KR101018276B1

KR101018276B1 - 전기전도성 실리카-폴리아닐린 코어-쉘 나노입자를 이용한 잉크젯 프린터용 잉크의 제조방법

Info

Publication number: KR101018276B1
Application number: KR1020080137138A
Authority: KR
Inventors: 장정식; 조준혁
Original assignee: 서울대학교산학협력단
Priority date: 2008-12-30
Filing date: 2008-12-30
Publication date: 2011-03-04
Also published as: KR20100078779A

Abstract

본 발명은 잉크젯 프린팅이 가능한 전도성 고분자 잉크 조성물의 제조에 관한 것으로, 수용액에 분산되어 있는 입자 크기가 균일한 실리카-폴리아닐린 코어-쉘 나노입자를 이용하여 잉크젯 프린팅에 응용이 가능한 잉크를 제조하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 입자 사이즈가 수나노미터에서 수백나노미터인 폴리아닐린/실리카 코어/쉘 나노입자를 수용액 상에 부용매 및 분산안정제를 첨가하여 잉크젯 프린터로 프린팅이 가능한 고분산성, 전기전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크를 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면 간단하고 저렴한 방법으로 실리카-전도성 고분자 나노복합체를 수용액 상에 매우 안정하게 분산시키고, 잉크젯 프린팅 후 전도성 도막을 형성하는 과정에 있어서 추가적인 열처리 필요없이 낮은 비저항을 얻을 수 있을 뿐만아니라, 형성된 전도성 도막의 유연성 및 가시광선 영역에서의 고투과도로 인해 유연(flexible)하면서 투명한 (transparent) 유기전기/전자 소재 및 바이오 테크노로지 등 다양한 산업분야로 응용이 가능하다.

잉크젯 프린터용 잉크, 전도성 고분자, 폴리아닐린, 무기-유기 나노복합체

Description

전기전도성 실리카-폴리아닐린 코어-쉘 나노입자를 이용한 잉크젯 프린터용 잉크의 제조방법 {A Preparation Method of Ink for Inkjet Printing Using Silica-Polyaniline Core-Shell Nanoparticle}

본 발명은 드랍-온-디멘드(drop-on-demand)방식의 잉크젯 프린터로서 잉크젯이 가능한 전도성 고분자 잉크 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기 전도성을 띄기 위하여 균일한 크기의 실리카-폴리아닐린 코어-쉘 나노입자를 이용하고 잉크젯 프린팅이 가능하기 위하여 잉크조성물의 점도와 표면장력을 부용매 및 분산안정제 첨가로 조절하여 분산성과 장기 안정성이 유지되는 잉크젯 프린터용 전기 전도성 고분바-무기 나노복합체 잉크 조성물에 관한 것이다.

기존의 전자/전기 산업 분야에 있어서 전극을 형성하는 미세 구조물, 예를 들어 금속패턴, 절연층, 분리막들의 제작 공정에는 노광과 식각공정을 기반으로 하는 광학적 패터닝(photolithograpy)이 방법이 주로 이용되고 있다. 하지만, 광학적 패터닝 방법은 여러 단계의 복잡한 공정을 거치는 에너지 집약적, 고비용의 생산 기술일 뿐만 아니라 각 공저에서 발생되는 가스, 폐수 및 페화학물 등의 배출로 인해 환경 오염의 문제점이 있다. 또한 광학적 패터닝 방법은 형성하고자 하는 구 조체에 따라 각각의 광마스크(photomask)를 제조하여야 하므로, 구조체의 사이즈 및 형태를 조절하는데 시간과 비용이 따르는 한계가 지적되어 왔다. 따라서 노광/식각에 의한 광학적 패터닝 공정을 대체하기 위한 간단하고 저비용이며 친환경적

인 공정 기술 개발의 필요성이 대두되고 있다.

그 중에서도 잉크젯 프린팅은 상기 광학적 패터닝 공정 방법을 대체할 수 있는 기술로서 미세 구조체를 형성하는 공정에 있어서 폐기물이 발생하지 않고, 적은 양의 잉크를 사용하여 미세 구조체를 형성할 뿐만 아니라, 미세 구조체의 크기 및 모양을 추가적인 공정 없이 컴퓨터로 제어하여 단시간에 변형하여 형성할 수 있는 점에 있어서 광학적 패터닝과 차별되는 친환경적, 경제적인 공정기술이며 현재 미국, 일본 등 선진국을 중심으로 또한 국내외 기업체 및 학교, 연구소에서 연구/개발 중에 있다.

잉크젯 프린팅은 비접촉식 프린팅 방식이며, 사용되는 잉크의 분사 방식에 따라 크게 연속 분사(continuous jet: CJ) 방식과 드롭-온-디맨드(drop-on-demand: DOD) 방식으로 구분된다. 연속 분사 방식은 펌프를 이용하여 잉크를 연속적으로

분사하는 동안 전자기장을 변화시킴으로써 잉크의 방향을 조절하여 프린팅하는 방식이며, 드롭-온-디맨드 방식은 전기적 신호를 통하여 필요한 순간에만 잉크를 분사시키는 방식으로서, 전기에 의하여 역학적으로 변형을 일으키는 압전판을 사용하여 압력을 발생시키는 압전(piezoelectric ink jet) 방식과 열에 의하여 발생하는 버블의 팽창에서 발생하는 압력을 이용하는 열전사(thermal ink jet) 방식으로 나뉠 수 있다.

현재까지 개발되어 있는 잉크젯 프린터로 전기/전자 소자의 미세 구조체를 형성하는데 적용하기 위해서는 잉크의 분사 위치 및 속도, 이미지 구현 방법을 제어하는 잉크젯 프린팅 시스템기술, 잉크가 분사되는 노즐과 단일 또는 다수의 노즐을 제어하는 프린터 헤드 제조 기술, 분사되어 이미지를 구현하고 다양한 기능의 패턴을 형성하는 잉크 제조 기술이 있다. 그 중에서도 형성된 미세 구조체에 전기적인 특성을 부여하기 위해서는 프린터 헤드 노즐로부터 분사되어 미세구조체를 형성할 수 있는 전기 전도성을 띄는 잉크 제조 기술이 중요한 요소 기술로 인식되어 있다. 잉크젯 프린터의 노즐로부터 잉크가 분사되기 위하여 만족되어야 하는 유체의 물성은 적절한 점도, 적절한 표면장력(surface tension)이다. 이러한 유체의 물성은 액적 형성 기구 및 액적의 크기, 일정 압력 펄스에서의 속도에 영향을 미쳐 디자인된 이미지를 정확하게 구현한 크기 및 모양으로 구현하는데 있어서 매우 중요하도고 할 수 있다. 따라서, 잉크젯 프린터용 잉크의 점도는 압전 방식의 잉크젯 프린터의 경우에 약 0.5 ~ 40 mPa·s 의 점도를 유지해야 하며 표면장력은 압전 방식의 잉크젯 프린터의 경우에 약 20 ~ 80 mN/m 의 범위 이내이어야 한다. 이러한 유체의 물성을 만족시키지 못할 경우 잉크의 분사 상태가 불안정하거나 분사가 되지 않을 수 있다. 열전사 방식의 잉크젯 프린터의 경우에 약 1.5 mPa·s 정도의 점도를 유지해야 하며, 표면장력은 약 35 ~ 45 mN/m 의 범위가 요구되며, 열에 의하여 잉크가 약 350℃ 까지 가열될 수 있으므로 증발 속도가 빠른 용매의 잉크는 사용하기 어렵다. 또한, 연속 분사 방식의 잉크젯 프린터의 경우에는 약 2.8 ~ 6 mPa·s 정도의 점도, 25 ~ 40 mN/m 의 표면장력이 요구되며, 연속 분사 방식의 경우 드롭-온-디맨드 방식과 달리 잉크에 전도성을 부여하기 위하여 염(salt)이 첨가

된다. 그 외에도 산업적으로 적용이 가능하기 위해서는 프린팅에 크게 영향을 미치는 점도와 표면장력 같은 유체의 물리적인 물성 뿐만 아니라, 잉크의 안정성과 관계되는 화학적 안정성, 분산성, 시간에 따라 물성의 변화가 없는 장기 안정성 등을 고려하여 잉크를 제조하게 된다.

최근에 이르러, 이러한 잉크젯 프린팅 공정으로 전기/전자 소자 내에 전도성 미세 구조체를 형성하기 위하여 금(Au). 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni). 백금(Pt) 등의 금속 나노입자를 알코올계 유기 용매에 고분자 분산제를 이용하여 잉크젯 프린터로 프린팅 하였을 때, 비저항이 낮은 미세 구조체를 형성 할 수 있는 연구가 활발히 진행되어 왔다. 이러한 금속 나노입자를 이용한 잉크 조성물은 비록 형성된 미세 구조체의 비저항이 매우 낮아 전기적으로는 우수한 성질을 보이지만, 금속 나노입자의 높은 가격과 미세 구조체를 형성하기 위하여 약 200 ℃ 이상에서 금속 나노입자의 소결을 위한 열처리 공정이 추가적으로 필요하다는 단점이 있다. 또한 형성된 전도성 미세 구조체는 금속 고유의 단단한 (rigid) 특성으로 인해 유연성을 유지하기 어려우며, 가시광선 영역에서 빛을 투과하지 못하는 한계점으로 인해 미래형 전기/전자 소자인 유연하면서 투과도가 우수한 전기/전자 소자에 적용하기 어여운 단점이 있다.

따라서, 잉크젯 프린팅 방법을 이용하여 전기/전자 소자의 미세 구조체를 잉간단하고 빠르게 형성할 수 있으면서, 추가적인 열처리 공정이 필요없고, 형성된 미세 구조체의 유연성이 유지되고 가시광선 영역에서의 광투과도 우수할 수 있는 고분자를 이용한 잉크젯 프린터용 전도성 잉크 조성물의 제조 방법 개발이 강력히 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 이러한 종래 기술의 문제점들을 일거에 해결하고자 전기 전도도가 우수한 전도성 고분자인 폴리아닐린이 입자 사이즈가 균일한 실리카 나노입자에 둘러싸인 실리카-폴리아닐린 코어-쉘 나노입자를 이용하고 수용액 상에서 부용매 및 분산안정제를 첨가하여 잉크젯 프린팅이 가능한 전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 기술적 과제는 전기 전도성을 띄는 미세구조체를 형성하는데 있어서 종래에 금속 나노입자를 이용한 전도성 잉크에 비해 추가적인 열처리 없이도 미세구조체를 단시간에 형성할 수 있는 장점을 가지며, 유연하고 가시광선영역에서 투과도가 높은 미세구조체를 형성할 수 있는 전도성 잉크 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명은 수에서 수십 나노미터의 크기의 실리카-폴리아닐린 나노입자를 이용하고 수용액 상에서 부용매 및 분산안정제를 첨가하여 드랍-온-디멘드 방식의 잉크젯 프린터로서 잉크젯 프린팅이 가능한 전기 전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크를 제조하는 것을 내용으로 한다.

본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 전기 전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크 의 제조 방법은,

(A) 실리카-폴리아닐린 나노입자를 수용액 상에 부용매를 첨가하는 단계;

(B) 상기 용액에 분산안정제를 첨가하여 잉크젯 프린팅이 가능한 점도와 표면장력의 물성을 제어하여 전도성 잉크를 제조하는 단계; 및

(C) 제조된 전도성 잉크를 잉크젯 프린터로 프린팅하여 미세 구조체를 형성하고 전기적 물성을 평가하는 단계를 포함하는 것으로 구성되어 있다.

본 발명에 따른 잉크젯 프린터용 전도성 잉크를 수에서 수십나노미터의 균일한 입자 크기를 가지는 실리카-폴리아닐린 코어-쉘 나노입자로 제조하는 방법은 이제껏 보고된 바가 없는 전혀 새로운 방법으로서, 잉크 조성물의 용매로서 물이 사용되어 친환경적이며, 추가적인 열처리 없이 전기/전자 소자에 적용가능한 미세 구조체를 형성할 수 있다. 또한, 형성된 미세 구조체가 유연성이 있고, 가시광선 영역에서 투과도가 우수하며 다양한 기판에 원하는 모양 및 크기로 미세 구조체를 형성 할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 상기 전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크는 전기/전자 산업에 있어서 차세대 기술로서 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 화학센서 및 바이오 센서에 있어서 전기적 성질이 부여된 칩의 제조 등과 같은 친환경-바이오 산업과 같은 다양한 산업 분야로의 응용이 기대된다.

단계(A)에서 제조되는 실리카-폴리아닐린 나노 입자는 본 발명팀에서 개발하여 특허 출원(장정식, 하정석, 출원번호; 10-2006-0015331, 등록번호; 10-0724845, 대한민국 특허)한 "분산 중합을 이용한 실리카-폴리아닐린 코어-쉘 복합체의 제조방법"에 제시된 방법을 이용하여 제조되었다. 제조된 실리카-폴리아닐린 코어-쉘 복합체의 크기는 제조시 사용되는 실리카 코어 입자의 크기에 따라 수나노미터에서 수마이크로미터 크기로 자유로이 제조가 가능하였다.

특히, 코어로 사용된 실리카 나노입자의 경우에는 잉크젯 프린터 노즐에서 분사될 때, 막힘없이 분사되기 위하여 그 크기가 100 나노미터 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하나 그 크기가 한정되는 것은 아니다.

사용되는 부용매는 잉크 조성물이 프린터 노즐에서 막힘없이 분사되기 위하여 첨가되는 습윤제 역할 및 전체 잉크 조성물의 점도 및 표면장력을 조절하는 역할을 부여하기 위한 것으로 그 점도가 5 ~ 10 mPa·s 사이이며, 수용액 상에서 용해도가 뛰어나고 끓는점이 150 ~ 250℃ 인 것이 바람직하다.

상기 부용매로는 다이올(diol) 혹은 글리콜(glycol)계의 화합물로서, 구체적으로는 다이올(diol) 또는 글리콜계 화합물로서, 구체적으로는 1,2-헥산디올, 디에틸렌 글리콜,트리에틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 글리세린, 폴리에틸렌 글리콜 및 헥실렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이다.

첨가되는 상기 부용매의 양은 전체 잉크 조성물을 100 중량부를 기준으로 하여, 0.5 내지 20 중량부인 것이 바람직하다. 첨가되는 부용매의 양이 0.5 중량부 미만인 경우에는 잉크의 건조 속도가 너무 빨라져서 노즐 부분에서 막힘 현상이 일어나기 쉬우며, 20 중량부를 초과하면 프린팅 한 후 건조시간이 길어지게 되어 용매의 퍼짐 현상으로 인해 원하는 미세 구조체 형성에 있어서 어려움이 있다.

단계 (B)에서 전체 잉크조성물의 장기적인 분산성을 유지하기 위하여 첨가되는 분산안정제로는 수용액에 분산성이 매우 우수하면서 용매 내의 실리카-폴리아닐린 코어-쉘 나노입자의 엉김현상을 최소화 할 수 있는 고분자로서 바람직하게는 폴리스타이렌설포네이트(polystyrenesulfonate), 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol), 폴리비닐피롤리돈(polyvyinylpyrrolidone) 이며, 특별히 고분자의 분자량이 한정되어 있는 것은 아니다.

첨가되는 상기 분산안정제의 양은 전체 잉크조성물을 100 중량부를 기준으로 하여, 1 ~ 30 중량부 인 것이 바람직하다. 첨가되는 분산 안정제의 양이 1 중량부 미만인 경우에는 분산제의 역할이 미비하여 전체 잉크조성물 내의 실리카-폴리아닐린 코어-쉘 나노입자의 응집으로 인해 분산 안정성이 떨어지며, 30 중량부를 초과할 경우는 전체 잉크조성물의 점도가 증가하여 잉크젯 프린터에 적합하지 못할 뿐만 아니라, 형성된 전기 전도성 미세 구조체의 전기 저항을 증가시키는 역할을 하게 된다.

단계(C)에서 사용되는 잉크젯 프린터로는 드랍-온-디멘드 방식의 프린팅 헤드가 사용되는 것으로, 캐논(Cannon), 휴렛-패커드(Hewlett-Packard) 등에서 판매되는 일반 잉크젯 프린터에서 다이마틱스(Dimatix)와 같은 산업용 잉크젯 프린터까지 상업적으로 취득하여 사용할 수 있는 것으로 특별히 한정되어 있는 것은 아니다.

[실시예]

이하 실시예를 참조하여 본 발명의 구체적인 예를 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예1]

-10℃ 로 설정된 항온조 내에 설치된 100 mL 반응용기에 증류수 40 mL 를 넣고 그 속에 7 나노미터의 직경을 가지는 실리카 입자 2 g 을 넣고 30분간 교반시키면서 실리카 표면이 음전하를 갖도록 표면을 개질하였다. 또한 다른 반응 용기에서 증류수 5 mL 에 35% 염산 2 mL, 아닐린 단량체 1 mL 를 적가한 후, 30분간 교반 하여 아닐린 단량체가 양전하를 갖는 아닐리니움 이온으로 전이되도록 하였다. 그 후 위의 두 용액을 혼합하여, 1시간더 교반하고, 중합을 위한 산화제로서 증류수 3 mL 에 암모니움퍼설페이트 0.8 g 을 녹인 용액을 넣어주어 계속 교반하였다. 4시간 후 최종적으로 실리카-폴리아닐린 코어-쉘 나노입자 얻을 수 있었다.

얻어진 실리카-폴리아닐린 코어-쉘 나노입자를 점도계(Rheometer)를 이용하여 분석한 결과, 점도 1.3 mPa·s, 표면장력 68.4 mN/m 로 측정되었다.

잉크젯 프린터용 전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크를 제조하기 위하여 상기 실리카-폴리아닐린 코어-쉘 나노입자 수용액 20 mL에 에틸렌 글라이콜 1 mL 를첨가하고 30분간 교반한 후, 폴리스타이렌설퍼네이트(분자량 7만) 1 g 을 넣고 다시 5 시간 이상 충분히 교반하였다. (도 1)

제조된 잉크 조성물을 점도계를 이용하여 분석한 결과, 점도 7.6 mPa·s, 표 면장력 57.6 mN/m 로 측정되었다. 이를 이용하여 잉크젯 프린터(Cannon, Pixima ip1300)를 이용하여 150 마이크로미터 선폭의 미세 구조체(도 2)를 유연성있는 폴리에텔렌테레프탈레이트(PET, 3M사) 필름에 프린팅한 후, 상온에서 표면저항을 측정한 결과, 85 kΩ/□ 의 저항치를 얻을 수 있었다. 또한 프린팅으로 형성된 미세 구조체를 UV-visible spectrometer 를 사용하여 투과도를 분석한 결과 가시광선 영역에서 평균 83 % 의 우수한 광투과성을 가지는 것을 확인하였다. 제조된 잉크 조성물은 20일이 지난 후에도 물리적 성질의 변화없이 분상성이 유지되었다.

잉크젯 프린팅을 이용한 미세구조체의 예로서 상기 잉크 조성물을 이용하여 폴리에텔렌테레프탈레이트 필름위에 RFID 태그 안테나를 잉크젯 프린팅으로 쉽게 형성할 수 있었다. (도 3)

[실시예 2]

실시예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 실리카 입자의 크기가 12 나노미터 인것을 사용하였다.

얻어진 실리카-폴리아닐린 코어-쉘 나노입자를 점도계(Rheometer)를 이용하여 분석한 결과, 점도 1.4 mPa·s, 표면장력 66.2 mN/m 로 측정되었다.

제조된 잉크 조성물을 점도계를 이용하여 분석한 결과, 점도 8.3 mPa·s, 표면장력 54.3 mN/m 로 측정되었다. 이를 이용하여 잉크젯 프린터(Cannon, Pixima ip1300)를 이용하여 150 마이크로미터 선폭의 미세 구조체를 유연성있는 폴리에텔렌테레프탈레이트(PET, 3M사) 필름에 프린팅한 후, 상온에서 표면저항을 측정한 결과, 21 kΩ/□ 의 저항치를 얻을 수 있었다. 프린팅한 미세구조체 표면을 원자탐침 현미경(atomic force microscophy)으로 분석하였을 때, 표면에 입자사이즈가 약 15나노미터로 균일한 입자가 연속적으로 빽빽히 연결되어 있음을 확인할 수 있었다. (도 4)또한 프린팅으로 형성된 미세 구조체를 UV-visible spectrometer 를 사용하여 투과도를 분석한 결과 가시광선 영역에서 평균 82 % 의 우수한 광투과성을 가지는 것을 확인하였다. 제조된 잉크 조성물은 20일이 지난 후에도 물리적 성질의 변화없이 분상성이 유지되었다.

[실시예 3]

실시예 1과 같은 방법으로 수행하되, 에틸렌 글라이콜 2 mL를 첨가하여 잉크젯 프린터용 전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크를 제조하였다.

제조된 잉크 조성물을 점도계를 이용하여 분석한 결과, 점도 9.7 mPa·s, 표면장력 55.8 mN/m 로 측정되었다. 이를 이용하여 잉크젯 프린터(Cannon, Pixima ip1300)를 이용하여 150 마이크로미터 선폭의 미세 구조체를 유연성있는 폴리에텔렌테레프탈레이트(PET, 3M사) 필름에 프린팅한 후, 상온에서 표면저항을 측정한 결과, 66 kΩ/□ 의 저항치를 얻을 수 있었다. 또한 프린팅으로 형성된 미세 구조체를 UV-visible spectrometer 를 사용하여 투과도를 분석한 결과 가시광선 영역에서 평균 83 % 의 우수한 광투과성을 가지는 것을 확인하였다. 제조된 잉크 조성물은 20일이 지난 후에도 물리적 성질의 변화없이 분상성이 유지되었다.

[실시예 4]

실시예 1과 같은 방법으로 수행하되, 폴리스타이렌설포네이트 2 g을 첨가하 여 잉크젯 프린터용 전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크를 제조하였다.

제조된 잉크 조성물을 점도계를 이용하여 분석한 결과, 점도 15.7 mPa·s, 표면장력 63.8 mN/m 로 측정되었다. 이를 이용하여 잉크젯 프린터(Cannon, Pixima ip1300)를 이용하여 150 마이크로미터 선폭의 미세 구조체를 유연성있는 폴리에텔렌테레프탈레이트(PET, 3M사) 필름에 프린팅한 후, 상온에서 표면저항을 측정한 결과, 128 kΩ/□ 의 저항치를 얻을 수 있었다. 또한 프린팅으로 형성된 미세 구조체를 UV-visible spectrometer 를 사용하여 투과도를 분석한 결과 가시광선 영역에서 평균 81 % 의 우수한 광투과성을 가지는 것을 확인하였다. 제조된 잉크 조성물은 20일이 지난 후에도 물리적 성질의 변화없이 분상성이 유지되었다.

도 1은 실시예 1에서 제조된 실리카-폴리아닐린 코어-쉘 나노입자를 이용한 전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크 조성물의 사진이며,

도 2는 실시예 1에서 제조된 전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크를 이용하여 잉크젯 프린터로 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름위에 150 마이크로미터 선폭의 선을 프린팅한 사진이며,

도 3은 실시예 1에서 제조된 전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크를 이용하여 잉크젯 프린터로 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름위에 RFID 태그 모양을 프린팅 한 사진이며,

도 4는 실시예 2에서 제조된 전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크를 이용하여 잉크젯 프린터로 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름위에 프린팅한 미세구조체의 표면을 원자탐침현미경을 이용하여 분석한 사진이다.

Claims

실리카-폴리아닐린 나노입자를 수용액 상에 부용매를 첨가하는 단계;

상기 용액에 분산안정제를 첨가하여 잉크젯 프린팅이 가능한 점도와 표면장력의 물성을 제어하여 전도성 잉크를 제조하는 단계; 및

제조된 전도성 잉크를 잉크젯 프린터로 프린팅하여 미세 구조체를 형성하고 전기적 물성을 평가하는 단계로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크의 제조방법.
제 1항에 있어서, 사용되는 실리카-폴리아닐린 코어-쉘 나노입자의 크기가 100 나노미터 이하인 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 잉크젯 프린터용 전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크의 점도는 0.5 ~ 40 mPa·s 범위 인것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 잉크젯 프린터용 전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크의 표면장력은 20 ~ 80 mN/m 의 범위인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크의 제조방법.
제 1항에 있어서 첨가되는, 부용매가 다이올(diol) 또는 글리콜계 화합물인, 1,2-헥산디올, 디에틸렌 글리콜,트리에틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 글리세린, 폴리에틸렌 글리콜 및 헥실렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크의 제조방법.
제 1항에 있어서, 첨가되는 부용매의 양이 전체 잉크 조성물 대비 0.5 내지 20 중량부인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크의 제조방법.
제 1항에 있어서, 첨가되는 분산안정제로 폴리스타이렌설포네이트, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크의 제조방법.
제 1항에 있어서, 첨가되는 분산안정제의 양이 전체 잉크 조성물 대비, 1 내지 20 중량부인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터용 전도성 고분자-무기 나노복합체 잉크의 제조방법.