KR102210186B1 - Ag nano ink, conductive substrate using the same and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 빠른 건조 시간을 요하는 롤투롤 인쇄공정에도 적용할 수 있고, 점도 조절이 용이한 전도성 은나노잉크, 그를 이용한 전도성 기판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 10~80 nm의 입도를 갖는 제1 전도성 은나노입자와, 100~500 nm의 입도를 갖는 제2 전도성 은나노입자를 포함하고, 35,000~45,000 수평균분자량을 갖는 폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone; PVP) 1~99 중량%와 50,000~60,000 수평균분자량을 갖는 PVP 1~99 중량%를 함유하는 고분자 바인더가 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자, 물 및 극성용매를 포함하는 전도성 은나노잉크를 제공한다.The present invention relates to a conductive silver nano-ink, which can be applied to a roll-to-roll printing process requiring a quick drying time, and is easy to adjust viscosity, a conductive substrate using the same, and a method of manufacturing the same. The present invention includes first conductive silver nanoparticles having a particle size of 10 to 80 nm, and second conductive silver nanoparticles having a particle size of 100 to 500 nm, and polyvinylpyrrolidone having a number average molecular weight of 35,000 to 45,000. ; PVP) A polymer binder containing 1 to 99% by weight and 1 to 99% by weight of PVP having a number average molecular weight of 50,000 to 60,000 is coated on the surfaces of the first and second conductive silver nanoparticles, and has a bimodal particle size distribution. It provides a conductive silver nano-ink containing conductive silver nanoparticles, water and a polar solvent.

Description

전도성 은나노잉크, 그를 이용한 전도성 기판 및 그의 제조 방법{Ag nano ink, conductive substrate using the same and manufacturing method thereof}Conductive silver nano ink, conductive substrate using the same, and method of manufacturing the same

본 발명은 전도성 은나노잉크를 이용한 전도성 기판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 다른 입도분포를 갖는 전도성 은나노입자를 함유하는 전도성 은나노잉크, 그를 이용한 전도성 기판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a conductive substrate using a conductive silver nano ink, and more particularly, to a conductive silver nano ink containing conductive silver nano particles having different particle size distributions, a conductive substrate using the same, and a method of manufacturing the same.

스마트 폰, 웨어러블 기기 등과 같은 스마트 IT(Information Technology; 정보통신기술) 기기의 급속한 발전에 따라 기존 디스플레이 및 전자기기 등에 쓰이는 ITO(Indium Tin Oxide) 투명전극 소재를 메탈, 은나노와이어, 탄소나노튜브, 그래핀 등으로 대체하려는 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 그 중에서도 메탈메쉬 형태가 낮은 저항값 등의 장점을 가지고 있어 필름 상, 이를 구현하기 위해 많은 기술 개발이 진행 중에 있다.With the rapid development of smart IT (Information Technology) devices such as smart phones and wearable devices, ITO (Indium Tin Oxide) transparent electrode materials used in conventional displays and electronic devices are used as metal, silver nanowire, carbon nanotube, graphite, etc. Research and development to replace pins and the like are actively progressing. Among them, since the metal mesh shape has advantages such as a low resistance value, many technologies are being developed to implement it on a film.

그러나 현재 메탈메쉬 투명전극 필름은 시인성 문제와 모아레(moire) 현상이 단점으로 지적되어, 이를 해결하기 위해 입자 미세화와 미세 선폭의 구현이 필요하며, 메탈잉크의 저온에서의 단시간 저항 구현 및 나노 분말의 특성개질, 잉크 혼합물의 조성 및 비율 조절, 별도의 코팅공정이 해당 기술 분야의 기술적 과제이다.However, the current metal mesh transparent electrode film is pointed out that the visibility problem and the moire phenomenon are disadvantages, and to solve this problem, it is necessary to implement a finer particle size and a fine line width. Characteristic modification, control of the composition and ratio of the ink mixture, and a separate coating process are technical challenges in the relevant technical field.

종래의 100 nm 이하의 금속나노입자 제작은 금속산화물, 유기금속착체물, 고분자분산제 및 안정제를 용매에 녹인 후, 환원제를 첨가하여 금속산화물들이 금속나노입자로 성장하여 콜로이드 분산액이 되도록 하거나, 유기금속착체물이 100 ℃ 이상의 열에너지를 받아 환원되어 금속나노입자로 성장하여 필름을 형성하도록 하는 것이 일반적이다. In the conventional manufacturing of metal nanoparticles of 100 nm or less, metal oxides, organometallic complexes, polymer dispersants, and stabilizers are dissolved in a solvent, and then a reducing agent is added to grow the metal oxides into metal nanoparticles to form a colloidal dispersion. In general, the complex is reduced by receiving thermal energy of 100° C. or higher to grow into metal nanoparticles to form a film.

그러나 이렇게 제조된 금속나노입자를 적용한 전도성 잉크는 빠른 건조 시간을 요하는 롤투롤(roll-to-roll) 인쇄공정에 적용되기 힘들다. 금속나노입자를 적용한 전도성 잉크는 금속나노입자를 원하는 용매에 재 분산시키는데 많은 비용과 시간이 소요된다. 뿐만 아니라, 한번 응집이 일어난 금속나노입자는 다시 균일하게 분산시키는 것이 거의 불가능하다는 단점이 있다.However, it is difficult to apply the conductive ink to which the metal nanoparticles thus prepared are applied to a roll-to-roll printing process that requires a quick drying time. The conductive ink to which the metal nanoparticles are applied requires a lot of cost and time to redistribute the metal nanoparticles in a desired solvent. In addition, there is a disadvantage in that it is almost impossible to uniformly disperse the metal nanoparticles once aggregation has occurred.

한국등록특허 제10-1544217호(2015.08.12. 공고)Korean Patent Registration No. 10-1544217 (announced on August 12, 2015)

따라서 본 발명의 목적은 빠른 건조 시간을 요하는 롤투롤 인쇄공정에도 적용할 수 있는 전도성 은나노잉크, 그를 이용한 전도성 기판 및 그의 제조 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a conductive silver nano-ink that can be applied to a roll-to-roll printing process requiring a fast drying time, a conductive substrate using the same, and a method of manufacturing the same.

본 발명의 다른 목적은 빠른 건조 시간을 요하는 인쇄공정 조건에서도 양호한 전기전도성 특성을 나타내는 전도성 은나노잉크, 그를 이용한 전도성 기판 및 그의 제조 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a conductive silver nano-ink showing good electrical conductivity even under printing process conditions requiring a fast drying time, a conductive substrate using the same, and a method of manufacturing the same.

본 발명의 또 다른 목적은 점도 조절이 용이하여 재 분산이 쉬운 전도성 은나노잉크, 그를 이용한 전도성 기판 및 그의 제조 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a conductive silver nano-ink, which is easily redispersed due to easy viscosity control, a conductive substrate using the same, and a method of manufacturing the same.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 고분자 바인더가 표면에 코팅되어 있으면서 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자, 물 및 극성용매를 함유하는 전도성 은나노잉크, 그를 이용한 전도성 기판 및 그의 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a conductive silver nanoparticle having a bimodal particle size distribution while being coated on a surface of a polymeric binder, a conductive silver nanoink containing water and a polar solvent, a conductive substrate using the same, and a method of manufacturing the same. .

본 발명은 고분자 바인더가 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자; 물; 및 극성용매;를 포함하는 전도성 은나노잉크를 제공한다.The present invention is a polymeric binder is coated on the surface, conductive silver nanoparticles having a bimodal particle size distribution; water; It provides a conductive silver nano-ink containing; and a polar solvent.

상기 전도성 은나노입자는 전도성 은나노잉크의 총 중량 대비 90 중량% 이상이다.The conductive silver nanoparticles are 90% by weight or more based on the total weight of the conductive silver nanoink.

상기 전도성 은나노입자는 10~80 nm의 입도를 갖는 제1 전도성 은나노입자; 및 100~500 nm의 입도를 갖는 제2 전도성 은나노입자;를 포함할 수 있다.The conductive silver nanoparticles may include first conductive silver nanoparticles having a particle size of 10 to 80 nm; And second conductive silver nanoparticles having a particle size of 100 to 500 nm.

상기 전도성 은나노입자의 고분자 바인더는 35,000~45,000 수평균분자량과 50,000~60,000 수평균분자량을 갖는 2종의 혼합 폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone; PVP)일 수 있다.The polymeric binder of the conductive silver nanoparticles may be a mixture of two types of polyvinylpyrrolidone (PVP) having a number average molecular weight of 35,000 to 45,000 and a number average molecular weight of 50,000 to 60,000.

상기 전도성 은나노입자의 고분자 바인더는 35,000~45,000 수평균분자량을 갖는 PVP 1~99 중량%와, 50,000~60,000 수평균분자량을 갖는 PVP 1~99 중량%를 포함할 수 있다.The polymeric binder of the conductive silver nanoparticles may include 1 to 99% by weight of PVP having a number average molecular weight of 35,000 to 45,000, and 1 to 99% by weight of PVP having a number average molecular weight of 50,000 to 60,000.

상기 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 혼합비율은 상기 제1 전도성 은나노입자 10~90 중량%, 상기 제2 전도성 은나노입자 10~90 중량%이다.The mixing ratio of the first and second conductive silver nanoparticles is 10 to 90% by weight of the first conductive silver nanoparticles and 10 to 90% by weight of the second conductive silver nanoparticles.

본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 40~50 mN/m의 표면장력을 갖는다.The conductive silver nano-ink according to the present invention has a surface tension of 40-50 mN/m.

본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 상온에서 150~1000 cps의 점도를 갖는다.Conductive silver nano-ink according to the present invention has a viscosity of 150 ~ 1000 cps at room temperature.

상기 극성 용매는 글리콜, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 또는 메틸피롤리돈을 포함할 수 있다.The polar solvent may include glycol, ethylene glycol, propylene glycol, propanol, isopropanol, butanol or methylpyrrolidone.

본 발명은 또한, 고분자 바인더가 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자를 제조하는 단계; 및 물과 극성용매가 혼합된 혼합 용매에 상기 전도성 은나노입자를 혼합하여 전도성 은나노잉크를 제조하는 단계;를 포함하는 전도성 은나노잉크의 제조 방법을 제공한다.The present invention also includes the steps of preparing conductive silver nanoparticles having a polymeric binder coated on the surface and having a bimodal particle size distribution; And preparing a conductive silver nano-ink by mixing the conductive silver nanoparticles in a mixed solvent in which water and a polar solvent are mixed.

본 발명은 또한, 기판; 및 상기 기판의 적어도 일면에 전도성 은나노잉크를 인쇄하여 형성한 전도막;을 포함하며, 상기 전도성 은나노잉크는 고분자 바인더가 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자를 포함하는 전도성 기판을 제공한다.The present invention also includes a substrate; And a conductive film formed by printing a conductive silver nano-ink on at least one surface of the substrate, wherein the conductive silver nano-ink is coated with a polymeric binder on the surface and includes conductive silver nanoparticles having a bimodal particle size distribution. Provides.

본 발명은 또한, 기판의 일면에 고분자 바인더가 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자, 물 및 극성용매를 함유하는 표면장력이 40~50 mN/m인 전도성 은나노잉크를 인쇄하여 코팅막을 형성하는 단계; 및 상기 코팅막을 소결하여 10-6 Ω·㎝ 이하의 비저항을 갖는 전도막을 형성하는 단계;를 포함하는 전도성 기판의 제조 방법을 제공한다.In the present invention, a polymeric binder is coated on one side of the substrate, and conductive silver nanoparticles having a bimodal particle size distribution, and a surface tension of 40-50 mN/m containing water and a polar solvent are printed. Thus forming a coating film; And sintering the coating film to form a conductive film having a specific resistance of 10 -6 Ω·cm or less.

그리고 상기 전도막을 형성하는 단계에서, 상기 기판이 고분자 소재의 플라스틱 기판인 경우, 소결은 130℃ 이하의 온도에서 5분 이내에 수행할 수 있다.And in the step of forming the conductive film, when the substrate is a plastic substrate made of a polymer material, sintering may be performed within 5 minutes at a temperature of 130° C. or less.

본 발명에 따르면, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노잉크는 수계형 잉크로서 표면장력이 40~50 mN/m로 나노임프린팅, 잉크젯, 그라비아 등의 롤투롤 인쇄 공정에도 적용이 가능하다.According to the present invention, the conductive silver nano-ink having a bimodal particle size distribution is a water-based ink and has a surface tension of 40 to 50 mN/m and can be applied to roll-to-roll printing processes such as nanoimprinting, inkjet, and gravure.

본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 130 ℃ 이하, 5분 이하의 건조시간에서 10-6 Ω·㎝ 이하의 우수한 비저항을 나타낸다.The conductive silver nano-ink according to the present invention exhibits excellent resistivity of 10 -6 Ω·cm or less at 130° C. or less and a drying time of 5 minutes or less.

그리고 본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 극성용매의 함량 조절을 통하여 점도 조절이 용이하여 재 분산이 쉬운 장점이 있다.In addition, the conductive silver nano-ink according to the present invention has the advantage of easy redistribution because it is easy to adjust the viscosity through the content of the polar solvent.

도 1은 본 발명에 따른 전도성 은나노잉크의 제조 방법에 따른 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전도성 은나노잉크를 이용한 전도성 기판의 제조 방법에 따른 흐름도이다.
도 3 내지 도 5는 도 2의 제조 방법에 따른 각 단계를 보여주는 도면들이다.
도 6은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 전도성 은나노잉크의 조성과 물성을 보여주는 표이다.
도 7은 비교예 2에 따른 전도성 은나노잉크가 기판에 코팅된 상태를 보여주는 사진이다.
도 8은 실시예 1에 따른 전도성 은나노잉크의 은나노입자의 입도 분포를 보여주는 그래프이다.
도 9는 실시예 2에 따른 전도성 은나노잉크의 은나노입자의 입도 분포를 보여주는 그래프이다.
도 10은 실시예 3에 따른 전도성 은나노잉크의 은나노입자의 입도 분포를 보여주는 그래프이다.
도 11은 실시예 2에 따른 전도성 은나노잉크의 TEM(transmission electron microscope) 사진이다.
도 12는 도 11의 TEM 사진의 확대도이다.
도 13 내지 도 15는 실시예 2에 따른 전도성 은나노잉크로 형성한 전도막의 SEM(scanning electron microscope) 사진들이다.
도 16은 실시예 2에 따른 전도성 은나노잉크를 기판에 코팅하여 전도막을 형성하는 과정을 보여주는 사진들이다.1 is a flow chart according to the method of manufacturing a conductive silver nano-ink according to the present invention.
2 is a flow chart according to a method of manufacturing a conductive substrate using a conductive silver nano-ink according to the present invention.
3 to 5 are views showing each step according to the manufacturing method of FIG. 2.
6 is a table showing the composition and physical properties of the conductive silver nano-ink according to Examples and Comparative Examples of the present invention.
7 is a photograph showing a state in which the conductive silver nano-ink according to Comparative Example 2 is coated on a substrate.
8 is a graph showing the particle size distribution of silver nanoparticles of the conductive silver nanoink according to Example 1.
9 is a graph showing the particle size distribution of silver nanoparticles of the conductive silver nanoink according to Example 2.
10 is a graph showing the particle size distribution of silver nanoparticles of the conductive silver nano ink according to Example 3.
11 is a TEM (transmission electron microscope) photograph of the conductive silver nano-ink according to Example 2.
12 is an enlarged view of the TEM image of FIG. 11.
13 to 15 are SEM (scanning electron microscope) photographs of a conductive film formed with a conductive silver nano-ink according to the second embodiment.
16 are photographs showing a process of forming a conductive film by coating a conductive silver nano-ink according to Example 2 on a substrate.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.In the following description, it should be noted that only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention will be described, and descriptions of other parts will be omitted without distracting the gist of the present invention.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in the specification and claims described below should not be construed as being limited to a conventional or dictionary meaning, and the inventor is appropriate as a concept of terms in order to describe his own invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention on the basis of the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention, and various equivalents that can replace them at the time of application And it should be understood that there may be variations.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 서로 다른 입도분포를 갖는 두 종류 이상의 전도성 은나노입자를 포함한다. 예컨대 본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 고분자 바인더가 표면에 코팅되어 있으면서 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자와, 물 및 극성용매를 함유하는 혼합 용매를 포함한다.The conductive silver nano-ink according to the present invention includes two or more kinds of conductive silver nano particles having different particle size distributions. For example, the conductive silver nano-ink according to the present invention includes conductive silver nano particles having a bimodal particle size distribution while a polymeric binder is coated on the surface thereof, and a mixed solvent containing water and a polar solvent.

여기서 전도성 은나노입자는, 전도성 은나노잉크로 형성한 전도막이 양호한 전기전도성을 가질 수 있도록, 전도성 은나노잉크의 총 중량 대비 90 중량% 이상이다.Here, the conductive silver nanoparticles are 90% by weight or more based on the total weight of the conductive silver nano-ink so that the conductive film formed with the conductive silver nano-ink can have good electrical conductivity.

전도성 은나노입자는 2종의 입자 크기로 구성된 바이모달 입도분포를 가지되, 10~80 nm의 입도를 갖는 제1 전도성 은나노입자와, 100~500 nm의 입도를 갖는 제2 전도성 은나노입자를 포함한다. 전도성 은나노입자는 제1 전도성 은나노입자 10~90 중량%와, 제2 전도성 은나노입자 10~90 중량%를 포함한다. 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 혼합비율은 전도성 기판에 형성되는 전도막의 타겟 전기전도성에 따라 달라질 수 있다.Conductive silver nanoparticles have a bimodal particle size distribution composed of two types of particle sizes, but include first conductive silver nanoparticles having a particle size of 10 to 80 nm, and second conductive silver nanoparticles having a particle size of 100 to 500 nm. . The conductive silver nanoparticles include 10 to 90% by weight of the first conductive silver nanoparticles and 10 to 90% by weight of the second conductive silver nanoparticles. The mixing ratio of the first and second conductive silver nanoparticles may vary depending on the target electrical conductivity of the conductive film formed on the conductive substrate.

전도성 은나노잉크는 제2 전도성 은나노입자 주변에 제1 전도성 은나노입자가 둘러싸는 구조를 갖는다. 즉 상대적으로 작은 제1 전도성 은나노입자들이 상대적으로 큰 제2 전도성 은나노입자들 사이의 공간을 채움으로써, 전도성 은나노잉크 내 입자들이 고르게 분산되기 때문에, 전도성이 우수한 전도막을 제조할 수 있다.The conductive silver nanoink has a structure in which the first conductive silver nanoparticles surround the second conductive silver nanoparticles. That is, since the relatively small first conductive silver nanoparticles fill the space between the relatively large second conductive silver nanoparticles, the particles in the conductive silver nanoink are evenly dispersed, so that a conductive film having excellent conductivity can be manufactured.

또한 전도성 은나노잉크의 인쇄하여 형성한 코팅막의 소결(sintering) 시, 제1 전도성 은나노입자들이 제2 전도성 은나노입자들을 서로 연결시켜 주는 용접점 역할을 하기 때문에, 전도성 은나노잉크가 효과적으로 네킹(necking) 및 소결되어 전도막은 매끄러운 표면을 갖는다.In addition, when sintering the coating film formed by printing the conductive silver nano ink, the first conductive silver nanoparticles serve as a welding point that connects the second conductive silver nanoparticles to each other, so that the conductive silver nanoink is effectively necking and By sintering, the conductive film has a smooth surface.

전도성 은나노입자의 고분자 바인더로는 폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone; PVP)이 사용될 수 있다. 예컨대 고분자 바인더로는 35,000~45,000 수평균분자량과 50,000~60,000 수평균분자량을 갖는 2종의 혼합 PVP가 사용될 수 있다. 2종의 혼합 PVP는 35,000~45,000 수평균분자량을 갖는 PVP 1~99 중량%와, 50,000~60,000 수평균분자량을 갖는 PVP 1~99 중량%를 포함할 수 있다.Polyvinylpyrrolidone (PVP) may be used as a polymer binder for the conductive silver nanoparticles. For example, as a polymeric binder, two types of mixed PVP having a number average molecular weight of 35,000 to 45,000 and a number average molecular weight of 50,000 to 60,000 may be used. The two types of mixed PVP may include 1 to 99% by weight of PVP having a number average molecular weight of 35,000 to 45,000 and 1 to 99% by weight of PVP having a number average molecular weight of 50,000 to 60,000.

그리고 혼합 용매는 인쇄에 적합하도록 첨가된다. 혼합 용매의 첨가량을 조절함으로써, 전도성 은나노잉크의 점도를 쉽게 조절할 수 있다. 이때 극성 용매로는 글리콜, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 또는 메틸피롤리돈이 사용될 수 있으며, 이것에 한정되는 것은 아니다.And the mixed solvent is added so as to be suitable for printing. By controlling the amount of the mixed solvent added, the viscosity of the conductive silver nano-ink can be easily adjusted. At this time, glycol, ethylene glycol, propylene glycol, propanol, isopropanol, butanol or methylpyrrolidone may be used as the polar solvent, but is not limited thereto.

이와 같은 본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 혼합 용매의 함량에 따라 상온(25℃)에서 1 내지 2000 cps의 점도를 가지며, 바람직하게는 150 내지 1000 cps의 점도 및 40~50 mN/m의 표면장력을 갖는다.The conductive silver nano ink according to the present invention has a viscosity of 1 to 2000 cps at room temperature (25° C.) depending on the content of the mixed solvent, preferably 150 to 1000 cps and a surface tension of 40 to 50 mN/m Has.

본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 수계형 잉크로서 표면장력이 40~50 mN/m이기 때문에, 나노임프린팅, 잉크젯, 그라비아 등의 롤투롤 인쇄 공정에도 적용이 가능하다. 즉 전도성 은나노입자는 은나노입자의 표면이 PVP로 코팅되어 있기 때문에, 별도의 기계적 분산공정 없이도 인쇄공정에 적용 가능하기 때문이다.Since the conductive silver nano-ink according to the present invention is a water-based ink and has a surface tension of 40 to 50 mN/m, it can be applied to roll-to-roll printing processes such as nanoimprinting, inkjet, and gravure. That is, because the conductive silver nanoparticles are coated with PVP on the surface of the silver nanoparticles, they can be applied to the printing process without a separate mechanical dispersion process.

본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 표면장력이 40~50 mN/m이고, 10~80 nm 및 100~500 nm의 바이모달 입도분포를 갖기 때문에, 롤투롤 인쇄 시 블레이딩이 용이할 뿐만 아니라, 1 m2 인쇄 시 잉크 소모량을 최소화할 수 있다.The conductive silver nano ink according to the present invention has a surface tension of 40 to 50 mN/m, and has a bimodal particle size distribution of 10 to 80 nm and 100 to 500 nm, so that not only is easy to blaze during roll-to-roll printing, but also 1 Ink consumption can be minimized when printing m 2 .

본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 130℃ 이하의 온도에서 5분 이내에 소결할 수 있기 때문에, 룰투롤 인쇄 공정에 사용되는 다양한 범용성 고분자 필름 기판에 인쇄가 가능하며, 10-6 Ω·㎝ 이하의 비저항을 갖는다. 여기서 130℃ 이하의 온도에서 5분 이내의 짧은 시간에 소결을 하는 이유는, 소결 온도가 130℃를 초과하거나 소결 시간이 5분을 경과하여 길어지게 되면, 고분자 필름 기판에 열변형이 발생될 수 있기 때문이다.Since the conductive silver nano-ink according to the present invention can be sintered within 5 minutes at a temperature of 130°C or less, it can be printed on a variety of general purpose polymer film substrates used in the rule-to-roll printing process, and a resistivity of 10 -6 Ω·cm or less Has. Here, the reason for sintering in a short time of less than 5 minutes at a temperature of 130°C or less is that if the sintering temperature exceeds 130°C or the sintering time becomes longer after 5 minutes, heat deformation may occur on the polymer film substrate. Because there is.

본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 양호한 분산성을 갖는다. 즉 개별 은나노입자가 PVP로 캡핑(capping)되어 있기 때문에, 전도성 은나노입자 간 응집을 최소화할 수 있다. 이로 인해 본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 수용액을 포함하는 용매에 재 분산이 용이하여 점도를 쉽게 조절할 수 있다.The conductive silver nano-ink according to the present invention has good dispersibility. That is, since individual silver nanoparticles are capped with PVP, aggregation between conductive silver nanoparticles can be minimized. For this reason, the conductive silver nano-ink according to the present invention can be easily redispersed in a solvent containing an aqueous solution, so that the viscosity can be easily adjusted.

이와 같은 본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는, 도 1에 도시된 바와 같이 제조할 수 있다.The conductive silver nano-ink according to the present invention can be prepared as shown in FIG. 1.

도 1을 참조하면, 먼저 S51단계에서 고분자 바인더가 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자를 제조한다.Referring to FIG. 1, first, in step S51, a polymeric binder is coated on the surface, and conductive silver nanoparticles having a bimodal particle size distribution are prepared.

그리고 S53단계에서 물과 극성용매가 혼합된 혼합 용매에 전도성 은나노입자를 혼합하여 전도성 은나노잉크를 제조한다. 이때 전도성 은나노잉크를 제조한 이후에, 물 또는 극성용매를 추가하여 인쇄 조건에 맞게 점도를 조절할 수 있다.And in step S53, conductive silver nanoparticles are mixed in a mixed solvent in which water and a polar solvent are mixed to prepare a conductive silver nano ink. At this time, after preparing the conductive silver nanoink, the viscosity can be adjusted according to printing conditions by adding water or a polar solvent.

이와 같은 본 발명에 따른 전도성 은나노잉크를 이용하여 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 전도성 기판을 제조할 수 있다.As shown in Figs. 2 to 5, a conductive substrate may be manufactured using the conductive silver nano-ink according to the present invention.

먼저 도 3을 참조하면, 기판(10)을 준비한다. 예컨대 기판(10)은 유연성을 갖는 고분자 소재의 플라스틱 기판일 수 있다. 기판(10)의 소재로는 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르술폰(polyethersulphone; PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide; PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen napthalate; PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate; PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulose triacetate; CTA) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propinonate; CAP)가 사용될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.First, referring to FIG. 3, a substrate 10 is prepared. For example, the substrate 10 may be a plastic substrate made of a polymer material having flexibility. Materials of the substrate 10 include polyimide, polyethersulphone (PES), polyacrylate (PAR), polyetherimide (PEI), polyethylene naphthalate (polyethyelenen napthalate; PEN). , Polyethylene terephthalate (polyethyeleneterepthalate; PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyallylate, polycarbonate (PC), cellulose triacetate (CTA) or cellulose acetate propionate ( Cellulose acetate propinonate; CAP) may be used, but is not limited thereto.

다음으로 도 4에 도시된 바와 같이, S61단계에서 기판(10)의 일면에 본 발명에 따른 전도성 은나노잉크를 인쇄하여 코팅막(20)을 형성한다. 이때 전도성 은나노잉크는 고분자 바인더가 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자, 물 및 극성용매를 함유하는 표면장력이 40~50 mN/m이다.Next, as shown in FIG. 4, a coating film 20 is formed by printing a conductive silver nano-ink according to the present invention on one surface of the substrate 10 in step S61. At this time, the conductive silver nano-ink has a polymeric binder coated on its surface, and has a surface tension of 40-50 mN/m containing conductive silver nanoparticles having a bimodal particle size distribution, water and a polar solvent.

그리고 도 5에 도시된 바와 같이, S53단계에서 코팅막(20)을 130℃ 이하의 온도에서 5분 이내에 소결하여 전도막(30)을 형성함으로써, 전도성 기판(40)을 제조할 수 있다. 이때 전도막(30)은 10-6 Ω·㎝ 이하의 비저항을 갖는다.And, as shown in FIG. 5, by forming the conductive film 30 by sintering the coating film 20 at a temperature of 130° C. or less within 5 minutes in step S53, the conductive substrate 40 can be manufactured. At this time, the conductive film 30 has a specific resistance of 10 -6 Ω·cm or less.

이와 같은 본 발명에 따른 전도성 은나노잉크의 물성을 확인하기 위해서, 실시예 및 비교예에 따른 전도성 은나노잉크를 제조하여 실험예 1 내지 4를 통해서 물성을 평가하였다.In order to confirm the physical properties of the conductive silver nano-ink according to the present invention, the conductive silver nano-inks according to Examples and Comparative Examples were prepared and the physical properties were evaluated through Experimental Examples 1 to 4.

(시험예 1) 은나노잉크의 표면장력, 점도 및 비저항 평가(Test Example 1) Evaluation of surface tension, viscosity and specific resistance of silver nano-ink

본 발명에 따른 전도성 은나노잉크의 성분에 따른 물성 변화를 살펴보기 위하여, 도 6에 나타낸 조성으로 비교예 및 실시예에 따른 전도성 은나노잉크를 제조하였다. 이때 은나노입자는 수평균분자량 40,000과 55,000의 PVP가 50:50의 중량비로 혼합된 PVP로부터 코팅된 전도성 은나노입자이다. 전도성 은나노입자를 혼합 용매(물과 에틸렌글리콜을 1:1의 중량비로 혼합)에 혼합하여 전도성 은나노잉크를 제조하였다.In order to examine the change in physical properties according to the components of the conductive silver nano-ink according to the present invention, a conductive silver nano-ink according to the comparative examples and examples was prepared with the composition shown in FIG. 6. At this time, the silver nanoparticles are conductive silver nanoparticles coated from PVP in which PVP having a number average molecular weight of 40,000 and 55,000 is mixed in a weight ratio of 50:50. Conductive silver nanoparticles were mixed in a mixed solvent (water and ethylene glycol were mixed in a weight ratio of 1:1) to prepare a conductive silver nano ink.

전도막 형성에 유리하도록 에틸렌글리콜을 최종 합성물인 전도성 은나노잉크에 추가하여 점도를 조절하였고, 점도 조절된 전도성 은나노잉크를 사용하여 PET 기판에 인쇄하여 코팅막을 형성 후 열풍 건조하여 전도막을 형성하였다. 형성한 전도에 대해서 비저항을 측정하였다.Ethylene glycol was added to the conductive silver nano-ink, which is the final composite, to adjust the viscosity to be advantageous in forming the conductive film, and the conductive film was formed by printing a coating film on the PET substrate using the conductive silver nano-ink with controlled viscosity, followed by hot air drying. Resistivity was measured for the formed conduction.

본 발명에서 제안된 입자 크기 범위 내에서 실시예 1~3의 비저항은 모두 10-6 Ω·㎝ 이하로 매우 낮은 값을 나타내는 것을 확인하였다. 이때 실시예 1~3의 경우, 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 비율은 20:80의 중량비로 혼합하였다.It was confirmed that the specific resistances of Examples 1 to 3 within the particle size range proposed in the present invention were all 10 -6 Ω·cm or less, indicating very low values. At this time, in the case of Examples 1 to 3, the ratio of the first and second conductive silver nanoparticles was mixed at a weight ratio of 20:80.

그러나 비교예 1 및 비교예 2의 표면장력이 40~50 mN/m의 범위를 벗어나는 전도성 은나노잉크에 의해 형성된 전도막은 기판 상 코팅 자체가 제대로 형성되지 않거나(표면장력>50 mN/m), 도 7과 같이 잉크 자체의 농도가 낮아져 전도막 내부에 완전한 네킹/신터링(necking/sintering)이 형성되지 않아 전기전도도가 낮은 문제점이 발생하였다. 전자는 비교예 1이 해당되고, 후자는 비교예 2가 해당된다. 도 7은 비교예 2에 따른 전도성 은나노잉크가 기판에 코팅된 상태를 보여주는 사진이다.However, the conductive film formed by the conductive silver nano-ink in which the surface tension of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 is out of the range of 40 to 50 mN/m is not properly formed on the substrate (surface tension> 50 mN/m), or As shown in 7, since the concentration of the ink itself is lowered, complete necking/sintering is not formed inside the conductive film, resulting in a problem of low electrical conductivity. The former corresponds to Comparative Example 1, and the latter corresponds to Comparative Example 2. 7 is a photograph showing a state in which the conductive silver nano-ink according to Comparative Example 2 is coated on a substrate.

(시험예 2) 전도성 은나노입자의 바이모달 입도 분포 평가(Test Example 2) Evaluation of bimodal particle size distribution of conductive silver nanoparticles

실시예 1~3에 적용된 전도성 은나노잉크 내부의 PVP 코팅된 은나노입자의 바이모달 입도 분포는 도 8 내지 도 9와 같다. 도 8은 실시예 1에 따른 전도성 은나노잉크의 은나노입자의 입도 분포를 보여주는 그래프이다. 도 9는 실시예 2에 따른 전도성 은나노잉크의 은나노입자의 입도 분포를 보여주는 그래프이다. 그리고 도 10은 실시예 3에 따른 전도성 은나노잉크의 은나노입자의 입도 분포를 보여주는 그래프이다.Bimodal particle size distribution of the PVP-coated silver nanoparticles inside the conductive silver nanoink applied to Examples 1 to 3 are as shown in FIGS. 8 to 9. 8 is a graph showing the particle size distribution of silver nanoparticles of the conductive silver nanoink according to Example 1. 9 is a graph showing the particle size distribution of silver nanoparticles of the conductive silver nanoink according to Example 2. And Figure 10 is a graph showing the particle size distribution of the silver nanoparticles of the conductive silver nano-ink according to Example 3.

(시험예 3) 표면이 PVP 코팅된 은나노입자의 모폴로지 및 은 나노잉크 코팅막 평가(Test Example 3) Evaluation of the morphology and silver nano-ink coating film of silver nanoparticles coated with PVP on the surface

표면이 PVP 코팅된 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자의 모폴로지 관찰을 위해, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, TEM 분석을 진행하였다. 여기서 도 11은 실시예 2에 따른 전도성 은나노잉크의 TEM(transmission electron microscope) 사진이다. 도 12는 도 11의 TEM 사진의 확대도이다.In order to observe the morphology of the conductive silver nanoparticles having a bimodal particle size distribution on which the surface is PVP coated, as shown in FIGS. 11 and 12, TEM analysis was performed. Here, FIG. 11 is a TEM (transmission electron microscope) photograph of the conductive silver nano-ink according to the second embodiment. 12 is an enlarged view of the TEM photograph of FIG. 11.

도 11 및 도 12를 참조하면, 분석 결과 전도성 은나노입자의 구형화도가 0.7이면서 전도성 은나노입자 표면에 1 nm 두께의 PVP 층이 코팅돼 있음을 확인하였다.Referring to FIGS. 11 and 12, it was confirmed that a 1 nm-thick PVP layer was coated on the surface of the conductive silver nanoparticles while the degree of sphericity of the conductive silver nanoparticles was 0.7.

도 13 내지 도 15는 실시예 2에 따른 전도성 은나노잉크로 형성한 전도막의 SEM(scanning electron microscope) 사진들이다. 여기서 도 13은 저배율로 확대한 전도막의 표면이고, 도 14는 고배율로 확대한 전도막의 표면이고, 도 15는 전도막의 단면이다.13 to 15 are SEM (scanning electron microscope) photographs of a conductive film formed with a conductive silver nano-ink according to the second embodiment. Here, FIG. 13 is a surface of a conductive film enlarged at a low magnification, FIG. 14 is a surface of a conductive film enlarged at a high magnification, and FIG. 15 is a cross section of the conductive film.

도 13 내지 도 15를 참조하면, 표면장력이 40~50 mN/m인 전도성 은나노잉크로부터 형성된 전도막의 단면 및 표면 모폴로지를 SEM 분석을 통해 관찰하였다. 관찰 결과, 제2 전도성 은나노입자 사이에 제1 전도성 은나노입자가 채워짐으로써 전도성 은나노입자들이 전도막 표면에 고르게 분포되어 있음을 확인하였다.13 to 15, the cross-section and surface morphology of the conductive film formed from the conductive silver nano-ink having a surface tension of 40 to 50 mN/m were observed through SEM analysis. As a result of observation, it was confirmed that the conductive silver nanoparticles were evenly distributed on the surface of the conductive film by filling the first conductive silver nanoparticles between the second conductive silver nanoparticles.

(시험 예 4)(Test Example 4)

도 16은 실시예 2에 따른 전도성 은나노잉크를 기판에 코팅하여 전도막을 형성하는 과정을 보여주는 사진들이다.16 are photographs showing a process of forming a conductive film by coating a conductive silver nano-ink according to Example 2 on a substrate.

도 16을 참조하면, 실시예 2에 따른 전도성 은나노잉크를 기판에 코팅 및 소결하여 형성한 전도막을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 16, a conductive film formed by coating and sintering the conductive silver nano-ink according to Example 2 on a substrate can be seen.

실시예 2의 전도막이 비교예 2의 전도막(도 7)에 비해서 안정적으로 코팅막이 형성된 것을 확인할 수 있다.It can be seen that the conductive film of Example 2 was stably formed as compared to the conductive film of Comparative Example 2 (FIG. 7).

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments disclosed in the specification and drawings are only presented specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It is obvious to those of ordinary skill in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention may be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.

10 : 기판
20 : 코팅막
30 : 전도막
40 : 전도성 기판10: substrate
20: coating film
30: conductive film
40: conductive substrate

Claims (11)

10~80 nm의 입도를 갖는 제1 전도성 은나노입자와, 100~500 nm의 입도를 갖는 제2 전도성 은나노입자를 포함하고, 35,000~45,000 수평균분자량을 갖는 폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone; PVP) 1~99 중량%와 50,000~60,000 수평균분자량을 갖는 PVP 1~99 중량%를 함유하는 고분자 바인더가 상기 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자; 물; 및 극성용매;를 포함하는 전도성 은나노잉크로서,
상기 전도성 은나노입자는 상기 전도성 은나노잉크의 총 중량 대비 90 중량%를 초과하고,
상기 전도성 은나노입자는 평균 입자 직경이 80nm 내지 195nm이고,
상기 전도성 은나노잉크는 상온에서 150~1000 cps의 점도 및 40~50 mN/m의 표면장력을 갖고, 인쇄 후 130℃ 이하에서 5분 이내에 소결하되 130℃ 에서 5분 소결하는 경우 3.25×10-6 내지 6.0×10-6 Ω·㎝ 의 비저항을 갖는 것을 특징으로 하는 전도성 은나노잉크.Polyvinylpyrrolidone (PVP) including first conductive silver nanoparticles having a particle size of 10 to 80 nm and second conductive silver nanoparticles having a particle size of 100 to 500 nm, and having a number average molecular weight of 35,000 to 45,000 A polymeric binder containing 1 to 99% by weight and 1 to 99% by weight of PVP having a number average molecular weight of 50,000 to 60,000 is coated on the surfaces of the first and second conductive silver nanoparticles, and has a bimodal particle size distribution. particle; water; And as a conductive silver nano-ink containing a polar solvent,
The conductive silver nanoparticles exceed 90% by weight based on the total weight of the conductive silver nanoink,
The conductive silver nanoparticles have an average particle diameter of 80 nm to 195 nm,
The conductive silver nano-ink has a viscosity of 150 to 1000 cps and a surface tension of 40 to 50 mN/m at room temperature, and after printing, sintering at 130° C. or less within 5 minutes, but sintering at 130° C. for 5 minutes 3.25×10 -6 Conductive silver nano ink, characterized in that it has a specific resistance of 6.0 × 10 -6 Ω·cm. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 혼합비율은 상기 제1 전도성 은나노입자 10~90 중량%, 상기 제2 전도성 은나노입자 10~90 중량%인 것을 특징으로 하는 전도성 은나노잉크.The method of claim 1,
Conductive silver nano ink, characterized in that the mixing ratio of the first and second conductive silver nanoparticles is 10 to 90% by weight of the first conductive silver nanoparticles and 10 to 90% by weight of the second conductive silver nanoparticles. 제1항에 있어서,
상기 극성 용매는 글리콜, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 또는 메틸피롤리돈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 은나노잉크.The method of claim 1,
The polar solvent is a conductive silver nano-ink, characterized in that it contains glycol, ethylene glycol, propylene glycol, propanol, isopropanol, butanol or methylpyrrolidone. 10~80 nm의 입도를 갖는 제1 전도성 은나노입자와, 100~500 nm의 입도를 갖는 제2 전도성 은나노입자를 포함하고, 35,000~45,000 수평균분자량을 갖는 폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone; PVP) 1~99 중량%와 50,000~60,000 수평균분자량을 갖는 PVP 1~99 중량%를 함유하는 고분자 바인더가 상기 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자를 제조하는 단계; 및
물과 극성용매가 혼합된 혼합 용매에 상기 전도성 은나노입자를 혼합하여 전도성 은나노잉크를 제조하는 단계;를 포함하고,
상기 전도성 은나노입자는 상기 전도성 은나노잉크의 총 중량 대비 90 중량%를 초과하고,
상기 전도성 은나노입자는 평균 입자 직경이 80nm 내지 195nm이고,
상기 전도성 은나노잉크는 상온에서 150~1000 cps의 점도 및 40~50 mN/m의 표면장력을 갖고, 인쇄 후 130℃ 이하에서 5분 이내에 소결하되 130℃ 에서 5분 소결하는 경우 3.25×10-6 내지 6.0×10-6 Ω·㎝ 의 비저항을 갖는 것을 특징으로 하는 전도성 은나노잉크의 제조 방법.Polyvinylpyrrolidone (PVP) including first conductive silver nanoparticles having a particle size of 10 to 80 nm and second conductive silver nanoparticles having a particle size of 100 to 500 nm, and having a number average molecular weight of 35,000 to 45,000 A polymeric binder containing 1 to 99% by weight and 1 to 99% by weight of PVP having a number average molecular weight of 50,000 to 60,000 is coated on the surfaces of the first and second conductive silver nanoparticles, and has a bimodal particle size distribution. Preparing particles; And
Including; preparing a conductive silver nano-ink by mixing the conductive silver nanoparticles in a mixed solvent of water and a polar solvent mixed,
The conductive silver nanoparticles exceed 90% by weight based on the total weight of the conductive silver nanoink,
The conductive silver nanoparticles have an average particle diameter of 80 nm to 195 nm,
The conductive silver nano-ink has a viscosity of 150 to 1000 cps and a surface tension of 40 to 50 mN/m at room temperature, and after printing, sintering at 130° C. or less within 5 minutes, but sintering at 130° C. for 5 minutes 3.25×10 -6 To 6.0 × 10 -6 Ω·cm, characterized in that it has a specific resistance of the conductive silver nano-ink manufacturing method. 삭제delete 제5항에 있어서,
상기 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 혼합비율은 상기 제1 전도성 은나노입자 10~90 중량%, 상기 제2 전도성 은나노입자 10~90 중량%인 것을 특징으로 하는 전도성 은나노잉크의 제조 방법.The method of claim 5,
The mixing ratio of the first and second conductive silver nanoparticles is 10 to 90% by weight of the first conductive silver nanoparticles and 10 to 90% by weight of the second conductive silver nanoparticles. 기판; 및
상기 기판의 적어도 일면에 전도성 은나노잉크를 인쇄하여 형성한 전도막;을 포함하며,
상기 전도성 은나노잉크는,
10~80 nm의 입도를 갖는 제1 전도성 은나노입자와, 100~500 nm의 입도를 갖는 제2 전도성 은나노입자를 포함하고, 35,000~45,000 수평균분자량을 갖는 폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone; PVP) 1~99 중량%와 50,000~60,000 수평균분자량을 갖는 PVP 1~99 중량%를 함유하는 고분자 바인더가 상기 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자; 물; 및 극성용매;를 포함하고,
상기 전도성 은나노입자는 상기 전도성 은나노잉크의 총 중량 대비 90 중량%를 초과하고,
상기 전도성 은나노입자는 평균 입자 직경이 80nm 내지 195nm이고,
상기 전도성 은나노잉크는 상온에서 150~1000 cps의 점도 및 40~50 mN/m의 표면장력을 갖고, 인쇄 후 130℃ 이하에서 5분 이내에 소결하되 130℃ 에서 5분 소결하는 경우 3.25×10-6 내지 6.0×10-6 Ω·㎝ 의 비저항을 갖는 상기 전도막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전도성 기판.Board; And
Includes; a conductive film formed by printing a conductive silver nano-ink on at least one surface of the substrate,
The conductive silver nano ink,
Polyvinylpyrrolidone (PVP) including first conductive silver nanoparticles having a particle size of 10 to 80 nm and second conductive silver nanoparticles having a particle size of 100 to 500 nm, and having a number average molecular weight of 35,000 to 45,000 A polymeric binder containing 1 to 99% by weight and 1 to 99% by weight of PVP having a number average molecular weight of 50,000 to 60,000 is coated on the surfaces of the first and second conductive silver nanoparticles, and has a bimodal particle size distribution. particle; water; And a polar solvent; and,
The conductive silver nanoparticles exceed 90% by weight based on the total weight of the conductive silver nanoink,
The conductive silver nanoparticles have an average particle diameter of 80 nm to 195 nm,
The conductive silver nano-ink has a viscosity of 150 to 1000 cps and a surface tension of 40 to 50 mN/m at room temperature, and after printing, sintering at 130° C. or less within 5 minutes, but sintering at 130° C. for 5 minutes 3.25×10 -6 A conductive substrate, characterized in that formed of the conductive film having a specific resistance of 6.0 × 10 -6 Ω·cm. 기판의 일면에 10~80 nm의 입도를 갖는 제1 전도성 은나노입자와, 100~500 nm의 입도를 갖는 제2 전도성 은나노입자를 포함하고, 35,000~45,000 수평균분자량을 갖는 폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone; PVP) 1~99 중량%와 50,000~60,000 수평균분자량을 갖는 PVP 1~99 중량%를 함유하는 고분자 바인더가 상기 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자, 물 및 극성용매를 함유하는 전도성 은나노잉크를 인쇄하여 코팅막을 형성하는 단계; 및
상기 코팅막을 소결하여 10-6 Ω·㎝ 이하의 비저항을 갖는 전도막을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 전도성 은나노입자는 상기 전도성 은나노잉크의 총 중량 대비 90 중량%를 초과하고,
상기 전도성 은나노입자는 평균 입자 직경이 80nm 내지 195nm이고,
상기 전도성 은나노잉크는 상온에서 150~1000 cps의 점도 및 40~50 mN/m의 표면장력을 갖고, 인쇄 후 130℃ 이하에서 5분 이내에 소결하되 130℃ 에서 5분 소결하는 경우 3.25×10-6 내지 6.0×10-6 Ω·㎝ 의 비저항을 갖는 상기 전도막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전도성 기판의 제조 방법.Polyvinylpyrrolidone having a number average molecular weight of 35,000 to 45,000, including first conductive silver nanoparticles having a particle size of 10 to 80 nm on one surface of the substrate, and second conductive silver nanoparticles having a particle size of 100 to 500 nm ( Polyvinylpyrrolidone; PVP) A polymeric binder containing 1 to 99% by weight and 1 to 99% by weight of PVP having a number average molecular weight of 50,000 to 60,000 is coated on the surface of the first and second conductive silver nanoparticles, and bimodal particle size distribution Forming a coating film by printing a conductive silver nano-ink containing conductive silver nanoparticles, water and a polar solvent; And
Sintering the coating film to form a conductive film having a specific resistance of 10 -6 Ω·cm or less; Including,
The conductive silver nanoparticles exceed 90% by weight based on the total weight of the conductive silver nanoink,
The conductive silver nanoparticles have an average particle diameter of 80 nm to 195 nm,
The conductive silver nano-ink has a viscosity of 150 to 1000 cps and a surface tension of 40 to 50 mN/m at room temperature, and after printing, sintering at 130° C. or less within 5 minutes, but sintering at 130° C. for 5 minutes 3.25×10 -6 To 6.0×10 -6 Ω·cm, wherein the conductive film is formed of the conductive film. 제9항에 있어서,
상기 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 혼합비율은 상기 제1 전도성 은나노입자 10~90 중량%, 상기 제2 전도성 은나노입자 10~90 중량%인 것을 특징으로 하는 전도성 기판의 제조 방법.The method of claim 9,
The mixing ratio of the first and second conductive silver nanoparticles is 10 to 90% by weight of the first conductive silver nanoparticles, and 10 to 90% by weight of the second conductive silver nanoparticles. 제9항에 있어서, 상기 전도막을 형성하는 단계에서,
상기 기판은 고분자 소재의 플라스틱 기판인 것을 특징으로 하는 전도성 기판의 제조 방법.The method of claim 9, wherein in the forming of the conductive film,
The substrate is a method of manufacturing a conductive substrate, characterized in that the plastic substrate of a polymer material.
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