KR102283873B1 - The transparent electrode device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 투명전극 디바이스에 관한 것으로, 본 발명에서는 디바이스의 구성을, <투명 지지기재>, <투명 지지기재 상에 배치된 은나노와이어 투명전극>, <은나노와이어 투명전극 상에 배치되면서, 전도성 탄소체(나노 카본블랙, CNT, 그래핀, 전도성 카본, 폴리싸이오펜, 폴리피놀, 폴리에틸렌, 폴리티오펜, 풀러렌 등), 전도성 금속 산화물(ITO, ATO, AZO 등), 폴리아민계 카본 분산제 등으로 구성되는 나노 스케일의 오버 코팅층> 등으로 개선하고, 이를 통해, 디바이스 운영주체 측에서, 기존 오버 코팅층이 가지는 문제점(예컨대, 은나노와이어의 전기 저항 값을 높이는 문제점, 코팅 안정성이 저하되는 문제점, 코팅 균일도를 저해하는 문제점 등)을 전혀 겪지 않으면서도, 전도성 탄소체(나노 카본블랙, CNT, 그래핀, 전도성 카본, 폴리싸이오펜, 폴리피놀, 폴리에틸렌, 폴리티오펜, 풀러렌 등), 전도성 금속 산화물(ITO, ATO, AZO 등) 등의 기능수행에 기반하여, 은나노와이어 투명전극의 내 마모성, 내 화학성, 내 열성, 저 반사성, 유연성 등을 획기적으로 개선시킬 수 있도록 지원할 수 있다.The present invention relates to a transparent electrode device, and in the present invention, the configuration of the device is <transparent support substrate>, <silver nanowire transparent electrode disposed on transparent support substrate>, <silver nanowire transparent electrode disposed on the transparent electrode, conductive carbon It is composed of sieve (nano carbon black, CNT, graphene, conductive carbon, polythiophene, polypinol, polyethylene, polythiophene, fullerene, etc.), conductive metal oxide (ITO, ATO, AZO, etc.), polyamine-based carbon dispersant, etc. Nanoscale over-coating layer> and the like, and through this, on the device operator side, the problems of the existing over-coating layer (for example, the problem of increasing the electrical resistance value of silver nanowires, the problem of lowering the coating stability, the coating uniformity Conductive carbon materials (nano carbon black, CNT, graphene, conductive carbon, polythiophene, polypinol, polyethylene, polythiophene, fullerene, etc.), conductive metal oxides (ITO, ATO, AZO, etc.), it can support to dramatically improve the abrasion resistance, chemical resistance, heat resistance, low reflectivity, and flexibility of the silver nanowire transparent electrode.

Description

투명전극 디바이스{The transparent electrode device}The transparent electrode device

본 발명은 투명전극 디바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디바이스의 구성을, <투명 지지기재>, <투명 지지기재 상에 배치된 은나노와이어 투명전극>, <은나노와이어 투명전극 상에 배치되면서, 전도성 탄소체(나노 카본블랙, CNT, 그래핀, 전도성 카본, 폴리싸이오펜, 폴리피놀, 폴리에틸렌, 폴리티오펜, 풀러렌 등), 전도성 금속 산화물(ITO, ATO, AZO 등), 폴리아민계 카본 분산제 등으로 구성되는 나노 스케일의 오버 코팅층> 등으로 개선하고, 이를 통해, 디바이스 운영주체 측에서, 기존 오버 코팅층이 가지는 문제점(예컨대, 은나노와이어의 전기 저항 값을 높이는 문제점, 코팅 안정성이 저하되는 문제점, 코팅 균일도를 저해하는 문제점 등)을 전혀 겪지 않으면서도, 전도성 탄소체(나노 카본블랙, CNT, 그래핀, 전도성 카본, 폴리싸이오펜, 폴리피놀, 폴리에틸렌, 폴리티오펜, 풀러렌 등), 전도성 금속 산화물(ITO, ATO, AZO 등) 등의 기능수행에 기반하여, 은나노와이어 투명전극의 내 마모성, 내 화학성, 내 열성, 저 반사성, 유연성 등을 획기적으로 개선시킬 수 있도록 지원할 수 있는 투명전극 디바이스에 관한 것이다.The present invention relates to a transparent electrode device, and more particularly, the configuration of the device, <transparent support substrate>, <silver nanowire transparent electrode disposed on transparent support substrate>, <silver nanowire transparent electrode disposed on the conductive, Carbon material (nano carbon black, CNT, graphene, conductive carbon, polythiophene, polypinol, polyethylene, polythiophene, fullerene, etc.), conductive metal oxide (ITO, ATO, AZO, etc.), polyamine-based carbon dispersant, etc. The nanoscale over-coating layer constituted>, etc., and through this, the problems of the existing over-coating layer on the device operator side (for example, the problem of increasing the electrical resistance value of the silver nanowire, the problem of lowering the coating stability, the coating uniformity Conductive carbon materials (nano carbon black, CNT, graphene, conductive carbon, polythiophene, polypinol, polyethylene, polythiophene, fullerene, etc.), conductive metal oxides (ITO) , ATO, AZO, etc.), it relates to a transparent electrode device that can support to dramatically improve the abrasion resistance, chemical resistance, heat resistance, low reflectivity, flexibility, etc. of the silver nanowire transparent electrode.

최근 전자기기/디스플레이 관련 기술이 급격한 발전을 이루면서, 투명전극과 관련된 기술 또한 빠른 발전을 거듭하고 있다.Recently, as technology related to electronic devices/displays has rapidly developed, technology related to transparent electrodes is also rapidly developing.

예를 들어, 대한민국공개특허 제10-2014-135918호(명칭: 투명전극 필름의 제조방법)(2014.11.27.자 공개), 대한민국공개특허 제10-2015-39373호(명칭: 투명전극 및 이를 포함하는 전자 소자)(2015.4.10.자 공개), 대한민국공개특허 제10-2018-61800호(명칭: 투명전극의 제조방법)(2018.6.8.자 공개), 대한민국공개특허 제10-2018-109510호(명칭: 투명전극의 제조방법)(2018.10.8.자 공개), 대한민국공개특허 제10-2018-124405호(명칭: 플랙시블 투명전극 및 이의 제조방법)(2018.11.21.자 공개) 등에는 이러한 종래의 기술에 따른 투명전극의 일례가 좀더 상세하게 개시되어 있다.For example, Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2014-135918 (Name: Method for Manufacturing Transparent Electrode Film) (published on November 27, 2014), Korean Patent Laid-Open No. 10-2015-39373 (Name: Transparent electrode and the same) Electronic device including) (published on April 10, 2015), Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2018-61800 (Name: Method of Manufacturing Transparent Electrode) (published on June 6, 2018), Korean Patent Laid-Open No. 10-2018- No. 109510 (name: manufacturing method of transparent electrode) (published on Oct. 8, 2018), Korean Patent Laid-Open No. 10-2018-124405 (name: flexible transparent electrode and manufacturing method thereof) (published on Nov. 21, 2018) et al., an example of a transparent electrode according to the prior art is disclosed in more detail.

한편, 이러한 종래의 체제 하에서, Indium Tin Oxide(ITO)는 광 소자에 전반적으로 쓰이는 투명전극 소재로써, 높은 투과도와, 낮은 면 저항의 특성을 가지고 있다. 최근, 폴더블 디스플레이 혹은 롤러블 디스플레이가 폭 넓게 출시되면서 유연한 디바이스 및 부품이 다양하게 요구되고 있다. 그러나, 상기 ITO는 딱딱한 소재로써, 차세대 디스플레이에 적합하지 않고, 대 면적으로 갈수록 전기적 특성이 감소되는 문제가 있어서, 대체 투명전극 소재 개발이 요구되었다.On the other hand, under this conventional system, Indium Tin Oxide (ITO) is a transparent electrode material generally used for optical devices, and has characteristics of high transmittance and low sheet resistance. Recently, as a foldable display or a rollable display is widely released, flexible devices and parts are variously required. However, since the ITO is a hard material, it is not suitable for a next-generation display, and there is a problem in that the electrical characteristics decrease as the area increases, so the development of an alternative transparent electrode material was required.

통상, 은나노와이어는 상기 이슈가 되는 유연성과 대면적의 전기적 특성 감소를 해결할 수 있다. 이러한 은나노와이어는 나노미터의 직경과 마이크로의 길이를 갖고 있으며, 이것을 네트워크 형태로 배치함으로써, 전극으로 활용이 가능하다. 상기 은나노와이어는 ITO 전극과 비교하여 비슷하거나 더 높은 투과율 및 전기적 특성을 가지고 있고, 유연함을 구현할 수 있기 때문에, 최근, 투명전극 소재로써, 큰 각광을 받고 있다.In general, silver nanowires can solve the above issues of flexibility and reduction in electrical properties of a large area. These silver nanowires have a diameter of nanometers and a length of micrometers, and by arranging them in a network form, they can be used as electrodes. The silver nanowire has similar or higher transmittance and electrical properties compared to the ITO electrode, and since it can implement flexibility, recently, it has been in the spotlight as a material for a transparent electrode.

하지만, 상기 은나노와이어는 코팅 후 산소와의 빠른 결합으로 인해 불필요한 표면산화가 이루어짐으로써, 의도치 않은 면 저항 증가, 헤이즈 증가 및 투과도 감소 문제가 발생한다. 상기 문제를 해결하기 위하여, 종래 에서는 은나노와이어 코팅의 표면산화 방지를 위한 아크릴 또는 이와 유사한 수지로 이루어진 오버 코팅층을 은나노와이어의 표면에 배치하는 조치를 강구하고 있다. However, since the silver nanowire is subjected to unnecessary surface oxidation due to rapid bonding with oxygen after coating, problems of unintentional increase in sheet resistance, increase in haze, and decrease in transmittance occur. In order to solve the above problem, in the prior art, an overcoat layer made of acrylic or similar resin for preventing surface oxidation of the silver nanowire coating is taken on the surface of the silver nanowire.

그러나, 아크릴 또는 이와 유사한 수지로 이루어진 상기 오버 코팅층은 은나노와이어의 전기 저항 값을 높이고, 코팅 안정성 저하, 코팅 균일도를 저해하는 문제점을 가지고 있기 때문에, 별다른 조치 없이, 상기 종래의 오버 코팅층을 은나노와이어의 표면산화 방지용으로 상용화하는 데에는 큰 무리가 따를 수밖에 없게 된다.However, since the over-coating layer made of acrylic or similar resin has problems in increasing the electrical resistance value of the silver nanowire, lowering the coating stability, and impairing the coating uniformity, the conventional overcoating layer of the silver nanowire Commercialization for the prevention of surface oxidation is inevitably difficult.

제10-2014-135918호(명칭: 투명전극 필름의 제조방법)(2014.11.27.자 공개)No. 10-2014-135918 (Name: Manufacturing method of transparent electrode film) (published on November 27, 2014) 대한민국공개특허 제10-2015-39373호(명칭: 투명전극 및 이를 포함하는 전자 소자)(2015.4.10.자 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2015-39373 (Name: Transparent electrode and electronic device including the same) (published on April 10, 2015) 대한민국공개특허 제10-2018-61800호(명칭: 투명전극의 제조방법)(2018.6.8.자 공개)Korean Patent Laid-Open Patent No. 10-2018-61800 (Name: Method of Manufacturing Transparent Electrode) (published on June 6, 2018) 대한민국공개특허 제10-2018-109510호(명칭: 투명전극의 제조방법)(2018.10.8.자 공개)Korean Patent Laid-Open Patent No. 10-2018-109510 (Name: Method for manufacturing transparent electrode) (published on Oct. 8, 2018) 대한민국공개특허 제10-2018-124405호(명칭: 플랙시블 투명전극 및 이의 제조방법)(2018.11.21.자 공개)Korean Patent Laid-Open Patent No. 10-2018-124405 (Name: Flexible transparent electrode and manufacturing method thereof) (published on November 21, 2018)

따라서, 본 발명의 목적은 디바이스의 구성을, <투명 지지기재>, <투명 지지기재 상에 배치된 은나노와이어 투명전극>, <은나노와이어 투명전극 상에 배치되면서, 전도성 탄소체(나노 카본블랙, CNT, 그래핀, 전도성 카본, 폴리싸이오펜, 폴리피놀, 폴리에틸렌, 폴리티오펜, 풀러렌 등), 전도성 금속 산화물(ITO, ATO, AZO 등), 폴리아민계 카본 분산제 등으로 구성되는 나노 스케일의 오버 코팅층> 등으로 개선하고, 이를 통해, 디바이스 운영주체 측에서, 기존 오버 코팅층이 가지는 문제점(예컨대, 은나노와이어의 전기 저항 값을 높이는 문제점, 코팅 안정성이 저하되는 문제점, 코팅 균일도를 저해하는 문제점 등)을 전혀 겪지 않으면서도, 전도성 탄소체(나노 카본블랙, CNT, 그래핀, 전도성 카본, 폴리싸이오펜, 폴리피놀, 폴리에틸렌, 폴리티오펜, 풀러렌 등), 전도성 금속 산화물(ITO, ATO, AZO 등) 등의 기능수행에 기반하여, 은나노와이어 투명전극의 내 마모성, 내 화학성, 내 열성, 저 반사성, 유연성 등을 획기적으로 개선시킬 수 있도록 지원하는데 있다.Therefore, it is an object of the present invention to determine the configuration of the device, <transparent support substrate>, <silver nanowire transparent electrode disposed on transparent support substrate>, <silver nanowire transparent electrode disposed on the conductive carbon body (nano carbon black, Nanoscale overcoating layer composed of CNT, graphene, conductive carbon, polythiophene, polypinol, polyethylene, polythiophene, fullerene, etc.), conductive metal oxide (ITO, ATO, AZO, etc.), polyamine-based carbon dispersant, etc. >, etc., and through this, on the device operator side, the problems of the existing over-coating layer (e.g., the problem of increasing the electrical resistance value of the silver nanowire, the problem of lowering the coating stability, the problem of inhibiting the coating uniformity, etc.) Conductive carbon materials (nano carbon black, CNT, graphene, conductive carbon, polythiophene, polypinol, polyethylene, polythiophene, fullerene, etc.), conductive metal oxides (ITO, ATO, AZO, etc.), etc. Based on the functional performance of the silver nanowire transparent electrode, it is to support to dramatically improve the abrasion resistance, chemical resistance, heat resistance, low reflectivity, and flexibility.

본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and accompanying drawings.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 투명 지지기재와; 상기 투명 지지기재 상에 배치된 은나노와이어 투명전극과; 상기 은나노와이어 투명전극 상에 배치된 오버 코팅층을 포함하며, 상기 오버 코팅층은 UV 경화형 아크릴레이트; 전도성 금속 산화물; 전도성 탄소체를 포함하고, 상기 전도성 탄소체에는, 해당 전도성 탄소체 측 카본입자와 친화성을 가지는 동시에, 상기 UV 경화형 아크릴레이트 및 전도성 금속 산화물을 구성하는 고분자와 친화성을 가져, 전도성 탄소체 측 카본의 석출을 차단시키면서, 해당 전도성 탄소체를 분산시킬 수 있는 폴리아민계 카본 분산제가 혼합되며, 상기 오버 코팅층은 메틸에틸케톤(MEK: Methyl Ethyl Ketone) 및 톨루엔이 혼합된 용액에, 나노 카본블랙과 실록산, 그리고, 디에틸렌트리아민을 섞은 후, 초음파 방식으로 또는 스티어링 방식으로 분산시켜, 전도성 탄소체 용액을 분산하고, 분산된 전도성 탄소체 용액에, 이소프로필알콜(IPA: IsoPropyl Alcohol)에 분산되어 있는 ATO(Antimony Tin Oxide) 및 UV 경화형 아크릴레이트, 그리고, [Si(OR1)2X, R1: 알킬기, X: 에폭시기, 아미노기, 아릴기, 또는 메타아크릴기]로 이루어진 실란커플링제를 섞고, 초음파 방식으로 또는 스티어링 방식으로 분산시켜, 오버코팅 용액을 제조하는 절차를 통해 제조되고, 상기 오버 코팅층은 10nm~1000nm의 나노 단위 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 투명전극 디바이스를 개시한다.In the present invention in order to achieve the above object, a transparent support substrate; a silver nanowire transparent electrode disposed on the transparent support substrate; an overcoat layer disposed on the silver nanowire transparent electrode, wherein the overcoat layer includes: UV curable acrylate; conductive metal oxides; A conductive carbon body is included, and the conductive carbon body has affinity with the carbon particles on the conductive carbon body side, and has affinity with the polymer constituting the UV curable acrylate and conductive metal oxide, so that the conductive carbon body side A polyamine-based carbon dispersant capable of dispersing the conductive carbon body is mixed while blocking the precipitation of carbon, and the overcoat layer is a solution in which methyl ethyl ketone (MEK: Methyl Ethyl Ketone) and toluene are mixed, nano carbon black and After mixing siloxane and diethylenetriamine, it is dispersed in an ultrasonic method or by a steering method to disperse the conductive carbon solution, and dispersed in the dispersed conductive carbon solution and isopropyl alcohol (IPA: IsoPropyl Alcohol) ATO (Antimony Tin Oxide) and UV-curable acrylate, and a silane coupling agent consisting of [Si(OR1) 2 X, R1: alkyl group, X: epoxy group, amino group, aryl group, or methacrylic group], and ultrasonic wave Disclosed is a transparent electrode device, characterized in that it is prepared through a procedure of preparing an overcoating solution by dispersing it in a manner or a steering manner, and wherein the overcoating layer has a nano-scale thickness of 10 nm to 1000 nm.

본 발명에서는 디바이스의 구성을, <투명 지지기재>, <투명 지지기재 상에 배치된 은나노와이어 투명전극>, <은나노와이어 투명전극 상에 배치되면서, 전도성 탄소체(나노 카본블랙, CNT, 그래핀, 전도성 카본, 폴리싸이오펜, 폴리피놀, 폴리에틸렌, 폴리티오펜, 풀러렌 등), 전도성 금속 산화물(ITO, ATO, AZO 등), 폴리아민계 카본 분산제 등으로 구성되는 나노 스케일의 오버 코팅층> 등으로 개선하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 디바이스 운영주체 측에서는, 기존 오버 코팅층이 가지는 문제점(예컨대, 은나노와이어의 전기 저항 값을 높이는 문제점, 코팅 안정성이 저하되는 문제점, 코팅 균일도를 저해하는 문제점 등)을 전혀 겪지 않으면서도, 전도성 탄소체(나노 카본블랙, CNT, 그래핀, 전도성 카본, 폴리싸이오펜, 폴리피놀, 폴리에틸렌, 폴리티오펜, 풀러렌 등), 전도성 금속 산화물(ITO, ATO, AZO 등) 등의 기능수행에 기반하여, 은나노와이어 투명전극의 내 마모성, 내 화학성, 내 열성, 저 반사성, 유연성 등을 획기적으로 개선시킬 수 있게 된다.In the present invention, the configuration of the device is, <transparent support substrate>, <silver nanowire transparent electrode disposed on transparent support substrate>, <silver nanowire transparent electrode disposed on the conductive carbon body (nano carbon black, CNT, graphene) , conductive carbon, polythiophene, polypinol, polyethylene, polythiophene, fullerene, etc.), conductive metal oxides (ITO, ATO, AZO, etc.), polyamine-based carbon dispersant, etc. Therefore, under the implementation environment of the present invention, on the device operator side, the problems of the existing overcoat layer (for example, the problem of increasing the electrical resistance value of the silver nanowire, the problem of lowering the coating stability, the problem of inhibiting the coating uniformity, etc.) Conductive carbon materials (nano carbon black, CNT, graphene, conductive carbon, polythiophene, polypinol, polyethylene, polythiophene, fullerene, etc.), conductive metal oxides (ITO, ATO, AZO, etc.), etc. Based on the functional performance of the silver nanowire, it is possible to dramatically improve the abrasion resistance, chemical resistance, heat resistance, low reflectivity, and flexibility of the silver nanowire transparent electrode.

도 1은 본 발명에 따른 투명전극 디바이스의 세부적인 구성을 개념적으로 도시한 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 나노 카본블랙에 의해 오버 코팅층의 분자 네트워크가 단단하게 결합된 모습을 개념적으로 도시한 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 투명전극 디바이스를 제조하기 위한 준비단계를 개념적으로 도시한 예시도.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 투명전극 디바이스의 제조절차를 순차적으로 도시한 공정 순서도.
도 7은 본 발명의 다른 실시에 따른 투명전극 디바이스를 개념적으로 도시한 예시도.
1 is an exemplary diagram conceptually illustrating a detailed configuration of a transparent electrode device according to the present invention.
2 is an exemplary view conceptually illustrating a state in which the molecular network of the overcoat layer is tightly coupled by the nano carbon black according to the present invention.
3 is an exemplary view conceptually illustrating a preparation step for manufacturing a transparent electrode device according to the present invention.
4 to 6 are process flow charts sequentially showing the manufacturing procedure of the transparent electrode device according to the present invention.
7 is an exemplary view conceptually illustrating a transparent electrode device according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 투명전극 디바이스를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a transparent electrode device according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 투명전극 디바이스(1)는 플렉서블한 특징을 가지는 투명 지지기재(2)(예컨대, PET 필름, 아크릴 필름, 우레탄 필름, PO 필름, PI 필름, PP 필름 등)와, 상기 투명 지지기재(2) 상에 배치된 은나노와이어 투명전극(4)과, 상기 은나노와이어 투명전극(4) 상에 배치된 오버 코팅층(5)이 체계적으로 조합된 구성을 취하게 된다. As shown in FIG. 1 , the transparent electrode device 1 according to the present invention has a transparent support substrate 2 having flexible characteristics (eg, PET film, acrylic film, urethane film, PO film, PI film, PP film). etc.), the silver nanowire transparent electrode 4 disposed on the transparent support substrate 2, and the overcoat layer 5 disposed on the silver nanowire transparent electrode 4 are systematically combined to take a configuration do.

이때, 본 발명에서는 은나노 와이어를 다양한 분산체에 분산하거나, 은나노 와이어 단독으로 코팅하여, 상기 은나노 와이어 투명전극(4)을 형성함과 아울러, 그 표면에, 오버코팅 용액을 코팅하여, 오버 코팅층(5)을 형성하게 된다.At this time, in the present invention, silver nanowires are dispersed in various dispersions, or silver nanowires are coated alone to form the silver nanowire transparent electrode 4, and the surface of the silver nanowires is coated with an overcoating solution, and an overcoating layer ( 5) is formed.

여기서, 본 발명의 오버 코팅층(5)은 <UV 경화형 아크릴레이트>, <전도성 금속 산화물(5a)>, <전도성 탄소체(5b)> 등이 체계적으로 조합된 구성을 취하게 된다. Here, the overcoat layer 5 of the present invention has a configuration in which <UV-curable acrylate>, <conductive metal oxide 5a>, and <conductive carbon body 5b> are systematically combined.

이 경우, 상기 전도성 금속 산화물(5a)로는 ITO(Indium Tin Oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), 또는 AZO(Antimony Zinc Oxide) 중의 어느 하나가 선택될 수 있으며, 상기 전도성 탄소체(5b)로는 나노 카본블랙, CNT(Carbon Nano-Tube), 그래핀, 전도성 카본, 폴리싸이오펜, 폴리피놀, 폴리에틸렌, 폴리티오펜 또는 풀러렌 중의 어느 하나가 선택될 수 있다.In this case, any one of Indium Tin Oxide (ITO), Antimony Tin Oxide (ATO), or Antimony Zinc Oxide (AZO) may be selected as the conductive metal oxide 5a, and the conductive carbon body 5b may include nano Any one of carbon black, CNT (Carbon Nano-Tube), graphene, conductive carbon, polythiophene, polypinol, polyethylene, polythiophene, or fullerene may be selected.

이때, 본 발명이 신뢰성 있게 적용/실시되려면, 오버 코팅층(5)을 구성하는 <UV 경화형 아크릴레이트>, <전도성 금속 산화물(ITO, ATO, AZO 등)(5a)> 등과 모두 친화적이면서도, 전도성 탄소체(나노 카본블랙, CNT, 그래핀, 전도성 카본, 폴리싸이오펜, 폴리피놀, 폴리에틸렌, 폴리티오펜, 풀러렌 등)(5b)를 적절하게 분산시킬 수 있는 최적의 분산제가 선택/제공되어야 한다(참고로, 만약, 최적의 분산제가 선택/제공되지 아니하면, 전도성 금속 산화물(ITO, ATO, AZO 등)(5a)과의 혼합 시, 전도성 탄소체(5b)의 카본이 부적절하게 석출되거나, 충분하게 분산되지 아니하는 심각한 문제점이 발생할 수 있게 된다).At this time, in order for the present invention to be reliably applied/implemented, <UV curable acrylate> and <conductive metal oxide (ITO, ATO, AZO, etc.) (5a)> constituting the overcoat layer 5 are both friendly and conductive carbon An optimal dispersing agent capable of properly dispersing the sieve (nano carbon black, CNT, graphene, conductive carbon, polythiophene, polypinol, polyethylene, polythiophene, fullerene, etc.) (5b) should be selected/provided ( For reference, if an optimal dispersant is not selected/provided, when mixed with the conductive metal oxide (ITO, ATO, AZO, etc.) 5a, the carbon of the conductive carbon body 5b may be improperly precipitated, or sufficient Serious problems that are not evenly distributed may occur).

이러한 민감한 상황 하에서, 본 발명에서는 상기 전도성 탄소체(나노 카본블랙, CNT, 그래핀, 전도성 카본, 폴리싸이오펜, 폴리피놀, 폴리에틸렌, 폴리티오펜, 풀러렌 등)(5b) 내에, 에틸렌디아민(Ethylenediamine), 디에틸렌트리아민(Diethylenetriamine), 트리에틸렌트리아민(Triethylenetetamine), 또는 테트라에틸렌펜타아민(Tetraethlenepentamine) 중의 어느 하나를 포함하는 폴리아민계 카본 분산제를 추가로 포함(혼합)시키는 조치를 강구하게 된다.Under these sensitive circumstances, in the present invention, in the conductive carbon body (nano carbon black, CNT, graphene, conductive carbon, polythiophene, polypinol, polyethylene, polythiophene, fullerene, etc.) (5b), ethylenediamine (Ethylenediamine) ), diethylenetriamine (Diethylenetriamine), triethylenetriamine (Triethylenetetamine), or tetraethylenepentaamine (Tetraethlenepentamine), a polyamine-based carbon dispersant containing any one of the additional containing (mixing) measures will be taken.

물론, 상기 폴리아민계 카본 분산제는 전도성 탄소체(나노 카본블랙, CNT, 그래핀, 전도성 카본, 폴리싸이오펜, 폴리피놀, 폴리에틸렌, 폴리티오펜, 풀러렌 등)(5b) 측 카본입자와 친화성을 가지는 동시에, UV 경화형 아크릴레이트, 전도성 금속 산화물(ITO, ATO, AZO 등)(5a) 등과 같은 고분자와도 높은 친화성을 가지게 때문에, 상기 폴리아민계 카본 분산제가 본 발명에 적용되는 경우, 디바이스 운영주체 측에서는 예를 들어, 전도성 탄소체(5b)의 카본이 부적절하게 석출되거나, 충분히 분산되지 아니하는 심각한 문제점을 전혀 겪지 아니하면서, <전도성 금속 산화물(ITO, ATO, AZO 등)(5a)>의 채용에 따른 각종 이점, <전도성 탄소체(나노 카본블랙, CNT, 그래핀, 전도성 카본, 폴리싸이오펜, 폴리피놀, 폴리에틸렌, 폴리티오펜, 풀러렌 등)(5b)>의 채용에 따른 각종 이점 등을 동시에 폭 넓게 향유할 수 있게 된다.Of course, the polyamine-based carbon dispersant has affinity with the carbon particles on the side of the conductive carbon body (nano carbon black, CNT, graphene, conductive carbon, polythiophene, polypinol, polyethylene, polythiophene, fullerene, etc.) (5b). At the same time, since it has high affinity with polymers such as UV-curable acrylates and conductive metal oxides (ITO, ATO, AZO, etc.) (5a), when the polyamine-based carbon dispersant is applied to the present invention, the device operator Adoption of <conductive metal oxides (ITO, ATO, AZO, etc.) (5a)> without experiencing serious problems in that, for example, the carbon of the conductive carbon body 5b is improperly precipitated or not sufficiently dispersed Various advantages according to the "conductive carbon material (nano carbon black, CNT, graphene, conductive carbon, polythiophene, polypinol, polyethylene, polythiophene, fullerene, etc.) (5b)" At the same time, it can be enjoyed widely.

본 발명의 체제 하에서, <전도성 탄소체(나노 카본블랙, CNT, 그래핀, 전도성 카본, 폴리싸이오펜, 폴리피놀, 폴리에틸렌, 폴리티오펜, 풀러렌 등)(5b)> 측에서는 타이어의 탄소 역할과 동일한 역할을 수행하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 오버 코팅층(5)의 분자 네트워크 결합력을 대폭 증대시키는 역할을 수행하게 된다.Under the framework of the present invention, on the <conductive carbon body (nano carbon black, CNT, graphene, conductive carbon, polythiophene, polypinol, polyethylene, polythiophene, fullerene, etc.) (5b)> side, the By performing a role, as shown in FIG. 2 , it plays a role of significantly increasing the molecular network bonding force of the overcoat layer 5 .

또한, 본 발명의 체제 하에서, <전도성 탄소체(나노 카본블랙, CNT, 그래핀, 전도성 카본, 폴리싸이오펜, 폴리피놀, 폴리에틸렌, 폴리티오펜, 풀러렌 등)(5b)> 측에서는 금속, 즉, 은나노와이어 투명전극(4)의 반사율을 대폭 감소시키는 역할도 수행하게 된다.In addition, under the framework of the present invention, on the <conductive carbon body (nano carbon black, CNT, graphene, conductive carbon, polythiophene, polypinol, polyethylene, polythiophene, fullerene, etc.) (5b)> side, metal, that is, It also serves to significantly reduce the reflectance of the silver nanowire transparent electrode (4).

또한, 본 발명의 체제 하에서, <전도성 금속 산화물(ITO, ATO, AZO 등)(5a)> 측에서는 은나노와이어 투명전극(4)이 나타내는 특유의 노란빛을 완화시키는 역할을 수행하게 된다.In addition, under the framework of the present invention, on the <conductive metal oxide (ITO, ATO, AZO, etc.) 5a> side, the silver nanowire transparent electrode 4 plays a role of alleviating the characteristic yellow light.

또한, 본 발명의 체제 하에서, <전도성 금속 산화물(ITO, ATO, AZO 등)(5a)> 측에서는 열 차단/방지 특성을 폭 넓게 발휘함으로써, 오버 코팅층(5)이 주변의 열 충격에 보다 신뢰성 있게 견딜 수 있도록 지원하는 역할을 수행하게 된다.In addition, under the framework of the present invention, the <conductive metal oxide (ITO, ATO, AZO, etc.) 5a> side exhibits a wide range of thermal blocking/preventing properties, so that the overcoat layer 5 is more reliably resistant to surrounding thermal shock. It will play a role in supporting you to endure.

특히, 본 발명의 체제 하에서, <전도성 탄소체(나노 카본블랙, CNT, 그래핀, 전도성 카본, 폴리싸이오펜, 폴리피놀, 폴리에틸렌, 폴리티오펜, 풀러렌 등)(5b)>, <전도성 금속 산화물(ITO, ATO, AZO 등)(5a)> 측에서는 일종의 연결체 역할을 수행함으로써, 은나노와이어 투명전극(4) 측에서, 주변의 물리적 충격(예를 들어, 굽힘 충격 등)에도 끊어지지 않고 견딜 수 있도록 지원하는 역할을 수행하게 된다.In particular, under the framework of the present invention, <conductive carbon body (nano carbon black, CNT, graphene, conductive carbon, polythiophene, polypinol, polyethylene, polythiophene, fullerene, etc.) (5b)>, <conductive metal oxide (ITO, ATO, AZO, etc.) (5a)> side by acting as a kind of connecting body, on the side of the silver nanowire transparent electrode 4, it can withstand physical impacts (for example, bending impact, etc.) will play a supporting role.

결국, 본 발명의 구현환경 하에서, 오버 코팅층(5) 측에서는 은나노와이어의 전기 저항 값을 높이는 문제점, 코팅 안정성이 저하되는 문제점, 코팅 균일도를 저해하는 문제점 등을 전혀 일으키지 아니하면서도, 은나노와이어 투명전극(5)의 내 마모성, 내 화학성, 내 열성, 저 반사성, 유연성 등을 획기적으로 개선시킬 수 있게 된다.As a result, under the implementation environment of the present invention, the silver nanowire transparent electrode ( 5) abrasion resistance, chemical resistance, heat resistance, low reflectivity, flexibility, etc. can be dramatically improved.

이때, 상기 오버 코팅층(5)은 액상의 오버코팅 용액 상태에서, 롤투롤 공정(Roll-to-Roll process)에 의해 상기 은나노와이어 투명전극(4) 상에 코팅되는 절차를 겪게 된다.At this time, the overcoating layer 5 undergoes a process of being coated on the silver nanowire transparent electrode 4 by a roll-to-roll process in a liquid overcoating solution state.

여기서, 상기 오버코팅 용액은 <용제(예컨대, 메틸에틸케톤(MEK: Methyl Ethyl Ketone) 및 톨루엔이 혼합된 용액)에, 전도성 탄소체(나노 카본블랙, CNT, 그래핀, 전도성 카본, 폴리싸이오펜, 폴리피놀, 폴리에틸렌, 폴리티오펜, 풀러렌 등)(5b)와 폴리아민계 카본 분산제를 섞은 후, 분산시켜, 전도성 탄소체 용액을 분산하는 절차>, <분산된 상기 전도성 탄소체 용액에, 용제(예컨대, 이소프로필알콜(IPA: IsoPropyl Alcohol))에 분산되어 있는 전도성 금속 산화물(ITO, ATO, AZO 등)(5a) 및 UV 경화형 아크릴레이트를 섞고, 일련의 분산방식(예컨대, 초음파 이용 방식, 스티어링 이용 방식, 분산기(수퍼링 밀, 연속식 밀, HS 밀, 초고압 분산기, 나노분쇄 분산기, 고점도 믹서, 건/습식 비드 밀, 분쇄 분산기) 이용 방식), 용제에 녹이는 방식 등)으로 분산시키는 절차> 등에 의해 제조되는 특징을 가지게 된다.Here, the overcoating solution is <solvent (eg, a solution in which methyl ethyl ketone (MEK: Methyl Ethyl Ketone) and toluene are mixed), a conductive carbon body (nano carbon black, CNT, graphene, conductive carbon, polythiophene) , polypinol, polyethylene, polythiophene, fullerene, etc.) (5b) and a polyamine-based carbon dispersant are mixed and dispersed to disperse the conductive carbon body solution>, <In the dispersed conductive carbon body solution, a solvent ( For example, a conductive metal oxide (ITO, ATO, AZO, etc.) 5a dispersed in isopropyl alcohol (IPA: IsoPropyl Alcohol) (5a) and a UV curable acrylate are mixed, and a series of dispersion methods (eg, ultrasonic use method, steering Method of use, dispersing method (method of using superring mill, continuous mill, HS mill, ultra-high pressure disperser, nano pulverizer disperser, high viscosity mixer, dry/wet bead mill, pulverization disperser), dissolving method in solvent, etc.) It has the characteristics of being manufactured by

이때, 상기 <분산된 상기 전도성 탄소체 용액에, 용제(예컨대, 이소프로필알콜(IPA: IsoPropyl Alcohol))에 분산되어 있는 전도성 금속 산화물(ITO, ATO, AZO 등)(5a) 및 UV 경화형 아크릴레이트를 섞는 절차>가 진행되는 경우, 본 발명에서는 실란커플링제를 추가 첨가하는 절차를 진행하게 된다. At this time, in the <dispersed conductive carbon body solution, a conductive metal oxide (ITO, ATO, AZO, etc.) 5a) and UV curable acrylate dispersed in a solvent (eg, isopropyl alcohol (IPA: IsoPropyl Alcohol)) If the mixing procedure> proceeds, in the present invention, a procedure for adding a silane coupling agent is performed.

여기서, 상기 용제로는 에탄올, 이소프로필알콜(IPA: IsoPropyl Alcohol), 메틸에틸케톤(MEK: Methyl Ethyl Ketone), 톨루엔, DI water, 또는 메탄올이 선택될 수 있다.Here, as the solvent, ethanol, IsoPropyl Alcohol (IPA), Methyl Ethyl Ketone (MEK), toluene, DI water, or methanol may be selected.

한편, 본 발명의 오버 코팅층(5)을 구성하는 상기 UV 경화형 아크릴레이트는 상기 오버 코팅층(5) 내에서, 1wt%~10wt%의 함유량을 가지며, 상기 전도성 금속 산화물(ITO, ATO, AZO 등)(5a)은 상기 오버 코팅층(5) 내에서, 1wt%~10wt%의 함유량을 가지고, 상기 전도성 탄소체(나노 카본블랙, CNT, 그래핀, 전도성 카본, 폴리싸이오펜, 폴리피놀, 폴리에틸렌, 폴리티오펜, 풀러렌 등)(5b)는 상기 오버 코팅층 내에서, 1wt%~50wt%의 함유량을 가지며, 상기 폴리아민계 카본 분산제는 상기 오버 코팅층 내에서, 1wt%~10wt%의 함유량을 가지는 특징을 유지하게 된다.On the other hand, the UV curable acrylate constituting the overcoat layer 5 of the present invention has a content of 1wt% to 10wt% in the overcoat layer 5, and the conductive metal oxide (ITO, ATO, AZO, etc.) (5a) has a content of 1 wt% to 10 wt% in the overcoat layer 5, and the conductive carbon body (nano carbon black, CNT, graphene, conductive carbon, polythiophene, polypinol, polyethylene, poly Thiophene, fullerene, etc.) (5b) has a content of 1 wt% to 50 wt% in the overcoat layer, and the polyamine-based carbon dispersant has a content of 1 wt% to 10 wt% in the overcoat layer. will do

한편, 본 발명의 체제 하에서, 오버 코팅층(5) 내에는 [Si(OR1)2X, R1: 알킬기, X: 에폭시기, 아미노기, 아릴기, 또는 메타아크릴기]로 이루어진 실란커플링제가 더 포함된다.On the other hand, under the framework of the present invention , a silane coupling agent composed of [Si(OR1) 2 X, R1: alkyl group, X: epoxy group, amino group, aryl group, or methacrylic group] is further included in the overcoat layer 5 .

이때, 상기 실란커플링제는, 오버 코팅층(5)의 유연성을 획기적으로 향상시켜주는 역할을 수행하게 된다.In this case, the silane coupling agent plays a role of remarkably improving the flexibility of the overcoat layer 5 .

이 경우, 상기 실란커플링제는 비닐계, 에폭시계, 아민계, 아미노계, 아릴기, 부틸기, 옥틸기, 또는 아크릴계로 구성된 그룹으로부터 선택된 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 특징을 가지게 된다. In this case, the silane coupling agent has a feature of including any one or more materials selected from the group consisting of vinyl-based, epoxy-based, amine-based, amino-based, aryl group, butyl group, octyl group, and acryl-based group.

이때, 상기 실란커플링제는 전체 오버 코팅층(5) 내에서, 1%~50%의 함유량을 가지게 된다. At this time, the silane coupling agent has a content of 1% to 50% in the entire overcoat layer 5 .

한편, 본 발명의 체제 하에서, 상기 본 발명의 오버 코팅층(5)은 바람직하게, 10nm~1000nm의 나노 단위 두께(즉, 나노 스케일의 두께)를 가지게 된다. On the other hand, under the framework of the present invention, the overcoat layer 5 of the present invention preferably has a nano-unit thickness (ie, nano-scale thickness) of 10 nm to 1000 nm.

이때, 오버 코팅층(5)이 10nm 미만의 두께를 가지게 될 경우, 오버코팅 고유의 기능을 상실하는 문제점(예를 들어, 투명전극(4)의 표면 산화를 차단하지 못하게 되는 문제점 등)이 발생할 수 있게 되며, 오버 코팅층(5)이 1000nm를 초과하는 두께를 가지게 될 경우, 그 두께가 너무 두꺼워져, 절연 특성이 강한 고분자의 함량이 커지기 때문에, 예를 들어, 은나노와이어 투명전극(4)의 면 저항이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있게 된다.At this time, if the overcoat layer 5 has a thickness of less than 10 nm, a problem in which the inherent function of overcoating is lost (for example, a problem in that the surface oxidation of the transparent electrode 4 cannot be blocked, etc.) may occur. When the overcoat layer 5 has a thickness exceeding 1000 nm, the thickness becomes too thick, and the content of the polymer having strong insulating properties increases, for example, the surface of the silver nanowire transparent electrode 4 A problem of lowering resistance may occur.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 투명 지지기재(2) 및 투명전극(4)의 계면에는 상기 투명전극(4)의 부착력을 향상시키기 위한 하드코팅 층(3)이 추가로 형성된다. On the other hand, as shown in FIG. 1 , a hard coating layer 3 for improving the adhesion of the transparent electrode 4 is additionally formed at the interface between the transparent support substrate 2 and the transparent electrode 4 .

이 경우, 상기 하드코팅 층(3)을 형성하는 조성물은 아크릴관능기, 메타아크릴관능기 또는 다양한 관능기를 가지는 올리고머(Oligomer), 모노머(Momomoer) 또는 올리고머와 모노머의 혼합물, 그리고 필요에 따라 다양한 복합 무기재를 사용하며, 점도와 유동성을 조절하기 위하여 용제와, 경화를 일으키기 위한 광개시제, 그리고 산화반응을 방해하기 위한 산화방지제, 중합방지제, 그리고 uv에 안정적인 특성을 보이기 위하여 uv 차단제와 흡수제 그리고, 표면의 조도의 안정성을 위하여 소량의 레벨링제를 사용하여 만들게 된다.In this case, the composition for forming the hard coating layer 3 is an acryl functional group, a methacrylic functional group, or an oligomer, a monomer, or a mixture of an oligomer and a monomer having various functional groups, and various composite inorganic materials if necessary. A solvent to control the viscosity and fluidity, a photoinitiator to cause curing, an antioxidant to prevent oxidation, a polymerization inhibitor, and a UV blocker and absorbent to show stable UV properties, and surface roughness It is made by using a small amount of leveling agent for stability.

이때, 상기 하드코팅 층(3)은 바람직하게, 2㎛~5㎛의 두께를 가지게 된다. At this time, the hard coating layer 3 preferably has a thickness of 2㎛ ~ 5㎛.

여기서, 상기 하드코팅 층(3)은 상황에 따라, 투명전극(4)과의 결합력을 향상시키기 위한 에어로 실리카를 추가 구성성분으로 가지게 되며, 이 경우, 상기 에어로 실리카는 1%~10%의 함유량을 가지는 고형분으로 상기 하드코팅 층(3)의 구성성분을 이루게 된다.Here, the hard coating layer 3 has, as an additional component, aero silica for improving the bonding force with the transparent electrode 4 depending on the situation, and in this case, the aero silica has a content of 1% to 10% It forms a component of the hard coating layer (3) with a solid having a.

이와 같이, 본 발명에서는 투명전극 디바이스(1)의 구성을, <투명 지지기재(2)>, <투명 지지기재(2) 상에 배치된 은나노와이어 투명전극(4)>, <은나노와이어 투명전극(4)에 배치되면서, 전도성 탄소체(나노 카본블랙, CNT, 그래핀, 전도성 카본, 폴리싸이오펜, 폴리피놀, 폴리에틸렌, 폴리티오펜, 풀러렌 등)(5b), 전도성 금속 산화물(ITO, ATO, AZO 등)(5a), 폴리아민계 카본 분산제 등으로 구성되는 나노 스케일의 오버 코팅층(5)> 등으로 개선하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 디바이스 운영주체 측에서는, 기존 오버 코팅층이 가지는 문제점(예컨대, 은나노와이어의 전기 저항 값을 높이는 문제점, 코팅 안정성이 저하되는 문제점, 코팅 균일도를 저해하는 문제점 등)을 전혀 겪지 않으면서, 전도성 탄소체(나노 카본블랙, CNT, 그래핀, 전도성 카본, 폴리싸이오펜, 폴리피놀, 폴리에틸렌, 폴리티오펜, 풀러렌 등)(5b), 전도성 금속 산화물(ITO, ATO, AZO 등)(5a) 등의 기능수행에 기반하여, 은나노와이어 투명전극(5)의 내 마모성, 내 화학성, 내 열성, 저 반사성, 유연성 등을 획기적으로 개선시킬 수 있게 된다.As described above, in the present invention, the configuration of the transparent electrode device 1 is <transparent supporting substrate 2>, <silver nanowire transparent electrode 4 disposed on the transparent supporting substrate 2>, and <silver nanowire transparent electrode. As disposed in (4), conductive carbon bodies (nano carbon black, CNT, graphene, conductive carbon, polythiophene, polypinol, polyethylene, polythiophene, fullerene, etc.) (5b), conductive metal oxides (ITO, ATO) , AZO, etc.) (5a), a nanoscale overcoat layer (5)> composed of a polyamine-based carbon dispersant, etc., under the implementation environment of the present invention, on the device operator side, For example, a conductive carbon body (nano carbon black, CNT, graphene, conductive carbon, poly Based on the functional performance of thiophene, polypinol, polyethylene, polythiophene, fullerene, etc.) (5b) and conductive metal oxides (ITO, ATO, AZO, etc.) (5a), Abrasion resistance, chemical resistance, heat resistance, low reflectivity, flexibility, etc. can be dramatically improved.

이하, 상술한 본 발명에 따른 투명전극 디바이스(1)의 구체적인 실시 형태를 상세히 살펴보면 다음과 같다. Hereinafter, specific embodiments of the transparent electrode device 1 according to the present invention described above will be described in detail.

<실시예>(도 3 참조)<Example> (refer to FIG. 3)

1. 투명 지지기재(2)의 준비단계(S1)1. Preparation step (S1) of the transparent support substrate (2)

투명 지지기재(2)는 광학용으로 성능이 우수한 국내에서 코오롱에서 생산되는 U43R이라는 100마이크로두께를 가진 PET(Polyethylene terephthalate)을 사용하였다, 이 필름은 기본적으로 높은 광학특성을 보유하고 있어, 90%이상의 투과율성능을 나타낸다, 또한, 표면에 우레탄프라이머, 더 엄밀하게 말하면, 폴리에스터층으로된 프라이머층을 50~100nm층으로 구성하고 있어, U43R 기제의 표면위에 하드코팅층을 형성할 때 안정적인 부착성능을 제공한다.As the transparent support substrate (2), PET (Polyethylene terephthalate) with a thickness of 100 micrometers called U43R produced by Kolon in Korea, which has excellent optical performance, is used. This film has basically high optical properties, so 90% It shows the above transmittance performance. In addition, the primer layer made of a urethane primer, more strictly speaking, a polyester layer, is composed of a 50 to 100 nm layer, so when forming a hard coating layer on the surface of the U43R base, stable adhesion performance is obtained. to provide.

2. 하드코팅 액의 준비단계(S2)2. Preparation of hard coating solution (S2)

준비된 투명 지지기재(2) 상에 안정적인 하드코팅 층(3)을 구현하기 위해서는 U43R의 구조 특성상, 하드코팅 층(3)의 굴절율(R.I값)이 1.42~1.48사이가 적당함에 따라서, 일반적으로 사용 가능한 하드코팅은 모두 다 사용 가능하지만, 무기물을 함유하고 있는 하드코팅 액을 제작하였다. 이에 따라 사용되는 무기물은 에로로 실리카 중에 특정되지 않아도 되지만, 에보닉사에서 제공되는 OX50(10g)을 사용하였다. In order to implement a stable hard coating layer 3 on the prepared transparent support substrate 2, the refractive index (RI value) of the hard coating layer 3 is suitable between 1.42 and 1.48 due to the structural characteristics of U43R, so it is generally used All possible hard coatings can be used, but a hard coating solution containing inorganic substances was prepared. Accordingly, the inorganic material to be used does not need to be specified in Erero Silica, but OX50 (10 g) provided by Evonik was used.

먼저, 준비된 증류수(80mL), 메탄올(20mL)를 고속 교반기에서 1000rpm으로 미리 10분간 교반시켰다. First, prepared distilled water (80 mL) and methanol (20 mL) were stirred for 10 minutes in advance at 1000 rpm in a high-speed stirrer.

이어, 교반된 용액에 에보닉사의 OX50(1KG)을 넣고 소튬폴리UV 경화형 아크릴레이트(1G)를 같이 오토클레이브에 넣어, 230도의 온도에서 750atm으로 12시간 반응시켜 초미세 나노사이즈인 실리카졸을 만들었다. 이때 실리카졸은 10~20nm크기로 하드코팅에서 은나노와 같은 물질의 부착을 유도하는 역할을 할 수 있다.Then, Evonik's OX50 (1KG) was added to the stirred solution, and sodium polyUV-curable acrylate (1G) was put in an autoclave as well, and reacted at 230°C at 750atm for 12 hours to make an ultra-fine nano-size silica sol. . In this case, the silica sol has a size of 10 to 20 nm and may serve to induce the adhesion of materials such as silver nanoparticles in the hard coating.

그 다음으로, 비이커에 우레탄 UV 경화형 아크릴레이트 올리고머(EB-1200) 100G과 반응성모노머인 트리메티롤프로판트리UV 경화형 아크릴레이트(TMPTA) 20G, 트리(2-하이드록시 에틸)이소이아네이트 디 UV 경화형 아크릴레이트(THEICDA) 20G과, 광개시제는 하이드록시 시크로헥실 페닐 케톤(IGCURE 184) 1G과, 벤조페논(BP) 1G에 상기 만들어진 실리카 졸 3ML를 투입하고, 용제는 메틸에틸케톤(MEK) 150G과 톨루엔(Toluene) 150g을 투입하고, 다시 산화방지제 다이뷰틸하이드록시톨루엔(BHT)을 0.3G 투입한 후, 수지의 안전성을 위하여 중합 금지제 하이드로퀴논(Hydroquinone) 0.3g과, 자외선 차단제 할스(HALS) 1G을 추가 후, 고속 교반기에서 500RPM으로 30분간 교반하여 은나노와이어의 부착이 용이한 하드코팅 액을 만들었다. Next, in a beaker, 100G of urethane UV-curable acrylate oligomer (EB-1200), 20G of reactive monomer trimethylolpropane triUV-curable acrylate (TMPTA), and tri(2-hydroxyethyl)isocyanate di-UV-curable Acrylate (THEICDA) 20G, photoinitiator is hydroxycyclohexyl phenyl ketone (IGCURE 184) 1G, benzophenone (BP) 1G, 3ML of the silica sol prepared above is added, and the solvent is methylethylketone (MEK) 150G and After adding 150 g of toluene, and 0.3 g of the antioxidant dibutylhydroxytoluene (BHT) again, 0.3 g of the polymerization inhibitor Hydroquinone and the UV blocker HALS for the safety of the resin After adding 1G, it was stirred for 30 minutes at 500RPM in a high-speed stirrer to make a hard coating solution for easy attachment of silver nanowires.

3. 은나노와이어 투명전극을 준비하는 단계(S3)3. Preparing a silver nanowire transparent electrode (S3)

은나노 와이어는 초미세 구조를 갖는 은 나노와이어를 제조하기 위하여, 일반적인 방법인 이온성 액체와, 은염(Ag salt)이 용해된 수용액을 수열합성기에 투입하고, 온도와 압력을 변화시키면서, 은나노 와이어를 제조하는 하였다(물론, 시중에 일반적으로 판매하는 은나노 와이어를 사용하여도 무방하다).In order to manufacture silver nanowires having an ultra-fine structure, silver nanowires are produced by adding an ionic liquid and an aqueous solution in which silver salt is dissolved into a hydrothermal synthesizer, changing temperature and pressure, as a general method. It was manufactured (of course, it is okay to use silver nanowires generally sold in the market).

4. 오버코팅 용액을 준비하는 단계(S4)4. Preparing the overcoating solution (S4)

먼저, 메틸에틸케톤(MEK: Methyl Ethyl Ketone) 및 톨루엔이 1:1 비율로 혼합된 용액에, 나노 카본블랙과 실록산, 디에틸렌트리아민을 섞은 후(이 경우, MEK+톨루엔: 나노 카본블랙: 실록산: 디에틸렌트리아민=97.7: 1: 0.3: 1), 초음파 방식으로 30분 또는 스티어링 방식으로 1시간 이상 분산시켜, 전도성 탄소체 용액을 분산하였다.First, in a solution in which methyl ethyl ketone (MEK: Methyl Ethyl Ketone) and toluene are mixed in a 1:1 ratio, nano carbon black, siloxane, and diethylene triamine are mixed (in this case, MEK + toluene: nano carbon black: siloxane) : Diethylenetriamine = 97.7: 1: 0.3: 1), by ultrasonic method for 30 minutes or by steering method for 1 hour or more, the conductive carbon solution was dispersed.

이렇게 하여, 전도성 탄소체 용액을 분산한 후, 이 전도성 탄소체 용액에, 이소프로필알콜(IPA: IsoPropyl Alcohol)에 분산되어 있는 ATO(Antimony Tin Oxide) 및 UV 경화형 아크릴레이트(에탄올에 분산, 1% 고형분), 그리고, 실란커플링제를 섞고(이 경우, ATO; 나노 카본블랙: UV 경화형 아크릴레이트: 실란커플링제=0.5: 1; 97.5: 1), 초음파 방식으로 30분 또는 스티어링 방식으로 1시간 이상 분산시켜, 오버코팅 용액을 제조하였다.In this way, after the conductive carbon solution is dispersed, in the conductive carbon solution, ATO (Antimony Tin Oxide) and UV curable acrylate (dispersed in ethanol, 1%) are dispersed in isopropyl alcohol (IPA: IsoPropyl Alcohol). solid content), and mix the silane coupling agent (in this case, ATO; nano carbon black: UV curable acrylate: silane coupling agent = 0.5: 1; 97.5: 1), ultrasonic for 30 minutes or steering for 1 hour or more By dispersing, an overcoating solution was prepared.

5. 투명전극 디바이스(1)를 제조하는 단계(도 4 내지 도 6 참조)5. Manufacturing the transparent electrode device 1 (refer to FIGS. 4 to 6)

준비된 U43 PET필름 상에 굴절율 1.46으로 만들어진 하드코팅 액을 마이크로 그라비어코팅으로 균일하게 코팅하였다. 80도에서 1분간 열입을 하여, 하드코팅 액 내부에 있는 용제를 모두 날리고, 아크릴 고형분만남긴 상태에서 UV경화기를 통하여 200MJ로 경화시켜 500G 2H의 강도를 가지는 하드코팅 층(3)을 만들었다(도 4 참조).A hard coating solution made with a refractive index of 1.46 was uniformly coated on the prepared U43 PET film by micro gravure coating. Heat input at 80 degrees for 1 minute to blow off all the solvents inside the hard coating liquid, and curing at 200 MJ through a UV curing machine in the state that only acrylic solids were left to make a hard coating layer 3 having a strength of 500G 2H (Fig. see 4).

준비된 하드코팅 층(3)의 표면에, 준비된 은나노 와이어(상기 3번 항목 참조)를 슬롯다이를 사용하여 코팅하고, 이를 통해, 은나노 와이어 투명전극(4)을 형성하였다(도 5 참조). 코팅된 은나노 와이어 투명전극(4)은 100도에서 2분간 경화를 실시하였다. 이때, 은나노 와이어 투명전극(4)과 하드코팅 층(3) 표면의 일부 라디칼들과 실리카들이 소성변화를 하면서, 하드코팅 층(3)과 은나노 와이어가 결합됨으로써, 하드코팅 층(3)상에 은나노 와이어 투명전극(4)이 만들어졌다. On the surface of the prepared hard coating layer 3, the prepared silver nano-wire (refer to item 3 above) was coated using a slot die, and through this, a silver nano-wire transparent electrode 4 was formed (see FIG. 5). The coated silver nanowire transparent electrode 4 was cured at 100 degrees for 2 minutes. At this time, as some radicals and silicas on the surface of the silver nanowire transparent electrode 4 and the hard coating layer 3 undergo plastic change, the hard coating layer 3 and the silver nanowire are combined, so that on the hard coating layer 3 A silver nanowire transparent electrode (4) was made.

만들어진 은나노 와이어 투명전극(4)의 표면을 보호하고, 투명전극(4)의 기능을 향샹시키기 위하여, 준비된 오버코팅 용액을 은나노 와이어 투명전극(4)의 표면에 슬롯다이를 이용하여 코팅하고, 이를 통해, 오버 코팅층(5)을 제조하였다. 이때, 코팅절차는 수은등으로 UV 경화를 실시하였다.In order to protect the surface of the made silver nanowire transparent electrode 4 and improve the function of the transparent electrode 4, the prepared overcoating solution is coated on the surface of the silver nanowire transparent electrode 4 using a slot die, and this Through this, an overcoat layer 5 was prepared. At this time, the coating procedure was carried out UV curing with a mercury lamp.

<비교예><Comparative example>

비교예 에서는 상기 S1~S3을 앞의 실시예와 동일하게 진행하되, 오버코팅 용액을 본 발명 고유의 다른 첨가물 없이 UV 경화형 아크릴레이트만으로 제조하였다.In the comparative example, S1 to S3 were performed in the same manner as in the previous example, but the overcoating solution was prepared only with UV-curable acrylate without other additives unique to the present invention.

상기와 같이 제조된 각 투명전극 디바이스들은 아래의 표1에 제시된 바와 같은 결과를 나타내었다.Each of the transparent electrode devices manufactured as described above showed results as shown in Table 1 below.

(항목별 시험데이터)(Test data for each item) 항목Item 실시예Example 비교예comparative example 항온항습 테스트
(85℃, 85%, 98시간)
constant temperature and humidity test
(85℃, 85%, 98 hours)
40Ω/sq(초기값)→44Ω/sq(변화값)40 Ω/sq (initial value) → 44 Ω/sq (changed value) 40Ω/sq(초기값)→48Ω/sq(변화값)40Ω/sq (initial value)→48Ω/sq (changed value)
열충격 테스트(-40℃ 2시간~85℃ 2시간, 20 cycle) Thermal shock test (-40 2 hours to 85 2 hours, 20 cycles) 40Ω/sq(초기값)→43Ω/sq(변화값)40Ω/sq (initial value)→43Ω/sq (changed value) 40Ω/sq(초기값)→62Ω/sq(변화값)40Ω/sq (initial value)→62Ω/sq (changed value) 반사율
(550nm 기준)
reflectivity
(based on 550nm)
3.1%3.1% 4.1%4.1%

상기 시험 데이터에서와 같이, 본 발명에 따른 오버 코팅층(5)을 지닌 투명전극 디바이스(1)가, 상기 비교예와 비교하여, 항온/항습 효과가 뛰어나고, 소정의 열 충격에도 큰 변화를 일으키지 아니하며, 낮은 반사율을 우수하게 유지함을 알 수 있었다.As shown in the test data, the transparent electrode device 1 having the overcoat layer 5 according to the present invention has excellent constant temperature/humidity effect compared to the comparative example, and does not cause a large change even with a predetermined thermal shock. , it was found that the low reflectance was excellently maintained.

이러한 본 발명은 상황에 따라, 다양한 변형을 이룰 수 있다.According to the circumstances, the present invention can be made various modifications.

예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 투명 지지기재(1)의 후면에도 하드코팅 층(3)을 추가 형성시키는 변화된 조치를 취할 수도 있게 된다.For example, as shown in FIG. 7 , in the present invention, it is also possible to take a changed measure of additionally forming the hard coating layer 3 on the rear surface of the transparent support substrate 1 .

물론, 이러한 다른 실시의 경우에도, 디바이스 운영주체 측에서는, 기존 오버 코팅층이 가지는 문제점(예컨대, 은나노와이어의 전기 저항 값을 높이는 문제점, 코팅 안정성이 저하되는 문제점, 코팅 균일도를 저해하는 문제점 등)을 전혀 겪지 않으면서, 전도성 나노 카본블랙(5b), 전도성 금속 산화물(5a) 등의 기능수행에 기반하여, 은나노와이어 투명전극(5)의 내 마모성, 내 화학성, 내 열성, 저 반사성, 유연성 등을 획기적으로 개선시킬 수 있게 된다.Of course, even in the case of these other implementations, the device operator side has no problems with the existing over-coating layer (for example, the problem of increasing the electrical resistance value of the silver nanowire, the problem of lowering the coating stability, the problem of impairing the coating uniformity, etc.) Without suffering, based on the functional performance of conductive nano carbon black (5b), conductive metal oxide (5a), etc., the abrasion resistance, chemical resistance, heat resistance, low reflectivity, flexibility, etc. of the silver nanowire transparent electrode 5 are revolutionary can be improved with

이러한 본 발명은 특정 분야에 국한되지 아니하며, 투명전극의 품질향상이 필요한 여러 분야에서, 전반적으로 유용한 효과를 발휘한다. The present invention is not limited to a specific field, and exhibits a useful effect overall in various fields requiring quality improvement of the transparent electrode.

그리고, 앞에서, 본 발명의 특정한 실시 예가 설명되고 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. And, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it is obvious that the present invention may be practiced with various modifications by those skilled in the art.

이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위 안에 속한다 해야 할 것이다.Such modified embodiments should not be individually understood from the technical spirit or point of view of the present invention, and such modified embodiments should fall within the scope of the appended claims of the present invention.

1: 투명전극 디바이스
2: 투명 지지기재
3: 하드코팅 층
4: 은나노와이어 투명전극
5: 오버 코팅층
5a: 전도성 금속 산화물
5b: 전도성 탄소체
1: Transparent electrode device
2: Transparent support material
3: Hard coating layer
4: Silver nanowire transparent electrode
5: Overcoat layer
5a: conductive metal oxide
5b: conductive carbon body

Claims (14)

투명 지지기재와;
상기 투명 지지기재 상에 배치된 은나노와이어 투명전극과;
상기 은나노와이어 투명전극 상에 배치된 오버 코팅층을 포함하며,
상기 오버 코팅층은
UV 경화형 아크릴레이트;
전도성 금속 산화물;
전도성 탄소체를 포함하고,
상기 전도성 탄소체에는, 해당 전도성 탄소체 측 카본입자와 친화성을 가지는 동시에, 상기 UV 경화형 아크릴레이트 및 전도성 금속 산화물을 구성하는 고분자와 친화성을 가져, 전도성 탄소체 측 카본의 석출을 차단시키면서, 해당 전도성 탄소체를 분산시킬 수 있는 폴리아민계 카본 분산제가 혼합되며,
상기 오버 코팅층은 메틸에틸케톤(MEK: Methyl Ethyl Ketone) 및 톨루엔이 혼합된 용액에, 나노 카본블랙과 실록산, 그리고, 디에틸렌트리아민을 섞은 후, 초음파 방식으로 또는 스티어링 방식으로 분산시켜, 전도성 탄소체 용액을 분산하고, 분산된 전도성 탄소체 용액에, 이소프로필알콜(IPA: IsoPropyl Alcohol)에 분산되어 있는 ATO(Antimony Tin Oxide) 및 UV 경화형 아크릴레이트, 그리고, [Si(OR1)2X, R1: 알킬기, X: 에폭시기, 아미노기, 아릴기, 또는 메타아크릴기]로 이루어진 실란커플링제를 섞고, 초음파 방식으로 또는 스티어링 방식으로 분산시켜, 오버코팅 용액을 제조하는 절차를 통해 제조되고,
상기 오버 코팅층은 10nm~1000nm의 나노 단위 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 투명전극 디바이스.
a transparent support substrate;
a silver nanowire transparent electrode disposed on the transparent support substrate;
It includes an over-coating layer disposed on the silver nanowire transparent electrode,
The overcoat layer
UV curable acrylates;
conductive metal oxides;
Containing a conductive carbon body,
The conductive carbon body has affinity with the carbon particles on the conductive carbon body side, and has affinity with the polymer constituting the UV-curable acrylate and conductive metal oxide to block precipitation of carbon on the conductive carbon body side, A polyamine-based carbon dispersant capable of dispersing the conductive carbon body is mixed,
The over-coating layer is a solution of methyl ethyl ketone (MEK: Methyl Ethyl Ketone) and toluene, mixed with nano carbon black, siloxane, and diethylenetriamine, and then dispersed in an ultrasonic method or a steering method, conductive carbon Dispersing the sieve solution, and in the dispersed conductive carbon solution, ATO (Antimony Tin Oxide) and UV curable acrylate dispersed in IPA (IsoPropyl Alcohol), and [Si(OR1) 2 X, R1 : Alkyl group, X: Epoxy group, amino group, aryl group, or methacrylic group] is mixed with a silane coupling agent and dispersed in an ultrasonic method or a steering method, prepared through a procedure for preparing an overcoating solution,
The overcoat layer is a transparent electrode device, characterized in that it has a nano-unit thickness of 10nm ~ 1000nm.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 UV 경화형 아크릴레이트는 상기 오버 코팅층 내에서, 1wt%~10wt%의 함유량을 가지며, 상기 전도성 금속 산화물은 상기 오버 코팅층 내에서, 1wt%~10wt%의 함유량을 가지고, 상기 전도성 탄소체는 상기 오버 코팅층 내에서, 1wt%~50wt%의 함유량을 가지며, 상기 폴리아민계 카본 분산제는 상기 오버 코팅층 내에서, 1wt%~10wt%의 함유량을 가지는 것을 특징으로 하는 투명전극 디바이스.The method according to claim 1, wherein the UV curable acrylate has a content of 1 wt% to 10 wt% in the over-coating layer, and the conductive metal oxide has a content of 1 wt% to 10 wt% in the over-coating layer, The conductive carbon body has a content of 1wt% to 50wt% in the overcoat layer, and the polyamine-based carbon dispersant has a content of 1wt% to 10wt% in the overcoating layer Transparent electrode device, characterized in that. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 실란커플링제는 상기 오버 코팅층 내에서, 1wt%~50wt%의 함유량을 가지는 것을 특징으로 하는 투명전극 디바이스.The transparent electrode device according to claim 1, wherein the silane coupling agent has a content of 1 wt% to 50 wt% in the overcoat layer. 제 1 항에 있어서, 상기 실란커플링제는 비닐계, 에폭시계, 아민계, 아미노계, 아릴기, 부틸기, 옥틸기, 또는 아크릴계로 구성된 그룹으로부터 선택된 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전극 디바이스. The method of claim 1, wherein the silane coupling agent comprises at least one material selected from the group consisting of vinyl, epoxy, amine, amino, aryl, butyl, octyl, and acrylic. Transparent electrode device. 제 1 항에 있어서, 상기 투명 지지기재 및 은나노와이어 투명전극의 계면에는 상기 은나노와이어 투명전극의 부착력을 향상시키기 위한 하드코팅 층이 추가 형성되는 것을 특징으로 하는 투명전극 디바이스.The transparent electrode device according to claim 1, wherein a hard coating layer for improving adhesion of the silver nanowire transparent electrode is additionally formed on the interface between the transparent support substrate and the silver nanowire transparent electrode. 제 12 항에 있어서, 상기 하드코팅 층은 관능기를 가지는 올리고머(Oligomer), 모노머(Momomoer), 복합 무기재, 점도와 유동성을 조절하기 위한 용제, 경화를 일으키기 위한 광개시제, 산화반응을 방해하기 위한 산화방지제, 중합방지제, uv차단제, 흡수제, 또는, 레벨링제를 포함하는 하드코팅 액의 코팅절차 및 경화절차에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 투명전극 디바이스.The method of claim 12, wherein the hard coating layer is an oligomer having a functional group, a monomer (Momomoer), a composite inorganic material, a solvent for controlling viscosity and fluidity, a photoinitiator for curing, oxidation to prevent oxidation A transparent electrode device, characterized in that it is formed by a coating procedure and a curing procedure of a hard coating liquid containing an inhibitor, a polymerization inhibitor, a uv blocker, an absorbent, or a leveling agent. 제 12 항에 있어서, 상기 하드코팅 층은 2㎛~5㎛의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 투명전극 디바이스.The transparent electrode device according to claim 12, wherein the hard coating layer has a thickness of 2 μm to 5 μm.
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