KR20100137633A - Metal-glass nano composite powders - Google Patents

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KR20100137633A
KR20100137633A KR1020090055770A KR20090055770A KR20100137633A KR 20100137633 A KR20100137633 A KR 20100137633A KR 1020090055770 A KR1020090055770 A KR 1020090055770A KR 20090055770 A KR20090055770 A KR 20090055770A KR 20100137633 A KR20100137633 A KR 20100137633A
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강윤찬
구혜영
이장희
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건국대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: Metal-glass nanocomposite powder and producing method thereof are provided to synthesize the metal-glass nanocomposite powder capable of maintaining a perfect circular shape through a flame spray pyrolysis process. CONSTITUTION: A producing method thereof of metal-glass nanocomposite powder comprises the following steps: dissolving a precursor material containing components of metal and glass to distilled water or alcohol to form a precursor solution; inserting the precursor solution to a spray device for producing droplets with the diameter of 0.1~100micrometers; and inserting the droplets to a diffusion flame reactor to produce the metal-glass nanocomposite powder by a flame spray pyrolysis process.

Description

금속-유리 나노 복합체 분말{Metal-glass nano composite powders}Metal-glass nano composite powders

본 발명은 금속-유리 나노 복합체 분말에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화염분무열분해 공정을 적용하여 균일한 입도 분포를 보이며 완벽한 구형의 형태를 유지하는 금속과 유리 나노 복합체 분말을 제조하는 방법과 상기 방법으로 제조되는 금속과 유리 나노 복합체 분말, 상기 분말로 제조되는 도전성 전극 페이스트 조성물, 및 상기 전극 페이스트 조성물로 제조되는 패턴된 전극에 관한 것이다. The present invention relates to a metal-glass nanocomposite powder, and more particularly, to a method of preparing a metal and glass nanocomposite powder exhibiting a uniform particle size distribution and maintaining a perfect spherical shape by applying a flame spray pyrolysis process. The present invention relates to a metal and glass nanocomposite powder prepared from the present invention, a conductive electrode paste composition prepared from the powder, and a patterned electrode prepared from the electrode paste composition.

일반적으로 도전성페이스트 조성물은 도전성 금속분말과 유리 프릿 및 유기 비이클이 혼합되어 형성되며, 스크린 인쇄방법이나 담금법, 오프셋, 잉크젯 인쇄방법 등에 의해 전기적으로 연결을 원하는 각종 부품에 적용된 후 건조 및 소결되어 그 부품이 전극의 역할을 하게 된다.In general, the conductive paste composition is formed by mixing a conductive metal powder, glass frit, and an organic vehicle. The conductive paste composition is applied to various components to be electrically connected by screen printing, immersion, offset, inkjet printing, etc., and then dried and sintered. It serves as an electrode.

도전성 금속분말은 전기전도도가 우수한 은, 금, 구리, 니켈, 알루미늄, 마그네슘, 팔라듐 등이 단독으로 혹은 두 가지 이상의 조합으로 사용되고, 유리 프릿은 도전성 금속분말과 적용 부품간의 소성 후 결합력을 제공한다.As the conductive metal powder, silver, gold, copper, nickel, aluminum, magnesium, palladium, etc., which are excellent in electrical conductivity, are used alone or in combination of two or more thereof. The glass frit provides bonding strength after firing between the conductive metal powder and the applied part.

전극 재료로서 주로 사용되는 금속분말은 기상법이나 액상법에 의해 합성되었기 때문에 대부분이 구형의 형상을 가지고 있다. 또한, 유리 프릿 분말합성기술 은 전통적인 용융법을 이용하고 있다.Since metal powders, which are mainly used as electrode materials, are synthesized by a gas phase method or a liquid phase method, most of them have a spherical shape. In addition, glass frit powder synthesis technology uses a conventional melting method.

종래 공정 하에서는 용융된 원재료를 플래이크 형태로 급랭시킨 후 밀링과 분급 공정을 거쳐 원하는 입도의 유리 프릿 분말을 합성하였다. 그러나, 상기와 같은 방법은 여러 단계의 밀링과 분급 공정이 필수적이며, 이는 유리 프릿 분말의 성능저하, 많은 단위공정 수, 원하는 입도의 분말을 얻기 위한 수율 저하 등의 단점이 있다. Under the conventional process, the molten raw material was quenched in the form of a flake, and then synthesized glass frit powder having a desired particle size through milling and classification. However, the above-described method is essential to the milling and classification process of several steps, which has disadvantages such as deterioration of the glass frit powder, a large number of unit steps, yield reduction to obtain a powder of the desired particle size.

현재 상당부분 단점이 극복되었으나 여전히 단점이 존재하고, 분산성의 문제를 극복하기 위하여 페이스트 제조 기술에 많은 노력을 기울이고 있다.Although many disadvantages have been overcome at present, there are still disadvantages, and much effort has been put into paste manufacturing techniques to overcome the problem of dispersibility.

전극소재로서 금속분말의 크기는 수십 나노미터에서 수 마이크론까지 다양한 크기가 적용된다. 반면, 전통적인 방법에 의해서는 유리 분말의 나노 크기화에 어려움이 따른다. 따라서 은 및 유리 분말들의 서로 다른 크기의 형태 특성으로 인해 안정한 페이스트의 제조에 어려움이 따른다.As electrode materials, metal powders have various sizes ranging from tens of nanometers to several microns. On the other hand, the traditional methods present difficulties in nano-sizing glass powders. Thus, different size morphological properties of silver and glass powders make it difficult to produce stable pastes.

이에 본 발명자들은 전극용으로 직접 적용이 가능한 금속과 유리의 나노 크기 복합체 분말을 직접 제조하고자 예의 노력한 결과, 나노 분말을 합성하는 화염분무열분해 공정을 통해 분무용액에 금속과 유리 프릿의 구성 성분들을 동시에 용해시켜 적용하는 방법으로 구형 형상의 금속과 유리의 나노 복합체 분말을 제조함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have made efforts to directly prepare nano-sized composite powders of metal and glass that can be directly applied for electrodes.As a result, flame spray pyrolysis processes for synthesizing nano powders simultaneously form components of metal and glass frit in a spray solution. The present invention was completed by preparing a nanocomposite powder of spherical metal and glass by dissolving and applying.

결국, 본 발명은 종래 금속분말과 유리 프릿을 혼합하여 페이스트화 하는 공 정에서 발생할 수 있는 유리 분말 분포의 불균일성 및 페이스트의 불안정성을 동시에 해결할 수 있는 금속과 유리의 나노 크기 복합체 분말을 제조하는 방법을 제공하는데 그 주된 목적이 있다.As a result, the present invention provides a method for preparing a nano-size composite powder of metal and glass that can simultaneously solve the non-uniformity of the distribution of the glass powder and the instability of the paste that may occur in the process of pasting the metal powder and glass frit. Its main purpose is to provide.

또한, 본 발명의 상기 방법으로 제조된 금속과 유리의 나노 크기 복합체 분말과, 상기 분말에 유기 성분을 더 포함하는 전극 페이스트 조성물을 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, another object is to provide a nano-sized composite powder of metal and glass prepared by the method of the present invention, and an electrode paste composition further comprising an organic component in the powder.

또한, 본 발명은 상기 전극 페이스트 조성물을 기판 상에 도포한 후 건조시켜 제조한 패턴된 전극을 제공하는데 또 다른 목적이 있다. In addition, the present invention has another object to provide a patterned electrode prepared by applying the electrode paste composition on a substrate and dried.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 연속공정이면서 단위공정 수가 적어서 경제적인 공정인 화염분무열분해 공정을 적용하여 금속과 유리 나노 복합체 분말을 제조하는 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for producing a metal and glass nanocomposite powder by applying a flame spray pyrolysis process, which is an economical process with a small number of unit processes in a continuous process.

본 발명에 있어서, 상기 금속과 유리는 총 중량에 대하여 각각 90 내지 99.5중량% 및 0.5 내지 10중량%의 범위로 혼합되는 것을 특징으로 하며, 상기 금속과 유리는 물이나 알코올 등의 용매에 쉽게 용해하는 초산염(acetate), 질산염(nitrate), 염화물(chloride), 수화물(hydroxide), 산화물(oxide) 등 염들의 전구체의 형태로 사용할 수 있다. In the present invention, the metal and glass are mixed in the range of 90 to 99.5% by weight and 0.5 to 10% by weight relative to the total weight, respectively, the metal and glass are easily dissolved in a solvent such as water or alcohol It can be used in the form of precursors of salts such as acetate, nitrate, chloride, hydrate and oxide.

또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 구형의 형상을 갖는 금속 유리 나노 복합체 분말을 제공한다. The present invention also provides a metal glass nanocomposite powder having a spherical shape prepared by the above method.

또한, 본 발명은 상기 금속 유리 나노 복합체 분말에 유기 성분을 더 포함하 는 전극 페이스트 조성물을 제공한다.The present invention also provides an electrode paste composition further comprising an organic component in the metal glass nanocomposite powder.

또한, 본 발명은 상기 전극 페이스트 조성물을 기판 상에 도포한 후 건조시켜 제조한 패턴된 전극을 제공한다. The present invention also provides a patterned electrode prepared by applying the electrode paste composition on a substrate and then drying.

본 발명은 균일한 입도 분포를 보이며 완벽한 구형의 형태를 유지하는 금속과 유리의 나노 복합체 분말을 대량으로 합성하는 것이 가능하다.The present invention is capable of synthesizing a large amount of nanocomposite powder of metal and glass showing a uniform particle size distribution and maintaining a perfect spherical shape.

또한, 연료가스의 종류와 유량, 산소 또는 공기의 유량 및 연료가스와의 비율 등을 조절함으로써 유리 성분이 금속을 감싸고 있는 구조, 유리 성분이 금속 분말에 퍼져있는 구조 등 다양한 구조로 금속과 유리 복합체 분말을 제조할 수 있다.In addition, by adjusting the type and flow rate of the fuel gas, the flow rate of oxygen or air, and the ratio of the fuel gas, the metal and glass composites have various structures such as a structure in which the glass component surrounds the metal and a structure in which the glass component is dispersed in the metal powder. Powders can be prepared.

또한, 본 발명에 따른 금속과 유리의 나노 복합체 분말을 활용하여 페이스트를 제조시 금속과 유리의 상분리가 일어나지 않기 때문에 안정적인 페이스트의 제조가 가능하고, 금속과 유리 성분이 균일하게 혼합되어 있어서 전극 형성 후 얻어지는 막은 매우 치밀하고 기판과의 접착 특성이 우수할뿐더러, 전극의 비저항치를 낮출 수 있으므로, 저저항의 금속 전극을 요구하는 디스플레이, 커패시터, 태양전지, 전자태그, 조명전극 등의 다양한 분야에 효율적으로 이용될 수 있다. In addition, since the phase separation of the metal and glass does not occur when the paste is prepared using the nanocomposite powder of the metal and glass according to the present invention, it is possible to prepare a stable paste, and the metal and glass components are uniformly mixed to form an electrode. The resulting film is very dense, has excellent adhesive properties with the substrate, and can lower the resistivity of the electrode. Therefore, the film can be efficiently used in various fields such as displays, capacitors, solar cells, electronic tags, and illumination electrodes requiring low-resistance metal electrodes. Can be used.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 (1) 금속과 유리의 구성 성분을 함유하는 전구체 물질을 증류수나 알코올, 산 등에 용해시켜 0.02 ~ 3M의 전구체 용액을 제조하는 단계; (2) 상기 전구체 용액을 분무장치에 투입하여 0.1 ~ 100㎛ 직경의 액적을 발생시키는 단계; 및 (3) 상기 발생된 액적을 일정한 온도로 유지되는 확산화염 반응기 내로 투입하여 화염분무열분해 공정에 의해 조성이 제어된 구형 형상의 금속과 유리 복합체 분말을 제조하는 단계;를 포함하는 금속 유리 나노 복합체 분말의 제조방법을 제공한다.This invention (1) containing the structural component of a metal and glass Dissolving the precursor material in distilled water, alcohol, acid or the like to prepare a precursor solution of 0.02 to 3 M; (2) injecting the precursor solution into a spray apparatus to generate droplets of 0.1 to 100 μm in diameter; And (3) preparing the spherical metal and glass composite powder whose composition is controlled by a flame spray pyrolysis process by introducing the generated droplets into a diffusion flame reactor maintained at a constant temperature. It provides a method for producing a powder.

본 발명에 있어서, 상기 금속과 유리는 총 중량에 대하여 각각 90 내지 99.5중량% 및 0.5 내지 10중량%의 범위로 혼합하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 금속 94 내지 99중량% 및 유리 1 내지 6중량%의 범위로 혼합하는 것이 좋다.In the present invention, the metal and glass are preferably mixed in the range of 90 to 99.5% by weight and 0.5 to 10% by weight with respect to the total weight, more preferably 94 to 99% by weight of metal and 1 to 6% by weight of glass. It is preferable to mix in the range of weight%.

본 발명에서 유리가 0.5중량% 보다 적게 혼합될 경우, 유리 성분의 부족으로 인해 금속 분말의 소결 특성을 떨어뜨리는 문제가 있으며, 기판과의 접착 특성 개선에 있어서도 기여를 하지 못한다. 반면에 유리가 10중량%를 넘게 되면 소성 시 유리 성분이 금속 및 기판과 반응하여 색이 변색되는 황변 현상이 발생할 수 있으며, 유리 성분이 과도하게 포함됨에 따라 금속의 전기전도도가 떨어지는 문제가 발생한다.In the present invention, when the glass is mixed less than 0.5% by weight, there is a problem of lowering the sintering characteristics of the metal powder due to the lack of the glass component, it does not contribute to improving the adhesive properties with the substrate. On the other hand, when the glass exceeds 10% by weight, yellowing may occur when the glass component reacts with the metal and the substrate during firing, and the excessive electrical component of the glass may cause the metal to lose electrical conductivity. .

또한, 본 발명에서 금속과 유리는 금속과 유리의 구성 성분을 함유하는 전구체의 형태로 사용할 수 있는데, 물이나 알코올에 쉽게 용해하는 초산염(acetate), 질산염(nitrate), 염화물(chloride), 수화물(hydroxide), 산화물(oxide) 등의 염들을 사용하는 것이 바람직하고, 서로의 조합에 의해 최적의 조성 조합을 도출할 수도 있다. In addition, the metal and glass in the present invention can be used in the form of a precursor containing a component of the metal and glass, It is preferable to use salts such as acetate, nitrate, chloride, hydrate, oxide, etc., which are easily soluble in water or alcohol, and the optimum composition combinations with each other. Can be derived.

더욱 바람직하게는, 상기 금속은 산화은(silver oxide), 산화금(gold oxide), 산화구리(copper oxide), 산화니켈(nickel oxide), 산화알루미 늄(aluminium oxide), 산화마그네슘(magnesium oxide) 및 산화팔라듐(palladium oxide) 등으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 혹은 그 이상의 합금으로 이루어 진 것이 좋다. More preferably, the metal is silver oxide, gold oxide, copper oxide, nickel oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, and magnesium oxide. Palladium oxide (palladium oxide) is preferably made of one or more alloys selected from the group consisting of .

또한, 상기 유리는 통상적으로 업계에서 사용하는 다양한 조성의 유리를 사용할 수 있다. 바람직하게는 산화납(PbO) 40 내지 80중량%, 산화붕소(B2O3) 1 내지 20중량%, 산화규소(SiO2) 3 내지 20중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 1 내지 10중량%, 산화바륨(BaO) 1 내지 10중량%, 산화아연(ZnO) 0 내지 15중량%, 산화티타늄(TiO2) 0 내지 20중량%, 산화비스무스(Bi2O3) 0 내지 10중량%의 조성으로 구성되거나 또는 산화비스무스 40 내지 90중량%, 산화붕소 0 내지 30중량%, 산화아연 5 내지 30중량%, 및 첨가제로 산화규소, 산화바륨, 산화알루미늄, 산화나트륨(Na2O)이 각각 0 내지 10중량%의 조성으로 구성된 무연 글라스인 것이 좋다. 특히, 무연 글라스를 사용하는 경우, 더욱 바람직하게는 산화비스무스 50 내지 80중량%, 산화붕소 5 내지 10중량%, 산화아연 5 내지 15중량%, 및 첨가제로 산화규소, 산화바륨, 산화알루미늄, 산화나트륨(Na2O)이 각각 0 내지 5중량%의 조성으로 구성되는 것이 좋다. 또한, PbO-SiO2-B2O3계의 유리 조성도 적용이 가능하다.In addition, the glass may be a glass of various compositions commonly used in the industry. Preferably lead oxide (PbO) 40 to 80% by weight, boron oxide (B 2 O 3 ) 1 to 20% by weight, silicon oxide (SiO 2 ) 3 to 20% by weight, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) 1 to 10 wt%, barium oxide (BaO) 1-10 wt%, zinc oxide (ZnO) 0-15 wt%, titanium oxide (TiO 2 ) 0-20 wt%, bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) 0-10 wt% 40 to 90% by weight of bismuth oxide, 0 to 30% by weight of boron oxide, 5 to 30% by weight of zinc oxide, and additives of silicon oxide, barium oxide, aluminum oxide, sodium oxide (Na 2 O) The lead-free glass is preferably composed of a composition of 0 to 10% by weight. In particular, when using lead-free glass, more preferably 50 to 80% by weight of bismuth oxide, 5 to 10% by weight of boron oxide, 5 to 15% by weight of zinc oxide, and silicon oxide, barium oxide, aluminum oxide, oxide as additives Sodium (Na 2 O) is preferably composed of a composition of 0 to 5% by weight, respectively. Further, the glass composition of the PbO-SiO 2 -B 2 O 3 system is also applicable.

이때, 금속 또는/및 유리의 전구체 용액은 0.02 ~ 3M의 농도로 제조되는 것이 바람직한데, 전구체 용액의 농도가 상기 범위 미만인 경우에는 합성되는 금속과 유리의 나노 복합체 분말의 평균 입경이 작아지는 효과가 있으나, 용액의 농도가 낮기 때문에 분말의 생산성이 떨어지는 문제가 있으며, 반대로 용액의 농도가 상기 범위를 초과하는 경우에는 입경이 필요 이상으로 커지는 문제가 있다. At this time, the precursor solution of the metal or / and glass is preferably prepared in a concentration of 0.02 ~ 3M, when the concentration of the precursor solution is less than the above range, the effect of reducing the average particle diameter of the nanocomposite powder of the metal and glass to be synthesized However, there is a problem that the productivity of the powder is lowered because the concentration of the solution is low, on the contrary, when the concentration of the solution exceeds the above range, there is a problem that the particle diameter becomes larger than necessary.

또한, 본 발명에서 분무장치를 이용하여 금속과 유리의 복합체 분말 전구체 용액을 액적으로 분무시키기 위한 분무장치로는 초음파 분무장치, 공기노즐 분무장치, 초음파노즐 분무장치, 필터 팽창 액적 발생장치(filter expansion aerosol generator, FEAG), 또는 디스크 타입 액적발생장치 등 다양한 장치들을 사용할 수 있다. 특히, 디스플레이 및 커패시터 등의 용도로 사용하기 위한 수 마이크론 크기(㎛)의 초미세 분말의 제조를 위해서는 초음파 분무장치가 가장 바람직하다.In addition, in the present invention, the spraying apparatus for spraying the complex powder precursor solution of the metal and glass using the spraying apparatus as an ultrasonic spraying device, air nozzle spraying device, ultrasonic nozzle spraying device, filter expansion droplet generator (filter expansion) Various devices such as aerosol generator (FEAG), or disk type droplet generator can be used. In particular, ultrasonic nebulizers are most preferred for the production of ultra-fine powders of several microns in size for use in displays and capacitors.

이때, 액적의 크기가 0.1 ㎛ 미만이면 금속과 유리의 나노 복합체 분말의 입경이 작아지는 효과가 있으나, 액적의 발생량이 감소하여 분말의 생산성이 떨어지고, 액적의 크기가 100 ㎛를 초과하면 제조되는 분말의 입경이 수십 ㎛으로 필요 이상 커질 수 있다. At this time, if the droplet size is less than 0.1 μm, the particle size of the nanocomposite powder of the metal and glass is reduced, but the productivity of the powder is reduced due to the decrease in the amount of droplets produced, and the powder is produced when the size of the droplet exceeds 100 μm. The particle diameter of can be larger than necessary to tens of micrometers.

또한, 본 발명은 상기 액적을 확산 화염 반응기 내부에서 건조, 분해, 증발, 핵생성, 입자성장 및 급냉 과정을 거쳐 금속과 유리의 나노 복합체 분말의 제조가 가능하다. 즉, 확산 화염을 발생시키는 노즐에 액적을 투입하여 반응기 내부에서 금속과 유리의 나노 복합체 분말을 제조할 수 있으며, 이때 확산 화염은 연료와 산소가 노즐을 나와서 확산되면서 생성된다. 연료 공급원으로는 프로판 가스 또는 수소 가스 등을 사용할 수 있고, 산소 공급원으로는 산소 또는 공기를 사용할 수 있다. In addition, the present invention is possible to manufacture the nano-composite powder of metal and glass through the process of drying, decomposition, evaporation, nucleation, particle growth and quenching the droplets in the diffusion flame reactor. That is, the nanoparticle powder of the metal and glass can be prepared in the reactor by dropping the droplet to the nozzle generating the diffusion flame, wherein the diffusion flame is generated as the fuel and oxygen diffuse out of the nozzle. Propane gas, hydrogen gas, or the like may be used as the fuel source, and oxygen or air may be used as the oxygen source.

본 발명에 따른 화염분무열분해 공정은 연료, 산화제, 운반기체들의 종류 및 유량 등이 중요한 변수로 작용하고, 주어진 반응기 내에서 나노 복합체 분말이 얻기 위해서는 건조 분해가 충분히 이루어질 수 있는 적합한 온도가 요구된다. 다시 말해, 연료 공급원의 종류 및 유량, 산소 공급원의 유량 및 연료 공급원과의 비율, 산화제 그리고 운반기체의 종류 및 유량을 조절하여 반응기 내 체류시간과 확산 화염의 크기 및 온도를 제어할 수 있으며, 분말의 전기적 특성이 높이기 위해 금속과 유리 나노 복합체 분말의 산소 농도를 제어할 필요가 있는 경우에는 불활성 분위기나 환원성 분위기를 유지하기 위해 질소(N2), 아르곤(Ar) 혹은 수소(H2)/질소, 수소/아르곤 등의 혼합가스를 운반기체로서 활용할 수도 있다.In the flame spray pyrolysis process according to the present invention, fuel, oxidant, carrier gas type and flow rate are important variables, and in order to obtain a nanocomposite powder in a given reactor, a suitable temperature at which dry decomposition is sufficiently required is required. In other words, the residence time in the reactor and the size and temperature of the diffusion flame can be controlled by controlling the type and flow rate of the fuel source, the flow rate of the oxygen source and the ratio with the fuel source, the type and flow rate of the oxidant and carrier gas, When it is necessary to control the oxygen concentration of the metal and glass nanocomposite powders in order to increase the electrical properties of the nitrogen, to maintain an inert atmosphere or a reducing atmosphere, nitrogen (N 2 ), argon (Ar) or hydrogen (H 2 ) / nitrogen Mixed gas such as hydrogen and argon may be used as the carrier gas.

본 발명에서 화염분무열분해 공정으로 나노 크기의 금속과 유리 복합체 분말을 제조하기 위해서는 복합체 분말을 구성하는 전구체 분말의 완전한 기화가 필요하고, 이러한 전구체 분말의 완전한 기화는 반응기 온도를 800 내지 3,000℃ 범위로 유지하는 것이 바람직한데, 반응기 온도가 800℃ 미만일 경우에는 금속 및 유리를 구성하는 성분들의 완전한 기화가 일어나지 않아 분말의 나노 입자 형성이 되지 않을 수 있고, 반응기 온도가 3,000℃를 초과하는 경우에는 온도가 높아 금속 및 유리를 구성하는 성분의 휘발에 의해 분말의 조성이 변화할 수 있다. 또한, 운반기체의 반응기 내 체류시간은 0.1초 내지 30초로 유지하는 것이 바람직하다.In the present invention, in order to prepare a nano-sized metal and glass composite powder by the flame spray pyrolysis process, the complete vaporization of the precursor powder constituting the composite powder is required, and the complete vaporization of the precursor powder is performed in a reactor temperature range of 800 to 3,000 ° C. If the reactor temperature is less than 800 ℃, the complete vaporization of the components constituting the metal and glass does not occur and may not form the nanoparticles of the powder, if the reactor temperature exceeds 3,000 ℃ The composition of the powder may change due to volatilization of the components constituting the metal and glass. In addition, the residence time of the carrier gas in the reactor is preferably maintained at 0.1 to 30 seconds.

그러나, 최적의 화염 온도는 제조하고자 하는 Bi계 및 Pb계 유리 분말의 조성에 따라서 달라질 수 있으며, 전구체 분말의 종류나 농도, 용매에 의해서도 달라질 수 있다. 이때 중요한 것은 화염분무열분해 공정을 통해 나노 크기의 금속과 유 리 복합체 분말을 제조하는 데는 복합체 분말을 구성하는 전구체 분말의 완전한 기화가 필수적이므로, 전구체 분말의 완전한 기화를 위해서 전구체 조성에 따라 적절하게 온도가 다르게 유지되어야 한다. However, the optimum flame temperature may vary depending on the composition of the Bi-based and Pb-based glass powders to be prepared, and may also vary depending on the type, concentration, and solvent of the precursor powder. In this case, it is important to completely vaporize the precursor powder constituting the composite powder to prepare a nano-sized metal and glass composite powder through the flame spray pyrolysis process, so that the temperature of the precursor powder is appropriately adjusted according to the precursor composition. Should remain different.

또한, 본 발명은 금속 유리 나노 복합체 분말을 제공한다.The present invention also provides a metal glass nanocomposite powder.

상기 금속 유리 나노 복합체 분말은 화염분무열분해 공정을 적용하여 제조되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 상기의 방법에 따라 제조되는 것이 좋다.The metal glass nanocomposite powder is preferably prepared by applying a flame spray pyrolysis process, and more preferably, according to the above method.

본 발명에 따른 금속 유리 나노 복합체 분말은 금속과 유리가 총 중량에 대하여 각각 90 내지 99.5중량% 및 0.5 내지 10중량%의 범위로 혼합되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 금속 유리 나노 복합체 분말은 구형의 형상을 하고 있으며, 분무용액의 농도 변화나 공정 조건에 따라 10 내지 300㎚ 까지 수 나노미터에서 수백 나노미터의 크기 제어가 가능하다. In the metal glass nanocomposite powder according to the present invention, the metal and the glass are preferably mixed in the range of 90 to 99.5% by weight and 0.5 to 10% by weight with respect to the total weight. In addition, the metal glass nanocomposite powder of the present invention has a spherical shape, and size control of several nanometers to several hundred nanometers can be performed from 10 nm to 300 nm depending on the change in the concentration of the spray solution and the process conditions.

또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조되는 금속 유리 나노 복합체 분말에 유기 성분을 더 포함하는 전극 페이스트 조성물을 제공한다.The present invention also provides an electrode paste composition further comprising an organic component in the metal glass nanocomposite powder prepared by the above method.

상기에서 무기 성분인 금속 유리 나노 복합체 분말은 전체 중량 중 25 내지 70중량%의 범위로 첨가되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 40 내지 60중량% 범위로 첨가되는 것이 좋다. 전극 페이스트 제조 시 금속과 유리 나노 복합체 분말의 함량이 25중량% 미만일 경우, 1회 인쇄 당 형성되는 전극의 두께가 낮아져 플라즈마 디스플레이 후면판용 전극의 선저항이 높아지고, 금속과 유리 나노 복합체 분말의 함량이 70중량%를 초과할 경우, 페이스트의 점도가 너무 높아서 도전막 형성이 어려워진다. The metal glass nanocomposite powder, which is an inorganic component, is preferably added in the range of 25 to 70% by weight of the total weight, and more preferably in the range of 40 to 60% by weight. When the content of the metal and glass nanocomposite powder is less than 25% by weight in manufacturing the electrode paste, the thickness of the electrode formed per print decreases, thereby increasing the line resistance of the electrode for the plasma display back panel, and the content of the metal and glass nanocomposite powder. When it exceeds 70% by weight, the viscosity of the paste is so high that it becomes difficult to form a conductive film.

또한, 상기 유기 성분은 감광성 단위체, 감광성 소중합체 또는 감광성 중합체를 포함하는 감광성 성분을 포함할 수 있고, 바람직하게는 바인더, 광중합 개시제, 자외선 흡수제, 증감제, 증감조제, 가소제, 증점제, 산화방지제, 분산제, 유기 또는 무기의 침전방지제 또는 레벨링제 등의 첨가제 성분을 더 포함할 수 있다.In addition, the organic component may include a photosensitive component including a photosensitive unit, a photosensitive oligomer or a photosensitive polymer, preferably a binder, a photopolymerization initiator, an ultraviolet absorber, a sensitizer, a sensitizer, a plasticizer, a thickener, an antioxidant, It may further include additive components such as dispersants, organic or inorganic precipitation inhibitors or leveling agents.

또한, 본 발명은 상기 전극 페이스트 조성물을 기판 상에 도포한 후 건조시켜 제조한 패턴된 전극을 제공한다. The present invention also provides a patterned electrode prepared by applying the electrode paste composition on a substrate and then drying.

본 발명에 있어서, 상기 전극 페이스트는 스크린 인쇄법, 옵셋 또는 잉크젯 등의 방법으로 프린팅 되고, 감광성 공정 등을 거쳐 패턴이 이루어지거나 그린시트 형태로 제작된다. 또한, 기판 상에 도포되는 전극 페이스트의 두께는 1 내지 30㎛인 것이 바람직하고, 도포 후에는 건조과정을 거쳐 300 내지 900℃ 범위에서 소성되는 것이 바람직하다. In the present invention, the electrode paste is printed by a screen printing method, an offset or an inkjet method, and the like is patterned through a photosensitive process or produced in the form of a green sheet. In addition, the thickness of the electrode paste applied on the substrate is preferably 1 to 30㎛, and after the coating is preferably baked in the range of 300 to 900 ℃ through a drying process.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these examples are for illustrative purposes only and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these examples.

실시예 1. 나노 금속 분말의 제조Example 1 Preparation of Nano Metal Powders

본 발명에서는 다양한 합성조건에서 화염분무열분해 공정을 적용하여 나노 크기 금속 분말을 합성하였다.In the present invention, the nano-sized metal powder was synthesized by applying the flame spray pyrolysis process under various synthesis conditions.

본 발명에 따른 화염분무열분해 공정은 액적 발생부, 생성된 액적이 고온의 화염에 의하여 유리를 형성하는 반응부, 및 생성된 입자를 포집하는 백필터로 구분된다. 액적 발생부는 1.7㎒의 진동수에서 작동하는 산업용 가습기를 사용하였으며, 6개의 초음파 진동자에 의해 발생된 다량의 액적을 반응기 내부로 원활하게 운반시키는 운반기체는 산소를 사용하였다. The flame spray pyrolysis process according to the present invention is classified into a droplet generation unit, a reaction unit in which the resulting droplets form glass by a high temperature flame, and a bag filter for collecting the generated particles. The droplet generator used an industrial humidifier operating at a frequency of 1.7 MHz, and oxygen was used as a carrier gas to smoothly transport a large amount of droplets generated by six ultrasonic vibrators into the reactor.

구체적으로, 금속 성분을 함유하는 전구체 용액은 초음파 분무장치를 이용하여 수 ㎛의 크기의 액적으로 발생시켰으며, 유속 20ℓ/min.인 산소 가스를 운반기체로 하고, 액적은 노즐을 통해 확산화염 내로 들어가도록 하여 금속 분말을 합성하였다. Specifically, containing a metal component The precursor solution was generated as droplets having a size of several μm using an ultrasonic atomizer, and oxygen gas having a flow rate of 20 l / min. Was used as a carrier gas, and the droplets were introduced into the diffusion flame through a nozzle to synthesize metal powder. .

이때, 화염을 형성시키기 위한 연료가스 및 산화가스로는 각각 프로판 및 산소 가스를 사용하였으며, 각각의 유량은 5ℓ/min. 및 40ℓ/min.로 하였다. 또한, 분무용액은 증류수에 금속 및/또는 유리의 복합체 분말을 구성하는 성분들의 질산염의 총 농도를 0.5M로 하여 제조하였다. At this time, propane and oxygen gas were used as fuel gas and oxidizing gas to form a flame, respectively, and each flow rate was 5 L / min. And 40 L / min. In addition, the spray solution was prepared by distilled water with a total concentration of nitrates of 0.5M of the components constituting the composite powder of metal and / or glass.

도 1은 본 발명에 따라 제조된 금속 분말의 전자현미경 사진이다.1 is an electron micrograph of a metal powder prepared according to the present invention.

실시예 2. 금속과 Bi계 유리 나노 복합체 분말 제조(1)Example 2 Preparation of Metal and Bi-based Glass Nanocomposite Powders (1)

상기 실시예 1과 동일한 화염분무열분해 공정의 조건으로 금속과 Bi계 유리 나노 복합체 분말을 제조하되, Bi계 유리는 Bi2O3 78중량%, B2O3 5중량%, ZnO 15중량%, SiO2 1중량%, BaO가 0.45중량%, Al2O3 0.5중량% 및 Na2O가 0.05중량%로 구성된 것을 사용하였으며, 실시예 1에서 제조한 나노 금속 분말과 Bi계 유리는 각각 97중 량%와 3중량%씩 첨가하였다(도 2 참조).Metal and Bi-based glass nanocomposite powders were prepared under the same flame spray pyrolysis process as in Example 1, but Bi-based glass was 78 wt% of Bi 2 O 3 , 5 wt% of B 2 O 3 , and 15 wt% of ZnO, 1 wt% SiO 2 , 0.45 wt% BaO, 0.5 wt% Al 2 O 3 and 0.05 wt% Na 2 O were used. The nano-metal powder and Bi-based glass prepared in Example 1 were each 97 Volume% and 3% by weight were added (see FIG. 2).

실시예 3. 금속과 Bi계 유리 나노 복합체 분말 제조(2)Example 3 Preparation of Metal and Bi-based Glass Nanocomposite Powders (2)

상기 실시예 2와 동일한 조건으로 금속과 Bi계 유리 나노 복합체 분말을 제조하되, Bi2O3 78중량%, B2O3 5중량%, ZnO 15중량%, SiO2 1중량%, BaO가 0.45중량%, Al2O3 0.5중량% 및 Na2O가 0.05중량%로 구성된 Bi계 유리를 10중량% 첨가하였다(도 3 참조). Metal and Bi-based glass nanocomposite powders were prepared under the same conditions as in Example 2, but 78 wt% of Bi 2 O 3 , 5 wt% of B 2 O 3 , 15 wt% of ZnO, 1 wt% of SiO 2 , and BaO of 0.45. 10 wt% of a Bi-based glass composed of 0.5 wt% of Al 2 O 3 and 0.05 wt% of Na 2 O was added (see FIG. 3).

실시예 4. 금속과 Pb계 유리 나노 복합체 분말 제조Example 4 Preparation of Metal and Pb-based Glass Nanocomposite Powders

상기 실시예 1과 동일한 화염분무열분해 공정의 조건으로 금속과 Pb계 유리 나노 복합체 분말을 제조하되, Pb계 유리는 PbO 77중량%, B2O3 3중량%, ZnO 2.2중량%, SiO2 14.5중량%, Al2O3 2.8중량% 및 TiO2가 0.5중량%로 구성된 것을 사용하였으며, 실시예 1에서 제조한 나노 금속 분말금속과 Bi계 유리는 각각 97중량%와 3중량%씩 첨가하였다(도 4 참조).Metal and Pb-based glass nanocomposite powder were prepared under the same flame spray pyrolysis process as in Example 1, but Pb-based glass was composed of 77 wt% PbO, 3 wt% B 2 O 3 , 2.2 wt% ZnO, and SiO 2 14.5. Wt%, Al 2 O 3 2.8% by weight and TiO 2 was composed of 0.5% by weight, the nano-metal powder prepared in Example 1 and Bi-based glass were added by 97% by weight and 3% by weight, respectively ( See FIG. 4).

실시예 5. 금속 유리 나노 복합체 분말의 특성 평가 Example 5 Characterization of Metal Glass Nanocomposite Powders

상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 금속과 유리 나노 복합체 분말을 에틸 셀룰로오스(ethyl cellulose), 알파-터피네올(α-terpineol), 부틸 카비톨 아세테이트(butyl carbitol acetate)로 구성된 유기 바인더와 혼합하여 도포에 적합한 유동 성을 부여하기 위해 30,000 내지 100,000 센티포이즈 범위의 페이스트를 제조하고, 스크린 인쇄법으로 유리 기판 상에 원하는 전극 패턴을 형성하였다. 건조 후 350 내지 550℃ 범위의 저온에서 10분간 소성하여 전극을 형성하였다. The metal and glass nanocomposite powders prepared in Examples 1 to 3 were mixed with an organic binder composed of ethyl cellulose, alpha-terpineol, and butyl carbitol acetate. Pastes in the range of 30,000 to 100,000 centipoise were prepared to impart fluidity suitable for application, and the desired electrode pattern was formed on the glass substrate by screen printing. After drying, baking was carried out at a low temperature in the range of 350 to 550 ° C. for 10 minutes to form an electrode.

특성평가는 동일 조성으로 페이스트를 제조하여 인쇄 건조 후 및 소성 후의 상태를 비교하였다(도 5, 6 및 7 참조).Characterization of the paste was prepared with the same composition to compare the state after printing drying and firing (see FIGS. 5, 6 and 7).

유리 성분이 각각 0, 3, 및 10중량%일 때 소성온도 400℃에서 얻어진 전극의 표면 특성을 나타낸 도 5, 6, 및 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 유리 성분이 증가할수록 전극의 소결 특성이 개선되어 치밀한 막 특성을 가지는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in FIGS. 5, 6, and 7 showing the surface characteristics of the electrode obtained at the firing temperature of 400 ° C. when the glass components are 0, 3, and 10 wt%, respectively, as the glass component increases, the sintering characteristics of the electrode are increased. The improvement was confirmed to have a dense membrane characteristic.

또한, 유리 성분이 3중량% 첨가되고, 소성온도 400℃에서 얻어진 전극(도 6 참조)의 절단 단면을 전자현미경으로 관찰하고 도 8에 나타내었다. 그 결과, 상기 도 8에서처럼 금속 전극과 유리 기판의 접착 특성이 매우 우수함을 확인할 수 있었다.In addition, 3 weight% of glass components were added, and the cut cross section of the electrode (refer FIG. 6) obtained at the baking temperature of 400 degreeC was observed with the electron microscope, and is shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 8, it was confirmed that the adhesion property between the metal electrode and the glass substrate was very excellent.

더욱이, 막은 박리현상 없이 기판에 견고하여 접착되어 있었는데, 이는 금속과 유리의 나노 복합체 분말을 구성하는 유리 성분들이 소성 시에 전극 밑으로 이동하면서 유리 기판과 반응하여 금속 전극과 유리 기판과의 접착 특성을 향상시키는 것으로 사료된다.Moreover, the film was firmly adhered to the substrate without peeling phenomenon, which is because the glass components constituting the nanocomposite powder of metal and glass move under the electrode during firing and react with the glass substrate to bond the metal electrode to the glass substrate. It is believed to improve the

또한, 본 발명에 따른 도전막들의 비저항치를 4점 전기전도도 측정 장치(CMT-SR 1000N, Advanced Instrument Technology)로 측정한 결과, 각각 8, 4.2 및 5μΩ·㎝의 비교적 낮은 값을 나타내었다(도 11 참조).In addition, as a result of measuring the resistivity of the conductive films according to the present invention by a four-point electric conductivity measuring device (CMT-SR 1000N, Advanced Instrument Technology), relatively low values of 8, 4.2, and 5 µΩ · cm, respectively, were shown (FIG. 11). Reference).

비교예. 유리성분을 포함하지 않은 금속 분말의 특성 평가Comparative example. Characterization of Metal Powders Without Glass Components

유리 성분을 함유하지 않은 마이크론 크기의 순수 금속 분말을 분무열분해 공정에 의해 합성하고(반응기 온도: 1,000℃), 상기 실시예 5와 동일한 조건으로 페이스트를 제조하여 스크린 프린팅 후 소성과정을 거친 전극을 제조하였다.A micron-sized pure metal powder containing no glass component was synthesized by spray pyrolysis (reactor temperature: 1,000 ° C.), and a paste was prepared under the same conditions as in Example 5 to prepare an electrode that was subjected to baking after screen printing. It was.

상기 제조된 전극의 절단면을 관찰한 결과, 유리 성분이 함유되지 않은 금속 분말로부터 얻어진 전극의 표면은 소성 특성이 나빠 400℃에서 소성을 거친 후 매우 다공성인 표면 특성을 나타내었으며(도 9참조), 도 10에서도 나타난 바와 같이 유리 기판과 전극 간의 박리 현상이 발생한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 상기 마이크론 크기의 순수 금속 분말로부터 얻어진 금속 전극의 비저항치는 24μΩ·㎝로 본 발명의 금속과 유리의 나노 복합체 분말로부터 얻어진 전극과 비교할 때 매우 높은 값을 나타내었다(도 11 참조).As a result of observing the cut surface of the prepared electrode, the surface of the electrode obtained from the metal powder containing no glass component exhibited a very porous surface property after the firing at 400 ℃ due to poor plasticity properties (see Fig. 9), As shown in FIG. 10, it was confirmed that the peeling phenomenon occurred between the glass substrate and the electrode. In addition, the specific resistance value of the metal electrode obtained from the micron-sized pure metal powder was 24 µΩ · cm, which was very high when compared with the electrode obtained from the nanocomposite powder of the metal and glass of the present invention (see FIG. 11).

이상, 본 발명의 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다. As described above, specific portions of the contents of the present invention have been described in detail, and for those skilled in the art, these specific techniques are merely preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereto. Will be obvious. Thus, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

도 1은 본 발명에 따른 화염분무열분해 공정으로 제조한 나노 금속 분말의 전자현미경 사진이다. 1 is an electron micrograph of the nano-metal powder prepared by the flame spray pyrolysis process according to the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 제조한 유리성분이 3wt% 함유된 금속 유리 나노 복합체 분말의 전자현미경 사진이다.2 is an electron micrograph of a metal glass nanocomposite powder containing 3 wt% of a glass component prepared according to one embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 일실시예에 따라 제조한 유리성분이 10wt% 함유된 금속 유리 나노 복합체 분말의 전자현미경 사진이다.3 is an electron micrograph of a metal glass nanocomposite powder containing 10 wt% of a glass component prepared according to another embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따라 제조한 Pb계 유리성분으로 구성된 금속 유리 나노 복합체 분말의 전자현미경 사진이다.4 is an electron micrograph of a metal glass nanocomposite powder composed of a Pb-based glass component prepared according to another embodiment of the present invention.

도 5는 상기 도 1의 금속 나노 분말로 제조한 전극의 막 특성을 관찰한 전자현미경 사진이다.FIG. 5 is an electron micrograph observing film characteristics of an electrode made of the metal nanopowder of FIG. 1.

도 6은 상기 도 2의 금속 유리 나노 복합체 분말로 제조한 전극의 막 특성을 관찰한 전자현미경 사진이다.FIG. 6 is an electron microscope photograph of film characteristics of an electrode prepared from the metal glass nanocomposite powder of FIG. 2.

도 7은 상기 도 3의 금속 유리 나노 복합체 분말로 제조한 전극의 막 특성을 관찰한 전자현미경 사진이다.FIG. 7 is an electron microscope photograph of film characteristics of an electrode made of the metal glass nanocomposite powder of FIG. 3.

도 8은 상기 도 6의 전극의 절단 단면을 관찰한 전자현미경 사진이다.FIG. 8 is an electron microscope photograph of a cut section of the electrode of FIG. 6.

도 9는 본 발명의 비교예에 따라 제조한 유리 성분을 함유하지 않은 마이크론 크기의 순수 금속 분말로 제조한 전극의 막 특성을 관찰한 전자현미경 사진이다.9 is an electron micrograph of the film characteristics of the electrode made of a pure metal powder of micron size does not contain a glass component prepared according to a comparative example of the present invention.

도 10은 상기 도 9의 전극의 절단 단면을 관찰한 전자현미경 사진이다.FIG. 10 is an electron microscope photograph of a cut section of the electrode of FIG. 9. FIG.

도 11은 상기 도 5, 도 6, 및 도 9의 전기적 특성을 나타내는 그래프이다.11 is a graph illustrating the electrical characteristics of FIGS. 5, 6, and 9.

Claims (19)

(1) 금속과 유리의 구성 성분을 함유하는 전구체 물질을 증류수나 알코올에 용해시켜 0.02 ~ 3M의 전구체 용액을 제조하는 단계; (1) dissolving a precursor material containing a constituent of metal and glass in distilled water or alcohol to prepare a precursor solution of 0.02 to 3 M; (2) 상기 전구체 용액을 분무장치에 투입하여 0.1 ~ 100㎛ 직경의 액적을 발생시키는 단계; 및 (2) injecting the precursor solution into a spray apparatus to generate droplets of 0.1 to 100 μm in diameter; And (3) 상기 발생된 액적을 확산 화염 반응기 내로 투입하여 화염분무열분해 공정에 의해 조성이 제어된 구형 형상의 금속과 유리 복합체 분말을 제조하는 단계;를 포함하는 금속 유리 나노 복합체 분말의 제조방법.(3) preparing the spherical metal and glass composite powder whose composition is controlled by the flame spray pyrolysis process by introducing the generated droplets into a diffusion flame reactor. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속과 유리는 총 중량에 대하여 각각 90 내지 99.5중량% 및 0.5 내지 10중량%의 범위로 혼합하는 것을 특징으로 하는 제조방법.The metal and glass are mixed in the range of 90 to 99.5% by weight and 0.5 to 10% by weight based on the total weight, respectively. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속과 유리의 구성 성분을 함유하는 전구체 물질은 초산염(acetate), 질산염(nitrate), 염화물(chloride), 수화물(hydroxide), 및 산화물(oxide)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 제조방법.The precursor material containing the constituents of the metal and glass is at least one member selected from the group consisting of acetate, nitrate, chloride, hydrate, and oxide. Manufacturing method. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속은 산화은(silver oxide), 산화금(gold oxide), 산화구리(copper oxide), 산화니켈(nickel oxide), 산화알루미늄(aluminium oxide), 산화마그네슘(magnesium oxide) 및 산화팔라듐(palladium oxide)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 제조방법. The metal may be silver oxide, gold oxide, copper oxide, nickel oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, and palladium oxide. Production method characterized in that at least one selected from the group consisting of. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유리는 산화납(PbO) 40 내지 80중량%, 산화붕소(B2O3) 1 내지 20중량%, 실리카(SiO2) 3 내지 20중량%, 알루미나(Al2O3) 1 내지 10중량%, 산화바륨(BaO) 1 내지 10중량%, 산화아연(ZnO) 0 내지 15중량%, 티타니아(TiO2) 0 내지 20중량%, 산화비스무스(Bi2O3) 0 내지 10중량%의 조성으로 구성되는 것을 특징으로 하는 제조방법.The glass is 40 to 80% by weight of lead oxide (PbO), 1 to 20% by weight of boron oxide (B 2 O 3 ), 3 to 20% by weight of silica (SiO 2 ), 1 to 10% by weight of alumina (Al 2 O 3 ) %, 1-10 wt% of barium oxide (BaO), 0-15 wt% of zinc oxide (ZnO), 0-20 wt% of titania (TiO 2 ), 0-10 wt% of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) Manufacturing method characterized in that consisting of. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유리는 산화비스무스 40 내지 90중량%, 산화붕소 0 내지 30중량%, 산화 아연 5 내지 30중량%, 및 첨가제로 실리카, 산화바륨, 알루미나, 산화나트륨(Na2O)이 각각 0 내지 10중량%로 이루어진 무연 글라스 조성으로 구성되는 것을 특징으로 하는 제조방법.The glass is 40 to 90% by weight of bismuth oxide, 0 to 30% by weight of boron oxide, 5 to 30% by weight of zinc oxide, and 0 to 10% by weight of silica, barium oxide, alumina and sodium oxide (Na 2 O) as additives, respectively. Method for producing a lead-free glass composition consisting of%. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유리는 PbO-SiO2-B2O3계의 유리 조성으로 구성되는 것을 특징으로 하는 제조방법. The glass is a manufacturing method, characterized in that consisting of a glass composition of PbO-SiO 2 -B 2 O 3 system. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분무장치는 초음파 분무장치, 공기노즐 분무장치, 초음파노즐 분무장치, 필터 팽창 액적 발생장치(filter expansion aerosol generator, FEAG), 또는 디스크 타입 액적발생장치에서 선택되는 것을 특징으로 하는 제조방법.The spraying apparatus is selected from an ultrasonic atomizer, an air nozzle sprayer, an ultrasonic nozzle sprayer, a filter expansion aerosol generator (FEAG), or a disk type droplet generator. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반응기의 온도는 800 내지 3,000℃ 범위로 유지되는 것을 특징으로 하는 제조방법. The reactor is characterized in that the temperature is maintained in the range of 800 to 3,000 ℃. 제 1항의 방법으로 제조되는 금속 유리 나노 복합체 분말.Metal glass nanocomposite powder prepared by the method of claim 1. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 분말은 금속과 유리가 총 중량에 대하여 각각 90 내지 99.5중량% 및 0.5 내지 10중량%의 범위로 혼합된 것을 특징으로 하는 금속 유리 나노 복합체 분말. The powder is a metal glass nanocomposite powder, characterized in that the metal and glass are mixed in the range of 90 to 99.5% by weight and 0.5 to 10% by weight relative to the total weight. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 분말은 구형의 10 내지 300㎚ 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 금속 유리 나노 복합체 분말.The powder is a metal glass nanocomposite powder, characterized in that having a spherical size of 10 to 300nm. 제 10항의 방법으로 제조되는 금속 유리 나노 복합체 분말에 유기 성분을 더 포함하는 전극 페이스트 조성물.An electrode paste composition further comprising an organic component in the metal glass nanocomposite powder prepared by the method of claim 10. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 조성물은 금속 유리 나노 복합체 분말이 총 중량에 대해 25 내지 70중량% 범위로 첨가되는 것을 특징으로 하는 전극 페이스트 조성물. The composition is an electrode paste composition, characterized in that the metal glass nanocomposite powder is added in the range of 25 to 70% by weight relative to the total weight. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 유기 성분은 바인더, 광중합 개시제, 자외선 흡수제, 증감제, 증감조제, 가소제, 증점제, 산화방지제, 분산제, 유기 또는 무기의 침전방지제 및 레벨링제 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 전극 페이스트 조성물.The organic component is an electrode paste composition, characterized in that at least one selected from binders, photopolymerization initiators, ultraviolet absorbers, sensitizers, sensitizers, plasticizers, thickeners, antioxidants, dispersants, organic or inorganic precipitation inhibitors and leveling agents. 제 13항의 전극 페이스트 조성물을 기판 상에 도포한 후 건조시켜 제조한 패턴된 전극.A patterned electrode prepared by applying the electrode paste composition of claim 13 onto a substrate and then drying. 제 16항에 있어서, The method of claim 16, 상기 전극 페이스트 조성물은 스크린 인쇄법, 옵셋 또는 잉크젯의 방법으로 프린팅 되고, 감광성 공정 등을 거쳐 패터닝 되거나 그린시트 형태로 제작되는 것을 특징으로 하는 패턴된 전극.The electrode paste composition is printed by screen printing, offset or inkjet method, the patterned electrode, characterized in that it is patterned through a photosensitive process or produced in the form of a green sheet. 제 16항에 있어서,The method of claim 16, 기판 상에 도포되는 전극 페이스트의 두께는 1 내지 30㎛인 것을 특징으로 하는 패턴된 전극.Patterned electrode, characterized in that the thickness of the electrode paste applied on the substrate is 1 to 30㎛. 제 16항에 있어서,The method of claim 16, 전극 페이스트 도포 후 건조과정을 거쳐 300 내지 900℃ 범위에서 소성되는 것을 특징으로 하는 패턴된 전극.Patterned electrode, characterized in that the firing in the range of 300 to 900 ℃ after the electrode paste coating and drying process.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109319836A (en) * 2018-10-16 2019-02-12 东北大学秦皇岛分校 TiO under a kind of electric field controls2The pyrolytic synthesis method of nano particle
CN109702222A (en) * 2018-03-30 2019-05-03 中南大学 The preparation method of Ag-ZnO or silver copper oxide composite powder and the system for implementing the preparation method
WO2022190071A1 (en) * 2021-03-10 2022-09-15 Rezaeian Mehr Hamidreza Synthesis and fabrication of zinc oxide copper oxide composite nanofibers with antimicrobial properties and the ability to coat various fabrics

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