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Heraeus Materials Reveals Innovative Conductive Polymer Transparent Electrode

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Heraeus Materials Korea’s Jinwhan Kim

Heraeus Materials Korea’s Jinwhan Kim

 

By Choong Hoon Yi

 

At 2016 Production/Process Technology Development and Application Cases by Flexible Transparent Electrode and Film Materials Seminar (December 17), Heraeus Materials Korea’s Jinwhan Kim revealed new product of Clevios, Heraeus’ main transparent electrode series, through a presentation titled Conductive Polymer-based Flexible Transparent Electrode Production and Process Technology Development Trend and Application Examples.

 

Transparent electrode possesses high transmittance of ≥ 80% and conductivity of ≤ 500 Ω/ㅁ, and is being used as electronic component for displays including OLED electrode. The transparent electrode can be mainly categorized into 3 types: thin metal film, carbon allotrope, and conductive polymer. Heraeus Materials is considered a major company producing conductive polymer together with SKC.

 

Although many people regard Heraeus as a company producing gold and silver bullion, Kim explained that Heraeus is focusing on display and semiconductor related chemicals. Particularly, Kim added that Clevios, Heraeus’ representative product, contains over 20 years of PEDOT materials know-how and experience.

 

Clevios™ P, the existing PEDOT:PSS product, is mostly produced in Leverkusen, Germany, and essentially uses thermal curing. Kim revealed that when Clevios™ P is coated, it shows bluish hue and the degree changes depending on the thickness. The conductivity is 1,000 S/cm and has the refractive index similar to glass.

 

While the existing Clevios product has sufficient flexibility to be applied to flexible products, Kim reported that future flexible display requires transparent electrode with higher specifications, emphasizing the importance of product development, and introduced new product Clevios™ HY.

 

High conductive transparent electrode, Ag nanowire was added to the existing Clevios PEDOT:PSS product to produce Clevios™ HY. AG nanowire typically has rough surface but Clevios PEDOT:PSS corrects this by making it flat. The highly flexible new product has relatively low sheet tension of less than 100 Ω/ㅁ. Kim emphasized that this new product can be turned to solvent base and used in printing process, revealing they are developing Clevios™ HYJET, a PEDOT:PSS transparent electrode for printing use.

Heraeus Materials, 혁신적인 전도성 고분자 투명전극 공개

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Heraeus Materials Korea의 김진환 팀장

12월 17일 열린 ‘2016년 유연 투명전극 및 필름 소재별 제조/공정 기술개발과 적용사례 세미나’에서 Heraeus Materials Korea의 김진환 팀장은 ‘전도성 고분자 기반 유연 투명전극 제조 및 공정 기술개발 동향과 적용사례’라는 제목의 강연을 통해  Heraeus의 대표적인 투명 전극 시리즈인 ‘Clevios’의 새로운 제품을 선보였다.

80% 이상의 고투명도와 면저항 500Ω/ㅁ 이하의 전도도를 가져 OLED 전극 등 디스플레이에 전자 부품으로 사용되는 투명전극은 크게  금속박막과  carbon allotrope, 전도성 고분자 세 종류로 나누어진다. Heraeus Materials는 SKC와 함께  전도성 고분자를 생산하는 대표적인 업체로 꼽힌다.

김 팀장은 많은 사람들이 Heraeus를 금괴와 은괴, 설비 금속 등을 생산하는 업체로 알고 있지만 현재는 디스플레이와 반도체 관련 chemical에 집중하고 있다고 설명하며 특히 대표적인 제품인 ‘Clevios’에는 20년 이상의 PEDOT 성분에 대한 노하우와 경험이 담겨있다고 발표했다.

기존 PEDOT:PSS 제품인 ‘Clevios™ P’는 독일 레버쿠젠에서 대부분 생산하며 기본적으로 열경화를 사용한다. 김 팀장은 ‘Clevios™ P’에 대해 “코팅 시 bluish한 색을 내며 두께에 따라 그 정도가 바뀐다.” 고 밝히며 전도성은 1000S/cm을 가지며 유리와 비슷한 굴절율을 가진다고 발표했다.

김 팀장은 기존 ‘Clevios’제품은 플렉시블 제품에 적용되기 충분한 연신율을 가지고 있지만 미래의 플렉시블 디스플레이에서는 더 높은 사양의 투명 전극이 요구되기 때문에 새로운 제품 개발이 중요하다고 하며 신제품인  ‘Clevios™ HY’를 소개했다.

‘Clevios™ HY’는 기존 ‘Clevios’ PEDOT:PSS 제품에 고전도성 투명전극인 Ag nano wire를 결합한 원리를 통해 개발되었다. Ag nano wire는 기본적으로 표면이 rough하기 쉬운데 이를 ‘Clevios’ PEDOT:PSS가 flat하게 만들어 보완해준다. 또한 유연성이 강하며 100Ω/ㅁ미만의 상대적으로 낮은 면저항을 가지고 있는 것이 특징이다. 김 팀장은 “특히 이번 신제품은 solvent base화하여 프린팅 공정에 쓰일 수 있다.”고 강조하며 ‘Clevios™ HYJET’라는 이름의 프린팅 공정 전용 PEDOT:PSS 투명전극을 개발 중에 있다고 밝혔다.