導電薄膜和包括其的電子器件的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2014年5月27日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請 No. 10-2014-0064005的優先權、以及由其產生的所有權益,其內容通過參考全部引入本文。
技術領域
[0003] 公開了導電薄膜和包括其的電子器件。
【背景技術】
[0004] 典型的電子器件如平板顯示器例如IXD或LED、觸摸屏面板、太陽能電池、透明晶 體管等包括導電薄膜或透明導電薄膜。可期望用于導電薄膜的材料具有例如在可見光區域 中大于或等于約80%的高的光透射率和小于或等于約100微歐姆-厘米(μQ*cm)的低的 比電阻。目前使用的用于導電薄膜的材料包括氧化物材料或導電聚合物材料。氧化物材料 可為氧化銦錫(ΙΤ0)、氧化錫(Sn02)、氧化鋅(ZnO)等。作為透明電極材料的ΙΤ0具有差的 柔性和由于銦的有限的可獲量所致的不可避免地較高的制造成本。因此,迫切地需要替代 性材料的開發。氧化錫和氧化鋅顯示低的電導率且具有差的柔性。
[0005] 基于聚合物的電極材料可為例如PED0T:PSS(聚(3, 4-亞乙基二氧噻吩)聚(磺 苯乙烯))。盡管基于聚合物的電極材料具有優異的柔性,但其顯示低的電導率和差的穩定 性。
[0006] 為了開發適于用作下一代電子器件的柔性電子器件(如可彎曲的或可折疊的電 子器件),期望開發具有高的透明度和優異的電導率的用于柔性且穩定的透明電極的材料。
【發明內容】
[0007] -個實施方式提供具有高的電導率和優異的光透射率的柔性的導電薄膜。
[0008] 另一實施方式提供包括所述導電薄膜的電子器件。
[0009] 在一個實施方式中,導電薄膜包括由化學式1表示并具有層狀晶體結構的化合 物:
[0010] 化學式1
[0011] MeCha
[0012] 其中
[0013] Me為Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、或Lu;
[0014] Ch為硫、硒、或蹄;和
[0015] a為范圍1-3的整數。
[0016] 所述導電薄膜在100納米的厚度下對于在約550納米的波長處的光可具有大于或 等于約80百分比(%)的透射率。
[0017] 所述導電薄膜可具有比在面外方向上的電導率高的在面內方向上的電導率。
[0018] 所述化合物可為三碲化物化合物。
[0019] 所述化合物可包括YTe3、LaTe3、CeTe3、PrTe3、NdTe3、SmTe3、GdTe3、TbTe3、DyTe3、 HoTe3、ErTe3、或其組合。
[0020] 所述導電薄膜可包括單晶化合物。
[0021] 所述導電薄膜可具有大于或等于約3, 000西門子/厘米的電導率。
[0022] 所述化合物可具有小于或等于約30歐姆/平方(Ω/ □)的其電阻率值(p)與 在25°C下對于具有約550納米波長的光的吸收系數(α)的乘積。
[0023] 所述層狀晶體結構可屬于具有Cmcm(63)空間群的斜方晶系、具有C2cm(40)空間 群的斜方晶系、或具有P42/n(86)空間群的四方晶系。
[0024] 所述導電薄膜可包括由化學式1表示的化合物的單晶。
[0025] 所述導電薄膜可包括多個包含化學式1的化合物的納米片,且所述納米片彼此接 觸以提供電連接。
[0026] 所述導電薄膜可包括包含化學式1的化合物的連續的沉積膜。
[0027] 所述導電薄膜可具有小于或等于約100納米的厚度。
[0028] 所述導電薄膜可具有比在面外方向上的電導率高的在面內方向上的電導率。
[0029] 另一實施方式提供包括以上導電薄膜的電子器件。
[0030] 所述電子器件可為平板顯示器、觸摸屏面板、太陽能電池、電子視窗(e-window)、 電致變色鏡、熱鏡、透明晶體管、或柔性顯示器。
【附圖說明】
[0031] 由結合附圖考慮的示例性實施方式的以下描述,這些和/或其它方面將變得明晰 和更容易理解,其中:
[0032] 圖1為顯示根據一個示例性實施方式的制備多晶化合物的方法的示意圖;
[0033] 圖2為顯示根據一個實施方式的化合物的單元結構層的結構的示意圖;
[0034] 圖3為作為CeTe3多晶燒結體的X-射線衍射譜的強度(計數的數量)對散射角 (度,2Θ)的圖;
[0035] 圖4為作為YTe3多晶燒結體的X-射線衍射譜的強度(計數的數量)對散射角 (度,2Θ)的圖;
[0036] 圖5為作為LaTe3多晶燒結體的X-射線衍射譜的強度(計數的數量)對散射角 (度,2Θ)的圖;
[0037] 圖6為作為ErTe3多晶燒結體的X-射線衍射譜的強度(計數的數量)對散射角 (度,2Θ)的圖;
[0038] 圖7為作為NdTe3多晶燒結體的X-射線衍射譜的強度(計數的數量)對散射角 (度,2Θ)的圖;
[0039] 圖8為作為SmTe3多晶燒結體的X-射線衍射譜的強度(計數的數量)對散射角 (度,2Θ)的圖;
[0040] 圖9為顯示根據實施例2的制備單晶化合物的方法的實施方式的示意圖;和
[0041] 圖10為根據一個實施方式的包括導電薄膜的有機發光二極管器件的橫截面圖。
【具體實施方式】
[0042] 參照以下示例性實施方式以及其附圖,本公開內容的優點和細節、以及用于實現 其的方法將變得明晰。然而,本公開內容可以許多不同的形式體現并且不被解釋為限于本 文中所闡述的實施方式。相反,以滿足適用的法律要求為目的提供這些實施方式。因此,在 一些實施方式中,未對公知的工藝技術進行詳細說明以避免本發明構思的模糊解釋。因此, 下面僅通過參考附圖描述示例性實施方式,以解釋本發明構思的方面。表述如"…的至少一 種(個)"當在要素列表之前或之后時修飾整個要素列表,且不修飾所述列表的單獨要素。 如果未另外定義,說明書中的所有術語(包括技術和科學術語)可如本發明所屬領域的技 術人員通常理解地那樣定義。常用字典中定義的術語應被解釋為其含義與它們在相關領域 和本公開內容的背景中的含義一致,并且不可理想化地或夸大地解釋,除非清楚地定義。另 外,除非明確地相反描述,詞語"包括"和詞語"包含"當用在本說明書中時表明存在所述的 特征、區域、整體、步驟、操作、元件和/或組分,但是不排除存在或增加一個或多個另外的 特征、區域、整體、步驟、操作、元件、組分、和/或其集合。因此,以上詞語將被理解為意味著 包括所述的要素,但是不排除任何另外的要素。
[0043] 將理解,盡管術語第一、第二、第三等可用在本文中描述各種元件、組分、區域、層 和/或部分,但是這些元件、組分、區域、層和/或部分不應受這些術語限制。這些術語僅用 于將一個元件、組分、區域、層或部分與另外的元件、組分、區域、層或部分區分開。因此,在 不脫離本實施方式的教導的情況下,下面討論的第一元件、組分、區域、層或部分可稱為第 二元件、組分、區域、層或部分。
[0044] 本文中使用的術語僅用于描述【具體實施方式】的目的,且不意圖為限制性的。如本 文中使用的,單數形式"一個(種)(a,an)"和"該(所述)"意圖包括復數形式,除非上下 文清楚地另外指明。
[0045] 為了便于描述,在本文中可使用空間相對術語如"在......之下"、"在......下 面"、"下部"、"在......上方"、"上部"等來描述如圖中所示的一個元件或特征與另外的 元件或特征的關系。將理解,除圖中所描繪的方位以外,空間相對術語還意圖涵蓋使用或 操作中的器件的不同方位。例如,如果將圖中的器件翻轉,描述為"在"另外的元件或特征 "下面"或"之下"的元件則將定向"在"所述另外的元件或特征"上方"。因此,示例性術語 "在......下面"可涵蓋在......上方和在......下面兩種方位。器件可以其它方式定 向(旋轉90度或在另外的方位上)且本文中使用的空間相對描述詞相應地進行解釋。
[0046] 如本文中使用的"約"或"大約"包括所述的值并且意味著在如由本領域普通技術 人員考慮到所討論的測量以及與具體量的測量有關的誤差(即,測量系統的限制)而確定 的對于具體值的可接受的偏差范圍內。
[0047] 在本文中參照作為理想化實施方式的示意圖的橫截面圖描述示例性實施方式。這 樣,將預計到由例如制造技術和/或公差導致的與圖示的形狀的偏差。因此,本文中描述的 實施方式不應解釋為限于如本文中圖示的區域的特定形狀,而是包括由例如制造導致的形 狀上的偏差。例如,圖示或描述為平坦的區域可典型地具有粗糙和/或非線性特征。另外, 圖示的尖銳的角可為圓形的。因此,圖中所示的區域在本質上是示意性的,并且它們的形狀 不意圖圖示區域的精確形狀,并且不意圖限制本權利要求的范圍。
[0048] 如上所述,單數包括復數,除非另外提及。
[0049] 在附圖中,為了清楚,層、區域等的厚度被放大。在說明書中相同的附圖標記始終 表示相同的元件。
[0050] 將理解,當一個元件如層、膜、區域或基底被稱為"在"另外的元件"上"時,其可直 接在所述另外的元件上或者還可存在中間元件。相反,當一個元件被稱為"直接在"另外的 元件"上"時,不存在中間元件。
[0051] 在一個實施方式中,導電薄膜包括由以下化學式1表示并具有層狀晶體結構的化 合物:
[0052] 化學式1
[0053] MeCha
[0054] 其中在化學式1中,
[0055] Me為Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、或Lu ;
[0056] Ch為硫、硒、或碲;
[0057] 且a為1-3的整數,例如