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6月11日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請 No. 10-2014-0071059的優先權和權益,將其全部內容引入本文作為參考。
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] 電子器件如IXD或LED平板顯示器、觸摸屏面板、太陽能電池、透明晶體管等包括 導電薄膜,所述導電薄膜可為透明的。期望用于導電薄膜的材料具有在可見光區域中大于 或等于約80%的光透射率和小于或等于約100微歐姆-厘米(μQ*cm)的比電阻。目前使 用的用于導電薄膜的材料包括氧化銦錫(ΙΤ0)、氧化錫(例如,Sn02)、氧化鋅(ZnO)等。ΙΤ0 材料具有差的柔性且由于銦的有限儲量而不可避免地成本較高。因此,需要替代性材料的 開發。氧化錫和氧化鋅具有較低的電導率且具有差的柔性。
[0005] 對于已經作為下一代電子器件引起日益增加的關注的柔性電子器件如能彎曲的 或能折疊的電子器件,期望開發具有高的透明性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】
[0006] -種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。
[0007] 另一實施方式提供包括所述導電薄膜的電子器件。
[0008] 在一種實施方式中,導電薄膜包括由化學式1或化學式2表示并具有層狀晶體結 構的化合物:
[0009] 化學式1
[0010] M^e;,
[0011] 其中Μ1 是鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鉭(Ta)、或鈮(Nb);或
[0012] 化學式2
[0013]M2Se2
[0014] 其中Μ2是釩(V)或鉭(Ta)。
[0015] 所述導電薄膜在約l〇nm的膜厚度下對于具有約550nm波長的光可具有大于或等 于約50%的透射率。
[0016] 所述化合物可包括TiTe2、NbTe2、TaTe2S它們的組合。
[0017] 所述導電薄膜可包括所述化合物的單晶。
[0018] 所述導電薄膜可具有大于或等于約2200S/cm的電導率。
[0019] 所述化合物可具有小于或等于約30Ω/ □的在25 °C對于具有約550nm波長的光的 吸收系數(α)與其電阻率值(P)的乘積。
[0020] 所述層狀晶體結構可屬于六方晶系且可在空間群P_3ml(164)中,或可屬于單斜 晶系且可在空間群C12/ml(12)中。
[0021] 所述導電薄膜可包括多個包含所述化合物的納米片,且所述納米片可彼此接觸以 提供電連接。
[0022] 所述導電薄膜可包括包含所述化合物的連續的沉積膜。
[0023] 所述導電薄膜在約10nm的膜厚度下對于具有約550nm波長的光可具有大于或等 于約80 %的透射率。
[0024] 另一實施方式提供包括導電薄膜的電子器件,所述導電薄膜包括由化學式1或化 學式2表示并且具有層狀晶體結構的化合物:
[0025] 化學式1
[0026] M^e;,
[0027]其中Μ1是鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鉭(Ta)、或鈮(Nb);或
[0028] 化學式2
[0029]M2Se2
[0030] 其中Μ2是釩(V)或鉭(Ta)。
[0031] 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。
[0032] 根據一種實施方式,提供具有與ΙΤ0的電導率相當或比ΙΤ0的電導率大的電導率 和改善的可見光透射率的透明且導電的材料變得可能。
【附圖說明】
[0033] 通過參照附圖更詳細地描述本公開內容的示例性實施方式,本公開內容的以上和 其它方面、優點和特征將變得更明晰,其中:
[0034]圖1是在實施例中用于制備多晶燒結體的方法的示意圖;
[0035] 圖2A、圖2B和圖2C各自為計數(任意單位)對衍射角(2倍Θ即2Θ,度)的圖, 且為實施例6中分別在700°C、800°C和900°C制備的TaTe2多晶燒結體的X-射線衍射譜;
[0036] 圖3是計數(任意單位)對衍射角(2倍Θ即2Θ,度)的圖,且為實施例8中制 備的TaSe2多晶燒結體的X-射線衍射譜;
[0037] 圖4是在實施例9中用于制備單晶化合物的方法的示意圖;
[0038] 圖5是包括導電薄膜的一種實施方式的有機發光二極管器件的一種實施方式的 橫截面圖;
[0039] 圖6A、圖6B和圖6C各自為計數(任意單位)對衍射角(2倍Θ即2Θ,度)的圖, 且為實施例1中分別在600°C、700°C和800°C制備的TiTe2多晶燒結體的X-射線衍射譜; 和
[0040]圖7A、圖7B、圖7C和圖7D各自為計數(任意單位)對衍射角(2倍Θ即2Θ,度) 的圖,且為對比例3中分別在600°C、700°C、800°C和900°C制備的TiSe2多晶燒結體的X-射 線衍射譜。
【具體實施方式】
[0041] 參照以下實施方式以及附于此的圖,本公開內容的優點和特性以及其實現方法將 變得明晰。然而,本公開內容可以許多不同的形式體現并且將不被解釋為限于本文中所闡 述的實施方式;相反,提供這些實施方式使得本公開內容將向本領域技術人員充分地傳達 本發明的范圍。因此,在一些實施方式中,為了清楚起見,沒有對公知的工藝技術進行詳細 說明。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)可如本領域技術人 員通常理解地那樣定義。常用字典中定義的術語不可理想化或者擴大化地解釋,除非清楚 地定義。此外,除非明確地相反描述,詞"包括"和變型例如"包含"或"含有"將被理解為暗 示包含所述的要素,但是不是排除任何其它要素。
[0042] 單數包括復數,除非另外提及,因而單數形式"一種(個)(a,an)"和"該(所述) (the) "意圖包括復數形式,包括"至少一種(個)",除非上下文清楚地另外指明。
[0043] 在附圖中,為了清楚起見,放大層、區域等的厚度。在整個說明書中,相同的附圖標 記表示相同的元件。
[0044] 將理解,當一個元件例如層、膜、區域、或基底被稱作"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,當一個元件被稱作"直接在"另 外的元件"上"時,則不存在中間元件。
[0045] 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、部件(組 分)、區域、層和/或部分,但是這些元件、部件(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、部件(組分)、區域、層或部分與另外的元件、部件(組 分)、區域、層或部分區分開。因此,在不脫離本文中的教導的情況下,下面討論的第一元件、 部件(組分)、區域、層或部分可稱為第二元件、部件(組分)、區域、層或部分。
[0046] "或"意味著"和/或"。如本文中使用的,術語"和/或"包括相關列舉項目的一個 或多個的任意和全部組合。
[0047] 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。
[0048] 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。
[0049] 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。此外, 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。
[0050] 在一種實施方式中,導電薄膜包括由化學式1或化學式2表示并且具有層狀晶體 結構的化合物:
[0051] 化學式1
[0052] M^e;,
[0053] 其中Μ1 是鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鉭(Ta)、或鈮(Nb);和
[0054] 化學式2
[0055] M2Se2
[0056] 其中Μ2是釩(V)或鉭(Ta)。
[0057] 所述化合物可包括TiTe2、NbTe2、TaTe2或它們的組合。在一種實施方