KR102677586B1 - electrode for low resistance-high current and fabrication method for the same - Google Patents

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Abstract

저저항-고전류용 전극이 개시된다. 본 발명의 저저항-고전류용 전극은 기재; 상기 기재 상에 배치되는 하드코팅층; 상기 하드코팅층 상에 배치되는 금속층; 상기 금속층의 상부 및 하부에 각각 배치되는 전도성캡핑층; 및 상기 금속층 상부에 배치된 전도성캡핑층 상부에 배치되는 전도성기능층;을 포함한다.An electrode for low resistance and high current is disclosed. The low-resistance-high-current electrode of the present invention includes a base material; A hard coating layer disposed on the substrate; A metal layer disposed on the hard coating layer; Conductive capping layers disposed on top and bottom of the metal layer, respectively; and a conductive functional layer disposed on top of the conductive capping layer disposed on the metal layer.

Description

저저항-고전류용 전극 및 그 제조방법{electrode for low resistance-high current and fabrication method for the same}Low resistance-high current electrode and manufacturing method thereof {electrode for low resistance-high current and fabrication method for the same}

본 발명은 저저항-고전류용 전극 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a low-resistance-high-current electrode and a method of manufacturing the same.

스마트 윈도우 제품은 PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal), EC(Electrochromic), EL(Electroluminescence) 등이 적용되어 빛의 투과여부 조절, 차열, 단열 등 다양한 기능을 수행하는 창호이다.Smart window products are windows that use PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal), EC (Electrochromic), and EL (Electroluminescence) to perform various functions such as controlling light transmission, heat shielding, and insulation.

특히, 능동형 스마트 윈도우는 전자적으로 창호의 광학적, 열적 특성을 변화시키는 기술로 종래 ITO 전극이 주로 적용되었다. 다만, ITO 전극은 유연성이 낮아 폴더블(foldable), 롤러블(rollable) 제품에 적용하기 어려워 유연(flexible) 스마트 윈도우 제품으로 적용하기에 한계가 있며 저전압 구동이 어려워 에너지 효율이 안정성이 낮은 문제가 있다.In particular, active smart windows are a technology that electronically changes the optical and thermal properties of windows, and conventional ITO electrodes were mainly applied. However, ITO electrodes are difficult to apply to foldable and rollable products due to their low flexibility, which limits their application as flexible smart window products, and are difficult to drive at low voltage, leading to low energy efficiency and stability. there is.

한편, 은(Ag)은 박막에서 가시광 투과율이 높고 비저항이 매우 낮아 유연 투명 전극으로서 우수한 소재이나 산화 등 내구성의 문제로 상용화에 어려움을 겪는 소재이다. 은(Ag)을 사용하기 위하여는 은의 산화를 효과적으로 방지하고 마이그레이션(migration)을 억제하는 조치가 필요한 동시에 전극으로서 연결을 위하여 전도성이 있는 물질들로 구성되어야 하는 제약이 있다.Meanwhile, silver (Ag) is an excellent material as a flexible transparent electrode due to its high visible light transmittance and very low specific resistance in thin films, but it is difficult to commercialize due to durability problems such as oxidation. In order to use silver (Ag), measures are needed to effectively prevent oxidation of silver and suppress migration, but at the same time, there is a limitation that it must be made of conductive materials for connection as an electrode.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 다층구조의 전극을 형성하여 저저항이 구현되는 동시에 전하의 이동을 쉽게 하여 전류의 흐름성을 개선하고 유연성도 뛰어난 저저항-고전류용 전극 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a low-resistance-high-current electrode with excellent flexibility and a manufacturing method thereof that realizes low resistance by forming an electrode with a multi-layer structure, improves current flow by facilitating the movement of charges, and provides excellent flexibility. It is done.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일실시예에 의한 저저항-고전류용 전극은 기재; 상기 기재 상에 배치되는 하드코팅층; 상기 하드코팅층 상에 배치되는 금속층; 상기 금속층의 상부 및 하부에 각각 배치되는 전도성캡핑층; 및 상기 금속층 상부에 배치된 전도성캡핑층 상부에 배치되는 전도성기능층;을 포함하되, 상기 하드코팅층을 형성하는 조성물은 광경화형 올리고머를 포함하고, 상기 전도성캡핑층은 ITO, IZO, ZIST 및 IZTO 중 선택된 어느 하나를 포함하고, 상기 전도성기능층은 ITO, IZO, ZIST 및 IZTO 중 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.In order to solve the above technical problem, an electrode for low resistance and high current according to an embodiment of the present invention includes a base material; A hard coating layer disposed on the substrate; A metal layer disposed on the hard coating layer; Conductive capping layers disposed on top and bottom of the metal layer, respectively; and a conductive functional layer disposed on top of the conductive capping layer disposed on the metal layer; wherein the composition forming the hard coating layer includes a photocurable oligomer, and the conductive capping layer is one of ITO, IZO, ZIST, and IZTO. It includes any one selected, and the conductive functional layer may include any one selected from ITO, IZO, ZIST, and IZTO.

본 발명의 일실시예에서, 은(Ag)을 주요성분으로 하며, 니오븀(Nb) 및 금(Au) 중 적어도 하나가 첨가된 합금일 수 있다.In one embodiment of the present invention, it may be an alloy containing silver (Ag) as a main component and to which at least one of niobium (Nb) and gold (Au) is added.

본 발명의 일실시예에서, 상기 기재와 상기 하드코팅층 사이에 형성되며 필름 전체의 투과율을 결정하기 위하여 매질과 두께가 선택되어 형성되는 인덱스매칭층;을 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, an index matching layer is formed between the substrate and the hard coating layer and the medium and thickness are selected to determine the transmittance of the entire film.

본 발명의 일실시예에서, 상기 금속층은, 은(Ag) 89.5 at% 내지 96.5%, 니오븀(Nb) 0.5 at% 내지 1.5 at%, 금(Au) 3.0 at% 내지 9.0 at%를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the metal layer may include 89.5 at% to 96.5 at% of silver (Ag), 0.5 at% to 1.5 at% of niobium (Nb), and 3.0 at% to 9.0 at% of gold (Au). there is.

본 발명의 일실시예에서, 상기 기재는 PET소재를 이용하여 125nm로 형성하고, 상기 하드코팅층은 아크릴레이트 계열 물질을 이용하여 3μm로 형성하고, 상기 전도성캡핑층은 각각 IZO를 이용하여 10nm로 형성하고, 상기 금속층은 10nm로 형성하고, 상기 전도성기능층은 각각 ITO를 이용하여 20nm로 형성할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the substrate is formed to 125 nm using PET material, the hard coating layer is formed to 3 μm using an acrylate-based material, and the conductive capping layer is formed to 10 nm using IZO. The metal layer can be formed to be 10 nm thick, and the conductive functional layer can be formed to be 20 nm thick using ITO.

본 발명은 다층구조의 전극을 형성하여 저저항이 구현되며, 고전류가 적용될 수 있고 유연성도 확보되는 효과가 있다.The present invention achieves low resistance by forming an electrode with a multi-layer structure, allows high currents to be applied, and has the effect of ensuring flexibility.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 저저항-고전류용 전극을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 저저항-고전류용 전극의 제조방법을 나타낸 것이다.
Figure 1 shows a low-resistance-high-current electrode according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows a method of manufacturing a low-resistance-high-current electrode according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 저저항-고전류용 전극(100)을 나타낸 것이다.Figure 1 shows a low-resistance-high-current electrode 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 저저항-고전류용 전극(100)은 기재(110), 하드코팅층(120), 인덱스매칭층(130), 전도성캡핑층(140, 160), 금속층(150) 및 전도성기능층(170)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the low-resistance-high-current electrode 100 according to an embodiment of the present invention includes a substrate 110, a hard coating layer 120, an index matching layer 130, and a conductive capping layer 140 and 160. , includes a metal layer 150 and a conductive functional layer 170.

기재(110)는 무기물 또는 유기물을 포함할 수 있다.The substrate 110 may include an inorganic material or an organic material.

무기물은 유리, 석영(Quartz), Al2O3, SiC, Si, GaAs, 및 InP 중 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다.The inorganic material may be any one or a combination of glass, quartz, Al2O3, SiC, Si, GaAs, and InP, but is not limited thereto.

유기물은 켑톤 호일, 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR), 폴리에테르 이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide, PPS), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(cellulose triacetate, CTA), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate, CAP)로부터 선택되는 것일 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다.Organic substances include Kapton foil, polyimide (PI), polyethersulfone (PES), polyacrylate (PAR), polyetherimide (PEI), and polyethylene naphthalate (PEN). , polyethyleneterephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyarylate, polycarbonate (PC), cellulose triacetate (CTA), cellulose acetate propio It may be selected from cellulose acetate propionate (CAP), but is not limited thereto.

다만, 본 발명은 저저항과 높은 광투과도를 달성하고자 하는 것이므로 기재(110)는 이에 적합한 두께, 재질(index) 등을 고려하여 선택된 것이 바람직하다.However, since the present invention is intended to achieve low resistance and high light transmittance, it is preferable that the substrate 110 is selected in consideration of appropriate thickness, material (index), etc.

본 발명의 일실시예에서의 기재(110)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET)를 포함한다.The substrate 110 in one embodiment of the present invention includes polyethylene terephthalate (PET).

기재(110)상에는 하드코팅층(120)이 형성될 수 있다.A hard coating layer 120 may be formed on the substrate 110.

하드코팅층(120)은 광경화 타입의 조성물로부터 형성될 수 있다. 광경화 타입의 조성물이란 전자기파의 조사에 의하여 경화 과정이 유도되는 조성물을 의미한다. 전자기파는 마이크로파(microwaves), 적외선(IR), 자외선(UV), X선, γ선 또는 α-입자선(α-particle beam), 프로톤빔(proton beam), 뉴트론빔(neutron beam) 및 전자선(electron beam)과 같은 입자빔을 총칭하는 의미로 사용된다.The hard coating layer 120 may be formed from a photocurable type composition. A photocurable type composition refers to a composition in which the curing process is induced by irradiation of electromagnetic waves. Electromagnetic waves include microwaves, infrared (IR), ultraviolet (UV), X-rays, γ-rays or α-particle beams, proton beams, neutron beams and electron beams ( It is used as a general term for particle beams such as electron beams.

하드코팅층(120)을 형성하는 조성물은 광경화형 올리고머를 포함할 수 있다. 광경화형 올리고머로는, 당업계에서 광경화형(예: UV 경화형) 조성물 제조에 사용되는 올리고머 성분이 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 올리고머는, 분자 중에 2개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 폴리이소시아네이트 및 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트를 반응시킨 우레탄 아크릴레이트; 폴리에스테르 폴리올 및 (메타)아크릴산을 탈수 축합 반응시킨 에스테르계 아크릴레이트; 폴리에스테르 폴리올 및 폴리이소시아네이트를 반응시킨 에스테르계 우레탄 수지를 히드록시알킬 아크릴레이트과 반응시킨 에스테르계 우레탄 아크릴레이트; 폴리알킬렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 등과 같은 에테르계 아크릴레이트; 폴리에테르 폴리올 및 폴리이소시아네이트를 반응시킨 에테르계 우레탄 수지를 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트와 반응시킨 에테르계 우레탄 아크릴레이트; 또는 에폭시 수지 및 (메타)아크릴산을 부가 반응시킨 에폭시 아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The composition forming the hard coating layer 120 may include a photocurable oligomer. As the photocurable oligomer, oligomer components used in the production of photocurable (eg, UV curable) compositions in the art can be used without limitation. For example, the oligomer includes urethane acrylate obtained by reacting polyisocyanate having two or more isocyanate groups in the molecule and hydroxyalkyl (meth)acrylate; Ester-based acrylate obtained by dehydration condensation reaction of polyester polyol and (meth)acrylic acid; Ester-based urethane acrylate obtained by reacting an ester-based urethane resin obtained by reacting polyester polyol and polyisocyanate with hydroxyalkyl acrylate; Ether-based acrylates such as polyalkylene glycol di(meth)acrylate; Ether-based urethane acrylate obtained by reacting an ether-based urethane resin obtained by reacting polyether polyol and polyisocyanate with hydroxyalkyl (meth)acrylate; Alternatively, epoxy acrylate obtained by addition reaction of epoxy resin and (meth)acrylic acid may be included, but is not limited thereto.

인덱스매칭층(130)은 하드코팅층(120)의 상부에 형성된다.The index matching layer 130 is formed on top of the hard coating layer 120.

인덱스매칭층(130)은 투과율의 최적화를 위해 도입될 수 있다. 인덱스매칭층(130)은 주어진 조건에서 최적의 투과율을 달성하기 위해 재질(즉, 굴절률) 및 두께가 선택될 수 있다. 예를 들어, 각 층을 형성하는 매질의 굴절률이 높은 경우 인덱스매칭층(130)은 굴절률이 상대적으로 낮은 것으로 선택될 수 있다. 각 층을 형성하는 매질의 굴절률이 상대적으로 높은 것들로 선택된다면 반사율이 높아져 결과적으로 투과율이 낮아질 수 있기 때문이다. 따라서 인덱스매칭층(130)은 상기 예시와 같이 전체적인 투과율을 조정하기 위하여 재질 및 두께 중 적어도 하나가 선택될 수 있다.The index matching layer 130 may be introduced to optimize transmittance. The material (i.e., refractive index) and thickness of the index matching layer 130 may be selected to achieve optimal transmittance under given conditions. For example, when the medium forming each layer has a high refractive index, the index matching layer 130 may be selected to have a relatively low refractive index. This is because if the medium forming each layer is selected to have a relatively high refractive index, the reflectance may increase and consequently the transmittance may decrease. Accordingly, at least one of the material and thickness of the index matching layer 130 may be selected to adjust the overall transmittance as shown in the example above.

본 발명의 실시예에서 인덱스매칭층(130)은 투과율 조절이 용이하도록 굴절률이 2.0이상인 2성 분계 이상의 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인덱스매칭층(130)은 Nb2Ox, SiNx, SiOx, ZnO, AZO, TiOx, AiNx, WOx, ZTS 및 ZIST 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 여기서, x는 임의의 정수 또는 실수를 의미할 수 있다. 여기서, 가시광 영역이란 380nm 내지 780nm 파장 범위 내의 광을 의미할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the index matching layer 130 may include a binary or higher compound with a refractive index of 2.0 or higher to facilitate control of transmittance. For example, the index matching layer 130 may include any one of Nb2Ox, SiNx, SiOx, ZnO, AZO, TiOx, AiNx, WOx, ZTS, and ZIST. Here, x may mean any integer or real number. Here, the visible light region may mean light within a wavelength range of 380 nm to 780 nm.

인덱스매칭층(130)의 두께는 10nm 내지 35nm 사이에서 선택될 수 있다.The thickness of the index matching layer 130 may be selected between 10 nm and 35 nm.

인덱스매칭층(130)은 하드코팅층(120)과 전도성캡핑층(140)을 이어주는 층이므로 양쪽에 모두 부착성이 좋은 물질을 선택하는 것이 바람직하다.Since the index matching layer 130 is a layer connecting the hard coating layer 120 and the conductive capping layer 140, it is desirable to select a material that has good adhesion to both sides.

예를 들어, 인덱스매칭층(130)은 Si 계열의 세라믹 소재를 포함할 수 있다. 이 경우, 하드코팅층(120)도 세라믹 계열의 하드코팅을 사용하는 것이 바람직하다.For example, the index matching layer 130 may include a Si-based ceramic material. In this case, it is desirable to use a ceramic-based hard coating as the hard coating layer 120.

전도성캡핑층(140, 160)은 금속층(150)의 상부 및 하부에 각각 형성된다.Conductive capping layers 140 and 160 are formed on the top and bottom of the metal layer 150, respectively.

전도성캡핑층(140, 160)은 3성 분계 이상의 화합물을 사용할 수 있으며 굴절률이 큰 것을 사용하되 인덱스매칭층(130)보다는 작은 것이 바람직할 수 있다.The conductive capping layers 140 and 160 may be made of three-component or higher compounds and may preferably have a large refractive index, but a smaller one than that of the index matching layer 130.

전도성캡핑층(140, 160)은 ITO, IZO, ZIST 및 IZTO 중 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.The conductive capping layers 140 and 160 may include any one selected from ITO, IZO, ZIST, and IZTO.

전도성캡핑층(140, 160)은 5nm 내지 40nm의 두께로 형성될 수 있다. 전도성캡핑층(140, 160)이 5nm 미만이면, 층(layer)의 형성 자체가 어려워 캡핑(capping) 기능을 수행하기 어려우며, 40nm 초과이면 광특성에 영향을 주어 투과율이 저하되고 색차가 중심에서 벗어나는 문제가 있다.The conductive capping layers 140 and 160 may be formed to have a thickness of 5 nm to 40 nm. If the conductive capping layers (140, 160) are less than 5 nm, it is difficult to form the layer itself, making it difficult to perform the capping function, and if it is more than 40 nm, it affects the optical characteristics, lowering the transmittance and causing the color difference to deviate from the center. there is a problem.

위의 소재와 두께로 선택된 전도성캡핑층(140, 160)은 금속층(150)의 산화를 효과적으로 방지하면서 전도성을 지녀 저저항 전극을 형성하는 데 기여한다.The conductive capping layers 140 and 160 selected from the above materials and thicknesses effectively prevent oxidation of the metal layer 150 and are conductive, thereby contributing to forming a low-resistance electrode.

본 발명의 일실시예에서, 전도성캡핑층(140, 160)은 IZO를 포함할 수 있다. 전도성캡핑층(140, 160)의 IZO는 In2Ox:ZnO의 비율이 7:3 내지 8:2 가 되도록 구성하는 것이 바람직하다. 전도성캡핑층(140, 160)의 IZO가 이렇게 구성될 경우 전도성이 최소화되면서 캡핑(capping) 기능이 향상될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the conductive capping layers 140 and 160 may include IZO. The IZO of the conductive capping layers 140 and 160 is preferably configured so that the ratio of In2Ox:ZnO is 7:3 to 8:2. When the IZO of the conductive capping layers 140 and 160 is configured in this way, the capping function can be improved while the conductivity is minimized.

금속층(150)은 두 전도성캡핑층(140, 160) 사이에 배치되어 형성된다.The metal layer 150 is formed by being disposed between the two conductive capping layers 140 and 160.

본 발명의 실시예에서, 금속층(150)은 은(Ag)을 주요 구성성분으로 하되, 니오븀(Nb) 및 금(Au) 중 적어도 하나를 첨가한 합금을 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the metal layer 150 may include an alloy containing silver (Ag) as a main component and adding at least one of niobium (Nb) and gold (Au).

바람직하게는, 금속층(150)은 은(Ag) 89.5 at% 내지 96.5%, 니오븀(Nb) 0.5 at% 내지 1.5 at%, 금(Au) 3.0 at% 내지 9.0 at%를 포함할 수 있다. 다만, 불가피 성분으로 Pd, Cu, Fe, Ni, Pb, Sn, Zn, Mg, Cd, C, Ta 등의 금속을 포함할 수 있으며, 그 농도는 100mass ppm 이하일 수 있다.Preferably, the metal layer 150 may include 89.5 at% to 96.5 at% of silver (Ag), 0.5 at% to 1.5 at% of niobium (Nb), and 3.0 at% to 9.0 at% of gold (Au). However, inevitable components may include metals such as Pd, Cu, Fe, Ni, Pb, Sn, Zn, Mg, Cd, C, and Ta, and the concentration may be less than 100 mass ppm.

금속층(150)에 불가피하게 포함되는 산소의 농도는 1000mass ppm 이하일 수 있다.The concentration of oxygen inevitably included in the metal layer 150 may be 1000 mass ppm or less.

본 발명의 실시예에서는 은(Ag)을 주요 구성성분으로 포함하는 금속층(150)을 형성하여 전극의 전체저항을 낮게 형성시킬 수 있다.In an embodiment of the present invention, the overall resistance of the electrode can be reduced by forming a metal layer 150 containing silver (Ag) as a main component.

전도성기능층(170)은 금속층(150) 상부에 형성된 전도성캡핑층(160) 상부에 배치되어 형성된다.The conductive functional layer 170 is formed by being disposed on the conductive capping layer 160 formed on the metal layer 150.

전도성기능층(170)은 전도성 및 내구성(내용제성 등)이 우수한 물질로 구성될 수 있다.The conductive functional layer 170 may be made of a material with excellent conductivity and durability (solvent resistance, etc.).

전도성기능층(170)은 3성 분계 이상의 화합물을 사용할 수 있다. 예를 들어, 전도성기능층(170)은 ITO, IZO, ZIST 및 IZTO 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전도성기능층(170)은 PEDOT과 같은 전도성 고분자를 포함할 수도 있다.The conductive functional layer 170 may use a three-component or higher compound. For example, the conductive functional layer 170 may include any one of ITO, IZO, ZIST, and IZTO. For example, the conductive functional layer 170 may include a conductive polymer such as PEDOT.

전도성기능층(170)은 5nm 내지 40nm의 두께로 형성될 수 있다. 전도성기능층(170)이 5nm 미만이면, 층(layer)의 형성 자체가 어려워 캡핑(capping) 기능을 수행하기 어려우며, 40nm 초과이면 광특성에 영향을 주어 투과율이 저하되고 색차가 중심에서 벗어나는 문제가 있다.The conductive functional layer 170 may be formed to have a thickness of 5 nm to 40 nm. If the conductive functional layer 170 is less than 5 nm, it is difficult to form the layer itself, making it difficult to perform the capping function. If it is more than 40 nm, it affects the optical characteristics, causing problems such as lower transmittance and off-center color difference. there is.

본 발명의 일실시예에서, 전도성기능층(170)은 ITO를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the conductive functional layer 170 may include ITO.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 저저항-고전류용 전극(100)의 제조방법을 나타낸 것이다.Figure 2 shows a method of manufacturing a low-resistance-high-current electrode 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, S210단계에서 기재(110)를 준비한다.Referring to Figure 2, the substrate 110 is prepared in step S210.

기재(110)는 무기물 또는 유기물을 포함할 수 있으며, 상술한 예시의 기재(110) 중 어느 하나가 선택될 수 있다. 본 발명의 일실시예에서의 기재(110)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET)를 포함한다.The substrate 110 may include an inorganic material or an organic material, and any one of the above-described example substrates 110 may be selected. The substrate 110 in one embodiment of the present invention includes polyethylene terephthalate (PET).

S220단계에서, 기재(110) 상에 하드코팅층(120)을 형성한다.In step S220, a hard coating layer 120 is formed on the substrate 110.

하드코팅층(120)은 상술한 예시의 하드코팅층(120) 소재를 이용하여 형성할 수 있다. 하드코팅층(120)은 상술한 예시의 어느 하나의 조성물을 이용하여 스핀 코팅법, 롤(roll) 코팅법, 스프레이 코팅법, 플로(flow) 코팅법, 잉크젯 프린팅법, 노즐 프린팅법, 딥 코팅법, 전기영동증착법, 테이프 캐스팅법, 스크린 프린팅법, 패드(pad) 프린팅법, 닥터 블레이드 코팅법, 그래비어 프린팅법, 그래비어 오프셋 프린팅법, 및 랭뮈어-블로제트(Langmuir-Blogett)법과 같은 습식코팅법에 의하여 형성될 수 있다.The hard coating layer 120 can be formed using the hard coating layer 120 material of the examples described above. The hard coating layer 120 can be formed using a spin coating method, a roll coating method, a spray coating method, a flow coating method, an inkjet printing method, a nozzle printing method, or a dip coating method using any of the compositions of the above-mentioned examples. , wet methods such as electrophoretic deposition, tape casting, screen printing, pad printing, doctor blade coating, gravure printing, gravure offset printing, and Langmuir-Blogett method. It can be formed by a coating method.

S230단계에서, 하드코팅층(120) 상에 인덱스매칭층(130)을 형성한다.In step S230, an index matching layer 130 is formed on the hard coating layer 120.

인덱스매칭층(130)은 상술한 예시의 인덱스매칭층(130) 중 어느 하나가 선택될 수 있다.The index matching layer 130 may be selected from any one of the index matching layers 130 of the examples described above.

인덱스매칭층(130)은 목적하는 굴절률을 달성할 수 있는 재료와 관계된 용액을 준비하여 스핀 코팅법, 롤(roll) 코팅법, 스프레이 코팅법, 플로(flow) 코팅법, 잉크젯 프린팅법, 노즐 프린팅법, 딥 코팅법, 전기영동증착법, 테이프 캐스팅법, 스크린 프린팅법, 패드(pad) 프린팅법, 닥터 블레이드 코팅법, 그래비어 프린팅법, 그래비어 오프셋 프린팅법, 및 랭뮈어-블로제트(Langmuir-Blogett)법 중 선택된 어느 하나의 방법에 의하여 하드코팅층(120) 상에 형성할 수 있다.The index matching layer 130 prepares a solution related to a material that can achieve the desired refractive index by spin coating, roll coating, spray coating, flow coating, inkjet printing, or nozzle printing. method, dip coating method, electrophoretic deposition method, tape casting method, screen printing method, pad printing method, doctor blade coating method, gravure printing method, gravure offset printing method, and Langmuir-Blodget method. It can be formed on the hard coating layer 120 by any one method selected from the Blogett method.

S240단계에서, 인덱스매칭층(130) 상에 전도성캡핑층(140)을 형성한다.In step S240, a conductive capping layer 140 is formed on the index matching layer 130.

전도성캡핑층(140)은 ITO, IZO, ZIST 및 IZTO 중 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.The conductive capping layer 140 may include any one selected from ITO, IZO, ZIST, and IZTO.

전도성캡핑층(140)은 5nm 내지 40nm의 두께로 형성될 수 있다. The conductive capping layer 140 may be formed to have a thickness of 5 nm to 40 nm.

S250단계에서, 전도성캡핑층(140) 상에 금속층(150)을 형성한다.In step S250, a metal layer 150 is formed on the conductive capping layer 140.

금속층(150)은 은(Ag), 니오븀(Nb) 및 금(Au)이 목적하는 비율로 포함될 수 있도록 스퍼터링 타겟으로 결정될 수 있다.The metal layer 150 may be determined as a sputtering target so that silver (Ag), niobium (Nb), and gold (Au) can be included in a desired ratio.

바람직하게는, 금속층(150)은 은(Ag) 89.5 at% 내지 96.5%, 니오븀(Nb) 0.5 at% 내지 1.5 at%, 금(Au) 3.0 at% 내지 9.0 at%를 포함할 수 있다. 다만, 스퍼터링 타겟의 불가피 성분으로 Pd, Cu, Fe, Ni, Pb, Sn, Zn, Mg, Cd, C, Ta 등의 금속을 포함할 수 있으며, 그 농도는 100mass ppm 이하일 수 있다.Preferably, the metal layer 150 may include 89.5 at% to 96.5 at% of silver (Ag), 0.5 at% to 1.5 at% of niobium (Nb), and 3.0 at% to 9.0 at% of gold (Au). However, inevitable components of the sputtering target may include metals such as Pd, Cu, Fe, Ni, Pb, Sn, Zn, Mg, Cd, C, and Ta, and the concentration may be 100 mass ppm or less.

금속층(150)에 불가피하게 포함되는 산소의 농도는 1000mass ppm 이하일 수 있다.The concentration of oxygen inevitably included in the metal layer 150 may be 1000 mass ppm or less.

S260단계에서, 금속층(150) 상에 전도성캡핑층(160)을 형성한다.In step S260, a conductive capping layer 160 is formed on the metal layer 150.

금속층(150) 상부의 전도성캡핑층(160)은 금속층(150) 하부의 전도성캡핑층(140)과 동일한 물질 및 두께로 형성될 수 있으나, 반드시 동일한 물질 및 두께로 형성되는 것이 요구되는 것은 아니다. 전도성캡핑층(160)은 상술한 예시에서의 물질 및 두께 범위에서 선택하되, 하부에 형성된 전도성캡핑층(140)과는 다른 물질 및 두께에 의하여 형성될 수도 있다.The conductive capping layer 160 above the metal layer 150 may be formed of the same material and thickness as the conductive capping layer 140 below the metal layer 150, but is not necessarily required to be formed of the same material and thickness. The conductive capping layer 160 is selected from the materials and thickness ranges in the above-described example, but may be formed of a material and thickness different from the conductive capping layer 140 formed below.

S270단계에서, 금속층(150) 상부에 형성된 전도성캡핑층(140) 상에 전도성기능층(170)을 형성한다.In step S270, a conductive functional layer 170 is formed on the conductive capping layer 140 formed on the metal layer 150.

전도성기능층(170)은 ITO, IZO, ZIST 및 IZTO 중 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다. 전도성기능층(170)은 PEDOT과 같은 전도성 고분자를 포함할 수도 있다.The conductive functional layer 170 may include any one selected from ITO, IZO, ZIST, and IZTO. The conductive functional layer 170 may include a conductive polymer such as PEDOT.

전도성기능층(170)은 5nm 내지 40nm의 두께로 형성될 수 있다.The conductive functional layer 170 may be formed to have a thickness of 5 nm to 40 nm.

도 3은 본 발명의 일실예에 따른 저저항-고전류용 전극(100)을 이용하여 산화전극 실험을 실시하여 얻은 사이클릭 볼타모그램(cyclic voltammogram)이다.Figure 3 is a cyclic voltammogram obtained by conducting an anode experiment using the low-resistance-high-current electrode 100 according to an embodiment of the present invention.

실험에서는 비교를 위해 금속층(150)으로서 ITO를 도입한 전극과 본 발명의 실시예 구조에 따른 전극들 비교하였다. 푸른색은 +1V 사이클링, 붉은색은 +1.5V 사이클링한 결과이다. 비교예와 실시예의 각 조건은 다음과 같다.In the experiment, for comparison, an electrode incorporating ITO as the metal layer 150 was compared with an electrode according to the structure of an embodiment of the present invention. Blue is the result of +1V cycling, red is the result of +1.5V cycling. The conditions of comparative examples and examples are as follows.

[비교예][Comparative example]

기재: PET, 125nmSubstrate: PET, 125nm

하드코팅층: 아크릴레이트 계열 물질, 3μmHard coating layer: Acrylate-based material, 3μm

인덱스매칭층: SiOx, 20nmIndex matching layer: SiOx, 20nm

금속층: ITO, 25nmMetal layer: ITO, 25nm

[실시예][Example]

기재: PET, 125nmSubstrate: PET, 125nm

하드코팅층: 아크릴레이트 계열 물질, 3μmHard coating layer: Acrylate-based material, 3μm

인덱스매칭층: SiNx, 30nmIndex matching layer: SiNx, 30nm

전도성캡핑층: IZO, 10nmConductive capping layer: IZO, 10nm

금속층: 은(Ag) 합금, 10nmMetal layer: Silver (Ag) alloy, 10 nm

전도성기능층: ITO, 20nmConductive functional layer: ITO, 20nm

실험결과 본 발명의 실시예에 따른 전극이 ITO 전극에 비해 높은 전하량을 나타내었으며, +1.5V 사이클링에서도 손상이 거의 나타나지 않았다.As a result of the experiment, the electrode according to the embodiment of the present invention showed a higher amount of charge than the ITO electrode, and almost no damage was observed even when cycling at +1.5V.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전극에 +1.5V 사이클링을 적용한 후의 샘플 사진이다.Figure 4 is a sample photograph after applying +1.5V cycling to an electrode according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 저저항-고전류용 전극(100)은 +1.5V 사이클링을 적용한 경우에도 전극 전체에 걸쳐 특별한 손상이 발견되지 않아 우수한 내구성을 지닌 것으로 평가되었다.Referring to FIG. 4, the low-resistance-high-current electrode 100 according to an embodiment of the present invention was evaluated as having excellent durability as no special damage was found throughout the electrode even when +1.5V cycling was applied.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

100: 저저항-고전류용 전극
110: 기재
120: 하드코팅층
130: 인덱스매칭층
140: 전도성캡핑층
150: 금속층
160: 전도성캡핑층
170: 전도성기능층
100: Low-resistance-high-current electrode
110: Description
120: Hard coating layer
130: Index matching layer
140: Conductive capping layer
150: metal layer
160: Conductive capping layer
170: Conductive functional layer

Claims (5)

PET를 포함하고 125nm 두께로 형성되는 기재;
상기 기재 상에 배치되고 아크릴레이트 계열 물질을 포함하고 3μm 두께로 형성되는 하드코팅층;
상기 하드코팅층 상에 배치되고 SiNx를 포함하고, 30nm 두께로 형성되는 인덱스매칭층;
상기 인덱스매칭층 상에 배치되고 은(Ag)을 주성분으로 하는 합금을 포함하고 10nm 두께로 형성되는 금속층;
상기 금속층의 상부 및 하부에 각각 배치되고 IZO를 포함하고 10nm 두께로 형성되는 전도성캡핑층; 및
상기 금속층 상부에 배치된 전도성캡핑층 상부에 배치되고 ITO를 포함하고 20nm 두께로 형성되는 전도성기능층;을 포함하되,
상기 합금은 은(Ag) 89.5 at% 내지 96.5 at%, 니오븀(Nb) 0.5 at% 내지 1.5 at%, 그리고 금(Au) 3.0 at% 내지 9.0 at%를 포함하고,
상기 IZO는 In2Ox:ZnO 비율이 7:3 내지 8:2인 것을 특징으로 하는 저저항-고전류용 전극.
A substrate comprising PET and formed to a thickness of 125 nm;
A hard coating layer disposed on the substrate, containing an acrylate-based material, and formed to a thickness of 3 μm;
An index matching layer disposed on the hard coating layer, including SiNx, and formed to a thickness of 30 nm;
A metal layer disposed on the index matching layer and containing an alloy containing silver (Ag) as a main component and formed to a thickness of 10 nm;
A conductive capping layer disposed on the top and bottom of the metal layer, respectively, includes IZO, and is formed to a thickness of 10 nm; and
A conductive functional layer disposed on top of the conductive capping layer disposed on the metal layer and containing ITO and formed to a thickness of 20 nm,
The alloy includes 89.5 at% to 96.5 at% of silver (Ag), 0.5 at% to 1.5 at% of niobium (Nb), and 3.0 at% to 9.0 at% of gold (Au),
The IZO is a low-resistance-high-current electrode, characterized in that the In2Ox:ZnO ratio is 7:3 to 8:2.
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