KR102113486B1 - 전도성 필름 및 그 제조방법 - Google Patents

전도성 필름 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102113486B1
KR102113486B1 KR1020160084354A KR20160084354A KR102113486B1 KR 102113486 B1 KR102113486 B1 KR 102113486B1 KR 1020160084354 A KR1020160084354 A KR 1020160084354A KR 20160084354 A KR20160084354 A KR 20160084354A KR 102113486 B1 KR102113486 B1 KR 102113486B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
delete delete
nanowire
conductive film
solvent
Prior art date
Application number
KR1020160084354A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180004585A (ko
Inventor
권태균
윤영식
박문수
유수영
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020160084354A priority Critical patent/KR102113486B1/ko
Publication of KR20180004585A publication Critical patent/KR20180004585A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102113486B1 publication Critical patent/KR102113486B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H01B1/026—Alloys based on copper
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)

Abstract

본 출원은 투명 전도성 필름에 관한 것이다. 본 출원에 따른 전도성 필름은 위치가 조절된 나노와이어 집합체를 포함한다. 상기 전도성 필름은, 종래 나노와이어로 만들어진 전도성 필름보다 적은 양의 나노와이어를 사용하면서도 충분한 전도성을 구현할 수 있다.

Description

전도성 필름 및 그 제조방법{A Conductive Film and Method for Preparing the Same}
본 출원은 전도성 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.
디스플레이나 터치 패널 등에 사용되는 투명전극 소재로 가장 널리 사용되는 재료 중 하나는 인듐주석산화물로(ITO)이다. 인듐주석산화물로부터 형성된 필름은 전도성과 투과율이 우수하다는 장점이 있으나, 고가의 인듐을 사용하기 때문에 제조 비용이 많이 들고, 대면적의 플렉서블 디스플레이를 구현하기 어려운 단점이 있다.
ITO를 대체하는 수단으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 금속 나노와이어가 분산된 전도성 필름이 사용되고 있다. 나노와이어가 분산된 필름이 전도성을 가지려면, 랜덤하게 분산된 나노와이어 간 접촉점, 즉 전도성 경로(conductive path)가 충분히 형성되어야 하는데, 이를 위해서는 과량의 나노와이어가 포함되어야 한다. 그러나 나노와이어의 함량이 높아질 경우 제조 효율성이 저하될 뿐 아니라, 필름의 헤이즈가 높아지고, 필름의 면저항이 증가하게 되는 단점이 있다.
본 출원의 일 목적은, 소량의 나노와이어로도 우수한 전도성을 갖는 전도성 필름을 제공하는 것이다.
본 출원의 다른 목적은, 투명성이 우수하고 필름의 면저항이 낮은 전도성 필름을 제공하는 것이다.
본 출원의 또 다른 목적은, 제조 단가를 절감시키고 공정성이 우수한 전도성 필름을 제공하는 것이다.
본 출원의 상기 및 기타 그 밖의 목적은 하기 상세히 설명되는 본 출원에 의해 모두 해결될 수 있다.
본 출원에 관한 일례에서, 본 출원은 전도성 필름에 관한 것이다. 상기 전도성 필름은 기재, 및 상기 기재 상에 마련된 나노와이어 집합체를 포함할 수 있다. 도 2는 본 출원의 일례에 따른 전도성 필름을 개략적으로 도시한다.
상기 전도성 필름은, 평면 도형으로서, 닫힌 고리 형상을 갖는 나노와이어 집합체를 복수 개 포함할 수 있다. 본 출원에서 용어 「닫힌 고리 형상」이란, 하기 설명되는 바와 같이, 복수 개의 나노와이어가 경화성 화합물의 경화물을 매개로 접합되어 하나의 나노와이어 집합체를 형성하되, 각 나노와이어 집합체가 갖는 형상이, 원이나 타원 또는 다각형 등과 같이, 양끝이 맞붙은 상태로 둥글거나 모난 형상인 경우를 의미할 수 있다.
닫힌 고리 형상을 갖는 경우라면, 각 나노와이어 집합체가 갖는 평면 도형의 형태는 특별히 제한되지 않는다. 하나의 예시에서, 각 나노와이어 집합체는 원형, 타원형, 다각형 또는 무정형일 수 있다. 또한, 하나의 기재 상에 마련된 복수 개의 나노와이어 집합체는 서로 같거나 다른 평면 도형 형태를 가질 수 있다.
각 나노와이어 집합체는, 집합체가 갖는 평면 도형 형태에 따라, 인접하는 나노와이어 집합체와 접점 또는 접선을 가질 수 있다. 상기 접점 또는 접선은 전도성 필름에 대한 전도성 경로를 제공할 수 있다. 하기 설명되는 본 출원의 제조방법에 의해 제조될 경우, 각 나노와이어 집합체는 면적이 서로 중첩되지 않도록 배열될 수 있기 때문에, 인접하는 나노와이어 집합체 사이에 접점 또는 접선이 있더라도, 어느 하나의 나노와이어 집합체가 다른 나노와이어 집합체에 내접하는 경우는 본 출원의 나노와이어 집합체가 갖는 배열에서 제외된다.
하나의 예시에서, 나노와이어 집합체는, 접점 또는 접선을 공유하는 인접 나노와이어 집합체와, 그 면적이 서로 중첩되지 않도록 위치가 조절될 수 있다. 본 출원에서 용어 「나노와이어 집합체의 면적」은, 전도성 필름을 그 법선 방향 상부나 하부에서 관찰하였을 때, 닫힌 고리에 의해 둘러싸인 각 집합체의 내부 면적을 의미할 수 있다. 하기 설명되는 제조방법을 사용하는 본 출원의 경우, 나노와이어 집합체 간 면적이 중첩되지 않도록 각 집합체가 배열되기 때문에, 본 출원의 전도성 필름은 적은 양의 나노와이어만으로도 충분한 전도성 경로를 제공하고, 필름 전극으로서의 기능을 수행할 수 있다.
상기 각 나노와이어 집합체는, 복수 개의 나노와이어 및 경화성 화합물의 경화물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 하기 설명되는 건조 후 경화 공정을 통해, 복수 개의 나노와이어는 경화성 화합물의 경화물을 매개로 서로 접합되면서, 원형, 타원형, 다각형 또는 무정형의 닫힌 고리형상을 갖는 나노와이어 집합체를 형성할 수 있다.
1 이상의 열 또는 광 경화성 관능기를 갖는다면, 상기 경화성 화합물의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 하나의 예시에서, 상기 경화성 관능기는 아크릴레이트기, 에폭시기, 히드록시기, 이소시아네이트기, 카복실기, 알케닐기, 알키닐기, 산무수물기, 니트릴기 또는 아민기일 중에서 선택될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 나노와이어 집합체를 형성하기 위한 개개의 나노와이어어는 0.01 ㎛ 내지 500 ㎛ 범위의 길이, 및 0.01 ㎛ 내지 10 ㎛ 범위의 직경을 가질 수 있다.
또 하나의 예시에서, 상기 나노와이어는 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 코발트(Co), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 루테늄(Ru) 및 철(Fe) 중에서 선택되는 1 이상의 금속을 포함할 수 있으나, 이들 금속으로 나노와이어의 재료가 제한되는 것은 아니다.
또 하나의 예시에서 상기 나노와이어는 소수성 유기물로 표면 개질된 나노와이어일 수 있다. 소수성 유기물은, 하기 설명되는 바와 같이, 소수성 용매에 대한 상대적인 친화성이 친수성 용매에 대한 그것보다 높은 유기물로서, 예를 들어, 소수성 탄화수소계 화합물일 수 있다. 보다 구체적으로, 파릴렌(parylene), 폴리 프로필렌계 화합물, 탄소 사슬이 긴 알코올, 식물성 오일 또는 친수성-소수성기를 동시에 갖고 있는 계면활성제일 수 있다.
복수 개의 나노와이어 집합체가 배열되는 기재는 투광성 기재일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 기재는 가시광에 대한 투과율이 50% 이상인 기재일 수 있다. 본 출원에서, 용어 「가시광」이란, 380 nm 내지 780 nm 파장 범위의 광을 의미할 수 있다.
투광성 기재층의 일례로는, 유리 기재층 또는 투명 고분자 기재층을 들 수 있다. 유리 기재층으로는, 소다석회 유리, 바륨/스트론튬 함유 유리, 납 유리, 알루미노 규산 유리, 붕규산 유리, 바륨 붕규산 유리 또는 석영 등의 기재층이 사용될 수 있고, 고분자 기재층으로는, PI(polyimide), PEN(Polyethylene naphthalate), PC(polycarbonate), 아크릴 수지, PET(poly(ethylene terephthatle)), PES(poly(ether sulfide)) 또는 PS(polysulfone) 등을 포함하는 기재층이 사용될 수 있으나, 상기 언급된 가시광에 대한 투과율을 구현할 수 있다면, 기재를 형성하는 재료의 종류는 특별히 제한되지 않는다.
하나의 예시에서, 전도성 개선 차원에서, 상기 기재는 인듐계 복합 산화물과 같은 금속 산화물을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide), In2O3(indium oxide), IGO(indium galium oxide), FTO(Fluor doped Tin Oxide), AZO(Aluminium doped Zinc Oxide), GZO(Galium doped Zinc Oxide), ATO(Antimony doped Tin Oxide), IZO(Indium doped Zinc Oxide), NTO(Niobium doped Titanium Oxide), ZnO(zink oxide), CTO(Cesium Tungsten Oxide) 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원에 따른 전도성 필름은 투명성 및 전도성이 우수하다. 하나의 예시에서, 상기 전도성 필름은, 예를 들어, 가시광에 대한 투과율이 50 내지 99% 일 수 있고, 헤이즈는 50 % 이하일 수 있다. 헤이즈는 낮을 수록 좋기 때문에, 그 하한은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 0.5 % 이상일 수 있다. 상기 투과율 및 헤이즈는, Nippon denshoku 의 haze meter 장치와 같이 공지된 장치나 방법을 통해 측정될 수 있다. 또한, 상기 전도성 필름은, 적은 양의 나노와이어로도 충분한 전도성을 가질 수 있다. 예를 들어, 본 출원의 전도성 필름은 0.1 Ω/□ 내지 1,000 Ω/□ 범위의 낮은 표면 저항을 가질 수 있다. 상기 표면 저항은, 4-point probe와 같이 공지된 장치나 방법을 통해 측정될 수 있다.
본 출원에 관한 다른 일례에서, 본 출원은 전도성 필름의 제조방법에 관한 것이다. 상기 전도성 필름의 제조방법은, 나노와이어; 및 1 이상의 열 또는 광 경화성 관능기 함유 화합물;이 표면에 흡착된 액적(droplet) 포함 코팅 용액을 기재 상에 도포하고, 건조 후 경화하여 이루어질 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 액적은 유화(emulsification)에 의해 형성될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 액적은, 상분리된 친수성 및 소수성 용매의 혼합물에, 소수성 유기물로 표면 개질된 나노와이어를 첨가하여 형성될 수 있다. 즉, 소수성 용매와 친수성 용매가 단순 혼합된 경우, 소수성 용매 및 친수성 용매의 혼합물은 상분리로 인해 두 개의 층으로 분리된 채 존재하지만, 소수성 유기물로 표면 개질된 나노와이어는 상기 상분리된 혼합물에 대해 일종의 계면 활성제로서 작용하기 때문에, 소수성 유기물로 표면 개질된 나노와이어 첨가 후에는, 상분리 된 혼합물의 초기 형태가 에멀젼 형태로 변화되면서 액적(droplet)이 형성될 수 있다.
본 출원에서 용어 「소수성 」과 「친수성」은 상대적인 개념으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 소수성 용매와 친수성 용매의 경우, 물에 대한 친화도가 다르기 때문에, 친수성 용매는 물과 섞일 수 있는 반면(water-miscible), 소수성 용매는 물과 섞이지 않고 상 분리되는 용매일 수 있다. 2개의 용매만을 혼합할 경우 층 분리되고, 계면활성제와 함께 혼합할 경우에는 유화입자 즉, 액적을 형성할 수 있는 용매라면, 상기 친수성 용매와 소수성 용매의 종류는 특별히 제한되지 않고 당업자에 의해 적절히 선택될 수 있다. 또한, 하기 설명되는 바와 같이, 상온 또는 가온 조건에서 이루어지는 건조를 통해 증발될 수 있는 정도의 끓는 점을 가진 용매라면 어느 것이든 사용될 수 있다.
하나의 예시에서, 소수성 용매는 물(H2O)과 섞이지 않는 용매로서, 예를 들어 다이폴 모멘트가 1.6D 이하인 용매를 의미할 수 있고, 친수성 용매는 물(H2O)을 비롯하여 다이폴 모멘트가 1.7D 이상인 용매일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 비제한적인 일례에서, 소수성 용매로는 메틸렌 클로라이드(methylene chloride, MC), 노말헥산(n-hexane)이나 톨루엔 등이 사용될 수 있고, 친수성 용매로는 물이나 에틸아세테이트 등이 사용될 수 있다.
상기 혼합물에 투입되는 나노와이어에 대한 표면 개질방법은 특별히 제한되지 않는다. 하나의 예시에서, 상기 표면 개질은, 나노와이어의 표면을 소수성 유기물로 코팅하는 것을 의미할 수 있고, 상기 코팅 방법은, 예를 들어 소수성 유기물과 나노와이어를 특정 용매 내에서 혼합 및 교반하는 것과 같은 표면 처리에 의해 이루어질 수 있다. 나노와이어의 표면 개질을 위한 표면 처리 방법은 널리 알려져 있으므로, 그에 관한 자세한 설명은 생략한다.
상기 나노와이어의 표면 개질에는, 상기 언급된 소수성 용매와의 상대적인 친화성이 상기 친수성 용매와의 그것보다 높은 소수성 유기물이 사용될 수 있다. 소수성 유기물로는, 예를 들어, 소수성 탄화수소계 화합물이 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, PE, PP, PS, PVdF, PTFE, PET, PMMA 또는 PAN 등의 소수성 고분자나 수불용성 고분자가 사용될 수 있으며, 경우에 따라서는 극성 또는 친수성 작용기를 포함하지만 유기물 전체로는 소수성을 갖는 화합물이 사용될 수 있다. 예를 들어, 나노와이어의 분산성과 같은 물성을 고려하여, 중간제품(intermediate product) 격인 나노와이어의 표면이 선-표면 처리(pre-surface treatment)에 의해 이미 상대적으로 친수성을 띠고 있는 경우에는, 소수성 유기물에 의한 나노와이어의 표면 개질시 수소 결합과 같은 극성 결합이 필요하기 때문에, 탄화수소 사슬의 측쇄 또는 말단에 -COOH, -NH2, -OH, -SH, =O, -OCN, 또는 -NO2 등과 같은 관능기(functional group)가 포함되거나, 불소 치환기가 포함된 소수성 탄소계 물질이 사용될 수 있다. 상기와 같이 극성 관능기를 포함하는 물질로는, 예를 들어 -NH2를 포함하는 화합물로서, 테트라데실아민, 헥사데실아민, 옥타데실아민 등이 사용될 수 있다. 상기 일례로 언급된 관능기와 같은 극성 관능기를 포함고, 유기물 전체로서 소수성을 띠고 있다면, 이러한 소수성 유기물의 종류는 특별히 제한되지 않는다.
하나의 예시에서, 본 출원의 제조방법은, 소수성 용매와 친수성 용매의 혼합물에 양친매성 고분자를 추가로 첨가하여 이루어질 수 있다. 상기 양친매성 고분자는 액적의 계면 안정성을 더욱 높일 수 있다. 상기 양친매성 고분자는, 하나의 고분자 내에 소수성 부분과 친수성 부분을 동시에 갖고 있기 때문에, 친수성 및 소수성 용매의 계면에 존재할 수 있는 물질을 의미할 수 있다. 예를 들어, 탄화수소 주쇄에 의해 이루어지는 소수성 부분과, 히드록시기와 같은 친수성 부분이 상기 주쇄의 말단 또는 측쇄에 결합된 물질일 수 있다. 본 출원에 사용되는 양친매성 고분자 역시, 액적의 경계, 즉 친수성 용매와 소수성 용매의 계면에서, 상기 나노와이어와 함께 흡착되어 존재할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 양친매성 고분자는 1 이상의 열 또는 광 경화성 관능기를 갖는 화합물일 수 있다. 열 또는 광 경화성 관능기는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 아크릴레이트기, 에폭시기, 히드록시기, 이소시아네이트기, 카복실기, 알케닐기, 알키닐기, 산무수물기, 니트릴기 또는 아민기일 수 있다. 에폭시기는 3개의 고리 구성 원자를 가지는 고리형 에테르를 의미할 수 있으며, 글리시딜기 등을 포함하는 의미로 사용될 수 있다. 상기 예시된 경화성 관능기를 가질 경우, 사용 가능한 양친매성 고분자의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨모노히드록시펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 1,4-부틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트 또는 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 등이 사용될 수 있다.
상기로부터 제조된 액적 포함 혼합물, 즉 코팅 용액을 기재 상에 도포하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 스핀 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법 또는 바 코팅법 등과 같은 주지의 도포 방식이 사용될 수 있다.
본 출원에 따른 전도성 필름의 제조방법은, 기재 상에 도포된 액적 포함 코팅 용액을 경화하기 전에, 건조(drying)하는 단계를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 출원에 따른 제조방법은, 기재에 도포된 액적 포함 코팅 용액을 건조함으로써, 하기 설명되는 바와 같이 나노와이어 집합체를 형성할 수 있는 전구체를 기재 상에 마련할 수 있다. 즉, 코팅 용액에 대한 건조는, 액적 내부에 포함된 소수성 또는 친수성 용매뿐 아니라, 코팅 용액 내에서 상기 액적을 둘러싸고 있던 반대 성질의 친수성 또는 소수성 용매를 모두 증발시키기 때문에, 건조 단계 이후에는, 3차원 구형상의 액적 계면에 존재하던 상기 나노와이어와 양친매성 고분자만이, 원형, 타원형, 다각형, 또는 무정형과 같은 평면 도형 형태의 네트워크를 형성한 채 기재 상에 남아 있게 된다. 본 출원에서 용어 「평면 도형 형태의 네트워크」는, 용매 증발 이후, 나노와이어와 양친매성 고분자가 특정 평면 도형 형태를 이루면서 응집되어 있는 것을 의미할 수 있다.
코팅 용액을 건조하는 조건은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 가온이나 가열 없이 18 ℃ 내지 25℃ 범위의 상온에서 건조가 진행될 수 있고, 사용된 용매나 고분자의 종류 또는 그 밖의 상황에 따라 가온 또는 가열 상태, 예를 들어 30 ℃ 이상, 50 ℃ 이상, 70 ℃ 이상, 또는 100 ℃ 이상의 온도에서도 건조가 진행될 수 있다. 건조 온도의 상한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 150℃ 이하일 수 있다.
건조 후에는 열 또는 광 경화가 이루어질 수 있다. 상기 경화를 통해, 나노와이어 집합체의 전구체, 즉 나노와이어와 양친매성 고분자가 형성하는 평면 도형 형태의 네트워크 형상이 안정화될 수 있다. 구체적으로, 양친매성 고분자는 상기 언급된 바와 같이 경화성 관능기를 포함하기 때문에, 경화가 이루어지면서, 경화된 양친매성 고분자를 매개로 나노와이어가 접합되고, 그에 따라 원형, 타원형, 다각형, 또는 무정형과 같은 평면 도형 형태의 전도성 네트워크가 기재 상에 고정되고, 그에 따라 나노와이어 집합체가 형성될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 경화를 위해 라디칼 개시제가 사용될 수 있다. 하나의 예시에서, 라디칼 개시제는 액적 형성을 위한 혼합물 형성 시 첨가될 수 있다. 라디칼 개시제의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 공지된 다양한 종류의 라디칼 개시제가 제한없이 사용될 수 있다. 또한, 상기 라디칼 개시제의 함량은 특별히 제한되지 않는다.
기재의 종류는 상기 언급한 바와 동일하며, 기재를 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 하나의 예시에서, 상기 기재가 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 금속 산화물을 포함하는 경우, 상기 기재는 스퍼터링 증착과 같은 공지된 방법에 의해 마련될 수 있다.
본 출원은, 소량의 나노와이어로도 충분한 전도성 경로를 확보할 수 있는 전도성 필름을 제공할 수 있다. 또한, 본 출원은, 제조 효율이 우수할 뿐 아니라 투명성이 높고, 면 저항이 낮은 우수한 성능의 전도성 필름을 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 나노와이어 전도성 필름을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 출원의 일례에 따라 제조된 전도성 필름을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 출원의 실시예에 따라 제조된 액적(droplet)을 촬영한 현미경 이미지이다.
도 4는 본 출원의 실시예에 따른 건조 후 경화 단계 전후를 비교 촬영한 현미경 이미지이다. 도 4a는 코팅액을 기재에 도포한 직후 액적을 촬영한 현미경 이미지이고, 도 4b는 도포된 코팅액에 대하여 건조 및 경화를 거친 후에 형성된 나노와이어 집합체를 촬영한 현미경 이미지이다.
이하, 실시예를 통해 본 출원을 상세히 설명한다. 그러나 본 출원의 보호범위가 하기 설명되는 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예
소수성 물질로 표면 개질된 은나노와이어의 제조
0.08 wt% 함량으로 은 나노와이어를 포함하는 이소프로판올(IPA) 용액에, hexadecylamine을 1 : 1 중량 비율로 혼합하였다. 이때, 사용된 은 나노와이어는 Aiden 社의 것으로 30 nm 이하의 폭, 및 30 ㎛ 이하의 길이를 갖고, 비저항이 10-6 Ω.cm인 것을 사용하였다. 상기 혼합 용액을 24시간 동안 교반하고, 원심분리기(5000 rpm, 10분)로 표면 개질된 은 나노와이어를 침전시키고, 미반응 hexadecylamine 용액과 분리시켰다.
이후 은 나노와이어를 toluene(1wt%)에 분산시켰다. 소수성으로의 표면개질 여부는 toluene에 대한 분산됨을 통해서 확인할 수 있었다.
닫힌 고리 형상의 나노와이어 집합체를 갖는 전도성 필름의 제조
상기와 같이, 소수성 고분자로 표면 개질된 은 나노와이어가 분산된 톨루엔 용액과, 양친매성인 hexanediol diacrylate(Sigma-Aldrich, CAS No.: 13048-33-4), 및 라디칼 개시제인 Irgacure 907을 100 : 1 : 0.1 (AgNW 가 분산된 toluene용액 : hexanediol diacrylate : Irgacure907))의 중량 비율로 섞고, 물과 함께 Voltex(2000 rpm, 1시간)를 이용하여 혼합하고, 표면 개질된 은 나노와이어가 계면에 흡착된 액적을 형성하였다. 도 3은 상기로부터 제조된 액적을 촬영한 현미경 이미지이다.
이후, 100 nm의 두께의 PET 기재 상에, 상기 액적을 포함하는 용액을 bar coater(bar number: 18)로 도포한 후, 80℃ 오븐에서 2분간 건조 시키고, UV lamp(Fusion UV inc., H bulb)를 1,000 mJ/cm2 의 power로 조사하여 필름을 경화시켰다. 용액 도포 직후 기재 상의 액적을 촬영한 현미경 이미지는 도 4a와 같고, 용액에 대한 건조 및 경화 후 형성된 나노 와이어 집합체를 촬영한 현미경 이미지는 도 4b와 같다.

Claims (18)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 나노 와이어; 및 1 이상의 열 또는 광 경화성 관능기 함유 화합물;이 표면에 흡착된 액적(droplet) 포함 코팅 용액을 기재 상에 도포하고, 건조 후 경화하여 이루어지는 전도성 필름의 제조방법이고,
    상기 1 이상의 열 또는 광 경화성 관능기 함유 화합물은 양친매성 고분자인 전도성 필름의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 액적은 친수성 용매 및 소수성 용매의 혼합물에 상기 나노와이어를 첨가하여 마련되고, 상기 나노와이어는 소수성 유기물로 표면 개질된 나노와이어인 전도성 필름의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 친수성 용매 및 소수성 용매의 혼합물에 상기 1 이상의 열 또는 광 경화성 관능기 함유 화합물을 추가로 첨가하는 전도성 필름의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 건조에 의해 친수성 용매 및 소수성 용매는 증발하고, 상기 나노와이어 및 상기 양친매성 고분자는 원형, 타원형, 다각형, 또는 무정형인 평면 도형 형태의 네트워크를 기재 상에 형성하는 전도성 필름의 제조방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 건조는 상온 또는 가온 조건에서 이루어지는 전도성 필름의 제조방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 친수성 용매 및 소수성 용매의 혼합물에 라디칼 개시제를 추가로 첨가하는 전도성 필름의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 열 또는 광 경화성 관능기는 아크릴레이트기, 에폭시기, 히드록시기, 이소시아네이트기, 카복실기, 알케닐기, 알키닐기, 산무수물기, 니트릴기 또는 아민기 중에서 선택되고, 상기 경화는 열 경화 또는 광 경화인 전도성 필름의 제조방법.
KR1020160084354A 2016-07-04 2016-07-04 전도성 필름 및 그 제조방법 KR102113486B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160084354A KR102113486B1 (ko) 2016-07-04 2016-07-04 전도성 필름 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160084354A KR102113486B1 (ko) 2016-07-04 2016-07-04 전도성 필름 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180004585A KR20180004585A (ko) 2018-01-12
KR102113486B1 true KR102113486B1 (ko) 2020-05-21

Family

ID=61000942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160084354A KR102113486B1 (ko) 2016-07-04 2016-07-04 전도성 필름 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102113486B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019172851A1 (en) * 2018-03-08 2019-09-12 Nanyang Technological University Scalable electrically conductive nanowires bundle-ring-network for deformable transparent conductor

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015090991A2 (de) * 2013-12-19 2015-06-25 Leibniz-Institut Für Neue Materialien Gemeinnützige Gmbh Verfahren zur herstellung strukturierter metallischer beschichtungen

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101733842B1 (ko) * 2014-06-17 2017-05-08 주식회사 엘지화학 전도성 적층체 및 이의 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015090991A2 (de) * 2013-12-19 2015-06-25 Leibniz-Institut Für Neue Materialien Gemeinnützige Gmbh Verfahren zur herstellung strukturierter metallischer beschichtungen

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180004585A (ko) 2018-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103872085B (zh) 用于柔性显示器的具有透明电极的基板及其制造方法
Jiang et al. Highly transparent, conductive, flexible resin films embedded with silver nanowires
CN104134484B (zh) 基于纳米银线的柔性透明导电薄膜及制备方法
JP6870959B2 (ja) 透明電極およびこれを含む素子
Li et al. Synthesizing a healable stretchable transparent conductor
US10575370B2 (en) Electrical conductors, electrically conductive structures, and electronic devices including the same
CN105493204A (zh) 各向异性导电胶、绑定结构显示面板及其制备方法
US11052644B2 (en) Electrical conductors, production methods thereof, and electronic devices including the same
TW201007258A (en) Transparent conductive films containing carbon nanotubes and the touch panel
JP2011138768A (ja) カーボンナノチューブ含有コーティングフィルム
JP2018504749A (ja) 透明面状発熱体
KR20130062176A (ko) 투명 전극 필름 제조용 기재 필름
CN106057359A (zh) 一种嵌入式多取向金属纳米线透明导电薄膜的制备方法
KR102113486B1 (ko) 전도성 필름 및 그 제조방법
Blattmann et al. Rapid synthesis of flexible conductive polymer nanocomposite films
Shin et al. Self-integratable, healable, and stretchable electroluminescent device fabricated via dynamic urea bonds equipped in polyurethane
TWI640595B (zh) Film-like adhesive containing particles coated with conductive fibers and use thereof
CN100561605C (zh) 透明导电薄膜结构及其制造方法
KR20160145336A (ko) 유연한 전도성 복합체 필름의 패턴 형성 방법
CN104332215A (zh) 低电阻率透明导电膜的制备方法
Miao et al. Localized modulus-controlled PDMS substrate for 2D and 3D stretchable electronics
CN109369945B (zh) 一种可挠性导电膜及其制备方法
KR20140118454A (ko) 나노와이어 기반 투명 전도성 필름 및 그 제조 방법
KR102161307B1 (ko) 투명전극 및 그의 제조방법
Kim et al. Fabrication of flexible polymer dispersed liquid crystal films using conducting polymer thin films as the driving electrodes

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)