导电层压体和包括该导电层压体的透明电极的制作方法

本申请要求于2015年5月15日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2015-0068329的优先权和权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。

本申请涉及一种导电层压体和包括该导电层压体的透明电极。

背景技术：

随着新型可再生能源产业以及高科技信息技术产业的突飞猛进，对具有导电性和透光性两者的透明电极的兴趣增长。在有机电子装置中作为薄透明基板的透明电极需要透射光，同时具有优异的导电性。

作为透明电极的材料，代表性的是制造为薄膜形状的透明导电氧化物(tco)。透明导电氧化物统指在可见光区域中具有较高的光学透过率(85％以上)和较低的电阻率(1×10^-3ωm)两者的氧化物类简并半导体电极，并且根据表面电阻的大小，将所述透明导电氧化物用作功能性薄膜(如防静电膜和电磁波屏蔽膜)、平板显示器、太阳能电池、触摸面板、透明晶体管、柔性光电器件、透明光电器件等的芯电极材料。

然而，使用透明导电氧化物作为材料制造的透明电极具有由于导电性较低而使装置的效率降低的问题。

技术实现要素：

技术问题

本申请提供一种导电层压体和包括该导电层压体的透明电极。

技术方案

本申请的一个示例性实施方案提供一种导电层压体，包括：第一金属氧化物层；设置在所述第一金属氧化物层上的金属层；以及设置在所述金属层上的第二金属氧化物层，其中，所述金属层包含银-铝合金，相对于所述金属层的ag原子，所述金属层的al原子含量为大于0.1％且为15％以下，并且所述导电层压体在波长为550nm的光中的透光率为80％以上。

本申请的另一示例性实施方案提供一种包括所述导电层压体的透明电极。

本申请的又一示例性实施方案提供一种包括所述透明电极的电子装置。

有益效果

根据本申请的示例性实施方案的导电层压体具有透光率较高并且表面电阻值较低的优点。此外，根据本申请的示例性实施方案的导电层压体具有优异的耐久性。特别地，由于即使在苛刻的环境条件下，性能的劣化也可以最小化，因此，根据本申请的示例性实施方案的导电层压体具有产品的可靠性优异的优点。

附图说明

图1示出了根据本申请的一个示例性实施方案的导电层压体的层压结构；

图2示出了根据试验例1的导电层压体的表面电阻值随着时间的变化；

图3示出了根据试验例1的导电层压体的雾度值随着时间的变化。

101：第一金属氧化物层

201：第二金属氧化物层

301：金属层

具体实施方式

在本申请中，应当理解的是，当一个构件被称为在另一构件“之上”时，它可以直接地在另一构件之上，或者也可以存在中间构件。

在本申请中，除非另外具体说明，否则一个部分“包括”一个构成要素不是指排除另外的构成要素，而是指还可以包括另外的构成要素。

下文中，将更详细地描述本申请。

本申请涉及一种导电层压体，包括：第一金属氧化物层；设置在所述第一金属氧化物层上的金属层；以及设置在所述金属层上的第二金属氧化物层。

本发明人发现如下问题，在由银构成的金属层设置在两个金属氧化物层之间的导电层压体中，金属层的性能下降。这种问题会由用于降低形成金属层的银的表面自由能的性能，通过银粒子之间的聚集和外部环境的腐蚀而产生。此外，在高温和高湿的条件下，金属层的性能劣化进一步加快，从而引起导电层压体的性能如透光率、雾度和电导率的劣化。

结果，本发明人发明了能够解决上述问题的导电层压体。特别地，在根据本申请的示例性实施方案的导电层压体中，通过使用银-铝合金形成金属层，并且金属层的铝含量为大于0.1％且为15％以下。

在本申请中，传导性指导电性。

本申请的一个示例性实施方案提供一种导电层压体，包括：第一金属氧化物层；设置在所述第一金属氧化物层上的金属层；以及设置在所述金属层上的第二金属氧化物层，其中，所述金属层包含银-铝合金，相对于所述金属层的ag原子，所述金属层的al原子含量为大于0.1％且为15％以下，并且所述导电层压体在波长为550nm的光中的透光率为80％以上。

金属层可以通过优异的导电性和较低的电阻率而使导电层压体表现出较低的电阻。

根据本申请的示例性实施方案，相对于金属层的ag原子，金属层的al原子含量可以为1％以上且为10％以下。特别地，根据本申请的示例性实施方案，相对于金属层的ag原子，金属层的al原子含量可以为1％以上且为7％以下，或者为1％以上且为5％以下。

当金属层的al原子含量在所述范围内时，金属层中银的聚集可以最小化，并且还可以改善金属层对环境的耐久性。

此外，当金属层的al原子含量在所述范围内时，导电层压体可以具有优异的透光率和导电性。特别地，当金属层的al原子含量在所述范围内时，可以使导电层压体具有80％以上的优异的透光率以及10ω/□以下的较低的表面电阻值。此外，当金属层的al原子含量在所述范围内时，导电层压体具有对环境的耐久性优异的优点。特别地，导电层压体可以使性能随着时间的劣化最小化，并且具有对高温和高湿的环境的优异的耐久性。

al原子含量可以通过x射线光电子能谱(xps)来分析，由金属层的al原子与ag原子的比例来测量。特别地，al原子含量(％)可以由通过xps分析得到的al原子数和ag原子数而得到。

图1示出了根据本申请的一个示例性实施方案的导电层压体的层压结构。特别地，图1示出了第一金属氧化物层101、金属层301和第二金属氧化物层201被顺序地设置的导电层压体。

根据本申请的示例性实施方案，金属层的厚度可以为5nm以上且为20nm以下。

当金属层的厚度在所述范围内时，具有导电层压体可以具有优异的导电性和较低的电阻值的优点。特别地，当金属层的厚度小于5nm时，难以形成连续的膜，因此具有难以表现出较低的电阻的问题，当所述厚度大于20nm时，会具有导电层压体的透光率降低的问题。

根据本申请的示例性实施方案，第二金属氧化物层可以掺杂有铝。换言之，根据本申请的示例性实施方案，第二金属氧化物层还可以包含铝。

根据本申请的示例性实施方案，相对于第二金属氧化物层，掺杂的铝的浓度可以为0.1重量％以上且为10重量％以下。

根据本申请的示例性实施方案，第二金属氧化物层还包含铝以改善电子装置中的电子迁移率，并且具有较高的折射特性以通过光学设计改善导电层压体的透光率。此外，由于第二金属氧化物层具有导电性，因此，金属层的导电性不被抑制，并且导电层压体可以在多种电子装置中用作透明电极。

根据本申请的示例性实施方案，第一金属氧化物层和第二金属氧化物层可以分别包含含有选自sb、ba、ga、ge、hf、in、la、ma、se、si、ta、se、ti、v、y、zn和zr中的一种或多种的氧化物。

根据本申请的示例性实施方案，第一金属氧化物层的厚度和第二金属氧化物层的厚度可以分别为20nm以上且为80nm以下。

根据本申请的示例性实施方案，第一金属氧化物层的厚度可以为20nm以上且为60nm以下。特别地，根据本申请的示例性实施方案，第一金属氧化物层的厚度可以为30nm以上且为40nm以下。

当第一金属氧化物层的厚度在所述范围内时，具有多层薄膜形式的导电层压体的透光率优异的优点。特别地，当第一金属氧化物层的厚度超出所述范围时，具有导电层压体的透光率降低的问题。此外，当厚度超出所述范围时，沉积的金属层的缺陷比率会提高。

根据本申请的示例性实施方案，第二金属氧化物层的厚度可以为20nm以上且为80nm以下。特别地，根据本申请的示例性实施方案，第二金属氧化物层的厚度可以为40nm以上且为50nm以下。

当第二金属氧化物层的厚度在所述范围内时，具有导电层压体可以具有优异的导电性和较低的电阻值的优点。特别地，第二金属氧化物层的厚度范围通过光学设计来得到，当厚度超出所述范围时，具有导电层压体的透光率降低的问题。

第一金属氧化物层是高折射率材料，可以用于提高使用金属层的多层导电层压体的透光率，并且有利于金属层的沉积。

根据本申请的示例性实施方案，第一金属氧化物层和第二金属氧化物层在波长为550nm的光中的折射率可以分别为1.2以上且为3以下。

在本申请中，折射率指光折射率。

第一金属氧化物层是高折射率材料，可以用于提高使用金属层的多层导电层压体的透光率，并且有利于金属层的沉积。

根据本申请的示例性实施方案，第一金属氧化物层在波长为550nm的光中的折射率可以为1.2以上且为2.8以下。特别地，第一金属氧化物层的折射率可以为1.9以上且为2.75以下。

根据本申请的示例性实施方案，第二金属氧化物层在波长为550nm的光中的折射率可以为1.5以上且为2.5以下。

各层的折射率通过光学设计来得到，以使导电层压体表现出80％以上的透光率。因此，当折射率超出所述范围时，具有导电层压体的透光率降低至80％以下的问题。

另外，各层的折射率通过厚度来调节，也可以通过控制沉积工艺来调节。特别地，结晶度可以通过调节各层的沉积条件来调节，结果，尽管厚度和材料相同，折射率也可以不同。

根据本申请的示例性实施方案，所述导电层压体还包括透明支撑体，并且第一金属氧化物层可以设置在所述透明支撑体上。

透明支撑体可以是具有优异的透明度、表面平滑度、易操作性和防水性的玻璃基板或透明塑料基板，但是不限于此，只要是在电子装置中通常使用的任意基板即可。特别地，基板可以由玻璃、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、(甲基)丙烯酸酯类聚合物树脂、诸如聚乙烯或聚丙烯的聚烯烃类树脂等制成。

根据本申请的示例性实施方案，导电层压体的r/r0可以为1.2以下。

r0是导电层压体的初始表面电阻值，r是导电层压体在85℃和85rh％的气氛下经过312小时之后的表面电阻值。

根据本申请的示例性实施方案，导电层压体的h/h0可以为14以下。

h0是导电层压体的初始雾度值，h是导电层压体在85℃和85rh％的气氛下经过312小时之后的雾度值。

在根据本申请的示例性实施方案的导电层压体中，即使在85℃的温度和85rh％下经过128小时的条件下，表面电阻值和/或雾度值也不会大大改变。根据本申请的示例性实施方案，原因是，通过金属层中的铝可以使金属层中银的聚集和氧化最小化。

因此，由于即使在苛刻的环境条件下，性能的劣化也可以最小化，因此，根据本申请的示例性实施方案的导电层压体具有产品的可靠性优异的优点。

根据本申请的示例性实施方案，导电层压体的表面电阻值可以为20ω/□以下。具体地，根据本申请的示例性实施方案，透明电极的表面电阻值可以为10ω/□以下。

根据本申请的示例性实施方案，透明电极的表面电阻值可以为0.1ω/□以上且为20ω/□以下。透明电极的表面电阻值可以由金属层决定，较低的表面电阻值可以通过金属层的厚度范围和第二金属氧化物层的厚度范围来实现。

当将透明电极应用于电子装置时，具有通过较低的表面电阻值提高电子装置的效率的优点。此外，即使表面电阻值较低，也具有透光率较高的优点。

根据本申请的示例性实施方案，导电层压体的整体厚度可以为50nm以上且为300nm以下。

导电层压体的厚度可以通过光学设计来确定。对于光学设计，需要导电层压体的各层的折射率，并且各层的厚度可以由该值来确定。换言之，为了使导电层压体表现出80％以上的透光率，导电层压体的整体厚度可以为50nm以上且为300nm以下，更特别地为70nm以上且为200nm以下。

根据本申请的示例性实施方案，导电层压体在波长为550nm的光中的透光率可以为80％以上。特别地，根据本申请的示例性实施方案，导电层压体在波长为550nm的光中的透光率可以为85％以上或90％以上。

根据本申请的示例性实施方案，导电层压体的雾度值可以为1以下。具体地，根据本申请的示例性实施方案，导电层压体的雾度值可以为0.5以下。

在本申请中，“雾度值”是利用murakamicorporation的色彩研究实验室hm-150雾度计测量的值。

由于根据本申请的示例性实施方案的导电层压体具有优异的透光率和较低的雾度值，因此，所述导电层压体可以用于电子装置的透明电极。此外，由于较高的透光率，所述导电层压体具有较低的光损失率，从而提高电子装置的效率。

本申请的一个示例性实施方案提供一种包括所述导电层压体的透明电极。

本申请的一个示例性实施方案提供一种包括所述透明电极的电子装置。由于所述导电层压体具有较高的透光率和较低的表面电阻，因此，包括包括所述导电层压体的透明电极的电子装置可以表现出较高的反应速度。

根据本申请的示例性实施方案，所述电子装置可以是触摸面板、发光玻璃、发光装置、太阳能电池或晶体管。

所述触摸面板、发光玻璃、发光装置、太阳能电池和晶体管可以是本领域中公知的，并且所述电极可以用作本申请的透明电极。

下文中，将参照具体描述的实施例来详细描述本申请。然而，根据本申请的实施例可以以各种形式进行修改，并且不应理解为本申请的范围局限于下面详细描述的实施例。将提供本申请的实施例用于向本领域技术人员更完整地说明本申请。

[实施例1]

利用rf溅射方法，在玻璃基板上沉积厚度为30nm的nb氧化物来形成第一金属氧化物层。利用dc溅射方法，在第一金属氧化物层上沉积厚度为10nm的由ag-al合金(其中，相对于ag原子，al原子含量为1％)制成的金属层。在金属层上沉积厚度为50nm的掺杂ga的氧化锌层(gzo)作为第二金属氧化物层，从而制备导电层压体。

作为利用uv-vis分光计测量可见光透过率的结果，根据实施例1制备的导电层压体在550nm的波长下的透光率为90.0％。此外，作为由表面电阻计测量的结果，根据实施例1制备的导电层压体的表面电阻的值为6.97ω/□以下，雾度值的结果测量为0.1。

[实施例2]

利用rf溅射方法，在玻璃基板上沉积厚度为30nm的nb氧化物来形成第一金属氧化物层。利用dc溅射方法，在第一金属氧化物层上沉积厚度为10nm的由ag-al合金(其中，相对于ag原子，al原子含量为2％)制成的金属层。在金属层上沉积厚度为50nm的掺杂ga的氧化锌层(gzo)作为第二金属氧化物层，从而制备导电层压体。

作为利用uv-vis分光计测量可见光透过率的结果，根据实施例2制备的导电层压体在550nm的波长下的透光率为89.2％。此外，作为由表面电阻计测量的结果，根据实施例2制备的导电层压体的表面电阻的值为7.38ω/□以下，雾度值的测量结果为0.1。

在根据实施例2和3制备的导电层压体的金属层中，利用xps测量al和ag的组成的结果如下。

[实施例3]

利用rf溅射方法，在玻璃基板上沉积厚度为30nm的nb氧化物来形成第一金属氧化物层。利用dc溅射方法，在第一金属氧化物层上沉积厚度为10nm的由ag-al合金(其中，相对于ag原子，al原子含量为5％)制成的金属层。在金属层上沉积厚度为50nm的掺杂ga的氧化锌层(gzo)作为第二金属氧化物层，从而制备导电层压体。

作为利用uv-vis分光计测量可见光透过率的结果，根据实施例3制备的导电层压体在550nm的波长下的透光率为86.4％。此外，作为由表面电阻计测量的结果，根据实施例3制备的导电层压体的表面电阻的值为13.55ω/□以下，雾度值的测量结果为0.1。

利用xps测量的实施例2和3中的金属层的al和ag的原子含量的结果如下面的表1中所示。

[表1]

[比较例1]

利用rf溅射方法，在玻璃基板上沉积厚度为30nm的nb氧化物来形成第一金属氧化物层。利用dc溅射方法，在第一金属氧化物层上沉积厚度为10nm的由ag制成的金属层，并且在金属层上沉积厚度为50nm的掺杂ga的氧化锌层(gzo)作为第二金属氧化物层，从而制备导电层压体。

作为利用uv-vis分光计测量可见光透过率的结果，根据比较例1制备的导电层压体在550nm的波长下的透光率为90.4％。此外，作为由表面电阻计测量的结果，根据比较例1制备的导电层压体的表面电阻的值为6.89ω/□以下，雾度值的测量结果为0.1。

[试验例1]-耐环境性的评价

为了测量根据实施例制备的导电层压体和根据比较例制备的导电层压体的耐久性，测量在85℃和85rh％的气氛下的表面电阻值随着时间的变化。

图2示出了根据试验例1的导电层压体的表面电阻rs值随着时间的变化。

[试验例2]-耐环境性的评价

为了测量根据实施例制备的导电层压体和根据比较例制备的导电层压体的耐久性，测量在85℃和85rh％的气氛下的雾度值随着时间的变化。

图3示出了根据试验例1的导电层压体的雾度值随着时间的变化。