WO2021187888A1 - 나노 구조를 포함하는 투명 도전체 및 그 제조 방법 - Google Patents

나노 구조를 포함하는 투명 도전체 및 그 제조 방법 Download PDF

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WO2021187888A1
WO2021187888A1 PCT/KR2021/003298 KR2021003298W WO2021187888A1 WO 2021187888 A1 WO2021187888 A1 WO 2021187888A1 KR 2021003298 W KR2021003298 W KR 2021003298W WO 2021187888 A1 WO2021187888 A1 WO 2021187888A1
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transparent
substrate
transparent conductive
nanostructure
conductor
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PCT/KR2021/003298
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최대근
강혁준
이지혜
최준혁
장원석
정주연
정준호
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한국기계연구원
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/0036—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits

Definitions

  • the present invention relates to a transparent conductor including a nanostructure and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a transparent conductor including a nanostructure made of nano-structured surface irregularities or nanopillars, and a method for manufacturing the same.
  • ITO Indium tin oxide
  • ITO Indium tin oxide
  • metal nanomaterials such as metal mesh and metal nanowires, carbon materials such as carbon nanotube (CNT), graphene, etc. have been proposed as alternative materials for ITO.
  • the metal mesh type is widely used for various advantages such as flexibility, but it is made of metal wires with a size of several micrometers or more, so there is a lot of empty space between the micro metals, so the use is limited to touch panels, small heaters, or auxiliary electrodes.
  • Nano metal wires and carbon materials can be coated at a nano level, so they can be used as main electrodes, but they have the disadvantage of poor conductivity.
  • an electrode in the form of a metal mesh through patterning of a metal having high conductivity the shape has been mainly limited to a structure having a smooth surface.
  • an electrode structure having a surface concavo-convex structure (or a structure including nanopillars or nanoholes) with a relatively large surface area is advantageous in some cases.
  • a typical example is the use of a catalyst electrode or a photoelectrochemical catalyst in an electrochemical cell used for hydrogen production or water separation.
  • electrode structures or porous electrode structures with nano-structured surface irregularities or containing nano-pillars or nano-holes on the surface have various advantages, but the fabrication method is not well known or complex and expensive processes are used in most cases. .
  • An aspect of the present specification is to provide a transparent conductor in which the surface area of the conductor is increased by utilizing a nanostructure.
  • An aspect of the present specification is to provide a transparent conductor having improved light transmittance by utilizing a nanostructure.
  • An exemplary object of the present specification is to provide a transparent conductor capable of improving photoelectric conversion efficiency by improving electron transport ability.
  • An exemplary object of the present specification is to provide a method for efficiently manufacturing a transparent conductor using a nanostructure.
  • a transparent conductor according to an embodiment of the present invention, a transparent substrate; and a transparent conductive pattern formed on the transparent substrate, and a nanostructure on an upper surface of at least one of the transparent substrate and the transparent conductive pattern.
  • a transparent transfer layer formed on the transparent substrate may be further included, wherein the transparent conductive pattern is formed on the transparent transfer layer, and the transparent conductive pattern may include a nanostructure on an upper surface of the transparent conductive pattern.
  • the transparent conductive pattern may be embedded in an upper portion of the transparent transfer layer, and may include a nano structure on an upper surface of the transparent transfer layer.
  • a conductive layer coated on the upper surface of the transparent transfer layer may be further included.
  • a conductive layer coated on the upper surface of the transparent conductive pattern may be further included.
  • the transparent substrate may include a nanostructure on an upper surface thereof, and may further include a conductive layer coated on an upper surface of at least one of the transparent substrate on which the nanostructure is formed and the transparent conductor.
  • a transparent conductor a transparent substrate; a nanostructure portion formed on the transparent substrate and including a plurality of nanopillars or a plurality of nanoholes; and a transparent conductive layer formed on the nanostructure portion.
  • the transparent conductive layer may include a transparent conductive pattern part on which the transparent conductive layer is patterned.
  • a height of the nanostructure may be higher than a height of the transparent conductive layer.
  • a height of the nanostructure may be the same as a height of the transparent conductive layer.
  • a height of the nanostructure may be lower than a height of the transparent conductive layer.
  • a conductive layer coated on the transparent conductive layer may be further included.
  • the transparent conductive layer may include a transparent conductive part formed entirely on the nanostructure part.
  • a transparent transfer layer formed on the transparent substrate may be further included, and the nano-structure may be formed on the transparent transfer layer.
  • a method of manufacturing a transparent conductor according to an embodiment of the present invention includes: forming a nanostructure on an upper surface of a first substrate; coating a transparent conductive layer on the first substrate on which the nanostructure is formed; and selectively patterning the transparent conductive layer to form a transparent conductive pattern.
  • the second substrate including a transparent transfer layer on the first substrate and then transferring the transparent transfer layer onto the first substrate on which the transparent conductive pattern is formed; and separating the first substrate, wherein the second substrate may be made of a transparent material.
  • the method may further include coating a conductive layer on the transparent conductor.
  • the coating of the conductive layer may be selectively coated only on the transparent transfer layer.
  • the second substrate including a transparent transfer layer on the transparent conductive pattern and then transferring the transparent transfer layer onto the transparent conductive pattern; and separating the first substrate, wherein the second substrate may be made of a transparent material.
  • the method may further include coating a conductive layer on the transparent conductor.
  • coating a conductive layer on the first substrate on which the nanostructure is formed may include.
  • the method may include coating a conductive layer on the first substrate on which the transparent conductive pattern is formed.
  • a method of manufacturing a transparent conductor according to an embodiment of the present invention includes: forming a nanostructure including a plurality of nanopillars or a plurality of nanoholes on a first substrate; and coating a transparent conductive layer on the first substrate on which the nanostructure portion is formed, wherein a height of the nanostructure portion is higher than a height of the transparent conductive pattern portion.
  • the method may further include etching the nanostructures.
  • the second substrate including a transparent transfer layer on the first substrate and then transferring the transparent transfer layer onto the first substrate on which the transparent conductive layer is formed; and separating the first substrate, wherein the second substrate may be made of a transparent material.
  • the method may further include a step of selectively patterning the transparent conductive layer to form a transparent conductive pattern part.
  • the method may further include coating a conductive layer on the transparent conductive conductor.
  • a nanostructure is formed under the conductor, so that the contact area with the substrate can be increased when the electrode is used, and the light transmittance can be improved.
  • a nanostructure is formed on the conductor, so that the adhesion between the electrode and the active material or semiconductor material on the electrode can be improved, and the efficiency of the device is increased due to the increase of the contact area can be improved
  • the transparent conductor according to an embodiment of the present invention can effectively prevent the extinction of excitons, thereby realizing a device having high efficiency and a long lifespan.
  • the nano-structure penetrates the transparent conductive layer and a transparent window is formed inside the conductive layer, so that the light transmittance can be improved when using the electrode, and the nano-structure is the transparent conductive layer It can be supported, so that the adhesion between the conductive material and the substrate can be improved.
  • the conductive material can be selectively coated only on the transparent conductive layer, so that the conductor can be efficiently manufactured.
  • a plurality of nanoholes are formed in the entire conductor, so that the surface area of the conductor itself increases, and the light transmittance can be improved when the electrode is used.
  • FIG. 1 to 9 are views showing a cross section of a transparent conductor according to an embodiment of the present invention.
  • 10 to 17 are views schematically showing a method for manufacturing a transparent conductor according to an embodiment of the present invention.
  • 18 to 30 are views illustrating cross-sections of a transparent conductor according to another embodiment of the present invention.
  • 31 to 40 are views schematically showing a method of manufacturing a transparent conductor according to another embodiment of the present invention.
  • two or more components may be combined into one component, or one component may be divided into two or more for each more subdivided function.
  • each of the components to be described below may additionally perform some or all of the functions of other components in addition to the main functions that each component is responsible for, and some of the main functions of each of the components are different It goes without saying that it may be performed exclusively by the component.
  • first, second, first, or second used in various embodiments herein may modify various elements, regardless of order and/or importance, and corresponding components are not limited.
  • a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be renamed to a first component.
  • Nanoscale objects can have any of a wide variety of shapes and can be formed from a wide variety of materials, including, for example, nanowires, nanotubes, nanoplatelets, nanoparticles, and other nanostructures. .
  • an object of “micro” refers to an object having at least one dimension in the ⁇ m range. Each dimension of typically microscopic objects is in the ⁇ m range or beyond the ⁇ m range. Micro-sized objects can have any of a wide variety of shapes and can be formed of a wide variety of materials, including, for example, microwires, microtubes, microparticles, and other microstructures.
  • transparent means having a transmittance characteristic of about 80% or more in the visible light region (400 to 700 nm).
  • a substrate 110 a substrate 110 , a nanostructure 120 formed on the upper surface of the substrate, and a transparent conductive pattern 130 on the substrate on which the nanostructure is formed.
  • a transparent conductor 100 may be provided.
  • the transparent conductor according to an embodiment of the present invention has an advantage in that adhesive strength increases due to an increase in the contact area between the lower portion of the conductor and the unevenness of the nanostructure on the substrate.
  • the region where the transparent conductive pattern is not formed on the upper surface of the substrate prevents total reflection of light due to the unevenness of the nanostructure on the substrate, increases the amount of incident light, and enables higher light extraction efficiency.
  • the substrate may be a transparent material that can transmit light, that is, a transparent substrate made of a transparent material such as glass or a transparent plastic film or sheet, and in some cases, may be made of an opaque material suitable for application.
  • the transparent material include quartz, sapphire, lithium aluminum oxide, magnesium oxide, urethane resin, polyimide resin, polyester resin, (meth)acrylate-based polymer resin, polyolefin-based resin such as polyethylene or polypropylene, etc. As long as it can be used as a board
  • the transparent material may be, for example, a film having a visible light transmittance of 80% or more, such as polyethylene terephthalate (PET), cyclic olefin polymer (COP), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polycarbonate (PC), or acetyl celluloid.
  • PET polyethylene terephthalate
  • COP cyclic olefin polymer
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PES polyethersulfone
  • PC polycarbonate
  • acetyl celluloid acetyl celluloid
  • the thickness of the substrate may be 10 to 200 ⁇ m, preferably 20 to 150 ⁇ m, and more preferably 30 to 100 ⁇ m.
  • a nanostructure is formed on the upper surface of the substrate.
  • the nanostructure is mainly at the nanometer level, but in the present specification, it is used as a concept including several micrometers.
  • the nanostructure may have an uneven shape, but is not limited thereto, and may have any shape and may include one or more patterns.
  • the pattern of the nanostructure may have a stripe shape or a circular shape.
  • the length of the nanostructured pattern may be about 1 ⁇ m or less, and specifically, the width of the pattern may be about 1 ⁇ m or less in the stripe shape, and the diameter of the pattern may be about 1 ⁇ m or less in the circular shape.
  • one or more patterns provided in the nanostructure may be arranged in a regular or irregular structure on the substrate.
  • the nanostructure may include the same material as the substrate or a different material from the substrate.
  • the nanostructure may be manufactured through any process obvious to a person skilled in the art, for example, photolithography, electron beam lithography, nano-imprint lithography, UV, EUV or soft X-ray lithography, 2D or 3D lithography, stereolithography, soft lithography, focused electron or ion beam, scanning tunneling microscopy, scanning probe lithography, atomic force microscopy, sol-gel nanofabrication (sol) -gel nanofabrication), two or more photon lithography, dip pen lithography, near field lithography, laser-assisted imprinting, temperature substrate patterning, laser-based patterning, laser direct writing processes can, but is not limited thereto.
  • a transparent conductive pattern is formed on the substrate on which the nanostructure is formed.
  • the transparent conductive pattern may be formed by coating a transparent conductive layer on the substrate on which the nanostructure is formed and then selectively patterning the transparent conductive layer.
  • the transparent conductive layer is made of a transparent conductive material having conductivity and photosensitivity, and includes a transparent conductive oxide (TCO), a transparent conductive polymer, a carbon conductive material, a metal, a metal oxide, a metal nitride, and a metal. It is a concept that includes all conductive materials such as oxynitride.
  • the transparent conductive pattern is illustratively carbon nanotube (Carbon Nano Tube, CNT), graphene (Graphene), PEDOT (Poly (3,4-Ethylene Di Oxy Thiophene)), PSS (Poly (Styrene-Sulfonate)) , Silver Nanowires (AGNW), Copper Nanowire (Cu nanowire), Hybrid AGNW (CNT+AGNW), Hybrid Graphene (AGNW+Graphene), Cu, Cu alloy, Ag, Ag alloy, Au, Al, pt, pd, Ti, Sn, Ni+Cr, Ni+Ni alloy, Mo/Ag, Mo/Al/Mo, Ni+Cr/Cu/Ni+Cr, Ni alloy/Cu, Ni alloy/Cu/Ni alloy, Mo/APC, Cu/Ni+Cu+Ti, Ni+Cu+Ti/Cu/Ni+Cu+Ti, carbon, ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine doped Tin Ox
  • the transparent conductive layer is formed by coating the transparent conductive material on the substrate on which the nanostructure is formed.
  • a method of forming the transparent conductive layer is not limited, and known methods such as spin coating, roll coating, spray coating, dip coating, ink coating and the like may be used.
  • the transparent conductive pattern is formed by selectively patterning the transparent conductive layer.
  • the method of forming the transparent conductive pattern is not limited, and printing methods such as photolithography, inkjet, gravure, imprinting, and offset printing, electroplating, vacuum deposition, thermal deposition, sputtering, electron beam deposition, etc. can be used, preferably For example, a sintering process such as Selective Laser Sintering (SLS) or Selective Mask Sintering (SMS) may be used.
  • SLS Selective Laser Sintering
  • SMS Selective Mask Sintering
  • the line width of the transparent conductive pattern is not particularly limited, but may be 50 nm to 100 ⁇ m.
  • the thickness (height) of the transparent conductive pattern may be 5 nm to 50 ⁇ m.
  • the thickness (height) of the transparent conductive pattern may vary depending on the pattern line width and electrical characteristics (conductivity and resistivity) requirements of the applied device.
  • the unit patterns constituting the transparent conductive pattern may have any shape, and for example, may be a stripe shape, a circular shape, or a polygonal pattern.
  • the unit patterns are connected to each other.
  • the transparent conductive pattern may include a regular pattern.
  • the regular pattern means that the shape of the pattern has regularity.
  • the unit patterns may each independently include a mesh shape such as a rectangle or a square, or a pattern having a shape such as a hexagon.
  • the transparent conductive pattern may include an irregular pattern.
  • the irregular pattern means that the shape of the pattern does not have regularity.
  • the transparent conductive pattern when the transparent conductive pattern is formed of a material such as a metal nanowire, a carbon-based material, or a polymer material, the transparent conductive pattern may have a network structure. In the case of having a network structure, since a signal is sequentially transmitted to adjacent patterns in contact with each other, a pattern having high sensitivity can be realized.
  • a transparent substrate 210, a transparent transfer layer 240 formed on the transparent substrate, and a transparent conductive pattern 230 embedded in the upper portion of the transparent transfer layer, and , the transparent transfer layer and the transparent conductive pattern may provide the transparent conductor 200 including the nanostructure 220 on the upper surface.
  • FIG. 3 it includes a transparent substrate 310 , a transparent transfer layer 340 formed on the transparent substrate, and a transparent conductive pattern 330 formed on the transparent transfer layer, and the transparent conductive pattern
  • the transparent conductor 300 including the nanostructure 320 may be provided on the upper surface of the silver.
  • the contact area of the conductor itself increases due to the nanostructure on the transparent conductive pattern, so that the transparent conductor and the transparent electrode having an increased contact area may be manufactured.
  • the reaction area between the semiconductor and the active layer on the upper part of the conductor is increased, an increase in efficiency in device fabrication can be expected.
  • the transparent conductive pattern is not formed in the transparent transfer layer, it is possible to prevent total reflection of light due to the unevenness of the nanostructure on the transparent transfer layer, increase the amount of incident light, and realize higher light extraction efficiency. .
  • the transparent transfer layer may be formed by coating or attaching the transparent transfer material to the surface of the substrate to be transferred (transfer target substrate), and transferring the transparent transfer material onto the substrate on which the nanostructure and the transparent conductive pattern are formed.
  • the transfer target substrate may be a transparent substrate.
  • transfer method A well-known transcription
  • a known laminator such as a laminator, a vacuum laminator, and an auto-cut laminator capable of further increasing productivity may be used.
  • the transparent transfer layer formed on the transfer target substrate may be transferred onto the upper surface of the substrate on which the nanostructure and the transparent conductive pattern are formed or on the transparent conductive pattern.
  • the nanostructure may be transferred to the transfer target substrate together.
  • the nanostructure and the transparent conductive pattern are transferred onto the transparent conductive pattern of the substrate, only the transparent conductive pattern may be selectively transferred to the transfer target substrate.
  • the transparent transfer material may be selected from transparent polymers, transparent inorganic materials, metal oxides, and fibers.
  • the polymer may be polydimethylsiloxane (PDMS), poly(ethylene terephthalate) (PET), polyacrylonitrile (PAN), or a mixture of two or more thereof.
  • the transparent inorganic material may be various types of glass windows such as quartz glass, alkali-free glass, alkali glass, and sapphire glass, or transparent inorganic minerals such as mica.
  • the metal oxide may be indium-tin oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (FTO), or a mixture thereof.
  • FIG. 4 it includes a transparent substrate 410 and a transparent conductive pattern 430 formed on the transparent substrate, wherein the transparent substrate has a nanostructure ( 420) and a transparent conductor 400 including a conductive layer 450 coated on the transparent substrate on which the nanostructure is formed may be provided.
  • FIG. 5 it includes a transparent substrate 510 and a transparent conductive pattern 530 formed on the transparent substrate, and the transparent substrate includes a nanostructure 520 formed on the upper surface of the transparent substrate. and a transparent conductor 500 including a conductive layer 550 coated on the transparent substrate on which the transparent conductive pattern is formed.
  • the transparent conductor according to an embodiment of the present invention further includes a conductive layer, so that the area of the photoactive layer can be increased, thereby preventing exciton quenching, and electric charge and/or exciton movement and energy flow. This is smoothly accomplished, and a device having high efficiency and long life can be realized.
  • the conductive layer includes a material having conductivity, and as the material having conductivity, any material capable of selectively transmitting light of a specific wavelength as well as a visible ray region can be used without limitation, and a metallic material , may include one or more of a carbon material or a polymer material, but is not limited thereto.
  • the conductive material is PEDOT (Poly (3,4-Ethylene Di Oxy Thiophene)), PSS (Poly (Styrene-Sulfonate)), polyaniline, carbon nanotube (CNT), graphene, silver nanowire ( AGNW), copper nanowire, Hybrid AGNW (CNT+AGNW), Hybrid graphene (AGNW+graphene), silver mesh (Ag mesh), copper mesh (Cu mesh), ITO (Indium Tin Oxide), FTO (Fluorine doped Tin) Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), ATO (Antimony Tin oxide), Tungsten Oxide (WO 3 ), Bismuth Vanadium Oxide (BiVO 4 ), Silicon Oxide (SiOx), Zirconium Oxide (ZrO 2 ), Zinc Oxide (ZnO) , tin oxide (SnO 2 ), quantum dots, borophene, 2D boron nitride (BN), boron nit
  • the quantum dots are CdS, MgSe, MgO, CdO, CdSe, CdTe, InP, InAs, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgTe, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InSb, AlAs, AlSb, PbSe, PbS, PbTe, Cu(InIn ,Ga)S, Cu(In,Ga)Se, Cu(Zn, Sn)(S,Se), Pb(S,Se), and Cd(S,Se) containing at least one compound selected from the group consisting of can
  • the conductive material may have a light transmittance of 80% or more, a sheet resistance of 1000 ⁇ or less, and preferably 0.1 ⁇ or more and 1000 ⁇ or less.
  • the thickness of the conductive layer may be 10 to 200 nm, but is not limited thereto.
  • the conductive layer may be formed by coating a transparent conductive material on a substrate, and the formation method is not limited, and a method suitable for application such as a chemical vapor deposition method, a physical vapor deposition method, and a solution process may be used.
  • materials such as ITO, FTO, and IZO may be vapor-deposited and may be liquid.
  • thermal chemical vapor deposition (CVD), rapid heating chemical vapor deposition (Rapid Thermal CVD), inductively coupled plasma chemical vapor deposition (Inductively Coupled Plasma CVD), surface wave plasma chemical vapor deposition (Surface Wave Plasma CVD)
  • Rapid Thermal CVD rapid heating chemical vapor deposition
  • Inductively Coupled Plasma CVD inductively Coupled Plasma CVD
  • surface wave plasma chemical vapor deposition (Surface Wave Plasma CVD)
  • sputtering, e-beam evaporation, thermal evaporation, laser molecular beam epiraxy, pulsed laser deposition, etc. may be used as a physical vapor deposition method. Available.
  • solution processes are mainly used for materials such as silver nanowires, copper nanowires, carbon nanotubes, graphene, and transparent conductive polymers (PEDOT/PSS, etc.), for example, spin coating, dip coating ( dip coating), bar coating, screen printing, slide coating, roll coating, slit coating, spray coating, dipping , ink-jet printing, etc. may be used.
  • materials such as silver nanowires, copper nanowires, carbon nanotubes, graphene, and transparent conductive polymers (PEDOT/PSS, etc.
  • spin coating dip coating
  • bar coating screen printing
  • slide coating slide coating
  • roll coating slit coating
  • spray coating dipping , ink-jet printing, etc.
  • the transparent conductor 200 in the transparent conductor 200, the transparent conductor further comprising a conductive layer 650 coated on the nanostructure formed on the upper surface of the transparent transfer layer ( 600) can be provided.
  • the transparent conductor 800 further comprising a conductive layer 850 coated between the transparent transfer layer and the transparent conductive pattern is provided. can do.
  • the transparent transfer layer and the conductive layer 750 coated on the nanostructure formed on the upper surface of the transparent conductive pattern are further included.
  • a transparent conductor 700 may be provided.
  • a transparent conductor 900 further comprising a conductive layer 950 coated on the transparent conductor. have.
  • various devices including the transparent conductor according to the embodiment of the present invention can be provided.
  • the transparent conductor according to an embodiment of the present invention may be employed as a transparent electrode of various electronic devices.
  • it may be used as a circuit and a transparent electrode for EMI shielding, electroluminescent lamps, touch screens, photovoltaic devices and flat panel displays.
  • the method for manufacturing a transparent conductor according to an embodiment of the present invention includes forming a nanostructure on the upper surface of a first substrate (S110); coating a transparent conductive layer on the first substrate on which the nanostructure is formed (S120); and selectively patterning the transparent conductive layer to form a transparent conductive pattern (S130).
  • the transparent conductor 100 according to an embodiment of the present invention may be manufactured through the manufacturing method S100.
  • a second substrate including a transparent transfer layer is placed on the first substrate, and then the transparent transfer transferring the layer onto the first substrate on which the transparent conductive pattern is formed (S240); and separating the first substrate (S250).
  • the transparent conductor 200 according to an embodiment of the present invention may be manufactured through the manufacturing method S200.
  • the material of the first substrate is not limited, but the second substrate is preferably made of a transparent material.
  • the second substrate may be a transfer target substrate, and the transparent transfer layer formed on the transfer target substrate may be transferred onto the surface of the substrate on which the nanostructure and the transparent conductive pattern are formed to duplicate the nanostructure under the first substrate. and, as a result, a buried type transparent conductor can be formed.
  • a transparent transfer layer in which the nanostructure is formed in an area where there is no transparent conductive pattern by using a process such as a mask on the conductor may further include the step of selectively coating the conductive layer only on the top (S606).
  • the transparent conductor 600 according to the embodiment of the present invention may be manufactured through the manufacturing method S601 .
  • the method ( S701 ) of manufacturing a transparent conductor may further include, after the step S250 , a step ( S706 ) of coating a conductive layer on the conductor.
  • the transparent conductor 700 according to the embodiment of the present invention may be manufactured through the manufacturing method S701.
  • a second substrate including a transparent transfer layer is placed on the transparent conductive pattern, and then the transparent transfer transferring the layer onto the transparent conductive pattern (S340); and separating the first substrate ( S350 ).
  • the transparent conductor 300 according to an embodiment of the present invention may be manufactured through the manufacturing method S300.
  • the material of the first substrate is not limited, but the second substrate is preferably made of a transparent material.
  • the second substrate may be a transfer target substrate, and the transparent transfer layer formed on the transfer target substrate is transferred onto the transparent conductive pattern of the substrate on which the nanostructure and the transparent conductive pattern are formed to selectively transfer only the transparent conductive pattern. and, as a result, a protruding transparent conductor can be formed.
  • the method ( S900 ) of manufacturing a transparent conductor may further include, after step S350 , coating a conductive layer on the conductor ( S960 ) with reference to FIG. 17 .
  • the transparent conductor 900 according to an embodiment of the present invention may be manufactured through the manufacturing method S900.
  • the method ( S400 ) of manufacturing a transparent conductor includes, with reference to FIG. 13 , forming a nanostructure on the upper surface of the first substrate ( S410 ); coating a conductive layer on the first substrate on which the nanostructure is formed (S420); coating a transparent conductive layer on the first substrate coated with the conductive layer (S430); and selectively patterning the transparent conductive layer to form a transparent conductive pattern ( S440 ).
  • the first substrate may be a transparent substrate.
  • the transparent conductor 400 according to an embodiment of the present invention may be manufactured through the manufacturing method S400 .
  • the method ( S500 ) of manufacturing a transparent conductor includes, with reference to FIG. 14 , forming a nanostructure on the upper surface of the first substrate ( S510 ); coating a transparent conductive layer on the first substrate on which the nanostructure is formed (S520); forming a transparent conductive pattern by selectively patterning the transparent conductive layer (S530); and coating a conductive layer on the first substrate on which the transparent conductive pattern is formed ( S540 ).
  • the first substrate may be a transparent substrate.
  • the transparent conductor 500 according to the embodiment of the present invention may be manufactured through the manufacturing method S500.
  • the conductive layer can function as a photoactive layer, so that photocharged particles generated by light can be efficiently converted into electrical energy, and as a result, a high-efficiency conductor can be formed.
  • a second substrate including a transparent transfer layer is placed on the first substrate, and then the transparent transfer transferring the layer onto the first substrate on which the transparent conductive pattern is formed (S650); and separating the first substrate ( S660 ).
  • the adhesive force between the transparent conductive pattern and the conductive layer may be weaker than that between the first substrate and the conductive layer.
  • the transparent conductive pattern and the conductive layer are separated, the conductive layer remains on the first substrate, and the transparent conductor according to an embodiment of the present invention 600 may be prepared.
  • an adhesive force between the transparent conductive pattern and the conductive layer may be stronger than an adhesive force between the first substrate and the conductive layer.
  • the conductive layer is formed on the transparent conductive pattern, and the transparent conductor ( 700) can be prepared.
  • a second substrate including a transparent transfer layer is placed on the first substrate, and then the transparent transfer transferring the layer onto the first substrate on which the transparent conductive pattern is formed (S850); and separating the first substrate ( S860 ).
  • the adhesion between the first substrate and the conductive layer may be weak.
  • the first substrate and the conductive layer are separated, and a conductive layer may be formed also under the transparent conductive pattern buried in the upper portion of the transparent transfer layer,
  • the transparent conductor 800 according to an embodiment may be manufactured.
  • a transparent substrate 1110 a transparent substrate 1110 , a nanostructure portion 1120 formed on the transparent substrate, and including a plurality of nanopillars 112 , and the nano
  • the transparent conductor 1100 including the transparent conductive pattern part 1130 formed on the transparent substrate on which the structure part is formed may be provided.
  • the height of the nano-structure part 1120 may be relatively higher than the height of the transparent conductive pattern part 1130 .
  • the transparent window 111 will be formed inside the transparent conductive pattern part. and, thereby, the light transmittance of the conductor may be improved. Furthermore, a transparent region due to a plurality of nano-pillars may be formed not only in the interior of the transparent conductive pattern part but also in the region 113 where the transparent conductive pattern part is not formed on the substrate, thereby greatly improving the light transmittance of the entire conductor.
  • the transparent conductor prevents total reflection of light due to the unevenness of the nanostructure on a substrate, increases the amount of incident light, and enables higher light extraction efficiency.
  • the nanostructure including a plurality of nanopillars formed on the substrate also serves to support the transparent conductive layer on the substrate, thereby improving adhesion between the conductive layer and the substrate and enabling a more stable conductor to be implemented.
  • a nanostructure is formed on a substrate.
  • the nanostructure portion may include a plurality of nanopillars having a polygonal columnar shape or a polygonal pyramidal shape having an arbitrary polygonal cross-section such as a circle, a triangle, a quadrangle, a pentagon, or a hexagon.
  • the plurality of nanopillars may be uniformly formed over the entire exposed surface of the substrate, and may be arranged in a plurality of rows and a plurality of columns.
  • each nanopillar may have a nano size.
  • each nanopillar may have a diameter D of about 10 nm to about 100 nm, and a center-to-center distance L between two adjacent nanopillars may be about 30 nm to about 300 nm.
  • each nanopillar may have a height H of about 100 nm to about 1000 nm, but it is possible to adjust the height of each nanopillar by etching according to the electrical property requirements of the applied device.
  • the height of the nano-structure portion may be formed to be higher than the height of the transparent conductive pattern portion.
  • a plurality of nanopillars included in the nanostructure part may penetrate the inside of the transparent conductive pattern part to form a transparent window due to the nanopillars inside the conductive layer.
  • the nanopillars may be formed by etching a portion of the upper surface of the substrate, but is not limited thereto, and may be implemented by selectively growing the nanopillars on the upper surface of the substrate.
  • a catalyst including at least one element of a group of elements consisting of iron (Fe), nickel (Ni), cobalt (Co) and palladium (Pd) on the upper surface of the substrate
  • Nanopillars may be implemented by supplying a reaction gas to perform glow discharge, and providing a reaction gas ionized by glow discharge on the catalyst to grow nanotubes or nanowires.
  • the nanopillars may include the same material as the substrate or a different material from the substrate, for example, glass, acrylic, PET (Polyethylene Terephthalate), PEN (Polyethylene Naphthalate), PMMA (Polymethylmethacrylate). And CPI (Colorless Polyimide), polyethylene, polypropylene, polysulfone, polyurethane, polyether ether ketone, polythermide, polycarbonate, polyaniline, Cyclic olefin copolymer, silk (silk), such as transparent, or any one of a polymer-based material that can pass light It can be formed of a material of The plurality of nanopillars according to an embodiment of the present invention may be preferably formed of transparent nanopillars.
  • a transparent conductive pattern portion is formed on the transparent substrate on which the nanostructure portion is formed.
  • the transparent conductive pattern part may be formed by selectively patterning the transparent conductive layer.
  • the transparent conductive layer is formed by coating a transparent conductive material on the substrate on which the nanostructure portion is formed.
  • the method of forming the transparent conductive layer is not limited, and known methods such as spin coating, roll coating, spray coating, dip coating, inkjet coating, a coating method using capillary force or an imprinting coating method may be used.
  • the height (thickness) of the transparent conductive layer may have a height of about 10 nm to about 1000 nm, but is preferably formed to be relatively lower than the height of the upper surface of the plurality of nanopillars formed on the substrate.
  • the transparent conductive layer may be selectively patterned to form a transparent conductive pattern part. Accordingly, a transparent region due to the plurality of nanopillars may be formed even in a region where the transparent conductive pattern part is not formed on the substrate, and thus the light transmittance of the conductor may be improved.
  • the height of the nano-structure may be formed to be higher than the height of the transparent conductive layer.
  • the nano-pillars included in the nano-structure may penetrate the inside of the transparent conductive layer to form a transparent window due to the nano-pillars inside the conductive pattern layer.
  • the height of the nanostructure may be the same as the height of the transparent conductive pattern.
  • the plurality of nanopillars included in the nanostructure may be selectively etched to have the same height as the upper surface of the transparent conductive pattern portion through a predetermined etching process.
  • CMP Chemical Mechanical Planarization
  • RIE Reactive Ion Etching
  • ALE Atomic Layer Etching
  • dry etching such as plasma etching, wet etching, or a mixture of two or more different methods may be used.
  • the height of the nanostructure part may be lower than the height of the transparent conductive pattern part.
  • the plurality of nanopillars included in the nanostructure may be selectively etched to be lower than the height of the upper surface of the transparent conductive pattern portion through the predetermined etching process described above.
  • a conductive layer 1360 coated on the transparent conductive pattern part may be further included (see FIG. 30 ).
  • the transparent conductor according to the present invention may not be well coated with a conductive layer on the nanostructure including the plurality of nanopillars due to the superhydrophobic or poor wettability of the plurality of nanopillars. Accordingly, it is possible to selectively coat the conductive layer only on the transparent conductive pattern portion, thereby improving the light transmittance of the conductor and manufacturing the conductor more practically and efficiently.
  • a transparent substrate 1210 a transparent substrate 1210 , a nanostructure portion 1220 formed on the transparent substrate and including a plurality of nanopillars 122 , and the nanostructure
  • the transparent conductor 1200 including the transparent conductive part 1230 formed on the additionally formed transparent substrate may be provided.
  • the height of the nanostructure portion 1220 may be relatively higher than the height of the transparent conductive portion 1230 .
  • a transparent window 121 may be formed inside the transparent conductive part, , this may improve the light transmittance of the conductor.
  • the transparent conductive layer may be entirely sintered to form a transparent conductive part. Accordingly, the transparent conductive part may be entirely formed on the substrate, and a transparent window may be formed by the plurality of nanopillars on the entire area of the transparent conductive part on the substrate.
  • the height of the nanostructure may be the same as the height of the transparent conductive part.
  • the plurality of nanopillars included in the nanostructure may be selectively etched to have the same height as the upper surface of the transparent conductive portion through the predetermined etching process described above.
  • it may further include a conductive layer coated on the transparent conductive part.
  • the transparent conductor according to the present invention may not be well coated with a conductive layer on the nanostructure including the plurality of nanopillars due to the superhydrophobic or poor wettability of the plurality of nanopillars. Therefore, it is possible to selectively coat the conductive layer only on the transparent conductive part, thereby improving the light transmittance of the conductor and manufacturing the conductor more practically and efficiently.
  • a transparent conductive pattern part 1330 is formed on a transparent substrate 1310 , a transparent transfer layer 1340 formed on the transparent substrate, and the transparent transfer layer.
  • the transparent transfer layer 1340 and the transparent conductive pattern part 1330 may provide a transparent conductor 1300 including a plurality of nano holes 1350 .
  • FIG. 26 which is a plan view from above, in the transparent conductor according to an embodiment of the present invention, a plurality of nanoholes may be formed not only in the transparent conductive pattern part but also in the region of the transparent transfer layer where the transparent conductive pattern part is not formed.
  • the porous structure of the plurality of nano-holes due to the porous structure of the plurality of nano-holes, the surface area of the entire conductor is increased, and the light transmittance can also be greatly improved.
  • a transparent substrate 1410, a transparent transfer layer 1440 formed on the transparent substrate, and a transparent conductive part 1430 on the transparent transfer layer are included, and the transparent transfer layer ( 1440 ) and the transparent conductive part 1430 may provide a transparent conductor 1400 including a plurality of nanoholes 1450 .
  • a plurality of nanoholes may be formed in the entire area of the transparent conductive part, and due to the porous structure of the plurality of nanoholes, the overall surface area of the conductor increases, and the light transmittance is also can be greatly improved.
  • the plurality of nanoholes may have a polygonal column shape or a polygonal pyramid shape having an arbitrary polygonal cross section such as a circle or a triangle, a quadrangle, a pentagon, and a hexagon, but is not limited thereto.
  • the plurality of nanoholes may be uniformly formed over the entire upper surface of the transparent transfer layer and the transparent conductive pattern part or the transparent conductive part, and may be arranged in a plurality of rows and a plurality of columns.
  • each nanohole may have a nano size.
  • each nanohole may have a diameter D of about 10 nm to about 100 nm, and a center-to-center distance L between two adjacent nanoholes may be about 30 nm to about 300 nm.
  • each nano-hole may have a depth of about 100 nm to about 1000 nm, but it is possible to adjust the depth of each nano-hole according to an electrical characteristic requirement of an application device. That is, the depth of each nanohole may be formed to be deeper than the height (thickness) of the transparent conductive pattern part or the transparent conductive part (refer to FIGS. 25 and 29 ), but if necessary, it may be formed equal to the height of the transparent conductive pattern part or the transparent conductive part, or (See FIG. 27), and may be formed to be lower than the height of the transparent conductive pattern portion or the transparent conductive portion (see FIG. 28).
  • the transparent transfer layer may be formed by coating or attaching the transparent transfer material to the surface of the substrate to be transferred (transfer target substrate), and transferring the transparent transfer material onto the substrate on which the transparent conductive pattern part or the transparent conductive part is formed.
  • the transfer target substrate may be a transparent substrate.
  • transfer method A well-known transcription
  • the transparent transfer layer formed on the transfer target substrate may be transferred to the upper surface of the substrate on which the nano-structure including a plurality of nano-pillars and the transparent conductive pattern part or the transparent conductive part are formed.
  • the transparent conductive pattern part or the transparent conductive part is transferred to the transfer target substrate, and the nanostructure part penetrates the transparent transfer layer of the transfer target substrate to form nanoholes, so that the plurality of nanopillars included in the nanostructure part A corresponding plurality of nano-holes may be formed. Meanwhile, the substrate including the nanostructure may be separated.
  • it may further include a conductive layer coated on the transparent conductor.
  • the transparent conductor according to the present invention can increase the area of the photoactive layer by coating the conductive layer on the plurality of nanoholes and the transparent conductor, thereby preventing quenching of excitons, and charging and/or excitons Since movement and energy flow are made smoothly, a device having high efficiency and long life can be realized.
  • various devices including the transparent conductor according to the embodiment of the present invention can be provided.
  • the transparent conductor according to an embodiment of the present invention may be employed as a transparent electrode of various electronic devices.
  • the method ( S1100 ) of manufacturing a transparent conductor according to an embodiment of the present invention includes: forming a nano-structure including a plurality of nano-pillars on a first substrate ( S1110 ); coating a transparent conductive layer on the first substrate on which the nanostructure is formed (S1120); and selectively patterning the transparent conductive layer to form a transparent conductive pattern part ( S1130 ).
  • the height of the nanostructure part may be higher than the height of the transparent conductive pattern part.
  • the transparent conductor 1100 according to the embodiment of the present invention may be manufactured through the manufacturing method S1100.
  • the transparent conductive layer may be coated to a height relatively lower than the height of the upper surface of the nanostructure formed on the substrate.
  • a plurality of nanopillars included in the nanostructure part may be formed to pass through the inside of the transparent conductive pattern part to form a transparent window inside the transparent conductive pattern part.
  • a transparent conductive pattern part may be formed by selectively patterning the transparent conductive layer coated on the first substrate on which the nanostructure part is formed. Accordingly, a transparent region due to the plurality of nanopillars may be formed even in a region where the transparent conductive pattern part is not formed on the substrate, and thus the light transmittance of the conductor may be improved.
  • the method of manufacturing a transparent conductor may further include, after step S1130, coating a conductive layer on the transparent conductive pattern part.
  • the conductive layer can function as a photoactive layer, so that photocharged particles generated by light can be efficiently converted into electrical energy, and as a result, a high-efficiency conductor can be formed.
  • a transparent conductor in the method for manufacturing a transparent conductor ( S1300 ), referring to FIG. 32 , after step S1130 , a second substrate including a transparent transfer layer is placed on the first substrate, and then the transparent transfer transferring the layer onto the first substrate on which the transparent conductive pattern part is formed (S1340); and separating the first substrate (S1350).
  • the transparent conductor 1300 according to the embodiment of the present invention may be manufactured through the manufacturing method S1300 .
  • the material of the first substrate is not limited, but the second substrate is preferably made of a transparent material, and the second substrate may be a transfer target substrate.
  • the transparent transfer layer formed on the transfer target substrate may be transferred to the upper surface of the substrate on which the nanostructure portion including the plurality of nanopillars and the transparent conductive pattern portion are formed.
  • FIG. 33 which is a plan view viewed from above, the transparent conductive pattern part is transferred to the transfer target substrate, and the nano-structure part penetrates the transparent transfer layer of the transfer target substrate to form nano holes, and a plurality of nano-structures included in the nano-structure part are transferred.
  • a plurality of nano-holes corresponding to the pillars may be formed.
  • a depth of the plurality of nanoholes may be greater than a height (thickness) of the transparent conductive pattern.
  • step S1350 the nanostructure including the plurality of nanopillars is separated together with the first substrate.
  • the method of manufacturing a transparent conductor may further include, after step S1350, coating a conductive layer on the transparent conductor.
  • the conductive layer can function as a photoactive layer, so that photocharged particles generated by light can be efficiently converted into electrical energy, and as a result, a high-efficiency conductor can be formed.
  • the nano-structure is etched so that the height of the nano-structure is equal to the height of the transparent conductive pattern. It may further include a step (S1440).
  • each of the plurality of nanopillars included in the nanostructure portion may be etched to the height of the upper surface of the transparent conductive pattern portion by a predetermined method so that the upper surface of the transparent conductive pattern portion and the upper surface of the nanostructure portion have the same height. have.
  • the method for manufacturing a transparent conductor may further include, after step S1440, coating a conductive layer on the transparent conductor.
  • a second substrate including a transparent transfer layer is placed on the first substrate, and then the transparent transfer transferring the layer onto the first substrate on which the transparent conductive pattern part is formed (S1550); and separating the first substrate (S1560).
  • the material of the first substrate is not limited, but the second substrate is preferably made of a transparent material.
  • the second substrate may be a transfer target substrate, and the transparent transfer layer formed on the transfer target substrate is transferred onto the substrate on which the plurality of nanopillars and the transparent conductive pattern part are formed to form a plurality of nanopillars corresponding to the plurality of nanopillars.
  • Nanoholes may be formed, and the depths of the plurality of nanoholes may be equal to the height (thickness) of the transparent conductive pattern portion.
  • the method of manufacturing a transparent conductor may further include, after step S1560, coating a conductive layer on the transparent conductor.
  • the nanostructure is etched so that the height of the nanostructure is lower than the height of the transparent conductive pattern. It may further include a step (S1640).
  • each of the plurality of nanopillars included in the nanostructure may be etched to a position relatively lower than the height of the upper surface of the transparent conductive pattern portion by a predetermined method to expose the transparent conductive pattern portion above the nanostructure portion.
  • the height of the etched nanopillars is not limited, but may preferably be etched to a height of 1/2 to 9/10 of the height of the transparent conductive pattern portion.
  • the nano-pillars are provided on the substrate to reduce the effect of supporting the transparent conductive pattern portion.
  • the method of manufacturing a transparent conductor may further include, after step S1640, coating a conductive layer on the transparent conductor.
  • a second substrate including a transparent transfer layer is placed on the first substrate, and then the transparent transfer transferring the layer onto the first substrate on which the transparent conductive pattern part is formed (S1750); and separating the first substrate ( S1760 ).
  • the material of the first substrate is not limited, but the second substrate is preferably made of a transparent material.
  • the second substrate may be a transfer target substrate, and the transparent transfer layer formed on the transfer target substrate is transferred onto the substrate on which the plurality of nanopillars and the transparent conductive pattern part are formed to form a plurality of nanopillars corresponding to the plurality of nanopillars.
  • Nanoholes may be formed, and a depth of the plurality of nanoholes may be formed to be lower than a height (thickness) of the transparent conductive pattern.
  • the method of manufacturing a transparent conductor may further include, after step S1760, coating a conductive layer on the transparent conductor.
  • the method ( S1200 ) of manufacturing a transparent conductor according to an embodiment of the present invention includes: forming a nanostructure including a plurality of nanopillars on a first substrate ( S1210 ); coating a transparent conductive layer on the first substrate on which the nano-structure is formed (S1220); and sintering the transparent conductive layer to form a transparent conductive part ( S1230 ).
  • the height of the nanostructure part may be higher than the height of the transparent conductive part.
  • the transparent conductor 1200 according to the embodiment of the present invention may be manufactured through the manufacturing method S1200 .
  • the transparent conductive layer may be entirely sintered on the first substrate on which the nano-structured part is formed to form the transparent conductive part.
  • a transparent conductive part may be entirely formed on the first substrate, and a transparent window may be formed by a plurality of nanopillars on the entire area of the transparent conductive part on the substrate.
  • the method of manufacturing a transparent conductor may further include, after step S1230, coating a conductive layer on the transparent conductive part.
  • a second substrate including a transparent transfer layer is placed on the first substrate, and then the transparent transfer transferring the layer onto the first substrate on which the transparent conductive part is formed (S1840); and separating the first substrate (S1850).
  • the transparent transfer layer formed on the transfer target substrate may be transferred to the upper surface of the substrate on which the nanostructure portion including the plurality of nanopillars and the transparent conductive portion are formed.
  • the transparent conductive part is transferred to the transfer target substrate, the nano-structure part penetrates the transparent transfer layer of the transfer target substrate to form nano holes, and a plurality of nano-structures corresponding to the plurality of nano pillars included in the nano-structure part are transferred. Holes may be formed. A depth of the plurality of nanoholes may be greater than a height (thickness) of the transparent conductive part.
  • step S1850 the nanostructure including the plurality of nanopillars is separated together with the first substrate.
  • the method for manufacturing a transparent conductor may further include, after step S1850, coating a conductive layer on the transparent conductor.
  • the conductive layer can function as a photoactive layer, so that photocharged particles generated by light can be efficiently converted into electrical energy, and as a result, a high-efficiency conductor can be formed.
  • etching the nano-structure so that the height of the nano-structure is equal to the height of the transparent conductive part (S1940) may be further included.
  • each of the plurality of nanopillars included in the nanostructure may be etched to the height of the upper surface of the transparent conductive portion by a predetermined method so that the upper surface of the transparent conductive portion and the upper surface of the nanostructure portion have the same height.
  • the method of manufacturing a transparent conductor may further include, after step S1940, coating a conductive layer on the transparent conductor.
  • various devices including a transparent conductor manufactured by the manufacturing method according to an embodiment of the present invention may be provided.
  • the transparent conductor manufactured by the manufacturing method according to an embodiment of the present invention may be employed as a transparent electrode of various electronic devices.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전체는, 투명 기판; 및 상기 투명 기판 상에 형성된 투명 도전 패턴을 포함하고, 상기 투명 기판 및 상기 투명 도전 패턴 중 적어도 하나의 상면에 나노 구조를 포함한다.

Description

나노 구조를 포함하는 투명 도전체 및 그 제조 방법
본 발명은 나노 구조를 포함하는 투명 도전체 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나노 구조의 표면 요철이나 나노 기둥으로 이루어진 나노 구조를 포함하는 투명 도전체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
다양한 전자 제품의 투명 전극의 재료로서 인듐 주석 산화물(indium tin oxide, ITO)이 널리 이용되고 있다. 그러나 ITO는 휘거나 접는 물리적 유연성에 제한이 있고, 소재의 구성성분인 인듐은 고가의 희소성 자원이라는 점 등의 문제로 인해 이를 대체할 수 있는 물질 개발의 노력이 계속되고 있다.
지금까지 ITO 대체 물질로서 금속 매쉬(metal mesh), 금속 나노와이어(metal nanowire) 등과 같은 금속 나노소재, 탄소 나노튜브(carbon nanotube, CNT), 그래핀(graphene) 등과 같은 탄소소재 등이 제안되었다. 그 중에서 금속 매쉬 형태는 유연성 등 여러가지 장점으로 많이 사용되는 형태지만 수마이크로 이상의 크기의 금속선으로 이루어져 있어 마이크로 금속 사이에 빈 공간이 많아 사용이 터치패널이나 소형 히터 혹은 보조전극용으로 제한된다. 나노 금속선과 탄소소재는 나노급으로 코팅이 가능해서 주전극으로 사용이 가능하나 전도성 자체가 떨어지는 단점이 있다.
또한, 도전성이 높은 금속의 패터닝을 통한 금속 매쉬 형태의 전극의 경우 그 형태가 주로 표면이 매끈한 구조에 국한되어 왔다. 이러한 표면이 평탄하고 매끄러운 구조가 유리한 소자들도 있지만, 반대로 일부 소자들의 경우 표면적이 상대적으로 넓은 표면 요철 구조(또는 나노 기둥이나 나노 홀을 포함하는 구조)를 가지고 있는 전극 구조가 유리한 경우가 있다. 대표적인 경우가 수소 생산이나 물 분리에 사용되는 전기화학셀의 촉매 전극이나 광전기화학촉매 등 활용이 있다. 그 외에도 나노 구조의 표면 요철을 가지거나, 표면에 나노 기둥 또는 나노 홀을 포함하는 전극 구조 또는 다공성 전극 구조는 다양한 장점이 있지만 제작 방법이 잘 알려져 있지 않거나 복잡하고 비싼 공정을 사용하는 경우가 대부분이었다.
본 명세서의 일 측면은, 나노 구조를 활용하여 도전체의 표면적을 증가시킨 투명 도전체를 제공하는 것이다.
본 명세서의 일 측면은, 나노 구조를 활용하여 광투과도가 향상된 투명 도전체를 제공하는 것이다.
본 명세서의 일 예시적 목적은, 전자 전달 능력을 향상시켜 광전 변환 효율을 향상시킬 수 있는 투명 도전체를 제공하는 것이다.
본 명세서의 일 예시적 목적은, 나노 구조를 활용하여 투명 도전체를 효율적으로 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 명세서에 개시된 기술의 기술적 사상에 따른 투명 도전체 및 이의 제조 방법이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 문제점을 해결하기 위한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전체는, 투명 기판; 및 상기 투명 기판 상에 형성된 투명 도전 패턴을 포함하고, 상기 투명 기판 및 상기 투명 도전 패턴 중 적어도 하나의 상면에 나노 구조를 포함한다.
상기 투명 기판 상에 형성된 투명 전사층을 더 포함하고, 상기 투명 도전 패턴은 상기 투명 전사층 상에 형성되며, 상기 투명 도전 패턴은 상면에 나노 구조를 포함할 수 있다.
상기 투명 도전 패턴은 상기 투명 전사층 상부 내에 매립되고, 상기 투명 전사층 상면에 나노 구조를 포함할 수 있다.
상기 투명 전사층의 상면에 코팅된 전도성층을 더 포함할 수 있다.
상기 투명 도전 패턴의 상면에 코팅된 전도성층을 더 포함할 수 있다.
상기 투명 기판은 상면에 나노 구조를 포함하며, 상기 나노 구조가 형성된 투명 기판 및 상기 투명 도전체 중 적어도 하나의 상면에 코팅된 전도성층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전체는, 투명 기판; 상기 투명 기판 상에 형성되며, 복수의 나노 기둥 또는 복수의 나노 홀을 포함하는 나노 구조부; 및 상기 나노 구조부에 형성된 투명 도전층을 포함한다.
상기 투명 도전층은 투명 도전층이 패터닝된 투명 도전 패턴부를 포함할 수 있다.
상기 나노 구조부의 높이는 상기 투명 도전층의 높이보다 높을 수 있다.
상기 나노 구조부의 높이는 상기 투명 도전층의 높이와 같을 수 있다.
상기 나노 구조부의 높이는 상기 투명 도전층의 높이보다 낮을 수 있다.
상기 투명 도전층 상에 코팅된 전도성층을 더 포함할 수 있다.
상기 투명 도전층은 상기 나노 구조부 상에 전체적으로 형성된 투명 도전부를 포함할 수 있다.
상기 투명 기판 상에 형성된 투명 전사층을 더 포함하고, 상기 나노 구조부는 상기 투명 전사층에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전체의 제조 방법은, 제 1 기판의 상면에 나노 구조를 형성하는 단계; 상기 나노 구조가 형성된 제 1 기판 상에 투명 도전층을 코팅하는 단계; 및 상기 투명 도전층을 선택적으로 패터닝(patterning)하여 투명 도전 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 제 1 기판 위로 투명 전사층을 포함하는 제 2 기판을 위치시킨 후 상기 투명 전사층을 상기 투명 도전 패턴이 형성된 제 1 기판 상에 전사하는 단계; 및 상기 제 1 기판을 분리하는 단계;를 더 포함하며, 상기 제 2 기판은 투명한 재질로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 기판을 분리하는 단계 이후, 상기 투명 도전체 상에 전도성층을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전도성층을 코팅하는 단계는 상기 투명 전사층 상에만 선별적으로 코팅할 수 있다.
상기 투명 도전 패턴 위로 투명 전사층을 포함하는 제 2 기판을 위치시킨 후 상기 투명 전사층을 상기 투명 도전 패턴 상에 전사하는 단계; 및 상기 제 1 기판을 분리하는 단계를 더 포함하며, 상기 제 2 기판은 투명한 재질로 이루어질 수 있다.
상기 투명 도전체 상에 전도성층을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판의 상면에 나노 구조를 형성하는 단계 이후, 상기 나노 구조가 형성된 제 1 기판 상에 전도성층을 코팅하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 투명 도전층을 선택적으로 패터닝하여 투명 도전 패턴을 형성하는 단계 이후, 상기 투명 도전 패턴이 형성된 제 1 기판 상에 전도성층을 코팅하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전체의 제조 방법은, 제 1 기판 상에 복수의 나노 기둥 또는 복수의 나노 홀을 포함하는 나노 구조부를 형성하는 단계; 및 상기 나노 구조부가 형성된 제 1 기판 상에 투명 도전층을 코팅하는 단계를 포함하며, 상기 나노 구조부의 높이는 상기 투명 도전 패턴부의 높이보다 높다.
상기 나노 구조부를 식각하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판 위로 투명 전사층을 포함하는 제 2 기판을 위치시킨 후 상기 투명 전사층을 상기 투명 도전층이형성된 제 1 기판 상에 전사하는 단계; 및 상기 제 1 기판을 분리하는 단계를 더 포함하며, 상기 제 2 기판은 투명한 재질로 이루어질 수 있다.
상기 투명 도전층을 선택적으로 패터닝(patterning)하여 투명 도전 패턴부를 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 투명 도전 도전체 상에 전도성층을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체는 나노 구조가 도전체 하부에 형성되어 전극 활용 시에 기판과의 접촉 면적이 넓어질 수 있으며, 광 투과율이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체는 나노 구조가 도전체 상부에 형성되어 전극과 전극위 활성 물질 또는 반도체 물질과의 접착력이 향상될 수 있으며, 접촉 면적 증가로 인하여 소자의 효율이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체는 엑시톤의 소멸을 효율적으로 방지하여, 고효율 및 장수명을 갖는 소자를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체는 나노 구조가 투명 도전층을 관통하여 도전층 내부에 투명창이 형성되어 전극 활용 시에 광 투과율이 향상될 수 있으며, 나노 구조가 투명 도전층을 지탱할 수 있어 도전 물질과 기판의 접착력이 좋아질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체는 나노 구조의 초소수성 특성으로 인해, 전도성 물질이 투명 도전층 상에만 선택적으로 코팅될 수 있어 효율적으로 도전체를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체는 도전체 전체에 복수의 나노 홀이 형성되어, 도전체 자체의 표면적이 증가하며, 전극 활용 시에 광 투과율이 향상될 수 있다.
다만, 본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 내지 9는 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체의 단면을 나타내는 도면이다.
도 10 내지 17는 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체의 제조 방법을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 18 내지 30은 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 투명 도전체의 단면을 나타내는 도면이다.
도 31 내지 40은 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 투명 도전체의 제조 방법을 모식적으로 나타내는 도면이다.
본 명세서에 개시된 기술은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 명세서에 개시된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 명세서에 개시된 기술은 본 명세서에 개시된 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "결합된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결 또는 결합될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결 또는 결합될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 '~부'로 표현되는 구성요소는 2개 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나 또는 하나의 구성요소가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화될 수도 있다. 또한, 이하에서 설명할 구성요소 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성요소가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성요소 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성요소에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 다양한 실시예에서 사용된 "제 1", "제 2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 본 명세서에 개시된 기술의 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
본 명세서에서, "선택적인" 및 "선택적으로"의 표현들은 이어서 설명된 사건이나 환경이 일어날 수도 있고 일어나지 않을 수도 있다는 것과 그 설명이 사건이나 환경이 일어난 경우와 일어나지 않은 경우를 포함한다는 의미이다.
본 명세서에서, 막, 층, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 층, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
본 명세서에서, "나노"의 대상은 적어도 하나의 치수가 nm 범위인 대상을 말한다. 나노 크기의 대상은 광범한 형상들 중 어느 것을 가질 수 있고, 광범한 재료들로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 나노와이어, 나노튜브, 나노플라트렛, 나노입자, 및 다른 나노구조들을 포함한다.
본 명세서에서, "마이크로"의 대상은 적어도 하나의 치수가 μm 범위인 대상을 말한다. 전형적으로 마이크로 크기의 대상의 각 치수는 μm 범위이거나 μm 범위를 넘는다. 마이크로 크기의 대상은 광범한 형상들 중 어느 것을 가질 수 있고, 광범한 재료들로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 마이크로와이어, 마이크로튜브, 마이크로입자, 및 다른 마이크로구조들을 포함한다.
본 명세서에서, "투명"은 가시광선 영역(400 내지 700nm)에서 약 80% 이상의 투과율 특성을 갖는 것을 의미한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 바람직한 실시예에 따른 투명 도전체 및 이의 제조방법을 상세히 설명하도록 한다.
투명 도전체 (제 1 실시예)
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 도 1에 도시된 것과 같이, 기판(110), 상기 기판의 상면에 형성된 나노 구조(120) 및 상기 나노 구조가 형성된 기판 상에 투명 도전 패턴(130)을 포함하는 투명 도전체(100)를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체는 도전체 하부와 기판 상의 나노 구조의 요철 사이의 접촉 면적 증가로 인해 접착력이 증가하는 장점이 있다. 또한, 기판의 상면에 투명 도전 패턴이 형성되지 않은 영역은 기판 상의 나노 구조의 요철로 인하여 광의 전반사를 방지하고, 입사되는 광량을 증가시킬 수 있으며 보다 높은 광 취출 효율의 실현을 가능하게 한다.
일 실시형태에 따르면, 기판은 광을 투과시킬 수 있는 투명한 재질 즉, 글래스 또는 투명 플라스틱 필름 또는 시트와 같은 투명 재질로 이루어지는 투명 기판일 수 있고 경우에 따라서는 적용에 적당한 불투명 재질로 이루어질 수 있다. 투명한 재질로는 예시적으로, 석영, 사파이어, 리튬 알루미늄 산화물, 마그네슘 산화물, 우레탄 수지, 폴리이미드 수지, 폴리에스테르수지, (메타)아크릴레이트계 고분자 수지, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 수지 등 투명 기판으로서 사용가능한 것이면 모두 사용가능하다. 또한, 투명한 재질로는 예시적으로, PET(Polyethylene terephthalate), COP(cyclic olefin polymer), PEN(polyethylene naphthalate), PES(polyethersulfone), PC(polycarbonate), 아세틸 셀룰로이드와 같은 가시광 투과율 80% 이상의 필름일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 기판의 두께는 10 내지 200μm일 수 있고, 바람직하게는 20 내지 150μm일 수 있고, 더 바람직하게는 30 내지 100μm일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 기판의 상면에 나노 구조가 형성된다. 나노 구조는 주로 나노미터 수준이지만, 본 명세서에서는 수 마이크로미터를 포함하는 개념으로 사용하였다. 본 명세서에서 나노 구조는 요철 형태일 수 있으나 이에 한정되는 것을 아니고 어떠한 형태도 가능할 수 있으며 하나 이상의 패턴을 포함할 수 있다. 예시적으로, 나노 구조의 패턴은 스트라이프 형태이거나 원형 형태일 수 있다. 나노 구조의 패턴의 길이는 약 1μm 이하일 수 있으며, 구체적으로 스트라이프 형태는 패턴의 폭이 약 1μm 이하일 수 있으며 원형 형태는 패턴의 지름이 약 1μm 이하일 수 있다.
또한, 상기 나노 구조에 구비된 하나 이상의 패턴은 기판 상에서 규칙적 또는 불규칙적인 구조로 배치될 수 있다.
또한, 상기 나노 구조는 기판과 동일한 물질을 포함하거나 기판과 상이한 물질을 포함할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 나노 구조는 통상의 기술자에게 자명한 어떠한 공정을 통해서도 제조될 수 있으며, 예시적으로, 포토리소그래피(Photo lithography), 전자빔 리소그래피, 나노 임프린트 리소그래피(nano-imprint lithography), UV, EUV 또는 연 X-선 리소그래피, 2D 또는 3D 리소그래피, 스테레오리소그래피(stereolithography), 소프트 리소그래피(Soft lithography), 집속된 전자 또는 이온빔, 스캐닝 터널링 현미경, 스캐닝 프로브 리소그래피, 원자력 현미경, 졸-겔 나노제조(sol-gel nanofabrication), 둘 이상의 광자 리소그래피(photon lithography), 딥 펜 리소그래피(dip pen lithography), 니어 필드 리소그래피(near field lithography), 레이저 보조 임프린트, 온도 기판 패터닝, 레이저 기반 패터닝, 레이저 직접 기록 공정을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시형태에 따르면, 상기 나노 구조가 형성된 기판 상에 투명 도전 패턴이 형성된다. 상기 투명 도전 패턴은 상기 나노 구조가 형성된 기판 상에 투명 도전층을 코팅한 후, 상기 투명 도전층을 선택적으로 패터닝하여 형성될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전층은 전도성과 감광성이 있는 투명한 전도성 물질로 이루어지며, 투명 전도성 산화물(Transparent Conducting Oxide, TCO), 투명 전도성 고분자, 카본 전도성 물질, 금속, 금속 산화물, 금속 질화물 및 금속 산질화물 등 전도성 물질을 모두 포함하는 개념이다. 상기 투명 도전 패턴은 예시적으로, 카본나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 그래핀(Graphene), PEDOT(Poly(3,4-Ethylene Di Oxy Thiophene)), PSS(Poly(Styrene-Sulfonate)), 은 나노와이어(Silver Nanowires, AGNW), 구리 나노와이어(Cu nanowire), Hybrid AGNW(CNT+AGNW), Hybrid 그래핀(AGNW+그래핀), Cu, Cu alloy, Ag, Ag alloy, Au, Al, pt, pd, Ti, Sn, Ni+Cr, Ni+Ni alloy, Mo/Ag, Mo/Al/Mo, Ni+Cr/Cu/Ni+Cr, Ni alloy/Cu, Ni alloy/Cu/Ni alloy, Mo/APC, Cu/Ni+Cu+Ti, Ni+Cu+Ti/Cu/Ni+Cu+Ti, 카본, ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine doped Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ATO(Antimony Tin oxide), AZO(Aluminium doped Zinc Oxide) 중 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전층은 상기 투명 전도성 물질을 상기 나노 구조가 형성된 기판 상에 코팅하여 형성된다. 투명 도전층의 형성 방법은 제한되지 않으며 스핀코팅, 롤코팅, 스프레이코팅, 딥코팅, 잉크코팅 등과 같은 공지의 방법을 이용할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전 패턴은 상기 투명 도전층을 선택적으로 패터닝하여 형성된다. 투명 도전 패턴의 형성 방법은 제한되지 않으며 포토리소그래피, 잉크젯, 그라비아, 임프린팅, 오프셋 등과 같은 인쇄방식의 프린팅, 전기도금, 진공증착, 열증착, 스퍼터링, 전자빔 증착 등의 방법을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 선택적 레이저 소결(SLS; Selective Laser Sintering) 또는 선택적 마스크 소결(SMS; Selective Mask Sintering)과 같은 소결 공정을 이용할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전 패턴의 선폭은 특별한 제한은 없으나, 50㎚ 내지 100㎛ 일 수 있다. 또한, 상기 투명 도전 패턴의 두께(높이)에 대한 특별한 제한은 없으나, 5㎚ 내지 50㎛일 수 있다. 상기 투명 도전 패턴의 두께(높이)는 패턴의 선폭 및 응용 소자의 전기적 특성(전도도 및 비저항) 요구치에 따라 달라질 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전 패턴을 구성하는 단위 패턴들은 어떠한 형태도 가능할 수 있으며 예시적으로, 스트라이프 형태, 원형 형태 또는 다각형 패턴일 수 있다. 상기 단위 패턴들은 서로 연결되어 있다.
또한, 투명 도전 패턴은 규칙 패턴을 포함할 수 있다. 규칙 패턴이란, 패턴의 형태가 규칙성을 갖는 것을 의미한다. 예컨대, 단위 패턴들은 서로 독립적으로 직사각형 또는 정사각형과 같은 메쉬 형태나, 육각형과 같은 형태의 패턴을 포함할 수 있다.
또한, 투명 도전 패턴은 불규칙 패턴을 포함할 수 있다. 불규칙 패턴이란 패턴의 형태가 규칙성을 갖지 아니한 것을 의미한다.
또한, 투명 도전 패턴이 금속 나노와이어, 탄소계 물질류, 고분자 물질류 등의 재료로 형성된 경우, 투명 도전 패턴은 망상 구조를 가질 수 있다. 망상 구조를 갖는 경우, 서로 접촉하여 인접하는 패턴들에 순차적으로 신호가 전달되므로, 높은 감도를 갖는 패턴을 실현할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 도 2에 도시된 것과 같이, 투명 기판(210), 상기 투명 기판 상에 형성된 투명 전사층(240), 상기 투명 전사층 상부 내에 매립되는 투명 도전 패턴(230)을 포함하고, 상기 투명 전사층 및 상기 투명 도전 패턴은 상면에 나노 구조(220)을 포함하는 투명 도전체(200)를 제공할 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 것과 같이, 투명 기판(310), 상기 투명 기판 상에 형성된 투명 전사층(340), 상기 투명 전사층 상에 형성된 투명 도전 패턴(330)을 포함하고, 상기 투명 도전 패턴은 상면에 나노 구조(320)을 포함하는 투명 도전체(300)를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체는 투명 도전 패턴 상의 나노 구조로 인하여 도전체 자체의 접촉 면적이 증가하여 접촉 면적이 증가된 투명 도전체, 투명 전극이 제작될 수 있다. 이 경우에 도전체 상부의 반도체 및 활성층과의 반응 면적이 증가하여 소자 제작시 효율의 증대를 기대할 수 있다. 또한, 투명 전사층에서 투명 도전 패턴이 형성되지 않은 영역은 투명 전사층 상의 나노 구조의 요철로 인하여 광의 전반사를 방지하고, 입사되는 광량을 증가시킬 수 있으며 보다 높은 광 취출 효율의 실현을 가능하게 한다.
일 실시형태에 따르면, 투명 전사층은 투명 전사 소재를 전사하려는 기판(전사 대상 기판)면에 코팅 또는 부착하여, 나노 구조 및 투명 도전 패턴이 형성된 기판 상에 상기 투명 전사 소재를 전사하여 형성될 수 있다. 상기 전사 대상 기판은 투명 기판일 수 있다. 전사하는 방법으로서는 제한이 없으며, 공지의 전사 방법, 및 래미네이팅 방법을 이용할 수 있다. 예시적으로, 롤 등에 의한 가압, 또는 가압 및 가열함으로써 행해지거나, 래미네이터, 진공 래미네이터, 및 생산성을 보다 높일 수 있는 오토 커트 래미네이터 등의 공지의 래미네이터를 사용할 수 있다.
상기 전사 대상 기판에 형성된 상기 투명 전사층은 상기 나노 구조 및 투명 도전 패턴이 형성된 기판의 상면 또는 투명 도전 패턴 상에 전사될 수 있다. 상기 나노 구조 및 투명 도전 패턴이 형성된 기판의 표면 상에 전사되는 경우, 상기 나노 구조가 함께 전사 대상 기판에 전사될 수 있다. 또한, 상기 나노 구조 및 투명 도전 패턴이 형성된 기판의 투명 도전 패턴 상에 전사되는 경우, 투명 도전 패턴만 선택적으로 전사 대상 기판에 전사될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 전사 소재는 투명 고분자, 투명 무기물, 금속 산화물, 섬유 중에서 선택될 수 있다. 예시적으로, 상기 고분자는 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET), 폴리아크릴로니트릴(PAN) 또는 이들 2종 이상의 혼합물일 수 있다. 예시적으로, 상기 투명 무기물은 석영 유리, 무알칼리 유리, 알칼리 유리, 사파이어 글라스 등의 각종의 유리창이나, 마이카 등의 투명 무기 광물 등일 수 있다. 예시적으로, 상기 금속 산화물은 인듐-주석 산화물(ITO), 불소 도핑된 주석 산화물(FTO) 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 도 4에 도시된 것과 같이, 투명 기판(410) 및 상기 투명 기판 상에 형성된 투명 도전 패턴(430)을 포함하며, 상기 투명 기판은 상기 투명 기판의 상면에 형성된 나노 구조(420) 및 상기 나노 구조가 형성된 투명 기판 상에 코팅된 전도성층(450)을 포함하는 투명 도전체(400)를 제공할 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 것과 같이, 투명 기판(510) 및 상기 투명 기판 상에 형성된 투명 도전 패턴(530)을 포함하며, 상기 투명 기판은 상기 투명 기판의 상면에 형성된 나노 구조(520)을 포함하고, 상기 투명 도전 패턴이 형성된 투명 기판 상에 코팅된 전도성층(550)을 포함하는 투명 도전체(500)를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체는 전도성층을 더 포함함으로써, 광활성층의 면적을 증가시킬 수 있어, 엑시톤의 소멸(quenching)을 방지할 수 있고, 전하 및/또는 엑시톤 이동과 에너지 흐름이 원활이 이루어져, 고효율 및 장수명을 갖는 소자를 구현할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 전도성층은 전도성을 갖는 물질을 포함하며, 상기 전도성을 갖는 물질로는 가시광선 영역 뿐만 아니라 특정 파장의 광을 선택적으로 투과할 수 있는 물질이면 제한 없이 이용 가능하며, 금속 물질, 탄소 물질 또는 고분자 물질 중 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에만 제한되는 것은 아니다. 예시적으로, 전도성을 갖는 물질은 PEDOT(Poly(3,4-Ethylene Di Oxy Thiophene)), PSS(Poly(Styrene-Sulfonate)), 폴리아닐린, 카본나노튜브(CNT), 그래핀, 은 나노와이어(AGNW), 구리 나노와이어, Hybrid AGNW(CNT+AGNW), Hybrid 그래핀(AGNW+그래핀), 은 메쉬(Ag mesh), 구리 메쉬(Cu mesh), ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine doped Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ATO(Antimony Tin oxide), 텅스텐산화물(WO3), 비스무스바나듐산화물(BiVO4), 실리콘 산화물(SiOx), 지르코늄산화물(ZrO2), 아연산화물(ZnO), 주석산화물(SnO2), 양자점, 보로핀(borophene), 2D 질화붕소(boron nitride, BN), 보론 카본나이트라이드(Boron carbonitride, BCN), 이황화몰리브덴(Molybdenum disulfide, MoS2), 이황화하프늄(Hafnium disulfide, HfS2) 등을 포함할 수 있다. 상기 양자점은 CdS, MgSe, MgO, CdO, CdSe, CdTe, InP, InAs, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgTe, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InSb, AlAs, AlSb, PbSe, PbS, PbTe, Cu(In,Ga)S, Cu(In,Ga)Se, Cu(Zn, Sn)(S,Se), Pb(S,Se) 및 Cd(S,Se)로 표시되는 화합물 중 선택된 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다. 상기 전도성을 갖는 물질은 바람직하게는 광투과도 기준 80% 이상, 면 저항 기준 1000Ω 이하, 바람직하게는 0.1Ω 이상 1000Ω 이하일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 전도성층의 두께는 10 내지 200nm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시형태에 따르면, 전도성층은 투명 전도성 물질을 기판 상에 코팅하여 형성될 수 있으며, 형성 방법은 제한되지 않으며, 화학 기상 증착법, 물리 기상 증착법, 용액 공정 등 적용에 적당한 방법을 이용할 수 있다. 예시적으로, ITO, FTO, IZO 등의 소재들은 기상증착법이 가능하고 액상으로도 가능하다. 화학 기상 증착법으로써, 열 화학기상증착법(Thermal CVD), 급속가열 화학기상증착법(Rapid Thermal CVD), 유도결합플라즈마 화학기상증착법(Inductively Coupled Plasma CVD), 표면파플라주마 화학기상증착법(Surface Wave Plasma CVD) 등 또는, 물리 기상 증착법으로써, 스퍼터링(sputtering), 전자빔 증착법(e-beam evaporation), 열 증착법(thermal evaporation), 레이저 분자빔 증착법(laser molecular beam epiraxy), 펄스 레이저 증착법(pulsed laser deposition) 등을 이용할 수 있다. 또한, 은나노와이어, 구리나노와이어, 카본나노튜브, 그래핀, 투명전도성고분자(PEDOT/PSS 등) 등의 소재들은 용액 공정이 주로 사용되며, 예시적으로, 스핀 코팅(spin coating), 딥 코팅(dip coating), 바 코팅(bar coating), 스크린 프린팅(screen printing), 슬라이드 코팅(slide coating), 롤 코팅(roll coating), 슬릿 코팅(slit coating), 스프레이 코팅(spray coating), 침지(dipping), 잉크젯(ink-jet) 인쇄 등을 이용할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 도 6에 도시된 것과 같이, 투명 도전체(200)에 있어서, 상기 투명 전사층의 상면에 형성된 나노 구조 상에 코팅된 전도성층(650)을 더 포함하는 투명 도전체(600)를 제공할 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 것과 같이, 투명 도전체(600)에 있어서, 상기 투명 전사층과 상기 투명 도전 패턴의 사이에 코팅된 전도성층(850)을 더 포함하는 투명 도전체(800)를 제공할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 도 7에 도시된 것과 같이, 투명 도전체(200)에 있어서, 상기 투명 전사층 및 상기 투명 도전 패턴의 상면에 형성된 나노 구조 상에 코팅된 전도성층(750)을 더 포함하는 투명 도전체(700)를 제공할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 도 9에 도시된 것과 같이, 투명 도전체(300)에 있어서, 상기 투명 도전체 상에 코팅된 전도성층(950)을 더 포함하는 투명 도전체(900)를 제공할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체를 포함하는 각종 소자를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체는 각종 전자소자의 투명 전극으로 채용될 수 있다. 예시적으로, EMI 실딩(shielding), 전기 발광 램프, 터치 스크린, 광전변환소자(photovoltaic devices) 및 평판 디스플레이(flat panel displays)용 회로 및 투명 전극으로서 사용될 수 있다.
투명 도전체의 제조 방법 (제 1 실시예)
본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체의 제조 방법(S100)은, 도 10을 참조하면, 제 1 기판의 상면에 나노 구조를 형성하는 단계(S110); 상기 나노 구조가 형성된 제 1 기판 상에 투명 도전층을 코팅하는 단계(S120); 및 상기 투명 도전층을 선택적으로 패터닝(patterning)하여 투명 도전 패턴을 형성하는 단계(S130)를 포함할 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 상기 제조 방법(S100)을 통하여 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체(100)가 제조될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법(S200)은, 도 11을 참조하면, 상기 S130 단계 이후에, 상기 제 1 기판 위로 투명 전사층을 포함하는 제 2 기판을 위치시킨 후 상기 투명 전사층을 상기 투명 도전 패턴이 형성된 제 1 기판 상에 전사하는 단계(S240); 및 상기 제 1 기판을 분리하는 단계(S250)를 더 포함할 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 상기 제조 방법(S200)을 통하여 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체(200)가 제조될 수 있다.
상기 제 1 기판의 재질은 제한이 없으나, 상기 제 2 기판은 투명 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 제 2 기판은 전사 대상 기판일 수 있으며, 상기 전사 대상 기판에 형성된 상기 투명 전사층은 상기 나노 구조 및 투명 도전 패턴이 형성된 기판의 표면 상에 전사되어 제 1 기판 하부의 나노 구조를 복제할 수 있고, 결과적으로 매립형 투명 도전체를 형성할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법(S601)은, 상기 S250 단계 이후에, 상기 도전체 상에 마스크 등의 공정을 이용하여 투명 도전 패턴이 없는 영역에 상기 나노 구조가 형성된 투명 전사층 상에만 선별적으로 전도성층을 코팅하는 단계(S606)를 더 포함할 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 상기 제조 방법(S601)을 통하여 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체(600)가 제조될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법(S701)은, 상기 S250 단계 이후에, 상기 도전체 상에 전도성층을 코팅하는 단계(S706)를 더 포함할 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 상기 제조 방법(S701)을 통하여 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체(700)가 제조될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법(S300)은, 도 12를 참조하면, 상기 S130 단계 이후에, 상기 투명 도전 패턴 위로 투명 전사층을 포함하는 제 2 기판을 위치시킨 후 상기 투명 전사층을 상기 투명 도전 패턴 상에 전사하는 단계(S340); 및 상기 제 1 기판을 분리하는 단계(S350)를 더 포함할 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 상기 제조 방법(S300)을 통하여 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체(300)가 제조될 수 있다.
상기 제 1 기판의 재질은 제한이 없으나, 상기 제 2 기판은 투명 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 제 2 기판은 전사 대상 기판일 수 있으며, 상기 전사 대상 기판에 형성된 상기 투명 전사층은 상기 나노 구조 및 투명 도전 패턴이 형성된 기판의 투명 도전 패턴 상에 전사되어 상기 투명 도전 패턴만 선택적으로 전사할 수 있고, 결과적으로 돌출형 투명 도전체를 형성할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법(S900)은, 도 17을 참조하면, 상기 S350 단계 이후에, 상기 도전체 상에 전도성층을 코팅하는 단계(S960)를 더 포함할 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 상기 제조 방법(S900)을 통하여 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체(900)가 제조될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법(S400)은, 도 13을 참조하면, 제 1 기판의 상면에 나노 구조를 형성하는 단계(S410); 상기 나노 구조가 형성된 제 1 기판 상에 전도성층을 코팅하는 단계(S420); 상기 전도성층이 코팅된 제 1 기판 상에 투명 도전층을 코팅하는 단계(S430); 및 상기 투명 도전층을 선택적으로 패터닝하여 투명 도전 패턴을 형성하는 단계(S440)를 포함할 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 상기 제 1 기판은 투명 기판일 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 상기 제조 방법(S400)을 통하여 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체(400)가 제조될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법(S500)은, 도 14를 참조하면, 제 1 기판의 상면에 나노 구조를 형성하는 단계(S510); 상기 나노 구조가 형성된 제 1 기판 상에 투명 도전층을 코팅하는 단계(S520); 상기 투명 도전층을 선택적으로 패터닝하여 투명 도전 패턴을 형성하는 단계(S530); 및 상기 투명 도전 패턴이 형성된 제 1 기판 상에 전도성층을 코팅하는 단계(S540)를 포함할 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 상기 제 1 기판은 투명 기판일 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 상기 제조 방법(S500)을 통하여 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체(500)가 제조될 수 있다.
상기 전도성층은 광활성층으로 기능할 수 있어, 빛에 의해 생성된 광전하 입자들이 전기 에너지로 효율적으로 변환될 수 있으며, 결과적으로 고효율의 도전체를 형성할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법(S600)은, 도 15를 참조하면, 상기 S440 단계 이후에, 상기 제 1 기판 위로 투명 전사층을 포함하는 제 2 기판을 위치시킨 후 상기 투명 전사층을 상기 투명 도전 패턴이 형성된 제 1 기판 상에 전사하는 단계(S650); 및 상기 제 1 기판을 분리하는 단계(S660)를 더 포함할 수 있다.
상기 투명 도전 패턴과 상기 전도성층의 접착력은 상기 제 1 기판과 상기 전도성층의 접착력보다 약한 것일 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 기판을 분리하는 단계에서, 상기 투명 도전 패턴과 상기 전도성층은 분리되고, 상기 전도성층은 상기 제 1 기판 상에 남아있게 되며, 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체(600)가 제조될 수 있다.
또한, 상기 투명 도전 패턴과 상기 전도성층의 접착력은 상기 제 1 기판과 상기 전도성층의 접착력보다 강한 것일 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 기판을 분리하는 단계에서, 상기 제 1 기판과 상기 전도성층은 분리되고, 상기 전도성층은 상기 투명 도전 패턴 상에 형성되며, 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체(700)가 제조될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법(S800)은, 도 16을 참조하면, 상기 S540 단계 이후에, 상기 제 1 기판 위로 투명 전사층을 포함하는 제 2 기판을 위치시킨 후 상기 투명 전사층을 상기 투명 도전 패턴이 형성된 제 1 기판 상에 전사하는 단계(S850); 및 상기 제 1 기판을 분리하는 단계(S860)를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판과 상기 전도성층의 접착력은 약한 것일 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 기판을 분리하는 단계에서, 상기 제 1 기판과 상기 전도성층은 분리되고, 상기 투명 전사층 상부에 매립되는 투명 도전 패턴의 하부에도 전도성층이 형성될 수 있으며, 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체(800)가 제조될 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 도전체 및 이의 제조 방법을 상세히 설명한다. 아래의 제 2 실시예에 대한 설명에서 앞서 설명한 제 1 실시예와 중복되는 내용은 생략한다.
투명 도전체 (제 2 실시예)
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 도 18)에 도시된 것과 같이, 투명 기판(1110), 상기 투명 기판 상에 형성되며, 복수의 나노 기둥(112)을 포함하는 나노 구조부(1120) 및 상기 나노 구조부가 형성된 투명 기판 상에 형성된 투명 도전 패턴부(1130)를 포함하는 투명 도전체(1100)를 제공할 수 있다. 투명 도전체(1100)는 나노 구조부(1120)의 높이가 투명 도전 패턴부(1130)의 높이보다 상대적으로 더 높을 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체는, 위에서 본 평면도인 도 19를 참조하면, 투명 도전 패턴부 내부를 관통하는 나노 구조부로 인하여, 투명 도전 패턴부 내부에 투명창(111)이 형성될 수 있으며, 이로 인해 도전체의 광 투과도가 향상될 수 있다. 나아가, 투명 도전 패턴부의 내부 뿐만 아니라 기판 상에 투명 도전 패턴부가 형성되지 않은 영역(113)에도 복수의 나노 기둥으로 인한 투명 영역이 형성될 수 있으며, 이로 인해 도전체 전체의 광 투과도가 크게 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체는, 기판 상의 나노 구조의 요철로 인하여 광의 전반사를 방지하고, 입사되는 광량을 증가시킬 수 있으며 보다 높은 광 취출 효율의 실현을 가능하게 한다. 또한, 기판 상에 형성된 복수의 나노 기둥을 포함하는 나노 구조부는 투명 도전층을 기판 상에서 지탱하는 역할도 하게 되어, 도전층과 기판과의 접착력을 향상시키고 보다 안정적인 도전체의 구현을 가능하게 한다.
일 실시형태에 따르면, 기판의 상에 나노 구조부가 형성된다. 상기 나노 구조부는 원형 또는 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등의 임의의 다각형의 단면을 가지는 다각형 기둥 형상 또는 다각형 뿔 형상의 복수의 나노 기둥들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 나노 기둥은 기판의 노출된 전체 표면에 걸쳐 골고루 형성될 수 있으며, 복수의 행들 및 복수의 열들로 배치될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 각 나노 기둥은 나노 사이즈를 가질 수 있다. 예시적으로, 각 나노 기둥은 약 10nm 내지 약 100nm의 지름(D)을 가지고, 인접한 두 개의 나노 기둥들 사이의 중심-대-중심의 거리(L)는 약 30nm 내지 약 300nm일 수 있다. 또한, 각 나노 기둥은 약 100nm 내지 약 1000nm의 높이(H)를 가질 수 있으나, 응용 소자의 전기적 특성 요구치에 따라 각 나노 기둥의 높이를 식각하여 조절하는 것이 가능하다.
일 실시형태에 따르면, 나노 구조부의 높이는 투명 도전 패턴부의 높이보다 높게 형성될 수 있다. 이 경우, 나노 구조부에 포함되는 복수의 나노 기둥들이 투명 도전 패턴부 내부를 관통하여 도전층 내부에 나노 기둥으로 인한 투명창이 형성될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 나노 기둥은 기판의 상면의 일부를 식각하여 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 기판의 상면 상에 나노 기둥을 선택적으로 성장시켜 구현할 수도 있다. 예시적으로, 기판의 상면 상에 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 팔라듐(Pd)으로 이루어지는 일 군의 원소들 중 적어도 1종 이상의 원소를 포함하는 촉매를 형성한 후에, 반응가스를 공급하여 글로우 방전을 시키고, 글로우 방전에 의하여 이온화된 반응가스를 상기 촉매 상에 제공하여 나노 튜브 또는 나노 와이어를 성장시킴으로써 나노 기둥을 구현할 수도 있다.
일 실시형태에 따르면, 나노 기둥은 기판과 동일한 물질을 포함하거나 기판과 상이한 물질을 포함할 수 있으며, 예시적으로, 유리, 아크릴, PET(Polyethylene Terephthalate), PEN(Polyethylene Naphthalate), PMMA(Polymethylmethacrylate) 및 CPI(Colorless Polyimide), polyethylene, polypropylene, polysulfone, polyurethane, polyether ether ketone, polythermide, polycarbonate, polyaniline, Cyclic olefin copolymer, 실크(silk) 등 투명하거나, 빛을 통과시킬 수 있는 폴리머 계열의 물질 중 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 복수의 나노 기둥은 바람직하게는 투명 나노 기둥으로 형성될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 나노 구조부가 형성된 투명 기판 상에 투명 도전 패턴부가 형성된다. 상기 투명 도전 패턴부는 투명 도전층을 선택적으로 패터닝하여 형성될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전층은 투명 전도성 물질을 상기 나노 구조부가 형성된 기판 상에 코팅하여 형성된다. 투명 도전층의 형성 방법은 제한되지 않으며 스핀코팅, 롤코팅, 스프레이코팅, 딥코팅, 잉크젯코팅, 모세관힘을 이용한 코팅방법이나 임프린팅코팅법 등과 같은 공지의 방법을 이용할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전층의 높이(두께)는 약 10nm 내지 약 1000nm의 높이를 가질 수 있으나, 기판 상에 형성된 복수의 나노 기둥들의 상부면의 높이보다 상대적으로 낮게 형성되는 것이 바람직하다.
일 실시형태에 따르면, 상기 투명 도전층을 선택적으로 패터닝하여 투명 도전 패턴부를 형성할 수 있다. 이에 따라, 기판 상에 투명 도전 패턴부가 형성되지 않은 영역에도 복수의 나노 기둥들로 인한 투명 영역이 형성될 수 있으며, 이로 인해 도전체의 광 투과도가 향상될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 도 18을 참조하면, 나노 구조부의 높이는 투명 도전층의 높이보다 높게 형성될 수 있다. 이 경우, 나노 구조부에 포함된 나노 기둥이 투명 도전층의 내부를 관통하여 도전 패턴층 내부에 나노 기둥으로 인한 투명창이 형성될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 도 22를 참조하면, 나노 구조부의 높이는 투명 도전 패턴부의 높이와 같을 수 있다. 이 경우, 소정의 식각(etching) 공정을 통하여 나노 구조부에 포함된 복수의 나노 기둥들을 투명 도전 패턴부의 상부면과 높이가 같아지도록 선택적으로 식각할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 식각 방법으로, 화학적기계연마(Chemical Mechanical Planarization, CMP), 이온-밀링(ion-milling), 반응성이온에칭(Reactive Ion Etching, RIE), 원자층에칭(Atomic Layer Etching, ALE) 또는 플라즈마에칭(Plasma Etching) 등의 건식 식각(dry etching) 또는 습식 식각(wet etching)을 사용하거나 두 개 이상의 서로 다른 방법을 혼합하여 사용할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 도 23을 참조하면, 나노 구조부의 높이는 투명 도전 패턴부의 높이보다 낮을 수도 있다. 이 경우, 전술한 소정의 식각 공정을 통하여 나노 구조부에 포함된 복수의 나노 기둥들을 투명 도전 패턴부의 상부면의 높이보다 낮아지도록 선택적으로 식각할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전 패턴부 상에 코팅된 전도성층(1360)을 더 포함할 수 있다(도 30 참조). 본 발명에 따른 투명 도전체는 복수의 나노 기둥들의 초소수성(superhydrophobic) 혹은 젖음성이 좋지 않은 특성으로 인하여 복수의 나노 기둥을 포함하는 나노 구조부 상에는 전도성층 코팅이 잘 이루어지지 않을 수 있다. 따라서 투명 도전 패턴부 상에만 선택적으로 전도성층을 코팅하는 것이 가능하여 도전체의 광 투과도를 향상시키고 보다 실용적이고 효율적으로 도전체를 제조하는 것이 가능하다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 도 20에 도시된 것과 같이, 투명 기판(1210), 상기 투명 기판 상에 형성되며, 복수의 나노 기둥(122)을 포함하는 나노 구조부(1220) 및 상기 나노 구조부가 형성된 투명 기판 상에 형성된 투명 도전부(1230)를 포함하는 투명 도전체(1200)를 제공할 수 있다. 투명 도전체(1200)는 나노 구조부(1220)의 높이가 투명 도전부(1230)의 높이보다 상대적으로 더 높을 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체는, 위에서 본 평면도인 도 21을 참조하면, 투명 도전부 내부를 관통하는 나노 구조부로 인하여, 투명 도전부 내부에 투명창(121)이 형성될 수 있으며, 이로 인해 도전체의 광 투과도가 향상될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 투명 도전층을 전면적으로 소결하여 투명 도전부를 형성할 수 있다. 이에 따라, 기판 상에 투명 도전부가 전체적으로 형성되고 기판 상의 투명 도전부 전면적에 복수의 나노 기둥들에 의한 투명창이 형성될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 도 24를 참조하면, 나노 구조부의 높이는 투명 도전부의 높이와 같을 수 있다. 이 경우, 전술한 소정의 식각 공정을 통하여 나노 구조부에 포함된 복수의 나노 기둥들을 투명 도전부의 상부면과 높이가 같아지도록 선택적으로 식각할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전부 상에 코팅된 전도성층을 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 투명 도전체는 복수의 나노 기둥들의 초소수성(superhydrophobic) 혹은 젖음성이 좋지 않은 특성으로 인하여 복수의 나노 기둥을 포함하는 나노 구조부 상에는 전도성층 코팅이 잘 이루어지지 않을 수 있다. 따라서 투명 도전부 상에만 선택적으로 전도성층을 코팅하는 것이 가능하여 도전체의 광 투과도를 향상시키고 보다 실용적이고 효율적으로 도전체를 제조하는 것이 가능하다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 도 25에 도시된 것과 같이, 투명 기판(1310), 상기 투명 기판 상에 형성된 투명 전사층(1340) 및 상기 투명 전사층 상부에 투명 도전 패턴부(1330)를 포함하고, 상기 투명 전사층(1340) 및 상기 투명 도전 패턴부(1330)는 복수의 나노 홀(1350)을 포함하는 투명 도전체(1300)를 제공할 수 있다. 위에서 본 평면도인 도 26을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체는 투명 도전 패턴부 뿐만 아니라, 투명 도전 패턴부가 형성되지 않은 투명 전사층의 영역에도 복수의 나노 홀이 형성될 수 있으며, 상기 복수의 나노 홀에 의한 다공성 구조로 인하여 도전체 전체의 표면적이 증가하며, 광 투과율 또한 크게 향상될 수 있다.
또한, 도 29에 도시된 것과 같이, 투명 기판(1410), 상기 투명 기판 상에 형성된 투명 전사층(1440) 및 상기 투명 전사층 상부에 투명 도전부(1430)를 포함하고, 상기 투명 전사층(1440) 및 상기 투명 도전부(1430)는 복수의 나노 홀(1450)을 포함하는 투명 도전체(1400)를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체는 투명 도전부 전면적에 복수의 나노 홀이 형성될 수 있으며, 상기 복수의 나노 홀에 의한 다공성 구조로 인하여 도전체 전체의 표면적이 증가하며, 광 투과율 또한 크게 향상될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 복수의 나노 홀은 원형 또는 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등의 임의의 다각형의 단면을 가지는 다각형 기둥 형상 또는 다각형 뿔 형상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 복수의 나노 홀은 투명 전사층 및 투명 도전 패턴부 또는 투명 도전부의 상부면 전체에 걸쳐 골고루 형성될 수 있으며, 복수의 행들 및 복수의 열들로 배치될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 각 나노 홀은 나노 사이즈를 가질 수 있다. 예시적으로, 각 나노 홀은 약 10nm 내지 약 100nm의 지름(D)을 가지고, 인접한 두 개의 나노 홀들 사이의 중심-대-중심의 거리(L)는 약 30nm 내지 약 300nm일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 각 나노 홀은 약 100nm 내지 약 1000nm의 깊이를 가질 수 있으나, 응용 소자의 전기적 특성 요구치에 따라 각 나노 홀의 깊이를 조절하는 것이 가능하다. 즉, 각 나노 홀의 깊이는 투명 도전 패턴부 또는 투명 도전부의 높이(두께)보다 깊게 형성될 수 있으나(도 25, 도 29 참조), 필요에 따라서 투명 도전 패턴부 또는 투명 도전부의 높이와 같게 형성되거나(도 27 참조), 투명 도전 패턴부 또는 투명 도전부의 높이보다 낮게 형성될 수도 있다(도 28 참조).
일 실시형태에 따르면, 투명 전사층은 투명 전사 소재를 전사하려는 기판(전사 대상 기판)면에 코팅 또는 부착하여, 투명 도전 패턴부 또는 투명 도전부가 형성된 기판 상에 상기 투명 전사 소재를 전사하여 형성될 수 있다. 상기 전사 대상 기판은 투명 기판일 수 있다. 전사하는 방법으로서는 제한이 없으며, 공지의 전사 방법, 및 래미네이팅 방법을 이용할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 전사 대상 기판에 형성된 상기 투명 전사층은 복수의 나노 기둥을 포함하는 나노 구조부 및 투명 도전 패턴부 또는 투명 도전부가 형성된 기판의 상면에 전사될 수 있다. 이 경우, 투명 도전 패턴부 또는 투명 도전부는 전사 대상 기판에 전사되고, 상기 나노 구조부가 전사 대상 기판의 투명 전사층을 관통하여 나노 홀을 형성하여, 상기 나노 구조부에 포함된 복수의 나노 기둥들에 상응하는 복수의 나노 홀들이 형성될 수 있다. 한편 나노 구조부가 포함된 기판은 분리될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체 상에 코팅된 전도성층을 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 투명 도전체는 복수의 나노 홀 및 투명 도전체 상에 전도성층을 코팅하여 광활성층의 면적을 증가시킬 수 있어, 엑시톤의 소멸(quenching)을 방지할 수 있고, 전하 및/또는 엑시톤 이동과 에너지 흐름이 원활이 이루어져, 고효율 및 장수명을 갖는 소자를 구현할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체를 포함하는 각종 소자를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체는 각종 전자소자의 투명 전극으로 채용될 수 있다.
투명 도전체의 제조 방법 (제 2 실시예)
본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체의 제조 방법(S1100)은, 도 31을 참조하면, 제 1 기판 상에 복수의 나노 기둥을 포함하는 나노 구조부를 형성하는 단계(S1110); 상기 나노 구조부가 형성된 제 1 기판 상에 투명 도전층을 코팅하는 단계(S1120); 및 상기 투명 도전층을 선택적으로 패터닝(patterning)하여 투명 도전 패턴부를 형성하는 단계(S1130)를 포함할 수 있다. 상기 나노 구조부의 높이는 상기 투명 도전 패턴부의 높이보다 높은 것일 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 상기 제조 방법(S1100)을 통하여 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체(1100)가 제조될 수 있다.
S1120 단계에서, 투명 도전층은 기판 상에 형성된 나노 구조부 상부면의 높이보다 상대적으로 낮은 높이까지 코팅될 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 나노 구조부에 포함된 복수의 나노 기둥들이 투명 도전 패턴부 내부를 관통하여 형성되어 투명 도전 패턴부 내부에 투명창이 형성될 수 있다.
S1130 단계에서, 상기 나노 구조부가 형성된 제 1 기판 상에 코팅된 투명 도전층을 선택적으로 패터닝하여 투명 도전 패턴부를 형성할 수 있다. 이에 따라, 기판 상에 투명 도전 패턴부가 형성되지 않은 영역에도 복수의 나노 기둥들로 인한 투명 영역이 형성될 수 있으며, 이로 인해 도전체의 광 투과도가 향상될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법은, 상기 S1130 단계 이후에, 상기 투명 도전 패턴부 상에 전도성층을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 전도성층은 광활성층으로 기능할 수 있어, 빛에 의해 생성된 광전하 입자들이 전기 에너지로 효율적으로 변환될 수 있으며, 결과적으로 고효율의 도전체를 형성할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법(S1300)은, 도 32를 참조하면, 상기 S1130 단계 이후에, 상기 제 1 기판 위로 투명 전사층을 포함하는 제 2 기판을 위치시킨 후 상기 투명 전사층을 상기 투명 도전 패턴부가 형성된 제 1 기판 상에 전사하는 단계(S1340); 및 상기 제 1 기판을 분리하는 단계(S1350)를 더 포함할 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 상기 제조 방법(S1300)을 통하여 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체(1300)가 제조될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 제 1 기판의 재질은 제한이 없으나, 상기 제 2 기판은 투명 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 제 2 기판은 전사 대상 기판일 수 있다.
S1340 단계에서, 상기 전사 대상 기판에 형성된 상기 투명 전사층은 상기 복수의 나노 기둥을 포함하는 나노 구조부 및 상기 투명 도전 패턴부가 형성된 기판의 상면에 전사될 수 있다. 위에서 본 평면도인 도 33을 참조하면, 투명 도전 패턴부는 전사 대상 기판에 전사되고, 상기 나노 구조부가 전사 대상 기판의 투명 전사층을 관통하여 나노 홀을 형성하여, 상기 나노 구조부에 포함된 복수의 나노 기둥들에 상응하는 복수의 나노 홀들이 형성될 수 있다. 상기 복수의 나노 홀의 깊이는 상기 투명 도전 패턴의 높이(두께)보다 깊게 형성될 수 있다.
S1350 단계에서, 복수의 나노 기둥을 포함하는 나노 구조부는 제 1 기판과 함께 분리된다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법은, 상기 S1350 단계 이후에, 상기 투명 도전체 상에 전도성층을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 전도성층은 광활성층으로 기능할 수 있어, 빛에 의해 생성된 광전하 입자들이 전기 에너지로 효율적으로 변환될 수 있으며, 결과적으로 고효율의 도전체를 형성할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법(S1400)은, 도 34를 참조하면, 상기 S1130 단계 이후에, 상기 나노 구조부의 높이가 상기 투명 도전 패턴부의 높이와 같아지도록 상기 나노 구조부를 식각하는 단계(S1440)를 더 포함할 수 있다.
S1440 단계에서, 상기 나노 구조부에 포함되는 복수의 각 나노 기둥을 상기 투명 도전 패턴부의 상부면의 높이까지 소정의 방법으로 식각하여 투명 도전 패턴부의 상부면과 나노 구조부의 상부면의 높이를 같게 할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법은, 상기 S1440 단계 이후에, 상기 투명 도전체 상에 전도성층을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법(S1500)은, 도 35를 참조하면, 상기 S1440 단계 이후에, 상기 제 1 기판 위로 투명 전사층을 포함하는 제 2 기판을 위치시킨 후 상기 투명 전사층을 상기 투명 도전 패턴부가 형성된 제 1 기판 상에 전사하는 단계(S1550); 및 상기 제 1 기판을 분리하는 단계(S1560)를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판의 재질은 제한이 없으나, 상기 제 2 기판은 투명 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 제 2 기판은 전사 대상 기판일 수 있으며, 상기 전사 대상 기판에 형성된 상기 투명 전사층은 상기 복수의 나노 기둥 및 상기 투명 도전 패턴부가 형성된 기판 상에 전사되어 상기 복수의 나노 기둥에 상응하는 복수의 나노 홀을 형성할 수 있고, 상기 복수의 나노 홀의 깊이는 상기 투명 도전 패턴부의 높이(두께)와 같게 형성될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법은, 상기 S1560 단계 이후에, 상기 투명 도전체 상에 전도성층을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법(S1600)은, 도 36을 참조하면, 상기 S1130 단계 이후에, 상기 나노 구조부의 높이가 상기 투명 도전 패턴부의 높이보다 낮아지도록 상기 나노 구조부를 식각하는 단계(S1640)를 더 포함할 수 있다.
S1640 단계에서, 상기 나노 구조부에 포함되는 복수의 각 나노 기둥을 상기 투명 도전 패턴부의 상부면의 높이보다 상대적으로 더 낮은 위치까지 소정의 방법으로 식각하여 투명 도전 패턴부가 상기 나노 구조부 위로 드러나게 할 수 있다. 상기 식각된 나노 기둥의 높이로는 제한은 없으나, 바람직하게 상기 투명 도전 패턴부 높이의 1/2 내지 9/10의 높이가 되도록 식각할 수 있다. 상기 나노 기둥의 높이가 상기 투명 도전 패턴부 높이의 1/2보다 낮아지게 되면 나노 기둥이 기판 상에 구비되어 투명 도전 패턴부를 지탱해줄 수 있는 효과가 작아지게 된다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법은, 상기 S1640 단계 이후에, 상기 투명 도전체 상에 전도성층을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법(S1700)은, 도 37을 참조하면, 상기 S1640 단계 이후에, 상기 제 1 기판 위로 투명 전사층을 포함하는 제 2 기판을 위치시킨 후 상기 투명 전사층을 상기 투명 도전 패턴부가 형성된 제 1 기판 상에 전사하는 단계(S1750); 및 상기 제 1 기판을 분리하는 단계(S1760)를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판의 재질은 제한이 없으나, 상기 제 2 기판은 투명 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 제 2 기판은 전사 대상 기판일 수 있으며, 상기 전사 대상 기판에 형성된 상기 투명 전사층은 상기 복수의 나노 기둥 및 상기 투명 도전 패턴부가 형성된 기판 상에 전사되어 상기 복수의 나노 기둥에 상응하는 복수의 나노 홀을 형성할 수 있고, 상기 복수의 나노 홀의 깊이는 상기 투명 도전 패턴의 높이(두께)보다 낮게 형성될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법은, 상기 S1760 단계 이후에, 상기 투명 도전체 상에 전도성층을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체의 제조 방법(S1200)은, 도 38을 참조하면, 제 1 기판 상에 복수의 나노 기둥을 포함하는 나노 구조부를 형성하는 단계(S1210); 상기 나노 구조부가 형성된 제 1 기판 상에 투명 도전층을 코팅하는 단계(S1220); 및 상기 투명 도전층을 소결하여 투명 도전부를 형성하는 단계(S1230)를 포함할 수 있다. 상기 나노 구조부의 높이는 상기 투명 도전부의 높이보다 높은 것일 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 상기 제조 방법(S1200)을 통하여 본 발명의 일 실시형태에 따른 투명 도전체(1200)가 제조될 수 있다.
S1230 단계에서, 상기 나노 구조부가 형성된 제 1 기판 상에 코팅된 투명 도전층을 전면적으로 소결하여 투명 도전부를 형성할 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 제 1 기판 상에 투명 도전부가 전체적으로 형성되고 기판 상의 투명 도전부 전면적에 복수의 나노 기둥들에 의한 투명창이 형성될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법은, 상기 S1230 단계 이후에, 상기 투명 도전부 상에 전도성층을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법(S1800)은, 도 39를 참조하면, 상기 S1230 단계 이후에, 상기 제 1 기판 위로 투명 전사층을 포함하는 제 2 기판을 위치시킨 후 상기 투명 전사층을 상기 투명 도전부가 형성된 제 1 기판 상에 전사하는 단계(S1840); 및 상기 제 1 기판을 분리하는 단계(S1850)를 더 포함할 수 있다.
S1840 단계에서, 상기 전사 대상 기판에 형성된 상기 투명 전사층은 상기 복수의 나노 기둥을 포함하는 나노 구조부 및 상기 투명 도전부가 형성된 기판의 상면에 전사될 수 있다. 이 경우, 투명 도전부는 전사 대상 기판에 전사되고, 상기 나노 구조부가 전사 대상 기판의 투명 전사층을 관통하여 나노 홀을 형성하여, 상기 나노 구조부에 포함된 복수의 나노 기둥들에 상응하는 복수의 나노 홀들이 형성될 수 있다. 상기 복수의 나노 홀의 깊이는 상기 투명 도전부의 높이(두께)보다 깊게 형성될 수 있다.
S1850 단계에서, 복수의 나노 기둥을 포함하는 나노 구조부는 제 1 기판과 함께 분리된다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법은, 상기 S1850 단계 이후에, 상기 투명 도전체 상에 전도성층을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 전도성층은 광활성층으로 기능할 수 있어, 빛에 의해 생성된 광전하 입자들이 전기 에너지로 효율적으로 변환될 수 있으며, 결과적으로 고효율의 도전체를 형성할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법(S1900)은, 도 40을 참조하면, 상기 S1230 단계 이후에, 상기 나노 구조부의 높이가 상기 투명 도전부의 높이와 같아지도록 상기 나노 구조부를 식각하는 단계(S1940)를 더 포함할 수 있다.
S1940 단계에서, 상기 나노 구조부에 포함되는 복수의 각 나노 기둥을 상기 투명 도전부의 상부면의 높이까지 소정의 방법으로 식각하여 투명 도전부의 상부면과 나노 구조부의 상부면의 높이를 같게 할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 투명 도전체의 제조 방법은, 상기 S1940 단계 이후에, 상기 투명 도전체 상에 전도성층을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 제조 방법에 의하여 제조된 투명 도전체를 포함하는 각종 소자를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 제조 방법에 의하여 제조된 투명 도전체는 각종 전자소자의 투명 전극으로 채용될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (27)

  1. 투명 기판; 및
    상기 투명 기판 상에 형성된 투명 도전 패턴을 포함하고,
    상기 투명 기판 및 상기 투명 도전 패턴 중 적어도 하나의 상면에 나노 구조를 포함하는 투명 도전체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 기판 상에 형성된 투명 전사층을 더 포함하고,
    상기 투명 도전 패턴은 상기 투명 전사층 상에 형성되며,
    상기 투명 도전 패턴은 상면에 나노 구조를 포함하는 투명 도전체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 투명 도전 패턴은 상기 투명 전사층 상부 내에 매립되고,
    상기 투명 전사층 상면에 나노 구조를 포함하는 투명 도전체.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 투명 전사층의 상면에 코팅된 전도성층을 더 포함하는 투명 도전체.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 투명 도전 패턴의 상면에 코팅된 전도성층을 더 포함하는 투명 도전체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 기판은 상면에 나노 구조를 포함하며,
    상기 나노 구조가 형성된 투명 기판 및 상기 투명 도전체 중 적어도 하나의 상면에 코팅된 전도성층을 더 포함하는 투명 도전체.
  7. 투명 기판;
    상기 투명 기판 상에 형성되며, 복수의 나노 기둥 또는 복수의 나노 홀을 포함하는 나노 구조부; 및
    상기 나노 구조부에 형성된 투명 도전층을 포함하는 투명 도전체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 투명 도전층은 투명 도전층이 패터닝된 투명 도전 패턴부를 포함하는 투명 도전체.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 나노 구조부의 높이는 상기 투명 도전층의 높이보다 높은 투명 도전체.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 나노 구조부의 높이는 상기 투명 도전층의 높이와 같은 투명 도전체.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 나노 구조부의 높이는 상기 투명 도전층의 높이보다 낮은 투명 도전체.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 투명 도전층 상에 코팅된 전도성층을 더 포함하는 투명 도전체.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 투명 도전층은 상기 나노 구조부 상에 전체적으로 형성된 투명 도전부를 포함하는 투명 도전체.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 투명 기판 상에 형성된 투명 전사층을 더 포함하고,
    상기 나노 구조부는 상기 투명 전사층에 형성되는 투명 도전체.
  15. 제 1 기판의 상면에 나노 구조를 형성하는 단계;
    상기 나노 구조가 형성된 제 1 기판 상에 투명 도전층을 코팅하는 단계; 및
    상기 투명 도전층을 선택적으로 패터닝(patterning)하여 투명 도전 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 투명 도전체의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 기판 위로 투명 전사층을 포함하는 제 2 기판을 위치시킨 후 상기 투명 전사층을 상기 투명 도전 패턴이 형성된 제 1 기판 상에 전사하는 단계; 및
    상기 제 1 기판을 분리하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 제 2 기판은 투명한 재질로 이루어지는 투명 도전체의 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 기판을 분리하는 단계 이후, 상기 투명 도전체 상에 전도성층을 코팅하는 단계를 더 포함하는 투명 도전체의 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 전도성층을 코팅하는 단계는 상기 투명 전사층 상에만 선별적으로 코팅하는 투명 도전체의 제조 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 투명 도전 패턴 위로 투명 전사층을 포함하는 제 2 기판을 위치시킨 후 상기 투명 전사층을 상기 투명 도전 패턴 상에 전사하는 단계; 및
    상기 제 1 기판을 분리하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제 2 기판은 투명한 재질로 이루어지는 투명 도전체의 제조 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 투명 도전체 상에 전도성층을 코팅하는 단계를 더 포함하는 투명 도전체의 제조 방법.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 기판의 상면에 나노 구조를 형성하는 단계 이후,
    상기 나노 구조가 형성된 제 1 기판 상에 전도성층을 코팅하는 단계;를 포함하는 투명 도전체의 제조 방법.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 투명 도전층을 선택적으로 패터닝하여 투명 도전 패턴을 형성하는 단계 이후,
    상기 투명 도전 패턴이 형성된 제 1 기판 상에 전도성층을 코팅하는 단계를 포함하는 투명 도전체의 제조 방법.
  23. 제 1 기판 상에 복수의 나노 기둥 또는 복수의 나노 홀을 포함하는 나노 구조부를 형성하는 단계; 및
    상기 나노 구조부가 형성된 제 1 기판 상에 투명 도전층을 코팅하는 단계를 포함하며,
    상기 나노 구조부의 높이는 상기 투명 도전 패턴부의 높이보다 높은 투명 도전체의 제조 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 나노 구조부를 식각하는 단계를 더 포함하는 투명 도전체의 제조 방법.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 기판 위로 투명 전사층을 포함하는 제 2 기판을 위치시킨 후 상기 투명 전사층을 상기 투명 도전층이 형성된 제 1 기판 상에 전사하는 단계; 및
    상기 제 1 기판을 분리하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제 2 기판은 투명한 재질로 이루어지는 투명 도전체의 제조 방법.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 투명 도전층을 선택적으로 패터닝(patterning)하여 투명 도전 패턴부를 형성하는 단계;
    를 더 포함하는 투명 도전체의 제조 방법.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 투명 도전 도전체 상에 전도성층을 코팅하는 단계를 더 포함하는 투명 도전체의 제조 방법.
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