KR20170006249A - Method for manufacturing transparent electrode - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 투명 전극의 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 그물망 구조(mesh)의 금속 패턴을 갖는 투명 전극의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a transparent electrode, and more particularly, to a method of manufacturing a transparent electrode having a metal pattern of a mesh structure.
최근 투명 전극은 태양 전지, 유기 EL(electro luminescence) 소자와 같은 전자 디바이스의 전극으로서 일반적으로 사용되고 있다. 특히, 차세대 터치 센서 및 투명 히터와 같은 분야에서는 90% 가량의 고투과도 및 10Ω/□ 이하의 저저항을 갖는 대면적의 투명 전극이 요구되고 있다. 현재 산업계에서 사용되고 있는 투명 전극은 투명 전도 산화물(TCO, transparent conductive oxide), OMO(oxide/metal/oxide) 구조의 하이브리드 투명 전극, 또는 그물망 구조(mesh)의 금속 전극이 사용되고 있다. 그물망 구조(mesh)의 금속 전극은 벌크 금속을 평면적으로 망(network) 형태로 형성시킨 것이다.BACKGROUND ART [0002] Recently, transparent electrodes are generally used as electrodes of electronic devices such as solar cells and organic EL (electroluminescence) devices. Particularly in fields such as next-generation touch sensors and transparent heaters, a large-area transparent electrode having a high transmittance of about 90% and a low resistance of 10 Ω / □ or less is required. Currently, transparent electrodes used in the industry are transparent conductive oxides (TCO), hybrid transparent electrodes of an oxide / metal / oxide (OMO) structure, or metal electrodes of a mesh structure. The metal electrode of the mesh structure is formed of a bulk metal in a planar network form.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 그물망 구조(mesh)의 금속 전극을 포함하는 투명 전극의 제조 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a transparent electrode including a metal mesh of a mesh structure.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 저저항 고투과의 투명 전극의 제조 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a transparent electrode having a low resistivity.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상술한 기술적 과제들을 해결하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 투명 전극의 제조 방법은 투명 기판 상에 투명 절연층을 형성하는 것, 상기 투명 절연층 상에 마스크 패턴을 형성하는 것, 상기 마스크 패턴을 식각 마스크로 하는 식각 공정을 수행하여 상기 투명 절연층 내에 개구부를 형성하는 것, 상기 투명 기판 상에 시드막(seed layer)을 형성하는 것, 상기 마스크 패턴을 제거하는 것, 및 상기 개구부 내에 금속 패턴을 형성하는 것을 포함할 수 있다According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a transparent electrode, including forming a transparent insulating layer on a transparent substrate, forming a mask pattern on the transparent insulating layer, Forming an opening in the transparent insulating layer by performing an etching process using the metal layer as an etching mask, forming a seed layer on the transparent substrate, removing the mask pattern, Pattern < / RTI >
일 실시예에 따르면, 상기 시드막은 상기 마스크 패턴의 상면을 덮으며 상기 개구부의 일부를 채울 수 있다.According to one embodiment, the seed film may cover an upper surface of the mask pattern and fill a part of the opening.
일 실시예에 따르면, 상기 마스크 패턴의 제거에 의해 상기 마스크 패턴과 접하는 상기 시드막의 일부는 제거되되, 다른 일부는 상기 개구부 내에 잔존할 수 있다.According to one embodiment, by removing the mask pattern, a part of the seed film that is in contact with the mask pattern may be removed, while another part may remain in the opening.
일 실시예에 따르면, 상기 금속 패턴은 상기 개구부 내에 잔존하는 상기 시드막의 다른 일부를 시드(seed)로 이용하는 도금 공정을 수행하여 형성될 수 있다.According to one embodiment, the metal pattern may be formed by performing a plating process using another portion of the seed film remaining in the opening as a seed.
일 실시예에 따르면, 상기 금속 패턴은 평면적으로 그물망 구조(mesh)를 가질 수 있다.According to one embodiment, the metal pattern may have a mesh structure in a plan view.
일 실시예에 따르면, 상기 금속 패턴은 평면적으로 일 방향으로 연장되어 복수의 행들을 이루는 제 1 금속 패턴들, 및 상기 일 방향과 수직한 방향으로 연장되어 복수의 열들을 이루는 제 2 금속 패턴들을 포함하는 그리드(grid) 형태를 가질 수 있다.According to one embodiment, the metal pattern includes first metal patterns extending in one direction in a planar manner, and second metal patterns extending in a direction perpendicular to the first direction to form a plurality of rows And the like.
일 실시예에 따르면, 상기 금속 패턴은 평면적으로 허니콤(honeycomb) 형태를 가질 수 있다.According to one embodiment, the metal pattern may have a honeycomb shape in a plan view.
일 실시예에 따르면, 상기 금속 패턴은 1 내지 20 마이크로 미터의 폭을 가질 수 있다.According to one embodiment, the metal pattern may have a width of 1 to 20 micrometers.
일 실시예에 따르면, 상기 도금 공정은, 구리(Gu), 니켈(Ni), 은(Ag) 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 소스 물질로 사용할 수 있다.According to one embodiment, the plating process may use at least one selected from the group consisting of copper (Gu), nickel (Ni), silver (Ag), and alloys thereof as a source material.
일 실시예에 따르면, 상기 투명 절연층은 실리콘 산화물, PET(polyethylene terephthalate) 또는 PC(polycarbonate)를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the transparent insulating layer may include silicon oxide, polyethylene terephthalate (PET), or polycarbonate (PC).
일 실시예에 따르면, 상기 시드막은 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 또는 크롬(Cr)을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the seed layer may include titanium (Ti), aluminum (Al), or chromium (Cr).
일 실시예에 따르면, 상기 시드막은 상기 개구부의 바닥면 상에 배치되는 제 1 시드막, 및 상기 제 1 시드막 상에 배치되는 제 2 시드막을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the seed film may include a first seed film disposed on a bottom surface of the opening, and a second seed film disposed on the first seed film.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 시드막은 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 또는 크롬(Cr)을 포함하고, 상기 제 2 시드막은 구리(Cu), 니켈(Ni), 또는 은(Ag)을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the first seed layer includes titanium (Ti), aluminum (Al), or chromium (Cr), and the second seed layer includes copper (Cu), nickel (Ni) .
일 실시예에 따르면, 상기 금속 패턴을 형성한 후에, 상기 금속 패턴 및 상기 투명 절연층 상에 다층 투명 전도막을 형성하는 것을 포함할 수 있다.According to an embodiment, after forming the metal pattern, forming a multilayer transparent conductive film on the metal pattern and the transparent insulating layer may be included.
일 실시예에 따르면, 상기 다층 투명 전도막은 적어도 하나의 금속층 및 적어도 하나의 산화물층이 적층될 수 있다.According to one embodiment, the multilayer transparent conductive film may be laminated with at least one metal layer and at least one oxide layer.
일 실시예에 따르면, 상기 금속층은 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 구리(Cu) 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the metal layer is made of a material selected from the group consisting of Ag, Al, Mo, Au, Pd, Ti, Cu, Or the like.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 산화물층 및 상기 제 2 산화물층의 각각은 아연 산화물(ZnO), 주석 산화물(SnO2), 실리콘 산화물(SiO2), 티타늄 산화물(TiO2), 실리콘 질화물(SiNx), ZITO(ZnO+In2O3+SnO2), ZTO(ZnO+SnO2), AZO(Al-doped ZnO), GZO(Ga-doped ZnO), ITO(In2O3+SnO2), IZO(In2O3+ZnO) 및 이들의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.According to one embodiment, each of the first oxide layer and the second oxide layer is zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO2), silicon oxide (SiO 2), titanium oxide (TiO 2), silicon nitride (SiN x), ZITO (ZnO + In 2 O 3 + SnO 2), ZTO (ZnO + SnO 2), AZO (Al-doped ZnO), GZO (Ga-doped ZnO), ITO (In 2 O 3 + SnO 2) , IZO (In 2 O 3 + ZnO), and a compound thereof.
본 발명의 실시예들에 따른 투명 전극의 제조 방법은 투명 절연층을 포토 리소그래피(photo lithography) 공정을 이용하여 미세한 선폭을 갖는 시드막을 형성할 수 있다. 따라서, 시드막 상에 미세한 선폭을 갖는 금속 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 금속 패턴이 형성되는 과정 내에서 몰드의 역할을 하는 투명 절연층에 의해, 금속 패턴은 일정한 폭을 유지하며 형성될 수 있다. 수 나노미터 단위의 미세한 선폭을 갖는 그물망 구조(mesh)의 금속 패턴은 매우 우수한 투과도를 나타내며, 광학적 모아레(moire) 현상 및 섬광 현상(star burst)을 줄일 수 있다. 또한, 간단한 패터닝 공정 및 도금 공정을 이용하기 때문에 대면적의 투명 전극 제조가 용이하다.In the method of manufacturing a transparent electrode according to embodiments of the present invention, a transparent insulating layer may be formed by a photolithography process to form a seed layer having a fine line width. Therefore, a metal pattern having a fine line width can be formed on the seed film. In addition, the metal pattern can be formed with a constant width by the transparent insulating layer serving as a mold in the process of forming the metal pattern. The metal pattern of a mesh having fine line widths of several nanometers can exhibit very good transmittance and can reduce optical moiré and star burst. In addition, since a simple patterning process and a plating process are used, it is easy to manufacture a large-area transparent electrode.
본 발명의 실시예들을 통하여 제조된 투명 전극은 미세 선폭을 갖는 그물망 구조(mesh)의 금속 패턴 상에 OMO(oxide/metal/oxide) 구조의 다층 투명 전도막을 구비한다. 다층 투명 전도막은 금속 패턴의 산화를 방지하며, 투명 전극 전체의 저항 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 투명 전극은 다층 투명 전도막의 고투과도를 유지하면서 금속 패턴에 의한 저저항 특성을 확보할 수 있다.The transparent electrode manufactured through embodiments of the present invention has a multilayer transparent conductive film of an oxide / metal / oxide (OMO) structure on a metal pattern of a mesh having fine line width. The multilayer transparent conductive film prevents the oxidation of the metal pattern and improves the resistance uniformity of the transparent electrode as a whole. Further, the transparent electrode can secure a low resistance property by the metal pattern while maintaining high transparency of the multilayer transparent conductive film.
도 1 은 본 발명의 실시예들에 따라 제조된 투명 전극을 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 금속 패턴의 다른 예를 설명하기 위한 평면도들이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 투명 전극의 제조 방법의 일 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 6 내지 도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 투명 전극의 제조 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면들로, 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'에 대응하는 단면도들이다.
도 12는 비교예에 따른 금속 패턴을 확대한 사진이다.
도 13은 실험예에 따른 금속 패턴을 확대한 사진이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 투명 전극의 투과도 및 면저항을 시뮬레이션한 결과를 도시하는 표이다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 투명 전극이 적용되는 투명 히터의 예를 보여주는 단면도이다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 투명 전극이 적용되는 자동차용 접합 유리의 예를 보여주는 분해 사시도이다.1 is a plan view illustrating a transparent electrode manufactured according to embodiments of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along the line I-I 'of FIG.
3 and 4 are plan views for explaining another example of the metal pattern according to the embodiments of the present invention.
5 is a flowchart illustrating an example of a method of manufacturing a transparent electrode according to embodiments of the present invention.
FIGS. 6 to 11 are views for explaining an example of a method of manufacturing a transparent electrode according to embodiments of the present invention, and are cross-sectional views corresponding to I-I 'of FIG.
12 is an enlarged photograph of a metal pattern according to a comparative example.
13 is an enlarged photograph of a metal pattern according to an experimental example.
FIG. 14 is a table showing a simulation result of transparency and sheet resistance of a transparent electrode according to embodiments of the present invention.
15 is a cross-sectional view showing an example of a transparent heater to which a transparent electrode according to embodiments of the present invention is applied.
16 is an exploded perspective view showing an example of a bonded glass for a vehicle to which a transparent electrode according to embodiments of the present invention is applied.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 당해 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자는 본 발명의 개념이 어떤 적합한 환경에서 수행될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.In order to fully understand the structure and effects of the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Those of ordinary skill in the art will understand that the concepts of the present invention may be practiced in any suitable environment. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 ‘포함한다(comprises)’및/또는 ‘포함하는(comprising)’은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms 'comprises' and / or 'comprising' mean that the stated element, step, operation and / or element does not imply the presence of one or more other elements, steps, operations and / Or additions.
본 명세서에서 어떤 면(또는 층)이 다른 면(또는 층) 또는 기판상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 면(또는 층) 또는 기판상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 면(또는 층)이 개재될 수도 있다.In the present specification, when it is mentioned that a surface (or layer) is on another surface (or layer) or substrate, it may be directly formed on the other surface (or layer) or substrate, or a third surface Or layer) may be interposed.
본 명세서의 다양한 실시예들에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어가 다양한 영역, 면들(또는 층들) 등을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 영역, 면들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 소정 영역 또는 면(또는 층)을 다른 영역 또는 면(또는 층)과 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시예에서의 제 1 면으로 언급된 면이 다른 실시예에서는 제 2 면으로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시예는 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. Although the terms first, second, third, etc. have been used in various embodiments herein to describe various regions, faces (or layers), etc., it is to be understood that these regions, Can not be done. These terms are only used to distinguish certain regions or faces (or layers) from other regions or faces (or layers). Thus, the face referred to as the first face in either embodiment may be referred to as the second face in other embodiments. Each embodiment described and exemplified herein also includes its complementary embodiments. Like numbers refer to like elements throughout the specification.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.In addition, the embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and / or plan views, which are ideal illustrations of the present invention. In the drawings, the thicknesses of the films and regions are exaggerated for an effective description of the technical content. Thus, the shape of the illustrations may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include changes in the shapes that are generated according to the manufacturing process. For example, the etched area shown at right angles may be rounded or may have a shape with a certain curvature. Thus, the regions illustrated in the figures have schematic attributes, and the shapes of the regions illustrated in the figures are intended to illustrate specific types of regions of the elements and are not intended to limit the scope of the invention.
본 발명의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.The terms used in the embodiments of the present invention may be construed as commonly known to those skilled in the art unless otherwise defined.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 실시예들에 따라 제조된 투명 전극을 설명하기 위한 평면도이다. 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 선을 따라 자른 단면도이다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 금속 패턴의 다른 예를 설명하기 위한 평면도들이다. 설명의 편의를 위하여, 도 1, 도 3 및 도 4에서 다층 투명 전도막(50)은 생략되어 있다.1 is a plan view illustrating a transparent electrode manufactured according to embodiments of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along the line I-I 'of FIG. 3 and 4 are plan views for explaining another example of the metal pattern according to the embodiments of the present invention. For convenience of explanation, the multilayer transparent
도 1 및 도 2를 참조하여, 투명 기판(10)이 제공될 수 있다. 투명 기판(10)은 유리 또는 투명 폴리머를 포함할 수 있다.1 and 2, a
투명 기판(10) 상에 투명 절연층(20)이 배치될 수 있다. 투명 절연층(20)은 투명한 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 투명 절연층(20)은 실리콘 산화물과 같은 투명 무기물, 또는 PET(polyethylene terephthalate) 또는 PC(polycarbonate)와 같은 투명 폴리머를 포함할 수 있다. 투명 절연층(20)은 1 내지 10 마이크로 미터의 높이를 가질 수 있다. 본 발명의 개념에 따르면, 투명 절연층(20)은 그의 내부에 개구부(OP)를 가질 수 있다. 평면적 관점에서, 개구부(OP)는 그물망 구조(mesh)를 가질 수 있다. 일 예로, 개구부(OP)는 평면적으로 그리드(grid) 형태를 가질 수 있다. 상세하게는, 개구부(OP)는 X-방향으로 연장되어 복수의 행들을 이루는 제 1 개구부들(OP1)과 Y-방향으로 연장되어 복수의 열들을 이루는 제 2 개구부들(OP2)을 포함할 수 있다. 개구부(OP)의 측벽은 투명 기판(10)의 상면에 대하여 45 도 내지 90 도의 경사를 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 개구부(OP)는 투명 절연층(20)을 관통하여 투명 기판(10)의 상면을 노출시킬 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.A transparent insulating
개구부(OP)의 바닥면 상에 시드막(30)이 배치될 수 있다. 이에 따라, 시드막(30)은 개구부(OP)와 실질적으로 동일한 평면 구조를 가질 수 있다. 즉, 시드막(30)은 평면적으로 그물망 구조(mesh)를 가질 수 있다. 시드막(30)의 높이는 투명 절연층(20)의 높이보다 작을 수 있다. 즉, 시드막(30)의 상면의 높이는 투명 절연층(20)의 상면의 높이보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 시드막(30)은 1 내지 50 나노미터의 높이를 가질 수 있다. 시드막(30)은 금속 박막일 수 있다. 이때, 시드막(30)은 접착력(adhesion force)이 높은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 시드막(30)은 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 또는 크롬(Cr)을 포함할 수 있다. 이와는 다르게, 도시하지는 않았으나, 시드막(30)은 개구부(OP)의 측벽으로 연장될 수도 있다. 즉, 시드막(30)은 개구부(OP)의 내면, 즉 바닥면 및 측면을 모두 덮을 수 있다.The
본 발명의 실시예들에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 시드막(30)은 복층으로 형성될 수도 있다. 상세하게는, 시드막(30)은 개구부(OP)의 바닥면 상에 배치되는 제 1 시드막(31) 및 제 1 시드막(31) 상의 제 2 시드막(32)을 포함할 수 있다. 제 1 시드막(31) 및 제 2 시드막(32)은 금속 박막일 수 있다. 이때, 제 1 시드막(31)은 접착력(adhesion force)이 높은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 시드막(31)은 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 또는 크롬(Cr)을 포함할 수 있다. 제 2 시드막(32)은 제 1 시드막(31)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 제 2 시드막(32)은 후술되는 금속 패턴(40)과 동일한 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 시드막(32)은 구리(Cu), 니켈(Ni), 또는 은(Ag)을 포함할 수 있다. 즉, 시드막(30)은 Cu/Ti, Cu/Al, Cu/Cr, Ni/Ti, Ni/Al, Ni/Cr, Ag/Ti, Ag/Al 또는 Ag/Cr과 같이 복층의 금속 박막일 수 있다. 제 1 시드막(31)은 투명 기판(10)과의 접합성 향상을 위하여, 제 2 시드막(32)은 후술되는 투명 전극의 제조 방법에서 금속 패턴(40)의 도금 공정 효율 향상을 위하여 제공될 수 있다.According to the embodiments of the present invention, as shown in FIG. 1, the
시드막(30) 상에 금속 패턴(40)이 배치될 수 있다. 상세하게는, 금속 패턴(40)은 개구부(OP) 내에 배치될 수 있다. 이에 따라, 금속 패턴(40)은 개구부(OP) 및 시드막(30)과 실질적으로 동일한 평면 구조를 가질 수 있다. 즉, 금속 패턴(40)은 평면적으로 그물망 구조(mesh)를 가질 수 있다. 일 예로, 금속 패턴(40)은 평면적으로 그리드(grid) 형태를 가질 수 있다. 상세하게는, 금속 패턴(40)은 X-방향으로 연장되어 복수의 행들을 이루는 제 1 금속 패턴들(41)과, X-방향과 직교하는 Y-방향으로 연장되어 복수의 열들을 이루는 제 2 금속 패턴들(42)을 포함할 수 있다. 제 1 금속 패턴들(41)은 제 1 폭(w1)을 가질 수 있고, 제 1 거리(d1)만큼 서로 이격될 수 있다. 제 1 폭(w1)은 제 1 개구부들(OP1)의 폭에 상응할 수 있고, 제 1 거리(d1)는 서로 인접한 제 1 개구부들(OP1) 사이의 이격 거리에 상응할 수 있다. 마찬가지로, 제 2 금속 패턴들(42)은 제 2 폭(w2)을 가질 수 있고 제 2 거리(d2)만큼 서로 이격될 수 있다. 제 2 폭(w2)은 제 2 개구부들(OP2)의 폭에 상응할 수 있고, 제 2 거리(d2)는 서로 인접한 제 2 개구부들(OP2) 사이의 이격 거리에 상응할 수 있다. 일 예로, 제 1 및 제 2 폭들(w1, w2)의 각각은 1 내지 20 마이크로 미터일 수 있다. 그리고, 제 1 및 제 2 거리들(d1, d2)의 각각은 1 내지 1000 마이크로 미터일 수 있다. 제 1 및 제 2 폭(w1, w2)이 상기 범위보다 크고, 제 1 및 제 2 거리들(d1, d2)이 상기 범위보다 작은 경우에는 투명 전극의 투과도가 저하되며, 광학적 모아레(moire) 현상 및 섬광 현상(star burst)이 발생할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 및 제 2 폭들(w1, w2)은 서로 동일할 수 있고, 제 1 및 제 2 거리들(d1, d2)은 서로 동일할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들이 이에 한정되는 것은 아니다.The
금속 패턴(40)은 개구부(OP) 내를 채울 수 있다. 이때, 금속 패턴(40)의 상면의 높이는 투명 절연층(20)의 상면의 높이와 같거나 그보다 낮을 수 있다. 즉, 금속 패턴(40)은 투명 절연층(20)의 상면 위로 돌출되지 않을 수 있다. 상세하게는, 시드막(30)의 높이와 금속 패턴(40)의 높이의 합은 투명 절연층(20)의 높이와 같거나 작을 수 있다. 일 예로, 금속 패턴(40)의 높이는 0.1 내지 10 마이크로 미터일 수 있다. 금속 패턴(40)은 고전도성의 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 금속 패턴(40)은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.The
본 발명의 실시예들에 따르면, 투명 절연층(20) 및 금속 패턴(40) 상에 다층 투명 전도막(50)이 배치될 수 있다. 다층 투명 전도막(50)은 적어도 하나의 금속층 및 적어도 하나의 산화물층이 적층된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 다층 투명 전도막(50)은 OMO(oxide/metal/oxide) 구조의 하이브리드(hybrid) 전극일 수 있다. 상세하게는, OMO 구조의 다층 투명 전도막(50)은 순차적으로 적층된 제 1 산화물층(51), 금속층(52) 및 제 2 산화물층(53)을 포함할 수 있다. 즉, OMO 구조의 다층 투명 전도막(50)은 금속층(52)과 금속층(52)을 사이에 두고 서로 대향하는 제 1 산화물층(51) 및 제 2 산화물층(53)을 포함할 수 있다. 이와는 다르게, 다층 투명 전도막(50)은 제 1 산화물층(51)이 생략된 MO(metal/oxide) 구조, 또는 제 2 산화물층(53)이 생략된 OM(oxide/metal) 구조를 가질 수도 있다. 제 1 산화물층(51) 및 제 2 산화물층(53)의 각각은 일 예로, 아연 산화물(ZnO), 주석 산화물(SnO2), 실리콘 산화물(SiO2), 티타늄 산화물(TiO2), 실리콘 질화물(SiNx), ZITO(ZnO+In2O3+SnO2), ZTO(ZnO+SnO2), AZO(Al-doped ZnO), GZO(Ga-doped ZnO), ITO(In2O3+SnO2), IZO(In2O3+ZnO) 또는 이들의 화합물(compound)을 포함할 수 있다. 제 1 산화물층(51) 및 제 2 산화물층(53)은 서로 동일한 물질을 포함할 수 있으나, 본 발명의 실시예들이 이에 한정되는 것은 아니다. 금속층(52)은 일 예로, 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti) 및 구리(Cu)를 포함하는 은 합금(Ag alloy), 또는 은(Ag)을 포함할 수 있다. 제 1 산화물층(51) 및 제 2 산화물층(53)은 금속층(52)보다 큰 두께를 가질 수 있다. 일 예로, 제 1 산화물층(51) 및 제 2 산화물층(53)의 각각은 30 내지 60 나노미터의 두께를 가질 수 있고, 금속층(52)은 5 내지 15 나노미터의 두께를 가질 수 있다. 금속층(52)의 두께가 상기 범위보다 큰 경우에는 투명 전극의 투과도가 저하될 수 있다. 더하여, 제 1 산화물층(51) 및 제 2 산화물층(53)은 서로 동일한 두께를 가질 수 있으나, 본 발명의 실시예들이 이에 한정되는 것은 아니다. 다층 투명 전도막(50)은 금속 패턴(40)의 산화 방지, 및 투명 전극 전체의 저항 균일성을 향상시키기 위하여 제공될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 다층 투명 전도막(50)은 필요에 따라 생략될 수도 있다.According to the embodiments of the present invention, the multilayer transparent
한편, 본 발명의 실시예들에 따르면, 금속 패턴(40)은 그리드(grid) 형태가 아닌 다양한 형태의 그물망 구조로 구현될 수도 있다. 일 예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 금속 패턴(40)은 허니콤(honeycomb) 형태의 그물망 구조를 가질 수도 있다. 이에 상응하여, 투명 절연층(20)의 개구부(OP) 및 시드막(30) 또한 평면적으로 허니콤(honeycomb) 형태를 가질 수 있다. 이때, 금속 패턴(40)은 제 3 폭(w3)을 가질 수 있다. 일 예로, 제 3 폭(w3)은 1 내지 20 마이크로 미터일 수 있다. 금속 패턴(40)의 평행한 금속선들은 제 3 거리(d3)만큼 서로 이격될 수 있다. 일 예로, 제 3 거리(d3)는 1 내지 1000 마이크로 미터일 수 있다.Meanwhile, according to the embodiments of the present invention, the
또는, 도 4에 도시된 바와 같이, 금속 패턴(40)은 복수의 링 형상을 포함하는 패턴을 가질 수 있다. 이때, 복수의 링은 그리드(grid) 또는 허니콤(honeycomb)과 같은 형태로 배열하되, 상호 인접한 링과 그 일부가 겹칠 수 있다. 이때, 복수의 링은 직경(r) 및 직경(r)보다 작은 제 4 폭(w4)을 가질 수 있다. 일 예로, 직경(r)은 1 내지 1000 마이크로 미터이며, 제 4 폭(w4)는 1 내지 20 마이크로 미터일 수 있다.Alternatively, as shown in Fig. 4, the
이하, 도 5 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 투명 전극의 제조 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a transparent electrode according to embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 11. FIG.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 투명 전극의 제조 방법의 일 예를 설명하기 위한 순서도이다. 도 6 내지 도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 투명 전극의 제조 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면들로, 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'에 대응하는 단면도들이다.5 is a flowchart illustrating an example of a method of manufacturing a transparent electrode according to embodiments of the present invention. FIGS. 6 to 11 are views for explaining an example of a method of manufacturing a transparent electrode according to embodiments of the present invention, and are cross-sectional views corresponding to I-I 'of FIG.
도 5 및 도 6을 참조하여, 투명 기판(10) 상에 투명 절연층(20)을 형성할 수 있다(S10). 투명 절연층(20)은 PVD(physical vapor deposition) 방법, CVD(chemical vapor deposition) 방법 또는 SOG(spin on glass) 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 이때, 투명 절연층(20)은 투명 기판(10)의 상면으로부터 1 내지 10 마이크로 미터의 높이를 갖도록 형성될 수 있다. 투명 절연층(20)은 투명한 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 투명 절연층(20)은 실리콘 산화물과 같은 투명 무기물, 및 PET(polyethylene terephthalate) 및 PC(polycarbonate)와 같은 투명 폴리머를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 6, a transparent insulating
도 5 및 도 7을 참조하여, 투명 절연층(20) 상에 마스크 패턴(M)이 형성될 수 있다(S20). 마스크 패턴(M)은 일 예로, 포토 레지스트(photo resist) 패턴일 수 있다. 예를 들어, 마스크 패턴(M)은 투명 절연층(20) 상에 포토 레지스트를 도포하고, 상기 포토 레지스트를 노광 또는 큐어링(curing)하고, 이후 포토 레지스트를 현상함으로써 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 7, a mask pattern M may be formed on the transparent insulating layer 20 (S20). The mask pattern M may be, for example, a photo resist pattern. For example, the mask pattern M may be formed by applying a photoresist on the transparent insulating
도 5 및 도 8을 참조하여, 투명 절연층(20) 내에 개구부(OP)를 형성할 수 있다(S30). 개구부(OP)는 투명 절연층(20) 상에 마스크 패턴(M)을 식각 마스크로 하는 식각 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 개구부(OP)는 평면적으로 그물망 구조(mesh)를 갖도록 형성될 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 봐와 같이, 개구부(OP)는 일 예로, 평면적으로 그리드(grid) 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 상세하게, 개구부(OP)는 X-방향으로 연장되어 복수의 행들을 이루는 제 1 개구부들(OP1)과 Y-방향으로 연장되어 복수의 열들을 이루는 제 2 개구부들(OP2)을 포함할 수 있다. 개구부(OP)는 그의 측벽이 투명 기판(10)의 상면에 대하여 45 도 내지 90 도의 경사를 갖도록 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 개구부(OP)는 투명 절연층(20) 상면의 일부를 노출시킬 수도 있다.5 and 8, an opening OP may be formed in the transparent insulating layer 20 (S30). The opening OP may be formed by performing an etching process using the mask pattern M as an etching mask on the transparent insulating
도 5 및 도 9를 참조하여, 투명 기판(10) 상에 시드막(seed layer, 30)를 형성할 수 있다(S40). 상세하게는, 시드막(30)은 마스크 패턴(M)의 상면을 덮고, 개구부(OP)의 일부를 채울 수 있다. 예를 들어, 시드막(30)은 마스크 패턴(M)의 상면 상과 개구부(OP)의 바닥면 상에 증착될 수 있다. 시드막(30)은 PVD(physical vapor deposition) 방법 또는 CVD(chemical vapor deposition) 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 이때, 시드막(30)은 1 내지 50 나노 미터의 높이를 갖도록 형성될 수 있다. 시드막(30)은 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 또는 크롬(Cr)을 포함할 수 있다. 이와는 다르게, 도시하지는 않았으나, 시드막(30)은 마스크 패턴(M)의 상면 상과 개구부(OP)의 바닥면 및 측면 상에 증착될 수도 있다.Referring to FIGS. 5 and 9, a
도 5 및 10을 참조하여, 마스크 패턴(M)을 제거할 수 있다(S50). 예를 들어, 마스크 패턴(M)은 애싱(ashing) 공정을 통해 제거될 수 있다. 상세하게는, 마스크 패턴(M)이 제거됨과 동시에, 마스크 패턴(M)과 접하는 시드막(30)의 일부분이 함께 제거될 수 있다. 이로 인해, 시드막(30)은 개구부(OP) 내에만 잔존할 수 있다. 또한, 마스크 패턴(M)이 제거됨으로 인해, 투명 절연층(20)의 상면이 드러날 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 10, the mask pattern M can be removed (S50). For example, the mask pattern M may be removed through an ashing process. Particularly, at the same time as the mask pattern M is removed, a part of the
도 5 및 도 11을 참조하여, 개구부(OP) 내에 금속 패턴(40)을 형성할 수 있다 (S60). 상세하게는, 금속 패턴(40)은 개구부(OP) 내에 잔존하는 시드막(30) 상에 형성되어, 개구부(OP)를 채울될 수 있다. 금속 패턴(40)은 도금 공정을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 도금 공정은 무전해 도금 공정(metal electro less plating) 또는 전해 도금 공정(metal electroplating)을 포함할 수 있다. 금속 패턴(40)의 도금 공정 시, 도금 공정에 사용되는 소스 물질은 시드막(30) 상에만 증착되며, 투명 절연층(20) 상에는 증착되지 않을 수 있다. 일 예로, 무전해 도금 공정의 경우, 시드막(30)의 상면이 시드(seed)의 역할을 할 수 있다. 즉, 시드막(30)의 상면은 도금되는 금속 패턴(40)의 균일성을 증가시키며 초기 핵 생성 자리(nucleation site) 역할을 할 수 있다. 일 예로, 전해 도금 공정의 경우, 시드막(30)에 인가된 전위에 의해, 금속 이온이 시드막(30) 상에만 증착될 수 있다. 금속 패턴(40)을 형성하는 도금 공정에 사용되는 소스 물질은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 금속 패턴(40)은 시드막(30)의 상면으로부터 0.1 내지 10 마이크로 미터의 높이를 갖도록 형성될 수 있다. 개구부(OP)가 형성된 투명 절연층(20) 및 시드막(30)은 금속 패턴(40)이 채워지는 몰드(mold)의 역할을 할 수 있다. 금속 패턴(40)은 도금 공정에 의해 개구부(OP) 내에서 시드막(30) 바로 위부터 채워질 수 있다. 이때, 도금 공정에 의한 금속 패턴(40)의 성장은 투명 절연층(20)의 상면 위로 돌출되지 않도록 조절될 수 있다. 이는, 금속 패턴(40)의 도금 공정 시, 금속 패턴(40)이 개구부(OP)에 의해 정의되는 평면 구조를 유지하기 위함이다. 투명 절연층(20)의 상면 위로 돌출되도록 도금하는 경우, 금속 패턴(40)은 투명 절연층(20) 상에서 평면적으로 퍼져 나가도록 성장된다.5 and 11, the
본 발명의 실시예들에 따르면, 금속 패턴(40) 및 투명 절연층(20) 상에 다층 투명 전도막(50)을 형성할 수도 있다. 도 2를 다시 참조하여, 다층 투명 전도막(50)은 적어도 하나의 금속층 및 적어도 하나의 산화물층이 적층된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 다층 투명 전도막(50)은 OMO(oxide/metal/oxide) 구조의 하이브리드(hybrid) 전극일 수 있다. 구체적으로, 다층 투명 전도막(50)은 금속 패턴(40) 및 투명 절연층(20) 상에 제 1 산화물층(51), 금속층(52) 및 제 2 산화물층(53)을 순차적으로 적층하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 산화물층(51), 금속층(52) 및 제 2 산화물층(53)의 각각은 PVD(physical vapor deposition) 방법 또는 CVD(chemical vapor deposition) 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 이와는 다르게, 다층 투명 전도막(50)은 제 1 산화물층(51)의 증착이 생략된 MO(metal.oxide) 구조, 또는 제 2 산화물층(53)의 증착이 생략된 OM(oxide/metal) 구조로 형성될 수도 있다. 다른 실시예에 따르면, 다층 투명 전도막(50)을 형성하는 공정은 필요에 따라 생략될 수도 있다.According to the embodiments of the present invention, the multilayer transparent
이하 본 발명의 실시예들에 따라 제조된 실험예와 투명 절연층을 적용하지 않은 비교예를 제조한 뒤, 금속 패턴의 평면 형상을 살펴보았다. 실험예와 비교예 모두 10 마이크로 미터의 폭을 갖는 시드막(30) 상에 습식 도금을 하여 금속 패턴(40)을 형성하였다. 다만, 실험예는 제조과정에서 측벽의 기울이가 90도인 개구부(OP)를 갖는 투명 절연층(20)을 이용하여 금속 패턴(40)을 형성하였고, 비교예는 투명 절연층이 없이 시드막(30) 상에 바로 도금 공정을 수행하여 금속 패턴(40)을 형성하였다.Experimental examples prepared according to the embodiments of the present invention and comparative examples not using a transparent insulating layer were fabricated and the planar shapes of the metal patterns were examined. Both the experimental example and the comparative example were wet-plated on the
도 12는 비교예에 따른 금속 패턴을 확대한 사진이다. 도 13은 실험예에 따른 금속 패턴을 확대한 사진이다. 도 12를 참조하면, 비교예는 금속 패턴(40)의 폭이 불규칙한 것을 볼 수 있다. 즉, 도금 공정이 진행되는 동안, 금속 패턴(40)이 폭 방향으로도 성장을 하게 되어, 불규칙한 선폭을 형성하는 것을 확인할 수 있다. 불규칙한 선폭을 갖는 금속 패턴(40)은 투명 전극의 제조에서 제품에 대한 신뢰성을 저하시키는 요일이 될 수 있다. 도 13을 참조하면, 실험예는 금속 패턴(40)의 폭이 일정한 것을 볼 수 있다. 즉, 몰드의 역할을 하는 투명 절연층(20)으로 인해 금속 패턴(40)은 도금하는 두께에 상관없이 일정한 폭을 가질 수 있다.12 is an enlarged photograph of a metal pattern according to a comparative example. 13 is an enlarged photograph of a metal pattern according to an experimental example. Referring to FIG. 12, it can be seen that the width of the
금속 패턴의 폭, 간격 및 높이에 따른 투명 전극의 투과도 및 면저항을 시뮬레이션하였다. 도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 투명 전극의 투과도 및 면저항을 시뮬레이션한 결과를 도시하는 표이다.Transmittance and sheet resistance of the transparent electrode according to the width, spacing and height of the metal pattern were simulated. FIG. 14 is a table showing a simulation result of transparency and sheet resistance of a transparent electrode according to embodiments of the present invention.
본 시뮬레이션에서 투명 기판(10)은 유리로 형성되고, 금속 패턴(40)은 구리(Cu)를 이용하여 그리드 형상으로 형성되는 것으로 가정되었다. 이때, 구리(Cu)의 비저항은 1.724·10- 6Ω·cm로 설정하였다. 또한, 금속 패턴(40)을 이루는 제 1 금속 패턴들(41)의 제 1 폭(w1) 및 제 2 금속 패턴들(42)의 제 2 폭(w2)은 동일하고, 제 1 금속 패턴들(41)이 이격되는 제 1 거리(d1) 및 제 2 금속 패턴들(42)이 이격되는 제 2 거리(d2)는 동일한 것으로 가정되었다.In this simulation, it is assumed that the
도 14의 표에서 선폭은 제 1 금속 패턴들(41) 및 제 2 금속 패턴들(42)의 폭을 나타내고, 간격은 제 1 및 제 2 금속 패턴들(41, 42)의 이격 거리를 나타내며, 두께는 금속 패턴(40)의 높이를 나타낸다. 투과도는 투명 전극의 투과도를 나타내고, 면저항는 투명 전극의 면저항을 나타낸다. 도 14를 참조하여 시뮬레이션 결과를 살펴보면, 투명 전극은 89 내지 91.5%의 투과도를 갖고, 0.0862 내지 1.3792 Ω/□의 면저항을 갖는 것을 알 수 있다.In the table of Fig. 14, the line width represents the width of the
기존의 도금 공정을 이용하여 그물망 구조(mesh)의 금속 전극을 형성하는 방법은 기판 상에 시드막(seed layer)을 형성한 후, 시드막 상에 무전해 도금 공정을 수행한다. 그러나, 기존의 방법은 시드막의 선폭을 줄이는 데에 한계가 있고, 금속 패턴의 폭을 일정하게 유지하는 데 어려움이 있다.A method of forming a metal mesh of a mesh using an existing plating process includes forming a seed layer on a substrate and then performing an electroless plating process on the seed layer. However, the conventional method has a limitation in reducing the line width of the seed film, and it is difficult to keep the width of the metal pattern constant.
본 발명의 실시예들에 따른 투명 전극의 제조 방법은 투명 절연층을 수 나노 단위의 매우 미세한 패터닝이 가능한 포토 리소그래피(photo lithography) 공정을 이용하여 패터닝하며, 투명 절연층의 패턴 내에 미세한 선폭을 갖는 시드막을 형성할 수 있다. 따라서, 시드막 상에 미세한 선폭을 갖는 금속 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 금속 패턴이 형성되는 과정 내에서 몰드의 역할을 하는 투명 절연층에 의해, 금속 패턴은 일정한 폭을 유지하며 형성될 수 있다. 수 나노미터 단위의 미세한 선폭을 갖는 그물망 구조(mesh)의 금속 패턴은 매우 우수한 투과도를 나타내며, 광학적 모아레(moire) 현상 및 섬광 현상(star burst)을 줄일 수 있다. 또한, 간단한 패터닝 공정 및 도금 공정을 이용하기 때문에 대면적의 투명 전극 제조가 용이하다.A method of manufacturing a transparent electrode according to embodiments of the present invention is a method of patterning a transparent insulating layer using a photo lithography process capable of very fine patterning in a few nanoseconds and forming a transparent insulating layer having a fine line width in a pattern of a transparent insulating layer A seed film can be formed. Therefore, a metal pattern having a fine line width can be formed on the seed film. In addition, the metal pattern can be formed with a constant width by the transparent insulating layer serving as a mold in the process of forming the metal pattern. The metal pattern of a mesh having fine line widths of several nanometers can exhibit very good transmittance and can reduce optical moiré and star burst. In addition, since a simple patterning process and a plating process are used, it is easy to manufacture a large-area transparent electrode.
본 발명의 실시예들을 통하여 제조된 투명 전극은 미세 선폭을 갖는 그물망 구조(mesh)의 금속 패턴 상에 OMO(oxide/metal/oxide) 구조의 다층 투명 전도막을 구비한다. 다층 투명 전도막은 금속 패턴의 산화를 방지하며, 투명 전극 전체의 저항 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 투명 전극은 다층 투명 전도막의 고투과도를 유지하면서 금속 패턴에 의한 저저항 특성을 확보할 수 있다.The transparent electrode manufactured through embodiments of the present invention has a multilayer transparent conductive film of an oxide / metal / oxide (OMO) structure on a metal pattern of a mesh having fine line width. The multilayer transparent conductive film prevents the oxidation of the metal pattern and improves the resistance uniformity of the transparent electrode as a whole. Further, the transparent electrode can secure a low resistance property by the metal pattern while maintaining high transparency of the multilayer transparent conductive film.
상술한 투명 전극은 투명 히터에 적용될 수 있다. 상술한 본 발명의 기술이 적용된 투명 전극은 투명 히터의 발열부로 제공될 수 있다. 도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 투명 전극이 적용되는 투명 히터의 예를 보여주는 단면도이다. 도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 투명 전극이 적용되는 자동차용 접합 유리의 예를 보여주는 분해 사시도이다.The transparent electrode described above can be applied to a transparent heater. The transparent electrode to which the above-described technique of the present invention is applied can be provided as a heating portion of the transparent heater. 15 is a cross-sectional view showing an example of a transparent heater to which a transparent electrode according to embodiments of the present invention is applied. 16 is an exploded perspective view showing an example of a bonded glass for a vehicle to which a transparent electrode according to embodiments of the present invention is applied.
도 15를 참조하면, 투명 히터(100)는 제 1 투명 기판(110), 전극 단자부(120), 및 발열부(130)를 포함할 수 있다. 발열부(130)는 본 발명의 실시예들에 따른 투명 전극을 포함할 수 있다. 발열부(130)는 제 1 투명 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 전극 단자부(120)는 제 1 투명 기판(110)의 일 측에 형성되고, 발열부(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 전극 단자부(120)는 외부 전원(S)과 전기적으로 연결되어, 발열부(130)에 대한 전원 공급을 할 수 있다. 발열부(130)는 전극 단자부(120)와 전기적으로 연결되어, 외부 전원(S)으로부터 전원을 공급받아 전기 저항에 따라 발열할 수 있다. 도 16을 참조하여, 본 발명에 따른 투명 히터가 자동차용 접합 유리인 경우, 발열부(130) 상에 PVB(poly vinyl butyral) 필름(140)이 배치될 수 있다. PVB 필름(140)은 안정성을 향상시키기 위하여 제공될 수 있다. PVB 필름(140) 상에 제 2 투명 기판(150)이 배치될 수 있다. 제 1 투명 기판(110) 및 제 2 투명 기판(150) 중 어느 하나는 자동차용 접합 유리에서 내측 유리이고, 다른 하나는 외측 유리일 수 있다.Referring to FIG. 15, the
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
10: 투명 기판
20: 투명 절연층
30: 시드막
40: 금속 패턴
50: 다층 투명 전도막
51: 제 1 산화물층
52: 금속층
53: 제 2 산화물층
M: 마스크 패턴
OP: 개구부10: transparent substrate 20: transparent insulating layer
30: Seed film 40: Metal pattern
50: multilayer transparent conductive film 51: first oxide layer
52: metal layer 53: second oxide layer
M: mask pattern OP: opening
Claims (13)
상기 투명 절연층 상에 마스크 패턴을 형성하는 것;
상기 마스크 패턴을 식각 마스크로 하는 식각 공정을 수행하여 상기 투명 절연층 내에 개구부를 형성하는 것;
상기 투명 기판 상에 시드막(seed layer)을 형성하는 것, 상기 시드막은 상기 마스크 패턴의 상면을 덮으며 상기 개구부의 일부를 채우고;
상기 마스크 패턴을 제거하는 것; 및
상기 개구부 내에 금속 패턴을 형성하는 것을 포함하되,
상기 마스크 패턴의 제거에 의해 상기 마스크 패턴과 접하는 상기 시드막의 일부는 제거되되, 다른 일부는 상기 개구부 내에 잔존하고,
상기 금속 패턴은 상기 개구부 내에 잔존하는 상기 시드막의 다른 일부를 시드(seed)로 이용하는 도금 공정을 수행하여 형성되는 투명 전극의 제조 방법.Forming a transparent insulating layer on the transparent substrate;
Forming a mask pattern on the transparent insulating layer;
Forming an opening in the transparent insulating layer by performing an etching process using the mask pattern as an etching mask;
Forming a seed layer on the transparent substrate, the seed film covering an upper surface of the mask pattern to fill a portion of the opening;
Removing the mask pattern; And
And forming a metal pattern in the opening,
A part of the seed film in contact with the mask pattern is removed by the removal of the mask pattern while the other part remains in the opening,
Wherein the metal pattern is formed by performing a plating process using a different part of the seed film remaining in the opening as a seed.
상기 금속 패턴은 평면적으로 그물망 구조(mesh)를 갖는 투명 전극의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the metal pattern has a mesh structure in plan view.
상기 금속 패턴은 평면적으로 일 방향으로 연장되어 복수의 행들을 이루는 제 1 금속 패턴들, 및 상기 일 방향과 수직한 방향으로 연장되어 복수의 열들을 이루는 제 2 금속 패턴들을 포함하는 그리드(grid) 형태를 갖는 투명 전극의 제조 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the metal pattern includes a first metal pattern extending in one direction in a plane and a second metal pattern extending in a direction perpendicular to the first direction and having a plurality of rows, Wherein the transparent electrode is a transparent electrode.
상기 금속 패턴은 평면적으로 허니콤(honeycomb) 형태를 갖는 투명 전극의 제조 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the metal pattern has a honeycomb shape in plan view.
상기 금속 패턴은 1 내지 20 마이크로 미터의 폭을 갖는 투명 전극의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the metal pattern has a width of 1 to 20 micrometers.
상기 도금 공정은,
구리(Gu), 니켈(Ni), 은(Ag) 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 소스 물질로 사용하는 투명 전극의 제조 방법.The method according to claim 1,
In the plating step,
Wherein at least one selected from the group consisting of copper (Gu), nickel (Ni), silver (Ag), and alloys thereof is used as a source material.
상기 투명 절연층은 실리콘 산화물, PET(polyethylene terephthalate) 또는 PC(polycarbonate)를 포함하는 투명 전극의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the transparent insulating layer comprises silicon oxide, polyethylene terephthalate (PET), or polycarbonate (PC).
상기 시드막은 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 또는 크롬(Cr)을 포함하는 투명 전극의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the seed film comprises titanium (Ti), aluminum (Al), or chromium (Cr).
상기 시드막은:
상기 개구부의 바닥면 상에 배치되는 제 1 시드막; 및
상기 제 1 시드막 상에 배치되는 제 2 시드막을 포함하는 투명 전극의 제조 방법.The method according to claim 1,
The seed film has:
A first seed film disposed on a bottom surface of the opening; And
And a second seed film disposed on the first seed film.
상기 제 1 시드막은 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 또는 크롬(Cr)을 포함하고,
상기 제 2 시드막은 구리(Cu), 니켈(Ni), 또는 은(Ag)을 포함하는 투명 전극의 제조 방법.10. The method of claim 9,
The first seed film may include titanium (Ti), aluminum (Al), or chromium (Cr)
Wherein the second seed film comprises copper (Cu), nickel (Ni), or silver (Ag).
상기 금속 패턴을 형성한 후에,
상기 금속 패턴 및 상기 투명 절연층 상에 다층 투명 전도막을 형성하는 것을 포함하되,
상기 다층 투명 전도막은 적어도 하나의 금속층 및 적어도 하나의 산화물층이 적층되는 투명 전극의 제조 방법.The method according to claim 1,
After forming the metal pattern,
And forming a multilayer transparent conductive film on the metal pattern and the transparent insulating layer,
Wherein the multilayer transparent conductive film is formed by laminating at least one metal layer and at least one oxide layer.
상기 금속층은 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 구리(Cu) 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함하는 투명 전극의 제조 방법.12. The method of claim 11,
The metal layer may be any one selected from the group consisting of silver (Ag), aluminum (Al), molybdenum (Mo), gold (Au), palladium (Pd), titanium (Ti), copper Wherein the transparent electrode is a transparent electrode.
상기 제 1 산화물층 및 상기 제 2 산화물층의 각각은 아연 산화물(ZnO), 주석 산화물(SnO2), 실리콘 산화물(SiO2), 티타늄 산화물(TiO2), 실리콘 질화물(SiNx), ZITO(ZnO+In2O3+SnO2), ZTO(ZnO+SnO2), AZO(Al-doped ZnO), GZO(Ga-doped ZnO), ITO(In2O3+SnO2), IZO(In2O3+ZnO) 및 이들의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함하는 투명 전극의 제조 방법.12. The method of claim 11,
Each of the first oxide layer and the second oxide layer is zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO2), silicon oxide (SiO 2), titanium oxide (TiO 2), silicon nitride (SiN x), ZITO (ZnO + In 2 O 3 + SnO 2 ), ZTO (ZnO + SnO 2), AZO (Al-doped ZnO), GZO (Ga-doped ZnO), ITO (In 2 O 3 + SnO 2), IZO (In 2 O 3 + ZnO), and a compound of any of the foregoing.
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