KR20180060327A - 투명도전층이 내재된 기판과 그 제조방법 및 이를 이용한 전자장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 투명도전층이 내재된 기판과 그 제조방법 및 이를 이용한 전자장치는 플렉서블 기판에 금속 나노와이어(nanowire)로 이루어진 투명도전층을 내재하여 전자장치의 투명전극으로 이용하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 투명도전층은 기존의 ITO에 비해 고투과와 높은 전기전도도 특성 및 높은 유연성을 가지며, 기판에 내재됨에 따라 기판과의 부착(adhesion)불량이 발생하지 않으며, 공정이 단순화되는 효과를 제공한다.

Description

투명도전층이 내재된 기판과 그 제조방법 및 이를 이용한 전자장치{SUBSTRATE EMBEDDED TRANSPARENT CONDUCTING LAYER AND METHOD OF FABRICATING THE SAME, AND ELECTRIC DEVICE USING THE SUBSTRATE}
본 발명은 투명도전층이 내재된 기판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투명도전층이 내재된 기판과 그 제조방법 및 이를 이용한 전자장치에 관한 것이다.
최근 들어, 태양전지나 플렉서블 디스플레이 등 투명전극을 포함하는 다양한 전자장치들이 큰 주목을 받고 있고, 이에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다.
일반적으로 잘 알려진 상용화된 투명전극으로는 산화인듐(indium oxide)을 기반으로 한 산화인듐주석(Indium Tin Oxide; ITO)이나 산화인듐아연(Indium Zinc Oxide; IZO) 등의 투명전도성 산화물(Transparent Conducting Oxide; TCO)이 널리 쓰이고 있다.
TCO는 빛 투과성을 갖는 전기전도성 금속산화물의 총칭으로써 400nm ∼ 700nm 파장의 영역에서 80% 이상의 가시광 투과율과 10-3/Ωcm 이하의 전도성을 갖는 물질로 정의된다. 현재까지 TCO는 액정표시장치, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP), 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diode; OLED) 등을 포함한 평판 디스플레이, 박막 태양전지를 포함하는 태양전지(solar cell) 및 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED)와 같은 조명장치(lighting device)에서 중요한 물질로 사용되고 있다.
가장 널리 사용되고 있는 TCO 중의 하나로 ITO는 높은 가시광 투과도, 낮은 전기저항 등 여러 장점을 지니고 있다. 그러나, 인듐의 소비 증가에 따른 자원부족 현상이 대두되고 있으며 이에 따른 가격상승문제, 그리고 인듐의 독성으로 인한 환경문제까지 겹치면서 문제점을 보완할 수 있는 대체 물질개발이 요구되는 실정이다.
또한, ITO 코팅을 위해서는 스퍼터링 또는 화학증착법과 같은 진공 공정이 필수적이어 제조비용이 비교적 높을 뿐만 아니라, 결정질의 치밀한 박막 구조로 인해 반복적인 휘어짐 과정에서 크랙(crack)이 발생하거나 ITO 전극이 하부 기판으로부터 박리 되는 문제점이 있어 플렉서블 투명전극으로는 접합하지 못하다는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 저렴하고 흔한 금속 나노와이어를 이용하여 기판 내에 투명도전층을 형성하여 제조비용을 절감하도록 한 투명도전층이 내재된 기판과 그 제조방법 및 이를 이용한 전자장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 기존의 ITO에 비해 고투과와 높은 전기전도도 특성 및 높은 유연성을 가진 투명도전층이 내재된 기판과 그 제조방법 및 이를 이용한 전자장치를 제공하는데 있다.
기타, 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명도전층이 내재된 기판은 플라스틱으로 이루어진 기재 층과, 상기 기재 층 위에, 상기 플라스틱 내에 금속 나노와이어가 내재되어 구성되는 투명도전층 및 상기 투명도전층 위에 상기 플라스틱으로 이루어진 산화방지층을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 플라스틱은 플렉서블 특성을 가지는 폴리이미드(polyimide; PI)와, 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate; PET) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 금속 나노와이어는 상기 기재 층과 상기 산화방지층 사이의 상기 기판 윗부분(또는, 아랫부분)에 집중되어 분포할 수 있다.
상기 금속 나노와이어는 은(Ag), 금(Au), 또는 백금(Pt)으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치는 상기 투명도전층이 내재된 기판을 포함하여 구성되며, 상기 투명도전층이 소정의 전극을 구성하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 산화방지층이 제거되어 노출된 상기 투명도전층이 상기 전극을 구성할 수 있다.
상기 전극은 조명장치에서 유기발광소자의 제 1 전극을 구성할 수 있다.
또는, 상기 전극은 터치패널을 구비한 표시장치에서 상기 터치패널의 상부전극을 구성할 수 있다.
또는, 상기 전극은 박막 태양전지에서 투명전극을 구성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명도전층이 내재된 기판의 제조방법은 용매에 금속 나노와이어를 첨가하여 플렉서블 기판용 용액을 제조하는 단계와, 상기 플렉서블 기판용 용액을 코팅하여 소정의 플렉서블 기판을 제조하는 단계 및 경화(curing)공정을 통해 상기 플렉서블 기판 내에 분산된 상기 금속 나노와이어를 하부로 침전시키는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 용매는 플렉서블 특성을 가지는 폴리이미드(polyimide; PI)와, 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate; PET) 중 어느 하나로 형성할 수 있다.
상기 금속 나노와이어는 은(Ag), 금(Au), 또는 백금(Pt)으로 형성할 수 있다.
상기 플렉서블 기판용 용액을 코팅하여 상기 플렉서블 기판 내에 상기 금속 나노와이어를 골고루 분산시킬 수 있다.
상기 경화 시 상기 플렉서블 기판을 구성하는 플라스틱 기재와 상기 금속 나노와이어 사이의 밀도차이에 의해 상기 금속 나노와이어가 상기 플렉서블 기판 하부로 침전되며, 상기 플렉서블 기판 아랫부분에 금속 나노와이어 네트워크로 이루어진 투명도전층이 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명도전층이 내재된 기판과 그 제조방법 및 이를 이용한 전자장치는 투명전극을 저렴하고 흔한 금속 나노와이어로 이루어진 투명도전층으로 형성하기 때문에, 제조비용을 절감할 수 있고 희소금속인 인듐을 사용하지 않으므로 자원보유국에서의 수출억제책에 대해 적절히 대응할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 투명도전층은 기존의 ITO에 비해 고투과와 높은 전기전도도 특성 및 높은 유연성을 가지며, 기판에 내재됨에 따라 기판과의 부착(adhesion)불량이 발생하지 않으며, 공정이 단순화되는 효과를 제공한다. 일 예로, 본 발명의 투명도전층을 OLED 조명장치의 양극으로 사용하는 경우 플렉서블 조명장치의 제작이 용이하며, 기존 ITO 대비 전기전도도의 향상으로 보조전극을 제거할 수 있어 공정이 단순화되는 효과를 제공한다. 또한, 투명도전층이 내재된 기판을 터치패널에 적용하는 경우 ITO 증착 공정의 삭제로 공정을 단순화할 수 있는 동시에 터치패널의 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명도전층이 내재된 기판은 초기 상태에서 투명도전층 표면에 기재로 이루어진 산화방지층이 존재함에 따라 산화에 의한 불량 이슈(issue)가 발생하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명도전층이 내재된 기판의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명도전층이 내재된 기판의 표면을 예로 들어 보여주는 사진.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명도전층이 내재된 기판의 제조방법을 순차적으로 보여주는 흐름도.
도 4a 내지 도 4e는 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 투명도전층이 내재된 기판의 제조방법을 순차적으로 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치의 구조를 예시적으로 보여주는 평면도.
도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치의 I-I'선에 따른 단면을 개략적으로 보여주는 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널을 구비한 표시장치를 예로 들어 보여주는 단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 투명도전층이 내재된 기판과 그 제조방법 및 이를 이용한 전자장치의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용 시, 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명도전층이 내재된 기판의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
그리고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명도전층이 내재된 기판의 표면을 예로 들어 보여주는 사진이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명도전층이 내재된 기판(10)은 기재 층(10a)과 투명도전층(10b) 및 그 상부의 산화방지층(10c)으로 구성될 수 있다.
이때, 기재 층(10a)은 기판(10)을 구성하는 베이스 층이다. 기재 층(10a)과 산화방지층(10c)은 폴리이미드(polyimide; PI)나 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate; PET) 등의 플렉서블 특성을 가진 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
일 예로, 폴리이미드는 가볍고 내열성, 내충격성, 내마모성이 뛰어난 장점으로 플렉서블용 기판(10)으로 사용하기에 적합한 물질이다.
투명도전층(10b)은 기재 층(10a)과 산화방지층(10c) 사이의 기판(10) 윗부분에 위치할 수 있다.
투명도전층(10b)은 기판(10)을 구성하는 플라스틱 내에 금속 나노와이어(11)가 분산(또는, 산포)되어 금속 나노와이어 네트워크를 구성될 수 있다. 즉, 본 발명의 경우에는 기판(10)의 윗부분에 금속 나노와이어 네트워크가 집중적으로 분포되는 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
이때, 금속 나노와이어(11)는 은(Ag)이나 금(Au), 또는 백금(Pt)으로 이루어질 수 있다.
이중 은은 금속 중에서 가장 전도성이 좋은 금속이다. 은의 나노입자 표면은 여러 가지 결정면(crystal plane)으로 이루어져 있고, 이들의 반응성의 차이를 이용하여 이등방성 성장을 유도하면 길쭉한 와이어 형태를 만들 수 있다.
은 나노와이어는 저항 값이 80 ~ 120Ω으로 200 ~ 400Ω인 ITO에 비해 낮아 대형화에 유리하며, 증착이 아닌 인쇄공법 등의 적용이 가능하고 곡면 제작이 가능하여 플렉서블 디스플레이에 적용이 용이하다.
일 예로, 은 나노와이어는 10 ~ 100nm의 직경과 1 ~ 100㎛의 길이를 가질 수 있다. 따라서, 매우 큰 직경-길이 비율을 가지게 되어, 극소량의 사용만으로도 은 나노와이어들이 서로 네트워크 될 수 있어, ITO에 필적하는 90% 이상의 투명도를 가질 수 있다. 이와 같이 극소량의 은 나노와이어를 이용하여 투명전극을 구성함으로써 다공성 특성으로 인해 매우 높은 투과도를 가질 수 있으며, 은 나노와이어의 특성상 우수한 유연성을 가지게 되어 플렉서블 투명전극으로 매우 적합한 특성을 가질 수 있다. 또한, 은 나노와이어는 대기 중에서 폴리올(polyol) 용액상 공정으로 손쉽게 대량 합성이 가능하고, 프린팅 공정 및 스프레이 공정을 이용하여 쉽게 코팅이 가능하다는 장점도 가지고 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명도전층(10b)은 기판(10)에 내재되어 투명전극으로 사용됨에 따라 기판(10)과의 부착불량이 발생할 여지가 없으며, 공정이 단순화되는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명도전층(10b)은 초기 상태에서 투명도전층(10b) 표면에 기재로 이루어진 산화방지층(10c)이 존재함에 따라 산화에 의한 불량 이슈(issue)가 발생하지 않는 이점이 있다. 즉, 순수금속은 저저항에는 유리하지만 공기에 산화되는 단점 때문에 상용화되는데 어려움이 있으나, 본 발명의 경우에는 투명도전층(10b) 표면에 산화방지층(10c)이 존재함에 따라 산화에 의한 불량 이슈가 발생하지 않아 상용화에 유리하다.
일 예로, 디스플레이 및 조명장치용 플렉서블 기판(10) 제작 시 금속 나노와이어(11)를 분산하여 투명도전층(10b)을 내재화할 수 있다. 이 경우 초기 롤(roll) 상태에서 플렉서블 기판(10)에 내재화되어있기 때문에 산화 및 박리 이슈가 발생하지 않는다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명도전층(10b)은 휴대 전화, 스마트폰, 태블릿 PC 등에 탑재되는 터치패널에 적용 가능하다. 또한, 대화면 터치패널에 요구되는 저저항화가 가능하고, 향후 3차원 형상의 터치패널이나 태양전지, OLED용 전극 등에도 적용 가능성이 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명도전층이 내재된 기판(10)은 다양한 전자장치에 사용될 경우, 후속공정에서 표면 식각을 통해 투명도전층(10b) 상부의 산화방지층(10c)을 제거하여 금속 나노와이어 네트워크를 노출시키게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명도전층이 내재된 기판의 제조방법을 순차적으로 보여주는 흐름도이다.
그리고, 도 4a 내지 도 4e는 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 투명도전층이 내재된 기판의 제조방법을 순차적으로 보여주는 도면이다.
먼저, 도 4a를 참조하면, 용매에 금속 나노와이어(11)를 첨가하여 플렉서블 기판용 용액(20)을 제조한다(도 3의 S110).
이때, 용매는 폴리이미드(polyimide; PI)나 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate; PET) 등의 플렉서블 특성을 가진 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
금속 나노와이어(11)는 은(Ag)이나 금(Au), 또는 백금(Pt)으로 이루어질 수 있다.
일 예로, 금속 나노와이어(11)로 은 나노와이어를 사용하는 경우, 우선 불순물이 섞인 은 나노와이어 합성 용액에서 순수한 은 나노와이어를 제조한다. 은 나노와이어 합성에 사용된 고분자 물질 및 첨가제 등을 세척해 순수한 은 나노와이어를 추출한다. 이러한 세척과정은 불순물 제거 및 효과적인 은 나노와이어 분리를 위하여 여러 번 진행될 수 있다.
이러한 플렉서블 기판용 용액(20)의 제조는 소정의 수조(30) 내에서 진행될 수 있다.
다음으로, 도 4b를 참조하면, 금속 나노와이어(11)가 포함된 플렉서블 기판용 용액(20)을 이용하여 소정의 플렉서블 기판(10)을 제조한다(S120).
일 예로, 플렉서블 기판용 용액(20)을 롤-투-롤(roll to roll) 코팅공정을 통해 코팅하여 금속 나노와이어(11)가 분산된 플렉서블 기판(10)을 제조할 수 있다.
이때, 금속 나노와이어(11)는 플렉서블 기판(10) 내에 골고루 분산될 수 있다.
플렉서블 기판용 용액(20)의 코팅에는 스핀(spin) 코팅이나 슬릿 코팅, 에어 스프레이 방법 등 특정 방법에 한정되지는 않는다.
다음으로, 도 4c를 참조하면, 경화(curing)공정을 통해 플렉서블 기판(10) 내에 골고루 분산된 금속 나노와이어(11)를 기판(10) 하부로 침전시킨다(S130).
즉, 경화 시 기판(10)을 구성하는 플라스틱 기재와 금속 나노와이어(11) 사이의 밀도차이에 의해 금속 나노와이어(11)가 기판(10) 하부로 침전되며, 이에 따라 금속 나노와이어 네트워크로 이루어진 투명도전층(10b)이 형성된다.
이와 같이 금속 나노와이어(11)를 플라스틱 용매에 첨가하여 코팅한 후에 경화공정을 통해 금속 나노와이어(11)를 침전시킴으로써 고투과와, 고유연성 및 고전도성의 투명도전층(10b)이 내재된 기판(10)을 제조할 수 있다.
이때, 도 4d를 참조하면, 금속 나노와이어(11)가 하부에 침전된 기판(10)을 뒤집으면, 초기 상태에서 기판(10)은 기재 층(10a)과 투명도전층(10b) 및 그 상부의 산화방지층(10c)으로 구성될 수 있다.
이때, 기재 층(10a)은 기판(10)을 구성하는 베이스 층이다. 그리고, 산화방지층(10c)은 기재 층(10a)을 구성하는 폴리이미드(polyimide; PI)나 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate; PET) 등의 플렉서블 특성을 가진 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
그리고, 도 4e를 참조하면, 이와 같이 제조된 투명도전층(10b)이 내재된 기판(10)은 소정의 전자장치의 투명전극으로 사용하기 위해서, 소정의 식각을 통해 투명도전층(10b) 상부의 산화방지층(10c)을 제거한다(S140).
이때, 플라즈마와 같은 건식각(dry etching)을 이용할 수 있으며, 산화방지층(10c)이 제거됨에 따라 금속 나노와이어 네트워크로 이루어진 투명도전층(10b)이 외부로 노출될 수 있다.
이와 같이 제조된 투명도전층(10b)이 내재된 기판(10)은 플렉서블 OLED 조명장치의 하부기판이나 터치패널의 기판 등으로 사용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치의 구조를 예시적으로 보여주는 평면도이다.
이때, 도 5에 도시된 조명장치로 플렉서블 OLED 조명장치를 예로 들고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치(100)는 면발광 조명장치로서, 실제 광을 발광하여 외부로 출력하는 조명부(EA)와 그 외부의 외곽부(NA)를 포함하는 기판(110)으로 구성될 수 있다.
또한, 기판(110)은 조명부(EA)에 배치된 컨택전극(127, 128)과 외부를 전기적으로 연결하여 조명부(EA)에 신호를 인가하는 컨택부(CA)를 추가로 포함할 수 있다.
이때, 기판(110)은 본 발명에 따른 투명도전층이 내재된 기판으로써, 폴리이미드(polyimide; PI)나 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate; PET) 등의 플렉서블 특성을 가진 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
자세히 도시하지 않았지만, 기판(110)에는 전면에 걸쳐 제 1 전극 및 제 2 전극이 배치되고, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에는 유기발광층(130)이 배치되어 유기발광소자를 형성할 수 있다. 이러한 구조의 조명장치(100)에서는 유기발광소자의 제 1 전극과 제 2 전극에 신호가 인가됨에 따라 유기발광층(130)이 발광함으로써 기판(110) 전체에 걸쳐 광을 출력한다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치(100)는 전술한 바와 같이 기판(110)에 내재된 금속 나노와이어의 투명도전층을 이용하여 제 1 전극을 형성하는 것을 특징으로 한다.
유기발광층(130)은 백색광을 출력하는 발광층으로 구성될 수 있다. 일 예로, 유기발광층(130)은 청색발광층과, 적색발광층 및 녹색발광층으로 구성될 수도 있으며, 청색발광층과 황색-녹색발광층을 포함하는 탠덤(tandem)구조로 구성될 수도 있다. 그러나, 본 발명의 유기발광층(130)이 전술한 구조에 한정되는 것은 아니며, 다양한 구조가 적용될 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 유기발광층(130)은 발광층에 전자 및 정공을 각각 주입하는 전자주입층 및 정공주입층과, 주입된 전자 및 정공을 발광층으로 각각 수송하는 전자수송층 및 정공수송층과, 전자 및 정공과 같은 전하를 생성하는 전하생성층을 더 포함할 수 있다.
기판(110)의 외곽 둘레에는 뱅크층(140)이 형성될 수 있다. 뱅크층(140)은 유기발광층(130)의 내부로 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 일반적으로, 유기발광물질을 구성하는 폴리머는 수분과 결합하는 경우 발광특성이 급속히 열화 되어, 유기발광층(130)의 발광효율이 저하된다. 특히, 조명장치(100)에서 유기발광층(130)의 일부가 외부로 노출되는 경우, 수분은 유기발광층(130)을 따라 조명장치(100) 전체의 내부로 전파되어 조명장치(100)의 발광효율을 저하시키게 된다.
이하에서는 도 6을 참조하여 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치에 대해 더욱 상세히 설명한다.
도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치의 I-I'선에 따른 단면을 개략적으로 보여주는 도면이다.
이하의 설명에서, 본 발명의 조명장치가 연성을 가진 휘어지는 조명장치로서 설명되지만, 본 발명의 휘어지는 조명장치에만 적용되는 것이 아니라 휘어지지 않는 일반적인 조명장치에도 적용될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치(100)는 실제 발광하여 외부로 광을 출력하는 조명부(EA)와, 조명부(EA)의 외곽 둘레를 따라 배치된 외곽부(NA1, NA2) 및 조명부(EA)에 배치된 컨택전극(127, 128)과 외부를 전기적으로 연결하여 조명부(EA)에 신호를 인가하는 컨택부(CA1, CA2)로 구성될 수 있다.
이때, 투명한 플라스틱 물질로 이루어진 기판(110)의 윗부분에는 금속 나노와이어(111)로 이루어진 투명도전층이 내재되어 제 1 전극(112)으로 이용되는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 기판(110)으로는 플라스틱과 같이 연성을 가진 재질을 사용함으로써 휘어질 수 있는 조명장치(100)의 제작이 가능하게 된다. 또한, 본 발명에서는 연성을 가진 플라스틱 물질을 기판(110)으로 사용함으로써 롤(roll)을 이용한 공정이 가능하게 되어, 신속한 조명장치(100)의 제작이 가능하게 된다.
제 1 전극(112)은 조명부(EA)와, 제 1 외곽부(NA1) 및 제 1 컨택부(CA1)에 형성되며, 전도성이 좋고 높은 일함수를 가지는 금속 나노와이어(111)로 형성될 수 있다.
또한, 제 2 외곽부(NA2)의 기판(110) 위에는 연결패턴이 배치될 수 있다. 연결패턴은 제 1 전극(112)과는 별개로 형성될 수 있지만, 동일한 공정에 의해 동일한 물질로 형성될 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치(100)는 기판(110)의 조명부(EA) 및 컨택부(CA1, CA2)에 보조전극을 형성할 필요가 없는데, 이는 금속 나노와이어(111)로 이루어진 제 1 전극(112)이 충분히 낮은 전기저항을 가지기 때문이다. 즉, 기존에는 기판의 조명부 및 컨택부에 보조전극이 배치되어 제 1 전극과 전기적으로 접속되어 있었다. 이는 제 1 전극이 ITO로 형성되어 발광되는 광을 투과한다는 장점을 가지고 있었지만, 금속에 비해 전기저항이 매우 높다는 단점이 있었다. 따라서, 대면적의 조명장치를 제작하는 경우, ITO의 큰 저항으로 인해 넓은 조명영역으로 인가되는 전압의 분포가 고르지 않게 되며, 이러한 불균일한 전압분포는 대면적 조명장치의 균일한 휘도의 발광을 불가능하게 하였다. 이에 따라 보조전극이 조명부 전체에 걸쳐 배치되어 조명부 전체의 제 1 전극에 균일한 전압이 인가되도록 하여 대면적 조명장치에서 균일한 휘도의 발광이 가능하게 하였다.
기판(110)의 조명부(EA) 및 외곽부(NA1, NA2)에는 각각 제 1 보호층(115a)이 적층된다. 이때, 외곽부(NA1, NA2)의 제 1 보호층(115a) 위에는 복수의 뱅크층(미도시)이 배치될 수 있다.
조명부(EA)에 배치된 제 1 보호층(115a)은 제 1 전극(112)을 덮도록 구성되나, 실제 광이 발광하는 발광영역에는 제 1 보호층(115a)이 배치되지 않는다.
제 1 보호층(115a)은 SiOx나 SiNx 등의 무기물질로 구성될 수 있다. 그러나, 제 1 보호층(115a)은 포토아크릴과 같은 유기물질로 구성될 수도 있고, 무기물질 및 유기물질의 복수의 층으로 구성될 수도 있다.
뱅크층은 유기절연층으로 구성되며, 그 단면은 테이퍼진 삼각형상으로 이루어질 수 있다.
조명부(EA)의 제 1 전극(112) 상부와 제 1 보호층(115a) 상부에는 유기발광층(130) 및 제 2 전극(126)이 배치될 수 있다. 유기발광층(130)은 백색 유기발광층으로서, 적색발광층과, 청색발광층 및 녹색발광층으로 구성되거나 청색발광층과 황색-녹색발광층을 포함하는 탠덤(tandem)구조로 구성될 수 있다. 또한, 유기발광층(130)은 발광층에 전자 및 정공을 각각 주입하는 전자주입층 및 정공주입층과, 주입된 전자 및 정공을 발광층으로 각각 수송하는 전자수송층 및 정공수송층과, 전자 및 정공과 같은 전하를 생성하는 전하생성층을 포함할 수 있다.
제 2 전극(126)은 Ca, Ba, Mg, Al, Ag과 같은 금속으로 구성될 수 있다.
조명부(EA)의 제 1 전극(112)과 유기발광층(130) 및 제 2 전극(126)은 유기발광소자를 구성한다. 이때, 제 1 전극(112)이 유기발광소자의 애노드(anode)이고 제 2 전극(126)이 캐소드(cathode)로서, 제 1 전극(112)과 제 2 전극(126)에 전압이 인가되면, 제 2 전극(126)으로부터 전자가 유기발광층(130)으로 주입되고 제 1 전극(112)으로부터 정공이 유기발광층(130)으로 주입된다. 이후, 유기발광층(130)내에는 여기자(exciton)가 생성되며, 이 여기자가 소멸(decay)함에 따라 발광층의 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)와 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)의 에너지 차이에 해당하는 광이 발생되어 하부방향(도면에서 기판(110)측으로)으로 발산하게 된다.
조명부(EA)에는 격자 형태로 제 1 보호층(115a)이 배치되며, 제 1 보호층(115a) 상부의 유기발광층(130)은 제 1 전극(112)과는 직접 접촉하지 않아 유기발광소자가 형성되지 않는다. 다시 말해서, 조명부(EA) 내의 유기발광소자는 예를 들어 매트릭스 형상으로 구획된 화소영역(PA) 내에만 형성된다.
제 2 전극(126)이 형성된 기판(110) 위에는 제 2 보호층(115b) 및 봉지제(115c)가 구비될 수 있다.
제 2 보호층(115b)은 포토아크릴과 같은 유기물질로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제 2 보호층(115b)은 SiOx나 SiNx 등의 무기물질로 구성될 수도 있다. 또한, 제 2 보호층(115b)은 유기물질 및 유기물질의 복수의 층으로 구성될 수도 있다.
봉지제(115c)는 유기발광소자를 봉지하여 외부의 수분이나 열로부터 유기발광소자를 보호하는 역할을 한다. 이러한 봉지제(115c)는 에폭시(epoxy)계 화합물, 아크릴레이트(acrylate)계 화합물, 또는 아크릴계 화합물 등이 사용될 수 있다.
이때, 제 2 보호층(115b) 및 봉지제(115c)를 모두 형성하는 대신, 제 2 보호층(115b) 및 봉지제(115c) 중 하나만을 형성할 수도 있다.
접촉부(CA1, CA2)의 기판(110)에는 제 2 보호층(115b) 및 봉지제(115c)가 제되어 소정의 컨택홀이 형성될 수 있으며, 컨택홀을 통해 그 하부의 컨택전극(127, 128)이 외부로 노출될 수 있다.
봉지제(115c) 위에는 PSA(Pressure Sensitive Adhesive)와 같은 점착제(118)가 도포되고, 그 위에 금속필름(170)이 배치되어, 금속필름(170)이 봉지제(115c)에 부착됨으로써 조명장치(100)를 밀봉한다.
점착제(118)는 광경화성 점착제 또는 열경화성 점착제를 사용할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 투명도전층을 OLED 조명장치의 양극으로 사용하는 경우 플렉서블 조명장치의 제작이 용이하며, 기존 ITO 대비 전기전도도의 향상으로 보조전극을 제거할 수 있어 공정이 단순화되는 효과를 제공한다.
한편, 최근에는 글씨나 그림을 보다 편하고 정교하게 입력할 수 있는 장점을 갖는 터치패널(touch panel)이 전자수첩이나 개인용 정보처리 장치들에 많이 사용되고 있는데, 이에 최근에는 액정표시장치에 이와 같은 터치패널을 부착한 터치패널을 구비한 액정표시장치가 제공되고 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널을 구비한 표시장치를 예로 들어 보여주는 단면도이다.
이때, 도 7a는 애드-온(add on) 타입의 터치패널을 구비한 액정표시장치를 예로 들고 있으며, 도 7b는 하이브리드 인-셀(in cell) 타입의 터치패널을 구비한 액정표시장치를 예로 들고 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
우선, 도 7a를 참조하면, 애드-온 타입의 터치패널을 구비한 표시장치(200')는 크게 외측에 편광필름(244, 247)이 부착된 액정패널(240) 및 터치센서를 이루는 터치패널(230)로 구성될 수 있다.
이때, 표시장치(200')로 액정표시장치를 예로 들고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
액정패널(240)의 상부에는 터치패널(230)이 위치하는데, 터치패널(230)은 접착층(220)을 통해 액정패널(240)과 서로 합착 될 수 있다.
액정패널(240)은 크게 컬러필터 기판(245)과, 어레이 기판(246) 및 컬러필터 기판(245)과 어레이 기판(246) 사이에 형성된 액정층(미도시)으로 구성될 수 있다.
자세히 도시하지 않았지만, 컬러필터 기판(245)은 적색과, 녹색 및 청색의 서브-컬러필터로 구성되는 컬러필터와, 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix), 그리고 액정층에 전압을 인가하는 투명한 공통전극으로 이루어질 수 있다.
또한, 어레이 기판(246)에는 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트라인과 데이터라인이 형성될 수 있다. 이때, 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터가 형성될 수 있으며, 각 화소영역에는 화소전극이 형성될 수 있다.
이와 같이 구성된 컬러필터 기판(245)과 어레이 기판(246)은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(sealant)(미도시)에 의해 대향하도록 합착되어 액정패널(240)을 구성하며, 액정패널(240)의 외측에는 각각 상, 하부 편광필름(244, 247)이 부착될 수 있다.
터치패널(230)은 상부전극(232)이 내재된 기판(210)과, 하부전극(233)이 형성된 하부필름(231), 그리고 기판(210)과 하부필름(231) 사이에 소정 공간을 갖도록 이들 사이에 형성된 절연층(234)으로 이루어질 수 있다.
이때, 기판(210)으로는 전술한 본 발명에 따른 투명도전층이 내재된 플라스틱 기판을 사용할 수 있으며, 이 경우 금속 나노와이어(211)의 투명도전층으로 상부전극(232)을 형성할 수 있다. 즉, 투명한 플라스틱 물질로 이루어진 기판(210)의 윗부분(도면에는 아랫부분)에는 금속 나노와이어(211)로 이루어진 투명도전층이 내재되어 터치패널(230)의 상부전극(232)으로 이용되는 것을 특징으로 한다.
액정패널에 터치패널을 부착할 때 터치패널과 액정패널 사이에 발생하는 공간을 제거하여 빈 공간에 의해 발생되는 광 손실과 두께를 최소화하고, 액정표시장치에 반드시 사용되어야 하는 편광필름을 액정표시장치의 최 외각에 위치시킴으로써 표면 반사 및 명암비 손실을 최소화할 수 있는 내장형 터치패널(embedded touch panel)을 개발하고 있다.
내장형 터치패널은 크게 온-셀 타입과 인-셀 타입으로 분류할 수 있으며, 온-셀 타입은 상부 편광필름 하부와 액정패널의 상부 기판 사이에 터치패널을 필름으로 완전히 밀착한 형태나 진공박막 증착기술을 이용하여 제작한 형태를 말하며, 인-셀 타입은 액정패널 내부에 터치 기능을 수행할 수 있는 터치센서를 포함하는 형태를 말한다.
도 7b를 참조하면, 하이브리드 인-셀 타입의 터치패널을 구비한 표시장치(200")는 크게 외측에 편광필름(244, 247)이 부착된 액정패널(240) 및 액정패널(240) 내에 구비되어 터치센서를 이루는 터치패널로 이루어진다.
이때, 표시장치(200")로 액정표시장치를 예로 들고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이렇게 하이브리드 인-셀 타입의 터치패널은 컬러필터 기판(245) 배면에 상부전극(232)이 형성되는 한편 어레이 기판(246) 상부에 하부전극(233)이 형성되어 액정패널(240) 내에 위치함에 따라 기존의 빈 공간이 줄어들어 두께가 감소하게 되며, 절연층(234)이 형성된 상부 편광필름(244)은 접착층(220)을 통해 커버 글라스(235)와 합착되게 된다.
전술한 바와 같이 액정패널(240)은 크게 컬러필터 기판(245)과, 어레이 기판(246) 및 컬러필터 기판(245)과 어레이 기판(246) 사이에 형성된 액정층(미도시)으로 구성될 수 있다.
자세히 도시하지 않았지만, 컬러필터 기판(245)은 적색과, 녹색 및 청색의 서브-컬러필터로 구성되는 컬러필터와, 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스, 그리고 액정층에 전압을 인가하는 투명한 공통전극으로 이루어질 수 있다. 다만, 본 발명이 이러한 트위스티드 네마틱 방식에 한정되는 것은 아니며, 횡전계 방식의 경우 공통전극은 하부 어레이 기판(246)에 형성될 수 있다.
또한, 어레이 기판(246)에는 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트라인과 데이터라인이 형성될 수 있다. 이때, 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터가 형성될 수 있으며, 상기 화소영역에는 화소전극이 형성될 수 있다.
이와 같이 구성된 컬러필터 기판(245)과 어레이 기판(246)은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(미도시)에 의해 대향하도록 합착되어 액정패널(240)을 구성하며, 액정패널(240)의 외측에는 각각 상, 하부 편광필름(244, 247)이 부착될 수 있다.
전술한 바와 같이 터치패널은 컬러필터 기판(245) 배면에 상부전극(232)이 내재되어 형성되는 한편 어레이 기판(246) 상부에 하부전극(233)이 형성되어 액정패널(240) 내에 위치하게 된다.
즉, 컬러필터 기판(245)으로는 전술한 본 발명에 따른 투명도전층이 내재된 플라스틱 기판을 사용할 수 있으며, 이 경우 금속 나노와이어(211)의 투명도전층으로 상부전극(232)을 형성할 수 있다. 즉, 투명한 플라스틱 물질로 이루어진 컬러필터 기판(245)의 윗부분에는 금속 나노와이어(211)로 이루어진 투명도전층이 내재되어 터치패널의 상부전극(232)으로 이용되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 하부전극(233)은 어레이 기판(246) 상부에 형성되며, 투명 도전성 물질인 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO) 또는 불투명 도전성 물질인 알루미늄(Al), 알루미늄 합금, 마그네슘(Mg), 금(Au), 은(Ag) 등으로 이루어질 수 있다.
상부전극(232)과 하부전극(233)은 터치센서를 이루게 된다.
전술한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 인-셀 타입의 터치패널에 있어서, 터치패널의 터치센서는 상부전극(232)과, 하부전극(233) 및 이들 사이의 일정 간격 이격된 갭으로 구성되는 커패시터 형태를 이루게 되며, 이때 손가락 등이 접촉하게 되면 커패시터의 프린지 필드 변동에 의한 용량 변화를 인식하여 터치센서로서의 작용을 하게 되는 것이다.
이와 같이 투명도전층이 내재된 기판을 터치패널에 적용하는 경우 ITO 증착 공정의 삭제로 공정을 단순화할 수 있는 동시에 터치패널의 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
참고로, 기존 ITO 기반의 터치패널은 낮은 유연성으로 인해 벤딩(bending)에 취약하며, 높은 저항 때문에 전도도 향상을 위한 은(Ag) 프린팅의 추가 공정이 필요하다.
한편, 태양전지(solar cell)는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변화시키는 소자로서, p형 반도체와 n형 반도체의 접합(junction) 형태를 가지며 기본 구조는 다이오드(diode)와 동일하다.
이러한 태양전지의 동작 원리를 설명하면 다음과 같다.
대부분 태양전지는 대면적의 pn 접합 다이오드로 이루어져 있으며, 광전 에너지 변환(photovoltaic energy conversion)을 위해 태양전지가 기본적으로 갖춰야하는 조건은 p형 반도체 영역은 작은 전자밀도(electron density)와 큰 정공밀도(hole density)를 가지고 n형 반도체 영역은 큰 전자밀도와 작은 정공밀도를 가짐으로써, 반도체 구조 내에서 전자들이 비대칭적으로 존재해야 한다는 것이다. 따라서, 열적 평행 상태에서 p형 반도체와 n형 반도체의 접합으로 이루어진 다이오드에서는 캐리어(carrier)의 농도 구배에 의한 확산으로 전하(charge)의 불균형이 생기고, 이로 인해 전기장(electric field)이 형성되어 더 이상 캐리어의 확산이 일어나지 않게 된다. 이와 같은 다이오드에 그 물질의 전도대(conduction band)와 가전자대(valence band) 사이의 에너지 차이인 밴드 갭 에너지(band gap energy) 이상의 빛을 가했을 경우에 빛 에너지를 받은 전자들은 가전자대에서 전도대로 여기(excite)된다. 이때, 전도대로 여기된 전자들은 자유롭게 이동할 수 있게 되며, 가전자대에는 전자들이 빠져나간 자리에 정공이 생성된다. 이것을 과잉(excess) 캐리어라고 하며 과잉 캐리어는 전도대 또는 가전자대 내에서 농도 차이에 의해 확산하게 된다. 이때, p형 반도체에서 여기된 전자들과 n형 반도체에서 만들어진 정공은 각각 소수 캐리어(minority carrier)라고 칭하며, 기존 접합 전의 p형 반도체 또는 n형 반도체 내의 캐리어(즉, p형 반도체의 정공 및 n형 반도체의 전자)는 소수 캐리어와 구분하여 다수 캐리어(majority carrier)라고 칭한다.
다수 캐리어들은 전기장으로 생긴 에너지 장벽(energy barrier) 때문에 흐름의 방해를 받지만 p형 반도체의 소수 캐리어인 전자는 n형 반도체 쪽으로 각각 이동할 수 있다. 소수 캐리어의 확산에 의해 pn 접합 다이오드 내부에 전압 차(potential drop)가 생기게 되며, pn 접합 다이오드의 양극단에 발생된 기전력을 외부 회로에 연결하면 태양전지로서 작용하게 된다.
전술한 태양전지는 이에 사용되는 재료에 따라 크게 실리콘 계, 화합물 계, 유기물 계로 분류될 수 있다.
또한, 태양전지는 반도체의 두께에 따라 벌크(bulk)형 태양전지와 박막 태양전지로 분류되는데, 박막 태양전지는 반도체층의 두께가 수 10㎛ 내지 수 ㎛ 이하의 태양전지이다.
박막 태양전지는 벌크형 태양전지에 비해 대면적화가 용이하다는 장점이 있으며, 이와 반대로 수광면 측의 투명전극의 저항 때문에 에너지 변환효율은 면적이 커질수록 감소하는 단점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 개발된 것이 집적형 박막 태양전지 구조이다. 이 구조는 투명전극이 띠 모양으로 복수로 분할되고, 그 위에 형성된 작은 단위 셀들이 서로 직렬로 연결된 구조로 되어 있기 때문에 투명전극의 저항에 의한 전력손실을 작게 할 수가 있다. 또한, 대면적으로 제작할 경우에도 변환효율의 저하를 줄일 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 태양전지의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 태양전지(300)는 투명 플라스틱 기판(210)에 복수의 단위 셀이 직렬로 연결되어 모듈(module)화된 구조로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 박막 태양전지(300)의 모듈은, 절연체인 기판(310)의 윗부분에 상호 절단(절연)된 띠 모양으로 형성된 투명전극(312)과, 투명전극(312)을 덮어 띠 모양으로 형성된 단위 반도체층(313) 및 반도체층(313)을 덮어 띠 모양으로 형성된 금속전극(314)으로 구성될 수 있다.
이때, 절연된 복수의 단위 셀들이 상호 직렬로 연결된 구조를 가질 수 있다. 그리고, 박막 태양전지(300)의 전기적인 단락 방지 및 보호를 위해 수지(resin)로 된 보호층(미도시)이 금속전극(314) 위에 형성될 수 있다.
이때, 투명전극(312)은 외부로부터 기판(310)을 통해 입사된 태양광의 투과를 위하여 기판(310) 윗부분에 내재된 투명도전층으로 형성될 수 있다. 즉, 투명한 플라스틱 물질로 이루어진 기판(310)의 윗부분에는 금속 나노와이어(311)로 이루어진 투명도전층이 내재되어 박막 태양전지(300)의 투명전극(312)으로 이용되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 반도체층(313)은 일 예로, 투명전극(312) 위에 형성된 p형 실리콘층과, p형 실리콘층 위에 형성된 진성 실리콘층 및 진성 실리콘층 위에 형성된 n형 실리콘층을 포함한 pin구조를 가질 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 태양전지(300)는 투명전극(312)이 내재된 기판(310) 위에 적층되는 반도체층(313) 및 금속전극(314)으로 이루어지는 복수 단의 띠 모양의 태양전지 단위 셀을 직렬로 접속하는 구조를 가질 수 있다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
100 : 조명장치 110,210,310 : 기판
111,211,311 : 금속 나노와이어 112 : 제 1 전극
200',200" : 표시장치 232 : 상부전극
300 : 박막 태양전지 312 : 투명전극

Claims (14)

  1. 플라스틱으로 이루어진 기재 층;
    상기 기재 층 위에, 상기 플라스틱 내에 금속 나노와이어가 내재되어 구성되는 투명도전층; 및
    상기 투명도전층 위에 상기 플라스틱으로 이루어진 산화방지층을 포함하는 투명도전층이 내재된 기판.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 플라스틱은 플렉서블 특성을 가지는 폴리이미드(polyimide; PI)와, 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate; PET) 중 어느 하나를 포함하는 투명도전층이 내재된 기판.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 금속 나노와이어는 상기 기재 층과 상기 산화방지층 사이의 상기 기판 윗부분(또는, 아랫부분)에 집중되어 분포하는 투명도전층이 내재된 기판.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 금속 나노와이어는 은(Ag), 금(Au), 또는 백금(Pt)으로 이루어진 투명도전층이 내재된 기판.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명도전층이 내재된 기판을 포함하여 구성되며, 상기 투명도전층이 소정의 전극을 구성하는 전자장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 산화방지층이 제거되어 노출된 상기 투명도전층이 상기 전극을 구성하는 전자장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 전극은 조명장치에서 유기발광소자의 제 1 전극을 구성하는 전자장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 전극은 터치패널을 구비한 표시장치에서 상기 터치패널의 상부전극을 구성하는 전자장치.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 전극은 박막 태양전지에서 투명전극을 구성하는 전자장치.
  10. 용매에 금속 나노와이어를 첨가하여 플렉서블 기판용 용액을 제조하는 단계;
    상기 플렉서블 기판용 용액을 코팅하여 소정의 플렉서블 기판을 제조하는 단계; 및
    경화(curing)공정을 통해 상기 플렉서블 기판 내에 분산된 상기 금속 나노와이어를 하부로 침전시키는 단계를 포함하는 투명도전층이 내재된 기판의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 용매는 플렉서블 특성을 가지는 폴리이미드(polyimide; PI)와, 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate; PET) 중 어느 하나로 형성하는 투명도전층이 내재된 기판의 제조방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 금속 나노와이어는 은(Ag), 금(Au), 또는 백금(Pt)으로 형성하는 투명도전층이 내재된 기판의 제조방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 플렉서블 기판용 용액을 코팅하여 상기 플렉서블 기판 내에 상기 금속 나노와이어를 골고루 분산시키는 투명도전층이 내재된 기판의 제조방법.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 경화 시 상기 플렉서블 기판을 구성하는 플라스틱 기재와 상기 금속 나노와이어 사이의 밀도차이에 의해 상기 금속 나노와이어가 상기 플렉서블 기판 하부로 침전되며, 상기 플렉서블 기판 아랫부분에 금속 나노와이어 네트워크로 이루어진 투명도전층이 형성되는 투명도전층이 내재된 기판의 제조방법.
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KR20140078455A (ko) * 2012-12-17 2014-06-25 엘지이노텍 주식회사 터치 패널 및 이의 제조방법

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