KR20130056147A - Electrode paste composition, electrode for electronic device and fabrication method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 저항 균일도 및 전기전도도가 우수한 전극 페이스트 조성물, 이를 이용한 전자소자용 전극 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode paste composition having excellent resistance uniformity and electrical conductivity, an electrode for an electronic device using the same, and a method of manufacturing the same.
그래핀(Graphene)은 탄소 원자들이 그래파이트(Graphite)와 같이 2차원으로 결합되어 구성된 물질이지만, 그래파이트와는 달리 단층 또는 2 내지 3층으로 매우 얇게 형성되어 있다는 특징을 가진다.
Graphene (Graphene) is a material composed of carbon atoms bonded in two dimensions, such as graphite (Graphite), but unlike graphite is characterized by being formed very thin in a single layer or two to three layers.
이러한 그래핀은 유연하고 전기 전도도가 매우 높으며 투명하기 때문에 투명하고 휘어지는 전극으로 사용하거나, 전자 소자에서 전자 수송층과 같은 전자 전송 물질로 활용하려는 연구가 진행되고 있다.
Since graphene is flexible, very high in electrical conductivity, and transparent, research is being conducted to use it as a transparent and curved electrode or to use it as an electron transport material such as an electron transport layer in an electronic device.
그래핀은 특히 태양전지 또는 광검출기와 같이 빛을 받아 이를 전기로 전환하는 광기전력 원리를 이용하는 전자 소자의 전자 수송층 및 투명 전극으로서 크게 주목받는 물질이다.
Graphene is particularly attracting attention as an electron transport layer and a transparent electrode of an electronic device using a photovoltaic principle of receiving light and converting it into electricity, such as a solar cell or a photodetector.
전자소자의 투명전극으로는 인듐-주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO)이 가장 널리 사용되고 있으나, 주재료인 인듐(In)의 가격 상승 및 고갈 가능성으로 인하여 제조 비용이 높아지고 있으며, 유연성이 없기 때문에 휘어지는 전자소자에 적용하기 곤란한 문제가 있다.
Indium tin oxide (ITO) is the most widely used transparent electrode of electronic devices, but the manufacturing cost is increasing due to the possibility of price rise and exhaustion of indium (In), which is a main material. There is a problem that is difficult to apply to the device.
전극용 그래핀 박막을 제작하는 방법은 촉매를 이용하여 그래파이트를 정제하여 박막으로 제작하는 방법과 산화 그래핀을 이용한 습식 방법이 이용되어 왔다.
As a method of manufacturing a graphene thin film for electrodes, a method of preparing graphite into a thin film by using a catalyst and a wet method using graphene oxide have been used.
그래파이트를 정제하여 그래핀 박막을 제작하는 방법은 고품질의 그래핀 박막을 얻을 수 있으나 공정 과정이 다소 복잡한 문제가 있을 수 있다.
The method of manufacturing a graphene thin film by refining graphite may yield a high quality graphene thin film, but there may be a problem in which the process is somewhat complicated.
산화 그래핀을 이용하는 방법은 스핀 코팅과 같은 공정을 사용하여 쉽게 대면적의 그래핀 박막을 형성할 수 있다.
The method using graphene oxide can easily form a large area graphene thin film using a process such as spin coating.
그러나, 상기 산화 그래핀을 이용하는 방법은 순수한 그래핀을 사용하는 경우에 비해 전기적 특성이 떨어지며, 단일 박막이 아닌 작은 조각으로 나뉘어 형성되기 때문에, 투명전극으로서의 특성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
However, the method using the graphene oxide has a lower electrical characteristic than the case of using pure graphene, and is formed by dividing into small pieces rather than a single thin film, there may be a problem that the characteristics as a transparent electrode is reduced.
한편, 순수한 그래핀을 사용하는 방법은 분산용매 내에서 분산이 어려워 전극 형성시 저항 균일도가 떨어진다는 문제가 있다. On the other hand, the method using pure graphene is difficult to disperse in the dispersion solvent, there is a problem that the resistance uniformity when forming the electrode.
본 발명은 저항 균일도 및 전기전도도가 우수한 전극 페이스트 조성물, 이를 이용한 전자소자용 전극 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode paste composition having excellent resistance uniformity and electrical conductivity, an electrode for an electronic device using the same, and a method of manufacturing the same.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자소자용 전극은 기판; 상기 기판상에 형성되며, 환원된 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide, rGO)를 포함하는 박막층; 및 상기 기판과 상기 박막층 사이에 형성된 산화물층;을 포함할 수 있다.
An electrode for an electronic device according to an embodiment of the present invention includes a substrate; A thin film layer formed on the substrate and including reduced graphene oxide (rGO); And an oxide layer formed between the substrate and the thin film layer.
상기 산화물층은 평균 두께가 3 nm 이하일 수 있으며, 상기 산화물층은 규소(Si)를 포함하는 산화물층일 수 있다.
The oxide layer may have an average thickness of 3 nm or less, and the oxide layer may be an oxide layer including silicon (Si).
상기 기판은 투명 기판일 수 있으며, 상기 박막층은 금속 나노 구조물을 더 포함할 수 있다.
The substrate may be a transparent substrate, and the thin film layer may further include a metal nanostructure.
상기 금속 나노 구조물은 금속 나노 와이어(Metal nanowire) 및 금속 나노 입자(Metal nanoparticle)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으며, 상기 금속은 은(Ag), 금(Au) 및 구리(Cu)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
The metal nanostructure may be at least one selected from the group consisting of metal nanowires and metal nanoparticles, and the metal may be formed of silver (Ag), gold (Au), and copper (Cu). It may be one or more selected from.
본 발명의 다른 실시형태에 따른 전극 페이스트 조성물은 그래핀 옥사이드 (Graphene Oxide, GO); 및 금속 나노 구조물;을 포함할 수 있다.
Electrode paste composition according to another embodiment of the present invention is graphene oxide (Graphene Oxide, GO); And metal nanostructures.
상기 금속 나노 구조물은 금속 나노 와이어(Metal nanowire) 및 금속 나노 입자(Metal nanoparticle)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으며, 상기 금속은 은(Ag), 금(Au) 및 구리(Cu)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
The metal nanostructure may be at least one selected from the group consisting of metal nanowires and metal nanoparticles, and the metal may be formed of silver (Ag), gold (Au), and copper (Cu). It may be one or more selected from.
상기 전극 페이스트 조성물은 분산제를 더 포함할 수 있다.
The electrode paste composition may further include a dispersant.
상기 분산제는 순수(H2O) 및 극성 유기용매로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으며, 상기 분산제는 메틸알코올(Methyl alcohol) 및 에틸알코올(Ethyl alcohol)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
The dispersant may be at least one selected from the group consisting of pure water (H 2 O) and a polar organic solvent, and the dispersant may be at least one selected from the group consisting of methyl alcohol and ethyl alcohol.
본 발명의 다른 실시형태에 따른 전자소자용 전극 제조방법은 기판을 마련하는 단계; 상기 기판상에 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide, GO) 및 금속 나노 구조물을 포함하는 전극 페이스트 조성물을 이용하여 박막층을 형성하는 단계; 및 상기 박막층 내의 그래핀 옥사이드를 환원시키는 단계;를 포함할 수 있다.
Electrode manufacturing method for an electronic device according to another embodiment of the present invention comprises the steps of preparing a substrate; Forming a thin film layer on the substrate using an electrode paste composition comprising graphene oxide (GO) and a metal nanostructure; And reducing graphene oxide in the thin film layer.
상기 금속 나노 구조물은 금속 나노 와이어(Metal nanowire) 및 금속 나노 입자(Metal nanoparticle)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으며, 상기 금속은 은(Ag), 금(Au) 및 구리(Cu)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
The metal nanostructure may be at least one selected from the group consisting of metal nanowires and metal nanoparticles, and the metal may be formed of silver (Ag), gold (Au), and copper (Cu). It may be one or more selected from.
상기 전극 페이스트 조성물은 분산제를 더 포함할 수 있다.
The electrode paste composition may further include a dispersant.
상기 분산제는 순수(H2O) 및 극성 유기용매로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으며, 상기 분산제는 메틸알코올(Methyl alcohol) 및 에틸알코올(Ethyl alcohol)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
The dispersant may be at least one selected from the group consisting of pure water (H 2 O) and a polar organic solvent, and the dispersant may be at least one selected from the group consisting of methyl alcohol and ethyl alcohol.
상기 박막층을 형성하는 단계는 그라비아(Gravure) 또는 스프레이(Spray) 코팅법으로 수행될 수 있다.
Forming the thin film layer may be performed by a gravure (Gravure) or spray (Spray) coating method.
상기 박막층 내의 그래핀 옥사이드를 환원시키는 단계는 요오드화수소(HI), 암모니아(NH3NH3) 및 하이드라진(Hydrazine)으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 환원제를 이용하여 수행될 수 있다.Reducing the graphene oxide in the thin film layer may be performed using at least one reducing agent selected from the group consisting of hydrogen iodide (HI), ammonia (NH 3 NH 3 ) and hydrazine (Hydrazine).
본 발명에 따른 전자소자용 전극은 분산성이 우수한 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide)를 포함하는 용액으로 기판을 코팅한 후 환원시켜 전극을 형성함으로써, 저항 균일도 및 전기전도도가 우수한 효과가 있다.Electrode for an electronic device according to the present invention by coating a substrate with a solution containing excellent graphene oxide (Graphene Oxide) dispersibility and reduced to form an electrode, there is an excellent effect of resistance uniformity and electrical conductivity.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자소자용 전극을 개략적으로 나타내는 사시도 및 부분 확대도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 페이스트 조성물을 개략적으로 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자소자용 전극의 제조 공정도이다.1 is a perspective view and a partially enlarged view schematically showing an electrode for an electronic device according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view schematically showing an electrode paste composition according to another embodiment of the present invention.
3 is a manufacturing process diagram of an electrode for an electronic device according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
The embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Furthermore, embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity of description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자소자용 전극을 개략적으로 나타내는 사시도 및 부분 확대도이다.
1 is a perspective view and a partially enlarged view schematically showing an electrode for an electronic device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자소자용 전극은 기판(10); 상기 기판(10)상에 형성되며, 환원된 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide, rGO)를 포함하는 박막층(30); 및 상기 기판(10)과 상기 박막층(30) 사이에 형성된 산화물층(40);을 포함할 수 있다.
Referring to FIG. 1, an electrode for an electronic device according to an embodiment of the present invention may include a
상기 기판(10)은 투명 기판일 수 있고, 투명 기판이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 글라스, 수정, 세라믹, 투명 플라스틱, 합성 수지 등으로부터 선택될 수 있다.
The
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 기판(10) 상에 형성되는 박막층(30)은 환원된 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide, rGO)를 포함할 수 있다.
According to one embodiment of the present invention, the
상기 환원된 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide, rGO)를 포함하는 박막층(30)은 후술하는 전자소자용 전극의 제조방법에서 알 수 있듯이, 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide)를 포함하는 박막층을 상기 기판(10) 상에 형성한 후, 환원제에 의하여 환원시킴으로써 형성될 수 있다.
The
본 발명의 일 실시형태에 따른 전자소자용 전극은 환원된 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide, rGO)를 포함하는 박막층(30)을 포함함으로써, 상기 박막층(30) 내의 환원된 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide, rGO)의 분산이 매우 우수하여 저항 균일도 및 전기전도도가 향상될 수 있다.
An electrode for an electronic device according to an embodiment of the present invention includes a
구체적으로, 환원된 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide, rGO)는 도체의 성질을 띠는 물질로서, 용액 내에서 분산이 매우 어려운 문제가 있을 수 있어, 이를 그대로 적용하여 전극을 제작할 경우, 저항 균일도가 문제가 생길 수 있다.
Specifically, reduced graphene oxide (reduced graphene oxide, rGO) is a material having the properties of the conductor, there may be a problem that is difficult to disperse in the solution, when applying the electrode as it is, the uniformity of resistance Problems can arise.
반면, 절연체의 성질을 띠는 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide)는 용액 내에서 분산성은 매우 우수하다는 특징이 있다.On the other hand, graphene oxide having the characteristics of an insulator is characterized by excellent dispersibility in solution.
그러나, 상기 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide)를 그대로 적용하여 전극을 제작할 경우, 전기적 특성이 떨어지며, 단일 박막이 아닌 작은 조각으로 나뉘어 형성되기 때문에, 투명전극으로서의 특성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
However, when the electrode is manufactured by applying the graphene oxide as it is, the electrical properties are deteriorated, and since they are formed by dividing into small pieces rather than a single thin film, there may be a problem that the characteristics as transparent electrodes are deteriorated.
따라서, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 분산성이 우수한 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide)를 포함하는 박막층을 상기 기판(10) 상에 형성한 후, 환원제에 의하여 환원시킴으로써 환원된 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide, rGO)를 포함하는 박막층(30)을 형성할 수 있다.Therefore, according to one embodiment of the present invention, a thin film layer including graphene oxide (Graphene Oxide) having excellent dispersibility is formed on the
상기 환원된 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide, rGO)는 절연체의 성질을 띠는 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide)와는 달리 도체로서, 전기적 특성이 매우 우수하며, 전기전도도 역시 우수할 수 있다.The reduced graphene oxide (reduced Graphene Oxide, rGO) is a conductor, unlike the graphene oxide (Graphene Oxide) having the property of an insulator, it is very excellent in electrical properties, electrical conductivity may also be excellent.
또한, 상기 환원된 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide, rGO)는 상기 박막층(30) 내에서 분산이 양호한 상태로 존재하므로, 저항 균일도가 우수한 효과가 있을 수 있다.
In addition, since the reduced graphene oxide (rGO) is present in a good dispersion state in the
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 박막층(30)은 금속 나노 구조물을 더 포함할 수 있다.
According to one embodiment of the present invention, the
상기 금속 나노 구조물은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 금속 나노 와이어(Metal nanowire) 및 금속 나노 입자(Metal nanoparticle)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.The metal nanostructure is not particularly limited and may be, for example, at least one selected from the group consisting of metal nanowires and metal nanoparticles.
상기 금속 나노 구조물은 상기 박막층(30) 내에 포함됨으로써, 상기 환원된 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide, rGO) 사이를 연결시켜 주는 역할을 할 수 있다.The metal nanostructure may be included in the
구체적으로, 상기 금속 나노 구조물은 상기 박막층(30) 내에서 서로 간격을 갖는 상기 환원된 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide, rGO) 각각을 연결시켜 줌으로써, 우수한 전기전도도를 나타낼 수 있다.
Specifically, the metal nanostructures may exhibit excellent electrical conductivity by connecting each of the reduced graphene oxides (rGOs) having a space therebetween in the
또한, 상기 금속은 전기전도성을 띠는 물질이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 은(Ag), 금(Au) 및 구리(Cu)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
In addition, the metal is not particularly limited as long as it is an electrically conductive material. For example, the metal may be at least one selected from the group consisting of silver (Ag), gold (Au), and copper (Cu).
본 발명의 일 실시형태에 따른 전자소자용 전극은 상기 기판(10)과 상기 박막층(30) 사이에 형성된 산화물층(40);을 포함할 수 있다.An electrode for an electronic device according to an embodiment of the present invention may include an
상기 산화물층(40)은 규소(Si)를 포함하는 산화물층일 수 있으며, 특히 이산화규소(SiO2)를 포함하는 층일 수 있다.The
도 1을 참조하면, 상기 산화물층(40)은 상기 기판(10)과 상기 환원된 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide, rGO)을 포함하는 박막층(30)을 규소와 산소원자의 공유결합에 의해 연결하는 역할을 할 수 있다.Referring to FIG. 1, the
상기 산화물층(40)은 상기 전자소자용 전극의 제조 단계에서 상기 기판(10)의 표면에 이산화규소(SiO2)를 포함하는 프라이머(primer) 처리를 함으로써, 형성될 수 있다.
The
상기 산화물층은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 평균 두께가 3 nm 이하일 수 있다.
The oxide layer is not particularly limited, and for example, the average thickness may be 3 nm or less.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 페이스트 조성물을 개략적으로 나타내는 개략도이다.
2 is a schematic view schematically showing an electrode paste composition according to another embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 전극 페이스트 조성물은 그래핀 옥사이드 (Graphene Oxide, GO)(100); 및 금속 나노 구조물(110);을 포함할 수 있다.
2, an electrode paste composition according to another embodiment of the present invention includes graphene oxide (GO) 100; And
상기 전극 페이스트 조성물은 분산성이 우수한 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide)(100)를 포함하며, 상기 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide)(100) 사이를 연결시켜 주는 역할을 하는 금속 나노 구조물(110)을 포함할 수 있다.
The electrode paste composition includes
상기 전극 페이스트 조성물은 분산성이 우수한 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide)(100)를 포함함으로써, 전극 제조시 기판상에 분산이 양호한 상태로 도포될 수 있으며, 이로 인하여 저항 균일도가 우수할 수 있다.
Since the electrode paste composition includes
또한, 그래핀 구조 사이를 연결시켜 주는 금속 나노 구조물(110)을 포함함으로써, 전기전도도가 매우 우수할 수 있다.
In addition, by including a
상기 금속 나노 구조물은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 금속 나노 와이어(Metal nanowire) 및 금속 나노 입자(Metal nanoparticle)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
The metal nanostructure is not particularly limited and may be, for example, at least one selected from the group consisting of metal nanowires and metal nanoparticles.
또한, 상기 금속은 전기전도성을 띠는 물질이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 은(Ag), 금(Au) 및 구리(Cu)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.In addition, the metal is not particularly limited as long as it is an electrically conductive material. For example, the metal may be at least one selected from the group consisting of silver (Ag), gold (Au), and copper (Cu).
상기 전극 페이스트 조성물은 분산제를 더 포함할 수 있다. The electrode paste composition may further include a dispersant.
상기 분산제는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 순수(H2O) 및 극성 유기용매로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.The dispersant is not particularly limited and may be, for example, at least one selected from the group consisting of pure water (H 2 O) and a polar organic solvent.
구체적으로, 상기 극성 유기 용매는 메틸알코올(Methyl alcohol) 및 에틸알코올(Ethyl alcohol)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
Specifically, the polar organic solvent may be one or more selected from the group consisting of methyl alcohol and ethyl alcohol, but is not limited thereto.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자소자용 전극의 제조 공정도이다.
3 is a manufacturing process diagram of an electrode for an electronic device according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 전자소자용 전극의 제조방법은 기판(10)을 마련하는 단계; 상기 기판(10)상에 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide, GO) 및 금속 나노 구조물을 포함하는 전극 페이스트 조성물을 이용하여 박막층(20)을 형성하는 단계; 및 상기 박막층(20) 내의 그래핀 옥사이드를 환원시키는 단계;를 포함할 수 있다.
Referring to FIG. 3, a method of manufacturing an electrode for an electronic device may include preparing a
이하에서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자소자용 전극의 제조방법을 상세히 설명하도록 하며, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 전자소자용 전극 및 ㅈ전극 페이스트 조성물과 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
Hereinafter, a method of manufacturing an electrode for an electronic device according to another embodiment of the present invention will be described in detail, and descriptions overlapping with the electrode and the electrode paste composition for an electronic device according to an embodiment of the present invention described above will be omitted. do.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전자소자용 전극의 제조방법에 따르면 기판(10)을 마련한 후 상기 기판(10)상에 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide, GO) 및 금속 나노 구조물을 포함하는 전극 페이스트 조성물을 이용하여 박막층(20)을 형성할 수 있다.
According to a method of manufacturing an electrode for an electronic device according to another embodiment of the present invention, after preparing a
상기 전극 페이스트 조성물은 분산제를 더 포함할 수 있다.
The electrode paste composition may further include a dispersant.
상기 분산제는 순수(H2O) 및 극성 유기용매로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으며, 상기 분산제는 메틸알코올(Methyl alcohol) 및 에틸알코올(Ethyl alcohol)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
The dispersing agent may be at least one selected from the group consisting of pure water (H 2 O) and a polar organic solvent, the dispersing agent may be at least one selected from the group consisting of methyl alcohol (Methyl alcohol) and ethyl alcohol (Ethyl alcohol), It is not limited.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전자소자용 전극의 제조방법에 따르면, 상기 전극 페이스트 조성물이 분산성이 우수한 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide)(100)를 포함함으로써, 전극 제조시 기판상에 분산이 양호한 상태로 도포될 수 있다.According to a method of manufacturing an electrode for an electronic device according to another embodiment of the present invention, since the electrode paste composition includes graphene oxide (100) having excellent dispersibility, good dispersion on the substrate during electrode production It can be applied in a state.
이로 인하여 후술하는 상기 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide)(100)를 포함하는 박막층(20) 내의 그래핀 옥사이드를 환원제에 의하여 환원시킴으로써, 저항 균일도가 우수할 수 있다.
For this reason, by reducing the graphene oxide in the
또한, 상기 전극 페이스트 조성물은 그래핀 구조 사이를 연결시켜 주는 금속 나노 구조물(110)을 포함함으로써, 전기전도도가 매우 우수할 수 있다.
In addition, the electrode paste composition may include a
상기 금속 나노 구조물은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 금속 나노 와이어(Metal nanowire) 및 금속 나노 입자(Metal nanoparticle)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
The metal nanostructure is not particularly limited and may be, for example, at least one selected from the group consisting of metal nanowires and metal nanoparticles.
또한, 상기 금속은 전기전도성을 띠는 물질이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 은(Ag), 금(Au) 및 구리(Cu)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
In addition, the metal is not particularly limited as long as it is an electrically conductive material. For example, the metal may be at least one selected from the group consisting of silver (Ag), gold (Au), and copper (Cu).
상기 박막층을 형성하는 단계는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 그라비아(Gravure) 또는 스프레이(Spray) 코팅법으로 수행될 수 있다.
The step of forming the thin film layer is not particularly limited, but may be performed by, for example, a gravure or spray coating method.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전자소자용 전극의 제조방법은 상기 박막층(20) 내의 그래핀 옥사이드를 환원시키는 단계를 포함함으로써, 상기 기판(10)상에 환원된 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide, rGO)를 포함하는 박막층(30)을 형성할 수 있다.
Method of manufacturing an electrode for an electronic device according to another embodiment of the present invention includes the step of reducing the graphene oxide in the
상기 박막층 내의 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide)(100)를 환원시키는 단계는 환원제를 이용하여 수행될 수 있다.Reducing the graphene oxide (Graphene Oxide) (100) in the thin film layer may be performed using a reducing agent.
구체적으로, 상기 환원제는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 요오드화수소(HI), 암모니아(NH3NH3) 및 하이드라진(Hydrazine)으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 환원제를 이용할 수 있다.
Specifically, the reducing agent is not particularly limited, and for example, at least one reducing agent selected from the group consisting of hydrogen iodide (HI), ammonia (NH 3 NH 3 ), and hydrazine (Hydrazine) may be used.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전자소자용 전극의 제조방법은 상기 기판(10)상에 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide, GO)를 포함하는 전극 페이스트 조성물을 이용하여 박막층(20)을 형성한 후 상기 박막층(20) 내의 그래핀 옥사이드를 환원시킴으로써, 상기 박막층(30) 내의 환원된 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide, rGO)의 분산이 매우 우수하여 저항 균일도 및 전기전도도가 향상될 수 있다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electrode for an electronic device, after forming a
구체적으로, 환원된 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide, rGO)는 도체의 성질을 띠는 물질로서, 용액 내에서 분산이 매우 어려운 문제가 있을 수 있어, 이를 그대로 적용하여 전극을 제작할 경우, 저항 균일도가 문제가 생길 수 있다.
Specifically, reduced graphene oxide (reduced graphene oxide, rGO) is a material having the properties of the conductor, there may be a problem that is difficult to disperse in the solution, when applying the electrode as it is, the uniformity of resistance Problems can arise.
반면, 절연체의 성질을 띠는 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide)는 용액 내에서 분산성은 매우 우수하다는 특징이 있다.On the other hand, graphene oxide having the characteristics of an insulator is characterized by excellent dispersibility in solution.
그러나, 상기 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide)를 그대로 적용하여 전극을 제작할 경우, 전기적 특성이 떨어지며, 단일 박막이 아닌 작은 조각으로 나뉘어 형성되기 때문에, 투명전극으로서의 특성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
However, when the electrode is manufactured by applying the graphene oxide as it is, the electrical properties are deteriorated, and since they are formed by dividing into small pieces rather than a single thin film, there may be a problem that the characteristics as transparent electrodes are deteriorated.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 분산성이 우수한 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide)를 포함하는 박막층을 상기 기판(10) 상에 형성한 후, 환원제에 의하여 환원시킴으로써 환원된 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide, rGO)를 포함하는 박막층(30)을 형성할 수 있다.Therefore, according to another embodiment of the present invention, after forming a thin film layer containing a graphene oxide (Graphene Oxide) excellent in dispersibility on the
상기 환원된 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide, rGO)는 절연체의 성질을 띠는 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide)와는 달리 도체로서, 전기적 특성이 매우 우수하며, 전기전도도 역시 우수할 수 있다.The reduced graphene oxide (reduced Graphene Oxide, rGO) is a conductor, unlike the graphene oxide (Graphene Oxide) having the property of an insulator, it is very excellent in electrical properties, electrical conductivity may also be excellent.
또한, 상기 환원된 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide, rGO)는 상기 박막층(30) 내에서 분산이 양호한 상태로 존재하므로, 저항 균일도가 우수한 효과가 있을 수 있다.
In addition, since the reduced graphene oxide (rGO) is present in a good dispersion state in the
또한, 그래핀 구조 사이를 연결시켜 주는 금속 나노 구조물(110)을 포함함으로써, 전기전도도가 매우 우수할 수 있다.
In addition, by including a
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is intended to be limited only by the appended claims. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do.
10: 기판
20: 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide)를 포함하는 박막층
30: 환원 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide)를 포함하는 박막층
40: 산화물층
100: 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide)
110: 금속 나노 구조물10: substrate
20: thin film layer containing graphene oxide (Graphene Oxide)
30: thin film layer containing reduced graphene oxide
40: oxide layer
100: graphene oxide
110: metal nanostructures
Claims (21)
상기 기판상에 형성되며, 환원된 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide, rGO)를 포함하는 박막층; 및
상기 기판과 상기 박막층 사이에 형성된 산화물층;을 포함하는 전자소자용 전극.
Board;
A thin film layer formed on the substrate and including reduced graphene oxide (rGO); And
And an oxide layer formed between the substrate and the thin film layer.
상기 산화물층은 평균 두께가 3 nm 이하인 전자소자용 전극.
The method of claim 1,
The oxide layer is an electronic device electrode having an average thickness of 3 nm or less.
상기 산화물층은 규소(Si)를 포함하는 산화물층인 전자소자용 전극.
The method of claim 1,
The oxide layer is an electrode for an electronic device which is an oxide layer containing silicon (Si).
상기 기판은 투명 기판인 전자소자용 전극.
The method of claim 1,
The substrate is an electrode for an electronic device is a transparent substrate.
상기 박막층은 금속 나노 구조물을 더 포함하는 전자소자용 전극.
The method of claim 1,
The thin film layer is an electrode for an electronic device further comprising a metal nanostructure.
상기 금속 나노 구조물은 금속 나노 와이어(Metal nanowire) 및 금속 나노 입자(Metal nanoparticle)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 전자소자용 전극.
The method of claim 5,
The metal nanostructure is at least one electrode for an electronic device selected from the group consisting of metal nanowires (Metal nanowire) and metal nanoparticles (Metal nanoparticle).
상기 금속은 은(Ag), 금(Au) 및 구리(Cu)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 전자소자용 전극.
The method of claim 5,
Wherein the metal is one or more electrodes selected from the group consisting of silver (Ag), gold (Au) and copper (Cu).
금속 나노 구조물;을 포함하는 전극 페이스트 조성물.
Graphene oxide (GO); And
Electrode paste composition comprising a metal nanostructure.
상기 금속 나노 구조물은 금속 나노 와이어(Metal nanowire) 및 금속 나노 입자(Metal nanoparticle)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 전극 페이스트 조성물.
9. The method of claim 8,
The metal nanostructure is at least one electrode paste composition selected from the group consisting of metal nanowires (Metal nanowire) and metal nanoparticles (Metal nanoparticle).
상기 금속은 은(Ag), 금(Au) 및 구리(Cu)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 전극 페이스트 조성물.
9. The method of claim 8,
The metal is an electrode paste composition of at least one selected from the group consisting of silver (Ag), gold (Au) and copper (Cu).
상기 전극 페이스트 조성물은 분산제를 더 포함하는 전극 페이스트 조성물.
9. The method of claim 8,
The electrode paste composition further comprises a dispersant.
상기 분산제는 순수(H2O) 및 극성 유기용매로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 전극 페이스트 조성물.
The method of claim 11,
The dispersant is at least one electrode paste composition selected from the group consisting of pure water (H 2 O) and a polar organic solvent.
상기 분산제는 메틸알코올(Methyl alcohol) 및 에틸알코올(Ethyl alcohol)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 전극 페이스트 조성물.
The method of claim 11,
The dispersant is an electrode paste composition of at least one selected from the group consisting of methyl alcohol (Methyl alcohol) and ethyl alcohol (Ethyl alcohol).
상기 기판상에 그래핀 옥사이드(Graphene Oxide, GO) 및 금속 나노 구조물을 포함하는 전극 페이스트 조성물을 이용하여 박막층을 형성하는 단계; 및
상기 박막층 내의 그래핀 옥사이드를 환원시키는 단계;를 포함하는 전자소자용 전극 제조방법.
Providing a substrate;
Forming a thin film layer on the substrate using an electrode paste composition comprising graphene oxide (GO) and a metal nanostructure; And
Reducing graphene oxide in the thin film layer; Electronic device electrode manufacturing method comprising a.
상기 금속 나노 구조물은 금속 나노 와이어(Metal nanowire) 및 금속 나노 입자(Metal nanoparticle)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 전자소자용 전극 제조방법.
15. The method of claim 14,
The metal nanostructure is at least one selected from the group consisting of metal nanowires (Metal nanowire) and metal nanoparticles (Metal nanoparticle) electrode manufacturing method for an electronic device.
상기 금속은 은(Ag), 금(Au) 및 구리(Cu)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 전자소자용 전극 제조방법.
15. The method of claim 14,
The metal is an electrode manufacturing method for an electronic device is at least one selected from the group consisting of silver (Ag), gold (Au) and copper (Cu).
상기 전극 페이스트 조성물은 분산제를 더 포함하는 전자소자용 전극 제조방법.
15. The method of claim 14,
The electrode paste composition further comprises a dispersant electrode manufacturing method for an electronic device.
상기 분산제는 순수(H2O) 및 극성 유기용매로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 전자소자용 전극 제조방법.
18. The method of claim 17,
The dispersing agent is at least one selected from the group consisting of pure water (H 2 O) and a polar organic solvent.
상기 분산제는 메틸알코올(Methyl alcohol) 및 에틸알코올(Ethyl alcohol)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 전자소자용 전극 제조방법.
18. The method of claim 17,
The dispersing agent is at least one selected from the group consisting of methyl alcohol (Methyl alcohol) and ethyl alcohol (Ethyl alcohol) electrode manufacturing method for an electronic device.
상기 박막층을 형성하는 단계는 그라비아(Gravure) 또는 스프레이(Spray) 코팅법으로 수행되는 전자소자용 전극 제조방법.
15. The method of claim 14,
Forming the thin film layer is an electrode manufacturing method for an electronic device performed by a gravure (Gravure) or spray (Spray) coating method.
상기 박막층 내의 그래핀 옥사이드를 환원시키는 단계는 요오드화수소(HI), 암모니아(NH3NH3) 및 하이드라진(Hydrazine)으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 환원제를 이용하여 수행되는 전자소자용 전극 제조방법.15. The method of claim 14,
Reducing the graphene oxide in the thin film layer is an electrode manufacturing method for an electronic device is performed using at least one reducing agent selected from the group consisting of hydrogen iodide (HI), ammonia (NH 3 NH 3 ) and hydrazine (Hydrazine).
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-
2011
- 2011-12-20 KR KR1020110138525A patent/KR20130056147A/en not_active Application Discontinuation
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| WO2015102402A1 (en) * | 2013-12-30 | 2015-07-09 | 엘지디스플레이 주식회사 | Flexible electronic device having multi-functional barrier layer |
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| KR20150080381A (en) * | 2013-12-31 | 2015-07-09 | 엘지디스플레이 주식회사 | Flexible electronic device with solution processable composite layer |
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