KR102000596B1 - Electrode structure for transparent flexible organic electronic device and methods of fabricating the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 ZnO를 기지로 하되 상기 기지 내에 도펀트로서 마그네슘(Mg) 및 알루미늄(Al) 중 적어도 어느 하나가 도핑된 투명 전도성 전극을 구비하되, 상기 기지는 원자층 증착 공정(ALD)나 화학적 기상증착 공정(CVD)에 의하여 복수의 ZnO 단위막이 적층되어 구성된 것을 특징으로 하는 투명 플렉시블 전극 구조체를 제공한다.The present invention provides a transparent conductive electrode having a base based on ZnO and doped with at least one of magnesium (Mg) and aluminum (Al) as a dopant in the base, wherein the base is formed by an atomic layer deposition (ALD) A transparent flexible electrode structure comprising a plurality of ZnO unit films laminated by a chemical vapor deposition (CVD) process.

Description

투명 플렉시블 전극 구조체 및 그 제조방법{Electrode structure for transparent flexible organic electronic device and methods of fabricating the same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a transparent flexible electrode structure and a manufacturing method thereof,

본 발명은 전극 구조체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 투명 플렉시블 전극 구조체 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode structure and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a transparent flexible electrode structure and a manufacturing method thereof.

투명 플렉시블 유기 발광 소자(OLED)에 사용되는 플라스틱 기판 위 또는 아래, 그리고 소자 위에 단일 물질로 이루어진 무기 박막은 보호막으로 우수한 특성을 가지지만, 표면이 고르지 못하고 두께가 두꺼워질수록 휨 스트레스에 대해 쉽게 잘 부러지기 때문에 휘어져야 하는 형태의 전자소자에 단독으로 사용되기 힘들다. 유연한 유기 박막의 적층을 통해 유연성을 확보하는 보호막도 개발되고 있다. 디스플레이 기술이 점차 발전하면서 접고(foldable), 펼 수 있는(strechable), 입을 수 있는(wearable) 디바이스에 대한 연구가 활발한데, 종래의 유무기 적층 구조는 높은 취성을 가지는 무기 재료 자체의 한계로 인해 기계적 성질을 만족하지 못하는 문제점이 있다.An inorganic thin film made of a single material on or below a plastic substrate used in a transparent flexible organic light emitting device (OLED) has excellent characteristics as a protective film. However, since the surface is uneven and the thickness is thicker, It is difficult to be used solely for an electronic device which is bent because it is broken. Protective films have also been developed to ensure flexibility through lamination of flexible organic thin films. As the display technology progresses, studies on foldable, stretchable, wearable devices have been actively conducted. Due to the limitation of the inorganic material having high embrittlement, There is a problem that mechanical properties are not satisfied.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 낮은 수분 투습률(water vapor transmission rate)을 가지는 고배리어 특성은 물론 고투과도, 고유연성을 가지는 봉지막 기술을 투명 플렉시블 전극 구조체에 적용하여 별도의 봉지막이 필요없이 다층 구조전극을 가지는 봉지막 및 전극 일체형의 투명 플렉시블 전극 구조체 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a transparent flexible electrode structure having a high moisture permeability, a high barrier property, A transparent flexible electrode structure having a multi-layer structure electrode without a separate sealing film, and a method of manufacturing the same. However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 관점에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체를 제공한다. 상기 투명 플렉시블 전극 구조체는 ZnO를 기지로 하되 상기 기지 내에 도펀트로서 마그네슘(Mg) 및 알루미늄(Al) 중 적어도 어느 하나가 도핑된 투명 전도성 전극을 구비하되, 상기 기지는 원자층 증착 공정(ALD)나 화학적 기상증착 공정(CVD)에 의하여 복수의 ZnO 단위막이 적층되어 구성된 것을 특징으로 한다. In order to solve the above problems, a transparent flexible electrode structure according to one aspect of the present invention is provided. Wherein the transparent flexible electrode structure comprises a transparent conductive electrode based on ZnO and doped with at least one of magnesium (Mg) and aluminum (Al) as a dopant in the substrate, And a plurality of ZnO unit films are stacked by a chemical vapor deposition process (CVD).

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 관점에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체를 제공한다. 상기 투명 플렉시블 전극 구조체는 금속 산화물을 기지로 하되 상기 기지 내에 도펀트가 도핑된 투명 전도성 전극을 구비하되, 상기 기지는 원자층 증착 공정(ALD)나 화학적 기상증착 공정(CVD)에 의하여 복수의 금속 산화물 단위막이 적층되어 구성된 것을 특징으로 한다. 상기 투명 전도성 전극은 인듐 산화물, 아연 산화물, 주석 산화물, 인듐 주석 산화물 및 인듐 아연 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. A transparent flexible electrode structure according to another aspect of the present invention for solving the above problems is provided. The transparent flexible electrode structure includes a transparent conductive electrode based on a metal oxide and doped with a dopant in the substrate. The transparent conductive electrode may be formed by a plurality of metal oxides (ALD) or a chemical vapor deposition process (ALD) And unit films are stacked. The transparent conductive electrode may include at least one of indium oxide, zinc oxide, tin oxide, indium tin oxide, and indium zinc oxide.

상기 투명 플렉시블 전극 구조체에서, 상기 도펀트는 상기 기지 내의 복수의 단위막 적층 경계 영역에 상대적으로 집중되어 도핑될 수 있다. In the transparent flexible electrode structure, the dopant can be doped in a relatively concentrated manner in a plurality of unit film lamination boundary regions in the base.

상기 투명 플렉시블 전극 구조체에서, 상기 도펀트가 각각의 단위막의 결정 성장을 억제함으로써 상기 기지는 비정질 형태를 가질 수 있다. In the transparent flexible electrode structure, the dopant can have an amorphous form by suppressing crystal growth of each unit film.

상기 투명 플렉시블 전극 구조체에서, 각각의 단위막은 핀홀을 가지되, 하나의 단위막은 인접한 다른 하나의 단위막과 핀홀의 위치가 서로 어긋나게 배치되어 핀홀 디커플링(pinhole- decoupling) 구조를 가질 수 있다. In the transparent flexible electrode structure, each of the unit films has a pinhole, and one unit film has a pinhole-decoupling structure in which the adjacent unit films and the pinholes are disposed in positions shifted from each other.

상기 투명 플렉시블 전극 구조체에서, 상기 투명 전도성 전극은 수분 투습률(water vapor transmission rate)이 10-4 g/m2/day 이하이고, 광학적 투과도가 90% 이상이며, 1 mm의 휨(bending)에 대해서도 전도성 변화가 없는 물성을 제공함으로써 별도의 봉지막 없이 소자에 대한 봉지 기능을 수행할 수 있는 봉지막과 전극의 일체형 구조체일 수 있다. In the transparent flexible electrode structure, the transparent conductive electrode has a water vapor transmission rate of 10 -4 g / m 2 / day or less, an optical transparency of 90% or more, and a bending of 1 mm It may be an integral structure of an encapsulating membrane and an electrode capable of performing an encapsulating function for an element without providing a separate encapsulating membrane by providing a material having no conductivity change.

상기 투명 플렉시블 전극 구조체는, 상기 투명 전도성 전극에 인접하되, Ag, Au, Cu 또는 Al을 포함하는 전이금속 박막을 더 구비할 수 있다. 상기 투명 전도성 전극은 10 nm 내지 200 nm의 두께를 가지며, 상기 전이금속 박막은 3 nm 내지 50 nm의 두께를 가질 수 있다. The transparent flexible electrode structure may further include a transition metal thin film adjacent to the transparent conductive electrode, the transition metal thin film including Ag, Au, Cu, or Al. The transparent conductive electrode may have a thickness of 10 nm to 200 nm, and the transition metal thin film may have a thickness of 3 nm to 50 nm.

상기 투명 플렉시블 전극 구조체는, 상기 투명 전도성 전극에 인접하되, 그래핀, 메탈메쉬, 금속 나노와이어 및 탄소나노튜브 중 적어도 하나를 포함하는 이차원 나노구조 박막을 더 구비할 수 있다. 상기 투명 전도성 전극은 10 nm 내지 200 nm의 두께를 가지며, 상기 이차원 나노구조 박막은 1 nm 내지 50 nm의 두께를 가질 수 있다. The transparent flexible electrode structure may further include a two-dimensional nanostructured thin film adjacent to the transparent conductive electrode and including at least one of graphene, a metal mesh, a metal nanowire, and a carbon nanotube. The transparent conductive electrode has a thickness of 10 nm to 200 nm, and the two-dimensional nanostructured thin film may have a thickness of 1 nm to 50 nm.

상기 투명 플렉시블 전극 구조체는 폴리머 기판, 섬유 기판 및 직물 기판 중 적어도 하나를 포함하는 유연 기판을 더 구비하되, 상기 투명 전도성 전극은 상기 유연 기판 상에 배치될 수 있다. The transparent flexible electrode structure may further include a flexible substrate including at least one of a polymer substrate, a fiber substrate, and a fabric substrate, and the transparent conductive electrode may be disposed on the flexible substrate.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 관점에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체의 제조방법을 제공한다. 상기 투명 플렉시블 전극 구조체의 제조방법은 원자층 증착 공정(ALD)나 화학적 기상증착 공정(CVD)에 의하여 금속 산화막의 단위막을 증착하는 제 1 단계; 및 상기 금속 산화막의 단위막 상에 도펀트를 도핑하는 제 2 단계;를 포함하는 사이클을 복수회 수행함으로써 복수의 금속 산화막의 단위막이 적층되어 구성된 기지 내에 도펀트가 도핑된 투명 전도성 전극을 구현한다. According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a transparent flexible electrode structure. The method of fabricating the transparent flexible electrode structure includes a first step of depositing a unit film of a metal oxide film by an atomic layer deposition (ALD) process or a chemical vapor deposition process (CVD); And a second step of doping a unit film of the metal oxide film with a dopant, thereby implementing a transparent conductive electrode doped with a dopant in a matrix formed by stacking unit films of a plurality of metal oxide films.

상기 투명 플렉시블 전극 구조체의 제조방법에서, 상기 제 1 단계 및 상기 제 2 단계는 원자층 증착 공정(ALD)나 화학적 기상증착 공정(CVD)을 수행하는 챔버 내에서 인시츄(in-situ)로 수행할 수 있다. In the method of manufacturing the transparent flexible electrode structure, the first step and the second step are performed in-situ in a chamber performing an atomic layer deposition (ALD) process or a chemical vapor deposition process (CVD) can do.

상기 투명 플렉시블 전극 구조체의 제조방법에서, 상기 제 1 단계 및 상기 제 2 단계를 포함하는 사이클을 복수회 수행함으로써, 상기 도펀트는 상기 기지 내의 복수의 단위막 적층 경계 영역에 상대적으로 집중되어 도핑될 수 있다. In the method of manufacturing the transparent flexible electrode structure, by performing the cycle including the first step and the second step a plurality of times, the dopant can be doped relatively to the plurality of unit film lamination boundary areas in the base have.

상기 투명 플렉시블 전극 구조체의 제조방법에서, 상기 제 1 단계 및 상기 제 2 단계를 포함하는 사이클을 복수회 수행함으로써, 상기 도펀트가 각각의 단위막의 결정 성장을 억제하여 상기 기지는 비정질 형태를 가질 수 있다.In the method of manufacturing the transparent flexible electrode structure, by performing the cycle including the first step and the second step a plurality of times, the dopant can suppress the crystal growth of each unit film and the base can have an amorphous form .

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 낮은 수분 투습률을 가지는 고배리어 특성은 물론 고투과도, 고유연성을 가지는 봉지막 기술을 투명 플렉시블 전극 구조체에 적용하여 별도의 봉지막이 필요없이 다층 구조전극을 가지는 봉지막 및 전극 일체형의 투명 플렉시블 전극 구조체 및 그 제조방법을 제공할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to some embodiments of the present invention as described above, a sealing film having a high moisture permeability and a high barrier property as well as a high permeability and a high flexibility can be applied to a transparent flexible electrode structure, A transparent flexible electrode structure having a multi-layer structure electrode and an integral structure of the electrode, and a method of manufacturing the same. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체의 단면을 개념적으로 도해한 도면이다.
도 2는 본 발명의 비교예(a) 및 실시예(b)에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체에서 수분 및/또는 산소가 침투하는 경로를 비교하여 도해하는 도면이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체를 도해하는 단면도들이다.
도 4는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체의 전극 구성 물질의 결정성 분석을 위한 XRD 분석결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체에서 투과도 개선 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실험예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체에서 배리어 기능을 평가한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체에서 곡률 반경에 따른 전도성 변화를 나타낸 그래프이다.
도 8은 금속산화물 전도막의 종류에 따른 Ag 기반 다층전극의 투과도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 9는 PET 기판 위 형성된 MAZO/Ag 및 MAZO/Ag/MAZO 구조의 Ag 두께에 따른 투과도 변화 그래프이다.
도 10은 85℃/85% (Damp heat 조건) 환경에서 보관된 ZnO, AZO, 그리고 MAZO 박막의 시간에 따른 전도성 변화 그래프이다.
도 11은 85℃/85% (Damp heat 조건) 환경에서 보관된 Ag, Ag/ZnO,그리고 Ag/MAZO 구조들의 시간에 따른 전도성 변화 그래프이다.
도 12는 Glass 및 PET 기판에 MAZO/Ag/MAZO 다층 구조를 이용해 제작한 OLED 소자의 효율 특성을 보여준 그래프이다.1 is a conceptual illustration of a cross-section of a transparent flexible electrode structure according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a diagram for comparing and comparing the path of permeation of water and / or oxygen in the transparent flexible electrode structure according to the comparative examples (a) and (b) of the present invention.
Figures 3a-3d are cross-sectional views illustrating a transparent flexible electrode structure in accordance with various embodiments of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing XRD analysis results for crystallinity analysis of an electrode constituting material of a transparent flexible electrode structure according to Examples and Comparative Examples of the present invention. FIG.
FIG. 5 is a graph showing changes in transmittance improvement in a transparent flexible electrode structure according to various embodiments of the present invention. FIG.
6 is a graph showing a result of evaluating barrier function in a transparent flexible electrode structure according to various experimental examples of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing changes in conductivity according to radius of curvature in the transparent flexible electrode structure according to Examples and Comparative Examples of the present invention. FIG.
8 is a graph showing changes in transmittance of the Ag-based multilayer electrode depending on the type of the metal oxide conductive film.
FIG. 9 is a graph showing changes in transmittance according to Ag thickness of MAZO / Ag and MAZO / Ag / MAZO structures formed on a PET substrate.
10 is a graph showing a change in conductivity over time of ZnO, AZO, and MAZO thin films stored at 85 ° C / 85% (Damp heat condition).
11 is a graph of change in conductivity over time of Ag, Ag / ZnO, and Ag / MAZO structures stored in an 85 ° C / 85% (Damp heat condition) environment.
12 is a graph showing the efficiency characteristics of an OLED device fabricated using a MAZO / Ag / MAZO multi-layer structure on glass and PET substrates.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시예들을 예시적으로 설명하기로 한다. 명세서 전체에 걸쳐서, 막, 패턴, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 상기 다른 구성요소 "상에" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접(적으로) 상에" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that throughout the specification, when an element such as a film, a pattern, a region, or a substrate is referred to as being "on" another element, the element is directly "on" , There may be other components intervening therebetween. On the other hand, when one element is referred to as being "directly" on another element, it is interpreted that there are no other elements intervening therebetween.

도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것일 수 있다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.In the figures, for example, variations in the shape shown may be expected, depending on manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention should not be construed as limited to the particular shapes of the regions shown herein, but should include, for example, changes in shape resulting from manufacturing. Further, the thickness and the size of each layer in the drawings may be exaggerated for convenience and clarity of explanation. Like numbers refer to like elements.

본 명세서에서 ‘투명’하다는 의미는, 광을 100% 전부 흡수하거나 반사하는 경우를 제외하고, 광이 전부 통과되는 경우는 물론이거니와 광의 적어도 일부가 통과되는 반투명한 경우도 포함하는 것이다. In this specification, the term 'transparent' includes not only the case where light is entirely passed but also a case where at least a part of light is passed through, which is translucent, except when 100% of light is completely absorbed or reflected.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체의 단면을 개념적으로 도해한 도면이다.1 is a conceptual illustration of a cross-section of a transparent flexible electrode structure according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체는 ZnO를 기지(matrix)로 하되 상기 기지 내에 도펀트(dopant)로서 마그네슘(Mg) 및 알루미늄(Al) 중 적어도 어느 하나가 도핑된 투명 전도성 전극(20)을 구비한다. 상기 기지는 원자층 증착 공정(ALD)나 화학적 기상증착 공정(CVD)에 의하여 복수의 ZnO 단위막(22)이 적층되어 구성된 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 1, a transparent flexible electrode structure according to an exemplary embodiment of the present invention includes ZnO as a matrix, doped with at least one of magnesium (Mg) and aluminum (Al) The transparent conductive electrode 20 is formed. The base is characterized in that a plurality of ZnO unit films 22 are laminated by an atomic layer deposition (ALD) process or a chemical vapor deposition process (CVD).

각각의 ZnO 단위막(22)은 핀홀(25)과 같은 디펙(defect)을 가지되, 하나의 단위막은 인접한 다른 하나의 단위막과 핀홀의 위치가 서로 어긋나게 배치되어 핀홀 디커플링(pinhole-decoupling) 구조를 가질 수 있다. 즉, 이러한 핀홀 디커플링은 복수의 ZnO 단위막 적층 경계에서 발생한다. 한편, 마그네슘(Mg) 및 알루미늄(Al) 중 적어도 어느 하나인 상기 도펀트는 상기 ZnO 기지 내의 복수의 ZnO 단위막 적층 경계 영역에 상대적으로 집중되어 도핑될 수 있다. 상기 도펀트가 각각의 ZnO 단위막의 결정 성장을 억제함으로써 상기 기지는 비정질 형태를 가질 수 있다. Each of the ZnO unit films 22 has the same defect as that of the pinhole 25. One unit film has a pinhole-decoupling structure in which the positions of the adjacent unit films and the pinholes are shifted from each other, Lt; / RTI > That is, such pin hole decoupling occurs at a plurality of ZnO unit film stacked boundaries. On the other hand, the dopant, which is at least one of magnesium (Mg) and aluminum (Al), can be doped and concentrated in a plurality of ZnO unit film stacked boundary regions in the ZnO base. The dopant can inhibit crystal growth of each ZnO unit film, so that the matrix can have an amorphous form.

도 1에 도시된 구조체는 이하에서 편의상 ‘MAZO’로 명명하는 투명 플렉시블 전극 구조체의 일 예일 수 있다. 구체적인 예로서, 본 명세서에서 ‘MAZO’는 i) ZnO를 기지로 하되 상기 기지는 원자층 증착 공정(ALD)나 화학적 기상증착 공정(CVD)에 의하여 복수의 ZnO 단위막이 적층되어 구성되며, ii) 상기 기지 내에 도펀트로서 마그네슘(Mg) 및 알루미늄(Al)이 도핑되되, 상기 도펀트는 상기 기지 내의 복수의 단위막 적층 경계 영역에 상대적으로 집중되어 도핑된 투명 플렉시블 전극 구조체일 수 있다. 예를 들어, 제 1 단위막 적층 경계 영역에는 마그네슘(Mg)이 상대적으로 집중되어 도핑되고, 상기 제 1 단위막 적층 경계 영역에 바로 인접한 제 2 단위막 적층 경계 영역에는 알루미늄(Al)이 상대적으로 집중되어 도핑되는 구성이 복수회 반복되어 배치되는 구조체일 수 있다. The structure shown in FIG. 1 may be an example of a transparent flexible electrode structure referred to as 'MAZO' hereinafter for convenience. As a specific example, 'MAZO' in this specification is based on i) ZnO, and the base is formed by stacking a plurality of ZnO unit films by atomic layer deposition (ALD) or chemical vapor deposition (CVD) The substrate may be doped with magnesium (Mg) and aluminum (Al) as dopants, and the dopant may be a doped transparent flexible electrode structure that is relatively concentrated in a plurality of unit film deposition boundary regions in the substrate. For example, magnesium (Mg) is relatively concentrated and doped in the first unit film lamination boundary region, and aluminum (Al) is relatively deposited in the second unit film lamination boundary region immediately adjacent to the first unit film lamination boundary region Or a structure in which the concentration-doped structure is repeatedly disposed a plurality of times.

상기 투명 플렉시블 전극 구조체에서, 상기 투명 전도성 전극은 수분 투습률(water vapor transmission rate)이 10-4 g/m2/day 이하이고, 광학적 투과도가 90% 이상이며, 1mm의 휨(bending)에 대해서도 전도성 변화가 없는 물성을 제공함으로써 별도의 봉지막 없이 소자에 대한 봉지 기능을 수행할 수 있는 봉지막과 전극의 일체형 구조체일 수 있다. In the transparent flexible electrode structure, the transparent conductive electrode preferably has a water vapor transmission rate of 10 -4 g / m 2 / day or less, an optical transparency of 90% or more, and a conductivity of 1 mm And can be an integral structure of an encapsulating membrane and an electrode capable of performing an encapsulating function for an element without providing a separate encapsulating layer by providing a physical property without change.

상기 투명 전도성 전극(20)은 투명 유연 기판(10) 상에 배치된다. 예를 들어, 투명 전도성 전극은 투명 유연 기판과 직접 접촉하여 배치될 수 있다. 다른 예를 들어, 투명 전도성 전극은 투명 유연 기판과 직접 접촉하지는 않고 투명 유연 기판 상의 소자와 직접 접촉하여 배치될 수도 있다. The transparent conductive electrode 20 is disposed on the transparent flexible substrate 10. For example, a transparent conductive electrode can be placed in direct contact with a transparent flexible substrate. As another example, the transparent conductive electrode may not be in direct contact with the transparent flexible substrate but may be disposed in direct contact with the element on the transparent flexible substrate.

투명 유연 기판(10)은 폴리머 기판, 섬유 기판 및 직물 기판 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 폴리머 기판은 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC) 및 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이(cellulose acetate propionate: CAP) 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 섬유 기판은 원형, 타원형, 다각형 형태의 면, 실크(silk) 등의 천연 섬유 및 PET, PP, PI, PS, PES, PEEK, PMMA, Parylene, 아크릴(Acryl) 계열 폴리머 등의 인공 섬유 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 직물 기판은 면, 실크(silk) 등의 천연 섬유를 두 올의 직사가 서로 가로와 세로의 실이 일정한 법칙에 의해서 서로 엇갈리게, 예를 들어, 수직으로, 교차되면서 형성될 수 있다.The transparent flexible substrate 10 may include at least one of a polymer substrate, a fiber substrate, and a fabric substrate. The polymer substrate may be formed of one or more materials selected from the group consisting of polyethersulphone (PES), polyacrylate (PAR), polyetherimide (PEI), polyethylenetaphthalate (PEN), polyethyeleneterephthalate (PET) , Polyphenylene sulfide (PPS), polyallylate, polyimide, polycarbonate (PC), cellulose triacetate (TAC) and cellulose acetate propionate (CAP) And at least one of them may be formed. The fiber substrate may be made of at least one of natural fibers such as circular, elliptical, polygonal, silk, and artificial fibers such as PET, PP, PI, PS, PES, PEEK, PMMA, Parylene, One may be formed. The fabric substrate may be formed by crossing natural fibers, such as cotton, silk, etc., with each other in such a manner that the yarns of the two yarns are crossed with each other by a predetermined rule, for example, vertically.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체는 ZnO를 기지로 하되 상기 기지 내에 도펀트로서 마그네슘(Mg) 및 알루미늄(Al) 중 적어도 어느 하나가 도핑된 투명 전도성 전극을 구비하는 경우에 해당하지만, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않고 확대될 수 있다. The transparent flexible electrode structure according to an embodiment of the present invention may include a transparent conductive electrode based on ZnO and doped with at least one of magnesium (Mg) and aluminum (Al) However, the technical idea of the present invention is not limited to this and can be expanded.

즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체는 금속 산화물을 기지로 하되 상기 기지 내에 도펀트가 도핑된 투명 전도성 전극을 구비하되, 상기 기지는 원자층 증착 공정(ALD)나 화학적 기상증착 공정(CVD)에 의하여 복수의 금속 산화물 단위막이 적층되어 구성된 것을 특징으로 할 수 있다. 이 경우, 상기 투명 전도성 전극은 인듐 산화물, 아연 산화물, 주석 산화물, 인듐 주석 산화물 및 인듐 아연 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.That is, the transparent flexible electrode structure according to another embodiment of the present invention includes a transparent conductive electrode based on a metal oxide and doped with a dopant in the substrate, wherein the substrate is deposited by an atomic layer deposition (ALD) process or a chemical vapor deposition process And a plurality of metal oxide unit films stacked by chemical vapor deposition (CVD). In this case, the transparent conductive electrode may include at least one of indium oxide, zinc oxide, tin oxide, indium tin oxide, and indium zinc oxide.

이하에서는, 상술한 본 발명의 투명 플렉시블 전극 구조체의 제조방법을 설명한다. 상기 제조방법은 원자층 증착 공정(ALD)나 화학적 기상증착 공정(CVD)에 의하여 금속 산화막의 단위막을 증착하는 제 1 단계; 및 상기 금속 산화막의 단위막 상에 도펀트를 도핑하는 제 2 단계;를 포함하는 사이클을 복수회 수행함으로써 구현된다. 이에 의하여, 복수의 금속 산화막의 단위막이 적층되어 구성된 기지 내에 도펀트가 도핑된 투명 전도성 전극을 구현한다. Hereinafter, a method of manufacturing the transparent flexible electrode structure of the present invention will be described. The method includes: a first step of depositing a unit film of a metal oxide film by an atomic layer deposition (ALD) process or a chemical vapor deposition process (CVD); And a second step of doping the unit film of the metal oxide film with a dopant. Thereby, a transparent conductive electrode in which a plurality of unit films of metal oxide films are laminated and dopant is doped in the matrix is realized.

상기 제 1 단계는 원자층 증착 공정(ALD)나 화학적 기상증착 공정(CVD)을 수행하는 챔버 내에서 투명 유연 기판을 로딩한 후에 금속 산화막을 형성하기 위한 전구체(precursor), 소스가스, 반응가스 또는 원료가스를 주입하고, 열이나 플라즈마를 인가하여 화학반응을 유도하여 금속 산화막을 증착한다. The first step may include a precursor for forming a metal oxide film after loading a transparent flexible substrate in a chamber for performing an atomic layer deposition (ALD) process or a chemical vapor deposition process (CVD), a source gas, A raw material gas is injected, and heat or plasma is applied to induce a chemical reaction to deposit a metal oxide film.

구체적으로, 원자층 증착 공정(ALD)인 경우, 소스가스를 투명 유연 기판 상에 제공하여 흡착시키는 단계; 흡착되고 남은 잔류가스를 퍼지하는 단계; 반응가스를 투명 유연 기판 상에 제공하여 반응 단위막을 형성하는 단계; 반응하고 잔류한 반응가스를 퍼지하는 단계;를 포함하는 단위사이클을 적어도 1회 이상 수행하여 금속 산화막을 형성할 수 있다. 화학적 기상증착 공정(CVD)인 경우, 외부 에너지를 이용하여 원료가스를 분해시켜 화학적 기상반응으로 금속 산화막을 형성할 수 있다. Specifically, in the case of an atomic layer deposition process (ALD), a source gas is provided on a transparent flexible substrate to be adsorbed; Purging the remaining gas adsorbed and remaining; Providing a reaction gas on a transparent flexible substrate to form a reaction unit film; And purging the remaining reaction gas to form a metal oxide film by performing the unit cycle at least once. In the case of a chemical vapor deposition process (CVD), a raw material gas may be decomposed using external energy to form a metal oxide film by a chemical vapor reaction.

상기 제 2 단계는 상기 제 1 단계를 수행한 후에 원자층 증착 공정(ALD)나 화학적 기상증착 공정(CVD)을 수행하는 챔버 내에서 도펀트 물질을 제공하는 전구체(precursor), 소스가스, 반응가스 또는 원료가스를 주입하고, 열이나 플라즈마를 인가하여 금속 산화막의 표면부에 도펀트를 도핑한다. The second step may include a precursor providing a dopant material in a chamber for performing an atomic layer deposition (ALD) process or a chemical vapor deposition process (CVD) after the first step, a source gas, a reactive gas, A raw material gas is injected, and heat or plasma is applied to the surface portion of the metal oxide film to dope the dopant.

구체적으로, 원자층 증착 공정(ALD)인 경우, 소스가스를 금속 산화물 상에 제공하여 흡착시키는 단계; 흡착되고 남은 잔류가스를 퍼지하는 단계; 반응가스를 금속 산화물 상에 제공하여 도펀트 물질을 형성하는 단계; 반응하고 잔류한 반응가스를 퍼지하는 단계;를 포함하는 단위사이클을 적어도 1회 이상 수행하여 도펀트를 금속 산화물의 표면 상에 도핑할 수 있다. 화학적 기상증착 공정(CVD)인 경우, 외부 에너지를 이용하여 원료가스를 분해시켜 화학적 기상반응으로 도펀트를 금속 산화물의 표면 상에 도핑할 수 있다.Specifically, in the case of an atomic layer deposition process (ALD), a step of providing and adsorbing a source gas on a metal oxide; Purging the remaining gas adsorbed and remaining; Providing a reactive gas on the metal oxide to form a dopant material; And purging the remaining reaction gas, so that the dopant can be doped on the surface of the metal oxide. In the case of a chemical vapor deposition process (CVD), the source gas can be decomposed using external energy to dope the dopant on the surface of the metal oxide by a chemical vapor reaction.

금속 산화물 상에 도핑되는 도펀트는 금속 산화물 상에 모두 연결되어 이어진 박막(thin film)이 아니라 불연속적으로 흩어져 있는 상태로 형성될 수 있다. 즉, 도핑되는 도펀트는 박막으로 형성될 정도의 두께 보다 낮은 두께를 가지면서 금속 산화물 상에 형성될 수 있다. The dopant doped on the metal oxide may be formed in a state in which the dopant is dispersed discontinuously instead of being connected to the thin metal film. That is, the dopant to be doped may be formed on the metal oxide with a thickness lower than the thickness to be formed into a thin film.

상술한 투명 플렉시블 전극 구조체의 제조방법에 의하면, 상기 제 1 단계 및 상기 제 2 단계는 원자층 증착 공정(ALD)나 화학적 기상증착 공정(CVD)을 수행하는 동일한 챔버 내에서 인시츄(in-situ)로 수행할 수 있다. 또는, 상기 제 1 단계 및 상기 제 2 단계는 원자층 증착 공정(ALD)나 화학적 기상증착 공정(CVD)을 수행하는 동일한 장비 내에서 챔버를 달리하면서 인시츄(in-situ)로 수행할 수 있다. 인시츄(in-situ)로 진행한다는 것은 투명 유연 기판이 챔버 내의 낮은 압력 상태에서 챔버 혹은 장비 외부의 대기압 상태로 이동하기 전에 상기 제 1 단계 및 상기 제 2 단계를 순차적으로 수행한다는 것을 의미할 수 있다. According to the above-described method of manufacturing a transparent flexible electrode structure, the first step and the second step are performed in-situ in the same chamber performing atomic layer deposition (ALD) or chemical vapor deposition (CVD) ). ≪ / RTI > Alternatively, the first and second steps may be performed in-situ with different chambers in the same equipment performing atomic layer deposition (ALD) or chemical vapor deposition (CVD) processes . In-situ progression may mean that the transparent flexible substrate sequentially performs the first and second steps before moving from the low pressure state in the chamber to the atmospheric pressure state outside the chamber or equipment have.

상기 제 1 단계 및 상기 제 2 단계를 포함하는 사이클을 복수회 수행함으로써, 상기 도펀트는 상기 기지를 구성하는 복수의 단위막 중에서 복수의 단위막이 적층되는 경계 영역에 상대적으로 집중되어 도핑될 수 있다. 예를 들어, 제 1 ZnO 단위막 적층 경계 영역에는 마그네슘(Mg)이 상대적으로 집중되어 도핑되고, 상기 제 1 ZnO 단위막 적층 경계 영역에 바로 인접한 제 2 ZnO 단위막 적층 경계 영역에는 알루미늄(Al)이 상대적으로 집중되어 도핑되고, 상기 제 2 ZnO 단위막 적층 경계 영역에 바로 인접한 제 3 ZnO 단위막 적층 경계 영역에는 마그네슘(Mg)이 상대적으로 집중되어 도핑되고, 상기 제 3 ZnO 단위막 적층 경계 영역에 바로 인접한 제 4 ZnO 단위막 적층 경계 영역에는 알루미늄(Al)이 상대적으로 집중되어 도핑되는 구성을 가질 수 있다. By performing the cycle including the first step and the second step a plurality of times, the dopant can be doped in a relatively concentrated manner in a boundary region where a plurality of unit films are stacked among a plurality of unit films constituting the base. For example, magnesium (Mg) is relatively concentrated and doped in the first ZnO unit film stacked boundary region, and aluminum (Al) is doped in the second ZnO unit film stacked boundary region immediately adjacent to the first ZnO unit film stacked boundary region. (Mg) is relatively concentrated and doped in the third ZnO unit film stacked boundary region immediately adjacent to the second ZnO unit film stacked boundary region, and the third ZnO unit film stacked boundary region And the fourth ZnO unit film stacked boundary region immediately adjacent to the first ZnO unit film stacked boundary region is doped with relatively concentrated aluminum (Al).

또한, 상기 제 1 단계 및 상기 제 2 단계를 포함하는 사이클을 복수회 수행함으로써, 상기 도펀트가 각각의 단위막의 결정 성장을 억제하여 상기 기지는 비정질 형태를 가질 수 있다. Further, by performing the cycle including the first step and the second step a plurality of times, the dopant can suppress the crystal growth of each unit film, and the base can have an amorphous form.

도 2는 본 발명의 비교예(a) 및 실시예(b)에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체에서 수분 및/또는 산소가 침투하는 경로를 비교하여 도해하는 도면이다. Fig. 2 is a diagram for comparing and comparing the path of permeation of water and / or oxygen in the transparent flexible electrode structure according to the comparative examples (a) and (b) of the present invention.

도 2의 (a)를 참조하면, 본 발명의 비교예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체는 유연 기판; 및 유연 기판의 일면 상에 도펀트로 도핑되지 않은 ZnO 기지만으로 이루어진 투명 전도성 전극(20);을 포함한다. 즉, 유연 기판 상에 상술한 제 2 단계를 수행하지 않고 제 1 단계만을 계속 수행하여 ZnO 기지를 형성한다. 이 과정에서 핀홀(25)은 최초 생성된 곳을 따라 기지와 함께 성장하여 핀홀의 크기가 상대적으로 크므로, 수분 및/또는 산소의 침투를 용이하게 한다. 2 (a), a transparent flexible electrode structure according to a comparative example of the present invention includes a flexible substrate; And a transparent conductive electrode 20 made of only a ZnO base not doped with a dopant on one surface of the flexible substrate. That is, only the first step is performed on the flexible substrate without performing the above-described second step to form a ZnO base. In this process, the pinhole 25 grows along with the base along with the base, and the size of the pinhole is relatively large, thus facilitating penetration of water and / or oxygen.

도 2의 (b)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체는 유연 기판(10); 및 유연 기판의 일면 상에 ZnO를 기지로 하되 상기 기지 내에 도펀트로서 마그네슘(Mg) 및 알루미늄(Al) 중 적어도 어느 하나가 도핑된 투명 전도성 전극(20);을 포함한다. 상기 기지는 원자층 증착 공정(ALD)나 화학적 기상증착 공정(CVD)에 의하여 복수의 ZnO 단위막(22)이 적층되어 구성된다. 각각의 단위막(22)은 핀홀(25)을 가지되, 하나의 단위막은 인접한 다른 하나의 단위막과 핀홀의 위치가 서로 어긋나게 배치되어 핀홀 디커플링(pinhole- decoupling) 구조가 구현되어 수분 및/또는 산소의 침투를 매우 더디게 만든다. 또한, 핀홀은 최초 생성된 곳을 따라 기지와 함께 성장하지 못하므로 핀홀의 크기는 상대적으로 작다. 하나의 단위막의 핀홀 위치와 인접한 다른 하나의 단위막의 핀홀의 위치가 서로 어긋나게 배치되는 것은 원자층 증착 공정(ALD)나 화학적 기상증착 공정(CVD)에 의하여 금속 산화막의 단위막을 증착하는 제 1 단계들 사이에 상기 금속 산화막의 단위막 상에 도펀트를 도핑하는 제 2 단계가 수행되기 때문이다. Referring to FIG. 2 (b), a transparent flexible electrode structure according to an embodiment of the present invention includes a flexible substrate 10; And a transparent conductive electrode 20 based on ZnO on one surface of the flexible substrate and doped with at least one of magnesium (Mg) and aluminum (Al) as a dopant in the base. The base is formed by stacking a plurality of ZnO unit films 22 by an atomic layer deposition process (ALD) or a chemical vapor deposition process (CVD). Each of the unit films 22 has a pinhole 25. One unit film has a pinhole-decoupling structure in which the adjacent unit films and the pinholes are shifted from each other in position, It makes oxygen penetration very slow. Also, the size of the pinhole is relatively small because the pinhole does not grow along with the base along with the original place of production. The pinholes of one unit film and the pinholes of another unit film adjacent to each other are arranged to be shifted from each other in the first step of depositing a unit film of a metal oxide film by an atomic layer deposition process (ALD) or a chemical vapor deposition process (CVD) A second step of doping a dopant on the unit film of the metal oxide film is performed.

도 2의 (b)에 도시된 투명 플렉시블 전극 구조체에서 수분 및/또는 산소의 침투 경로 길이는 도 2의 (a)에 도시된 투명 플렉시블 전극 구조체에서 수분 및/또는 산소의 침투 경로 길이 보다 더 길다. 따라서, 도 2의 (b)에 도시된 투명 플렉시블 전극 구조체가 도 2의 (a)에 도시된 투명 플렉시블 전극 구조체 보다 수분 및/또는 산소의 침투를 효과적으로 막을 수 있다. The penetration path length of water and / or oxygen in the transparent flexible electrode structure shown in FIG. 2 (b) is longer than the penetration path length of moisture and / or oxygen in the transparent flexible electrode structure shown in FIG. 2 (a) . Therefore, the transparent flexible electrode structure shown in FIG. 2 (b) can effectively prevent moisture and / or oxygen from penetrating through the transparent flexible electrode structure shown in FIG. 2 (a).

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체를 도해하는 단면도들이다. Figures 3a-3d are cross-sectional views illustrating a transparent flexible electrode structure in accordance with various embodiments of the present invention.

도 3a를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체는 투명 유연 기판(10) 및 투명 유연 기판 상의 투명 전도성 전극(20)을 구비한다. 상기 투명 전도성 전극은 ZnO를 기지로 하되 상기 기지 내에 도펀트로서 마그네슘(Mg) 및 알루미늄(Al) 중 적어도 어느 하나가 도핑된 전극이다. 나아가, 상기 기지는 원자층 증착 공정(ALD)나 화학적 기상증착 공정(CVD)에 의하여 복수의 ZnO 단위막이 적층되어 구성된 것이다. 이 경우, 투명 플렉시블 전극 구조체는 단일 전극을 제공한다. Referring to FIG. 3A, a transparent flexible electrode structure according to a first embodiment of the present invention includes a transparent flexible substrate 10 and a transparent conductive electrode 20 on a transparent flexible substrate. The transparent conductive electrode is made of ZnO and is doped with at least one of magnesium (Mg) and aluminum (Al) as a dopant in the matrix. Furthermore, the base is formed by stacking a plurality of ZnO unit films by an atomic layer deposition (ALD) process or a chemical vapor deposition process (CVD). In this case, the transparent flexible electrode structure provides a single electrode.

도 3b 내지 도 3d를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체는 상술한 투명 전도성 전극(20)에 인접하되, Ag, Au, Cu 또는 Al을 포함하는 전이금속 박막 및/또는 그래핀, 메탈메쉬, 금속 나노와이어 및 탄소나노튜브 중 적어도 하나를 포함하는 이차원 나노구조 박막을 더 구비할 수 있다. 참조부호 30은 상기 전이금속 박막 및/또는 이차원 나노구조 박막을 의미한다. 각각의 투명 전도성 전극은 10 nm 내지 200 nm의 두께를 가지며, 각각의 전이금속 박막은 3 nm 내지 50 nm의 두께를 가지며, 각각의 이차원 나노구조 박막은 1 nm 내지 50 nm의 두께를 가질 수 있다. 3b to 3d, the transparent flexible electrode structure according to the second embodiment of the present invention includes a transparent conductive electrode 20, a transition metal thin film including Ag, Au, Cu, or Al and / Or a two-dimensional nanostructure thin film including at least one of graphene, a metal mesh, a metal nanowire, and a carbon nanotube. Reference numeral 30 denotes the transition metal thin film and / or the two-dimensional nanostructured thin film. Each transparent conductive electrode has a thickness of 10 nm to 200 nm, each transition metal thin film has a thickness of 3 nm to 50 nm, and each two-dimensional nanostructured thin film may have a thickness of 1 nm to 50 nm .

도 3b 및 도 3c의 투명 플렉시블 전극 구조체는 각각 3층 전극 및 5층 전극을 제공한다. 도 3d의 투명 플렉시블 전극 구조체는 (N+1)개 층의 투명 전도성 전극과 투명 전도성 전극 사이에 개재된 N개 층의 전이금속 박막 및/또는 이차원 나노구조 박막으로 구성된 (2N+1)층 전극을 제공한다. The transparent flexible electrode structures of FIGS. 3B and 3C provide three-layer electrodes and five-layer electrodes, respectively. The transparent flexible electrode structure shown in FIG. 3 (d) includes a (2N + 1) -layered electrode composed of N transition metal thin films and / or two-dimensional nanostructured thin films interposed between a transparent conductive electrode of (N + .

도 4는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체의 전극 구성 물질의 결정성 분석을 위한 XRD 분석결과를 나타낸 도면이다. 도 4에서 ‘ZnO’ 항목(비교예)과 ‘MAZO’ 항목(실시예)은 각각 도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 전극 구조체에 해당한다. FIG. 4 is a graph showing XRD analysis results for crystallinity analysis of an electrode constituting material of a transparent flexible electrode structure according to Examples and Comparative Examples of the present invention. FIG. In FIG. 4, the 'ZnO' item (comparative example) and the 'MAZO' item (embodiment) correspond to the electrode structures shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), respectively.

도 4를 참조하면, 본 발명의 비교예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체(ZnO)는 일반적인 ZnO 단일 박막으로 구성되는데 내부 디펙(defect) 및 결정입계(grain boundary)에 의해 전도성이 떨어지고, 10 nm 이상의 두께로 증가함에 따라 결정 성장을 하게 됨을 확인할 수 있다. 이런 결정성 성장은 박막 내 채널(channel) 및 결정입계 성장으로 인해 수분 및 산소의 침투를 용이하게 하고, 이러한 반응성 가스들과 쉽게 반응해 박막 열화(degradation)을 일으킨다. 또한 이러한 결정성 구조는 구부림 시에 쉽게 깨지는 등 기계적 특성 또한 좋지 않다.Referring to FIG. 4, the transparent flexible electrode structure (ZnO) according to the comparative example of the present invention is composed of a general ZnO single thin film and has poor conductivity due to internal defects and grain boundaries, It is confirmed that crystal growth occurs. This crystalline growth facilitates the penetration of moisture and oxygen due to intramembrane channels and grain boundary growth, and easily reacts with these reactive gases to cause thin film degradation. In addition, such a crystalline structure is not easily broken due to bending easily.

이에 반하여, 본 발명의 실시예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체(MAZO)는 모노레이어(monolayer) 단위의 컨트롤이 가능한 원자층 증착 방식을 이용해 일반적인 ZnO 박막 내 특정 금속 물질들을 도핑하여, 기존 ZnO 막에 비해 전기적 및 배리어 특성 측면에서 훨씬 더 향상된 특성의 전도성 산화물로 구성되는데, 비교예와 대비하여 상대적으로 결정성이 낮고 비정질 형태가 나타남을 확인할 수 있다. In contrast, the transparent flexible electrode structure (MAZO) according to the embodiment of the present invention is doped with specific metal materials in a general ZnO thin film by using an atomic layer deposition method capable of controlling monolayer units, And the conductive oxide is much improved in terms of electrical and barrier properties. In comparison with the comparative example, it is confirmed that the amorphous phase is relatively low in crystallinity.

즉, 본 발명의 실시예에 의하면, 핀홀을 가지는 매우 얇은 복수의 ZnO 박막들이 성장하려고 하는 중간 중간에 Mg 및 Al 도핑 사이클에 의해서 성장이 제한됨으로 인해 디펙 및 핀홀의 위치가 바뀌고, 결정 성장을 방해하게 된다. 즉, 매우 얇은 층들로 적층하는 과정에서, 각 막들의 핀홀 및 디펙들의 위치가 서로 바뀌는 디펙-디커플링(defect-decoupling) 현상이 일어나게 되고, 디펙 및 핀홀의 위치가 차례로 분리되고 결정성 성장이 억제된 ZnO 다층박막이 형성되기 때문에, 단일박막과 달리 상대적으로 수분 및 산소 분자들이 침투를 어렵게 하거나 늦출 수 있게 만드는 투습 메카니즘을 확보할 수 있다. That is, according to the embodiment of the present invention, since the growth is limited by the Mg and Al doping cycles in the middle between the very thin ZnO thin films having pinholes, the positions of the defects and pinholes are changed, . That is, in the process of laminating with very thin layers, a defect-decoupling phenomenon occurs in which the positions of the pinholes and the defects of the respective films are mutually changed, the positions of the defects and pinholes are sequentially separated, ZnO multilayer thin film is formed. Therefore, unlike a single thin film, it is possible to ensure a moisture permeation mechanism that relatively makes moisture and oxygen molecules difficult or slow to penetrate.

도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체에서 투과도 개선 변화를 나타낸 그래프이다. FIG. 5 is a graph showing changes in transmittance improvement in a transparent flexible electrode structure according to various embodiments of the present invention. FIG.

도 5를 참조하면, 도핑된 ZnO 단일박막 구조(도 3a 참조) 또는 도핑된 ZnO 박막과 금속박막을 적층한 다층 구조(도 3b 참조)들을 채용한 투명 플렉시블 전극 구조체는 금속박막 자체의 높은 반사율을 금속산화물과 금속박막의 계면에서의 표면 플라스몬 커플링(plasmon coupling)을 억제시키고, 비반사 조건(anti-reflection condition)을 만족시키는 산화물 두께의 최적화를 통해 높은 투과율을 확보할 수 있음을 확인하였다.5, a transparent flexible electrode structure using a doped ZnO single thin film structure (see FIG. 3A) or a multi-layer structure (see FIG. 3B) in which a doped ZnO thin film and a metal thin film are stacked has a high reflectance It has been confirmed that the surface plasmon coupling at the interface between the metal oxide and the metal thin film is inhibited and the high transmittance can be secured by optimizing the oxide thickness to satisfy the anti-reflection condition .

도 6은 본 발명의 다양한 실험예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체에서 배리어 기능을 평가한 결과를 나타낸 그래프이다. 6 is a graph showing a result of evaluating barrier function in a transparent flexible electrode structure according to various experimental examples of the present invention.

도 6을 참조하면, 투명 플렉시블 전극 구조체를 구성하는 전극이 두께 150nm의 ITO층으로 구성된 경우(비교예1), 두께 80nm의 ZnO 단일박막층으로 구성된 경우(비교예2), 두께가 80nm이며 ZnO 다층박막을 기지로 하되 상기 기지 내에 도펀트로서 알루미늄(Al)이 도핑된 투명 전도성 전극(실시예1), 두께가 80nm이며 ZnO 다층박막을 기지로 하되 상기 기지 내에 도펀트로서 마그네슘(Mg) 및 알루미늄(Al)이 도핑된 투명 전도성 전극(실시예2)에 대하여 표준화된 컨덕턴스(normalized conductance)의 변화(배리어 기능의 개선)를 확인할 수 있다.6, when the electrode constituting the transparent flexible electrode structure is composed of an ITO layer having a thickness of 150 nm (Comparative Example 1) and composed of a ZnO single thin film layer having a thickness of 80 nm (Comparative Example 2) (Mg) and aluminum (Al) as a dopant in the base, a transparent conductive electrode (Example 1) having a thin film as a base and doped with aluminum (Al) (Normalized conductance) (improvement in barrier function) with respect to the doped transparent conductive electrode (Example 2) can be confirmed.

이를 살펴보면, 동일 두께의 ZnO 단일박막 대비 도핑된 ZnO 다층박막의 경우에서 배리어 특성의 개선을 보이는 것을 확인할 수 있다. 기존 단일 막들의 취성(brittleness)을 개선시켜 유연 특성을 부여하게 하고, 나아가 막 내부 군데군데 있는 디펙(defect)들에 의해 응력이 분산되어 전극 자체의 유연성이 향상되는 이중효과를 가지는 것이 비교예와 달리 크게 차별화되는 장점이라 할 것이다.As a result, it can be seen that the barrier characteristics are improved in the case of doped ZnO multilayer thin film compared to the single thin ZnO film. The brittleness of the existing single films is improved to give the flexibility characteristics and the stress is dispersed by the defects located in the inside of the film to improve the flexibility of the electrode itself. Unlike the other is a distinctive advantage.

도 7은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체에서 곡률 반경에 따른 전도성 변화를 나타낸 그래프이다. 여기에서, ITO 항목은 전극이 단일한 ITO층으로 구성된 경우(비교예)에 해당하며, MAZO/Ag/MAZO 항목은 마그네슘(Mg) 및 알루미늄(Al)이 ZnO 다층박막 기지 내에 도핑된 전극 사이에 Ag 금속박막층이 개재된 경우(실시예)에 해당한다. FIG. 7 is a graph showing changes in conductivity according to radius of curvature in the transparent flexible electrode structure according to Examples and Comparative Examples of the present invention. FIG. The MAZO / Ag / MAZO item corresponds to the case where magnesium (Mg) and aluminum (Al) are present between the electrodes doped in the ZnO multilayer thin film base Corresponds to the case where an Ag metal thin film layer is interposed (Example).

도 7을 참조하면, 실시예에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체는 기존 단일 막들의 취성(brittleness)을 개선시켜 유연 특성을 부여하게 하고, 나아가 막 내부 군데군데 있는 디펙(defect)들에 의해 응력이 분산되어 봉지막 자체의 유연성이 향상되는 이중효과를 가짐을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 7, the transparent flexible electrode structure according to the embodiment improves the brittleness of the existing single films and imparts the flexibility characteristic, and furthermore, the stress is dispersed by the defects located in the inside of the film And the flexibility of the encapsulating film itself is improved.

도 8은 금속산화물 전도막의 종류에 따른 Ag 기반 다층전극의 투과도 변화를 나타낸 그래프이다. 여기에서, MAZO/Ag/MAZO 항목은 마그네슘(Mg) 및 알루미늄(Al)이 ZnO 다층박막 기지 내에 도핑된 전극 사이에 Ag 금속박막층이 개재된 경우(실시예)에 해당하며, ITO/Ag/ITO 항목은 ITO 단일전극 사이에 Ag 금속박막층이 개재된 경우(비교예1)에 해당하며, ZnO/Ag/ZnO 항목은 단일막인 ZnO 전극 사이에 Ag 금속박막층이 개재된 경우(비교예2)에 해당한다. 8 is a graph showing changes in transmittance of the Ag-based multilayer electrode depending on the type of the metal oxide conductive film. Here, the MAZO / Ag / MAZO item corresponds to a case in which magnesium (Mg) and aluminum (Al) are interposed between the electrodes doped in the ZnO multilayer thin film base (example) and ITO / Ag / ITO The item corresponds to the case where the Ag metal thin film layer is interposed between the ITO single electrodes (Comparative Example 1) and the ZnO / Ag / ZnO item corresponds to the case where the Ag metal thin film layer is interposed between the single ZnO electrodes (Comparative Example 2) .

유기발광소자의 경우 블루계열의 빛의 수명이 매우 짧고, 효율을 내기가 쉽지 않은 문제가 계속적으로 남아 있다. 본 발명에서 제안하는 MAZO 기반 전극기술은 높은 밴드갭 에너지를 가지는 Mg 도핑이 이루어지기 때문에, 전극 기반의 기능성 전극은 높은 밴드갭에너지를 가지는 Mg 도핑이 이루어지기 때문에, 투과도의 블루 시프트(blue shift)를 일으켜 블루계열에서 높은 투과도를 확보할 수 있어 저전력에서 많은 블루계열의 빛을 뽑아낼 수 있어 블루쪽 소자의 수명도 개선시킬 수 있음을 확인할 수 있다.In the case of an organic light emitting device, there is a problem that the lifetime of the blue light is very short and the efficiency is not easy to achieve. Since the MAZO-based electrode technology proposed in the present invention achieves Mg doping with a high band gap energy, the electrode-based functional electrode is doped with Mg having a high band gap energy, , It is possible to secure a high transmittance in the blue system, so that it is possible to extract a large amount of blue system light at low power, thereby improving the lifetime of the blue element.

도 9는 PET 기판 위 형성된 MAZO/Ag 및 MAZO/Ag/MAZO 구조의 Ag 두께에 따른 투과도 변화 그래프이다. FIG. 9 is a graph showing changes in transmittance according to Ag thickness of MAZO / Ag and MAZO / Ag / MAZO structures formed on a PET substrate.

도 9의 좌측 그래프는 PET 기판 위 형성된 MAZO/Ag 구조의 Ag 두께에 따른 투과도 변화 그래프이고, 도 9의 우측 그래프는 PET 기판 위 형성된 MAZO/Ag/MAZO 구조의 Ag 두께에 따른 투과도 변화 그래프이다. MAZO/Ag 구조는 MAZO 투명 전도성 전극(40nm) 및 MAZO 투명 전도성 전극 상에 배치된 Ag를 포함하는 전이금속 박막을 구비하는 투명 플렉시블 전극 구조체이다. MAZO/Ag/MAZO 구조는 서로 이격되어 배치된 MAZO 투명 전도성 전극(40nm)들 및 MAZO 투명 전도성 전극 사이에 개재된 Ag를 포함하는 전이금속 박막을 구비하는 샌드위치 구조의 투명 플렉시블 전극 구조체이다.9 is a graph showing the transmittance change according to the Ag thickness of the MAZO / Ag structure formed on the PET substrate, and the right graph of FIG. 9 is a graph showing the transmittance change according to the Ag thickness of the MAZO / Ag / MAZO structure formed on the PET substrate. The MAZO / Ag structure is a transparent flexible electrode structure comprising a MAZO transparent conducting electrode (40 nm) and a transition metal thin film comprising Ag disposed on the MAZO transparent conducting electrode. The MAZO / Ag / MAZO structure is a transparent flexible electrode structure of a sandwich structure having MAZO transparent conductive electrodes (40 nm) spaced apart from each other and a transition metal thin film containing Ag interposed between the MAZO transparent conductive electrodes.

도 9를 참조하면, Ag를 포함하는 전이금속 박막의 두께에 따라 투과도가 변화함을 확인할 수 있다. 또한, 좌측 대비 우측 그래프에서 투과도가 상대적으로 더 높은 바, MAZO 투명 전도성 전극 사이에 개재된 Ag를 포함하는 전이금속 박막을 구비하는 샌드위치 구조에서 상대적으로 투과도가 더 높음을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 9, it can be seen that the transmittance varies depending on the thickness of the transition metal thin film including Ag. Also, it can be seen that the transmittance is relatively higher in the sandwich structure having the transition metal thin film including Ag interposed between the MAZO transparent conductive electrodes, as shown in the right side graph to the left side.

도 10은 85℃/85% (Damp heat 조건) 환경에서 보관된 ZnO, AZO, 그리고 MAZO 박막의 시간에 따른 전도성 변화 그래프 및 실험 구성을 나타낸 도면이다. 실험 구성에서 TCO는 투명 전도성 산화물(Transparent Conductive Oxide)을 의미하며, 투명 전도성 전극의 기능을 수행한다. ZnO 항목은 도 2의 (a)에 도시된 ZnO 단일박막 구조에 해당하며, MAZO 항목은 도 2의 (b)에 도시된 ZnO 다층박막에 마그네슘 및 알루미늄이 각각 도핑된 구조에 해당하며, AZO 항목은 ZnO 다층박막에 알루미늄이 도핑된 구조에 해당한다. 나아가, AZO 박막 및 MAZO 박막에서 도핑된 도펀트는 다층박막의 경계영역에 상대적으로 높은 농도를 가지도록 구성된다. 10 is a graph showing a graph of a change in conductivity of ZnO, AZO, and MAZO thin films stored at 85 ° C / 85% (Damp heat condition) and experimental setup. In the experimental setup, TCO means Transparent Conductive Oxide and functions as a transparent conductive electrode. The ZnO item corresponds to the ZnO single thin film structure shown in FIG. 2 (a), the MAZO item corresponds to the structure in which the ZnO multilayer thin film shown in FIG. 2 (b) is doped with magnesium and aluminum, Corresponds to a structure in which a ZnO multilayer thin film is doped with aluminum. Further, dopants doped in the AZO thin film and the MAZO thin film are configured to have a relatively high concentration in the boundary region of the multilayer thin film.

도 10을 참조하면, ZnO 박막 대비 AZO 박막의 경우에서 상대적으로 전도성이 더 높으며, 시간에 따른 전도성 감소 경향도 완만한 것으로 나타난다. 또한, AZO 박막 대비 MAZO 박막의 경우에서 상대적으로 전도성이 더 높으며, 시간에 따른 전도성 감소 경향도 완만한 것으로 나타난다. 즉, 투명 플렉시블 전극 구조체에 적용되는 투명 전도성 전극은 ZnO 단일박막 구조 보다 MAZO 박막 구조나 AZO 박막 구조가 더 바람직하되, MAZO 박막 구조가 가장 우수한 특성을 가짐을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 10, the conductivity is relatively higher in the case of the AZO thin film than in the ZnO thin film, and the tendency of decreasing the conductivity with time is also gentle. In addition, the MAZO thin film is relatively more conductive than the AZO thin film, and the tendency to decrease the conductivity with time is also gentle. That is, the transparent conductive electrode applied to the transparent flexible electrode structure is more preferable to the MAZO thin film structure or the AZO thin film structure than the ZnO single thin film structure, but the MAZO thin film structure has the best characteristics.

도 11은 85℃/85% (Damp heat 조건) 환경에서 보관된 i) Ag, ii) Ag/ZnO, 그리고 iii) Ag/MAZO 구조들의 시간에 따른 전도성 변화 그래프 및 실험 구성을 나타낸 도면이다. 도 11의 (c)에 도시된 실험 구성에서 TCO는 투명 전도성 산화물(Transparent Conductive Oxide)을 의미하며, 투명 전도성 전극의 기능을 수행하는 바, 본 실험예에서는 ZnO 단일박막이나 MAZO 박막을 포함할 수 있다. FIG. 11 is a graph showing a graph of a change in conductivity over time and experiment configuration of i) Ag, ii) Ag / ZnO, and iii) Ag / MAZO structures stored in an 85 ° C./85% (Damp heat condition) environment. In the experimental setup shown in FIG. 11 (c), TCO means a transparent conductive oxide and functions as a transparent conductive electrode. In this example, a single ZnO thin film or a MAZO thin film may be included. have.

도 11을 참조하면, i) Ag 구조는 외부 환경에 바로 노출되므로 산화되어 시간에 따른 전도성 감소 경향이 급격하게 진행됨을 확인할 수 있다. ii) Ag/ZnO 구조는 Ag 금속박막 상에 ZnO 단일박막이 봉지막 형태로 배치되어 Ag의 산화 현상을 방지하므로 시간에 따른 전도성 감소 경향이 상대적으로 완만하게 진행됨을 확인할 수 있다. iii) Ag/MAZO 구조는 Ag 금속박막 상에 MAZO 박막이 봉지막 형태로 배치되어 Ag의 산화 현상을 방지하므로 시간에 따른 전도성 감소 경향이 가장 완만하게 진행됨을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 11, i) the Ag structure is directly exposed to the external environment, and therefore, it is confirmed that the tendency of the conductivity to decrease rapidly with time. ii) The Ag / ZnO structure shows that the tendency of decreasing the conductivity with time progresses relatively slowly since the single thin film of ZnO is arranged on the Ag metal thin film as a sealing film to prevent oxidation of Ag. iii) The Ag / MAZO structure shows that the MAZO thin film is arranged on the Ag metal thin film in the form of a sealing film to prevent the Ag oxidation phenomenon, so that the tendency to decrease the conductivity with time progresses most smoothly.

도 12는 Glass 및 PET 기판에 MAZO/Ag/MAZO 다층 구조를 이용해 제작한 OLED 소자의 효율 특성을 보여준 그래프이다. 도 12를 참조하면, MAZO/Ag/MAZO 다층 구조를 적용한 경우, Glass 기판과 PET 기판을 적용한 OLED 소자의 효율 특성이 거의 대등한 수준으로 구현될 수 있음을 확인하였다. 12 is a graph showing the efficiency characteristics of an OLED device fabricated using a MAZO / Ag / MAZO multi-layer structure on glass and PET substrates. Referring to FIG. 12, it was confirmed that when the MAZO / Ag / MAZO multi-layer structure is applied, the efficiency characteristics of the OLED device using the glass substrate and the PET substrate can be realized at approximately the same level.

지금까지 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 투명 플렉시블 전극 구조체를 비교예와 함께 비교하면서 설명하였다. The transparent flexible electrode structure according to various embodiments of the present invention has been described above in comparison with the comparative example.

본 발명은 투명 플렉시블 전자소자의 신뢰성 및 안정성을 향상시키고자 전극과 봉지막 기능이 함께 합쳐진 형태의 기능성 전극 제작에 관한 것으로, 기존 산화물 박막 전극 내 도핑을 통해 기존 낮은 배리어 특성을 가지는 산화물 박막의 배리어 및 전기적 특성을 향상시켜 OLED에 적용가능한 수준의 봉지막 기능이 가능한 투명 플렉시블 전극을 제작하는 것이다. Al 및 Mg 와 같은 금속들이 도핑된 ZnO를 단일층으로 활용하거나 금속박막과 함께 적층하여 전도성, 배리어특성, 기계적 특성 등을 훨씬 개선시켜 활용함으로써, 기존 ITO(산화인듐주석)와 같은 금속산화물 전도막을 대체할 수 있는 것은 물론, 탄소 또는 금속 기반의 2차원 물질들을 대체할 수 있다. 또한, 포토리소그래피 또는 습식식각에 의해 쉽게 패터닝이 가능해, 다양한 형태 및 모양의 전극 제작이 가능해 다양한 전자소자에 응용이 가능하다. 단순 배리어 특성 향상을 위한 박막의 증착에 대해서만 기술하는 다른 봉지막 기술들과 달리 본 제안 기술은 ALD(원자층 증착방식) 또는 CVD(화학기술증착)를 이용한 도핑기술 및 금속 기반 다층 투명전극 기술의 융합을 통해, 봉지막 기능과 전극 기능을 함께 할 수 있는 일체형 전극을 제작할 수 있다. 결정형 성장을 하는 ZnO의 내부 곳곳에 도핑을 통해 결정 성장을 방해해 비정질 형태의 도핑된 ZnO 제작이 되고, 이러한 효과에 의해 배리어 기능이 향상되고, 내부 스트레스 감소, 그리고 표면 morphology 개선 등 다양한 효과를 얻을 수 있다. 내부 수분 및 산소의 투습 메카니즘을 바꿈으로써 수분 및 산소의 침투를 어렵게 만들어 배리어 기능이 향상되고, 비정질의 도핑 ZnO 박막제작에 의해 스트레스가 분산되고, 유연특성이 향상된다. 또한 ZnO 내 Mg 도핑에 의해 투과도의 blue shift를 통해 이러한 구조적 및 물질적 조작을 통해 제작된 본 발명은 여러 우수성을 가진 도핑된 ZnO 박막 제작을 통해 인캡슐레이션 기술이 최소화된 투명 플렉시블 유기 전자소자 제작을 가능하게, 공정 비용 절감 및 공정 간단화에 기여할 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to fabrication of a functional electrode in which reliability and stability of a transparent flexible electronic device are enhanced by combining electrodes and a sealing film function, and a barrier of an oxide thin film having a conventional low- And a transparent flexible electrode capable of improving the electrical characteristics and functioning as a sealing film applicable to an OLED. Alloy and Mg are doped with ZnO as a single layer or laminated together with a metal thin film to improve the conductivity, barrier property, mechanical properties, and the like, so that a metal oxide conductive film such as ITO (indium tin oxide) As an alternative, carbon-based or metal-based two-dimensional materials can be substituted. In addition, patterning can be easily performed by photolithography or wet etching, and electrodes of various shapes and shapes can be manufactured, so that it can be applied to various electronic devices. Unlike other encapsulation techniques, which only describe the deposition of thin films for improved simple barrier properties, the proposed technique is based on doping techniques using ALD (atomic layer deposition) or CVD (chemical vapor deposition) Through the fusion, it is possible to produce an integral electrode capable of functioning as an encapsulating membrane and functioning as an electrode. Doped ZnO is doped in the crystal growth-type parts of the inside of the crystal growth-type doped ZnO layer to inhibit the crystal growth, thereby improving the barrier function, reducing internal stress, and improving surface morphology. . By changing the moisture permeation mechanism of internal moisture and oxygen, it becomes difficult to penetrate moisture and oxygen to improve the barrier function, and the amorphous doped ZnO thin film is dispersed in stress and the flexibility is improved. The present invention, which is fabricated through such structural and material manipulation through blue shift of transmittance by ZnO doping in ZnO, can be applied to fabrication of transparent flexible organic electronic device with minimized encapsulation technology through fabrication of doped ZnO thin films having various superiorities Possibly, it can contribute to process cost reduction and process simplification.

요약하건대, 본 발명은기존 물리적 증착방식에 의해 주로 형성되었던 전도성 금속 산화물을 화학적 증착방식에 의한 박막 형성 및 박막 내 도핑 과정을 통해 금속 산화물의 배리어 기능을 향상시키고, 금속박막과 함께 다층의 구조를 형성하여, 최종적으로 고전도, 고투명, 고유연의 다층전극을 제작하여, 다양한 유기 전자 소자의 특성/효율 향상 및 안정성 확보에 큰 도움을 줄 수 있으며, 특히 전극 및 OLED 봉지막 시장의 성장에 긍정적인 영향을 가져다 줄 것으로 기대된다. 금속산화물의 두께 증가에 따른 결정성 성장을 중간중간 도핑을 이용해 박막의 결정성 성장을 억제하여 비정질 형태의투명 금속산화물 박막을 제작하여 채널 및 디펙을 줄여주어 배리어 기능을 향상시켜주고,경도 특성을 낮춰 유연 특성을 개선시켜준다.또한, 전도성 및 투과도 측면에서 금속박막들의 최초 필름화가 이루어지는 최소 두께를 확인한 후, 개발된 금속 산화물과 함께 샌드위치 형태로 적층하여 양극 및 음극으로 모두 활용하게 되면 봉지막이 (필요)없는 투명플렉시블 디스플레이 소자를 제작할 수 있다.In summary, the present invention improves the barrier function of a metal oxide by forming a conductive metal oxide, which has been mainly formed by a conventional physical vapor deposition method, through a thin film formation process and a thin film doping process by a chemical vapor deposition method, And ultimately to produce a multilayer electrode of high conductivity, high transparency, and high specific resistance, which can greatly contribute to improvement of characteristics / efficiency and stability of various organic electronic devices. In particular, It is expected to bring impact. The amorphous type transparent metal oxide thin film is fabricated by suppressing the crystalline growth of the thin film by using intermediate intermediate doping to increase the crystal growth as the metal oxide thickness increases, thereby improving the barrier function by reducing channel and defects, In addition, after confirming the minimum thickness of the initial filming of the metal thin films in terms of conductivity and transparency, if the metal thin film is laminated with the developed metal oxide in the form of a sandwich and used as both the anode and the cathode, It is possible to fabricate a transparent flexible display device without any need.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

Claims (16)

ZnO를 기지로 하되 상기 기지 내에 도펀트로서 마그네슘(Mg) 및 알루미늄(Al)이 도핑된 투명 전도성 전극을 구비하되,
상기 기지는 원자층 증착 공정(ALD)나 화학적 기상증착 공정(CVD)에 의하여 복수의 ZnO 단위막이 적층되어 구성된 것을 특징으로 하는,
투명 플렉시블 전극 구조체.And a transparent conductive electrode based on ZnO, doped with magnesium (Mg) and aluminum (Al) as dopants in the matrix,
Wherein the base is formed by stacking a plurality of ZnO unit films by an atomic layer deposition process (ALD) or a chemical vapor deposition process (CVD)
Transparent flexible electrode structure. ZnO를 기지로 하되 상기 기지는 원자층 증착 공정(ALD)나 화학적 기상증착 공정(CVD)에 의하여 제 1 단위막 및 제 2 단위막을 포함하는 복수의 단위막이 적층되어 구성된 투명 전도성 전극이며,
상기 기지 내에 도펀트로서 마그네슘(Mg) 및 알루미늄(Al)이 도핑되되, 상기 도펀트는 상기 복수의 단위막의 적층 경계 영역에 상대적으로 집중되어 도핑되되,
상기 복수의 단위막은 상기 제 1 단위막의 적층 경계 영역에는 마그네슘(Mg)이 상대적으로 집중되어 도핑되고, 상기 제 1 단위막 적층 경계 영역에 바로 인접한 상기 제 2 단위막의 적층 경계 영역에는 알루미늄(Al)이 상대적으로 집중되어 도핑되는 구성이 복수회 반복되어 배치되는 구조체인,
투명 플렉시블 전극 구조체.ZnO as a base, wherein the substrate is a transparent conductive electrode formed by stacking a plurality of unit films including a first unit film and a second unit film by an atomic layer deposition (ALD) process or a chemical vapor deposition process (CVD)
(Mg) and aluminum (Al) are doped as a dopant in the base, the dopant being relatively concentrated and doped in a lamination boundary region of the plurality of unit films,
(Al) is doped in the boundary layer region of the second unit film immediately adjacent to the first unit film stacked boundary region, and magnesium (Mg) And a structure in which the relatively concentrated doped structure is repeatedly arranged a plurality of times,
Transparent flexible electrode structure. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 도펀트는 상기 기지 내의 복수의 단위막 적층 경계 영역에 상대적으로 집중되어 도핑된 것을 특징으로 하는,
투명 플렉시블 전극 구조체.The method according to claim 1,
Wherein the dopant is doped with a relatively large concentration in a plurality of unit film lamination boundary regions in the base.
Transparent flexible electrode structure. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 도펀트가 각각의 단위막의 결정 성장을 억제함으로써 상기 기지는 비정질 형태를 가지는 것을 특징으로 하는,
투명 플렉시블 전극 구조체.3. The method according to claim 1 or 2,
Characterized in that the dopant has an amorphous morphology by inhibiting crystal growth of each unit film.
Transparent flexible electrode structure. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
각각의 단위막은 핀홀을 가지되, 하나의 단위막은 인접한 다른 하나의 단위막과 핀홀의 위치가 서로 어긋나게 배치되어 핀홀 디커플링(pinhole- decoupling) 구조를 가지는 것을 특징으로 하는,
투명 플렉시블 전극 구조체.3. The method according to claim 1 or 2,
Characterized in that each unit film has a pinhole and one unit film has a pinhole-decoupling structure in which the positions of the adjacent unit films and the pinholes are shifted from each other.
Transparent flexible electrode structure. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 투명 전도성 전극은 수분 투습률(water vapor transmission rate)이 10-4 g/m2/day 이하이고, 광학적 투과도가 90% 이상이며, 1mm의 휨(bending)에 대해서도 전도성 변화가 없는 물성을 제공함으로써 별도의 봉지막 없이 소자에 대한 봉지 기능을 수행할 수 있는 봉지막과 전극의 일체형 구조체인 것을 특징으로 하는,
투명 플렉시블 전극 구조체.3. The method according to claim 1 or 2,
The transparent conductive electrode is provided with a water vapor transmission rate of 10 -4 g / m 2 / day or less, an optical transparency of 90% or more, and a physical property without a change in conductivity even with a bending of 1 mm Characterized in that it is an integral structure of an encapsulating film and an electrode capable of performing an encapsulating function for an element without a separate encapsulating film.
Transparent flexible electrode structure. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 투명 전도성 전극에 인접하되, Ag, Au, Cu 또는 Al을 포함하는 전이금속 박막을 더 구비하는, 투명 플렉시블 전극 구조체.3. The method according to claim 1 or 2,
Further comprising a transition metal thin film adjacent to the transparent conductive electrode, the transition metal thin film including Ag, Au, Cu, or Al. 제 8 항에 있어서,
상기 투명 전도성 전극은 10 nm 내지 200 nm의 두께를 가지며, 상기 전이금속 박막은 3 nm 내지 50 nm의 두께를 가지는, 투명 플렉시블 전극 구조체. 9. The method of claim 8,
Wherein the transparent conductive electrode has a thickness of 10 nm to 200 nm and the transition metal thin film has a thickness of 3 nm to 50 nm. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 투명 전도성 전극에 인접하되, 그래핀, 메탈메쉬, 금속 나노와이어 및 탄소나노튜브 중 적어도 하나를 포함하는 이차원 나노구조 박막을 더 구비하는, 투명 플렉시블 전극 구조체.3. The method according to claim 1 or 2,
The transparent flexible electrode structure further comprising a two-dimensional nanostructured thin film adjacent to the transparent conductive electrode, the thin nanostructured thin film including at least one of graphene, a metal mesh, a metal nanowire, and a carbon nanotube. 제 10 항에 있어서,
상기 투명 전도성 전극은 10 nm 내지 200 nm의 두께를 가지며, 상기 이차원 나노구조 박막은 1 nm 내지 50 nm의 두께를 가지는, 투명 플렉시블 전극 구조체. 11. The method of claim 10,
Wherein the transparent conductive electrode has a thickness of 10 nm to 200 nm, and the two-dimensional nanostructure thin film has a thickness of 1 nm to 50 nm. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
폴리머 기판, 섬유 기판 및 직물 기판 중 적어도 하나를 포함하는 유연 기판을 더 구비하되, 상기 투명 전도성 전극은 상기 유연 기판 상에 배치된,
투명 플렉시블 전극 구조체.3. The method according to claim 1 or 2,
A flexible substrate comprising at least one of a polymer substrate, a fiber substrate, and a fabric substrate, wherein the transparent conductive electrode comprises:
Transparent flexible electrode structure. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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