本实用新型涉及一种导电叠层膜,更具体来说,是一种可以抑制透射光的漫反射现象和薄膜溶出现象的导电叠层膜。
背景技术:
液晶显示器(LCD)、利用等离子的显示器装置、EL(electroluminescent) 显示器等平板显示器产业,甚至有机太阳能电池、有机半导体等产业,为了确保比之前更强的竞争力,需要更薄更柔软的、附加了各种复合功能的功能性素材及更加简单的工艺技术。
尤其,在基板电极素材、有机导体等领域,功能性薄膜技术被广泛应用,最近,应用于有机半导体甚至实现柔性显示的膜技术成为被关注的对象。
通常,透明电极材料是平板显示及太阳能电池等的元件中被用于透明电极的物质的统称,透明电极需在380nm至780nm的可见光范围内的透射率超过80%,表面电阻为100欧姆每平方(ohm per square)以下,导电性能优秀。
为此,目前正在对利用导电性好的纳米线和ITO的透明电极元件进行研究。但,存在当光透射纳米线层后发生光的漫反射现象,以及发热时,纳米线从ITO 层穿透出来的薄膜溶出现象。
因此,需要一种技术来抑制光的漫反射现象及薄膜溶出现象。
【现有技术文献】
(专利文献0001)韩国注册专利10-1515498
【实用新型的详细说明】
【技术课题】
本实用新型的目的是为了解决之前所述的问题,提供一种可以抑制光的漫反射现象和薄膜溶出现象的导电叠层膜。
技术实现要素:
为了达到所述目的,本实用新型的实施例中的导电叠层膜包括具有透光性和导电性的透明导电层;位于所述透明导电层的下侧,包括具有导电性结构体的导电结构体层;及位于所述导电结构体层的下侧,支撑所述导电结构体层的基底基板。
所述导电叠层膜的一个特征为,所述基底基板是以具有透光性的高分子物质或玻璃中的任何一种形成的。
进而,所述导电叠层膜的一个特征为,所述高分子物质是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、环烯聚合物和聚碳酸酯中的任何一个。
这里,所述导电叠层膜的又一个特征为,所述透明导电层可以是另一种 ITO(Indium Tin Oxide)导电层。
进而,所述导电叠层膜的又一个特征为,所述ITO导电层可以由多个ITO子层 (sub-layer)形成,所述多个ITO子层中各个层的氧化铟(Indium Oxide)和氧化锡 (Tin Oxide)的组成比不同。
这里,所述导电叠层膜的又一个特征为,它还包括设置在所述导电结构体层和所述基底基板之间,具有透光性和导电性的透明导电中间层。
进而,所述导电叠层膜的又一个特征为,所述透明导电中间层可以是 ITO(Indium Tin Oxide)导电中间层。
另外,所述导电叠层膜的又一个特征为,所述ITO导电中间层可以由多个ITO 子层(sub-layer)形成,所述多个ITO子层中各个层的氧化铟(Indium Oxide)和氧化锡(Tin Oxide)的组成比不同。
这里,所述导电叠层膜的又一个特征为,包含在所述导电结构体层中的所述结构体可以是具有导电性的网状物(mesh)。
这里,所述导电叠层膜的又一个特征为,所述导电结构体层的结构体可以是具有导电性的多个纳米线(nano-wire)。
进而,所述导电叠层膜的又一个特征为,所述纳米线的纵横比可以在1:20 和1:1000之间。
这里,所述导电叠层膜的又一个特征为,所述导电结构体层可以在所述结构体的周围或上侧用外敷层材料外敷,以抑制透射到导电结构体层的光的漫反射。
为了达到所述目的,根据本实用新型的实施例,导电叠层膜的制备方法包括:在基底基板的上侧形成包括导电结构体的导电结构体层的导电结构体层形成步骤;并且在所述导电结构体层形成步骤中形成的导电结构体层的上侧,形成具有透光性和导电性的透明导电层的透明导电层形成步骤;所述导电结构体层形成步骤中形成的所述导电结构体层的所述结构体可以包括多个纳米线或网状物。
其中,所述导电叠层膜的制备方法的又一个特征为,所述基底基板是以具有透光性的高分子物质或玻璃中的任何一种形成的。
进而,所述导电叠层膜的制备方法的一个特征为,所述高分子物质是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、环烯聚合物和聚碳酸酯中的任何一个。
这里,所述导电叠层膜的制备方法的又一个特征为,所述透明导电层形成步骤中形成所述透明导电层是ITO(Indium Tin Oxide)导电层,所述ITO导电层可以由多个ITO子层(sub-layer)形成,所述多个ITO子层中各个层的氧化铟(Indium Oxide)和氧化锡(Tin Oxide)的组成比不同。
这里,所述导电叠层膜的制备方法的又一个特征为,它还包括在所述导电结构体层形成步骤前形成的,在所述基底基板的上侧形成具有透光性和导电性的透明导电中间层的透明导电中间层形成步骤,所述导电结构体层形成步骤中,所述导电结构体层在所述基底基板上侧形成的所述透明导电中间层的上侧形成。
进而,所述导电叠层膜的制备方法的又一个特征为,所述透明导电中间层是 ITO(Indium Tin Oxide)导电中间层,所述ITO导电中间层由多个ITO子层 (sub-layer)形成,所述多个ITO子层中各个层的氧化铟(Indium Oxide)和氧化锡 (Tin Oxide)的组成比不同。
这里,所述导电叠层膜的制备方法的又一个特征为,所述导电结构体层形成步骤中,所述导电结构体层设置具有导电性的多个纳米线或网状物(mesh),所述多个纳米线或网状物的上侧用外敷层材料外敷。
【实用新型的效果】
根据本实用新型的导电叠层膜,通过导电结构体层上的银纳米线或银网状物和外敷,使其具有抑制透射光的漫反射的优点,并且具有抑制薄膜在高温下向ITO 导电层上侧破裂即抑制薄膜溶出现象的效果。
【附图说明】
图1图示出根据本实用新型的实施例,导电叠层膜的截面示意图。
图2图示出根据本实用新型的另一实施例,导电叠层膜的截面示意图。
图3和图4图示出根据本实用新型的实施例,导电叠层膜的制备方法的流程示意图。
图中示出:
100:基底基板 200:透明导电中间层
300:导电结构体层 400:透明导电层
【具体实施方式】
为了能够能具体地理解本实用新型,下面对参照附后示意图的优选实施例进行说明。
图1图示出根据本实用新型的实施例的导电叠层膜的截面示意图,图2图示出根据本实用新型的另一实施例的导电叠层膜的截面示意图,图3图示出根据本实用新型的实施例的导电叠层膜的制备方法的流程示意图。
首先参照图1,根据本实用新型的实施例,导电叠层膜包括透明导电层、导电结构体层及基底基板,更优选地,还可以包括透明导电中间层。
因此,如图1中的概略性的图示,根据本实用新型的实施例的导电叠层膜具有基底基板(100)、透明导电中间层(200)、导电结构体层(300)、透明导电层(400)的叠层形态。
基底基板(100)通常位于导电结构体层(300)的下侧,起到支撑导电结构体层(300)的作用。如图1中的概略性图示,若还包括透明导电中间层(200),在基底基板(100)的上表面设置透明导电中间层(200),透明导电中间层(200) 的上表面设置导电结构体层(300)。
基底基板(100)优选为以包括具有透光性的高分子物质或玻璃中的任何一种物质形成。
这里的高分子物质,优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、环烯聚合物和聚碳酸酯中的任何一个,具有厚度较薄的薄膜形态较好。
同时,基底基板(100)设置有涂层(120)和涂层(130)较好。
即,如图所示,涂层(120)和涂层(130)优选为设置在具有透光性的高分物质或玻璃110的上表面或下表面。
透明导电中间层(200)设置在基底基板(100)的上表面上。
根据需要,导电叠层膜可以不设置透明导电中间层(200),如果设置透明导电中间层(200),则当形成导电结构体层(300)时,透明导电中间层(200) 可以对基底基板(100)的上表面进行整平(leveling),因所述优点,设置透明导电中间层(200)较好。
透明导电中间层(200)优选为具有透光性和导电性。
所述透明导电中间层(200)优选为以ITO(Indium Tin Oxide)组成的 ITO(Indium Tin Oxide)导电中间层。
而且,所述透明导电中间层(200),由多个ITO子层(sub-layer)(210)和 (220)形成,所述多个ITO子层中各个层的氧化铟(Indium Oxide)和氧化锡(Tin Oxide)的组成比不同。
作为参考,组成比具体可以是容积比等,但优选为重量比。
例如,如图1所示,ITO导电中间层200可以由两个ITO子层(210)和(220) 构成。这里,下侧ITO子层(210)和上侧ITO子层(220)具有不同的氧化铟和氧化锡的组成比。
例如,在下侧ITO子层(210)中,氧化铟的组成比为97%,氧化锡的组成比为3%。在上侧ITO子层(220)中,氧化铟的组成比为90%,氧化锡的组成比为 10%。
优选地,下侧ITO子层(210)的厚度在5至15纳米之间,上侧ITO子层(220) 的厚度在5至15纳米之间。
如前所述,若多个ITO子层中的氧化铟(Indium Oxide)和氧化锡(Tin Oxide) 具有不同的组成比,则当通过溅射形成ITO时,可以改善低温下的电阻率,因此,这是优选的。
作为参考,当入射光的反射量减小时,可以增加光透射量。当ITO导电中间层(200)由上侧的ITO子层(220)和下侧的ITO子层(210)组成时,对入射光呈现抗反射(Anti-Reflection Effect)效果。因此,与插入厚度15nm以下的Ag 层的多层薄膜等单一膜(flim)相比,能够提高透光率,所以这是优选的。
如图所示,导电结构体层(300)位于透明导电层(400)的下侧,且包括导电结构体(310)。
导电结构体层(300)可以设置在基底基板(100)的上表面上,但如前所述,导电结构体层(300)优选为设置在基底基板(100)的上表面形成的透明导电中间层(200)的上表面上。
作为包含在导电结构体层(300)中的具有导电性的结构体,优选使用具有导电性的铜、银等材质的纳米线或者网状物(mesh)。
所述结构体优选为上侧面涂覆有涂层材料。
当结构体为多个具有导电性的纳米线(nano-wire)时,如图1所示,优选的是,在纳米线(310)上侧面设置用外敷层材料外敷的涂层(320)。
涂层(320)优选为由包括热塑性树脂及UV可固化树脂、光引发剂的双酚A 丙烯酸酯、萘丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯和包括丙烯酸金刚烷基酯的聚氨酯丙烯酸酯组合的群中选择的1种以上的物质形成。
所述纳米线(310)的纵横比优选在1:20至1:1000之间。
在结构体为网状物(330)的情况下,如图2所示,由于网状物(330)中形成多个孔,因此可以在网状物(330)的孔之间填充外敷层材料。
优选地,在纳米线或网状物的周边或上侧面涂覆外敷层材料形成涂层(320),以防止透射到导电结构体层(300)的光的漫反射。
透明导电层(400)具有透光性和导电性,并设置在导电结构体层(300)的上侧。
所述透明导电层(400),优选为ITO(Indium Tin Oxide)导电层。
而且,所述ITO导电层可以由多个ITO子层(sub-layer)形成,所述多个ITO 子层中各个层的氧化铟(Indium Oxide)和氧化锡(Tin Oxide)的组成比不同。
例如,在下侧ITO子层(410)中,氧化铟的组成比为97%,氧化锡的组成比为3%。在上侧ITO子层(420)中,氧化铟的组成比为90%,氧化锡的组成比为 10%。
优选地,下侧ITO子层(410)的厚度在10至25纳米之间,上侧ITO子层(420) 的厚度在10至25纳米之间。
下面将对本实用新型的实施例的导电叠层膜的制备方法进行说明。
参照图1至图4,根据本实用新型的实施例的导电叠层膜的制备方法,如图4 所示,包括透明导电中间层形成步骤、导电结构体层形成步骤、透明导电层形成步骤,优选地,还包括如图3所示的基板准备步骤。
《S105》
基板准备步骤S105可以是准备基底基板(100)的步骤。
基底基板(100)优选为,由包括具有透光性的高分子物质和玻璃中的任何一种物质110形成。
所述高分子物质优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、环烯聚合物和聚碳酸酯中的任何一个。
优选地,为了在基底基板(100)的上侧形成透明导电中间层(200),从基底基板(100)的表面去除有机物。
优选地,在具有透光性的高分子物质或玻璃110的上表面及下表面,形成涂层(120)和(130)。
为了去除有机物,可以把选自氮气、氧气、氢气和氩气组合的群中的任何一种以上的气体作为载气。
通过包括载气的等离子体放电,有机物和气体分子原子团反应,从而去除有机物。
优选地,基底基板(100)可接受金属离子轰击,从而可以改善高分子物质的粘附性。在经过金属离子轰击的基底基板(100)上,可良好地形成ITO的沉积,这有助于形成透明导电中间层(200)。
高熔点材料如SUS和钛可以选择性地用于离子轰击。
通过这种离子轰击,基底基板(100)可以具有易弯曲的柔韧性。
《S110》
透明导电中间层形成步骤S110是在导电结构体层形成步骤S(120)前形成的,在基底基板(100)的上侧形成具有透光性和导电性的透明导电中间层(200)的步骤。
这里,透明导电中间层(200)优选为利用ITO(Indium Tin Oxide)形成的ITO 导电中间层200。而且,优选地,ITO导电中间层200由多个ITO子层(sub-layer) (210)和(220)形成,多个ITO子层(210)和(220)中各个层的氧化铟(Indium Oxide)和氧化锡(Tin Oxide)的组成比不同。
例如,在下侧ITO子层(210)中,氧化铟的组成比为97%,氧化锡的组成比为3%。在上侧ITO子层(220)中,氧化铟的组成比为90%,氧化锡的组成比为 10%。
优选地,下侧ITO子层(210)的厚度在10至25纳米之间,上侧ITO子层(220) 的厚度在10至25纳米之间。
如前所述,若多个ITO子层中的氧化铟(Indium Oxide)和氧化锡(Tin Oxide) 具有不同的组成比,则当通过溅射形成ITO时,可以改善低温下的电阻率,因此,这是优选的。
在溅射器等装置内配备的ITO靶源,其氧化锡的重量比越接近于10重量%,因锡的掺杂效果,ITO薄膜的电阻率越下降,但为了形成结晶而要求高能量。因此,优选为进行高温热处理。
但已经有报告显示,当氧化锡的重量越接近于3重量%,即使在大气中的低能量下,仍可与氧气引起反应,从而容易引起结晶化。
因此,通过配置多个包含3重量%至10wt%的氧化锡的、含有不同重量比的氧化锡的ITO子层(210)和(220),可以降低电阻率,并且容易形成结晶。由此,既可以减小ITO导电中间层200的厚度,同时降低电阻率,还可以得到透光率增加的光学特性。
ITO表面电阻优选为50至100ohm/sq,平均厚度优选为15至60纳米。
《S120》
导电结构体层形成步骤S(120)是在基底基板(100)上侧形成包括具有导电性的结构体层(300)的步骤。若还包括透明导电中间层形成步骤S110,导电结构体层(300)在基底基板(100)上侧形成的透明导电中间层(200)的上侧形成。
导电结构体层形成步骤S(120)中形成的导电结构体层(300)的结构体(310),优选为多个纳米线或网状物(mesh)(330)(参照图2)。
而且,优选地,导电结构体层形成步骤S(120)中,导电结构体层(300) 上设置多个纳米线(310)或网状物(mesh)(330)作为结构体,多个纳米线(310) 或网状物(330)的上侧用外敷层材料涂覆(320)。
这里,外敷层材料优选为含有选自聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚乙烯基丁基氯树脂组合的群的一种或多种高分子的热塑性树脂和含有选自聚氨酯/环氧丙烯酸酯和丙烯酸酯组合的群的一种或多种高分子的UV可固化树脂,优选为利用所述外敷层材料及进行外敷。
外敷可通过喷涂、棒涂、吊涂等方式完成。
而且,铜或银纳米线的纵横比优选在1:20至1:1000之间。
另外,导电结构体层(300)的厚度优选在40纳米至250纳米之间。
当多个银纳米线(310)设置在导电结构体层(300)上时,设置有多个银纳米线(310)的表面的粗糙度非常高。因此,如果直接这样使用,容易产生劣化现象,无法保证所需的可靠性即长时间运作时仍具有稳定性。而且,发生光的漫反射现象即雾化现象的可能性高。
因此,优选地,导电结构体层(300)设置有诸如银纳米线(310)或银网状物(330)等的结构体,并且在其上侧用外敷层材料进行外敷(320)。用外敷层材料进行外敷(320)抑制了透射光的漫反射。
此外,通过外敷可以抑制在高温下在薄膜向ITO导电层上侧溶出的薄膜溶出现象的发生。另外,由于诸如银纳米线(310)或银网状物(330)等的结构体涂覆外敷层材料,因此还可以起到防氧化膜的作用。
《S130》
透明导电层形成步骤S(130)是,在导电结构体层形成步骤S(120)中形成的导电结构体层(300)的上侧,形成具有透光性和导电性的透明导电层(400) 的步骤。
在透明导电层形成步骤S(130)中形成的透明导电层(400),优选为 ITO(Indium Tin Oxide)导电层。这里,ITO导电层可以由多个ITO子层(sub-layer) (410)和(420)形成,所述多个ITO子层中各个层的氧化铟(Indium Oxide)和氧化锡(Tin Oxide)的组成比不同。
例如,在下侧ITO子层(410)中,氧化铟的组成比为97%,氧化锡的组成比为3%。在上侧ITO子层(420)中,氧化铟的组成比为90%,氧化锡的组成比为 10%。
优选地,下侧ITO子层(410)的厚度在10至25纳米之间,上侧ITO子层(420) 的厚度在10至25纳米之间。
如前所述,若多个ITO子层(410)和(420)中的氧化铟(Indium Oxide)和氧化锡(Tin Oxide)具有不同的组成比,则当通过溅射形成ITO时,可以改善低温下的电阻率,因此,这是优选的。
ITO表面电阻优选为50至100ohm/sq,平均厚度优选为15至60纳米。
如前所述,根据本实用新型的导电叠层膜及其制备方法,通过导电结构体层上的银纳米线或银网状物和外敷,具有抑制透射光的漫反射的优点,并且通过外敷,具有抑制薄膜在高温下向ITO导电层上侧破裂即抑制薄膜溶出现象的优点。
此外,根据本实用新型的导电叠层膜具有85%以上的透光率和低表面电阻,并且其优点为可以利用于柔性(flexible)有机太阳能电池、智能窗用聚合物分散液晶膜、电致变色膜、热反射膜、有机带元件等的电子设备中。
如以上说明,本实用新型通过参照附后示意图的实施例来具体说明,但应当理解的是,所述实施例为本实用新型的优选的实施例,仅用于示例性说明,本实用新型不局限于所述实施例,并且本实用新型的权利范围应被理解为以下权利请求范围及其等同概念。