KR101908604B1 - Cnt 및 그래핀 복합 용액을 이용한 투명 전극 패널의 제조방법 및 이에 의해 제조된 투명 전극 패널 - Google Patents

Cnt 및 그래핀 복합 용액을 이용한 투명 전극 패널의 제조방법 및 이에 의해 제조된 투명 전극 패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 투명 전극 패널을 제조하는 방법에 관한 것으로서, (a) 기재 상에 마스킹 바인더(masking binder)를 불연속적으로 배치하는 단계; (b) 상기 마스킹 바인더가 배치된 기재 상에 카본나노튜브(CNT) 및 그래핀 복합 용액을 초음파 코팅하는 단계; (c) 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액이 코팅된 기재 중 마스킹 바인더가 배치된 부위를 박리하여, 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액이 코팅된 인쇄부 및 무지부를 포함한 기재를 제조하는 단계; 및 (d) 상기 인쇄부 및 무지부를 포함한 기재를 소정의 세정액으로 세정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

CNT 및 그래핀 복합 용액을 이용한 투명 전극 패널의 제조방법 및 이에 의해 제조된 투명 전극 패널{Manufacturing method for transparent electrode panel using composite solution of CNT and graphene, and transparent electrode panel prepared by the same}
본 발명은 CNT 및 그래핀 복합 용액을 이용한 투명 전극 패널의 제조방법 및 이에 의해 제조된 투명 전극 패널에 관한 것으로, 상세하게는 투명 전극 패널에서 흔히 사용되는 ITO와 PEDOT:PSS를 대체하기 위해, 탄소나노튜브(CNT: carbon nano tube) 및 그래핀(graphene)이 혼합된 복합 용액을 사용하여, 공정 간소화 및 불량률 개선 효과를 갖는 제조방법 및 이에 의해 제조된 투명 전극 패널에 관한 것이다.
최근 투명 전극 패널에 대한 사용이 전반적인 산업에서 폭 넓게 사용되고 있어, 예를 들면 냉장고, 핸드폰, TV와 같은 디스플레이 및 터치 센서 등의 여러 산업에서 제조 및 적용되는 것으로 알려져 있다.
그런데 현재까지 주로 사용되는 투명 전극 패널의 재료인 ITO와 PEDOT:PSS의 경우, 이를 투명 전극 패널에 적용되는 공정은 도 1에 나타난 바와 같이, 필름 절단, 포토레지스트(PR) 코팅, 노출(노광), 에칭 및 포토레지스트, ITO 에칭, 포토레지스트 제거(UV 경화)와 같은 약 6개 이상의 세부 공정을 포함하게 되어, 공정이 다소 복잡하며, 각 세부 공정에서 제품의 불량이 발생하여, 불량률이 높아지는 문제를 야기하고 있다.
또한, ITO와 PEDOT:PSS의 경우 비용이 많이 들 뿐만 아니라, 투과율이 좋지 못해 투명 전극 패널에 사용되기 부적합하다는 단점이 부각되고 있으며, 특히 ITO의 경우 저항의 세부 조절도 어려워, 역시 투명 전극 패널에 적용이 적합하지 않다는 문제점이 있다.
이에, ITO와 PEDOT:PSS를 대체할 수 있는 재료인 CNT 및 그래핀을 투명 전극 패널에 적용하는 공정의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 투명 전극 패널의 제조 공정을 간소화할 수 있도록, 종래의 ITO와 PEDOT:PSS 대신, CNT 및 그래핀이 혼합된 복합 용액을 특정한 공정에 의해 투명 전극 패널에 적용하여, 제품의 제조 공정을 간소화하고, 불량률을 낮추며, 더욱 높은 투과율을 갖는 투명 전극 패널을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면은 투명 전극 패널을 제조하는 방법으로서,
(a) 기재 상에 마스킹 바인더(masking binder)를 불연속적으로 배치하는 단계;
(b) 상기 마스킹 바인더가 배치된 기재 상에 카본나노튜브(CNT) 및 그래핀 복합 용액을 초음파 코팅하는 단계;
(c) 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액이 코팅된 기재 중 마스킹 바인더가 배치된 부위를 박리하여, 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액이 코팅된 인쇄부 및 무지부를 포함한 기재를 제조하는 단계; 및
(d) 상기 인쇄부 및 무지부를 포함한 기재를 소정의 세정액으로 세정하는 단계;
를 포함하는 제조방법을 제공하는 것이다.
하나의 구체적인 예에서, i) 상기 마스킹 바인더가 친수성 바인더이고, 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액이 친유성 용액이거나
ii) 상기 마스킹 바인더가 친유성 바인더이고, 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액이 친수성 용액일 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 마스킹 바인더와 기재 간의 접착력은 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액과 기재 간의 접착력보다 약할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 마스킹 바인더는 폴리 비닐 알코올, 폴리 비닐 피롤리돈, 폴리 올레핀계, 및 멜라민계 바인더 중 선택된 하나 이상일 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액은 탈이온 증류수(Deionized water), 테트라클로로에틸렌(tetrachloroethylene), 메틸/에틸 아세테이트(methyl/ethyl acetate), 톨루엔(toluene), 트르펜틴(turpentine), 페트롤 에테르(petrol ether), 에탄올(ethanol), IPA(Isopropyl alcohol), 디클로로메테인(dichloromethane), N-메틸-2-피롤리돈 (N-Methyl-pyrrolidone), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone), 및 디메틸포름아미드(dimethylformamide) 중에서 선택된 하나 이상을 용매로 포함할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액은 고분자 폴리우레탄(polyurethane), 폴리에스테르(polyester), 초산 비닐계 고분자, 폴리비닐알코올계 고분자, 폴리비닐(Polyvinyl)계 고분자, 폴리비닐아세탈계 고분자, 및 폴리에틸렌계 고분자 중 선택된 하나 이상의 바인더를 포함할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액은 폴리부틸렌(Polybutylene)계 고분자 및 상기 폴리부틸렌계 고분자의 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 폴리올레핀(Polyolefine)계 고분자, 파이렌(Pyrene)계 유도체 저분자, 폴리비닐(Polyvinyl)계 고분자, 양이온계 고분자, 음이온계 고분자, 및 양쪽성 계면활성제 중 선택된 하나 이상의 분산제를 포함할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액은 고체 전해질, 셀룰로오스계 화합물, 산성(acid)계 화합물, 염기성(basic)계 화합물 및 계면활성제 중 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액은 CNT 및 그래핀을 1 : 0.025 내지 1 : 0.5의 비로 포함할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 단계 (c)에서, 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액이 코팅된 기재 중 마스킹 바인더가 배치된 부위를 박리하는 것은 소정의 롤러에 의한 테이핑 케어(taping care)에 의해 수행될 수 있다.
이때, 상기 롤러와 CNT 및 그래핀 복합 용액 간의 접착력은 상기 마스킹 바인더와 기재 간의 접착력보다는 강하고, 상기 롤러와 CNT 및 그래핀 복합 용액 간의 접착력보다는 약할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 전술한 제조방법에 의해 제조된 투명 전극 패널을 제공하는 것이다.
전술한 구성을 가지는 본 발명의 공정을 사용하면 기존의 공정에서 발생하는 불량률을 현저히 줄일 수 있으며, 기존의 공정에서 발생하는 기재 및 인쇄부의 손상을 최소화할 수 있으며, 공정을 간소화하고, 비교적 저가의 카본나노튜브와 그래핀을 이용하므로 공정 비용을 절감할 수 있다.
나아가, 본 출원의 발명자는 카본나노튜브와 그래핀을 소정의 첨가제와 혼합할 경우, 종래 저항 특성의 세부 조절이 어려웠던 ITO와 달리, 표면 저항 값을 조절할 수 있다는 것을 찾아내었다. 즉, 본 발명은 카본나노튜브와 그래핀이 혼합된 복합 용액을 사용하여, 투명 전극 패널에 대해 기존에 사용되었던 ITO와 PEDOT:PSS를 대체할 수 있을 정도로 저항 특성이 우수하며, 나아가 투과율에 대한 이점을 갖는다.
또한, 본 발명의 마스킹 바인더는 기존 공정의 UV 경화, 노광 및 식각 과정을 간소화하여, 기재의 손상 및 인쇄부의 손상을 최소화할 수 있다.
도 1은 종래의 ITO와 PEDOT:PSS을 이용한 투명 전극 패널 제조 공정을 모식적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전극 패널 제조방법을 모식적으로 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 CNT 및 그래핀 복합 용액의 제조방법을 순차적으로 도시한 순서도이다.
도 4는 용매에 CNT 및 그래핀의 혼합물이 분산된 상태를 촬영한 사진이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 CNT 및 그래핀 복합 용액을 이용한 ITO / PEDOT:PSS 대체 투명 전극 패널 제조 공정에 대해서 상세하게 살펴보도록 한다.
도 1은 종래의 ITO와 PEDOT:PSS을 이용한 투명 전극 패널 제조 공정을 모식적으로 나타낸 순서도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 ITO와 PEDOT을 이용할 경우, 포토레지스트(Photoresist: PR)를 사용하는 것이 불가피하며, 이 공정에 의해 발생하는 기재(필름)의 손상 및 인쇄 회로의 손상이 발생한다. 또한, PR을 사용할 경우, 패턴 형성을 위한 노광과 식각 과정 및 PR 제거를 위한 UV 경화가 불가피한 바, 공정 단계가 증가하며, 각 단계 별 기재 및 인쇄부의 손상이 발생하여, 제품의 불량률이 높아지는 문제점이 있었다.
이에, 본 출원의 발명자들은 CNT 및 그래핀 복합 용액을 이용하여 투명 전극 패널을 제조할 경우, 이러한 문제를 해결할 수 있음을 확인하고, 본 발명에 이르렀다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전극 패널 제조방법을 모식적으로 나타낸 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전극 패널 제조방법은, (a) 기재(필름) 상에 마스킹 바인더를 불연속적으로 배치하는 단계; (b) 상기 마스킹 바인더가 배치된 기재 상에 카본나노튜브(CNT) 및 그래핀 복합 용액을 초음파 코팅(ultrasonic coating)하는 단계; (c) 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액이 코팅된 기재 중 마스킹 바인더가 배치된 부위를 박리하여, 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액이 코팅된 인쇄부 및 무지부를 포함한 기재를 제조하는 단계; 및 (d) 상기 인쇄부 및 무지부를 포함한 기재를 소정의 세정액으로 세정하는 단계;를 포함한다.
여기서, "기재"라 함은 투명 전극 패널의 회로가 형성되는 기판으로, 필름, 막 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, i) 상기 마스킹 바인더가 친수성 바인더이고, 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액이 친유성 용액이거나, ii) 상기 마스킹 바인더가 친유성 바인더이고, 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액이 친수성 용액일 수 있다. 예를 들어, 상기 마스킹 바인더가 도 2에 도시된 바와 같이, 친수성 바인더(도시하지는 않았지만 CNT 및 그래핀 복합 용액은 친유성 용액임)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, CNT 및 그래핀 복합 용액을 친수성 용액으로 사용한다면, 친유성의 마스킹 바인더를 사용할 수 있다.
또한, 상기 마스킹 바인더와 기재 간의 접착력은 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액과 기재 간의 접착력보다 약할 수 있다. 이를 통해, 후술되는 박리 단계(단계(c))에서, 롤러에 의해 마스킹 바인더가 배치된 부위가 기재로부터 용이하게 박리될 수 있다.
예를 들어, 상기 마스킹 바인더는 폴리 비닐 알코올, 폴리 비닐 피롤리돈, 폴리 올레핀계, 및 멜라민계 바인더 중 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 마스킹 바인더는 필요한 접착력 수준에 따라, 0.5% 내지 20%의 고형물을 추가로 혼합된 형태일 수 있다.
상기 CNT 및 그래핀 복합 용액 및 이의 제조방법은 후술된 바를 참조한다.
상기 초음파 코팅은 초음파 코팅을 위해 알려진 방법이라면 어느 방법에 의해서라도 수행이 가능하나, 예를 들어 도포액(CNT 및 그래핀 복합 용액)을 분사하는 노즐 및 초음파 분사부를 포함하는 도포부와 상기 도포부를 향해 도포액을 공급하는 공급부를 구비한 소정의 초음파 코팅 장치에 의해 수행될 수 있다.
일 구현예에 있어서, 상기 단계 (c)에서, 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액이 코팅된 기재 중 마스킹 바인더가 배치된 부위를 박리하는 것은 소정의 롤러에 의한 테이핑 케어(taping care)에 의해 수행될 수 있다. 여기서, "테이핑 케어"는 롤러가 기재 상을 롤링하는 과정에서, 롤러와 기재 상에 배치된 물질 간의 접착력에 의해 기재 상에 배치된 물질을 박리하는 처리 방식을 의미한다.
이때, 상기 롤러와 CNT 및 그래핀 복합 용액 간의 접착력은 상기 마스킹 바인더와 기재 간의 접착력보다는 강하고, 상기 롤러와 CNT 및 그래핀 복합 용액 간의 접착력보다는 약할 수 있다. 즉, 이를 통해 상기 롤러는 CNT 및 그래핀 복합 용액이 기재 상에 직접적으로 접착된 부위는 제외하고, 마스킹 바인더가 기재 상에 배치된 부위 만을 선택적으로 박리할 수 있다.
상기 박리를 거친 기재는, CNT 및 그래핀 복합 용액이 코팅되어 있는 인쇄부 및 상기 박리에 의해 박리된 부위에 해당하는 무지부를 포함할 수 있다.
상기 무지부에는 상기 단계 (c)에서 미처 박리되지 못한 잔존 물질(예를 들어, 마스킹 바인더 일부)이 일부 남아있을 수 있는 바, 상기 인쇄부 및 무지부를 포함한 기재를 소정의 세정액으로 세정한다(단계 (d)).
이때, 상기 세정액은 특별히 한정되지는 않으나, 마스킹 바인더의 성분에 따라 선택될 수 있으며, 예를 들어 상기 마스킹 바인더가 친수성일 경우, 상기 세정액은 친수성의 용액일 수 있고, 예를 들어 상기 마스킹 바인더가 친유성일 경우, 상기 세정액은 친유성의 용액일 수 있다. 예를 들어, 상기 세정액은 탈이온 증류수 또는 알코올일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서는, 본 발명에서 종래의 ITO와 PEDOT:PSS를 대체하기 위해 사용한 CNT 및 그래핀 복합 용액 및 이의 제조방법에 대해 도 3 및 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 CNT 및 그래핀 복합 용액의 제조방법을 순차적으로 도시한 순서도이며, 도 4는 용매에 CNT 및 그래핀의 혼합물이 분산된 상태를 촬영한 사진이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액의 제조방법은, 그래핀과 CNT의 혼합물을 용매에 분산시켜 혼합 용액을 제조하는 단계(S110)와, 상기 혼합 용액에 분산제와 바인더를 동시에 분산시키는 단계(S130) 및 상기 혼합 용액에 전기전도도 조절이 가능한 첨가제를 첨가시키는 단계(S150)를 포함한다.
그래핀과 CNT가 혼합된 복합 용액의 제조방법에서는, 수성 또는 유기 용매에 분산제와 바인더를 동시에 분산하여 종래 방식과 대비하여 제조 시간을 현저히 절감할 수 있으며, 특히 바인더와 그래핀/CNT 혼합 비율을 통해 전기전도도 조절이 가능하고, 고분자 코팅 막을 통해 경도 또한 조절 가능한 복합 용액을 제조할 수 있으며, 그 제조 공정에 대한 구체적인 내용은 이하와 같다.
먼저, 유기용매에 그래핀과 CNT의 혼합물을 분산시켜 혼합 용액을 제조한다(S110).
상기 용매는 탈 이온 증류수(Deionized water), 테트라클로로에틸렌(tetrachloroethylene), 메틸/에틸 아세테이트(methyl/ethyl acetate), 톨루엔(toluene), 트르펜틴(turpentine), 페트롤 에테르(petrol ether), 에탄올(ethanol), IPA(Isopropyl alcohol), 디클로로메테인(dichloromethane), N-메틸-2-피롤리돈 (N-Methyl-pyrrolidone), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone), 및 디메틸포름아미드(dimethylformamide) 중에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
이 경우, 상기 혼합 용액을 제조하는 경우에 상기 용매에 대해 상기 그래핀과 CNT의 혼합물은 0.01 내지 2 중량%의 범위에서 혼합될 수 있다. 예를 들어, 상기 용매 500중량부를 기준으로 상기 그래핀과 CNT의 혼합물은 0.01 내지 2 중량%의 범위에서 혼합될 수 있다
상기 CNT는 단일벽 CNT, 이중 벽 CNT, 얇은 다중 벽 CNT, 다중 벽 CNT, 다발형 CNT 또는 이들의 혼합물로 구성될 수 있다. 한편, 상기 CNT는 높은 강도 및 높은 탄성계수 등 우수한 기계적 특성을 가지며, 나아가 전기 전도도가 구리와 비슷하고 열 전도율은 다이아몬드와 유사한 특징을 갖는다.
한편, 상기 그래핀은 화학적 박리 방법(Chemical exfoliation method)으로 개질 되어 사용된다.
이때, 상기 용매에 혼합되는 상기 그래핀과 CNT의 비율은 1: 0.025 내지 1: 0.5의 범위를 가질 수 있다.
이어서, 상기 혼합 용액에 분산제와 바인더를 동시에 분산시키게 된다(S130).
이 경우, 종래 기술에서는 대부분 Poly(Vinyle Pyrrolidone)을 사용했으나 본 특허에서는 바인더의 역할을 함께 할 수 있는 분산제를 선택하여 첨가하게 된다.
예를 들어, 상기 분산제는 폴리부틸렌(Polybutylene)계 고분자 및 상기 폴리부틸렌계 고분자의 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 폴리올레핀(Polyolefine)계 고분자, 파이렌(Pyrene)계 유도체 저분자, 폴리비닐(Polyvinyl)계 고분자, 양이온계 고분자, 음이온계 고분자, 및 양쪽성 계면활성제 중 선택된 하나 이상일 수 있다.
이때, 상기 그래핀과 CNT의 혼합물에 대해 상기 분산제는 0.05 내지 5 중량%의 범위에서 혼합될 수 있다.
한편, 종래 기술에 따른 복합 용액의 경우 고분자 기판에 잘 코팅이 되지 않는 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 고분자 기판에도 원활하게 코팅이 이루어지도록 상기 바인더를 선택하게 된다.
예를 들어, 상기 바인더는 고분자 폴리우레탄(polyurethane), 폴리에스테르(polyester), 초산 비닐계 고분자, 폴리비닐알코올계 고분자, 폴리비닐(Polyvinyl)계 고분자, 폴리비닐아세탈계 고분자, 및 폴리에틸렌계 고분자 중 선택된 하나 이상일 수 있다.
또한, 상기 그래핀과 CNT의 혼합물에 대해 상기 바인더는 1 내지 10 중량%의 범위에서 혼합될 수 있다.
한편, 상기 용매에 그래핀과 CNT의 혼합물을 분산시키고, 상기 분산제와 바인더를 동시에 첨가하는 경우에 나노디스퍼져(Nano disperser)를 이용한다.
예를 들어, 상기 용매에 그래핀과 CNT의 혼합물을 분산시키고, 상기 분산제와 바인더를 동시에 첨가하고 상기 나노디스퍼져를 대략 30분 정도(2000kg/cm2, 3~5pass) 구동시켜 분산시켜 준다.
하기 표 1은 상기 그래핀/CNT 함량과 바인더의 함량을 변화시켜가며 시료(세라믹 또는 글래스 또는 sus) 위에 코팅액을 도포한 후 일정시간(30~60 분)후에 표면 저항을 측정한 결과를 도시한다(전기전도성의 경우, 102 ~ 104 사이는 전자파 차폐 수준, 106 ~ 109는 정전기 방지에 필요한 조건이며, 107 ~ 108이 가장 적합함).
그래핀/CNT 함량
(중량%)		 바인더 함량
(중량%)		 표면 저항
(oh/sq)
실시예 1 0.05 1 내지 5 107
실시예 2 0.05 5 내지 10 105
실시예 3 0.1 1 내지 5 107
실시예 4 0.1 5 내지 10 104 내지 105
이어서, 상기 혼합 용액에 전기전도도 조절이 가능한 첨가제를 첨가시키게 된다(S150).
상기 첨가제는 상기 용매 내에서 상기 그래핀과 CNT의 혼합물을 상대적으로 빠르게 분산시키고, 나아가 전기전도도 조절이 가능하도록 선택될 수 있다.
도 4는 용매에 그래핀과 CNT의 혼합물이 분산된 상태를 촬영한 사진이다.
도 4에 도시된 바와 같이 상기 용매 내에서 상기 그래핀과 CNT의 혼합물을 분산시키기 위해서는 상대적으로 많은 시간이 소요될 수 있으나, 본 발명에 따른 첨가제를 투입하면 분산 시간을 줄일 수 있다.
즉, 분산제와 바인더를 한 번에 분산하고, 첨가제를 첨가함으로써 전기전도도 조절이 가능하고, 그래핀과 CNT을 단순 혼합하는 종래의 방식과 비교하여, 분산제와의 반응으로 CNT와 그래핀이 분산되는데 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 함량에 따른 첨가제와 분산제의 반응속도 차이로 분산 시간이 감소될 수 있다.
예를 들어, 상기 첨가제는 고체 전해질, 셀룰로오스계 화합물, 산성(acid)계 화합물, 염기성(basic)계 화합물 및 계면활성제 중 선택된 하나 이상일 수 있다.
또한, 상기 그래핀과 CNT의 혼합물에 대해 상기 첨가제는 1 내지 10 중량%의 범위에서 혼합될 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 상기 첨가제를 첨가하는 경우에 첨가제를 넣고 초음파 분산기를 통해 대략 30분 정도(750w / 20hz, 70%ampl) 분산시켜 그래핀과 CNT가 혼합된 복합 용액을 제조할 수 있다.
이하 표 2는 상기 첨가제의 투입 함량에 따른 그래핀과 CNT 복합코팅용액의 전기전도도 및 분산 시간을 실험한 결과를 도시한다.
첨가제 함량(중량%) 전기전도도(S/cm) 분산 시간 (분)
0 100 (reference) 90
~1% 이내 110 (10% 증가) 85
~3% 이내 135 (35% 증가) 65
~5% 이내 180 (80% 증가) 45
상기 표 2에 도시된 바와 같이, 상기 첨가제의 함량을 높일수록 상대적으로 복합 용액의 전기전도도가 향상되며, 반면에 상기 용매에 그래핀과 CNT의 혼합물이 분산되는 시간을 줄일 수 있다.
S110..그래핀과 CNT의 혼합물을 용매에 분산
S130..분산제와 바인더를 동시에 첨가
S150..첨가제를 첨가

Claims (12)

  1. 투명 전극 패널을 제조하는 방법으로서,
    (a) 기재 상에 마스킹 바인더(masking binder)를 불연속적으로 배치하는 단계;
    (b) 상기 마스킹 바인더가 배치된 기재 상에 카본나노튜브(CNT) 및 그래핀 복합 용액을 초음파 코팅하는 단계;
    (c) 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액이 코팅된 기재 중 마스킹 바인더가 배치된 부위를 박리하여, 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액이 코팅된 인쇄부 및 무지부를 포함한 기재를 제조하는 단계; 및
    (d) 상기 인쇄부 및 무지부를 포함한 기재를 소정의 세정액으로 세정하는 단계;
    를 포함하는 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    i) 상기 마스킹 바인더가 친수성 바인더이고, 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액이 친유성 용액이거나
    ii) 상기 마스킹 바인더가 친유성 바인더이고, 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액이 친수성 용액인 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마스킹 바인더와 기재 간의 접착력은 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액과 기재 간의 접착력보다 약한 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마스킹 바인더는 폴리 비닐 알코올, 폴리 비닐 피롤리돈, 폴리 올레핀계, 및 멜라민계 바인더 중 선택된 하나 이상인 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 CNT 및 그래핀 복합 용액은 탈이온 증류수(Deionized water), 테트라클로로에틸렌(tetrachloroethylene), 메틸/에틸 아세테이트(methyl/ethyl acetate), 톨루엔(toluene), 트르펜틴(turpentine), 페트롤 에테르(petrol ether), 에탄올(ethanol), IPA(Isopropyl alcohol), 디클로로메테인(dichloromethane), N-메틸-2-피롤리돈 (NMethyl-pyrrolidone), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone), 및 디메틸포름아미드(dimethylformamide) 중에서 선택된 하나 이상을 용매로 포함한 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 CNT 및 그래핀 복합 용액은 고분자 폴리우레탄(polyurethane), 폴리에스테르(polyester), 초산 비닐계 고분자, 폴리비닐알코올계 고분자, 폴리비닐(Polyvinyl)계 고분자, 폴리비닐아세탈계 고분자, 및 폴리에틸렌계 고분자 중 선택된 하나 이상의 바인더를 포함한 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 CNT 및 그래핀 복합 용액은 폴리부틸렌(Polybutylene)계 고분자 및 상기 폴리부틸렌계 고분자의 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 폴리올레핀(Polyolefine)계 고분자, 파이렌(Pyrene)계 유도체 저분자, 폴리비닐(Polyvinyl)계 고분자, 양이온계 고분자, 음이온계 고분자, 및 양쪽성 계면활성제 중 선택된 하나 이상의 분산제를 포함한 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 CNT 및 그래핀 복합 용액은 고체 전해질, 셀룰로오스계 화합물, 산성(acid)계 화합물, 염기성(basic)계 화합물 및 계면활성제 중 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함한 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 CNT 및 그래핀 복합 용액은 CNT 및 그래핀을 1 : 0.025 내지 1 : 0.5의 비로 포함하는 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (c)에서, 상기 CNT 및 그래핀 복합 용액이 코팅된 기재 중 마스킹 바인더가 배치된 부위를 박리하는 것은 소정의 롤러에 의한 테이핑 케어(taping care)에 의해 수행되는 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 롤러와 CNT 및 그래핀 복합 용액 간의 접착력은 상기 마스킹 바인더와 기재 간의 접착력보다는 강하고, 상기 롤러와 CNT 및 그래핀 복합 용액 간의 접착력보다는 약한 제조방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의해 제조된, 투명 전극 패널.
KR1020180015880A 2018-02-08 2018-02-08 Cnt 및 그래핀 복합 용액을 이용한 투명 전극 패널의 제조방법 및 이에 의해 제조된 투명 전극 패널 KR101908604B1 (ko)

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