KR101380115B1 - Preparation method of metal nanowires film with non conducting polymer, and the metal nanowires film thereby - Google Patents

Preparation method of metal nanowires film with non conducting polymer, and the metal nanowires film thereby Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a metal nanowire film using non-conductive polymers, and a metal nanowire film manufactured thereby and, more specifically, to a method for manufacturing a metal nanowire film using non-conductive polymers, which comprises a first step of manufacturing a dispersing agent where metal nanowires are dispersed; a second step of coating a substrate with the dispersing agent obtained in the first step to manufacture a film including the metal nanowires; and a third step of coating, with non-conductive polymers, junctions of the metal nanowires included in the film which is manufactured in the second step. According to the method for manufacturing a metal nanowire film of the present invention, the junctions of the metal nanowires are coated with non-conductive polymers, thereby improving connectivity between metal nanowires, realizing a low resistance value at room temperature, and increasing adhesion with the substrate. Furthermore, a metal nanowire film can be manufactured on a flexible substrate as a conventional heat treatment process is not performed. [Reference numerals] (AA) Metal nanowire film of an example 1

Description

비전도성 고분자를 이용한 금속 나노선 필름의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 금속 나노선 필름{Preparation method of metal nanowires film with non conducting polymer, and the metal nanowires film thereby}Preparation method of metal nanowires film with non conducting polymer, and the metal nanowires film

본 발명은 비전도성 고분자를 이용한 금속 나노선 필름의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 금속 나노선 필름에 관한 것으로, 상세하게는 나노선 필름의 표면을 비전도성 고분자로 표면처리하는 금속 나노선 필름의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 금속 나노선 필름에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing a metal nanowire film using a non-conductive polymer, and to a metal nanowire film prepared according to the present invention, in detail, to a metal nanowire film for surface-treating the surface of a nanowire film with a non-conductive polymer. It relates to a method and a metal nanowire film produced thereby.

국내외적으로 디스플레이 산업은 급속도로 발전하고 있으며, 특히 근래에는 제조원가 절감 및 플렉서블(Flexible)화, 박형화, 고기능화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 액정디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP) 등의 평판디스플레이(Flat Panel Display; FPD) 산업은 물론, 유기태양전지, 유기 반도체 등의 전자소재 분야에서도 보다 우수한 경쟁력을 확보하기 위해서, 얇고 플렉서블하며, 여러 가지 기능이 복합적으로 부가된 기능성 소재 및 이의 제조하기 위한 공정기술이 활발히 연구되고 있다. 특히, 전극소재, 유기전도체 등 기능성 박막기술이 광범위하게 연구되고 있으며, 최근에는 유기반도체는 물론 플렉서블 디스플레이(Flexible Display) 구현을 위한 필름화 기술이 높은 관심을 받고 있다.
The display industry is rapidly developing at home and abroad, and in recent years, researches on manufacturing cost reduction, flexible, thin and high functionalization have been actively conducted. In addition, in order to secure superior competitiveness not only in the flat panel display (FPD) industry such as liquid crystal display (LCD) and plasma display (PDP) but also in electronic material fields such as organic solar cells and organic semiconductors, it is thin and flexible. In addition, functional materials added in a variety of functions and a process technology for manufacturing thereof are being actively researched. In particular, functional thin film technologies such as electrode materials, organic conductors, and the like have been widely studied, and recently, film-forming techniques for realizing flexible displays as well as organic semiconductors have received high attention.

한편, 종래의 디스플레이 등의 전자소자에 사용되는 투명전극은 통상적으로 ITO(Indium Tin Oxide)가 사용되고 있다. 이러한 ITO 필름 또는 글래스는 롤투롤(Roll-to-Roll), 스퍼터링 등의 방법을 통해 제조되고 있으며, 일본의 Toray, Nitto Denko사 등이 양산화 기술을 확보하고 있어 높은 시장 점유율을 나타내고 있다. 그러나, ITO를 제조하는 종래 기술인 스퍼터링 등의 진공 증착 기술은 고가의 장비를 필요로 하고, 이를 운영하기 위해서는 많은 노하우와 기술력이 확보해야하는 단점이 있다.On the other hand, indium tin oxide (ITO) is generally used as a transparent electrode used in an electronic device such as a conventional display. The ITO film or glass is manufactured by a roll-to-roll, sputtering method, etc., and Toray, Nitto Denko, etc. of Japan have secured mass production technology and show high market share. However, a vacuum deposition technique such as sputtering, which is a conventional technique for manufacturing ITO, requires expensive equipment and has a disadvantage in that a lot of know-how and technical skills must be secured in order to operate it.

또한, 최근 플렉서블 기반 소자 개발에 대한 세계적인 관심과 요구가 증가함에 따라 ITO 기반의 투명전극을 대체할 수 있는 물질로서 탄소나노튜브(CNT), 나노선(nanowire), 그래핀(Graphene) 등을 이용한 투명 필름 제조 기술이 대두되고 있으며, 특히 ITO 필름은 외부 스트레스에 의해 쉽게 파괴되고, 증착비용에 따른 고비용 등으로 인하여 이를 대체할 수 있는 소재의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 또한, 멀티 터치 기능의 터치패널을 갖는 스마트폰 제품의 출시에 따라 투명전도성 필름을 이용한 터치패널 제조 기술에 대한 세계적인 관심이 급속도로 증가하고 있는바, 그 매장량이 제한적인 인듐을 대체할 물질이 요구되고 있다.
In addition, as global interest and demand for flexible-based device development have recently increased, carbon nanotubes (CNT), nanowires, and graphenes can be used as materials that can replace ITO-based transparent electrodes. Transparent film production technology is emerging, especially ITO film is easily destroyed by the external stress, due to the high cost of the deposition cost, the development of a material that can replace it is urgently required. In addition, with the launch of smart phone products with multi-touch touch panels, global interest in touch panel manufacturing technology using transparent conductive films is rapidly increasing, and thus, a material to replace indium having limited reserves is required. It is becoming.

한편, 투명전극 소재의 일부를 전도성 고분자 또는 탄소나노튜브 등의 유기재료로 대체하는 기술이 개시된 바 있다. Meanwhile, a technique of replacing a part of a transparent electrode material with an organic material such as a conductive polymer or carbon nanotube has been disclosed.

예를 들어, 대한민국 공개특허 제10-2006-0020917호에서는 ITO를 대체할 수 있으며, 특히 유기 발광 다이오드용 투명 전극재료로 응용될 수 있는 가용성 폴리아닐린의 제조 방법이 개시된 바 있다.For example, Korean Patent Publication No. 10-2006-0020917 discloses a method for preparing soluble polyaniline, which can replace ITO, and can be applied as a transparent electrode material for an organic light emitting diode.

또한, 대한민국 공개특허 제10-2005-0097581호에서는 유기 전극 코팅용 조성물이 개시된 바 있으며, 상세하게는 다가 알코올, 폴리올 또는 이들의 혼합물 3 내지 20중량%, 탄소수 1 내지 5인 1가 알코올 5 내지 10중량%, 아마이드계, 설폭사이드계 또는 이들의 혼합 용매 5 내지 25중량%, 계면활성제 0.01 내지 0.1중량% 및 잔량으로서 나노 입자크기의 폴리에틸렌디옥시티오펜계 전도성 고분자 수용액을 함유하는 유기 전극 코팅용 조성물 및 이를 이용한 고투명성 유기 전극의 제조방법이 개시된 바 있다. In addition, Korean Patent Publication No. 10-2005-0097581 discloses a composition for coating an organic electrode, and in detail, polyhydric alcohols, polyols, or mixtures thereof 3 to 20 wt%, monovalent alcohols having 5 to 5 carbon atoms For organic electrode coating containing 10% by weight, 5 to 25% by weight of an amide type, sulfoxide type or a mixed solvent thereof, 0.01 to 0.1% by weight of surfactant, and a residual aqueous solution of polyethylene dioxythiophene-based conductive polymer having a nanoparticle size. A composition and a method of manufacturing a high transparency organic electrode using the same have been disclosed.

그러나, 상기 선행특허들에 개시된 전극물질로는 100 Ω/□의 저저항과, 85% 이상의 고투명 특성을 만족시킬 수 없어, 실질적으로 디스플레이, 태양전지 등의 투명전극이 사용되는 분야로 이를 적용하기 어려운 문제가 있다.
However, the electrode material disclosed in the preceding patents cannot satisfy a low resistance of 100 Ω / □ and high transparency of more than 85%, so that it is practically applicable to a field where transparent electrodes such as displays and solar cells are used. There is a difficult problem.

한편, 유기물이 아닌, 은(Ag) 등의 전도성 금속을 포함하는 금속 나노선(nanowire)을 투명전극 물질로 사용하여 필름을 제조하는 기술이 개시된 바 있다. 그러나, 금속 나노선을 포함하는 필름의 경우, 저항값을 낮추기 위해 고온의 열처리가 요구된다. 이는 금속 나노선의 연결지점(junction)에서 결합을 강하게 하기 위함이다. 하지만, 이러한 열처리로 인하여 기판이 유연재질(예를 들어 플라스틱 등의 고분자 기판)인 경우, 기판 자체가 손상을 입는 등의 문제가 발생할 수 있다.
Meanwhile, a technique of manufacturing a film using a metal nanowire (nanowire) including a conductive metal such as silver (Ag), not an organic material, has been disclosed. However, in the case of a film including metal nanowires, high temperature heat treatment is required to lower the resistance value. This is to strengthen the bond at the junction of the metal nanowires. However, when the substrate is a flexible material (for example, a polymer substrate such as plastic) due to such heat treatment, a problem such as damage to the substrate itself may occur.

한편, 금속 나노선 필름의 경우, 필름을 형성 직후(열처리 수행 전) 낮은 저항값을 갖지 않는 이유에는 다음과 같은 이유가 있다. On the other hand, in the case of the metal nanowire film, there is the following reason for not having a low resistance value immediately after forming the film (before performing the heat treatment).

첫째로, 금속 나노선 주변에 존재할 수 있는 캡핑제(capping agent)로 인하여, 금속 나노선 간의 접촉이 방해될 수 있다. First, contact between metal nanowires can be prevented due to capping agents that may be present around the metal nanowires.

두번째로, 기판과의 접착 및 금속 나노선 간의 접착이 매우 약하여 저항값의 측정과 동시에 필름이 파괴될 수 있다.Secondly, the adhesion to the substrate and the adhesion between the metal nanowires are so weak that the film can be destroyed at the same time as the measurement of the resistance value.

즉, 열처리가 수행되지 않는 경우에는 금속 나노선 간의 접촉 방해 및, 기판과의 접착력 저하 등의 문제가 발생할 수 있기 때문에 이를 방지하기 위해서는 필수적으로 열처리가 요구되고 있다. 따라서, 이러한 열처리로 인한 문제를 극복하고 상온에서 낮은 저항값을 나타내고, 기판과의 접착력이 우수한 금속 나노선 필름을 제조할 수 있는 방법의 개발이 요구되고 있다.
That is, when the heat treatment is not performed, problems such as disturbing contact between the metal nanowires and a decrease in adhesion to the substrate may occur, so that heat treatment is essentially required to prevent the heat treatment. Therefore, the development of a method for overcoming the problems caused by such heat treatment and producing a metal nanowire film exhibiting low resistance at room temperature and excellent adhesion to a substrate is required.

이에, 본 발명자들은 금속 나노선을 이용하여 투명전극을 대체할 수 있는 필름을 제조하는 기술을 연구하던 중, 금속 나노선 필름을 제조한 후, 제조된 필름의 표면을 비전도성 고분자로 표면처리함으로서 금속 나노선의 연결지점(junction)을 비전도성 고분자로 코팅하는 금속 나노선 필름의 제조방법을 개발하고 본 발명을 완성하였다.
Thus, the inventors of the present invention while studying a technology for manufacturing a film that can replace the transparent electrode using a metal nanowire, after manufacturing the metal nanowire film, by surface-treating the surface of the film produced with a non-conductive polymer The present invention has been developed a method for producing a metal nanowire film for coating the junction of the metal nanowires with a non-conductive polymer and completed the present invention.

본 발명의 목적은 비전도성 고분자를 이용한 금속 나노선 필름의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 금속 나노선 필름을 제공하는 데 있다.
An object of the present invention is to provide a method for producing a metal nanowire film using a non-conductive polymer, and a metal nanowire film prepared accordingly.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은In order to achieve the above object,

금속 나노선이 분산된 분산액을 제조하는 단계(단계 1);Preparing a dispersion in which the metal nanowires are dispersed (step 1);

상기 단계 1의 분산액을 기판 상에 코팅하여 금속 나노선을 포함하는 필름을 제조하는 단계(단계 2); 및Coating the dispersion solution of step 1 on a substrate to prepare a film including metal nanowires (step 2); And

상기 단계 2에서 제조된 필름에 포함된 금속 나노선들의 연결지점(junction)을 비전도성 고분자로 코팅하는 단계(단계 3);를 포함하는 비전도성 고분자를 이용한 금속 나노선 필름의 제조방법을 제공한다.
It provides a method of manufacturing a metal nanowire film using a non-conductive polymer comprising; coating a junction of the metal nanowires included in the film prepared in step 2 with a nonconductive polymer (step 3). .

또한, 본 발명은In addition,

상기 제조방법에 따라 제조되어 금속 나노선들의 연결지점(junction)이 비전도성 고분자로 코팅된 금속 나노선 필름을 제공한다.
It is prepared according to the manufacturing method to provide a metal nanowire film coated with a non-conductive polymer junction (junction) of the metal nanowires.

나아가, 본 발명은Further,

상기 금속 나노선 필름을 포함하는 투명전극을 제공한다.
It provides a transparent electrode comprising the metal nanowire film.

본 발명에 따른 금속 나노선 필름의 제조방법은 금속 나노선들의 연결지점을 비전도성 고분자로 코팅함으로서, 금속 나노선 간의 연결성을 향상시킬 수 있고, 상온에서 낮은 저항값을 나타낼 수 있으며, 기판과의 접착력을 향상시킬 수 있다. 또한, 종래의 열처리 공정이 수행되지 않기 때문에, 유연기판 상에 금속 나노선 필름을 제조할 수 있는 효과가 있다.In the method for manufacturing a metal nanowire film according to the present invention, by coating the connection points of the metal nanowires with a non-conductive polymer, it is possible to improve the connectivity between the metal nanowires, exhibit a low resistance value at room temperature, and with a substrate Adhesion can be improved. In addition, since the conventional heat treatment process is not performed, there is an effect that can produce a metal nanowire film on the flexible substrate.

나아가, 본 발명의 제조방법에서 사용되는 비전도성 고분자는 종래의 전도성 고분자와 비교하여 필름의 투명도를 유지하여, 더욱 높은 투과도를 갖는 금속 나노선 필름을 제공할 수 있는 효과가 있으며, 상대적으로 더욱 우수한 내열특성을 갖는 금속 나노선 필름을 제공할 수 있는 효과가 있다.
Furthermore, the non-conductive polymer used in the manufacturing method of the present invention has the effect of maintaining the transparency of the film compared to the conventional conductive polymer, to provide a metal nanowire film having a higher transmittance, it is relatively superior It is effective to provide a metal nanowire film having heat resistance.

도 1은 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 금속 나노선 필름의 저항값을 측정한 결과를 나타낸 사진이고;
도 2는 비교예 1에서 제조된 금속 나노선 필름의 저항값을 측정한 결과를 나타낸 사진이고;
도 3은 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 금속 나노선 필름의 기판과의 접척력을 측정한 결과를 나타낸 사진이고;
도 4는 비교예 1에서 제조된 금속 나노선 필름의 기판과의 접척력을 측정한 결과를 나타낸 사진이고;
도 5는 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 금속 나노선 필름과, 비교예 2의 금속 나노선 필름을 열처리하기 전 저항값을 측정한 결과를 나타낸 사진이고;
도 6은 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 금속 나노선 필름과, 비교예 2의 금속 나노선 필름을 열처리한 후, 저항값을 측정한 결과를 나타낸 사진이고;
도 7은 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 금속 나노선 필름과, 비교예 2의 금속 나노선 필름의 파장에 따른 투과도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
1 is a photograph showing the results of measuring the resistance value of the metal nanowire film prepared in Example 1 according to the present invention;
Figure 2 is a photograph showing the results of measuring the resistance value of the metal nanowire film prepared in Comparative Example 1;
3 is a photograph showing the results of measuring the cohesion force with the substrate of the metal nanowire film prepared in Example 1 according to the present invention;
4 is a photograph showing the results of measuring the adhesion force with the substrate of the metal nanowire film prepared in Comparative Example 1;
5 is a photograph showing the results of measuring the resistance value before heat treatment of the metal nanowire film prepared in Example 1 according to the present invention and the metal nanowire film of Comparative Example 2;
6 is a photograph showing the results of measuring the resistance value after heat treatment of the metal nanowire film prepared in Example 1 according to the present invention and the metal nanowire film of Comparative Example 2;
7 is a graph showing the measurement of the transmittance according to the wavelength of the metal nanowire film prepared in Example 1 according to the present invention, and the metal nanowire film of Comparative Example 2.

본 발명은The present invention

금속 나노선이 분산된 분산액을 제조하는 단계(단계 1);Preparing a dispersion in which the metal nanowires are dispersed (step 1);

상기 단계 1의 분산액을 기판 상에 코팅하여 금속 나노선을 포함하는 필름을 제조하는 단계(단계 2); 및Coating the dispersion solution of step 1 on a substrate to prepare a film including metal nanowires (step 2); And

상기 단계 2에서 제조된 필름에 포함된 금속 나노선들의 연결지점(junction)을 비전도성 고분자로 코팅하는 단계(단계 3);를 포함하는 비전도성 고분자를 이용한 금속 나노선 필름의 제조방법을 제공한다.
It provides a method of manufacturing a metal nanowire film using a non-conductive polymer comprising; coating a junction of the metal nanowires included in the film prepared in step 2 with a nonconductive polymer (step 3). .

이하, 본 발명에 따른 비전도성 고분자를 이용한 금속 나노선 필름의 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
Hereinafter, a method of manufacturing a metal nanowire film using a nonconductive polymer according to the present invention will be described in detail for each step.

본 발명에 따른 금속 나노선 필름의 제조방법에 있어서, 단계 1은 금속 나노선이 분산된 분산액을 제조하는 단계이다.In the method of manufacturing a metal nanowire film according to the present invention, step 1 is a step of preparing a dispersion in which the metal nanowires are dispersed.

상기 단계 1의 금속 나노선은 현재 통상적인 투명전극 물질로 사용되고 있는 ITO를 대체하기 위한 물질로서, 상기 금속 나노선은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 백금(Pt), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 루테늄(Ru), 팔라듐(Pd) 등의 전도성 금속을 1종 이상 포함할 수 있다.
The metal nanowire of step 1 is a material for replacing ITO, which is currently used as a conventional transparent electrode material, and the metal nanowires are silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), platinum (Pt), One or more conductive metals such as iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), zinc (Zn), ruthenium (Ru), and palladium (Pd) may be included.

상기 단계 1의 분산액은 이소프로필알코올, 메탄올, 에탄올, 물 등의 용매, 또는 이들의 혼합용매로 상기 금속 나노선을 분산시킴으로서 제조될 수 있다. 이때, 상기 분산액 제조시 사용되는 용매가 이에 제한되는 것은 아니며, 통상적으로 나노선 분산에 이용될 수 있는 물질을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
The dispersion of step 1 may be prepared by dispersing the metal nanowires with a solvent such as isopropyl alcohol, methanol, ethanol, water, or a mixed solvent thereof. In this case, the solvent used in preparing the dispersion is not limited thereto, and a material that can be used for dispersing nanowires may be selected appropriately.

한편, 상기 단계 1의 분산액은 나노선이 0.001 내지 20 중량%의 농도로 분산되어 있는 것이 바람직하다. 만약, 상기 나노선이 0.001 중량% 미만의 농도인 경우에는 상기 분산액을 이용하여 금속 나노선 필름을 제조하기 어려운 문제가 있으며, 상기 나노선이 20 중량%를 초과하는 농도인 경우에는 상기 분산액을 이용하여 나노스케일의 금속 나노선 필름을 제조하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
On the other hand, the dispersion of step 1 is preferably nanowires are dispersed at a concentration of 0.001 to 20% by weight. If the nanowires have a concentration of less than 0.001% by weight, it is difficult to manufacture a metal nanowire film using the dispersion. If the nanowires have a concentration of more than 20% by weight, the dispersion is used. As a result, it may be difficult to produce nanoscale metal nanowire films.

본 발명에 따른 금속 나노선 필름의 제조방법에 있어서, 단계 2는 상기 단계 1의 분산액을 기판 상에 코팅하여 금속 나노선을 포함하는 필름을 제조하는 단계이다.In the method of manufacturing a metal nanowire film according to the present invention, step 2 is a step of preparing a film including the metal nanowires by coating the dispersion of step 1 on a substrate.

상기 단계 2의 필름은 통상적인 필름의 제조공정을 통해 제조될 수 있으며, 예를 들어 스핀코팅 등의 용액공정을 통해 수행될 수 있다. 그러나, 상기 필름의 제조공정이 이에 제한되는 것은 아니며, 용액공정을 통해 금속 나노섬 필름을 제조할 수 있는 수단을 적절히 선택하여 필름 제조공정을 수행할 수 있다.The film of step 2 may be prepared through a conventional film manufacturing process, for example, may be performed through a solution process such as spin coating. However, the manufacturing process of the film is not limited thereto, and the film manufacturing process may be performed by appropriately selecting a means for manufacturing the metal nanoisle film through a solution process.

또한, 상기 단계 2의 금속 나노선을 포함하는 필름은 50 내지 200 nm의 두께로 제조될 수 있다. 금속 나노선 필름은 투명전극 물질로서 사용되었던 종래의 ITO를 대체하기 위한 것으로서, 디스플레이, 태양전지 등의 소자에 투명전극으로서 적용되기 위해서는 상기한 바와 같이 나노 스케일의 두께로 제조되는 것이 바람직하다. In addition, the film including the metal nanowire of step 2 may be prepared to a thickness of 50 to 200 nm. The metal nanowire film is intended to replace the conventional ITO used as a transparent electrode material, and to be applied as a transparent electrode to a device such as a display or a solar cell, the metal nanowire film is preferably manufactured to have a nanoscale thickness as described above.

그러나, 상기 금속 나노선을 포함하는 필름의 두께가 이에 제한되는 것은 아니며, 필름을 적용하고자 하는 분야에 따라 나노선을 수차례 적층시켜 수 마이크로의 두께까지도 변경될 수 있다.
However, the thickness of the film including the metal nanowires is not limited thereto, and the thickness of the film may be changed to several micrometers by stacking the nanowires several times, depending on the application of the film.

또한, 상기 단계 2의 기판은 유리기판, 유연기판 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 유연기판을 사용할 수 있다. 이때, 상기 유연기판은 고분자 재질의 유연기판일 수 있으며, 상기 고분자로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌설폰(PES) 등을 사용할 수 있다. 그러나, 상기 기판의 재질이 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 필름의 적용분야에 따라 유리기판, 유연기판 등을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
In addition, the substrate of step 2 may be used, such as a glass substrate, a flexible substrate, preferably a flexible substrate. In this case, the flexible substrate may be a flexible substrate of a polymer material, and the polymer may be polyethylene terephthalate (PET), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyethylene sulfone (PES), or the like. have. However, the material of the substrate is not limited thereto, and a glass substrate, a flexible substrate, or the like may be appropriately selected and used according to the application field of the film.

본 발명에 따른 금속 나노선 필름의 제조방법에 있어서, 단계 3은 상기 단계 2에서 제조된 필름에 포함된 금속 나노선들의 연결지점(junction)을 비전도성 고분자로 코팅하는 단계이다.In the method of manufacturing a metal nanowire film according to the present invention, step 3 is a step of coating a junction of the metal nanowires included in the film prepared in step 2 with a non-conductive polymer.

상술한 바와 같이, 금속 나노선을 투명전극 물질로 사용하여 필름을 제조하는 종래 기술에서는 필름의 저항값을 낮추기 위해 고온의 열처리가 요구되어왔으며, 상기 열처리를 통해 금속 나노선의 연결지점(junction)에 강한 결합을 형성시켰다. 하지만, 이러한 열처리로 인하여 플라스틱과 같은 유연기판을 사용할 수 없는 문제가 있었다. As described above, in the prior art of manufacturing a film using a metal nanowire as a transparent electrode material, a high temperature heat treatment has been required in order to lower the resistance of the film, and through the heat treatment, a junction point of the metal nanowire is formed. Strong bonds were formed. However, there is a problem that can not use a flexible substrate such as plastic due to this heat treatment.

또한, 유연기판으로 금속 나노선 필름을 적용하기 위하여, 열처리를 수행하지 않는 경우에는 금속 나노선 간의 접착이 매우 약하여 저항값이 측정되지 않거나, 매우 낮은 강도로 인하여 저항의 측정과 동시에 필름이 파괴될 수 있는 문제가 발생하였다. 즉, 열처리가 수행되지 않는 경우에는 금속 나노선 간의 접촉 문제 등이 발생할 수 있었다.In addition, in order to apply the metal nanowire film to the flexible substrate, when the heat treatment is not performed, the adhesion between the metal nanowires is very weak and the resistance value is not measured, or the film may be destroyed at the same time as the resistance measurement due to the very low strength. There may be a problem. That is, in the case where the heat treatment is not performed, contact problems between metal nanowires may occur.

이에, 상기 단계 3에서는 종래기술에서의 열처리가 수행되지 않더라도 금속 나노선 간의 접촉 문제를 해결하기 위하여, 상기 단계 2에서 제조된 필름에 포함된 금속 나노선들의 연결지점(junction)을 비전도성 고분자로 코팅한다. 이를 통해 열처리없이도 금속 나노선들을 접촉문제를 해결할 수 있으며, 이로 인하여 필름의 저항이 낮아지는 효과가 있다. 또한, 상기 비전도성 고분자 코팅을 통해 기판과 필름의 접착력을 향상시킬 수 있어, 열처리가 수행되지 않더라도 필름이 기판으로부터 쉽게 박리되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
Thus, in step 3, in order to solve the problem of contact between metal nanowires even if the heat treatment in the prior art is not performed, the junction of the metal nanowires included in the film prepared in step 2 is converted into a non-conductive polymer. Coating. This can solve the problem of contacting the metal nanowires without heat treatment, thereby lowering the resistance of the film. In addition, the non-conductive polymer coating can improve the adhesion between the substrate and the film, there is an effect that can be easily peeled off from the substrate even if the heat treatment is not performed.

한편, 상기 단계 3의 비전도성 고분자로는 폴리올레핀(polyolefine), 폴리아미드(polyamide), 폴리에스테르(polyester), 아라미드(aramide), 아크릴(acrylic), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide), 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리스틸렌(polystyrene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephtalate), 폴리벤지미다졸(PBI; polybezimidazole), 폴리(2-하이드로에틸 메타크릴레이트(poly(2-hydroxyethyl methacrylate)), 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride), 폴리(에테르 이미드)(poly(ether imide)), 스틸렌-부타디엔-스틸렌 3블록 공중합체(SBS; styrene-butadiene-styrene triblock copolymer), 폴리(페로세닐디메틸실레인)(poly(ferrocenyldimethylsilane)) 등의 고분자를 사용할 수 있다. 그러나, 상기 비전도성 고분자가 이에 제한되는 것은 아니며, 금속 나노선들의 연결지점을 효과적으로 코팅할 수 있으며, 상대적으로 높은 투명도를 갖는 비전도성 고분자를 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
On the other hand, the non-conductive polymer of step 3 is polyolefin (polyolefine), polyamide (polyamide), polyester (polyester), aramid (aramide), acrylic (acrylic), polyethylene oxide (polyethylene oxide), polycaprolactone (polycaprolactone ), Polycarbonate, polyurethane, polystyrene, polyethylene terephtalate, polybenzimidazole (PBI), poly (2-hydroethyl methacrylate (poly (2) -hydroxyethyl methacrylate)), polyvinylidene fluoride, poly (ether imide), styrene-butadiene-styrene triblock copolymer (SBS) And polymers such as poly (ferrocenyldimethylsilane), etc. However, the non-conductive polymer is not limited thereto and may be a metal or Can effectively coat the connection point of the lines, and can be appropriately selected and used a non-conductive polymer having a relatively high transparency.

또한, 상기 단계 3의 비전도성 고분자 코팅은, 이소프로필알코올, 메탄올, 에탄올 등의 용매, 또는 이들의 혼합용매에 비전도성 고분자를 용해시킨 비전도성 고분자 용액으로 상기 필름을 표면처리하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 비전도성 고분자 용액을 필름의 표면으로 적가하여 줌으로서, 상기 금속 나노선들의 연결지점을 비전도성 고분자로 코팅할 수 있다. In addition, the nonconductive polymer coating of step 3 may be carried out by surface treatment of the film with a nonconductive polymer solution in which a nonconductive polymer is dissolved in a solvent such as isopropyl alcohol, methanol, ethanol, or a mixed solvent thereof. . For example, by dropping the non-conductive polymer solution to the surface of the film, the connection point of the metal nanowires can be coated with a non-conductive polymer.

이는 금속 나노선이 교차되는 연결지점으로 모세관력(capillary force)이 작용하기 때문으로, 상기 모세관력에 의하여 비전도성 고분자가 상기 연결지점을 코팅할 수 있다.
This is because a capillary force acts as a connection point at which the metal nanowires cross, so that the non-conductive polymer may coat the connection point by the capillary force.

나아가, 상기 비전도성 고분자 용액은 0.0001 내지 10 중량%의 농도로 비전도성 고분자를 포함하는 것이 바람직하다. 만약, 상기 비전도성 고분자 용액이 0.0001 중량% 미만의 농도로 비전도성 고분자를 포함하는 경우에는 비전도성 고분자의 코팅이 원활히 수행되지 않는 문제가 발생할 수 있으며, 상기 비전도성 고분자 용액이 10 중량%를 초과하는 농도로 비전도성 고분자를 포함하는 경우에는 용액의 점도가 과도하게 증가하여 금속 나노선이 교차되는 연결지점을 코팅하는 것이 원활히 수행되지 않는 문제가 발생할 수 있다.
Further, the nonconductive polymer solution preferably contains a nonconductive polymer at a concentration of 0.0001 to 10% by weight. If the nonconductive polymer solution contains the nonconductive polymer at a concentration of less than 0.0001% by weight, the coating of the nonconductive polymer may not be performed smoothly, and the nonconductive polymer solution exceeds 10% by weight. In the case where the nonconductive polymer is included at the concentration, the viscosity of the solution may be excessively increased so that coating of the connection point where the metal nanowires intersect is not performed smoothly.

상기한 바와 같은 본 발명의 금속 나노선 필름 제조방법은 종래기술에서 필수적으로 요구되었던 열처리를 수행하지 않는 대신, 금속 나노선들의 연결지점을 비전도성 고분자로 코팅하여 금속 나노선 필름을 제조하는 기술이다. 이때, 상기 비전도성 고분자의 코팅으로 인하여, 필름 내에 존재하는 금속 나노선 간의 연결성을 향상시킬 수 있고, 이에 따라 제조되는 필름이 상온에서 낮은 저항값을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 비전도성 고분자 코팅으로 인하여, 금속 나노선 필름과 기판과의 접착력을 향상시킬 수 있으며, 종래의 열처리 공정이 수행되지 않아 고분자 재질의 유연기판 상에 금속 나노선 필름을 제조할 수 있다.
The metal nanowire film manufacturing method of the present invention as described above is a technique for producing a metal nanowire film by coating the connection point of the metal nanowires with a non-conductive polymer, instead of performing the heat treatment, which is essentially required in the prior art. . At this time, due to the coating of the non-conductive polymer, it is possible to improve the connectivity between the metal nanowires present in the film, the resulting film may exhibit a low resistance value at room temperature. In addition, due to the non-conductive polymer coating, it is possible to improve the adhesion between the metal nanowire film and the substrate, the conventional heat treatment process is not carried out to produce a metal nanowire film on the flexible substrate of the polymer material.

한편, 본 발명의 제조방법에서 사용하고 있는 비전도성 고분자는 전도성 고분자와 비교하여 상대적으로 투과도가 더욱 높은 금속 나노선 필름을 제조할 수 있는 효과가 있다.On the other hand, the non-conductive polymer used in the production method of the present invention has the effect of producing a metal nanowire film having a relatively higher transmission than the conductive polymer.

즉, 전도성 고분자는 그 구성에 따라 열에 취약하여, 산화되는 현상이 발생할 수 있고, 고온에서 급속도로 성능 감소가 나타나는 경향이 있으며, 습도가 있는 환경에서는 그 성능 감소가 더욱 빠르게 진행되는 경향이 있다. 또한, 전도성 고분자의 경우, 특유의 색을 나타냄에 의하여 필름의 투과도가 감소되는 문제가 발생할 수 있다. That is, the conductive polymer is vulnerable to heat, depending on the configuration, may be oxidized phenomenon, the performance tends to appear rapidly at high temperature, the performance tends to proceed faster in a humid environment. In addition, in the case of the conductive polymer, a problem may occur in that the transmittance of the film is reduced by showing a unique color.

반면, 본 발명의 제조방법에서 사용하고 있는 비전도성 고분자는 특유의 무색으로 인하여 투과도를 감소시키지 않고 금속 나노선 필름을 제조할 수 있다. On the other hand, the non-conductive polymer used in the manufacturing method of the present invention can be produced a metal nanowire film without reducing the transmittance due to the unique colorless.

또한, 전도성 고분자와 비교하여 열에 매우 강하고, 기판의 성질에 따라 다양한 응용이 가능한(예를 들어, 기판에 따라 수성 또는 유성 등의 특성을 갖는 기능성 고분자 사용) 장점이 있기 때문에, 비전도성 고분자로 코팅된 연결지점이 분리되는 등의 문제를 방지할 수 있는 효과가 있다.
In addition, since it is very resistant to heat compared to the conductive polymer and can be used for various applications depending on the properties of the substrate (for example, using a functional polymer having properties such as aqueous or oily depending on the substrate), it is coated with a non-conductive polymer. There is an effect that can prevent problems such as disconnected connection point.

또한, 본 발명은In addition,

상기 제조방법에 따라 제조되어 금속 나노선들의 연결지점(junction)이 비전도성 고분자로 코팅된 금속 나노선 필름을 제공한다.
It is prepared according to the manufacturing method to provide a metal nanowire film coated with a non-conductive polymer junction (junction) of the metal nanowires.

본 발명에 따른 금속 나노선 필름은 상기한 바와 같은 제조방법에 따라 제조되어 비전도성 고분자 용액으로 표면처리된 것으로서, 상기 표면처리를 통해 금속 나노선들의 연결지점(junction)이 비전도성 고분자로 코팅된 필름이다.The metal nanowire film according to the present invention is prepared according to the manufacturing method as described above and is surface-treated with a non-conductive polymer solution, wherein the junction of the metal nanowires is coated with a non-conductive polymer through the surface treatment. It is a film.

이는 종래의 금속 나노선 필름이 나노선 간의 연결성, 즉 나노선 간의 연결지점에서의 연결성을 향상시키기 위하여 열처리를 통해 필름이 제조되었던 것과 비교하여, 열처리를 비전도성 고분자 코팅으로 대체하여 제조된 것이다.This is prepared by replacing the heat treatment with a non-conductive polymer coating, compared to the conventional metal nanowire film was prepared by heat treatment to improve the connectivity between the nanowires, that is, the connection point between the nanowires.

즉, 종래기술에서는 나노선 간의 연결성 향상을 위하여 필수적으로 열처리가 수행되어 유연재질의 기판, 예를 들어 고분자 재질의 기판을 사용할 수 없었으나, 본 발명에 따른 금속 나노선 필름은 열처리 대신 비전도성 고분자가 금속 나노선들의 연결지점(junction)에 코팅된 것으로서 이에 따라 고분자 재질의 유연기판 상으로도 제공될 수 있다.
That is, in the prior art, the heat treatment is essentially performed to improve the connectivity between the nanowires, so that a flexible substrate, for example, a substrate made of a polymer material cannot be used. It is coated on the junction of the valent metal nanowires and thus may be provided on a flexible substrate made of a polymer material.

본 발명에 따른 상기 금속 나노선 필름은 50 내지 200 nm의 두께일 수 있다. 본 발명에 따른 금속 나노선 필름은 투명전극 물질로서 사용되었던 종래의 ITO를 대체하기 위한 것으로서, 디스플레이, 태양전지 등의 소자에 투명전극으로서 적용되기 위해서는 상기한 바와 같이 나노 스케일의 두께로 제조되는 것이 바람직하다. The metal nanowire film according to the present invention may be a thickness of 50 to 200 nm. Metal nanowire film according to the present invention is to replace the conventional ITO used as a transparent electrode material, to be applied as a transparent electrode to a device, such as a display, a solar cell is to be manufactured in the thickness of the nano-scale as described above desirable.

그러나, 상기 금속 나노선을 포함하는 필름의 두께가 이에 제한되는 것은 아니며, 필름을 적용하고자 하는 분야에 따라 적절히 변경될 수 있다.
However, the thickness of the film including the metal nanowires is not limited thereto, and may be appropriately changed according to the field to which the film is to be applied.

본 발명에 따른 금속 나노선 필름은 나노선들의 연결지점이 비전도성 고분자에 의해 연결됨에 따라 상온에서 낮은 저항값을 나타낼 수 있으며, 바람직하게는 상기 금속 나노선 필름은 상온에서 10 내지 1000 Ω/□의 저항값을 나타낼 수 있다.
Metal nanowire film according to the present invention may exhibit a low resistance value at room temperature as the connection point of the nanowires are connected by a non-conductive polymer, preferably the metal nanowire film is 10 to 1000 Ω / □ at room temperature It can represent the resistance value of.

또한, 본 발명에 따른 금속 나노선 필름은 비전도성 고분자로 인하여 기판과의 접착력이 향상되며, 이에 따라 금속 나노선 필름이 기판으로부터 쉽게 박리되지 않는 효과가 있다.
In addition, the metal nanowire film according to the present invention has improved adhesion to the substrate due to the non-conductive polymer, thereby the metal nanowire film does not easily peel off from the substrate.

나아가, 본 발명은Further,

상기 금속 나노선 필름을 포함하는 투명전극을 제공한다.
It provides a transparent electrode comprising the metal nanowire film.

본 발명에 따른 투명전극은 금속 나노선 필름을 포함하는 것으로서, 상기 금속 나노선 필름은 나노선 간의 연결지점이 비전도성 고분자로 코팅됨에 따라 상온에서 낮은 저항값을 나타낼 수 있으며, 종래의 투명전극으로 사용되었던 ITO를 대체하여 투명전극물질로서 사용될 수 있다. The transparent electrode according to the present invention includes a metal nanowire film, the metal nanowire film may exhibit a low resistance value at room temperature as the connection point between the nanowires is coated with a non-conductive polymer, and a conventional transparent electrode It can be used as a transparent electrode material in place of the used ITO.

즉, 본 발명에 다른 투명전극이 상이 금속 나노선 필름을 포함함에 따라 상온에서 낮은 저항값을 나타낼 수 있으며, 이를 통해 종래의 ITO 투명전극을 본 발명의 투명전극으로 대체할 수 있다.That is, the transparent electrode according to the present invention may exhibit a low resistance value at room temperature as it includes a different metal nanowire film, thereby replacing the conventional ITO transparent electrode with the transparent electrode of the present invention.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 구체적으로 설명한다. 단 하기 실시예들은 본 발명의 설명을 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples. The following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention.

<실시예 1> 금속 나노선 필름의 제조Example 1 Preparation of Metal Nanowire Film

단계 1 : 은(Ag) 나노 선을 용매인 이소프로필알코올(IPA)에 0.1 중량%의 농도로 분산시켜 금속 나노선 분산액을 제조하였다.
Step 1: The silver nanowires were dispersed in isopropyl alcohol (IPA) as a solvent at a concentration of 0.1% by weight to prepare a metal nanowire dispersion.

단계 2: 상기 단계 1에서 제도된 분산액을 유리 기판 상에 코팅한 후, 이를 건조하여 금속 나노선 필름을 제조하였다.
Step 2: After coating the dispersion liquid drawn in Step 1 on a glass substrate, it was dried to prepare a metal nanowire film.

단계 3 : 상기 단계 2에서 제조된 금속 나노선 필름 표면으로 비전도성 고분자인 폴리우레탄를 용매인 이소프로필알코올로 분산시킨 비전도성 고분자 용액(나눅스㈜, 비전도성 수성 코팅제 NPC-3700)를 2 - 3방울 떨어뜨려 표면처리하였으며, 이를 통해 필름에 포함된 금속 나노선들의 연결지점(junction)을 비전도성 고분자로 코팅하여 최종적으로 금속 나노선 필름을 제조하였다.
Step 3: The non-conductive polymer solution (NUX-3, non-conductive aqueous coating agent NPC-3700) in which the non-conductive polymer polyurethane is dispersed in the solvent isopropyl alcohol on the surface of the metal nanowire film prepared in Step 2-2-3 Dropping was applied to the surface treatment, through which the junction (junction) of the metal nanowires included in the film was coated with a non-conductive polymer to finally produce a metal nanowire film.

<비교예 1>&Lt; Comparative Example 1 &

상기 실시예 1의 단계 2까지만 수행함으로써 비전도성 고분자 코팅을 수행하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 금속 나노선 필름을 제조하였다.
The metal nanowire film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the non-conductive polymer coating was not performed by performing only Step 2 of Example 1.

<비교예 2>&Lt; Comparative Example 2 &

상기 실시예 1의 단계 3에서 전도성 고분자인 PEDOT:PSS를 사용하여 금속 나노선들의 연결지점(junction)을 전도성 고분자로 코팅한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
Example 3 was performed in the same manner as in Example 1 except that the junction of the metal nanowires was coated with the conductive polymer using PEDOT: PSS, which is a conductive polymer.

<실험예 1> 금속 나노선 필름의 저항 분석Experimental Example 1 Resistance Analysis of a Metal Nanowire Film

상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 금속 나노선 필름의 저항을 면저항 측정기인 멀티미터 테스터기를 이용하여 측정하였으며, 그 결과를 도 1 및 도 2에 나타내었다.The resistance of the metal nanowire films prepared in Example 1 and Comparative Example 1 was measured using a multimeter tester which is a sheet resistance measuring instrument, and the results are shown in FIGS. 1 and 2.

도 1에 나타낸 바와 같이, 표면이 비전도성 고분자로 표면처리되어 금속 나노선 간의 연결지점이 코팅된 실시예 1의 필름은 상온에서 160.2 Ω의 저항값이 측정되었다.As shown in FIG. 1, the film of Example 1 coated with a connection point between metal nanowires by surface treatment with a non-conductive polymer was measured at a resistance of 160.2 Ω at room temperature.

반면, 도 2에 나타낸 바와 같이, 표면이 비전도성 고분자로 표면처리되지 않은 비교예 1의 필름은 저항값이 측정조차 되지 않는 것을 알 수 있다. 즉, 표면처리가 수행되지 않아 나노선 간의 연결지점이 코팅되지 않는 경우에는 필름이 전도성을 나타낼 수 없는 것을 알 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 2, the film of Comparative Example 1 whose surface is not surface-treated with a non-conductive polymer can be seen that the resistance value is not even measured. That is, it can be seen that the film cannot exhibit conductivity when the connection point between the nanowires is not coated because the surface treatment is not performed.

이를 통해, 본 발명에 따른 제조방법으로 상온에서 저항특성을 나타낼 수 잇는 금속 나노선 필름을 제조할 수 있음을 확인하였다.
Through this, it was confirmed that the production method according to the present invention can produce a metal nanowire film that can exhibit a resistance characteristic at room temperature.

<실험예 2> 금속 나노선 필름의 접착력 분석Experimental Example 2 Analysis of Adhesion of Metal Nanowire Film

상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 금속 나노선 필름의 기판으로의 접착력을 분석하기 위하여, 3M 테이프를 이용하여 금속 나노선 필름을 박리시키는 접착력 분석(peel off test)을 수행하였으며, 그 결과를 도 3 및 도 4에 나타내었다.In order to analyze the adhesion of the metal nanowire films prepared in Example 1 and Comparative Example 1 to the substrate, a peel off test was performed to peel off the metal nanowire film using a 3M tape. 3 and 4 are shown.

도 3에 나타낸 바와 같이, 표면이 비전도성 고분자로 표면처리되어 금속 나노선 간의 연결지점이 코팅된 실시예 1의 필름은 테이프를 붙였다 떼어내더라도 쉽게 박리되지 않는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 3, it can be seen that the film of Example 1 having a surface treated with a non-conductive polymer and coated with a connection point between metal nanowires does not easily peel off even after attaching and detaching a tape.

반면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 표면이 비전도성 고분자로 표면처리되지 않은 비교예 1의 필름은 테이프를 붙였다 떼어냄으로서 쉽게 기판으로부터 박리되는 것을 알 수 있다. 즉, 비교예 1의 필름은 열처리가 수행되지 않음에 따라 기판과의 접착력이 부족하여 쉽게 박리될 수 있음을 알 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 4, it can be seen that the film of Comparative Example 1 whose surface is not surface-treated with a non-conductive polymer is easily peeled from the substrate by attaching and detaching the tape. That is, it can be seen that the film of Comparative Example 1 may be easily peeled off due to lack of adhesive strength with the substrate as the heat treatment is not performed.

이를 통해, 본 발명에 따른 제조방법에서 금속 나노선 필름을 비전도성 고분자로 표면처리함에 따라, 열처리가 수행되지 않더라도 기판과 필름의 접착력을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.
Through this, according to the surface treatment of the metal nanowire film with a non-conductive polymer in the manufacturing method according to the present invention, it can be seen that the adhesion between the substrate and the film can be improved even if the heat treatment is not performed.

<실험예 3> 금속 나노선 필름의 내열특성 분석Experimental Example 3 Analysis of Heat Resistance of Metal Nanowire Film

상기 실시예 1 및 비교예 2에서 제조된 금속 나노선 필름의 내열특성을 분석하기 위하여, 350 ℃의 온도조건으로 2시간 동안 금속 나노선 필름을 가열한 후, 금속 나노선 필름의 저항값을 멀티미터 테스터기를 이용하여 측정하였으며, 그 결과를 도 5 및 도 6에 나타내었다.In order to analyze the heat resistance characteristics of the metal nanowire films prepared in Example 1 and Comparative Example 2, after heating the metal nanowire film for 2 hours at a temperature of 350 ℃, the resistance value of the metal nanowire film is multi- Measurement was performed using a meter tester, and the results are shown in FIGS. 5 and 6.

도 5에 나타낸 바와 같이, 가열되기 전의 금속 나노선 필름은 모두 유사한 수준의 저항값을 나타내는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 5, it can be seen that the metal nanowire films before heating all exhibit similar levels of resistance.

그러나, 도 6에 나타낸 바와 같이, 열처리가 수행된 비교예 2의 금속 나노선 필름(전도성 고분자 코팅)은 저항값이 측정조차 되지 않는 것을 알 수 있다. 즉, 전도성 고분자로 나노선 간의 연결지점이 코팅되는 경우에는 내열특성이 약하여 필름이 가열되었을 때 전도성을 상실하는 것을 알 수 있다.However, as shown in FIG. 6, it can be seen that the resistance value of the metal nanowire film (conductive polymer coating) of Comparative Example 2 in which the heat treatment was performed is not even measured. That is, when the connection point between the nanowires is coated with the conductive polymer, the heat resistance is weak, and thus the conductivity is lost when the film is heated.

반면, 실시예 1의 금속 나노선 필름(비전도성 고분자)은 비록 저항값이 상승하는 경향을 나타내긴 하였으나, 여전히 전도성을 나타내고 있음을 알 수 있다.On the other hand, the metal nanowire film (non-conductive polymer) of Example 1, although the resistance value tends to increase, it can be seen that it still exhibits conductivity.

이는 가열에 의한 전도성 고분자의 산화 현상에 의한 차이로서, 이를 통해 비전도성 고분자로 연결지점이 코팅된 금속 나노선 필름은 고온의 열처리가 수행되더라도 전도성을 유지할 수 있는 내열특성이 우수한 것을 알 수 있으며, 예를 들어 유기 태양전지 등의 제조공정에 투명전극으로서 사용될 수 있는 효과가 있음을 알 수 있다.
This is a difference due to oxidation of the conductive polymer by heating, through which the metal nanowire film coated with the non-conductive polymer has excellent heat resistance to maintain conductivity even when a high temperature heat treatment is performed. For example, it can be seen that there is an effect that can be used as a transparent electrode in the manufacturing process, such as organic solar cells.

<실험예 4> 금속 나노선 필름의 투과도 분석Experimental Example 4 Analysis of Permeability of Metal Nanowire Film

상기 실시예 1 및 비교예 2에서 제조된 금속 나노선 필름의 빛의 투과정도를 분석하기 위하여, 자외선-가시광선 분광광도계(UV-Visible Spectrophotometer)를 이용하여 금속 나노선 필름의 투과도를 분석하였고, 그 결과를 도 7에 나타내었다.In order to analyze the light transmittance of the metal nanowire film prepared in Example 1 and Comparative Example 2, the transmittance of the metal nanowire film was analyzed by using an ultraviolet-visible spectrophotometer (UV-Visible Spectrophotometer), The results are shown in FIG.

도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 실시예 1의 금속 나노선 필름은 특히 600 nm 이상의 파장영역에서 비교예 2의 금속 나노선 필름보다 더욱 높은 투과도를 나타낼 수 있는 것을 알 수 있다.As shown in Figure 7, it can be seen that the metal nanowire film of Example 1 can exhibit a higher transmittance than the metal nanowire film of Comparative Example 2 especially in the wavelength region of 600 nm or more.

이는 비교예 2에서 사용된 전도성 고분자(PEDOT:PSS) 특유의 색으로 인하여 600 nm 이상의 파장영역에서 투과도가 감소되기 때문이다. 즉, 실시예 1의 금속 나노선 필름은 비교예 2의 금속 나노선 필름과 비교하여 600 nm 이상의 파장영역에서 더욱 높은 투과도를 나타낼 수 있는바, 식별 가능한 필름의 색감이 더욱 넓은 파장영역에서 존재할 수 있다.This is because the transmittance is reduced in the wavelength region of 600 nm or more due to the color peculiar to the conductive polymer (PEDOT: PSS) used in Comparative Example 2. That is, the metal nanowire film of Example 1 may exhibit a higher transmittance in the wavelength range of 600 nm or more compared to the metal nanowire film of Comparative Example 2, and the color of the identifiable film may exist in a wider wavelength range. have.

Claims (11)

금속 나노선이 분산된 분산액을 제조하는 단계(단계 1);
상기 단계 1의 분산액을 기판 상에 코팅하여 금속 나노선을 포함하는 필름을 제조하는 단계(단계 2); 및
상기 단계 2에서 제조된 필름에 포함된 금속 나노선들의 연결지점(junction)을 비전도성 고분자로 코팅하는 단계(단계 3);를 포함하는 비전도성 고분자를 이용한 금속 나노선 필름의 제조방법.
Preparing a dispersion in which the metal nanowires are dispersed (step 1);
Coating the dispersion solution of step 1 on a substrate to prepare a film including metal nanowires (step 2); And
Coating (junction) of the metal nanowires included in the film prepared in step 2 with a non-conductive polymer (step 3); Method of manufacturing a metal nano-wire film using a non-conductive polymer comprising a.
제1항에 있어서, 상기 금속 나노선은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 백금(Pt), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 루테늄(Ru), 및 팔라듐(Pd)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 전도성 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 비전도성 고분자를 이용한 금속 나노선 필름의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the metal nanowires are silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), platinum (Pt), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), zinc (Zn) And ruthenium (Ru) and palladium (Pd). A method for producing a metal nanowire film using a non-conductive polymer, characterized in that it comprises at least one conductive metal selected from the group consisting of.
제1항에 있어서, 상기 단계 1의 분산액은 이소프로필알코올, 메탄올, 에탄올 및 물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 용매로 금속 나노선을 분산시킨 것을 특징으로 하는 비전도성 고분자를 이용한 금속 나노선 필름의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the dispersion of step 1 is a metal nanowire film using a non-conductive polymer, characterized in that the metal nanowires are dispersed in at least one solvent selected from the group consisting of isopropyl alcohol, methanol, ethanol and water. Manufacturing method.
제1항에 있어서, 상기 금속 나노선 분산액은 0.001 내지 20 중량%의 농도로 금속 나노선이 분산된 것을 특징으로 하는 비전도성 고분자를 이용한 금속 나노선 필름의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the metal nanowire dispersion is a method for producing a metal nanowire film using a non-conductive polymer, characterized in that the metal nanowires are dispersed in a concentration of 0.001 to 20% by weight.
제1항에 있어서, 상기 비전도성 고분자는 폴리올레핀(polyolefine), 폴리아미드(polyamide), 폴리에스테르(polyester), 아라미드(aramide), 아크릴(acrylic), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide), 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리스틸렌(polystyrene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephtalate), 폴리벤지미다졸(PBI; polybezimidazole), 폴리(2-하이드로에틸 메타크릴레이트(poly(2-hydroxyethyl methacrylate)), 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride), 폴리(에테르 이미드)(poly(ether imide)), 스틸렌-부타디엔-스틸렌 3블록 공중합체(SBS; styrene-butadiene-styrene triblock copolymer) 및 폴리(페로세닐디메틸실레인)(poly(ferrocenyldimethylsilane))를 포함하는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고분자인 것을 특징으로 하는 비전도성 고분자를 이용한 금속 나노선 필름의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the nonconductive polymer is a polyolefin, polyamide, polyester, aramid, acrylic, polyethylene oxide, polycaprolactone ), Polycarbonate, polyurethane, polystyrene, polyethylene terephtalate, polybenzimidazole (PBI), poly (2-hydroethyl methacrylate (poly (2) -hydroxyethyl methacrylate)), polyvinylidene fluoride, poly (ether imide), styrene-butadiene-styrene triblock copolymer (SBS) And at least one polymer selected from the group consisting of poly (ferrocenyldimethylsilane). The method of metal nanowire films.
제1항에 있어서, 상기 비전도성 고분자 코팅은,
이소프로필알코올, 메탄올 및 에탄올로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 용매에 비전도성 고분자를 용해시킨 비전도성 고분자 용액으로 상기 필름을 표면처리하여 수행되는 것을 특징으로 하는 비전도성 고분자를 이용한 금속 나노선 필름의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the non-conductive polymer coating,
Metal nanowire film using a non-conductive polymer, characterized in that is carried out by surface treatment of the film with a non-conductive polymer solution in which the non-conductive polymer is dissolved in at least one solvent selected from the group consisting of isopropyl alcohol, methanol and ethanol. Manufacturing method.
제6항에 있어서, 상기 비전도성 고분자 용액은 0.0001 내지 10 중량%의 농도로 비전도성 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전도성 고분자를 이용한 금속 나노선 필름의 제조방법.
The method of claim 6, wherein the nonconductive polymer solution comprises a nonconductive polymer at a concentration of 0.0001 to 10% by weight.
제1항에 따라 제조되어 금속 나노선들의 연결지점(junction)이 비전도성 고분자로 코팅된 금속 나노선 필름.
A metal nanowire film prepared according to claim 1 and coated with a non-conductive polymer at the junction of the metal nanowires.
제8항에 있어서, 상기 금속 나노선 필름의 두께는 50 내지 200 nm인 것을 특징으로 하는 금속 나노선 필름.
The metal nanowire film of claim 8, wherein the metal nanowire film has a thickness of 50 nm to 200 nm.
제8항에 있어서, 상기 금속 나노선 필름은 상온에서 10 내지 1000 Ω/□의 저항값을 나타내는 것을 특징으로 하는 금속 나노선 필름.
The metal nanowire film of claim 8, wherein the metal nanowire film exhibits a resistance value of 10 to 1000 Ω / □ at room temperature.
제8항의 금속 나노선 필름을 포함하는 투명전극.
A transparent electrode comprising the metal nanowire film of claim 8.
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