KR20220101449A - 투명 발광소자 디스플레이 및 전극 배선부의 폭 결정 방법 - Google Patents

투명 발광소자 디스플레이 및 전극 배선부의 폭 결정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 투명 발광소자 디스플레이 및 전극 배선부의 폭 결정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투명 기판, 상기 투명 기판 일측 상에 구비되는 발광 소자 및 상기 발광 소자와 연결되도록 상기 투명 기판 상에 적층되는 복수 개의 메탈 메시 전극 배선부가 포함되되, 상기 메탈 메시 전극 배선부가 교차하는 메시 교차부에 메시 접합부가 형성됨으로써, 상기 메시 교차부의 패턴 형상이 일치되어 디스플레이의 투과도를 향상시키며, 상기 메탈 메시 배선부의 컨덕턴스 및 투과도를 이용하여 최적의 메탈 메시 배선부 폭을 결정하는 방법을 통해 저항 특성을 개선한 투명 발광소자 디스플레이 및 전극 배선부의 폭 결정 방법에 관한 것이다.

Description

투명 발광소자 디스플레이 및 전극 배선부의 폭 결정 방법{TRANSPARENT LIGHT EMITTING DEVICE DISPLAY AND METHOD TO DETERMINE THE WIDTH OF ELECTRODE WIRING}
본 발명은 투명 발광소자 디스플레이 및 전극 배선부의 폭 결정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투명 기판, 상기 투명 기판 일측 상에 구비되는 발광 소자 및 상기 발광 소자와 연결되도록 상기 투명 기판 상에 적층되는 복수 개의 메탈 메시 전극 배선부가 포함되되, 상기 메탈 메시 전극 배선부가 교차하는 메시 교차부에 메시 접합부가 형성됨으로써, 상기 메시 교차부의 패턴 형상이 일치되어 디스플레이의 투과도 및 전도성을 향상시키며, 상기 메탈 메시 배선부의 컨덕턴스 및 투과도를 이용하여 최적의 메탈 메시 배선부 폭을 결정하는 방법을 통해 저항 특성을 개선한 투명 발광소자 디스플레이 및 전극 배선부의 폭 결정 방법에 관한 것이다.
투명 디스플레이는 소형 및 대형 전광판뿐 아니라 산업 전반에 걸쳐 그 응용범위가 확대되고 있다. 특히 투명 디스플레이의 전극은 TFT-LCD(thin film transistor-liquid crystal display), PDP(plasma display panel), OLED(organic light emitting diode) 등과 같은 평판 디스플레이, 터치 패널, 전자파 차폐막, 정전기 방지막, 열반사막, 면 발열체 및 광변환소자 등 다양한 분야에 적용되고 있다.
이에 따라 시인성, 광 투과성 등을 향상시키기 위한 고도의 기술력을 갖춘 제품 개발의 필요성이 커지고 있다.
대표적인 투명 디스플레이의 전극 물질로는 인듐-주석 산화물(indium tin oxide, ITO)이 있으나, 원가 경쟁력이 낮고 저항이 일정하지 않다는 문제가 있다. 이에 ITO를 대체할 전도성 물질로서 불소산화주석(FTO), 은 나노 와이어(Ag nanowire), 전도성 고분자 등이 이용되고 있으며, 근래에는 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT), 그래핀(Graphene) 등도 도입되었다.
통상적으로 투명 전극의 전도성은 투과도와 반비례하는 특성이 있다. 이는 투명 전극의 전도성을 향상시키기 위하여 투명 디스플레이의 전극 물질을 기판 상에 다량으로 코팅해야 하므로 투명 전극의 투과도가 낮아지기 때문이다.
선행기술문헌 1은 유기이엘용 아이티오(ITO) 기판에 양극산화로 인해 생성되는 절연막의 두께 조절을 통해 투과도를 향상시키는 방법을 제안한다.
그러나 상기 ITO 물질로서 유기이엘 디스플레이의 전극을 제조함에 있어, 높은 투과도를 유지하면서 전도성을 일정 값 이상으로 올리는 것은 한계가 있다. 예를 들어 기재 상에 ITO 물질을 대면적으로 코팅하여 투명 전극을 제조하게 되면, 투명 전극의 전류 공급 부위로부터 거리가 멀어질수록 전류의 흐름이 감소하는 현상이 나타난다.
이러한 문제점 때문에 높은 전도성을 요구하는 대면적 투명 전극에는 메탈 메시를 사용한다. 즉, ITO 투명 전극 위에 전도성이 좋은 Ag 등과 같은 금속을 메시 형(mesh type)으로 배선하고 있다. 메탈 메시는 ITO 투명 전극 대비 낮은 공정비용, 강한 내구성, 얇은 베젤 구현 및 낮은 저항값 등으로 각광받고 있다.
선행기술문헌 2는 표시 패널 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 스캔전극 라인과 데이터전극 라인을 별도의 층에 형성하고, 전극은 복수의 개구를 형성하는 메쉬 구조로 되어 있다.
그러나 전극이 교차하게 되면 교차부의 패턴 형상이 일치하지 않아서 패널의 투명도가 저하되는 문제가 있다.
이에 본 발명자들은 종래의 문제점을 해소하고자 노력한 결과, 메탈 메시 전극 배선부가 교차하는 메시 교차부에 메시 접합부를 도입하여 상기 메시 교차부의 패턴 형상을 일치시키고, 메탈 메시 전극 배선부의 인덕턴스 및 투과도를 이용하여 최적의 메탈 메시 전극 배선부의 폭을 결정함에 따라, 투명 발광소자 디스플레이의 메탈 메시 전극 배선부 구조 개선을 통한 우수한 투과도 및 저항 특성을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
공개특허공보 제2004-0102853호(2004.12.08. 공개) 공개특허공보 제2017-0085617호(2017.07.25. 공개)
본 발명의 목적은 투명 발광소자 디스플레이를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전극 배선부의 폭 결정 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 투명 기판, 상기 투명 기판 일측 상에 구비되는 발광 소자 및 상기 발광 소자와 연결되도록 상기 투명 기판 상에 적층되는 복수 개의 메탈 메시 전극 배선부가 포함되되, 상기 메탈 메시 전극 배선부가 교차하는 메시 교차부에 메시 접합부가 형성된 투명 발광소자 디스플레이를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 메시 접합부가 메시 교차부의 패턴 형상을 일치시키는 것이다.
또한, 상기 메탈 메시 전극 배선부의 패턴이 원형, 타원형, 다각형 및 그리드(grid)로 이루어진 군에서 어느 하나인 것이다.
상기 메탈 메시 전극 배선부가 단위 메탈 메시의 투과도 및 컨덕턴스 값에 따라, 폭이 결정된 것이다.
구체적으로, 상기 복수 개의 메탈 메시 전극 배선부가 상기 발광소자와 연결되는 부분인 제1 전극 배선부와, 인접 층의 전극 배선부와 교차되어 메시 교차부를 형성하는 제2 전극 배선부로 이루어진 제1전극층 및 상기 제1 전극층 상에, 발광소자와 연결되는 부분인 제3 전극 배선부와, 인접 층의 전극 배선부와 교차되어 메시 교차부를 형성하는 제4 전극 배선부로 이루어진 제2전극층으로 순차적으로 복수 개 형성된 것이다.
본 발명은 투명 기판 일측 상에 구비되는 발광 소자 및 상기 발광 소자와 연결되도록 상기 투명 기판 상에 적층되는 단위 메탈 메시 전극 배선부가 복수 개 포함되되, 상기 단위 메탈 메시 배선부의 투과도 및 컨덕턴스를 측정하는 단계; 상기 전극 배선부의 폭에 따라 변화하는 투과도 및 컨덕턴스를 계산하는 단계; 상기 계산 결과를 기반으로, 상기 전극 배선부의 폭에 따른 상기 투과도 값 및 상기 전극 배선부의 폭에 따른 상기 컨덕턴스 값을 산출하여 각 그래프화하는 단계 및 상기 각 그래프의 교차점을 전극 배선부의 폭으로 결정하는 단계를 포함하는, 전극 배선부의 폭 결정 방법을 제공한다.
본 발명의 투명 발광소자 디스플레이는 메탈 메시 전극 배선부가 교차하는 메시 교차부에 메시 접합부를 도입함으로써, 상기 메시 교차부의 패턴 형상이 일치되어 디스플레이의 투과도 및 전도성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 메탈 메시 전극 배선부의 폭에 따라 변화하는 컨덕턴스 및 투과도 값에 기초하여 최적의 메탈 메시 배선부 폭을 결정하는 방법을 통해 우수한 저항 특성을 구현하는 투명 발광소자 디스플레이를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 투명 발광소자 디스플레이를 위에서 바라본 형상이고,
도 2는 본 발명의 제1전극층(a) 및 제2전극층(b)에 대한 평면도이고,
도 3은 본 발명의 실시예 3(a) 및 비교예 1(b)에 따른 메시 교차부의 패턴 형상 시뮬레이션 이미지이고,
도 4는 본 발명의 투명 발광소자 디스플레이의 투명도 시뮬레이션 결과를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 원형 패턴을 가지는 메탈 메시 전극 배선부의 시뮬레이션 이미지(a), 이에 대한 측면 이미지(b) 및 확대도(c)이고,
도 6은 본 발명의 전극 배선부의 폭 결정 방법에 대한 그래프이고,
도 7은 본 발명의 투명 발광소자 디스플레이의 일부를 투시한 사시도(a), 상기 일부를 투시한 평면도(b) 및 측면도(c)이고,
도 8은 본 발명의 투명 발광소자 디스플레이를 A-A'면으로 절단한 후 바라본 단면도(a) 및 B-B'면으로 절단한 후 바라본 단면도(b)이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 투명 발광소자 디스플레이를 위에서 바라본 형상이다. 본 발명은 투명 기판(10), 상기 투명 기판(10) 일측 상에 구비되는 발광 소자(20) 및 상기 발광 소자(20)와 연결되도록 상기 투명 기판(10) 상에 적층되는 복수 개의 메탈 메시 전극 배선부(30)가 포함되되, 상기 메탈 메시 전극 배선부(30)가 교차하는 메시 교차부(50)에 메시 접합부(60)가 형성된 투명 발광소자 디스플레이를 제공한다.
이를 통해 상기 메시 교차부의 패턴 형상이 일치되어 디스플레이의 광 투과도를 크게 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 본 발명은 메시 접합부를 도입하여 메시 교차부의 패턴 형상을 일치시키는 역할을 수행하도록 한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1전극층(a) 및 제2전극층(b)에 대한 평면도로서, 여기서 제1전극층 및 제2전극층은 복수 개의 메탈 메시 전극 배선부를 이루는 기본 구성일 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1전극층(a)는 발광소자와 연결되는 부분과 인접 층의 전극 배선부와 교차되어 메시 교차부를 형성하는 부분으로 이루어진다. 이때, 상기 두 부분은 동일층에 분포되어 같은 메탈 메시 패턴을 가지는 것을 특징으로 한다.
반면, 제2전극층(b)의 경우 발광소자와 연결되는 부분과 인접 층의 전극 배선부와 교차되어 메시 교차부를 형성하는 부분으로 이루어짐에 있어, 상기 메시 교차부가 메시 접합부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따르면, 상기 두 부분은 동일층에 분포되어 있더라도 메시 접합부를 경계로 서로 다른 메탈 메시 패턴을 가질 수 있다.
종래 기술 상 배선 전극이 교차하게 되면, 교차부의 패턴 형상이 일치하지 않아 패널의 투명도가 저하되는 문제가 있어왔다.
이에 본 발명은 제2전극층(b)에 메시 접합부를 도입함으로써, 제2전극층(b)에서 인접 층의 전극 배선부와 교차되는 부분의 패턴이, 제1전극층(a)에서 인접 층의 전극 배선부와 교차되는 부분의 패턴과 일치되도록, 상기 제2전극층(b)에서 인접 층의 전극 배선부와 교차되는 부분의 패턴의 위치나 각도 등을 조정할 수 있다.
이에 따라 상기 제1전극층(a) 및 제2전극층(b)의 순차적인 적층에 따라 형성되는 메시 교차부는 그 패턴 형상이 정확히 일치할 수 있어, 투과율 및 전도성이 크게 향상될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예 3(a) 및 비교예 1(b)에 따른 메시 교차부의 패턴 형상 시뮬레이션 이미지이다.
도 3에서 (a)를 참조하면, 2개의 메탈 메시 전극 배선부의 원형 패턴 형상이 일치함으로써 이에 따른 공극 또한 정확한 원형 형상을 띠고 있음을 확인할 수 있다. 반면에, (b)에서는 하나의 메탈 메시 전극 배선부가 형성하는 원형 패턴의 공극 사이로, 다른 하나의 메탈 메시 전극 배선부의 원형 패턴이 중첩되어 있어 공극의 모양 및 크기가 축소된 것으로 파악된다.
도 4는 본 발명의 투명 발광소자 디스플레이의 투명도 시뮬레이션 결과를 개략적으로 나타낸 도면으로서, (a)는 메쉬 형성이 끝난 후의 시뮬레이션 전 모습이고, (b)는 물질에서 반사가 있을 때의 시뮬레이션 실시 결과이다.
이때, 메탈 메시 전극은 몰리브덴(Mo)을 사용하고, 전극의 폭(Width) 10㎛, 두께 100nm, 피치 90㎛, 측정 영역 1mm×1mm 로 설정하고, 광원에서 사용한 광선 수는 5만 개이며, 620nm 파장에서 수행한 결과, 광선들이 면광원 형태의 광원을 통해 반사되고 검출기에서 검출되어 투과도가 측정된다.　그 결과, 디스플레이의 우수한 투명도를 확인할 수 있다.
상기로부터, 본 발명의 투명 발광소자 디스플레이는 메시 접합부를 도입하여 메시 교차부의 패턴 형상을 일치시킴으로써, 우수한 투명도 구현을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 메탈 메시 전극 배선부의 패턴은 원형, 타원형, 다각형 및 그리드(grid)로 이루어진 군에서 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 원형 또는 그리드 패턴을 사용하는 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예 따른 원형 패턴의 메탈 메시 전극 배선부의 시뮬레이션 이미지(a), 이에 대한 측면 이미지(b) 및 확대도(c)로서, 본 발명의 메탈 메시 전극 배선부는 원형 패턴으로 구성될 수 있다.
상기 시뮬레이션 이미지(a)를 참조하면, 본 발명의 원형 패턴을 가지는 메탈 메시 전극 배선부는 크고 작은 원형의 단위 패턴이 반복적으로 배치되어 고유한 무늬를 형성한다. 또한, 상기 측면 이미지(b)를 참조하면, 하나의 전극층 상에 상기 원형 패턴을 가지는 메탈 메시 전극 배선부가 포함되는 단층 구조인 것을 확인할 수 있다.
확대도(c)를 살펴보면, 상기 원형 패턴은 큰 원형의 단위 패턴이 반복적으로 배치되되, 상기 배치에서 형성된 공극 사이로 작은 원형의 메시 패턴이 끼워 들어가도록 설계되었다. 이는 메탈 메시 전극 배선부의 단면적을 높일 수 있다. 더불어, 본 발명은 메시 접합부를 구비함으로써, 메탈 메시 전극 배선부 간 원형 패턴의 형상이 일치시켜 빛 투과율을 향상시킨다.
그러나 본 발명은 이에 한정하지 아니하며, 원형 패턴 이외에도 타원형, 다각형 및 그리드(grid), 다이아몬드형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 투명 발광소자 디스플레이는 상기 메탈 메시 전극 배선부가 메쉬 형상을 가짐으로써, 대면적의 패널에 적용되어도 저항을 낮출 수 있다. 또한, 상기 메탈 메시 전극 배선부가 인쇄 공정으로 형성될 경우, 인쇄 품질을 향상시켜 고품질의 투명 발광소자 디스플레이를 확보할 수 있다.
본 발명의 메탈 메시 전극 배선부는 단위 메탈 메시의 투과도 및 컨덕턴스 값에 따라 폭이 결정되는 것을 특징으로 한다.
도 6은 본 발명의 전극 배선부의 폭 결정 방법에 대한 그래프로서, 본 발명은 메탈 메시 전극 배선부의 폭에 따라 변화하는 컨덕턴스 및 투과도 값에 기초하여, 최적의 메탈 메시 배선부 폭을 결정하는 방법을 통해 우수한 저항 특성을 구현하는 투명 발광소자 디스플레이를 제공할 수 있다.
도 6에 있어서, 가로선(원형)이라 함은 원형 패턴을 가지는 메탈 메시 전극 배선부 중에서 가로로 전개되어 메시 교차부를 형성하는 전극 배선부를 의미하며, 세로선(원형)은 원형 패턴을 가지는 메탈 메시 전극 배선부 중에서 세로로 전개되어 메시 교차부를 형성하는 전극 배선부를 의미한다. 가로선(Grid) 및 세로선(Grid) 역시 같은 원리로 구분되는 전극 배선부를 의미한다. 또한, '이상적'이라 함은 메시 접합부가 구비된 경우를 의미하며, 반면에 '최악'의 의미는 메시 접합부가 구비되지 않은 경우를 뜻한다.
상기 메탈 메시 배선부의 폭을 결정하는 방법에 관하여서는 후술하도록 한다.
도 7은 본 발명의 투명 발광소자 디스플레이의 일부를 투시한 사시도(a), 상기 일부를 투시한 평면도(b) 및 측면도(c)이다. 상기 사시도(a) 및 평면도(b)에 따르면, 본 발명의 복수 개의 메탈 메시 전극 배선부를 이루는 제1전극층 및 제2전극층의 교차 형상을 확인할 수 있다.
구체적으로 본 발명의 메탈 메시 전극 배선부는, 상기 발광소자와 연결되는 부분인 제1 전극 배선부와, 인접 층의 전극 배선부와 교차되어 메시 교차부를 형성하는 제2 전극 배선부로 이루어진 제1전극층 및 상기 제1 전극층 상에 발광소자와 연결되는 부분인 제3 전극 배선부와, 인접 층의 전극 배선부와 교차되어 메시 교차부를 형성하는 제4 전극 배선부로 이루어진 제2전극층으로 순차적으로 복수 개 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제2 전극 배선부와 제4 전극 배선부는 본 발명의 메시 접합부 도입에 따라 메시 교차부의 패턴 형상이 정확히 일치할 수 있어, 이에 따라 디스플레이의 광 투과도가 향상될 수 있는 이점이 있다.
도 8은 상기 도 7에서 평면도(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 투명 발광소자 디스플레이를 A-A'면으로 절단한 후 바라본 단면도(a) 및 B-B'면으로 절단한 후 바라본 단면도(b)이다.
단면도(a)를 참조하면, 본 발명의 투명 발광소자 디스플레이의 일측 구조는 다음과 같다. 접착층(102)을 매개로 투명유리기판(103) 상에 하단투명층(101)이 형성되어진 투명 기판(10) 위로, 복수 개의 메탈 메시 전극 배선부(30)가 형성되어 있으며, 이때 인접층의 전극 배선부 간 단락 방지를 위하여 상기 복수 개의 메탈 메시 전극 배선부(30)를 구성하는 각 제1전극층 및 제2전극층 사이에는 절연층(70)이 구비되어 있다. 또한, 상기 제1전극층 및 제2전극층과 연결되어 있는 발광소자(20)가 상기 투명기판(10) 일측 상에 형성된다. 상기 제2전극층 상에는 상단투명층(80) 및 봉지층(90)이 순차적으로 적층되어 있다.
또한 단면도(b)를 참조하면, 본 발명의 투명 발광소자 디스플레이의 타측 구조로서, 접착층(102)을 매개로 투명유리기판(103) 상에 하단투명층(101)이 형성되어진 투명 기판(10) 위로, 복수 개의 메탈 메시 전극 배선부(30)를 구성하는 각 제1전극층 및 제2전극층 사이에 절연층(70)이 구비된 채로 메탈 메시 전극 배선부(30)가 형성되어 있다. 특히, 제2전극층은 메시 접합부를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다. 상기 메시 접합부는 본 발명의 일 실시예인 단면도(b)에 따르면 상단투명층(80) 및 절연층(70) 사이에 위치해 있다. 상기 제2전극층 상에는 상단투명층(80) 및 봉지층(90)이 순차적으로 적층된다.
또한, 본 발명의 복수 개의 메탈 메시 전극 배선부에는 고유 저항값이 작아 전도성 금속 물질로서 사용될 수 있는 소재라면 제한없이 사용될 수 있으며, 투명 기판 상에 특정 패턴을 만들고, 그 안에 상기 전도성 금속 물질을 상기 기판 상에 미세한 메탈 메시 형태로 도포하여 투명 배선 전극을 제조할 수 있다. 전도성 금속 물질로 바람직하게는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 은(Ag) 등의 금속을 사용하고, 본 발명의 실시예에서는 몰리브덴(Mo)을 사용하나 이에 한정되지 아니할 것이다.
본 발명은 전극 배선부의 폭을 결정함에 있어, 도 6을 참조하면, 투명 기판 일측 상에 구비되는 발광 소자 및 상기 발광 소자와 연결되도록 상기 투명 기판 상에 적층되는 단위 메탈 메시 전극 배선부가 복수 개 포함되되, 상기 단위 메탈 메시 배선부의 투과도 및 컨덕턴스를 측정하는 단계; 상기 전극 배선부의 폭에 따라 변화하는 투과도 및 컨덕턴스를 계산하는 단계; 상기 계산 결과를 기반으로, 상기 전극 배선부의 폭에 따른 상기 투과도 값 및 상기 전극 배선부의 폭에 따른 상기 컨덕턴스 값을 산출하여 각 그래프화하는 단계 및 상기 각 그래프의 교차점을 전극 배선부의 폭으로 결정하는 단계를 거치는 것을 특징으로 한다. 이때, 컨덕턴스 그래프는 값이 거의 비슷했기 때문에 겹쳐진 것으로 확인된다.
이는 메탈 메시 전극 배선부의 투과도 및 컨덕턴스를 모두 고려하여, 최적의 폭을 결정하도록 함으로써, 이를 통해 우수한 저항 특성을 구현하는 투명 발광소자 디스플레이를 제공할 수 있다. 상기 메탈 메시 배선부의 폭을 결정하는 방법에 관하여서는 실시예 1을 통해 후술하도록 한다.
이하, 실시예에 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.
본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
투명유리기판(103) 기판 상에 접착층(102) 및 하단투명층(101)으로 형성된 투명기판(10)을 준비하고, 상기 투명기판(10) 상에 구리(Cu) 소재의 메탈 메시 형태로 이루어진 복수 개의 전극 배선부(30)를 형성하고, 이때 상기 복수 개의 메탈 메시 전극 배선부(30)를 구성하는 각 제1전극층 및 제2전극층 사이에는 절연층(70)을 구비하였다. 상기 제1전극층 및 제2전극층과 연결되도록 발광소자(20)를 상기 투명기판(10) 일측 상에 형성하였다. 이때, 상기 제2전극층 일부분에 메시 접합부를 형성하였다. 상기 제2전극층 상에 상단투명층(80) 및 봉지층(90)을 순차적으로 적층하여 투명 발광소자 디스플레이를 제조하였다. 이때, 전극 배선부의 폭 결정 방법에 따라 원형 패턴을 가지는 메탈 메시 전극 배선부의 폭을 결정하였다.
구체적으로, 메탈 메시 전극 배선부의 단위 메탈 메시의 투과도 및 컨덕턴스를 측정한 후, 상기 전극 배선부의 폭에 따라 변화하는 투과도 및 컨덕턴스 값을 계산하였다. 상기 계산 결과를 기반으로, 상기 전극 배선부의 폭에 따른 상기 투과도 값 및 상기 전극 배선부의 폭에 따른 상기 컨덕턴스 값을 산출하여 각 그래프화하였다. 그 결과는 도 6에 도시되었으며, 상기 결과로부터 세로선(Grid) 컨덕턴스(%) 그래프와 원형(이상적) 투과율(%) 그래프와의 교차점에 따른 제2 전극배선부의 폭 W1을 4.271mm로 결정하였다. 이때, 상기 폭 W1을 스캔 전극의 컨덕턴스 값 및 투과율에 의한 전극 배선부의 폭으로 설정하였다.
동일한 방식으로, 제4 전극배선부의 폭 W2를 4.267mm로 결정하였다. 이때, 상기 폭 W2을 데이터 전극의 컨덕턴스 값 및 투과율에 의한 전극 배선부의 폭으로 설정하였다. 이후 상기 폭 W1 및 폭 W2 값에 대한 평균 값인 폭 W3 4.269mm을 산출하였다. 최종적으로, 상기 폭 W3 값을 메시 접합부를 가지는 원형 패턴의 메탈 메시 전극 배선부, 구체적으로 제2 전극배선부 및 제4 전극배선부를 포함하는 메탈 메시 전극 배선부의 폭으로 결정하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1의 패턴 대신 그리드 패턴을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일하게 수행하였다.
<비교예 1>
상기 실시예 1의 메시 접합부가 형성되지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다. 이때, 원형 패턴의 메탈 메시 전극 배선부의 폭은 3.956mm이었다.
<비교예 2>
상기 실시예 2의 메시 접합부가 형성되지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예 2와 동일하게 수행하였다. 이때, 그리드(Grid) 패턴의 메탈 메시 전극 배선부의 폭은 4.229mm이었다.
<실험예 1> 메시 교차부의 패턴 일치 여부에 따른 투과율 예측
메시 교차부의 패턴 형상을 시뮬레이션하여 상기 패턴 형상의 일치 여부에 따른 투과율을 예측해보았다.
구체적으로, 폴리카보네이트(PC) 기판 상에 2개의 메탈 메시 전극 배선부를 적층함에 있어, 상기 2개의 메탈 메시 전극 배선부의 원형 패턴을 일치시켜 메시 교차부를 형성하는 case 1과 상기 2개의 메탈 메시 전극 배선부의 원형 패턴이 일치하지 않도록 메시 교차부를 형성하는 case 2를 설계하였다. 상기 두가지 설계에 따른 메시 교차부의 패턴 형상을 컴퓨터를 통해 시뮬레이션하였고, 그 이미지는 각각 도 3 (a) 및 (b)와 같다.
이후, 상기 패턴 형상의 일치 여부에 따른 투과율을 시뮬레이션 프로그램을 통해 예측하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
메시 교차부의 패턴 일치 여부 투과율(%)
일치 71.341
불일치 45.672
도 3에서 (a)를 참조하면, 2개의 메탈 메시 전극 배선부의 원형 패턴 형상이 일치함으로써 이에 따른 공극 또한 정확한 원형 형상을 띠고 있음을 확인할 수 있었다. 반면에, (b)에서는 하나의 메탈 메시 전극 배선부가 형성하는 원형 패턴의 공극 사이로, 다른 하나의 메탈 메시 전극 배선부의 원형 패턴이 중첩되어 있어, 공극의 모양 및 크기가 축소된 것을 확인하였다.
또한 상기 표 1에 따르면, 상기 case 1에 따른 투과율은 71.341%, 상기 case 2에 따른 투과율은 45.672%로 확인되었다. 이는 메시 교차부의 패턴을 일치시켰을 때 공극 비율이 높아 투과율이 증가한 것으로 파악될 수 있었다.
<실험예 2> 투명 발광소자 디스플레이의 메시 접합부 유무에 따른 투과율 측정
본 발명의 투명 발광소자 디스플레이에 대하여, 메시 접합부 유무에 따른 투과율을 시뮬레이션을 통해 예측하였다.
구체적으로, 투명 기판 상에 원형의 패턴을 가지는 2개의 메탈 메시 전극 배선부를 적층함에 있어, 상기 메탈 메시 전극 배선부가 교차하는 메시 교차부에 메시 접합부가 형성된 실시예 1, 메시 접합부 없이 상기 메탈 메시 전극 배선부가 교차하여 메시 교차부를 형성한 비교예 1, 투명 기판 상에 그리드(Grid) 패턴을 가지는 2개의 메탈 메시 전극 배선부에 대한 실시예 2 및 비교예 2를 시뮬레이션하여 메시 접합부 유무에 따른 투과율을 예측하였고, 그 결과는 하기 표 4와 같다.
메탈 메시 전극 배선부의 패턴 메시 접합부 유무
유 무
투과율(%) 원형 66.8822 52.4435
그리드(Grid) 73.2375 63.9585
상기 표 2의 결과로부터, 원형 패턴을 가지는 메탈 메시 전극 배선부와 그리드(Grid) 패턴을 가지는 메탈 메시 전극 배선부 모두, 메시 접합부를 도입하였을 때 투과율이 현저히 상승되었음을 확인할 수 있었다. 구체적으로, 원형 패턴을 가지는 메탈 메시 전극 배선부의 경우 메시 접합부를 도입하였을 때 투과율이 27.5319%p 상승하였으며, 그리드(Grid) 패턴을 가지는 메탈 메시 전극 배선부의 경우, 메시 접합부를 도입하였을 때 투과율이 14.5078%p 상승하였다.
<실험예 3> 메탈 메시 전극 배선부의 폭 결정 방법에 따른 투과율 측정
상기 실시예 1,2 및 비교예 1,2를 통해, 원형(이상적), 원형(최악), Grid(이상적) 및 Grid(최악)의 경우에 대하여 각 폭 W1, W2 및 W3을 결정한 후, 이에 의한 투과율을 측정하였다. 그 결과를 표 3 및 표 4에 기재하였다.
여기서, '이상적'이라 함은 메시 접합부가 구비된 경우를 의미하며, 반면에 '최악'의 의미는 메시 접합부가 구비되지 않은 경우를 뜻하였다.
W1 (mm) W2 (mm) W1에 의한
투과율 (%)		 W2에 의한
투과율 (%)		 W=6mm에 의한
투과율 (%)
원형(이상적) 4.271 4.267 71.3178 71.3312 66.8822
원형(최악) 3.957 3.955 66.1306 66.1442 52.4434
Grid(이상적) 4.551 4.547 75.9368 75.9462 73.2375
Grid(최악) 4.301 4.297 71.7797 71.7987 63.9585
W3 (mm) 투과율 (%) W=6mm에 의한
투과율 (%)
원형(이상적) 4.269 71.3245 66.8822
원형(최악) 3.956 66.1374 52.4434
Grid(이상적) 4.547 75.9415 73.2375
Grid(최악) 4.229 71.7892 63.9585
상기 표 3 및 표 4의 결과로부터, 본 발명의 전극 배선부의 폭 결정 방법에 따라 새로운 최적의 폭을 결정하였을 때, 이에 따른 투과율은 원형 패턴에서 71.3246%, Grid 패턴에서 75.9415%로 확인되었다.
한편, 상기 실험예 2로부터 메시 접합부가 도입되었을 때의 투과율 시뮬레이션 결과는 원형 패턴에서 66.8822%, Grid 패턴에서 73.2375%이었다.
따라서, 메시 접합부 적용과 더불어 본 발명의 전극 배선부의 폭 결정 단계를 통해 메탈 메시 전극 배선부의 폭을 결정하였을 때, 투명 발광소자 디스플레이의 투과율이 크게 향상되었음을 확인할 수 있었다.
<실험예 4> 원형 패턴의 메탈 메시 전극 배선부의 폭 및 피치 변화에 따른 투과율 및 저항값 결과
도 5에서 (a)를 참조하였을 때, 원형 패턴을 가지는 메탈 메시 전극 배선부에 대하여, 상기 전극 배선부의 폭(5㎛, 10㎛, 15㎛) 및 큰 원형 단위 패턴의 피치(1)(40㎛, 90㎛, 190㎛) 변화에 따른 투명 발광소자 디스플레이의 투과율 및 저항값 변화를 측정하였다. 그 결과는 하기 표 5와 같다.
폭(Width) 피치(Pitch) 투과율 (%) 저항 (Ω)
5㎛ 40㎛ 66.194 2.7813
90㎛ 82.190 5.2337
190㎛ 85.108 8.5541
10㎛ 40㎛ 53.920 1.8038
90㎛ 71.341 3.3243
190㎛ 83.540 5.7636
15㎛ 40㎛ 43.798 0.7437
90㎛ 63.268 2.5331
190㎛ 78.020 4.8070
상기 표 5의 결과로부터, 원형 패턴을 가지는 메탈 메시 전극 배선부의 폭이 5㎛에서 10㎛로, 10㎛에서 15㎛로, 또는 5㎛에서 15㎛로 증가되었을 때 저항 값이 개선되었음을 확인할 수 있었다. 또한, 원형 단위 패턴의 피치 값을 190㎛보다는 90㎛, 90㎛보다는 40㎛, 또는 190㎛보다는 40㎛로 조정하였을 때 저항 특성이 현저히 향상되었음을 확인하였다.
반면에, 원형 패턴을 가지는 메탈 메시 전극 배선부의 폭이 5㎛에서 10㎛로, 10㎛에서 15㎛로, 또는 5㎛에서 15㎛로 증가되었을 때 투과율이 상승하였으며, 원형 단위 패턴의 피치 값을 190㎛보다는 90㎛, 90㎛보다는 40㎛, 또는 190㎛보다는 40㎛로 조정하였을 때에는 투과율이 감소하였음을 확인하였다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
10: 투명 기판
20: 발광소자
30: 메탈 메시 전극 배선부
40, 40', 40": 메탈 메시 전극 배선부 폭
50: 메시 교차부
60: 메시 접합부
70: 절연층
80: 상단투명층
90: 봉지층
101: 하단투명층
102: 접착층
103: 투명유리기판
1: 큰 원형 단위 패턴의 피치
2: 작은 원형 단위 패턴의 피치

Claims (6)

  1. 투명 기판,
    상기 투명 기판 일측 상에 구비되는 발광 소자 및
    상기 발광 소자와 연결되도록 상기 투명 기판 상에 적층되는 복수 개의 메탈 메시 전극 배선부가 포함되되,
    상기 메탈 메시 전극 배선부가 교차하는 메시 교차부에 메시 접합부가 형성된 투명 발광소자 디스플레이.
  2. 제1항에 있어서, 상기 메시 접합부가 메시 교차부의 패턴 형상을 일치시키는 것을 특징으로 하는 투명 발광소자 디스플레이.
  3. 제1항에 있어서, 상기 메탈 메시 전극 배선부의 패턴이 원형, 타원형, 다각형 및 그리드(grid)로 이루어진 군에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 투명 발광소자 디스플레이.
  4. 제1항에 있어서, 상기 메탈 메시 전극 배선부가 단위 메탈 메시의 투과도 및 컨덕턴스 값에 따라, 폭이 결정된 것을 특징으로 하는 투명 발광소자 디스플레이.
  5. 제1항에 있어서, 상기 복수 개의 메탈 메시 전극 배선부가
    상기 발광소자와 연결되는 부분인 제1 전극 배선부와, 인접 층의 전극 배선부와 교차되어 메시 교차부를 형성하는 제2 전극 배선부로 이루어진 제1전극층 및
    상기 제1 전극층 상에, 발광소자와 연결되는 부분인 제3 전극 배선부와, 인접 층의 전극 배선부와 교차되어 메시 교차부를 형성하는 제4 전극 배선부로 이루어진 제2전극층으로 순차적으로 복수 개 형성된 것을 특징으로 하는 투명 발광소자 디스플레이.
  6. 투명 기판 일측 상에 구비되는 발광 소자 및 상기 발광 소자와 연결되도록 상기 투명 기판 상에 적층되는 단위 메탈 메시 전극 배선부가 복수 개 포함되되,
    상기 단위 메탈 메시 배선부의 투과도 및 컨덕턴스를 측정하는 단계;
    상기 전극 배선부의 폭에 따라 변화하는 투과도 및 컨덕턴스를 계산하는 단계;
    상기 계산 결과를 기반으로, 상기 전극 배선부의 폭에 따른 상기 투과도 값 및 상기 전극 배선부의 폭에 따른 상기 컨덕턴스 값을 산출하여 각 그래프화하는 단계 및
    상기 각 그래프의 교차점을 전극 배선부의 폭으로 결정하는 단계를 포함하는, 전극 배선부의 폭 결정 방법.
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