전기방사를 통해 제조되는데 전기방사란 액체의 낙하 시 정전기력이 표면장력을 극복할 수 있다는 수학적 계산을 토대로 한 것으로, 용매에 용융 및 혼합이 가능한 모든 고분자 재료를 사용할 수 있고, 전기장을 이용하여 마이크로미터에서 나노미터 직경의 와이어를 손쉽게 제조할 수 있는 기술이다.In general, carbon nanotubes are produced only through electrospinning. Electrospinning is based on the mathematical calculation that electrostatic force can overcome surface tension when a liquid falls. All polymer materials that can be melted and mixed in a solvent can be used. , is a technology that can easily manufacture micrometer to nanometer diameter wires using an electric field.
보통의 전기방사는 방사액을 방사하는 제트를 프리프레그 상에서 일방향으로 이동시키면서 전기 방사하게 된다. 그 결과, 프리프레그에 전기방사가 이루어진 복합재를 얻을 수 있고, 이를 반복적으로 수행하여 적층하면 다층 복합재를 얻을 수 있는 것이다. 이와 같이 일반적인 전기방사를 통해서는 일방향성을 갖는 복합재를 얻을 수 있으나, 이러한 일방향성 복합재는 고분자 와이어의 배향이 이루어진 특정 각도에 대해서만 높은 기계적 특성을 갖기 때문에, 다양한 각도에 대해서도 높은 기계적 특성을 나타내는 쌍방향 복합재가 요구되었다. 도 4는 종래의 쌍방향 전기방사를 도시하는 개략적인 모식도로써, 종래의 쌍방향 전기방사는 도 4에 도시한 바와 같이, 프리프레그 상에서 일방향으로 이동하는 제1제트와 이와 다른 타방향으로 이동하는 제2제트를 이용하여 이루어졌었다.In normal electrospinning, electrospinning is performed while moving a jet for spinning a spinning solution in one direction on a prepreg. As a result, a composite material in which electrospinning is performed on prepreg can be obtained, and a multi-layer composite material can be obtained by repeatedly performing and stacking the prepreg. Although a unidirectional composite can be obtained through general electrospinning as described above, since such a unidirectional composite has high mechanical properties only for a specific angle at which the polymer wire is oriented, it is a bidirectional composite that exhibits high mechanical properties for various angles. Composites were required. FIG. 4 is a schematic diagram showing conventional bidirectional electrospinning. As shown in FIG. 4, the conventional bidirectional electrospinning includes a first jet moving in one direction on a prepreg and a second jet moving in a different direction on a prepreg. It was done using a jet.
그러나, 종래에 있어서 상술한 쌍방향 복합재를 제작하기 위해서는 전기방사 시 배향 각도에 따라 다수의 제트가 필요할 뿐 아니라, 서로 다른 배향 각도에 따른 전기방사는 순차적으로 진행되어야 하기 때문에, 전기방사에 소요되는 시간도 서로 다른 배향 각도의 수에 따라 증가한다는 기술상의 문제점이 있었다.However, in order to manufacture the above-mentioned bidirectional composite material in the prior art, not only do multiple jets are required according to the orientation angle during electrospinning, but also electrospinning according to different orientation angles must proceed sequentially, so the time required for electrospinning There was a technical problem that the degree increases according to the number of different orientation angles.
본 발명의 일 실시예는 멀티 스케일로 와이어를 방사하여 복수 개의 사이즈로 구성된 와이어를 통해 투명도를 증가시키고 전기저항성을 저감시킨 투명전극을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of one embodiment of the present invention is to provide a transparent electrode in which transparency is increased and electrical resistance is reduced through wires composed of a plurality of sizes by spinning wires on a multi-scale.
본 발명의 일 실시예는 멀티 스케일로 와이어를 방사하여 복수 개의 사이즈로 구성된 와이어를 통해 투명도를 증가시키고 전기저항성을 저감시킨 투명전극을 제조하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of one embodiment of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a transparent electrode having increased transparency and reduced electrical resistance through wires composed of a plurality of sizes by spinning wires on a multi-scale.
본 발명의 일 실시예는 멀티 스케일로 와이어를 방사하여 복수 개의 사이즈로 구성된 와이어를 통해 투명도를 증가시키고 전기저항성을 저감시킨 투명전극을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of one embodiment of the present invention is to provide a method for manufacturing a transparent electrode having increased transparency and reduced electrical resistance through wires composed of a plurality of sizes by spinning wires on a multi-scale.
본 발명의 실시예들은 동일한 투명도와 면저항을 갖는 투명전극과 비교할 때 전류밀도, 발광률 및 전력 효율 등에서 뛰어난 성능을 가진 투명전극을 제공하기 위한 것이다.Embodiments of the present invention are to provide a transparent electrode having excellent performance in terms of current density, luminescence rate and power efficiency when compared to transparent electrodes having the same transparency and sheet resistance.
또한, 본 발명의 실시예들은 동일한 투명도와 면저항을 갖는 투명전극과 비교할 때 전류밀도, 발광률 및 전력 효율 등에서 뛰어난 성능을 가진 투명전극의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.In addition, embodiments of the present invention are to provide a method for manufacturing a transparent electrode having excellent performance in terms of current density, luminescence rate and power efficiency when compared to transparent electrodes having the same transparency and sheet resistance.
또한, 본 발명의 실시예들은 듀얼 스케일 은 나노 와이어를 이용해 제조된 투명전극을 이용한 유기 발광 다이오드를 제공하기 위한 것이다.In addition, embodiments of the present invention are to provide an organic light emitting diode using a transparent electrode manufactured using a dual-scale silver nanowire.
또한, 본 발명의 실시예들은 듀얼 스케일 은 나노 와이어를 이용해 제조된 투명전극을 이용한 유기 발광 다이오드의 제조방법를 제공하기 위한 것이다.In addition, embodiments of the present invention are to provide a method for manufacturing an organic light emitting diode using a transparent electrode manufactured using a dual-scale silver nanowire.
또한, 제조된 투명전극을 포함하는 유기발광 다이오드는 휴대폰 및 태블릿 패널, 반도체 구조를 가진 태양전지에 제공하기 위한 것이다.In addition, the organic light emitting diode including the manufactured transparent electrode is to be provided to a mobile phone and tablet panel, and a solar cell having a semiconductor structure.
서로 길이가 다르게 형성되는 두 종류 이상의 와이어; 두 종류 이상의 와이어에 도포되어 평면을 형성하는 레진층; 및 레진층의 상기 평면에 코팅되는 PET(Polyethylene terephthalate)층;을 포함하고, 두 종류 이상의 와이어는, 망(web) 형태로 배열되어 전로를 확보하는 제1와이어; 및 제1와이어 사이 공간에 배열되는 제2와이어;를 포함하고, 제1와이어가 상기 제2와이어보다 길이가 길게 형성되는, 투명전극이 제공된다.Two or more types of wires formed of different lengths; A resin layer applied to two or more types of wires to form a plane; and a PET (Polyethylene terephthalate) layer coated on the plane of the resin layer, wherein two or more types of wires are arranged in a web form to secure a converter; and a second wire arranged in a space between the first wires, wherein the first wire is formed to be longer than the second wire, and a transparent electrode is provided.
그리고, 제1와이어는 100 내지 120 마이크로미터의 길이일 수 있다.Also, the first wire may have a length of 100 to 120 micrometers.
또한, 제1와이어는 100 나노미터의 길이일 수 있다.Also, the first wire may have a length of 100 nanometers.
또한, 제2와이어는 20 내지 30 마이크로미터의 길이일 수 있다.Also, the second wire may have a length of 20 to 30 micrometers.
또한, 제2와이어는 40 나노미터의 폭일 수 있다.Also, the second wire may have a width of 40 nanometers.
또한, 제1와이어 및 상기 제2와이어는 은나노와이어일 수 있다.Also, the first wire and the second wire may be silver nanowires.
기재 상에 두 종류 이상의 와이어를 방사하는 방사부; 방사부에 의해 방사된 두 종류 이상의 와이어에 레진을 도포하여 레진층을 형성시키는 제1코팅부; 및 제1코팅부에 의해 형성된 레진층 상에 PET층을 형성시키는 제2코팅부;를 포함하고, 방사부는, 서로 크기가 다른 제1와이어 및 제2와이어를 방사하고, 상기 제1와이어는 상기 제2와이어보다 길이가 길게 형성되도록 방사되는, 투명전극을 제조하는 장치가 제공된다.a radiation unit that emits two or more types of wires on a substrate; a first coating unit for forming a resin layer by applying resin to two or more kinds of wires spun by the radiation unit; and a second coating unit for forming a PET layer on the resin layer formed by the first coating unit, wherein the radiation unit emits first and second wires having different sizes, and the first wire is An apparatus for manufacturing a transparent electrode, which is radiated to be longer than the second wire, is provided.
그리고, 제1코팅부에 의해 레진을 도포함으로써, 기재 상에 방사된 와이어 간에 서로 다른 적층 높이가 평탄화될 수 있다.In addition, by applying the resin by the first coating unit, different stacking heights between the wires spun on the substrate may be flattened.
또한, 방사부는 기재를 대상으로 가로방향 및 세로방향으로 와이어를 방사하되, 제1와이어 및 제2와이어의 방사횟수는 5:1의 비율일 수 있다.In addition, the radiation unit radiates wires in the horizontal and vertical directions for the substrate, but the number of times the first wire and the second wire are spun may be 5:1.
또한, 제1와이어 및 상기 제2와이어의 개체수는 5:1 내지 2:1 일 수 있다.In addition, the number of individuals of the first wire and the second wire may be 5:1 to 2:1.
또한, 레이저 절제 패터닝(laser ablation patterning)을 수행하는 레이저 패터닝부를 더 포함할 수 있다..In addition, a laser patterning unit for performing laser ablation patterning may be further included.
또한, 제1와이어 및 상기 제2와이어는 은나노와이어일 수 있다.Also, the first wire and the second wire may be silver nanowires.
기판에 제1와이어를 방사하고, 기판에 제1와이어보다 짧은 제2와이어를 방사하고, 제1와이어 및 제2와이어가 방사된 기판 상에 레진을 도포하여 레진층을 형성하고, 레진층 상에 PET층을 코팅하고, 기재로부터 제1와이어, 제2와이어, 레진층 및 PET층을 분리시킬 수 있다.A first wire is radiated to the substrate, a second wire shorter than the first wire is radiated to the substrate, a resin is applied on the substrate on which the first wire and the second wire are spun, to form a resin layer, and a resin layer is formed on the resin layer. The PET layer may be coated, and the first wire, the second wire, the resin layer, and the PET layer may be separated from the substrate.
그리고, 제2와이어의 방사 및 레진이 도포되는 과정 사이에 레이저 패터닝부에 의해 레이저로 제1와이어 및 제2와이어가 절제(切除)될 수 있다.In addition, the first wire and the second wire may be ablated with a laser by the laser patterning unit between the processes of irradiating the second wire and applying the resin.
또한, 레진을 도포함으로써, 기판으로부터 누적된 제1와이어 및 제2와이어의 높이방향의 위치 차이가 평탄화되도록 보상될 수 있다.In addition, by applying the resin, a positional difference in the height direction of the first wire and the second wire accumulated from the substrate may be compensated to be flattened.
또한, 제1와이어 및 제2와이어는 은나노와이어일 수 있다.Also, the first wire and the second wire may be silver nanowires.
본 발명의 일 실시예는 멀티 스케일로 와이어를 방사하여 복수 개의 사이즈로 구성된 와이어를 통해 투명도를 증가시키고 전기저항성을 저감시킨 투명전극을 제공할 수 있다.An embodiment of the present invention may provide a transparent electrode having increased transparency and reduced electrical resistance through wires composed of a plurality of sizes by spinning wires on a multi-scale.
본 발명의 일 실시예는 멀티 스케일로 와이어를 방사하여 복수 개의 사이즈로 구성된 와이어를 통해 투명도를 증가시키고 전기저항성을 저감시킨 투명전극을 제조하는 장치를 제공할 수 있다.One embodiment of the present invention may provide an apparatus for manufacturing a transparent electrode having increased transparency and reduced electrical resistance through wires composed of a plurality of sizes by spinning wires on a multi-scale.
본 발명의 일 실시예는 멀티 스케일로 와이어를 방사하여 복수 개의 사이즈로 구성된 와이어를 통해 투명도를 증가시키고 전기저항성을 저감시킨 투명전극을 제조하는 방법을 제공할 수 있다.An embodiment of the present invention may provide a method of manufacturing a transparent electrode having increased transparency and reduced electrical resistance through wires composed of a plurality of sizes by spinning wires on a multi-scale.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명전극은 듀얼 스케일 은나노 와이어를 이용한 투명전극으로서, 유기발광 다이오드로 제조되었을 때 단일 규격을 갖는 은나노 와이어 투명전극과 비교하여 나은 성능을 가질 수 있다.A transparent electrode according to an embodiment of the present invention is a transparent electrode using a dual-scale silver nano wire, and may have better performance compared to a silver nano wire transparent electrode having a single standard when manufactured as an organic light emitting diode.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명전극은 듀얼 스케일 은 나노 와이어를 이용한 투명전극으로서, 같은 투명도와 면저항을 가진 투명전극과 비교할 때 전류밀도, 발광율 및 전력효율 등 유기 발광 다이오드 성능을 판가름하는 전기적 특성이 개선된다.A transparent electrode according to an embodiment of the present invention is a transparent electrode using a dual-scale silver nanowire, and compared to a transparent electrode having the same transparency and sheet resistance, electrical properties that determine organic light emitting diode performance such as current density, luminescence rate, and power efficiency characteristics are improved.
또한, 제조된 투명전극을 포함하는 유기발광 다이오드는 휴대폰 및 태블릿 패널, 반도체 구조를 가진 태양전지에 채용할 수 있다.In addition, the organic light emitting diode including the manufactured transparent electrode can be employed in cell phones and tablet panels, and solar cells having a semiconductor structure.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어의 방사단계를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어가 방사된 부분을 확대한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명전극의 측면측 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 단면의 예시를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기재 상에 와이어의 방사방향을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명전극을 제조하는 과정을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명전극이 적용된 디스플레이의 파장별 투명도를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1와이어, 제2와이어 및 제1와이어와 제2와이어를 포함하는 각각의 투명전극의 조건별 특성을 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명전극을 제조하는 방법을 나타낸 순서도.1 is a diagram showing a spinning step of a wire according to an embodiment of the present invention;
2 is an enlarged view of a portion where a wire is radiated according to an embodiment of the present invention;
3 is a side cross-sectional view of a transparent electrode according to an embodiment of the present invention;
4 is a view showing an example of a wire cross section according to an embodiment of the present invention;
5 is a diagram showing a radial direction of a wire on a substrate according to an embodiment of the present invention;
6 is a view showing a process of manufacturing a transparent electrode according to an embodiment of the present invention;
7 is a diagram showing transparency for each wavelength of a display to which a transparent electrode according to an embodiment of the present invention is applied;
8 is a view showing the characteristics of each condition of a first wire, a second wire, and each transparent electrode including the first wire and the second wire according to an embodiment of the present invention;
9 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a transparent electrode according to an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, this is only an example and the present invention is not limited thereto.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.The technical spirit of the present invention is determined by the claims, and the following examples are only one means for efficiently explaining the technical spirit of the present invention to those skilled in the art to which the present invention belongs.
이하에서 설명할 본 발명에서의 방사되는 와이어는 전도성을 띄는 와이어일 수 있는데, 은나노 와이어를 소재로 한 와이어를 예로 설명할 수 있다.In the present invention, which will be described below, the radiated wire may be a conductive wire, and a wire made of silver nanowires can be described as an example.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어의 방사단계를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a spinning step of a wire according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 와이어(110, 120)는 기재 상에 방사될 수 있는데 복수 종의 와이어가 방사될 수 있다. 여기서 복수 종은 다양한 사이즈 별로 구분되어 일정한 규칙성을 지니고 있는 와이어군을 하나의 종이라고 할 때, 이종(異種)의 와이어들이 방사될 수 있다. 본 발명을 설명하기 위해 이하에서는 와이어를 제1와이어(110) 및 제2와이어(120)로 기능적인 구분을 하여 설명하도록 한다. 물론 제1와이어(110) 및 제2와이어(120)는 본 발명을 실시하기 위한 필수적인 요소이므로 예시로써 설명하는 것이고 도시하지 않은 제3와이어 등 이하에서 설명할 기능을 보다 세분화하여 적용가능함은 물론이다.Referring to FIG. 1 ,
제1와이어(110)와 제2와이어(120)는 서로 사이즈가 다를 수 있다. 여기서 사이즈는 길이로서, 둘 중 하나가 더 길게 형성될 수 있다. 물론 단면의 폭도 더 크게 형성될 수 있다. 형상이 이와 같이 차이가 있으며, 형상에 따른 기능도 제조되는 투명전극에서 각각 다르게 형성될 수 있다. 도 1(c)와 같이 기재(10)에 제1와이어(110)와 제2와이어(120)가 방사될 수 있다. 예를 들어 기재(10) 상에 제1와이어(110)가 먼저 방사되고, 이후에 제2와이어(120)가 순차적으로 방사될 수 있다.The
제1와이어(110)는 제2와이어(120)보다 길게 형성된 와이어로써, 기재 상에 넓은 면적으로 전류가 흐를 수 있도록 서로 접촉으로 인한 연결로 전도면적을 확산하는 기능을 수행할 수 있도록 배열될 수 있다. 이 때 배열은 기재(10)의 일면을 대상으로 가로 및 세로로 배열되며 교차될 수 있는데 이 때 형성되는 제1와이어(110) 간의 빈 공간에 제2와이어(120)가 방사될 수 있다.The
도 1(a)과 같이 제1와이어(110)만 방사될 경우에는 상기 빈 공간의 형성으로 인해 면발광체에 적용되는 경우 발광가능한 면이 감소하게 될 수 있다. 반면에, 도 1(b)와 같이 제2와이어(120)만 방사될 경우에는 제1와이어(110)보다 작은 사이즈의 와이어가 전면적을 대상으로 방사되어, 투명도는 제1와이어(110)만 동일한 개체수만큼 방사된 경우보다 증가될 수 있으나, 각 와이어간 교차되는 지점인 교차점(junction)이 제1와이어(110)만 방사되는 경우보다 더 많이 형성될 수 있다. 상기 교차점의 발생은 전기저항의 증가를 유발할 수 있다.When only the
본 발명은 제1와이어(110) 및 제2와이어(120)가 각각 방사되는 경우의 단점을 보완하고 장점만을 적용할 수 있다. 즉, 전류가 전달될 수 있도록 전도면적의 확보를 위해 스케일이 보다 큰 제1와이어(110)가 방사될 수 있고, 상기 제1와이어(110) 간의 빈 공간에 제2와이어(120)가 방사되어 투명도의 저하를 개선시킬 수 있다.The present invention can compensate for the disadvantages and apply only the advantages when the
이 때 제1와이어(110)는 길이가 100 내지 120 마이크로미터일 수 있고, 폭은 100 나노미터일 수 있다. 이는 물론 일 실시예로서 개시된 것으로서, 이에 한정되지는 않는다. 또한 제2와이어(120)의 경우에 길이는 20 내지 30 마이크로미터이고, 폭은 40 나노미터일 수 있다. 또한, 제1와이어(110) 및 제2와이어(120)는 각각의 개체수 비율이 5:1 내지 2:1일 수 있다. 물론 상기 비율을 벗어나도 전도성 및 발광면은 존재하나, 효율이 저하될 수 있다.In this case, the
이는 상대적으로 제1와이어(110)의 개체수가 많을수록 민감도 또는 발광면적이 저하될 수 있고, 제2와이어(120)의 개체수가 많을수록 저항의 증가가 가중될 수 있다. 물론, 제2와이어(120)가 상대적으로 개체수의 비율이 높은 경우에 저항의 증가가 가중되기는 하나 전도성은 유지될 수 있다.As the number of individuals of the
상술한 바와 같이 제1와이어(110) 및 제2와이어(110)를 혼합방사하여 전류면확산(전도성) 및 발광면적의 확보를 기대할 수 있다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어가 방사된 부분을 확대한 도면이다. 도 2를 참조하면, 도 1에서 설명한 와이어의 사진으로서, 도 1(a)와 도 2(a)가 대응되고, 도 1(b)와 도 2(b)가 대응되고, 도 1(c)가 도 2(c)와 대응될 수 있다.As described above, by mixing and emitting the
본 발명의 일 실시예를 나타낸 투명전극은 OLED(Organic Light Emitting Diode; 유기발광다이오드)에 적용될 수 있다. OLED에 적용된 본 발명의 일 실시예인 상술한 투명전극을 통해 보다 넓은 발광면적, 증가된 전도성(전류면확산) 및 낮은 저항을 기대할 수 있다. 이는 제1와이어(110) 및 제2와이어(120) 중 하나의 와이어만 포함하는 와이어체(예를 들면, 디스플레이류; OLED)를 구성하기 위해 저하된 성능(발광면적, 전도성, 저항 등)을 제1와이어(110) 및 제2와이어(120)를 혼합방사함으로써 각 와이어(110, 120)의 장점으로 서로 보완할 수 있다.A transparent electrode according to an embodiment of the present invention may be applied to organic light emitting diode (OLED). Through the above-described transparent electrode, which is an embodiment of the present invention applied to OLED, a wider light emitting area, increased conductivity (current surface diffusion), and low resistance can be expected. This reduces performance (light emitting area, conductivity, resistance, etc.) in order to configure a wire body (eg, displays; OLED) including only one wire of the
한편, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명전극의 거칠기를 나타낸 도면일 수 있다. 표면에서 튀어나와 있는 것일수록 색이 밝도록 표현되어 있다. 제1와이어(110) 및 제2와이어(120) 각각을 이용한 투명 전극보다 제1와이어(110) 및 제2와이어(120)를 포함하는 스케일인 듀얼스케일의 경우에 전극전반에 거쳐 거칠기 차이가 작다는 점을 확인할 수 있다.Meanwhile, FIG. 1 may be a diagram showing the roughness of a transparent electrode according to an embodiment of the present invention. The more protruding from the surface, the brighter the color. In the case of a dual scale, which is a scale including the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명전극의 측면측 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어사 단면의 예시를 나타낸 도면이다.3 is a side cross-sectional view of a transparent electrode according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view showing an example of a cross-section of a wire thread according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 와이어는 서로 스케일이 다른 와이어가 방사됨으로써, 와이어 위에 다른 와이어가 위치되면 교차점(junction)이 발생하게 되고, 두 와이어간의 크기에 따라 기재(10)로부터 높이가 서로 다를 수 있다. 그 중 가장 높이 위치한 와이어의 높이를 기준으로 상기 높이 이상만큼 레진이 도포될 수 있다. 이러한 레진의 도포에 의해, 방사된 서로 다른 와이어는 누적된 높이차이가 보상될 수 있다.Referring to FIG. 3, wires of different scales are radiated, so that when another wire is placed on top of the wire, a junction occurs, and the height from the
레진층(130)은 평면으로 형성될 수 있고, 상기 레진층(130) 표면에 PET층(140)이 코팅될 수 있다. 상기 높이차이가 보상됨으로써, PET층(140)은 평면으로 위치될 수 있다. 나아가, 저부에 위치된 기재(10)는 기재(10) 이외의 층과 박리될 수 있다. 즉, 투명전극은 도시된 구성에서 기재(10)가 분리되면 투명전극으로써 기능할 수 있다.The
투명전극은 PET층(140)으로부터 예를 들어 압력 또는 접근 신호를 받아 “제1와이어(110)” 또는 “제1와이어(110) 및 제2와이어(120)”에 의해 전도가 수행될 수 있다. 투명전극이 디스플레이에 채용될 경우 평면으로 형성될 때, 상기 높이차이의 보상이 특히 중요할 수 있다. 레진의 도포에 의해 평탄화되도록 경화되는 과정에서 누적된 와이어의 가장 높이 위치한 부분과 주변부에 위치한 보다 낮은 높이에 위치된 와이어간의 높이보상(R)이 이루어질 수 있다. 누적된 와이어는 제1와이어(110)가 복수 개 누적된 경우, 제2와이어(120)가 복수 개 누적된 경우 및 제1와이어(110) 및 제2와이어(120)가 혼합되어 누적된 경우가 있을 수 있다.The transparent electrode receives, for example, a pressure or approach signal from the
상기 높이보상(R)을 위한 레진의 도포는 적어도 기재(10)로부터 상기 가장 높이 위치한 부분 이상의 높이까지 도포될 수 있다. 즉, 레진층(130)은 레진이 경화되어 평면으로 형성될 수 있고, 기재(10) 상에 누적된 와이어를 매몰시킨 상태에서 경화될 수가 있다. 여기서 레진은 UV 경화 레진이 될 수 있다. 나아가, 매몰된 와이어는 공기 중에 노출을 피함으로써 산화방지가 될 수 있다. 물론, 기재(10)가 박리되고 나면 기재(10)와 접촉되는 저부의 와이어 일부는 외측으로 노출되어 전원과의 접촉을 통해 전도를 수행할 수 있다.The application of the resin for the height compensation (R) may be applied from the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 단면의 예시를 나타낸 도면이다.4 is a view showing an example of a wire cross section according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 제1와이어(110) 및 제2와이어(120)는 단면이 원형 또는 다각형일 수 있다. 상술한 바와 같이 방사되는 와이어는 단면이 원형일 수 있고, 보다 정확하게는 다각형의 단면인 오각형일 수 있다. 이러한 단면의 형상은 와이어사가 시딩(seeding)되는 메커니즘에 의해 형성되는 것으로 본 발명에서는 오각형에 가까우나, 다양한 형상이 될 수 있다. 또한 상술한 제1와이어(110) 및 제2와이어(120)의 폭은 도 4(a) 및 도 4(b)에 표시된 가로방향의 길이를 의미한다. 즉, 직경인 경우에는 지름이 되고 다각형인 경우에는 다각형 내측에서 가장 긴 거리를 의미한다.Referring to FIG. 4 , the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기재(10) 상에 와이어의 방사방향을 나타낸 도면이다.5 is a view showing a radial direction of a wire on a
도 5를 참조하면, 방사부(도 6의 210)에 의해 기재(10) 상에 와이어가 제1방사방향(XS) 및 제2방사방향(YS)으로 방사될 수 있다. 여기서 제1방사방향(XS) 및 제2방사방향(YS)은 특정방향을 지칭하는 것은 아니고 서로 교차되는 방향을 의미한다. 또한, 서로 교차되는 방향이라면 직선방향이 아닌 곡선방향이 될 수도 있다. 즉, 도시한 예시는 가로측 방향 및 세로측 방향이 서로 직교되도록 표시되었으나, 이는 서로 교차되어 방사되는 와이어가 누적됨에 따라 교차점(junction)이 발생하는 것을 나타내기 위함이다.Referring to FIG. 5 , wires may be radiated on the
구체적으로, 와이어의 방사는 제1방사방향(XS) 및 제2방사방향(YS) 중 한 방향으로 제1와이어(110)가 우선적으로 방사되고, 제1와이어(110)와 교차되는 나머지 방향으로 제2와이어(120)가 누적 방사될 수 있다. 여기서 제1와이어(110)를 방사함으로써 와이어가 교차되는 교차점(junction)이 발생하고 교차점은 저항을 증가시킬 수 있다. 이어서 방사되는 제2와이어(120)는 제1와이어(110)가 교차되어 형성된 망형상의 빈 공간에 방사될 수 있다. 즉, 보다 작은 스케일로 형성된 제2와이어(120)가 상기 빈 공간에 위치됨으로써 투명전극의 투명도를 확보하고, 제1와이어(110)는 투명전극의 전도성을 보다 넓은 면적에서 낮은 저항으로 확보할 수 있다.Specifically, in the radiation of the wire, the
그리고 제1방사방향(XS) 및 제2방사방향(YS)으로의 방사는 각각 한번씩 방사되는 것을 1회 방사라고 할 때, 제1와이어(110)와 제2와이어(120)는 5:1 내지 2:1의 비율로 형성될 수 있다. 또한, 개체수는 1:5 내지 1:2의 비율로 형성될 수 있다.And when radiation in the first radiation direction (XS) and the second radiation direction (YS) is radiated once each, when it is referred to as one-time radiation, the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명전극을 제조하는 과정을 나타낸 도면이다6 is a view showing a process of manufacturing a transparent electrode according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 투명전극을 제조하는 장치는 방사부(210), 제1코팅부(220) 및 제2코팅부(230)를 포함한다. 여기서 방사부(210)는 전기방사를 수행하는 노즐 타입일 수 있고, 메이어 로드(meyer rod)를 통해 병진운동 중에 와이어를 방사하는 타입일 수 있다. 방사부(210)는 제1와이어(110) 및 제2와이어(120)를 방사할 수 있다. 제1와이어(110)는 제2와이어(120)보다 사이즈가 크게 형성될 수 있다. 상기 사이즈는 길이를 포함하는 개념이며, 추가적으로 지름을 포함하는 개념일 수 있다.Referring to FIG. 6 , an apparatus for manufacturing a transparent electrode includes a
방사부(210)는 보다 길게 형성되는 제1와이어(110)를 서로 교차되도록 두 방향으로 반복하여 이동하며 방사하고, 제1와이어(110)에 의해 형성된 망형 와이어층 사이에 제2와이어(120)를 교차되는 두 방향으로 이동하며 방사할 수 있다. 이로써, 와이어방사가 완료되면, 레진을 도포하여 레진층(130)을 형성시킬 수 있다.The
여기서 레진의 도포는 제1코팅부(220)에 의해 이루어질 수 있다. 제1코팅부(220)는 복수 회의 와이어방사에 의해 와이어가 누적되어 누적된 와이어의 기재(10)로부터의 높이가 각각 다를 때, 레진을 도포하여 각각 다른 높이차를 보상하면서 평탄화시키는 기능을 할 수 있다. 그리고, 레진층(130)을 형성시키면서 기계적 강도(mechanical strengthening)를 증가시킬 수 있다. 이러한 기계적 강도는 예를 들어 투명전극이 유연전극에 채용될 경우에 유연전극의 탄성 또는 굽힘강도와 같은 강도가 될 수 있다. 또한, 상기 평탄화 과정에서 레진에 매몰되는 제1와이어(110) 및 제2와이어(120)의 산화를 방지하는 기능을 수행함으로써 부식을 방지 또는 지연시킬 수 있다.Here, application of the resin may be performed by the
레진층(130)이 제1코팅부(220)에 의해 코팅되면, 형성된 레진층(130)에 PET층(140)과 같은 추가층이 제2코팅부(230)에 의해 코팅될 수 있다. 상기 추가층은 앞서 설명한 PET층(140)이 될 수도 있고, LiF/Al, TPBi, CBP 및 TAPC 등의 소재 중 하나 이상을 포함할 수도 있다.When the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명전극이 적용된 디스플레이의 파장별 투명도를 나타낸 도면이다.7 is a diagram showing transparency for each wavelength of a display to which a transparent electrode according to an embodiment of the present invention is applied.
도 7을 참조하면, 전달되는 신호의 파장에 따라 제1와이어(110)만 방사된 투명전극, 제2와이어(120)만 방사된 투명전극 및 제1와이어(110) 및 제2와이어(120)가 혼합방사된 투명전극이 각각 다른 투명도를 띄게 된다. 그 중에서는 제1와이어(110)만 방사된 상태의 투명전극이 가장 투명도가 높은 결과를 보이고, 파장의 범위를 400 내지 700 nm라고 할 때 파장이 낮을 때는 제1와이어(110) 및 제2와이어(120)가 혼합방사된 투명전극이 제2와이어(120)만 방사된 투명전극보다 투명도가 높게 나타난다. 파장이 높아질수록 제2와이어(120)만 방사된 투명전극은 제1와이어(110) 및 제2와이어(120)가 혼합방사된 투명전극보다 투명도가 높아지게 나타난다.Referring to FIG. 7, according to the wavelength of the transmitted signal, a transparent electrode in which only the
이러한 결과를 통해 제1와이어(110)만 방사된 투명전극이 투명도가 가장 높은 것을 알 수 있고, 교차점(junction)의 수도 와이어의 개체수가 작기 때문에 적을 수 있다. 따라서, 낮은 저항을 기록하는 투명전극을 제조할 수 있다. 상기 투명전극이 면발광체로서 기능할 경우에는 발광면적이 감소되므로, 발광면적을 증대시키기 위해 제2와이어(120)를 방사할 수 있다. 제2와이어(120)는 제1와이어(110)와 혼합방사될 때 개체수가 제1와이어(110)보다 많으므로 제1와이어(110)의 방사로 인해 전류확산면을 증대시키고 제2와이어(120)에 의해 발광면적을 확보할 수 있다.From these results, it can be seen that the transparent electrode in which only the
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1와이어(110), 제2와이어(120) 및 제1와이어(110)와 제2와이어(120)를 포함하는 각각의 투명전극의 조건별 특성을 나타낸 도면이다.8 shows the characteristics of each condition of the
도 8(a)를 참조하면, 전압(가로축) 대비 면적당 전류량(좌측세로축) 및 휘도(우측세로축)가 확인가능하다. 실험결과를 나타낸 본 그래프에 따르면, 제1와이어(110) 및 제2와이어(120)가 혼합방사(Dual-scale)된 투명전극의 경우 전압이 증가함에 따라, 면적당 전류량 및 휘도가 증가하는 경향을 보이며, 증가추세는 제1와이어(110)만을 포함하는 투명전극이나 제2와이어(120)만을 포함하는 투명전극보다 크게 증가한다.Referring to FIG. 8(a) , it is possible to check the amount of current per area (left vertical axis) and luminance (right vertical axis) versus voltage (horizontal axis). According to this graph showing the experimental results, in the case of a transparent electrode in which the
제1와이어(110)만을 포함하는 투명전극의 경우에는 전압이 증가할수록 전류량도 증가하지만 격자형으로 형성된 경우 빈공간이 형성되므로 전류확산면이 상대적으로 좁고, 빈 공간에서는 발광을 할 수 없으므로 휘도의 한계가 있을 수 있다.In the case of the transparent electrode including only the
제2와이어(120)만을 포함하는 투명전극의 경우에는 전압이 증가할수록 전류량도 증가하기는 하지만 제1와이어(110)보다 개체수가 많으므로, 누적방사에 따른 교차점(junction)의 증가로 인해 저항이 증가하게 된다.In the case of the transparent electrode including only the
도 8(b)를 참조하면, 휘도(가로축) 대비 전력효율(세로축)은 전반적으로 제1와이어(110) 및 제2와이어(120)를 포함하는 투명전극이 가장 높게 형성되었으며, 휘도증가에 따라 전력효율이 감소하는 추세를 보이나, 저휘도영역(10cd/m²이하)으로부터 고휘도영역(1000cd/m²이상)까지 가장 높은 전력효율을 지속적으로 유지하는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 8(b), the power efficiency (vertical axis) compared to the luminance (horizontal axis) was generally the highest in the transparent electrode including the
도 8(c)를 참조하면, 면적당 전류량(가로축) 대비 발광효율(좌측세로축) 및 전류효율(우측세로축)이 확인가능하다. 전류면확산 및 발광면적의 확보를 위해 제1와이어(110) 및 제2와이어(120)를 혼합방사한 경우가 가장 우수한 결과를 보이고 있다. 이러한 결과는 제1와이어(110)만을 포함하는 투명전극의 경우 전류면확산은 가능하나 발광면적을 확보하지 못하는 이유때문일 수 있고, 제2와이어(120)만을 포함하는 투명전극의 경우는 발광면적은 확보되나 전류면확산이 어려운 이유때문일 수 있다.Referring to FIG. 8(c), it is possible to check the luminous efficiency (left vertical axis) and current efficiency (right vertical axis) versus the amount of current per area (horizontal axis). The case where the
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명전극을 제조하는 방법을 나타낸 순서도이다.9 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a transparent electrode according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 투명전극은 제1와이어방사(S1), 제2와이어방사(S2), UV레이저처리(S3), 레진코팅(S4) 및 PET코팅(S5) 과정을 포함할 수 있다. 여기서 UV레이저처리(S3) 과정은 필수적인 과정은 아니고, 제1와이어(110)와 제2와이어(120)를 기재(10)로부터 식각, 절제 등의 레이저를 통해 가공하여 와이어(110, 120)의 형상을 기 결정된 형상으로 가공하는 선택적인 과정이 될 수 있다.Referring to FIG. 9 , the transparent electrode may include first wire spinning (S1), second wire spinning (S2), UV laser treatment (S3), resin coating (S4), and PET coating (S5). Here, the UV laser treatment (S3) process is not an essential process, and the
제1와이어방사(S1) 단계는 제1와이어(110)를 방사하는 단계로써, 제2와이어(120)보다 길이가 긴 제1와이어(110)를 방사함으로써 기재(10) 상에 전류확산면을 확보할 수 있다. 이어서 제2와이어방사(S2) 단계가 수행될 수 있다. 전류확산면을 확보하고 방사된 제1와이어(110) 간 빈공간에 제2와이어(120)를 방사하여 제1와이어(110)와 교차점(junction)이 형성될 뿐만 아니라, 제1와이어(110) 간의 빈 공간에 발광면적을 제1와이어(110)는 제2와이어(120)보다 개체수는 적고 사이즈는 크게 형성될 수 있다.The first wire spinning (S1) step is a step of spinning the
여기서 제1와이어(110)는 ethylene glycol, polyvinylpyrrolidone, AgNO3를 삼각 플라스크에 넣고 용해 시키는 단계, CuCl22H2O를 신속하게 주입 후 저어주는 단계, 만들어진 용액을 가열된 silicone oil bath에 중탕하여 Ag 나노 와이어를 생성하는 단계를 포함하여 제조될 수 있다.Here, the
바람직하게는 polyvinylpyrrolidone의 중량평균분자질량(Mw)은 약 360,000 정도가 될 수 있고, 30~90mL, 더욱 바람직하게는 40~60mL의 ethylene glycol, 0.2~0.6g, 더욱 바람직하게는 0.3~0.5g의 polyvinylpyrrolidone 및 0.3~0.7g, 더욱 바람직하게는 0.4~0.6g의 AgNO3를 용해시킬 수 있고 용해시키는 단계에서 자석 스터링 바(Stirring Bar)를 이용할 수 있다.Preferably, the weight average molecular mass (Mw) of polyvinylpyrrolidone may be about 360,000, and 30 to 90 mL, more preferably 40 to 60 mL of ethylene glycol, 0.2 to 0.6 g, and more preferably 0.3 to 0.5 g of Polyvinylpyrrolidone and 0.3 to 0.7 g, more preferably 0.4 to 0.6 g of AgNO 3 can be dissolved, and a magnetic stirring bar can be used in the dissolving step.
또한 CuCl22H2O를 주입 후 저어주는 단계에서 600~1000μL, 바람직하게는 700~900μL를 넣어 줄 수 있고, 젓는 시간은 30초~1분30초, 바람직하게는 약1분간 저어줄 수 있다.In addition, in the step of stirring after injecting CuCl22H2O, 600 to 1000 μL, preferably 700 to 900 μL may be added, and the stirring time may be 30 seconds to 1 minute and 30 seconds, preferably about 1 minute.
중탕하여 나노 와이어를 생성하는 단계에서 silicone oil bath는 110~150℃, 바람직하게는 120~140℃, 더욱 바람직하게는 약130℃로 할 수 있고, 나노 와이어를 기르는 시간은 1~5시간, 바람직하게는 2시간~4시간으로 할 수 있다.In the step of generating nanowires by bathing in hot water, the silicone oil bath may be 110 to 150 ° C, preferably 120 to 140 ° C, more preferably about 130 ° C, and the time to grow the nano wires is 1 to 5 hours, preferably It can be done in 2 to 4 hours.
생성된 제1와이어(110)는 평균지름이80~120nm, 바람직하게는 90~110nm, 더욱 바람직하게는 약 100nm가 될 수 있다. 또한 평균 길이는 80~120㎛, 바람직하게는 90~110㎛, 더욱 바람직하게는 100㎛이 될 수도 있다.The generated
또한, 제1와이어(110) 및 제2와이어(120)는 메이어 로드(meyer rod)의 병진운동에 의해 서로 교차되는 두 방향으로 각각 방사될 수 있다. 구체적으로, 방사는 상기 교차되는 두 방향으로 방사되는 것을 1회방사된 것으로 가정할 때, 제1와이어(110)가 5회 방사되면 제2와이어는 1회 방사될 수 있다. 즉, 일 예로, 제1와이어(110) 및 제2와이어(120)는 5:1의 방사회수 비율을 형성할 수 있으며, 방사회수 비율은 5:1 내지 2:1 의 범위 내에서 형성될 수 있다. 나아가, 방사되는 와이어(110, 120)는 원형 또는 다각형(특히, 오각형)의 단면인 와이어 형태일 수 있고, 은나노를 포함한 와이어일 수 있다. 구체적인 예로는, 은나노 와이어(AgNWs) 또는 ITO(Indium Tin Oxide)일 수 있다.In addition, the
여기서 제2나노와이어(120)는, 글리세롤 용매에 중량평균분자량이 360,000인 polyvinyl pyrrolidone와 중량평균분자량이 40000인 polyvinylpyrrolidone을 silicone oil bath에서 중탕하여 녹이는 단계, AgNO3가 용해될 수 있는 정제수를 넣는 단계, NaCl이 들어 있는 글리세롤은 넣는 단계, silicone oil bath에 중탕하여 나노 와이어를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.Here, the
바람직하게는 polyvinyl pyrrolidone을 녹이는 단계에서 중량평균분자량이 360,000인 polyvinyl pyrrolidone과 40,000인 polyvinyl pyrrolidone의 질량비율은 1:5와 1:3 의 범위에서 녹일 수 있고, 더욱바람직하게는 약 1:4비율로 녹일 수 있다. 또한, silicone oil bath에서 중탕할 때 스터링 바를 이용할 수 있다.Preferably, in the step of melting polyvinyl pyrrolidone, the mass ratio of polyvinyl pyrrolidone having a weight average molecular weight of 360,000 and polyvinyl pyrrolidone having a weight average molecular weight of 40,000 may be dissolved in the range of 1:5 and 1:3, and more preferably at about 1:4 ratio. can melt Also, a stir bar can be used when bathing in a silicone oil bath.
정제수를 넣는 단계에서 정제수의 양은 400~800μL 바람직하게는 500~700μL에 AgNO3를 용해 시킬 수 있으며, 0.1~0.5g의 AgNO3, 바람직하게는 0.2~0.4g의 AgNO3를 투입할 수 있다.In the step of adding purified water, AgNO3 may be dissolved in 400 to 800 μL, preferably 500 to 700 μL of purified water, and 0.1 to 0.5 g of AgNO3, preferably 0.2 to 0.4 g of AgNO3 may be added.
글리세롤을 넣는 단계 에서 0.0064~0.0087g의 NaCl, 바람직하게는 0.0070~0.0080g의 NaCl이 들어있는 글리세롤의 양은 3~7mL, 바람직하게는 4~6mL가 될 수 있다.In the step of adding glycerol, the amount of glycerol containing 0.0064 to 0.0087 g of NaCl, preferably 0.0070 to 0.0080 g of NaCl may be 3 to 7 mL, preferably 4 to 6 mL.
중탕하여 나노와이어(110, 120)를 생성하는 단계에서 silicone oil bath는 110~150℃, 바람직하게는 120~140℃, 더욱 바람직하게는 약 130℃로 할 수 있고, 나노 와이어를 기르는 시간은 1~5시간, 바람직하게는 2시간~4시간으로 할 수 있다.In the step of generating the
상기의 방법으로 제1와이어(110) 및 제2와이어(120)를 제조한 뒤 에탄올/메탄올을 첨가하여 교반한 뒤 원심분리기로돌려 나노 와이어를 분리하여 남은 유기체를 제거하는 방법에서, 원심분리기는 5~15분, 바람직하게는 8~12분, 더욱 바람직하게는 약10분간 사용할 수 있고, 속도는 2500~3500rpm, 바람직하게는 2750~3250rpm, 더욱 바람직하게는 3000rpm의 속도로 사용할 수 있다.After manufacturing the
생성된 제2와이어(120)는 평균지름이20~60nm, 바람직하게는 30~50nm, 더욱 바람직하게는 약 40nm가 될 수 있다. 또한 평균 길이는 2.5~17.5㎛, 바람직하게는 5~15㎛, 더욱 바람직하게는 10㎛이 될 수 있다.The generated
또한, 상기의 단계들을 여러 차례 반복할 수 있고, 상기의 단계들을 ?? 얻을 수 있는 은 나노 와이어들은 세척한 후 에탄올 용액에 담을 수 있다.In addition, the above steps may be repeated several times, and the above steps ?? The obtained silver nanowires may be washed and then placed in an ethanol solution.
에탄올 용액에 은 나노 와이어가 담길 때 에탄올 용액은 0.05~0.35wt%, 바람직하게는 0.1~0.3wt%, 더욱 바람직하게는 약0.2wt%가 될 수 있다.When the silver nanowires are immersed in the ethanol solution, the ethanol solution may be 0.05 to 0.35 wt%, preferably 0.1 to 0.3 wt%, and more preferably about 0.2 wt%.
듀얼 스케일 은 나노 와이어를 기판에 바코팅(Bar-Coating)방식으로 전사하는 단계에서 Meyer Bar를 이용할 수 있으며, Meyer Bar를 이용해 코팅 횟수를 조정하여 긴 은 나노 와이어 및 얇은 은 나노 와이어의 비율을 조절할 수 있다.In the step of transferring the dual-scale silver nanowires to the substrate by bar-coating, a Meyer bar can be used, and the ratio of long silver nanowires and thin silver nanowires can be adjusted by adjusting the number of coatings using the Meyer bar. can
은 나노 와이어를 패터닝하는 단계에서 UV영역대의 펄스파 레이저를 이용하여 원하는 모양의 패터닝을 가능하게 할 수 있고, UV경화성 용액을 도포한 후 PET기판을 접촉시켜 떼어낼 수 있다. 이때 은 나노 와이어가 경화성 용액에 파묻히는 구조로 평탄화 되는 유연한 투명전극을 제작할 수 있다.In the step of patterning the silver nanowires, patterning in a desired shape may be possible by using a pulse wave laser in the UV range, and after applying a UV curable solution, the PET substrate may be brought into contact with and separated from the PET substrate. At this time, a flattened flexible transparent electrode can be manufactured with a structure in which silver nanowires are buried in a curable solution.
그 이후 진공장비를 이용해 유기 발광 다이오드를 형성할 수 잇으며, 투명전극(Transparent Conductor), 정공주입층(Hole Injection Layer), 정공수송층(Hole Transport Layer), 발광층(Emissive Layer), 전자수송층(Electron Transport Layer), 전자주입층(Electron Injection Layer), 톱 전극(Top Electrode)의 순서로 적층하게 된다. 구체적으로는 AgNW, TAPC:MoO3, TAPC, CBP:Ir(ppy)3, TPBi, LiF 및 Al의 순서대로 적층하여 제조할 수 있다. 또한, 유기발광 다이오드는 휴대폰 및 태블릿 패널에 이용될 수 있고, 반도체 구조를 가진 태양전지에도 활용될 수 있다.After that, an organic light emitting diode can be formed using vacuum equipment, and a transparent conductor, a hole injection layer, a hole transport layer, an emissive layer, and an electron transport layer Transport Layer), Electron Injection Layer, and Top Electrode are stacked in this order. Specifically, it can be manufactured by sequentially stacking AgNW, TAPC:MoO3, TAPC, CBP:Ir(ppy)3, TPBi, LiF and Al. In addition, organic light emitting diodes can be used in cell phones and tablet panels, and can also be used in solar cells having a semiconductor structure.
레진코팅(S4) 과정은 제조된 투명전극의 와이어(110, 120)의 산화방지 기능, 기계적 강도 증가(mechanical strengthening) 기능 및 제조시 평탄화 목적을 포함할 수 있다.The resin coating (S4) process may include a function of preventing oxidation of the
구체적으로, 산화방지 기능은 제조과정에서 박리될 기재(10)에 의해 와이어(110, 120)의 노출된 일부가 공기 중에서 산화되는 것을 방지한다. 이 때 노출되는 와이어(110, 120)는 기재(10)에 방사된 제1와이어(110) 및 제1와이어(110)일 수 있으며, 레진의 도포에 의해 레진이 경화되어 레진층(130)이 형성되면 레진층(130)의 내부에 위치될 수 있다. 즉, 와이어(110, 120)의 상당수가 공기와의 접촉이 차단되어 산화되는 것을 방지할 수 있다. 물론, 와이어(110, 120)의 일부(기재에 접촉되었던 부분)는 레진층의 표면측에 노출되어, 외부의 전원공급을 연결하는 전류가 흐를 수 있는 조건을 조성할 수 있다.Specifically, the anti-oxidation function prevents oxidation of exposed portions of the
그리고, 레진층(130)의 기계적 강도 증가(mechanical strengthening) 기능은 와이어(110, 120)의 방사 후에 레진이 도포됨으로써 레진의 경화 후에 기 결정된 탄성이나 굽힘강도 등과 같은 기계적 강도가 보다 증가되는 것을 의미한다. 여기서 도포되는 레진은 UV경화레진이 될 수가 있다.In addition, the mechanical strengthening function of the
또한, 제조시의 평탄화는 도포된 레진이 경화된 후에 레진층(130)의 일면이 평면을 형성하여 상기 일면에 추가적인 코팅층이 위치되어 표면이 평평할 수 있도록 할 수 있다. 투명전극이 디스플레이 등에 적용될 때 PET층(140)과 같이 레진층(130)에 적층되는 추가층이 평평하게 적층될 수 있도록 평탄화를 수행할 수도 있다. 이러한 평평한 표면은 디스플레이 품질에 영향을 끼치는 요인이 될 수 있다.In addition, flattening at the time of manufacturing may allow one surface of the
상기 평탄화는 방사된 와이어(110, 120)가 방사되는 과정에서 누적된 와이어(110, 120)의 각각 다른 높이 방향 위치에서 가장 높은 위치의 누적와이어 기준으로 보다 낮은 누적와이어의 높이방향 위치를, 적어도 보상할 수 있는 정도 이상의 두께로 레진이 도포된 후에 경화되는 것을 의미한다. 예를 들어, 상기 레진은 UV경화레진일 수 있다.The flattening is performed by setting the height direction position of the accumulation wire lower than the reference of the highest accumulation wire at different height direction positions of the accumulated
PET코팅(S5) 단계는 상기 평탄화된 레진층(130)에 추가로 적층되는 층으로서, PET 뿐만 아니라 LiF/Al, TPBi, CBP 및 TAPC 등의 소재 중 하나 이상이 선택적으로 포함될 수 있다.The PET coating (S5) step is a layer additionally stacked on the flattened
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although representative embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art will understand that various modifications are possible to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. . Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should not be defined, and should be defined by not only the claims to be described later, but also those equivalent to these claims.
10 : 기재
110 : 제1와이어
120 : 제2와이어
130 : 레진층
140 : PET층
210 : 방사부
220 : 제1코팅부
230 : 제2코팅부
R : 보상높이
W : 폭
XS : 제1방사방향
YS : 제2방사방향
S1 : 제1와이어방사
S2 : 제2와이어방사
S3 : UV 레이저 처리
S4 : 레진코팅
S5 : PET 코팅10: materials
110: 1st wire
120: second wire
130: resin layer
140: PET layer
210: radiation unit
220: first coating unit
230: second coating unit
R: compensation height
W: width
XS: 1st radial direction
YS: 2nd radial direction
S1: 1st wire radiation
S2: 2nd wire radiation
S3: UV laser treatment
S4: Resin coating
S5: PET coating
Claims (16)
상기 두 종류 이상의 와이어에 도포되어 평면을 형성하는 레진층; 및
상기 레진층의 상기 평면에 코팅되는 PET(Polyethylene terephthalate)층;을 포함하고,
상기 두 종류 이상의 와이어는,
망(web) 형태로 배열되어 전로를 확보하는 제1와이어; 및
상기 제1와이어 사이 공간에 배열되는 제2와이어;를 포함하고,
상기 제1와이어가 상기 제2와이어보다 길이가 길게 형성되는, 투명전극.
Two or more types of wires formed of different lengths;
a resin layer applied to the two or more types of wires to form a plane; and
A polyethylene terephthalate (PET) layer coated on the plane of the resin layer;
The above two or more types of wire,
A first wire arranged in a web form to secure a converter; and
Including; a second wire arranged in the space between the first wire,
Wherein the first wire is formed longer than the second wire, the transparent electrode.
상기 제1와이어는 100 내지 120 마이크로미터의 길이인, 투명전극.
The method of claim 1,
The first wire is a transparent electrode having a length of 100 to 120 micrometers.
상기 제1와이어는 100 나노미터의 길이인, 투명전극.
The method of claim 1,
The first wire is a transparent electrode having a length of 100 nanometers.
상기 제2와이어는 20 내지 30 마이크로미터의 길이인, 투명전극.
The method of claim 1,
The second wire is a transparent electrode having a length of 20 to 30 micrometers.
상기 제2와이어는 40 나노미터의 폭인, 투명전극.
The method of claim 1,
The second wire is a transparent electrode having a width of 40 nanometers.
상기 제1와이어 및 상기 제2와이어는 은나노와이어인, 투명전극.
The method of claim 1,
Wherein the first wire and the second wire are silver nanowires, the transparent electrode.
상기 방사부에 의해 방사된 두 종류 이상의 와이어에 레진을 도포하여 레진층을 형성시키는 제1코팅부; 및
상기 제1코팅부에 의해 형성된 상기 레진층 상에 PET층을 형성시키는 제2코팅부;를 포함하고,
상기 방사부는,
서로 크기가 다른 제1와이어 및 제2와이어를 방사하고, 상기 제1와이어는 상기 제2와이어보다 길이가 길게 형성되도록 방사되는, 투명전극을 제조하는 장치.
a radiation unit that emits two or more types of wires on a substrate;
a first coating unit for forming a resin layer by applying resin to two or more kinds of wires spun by the radiation unit; and
And a second coating unit for forming a PET layer on the resin layer formed by the first coating unit,
The radiation part,
A device for manufacturing a transparent electrode, wherein a first wire and a second wire having different sizes are radiated, and the first wire is radiated to be longer than the second wire.
상기 제1코팅부에 의해 상기 레진을 도포함으로써, 상기 기재 상에 방사된 와이어 간에 서로 다른 적층 높이가 평탄화되는, 투명전극을 제조하는 장치.
The method of claim 7,
By applying the resin by the first coating unit, different stacking heights between the wires spun on the substrate are flattened, the apparatus for manufacturing a transparent electrode.
상기 방사부는 상기 기재를 대상으로 가로방향 및 세로방향으로 상기 와이어를 방사하되, 상기 제1와이어 및 상기 제2와이어의 방사횟수는 5:1의 비율인, 투명전극을 제조하는 장치.
The method of claim 7,
The radiation unit emits the wire in the horizontal and vertical directions for the substrate, and the number of times of spinning of the first wire and the second wire is 5: 1, a device for manufacturing a transparent electrode.
상기 제1와이어 및 상기 제2와이어의 개체수는 5:1 내지 2:1 인, 투명전극을 제조하는 장치.
The method of claim 7,
The first wire and the number of population of the second wire is 5: 1 to 2: 1, the device for producing a transparent electrode.
레이저 절제 패터닝(laser ablation patterning)을 수행하는 레이저 패터닝부를 더 포함하는, 투명전극을 제조하는 장치.
The method of claim 7,
An apparatus for manufacturing a transparent electrode, further comprising a laser patterning unit that performs laser ablation patterning.
상기 제1와이어 및 상기 제2와이어는 은나노와이어인, 투명전극을 제조하는 장치.
The method of claim 7,
Wherein the first wire and the second wire are silver nanowires, a device for manufacturing a transparent electrode.
상기 기판에 상기 제1와이어보다 짧은 제2와이어를 방사하고,
상기 제1와이어 및 상기 제2와이어가 방사된 상기 기판 상에 레진을 도포하여 레진층을 형성하고,
상기 레진층 상에 PET층을 코팅하고,
상기 기판으로부터 상기 제1와이어, 상기 제2와이어, 상기 레진층 및 PET층을 분리시키는, 투명전극을 제조하는 방법.
Radiating a first wire to the substrate,
Radiating a second wire shorter than the first wire to the substrate,
Forming a resin layer by applying a resin on the substrate on which the first wire and the second wire are spun;
Coating a PET layer on the resin layer,
A method of manufacturing a transparent electrode by separating the first wire, the second wire, the resin layer and the PET layer from the substrate.
상기 제2와이어의 방사 및 상기 레진이 도포되는 과정 사이에 레이저 패터닝부에 의해 레이저로 상기 제1와이어 및 상기 제2와이어가 절제(切除)되는, 투명전극을 제조하는 방법.
The method of claim 13,
The method of manufacturing a transparent electrode, wherein the first wire and the second wire are ablated with a laser by a laser patterning unit between the process of irradiating the second wire and applying the resin.
상기 레진을 도포함으로써, 상기 기판으로부터 누적된 상기 제1와이어 및 상기 제2와이어의 높이방향의 위치 차이가 평탄화되도록 보상되는, 투명전극을 제조하는 방법.
The method of claim 13,
By applying the resin, the positional difference between the first wire and the second wire in the height direction accumulated from the substrate is compensated to be flattened.
상기 제1와이어 및 상기 제2와이어는 은나노와이어인, 투명전극을 제조하는 방법.
The method of claim 13,
Wherein the first wire and the second wire are silver nanowires, a method for manufacturing a transparent electrode.
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