KR20110073272A - 전도성 고분자 조성물 및 이를 이용한 전도성 필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전도성 고분자 조성물 및 전도성 필름에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전도성 고분자 조성물은 바인더 역할을 수행하며, 높은 분자 질서도를 갖는 액정 고분자를 포함함으로써, 전도도 특성이 우수한 장점을 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 전도성 필름은 베이스 부재 및 상기 베이스 부재에 형성되며 전도성 고분자, 액정 고분자 및 제2 도펀트를 포함함으로써, 전도도 특성이 우수하여 디스플레이, 터치 패널 등에 널리 이용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전도성 필름은 베이스 부재 및 상기 베이스 부재에 형성되며 전도성 고분자, 액정 고분자 및 제2 도펀트를 포함함으로써, 전도도 특성이 우수하여 디스플레이, 터치 패널 등에 널리 이용될 수 있다.
Description
본 발명은 전도성 고분자 조성물 및 이를 이용한 전도성 필름에 관한 것이다.
컴퓨터, 각종 가전기기와 통신기기가 디지털화되고 급속히 고성능화 됨에 따라 휴대 가능한 디스플레이의 구현이 절실히 요구되고 있다. 휴대 가능한 디스플레이를 구현하기 위해서는, 디스플레이용 전극 재료는 투명하면서도 낮은 저항값을 나타낼 뿐만 아니라, 기계적으로 안정할 수 있도록 높은 유연성을 나타내어야 하고, 기판의 열팽창 계수와 유사한 열팽창 계수를 갖고 있어서 기기가 과열되거나 고온인 경우에도 단락되거나 면저항의 변화가 크지 않아야 한다.
현재 디스플레이용으로 가장 많이 사용되고 있는 투명전극은 인듐-주석 산화물(ITO), 안티몬-주석 산화물(ATO) 등과 같은 TCO(투명 전도성 산화물)이다. 이는 통상 스퍼터링의 방식으로 증착되며 공정이 복잡하고 고비용의 문제점을 갖고 있다. ITO 전극은 문제점을 서술하면 아래와 같다.
1. ITO는 무기물로 성형시 균열발생도가 상당히 높다.
2. ITO의 주원료인 인듐은 자원이 한정된 광물로 평판 디스플레이 시장의 확대와 더불어 급속히 고갈되고 있는 물질이다.
3. 최근 각광을 받고 있는 터치 패널 용도로 사용하기 위해서 필름에 적용시 까다로운 공정 및 자체 특성의 한계로 제작이 용이하지 않은 문제점이 있다.
상기 ITO의 단점으로 대체물에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 그 중 전도성 고분자는 유연성, 단순공정에 의한 저가화 등의 장점으로 많은 관심을 받고 있다. 전도성 고분자는 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜 등이 있다. 폴리티오펜 유도체중 PEDOT/PSS로 약칭되는 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트는 Bayer사(상품명: Baytron P)에 의해 개발되어 대전방지용 필름에 이미 많이 사용되고 있다.하지만 이 PEDPT/PSS은 면저항이 105~109Ω/□ 수준으로 ITO 대체로서의 전도도 특성을 충족시키지 못하고 있다. 또한 전도도 특성의 향상을 위해 디메틸설폭사이드(DMSO), 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol), 솔비톨(Sorbitol) 등을 첨가하여 효과를 볼 수 있다는 연구내용이 다수 등장하고 있다. 하지만 여전히 ITO 대체수준에는 미흡하며 또한 필름화를 진행할 경우 불가피하게 사용되는 바인더로 인해 전도도 특성의 저하가 더욱 심화된다. 여타의 전도성 고분자도 이와 같은 단점을 지닌다.
한국 특허 제0692474호에서는 전도성 고분자 조성물로서 PEDOT에 산소함유 유기화합물(질소함유 제외) 등을 첨가한 것을 사용하고 있으나, 투명전극을 형성함에 있어, 접착력을 가진 고분자에 관한 내용에 대하여는 개시 및 시사가 없다.
또한 상기 특허의 상기 전도성 고분자 조성물로 이루어진 투명전극막의 경우 10,000 Ω/□ 이하의 면저항 값을 가진다고 하나 이 역시 ITO 대체로서는 불충분하다고 판단된다.
따라서, 여전히 디스플레이, 터치 패널 등의 투명전극에 사용되기에 적합한 낮은 면저항 값을 갖는 전도성 고분자 조성물에 대한 요구가 존재한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 액정 고분자를 첨가하여 전도도 특성이 우수한 전도성 고분자 조성물 및 전도성 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전도성 필름은 전도성 고분자, 액정 고분자 및 용매를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 본 발명은 상기 전도성 고분자 조성물은 전도성 고분자 15중량% ~ 70중량%, 액정 고분자 0.1중량% ~ 20중량% 및 용매 20중량% ~ 75중량% 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 액정 고분자는 5중량% ~ 10중량% 범위로 포함된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 액정 고분자는 아크릴계 액정 고분자인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 아크릴계 액정 고분자는 1,4-비스[3-(아크릴록시옥시)프로필옥시]-2-메틸 벤젠인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 아크릴계 액정 고분자는 1,4-비스[3-(아크릴록시옥시)프로필옥시]-2-메틸 벤젠과 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA)의 혼합물이고, 혼합비가 1:1 ~ 5:1인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 전도성 고분자는 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS)인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 용매는 지방족 알코올, 지방족 케톤, 지방족 카르복실산 에스테르, 지방족 카르복실산 아미드, 방향족 탄화수소, 지방족 탄화수소, 아세토 니트릴, 지방족 술폭시드, 물 또는 이들의 혼합물 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 전도성 고분자 조성물은 제2 도펀트, 분산안정제 및 바인더로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 제2 도펀트는 디메틸설폭사이드, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 및 N-디메틸아세트이미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 극성용매인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 분산안정제는 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol) 또는 솔비톨(Sorbitol)인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전도성 필름은 베이스 부재와 상기 베이스 부재에 전도성 고분자, 액정 고분자 및 용매를 포함하는 전도성 고분자 조성물을 코팅 및 건조하여 형성된 투명전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 본 발명은 상기 액정 고분자는 아크릴계 액정 고분자인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 아크릴계 액정 고분자는 1,4-비스[3-(아크릴록시옥시)프로필옥시]-2-메틸 벤젠인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 아크릴계 액정 고분자는 1,4-비스[3-(아크릴록시옥시)프로필옥시]-2-메틸 벤젠과 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA)의 혼합물이고, 혼합비가 1:1 ~ 5:1인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 전도성 고분자는 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS)인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 전도성 고분자 조성물은 제2 도펀트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 제2 도펀트는 디메틸설폭사이드, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 및 N-디메틸아세트이미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 극성용매인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 투명전극은 10 내지 1000 Ω/□의 면저항 값을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따른 전도성 고분자 조성물 및 전도성 필름은 액정 고분자를 포함하여, 액정 고분자의 높은 분자 질서도 특성으로 인해 전도도가 향상된다.
또한, 액정 고분자는 바인더 기능을 동시에 수행하여 추가적인 바인더의 첨가를 생략하거나 최소화함으로써 전도도 특성을 높일 수 있다.
또한, 액정 고분자는 아크릴계 액정 고분자로서 고분자 중합이 용이하다.
또한, 본 발명에 따른 전도성 필름은 10 내지 1000 Ω/□ 범위의 면저항 값을 가짐에 따라 액정 디스플레이, 터치 패널, e-paper, OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등의 모든 디스플레이 소자의 전극용으로 적용이 가능하다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전도성 필름의 단면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전도성 고분자 조성물은 전도성 고분자, 액정 고분자 및 용매를 포함한다. 본 발명에 따른 전도성 고분자 조성물은 바인더 역할을 하며, 동시에 전도도 특성의 향상을 가져올 수 있는 액정 고분자(LIQUID CRYSTAL POLYMER)를 포함한 것을 특징으로 한다.
액정 고분자는 액정성과 고분자의 특성을 동시에 나타내는 화합물이다. 액정은 고체와 액체의 중간상(INTERMEDIATE STATE)으로 고체와는 달리 위치의 규칙성(positional order)은 없으나 방향성(orientational order)를 가짐으로서 고유의 특성을 나타내며 아무런 질서도(order)가 없는 액체와도 차별화되는 성질을 보인다.
통상적으로 전도성 고분자의 전도도 향상을 위해서는 제2 도펀트(dopant)로서 극성용매를 주로 사용하지만 이 경우에도 1000 Ω/□의 면저항이 실현가능한 한계치였다. 또한 베이스 부재와의 접착력 향상을 위해 첨가제로서 바인더를 사용하는 것이 불가피하나, 바인더를 사용하는 경우 전도도 특성의 저하를 피할 수 없다.
하지만, 본 발명에서와 같이 액정 고분자를 첨가하는 경우 바인더의 사용을 생략하거나 최소화 할 수 있는 추가적인 장점에 의하여 전도도 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이 액정 고분자는 액정 고유의 방향성 특성을 그대로 보유하고 있으며, 이를 통하여 전도성 고분자 조성물과 혼합하여 코팅할 경우 전도성 고분자의 형태 및 배열에 영향을 미친다. 이에 따라 액정 고분자의 높은 질서도로 인하여 전도성 고분자의 질서도 또한 상승함과 동시에 이러한 조성물로 이루어진 전도성 필름의 전도도를 급격히 높일 수 있다.
이때, 액정 고분자는 아크릴계 액정 고분자인 것이 바람직하다. 아크릴계 액정 고분자는 가격이 저렴하며, 고분자 중합이 용이하다는 장점이 있다. 아크릴계 액정 고분자로서 1,4-비스[3-(아크릴록시옥시)프로필옥시]-2-메틸 벤젠(Merck 사의 RM257 또는 RM82)등을 사용할 수 있다.
또한, 액정 고분자는 1,4-비스[3-(아크릴록시옥시)프로필옥시]-2-메틸 벤젠 과 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA) 등의 등방성 모노머의 혼합물일 수 있다. 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA)을 첨가하는 경우, 전도성 고분자 조성물의 가공성이 향상되는 장점이 있다. 전도성 고분자 조성물의 전도도 특성을 고려할 때, 1,4-비스[3-(아크릴록시옥시)프로필옥시]-2-메틸 벤젠과 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA)의 혼합비는 1:1 ~ 5:1 인것이 바람직하다.
다만, 본 발명의 액정 고분자는 앞에서 설명한 아크릴계 액정 고분자로 한정되는 것은 아니며, 액정 고분자를 중합된 형태로 사용하거나 또는 모노머 형태로 첨가하여 사용할 수도 있다.
액정 고분자는 상기 전도성 고분자 조성물의 중량에 기초하여 0.1중량% ~ 20중량% 범위, 바람직하게는 5중량% ~ 10중량% 범위로 포함된다. 상기 액정 고분자가 5중량% 미만으로 포함되는 경우에는 액정 고분자의 사용으로 인한 전도도 향상 및 접착성 향상의 효과가 미미하고, 20중량% 를 초과하여 사용하는 경우에는 상대적으로 전도성 고분자 및 용매 등의 사용이 충분치 못하여 전도도가 저하되는 단점이 있다.
본 발명의 전도성 고분자 조성물은 고분자 조성물 원액에 액정 고분자를 직접 혼합하여 사용할 수 있으며, 또한 베이스 부재에 도포한 후에 사용하는 것도 가능하다.
전도성 고분자는 탄소원자 하나 당 한개의 
-전자를 갖는 전기전도성을 띄는 고분자로서 일반적으로 약 10,000 이상의 분자량을 갖는다. 전도성 고분자는 기존의 ITO(Indium Tin Oxide)에 비해 경량임과 동시에 유연성이 높은 박막을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 이러한 전도성 고분자는 폴리티오펜계, 폴리피롤계, 폴리페닐렌계, 폴리아닐린계 또는 폴리아세틸렌계 중 어느 하나일 수 있다.
이때, 바람직하게는 폴리티오펜계 전도성 고분자는 폴리에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌술포네이트(PEDOT/PSS)이다. 구체적으로 (주)H.C스탈크사의 클레비오스 피(Clevios P) 제품을 사용한다. 상기 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)은 제1 도펀트로서 폴리스티렌술포네이트(PSS)가 도핑되어 있어 물에 잘 녹는 성질을 나타내며, 열적 안전성이 매우 우수하다.
또한, 전도성 고분자는 15중량% ~ 70중량%가 포함된다. 바람직하게는 25중량% ~ 65중량% 로 사용된다. 상기 전도성 고분자가 15 중량% 미만인 경우 추가적인 도펀트로 극성용매를 사용하여도 1 ㏀/㎡ 이하의 전도성을 실현하기 어렵다. 또한, 70 중량% 를 초과하는 경우에는, 코팅 가공성이 용이하지 않다.
본 발명의 전도성 고분자 조성물의 분산액으로 사용되는 용매는 1종 이상의 용매가 사용될 수 있으며, 예를 들어 메탄올, 에탄올, i-프로판올 및 부탄올 등의 지방족 알코올, 아세톤, 메틸 에틸 케톤 등의 지방족 케톤, 지방족 카르복실산 에스테르, 지방족 카르복실산 아미드, 방향족 탄화수소, 지방족 탄화수소, 아세토 니트릴, 지방족 술폭시드, 물 또는 이들의 혼합물 중 어느 하나 일 수 있다.
또한, 용매는 전도성 고분자 조성물에 20중량% ~ 75중량%로 포함하며, 바람직하게는 25중량% ~ 70중량%를 포함한다. 용매가 10중량% 미만인 경우 전도성 고분자의 용액 중의 분산성이 떨어지며, 75중량% 초과하는 경우에는 전도성 고분자 조성물의 전도도가 감소된다.
여기서, 전도성 고분자 조성물은 제2 도펀트, 분산안정제 및 바인더로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
여기서, 제2 도펀트는 극성용매로서 전도도 특성을 향상시키기 위하여 포함된다. 제2 도펀트는 디메틸설폭사이드, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 또는 N-디메틸아세트이미드 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 극성용매일 수 있다. 제2 도펀트는 0.5중량% ~ 5중량%를 포함하며 바람직하게는 1.5중량% ~ 4중량% 가 포함된다. 제2 도펀트가 0.5중량% 미만인 경우 전기전도도 향상효과가 미약하며, 5중량% 초과하는 경우 제2 도펀트 추가에 따른 전기전도도의 향상효과가 없으므로 도펀트가 낭비될 수 있다.
또한, 본 발명의 전도성 고분자 조성물은 분산안정제를 더 포함할 수 있다. 상기 분산안정제로는 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol), 솔비톨(Sorbitol) 등이 사용될 수 있다. 제2 도펀트로서 극성용매만 단독으로 사용할 때보다 분산안정제를 함께 사용함이 전기전도도 향상 효과가 높다. 분산안정제는 0.5중량% ~ 7중량% 포함하되, 바람직하게는 1중량% ~ 5중량%가 포함된다.
바인더는 베이스 부재와 전도성 고분자 조성물과의 접착력을 높이기 위해 첨가된다. 바인더는 아크릴계, 에폭시계, 에스터계, 우레탄계, 에테르계, 카복실계, 아미드계 등이 있으며, 사용되는 베이스 부재의 종류에 따라 용이하게 선택가능하다.
뿐만 아니라, 결합제, 계면활성제, 소포제 등이 더 첨가될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전도성 필름은 도 1에 도시된 바와 같이 베이스 부재(10)와 상기 베이스 부재(10)에 전도성 고분자, 액정 고분자 및 용매를 포함하는 전도성 고분자 조성물을 코팅 및 건조하여 형성한 투명전극(20)으로 구성된다. 이하 전도성 필름의 구성요소 별로 나누어 살펴보기로 한다. 앞에서 설명한 부분과 중복되는 부분은 생략하거나 간략히 언급하도록 하겠다.
투명전극(20)은 도 1에 도시된 바와 같이 베이스 부재(10)상에 형성되며, 액정 고분자를 포함하여 전도도 특성이 우수하다. 또한, 액정 고분자는 바인더의 기능을 수행함으로써, 추가적인 바인더의 사용을 생략하거나 최소화할 수 있어 투명전극(20)의 전도도 저하를 막을 수 있다.
이때, 액정 고분자는 아크릴계 액정 고분자인 것이 바람직하다. 아크릴계 액정 고분자로서 1,4-비스[3-(아크릴록시옥시)프로필옥시]-2-메틸 벤젠(Merck 사의 RM257 또는 RM82)등을 사용할 수 있다.
또한, 액정 고분자는 1,4-비스[3-(아크릴록시옥시)프로필옥시]-2-메틸 벤젠 과 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA) 등의 등방성 모노머의 혼합물일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전도성 필름은 제2 도펀트를 더 포함한 전도성 고분자 조성물을 이용하여 형성한 것일 수 있다. 제2 도펀트는 투명전극(20)의 추가적인 전도도 향상을 위해 포함된다. 제2 도펀트는 디메틸설폭사이드, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 및 N-디메틸아세트이미드 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 극성용매일 수 있다.
본 발명에 따른 투명전극(20)은 10 내지 1000 Ω/□의 면저항 값을 갖음으로써, 전도도 특성이 우수하여, 디스플레이, 터치 패널 등에 ITO의 대체물질로서 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 전도성 고분자 조성물이 코팅되는 베이스 부재(10)는 유리, 강화유리, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, Polyethylene terephtalate), 폴리에틸렌나프탈렌디카르복실레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC, Polycarbonate), 아크릴(PMMA, Polymethylmethacrylate), 고리형 올레핀 고분자(COC) 중 어느 하나 또는 이들이 블렌딩된 재질로 이루어진 것 일수 있다.
또한, 상기 베이스 부재(10)는 그 두께가 10 내지 1500 μm인 것이 바람직하다. 상기 베이스 부재(10)의 두께가 너무 얇으면 기판으로서 지지역할을 수행할 수 없으며, 그 두께가 너무 두꺼우면 기기의 소형화를 어렵게 만드는 문제점이 있다.
코팅 방법으로는 스핀 코팅, 바(bar) 코팅, 스프레이 코팅, 잉크젯 프린팅, 스프레딩 또는 침지법 등이 사용될 수 있다.
또한 전도성 고분자 조성물의 접착력을 향상시키는 방안으로 베이스 부재(10) 상에 UV(자외선)조사 내지 코로나 처리를 하거나 혹은 프라이머 처리를 하여 향상시킬 수도 있다.
실시예
1 - 5
아래 표 1에 나타난 성분과 중량%로 전도성 고분자 조성물을 제조하였다.
전도성 고분자로서 PEDOT/PSS 수용액을 넣고 교반하면서 첨가제를 넣고 약 1시간 정도 균일하게 혼합하여 전도성 고분자 조성물을 제조하였다. 생성된 조성물을 투명 필름 위에 도포한 후 80 내지 100 ℃에서 5분간 건조하여 전도성 필름을 제조하였다. 건조 후 고분자 막의 두께는 100 내지 200 nm 수준이었으며 투과율은 모두 80% 이상을 나타내었다. 액정 고분자는 1,4-비스[3-(아크릴록시옥시)프로필옥시]-2-메틸 벤젠으로서 Merck 사의 RM257 제품을 사용하였다.
| 전도성 고분자 | 용매 | 제2 도펀트 | 바인더 |
액정고분자 | |
| 실시예 1 | PEDOT/PSS 28 |
i-프로판올 64 |
DMSO 1 |
아크릴계 5 |
아크릴계 액정고분자 2 |
| 실시예 2 | PEDOT/PSS 28 |
i-프로판올 64 |
DMSO 1 |
PVA 5 |
아크릴계 액정고분자 2 |
| 실시예 3 | PEDOT/PSS 28 |
i-프로판올 64 |
DMSO 1 |
- | 아크릴계 액정고분자 7 |
| 실시예 4 | PEDOT/PSS 28 |
에탄올 64 |
DMSO 1 |
아크릴계 5 |
아크릴계 액정고분자 2 |
| 실시예 5 | PEDOT/PSS 28 |
에탄올 64 |
DMSO 1 |
아크릴계 5 |
아크릴계 액정고분자 2 |
비교예
1-2
비교예로서 아래 표 2에 나타난 전도성 고분자 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1 내지 5과 동일한 방법으로 전도성 필름을 얻었다.
비교예 1은 본 발명의 전도성 고분자 조성물과 달리 액정 고분자를 첨가하지 않은 차이를 가지며, 비교예 2에서는 본 발명의 바람직한 액정 고분자의중량% 범위인 0.1 내지 20중량%를 벗어나 24중량%를 갖는다.
| 전도성 고분자 | 용매 | 제2 도펀트 | 바인더 |
액정고분자 | |
| 비교예 1 | PEDOT/PSS 28 |
i-프로판올 66 |
DMSO 1 |
아크릴계 5 |
- |
| 비교예 2 | PEDOT/PSS 28 |
i-프로판올 42 |
DMSO 1 |
아크릴계 5 |
아크릴계 액정고분자 24 |
상기 실시예 1 내지 5에 의하여 제조된 전도성 필름 및 비교예에서 얻은 전도성 필름의 면저항 값을 아래 표 3에 나타내었다.
| 면저항 (Ω/□) |
접착력 | |
| 실시예 1 |
70 | 양호 |
| 실시예 2 |
100 | 양호 |
| 실시예 3 |
10 | 양호 |
| 실시예 4 |
500 | 양호 |
| 실시예 5 |
150 | 양호 |
| 비교예 1 |
10,000 | 양호 |
| 비교예 2 |
2,000 | 양호 |
상기 표 3에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 전도성 필름은 모두 10 내지 1000 Ω/□ 범위의 낮은 면저항 값을 가짐을 알 수 있다.
그러나, 비교예 1과 같이 액정 고분자를 첨가하지 않은 경우는 10000 Ω/□의 면저항 값을 가짐을 알 수 있는데 이는 ITO를 대체하는 재료로서 적합하지 않다.
또한, 비교예 2는 액정 고분자를 본 발명에 따른 액정 고분자의 첨가량의 범위인 20중량%를 초과하여 과도한 양의 액정 고분자가 사용되어, 2000 Ω/□의 면저항 값을 가졌다. 비교예 2에 따른 전도성 필름 역시 본 발명과 비교하여 상대적으로 높은 면저항 값을 가짐을 알 수 있으며, 이는 본 발명에 따른 전도성 고분자 조성물이 ITO 등의 대체로서 디스플레이 및 터치 패널 등에 사용되기에 보다 적합하다는 것을 보여준다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 전도성 고분자 조성물 및 전도성 필름은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다. 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 명확해질 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10 : 베이스 부재 20 : 투명전극
Claims (19)
- 전도성 고분자;
액정 고분자; 및
용매;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 전도성 고분자 조성물은 전도성 고분자 15중량% ~ 70중량%, 액정 고분자 0.1중량% ~ 20중량% 및 용매 20중량% ~ 75중량% 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 조성물. - 청구항 2에 있어서,
상기 액정 고분자는 5중량% ~ 10중량% 범위로 포함된 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 액정 고분자는 아크릴계 액정 고분자인 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 조성물. - 청구항 4에 있어서,
상기 아크릴계 액정 고분자는 1,4-비스[3-(아크릴록시옥시)프로필옥시]-2-메틸 벤젠인것을 특징으로 하는 전도성 고분자 조성물. - 청구항 4에 있어서,
상기 아크릴계 액정 고분자는 1,4-비스[3-(아크릴록시옥시)프로필옥시]-2-메틸 벤젠과 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA)의 혼합물이고, 혼합비가 1:1 ~ 5:1인 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 전도성 고분자는 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS)인 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 용매는 지방족 알코올, 지방족 케톤, 지방족 카르복실산 에스테르, 지방족 카르복실산 아미드, 방향족 탄화수소, 지방족 탄화수소, 아세토 니트릴, 지방족 술폭시드, 물 또는 이들의 혼합물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 전도성 고분자 조성물은 제2 도펀트, 분산안정제 및 바인더로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 조성물. - 청구항 9에 있어서,
상기 제2 도펀트는 디메틸설폭사이드, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 및 N-디메틸아세트이미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 극성용매인 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 조성물. - 청구항 9에 있어서,
상기 분산안정제는 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol) 또는 솔비톨(Sorbitol) 인 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 조성물. - 베이스 부재; 및
상기 베이스 부재에 전도성 고분자, 액정 고분자 및 용매를 포함하는 전도성 고분자 조성물을 코팅 및 건조하여 형성된 투명전극;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 필름. - 청구항 12에 있어서,
상기 액정 고분자는 아크릴계 액정 고분자인 것을 특징으로 하는 전도성 필름. - 청구항 13에 있어서,
상기 아크릴계 액정 고분자는 1,4-비스[3-(아크릴록시옥시)프로필옥시]-2-메틸 벤젠인 것을 특징으로 하는 전도성 필름. - 청구항 13에 있어서,
상기 아크릴계 액정 고분자는 1,4-비스[3-(아크릴록시옥시)프로필옥시]-2-메틸 벤젠과 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA)의 혼합물이고, 혼합비가 1:1 ~ 5:1인 것을 특징으로 하는 전도성 필름. - 청구항 12에 있어서,
상기 전도성 고분자는 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS)인 것을 특징으로 하는 전도성 필름. - 청구항 12에 있어서,
상기 전도성 고분자 조성물은 제2 도펀트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 필름. - 청구항 17에 있어서,
상기 제2 도펀트는 디메틸설폭사이드, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 및 N-디메틸아세트이미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 극성용매인 것을 특징으로 하는 전도성 필름. - 청구항 12에 있어서,
상기 투명전극은 10 내지 1000 Ω/□의 면저항 값을 갖는 것을 특징으로 하는 전도성 필름.
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