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무작위한 배열을 이루거나 특정한 방향으로 정렬된 금속선 형상 내지는 그리드 형상을 갖는 금속 전극층; 및상기 금속 전극층이 내장된 투명기판을 포함하고,상기 금속 전극층이 상기 투명기판의 한쪽 면에 내장되어 일체화됨에 따라 평탄한 표면을 갖고,상기 금속 전극층을 구성하는 금속이 구리인 경우, 상기 투명기판의 제조에 이용된 투명 폴리이미드 전구체 용액인 폴리아믹산 용액에 의한 구리 식각을 방지하기 위해, 상기 금속 전극층과 상기 투명기판이 서로 맞닿아 있는 계면부에 형성된 보호층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극
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제1항에 있어서,상기 보호층은 10 나노미터(nm) 내지 100 나노미터(nm)의 두께 범위를 갖는 금속, 고분자 및 세라믹 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극
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제1항에 있어서,상기 보호층은 내산화성을 갖는 금, 은, 니켈, 플라티늄 및 티타늄 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극
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제1항에 있어서,상기 보호층은 내산화성을 갖는 SiO2, SiN, MgO, ZnO, SnO2, WO3, Fe2O3, Fe3O4, NiO, TiO2, ZrO2, Al2O3, B2O3, Cr3O4, Cr2O3, CeO2, Nd2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Er2O3, Yb2O3 및 Lu2O3 중에서 적어도 하나의 세라믹을 포함하는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극
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제1항에 있어서,상기 보호층은 내산화성을 갖는 폴리아릴아민하이드로클로라이드(Poly allyamine hydrochloride)의 분자량이 10,000에서 450,000의 범위에 포함되는 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극
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제1항에 있어서,상기 금속선 형상 내지는 상기 그리드 형상을 형성하는 금속 전극선은 배선두께와 배선간격에 따라서 전도도와 투과도를 조절하기 위해, 전극 배선 간의 간격이 5 마이크로미터(μm)에서 10 밀리미터(mm)의 범위에 포함되도록 조절되어 형성되는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극
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제1항에 있어서,상기 투명기판은 무색 폴리이미드 투명기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극
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제1항에 있어서,상기 투명기판은 폴리이미드 전구체인 폴리아믹산 용액으로부터 이미드화 열처리를 거쳐 550 나노미터(nm) 가시광선 영역의 파장에서 투과도가 80 내지 95%의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극
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제1항에 있어서,상기 투명기판의 기판 두께는 5 마이크로미터(μm) 내지 100 마이크로미터(μm)의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극
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제1항 또는 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항의 고내열성 유연 투명전극을 포함하고, 투과도가 80 내지 90 %의 범위에 포함되고,저항이 0
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고내열성 유연 투명전극의 제조방법에 있어서, (a) 금속 박막층을 기판에 증착하는 단계;(b) 상기 금속 박막층 위에 고분자 나노섬유 전극 마스크를 형성하는 단계;(c) 상기 고분자 나노섬유 전극 마스크로 보호되지 않은 금속 박막 부분을 식각하는 단계;(d) 상기 식각을 통해 얻어진 금속 전극층 위에 전구체 용액을 코팅하는 단계; 및(e) 상기 전구체 용액을 열처리하여, 상기 금속 전극층이 필름의 한쪽 표면에 내장되어 평탄한 표면을 갖는 고내열성 유연 투명전극을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극의 제조방법
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제12항에 있어서, 상기 (a) 단계는, 상기 기판의 상단에 10 나노미터(nm) 내지 1 마이크로미터(μm)의 두께 범위를 갖는 금속 박막층을 DC 또는 RF 스퍼터링 방법, PLD(Pulsed Laser Deposition), 열 증발법(Thermal Evaporation), 전자빔 증발법(E-beam Evaporation), 기상화학 증착법(Chemical Vapor Deposition) 및 원자층 증착법(Atomic Layer Deposition) 중 어느 하나를 이용하여 면저항이 0
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제12항에 있어서,상기 (a) 단계는,상기 금속 박막층을 증착하기 전에 상기 기판과 상기 금속 박막층 간의 접착 특성을 증가시키기 위해, 티타늄(Titanium), 크롬(Chromium), 플라티늄(Platinum) 및 니켈(Nickel) 중 적어도 하나로 형성된 접착층을 상기 기판과 상기 금속 박막층 사이에 증착하는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극의 제조방법
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제12항에 있어서상기 (a) 단계는,상기 금속 박막층을 증착하기 전에 상기 기판과 상기 금속 박막층간의 접착 특성을 증가시키기 위해, 산소 플라즈마 처리 및 오존 자외선 처리 중 적어도 하나를 처리하는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극의 제조방법
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제12항에 있어서,상기 고분자 나노섬유 전극 마스크는 전기 방사법을 이용하여 무작위한 배열을 갖는 벨트 마스크, 한 방향으로 정렬된 배열을 갖는 벨트 마스크 및 그리드 형태로 정렬된 배열을 갖는 벨트 마스크 중 하나의 형태로 상기 금속 박막층 위에 직접 그려지는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극의 제조방법
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제12항에 있어서,상기 고분자 나노섬유 전극 마스크는 전기수력학적 젯 프린팅(Electrohydrodynamic jet deposition) 공정을 이용하여 상기 금속 박막층 위에 직접 그리드 형태로 그려지는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극의 제조방법
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제12항에 있어서,상기 고분자 나노섬유 전극 마스크는 롤투롤 공정(Roll-to-roll processing), 그라비어 프린팅(Gravure printing) 및 포토리소그래피(Photo lithography) 중 어느 하나를 통해 형성된 고분자 섬유 마스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극의 제조방법
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제12항에 있어서,상기 고분자 나노섬유 전극 마스크의 배선의 두께가 500 나노미터(nm) 내지 10 마이크로미터(μm)의 범위에 포함되고,상기 고분자 나노섬유 전극 마스크의 배선간의 간격이 5 마이크로미터(μm) 내지 10 밀리미터(mm)의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극의 제조방법
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제12항에 있어서,상기 고분자 나노섬유 전극 마스크는 물에는 녹지 않는 것을 특징으로 하는 폴리아크릴나이트릴(PAN, Polyacrilonitrile), 폴리비닐아세테이트(PVAc, Polyvinylacetate), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA, Polymethylmethacrylate, 폴리스티렌(PS, Polystylene), 폴리비닐클로라이드(PVC, Polyvinylchloride) 및 폴리카보네이트(PC, Polycarbonate) 중 적어도 하나의 고분자를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극의 제조방법
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제12항에 있어서,상기 (c) 단계 이전에, 상기 금속 박막층과 상기 고분자 나노섬유 전극 마스크간의 접착성 향상을 위해, 상기 고분자 나노섬유 전극 마스크를 팽윤(Swelling) 가능한 용매인 아세톤(Acetone), 에탄올(Ethanol), N,N-디메틸포름아마이드(DMF, Dimethyformamide), N-메틸-2-피롤리돈(NMP, N-Methyl-2-Pyrrolidone), 디메틸아세트아마이드(DMAc, Dimethyaceteamide) 및 테트라하이드로퓨란(THF, Tetrahydrofuran) 중 하나 이상을 선택하여 용매가 증발 가능한 온도에서 용매 어닐링(annealing)을 30초에서 5분 이내로 실시하는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극의 제조방법
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제12항에 있어서,상기 (c) 단계는, 상기 고분자 나노섬유 전극 마스크의 배선 간의 간격 및 배선 두께가 100 나노미터(nm) 내지 1 마이크로미터(μm)의 범위에 포함되는 경우 이온빔 식각, 서브트렉티브 플라즈마 식각 및 고온 염소(chlorin) 가스 식각 중 적어도 하나의 건식법을 이용하여 상기 금속 박막을 식각하고,상기 고분자 나노섬유 전극 마스크의 배선 간의 간격 및 배선 두께가 1 마이크로미터(㎛) 이상일 경우 증류수-염화제이철(FeCl3), 증류수-염산(HCI)-염화제이철FeCl3), 증류수-질산(HNO3), 증류수-질산(HNO3)-질산은(AgNO-3), 증류수-과황산암모늄((NH4)S2O8) 및 증류수-염화암모늄(NH4CI)-암모니아수 중 적어도 하나의 용액을 이용한 습식법을 이용하여 상기 금속 박막을 식각하는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극의 제조방법
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제12항에 있어서,상기 (c) 단계 이후에,(f) 상기 식각을 통해 얻어진 금속 나노 및 마이크로 벨트 형상 내지는 금속 메쉬 형상의 금속 전극층 위에 전구체 용액에 대한 보호층을 코팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극의 제조방법
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제23항에 있어서,상기 (f) 단계는,상기 보호층이 금속 또는 세라믹인 경우 DC 또는 RF 스퍼터링 방법, PLD(Pulsed Laser Deposition), 열 증발법(Thermal Evaporation), 전자빔 증발법 (E-beam Evaporation), 기상화학 증착법 (Chemical Vapor Deposition) 및 원자층 증착법 (Atomic Layer Deposition) 중 어느 하나를 이용하여 상기 보호층을 치밀한 박막 형태로 코팅하고,상기 보호층이 고분자인 경우 상온에서 1 내지 10 wt%의 농도 범위를 갖는 폴리아릴아민하이드로클로라이드(PAH, Polyallylamine hydrochloride) 용액을 스핀코팅 방법, 프린팅 방법, 디핑코팅 방법 및 스프레이 방법 중 어느 하나의 방법을 이용하여 상기 보호층을 코팅하는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극의 제조방법
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제12항에 있어서, 상기 (d) 단계는, 상기 금속 전극층이 형성된 기판 위에 상기 전구체 용액으로서 폴리아믹산 용액을 코팅하여 생성된 폴리아믹산 막을, 수소가 포함된 기체에서 150 내지 250 ℃의 온도 범위에서 열처리하여 무색 투명하며 유연한 폴리이미드 기판을 제조하는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극의 제조방법
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제12항에 있어서, (g) 상기 금속 전극층이 상기 필름의 한쪽 표면에 내장되어 일체화된 상기 고내열성 유연 투명전극을 상기 기판에서 분리하는 단계; 및(h) 상기 기판으로부터 분리된 상기 고내열성 유연 투명전극의 표면에 추가의 전도성 막을 코팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 고내열성 유연 투명전극의 제조방법
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제26항에 있어서, 상기 (g) 단계는, 상기 금속 전극층이 내장된 상기 필름을 증류수에 1 내지 30분 동안 담그는 과정을 통해 상기 고내열성 유연 투명전극을 상기 기판에서 분리하는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극의 제조방법
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제26항에 있어서, 상기 (h) 단계는, 상기 필름에 내장된 금속 전극층의 내산화성과 외부의 물리적 및 화학적 자극으로부터의 저항성을 높이기 위해, 상기 금속 전극층 상단에 10 나노미터(nm) 내지 200 나노미터(nm)의 두께 범위를 갖는 무기물 박막층을 상기 추가의 전도성 막으로서, RF 스퍼터링 방법, PLD(Pulsed Laser Deposition), 열 증발법(Thermal Evaporation), 전자빔 증발법(E-beam Evaporation), 기상화학 증착법(Chemical Vapor Deposition) 및 원자층 증착법(Atomic Layer Deposition) 중 어느 하나를 이용하여 증착하는 것을 특징으로 하는 고내열성 유연 투명전극의 제조방법
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