透明电极和包括其的电子器件制造技术

技术编号:15957713 阅读:42 留言:0更新日期:2017-08-08 09:56
示例性实施方式提供透明电极和包括其的电子器件,所述透明电极包括基底、形成于所述基底上并且包括由石墨烯或其衍生物形成的网状结构体的第一层、和形成于所述第一层上的第二层,其中石墨烯网状结构体包括多个孔并且所述第二层包括多个导电纳米线。

【技术实现步骤摘要】
透明电极和包括其的电子器件相关申请本申请要求2015年11月11日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2015-0158426的优先权和权益,其全部内容引入本文中作为参考。
所描述的技术总体上涉及透明电极和包括其的电子器件。
技术介绍
平面显示器如LCD、OLED、LED等和电子器件如触摸屏面板、太阳能电池、透明晶体管等包括透明电极。用于透明电极的材料可需要具有在可见光范围内的高的光透射率例如约80%或更多和低的电阻率例如约10-4Ω*cm或更少。氧化物材料如氧化铟锡(ITO)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等目前用于透明电极。广泛用作透明电极材料的ITO为具有约3.75eV的宽带隙的简并半导体,且可容易地通过溅射工艺以大尺寸制造。然而,考虑到应用于柔性触摸面板或UD(超高清)分辨率显示器,常规的ITO具有在导电性和柔性方面的限制以及由于铟的有限储量而具有价格问题,故而已经进行许多尝试来替代铟。近来,柔性电子器件作为新一代电子器件而备受关注。因此,除了前述透明电极材料之外,需要开发在具有相对高的导电性以及透明性的同时能够确保柔性的材料。在本文中,所述柔性电子器件包括可弯曲或可折叠的电子器件。在该
技术介绍
部分中公开的以上信息仅为了增进所描述技术的背景的理解,且因此其可包含不构成在本国为本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。
技术实现思路
一个示例性实施方式提供在具有改善的导电性和改善的光透射率的同时包括增强的机械柔性的透明电极。另一实施方式提供包括所述透明电极的电子器件。一个示例性实施方式提供透明电极,其包括基底、形成于所述基底上并且包括由石墨烯或其衍生物形成的网状结构体(在下文中,称为石墨烯网状结构体)的第一层、和形成于所述第一层上的第二层,其中石墨烯网状结构体包括多个孔并且所述第二层包括多个导电纳米线。所述孔可以重复的阵列排列在所述石墨烯网状结构体中。所述第一层可包括掺杂在所述石墨烯网状结构体上的掺杂剂。所述掺杂剂可包括金属卤化物、氮氧化物(氮的氧化物)、硫氧化物(硫的氧化物)、金属氧化物、或其组合。所述金属卤化物可包括AuCl3、FeCl3、MoCl5、WCl5、SnCl4、MoF5、RuF5、TaBr5、SnI4、和HAuCl4的至少一种。所述氮氧化物可包括HNO3、AgNO3、NO2F、NO2Cl、N2O5、NO2BF4、CH3NO2、C6H5NO2、CH3ONO、NO(SbCl6)、NOBF4、NOClO4、NOSO4H、C6H5NO、NOCl、NOF、和NOBr的至少一种。所述第一层的薄层电阻可为约1000Ω/sq或更少,且所述第一层的光透射率可为约98%或更多。同时,当从所述第一层的上侧看时,所述孔各自可具有圆形形状且所述孔可以方形阵列或六边形阵列排列。在该情况下,当从所述第一层的上侧看时所述石墨烯网状结构体所占据的面积相对于所述第一层的总面积的比率被称为覆盖率时,在约50%或更少的覆盖率的情况下,其中所述孔以六边形阵列排列的第一层的电导率可大于其中所述孔以方形阵列排列的第一层的电导率。同时,当从所述第一层的上侧看时,所述孔各自可具有多边形形状且所述孔可以方形阵列或六边形阵列排列。在该情况下,当从所述第一层的上侧看时所述石墨烯网状结构体所占据的面积相对于所述第一层的总面积的比率被称为覆盖率时,在约30%或更少的覆盖率的情况下,其中所述孔以六边形阵列排列的第一层的电导率大于其中所述孔以方形阵列排列的第一层的电导率。所述第二层可包括其中所述导电纳米线彼此缠绕的纳米线网状结构体。同时,所述透明电极可进一步包括形成为至少覆盖所述第二层的上表面的外覆层。所述外覆层可延伸通过所述第一层和所述第二层以连接至所述基底。所述导电纳米线可包括银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铝(Al)、镍(Ni)、钴(Co)、钯(Pd)、或其组合。根据另一示例性实施方式的电子器件可包括所述透明电极。所述电子器件可为如下的任一种:平面显示器、曲面显示器、触摸屏面板、太阳能电池、电子视窗、电致变色镜、热镜、透明晶体管和柔性显示器。根据示例性实施方式,可提供在具有降低的薄层电阻和改善的光透射率的同时具有机械柔性的透明电极。附图说明图1是说明根据示例性实施方式的透明电极的结构的示意图。图2是说明根据示例性实施方式的透明电极的第一层的示意图。图3是显示取决于石墨烯网状结构体的覆盖率的根据示例性实施方式的透明电极的光透射率的变化的图。图4是显示根据示例性实施方式的取决于石墨烯网状结构体的覆盖率的透明电极的薄层电阻的变化的图。图5是显示根据示例性实施方式的在多个圆形孔的阵列的各自情况下取决于石墨烯网状结构体的覆盖率的透明电极的电导率的变化的图。图6说明根据示例性实施方式的当从透明电极的上侧看时透明电极的结构。图7是沿着图6的VI-VI线所取的横截面图。图8是说明根据另一示例性实施方式的其中多个六边形孔以六边形阵列排列的透明电极的第一层的示意图。图9是显示在根据另一示例性实施方式以六边形阵列排列的石墨烯网状结构体的圆形孔和六边形孔的各自情况下透明电极的取决于覆盖率的电导率的变化的图。图10是显示根据示例性实施方式的当以多个具有约50μm的宽度的线图案化透明电极的外覆层时透明电极的8585测试结果的图。图11是显示根据示例性实施方式的透明电极的弯曲性测试结果的图。具体实施方式在下文中,从以下详细描述以及附图,所描述的技术的这些和其它目的和优点以及获得它们的方法将变得更容易明晰。尽管所描述的技术可以许多不同的形式体现,但是将具体实施方式示于图中并在本文中详细地描述,并且理解示例性实施方式应被认为是所描述的技术的原理的举例,且不意图将所描述的技术限于阐述的具体实施方式。因此,示例性实施方式的公知要素将不详细地描述或将被省略,以不使所描述技术的相关细节模糊。除非另外定义,在本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本专利技术构思所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。将进一步理解,术语,例如在常用词典中定义的那些,应被解释为具有与它们在相关领域的背景中的含义一致的含义,并且将不以理想化或过度形式的意义进行解释,除非在本文中清楚地如此定义。另外,除非明确地相反描述,否则词语“包括(包含)”将理解为暗示包括所陈述的要素,但不排除任何其它要素。进一步地,单数表述包括复数表述,除非在上下文中清楚地与其区分开。在图中,为了清楚起见,放大层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中,相同的附图标记表示相同的元件。将理解,当一个元件例如层、膜、区域、或基底被称作“在”另外的元件“上”时,其可直接在所述另外的元件上或者还可存在中间元件。相反,当一个元件被称作“直接在”另外的元件“上”时,不存在中间元件。在下文中,将描述根据示例性实施方式的透明电极10的示意性结构。图1是说明根据示例性实施方式的透明电极的结构的示意图。参照图1,根据示例性实施方式的透明电极10是包括如下的堆叠体:基底100、形成于基底100上并且包括由石墨烯或其衍生物(在下文中,为了方便描述,称为石墨烯)形成的网状结构体的第一层110、形成于第一层110上并且包括导电纳米线的第二层120、和形成为至少覆盖第二层120的上表面的外覆层130。基底100可为透明本文档来自技高网...

【技术保护点】
透明电极,包括:基底;形成于所述基底上并且包括由石墨烯或其衍生物形成的网状结构体的第一层,所述网状结构体在下文中称为石墨烯网状结构体;和形成于所述第一层上的第二层,其中石墨烯网状结构体包括多个孔并且所述第二层包括多个导电纳米线。

【技术特征摘要】
2015.11.11 KR 10-2015-01584261.透明电极,包括:基底;形成于所述基底上并且包括由石墨烯或其衍生物形成的网状结构体的第一层,所述网状结构体在下文中称为石墨烯网状结构体;和形成于所述第一层上的第二层,其中石墨烯网状结构体包括多个孔并且所述第二层包括多个导电纳米线。2.根据权利要求1所述的透明电极,其中所述孔以重复的阵列排列在所述石墨烯网状结构体中。3.根据权利要求1所述的透明电极,其中所述第一层包括掺杂在所述石墨烯网状结构体上的掺杂剂。4.根据权利要求3所述的透明电极,其中所述掺杂剂包括金属卤化物、氮氧化物、硫氧化物、金属氧化物、或其组合。5.根据权利要求4所述的透明电极,其中所述金属卤化物包括AuCl3、FeCl3、MoCl5、WCl5、SnCl4、MoF5、RuF5、TaBr5、SnI4、和HAuCl4的至少一种。6.根据权利要求4所述的透明电极,其中所述氮氧化物包括HNO3、AgNO3、NO2F、NO2Cl、N2O5、NO2BF4、CH3NO2、C6H5NO2、CH3ONO、NO(SbCl6)、NOBF4、NOClO4、NOSO4H、C6H5NO、NOCl、NOF、和NOBr的至少一种。7.根据权利要求3所述的透明电极,其中所述第一层的薄层电阻为约1000Ω/sq或更少。8.根据权利要求1所述的透明电极,其中所述第一层的光透射率为约98%或更多。9.根据权利要求1所述的透明电极,其中,当从所述第一层的上侧看时,所述孔各自具有圆形形状且所述孔以方形阵列或六边形阵...

【专利技术属性】
技术研发人员:禹轮成孙熙尚辛源镐赵恩亨郭灿朴贤哲曹永真高东秀高雄金光熙
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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