KR20150042369A - Hybrid transparent electrode and the fabricating method thereof - Google Patents

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손석우
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박정환
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Abstract

Provided by the present invention are a hybrid transparent electrode and a manufacturing method thereof. For the aforementioned, the present invention provides a metal mesh and a silver nanowire hybrid transparent electrode which include a metal mesh layer and a silver nanowire layer on a transparent substrate. The hybrid transparent electrode manufacturing method provided by the present invention includes: a step 1 of forming a metal mesh layer on a transparent substrate; and a step 2 of forming a silver nanowire layer by growing the silver nanowire on the metal mesh layer formed on the transparent substrate. The present invention is able to: solve a visibility problem causing a metal mesh layer to be exposed by forming a silver nanowire layer on the metal mesh layer having a fine line width; and compensate the degradation of conductivity generated by the fine line width using the silver nanowire layer. The present invention is able to solve a haze problem caused by a nanowire layer by forming a silver nanowire layer in a proper thickness since conductivity can be improved by forming a metal mesh layer and the silver nanowire layer at the same time. Thereby a transparent electrode can be manufactured in an environmentally friendly manner since a chemical process is not used in a process of forming the transparent electrode.

Description

하이브리드 투명전극 및 이의 제조방법{Hybrid transparent electrode and the fabricating method thereof}[0001] Hybrid transparent electrodes and fabrication methods [

본 발명은 하이브리드 투명전극 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a hybrid transparent electrode and a method for manufacturing the same.

최근 유기 전계 발광(유기 EL), 유기 태양 전지를 포함한 각종 태양 전지, 터치 패널이나 휴대 전화, 전자 페이퍼 등에 있어서, 투명 도전층을 가지는 투명 전극 기판이 활발히 검토되고 있다. 유리 기판 등의 기판 상에 투명 도전층이 형성된 투명 전극 기판은 태양 전지, 유기 EL 소자 등의 전자 디바이스의 전극으로서 일반적으로 사용되고 있다.
Recently, a transparent electrode substrate having a transparent conductive layer has been actively studied in various solar cells including organic electroluminescence (organic EL), organic solar cells, touch panels, cellular phones, and electronic paper. BACKGROUND ART A transparent electrode substrate having a transparent conductive layer formed on a substrate such as a glass substrate is generally used as an electrode of an electronic device such as a solar cell or an organic EL device.

현재 산업계에서 사용되고 있는 투명전극의 대부분은 ITO로, 상기 ITO는 인듐산화물(In2O3)에 주석산화물(SnO2)을 고용시켜 제조한 재료이다. ITO는 가시광선 영역에서는 광학적특성이 나타나고 적외선 영역에서는 반사 특성이 나타나며, 비교적 낮은 전기저항을 갖는 상온에서 안정한 산화물로서, 터치패널, LCD, OLED 등의 투명전극부에서 대부분 사용되고 있다.
Most of the transparent electrodes used in the industry today are ITO, and ITO is a material prepared by dissolving tin oxide (SnO 2 ) in indium oxide (In 2 O 3 ). ITO is an oxide which is stable at room temperature and exhibits optical characteristics in the visible light region, reflectance characteristic in the infrared region, and has relatively low electric resistance, and is mostly used in the transparent electrode portion of the touch panel, LCD, and OLED.

이에, 인듐의 가격이 인듐의 희소성으로 인하여 원재료의 가격이 계속적으로 상승하고 있다. 인듐은 2003년도에는 연평균 가격으로 kg당 87달러에 불과했으나 2004년에는 연평균 1489달러까지 치솟아, 2004년에 이미 17배 이상의 가격급등을 경험했다. 이는 인듐의 가장 큰 수요처인 ITO(indium tin oxide, 인듐주석산화물)에서의 수요가 급증했기 때문이다. 즉, ITO를 투명 전극의 도전층으로서 사용함으로써 투명 전극을 제조하기 위한 단가가 증가하는 문제점이 있다.
Accordingly, the price of indium has been continuously rising due to the scarcity of indium. In 2003, the annual average price of indium was only $ 87 per kg, but in 2004, it rose to an annual average of $ 1,489. This is due to the surge in demand for indium tin oxide (ITO), the largest demand for indium. That is, the use of ITO as the conductive layer of the transparent electrode has a problem that the unit cost for manufacturing the transparent electrode increases.

뿐만 아니라, 통상의 ITO 등의 금속 산화물층을 투명 도전층으로서 이용한 투명 전극 기판은 표면 저항율이 낮지 않은데다 ITO 자체의 체적 저항율도 높다. 유기 EL, 각종 태양 전지, 터치 패널, 휴대 전화, 전자 페이퍼 등의 투명 도전 기판으로는, 예를 들어, 5Ω/□ 정도 이하의 표면 저항율을 가지는 투명 도전 기판이 요구된다. 이와 같은 요구에 대하여, 투명 도전층보다도 체적 저항율이 극히 낮은 금속 재료층을 보조 전극으로서 이용하는 투명 전극 기판이 검토되고 있다.
In addition, a transparent electrode substrate using a metal oxide layer such as an ordinary ITO as a transparent conductive layer is not low in surface resistivity, and the volume resistivity of ITO itself is also high. As a transparent conductive substrate such as an organic EL, various solar cells, a touch panel, a cellular phone, and an electronic paper, a transparent conductive substrate having a surface resistivity of about 5? /? Or less, for example, is required. To such a demand, a transparent electrode substrate using a metal material layer having an extremely lower volume resistivity than the transparent conductive layer as an auxiliary electrode has been studied.

예를 들면, 특허문헌 1에는 기판 상에 투명 산화물층, 금속층, 투명 산화물층이 이 순서로 적층되어서 이루어지는 투명 도전막 부착 기체가 개시되어 있다. 그렇지만, 이와 같은 구성에서는 광선 투과율이 낮아 박막 디바이스의 투명 전극 기판으로는 실용적이지 않다. 또, 금속층이 투명 산화물층의 전면에 적층되어 있기 때문에, 금속층의 열화에 의해 상기 투명 도전막 부착 기체를 이용한 박막 디바이스의 내구성이 문제가 되는 경우가 있다.
For example, Patent Document 1 discloses a substrate with a transparent conductive film in which a transparent oxide layer, a metal layer, and a transparent oxide layer are laminated in this order on a substrate. However, such a structure has a low light transmittance and is not practical as a transparent electrode substrate of a thin film device. Further, since the metal layer is laminated on the entire surface of the transparent oxide layer, the durability of the thin film device using the gas with the transparent conductive film may be a problem due to deterioration of the metal layer.

또한, 특허문헌 2에는 기판 상에 형성된 ITO로 이루어진 제 1 전극 상에 금속으로 이루어진 스트라이프 모양 또는 메쉬 형상의 보조 전극층이 형성되고, 그 위에 발광 영역을 확정하는 발광층과, 그 위에 형성된 제 2 전극을 포함하는 전계 발광 패널이 개시되어 있다.
In Patent Document 2, a stripe-shaped or mesh-shaped auxiliary electrode layer made of a metal is formed on a first electrode made of ITO formed on a substrate, a light emitting layer for fixing a light emitting region thereon, and a second electrode formed thereon An electroluminescent panel is disclosed.

또한, 특허문헌 3에는 투명 기판과 상기 투명 기판 상에 순서없이 적층된 금속 박막으로 이루어진 메쉬 전극 및 투명 전극과, 상기 메쉬 전극 및 투명 전극 상에 형성된 광전 변환층과, 상기 광전 변환층 상에 형성된 대향 전극을 가지는 유기 박막 태양 전지가 개시되어 있다. 그러나, 이와 같은 구조에서는 금속의 부식에 의한 열화 등의 문제가 일어날 가능성이 있다.
Further, Patent Document 3 discloses a light emitting device having a transparent electrode and a transparent electrode, a mesh electrode and a transparent electrode made of a metal thin film which are sequentially stacked on the transparent substrate, a photoelectric conversion layer formed on the mesh electrode and the transparent electrode, An organic thin film solar cell having an opposite electrode is disclosed. However, in such a structure, there is a possibility that problems such as deterioration due to corrosion of the metal may occur.

특허문헌 4에는 투명한 기재 시트의 적어도 한쪽 면에 비(卑)금속 또는 비금속으로 이루어진 합금제의 도전성 금속 메쉬층과 도전성 고분자층으로 이루어진 투명 도전성층을 가지는 투명 도전성 필름이 개시되고 있고, 특허문헌 5에는 투명 지지체 상에 적어도 1종의 금속에 의해 형성된 메쉬 형상의 도전층을 가지는 투명 도전막으로서, 이 도전층 상에 이동(migration) 방지제를 함유하는 투명 도전층이 마련되어 있는 투명 도전막이 개시되고 있으며, 특허문헌 6에는 기판 상에 투명 도전막이 형성되어서 이루어지는 색소 증감형 태양 전지용 전극에 있어서, 이 기판과 투명 도전막 사이에 이 투명 도전막보다도 저항값이 낮은 도전체를 마련한 색소 증감형 태양 전지용 전극이 개시되어 있다.
Patent Document 4 discloses a transparent conductive film having a transparent conductive layer composed of a conductive metal mesh layer made of an alloy made of a base metal or a nonmetal and a conductive polymer layer on at least one surface of a transparent substrate sheet, Discloses a transparent conductive film having a mesh-like conductive layer formed on at least one kind of metal on a transparent support, wherein a transparent conductive layer containing a migration inhibitor is provided on the conductive layer And Patent Document 6 discloses an electrode for a dye-sensitized solar cell in which a transparent conductive film is formed on a substrate. In the electrode for a dye-sensitized solar cell, an electrode for a dye sensitized solar cell provided with a conductor having a resistance lower than that of the transparent conductive film is provided between the substrate and the transparent conductive film .

상기 제시된 방식 이외에도 태양 전지, 유기 EL 소자 등의 전자 디바이스의 전극으로서 투명 전극 기판에는 투명성이나 도전성 및 내구성의 추가적인 향상이 요구되고 있는 실정이다.
In addition to the above-described methods, further improvement of transparency, conductivity, and durability is required for transparent electrode substrates as electrodes of electronic devices such as solar cells and organic EL devices.

이를 위하여 본 발명의 발명자들은 종래의 ITO 투명전극을 대체할 수 있는 새로운 투명 전극에 대하여 연구하던 중, 금속 메쉬 및 은 나노와이어의 하이브리드 투명전극을 제조하면, 금속 메쉬 및 은 나노와이어의 단점을 보완하며 우수한 성능의 투명전극을 제조할 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.
For this purpose, the inventors of the present invention have been studying a novel transparent electrode capable of replacing the conventional ITO transparent electrode. When manufacturing the hybrid transparent electrode of the metal mesh and the silver nanowire, the inventors of the present invention supplemented the drawbacks of the metal mesh and the silver nanowire And thus a transparent electrode having excellent performance can be produced. Thus, the present invention has been completed.

일본 공개특허 평10-241464호 공보Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-241464 일본 공개특허 2008-103305호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2008-103305 일본 공개특허 2010-157681호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-157681 일본 공개특허 2009-081104호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-081104 일본 공개특허 2009-146678호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2009-146678 일본 공개특허 2004-296669호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-296669

본 발명의 목적은 하이브리드 투명전극 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
It is an object of the present invention to provide a hybrid transparent electrode and a method of manufacturing the same.

이를 위하여 본 발명은To this end,

투명기판 상에 금속 메쉬층 및 은 나노와이어 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 메쉬 및 은 나노와이어의 하이브리드 투명전극을 제공한다.
A hybrid transparent electrode of metal mesh and silver nanowire is provided, which comprises a metal mesh layer and a silver nanowire layer on a transparent substrate.

또한, 본 발명은In addition,

투명 기판 상에 금속 메쉬층을 형성하는 단계(단계 1); 및Forming a metal mesh layer on the transparent substrate (step 1); And

상기 투명 기판 상에 형성된 금속 메쉬층에 은 나노와이어 층을 형성하는 단계(단계 2);Forming a silver nanowire layer on the metal mesh layer formed on the transparent substrate (step 2);

를 포함하는 하이브리드 투명전극의 제조방법을 제공한다.
The present invention also provides a method of manufacturing a hybrid transparent electrode.

또한, 본 발명은 In addition,

투명 기판 상에 은 나노와이어 층을 형성하는 단계(단계 1); 및Forming a silver nanowire layer on the transparent substrate (step 1); And

상기 투명 기판 상에 형성된 은 나노와이어 층에 금속 메쉬층을 형성하는 단계(단계 2);Forming a metal mesh layer on the silver nanowire layer formed on the transparent substrate (step 2);

를 포함하는 하이브리드 투명전극의 제조방법을 제공한다.
The present invention also provides a method of manufacturing a hybrid transparent electrode.

나아가, 본 발명은 상기 하이브리드 투명전극을 포함하는 전자 디바이스를 제공한다.
Further, the present invention provides an electronic device including the hybrid transparent electrode.

본 발명에서는 미세 선폭을 가지는 금속 메쉬층 상에 은 나노와이어 층을 형성하여 금속 메쉬층이 눈에 보이게 되는 시인성 문제를 해결하고, 미세 선폭으로 인하여 발생하는 전기전도도의 저하를 은 나노와이어 층으로 보완할 수 있다. 또한, 금속 메쉬층과 은 나노와이어 층이 동시에 형성됨으로 인하여 전기 전도도가 향상될 수 있으므로, 은 나노와이어 층을 적절한 두께로 형성할 수 있어 나노와이어 층으로 인하여 발생하는 헤이즈(Haze) 문제를 해결할 수 있다. 나아가, 투명전극을 형성하기 위한 공정에서 화학적인 공정이 사용되지 않을 수 있으므로, 투명전극이 친환경적으로 제조될 수 있다.
In the present invention, the problem of visibility that the metal mesh layer is visible by forming a silver nanowire layer on the metal mesh layer having a fine line width is solved, and the deterioration of the electrical conductivity caused by the fine line width is supplemented with the silver nanowire layer can do. In addition, since the metal mesh layer and the silver nanowire layer are simultaneously formed, the electrical conductivity can be improved, so that the silver nanowire layer can be formed to have an appropriate thickness, thereby solving the haze problem caused by the nanowire layer have. Furthermore, since a chemical process may not be used in the process for forming the transparent electrode, the transparent electrode can be produced environmentally.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 하이브리드 투명 전극의 제조방법을 나타낸 모식도이고;
도 2는 투명 기판 상에 형성된 금속메쉬의 모식도이고;
도 3은 금속메쉬의 피치에 따른 이론 면 저항값을 나타낸 그래프이고;
도 4는 금속 메쉬의 형성방법의 일종인 레이저 조사법을 나타낸 이미지이고;
도 5는 금속 메쉬를 형성하는 방법에 있어서 레이저 조사 조건에 따른 금속 메쉬의 선폭 변화를 나타낸 이미지이고;
도 6은 5 - 6 ㎛의 선 두께를 가지는 금속 메쉬의 피치 변화에 있어서 파장에 따른 투과도를 나타낸 그래프이고;
도 7은 3 - 4 ㎛의 선 두께를 가지는 금속 메쉬의 피치 변화에 있어서 파장에 따른 투과도를 나타낸 그래프이고;
도 8은 은 나노와이어의 면저항 변화에 있어서 파장에 따른 투과도를 나타낸그래프이고;
도 9는 본 발명의 실시예 7에 따른 하이브리드 투명 전극의 제조방법을 나타낸 모식도이고;
도 10은 본 발명의 비교예 1(좌) 및 실시예 1(우)에서 제조된 투명 전극을 주사전자현미경으로 관찰한 이미지이고;
도 11은 본 발명의 실시예 2 및 비교예 1, 3에서 제조된 투명전극의 투과도 및 면저항을 나타낸 모식도이고;
도 12는 본 발명의 실시예 2 내지 6에서 제조된 투명전극의 투과도 및 면저항을 나타낸 그래프이다.
1 is a schematic view showing a method of manufacturing a hybrid transparent electrode according to Embodiment 1 of the present invention;
2 is a schematic view of a metal mesh formed on a transparent substrate;
3 is a graph showing a theoretical surface resistance value according to the pitch of the metal mesh;
4 is an image showing a laser irradiation method, which is a kind of method of forming a metal mesh;
5 is an image showing a change in linewidth of a metal mesh according to a laser irradiation condition in a method of forming a metal mesh;
FIG. 6 is a graph showing transmittance according to a wavelength in a pitch change of a metal mesh having a line thickness of 5 - 6 μm; FIG.
FIG. 7 is a graph showing transmittance according to a wavelength in a pitch change of a metal mesh having a line thickness of 3 - 4 μm; FIG.
FIG. 8 is a graph showing transmittance according to wavelengths in changes in sheet resistance of silver nanowires; FIG.
9 is a schematic view showing a method of manufacturing a hybrid transparent electrode according to Embodiment 7 of the present invention;
10 is an image obtained by observing the transparent electrode prepared in Comparative Example 1 (left) and Example 1 (right) of the present invention with a scanning electron microscope;
11 is a schematic view showing the transmittance and sheet resistance of the transparent electrode prepared in Example 2 of the present invention and Comparative Examples 1 and 3;
12 is a graph showing the transmittance and sheet resistance of the transparent electrode prepared in Examples 2 to 6 of the present invention.

본 발명은The present invention

투명기판 상에 금속 메쉬층 및 은 나노와이어 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 투명전극을 제공한다.
A hybrid transparent electrode characterized by comprising a metal mesh layer and a silver nanowire layer on a transparent substrate.

이하, 본 발명을 구성요소별로 상세히 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT

본 발명에 따른 하이브리드 투명전극은 투명기판 상에 금속 메쉬층을 포함한다. The hybrid transparent electrode according to the present invention includes a metal mesh layer on a transparent substrate.

이때, 상기 투명기판은 투명성의 관점으로부터 전광선 투과율이 85% 이상인 것이 바람직하고, 이와 같은 투명기판으로는 일반적으로 유리(판) 또는 플라스틱 필름 등이 사용될 수 있다. At this time, it is preferable that the transparent substrate has a total light transmittance of 85% or more from the viewpoint of transparency. As such a transparent substrate, a glass plate or a plastic film can be generally used.

상기 플라스틱 필름의 종류로는 예를 들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 트리아세틸 셀룰로오스, 신디오택틱(syndiotactic) 폴리스티렌, 폴리페닐렌설파이드, 폴리카보네이트, 폴리알릴레이트, 폴리술폰, 폴리에스테르술폰, 폴리에테르이미드, 환상 폴리올레핀 등으로 이루어진 플라스틱 필름을 들 수 있다. 그 중에서도 기계적 강도, 내구성, 투명성, 범용성 등이 뛰어난 것으로서 유리(판)이나 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리알릴레이트 등으로 이루어진 플라스틱 필름을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 투명기판은 두께는 기계 강도, 내구성 및 투명성의 밸런스의 관점으로부터 3 ㎛ 내지 5 ㎜인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5 ㎛ 내지 3 ㎜이며, 특히 바람직하게는 10 ㎛ 내지 1 ㎜이다.
Examples of the plastic film include polyethyleneterephthalate, polyethylene naphthalate, triacetylcellulose, syndiotactic polystyrene, polyphenylene sulfide, polycarbonate, polyallylate, polysulfone, polyester sulfone, poly A plastic film made of an ether imide, a cyclic polyolefin, or the like. Among them, it is more preferable to use a plastic film made of glass (plate), polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyallylate or the like, which is excellent in mechanical strength, durability, transparency and versatility. The thickness of the transparent substrate is preferably 3 탆 to 5 탆, more preferably 5 탆 to 3 탆, and particularly preferably 10 탆 to 1 관점m from the viewpoint of balance of mechanical strength, durability and transparency.

상기 금속 메쉬층은 투명 기판상에 형성되어 투명 도전층으로서의 역할을 한다. 상기 금속 메쉬층의 형상은 개구부를 가지며, 형태가 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 도 2에 나타낸 바와 같은 정방형, 장방형, 육각형 등의 주기성이 있는 메쉬 형상 등으로 사용할 수 있다.
The metal mesh layer is formed on the transparent substrate to serve as a transparent conductive layer. The shape of the metal mesh layer has an opening, and its shape is not particularly limited. For example, it can be used as a mesh shape having a periodicity such as a square, a rectangle, and a hexagon as shown in Fig.

하기 수학식 1 및 수학식 2는 금속 메쉬층의 이론적 면저항과 투과도를 구할 수 있는 계산식으로, 기존의 면저항을 계산하는 식에 필링팩터(filling factor)를 고려하여 이론적으로 면저항과 투과도 값을 예측 가능하므로 이를 반영하여 금속 메쉬의 설계를 수행할 수 있다. 상기 필링 팩터는 금속메쉬층의 금속선의 간격 및 선폭의 합에 대한 금속선 폭의 비율을 의미하며, 이는 하기와 같이 구해진다(도 2 참조).The following equations (1) and (2) are calculation formulas for obtaining the theoretical sheet resistance and permeability of the metal mesh layer. The sheet resistance and permeability can be predicted theoretically by considering the filling factor in the equation for calculating the sheet resistance Therefore, the design of the metal mesh can be performed. The peeling factor means the ratio of the metal wire width to the sum of the metal wire width and the wire width of the metal mesh layer, which is obtained as follows (see FIG. 2).

필링팩터(fF, filling factor) = W/(G+W)Filling factor (f F ) = W / (G + W)

이때, 상기 W는 금속메쉬층을 이루는 금속선의 선폭이고, G는 금속메쉬층의 금속선 간격을 나타낸다.
Here, W represents the line width of the metal line forming the metal mesh layer, and G represents the metal line interval of the metal mesh layer.

<수학식 1>&Quot; (1) &quot;

Figure pat00001
Figure pat00001

<수학식 2>&Quot; (2) &quot;

Figure pat00002

Figure pat00002

이때, 상기 ξ는 보정계수이고, 상기 tG 는 금속선의 두께이고, ρG는 비저항이고, fF 는 필링팩터(filling factor)를 나타낸다.
Where? Is the correction coefficient, t G is the thickness of the metal wire,? G is the resistivity, and f F is the filling factor.

상기 수학식 1 및 수학식 2에 따르면, 금속메쉬층을 이루는 금속선의 폭이 줄어들거나 금속선의 간격이 늘어나는 경우 필링팩터의 값을 감소시키고, 이러한 경우 면저항 값이 높아져서 전기전도도가 저하될 수 있는 문제점이 있으나 투과도는 향상되는 것을 알 수 있다. 즉, 금속메쉬층을 이루고 있는 금속선의 폭 및 간격이 투명전극의 전기전도도 및 투과도에 영향을 주는 것을 알 수 있다.
According to Equations (1) and (2), when the width of the metal wire composing the metal mesh layer is reduced or the distance between the metal wires is increased, the value of the fill factor is decreased. In such a case, But the permeability is improved. That is, it can be seen that the width and the interval of the metal line forming the metal mesh layer affect the electrical conductivity and the transmittance of the transparent electrode.

본 발명에 따른 하이브리드 투명전극에 있어서, 상기 금속 메쉬층을 이루는 금속선의 폭은 1 ㎛인 100 ㎛이고, 금속선의 간격은 300 ㎛ 내지 2000 ㎛인 것이 바람직하다(분석 1 및 분석 2 참조). In the hybrid transparent electrode according to the present invention, it is preferable that the width of the metal line constituting the metal mesh layer is 100 탆 which is 1 탆, and the interval between the metal lines is 300 탆 to 2000 탆 (see analysis 1 and analysis 2).

상기 금속선의 폭이 1 ㎛ 미만인 경우 금속 메쉬층을 형성한 후 세척 공정 중에 금속 메쉬층을 이루는 금속선이 씻겨져 나가는 문제점이 있고, 100 ㎛를 초과하는 경우 선폭이 두꺼워져 금속 메쉬층의 패턴이 눈에 보이는 시인성의 문제가 나타날 수 있다. When the width of the metal wire is less than 1 탆, there is a problem that the metal wire forming the metal mesh layer is washed out during the washing process after the metal mesh layer is formed. When the width exceeds 100 탆, the line width becomes thick, Visible visibility problems may appear.

이때, 상기 금속 메쉬층의 폭은 1 ㎛ 내지 5 ㎛인 것이 더욱 바람직하고, 더욱 바람직하게는 3 ㎛ 내지 4 ㎛일 수 있다. 상기와 같은 미세 선폭을 가지는 금속 메쉬의 경우 동일한 조건에서 더욱 우수한 투과도를 얻을 수 있다.At this time, the width of the metal mesh layer is more preferably 1 탆 to 5 탆, and still more preferably 3 탆 to 4 탆. In the case of the metal mesh having such a fine line width, better transmittance can be obtained under the same conditions.

또한, 금속선의 간격이 300 ㎛ 미만인 경우 금속 메쉬층의 패턴이 눈에 보이는 시인성의 문제가 나타날 수 있고, 2000 ㎛를 초과하는 경우 투과도가 향상될 수 있으나 금속메쉬층의 면저항 값이 상승하여 전기전도도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다. When the distance between the metal wires is less than 300 탆, the pattern of the metal mesh layer may have visible visibility. If the distance exceeds 2000 탆, the permeability may be improved, but the sheet resistance of the metal mesh layer may increase, There is a possibility that a problem of deterioration may occur.

예를 들어 하기 도 3에 따르면, 두께 200 nm, 선폭 5 ㎛의 두께를 가지는 금속 메쉬 투명전극의 메쉬 간격은 피치가 높아짐에 따라 면저항 값이 높아져 전기전도도가 저하되는 문제점이 있으나 투과도가 상승할 수 있다.
For example, according to FIG. 3, the mesh interval of a metal mesh transparent electrode having a thickness of 200 nm and a line width of 5 탆 has a problem in that the sheet resistance increases as the pitch increases and the electrical conductivity decreases, have.

본 발명에 따른 하이브리드 투명전극에 있어서, 상기 금속 메쉬층은 금, 은, 구리, 알루미늄, 티탄, 크롬, 철, 코발트, 니켈, 아연, 주석, 이리듐, 인듐, 텅스텐, 몰리브덴, 백금, 이리듐, 하프늄, 니오브, 탄탈, 텅스텐 및 마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종을 주체로 하는 합금으로 형성되는 것이 바람직하나, 도전성을 갖는 금속 또는 합금이라면 이에 특별히 한정되는 것은 아니다. In the hybrid transparent electrode according to the present invention, the metal mesh layer may be at least one selected from the group consisting of gold, silver, copper, aluminum, titanium, chromium, iron, cobalt, nickel, zinc, tin, iridium, indium, tungsten, molybdenum, platinum, iridium, hafnium , Niobium, tantalum, tungsten, and magnesium, but it is not particularly limited as long as it is a metal or alloy having conductivity.

이들 중에서도 내부식성이 있고, 도전성이 높은 금, 은, 구리, 백금, 알루미늄, 티탄, 니켈 및 크롬의 금속이 바람직하고, 금, 은, 구리, 백금, 알루미늄, 니켈 및 크롬으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.Of these, metal of gold, silver, copper, platinum, aluminum, titanium, nickel and chromium having high corrosion resistance and high conductivity is preferable and is selected from the group consisting of gold, silver, copper, platinum, aluminum, nickel and chromium It is more preferable to use at least one of them.

합금으로는 스테인리스, 니켈-크롬, 인코넬(상품명), 청동, 인 청동, 황동, 듀랄루민, 백동, 인발, 모넬, 니켈 인 합금 등의 금속 인 화합물, 니켈 붕소 등의 금속 붕소 화합물, 질화티탄 등의 금속 질화물 등에서 적절히 선택 가능하다. 특히, 구리를 주체로 하는 합금이나, 니켈을 주체로 하는 합금, 코발트를 주체로 하는 합금, 크롬을 주체로 하는 합금, 알루미늄을 주체로 하는 합금은 도전성이 뛰어나고 가공성도 양호해서 바람직하게 이용될 수 있다.Examples of the alloy include compounds which are metals such as stainless steel, nickel-chromium, Inconel (trade name), bronze, phosphor bronze, brass, duralumin, white copper, drawn, monel and nickel phosphorus alloys; metal boron compounds such as nickel boron; Metal nitride and the like. In particular, an alloy mainly composed of copper, an alloy mainly composed of nickel, an alloy mainly composed of cobalt, an alloy mainly composed of chromium, and an alloy mainly composed of aluminum are preferable because they are excellent in conductivity and workability have.

도전성 금속 메쉬층은 금속이나 합금으로 이루어진 단층이어도 되고, 적어도 2 종류 이상의 금속이나 합금으로 이루어진 층을 적층한 다층 구조여도 좋다.
The conductive metal mesh layer may be a single layer made of a metal or an alloy, or a multi-layered structure in which layers made of at least two kinds of metals or alloys are laminated.

본 발명에 따른 하이브리드 투명전극에 있어서, 상기 금속 메쉬층의 두께는 200 nm 내지 500 nm인 것이 바람직하다. 상기 금속 메쉬층은 투명 도전층의 역할을 하는 것이므로 상기 금속 메쉬층의 두께가 200 nm 미만인 경우 금속 메쉬층의 도전성이 낮은 문제점이 있고, 500 nm를 초과하는 경우 투명 전극의 두께가 두꺼워지는 문제점이 있다.
In the hybrid transparent electrode according to the present invention, the thickness of the metal mesh layer is preferably 200 nm to 500 nm. When the thickness of the metal mesh layer is less than 200 nm, the metal mesh layer has a low conductivity. When the thickness of the metal mesh layer is more than 500 nm, the thickness of the transparent electrode is increased. have.

본 발명에 따른 하이브리드 투명전극은 상기 금속 메쉬층과 함께 은 나노와이어 층을 포함한다. The hybrid transparent electrode according to the present invention includes a silver nanowire layer together with the metal mesh layer.

본 발명에 따르면 투명기판 상에 형성되는 금속 메쉬층이 미세한 선폭을 가질 수 있으므로 투과도가 향상될 수 있으나, 면저항이 상승하여 전기전도도는 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 상기 금속 메쉬층이 형성된 투명기판 상에 은 나노와이어 층을 형성하면 미세 선폭으로 인해 저하된 전기전도도를 보완하여 충분한 전기적 성능을 내는 투명전극을 제조할 수 있다. 이때, 상기 은 나노와이어 층은 우수한 전기전도도를 나타내기 위해서 면저항이 낮은 은 나노와이어 층을 형성하여야 하며 이런 경우 헤이즈(Haze)가 발생하는 문제가 있다. According to the present invention, since the metal mesh layer formed on the transparent substrate can have a fine line width, the transmittance can be improved, but the sheet resistance increases and the electric conductivity decreases. Therefore, when the silver nanowire layer is formed on the transparent substrate on which the metal mesh layer is formed, a transparent electrode can be manufactured which complements the electrical conductivity reduced due to the fine line width and exhibits sufficient electrical performance. At this time, the silver nanowire layer has to form a silver nanowire layer having low sheet resistance in order to exhibit excellent electrical conductivity, and haze is generated in such a case.

예를 들어, 도 4에 따르면 은 나노와이어 층의 두께가 증가함에 따라 은 나노와이어의 면저항이 감소할 수 있으나, 헤이즈가 발생하며 투과도가 감소하는 문제점이 있다. For example, according to FIG. 4, as the thickness of the nanowire layer increases, the sheet resistance of silver nanowires may decrease, but haze occurs and the transmittance decreases.

이에, 본 발명에서는 미세 선폭을 가지는 금속 메쉬층 상에 은 나노와이어 층을 형성하여 금속 메쉬층이 눈에 보이게 되는 시인성 문제를 해결하고, 미세 선폭으로 인하여 발생하는 전기전도도의 저하를 은 나노와이어 층으로 보완할 수 있다. 또한, 금속 메쉬층과 은 나노와이어 층이 동시에 형성됨으로 인하여 전기 전도도가 향상될 수 있으므로, 은 나노와이어 층을 적절한 두께로 형성할 수 있어 나노와이어 층으로 인하여 발생하는 헤이즈(Haze) 문제를 해결할 수 있다. 나아가, 투명전극을 형성하기 위한 공정에서 화학적인 공정이 사용되지 않을 수 있으므로, 투명전극이 친환경적으로 제조될 수 있다.
Accordingly, in the present invention, a visibility problem in which a metal mesh layer is visible by forming a silver nanowire layer on a metal mesh layer having a fine line width is solved, and a decrease in electrical conductivity caused by a fine line width is called a silver nanowire layer . In addition, since the metal mesh layer and the silver nanowire layer are simultaneously formed, the electrical conductivity can be improved, so that the silver nanowire layer can be formed to have an appropriate thickness, thereby solving the haze problem caused by the nanowire layer have. Furthermore, since a chemical process may not be used in the process for forming the transparent electrode, the transparent electrode can be produced environmentally.

또한, 본 발명은 In addition,

투명 기판 상에 금속 메쉬층을 형성하는 단계(단계 1); 및Forming a metal mesh layer on the transparent substrate (step 1); And

상기 투명 기판 상에 형성된 금속 메쉬층에 은 나노와이어 층을 형성하는 단계(단계 2);Forming a silver nanowire layer on the metal mesh layer formed on the transparent substrate (step 2);

를 포함하는 하이브리드 투명전극의 제조방법을 제공한다.
The present invention also provides a method of manufacturing a hybrid transparent electrode.

이하, 본 발명을 단계별로 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail by steps.

본 발명에 따른 하이브리드 투명전극의 제조방법에 있어서, 상기 단계 1은 투명 기판 상에 금속 메쉬층을 형성하는 단계이다.In the method of manufacturing a hybrid transparent electrode according to the present invention, the step 1 is a step of forming a metal mesh layer on a transparent substrate.

이때, 상기 투명기판은 투명성의 관점으로부터 전광선 투과율이 85 % 이상인 것이 바람직하고, 이와 같은 투명기판으로는 일반적으로 유리(판) 또는 플라스틱 필름 등이 사용될 수 있다. At this time, it is preferable that the transparent substrate has a total light transmittance of 85% or more from the viewpoint of transparency. As such a transparent substrate, a glass plate or a plastic film can be generally used.

상기 플라스틱 필름의 종류로는 예를 들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 트리아세틸 셀룰로오스, 신디오택틱(syndiotactic) 폴리스티렌, 폴리페닐렌설파이드, 폴리카보네이트, 폴리알릴레이트, 폴리술폰, 폴리에스테르술폰, 폴리에테르이미드, 환상 폴리올레핀 등으로 이루어진 플라스틱 필름을 들 수 있다. 그 중에서도 기계적 강도, 내구성, 투명성, 범용성 등이 뛰어난 것으로서 유리(판)이나 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리알릴레이트 등으로 이루어진 플라스틱 필름을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 투명기판은 두께는 기계 강도, 내구성 및 투명성의 밸런스의 관점으로부터 3 ㎛ 내지 5 ㎜인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 ㎛ 내지 3 ㎜이며, 특히 바람직하게는 10 ㎛ 내지 1 ㎜이다.
Examples of the plastic film include polyethyleneterephthalate, polyethylene naphthalate, triacetylcellulose, syndiotactic polystyrene, polyphenylene sulfide, polycarbonate, polyallylate, polysulfone, polyester sulfone, poly A plastic film made of an ether imide, a cyclic polyolefin, or the like. Among them, it is more preferable to use a plastic film made of glass (plate), polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyallylate or the like, which is excellent in mechanical strength, durability, transparency and versatility. The thickness of the transparent substrate is preferably 3 to 5 mm, more preferably 5 to 3 mm, and particularly preferably 10 to 1 mm from the viewpoint of balance of mechanical strength, durability and transparency.

본 발명에 따른 하이브리드 투명전극의 제조방법에 있어서, 상기 금속 메쉬층을 이루는 금속선의 폭은 1 ㎛인 100 ㎛이고, 금속선의 간격은 300 ㎛ 내지 2000 ㎛인 것이 바람직하다. In the method for manufacturing a hybrid transparent electrode according to the present invention, it is preferable that a width of a metal line constituting the metal mesh layer is 100 탆 which is 1 탆, and a distance between metal lines is 300 탆 to 2000 탆.

상기 금속선의 폭이 1 ㎛ 미만인 경우 금속 메쉬층을 형성한 후 세척 공정 중에 금속 메쉬층을 이루는 금속선이 씻겨져 나가는 문제점이 있고, 100 ㎛를 초과하는 경우 선폭이 두꺼워져 금속 메쉬층의 패턴이 눈에 보이는 시인성의 문제가 나타날 수 있다. When the width of the metal wire is less than 1 탆, there is a problem that the metal wire forming the metal mesh layer is washed out during the washing process after the metal mesh layer is formed. When the width exceeds 100 탆, the line width becomes thick, Visible visibility problems may appear.

이때, 상기 금속 메쉬층의 폭은 1 ㎛ 내지 5 ㎛인 것이 더욱 바람직하고, 더욱 바람직하게는 3 ㎛ 내지 4 ㎛일 수 있다. 상기와 같은 미세 선폭을 가지는 금속 메쉬의 경우 동일한 조건에서 더욱 우수한 투과도를 얻을 수 있다.At this time, the width of the metal mesh layer is more preferably 1 탆 to 5 탆, and still more preferably 3 탆 to 4 탆. In the case of the metal mesh having such a fine line width, better transmittance can be obtained under the same conditions.

또한, 금속선의 간격이 300 ㎛ 미만인 경우 금속 메쉬층의 패턴이 눈에 보이는 시인성의 문제가 나타날 수 있고, 2000 ㎛를 초과하는 경우 투과도가 향상될 수 있으나 금속메쉬층의 면저항 값이 상승하여 전기전도도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다. When the distance between the metal wires is less than 300 탆, the pattern of the metal mesh layer may have visible visibility. If the distance exceeds 2000 탆, the permeability may be improved, but the sheet resistance of the metal mesh layer may increase, There is a possibility that a problem of deterioration may occur.

예를 들어 하기 도 3에 따르면, 두께 200 nm, 선폭 5 ㎛의 두께를 가지는 금속 메쉬 투명전극의 메쉬 간격은 피치가 높아짐에 따라 면저항 값이 높아져 전기전도도가 저하되는 문제점이 있으나 투과도가 상승할 수 있다.
For example, according to FIG. 3, the mesh interval of a metal mesh transparent electrode having a thickness of 200 nm and a line width of 5 탆 has a problem in that the sheet resistance increases as the pitch increases and the electrical conductivity decreases, have.

본 발명에 따른 하이브리드 투명전극의 제조방법에 있어서, 상기 금속 메쉬층은 금, 은, 구리, 알루미늄, 티탄, 크롬, 철, 코발트, 니켈, 아연, 주석, 이리듐, 인듐, 텅스텐, 몰리브덴, 백금, 이리듐, 하프늄, 니오브, 탄탈, 텅스텐, 마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종을 주체로 하는 합금으로 형성되는 것이 바람직하나, 도전성을 갖는 금속 또는 합금이라면 이에 특별히 한정되는 것은 아니다. In the method of manufacturing a hybrid transparent electrode according to the present invention, the metal mesh layer may be formed of a metal such as gold, silver, copper, aluminum, titanium, chromium, iron, cobalt, nickel, zinc, tin, iridium, indium, tungsten, molybdenum, Iridium, hafnium, niobium, tantalum, tungsten, and magnesium, but it is not particularly limited as long as it is a metal or alloy having conductivity.

이들 중에서도 내부식성이 있고, 도전성이 높은 금, 은, 구리, 백금, 알루미늄, 티탄, 니켈 및 크롬의 금속이 바람직하고, 금, 은, 구리, 백금, 알루미늄, 니켈 및 크롬으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.Of these, metal of gold, silver, copper, platinum, aluminum, titanium, nickel and chromium having high corrosion resistance and high conductivity is preferable and is selected from the group consisting of gold, silver, copper, platinum, aluminum, nickel and chromium It is more preferable to use at least one of them.

합금으로는 스테인리스, 니켈-크롬, 인코넬(상품명), 청동, 인 청동, 황동, 듀랄루민, 백동, 인발, 모넬, 니켈 인 합금 등의 금속 인 화합물, 니켈 붕소 등의 금속 붕소 화합물, 질화티탄 등의 금속 질화물 등에서 적절히 선택 가능하다. 특히, 구리를 주체로 하는 합금이나, 니켈을 주체로 하는 합금, 코발트를 주체로 하는 합금, 크롬을 주체로 하는 합금, 알루미늄을 주체로 하는 합금은 도전성이 뛰어나고 가공성도 양호해서 바람직하게 이용될 수 있다.Examples of the alloy include compounds which are metals such as stainless steel, nickel-chromium, Inconel (trade name), bronze, phosphor bronze, brass, duralumin, white copper, drawn, monel and nickel phosphorus alloys; metal boron compounds such as nickel boron; Metal nitride and the like. In particular, an alloy mainly composed of copper, an alloy mainly composed of nickel, an alloy mainly composed of cobalt, an alloy mainly composed of chromium, and an alloy mainly composed of aluminum are preferable because they are excellent in conductivity and workability have.

도전성 금속 메쉬층은 금속이나 합금으로 이루어진 단층이어도 되고, 적어도 2 종류 이상의 금속이나 합금으로 이루어진 층을 적층한 다층 구조여도 좋다.
The conductive metal mesh layer may be a single layer made of a metal or an alloy, or a multi-layered structure in which layers made of at least two kinds of metals or alloys are laminated.

본 발명에 따른 하이브리드 투명전극의 제조방법에 있어서, 상기 금속 메쉬층의 두께는 200 nm 내지 500 nm인 것이 바람직하다. 상기 금속 메쉬층은 투명 도전층의 역할을 하는 것이므로 상기 금속 메쉬층의 두께가 200 nm 미만인 경우 금속 메쉬층의 도전성이 낮은 문제점이 있고, 500 nm를 초과하는 경우 투명 전극의 두께가 두꺼워지는 문제점이 있다.
In the method of manufacturing a hybrid transparent electrode according to the present invention, the thickness of the metal mesh layer is preferably 200 nm to 500 nm. When the thickness of the metal mesh layer is less than 200 nm, the metal mesh layer has a low conductivity. When the thickness of the metal mesh layer is more than 500 nm, the thickness of the transparent electrode is increased. have.

이때, 투명 기판 상에 투명 도전층으로서 금속 메쉬를 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 이들 투명 도전층의 재료를 진공 증착, 스퍼터링, 이온 플레이팅 등의 PVD(물리 기상 증착), 혹은 열 CVD, 원자층 퇴적(ALD) 등의 CVD(화학 기상 증착) 등의 드라이 프로세스, 또는 웨트 프로세스인 잉크젯법이나 스크린 인쇄법 등의 공지의 방법에 의해 형성할 수 있고, 투명 기판이나 투명 도전층의 재료에 따라 적절히 선택된다.At this time, the method of forming the metal mesh as the transparent conductive layer on the transparent substrate is not particularly limited, and a known method can be used. For example, the material of these transparent conductive layers is subjected to a dry process such as PVD (physical vapor deposition) such as vacuum deposition, sputtering, ion plating, or CVD (chemical vapor deposition) such as thermal CVD or atomic layer deposition (ALD) , Or a wet process, such as an inkjet method or a screen printing method, and is appropriately selected depending on the material of the transparent substrate or the transparent conductive layer.

그러나, 상기 금속 메쉬층은 레이저를 이용한 패터닝 공정을 통해 형성되는 것이 더욱 바람직하다. 금속 박막을 에칭하여 금속 메쉬를 형성하는 종래의 방법에 따르면 상기와 같은 미세 선폭을 구현하기 어려운 문제점이 있다. 그러나 상기 레이저를 이용한 패터닝 공정에 따르면 1 ㎛ 내지 5 ㎛ 의 미세 선폭을 가지는 금속선을 형성할 수 있어 금속 메쉬의 투과도를 향상시킬 수 있다. However, it is more preferable that the metal mesh layer is formed through a patterning process using a laser. According to the conventional method of forming a metal mesh by etching a metal thin film, it is difficult to realize such a fine line width. However, according to the patterning process using the laser, it is possible to form a metal line having a fine line width of 1 탆 to 5 탆 and to improve the permeability of the metal mesh.

구체적으로, 금속 메쉬층은 금속 유기 잉크층을 투명 기판상에 반고상 형태로 형성한 후 레이저 조사를 통해 이를 경화시킨 후 세척해내는 공정을 통해 금속 메쉬층을 형성할 수 있다.
Specifically, the metal mesh layer may be formed by forming a metal organic ink layer on a transparent substrate in a semi-solid form, curing the metal organic layer by laser irradiation, and then washing the metal organic layer to form a metal mesh layer.

본 발명에 따른 하이브리드 투명전극의 제조방법에 있어서, 상기 단계 2는 상기 투명 기판 상에 형성된 금속 메쉬층에 은 나노와이어 층을 형성하는 단계이다.In the method of manufacturing a hybrid transparent electrode according to the present invention, the step 2 is a step of forming a silver nanowire layer on the metal mesh layer formed on the transparent substrate.

본 발명에서는 투명기판 상에 형성되는 금속 메쉬층이 미세한 선폭을 가질 수 있으므로 투과도가 향상될 수 있으나, 면저항이 상승하여 전기전도도는 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 상기 금속 메쉬층이 형성된 투명기판 상에 은 나노와이어 층을 형성하면 미세 선폭으로 인하여 저하된 전기전도도를 보완하여 충분한 전기적 성능을 내는 투명전극을 제조할 수 있다. 이때, 상기 은 나노와이어 층은 우수한 전기전도도를 나타내기 위해서 낮은 면저항을 갖도록 은 나노와이어층을 형성하여야 하며, 일반적으로 이런 경우 보다 두꺼운 은 나노와이어 층을 형성하여야 하므로 헤이즈(Haze)가 발생할 수 있는 문제가 있다. In the present invention, since the metal mesh layer formed on the transparent substrate can have a fine line width, the transmittance can be improved, but the sheet resistance rises and the electrical conductivity decreases. Therefore, when a silver nanowire layer is formed on the transparent substrate on which the metal mesh layer is formed, a transparent electrode having sufficient electrical performance can be manufactured by supplementing the electrical conductivity reduced due to the fine line width. At this time, the silver nanowire layer should have a silver nanowire layer so as to have a low sheet resistance in order to exhibit excellent electrical conductivity. Generally, a thicker silver nanowire layer should be formed, so that haze there is a problem.

이에, 본 발명에서는 미세 선폭을 가지는 금속 메쉬층 상에 은 나노와이어 층을 형성하여 금속 메쉬층이 눈에 보이게 되는 시인성 문제를 해결하고, 미세 선폭으로 인하여 발생하는 전기전도도의 저하를 은 나노와이어 층으로 보완할 수 있다. 또한, 금속 메쉬층과 은 나노와이어 층이 동시에 형성됨으로 인하여 전기 전도도가 향상될 수 있으므로, 은 나노와이어 층이 적절한 면저항 및 은 나노와이어 층의 두께를 가져 우수한 전기 전도도를 나타내면서도 나노와이어 층으로 인하여 발생하는 헤이즈(Haze) 문제를 해결할 수 있다. 나아가, 투명전극을 형성하기 위한 공정에서 화학적인 공정이 사용되지 않을 수 있으므로, 투명전극이 친환경적으로 제조될 수 있다.
Accordingly, in the present invention, a visibility problem in which a metal mesh layer is visible by forming a silver nanowire layer on a metal mesh layer having a fine line width is solved, and a decrease in electrical conductivity caused by a fine line width is called a silver nanowire layer . In addition, since the metal mesh layer and the silver nanowire layer are simultaneously formed, the electrical conductivity can be improved, so that the silver nanowire layer has appropriate sheet resistance and the thickness of the silver nanowire layer, It is possible to solve the haze problem that occurs. Furthermore, since a chemical process may not be used in the process for forming the transparent electrode, the transparent electrode can be produced environmentally.

이때, 상기 은 나노와이어 층은 스핀코팅(spin coating), 스프레이(spray), 딥 코팅(dip coationg) 및 롤투롤 코팅(roll-to-roll coating)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 방법으로 형성할 수 있으며, 투명전극을 제조하기 위하여 은 나노와이어 층을 기판상에 형성시킬 수 있는 방법이라면 이에 특별히 한정되는 것은 아니다.
The silver nanowire layer may be formed by one method selected from the group consisting of spin coating, spray coating, dip coating and roll-to-roll coating. And it is not particularly limited as long as it is a method capable of forming a silver nanowire layer on a substrate to produce a transparent electrode.

본 발명에 따른 하이브리드 투명전극의 제조방법에 있어서, 상기 은 나노와이어 층이 스핀코팅을 이용한 방법으로 형성되는 경우 회전속도는 500 rpm 내지 4000 rpm인 것이 바람직하다. 500 rpm 미만인 경우 투과도가 낮아지며 헤이즈(haze) 문제가 발생할 수 있고, 4000 rpm을 초과하는 경우 상기 방법으로 제조된 은 나노와이어 층의 면저항이 과도하게 커져 전기전도도가 저하되는 문제점이 있다.
In the method of manufacturing a hybrid transparent electrode according to the present invention, when the silver nanowire layer is formed by a method using spin coating, the rotation speed is preferably 500 rpm to 4000 rpm. In the case of less than 500 rpm, the transmittance is lowered and a haze problem may occur. If it exceeds 4000 rpm, there is a problem that the sheet resistance of the silver nanowire layer produced by the above method becomes excessively large and the electric conductivity is lowered.

또한, 본 발명은 In addition,

투명 기판 상에 은 나노와이어를 형성하는 단계(단계 1); 및Forming silver nanowires on the transparent substrate (step 1); And

상기 은 나노와이어를 형성한 투명 기판 상에 금속 메쉬층을 형성하는 단계(단계 2);Forming a metal mesh layer on the transparent substrate on which the silver nanowires are formed (step 2);

를 포함하는 금속 메쉬 및 은 나노와이어의 하이브리드 투명전극의 제조방법을 제공한다.
And a method of manufacturing a hybrid transparent electrode of a silver nanowire.

상기 금속 메쉬 및 은 나노와이어의 하이브리드 투명전극의 제조방법은 상기에서 제시된 제조방법에서 단계 1 및 단계 2의 순서가 변경된 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용할 수 있다(도 9 참조).
The manufacturing method of the hybrid transparent electrode of the metal mesh and the silver nanowire can use the same method except that the order of steps 1 and 2 is changed in the manufacturing method presented above (refer to FIG. 9).

또한, 본 발명은 상기의 투명전극을 포함하는 전자 디바이스를 제공한다. 본 발명의 투명 전극을 적용할 수 있는 전자 디바이스로는 트랜지스터, 메모리, 유기 EL, 태양 전지 등의 디바이스;액정 디스플레이;전자 페이퍼;박막 트랜지스터;일렉트로크로믹;전기 화학 발광 디바이스;터치 패널;디스플레이;광전 변환 디바이스;열전 변환 디바이스;압전 변환 디바이스;축전 디바이스 등을 들 수 있다.Further, the present invention provides an electronic device including the transparent electrode. Examples of the electronic device to which the transparent electrode of the present invention can be applied include devices such as a transistor, a memory, an organic EL, and a solar cell, a liquid crystal display, an electronic paper, a thin film transistor, an electrochromic, an electrochemiluminescent device, A photoelectric conversion device, a thermoelectric conversion device, a piezoelectric conversion device, and an electric storage device.

또한, 본 발명의 투명 전극을 적용할 수 있는 태양 전지로는 유기 박막 태양 전지, 박막 실리콘형 태양 전지, 하이브리드형 태양 전지, 다접합형 태양 전지, 구상 실리콘형 태양 전지, 전계 효과형 태양 전지, 색소 증감 태양 전지 등 여러 가지의 것을 들 수 있다.
As the solar cell to which the transparent electrode of the present invention can be applied, an organic thin film solar cell, a thin film silicon solar cell, a hybrid solar cell, a multi-junction solar cell, a spherical silicon solar cell, a field effect solar cell, Dye-sensitized solar cells, and the like.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 구체적으로 설명한다. 단, 하기 실시예들은 본 발명의 설명을 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples. However, the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention.

<실시예 1> &Lt; Example 1 >

단계 1: 유기 은 화합물을 투명한 기판 상에 4000 rpm으로 스핀코팅 해주고, 100 ℃의 온도로 60초간 열처리를 하여 미세한 나노 입자를 형성하였다.Step 1: The organic silver compound was spin-coated on a transparent substrate at 4000 rpm and heat-treated at a temperature of 100 ° C for 60 seconds to form fine nanoparticles.

상기 물질에 레이저 직접 패터닝 (LDP, laser direct patterning) 방법을 통해 0.2 W의 파워로 조사하여 3 내지 6 um의 미세 선폭을 가지고 피치가 300 um인 금속 메쉬층을 형성하였다.
The material was irradiated at a power of 0.2 W through a laser direct patterning (LDP) method to form a metal mesh layer having a fine line width of 3 to 6 μm and a pitch of 300 μm.

단계 2: 상기 투명 기판 상에 형성된 금속 메쉬층에 2500 rpm으로 스핀코팅하여 은 나노와이어 층을 형성한 하이브리드 투명전극을 제조하였다.
Step 2: The metal mesh layer formed on the transparent substrate was spin-coated at 2500 rpm to prepare a hybrid transparent electrode having a silver nanowire layer.

<실시예 2>&Lt; Example 2 >

단계 1: 유기 은 화합물을 투명한 기판 상에 2000 rpm으로 스핀코팅 해주고, 100 ℃의 온도로 60초간 열처리를 하여 미세한 나노 입자를 형성하였다.Step 1: Organic silver compounds were spin-coated on a transparent substrate at 2000 rpm and heat-treated at a temperature of 100 ° C for 60 seconds to form fine nanoparticles.

상기 물질에 레이저 직접 패터닝 (LDP, laser direct patterning) 방법을 통해 0.2 W의 파워로 조사하여,The material was irradiated with a power of 0.2 W through a laser direct patterning (LDP) method,

5 내지 6 um의 미세 선폭을 가지고, 두께는 200 nm이며, 피치가 1500 um인 금속 메쉬층을 형성하였다.
A metal mesh layer having a fine line width of 5 to 6 μm, a thickness of 200 nm and a pitch of 1500 μm.

단계 2: 상기 투명 기판 상에 형성된 금속 메쉬층에 2500 rpm으로 스핀코팅하여 은 나노와이어 층을 형성한 하이브리드 투명전극을 제조하였다.
Step 2: The metal mesh layer formed on the transparent substrate was spin-coated at 2500 rpm to prepare a hybrid transparent electrode having a silver nanowire layer.

<실시예 3>&Lt; Example 3 >

상기 실시예 2의 단계 1에서 피치가 1200 um 이 되도록 레이저 패터닝을 수행한 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일하게 수행하여 하이브리드 투명전극을 제조하였다.
A hybrid transparent electrode was fabricated in the same manner as in Example 2 except that laser patterning was performed so that the pitch was 1200 μm in the step 1 of Example 2. [

<실시예 4><Example 4>

상기 실시예 2의 단계 1에서 피치가 900 um 이 되도록 레이저 패터닝을 수행한 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일하게 수행하여 하이브리드 투명전극을 제조하였다.
A hybrid transparent electrode was prepared in the same manner as in Example 2 except that laser patterning was carried out so that the pitch was 900 μm in the step 1 of Example 2. [

<실시예 5>&Lt; Example 5 >

상기 실시예 2의 단계 1에서 피치가 600 um 이 되도록 레이저 패터닝을 수행한 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일하게 수행하여 하이브리드 투명전극을 제조하였다.
A hybrid transparent electrode was fabricated in the same manner as in Example 2 except that laser patterning was performed so that the pitch was 600 μm in the step 1 of Example 2. [

<실시예 6>&Lt; Example 6 >

상기 실시예 2의 단계 1에서 피치가 300 um 이 되도록 레이저 패터닝을 수행한 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일하게 수행하여 하이브리드 투명전극을 제조하였다.
A hybrid transparent electrode was prepared in the same manner as in Example 2 except that laser patterning was carried out so that the pitch was 300 μm in the step 1 of Example 2. [

<실시예 7>&Lt; Example 7 >

단계 1: 은 나노와이어를 1인치 사이즈의 투명기판 상에 2500 rpm으로 스핀코팅하여 은 나노와이어 층을 형성하였다.
Step 1: Silver nanowires were spin coated on a 1 inch size transparent substrate at 2500 rpm to form a silver nanowire layer.

단계 2: 상기 투명 기판 상에 형성된 은 나노와이어 층에 유기 은 화합물을 4000rpm으로 스핀코팅을 해주고, 100 ℃의 온도로 60초간 열처리를 하여 미세한 나노 입자를 형성하였다. Step 2: Organic silver compound was spin-coated on the silver nanowire layer formed on the transparent substrate at 4000 rpm and heat-treated at a temperature of 100 ° C for 60 seconds to form fine nanoparticles.

상기 물질에 레이저 직접 패터닝 (LDP, laser direct patterning) 방법을 통해 0.2 W의 파워로 조사하여 3 내지 6 um의 미세 선폭을 가지고 피치가 300 um인 금속 메쉬층을 형성한 하이브리드 투명전극을 제조하였다.
The material was irradiated with a power of 0.2 W through a laser direct patterning (LDP) method to produce a hybrid transparent electrode having a metal mesh layer having a fine line width of 3 to 6 μm and a pitch of 300 μm.

<비교예 1>&Lt; Comparative Example 1 &

은 나노와이어를 1인치 사이즈의 투명기판 상에 2500 rpm으로 스핀코팅하여 은 나노와이어 층을 형성하였다.
Silver nanowires were spin coated on a 1 inch size transparent substrate at 2500 rpm to form a silver nanowire layer.

<비교예 2>&Lt; Comparative Example 2 &

유기 은 화합물을 투명한 기판 상에 4000 rpm으로 스핀코팅 해주고, 100 ℃의 온도로 60초간 열처리를 하여 미세한 나노 입자를 형성하였다.Organic silver compounds were spin-coated on a transparent substrate at 4000 rpm and heat-treated at a temperature of 100 ° C for 60 seconds to form fine nanoparticles.

상기 물질에 레이저 직접 패터닝 (LDP, laser direct patterning) 방법을 통해 0.2 W의 파워로 조사하여 3 내지 6 um의 미세 선폭을 가지고 피치가 300 um인 금속 메쉬층을 형성하였다.
The material was irradiated at a power of 0.2 W through a laser direct patterning (LDP) method to form a metal mesh layer having a fine line width of 3 to 6 μm and a pitch of 300 μm.

<비교예 3>&Lt; Comparative Example 3 &

유기 은 화합물을 투명한 기판 상에 2000 rpm으로 스핀코팅 해주고, 100 ℃의 온도로 60 초간 열처리를 하여 미세한 나노 입자를 형성하였다.Organic silver compounds were spin-coated on a transparent substrate at 2000 rpm and heat-treated at a temperature of 100 캜 for 60 seconds to form fine nanoparticles.

상기 물질에 레이저 직접 패터닝 (LDP, laser direct patterning) 방법을 통해 0.2 W의 파워로 조사하여,The material was irradiated with a power of 0.2 W through a laser direct patterning (LDP) method,

5 내지 6 um의 미세 선폭을 가지고, 두께는 200 nm이며, 피치가 1500 um인 금속 메쉬층을 형성하였다.
A metal mesh layer having a fine line width of 5 to 6 μm, a thickness of 200 nm and a pitch of 1500 μm.

<비교예 4>&Lt; Comparative Example 4 &

상기 비교예 3에서 피치가 1200 um 이 되도록 레이저 패터닝을 수행한 것을 제외하고는 상기 비교예 3과 동일하게 수행하여 금속 메쉬층을 형성하였다.
A metal mesh layer was formed in the same manner as in Comparative Example 3, except that the laser patterning was performed so that the pitch of Comparative Example 3 was 1200 μm.

<비교예 5>&Lt; Comparative Example 5 &

상기 비교예 3에서 피치가 1200 um 이 되도록 레이저 패터닝을 수행한 것을 제외하고는 상기 비교예 3과 동일하게 수행하여 금속 메쉬층을 형성하였다.
A metal mesh layer was formed in the same manner as in Comparative Example 3, except that the laser patterning was performed so that the pitch of Comparative Example 3 was 1200 μm.

<비교예 6>&Lt; Comparative Example 6 >

상기 비교예 3에서 피치가 600 um 이 되도록 레이저 패터닝을 수행한 것을 제외하고는 상기 비교예 3과 동일하게 수행하여 금속 메쉬층을 형성하였다.
A metal mesh layer was formed in the same manner as in Comparative Example 3, except that the laser patterning was performed so that the pitch of Comparative Example 3 was 600 μm.

<비교예 7>&Lt; Comparative Example 7 &

상기 비교예 3에서 피치가 300 um 이 되도록 레이저 패터닝을 수행한 것을 제외하고는 상기 비교예 3과 동일하게 수행하여 금속 메쉬층을 형성하였다.
A metal mesh layer was formed in the same manner as in Comparative Example 3, except that the laser patterning was carried out so that the pitch of Comparative Example 3 was 300 μm.

금속메쉬층 형성Metal mesh layer formation 은나노와이어 층 형성Silver wire layer formation 스핀코팅(rpm)Spin coating (rpm) 선폭(㎛)Line width (탆) 피치(㎛)Pitch (占 퐉) 스핀코팅(rpm)Spin coating (rpm) 실시예 1Example 1 40004000 3-63-6 300300 25002500 실시예 2Example 2 20002000 5-65-6 15001500 25002500 실시예 3Example 3 20002000 5-65-6 12001200 25002500 실시예 4Example 4 20002000 5-65-6 900900 25002500 실시예 5Example 5 20002000 5-65-6 600600 25002500 실시예 6Example 6 20002000 5-65-6 300300 25002500 실시예 7Example 7 40004000 3-63-6 300300 2500(먼저 수행)2500 (first done) 비교예 1Comparative Example 1 ×× 25002500 비교예 2Comparative Example 2 40004000 3-63-6 300300 ×× 비교예 3Comparative Example 3 20002000 5-65-6 15001500 ×× 비교예 4Comparative Example 4 20002000 5-65-6 12001200 ×× 비교예 5Comparative Example 5 20002000 5-65-6 900900 ×× 비교예 6Comparative Example 6 20002000 5-65-6 600600 ×× 비교예 7Comparative Example 7 20002000 5-65-6 300300 ××

<분석 1> 금속 메쉬층의 피치에 따른 면저항 변화 분석<Analysis 1> Analysis of sheet resistance change according to pitch of metal mesh layer

유리로 제조된 1인치 사이즈의 투명기판 상에 유기 은 용액으로 스핀코팅한 후 레이저 직접 패터닝(LDP, laser direct patterning) 방법을 통해, 3 내지 6 ㎛ 의 미세 선폭을 가지고 피치가 300, 600, 900, 1200, 1500, 1800 ㎛인 금속 메쉬를 각각 형성하여 투명 전극을 제조하였다. 상기 투명전극의 이론적 면저항 값 및 투과도를 하기 수학식 1 및 수학식 2를 통해 계산하여 그 결과를 하기 도 3에 나타내었다.A 1 inch size transparent substrate made of glass was spin-coated with an organic silver solution and then patterned using a laser direct patterning (LDP) method with a fine line width of 3 to 6 μm and a pitch of 300, 600, 900 , 1200, 1500, and 1800 탆, respectively. The theoretical sheet resistance and transmittance of the transparent electrode are calculated by the following equations (1) and (2), and the results are shown in FIG.

<수학식 1>&Quot; (1) &quot;

Figure pat00003
Figure pat00003

<수학식 2>&Quot; (2) &quot;

Figure pat00004
Figure pat00004

이때, 상기 ξ는 보정계수이고, 상기 tG 는 금속선의 두께이고, ρG는 비저항이고, fF 는 필링팩터(filling factor)를 나타내고, 상기 필링팩터는 하기와 같이 Where ξ is a correction factor, t G is the thickness of the metal wire, ρ G is the resistivity, f F is the filling factor, and the peeling factor is

필링팩터(fF, filling factor) = W/(G+W)Filling factor (f F ) = W / (G + W)

이때, 상기 W는 금속메쉬층을 이루는 금속선의 선폭이고, G는 금속메쉬층의 금속선 간격을 나타낸다.
Here, W represents the line width of the metal line forming the metal mesh layer, and G represents the metal line interval of the metal mesh layer.

도 3에 따르면, 금속메쉬를 이루는 금속 선의 간격인 피치(pitch)가 300 ㎛에서 1800 ㎛로 넓어짐에 따라 투과도가 96.7 %에서 99.44 %로 점차 증가하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 금속메쉬의 이론적 면저항 값도 17.1 Ω/□에서 102.6 Ω/□로 현격히 증가하는 것을 확인할 수 있습니다. 면저항 값이 증가하면 이에 반비례하여 전기전도도는 저하되므로, 이를 통해 금속 선의 간격인 피치가 증가하면 투과도는 향상되나 전기전도도는 저하되는 것을 알 수 있다.
As shown in FIG. 3, the transmittance gradually increases from 96.7% to 99.44% as the pitch of the metal lines forming the metal mesh becomes wider from 300 μm to 1800 μm. In addition, the theoretical sheet resistance value of the metal mesh is also markedly increased from 17.1 Ω / □ to 102.6 Ω / □. As the sheet resistance value increases, the electric conductivity decreases inversely. Therefore, it can be seen that as the pitch, which is the interval between the metal wires, increases, the conductivity increases but the electrical conductivity decreases.

<분석 2> 금속 메쉬의 선폭에 따른 투과도 변화 분석<Analysis 2> Analysis of the change of permeability according to line width of metal mesh

유리로 제조된 1인치 사이즈의 투명기판 상에 유기 은 용액으로 스핀코팅한 후 레이저 직접 패터닝(LDP, laser direct patterning) 방법을 통해, 5 내지 6 ㎛ 의 미세 선폭을 가지고 피치가 300, 600, 900, 1200, 1500 ㎛인 금속 메쉬를 각각 형성하였고, 또한 3 - 4 ㎛의 미세 선폭을 가지고 피치가 300, 600, 900, 1200, 1500 ㎛인 금속 메쉬를 각각 형성하여 투명 전극을 제조하였다. 상기 투명전극에 대하여 파장에 따른 투과도를 측정하였고, 그 결과를 도 5 및 도 6에 나타내었다.A 1 inch size transparent substrate made of glass was spin-coated with an organic silver solution and then patterned using a laser direct patterning (LDP) method with a fine line width of 5 to 6 μm and a pitch of 300, 600, 900 , 1200, and 1500 .mu.m, respectively, and metal meshes having pitches of 300, 600, 900, 1200, and 1500 .mu.m, respectively, were formed with fine line widths of 3 - 4 .mu.m. The transmittance of the transparent electrode according to the wavelength was measured, and the results are shown in FIGS. 5 and 6. FIG.

도 6 및 도 7에 따르면, 피치가 증가함에 따라 투과도가 향상되는 것을 확인할 수 있고, 또한 파장이 증가함에 따라 투과도가 증가하는 경향을 갖는 것을 확인할 수 있다. 6 and 7, it can be seen that the transmittance is improved as the pitch increases, and that the transmittance tends to increase as the wavelength increases.

이때, 도 6은 5 - 6 ㎛ 두께의 선폭을 가지는 금속 메쉬로부터 측정된 투과도이고, 도 7은 3 - 4 ㎛ 두께의 선폭을 가지는 금속 메쉬로부터 측정된 투과도인데, 선폭이 3 - 4 ㎛ 인 경우 선폭이 5 - 6 ㎛인 경우보다 전체적으로 약 1 %정도 피치가 상승하는 것을 확인할 수 있다. 이를 통해, 금속메쉬를 이루는 금속선의 선폭이 감소하는 경우 투과도가 상승하는 것을 알 수 있다.
FIG. 6 shows the transmittance measured from a metal mesh having a line width of 5 - 6 μm. FIG. 7 shows a transmittance measured from a metal mesh having a line width of 3 - 4 μm. When the line width is 3 - 4 μm It can be seen that the pitch increases about 1% as a whole as compared with the case where the line width is 5 - 6 탆. As a result, it can be seen that the transmittance increases when the line width of the metal line forming the metal mesh decreases.

<분석 3> 은 나노와이어의 회전속도에 따른 투과도 변화 분석<Analysis 3> analyzes the change of the transmittance according to the rotation speed of the nanowire

유리로 제조된 1인치 사이즈의 투명기판 상에 스핀코팅법으로 500 rpm, 1000 rpm, 1500 rpm, 2000 rpm, 2500 rpm으로 회전시키며 은 나노와이어 층을 형성시켜 각각의 투명기판을 제조하였다. 이때, 상기 투명기판의 이론적 면저항은 각각 40, 120, 210, 390, 480 Ω/□이다. 상기 투명기판의 파장에 따른 투과도를 자외선 가시광선 분광광도계(UV-Visible spectrophotometer)를 이용하여 측정하였고, 그 결과를 도 8에 나타내었다. Each transparent substrate was prepared by spinning on a 1 inch size transparent substrate made of glass at 500 rpm, 1000 rpm, 1500 rpm, 2000 rpm, and 2500 rpm by spin coating to form a silver nanowire layer. At this time, the theoretical sheet resistances of the transparent substrate are 40, 120, 210, 390 and 480? / ?, respectively. The transmittance according to the wavelength of the transparent substrate was measured using a UV-Visible spectrophotometer. The results are shown in FIG.

도 8에 따르면, 은 나노와이어 층의 제조시 회전속도가 증가함에 따라 면저항이 증가하고, 또한 투명전극의 면저항이 증가함에 따라 투과도가 향상되는 것을 확인할 수 있다. 이는 은 나노와이어 층이 형성될 시의 회전속도에 따라, 제조된 은나노와이어 층의 전기전도도는 증가하지만 투과도는 저하되므로 나타나는 현상으로, 이를 통해 은 나노와이어 층의 두께가 면저항 및 투과도에 영향을 주는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 8, it can be seen that as the rotational speed increases, the sheet resistance increases and the sheet resistance of the transparent electrode increases as the silver nanowire layer is produced. This is because the electrical conductivity of the silver nano wire layer is increased but the transmittance is lowered depending on the rotation speed when the silver nanowire layer is formed so that the thickness of the silver nanowire layer affects the sheet resistance and transmittance .

따라서, 은 나노와이어 층의 형성 조건을 조절하여 투과도 및 전기전도도를 적절히 선택하여 투명전극을 제조할 수 있음을 알 수 있다.
Accordingly, it can be understood that the transparent electrode can be manufactured by appropriately selecting the transmittance and the electric conductivity by adjusting the formation conditions of the silver nanowire layer.

<실험예 1> 주사전자현미경 관찰<Experimental Example 1> Scanning electron microscopic observation

본 발명의 하이브리드 투명전극의 표면구조를 확인하기 위하여, 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 투명전극의 표면을 주사전자현미경을 통해 관찰하였고, 그 결과를 도 10에 나타내었다.In order to confirm the surface structure of the hybrid transparent electrode of the present invention, the surface of the transparent electrode prepared in Example 1 and Comparative Example 1 of the present invention was observed through a scanning electron microscope and the results are shown in FIG.

도 10에 따르면, 비교예 1(좌)에서 제조된 투명전극의 표면에는 두께 200 nm의 금속 메쉬만이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있고, 실시예 1(우)에서 제조된 투명전극의 표면에는 두께 200 nm의 금속 메쉬와 나노와이어가 함께 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다.
10, it can be seen that only a metal mesh having a thickness of 200 nm was formed on the surface of the transparent electrode prepared in Comparative Example 1 (left). On the surface of the transparent electrode prepared in Example 1 (right) It can be seen that the metal mesh of 200 nm and the nanowire are formed together.

<실험예 2> 투명전극의 투과도 및 면저항 분석<Experimental Example 2> Transmittance and sheet resistance of transparent electrode

본 발명의 실시예 2 및 비교예 1, 3 에서 제조된 투명전극의 투과도 및 면저항에 대하여 알아보기 위하여, 자외선 가시광선 분광광도계(UV-Visible spectrophotometer)를 이용하여 파장별 투과도 및 면저항을 측정하였고, 그 결과를 도 11에 나타내었다. To examine the transmittance and sheet resistance of the transparent electrode prepared in Example 2 of the present invention and Comparative Examples 1 and 3, the transmittance and the sheet resistance of each wavelength were measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer, The results are shown in Fig.

도 11에 따르면, 은 나노와이어 층만 형성된 비교예 1의 경우에는 550 nm의 파장에서 97.2 %의 투과도를 가지며, 480 Ω/□의 면저항을 갖는 것으로 나타났고, 금속 메쉬층만 형성된 비교예 3의 경우에는 550 nm의 파장에서 98 %의 투과도를 가지며, 180 Ω/□의 면저항을 갖는 것으로 나타났다. According to FIG. 11, in the case of Comparative Example 1 in which the silver nanowire layer alone was formed, the sheet resistance was 97.2% at a wavelength of 550 nm and the sheet resistance was 480 Ω / □. In Comparative Example 3 in which the metal mesh layer alone was formed Has a transmittance of 98% at a wavelength of 550 nm and has a sheet resistance of 180 Ω / □.

반면, 금속 메쉬층과 은 나노와이어 층을 모두 형성한 실시예 2의 경우에는 95 %의 투과도를 나타내어 비교예 1 및 비교예 3의 경우보다 낮은 투과도를 가지면서도, 90 Ω/□의 면저항을 나타내어 비교예 1 및 3의 경우보다 낮은 면저항을 갖는 것으로 나타났다. On the other hand, in the case of Example 2 in which both the metal mesh layer and the silver nanowire layer were formed, the transmittance was 95% and the sheet resistance was 90 Ω / □ while the transmittance was lower than that of Comparative Example 1 and Comparative Example 3 It was found to have a lower sheet resistance than that of Comparative Examples 1 and 3.

이를 통해, 실시예 2에서 제조된 투명전극의 경우, 금속 메쉬층이나 은 나노와이어 층만을 형성한 경우와 비슷한 투과도를 가지면서도, 낮은 면저항 값을 가져 전기적 특성이 향상된 것을 알 수 있다.
As a result, it can be seen that the transparent electrode prepared in Example 2 has a similar low permeability to that of the metal mesh layer or the silver nanowire layer, but has a low sheet resistance value, thereby improving the electrical characteristics.

<실험예 3> 투명전극의 면저항 분석<Experimental Example 3> Sheet resistance analysis of transparent electrode

본 발명의 실시예 2 내지 6 및 비교예 3 내지 7에서 제조된 투명전극의 면저항에 대하여 알아보기 위하여, 자외선 가시광선 분광광도계(UV-Visible spectrophotometer)를 이용하여 면저항을 측정하였고, 그 결과를 도 12 및 표 2에 나타내었다.
In order to examine the sheet resistance of the transparent electrodes prepared in Examples 2 to 6 and Comparative Examples 3 to 7 of the present invention, the sheet resistance was measured using an ultraviolet visible spectrophotometer, 12 and Table 2, respectively.

면저항 (Ω/□)Sheet resistance (Ω / □) 실시예 2 (피치 1500 ㎛)Example 2 (pitch: 1500 占 퐉) 9090 실시예 3 (피치 1200 ㎛)Example 3 (Pitch 1200 占 퐉) 7575 실시예 4 (피치 900 ㎛)Example 4 (pitch: 900 占 퐉) 6060 실시예 5 (피치 600 ㎛)Example 5 (pitch: 600 占 퐉) 4040 실시예 6 (피치 300 ㎛)Example 6 (pitch 300 占 퐉) 2020 비교예 3 (피치 1500 ㎛)Comparative Example 3 (pitch 1500 占 퐉) 122.5122.5 비교예 4 (피치 1200 ㎛)Comparative Example 4 (pitch 1200 占 퐉) 9898 비교예 5 (피치 900 ㎛)Comparative Example 5 (pitch: 900 占 퐉) 73.573.5 비교예 6 (피치 600 ㎛)Comparative Example 6 (pitch: 600 占 퐉) 4949 비교예 7 (피치 300 ㎛)Comparative Example 7 (pitch 300 占 퐉) 24.524.5

도 12 및 표 1에 따르면, 실시예 2 내지 6 및 비교예 3 내지 7의 경우, 생성된 피치의 크기가 작아질수록, 면저항이 감소하는 경향을 보인다. According to Fig. 12 and Table 1, in Examples 2 to 6 and Comparative Examples 3 to 7, the sheet resistance tends to decrease as the size of the generated pitch becomes smaller.

기존의 금속 메쉬층으로만 이루어진 비교예 3의 면저항은 122.5 Ω/□이고, 상기 금속 메쉬층에 은 나노와이어를 코팅한 실시예 2의 경우는 90 Ω/□으로, 은 나노와이어까지 코팅한 경우 더 낮은 면저항을 갖는 것으로 나타났고, 이는 피치의 크기를 감소시키는 실시예 3 내지 6 및 비교예 3 내지 7의 경우에도 동일한 경향을 보이는 것으로 나타났다. The sheet resistance of the comparative example 3 made of the conventional metal mesh layer was 122.5? / ?. In the case of Example 2 in which silver nanowires were coated on the metal mesh layer, the sheet resistance was 90? /? And it was found that the same tendency was observed also in Examples 3 to 6 and Comparative Examples 3 to 7 in which the size of the pitch was reduced.

이를 통해, 기존 금속 메쉬층으로 이루어진 경우보다, 은 나노와이어 코팅된 하이브리드 형태로 있는 경우에 면저항이 감소하여 전기적 특성이 향상됨을 알 수 있다.
As a result, it can be seen that the sheet resistance is reduced and the electrical characteristics are improved in the case of the silver nanowire-coated hybrid type as compared with the conventional metal mesh layer.

Claims (12)

투명기판 상에 금속 메쉬층 및 은 나노와이어 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 투명전극.
A hybrid transparent electrode characterized by comprising a metal mesh layer and a silver nanowire layer on a transparent substrate.
제 1 항에 있어서,
상기 금속 메쉬층을 이루는 금속선의 폭은 1 ㎛인 100 ㎛이고, 금속선의 간격은 300 ㎛ 내지 2000 ㎛인 것을 특징으로 하는 하이브리드 투명전극.
The method according to claim 1,
Wherein the width of the metal wire forming the metal mesh layer is 100 占 퐉 and the distance between the metal wires is 300 占 퐉 to 2000 占 퐉.
제 1 항에 있어서,
상기 금속 메쉬층은 금, 은, 구리, 알루미늄, 티탄, 크롬, 철, 코발트, 니켈, 아연, 주석, 이리듐, 인듐, 텅스텐, 몰리브덴, 백금, 이리듐, 하프늄, 니오브, 탄탈, 텅스텐 및 마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 하이브리드 투명전극.
The method according to claim 1,
Wherein the metal mesh layer is made of gold, silver, copper, aluminum, titanium, chromium, iron, cobalt, nickel, zinc, tin, iridium, indium, tungsten, molybdenum, platinum, iridium, hafnium, niobium, tantalum, tungsten and magnesium Wherein at least one selected from the group consisting of silicon,
제 1 항에 있어서,
상기 금속 메쉬층의 두께는 200 nm 내지 500 nm인 것을 특징으로 하는 하이브리드 투명전극.
The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the metal mesh layer is 200 nm to 500 nm.
투명 기판 상에 금속 메쉬층을 형성하는 단계(단계 1); 및
상기 투명 기판 상에 형성된 금속 메쉬층에 은 나노와이어 층을 형성하는 단계(단계 2);
를 포함하는 하이브리드 투명전극의 제조방법.
Forming a metal mesh layer on the transparent substrate (step 1); And
Forming a silver nanowire layer on the metal mesh layer formed on the transparent substrate (step 2);
And a second electrode formed on the second electrode.
투명 기판 상에 은 나노와이어 층을 형성하는 단계(단계 1); 및
상기 투명 기판 상에 형성된 은 나노와이어 층에 금속 메쉬층을 형성하는 단계(단계 2);
를 포함하는 하이브리드 투명전극의 제조방법.
Forming a silver nanowire layer on the transparent substrate (step 1); And
Forming a metal mesh layer on the silver nanowire layer formed on the transparent substrate (step 2);
And a second electrode formed on the second electrode.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 금속 메쉬층을 이루는 금속선의 폭은 1 ㎛인 100 ㎛이고, 금속선의 간격은 300 ㎛ 내지 2000 ㎛인 것을 특징으로 하는 하이브리드 투명전극의 제조방법.
The method according to claim 5 or 6,
Wherein the width of the metal line forming the metal mesh layer is 100 占 퐉 and the interval between the metal lines is 300 占 퐉 to 2000 占 퐉.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 금속 메쉬층의 두께는 200 nm 내지 500 nm인 것을 특징으로 하는 하이브리드 투명전극의 제조방법.
The method according to claim 5 or 6,
Wherein the thickness of the metal mesh layer is 200 nm to 500 nm.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 금속 메쉬층은 레이저를 이용한 패터닝 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 투명전극의 제조방법.
The method according to claim 5 or 6,
Wherein the metal mesh layer is formed through a patterning process using a laser.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 은 나노와이어 층은 스핀코팅(spin coating), 스프레이(spray), 딥 코팅(dip coationg) 및 롤투롤 코팅(roll-to-roll coating)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 투명전극의 제조방법.
The method according to claim 5 or 6,
The silver nanowire layer is formed by one of the methods selected from the group consisting of spin coating, spray coating, dip coating and roll-to-roll coating. Wherein the transparent electrode is formed of a transparent conductive material.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 은 나노와이어 층이 스핀코팅으로 형성되는 경우 회전속도는 500 rpm 내지 4000 rpm인 것을 특징으로 하는 하이브리드 투명전극의 제조방법.
The method according to claim 5 or 6,
Wherein the silver nanowire layer is formed by spin coating at a rotation speed of 500 rpm to 4000 rpm.
제 1 항의 하이브리드 투명전극을 포함하는 전자 디바이스.
An electronic device comprising the hybrid transparent electrode of claim 1.
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