KR20110071526A - 은 나노와이어 및 그 제조방법 및 이를 이용한 투명도전막 - Google Patents

은 나노와이어 및 그 제조방법 및 이를 이용한 투명도전막 Download PDF

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KR20110071526A
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Abstract

본 발명에 따른 은 나노와이어의 제조방법은 환원작용을 하는 용매 내에 질산은과 이온성 액체를 용해시켜 제조하는 것을 그 특징으로 한다. 상기 용액을 상온에서 5~20 분간 교반하고, 150~170℃의 온도에서 2~4 시간 동안 마그네틱 바를 이용하여 교반하고, 상온으로 냉각시키고, 냉각된 반응물을 멤브레인 필터로 여과하고, 여과된 물질을 건조시키고, 건조된 물질을 아세톤과 에탄올로 희석한 후 원심분리기에서 분리하여 은 나노와이어를 얻는다. 본 발명에서 사용되는 이온성 액체는 이미다졸리움, 피롤리디늄, 및 피리디늄이 바람직하다.
은 나노와이어, 질산은, 이온성 액체, 광투과도, 전기전도도, 투광도전막

Description

은 나노와이어 및 그 제조방법 및 이를 이용한 투명도전막{Silver Nanowire and Method of Preparing Same and Transparent Conductors Using Same}
본 발명은 은 나노와이어(Ag Nanowire)에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 투명도전막을 제조하기 위하여 사용되는 은 나노와이어에 관한 것으로, 은 나노와이어를 제조하는 새로운 방법 및 이를 이용한 투명도전막에 관한 것이다.
은 나노와이어는 투명도전막을 제조하기 위하여 사용된다. 투명도전막은 PDP(플라즈마 디스플레이 판넬), 광학필터, 전자차폐제, 유기발광다이오드(OLED), 태양전지, LCD(liquid crystal display), 터치스크린, 휴대폰용 EL 키패드 등에 광범위하게 적용할 수 있다.
투명도전막은 투명한 유리기판 또는 얇은 고분자 기판 위에 물리화학적인 방법으로 원자, 분자 또는 이온을 응축시킨 것으로, 가시광 영역(380~780㎚ 파장)에서 투명하고, 전기전도도가 큰 전극을 의미한다. 보다 구체적으로, 투명도전막은 광투과도가 약 80% 이상이고, 면저항이 500Ω/□ 이하인 박막을 의미한다. 일반적으로 가시광선 및 근적외선 영역에서 투명하기 위해서는 에너지 밴드 갭이 크고, 전도 전자(conduction electron) 수가 적어야 하지만, 전기 전도도가 크기 위해서는 전도 전자 수가 많아야 한다.
투명도전막은 광투과도와 전기전도도 외에도 내열성, 내알칼리성, 식각특성, 전기화학적 안정성, 막표면형상, 부착강도, 부착경도, 막두께 등이 고려되어야 한다. 태양전지나 평판 디스플레이인 경우에는 더욱더 그러하다.
최근 LCD를 중심으로 한 박형 디스플레이 분야 및 태양전지 산업의 급속한 확대와 함께 투명도전막에 대한 수요도 급증하고 있다. 이러한 투명도전막 재료로는 지금까지 ITO(Indium Tin Oxide)가 주로 사용되어 왔다. 그러나 ITO 전극은 유리기판에 적합한 공정조건에서 제조되고 플라스틱 기판에 스퍼터링(sputtering)하였을 경우에는 전극층의 유연성이 부족하기 때문에 플렉시블 디스플레이(flexible display)용 투명전극으로 사용하기 어려운 단점이 있다.
또한 ITO 전극은 제조비용이 많이 든다는 결점도 있다. 또한, ITO를 구성하는 인듐(In)은 중국이 과점하고 있고 공급량도 충분하지 않기 때문에 가격상승요인을 내포하고 있다. ITO 전극의 상황이 이러하기 때문에, 일본은 ITO 투명전극을 대체하기 위한 기술개발을 국가 프로젝트로 시행하고 있는 실정이다.
ITO 투명전극을 대체할 수단으로 금속 나노와이어를 이용한 투명도전막이 개발되고 있다. 미국특허공개 US2008/0210052A1에서는 은, 금, 백금 등을 비롯한 금속 나노와이어를 제조하는 방법을 개시한다. 이 미국특허출원에서는 환원용매 내에서 금속염, 캡핑제(capping agent), 및 4급 염화암모늄을 포함하는 반응혼합물을 제조하고, 이 반응 혼합물 내에서 금속염을 환원시켜 금속 나노와이어를 제조하는 방법을 개시하고 있다.
또한 미국특허공개 US2008/0286447A1에서는 금속 나노와이어를 이용한 투명도전막의 제조방법을 개시한다. 이 미국특허출원에서는 액체 내에 분산된 금속 나노와이어를 기판 표면에 증착시키고, 그 액체를 건조시켜 기판 위에 금속 나노와이어 네트웍 층(network layer)을 형성하여 투명도전막을 제조하는 방법을 개시하고 있다.
금속 나노와이어를 제조하는 종래의 일반적인 방법은 일명 '폴리올 프로세스 (polyol process)'라고도 하는데, 이 방법에서는 안정제로서 폴리(비닐피롤리돈) (poly(vinyl pyrrolidone))을 사용하기도 하고, 시드(seed)로서 염화백금(PtCl2)을 사용하는 경우도 있다.
그런데 폴리(비닐피롤리돈)은 고분자이기 때문에 세척 후에도 잔량이 남게 되고, 그 결과 전기전도도가 좋지 않게 된다. 따라서 종래의 방법에 따른 금속 나노와이어는 전자재료로 사용하기가 적합하지 않다. 시드로서 염화백금을 사용하는 경우에는 고가이기 때문에 제조원가가 상승하게 된다.
상기와 같은 종래기술의 결점을 해결하기 위하여 본 발명자는 환원작용을 하는 용매 내에 질산은(AgNo3)과 이온성 액체를 용해시켜 광투과도를 크게 하고, 면저항을 적게 하여 전기전도도를 향상시킨 은 나노와이어를 제조하는 새로운 방법을 개발하기에 이른 것이다. 본 발명에서는 저분자량을 갖는 이온성 액체를 사용하기 때문에 세척 후에 이온성 액체의 제거가 용이하여 전자재료로의 사용이 가능하다. 본 발명에서의 은 나노와이어의 제조공정은 종래의 폴리올 프로세스보다 더 간편하다.
본 발명의 목적은 광투과도를 크게 하고, 면저항을 적게 하여 전기 전도도를 향상시킨 투명도전막을 제조하기 위한 은 나노와이어를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 저분자량을 갖는 이온성 액체를 사용하기 때문에 세척 후에 이온성 액체의 제거가 용이하여 전자재료로의 사용이 가능한 은 나노와이어를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 따른 목적은 제조공정이 간단하고 제조비용이 저렴한 은 나노와이어의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 광투과도를 크게 하고, 면저항을 적게 하여 전기 전도도를 향상시킨 투명도전막을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명대로 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 은 나노와이어의 제조방법은 환원작용을 하는 용매 내에 질산은과 이온성 액체를 용해시켜 제조하는 것을 그 특징으로 한다.
상기 용액을 상온에서 5~20 분간 교반하고, 150~170℃의 온도에서 2~4 시간 동안 마그네틱 바를 이용하여 교반하고, 상온으로 냉각시키고, 냉각된 반응물을 멤브레인 필터로 여과하고, 여과된 물질을 건조시키고, 건조된 물질을 아세톤과 에탄 올로 희석한 후 원심분리기에서 분리하여 은 나노와이어를 얻는다.
본 발명에서 사용되는 이온성 액체는 이미다졸리움, 피롤리디늄, 및 피리디늄이 바람직하다.
상기에서 제조된 은 나노와이어는 우레탄 수분산액, 분산안정제, 초순수, 및 알코올을 혼합하여 교반한 후, 울트라 초음파 분산기로 초음판 분산시켜 투명도전막을 제조하기 위한 투명전극용 잉크 조성물을 제조한다.
상기에서 제조된 투명전극용 잉크 조성물은 스핀코팅 방법으로 기판 위에 코팅한다. 코팅하기 전에, PET 필름 기판은 UV오존을 사용하여 조사함으로써 기판을 소수성에서 친수성으로 표면 처리한다. 코팅된 기판은 오븐에서 건조시킴으로써 투명도전막을 제조한다.
이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.
본 발명은 광투과도를 크게 하고, 면저항을 적게 하여 전기 전도도를 향상시킨 투명도전막을 제조하기 위한 은 나노와이어를 제공하고, 저분자량을 갖는 이온성 액체를 사용하기 때문에 세척 후에 이온성 액체의 제거가 용이하여 전자재료로의 사용이 가능한 은 나노와이어를 제공하며, 제조공정이 간단하고 제조비용이 저렴한 은 나노와이어의 제조방법을 제공하고, 나아가 광투과도를 크게 하고, 면저항을 적게 하여 전기 전도도를 향상시킨 투명도전막을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
본 발명은 은 나노와이어(Ag Nanowire)에 관한 것으로, 투명도전막을 제조하기 위하여 사용되는 은 나노와이어를 제조하는 새로운 방법 및 이를 이용한 투명도전막에 관한 것이다.
본 발명에 따른 은 나노와이어의 제조방법은 환원작용을 하는 용매 내에 질산은과 이온성 액체를 용해시켜 제조하는 것을 그 특징으로 한다. 상기 용액을 상온에서 5~20 분간 교반하고, 150~170℃의 온도에서 2~4 시간 동안 마그네틱 바를 이용하여 교반하고, 상온으로 냉각시키고, 냉각된 반응물을 멤브레인 필터로 여과하고, 여과된 물질을 건조시키고, 건조된 물질을 아세톤과 에탄올로 희석한 후 원심분리기에서 분리하여 은 나노와이어를 얻는다.
본 발명에서 사용되는 이온성 액체는 이미다졸리움, 피롤리디늄, 및 피리디늄이 바람직하다.
이미다졸리움은 하기 구조식 (A) 및 (B)로 표시된다. 구조식 (A)는 2-치환 이미다졸리움 유도체(disubstituted imidazolium derivative)이고, 구조식 (B)는 3-치환 이미다졸리움 유도체(trisubstituted imidazolium derivative)이다.
Figure 112009078992413-PAT00001
Figure 112009078992413-PAT00002
(A) (B)
피롤리디움은 하기 구조식 (C)로 표시된다.
Figure 112009078992413-PAT00003
(C)
피리디늄은 하기 구조식 (D)로 표시된다.
Figure 112009078992413-PAT00004
(D)
상기식 (A), (B), (C) 및 (D)에서 R1, R2, 및 R3는 알킬기이고, X는 Br, Cl, I, NO3, PF6, BF4, SbF6, CF3SO3, CH3SO4, C2H5SO4, C2H3O2 또는 (CF3SO2)2N 이다.
본 발명에서 사용되는 상기의 이온성 액체는 저분자량을 갖는 이온성 액체이기 때문에 세척 후에 이온성 액체의 제거가 용이하여 전자자료로의 사용이 가능하다.
본 발명에서 사용하는 용매는 환원작용을 하는 용매로서 디올류, 폴리올류, 글리콜류, 또는 이들의 혼합물이 사용가능하다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 이들의 구체적인 용매로는 에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 글리세린, 글리세롤 및 글루코스가 있다.
상기에서 제조된 은 나노와이어는 우레탄 수분산액, 분산안정제, 초순수, 및 알코올을 혼합하여 교반한 후, 울트라 초음파 분산기로 초음판 분산시켜 투명도전 막을 제조하기 위한 투명전극용 잉크 조성물을 제조한다.
상기에서 제조된 투명전극용 잉크 조성물은 스핀코팅 방법으로 기판 위에 코팅한다. 코팅하기 전에, PET 필름 기판은 UV오존을 사용하여 조사함으로써 기판을 소수성에서 친수성으로 표면 처리한다. 코팅된 기판은 오븐에서 건조시킴으로써 투명도전막을 제조한다. 물론 스핀 코팅 외에도 그라비아 코팅, 슬릿 코팅, 바 코팅, 분무 코팅, 감압여과식 코팅, 전기영동 증착, 캐스팅, 잉크젯 프린팅, 또는 오프셋 프린팅 방법이 이용될 수 있다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 구체화될 것이며, 하기 실시예는 예시적인 목적으로 기재될 뿐이며 본 발명의 보호범위를 제한하거나 한정하는 것으로 해석될 수 없다.
나노와이어 합성
실시예 1
에틸렌 글리콜(ethylene glycol, 대정화금(주) 제품) 30.926g에 EMIM EtOSO3(1-Ethyl-3- methylimidazolium ethylsulfate, 바스프 제품) 2g을 용해시켜 용액을 만든다. 에틸렌 글리콜 10g에 질산은(AgNO3, 대정화금(주) 제품) 0.79g을 용해시켜 용액을 만든다. 상기 두 용액을 250 ml 3구 플라스크에 혼합한 후 25℃에서 10 분간 교반한다. 다시 상기 혼합 용액을 160℃에서 3 시간 동안 마그네틱 바를 통한 교반을 통해 회색빛을 띤 나노와이어을 얻는다.
반응이 끝난 후 실내온도에 맞추어 냉각시켰고, 반응 후 물질을 맴브레인 필터(1~3㎛, 어드밴택)로 여과한다. 여과된 물질은 100℃ 진공오븐에서 하루동안 건조하여 무게를 측정하였다. 필터에 걸린 물질은 아세톤과 에탄올로 약 10배로 희석한 후 원심분리기(Continent R, 한일과학(주) 제품)를 사용하여 2000 rpm에서 약 10분간 원심분리를 실시하여 와이어 형상의 입자를 회수하고 침전된 결과물을 다시 약 40℃ 진공오븐에서 하루 동안 건조한 후 시료의 무게를 측정한다. 생성된 실버 나노 와이어는 직경 70 nm, 길이는 12 ㎛이고 나노와이어 생성율은 82 wt%이다.
실시예 2
에틸렌 글리콜 30.926g에 BMIM SCN (1-Butyl-3-methylimidazolium thiocyanate, 바스프 제품) 2g을 용해시켜 용액을 만든다. 에틸렌 글리콜 10g에 질산은 0.79g을 용해시켜 용액을 만든다. 상기 두 용액을 250 ml 3구 플라스크에 혼합한 후 25℃에서 10분간 교반한다. 다시 용액을 160℃에서 3시간 동안 마그네틱 바를 통한 교반을 통해 회색빛을 띤 나노와이어을 얻는다. 반응이 끝난 후 실내온도에 맞추어 냉각시켰고, 반응 후 물질을 맴브레인 필터(1~3 ㎛m, 어드밴택)로 여과한다. 여과된 물질은 100℃ 진공오븐에서 하루동안 건조하여 무게를 측정하였다. 필터에 걸린 물질은 아세톤과 에탄올로 약 10배로 희석한 후 원심분리기 (Continent R, 한일과학)를 사용하여 2000 rpm에서 약 10분간 원심분리를 실시하여 와이어 형상의 입자를 회수하고 침전된 결과물을 다시 약 40℃ 진공오븐에서 하루 동안 건조한 후 시료의 무게를 측정한다. 생성된 실버 나노와이어는 직경 84 nm, 길이는 11 ㎛이고 나노와이어 생성율은 79%이었다
실시예 3
에틸렌 글리콜 30.926g에 E3MPYR ESU (N-Ethyl-3-methylpyridinium ethylsulfate, 머크사 제품)을 2g 용해시켜 용액을 만든다. 에틸렌 글리콜 10g에 질산은 0.79g을 용해시켜 용액을 만든다. 상기 두 용액을 250 ml 3구 플라스크에 넣어준 후 25℃에서 10 분간 교반한다. 반응기 온도 160℃에서 3 시간 동안 마그네틱 바를 통한 교반을 통해 회색빛을 띤 은 나노와이어 반응 생성물을 얻는다. 반응이 끝난 후 실내온도에 맞추어 냉각시켰고, 반응 후 물질을 맴브레인 필터로 (1~3 ㎛, 어드밴택)로 여과한다. 여과된 물질은 100℃ 진공오븐에서 하루 동안 건조하여 나노와이어로 성장하지 않은 입자들의 무게를 측정하였다. 필터에 걸린 물질은 아세톤과 에탄올로 약 10배로 희석한 후 원심분리기(Continent R, 한일과학)를 사용하여 2000rpm에서 약 10분간 원심분리를 실시하여 와이어 형상의 입자를 회수하고 침전된 결과물을 다시 약 40℃ 진공오븐에서 하루 동안 건조한 후 시료의 무게를 측정한다. 생성된 실버 나 와이어는 직경 84 nm, 길이는 11 ㎛이고 나노와이어 생성율은 79%이었다.
비교실시예 1
에틸렌 글리콜 0.125g에 육염화백금산(H2PtCl6, 코지마 케미칼)를 0.0125g 용해시켜 용액을 만든다. 에틸렌 글리콜 30.926g에 폴리비닐 피롤리돈(Mw=40,000,대정화금) 3.16g을 용해시켜 용액을 만든다. 에틸렌 글리콜 10g에 질산은 0.79g을 용해시켜 용액을 만든다. 250 ml 3구 플라스크에 에틸렌글리콜5g을 160℃로 예열시킨다. 그리고 여기에 seed 역할을 할 육염화 백금산 용액을 투입하고, 이 seed가 환원될 순간 각각 에틸렌 글리콜에 용해시킨 PVP(Mw=40,000, 대정화금(주) 제품)용액과 질산은 용액을 연동펌프(PP-150D, 풍림상사 제품)와 여기에 연결된 Easy-Load Master Flex L/S 시스템(7518-00, Cole Parmeter)을 환류과정을 거치면서 10 분간 투입시간을 조절하여 투입한다. 투입한 후 3 시간 동안 마그네틱 바를 통한 교반을 통해 회색빛이 나는 은 나노와이어 반응 생성물을 얻는다.
반응이 끝난후 실내온도에 맞추어 냉각시켰고, 반응 후 물질을 맴브레인 필터(1~3 ㎛, 어드밴택)로 여과한다. 여과된 물질은 100℃ 진공오븐에서 하루 동안 건조하여 나노와이어로 성장하지 않은 입자들의 무게를 측정하였다. 필터에 걸린 물질은 아세톤과 에탄올로 약 10배로 희석한 후 원심분리기(Continent R, 한일과학)를 사용하여 2000 rpm에서 약 10분간 원심분리를 실시하여 와이어 형상의 입자를 회수하고 침전된 결과물을 다시 약 40℃ 진공오븐에서 하루 동안 건조한 후 시료의 무게를 측정하였다. 생성된 실버 나노와이어는 직경 140 nm, 길이는 6.5 ㎛ 이고 나노와이어 생성율은 30%이었다.
비교실시예 2
에틸렌 글리콜 0.125g에 tetrabutylammonium chloride(동경화성 제품)를 0.0125g 용해시켜 용액을 만든다. 에틸렌 글리콜 30.926g에 폴리비닐 피롤리돈 (Mw=40,000,대정화금 제품) 3.16g을 용해시켜 용액을 만든다. 에틸렌 글리콜 10g에 질산은 0.79g을 용해시켜 용액을 만든다. 250ml 3구 플라스크에 상기 3 용액을 넣어준 후 25℃에서 10 분간 혼합한 후 반응기온도 160℃에서 3 시간 동안 마그네틱 바를 통한 교반을 통해 회색빛이 나는 은 나노와이어 반응 생성물을 얻는다.
반응이 끝난 후 실내온도에 맞추어 냉각시켰고, 반응 후 물질을 맴브레인 필터로(1~3 ㎛, 어드밴택)로 여과한다. 여과된 물질은 100℃ 진공오븐에서 하루 동안 건조하여 나노와이어로 성장하지 않은 입자들의 무게를 측정하였다. 필터에 걸린 물질은 아세톤과 에탄올로 약 10배로 희석한 후 원심분리기(Continent R, 한일과학)를 사용하여 2000 rpm에서 약 10분간 원심분리를 실시하여 와이어 형상의 입자를 회수하고 침전된 결과물을 다시 약 40℃ 진공오븐에서 하루 동안 건조한 후 시료의 무게를 측정한다. 생성된 실버 나노 와이어는 직경 120 nm, 길이는 8.5 ㎛ 이고 나노와이어 생성율은 25%이었다.
투명도전성 잉크 조성물 제조
상기 실시예 1~3 및 비교실시예 1~2에서 제조한 은 나노와이어를 우레탄 수분산액(NeoRez R986, 디에스엠), 분산안정제(Dynol 604, 에어프로덕트), 초순수, 알콜을 표 1에 조성에 따라 넣은 후 호모 디스퍼져(T.K. HOMO DISPER, 티케이)로 약 10분간 교반한 후 울트라 초음파 분산기(VCX-750, 소닉스)를 사용하여 5 MJ로 5분간 초음파 분산을 통해 투명전극용 잉크 조성물을 제조하였다.
투명도전막 제조: 실시예 4∼6 및 비교실시예 3∼4
100 ㎛ 두께의 PET 필름에 UV오존(UVO 384-220, 아텍LTS)을 사용하여 5분간 조사하여 기판을 소수성에서 친수성으로 표면 처리한다. 표면 처리된 기판에 상기에서 제조된 투명전극용 잉크 조성물을 스핀 코팅 방법으로 코팅을 한 후 오븐에서 140℃, 30분간 건조하여 실시예 4∼6 및 비교실시예 3∼4의 투명도전막을 제조한다.
물성측정
상기 실시예 4∼6 및 비교실시예 3∼4에서 제조된 투명도전막에 대해서 광투과도와 면저항을 측정하였다. 광 투과도는 Uv-vis 스펙트로미터(Agilent 8453, 에이질런트)를 이용하여 550 nm 파장대에서의 광투과를 측정하였다. 건조된 필름(투명전극)의 면저항 특성은 4 point probe (CMT-SR3000, 에이아이티) 방법으로 측정하였다. 측정된 물성은 표 1에 나타내었다.
실시예 4∼6에 따른 현미경 사진도 도면에 나타내었다. 제1도는 이온성 액체로서 1-에틸-3-메틸이미다졸라움 에틸술페이트를 사용하여 제조된 실시예 4의 은 나노와이어의 FE-SEM 사진이다. 제2도는 이온성 액체로서 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 티오시아네이트를 사용하여 제조된 실시예 5의 은 나노와이어의 FE-SEM사진이다. 제3도는 이온성 액체로서 N-Ethyl-3-메틸피리디늄 에틸술페이트를 사용하여 제조된 실시예 6의 은 나노와이어의 FE-SEM사진이다.
표 1
실시예4 실시예5 실시예6 비교예3 비교예4
은와이어(실시예1) 1.5
은와이어(실시예2) 1.5
은와이어(실시예3) 1.5
은와이어(비교예1) 1.5
은와이어(비교예2) 1.5
우레탄 수분산액 20 20 20 20 20
분산안정제 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
초순수 38.4 38.4 38.4 38.4 38.4
이소프로판올 40 40 40 40 40
광투과도 81% 83% 82% 75% 77%
면저항 350Ω/□ 376Ω/□ 361Ω/□ 422Ω/□ 524Ω/□
(상기 표에서의 조성물의 수치에 대한 단위는 모두 중량%임)
상기 표에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 투명도전막은 광투과도가 모두 80% 이상으로 우수하고, 면저항도 모두 370Ω/□ 이하로 우수함을 알 수 있다.
본 발명의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이며, 본 발명의 보호범위는 하기의 특허청구범위에 의하여 보다 명확해질 것이다.
제1도는 이온성 액체로서 1-에틸-3-메틸이미다졸라움 에틸술페이트를 사용하여 제조된 은 나노와이어의 FE-SEM 사진이다.
제2도는 이온성 액체로서 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 티오시아네이트를 사용하여 제조된 은 나노와이어의 FE-SEM사진이다.
제3도는 이온성 액체로서 N-Ethyl-3-메틸피리디늄 에틸술페이트를 사용하여 제조된 은 나노와이어의 FE-SEM사진이다.

Claims (11)

  1. 환원작용을 하는 용매 내에 질산은과 이온성 액체를 용해시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 은 나노와이어의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 환원작용을 하는 용매는 디올류, 폴리올류, 글리콜류, 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 은 나노와이어의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 환원작용을 하는 용매는 에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 글리세린, 글리세롤 및 글루코스인 것을 특징으로 하는 은 나노와이어의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 이온성 액체는 이미다졸리움, 피롤리디늄, 또는 피리디늄인 것을 특징으로 하는 은 나노와이어의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 이미다졸리움은 하기 구조식 (A)로 표시되는 2-치환 이미다졸리움 유도체(disubstituted imidazolium derivative) 또는 구조식 (B)로 표시되는 3-치환 이미다졸리움 유도체(trisubstituted imidazolium derivative)인 것을 특징으로 하는 은 나노와이어의 제조방법:
    Figure 112009078992413-PAT00005
    Figure 112009078992413-PAT00006
    (A) (B)
    상기식에서 R1, R2, 및 R3는 알킬기이고, X는 Br, Cl, I, NO3, PF6, BF4, SbF6, CF3SO3, CH3SO4, C2H5SO4, C2H3O2 또는 (CF3SO2)2N 임.
  6. 제4항에 있어서, 상기 피롤리디늄은 하기 구조식 (C)로 표시되는 것을 특징으로 하는 은 나노와이어의 제조방법:
    Figure 112009078992413-PAT00007
    (C)
    상기식에서 R1 및 R2는 알킬기이고, X는 Br, Cl, I, NO3, PF6, BF4, SbF6, CF3SO3, CH3SO4, C2H5SO4, C2H3O2 또는 (CF3SO2)2N 임.
  7. 제4항에 있어서, 상기 피리디늄은 하기 구조식 (D)로 표시되는 것을 특징으로 하는 은 나노와이어의 제조방법:
    Figure 112009078992413-PAT00008
    (D)
    상기식에서 R1 및 R2는 알킬기이고, X는 Br, Cl, I, NO3, PF6, BF4, SbF6, CF3SO3, CH3SO4, C2H5SO4, C2H3O2 또는 (CF3SO2)2N 임.
  8. 제1항에 있어서, 상기 용액을 상온에서 5~20 분간 교반하고, 150~170℃의 온도에서 2~4 시간 동안 마그네틱 바를 이용하여 교반하고, 상온으로 냉각시키고, 냉각된 반응물을 멤브레인 필터로 여과하고, 여과된 물질을 건조시키고, 건조된 물질을 아세톤과 에탄올로 희석한 후 원심분리기에서 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 은 나노와이어의 제조방법.
  9. 제1항 내지 제8항의 어느 한 항에 따른 방법에 의하여 제조된 은 나노와이어.
  10. 제9항의 은 나노와이어, 우레탄 수분산액, 분산안정제, 초순수, 및 알코올을 혼합하여 교반하고, 울트라 초음파 분산기로 초음판 분산시켜서 제조되는 투명도전막을 제조하기 위한 투명전극용 잉크 조성물.
  11. 제10항의 투명전극용 잉크 조성물을 기판 위에 코팅하여 제조된 투명도전막.
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