(57)【要約】  本明細書は透明導電積層体、透明導電積層体を含む透明電極、および透明導電積層体の製造方法に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板、前記透明基板上に備えられる２以上の透明導電パターン、および前記透明導電パターンより電気伝導度が高い導電ラインを含み、
前記導電ラインと前記透明導電パターンは前記透明基板の同一面上に備えられ、
前記導電ラインは前記隣接する少なくとも２つの透明導電パターンの間において前記透明導電パターンと少なくとも一部接して備えられる、透明導電積層体。
【請求項２】
前記導電ラインは、各々の前記透明導電パターンの間において前記透明導電パターンと接して備えられる、請求項１に記載の透明導電積層体。
【請求項３】
前記透明基板に隣接する下面に対向する前記透明導電パターンおよび前記導電ラインの上面の表面段差は０ｎｍ以上３０ｎｍ以下である、請求項１に記載の透明導電積層体。
【請求項４】
前記透明基板に隣接する下面に対向する前記透明導電パターンおよび前記導電ラインの上面の表面段差は０ｎｍ以上１０ｎｍ以下である、請求項１に記載の透明導電積層体。
【請求項５】
前記透明導電パターンおよび前記導電ラインの上面上に備えられた透明導電層をさらに含む、請求項１に記載の透明導電積層体。
【請求項６】
前記透明導電パターンの厚さは１５ｎｍ以上２００ｎｍ以下である、請求項１に記載の透明導電積層体。
【請求項７】
前記導電ラインの線幅は２μｍ以上７０μｍ以下である、請求項１に記載の透明導電積層体。
【請求項８】
前記透明導電層の厚さは５０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下である、請求項５に記載の透明導電積層体。
【請求項９】
前記透明導電パターンの形状は、三角形、四角形、ハニカム形またはボロノイ多角形である、請求項１に記載の透明導電積層体。
【請求項１０】
前記透明導電パターンのピッチ（ｐｉｔｃｈ）は１００μｍ以上６００μｍ以下である、請求項１に記載の透明導電積層体。
【請求項１１】
前記透明導電パターンは、金属酸化物または透明導電性高分子を含む、請求項１に記載の透明導電積層体。
【請求項１２】
前記導電ラインは、銀、銅、アルミニウム、金、ニッケル、ビスマス、パラジウム、またはこれらの合金からなる群から選択される１種以上を含む、請求項１に記載の透明導電積層体。
【請求項１３】
前記透明導電層は、金属酸化物、透明導電性高分子、炭素ナノチューブ、グラフェン、金属ナノワイヤーからなる群から選択される１種以上を含む、請求項５に記載の透明導電積層体。
【請求項１４】
前記透明導電積層体のシード抵抗値は、前記透明導電パターンのシード抵抗値の７０％以下である、請求項１に記載の透明導電積層体。
【請求項１５】
前記透明導電積層体の開口率は８０％以上９９％以下である、請求項１に記載の透明導電積層体。
【請求項１６】
前記透明導電積層体の可視光線に対する透過度は６０％以上９３％以下である、請求項１に記載の透明導電積層体。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の透明導電積層体を含む透明電極。
【請求項１８】
請求項１７に記載の透明電極を含む有機電子素子。
【請求項１９】
透明基板を準備するステップ、
前記透明基板上に第１透明導電層を形成するステップ、
前記第１透明導電層をパターニングして２以上の透明導電パターンを形成するパターニングステップ、および
前記隣接する少なくとも２つの透明導電パターンの間において透明導電パターンと少なくとも一部接して備えられる導電ラインを形成するステップを含む、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の透明導電積層体の製造方法。
【請求項２０】
前記導電ラインを形成するステップは、前記パターニングステップ後、前記透明基板および前記透明導電パターン上に導電ライン形成用導電層を形成し、
前記透明導電パターン上に形成された前記導電層を除去する、請求項１９に記載の透明導電積層体の製造方法。
【請求項２１】
前記導電層は、前記透明導電パターンの厚さとの差が０ｎｍ以上３０ｎｍ以下の厚さに形成される、請求項２０に記載の透明導電積層体の製造方法。
【請求項２２】
前記第１透明導電層上に犠牲層を形成するステップ、
前記第１透明導電層および前記犠牲層を同時または各々パターニングするステップ、および
前記導電ラインを形成するステップ後、前記犠牲層を除去するステップをさらに含む、請求項１９に記載の透明導電積層体の製造方法。
【請求項２３】
前記導電ラインを形成するステップ後、前記透明導電パターンおよび前記導電ライン上に第２透明導電層を形成するステップをさらに含む、請求項１９に記載の透明導電積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は２０１３年８月１日に韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１３−００９１８０５号の出願日の利益を主張し、その内容の全ては本明細書に含まれる。
【０００２】
本明細書は透明導電積層体、透明導電積層体を含む透明電極、および透明導電積層体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
透明導電積層体は、光の透過性が高く、電気が通じる性質を有する薄膜を意味し、液晶表示素子（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）、エレクトロクロミックディスプレイ（ＥＣＤ）、有機電界発光素子（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、太陽電池、プラズマディスプレイパネル（ｐｌａｓｍａ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｐａｎｅｌ）、フレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）ディスプレイ、電子ペーパー、タッチパネルなどの電圧印加型共通電極や画素電極として広く用いられている。
【０００４】
透明導電酸化物（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  ｏｘｉｄｅｓ、ＴＣＯ）は、可視光線領域の光を透過させると同時に高い伝導性を有するように材料を設計することが核心であると言える。可視光線領域（４００〜７００ｎｍ波長）で透明であるためには、電子エネルギーバンドギャップ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｅｎｅｒｇｙ  ｂａｎｄｇａｐ）が４００ｎｍ波長の電磁波エネルギーである３．１ｅＶ以上でなければならない。
【０００５】
このような特性を満たす酸化物半導体は、ＺｎＯ（３．３ｅＶ）、Ｉｎ2Ｏ3（３．７ｅＶ）、ＳｎＯ2（３．６ｅＶ）が代表的である。一般的に、ＴＣＯは可視光領域で８０％以上の光透過率を有し、電気的特性として、固有抵抗（ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ）が約１０-4Ωｃｍ以下の値を有する。
【０００６】
このようなＴＣＯに用いられる物質を探すために、今まで色々な物質にドーピング（ｄｏｐｉｎｇ）、合金（ａｌｌｏｙｉｎｇ）などを行う方式の研究が主に行われてきた。特に、Ｉｎ2Ｏ3の場合、ＳｎＯ2やＺｎＯより低い固有抵抗値を示しており、このような理由で最も早く商用化され、現在までも用いられているものがＩＴＯ（Ｓｎ  ｄｏｐｅｄ  Ｉｎ2Ｏ3）である。
【０００７】
但し、ＩＴＯ、ＺｎＯなどのような材料からなる透明導電膜は伝導度が低いという問題がある。これを改善するために、伝導度の向上を目的に透明導電膜電極上に金属パターンからなる補助電極を形成する試みが行われているが、補助電極のために表面の段差および表面粗度（ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）が高くなって後工程コーティングなどが円滑に行われないなどの問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】韓国登録特許公報第１０−１０５０１３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本明細書は、前記問題点を解決できる透明導電積層体、透明導電積層体を含む透明電極、および透明導電積層体の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本明細書は、透明基板、前記透明基板上に備えられる２以上の透明導電パターン、および前記透明導電パターンより電気伝導度が高い導電ラインを含み、前記導電ラインと前記透明導電パターンは前記透明基板の同一面上に備えられ、前記導電ラインは前記隣接する少なくとも２つの透明導電パターンの間において前記透明導電パターンと少なくとも一部接して備えられるものである透明導電積層体を提供する。
【００１１】
また、本明細書は、前記透明導電パターンおよび前記導電ラインの上面上に備えられた透明導電層をさらに含む透明導電積層体を提供する。
【００１２】
なお、本明細書は前記透明導電積層体を含む透明電極を提供する。
【００１３】
また、本明細書は、透明基板を準備するステップ、前記透明基板上に第１透明導電層を形成するステップ、前記第１透明導電層をパターニングして２以上の透明導電パターンを形成するパターニングステップ、および前記隣接する少なくとも２つの透明導電パターンの間において透明導電パターンと少なくとも一部接して備えられる導電ラインを形成するステップを含む前記透明導電積層体の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本明細書の透明導電積層体は、低いシード抵抗値を有するため、透明電極として用いた場合に優れた効果を発揮する。
【００１５】
また、本明細書の透明導電積層体は、開口率が高く、可視光線透過率が高いという長所がある。
【００１６】
なお、本明細書の透明導電積層体は、表面段差が非常に小さいため、前記透明導電積層体上に後工程として有機物層などの他層を形成する場合、不良率を顕著に下げることができるという長所がある。
【００１７】
また、本明細書の透明導電積層体を含む透明電極は、電子素子に用いられる場合、低い不良率を達成することができ、優れた電気伝導性によって高効率を示すという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本明細書の一実現例による透明導電積層体の側断面の一部領域を示すものである。
【図２】本明細書の一実現例による透明導電積層体の上面図の一部領域を示すものである。
【図３】本明細書の一実現例による透明導電積層体の側断面の一部領域を示すものである。
【図４】本明細書の一実現例による透明導電積層体の製造方法を示すものである。
【図５】本明細書の一実現例による透明導電積層体の製造方法を示すものである。
【図６】本明細書の一実現例による透明導電積層体の製造方法を示すものである。
【図７】実施例１による透明導電積層体の写真を示すものである。
【図８】実施例３による透明導電積層体の写真を示すものである。
【図９】図８の領域に応じた元素を測定したものを示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本明細書についてより詳細に説明する。
【００２０】
本明細書は、透明基板、前記透明基板上に備えられる２以上の透明導電パターン、および前記透明導電パターンより電気伝導度が高い導電ラインを含み、前記導電ラインと前記透明導電パターンは前記透明基板の同一面上に備えられ、前記導電ラインは前記隣接する少なくとも２つの透明導電パターンの間において前記透明導電パターンと少なくとも一部接して備えられるものである透明導電積層体を提供する。
【００２１】
また、本明細書の一実現例によれば、前記導電ラインは各々の前記透明導電パターンの間において前記透明導電パターンと接して備えられることができる。
【００２２】
前記「隣接する少なくとも２つの透明導電パターン」とは、透明導電パターンのうち最も近くにある少なくとも２つの透明導電パターンを意味することができる。
【００２３】
本明細書の「透明」とは、可視光線の透過率が５０％以上、または６０％以上であることを意味する。また、全体面積が全て透明ではなく、開口率が６０％以上である場合も含むことができる。
【００２４】
本明細書の「伝導性」とは電気伝導性を意味する。
【００２５】
本明細書の「導電ライン」とは、電気伝導度を有する物質からなる直線、曲線または直線と曲線が混合した連続的な線を意味する。また、前記導電ラインは分岐を含む分岐点を含むことができる。
【００２６】
本明細書の「パターン」とは一定の形状が繰り返し形成されたものを意味することができる。具体的には、前記パターンは三角形、四角形などの多角形、円、楕円形または無定形の形状であっても良い。
【００２７】
本明細書の一実現例によれば、前記透明導電パターンの形状は三角形、四角形、ハニカム形またはボロノイ多角形であっても良い。具体的には、前記三角形は正三角形、直角三角形などであっても良く、前記四角形は正方形、長方形、台形などであっても良い。前記ボロノイ多角形は、満たそうとする領域にボロノイ図ジェネレーター（Ｖｏｒｏｎｏｉ  ｄｉａｇｒａｍ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）という点を配置すれば、各点が他の点からの距離に比べて該当点との距離が最も近い領域を満たす方式で行われたパターンの形状であっても良い。
【００２８】
本明細書の一実現例によれば、前記導電ラインは、前記透明基板上で前記２以上の隣接した透明導電パターンの間を満たす形態で備えられることができる。具体的には、前記２以上の透明導電パターンは互いに離隔しており、前記導電ラインによって物理的、電気的に連結されることができる。
【００２９】
また、本明細書の一実現例によれば、前記導電ラインは、前記透明導電パターンの側面と接して備えられることができる。具体的には、本明細書の一実現例によれば、前記導電ラインは前記透明導電パターンの全体側面と接して備えられても良く、導電ラインの一部だけが接して備えられても良い。
【００３０】
図１は、本明細書の一実現例による透明導電積層体の側断面の一部領域を示すものである。具体的には、図１は、透明基板１０１上に透明導電パターン２０１および透明導電パターン２０１の間に備えられた導電ライン３０１が備えられた透明導電積層体の一例を示すものである。
【００３１】
図２は、本明細書の一実現例による透明導電積層体の上面図の一部領域を示すものである。具体的には、図２は、本明細書の一実現例による透明導電積層体の上面の一部領域を示すものであり、透明導電パターン２０１の間に備えられた導電ライン３０１が備えられた透明導電積層体を示すものである。
【００３２】
本明細書の一実現例によれば、前記透明基板に隣接する下面に対向する前記透明導電パターンおよび前記導電ラインの上面の表面段差は０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であっても良い。
【００３３】
本明細書の一実現例によれば、前記透明基板はガラス基板であり、前記透明導電パターンの厚さは１５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であっても良い。
【００３４】
本明細書の一実現例によれば、前記透明導電パターンの厚さは１５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、前記透明導電パターンおよび前記導電ラインの上面の表面段差は０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であっても良い。
【００３５】
本明細書の一実現例によれば、前記透明基板に隣接する下面に対向する前記透明導電パターンおよび前記導電ラインの上面の表面段差は０ｎｍ以上１０ｎｍ以下であっても良い。
【００３６】
本明細書の一実現例によれば、前記透明基板はプラスチック基板であり、前記透明導電パターンの厚さは１５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であっても良い。
【００３７】
本明細書の一実現例によれば、前記透明導電パターンの厚さは１５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり、前記透明導電パターンおよび前記導電ラインの上面の表面段差は０ｎｍ以上１０ｎｍ以下であっても良い。
【００３８】
前記「透明基板に隣接する下面」とは、透明基板と最も近くに位置する前記透明導電パターンおよび前記導電ラインの面を意味する。
【００３９】
本明細書の前記「表面段差」とは、前記透明基板上に備えられた２以上の透明導電パターンおよび前記導電ラインの上面境界の扁平な程度を意味することができる。すなわち、本明細書の前記透明導電積層体の上面の扁平な程度を意味することができる。
【００４０】
本明細書の前記透明導電積層体は上面の表面段差が非常に低い。また、本明細書の前記透明導電積層体は上面の表面粗度が低いという長所がある。したがって、本明細書の前記透明導電積層体上に追加の層を形成する場合、一定厚さの層を形成できるという長所がある。したがって、本明細書の前記透明導電積層体を用いて電子素子を形成する場合、不良率を下げることができるという長所がある。すなわち、本明細書の前記透明導電積層体上に他の物質をコーティング、積層する場合、ディウェッティング（ｄｅｗｅｔｔｉｎｇ）、断線、バブルトラップ（ｂｕｂｂｌｅ  ｔｒａｐ）などの問題を防止することができる。さらに、本明細書の前記透明導電積層体上に追加層の蒸着時、段差被覆（ｓｔｅｐ  ｃｏｖｅｒａｇｅ）に優れ、ボイド（ｖｏｉｄ）の発生を防止することができる。
【００４１】
ＩＴＯ、ＩＺＯなどを透明基板上に全面層として形成した透明導電膜はシード抵抗値が高くて、電子素子に適用する場合に効率が低いという問題があった。したがって、本発明者らは、透明導電膜上に微細線幅の補助電極を形成して透明導電膜のシード抵抗値を下げるための試みをした。しかし、補助電極による表面段差によって透明導電膜上に追加層の形成時に短絡が発生するなど不良率が高いことを発見した。さらに、前記不良率を下げるために補助電極のテーパー角（ｔａｐｅｒ  ａｎｇｌｅ）を下げる試みをしたが、微細線幅の実現が難しいことを発見した。
【００４２】
また、前記補助電極が有機物層または反対電極に接して漏れるのを防止するために、前記補助電極の表面に絶縁膜を形成する場合、それによる透明導電膜の開口率が下がるという問題が発生した。
【００４３】
したがって、本発明者らは、前記問題点を解決するために、本明細書の前記表面段差が低い透明導電積層体を開発した。
【００４４】
本明細書の一実現例によれば、前記透明導電パターンの厚さは１５ｎｍ以上２００ｎｍ以下であっても良い。また、本明細書の一実現例によれば、前記透明導電パターンの厚さは５０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下であっても良い。
【００４５】
本明細書の一実現例によれば、前記透明基板がガラス基板のように耐熱性が高い基板の場合、前記透明導電パターンの厚さは１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下、または１５０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下であっても良い。
【００４６】
本明細書の一実現例によれば、前記透明基板がプラスチック基板のように耐熱性が低い基板の場合、前記透明導電パターンの厚さは１５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であっても良い。
【００４７】
前記透明導電パターンの厚さが前記範囲内である場合、優れた光透過度および優れた電気伝導度を実現することができる。
【００４８】
本明細書の一実現例によれば、前記導電ラインの線幅は２μｍ以上７０μｍ以下であっても良い。
【００４９】
本明細書の前記透明導電積層体は、前記導電ラインを微細線幅に実現することができるため、前記透明導電積層体の開口率を上げることができるという長所がある。具体的には、前記導電ラインは、後述する透明導電積層体の製造方法によって微細な線幅の実現が可能である。
【００５０】
本明細書の前記「導電ラインの線幅」とは、導電ラインの厚さ方向に垂直な方向の距離である。具体的には、前記「導電ラインの線幅」とは、前記隣接する透明導電パターン間に離隔した距離であっても良い。
【００５１】
本明細書の一実現例によれば、前記透明導電パターンのピッチ（ｐｉｔｃｈ）は１００μｍ以上６００μｍ以下であっても良い。
【００５２】
本明細書の前記「透明導電パターンのピッチ」とは、前記２以上の透明導電パターンが繰り返される最小距離を意味することができる。すなわち、前記「透明導電パターンのピッチ」とは、隣接する透明導電パターンの中心を連結した距離を意味することができる。
【００５３】
本明細書の一実現例によれば、前記透明基板は透明性、表面平滑性、取り扱い容易性および防水性に優れたガラス基板または透明プラスチック基板であっても良いが、これに限定されず、有機電子素子に通常用いられる基板であれば特に制限されない。
【００５４】
本明細書の一実現例によれば、前記透明導電パターンは、金属酸化物または透明導電性高分子を含むことができる。具体的には、本明細書の一実現例によれば、前記透明導電パターンは透明導電酸化物を含むことができる。
【００５５】
本明細書の一実現例によれば、前記金属酸化物は、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＧＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｇａｌｌｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（Ａｌ−ｄｏｐｅｄ  ＺｎＯ）、ＧＺＯ（Ｇａ−ｄｏｐｅｄ  ＺｎＯ）、ＳｎＯ2およびＺｎＯからなる群から選択される１種以上を含むことができる。但し、これに限定されず、透明で電気伝導性に優れた物質であれば、特に制限されることなく用いることができる。
【００５６】
本明細書の一実現例によれば、前記透明導電性高分子は、ＰＥＤＯＴ（ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）および／またはＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）−ｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ））であっても良い。また、本明細書の一実現例によれば、前記透明導電性高分子は、高分子マトリクス内に金属ナノワイヤー、ＣＮＴ（ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏ  ｔｕｂｅ）などの導電性ナノ物質を含んだものであっても良い。
【００５７】
但し、これに限定されず、透明で電気伝導性に優れた物質であれば、特に制限されることなく用いることができる。
【００５８】
本明細書の一実現例によれば、前記透明導電パターンの材料は、後述する透明導電層の材料と同一であっても良い。
【００５９】
前記導電ラインの線幅が小さくても高い伝導度を得るようにするために、電気伝導度が高い金属であるほど好ましい。具体的には、本明細書の一実現例によれば、前記導電ラインは、銀、銅、アルミニウム、金、ニッケル、ビスマス、パラジウム、またはこれらの合金からなる群から選択される１種以上を含むことができる。但し、これに限定されず、電気伝導度が前記導電パターンより高い物質であれば、特に制限されることなく用いることができる。
【００６０】
本明細書の一実現例によれば、前記透明導電積層体のシード抵抗値は、前記透明導電パターンのシード抵抗値の７０％以下であっても良い。具体的には、本明細書の一実現例によれば、前記透明導電積層体のシード抵抗値は、前記透明導電パターンのシード抵抗値の３０％以上７０％以下であっても良い。または、前記透明導電積層体のシード抵抗値は、前記透明導電パターンのシード抵抗値の４０％以上７０％以下であっても良い。
【００６１】
本明細書の前記透明導電積層体は、前記導電ラインの低い抵抗値のために、全体透明導電積層体のシード抵抗値を下げることができる。すなわち、本明細書の前記透明導電積層体は、相対的に低いシード抵抗値のため、電子素子に適用時に高効率を実現することができる。
【００６２】
本明細書の一実現例によれば、前記透明導電積層体の開口率は８０％以上９９％以下であっても良い。すなわち、本明細書の前記透明導電積層体は、微細線幅の導電ラインを形成することができるので高い開口率を有することができる。
【００６３】
本明細書の前記「透明導電積層体の開口率」とは、全体透明導電積層体面積に対する透明導電パターン面積の和の百分率値を意味することができる。
【００６４】
本明細書の一実現例によれば、前記透明導電積層体の可視光線に対する透過度は６０％以上９３％以下であっても良い。具体的には、本明細書の一実現例によれば、前記透明導電積層体の可視光線に対する透過度は７０％以上９０％以下であっても良い。
【００６５】
本明細書の前記「透明導電積層体の可視光線に対する透過度」は、前記透明導電パターンの可視光線に対する透過度であっても良い。本明細書の一実現例によれば、前記導電ラインは高い電気伝導度を有するが、不透明な物質であることができるため、可視光線に対する透過度は前記透明導電パターンの可視光線に対する透過度であっても良い。
【００６６】
本明細書の一実現例によれば、前記透明導電パターンおよび前記導電ラインの上面上に備えられた透明導電層をさらに含むことができる。
【００６７】
前記透明導電層は前記透明導電積層体上に備えられ、上面の段差をより小さくできる役割を果たすことができる。また、前記透明導電層は、前記導電ラインと前記透明導電パターン間の異質な物性により、前記透明導電積層体の電気伝導度などの性能が不均一になる問題を緩和することができる。また、前記透明導電層は、前記導電ラインと前記透明導電パターン間に微細な間隙が存在してもこれを補完できるという長所がある。
【００６８】
図３は、本明細書の一実現例による透明導電積層体の側断面の一部領域を示すものである。具体的には、図３は、透明基板１０１上に透明導電パターン２０１および透明導電パターン２０１の間に備えられた導電ライン３０１が備えられ、前記透明導電パターン２０１および前記導電ライン３０１上に備えられた透明導電層４０１が備えられた透明導電積層体の一例を示すものである。
【００６９】
本明細書の一実現例によれば、前記透明導電層の厚さは５０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下であっても良い。
【００７０】
本明細書の一実現例によれば、前記透明導電層は、金属酸化物、透明導電性高分子、炭素ナノチューブ、グラフェン、金属ナノワイヤーからなる群から選択される１種以上を含むものであっても良い。
【００７１】
本明細書の一実現例によれば、前記透明導電層は、前述した透明導電パターンの材料と同一であっても良い。
【００７２】
本明細書は前記透明導電積層体を含む透明電極を提供する。
【００７３】
また、本明細書は前記透明電極を含む有機電子素子を提供する。
【００７４】
本明細書の一実現例によれば、前記透明電極はアノードであっても良い。
【００７５】
本明細書の一実現例によれば、前記有機電子素子は、有機太陽電池、有機発光素子、有機トランジスタおよび有機感光体からなる群から選択される１つであっても良い。
【００７６】
本明細書の一実現例によれば、前記有機太陽電池は、アノード、前記アノードに対向して備えられたカソード、および前記アノードとカソードとの間に備えられ、光活性層を含む１層以上の有機物層を含むことができる。
【００７７】
本明細書の一実現例によれば、前記有機発光素子は、アノード、前記アノードに対向して備えられたカソード、および前記アノードとカソードとの間に備えられ、発光層を含む１層以上の有機物層を含むことができる。
【００７８】
本明細書の一実現例によれば、前記有機トランジスタは、ソース、ドレイン、ゲートおよび１層以上の有機物層を含むことができる。前記有機トランジスタの場合、前記透明導電積層体はソースまたはドレインであっても良い。
【００７９】
本明細書の一実現例によれば、前記有機感光体は、アノード、前記アノードに対向して備えられたカソード、および前記アノードとカソードとの間に備えられ、有機感光層を含む１層以上の有機物層を含むことができる。
【００８０】
本明細書は、透明基板を準備するステップ、前記透明基板上に第１透明導電層を形成するステップ、前記第１透明導電層をパターニングして２以上の透明導電パターンを形成するパターニングステップ、および前記隣接する少なくとも２つの透明導電パターンの間において透明導電パターンと少なくとも一部接して備えられる導電ラインを形成するステップを含む前記透明導電積層体の製造方法を提供する。
【００８１】
本明細書の一実現例によれば、前記第１透明導電層は、前述した透明導電パターンの材料を用いて形成されることができる。
【００８２】
本明細書の一実現例によれば、前記第１透明導電層は、前記透明基板上に蒸着、溶液工程または転写工程などによって形成されることができる。但し、これに限定されず、前記第１透明導電層を一定厚さに形成できる方法であれば、特に制限されることなく用いることができる。
【００８３】
本明細書の一実現例によれば、前記導電ラインは、前述した導電ラインの材料を用いて形成されることができる。
【００８４】
本明細書の一実現例によれば、前記導電ラインを形成するステップは、前記パターニングステップ後、前記透明基板および前記透明導電パターン上に導電ライン形成用導電層を形成し、前記透明導電パターン上に形成された前記導電層を除去するものであっても良い。
【００８５】
本明細書の一実現例によれば、前記導電層は、前記透明導電パターンの厚さとの差が０ｎｍ以上３０ｎｍ以下の厚さに形成されることができる。
【００８６】
前記導電層の厚さは、前記透明導電パターンが形成されていない前記透明基板の上面から前記導電層の上面までの長さを意味することができる。
【００８７】
本明細書の一実現例によれば、前記導電層の厚さは前記透明導電パターンの厚さより厚くても良い。具体的には、本明細書の一実現例によれば、前記導電層の厚さは前記透明導電パターンの厚さより厚く、前記導電層の厚さから前記透明導電パターン層の厚さを引いた値は０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であっても良い。
【００８８】
また、本明細書の一実現例によれば、前記導電層の厚さは前記透明導電パターン厚さより薄くても良い。具体的には、本明細書の一実現例によれば、前記導電層の厚さは前記透明導電パターンの厚さより薄く、前記透明導電パターン層の厚さから前記導電層の厚さを引いた値は０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であっても良い。
【００８９】
なお、本明細書の一実現例によれば、前記導電ラインを形成していない前記導電層を除去して表面段差の小さい前記透明導電積層体を製造することができる。
【００９０】
本明細書の一実現例によれば、前記導電層を形成するステップは、金属ナノ粒子インクおよび／または有機金属インクなどを用いてインクジェット印刷または全面コーティング後に焼結するものであっても良い。
【００９１】
具体的には、前記導電層を形成する場合、前記各々の透明導電パターンの間に導電ラインが形成される。さらに、前記透明導電パターン上に形成された導電ラインを形成していない導電層を除去して、前記透明導電積層体を製造することができる。
【００９２】
また、本明細書の一実現例によれば、前記導電層を形成する前に前記透明導電層上に犠牲層を形成することができる。この場合、前記透明導電層をパターン化した後に導電層を形成して導電ラインを形成し、犠牲層と共に導電ラインを形成していない導電層を除去して、前記透明導電積層体を製造することができる。本明細書の前記犠牲層は、導電ラインを形成していない導電層の除去をより容易にする役割をする。
【００９３】
なお、本明細書の一実現例によれば、前記導電層を形成するステップは、金属などの導電ラインの材料を用いてスパッタリング、熱蒸着、電子ビーム蒸着および化学蒸着の方法によって前記導電層を形成するものであっても良い。
【００９４】
さらに、本明細書の一実現例によれば、前記導電層を形成するステップは、銀鏡反応およびその他の無電解メッキまたは電解メッキの方法によって前記導電層を形成するものであっても良い。
【００９５】
本明細書の一実現例によれば、前記無電解メッキまたは電解メッキの方法によって前記導電層を形成する場合、シード（ｓｅｅｄ）層を先に形成した後に前記導電層を形成することができる。
【００９６】
本明細書の一実現例によれば、前記第１透明導電層上に犠牲層を形成するステップ、前記第１透明導電層および前記犠牲層を同時または各々パターニングするステップ、および前記導電ラインを形成するステップ後、前記犠牲層を除去するステップをさらに含むことができる。
【００９７】
本明細書の一実現例によれば、前記犠牲層は、高分子溶液、ネガティブフォトレジスト、ポジティブフォトレジスト、ＵＶ硬化型オリゴマー、ＵＶ硬化型樹脂およびモリブデン酸化物などを用いることができ、犠牲層の形成後に犠牲層上に導電層を形成する工程において剥がれず、導電層が形成された後には導電層および導電ラインに損傷を与えることなく簡単に除去できる物質であれば、特に制限されることなく用いることができる。
【００９８】
本明細書の一実現例によれば、前記犠牲層を形成する方法はコーティング、転写、蒸着などの方法を利用することができる。
【００９９】
本明細書の一実現例によれば、前記犠牲層を除去するステップは、導電ラインおよび第１透明導電層の損傷が少なく、且つ、犠牲層を除去できる方法であれば、特に制限されることなく用いることができる。具体的には、本明細書の一実現例によれば、前記犠牲層をよく溶かせる溶媒や、専用剥離液を用いて前記犠牲層を除去することができる。より具体的には、本明細書の一実現例によれば、前記犠牲層が高分子からなる場合、前記高分子をよく溶かせる溶媒であるエタノール、アセトン、ＮＭＰ（Ｎ−Ｍｅｔｈｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）、ＤＭＦ（ｄｉｍｅｔｈｙｌｆｏｒｍａｍｉｄｅ）および／または有機アミン系の剥離液などを用いて前記犠牲層を除去することができる。また、本明細書の一実現例によれば、前記犠牲層を構成する物質が塩基性溶液に溶けられる物質である場合、塩基性水溶液を用いて前記犠牲層を除去することができる。また、本明細書の一実現例によれば、前記犠牲層を構成する物質が水に溶解できる物質である場合、蒸留水を用いて前記犠牲層を除去することができる。
【０１００】
本明細書の一実現例によれば、前記犠牲層を用いる場合、前記犠牲層は前記第１透明導電層上に形成された後、前記第１透明導電層をパターニングすることができる。
【０１０１】
本明細書の一実現例によれば、前記パターニングするステップは、前記第１透明導電層および前記犠牲層を同時にパターニングするものであっても良い。具体的には、本明細書の一実現例によれば、第１透明導電層をレーザーエッチングを用いてパターニングする場合、レーザーで前記第１透明導電層および前記犠牲層を同時にエッチングすることができるため、別途に犠牲層をエッチングするステップを省略することができる。
【０１０２】
本明細書の一実現例によれば、前記パターニングするステップは、前記第１透明導電層および前記犠牲層を各々パターニングするものであっても良い。具体的には、本明細書の一実現例によれば、前記犠牲層は、湿式エッチング、乾式エッチング、レーザーエッチング、フォトリソグラフィ法、印刷法などを用いて犠牲層をパターニングすることができる。さらに、前記第１透明導電層を乾式エッチング、湿式エッチング、レーザーエッチングなどを用いて前記パターニングされた犠牲層のパターンと同様にパターニングするものであっても良い。
【０１０３】
本明細書の一実現例によれば、前記透明導電積層体の製造方法は、前記導電ラインを形成するステップ後、第２透明導電層を形成するステップをさらに含むことができる。
【０１０４】
本明細書の一実現例によれば、前記第２透明導電層は、前述した透明導電層を形成する物質を用いて、コーティング法、蒸着法、転写法などによって形成することができる。
【０１０５】
図４〜図６は、本明細書の一実現例による透明導電積層体の製造方法を示すものである。
【０１０６】
図４は、透明基板１０１上に第１透明導電層５０１を形成し、第１透明導電層５０１をパターニングして透明導電パターン２０１を形成する。その後、導電層６０１を形成した後、導電ライン３０１を形成していない導電層を除去して透明導電積層体を製造する。
【０１０７】
図５は、透明基板１０１上に第１透明導電層５０１を形成し、第１透明導電層上に犠牲層７０１を形成した後、第１透明導電層５０１と犠牲層７０１を同時にエッチングして透明導電パターン２０１を形成する。その後、導電層６０１を形成した後、導電ライン３０１を形成していない導電層および犠牲層７０１を除去して透明導電積層体を製造する。
【０１０８】
図６は、透明基板１０１上に第１透明導電層５０１を形成し、第１透明導電層上に犠牲層７０１を形成した後、犠牲層７０１をパターニングし、その後、第１透明導電層５０１をパターニングして透明導電パターン２０１を形成する。その後、導電層６０１を形成した後、導電ライン３０１を形成していない導電層および犠牲層７０１を除去して透明導電積層体を製造する。
【０１０９】
以下、本明細書を具体的に説明するために実施例を挙げて詳細に説明する。但し、本明細書による実施例は色々な他の形態に変形されることができ、本明細書の範囲が下記で記述する実施例に限定されるものではない。本明細書の実施例は当業界で平均的な知識を有する者に本明細書をより完全に説明するために提供されるものである。
【０１１０】
［比較例１］
ＩＴＯを１７０ｎｍ厚さでガラス基板上に形成して透明導電積層体を製造した。前記透明導電積層体は、ＩＴＯが結晶質状態であり、前記透明導電積層体のシード抵抗値は１０Ω／□〜１１Ω／□であった。
【０１１１】
［実施例１］
ＩＴＯを１７０ｎｍ厚さでガラス基板上に形成した。前記ＩＴＯ上にフォトレジストであるｕｌｔｒａ−１  ３００（Ｄａｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）を約１００ｎｍ厚さでスピンコーティング法を用いて形成した後、ＵＶレーザー（ＨＢＬ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）を用いて線幅２５μｍ、ピッチ４３８μｍの正方形メッシュ状にレジスト層とＩＴＯ層をエッチングしてＩＴＯの正方形パターンを形成した。その後、有機チタニウム系の触媒溶液をコーティングした後、９０℃の温度で２分間アルミニウム前駆体溶液に浸漬してアルミニウム導電層を形成した。その後、基板をアセトンに３０分間浸漬してフォトレジスト層およびその上に形成されたアルミニウム導電層を除去して、ＩＴＯの透明導電パターンとアルミニウムの導電ラインとからなる透明導電積層体を製造した。
【０１１２】
前記実施例１によって製造された透明導電積層体のシード抵抗値は６．７Ω／□であって、比較例１によって製造されたＩＴＯのみからなるガラス基板のシード抵抗値の６１％〜６７％レベルであると確認された。すなわち、前記実施例１によって製造された透明導電積層体の電気伝導度はＩＴＯのみからなるフィルムに比べて高いことが分かる。
【０１１３】
図７は、実施例１による透明導電積層体の写真を示すものである。
【０１１４】
［比較例２］
非晶質ＩＴＯをガラス基板上に常温でスパッタリングして１７０ｎｍ厚さに形成して透明導電積層体を製造した。前記透明導電積層体はＩＴＯが非結晶質状態であり、前記透明導電積層体のシード抵抗値は１００Ω／□であった。
【０１１５】
［実施例２］
非晶質ＩＴＯをガラス基板上に常温でスパッタリングして１７０ｎｍ厚さに形成した。前記ＩＴＯ上にノボラックベースのフォトレジストであるＬＧＰＲ−４１２ＤＲ（ＬＧ  ＣＨＥＭ．）を１．７μｍの厚さに形成した後、フォトリソグラフィ工程によりハニカム形（六角形）のフォトレジストパターンを形成した。その後、３％のシュウ酸水溶液に浸漬した後、４０℃の温度で２０分間攪拌して、フォトレジストで覆われずに露出した部分のＩＴＯを除去した。その後、１７０ｎｍ厚さの銅導電層を電子ビーム蒸着によって形成した後、有機アミンベースのフォトレジスト専用剥離液に１０分間浸漬してフォトレジストとその上に形成された銅導電層を除去して、ＩＴＯの透明導電パターンと銅の導電ラインとからなる透明導電積層体を製造した。
【０１１６】
前記実施例２によって製造された透明導電積層体の導電ラインの線幅は９μｍであり、透明導電パターンはピッチ２００μｍのハニカム形のメッシュ状であった。
【０１１７】
また、前記実施例２によって製造された透明導電積層体のシード抵抗は５Ω／□〜７Ω／□であった。したがって、比較例２によって製造されたＩＴＯのみからなるガラス基板のシード抵抗値の５％〜７％レベルであると確認された。
【０１１８】
［実施例３］
前記実施例２によって製造された透明導電積層体上にＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとしてＨｅｒａｕｓ社製のＰＨ−１０００基盤のコーティング液を５００ｒｐｍの速度で３０秒間スピンコーティングした後、１２０℃の温度で３０分間熱処理して透明導電層を形成した。
【０１１９】
前記実施例３によって製造された透明導電積層体のシード抵抗値は１０Ω／□〜１１Ω／□であった。
【０１２０】
図８は、実施例３による透明導電積層体の写真を示すものである。実施例３の場合、透明導電層は透明であるため、図８の写真上には表れなかった。
【０１２１】
さらに、図８に表示された領域に応じた元素を測定した結果を図９に示す。図８および図９の＃３は銅の導電ライン上にＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの透明導電層が備えられた領域であり、＃４はＩＴＯの透明導電パターン上にＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの透明導電層が備えられた領域であり、＃５は導電ラインと導電パターンの境界面であり、＃６は導電ラインが完璧に形成されていない領域である。
【０１２２】
具体的には、図８および図９において、＃３は導電ラインが形成された位置において透明導電パターンを形成するＩＴＯが検出されないことを意味し、＃４は透明導電パターンが備えられた領域において導電ラインを形成するＣｕが検出されないことを意味する。＃５の場合、導電ラインと導電パターンとの間に間隙が存在する場合、透明導電層であるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳによって間隙が満たせることを意味する。また、＃６の場合、導電ラインが正常に形成されていないスクラッチ領域であって、導電ラインが形成される領域に透明導電パターンを形成するＩＴＯが存在しないことが分かる。
【０１２３】
［比較例３］
ガラス基板上に前記実施例３と同様な条件によって透明導電層を形成して透明導電積層体を形成した。この場合、シード抵抗値は２１００Ω／□であった。
【符号の説明】
【０１２４】
１０１  ・・・透明基板
２０１  ・・・透明導電パターン
３０１  ・・・導電ライン
４０１  ・・・透明導電層（第２透明導電層）
５０１  ・・・第１透明導電層
６０１  ・・・導電ライン形成用導電層
７０１  ・・・犠牲層
【図１】
2016517136.tif 000003
【図２】
2016517136.tif 000004
【図３】
2016517136.tif 000005
【図４】
2016517136.tif 000006
【図５】
2016517136.tif 000007
【図６】
2016517136.tif 000008
【図７】
2016517136.tif 000009
【図８】
2016517136.tif 000010
【図９】
2016517136.tif 000011
【国際調査報告】
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2016517136.tif 000013
2016517136.tif 000014
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