KR102088097B1 - Ink for Intense Pulsed Light, Intense pulsed light method and conductive structure - Google Patents
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Abstract
광소결 방법이 제공된다. 상기 광소결 방법은, 은 전구체, 및 은 나노 와이어를 포함하는 광소결 잉크를 준비하는 단계, 상기 광소결 잉크를 기판 상에 코팅하는 단계, 및 상기 기판 상에 코팅된 상기 광소결 잉크를 백색광을 이용하여 광소결하는 단계를 포함할 수 있다. A photosintering method is provided. The photosintering method includes preparing a photosintering ink comprising a silver precursor and silver nanowires, coating the photosintering ink on a substrate, and converting the photosintering ink coated on the substrate into white light. Photo sintering using the same.
Description
본 발명은 광소결 잉크, 광소결 방법 그리고 전도성 구조체에 관한 것으로서 은 나노 와이어를 포함하는 광소결 잉크, 광소결 방법 그리고 전도성 구조체에 관련된 것이다. The present invention relates to a photosintering ink, a photosintering method, and a conductive structure, and relates to a photosintering ink, a photosintering method, and a conductive structure including silver nanowires.
최근 전자기술과 정보통신기술이 발전함에 따라 많은 전자기기들이 사용되고 발전되고 있다. 이에 스마트기기 및 FPCB(Flexible Printed Circuits Board), OLED(Organic Light Emitting Diode), 태양전지(Solar cell) 등 다양한 분야에서 인쇄전자기술을 적용시키려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 인쇄전자란 말 그대로 전극을 인쇄하여 회로를 구성하는 기술을 말하는데, 기존의 방법이었던 복잡한 12단계를 거치는 포토리소그래피 공정을 대체 할 수 있는 뛰어난 기술이다. 인쇄전자 기술은 그에 반해 간단한 세 가지 공정을 거치는데, 인쇄, 건조, 소결이 그것이다. 이 때 가장 중요한 단계인 소결 공정에서 제품의 성능이 크게 좌우된다. With the recent development of electronic technology and information and communication technology, many electronic devices have been used and developed. Therefore, research is being actively conducted to apply printed electronic technology in various fields such as smart devices and flexible printed circuit boards (FPCBs), organic light emitting diodes (OLEDs), and solar cells. Printed electronics literally refers to the technology of constructing circuits by printing electrodes, which is an excellent technology that can replace the conventional 12-step photolithography process. Printed electronics technology, on the other hand, goes through three simple processes: printing, drying and sintering. In this case, the performance of the product depends greatly on the sintering process, which is the most important step.
기존의 소결으로는 고온의 열을 지속적으로 가해주는 열소결, 고에너지의 레이저를 국부적으로 조사하여 소결시키는 레이저 소결, 마이크로웨이브를 사용하여 소결하는 마이크로웨이브 소결법이 있다. 하지만 열소결의 경우 열에 취약한 유연기판 상의 전극에 적용하기 어려운 단점이 있고, 레이저 소결의 경우 소결면적이 매우 작고 복잡한 공정을 거치게 되는 단점을 가지고 있으며, 마이크로웨이브 소결 역시 복잡한 공정 및 분위기 조건의 제한을 가지고 있어 이를 대체할 기술인 광소결이 각광받고 있다.Conventional sintering includes heat sintering that continuously applies high temperature heat, laser sintering to sinter by irradiating high energy laser locally, and microwave sintering method using sintering using microwave. However, in the case of heat sintering, there is a disadvantage that it is difficult to apply to electrodes on a flexible substrate that is susceptible to heat. In the case of laser sintering, the sintering area is very small and has a disadvantage of undergoing a complicated process. Photosintering, a technology that replaces it, has been in the spotlight.
광소결 방법은 xenon 램프에서 조사된 가시광선 영역의 백색광을 상온, 대기압의 분위기에서 수 ms 의 짧은 시간 안에 조사하여 넓은 영역을 한번에 소결할 수 있는 혁신적인 기술이다. 순간적인 높은 광에너지와 표면 플라즈모닉 공명효과를 통해 구리, 은 등의 금속나노입자 및 나노와이어를 소결, 접합할 수 있기 때문에 상대적으로 낮은 내열성을 지닌 유연 폴리머 기판 위에서도 소결이 가능하다는 장점이 있다. 이에 따라, 광소결 방법에 대한 다양한 기술들이 지속적으로 연구 및 개발되고 있다. Photosintering is an innovative technology that can sinter a large area at once by irradiating white light in the visible region irradiated from xenon lamp in a short time of several ms in an atmosphere of atmospheric temperature and atmospheric pressure. The instantaneous high light energy and surface plasmonic resonance effect enable sintering and bonding of metal nanoparticles and nanowires such as copper and silver, and thus can be sintered on a flexible polymer substrate having relatively low heat resistance. Accordingly, various techniques for the photosintering method are continuously researched and developed.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 전극의 저항이 감소된 광소결 잉크, 광소결 방법 그리고 전도성 구조체를 제공하는 데 있다. One technical problem to be solved by the present invention is to provide a photosintering ink, a photosintering method and a conductive structure with reduced resistance of the electrode.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 전극의 투과도가 향상된 광소결 잉크, 광소결 방법 그리고 전도성 구조체를 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a photosintering ink, a photosintering method, and a conductive structure with improved transmittance of the electrode.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상온 및 대기 조건에서 짧은 시간 내에 소결할 수 있는 광소결 잉크, 광소결 방법 그리고 전도성 구조체를 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a photosintering ink, a photosintering method and a conductive structure that can be sintered in a short time at room temperature and atmospheric conditions.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다. The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above.
상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 광소결 잉크를 제공한다. In order to solve the above technical problem, the present invention provides a photosintering ink.
일 실시 예에 따르면, 상기 광소결 잉크는 은 전구체 및 은 나노 와이어를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the photosintering ink may include a silver precursor and silver nanowires.
일 실시 예에 따르면, 상기 은 전구체는, 상기 은 나노 와이어의 총 중량을 기준으로 10 내지 70 wt% 포함될 수 있다. According to an embodiment, the silver precursor may be included in an amount of about 10 wt% to about 70 wt% based on the total weight of the silver nanowires.
일 실시 예에 따르면, 상기 은 전구체는, 상기 은 나노 와이어의 총 중량을 기준으로 40 내지 50 wt% 포함될 수 있다. According to an embodiment, the silver precursor may be included in an amount of 40 to 50 wt% based on the total weight of the silver nanowires.
일 실시 예에 따르면, 상기 은 나노 와이어는, 1 내지 300 nm의 직경 및 1 내지 50 um의 길이를 가질 수 있다. According to an embodiment, the silver nanowires may have a diameter of 1 to 300 nm and a length of 1 to 50 um.
일 실시 예에 따르면, 상기 은 전구체는, AgNO, AgCl, AgBr, AgO, AgI, AgBF4, AgCF3SO3, AgClO4, AgOAc, 및 AgPF6 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the silver precursor may include at least one of AgNO, AgCl, AgBr, AgO, AgI, AgBF 4 , AgCF 3 SO 3 , AgClO 4 , AgOAc, and AgPF 6 .
상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 광소결 방법을 제공한다. In order to solve the above technical problem, the present invention provides a light sintering method.
일 실시 예에 따르면, 상기 광소결 방법은 은 전구체, 및 은 나노 와이어를 포함하는 광소결 잉크를 준비하는 광소결 잉크 준비 단계, 상기 광소결 잉크를 기판 상에 코팅하는 광소결 잉크 코팅 단계, 및 상기 기판 상에 코팅된 상기 광소결 잉크를 백색광을 이용하여 광소결하는 광소결 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the photosintering method may include a photosintering ink preparation step of preparing a photosintering ink including a silver precursor and silver nanowires, a photosintering ink coating step of coating the photosintering ink on a substrate, and The photo-sintering ink coated on the substrate may include a photo sintering step using the white light.
일 실시 예에 따르면, 상기 광소결 단계에서, 상기 광소결 잉크가 광소결됨에 따라 상기 은 전구체의 은 이온은 복수의 상기 은 나노 와이어들을 서로 연결하는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, in the photosintering step, as the photosintering ink is photosintered, silver ions of the silver precursor may include connecting a plurality of silver nanowires to each other.
일 실시 예에 따르면, 상기 은 이온은 복수의 상기 은 나노 와이어들이 서로 교차되는 교차점에 형성되는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the silver ions may include a plurality of silver nanowires formed at intersection points crossing each other.
일 실시 예에 따르면, 상기 광소결 단계에서, 상기 기판 상에 코팅된 상기 광소결 잉크로 조사되는 상기 백색광의 강도는 5 내지 9 J/cm2 인 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, in the photosintering step, the intensity of the white light irradiated with the photosintering ink coated on the substrate may include 5 to 9 J / cm 2 .
일 실시 예에 따르면, 상기 광소결 단계에서, 상기 기판 상에 코팅된 상기 광소결 잉크로 조사되는 상기 백색광의 강도는 7 내지 11 J/cm2 인 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, in the light sintering step, the intensity of the white light irradiated with the light sintering ink coated on the substrate may include 7 to 11 J / cm 2 .
일 실시 예에 따르면, 상기 광소결 잉크 준비 단계에서의 상기 은 전구체는, 상기 은 나노 와이어의 총 중량을 기준으로 10 내지 70 wt% 포함될 수 있다. According to one embodiment, the silver precursor in the photo-sintering ink preparation step, may be included 10 to 70 wt% based on the total weight of the silver nanowires.
일 실시 예에 따르면, 상기 광소결 잉크 준비 단계에서의 상기 은 전구체는, 상기 은 나노 와이어의 총 중량을 기준으로 40 내지 50 wt% 포함될 수 있다. According to one embodiment, the silver precursor in the photosintering ink preparation step, may be included 40 to 50 wt% based on the total weight of the silver nanowires.
일 실시 예에 따르면, 상기 광소결 잉크 준비 단계에서의 상기 은 전구체는, AgNO, AgCl, AgBr, AgO, AgI, AgBF4, AgCF3SO3, AgClO4, AgOAc, 및 AgPF6 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the silver precursor in the photosintering ink preparation step, AgNO, AgCl, AgBr, AgO, AgI, AgBF 4 , AgCF 3 SO 3 , AgClO 4 , AgOAc, and AgPF 6 It may include.
상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 전도성 구조체를 제공한다. In order to solve the above technical problem, the present invention provides a conductive structure.
일 실시 예에 따르면, 상기 전도성 구조체는 서로 교차되어 네트워크 구조를 이루는 복수의 은 나노 와이어들, 및 복수의 상기 은 나노 와이어들이 교차되는 교차점에 형성되어, 복수의 상기 은 나노 와이어들을 전기적으로 연결하는 은 이온을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the conductive structure is formed at the intersection of a plurality of silver nanowires that cross each other to form a network structure, and the plurality of silver nanowires intersect, and electrically connect the plurality of silver nanowires. It may comprise silver ions.
일 실시 예에 따르면, 상기 은 나노 와이어는, 1 내지 300 nm의 직경 및 1 내지 50 um의 길이를 가질 수 있다.According to an embodiment, the silver nanowires may have a diameter of 1 to 300 nm and a length of 1 to 50 um.
본 발명의 실시 예에 따른 광소결 방법은 은 전구체, 및 은 나노 와이어를 포함하는 광소결 잉크를 준비하는 광소결 잉크 준비 단계, 상기 광소결 잉크를 기판 상에 코팅하는 광소결 잉크 코팅 단계, 및 상기 기판 상에 코팅된 상기 광소결 잉크를 백색광을 이용하여 광소결하는 광소결 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 광소결 잉크 준비 단계에서 상기 은 전구체는 상기 은 나노 와이어의 총 중량을 기준으로 40 내지 50 wt % 포함될 수 있다. 또한, 상기 광소결 단계에서, 상기 기판 상에 코팅된 상기 광소결 잉크로 조사되는 상기 백색광의 강도는 5 내지 9 J/cm2 또는 7 내지 11 J/cm2 일 수 있다. 이에 따라, 낮은 저항 및 높은 투과도를 갖는 전도성 구조체를 제조하는 광소결 방법이 제공될 수 있다. In the photosintering method according to the embodiment of the present invention, a photosintering ink preparation step of preparing a photosintering ink including a silver precursor and silver nanowires, a photosintering ink coating step of coating the photosintering ink on a substrate, and The photo-sintering ink coated on the substrate may include a photo sintering step using the white light. In addition, the silver precursor in the photo-sintering ink preparation step may be included 40 to 50 wt% based on the total weight of the silver nanowires. In addition, in the photosintering step, the intensity of the white light irradiated with the photosintering ink coated on the substrate may be 5 to 9 J / cm 2 or 7 to 11 J / cm 2 . Accordingly, a light sintering method for manufacturing a conductive structure having low resistance and high transmittance can be provided.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광소결 방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광소결 방법을 수행하기 위한 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광소결 방법에 사용되는 펄스 백색광에 대한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전도성 구조체를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예 1-3에 따른 광소결 잉크에 백색광이 조사되기 전과 후를 비교하는 사진이다.
도 6은 본 발명의 실시 예 2-3 내지 실시 예 7-3에 따른 전도성 구조체를 촬영한 사진들이다.
도 7은 본 발명의 실시 예들에 따른 전도성 구조체의 저항을 비교한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 전도성 구조체의 투과도를 비교한 그래프이다. 1 is a flowchart illustrating a light sintering method according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an apparatus for performing a light sintering method according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a graph of pulsed white light used in the light sintering method according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a conductive structure according to an embodiment of the present invention.
5 is a photograph comparing before and after the white light is irradiated to the photo-sintered ink according to Examples 1-3 of the present invention.
6 is a photograph of the conductive structure according to Examples 2-3 to 7-3 of the present invention.
7 is a graph comparing the resistance of the conductive structure according to the embodiments of the present invention.
8 is a graph comparing the transmittance of the conductive structure according to the embodiments of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical idea of the present invention is not limited to the exemplary embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed contents are thorough and complete, and that the spirit of the present invention to those skilled in the art can fully convey.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 형상 및 크기는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In the present specification, when a component is mentioned as being on another component, it means that it may be formed directly on the other component or a third component may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, the shape and size are exaggerated for the effective description of the technical content.
본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.Although terms such as first, second, and third are used to describe various components in various embodiments of the present specification, these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Thus, what is referred to as the first component in one embodiment may be referred to as the second component in other embodiments. Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiment. In addition, the term 'and / or' is used herein to include at least one of the components listed before and after.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다. In the specification, the singular encompasses the plural unless the context clearly indicates otherwise. In addition, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, element, or combination thereof described in the specification, and one or more other features, numbers, steps, configurations. It should not be understood to exclude the possibility of the presence or the addition of elements or combinations thereof. In addition, the term "connection" is used herein to mean both indirectly connecting a plurality of components, and directly connecting.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광소결 방법을 설명하는 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광소결 방법을 수행하기 위한 장치를 나타내는 도면이다. 1 is a flowchart illustrating a light sintering method according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a diagram showing an apparatus for performing the light sintering method according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 광소결 잉크(10)가 준비된다(S100). 상기 광소결 잉크(10)는 은 전구체, 및 은 나노 와이어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 은 전구체는, AgNO, AgCl, AgBr, AgO, AgI, AgBF4, AgCF3SO3, AgClO4, AgOAc, 및 AgPF6 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 은 전구체, 및 상기 은 나노 와이어는 상기 광소결 잉크의 비저항을 낮추고 인쇄 후 표면 상태를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 전도성이 뛰어난 금속을 사용하므로 상기 광소결 잉크(10)의 전도성을 향상시킬 수 있다. 1 and 2, the
일 실시 예에 따르면, 상기 은 전구체는 상기 은 나노 와이어의 총 중량을 기준으로 10 내지 70 wt%, 바람직하게는 40 내지 50 wt% 포함될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 은 구전구체는 은 나노 와이어 용액에 포함된 은 나노 와이어의 총 중량을 기준으로 10 내지 70 wt%, 바람직하게는 40 내지 50 wt% 포함될 수 있다. 이에 따라, 상기 광소결 잉크(10)가 소결되어 후술되는 전도성 구조체가 제조되는 경우, 상기 전도성 구조체는 낮은 저항 및 높은 투과도를 나타낼 수 있다. 상기 은 전구체의 함량으로 인한 상기 전도성 구조체의 특성에 대한 구체적인 설명은 후술된다. According to one embodiment, the silver precursor may be included in 10 to 70 wt%, preferably 40 to 50 wt% based on the total weight of the silver nanowires. More specifically, the silver precursor may be included in 10 to 70 wt%, preferably 40 to 50 wt% based on the total weight of the silver nanowires contained in the silver nanowire solution. Accordingly, when the
일 실시 예에 따르면, 상기 은 나노 와이어는 1 내지 300 nm의 직경 및 1 내지 50 um의 길이를 가질 수 있다. 상기 은 나노 와이어의 직경이 1 nm 미만이거나 상기 은 나노 와이어의 길이가 1 um 미만인 경우, 상기 광소결 잉크(10)를 통하여 형성되는 전도성 구조체의 전도성이 저하될 수 있다. 반면, 상기 은 나노 와이어의 직경이 300nm 초과이거나 상기 은 나노 와이어의 길이가 50 um 초과인 경우, 광소결에 필요한 에너지가 증가함에 따라 광소결 효율이 저하될 수 있다. According to one embodiment, the silver nanowires may have a diameter of 1 to 300 nm and a length of 1 to 50 um. When the diameter of the silver nanowire is less than 1 nm or the length of the silver nanowire is less than 1 um, conductivity of the conductive structure formed through the
상기 광소결 잉크(10)는 기판(100) 상에 코팅될 수 있다(S200). 예를 들어, 상기 기판(100)은 포토페이퍼, PET, 종이, 유리, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르, 폴리에테르이미드, 폴리에틸렌나프탈레이트 (PEN), 아크릴 수지, 내열성 에폭시 (Epoxy), BT 에폭시/유리 섬유, 초산비닐수지 (EVA), 부틸 고무수지, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 실리콘, 페라이트, 세라믹 및 FR-4 중에서 선택되는 어느 하나의 재료로서 구성될 수 있고, 바람직하게는 유리, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 내열성 에폭시, FR-4 중 어느 하나일 수 있다. The
일 실시 예에 따르면, 상기 광소결 잉크(10)는 상기 기판(100) 상에 바 코팅(bar-coating), 스크린 프린팅(screen printing), 잉크젯 프린팅(inkjet printing), 미세 접촉 프린팅 (micro-contact printing), 임프린팅 (imprinting), 그라비아 프린팅 (gravure printing), 그라비아-옵셋 프린팅(gravure-offset printing), 플렉소그래피 프린팅 (Flexography printing), 스프레이 코팅(spray coating) 및 스핀 코팅(spin-coating) 중 어느 하나의 방법으로 코팅될 수 있다. According to one embodiment, the photo-sintered
상기 광소결 잉크(10)가 상기 기판(100) 상에 코팅된 이후, 상기 광소결 잉크(10)는 건조(drying)될 수 있다. 예를 들어, 상기 광소결 잉크(10)는 NIR 조사, 열풍기, 오븐(heat chamber), 핫플레이트(hot plate), 적외선 조사 중 어느 하나의 방법으로 건조될 수 있다. After the
일 실시 예에 따르면, 상기 광소결 잉크(10)가 건조되는 단계에서, 건조 온도는 60℃ 내지 150℃로 유지될 수 있다. 이와 달리, 건조 온도가 60℃ 미만인 경우 상기 광소결 잉크(10)가 충분히 건조되지 않을 수 있다. 반면, 건조 온도가 150℃ 초과인 경우 상기 기판(100)이 손상될 수 있다. 상술된 바와 같이, 상기 광소결 잉크(10)가 충분히 건조되지 않거나 상기 기판(100)이 손상되는 경우, 후술되는 광소결이 용이하게 이루어지지 않는 문제점이 발생할 수 있다. According to one embodiment, in the step of drying the photo-sintered
계속해서, 상기 광소결 잉크(10)는 극단파 백색광이 조사되어 광소결 될 수 있다(S300). 상기 극단파 백색광은 광원(200)으로부터 조사될 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(200)은 제논 플래쉬 램프일 수 있다. 단계 S300의 구체적인 설명을 위하여 도 3 및 도 4를 참조하기로 한다.Subsequently, the
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광소결 방법에 사용되는 펄스 백색광에 대한 그래프이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전도성 구조체를 나타내는 도면이다. 3 is a graph showing pulsed white light used in the method of sintering a light according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view showing a conductive structure according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 상기 광소결 단계(S300)에서 상기 광원(200)의 펄스 폭(Pulse width)는 0.01~100 ms 일 수 있다. 상기 광원(200)의 펄스 갭(Pulse gap)은 0.01 ~ 10 ms 일 수 있다. 상기 광원(200)의 펄스 수(Pulse number)는 1~100 번 일 수 있다. 상기 광원(200)의 강도(intensity)는 0.1 J/cm2 ~ 50 J/cm2일 수 있다. Referring to FIG. 3, the pulse width of the
상기 광원(200)의 펄스 폭이 100 ms보다 클 경우에는 단위 시간당 입사 에너지가 줄어들어 소결의 효율이 저하될 수 있으므로 비경제적이다. 펄스 갭이 10 ms 보다 크거나 펄스 수가 100번 보다 큰 경우, 강도가 0.1 J/cm2 보다 작은 경우에도 너무 낮은 에너지로 인해 상기 광소결 잉크(10)가 소결될 수 없으며, 펄스 갭이 0.01 ms 보다 작거나 강도가 50 J/cm2 보다 클 경우에는 장비와 램프에 무리가 가해지기 때문에 장비와 램프의 수명이 급속하게 줄어드는 문제점이 있다.When the pulse width of the
도 4를 참조하면, 상기 광소결 단계(S300)에서 상기 광소결 잉크(10)에 극단파 백색광이 조사되어, 전도성 구조체가 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 광소결 잉크(10)에 극단파 백색광이 조사되는 경우, 상기 광소결 잉크(10) 내의 복수의 상기 은 나노 와이어(10a)들은 은 이온을 사이에 두고 광접합 될 수 있다. 즉, 복수의 상기 은 나노 와이어(10a)들은 서로 교차되어 네트워크 구조를 이루고, 상기 은 나노 와이어(10a)들이 교차되는 교차점(CP)에 상기 은 이온이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 은 이온은 복수의 상기 은 나노 와이어(10a)들을 전기적으로 연결할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 은 이온은 상기 은 전구체로부터 제공될 수 있다. Referring to FIG. 4, in the light sintering step S300, microwave white light is irradiated onto the
상술된 바와 같이, 상기 광소결 잉크(10)가 포함하는 상기 은 전구체는 상기 은 나노 와이어의 총 중량을 기준으로 10 내지 70 wt%, 바람직하게는 40 내지 50 wt% 포함될 수 있다. 이에 따라, 상기 전도성 구조체는 낮은 저항 및 높은 투과도를 나타낼 수 있다. As described above, the silver precursor included in the
이와 달리, 상기 은 전구체가 상기 은 나노 와이어의 총 중량을 기준으로 10 wt% 미만인 경우, 상기 전도성 구조체가 제조되는 과정에서 복수의 상기 은 나노 와이어(10a)들을 전기적으로 연결하는 상기 은 이온이 충분히 형성되지 않을 수 있다. 반면, 상기 은 전구체가 상기 은 나노 와이어의 총 중량을 기준으로 70wt% 초과인 경우, 상기 전도성 구조체가 제조되는 과정에서 복수의 상기 은 나노 와이어(10a)들이 교차되는 교차점 외의 영역에 상기 은 이온이 형성될 수 있다. 상기 은 이온이 충분히 형성되지 않거나 상기 은 나노 와이어(10a)들이 교차되는 교차점 외의 영역에 상기 은 이온이 형성되는 경우, 상기 전도성 구조체의 저항이 증가하고, 투과도가 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. In contrast, when the silver precursor is less than 10 wt% based on the total weight of the silver nanowires, the silver ions that electrically connect the plurality of
또한, 상기 전도성 구조체의 저항을 낮추고 투과도를 향상시키기 위하여, 상기 광소결 단계(S300)에서, 상기 기판(100) 상에 코팅된 상기 광소결 잉크(10)로 조사되는 상기 백색광의 강도가 제어될 수 있다. In addition, in order to lower the resistance of the conductive structure and improve transmittance, in the light sintering step S300, the intensity of the white light irradiated with the
구체적으로, 상기 전도성 구조체의 저항을 낮추기 위하여 상기 광소결 단계(S300)에서, 상기 기판(100) 상에 코팅된 상기 광소결 잉크(10)로 7 내지 11 J/cm2의 강도를 갖는 백색광이 조사될 수 있다. 또한, 상기 전도성 구조체의 투과도를 향상시키기 위하여 상기 광소결 단계(S300)에서, 상기 기판(100) 상에 코팅된 상기 광소결 잉크(10)로 5 내지 9 J/cm2의 강도를 갖는 백색광이 조사될 수 있다. Specifically, in the light sintering step (S300) to reduce the resistance of the conductive structure, the white light having an intensity of 7 to 11 J / cm 2 with the
이와 달리, 상기 광소결 단계(S300)에서 상기 광소결 잉크(10)로 7 J/cm2 미만의 강도를 갖는 백색광이 조사되는 경우, 상기 전도성 구조체의 저항이 증가되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 상기 광소결 단계(S300)에서 상기 광소결 잉크(10)로 9 J/cm2 초과의 강도를 갖는 백색광이 조사되는 경우, 상기 전도성 구조체의 투과도가 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. On the contrary, when white light having an intensity of less than 7 J / cm 2 is irradiated to the
이에 따라, 상기 전도성 구조체가 낮은 저항 및 높은 투과율을 나타내기 위하여, 상기 광소결 단계(S300)에서, 상기 기판(100) 상에 코팅된 상기 광소결 잉크(10)로 7 내지 9 J/cm2의 강도를 갖는 백색광이 조사될 수 있다. Accordingly, in order to exhibit low resistance and high transmittance of the conductive structure, in the light sintering step (S300), the
본 발명의 실시 예에 따른 광소결 방법은 상기 은 전구체, 및 상기 은 나노 와이어(10a)를 포함하는 상기 광소결 잉크(10)를 준비하는 광소결 잉크 준비 단계, 상기 광소결 잉크(10)를 상기 기판(100) 상에 코팅하는 상기 광소결 잉크 코팅 단계, 및 상기 기판(100) 상에 코팅된 상기 광소결 잉크(10)를 백색광을 이용하여 광소결하는 광소결 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 광소결 잉크 준비 단계에서 상기 은 전구체는 상기 은 나노 와이어(10a)의 총 중량을 기준으로 40 내지 50 wt % 포함될 수 있다. 또한, 상기 광소결 단계에서, 상기 기판(100) 상에 코팅된 상기 광소결 잉크(10)로 조사되는 상기 백색광의 강도는 5 내지 9 J/cm2 또는 7 내지 11 J/cm2 일 수 있다. 이에 따라, 낮은 저항 및 높은 투과도를 갖는 전도성 구조체를 제조하는 광소결 방법이 제공될 수 있다. In the photosintering method according to an embodiment of the present invention, a photosintering ink preparation step of preparing the
이상, 본 발명의 실시 예에 따른 광소결 방법, 광소결 잉크, 및 전도성 구조체가 설명되었다. 이하, 본 발명의 실시 예에 따른 광소결 방법, 광소결 잉크, 및 전도성 구조체의 구체적인 실험 예 및 특성 평가 결과가 설명된다. In the above, the light sintering method, the light sintering ink, and the conductive structure according to the embodiment of the present invention have been described. Hereinafter, specific experimental examples and characteristics evaluation results of the light sintering method, the light sintering ink, and the conductive structure according to the embodiment of the present invention will be described.
실시 예 1에 따른 전도성 구조체 제조Preparation of the conductive structure according to Example 1
은 나노 와이어 용액 20 ml에 0.004g(은 나노 와이어 중량 대비 10 wt%)의 AgNO3를 첨가한 후 교반시켜, 실시 예 1에 따른 광소결 잉크를 제조하였다. To 20 ml of the silver nanowire solution, 0.004 g (10 wt% of silver nanowires by weight) of AgNO 3 was added thereto, followed by stirring to prepare a photosintered ink according to Example 1.
상기 실시 예 1에 따른 광소결 잉크를 PET(polyethylene tetraphthalate) 기판 상에 코터를 이용하여 코팅하였다. 코팅된 실시 예 1에 따른 광소결 잉크는 NIR 조사를 통해 건조하고, IPL(Intense Pulsed Light)를 이용하여 백색광을 조사하여 소결시켰다. 이 때, 백색광의 조사 시간은 10 ms, 펄스 수는 1개로 하되, 강도는 5, 7, 9, 11 J/cm2 로 제어하였다. 이하에서, 광소결 에너지가 5 J/cm2인 경우를 실시 예 1-1로 정의하고, 광소결 에너지가 7 J/cm2인 경우를 실시 예 1-2로 정의하고, 광소결 에너지가 9 J/cm2인 경우를 실시 예 1-3로 정의하고, 광소결 에너지가 11 J/cm2인 경우를 실시 예 1-4로 정의하기로 한다. 이에 따라, 실시 예 1에 따른 전도성 구조체가 제조되었다. The photosintered ink according to Example 1 was coated on a polyethylene tetraphthalate (PET) substrate using a coater. The photosintered ink according to Example 1 coated was dried through NIR irradiation, and sintered by irradiating white light using IPL (Intense Pulsed Light). At this time, the irradiation time of white light was 10 ms and the number of pulses was 1, but the intensity was controlled to 5, 7, 9, 11 J / cm 2 . Hereinafter, the case where the photosintering energy is 5 J / cm 2 is defined as Example 1-1, the case where the photosintering energy is 7 J / cm 2 is defined as Example 1-2, and the photosintering energy is 9 The case of J / cm 2 will be defined as Examples 1-3, and the case of light sintering energy of 11 J / cm 2 will be defined as Examples 1-4. Accordingly, a conductive structure according to Example 1 was prepared.
실시 예 2에 따른 전도성 구조체 제조Preparation of the conductive structure according to Example 2
은 나노 와이어 용액 20 ml에 0.008g(은 나노 와이어 중량 대비 20 wt%)의 AgNO3를 첨가한 후 교반시켜, 실시 예 2에 따른 광소결 잉크를 제조하였다. To 20 ml of the silver nanowire solution, 0.008 g (20 wt% of silver nanowires by weight) of AgNO 3 was added, followed by stirring to prepare a photosintered ink according to Example 2.
상기 실시 예 2에 따른 광소결 잉크를 PET(polyethylene tetraphthalate) 기판 상에 코터를 이용하여 코팅하였다. 코팅된 실시 예 2에 따른 광소결 잉크는 NIR 조사를 통해 건조하고, IPL(Intense Pulsed Light)를 이용하여 백색광을 조사하여 소결시켰다. 이 때, 백색광의 조사 시간은 10 ms, 펄스 수는 1개로 하되, 강도는 5, 7, 9, 11 J/cm2 로 제어하였다. 이하에서, 광소결 에너지가 5 J/cm2인 경우를 실시 예 2-1로 정의하고, 광소결 에너지가 7 J/cm2인 경우를 실시 예 2-2로 정의하고, 광소결 에너지가 9 J/cm2인 경우를 실시 예 2-3로 정의하고, 광소결 에너지가 11 J/cm2인 경우를 실시 예 2-4로 정의하기로 한다. 이에 따라, 실시 예 2에 따른 전도성 구조체가 제조되었다. The photosintered ink according to Example 2 was coated on a polyethylene tetraphthalate (PET) substrate using a coater. The photosintered ink according to Example 2 coated was dried through NIR irradiation, and sintered by irradiating white light using IPL (Intense Pulsed Light). At this time, the irradiation time of white light was 10 ms and the number of pulses was 1, but the intensity was controlled to 5, 7, 9, 11 J / cm 2 . Hereinafter, the case where the photosintering energy is 5 J / cm 2 is defined as Example 2-1, the case where the photosintering energy is 7 J / cm 2 is defined as Example 2-2, and the photosintering energy is 9 The case of J / cm 2 will be defined as Example 2-3, and the case of light sintering energy of 11 J / cm 2 will be defined as Example 2-4. Accordingly, a conductive structure according to Example 2 was prepared.
실시 예 3에 따른 전도성 구조체 제조Preparation of the conductive structure according to Example 3
은 나노 와이어 용액 20 ml에 0.012g(은 나노 와이어 중량 대비 30 wt%)의 AgNO3를 첨가한 후 교반시켜, 실시 예 3에 따른 광소결 잉크를 제조하였다. To 20 ml of the silver nanowire solution, 0.012 g (30 wt% of the silver nanowires by weight) of AgNO 3 was added, followed by stirring to prepare a photosintered ink according to Example 3.
상기 실시 예 3에 따른 광소결 잉크를 PET(polyethylene tetraphthalate) 기판 상에 코터를 이용하여 코팅하였다. 코팅된 실시 예 3에 따른 광소결 잉크는 NIR 조사를 통해 건조하고, IPL(Intense Pulsed Light)를 이용하여 백색광을 조사하여 소결시켰다. 이 때, 백색광의 조사 시간은 10 ms, 펄스 수는 1개로 하되, 강도는 5, 7, 9, 11 J/cm2 로 제어하였다. 이하에서, 광소결 에너지가 5 J/cm2인 경우를 실시 예 3-1로 정의하고, 광소결 에너지가 7 J/cm2인 경우를 실시 예 3-2로 정의하고, 광소결 에너지가 9 J/cm2인 경우를 실시 예 3-3로 정의하고, 광소결 에너지가 11 J/cm2인 경우를 실시 예 3-4로 정의하기로 한다. 이에 따라, 실시 예 3에 따른 전도성 구조체가 제조되었다. The photosintered ink according to Example 3 was coated on a polyethylene tetraphthalate (PET) substrate using a coater. The photosintered ink according to Example 3 coated was dried through NIR irradiation, and sintered by irradiating white light using IPL (Intense Pulsed Light). At this time, the irradiation time of white light was 10 ms and the number of pulses was 1, but the intensity was controlled to 5, 7, 9, 11 J / cm 2 . Hereinafter, the case where the photosintering energy is 5 J / cm 2 is defined as Example 3-1, the case where the photosintering energy is 7 J / cm 2 is defined as Example 3-2, and the photosintering energy is 9 The case of J / cm 2 will be defined as Example 3-3, and the case of light sintering energy of 11 J / cm 2 will be defined as Example 3-4. Accordingly, a conductive structure according to Example 3 was prepared.
실시 예 4에 따른 전도성 구조체 제조Preparation of the conductive structure according to Example 4
은 나노 와이어 용액 20 ml에 0.016g(은 나노 와이어 중량 대비 40 wt%)의 AgNO3를 첨가한 후 교반시켜, 실시 예 4에 따른 광소결 잉크를 제조하였다. To 20 ml of the silver nanowire solution, 0.016 g (40 wt% of silver nanowires by weight) of AgNO 3 was added, followed by stirring to prepare a photosintered ink according to Example 4.
상기 실시 예 4에 따른 광소결 잉크를 PET(polyethylene tetraphthalate) 기판 상에 코터를 이용하여 코팅하였다. 코팅된 실시 예 4에 따른 광소결 잉크는 NIR 조사를 통해 건조하고, IPL(Intense Pulsed Light)를 이용하여 백색광을 조사하여 소결시켰다. 이 때, 백색광의 조사 시간은 10 ms, 펄스 수는 1개로 하되, 강도는 5, 7, 9, 11 J/cm2 로 제어하였다. 이하에서, 광소결 에너지가 5 J/cm2인 경우를 실시 예 4-1로 정의하고, 광소결 에너지가 7 J/cm2인 경우를 실시 예 4-2로 정의하고, 광소결 에너지가 9 J/cm2인 경우를 실시 예 4-3로 정의하고, 광소결 에너지가 11 J/cm2인 경우를 실시 예 4-4로 정의하기로 한다. 이에 따라, 실시 예 4에 따른 전도성 구조체가 제조되었다. The photosintered ink according to Example 4 was coated on a polyethylene tetraphthalate (PET) substrate using a coater. The photosintered ink according to Example 4 coated was dried through NIR irradiation, and sintered by irradiating white light using IPL (Intense Pulsed Light). At this time, the irradiation time of white light was 10 ms and the number of pulses was 1, but the intensity was controlled to 5, 7, 9, 11 J / cm 2 . Hereinafter, a case in which the photosintering energy is 5 J / cm 2 is defined as Example 4-1, a case in which the photosintering energy is 7 J / cm 2 is defined as Example 4-2, and a photosintering energy is 9 The case of J / cm 2 will be defined as Example 4-3, and the case of light sintering energy of 11 J / cm 2 will be defined as Example 4-4. Accordingly, a conductive structure according to Example 4 was prepared.
실시 예 5에 따른 전도성 구조체 제조Preparation of the conductive structure according to Example 5
은 나노 와이어 용액 20 ml에 0.020g(은 나노 와이어 중량 대비 50 wt%)의 AgNO3를 첨가한 후 교반시켜, 실시 예 5에 따른 광소결 잉크를 제조하였다. To 20 ml of the silver nanowire solution, 0.020 g (50 wt% of silver nanowires by weight) of AgNO 3 was added, followed by stirring to prepare a photosintered ink according to Example 5.
상기 실시 예 5에 따른 광소결 잉크를 PET(polyethylene tetraphthalate) 기판 상에 코터를 이용하여 코팅하였다. 코팅된 실시 예 5에 따른 광소결 잉크는 NIR 조사를 통해 건조하고, IPL(Intense Pulsed Light)를 이용하여 백색광을 조사하여 소결시켰다. 이 때, 백색광의 조사 시간은 10 ms, 펄스 수는 1개로 하되, 강도는 7 J/cm2 로 제어하였다. 이하에서, 광소결 에너지가 5 J/cm2인 경우를 실시 예 5-1로 정의하고, 광소결 에너지가 7 J/cm2인 경우를 실시 예 5-2로 정의하고, 광소결 에너지가 9 J/cm2인 경우를 실시 예 5-3로 정의하고, 광소결 에너지가 11 J/cm2인 경우를 실시 예 5-4로 정의하기로 한다. 이에 따라, 실시 예 5에 따른 전도성 구조체가 제조되었다. The photosintered ink according to Example 5 was coated on a polyethylene tetraphthalate (PET) substrate using a coater. The photosintered ink according to Example 5 coated was dried through NIR irradiation, and sintered by irradiating white light using IPL (Intense Pulsed Light). At this time, the irradiation time of white light was 10 ms and the number of pulses was 1, but the intensity was controlled to 7 J / cm 2 . Hereinafter, the case where the photosintering energy is 5 J / cm 2 is defined as Example 5-1, the case where the photosintering energy is 7 J / cm 2 is defined as Example 5-2, and the photosintering energy is 9 The case of J / cm 2 will be defined as Example 5-3, and the case of light sintering energy of 11 J / cm 2 will be defined as Example 5-4. Thus, a conductive structure according to Example 5 was prepared.
실시 예 6에 따른 전도성 구조체 제조Preparation of the conductive structure according to Example 6
은 나노 와이어 용액 20 ml에 0.024g(은 나노 와이어 중량 대비 60 wt%)의 AgNO3를 첨가한 후 교반시켜, 실시 예 6에 따른 광소결 잉크를 제조하였다. To 20 ml of the silver nanowire solution, 0.024 g (60 wt% of silver nanowires by weight) of AgNO 3 was added, followed by stirring to prepare a photosintered ink according to Example 6.
상기 실시 예 6에 따른 광소결 잉크를 PET(polyethylene tetraphthalate) 기판 상에 코터를 이용하여 코팅하였다. 코팅된 실시 예 6에 따른 광소결 잉크는 NIR 조사를 통해 건조하고, IPL(Intense Pulsed Light)를 이용하여 백색광을 조사하여 소결시켰다. 이 때, 백색광의 조사 시간은 10 ms, 펄스 수는 1개로 하되, 강도는 5, 7, 9, 11 J/cm2 로 제어하였다. 이하에서, 광소결 에너지가 5 J/cm2인 경우를 실시 예 6-1로 정의하고, 광소결 에너지가 7 J/cm2인 경우를 실시 예 6-2로 정의하고, 광소결 에너지가 9 J/cm2인 경우를 실시 예 6-3로 정의하고, 광소결 에너지가 11 J/cm2인 경우를 실시 예 6-4로 정의하기로 한다. 이에 따라, 실시 예 6에 따른 전도성 구조체가 제조되었다. The photosintered ink according to Example 6 was coated on a polyethylene tetraphthalate (PET) substrate using a coater. The photosintered ink according to Example 6 coated was dried through NIR irradiation, and sintered by irradiating white light using IPL (Intense Pulsed Light). At this time, the irradiation time of white light was 10 ms and the number of pulses was 1, but the intensity was controlled to 5, 7, 9, 11 J / cm 2 . Hereinafter, a case in which the photosintering energy is 5 J / cm 2 is defined as Example 6-1, a case in which the photosintering energy is 7 J / cm 2 is defined as Example 6-2, and the photosintering energy is 9 The case of J / cm 2 will be defined as Example 6-3, and the case of light sintering energy of 11 J / cm 2 will be defined as Example 6-4. Accordingly, a conductive structure according to Example 6 was prepared.
실시 예 7에 따른 전도성 구조체 제조Preparation of the conductive structure according to Example 7
은 나노 와이어 용액 20 ml에 0.028g(은 나노 와이어 중량 대비 70 wt%)의 AgNO3를 첨가한 후 교반시켜, 실시 예 7에 따른 광소결 잉크를 제조하였다. To 20 ml of the silver nanowire solution, 0.028 g (70 wt% of silver nanowires by weight) of AgNO 3 was added, followed by stirring to prepare a photosintered ink according to Example 7.
상기 실시 예 7에 따른 광소결 잉크를 PET(polyethylene tetraphthalate) 기판 상에 코터를 이용하여 코팅하였다. 코팅된 실시 예 7에 따른 광소결 잉크는 NIR 조사를 통해 건조하고, IPL(Intense Pulsed Light)를 이용하여 백색광을 조사하여 소결시켰다. 이 때, 백색광의 조사 시간은 10 ms, 펄스 수는 1개로 하되, 강도는 5, 7, 9, 11 J/cm2 로 제어하였다. 이하에서, 광소결 에너지가 5 J/cm2인 경우를 실시 예 7-1로 정의하고, 광소결 에너지가 7 J/cm2인 경우를 실시 예 7-2로 정의하고, 광소결 에너지가 9 J/cm2인 경우를 실시 예 7-3로 정의하고, 광소결 에너지가 11 J/cm2인 경우를 실시 예 7-4로 정의하기로 한다. 이에 따라, 실시 예 7에 따른 전도성 구조체가 제조되었다. The photosintered ink according to Example 7 was coated on a polyethylene tetraphthalate (PET) substrate using a coater. The photosintered ink according to Example 7 coated was dried through NIR irradiation, and sintered by irradiating white light using IPL (Intense Pulsed Light). At this time, the irradiation time of white light was 10 ms and the number of pulses was 1, but the intensity was controlled to 5, 7, 9, 11 J / cm 2 . Hereinafter, a case in which the photosintering energy is 5 J / cm 2 is defined as Example 7-1, a case in which the photosintering energy is 7 J / cm 2 is defined as Example 7-2, and the photosintering energy is 9 The case of J / cm 2 will be defined as Example 7-3, and the case of light sintering energy of 11 J / cm 2 will be defined as Example 7-4. Thus, a conductive structure according to Example 7 was prepared.
도 5는 본 발명의 실시 예 1-3에 따른 광소결 잉크에 백색광이 조사되기 전과 후를 비교하는 사진이다. 5 is a photograph comparing before and after the white light is irradiated to the photo-sintered ink according to Examples 1-3 of the present invention.
도 5의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상기 실시 예 1-3에 따른 광소결 잉크에 백색광이 조사되기 전과 조사된 후에 대해 SEM(scanning electron microscope) 촬영하고, 각각 도 5의 (a) 및 (b)에 도시하였다. 도 5의 (a) 및 (b)에서 알 수 있듯이, 상기 광소결 잉크에 백색광이 조사됨에 따라, 광접합이 이루어짐을 확인할 수 있다. Referring to FIGS. 5A and 5B, scanning electron microscope (SEM) images are taken before and after white light is irradiated to the photosintering ink according to Examples 1-3, respectively. ) And (b). As can be seen from (a) and (b) of Figure 5, as the white light is irradiated to the photo-sintered ink, it can be seen that the light junction is made.
도 6은 본 발명의 실시 예 2-3 내지 실시 예 7-3에 따른 전도성 구조체를 촬영한 사진들이다. 6 is a photograph of the conductive structure according to Examples 2-3 to 7-3 of the present invention.
도 6의 (a) 내지 (f)를 참조하면, 상기 실시 예 2-3 내지 실시 예 7-3에 따른 전도성 구조체를 SEM 촬영하고, 각각 도 6의 (a) 내지 (f)에 도시하였다. 도 6의 (a) 내지 (f)에서 확인할 수 있듯이, 상기 광소결 잉크에 백색광이 조사됨에 따라, 광접합이 이루어짐을 확인할 수 있었다. Referring to FIGS. 6A to 6F, SEM images of the conductive structures according to Examples 2-3 to 7-3 were taken and shown in FIGS. 6A to 6F, respectively. As can be seen in Figure 6 (a) to (f), as the white light is irradiated to the photo-sintered ink, it could be confirmed that the optical bonding is made.
또한, 도 6의 (c) 내지 (f)에서 확인할 수 있듯이 상기 실시 예 4-3 내지 실시 예 7-3에 따른 전도성 구조체는 은 나노 와이어들이 교차되는 교차점에 은 이온이 형성된 것을 확인할 수 있었다. 특히, 도 6의 (c) 및 (d)에서 확인할 수 있듯이, 상기 실시 예 4-3 및 실시 예 5-3에 따른 전도성 구조체는 은 나노 와이어들이 교차되는 교차점 이외의 영역에는 실질적으로 은 이온이 형성되지 않은 것을 확인할 수 있었다. In addition, as shown in (c) to (f) of Figure 6 it can be seen that the conductive structure according to the embodiment 4-3 to Example 7-3 was formed with silver ions at the intersection point of the silver nanowires. In particular, as shown in (c) and (d) of FIG. 6, the conductive structures according to the embodiments 4-3 and 5-3 are substantially silver ions in the region other than the intersection point where the silver nanowires intersect. It could be confirmed that it was not formed.
도 7은 본 발명의 실시 예들에 따른 전도성 구조체의 저항을 비교한 그래프이다. 7 is a graph comparing the resistance of the conductive structure according to the embodiments of the present invention.
도 7을 참조하면, 상기 실시 예 1 내지 7에 따른 전도성 구조체들을 제조하는 과정에서 실시 예 1 내지 7에 따른 광소결 잉크에 가해지는 백색광의 강도(Iradiation Energy J/cm2)에 따른 면 저항(Sheet Resistance Ω/sq)을 측정하였다. 도 7의 그래프에 대한 결과 값은 아래 <표 1>을 통하여 정리된다. Referring to FIG. 7, the sheet resistance according to the intensity (Iradiation Energy J / cm 2 ) of white light applied to the photosintering ink according to Examples 1 to 7 in the process of manufacturing the conductive structures according to Examples 1 to 7 Sheet Resistance Ω / sq) was measured. The result values for the graph of FIG. 7 are summarized through Table 1 below.
(은 전구체 함량 10wt%)Example 1
(10 wt% silver precursor content)
(은 전구체 함량 20wt%)Example 2
(Silver precursor content 20wt%)
(은 전구체 함량 30wt%)Example 3
(30 wt% silver precursor content)
(은 전구체 함량 40wt%)Example 4
(40 wt% silver precursor content)
(은 전구체 함량 50wt%)Example 5
(50 wt% silver precursor content)
(은 전구체 함량 60wt%)Example 6
(60 wt% silver precursor content)
(은 전구체 함량 70wt%)Example 7
(Silver precursor content 70 wt%)
도 7 및 <표 1>에서 알 수 있듯이, 상기 실시 예 4 및 실시 예 5에 따른 전도성 구조체의 면 저항은, 실시 예 1 내지 3, 실시 예 6, 및 실시 예 7에 따른 전도성 구조체의 면 저항과 비교하여 낮게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 전도성 구조체의 저항을 낮추기 위해서는, 상기 전도성 구조체를 제조하는 과정에서 사용되는 광소결 잉크 내의 은 전구체의 농도가 은 나노 이온의 총 용량 대비 40 내지 50 wt%가 되도록 제어하는 것이 용이하다는 것을 알 수 있다. As shown in FIG. 7 and Table 1, the sheet resistance of the conductive structures according to the fourth and fifth embodiments is the sheet resistance of the conductive structures according to the first to third, sixth, and seventh embodiments. It was confirmed that the appearing lower than. That is, in order to lower the resistance of the conductive structure according to the embodiment of the present invention, the concentration of the silver precursor in the photosintering ink used in the process of manufacturing the conductive structure is 40 to 50 wt% relative to the total capacity of the silver nano ions. It can be seen that it is easy to control.
또한, 상기 실시 예 1 내지 7에 따른 전도성 구조체는, 전도성 구조체를 제조하는 과정에서 실시 예 1 내지 7에 따른 광소결 잉크에 가해지는 백색광의 강도가 7 내지 11 J/cm2인 경우, 5 J/cm2인 경우와 비교하여 면 저항이 낮게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 전도성 구조체의 저항을 낮추기 위해서는, 상기 전도성 구조체를 제조하는 과정에서 광소결 잉크에 가해지는 백색광의 강도를 7 내지 11 J/cm2로 제어하는 것이 용이하다는 것을 알 수 있다. In addition, the conductive structure according to the embodiments 1 to 7, when the intensity of the white light applied to the photo-sintering ink according to the embodiment 1 to 7 in the process of manufacturing the conductive structure is 7 to 11 J / cm 2 , 5 J Compared with the case of / cm 2 it was confirmed that the surface resistance is low. That is, in order to lower the resistance of the conductive structure according to the embodiment of the present invention, it is understood that it is easy to control the intensity of the white light applied to the photo-sintered ink to 7 to 11 J / cm 2 in the process of manufacturing the conductive structure. Can be.
도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 전도성 구조체의 투과도를 비교한 그래프이다. 8 is a graph comparing the transmittance of the conductive structure according to the embodiments of the present invention.
도 8을 참조하면, 상기 실시 예 1 내지 7에 따른 전도성 구조체들을 제조하는 과정에서 실시 예 1 내지 7에 따른 광소결 잉크에 가해지는 백색광의 강도(Iradiation Energy J/cm2)에 따른 투과도(Transmissivity %)을 측정하였다. 도 8의 그래프에 대한 결과 값은 아래 <표 2>를 통하여 정리된다. Referring to FIG. 8, in the process of manufacturing the conductive structures according to Examples 1 to 7, the transmittance according to the intensity of white light (Iradiation Energy J / cm 2 ) applied to the photosintering ink according to Examples 1 to 7 %) Was measured. The result values for the graph of FIG. 8 are summarized through Table 2 below.
(은 전구체 함량 10wt%)Example 1
(10 wt% silver precursor content)
(은 전구체 함량 20wt%)Example 2
(Silver precursor content 20wt%)
(은 전구체 함량 30wt%)Example 3
(30 wt% silver precursor content)
(은 전구체 함량 40wt%)Example 4
(40 wt% silver precursor content)
(은 전구체 함량 50wt%)Example 5
(50 wt% silver precursor content)
(은 전구체 함량 60wt%)Example 6
(60 wt% silver precursor content)
(은 전구체 함량 70wt%)Example 7
(Silver precursor content 70 wt%)
도 8 및 <표 2>에서 알 수 있듯이, 상기 실시 예 1 내지 7에 따른 전도성 구조체는, 전도성 구조체를 제조하는 과정에서 실시 예 1 내지 7에 따른 광소결 잉크에 가해지는 백색광의 강도가 5 내지 9 J/cm2인 경우, 11 J/cm2인 경우와 비교하여 투과율이 낮게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 전도성 구조체의 투과율을 향상시키기 위해서는, 상기 전도성 구조체를 제조하는 과정에서 광소결 잉크에 가해지는 백색광의 강도를 5 내지 9 J/cm2로 제어하는 것이 용이하다는 것을 알 수 있다. As can be seen in Figure 8 and Table 2, the conductive structure according to the embodiment 1 to 7, the intensity of the white light applied to the photo-sintered ink according to the embodiment 1 to 7 in the process of manufacturing the
이상 설명한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 은 나노 와이어에 은 전구체를 추가함으로써, 전도도 특성을 향상시킬 수 있으며, 특히 은 전구체의 함량 및/또는 광소결 에너지를 제어함으로써, 보다 많은 전도도 특성 향상을 도모할 수 있었다. 또한, 은 전구체의 함량 및/또는 광소결 에너지를 제어함으로써, 전도도 특성은 향상시키되, 투과도 특성은 열화시키지 않음을 확인할 수 있었다.According to one embodiment of the present invention described above, by adding a silver precursor to the silver nanowires, the conductivity characteristics can be improved, and in particular, by controlling the content and / or photosintering energy of the silver precursor, more conductivity characteristics can be improved. I could plan. In addition, by controlling the content of the silver precursor and / or photosintering energy, it was confirmed that the conductivity characteristics are improved, but the transmittance characteristics are not degraded.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail using the preferable embodiment, the scope of the present invention is not limited to a specific embodiment and should be interpreted by the attached Claim. In addition, those of ordinary skill in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.
10: 광소결 잉크
100: 기판
200: 광원10: Photo Sintered Ink
100: substrate
200: light source
Claims (15)
은 나노 와이어를 포함하되,
상기 은 전구체는, 상기 은 나노 와이어의 총 중량을 기준으로 40 내지 50 wt% 포함되는 광소결 잉크.
Silver precursors; And
Including silver nanowires,
The silver precursor is 40 to 50 wt% based on the total weight of the silver nanowires.
상기 은 나노 와이어는, 1 내지 300 nm의 직경 및 1 내지 50 um의 길이를 갖는 광소결 잉크.
According to claim 1,
The silver nanowires, photo-sintering ink having a diameter of 1 to 300 nm and a length of 1 to 50 um.
상기 은 전구체는, AgNO, AgCl, AgBr, AgO, AgI, AgBF4, AgCF3SO3, AgClO4, AgOAc, 및 AgPF6 중 적어도 어느 하나를 포함하는 광소결 잉크.
According to claim 1,
The silver precursor is a sintered ink comprising at least one of AgNO, AgCl, AgBr, AgO, AgI, AgBF 4 , AgCF 3 SO 3 , AgClO 4 , AgOAc, and AgPF 6 .
상기 광소결 잉크를 기판 상에 코팅하는 광소결 잉크 코팅 단계; 및
상기 기판 상에 코팅된 상기 광소결 잉크를 백색광을 이용하여 광소결하는 광소결 단계;를 포함하되,
상기 광소결 잉크 준비 단계에서, 상기 은전구체는, 상기 은 나노 와이어의 총 중량을 기준으로 40 내지 50 wt% 포함되는 광소결 방법.
A photosintering ink preparation step of preparing a photosintering ink including a silver precursor and silver nanowires;
A photosintering ink coating step of coating the photosintering ink on a substrate; And
And a photosintering step of photosintering the photosintering ink coated on the substrate using white light.
In the photosintering ink preparation step, the silver precursor is, 40 to 50 wt% based on the total weight of the silver nanowires.
상기 광소결 단계에서, 상기 광소결 잉크가 광소결됨에 따라 상기 은 전구체의 은 이온은 복수의 상기 은 나노 와이어들을 서로 연결하는 것을 포함하는 광소결 방법.
The method of claim 6,
In the photosintering step, as the photosintering ink is photosintered, silver ions of the silver precursor include connecting a plurality of the silver nanowires to each other.
상기 은 이온은 복수의 상기 은 나노 와이어들이 서로 교차되는 교차점에 형성되는 것을 포함하는 광소결 방법.
The method of claim 7, wherein
Wherein said silver ions are formed at an intersection where a plurality of said silver nanowires cross each other.
상기 광소결 단계에서, 상기 기판 상에 코팅된 상기 광소결 잉크로 조사되는 상기 백색광의 강도는 5 내지 9 J/cm2 인 것을 포함하는 광소결 방법.
The method of claim 6,
In the photo sintering step, the intensity of the white light irradiated with the photo sintering ink coated on the substrate is 5 to 9 J / cm 2 comprising a light sintering method.
상기 광소결 단계에서, 상기 기판 상에 코팅된 상기 광소결 잉크로 조사되는 상기 백색광의 강도는 7 내지 11 J/cm2 인 것을 포함하는 광소결 방법.
The method of claim 6,
In the photo sintering step, the intensity of the white light irradiated with the photo sintering ink coated on the substrate is 7 to 11 J / cm 2 comprising a light sintering method.
상기 광소결 잉크 준비 단계에서의 상기 은 전구체는, AgNO, AgCl, AgBr, AgO, AgI, AgBF4, AgCF3SO3, AgClO4, AgOAc, 및 AgPF6 중 적어도 어느 하나를 포함하는 광소결 방법.
The method of claim 6,
The silver precursor in the photosintering ink preparation step, at least one of AgNO, AgCl, AgBr, AgO, AgI, AgBF 4 , AgCF 3 SO 3 , AgClO 4 , AgOAc, and AgPF 6 .
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