KR20130079279A - Complex particle for transparent conducting film and the transparent conducting film using thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 투명 전도성 필름용 복합 입자, 이의 제조방법 및 이를 이용한 투명 전도성 필름에 관한 것으로, 상세하게, 투명 전도성 필름에 사용되어 극히 민감한 터치시 감도의 구현이 가능한 투명 전도성 필름용 복합 입자에 관한 것이다.
The present invention relates to a composite particle for a transparent conductive film, a method for producing the same, and a transparent conductive film using the composite particle. More particularly, the present invention relates to a composite particle for a transparent conductive film which is used in a transparent conductive film, .
컴퓨터, 각종 가전 기기와 통신기기가 디지털화되고 급속히 고성능화 됨에 따라 대화면 및 휴대 가능한 디스플레이의 구현이 절실히 요구되고 있다. 휴대 가능한 대면적의 유연한 디스플레이를 구현하기 위해서는 신문처럼 접거나 말 수 있는 재질의 디스플레이용 전극 재료가 요구된다.BACKGROUND OF THE INVENTION As computers, various home appliances and communication devices are digitized and rapidly upgraded, there is a desperate need for realization of large-screen and portable displays. In order to realize a portable large-area flexible display, an electrode material for a display material such as a newspaper is required.
이를 위하여 전극 재료는 낮은 저항 값을 나타낼 뿐만 아니라, 소자를 휘거나 접었을 때에도 기계적으로 안정할 수 있도록 높은 유연성을 나타내어야 하고, 플라스틱 기판의 열 팽창 계수와 유사한 열팽창 계수를 갖고 있어서 기기가 과열되거나 고온인 경우에도 단락되거나 면 저항의 변화가 크지 않아야 한다.For this purpose, the electrode material should not only exhibit a low resistance value but also exhibit high flexibility so as to be mechanically stable even when bent or folded, and have a thermal expansion coefficient similar to that of a plastic substrate, The short-circuit resistance or the change of the surface resistance should not be large.
현재, 국내외에서 디스플레이용 전극 재료로, 인듐, 주석, 아연, 티타늄, 세슘 등 다양한 금속 산화물 및 합성물을 이용한 화학 증착법, 마그네톤 스퍼터링법, 반응성 증발증착법에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.Currently, researches on chemical vapor deposition, magnetron sputtering, and reactive evaporation using various metal oxides and compounds such as indium, tin, zinc, titanium, and cesium as display electrode materials are being actively conducted at home and abroad.
그러나, 이와 같이 기판에 금속 산화물을 코팅하기 위해서는 진공 조건이 필요하므로, 고가의 공정 비용을 초래 하는 단점이 있다.However, in order to coat the metal oxide on the substrate as described above, a vacuum condition is required, resulting in an expensive process cost.
고비용을 요하지 않는 전극 재료를 제조하기 위한 방안으로서, 전도성 고분자를 사용하는 방법이 대두되어 왔다. 전도성 고분자를 사용한 전극의 경우에는 기존의 다양한 고분자 코팅 방법을 이용할 수 있기 때문에 공정 비용과 작업을 크게 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 투명 산화인듐 주석(ITO: Indium Tin Oxide) 전극에 비해 공정 상의 이점뿐만 아니라 훨씬 더 유연하고 부서짐이 덜하여 대단히 유연한 전극이 필요한 경우들, 특히 터치 스크린 등의 제조에 있어서 장치의 수명을 연장시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다. As a method for producing an electrode material which does not require high cost, a method of using a conductive polymer has been developed. In the case of an electrode using a conductive polymer, various conventional polymer coating methods can be used, which has the advantage of greatly reducing the processing cost and work. In addition to the process advantages over transparent indium tin oxide (ITO) electrodes, there is also a need for electrodes that are much more flexible and less fragile and highly flexible, particularly in the manufacture of touch screens, It has the advantage of being able to do it.
이러한 이유로, 대한민국 공개특허 제2000-0010221호와 같이 폴리아세틸렌, 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리티오펜 등과 같은 전도성 고분자로 전극을 제조하고자 하는 기술이 개발되고 있다.For this reason, techniques for producing electrodes using conductive polymers such as polyacetylene, polypyrrole, polyaniline, polythiophene, etc. have been developed as disclosed in Korean Patent Publication No. 2000-0010221.
그러나 이러한 장점에도 불구하고, 일반적으로 전도성 고분자는 가시광선 영역의 빛을 흡수하여 휘도가 감소되는 문제가 발생할 수 있으며, 전도성 고분자로 제조된 유기 전극의 전도 특성은 전극의 두께에 비례하여 증가하기 때문에 투과율을 높이기 위하여 전도막을 얇게 코팅할 필요가 있다. 이러한 얇은 전도막으로 전극을 형성할 경우, 전도 특성은 향상되나, 면저항 및 접촉 저항이 증가하는 한계가 있다.
However, in spite of these merits, in general, the conductive polymer absorbs light in the visible light region and may cause a decrease in luminance. The conductive property of the organic electrode made of the conductive polymer increases in proportion to the thickness of the electrode It is necessary to thinly coat the conductive film to increase the transmittance. When an electrode is formed with such a thin conductive film, the conduction characteristics are improved, but there is a limit to increase the sheet resistance and contact resistance.
본 발명은 현저하게 감소된 접촉저항 및 극히 우수한 터치시 감도를 갖는 전도성 필름의 제조가 가능한 복합입자 및 이의 제조방법을 제공하는 것이며, 투명성이 좋고 극히 낮은 접촉저항 및 극히 우수한 터치시 감도를 갖는 전도성 필름을 제공하는 것이다.
The present invention provides a composite particle capable of producing a conductive film having remarkably reduced contact resistance and extremely excellent sensitivity in touch, and a method for producing the same, and a conductive particle having good transparency, extremely low contact resistance, Film.
본 발명에 따른 복합 입자는 투명 전도성 필름용 복합 입자이며, 하기 관계식 1을 만족하는 직경을 갖는 전도성 입자; 및 전도성 입자 표면에 위치하는 유기물;을 함유하며, 전도성 입자 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 1.7 중량부의 유기물을 함유한다.The composite particle according to the present invention is a composite particle for a transparent conductive film, wherein the conductive particle has a diameter satisfying the following relationship: And an organic material positioned on the surface of the conductive particles, and contains 0.1 to 1.7 parts by weight of organic matter based on 100 parts by weight of the conductive particles.
(관계식 1)(Relational expression 1)
0.1Tc≤Dp≤1.5Tc0.1Tc? Dp? 1.5Tc
Tc는 설계되는 투명 전도성 필름의 두께이며, Dp는 전도성 입자의 직경이다.Tc is the thickness of the transparent conductive film to be designed, and Dp is the diameter of the conductive particle.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전도성 필름용 복합 입자에 있어, 유기물은 전도성 입자의 표면을 부분적으로 감쌀 수 있다.In the composite particle for a transparent conductive film according to an embodiment of the present invention, the organic material may partially cover the surface of the conductive particles.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전도성 필름용 복합 입자에 있어, 유기물은 분산제를 포함할 수 있다.In the composite particle for a transparent conductive film according to an embodiment of the present invention, the organic material may include a dispersant.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전도성 필름용 복합 입자에 있어, 분산제는 수계 분산제를 포함할 수 있다.In the composite particle for a transparent conductive film according to an embodiment of the present invention, the dispersing agent may include an aqueous dispersing agent.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전도성 필름용 복합 입자에 있어, 유기물은 올레산(Oleic acid), 올레일아민(Oleylamine), 시트릭산(citric acid) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 저분자량 분산제; 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리아크릴산(PAA), 폴리아크릴아마이드(PAM), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리에틸렌글리콜(PEG) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 고분자량 분산제; 또는 이들의 혼합물;일 수 있다.In the composite particle for a transparent conductive film according to an embodiment of the present invention, the organic material may be a low molecular weight dispersant including oleic acid, oleylamine, citric acid, or a mixture thereof; High molecular weight dispersants comprising polyvinylpyrrolidone (PVP), polyacrylic acid (PAA), polyacrylamide (PAM), polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene glycol (PEG) or mixtures thereof; Or mixtures thereof.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전도성 필름용 복합 입자에 있어, 전도성 입자의 평균 직경은 100nm 내지 500nm일 수 있다.In the composite particle for a transparent conductive film according to an embodiment of the present invention, the average diameter of the conductive particles may be 100 nm to 500 nm.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전도성 필름용 복합 입자에 있어, 복합 입자는 전도성 입자 100 중량부를 기준으로 0.7 내지 1.7 중량부의 유기물을 함유할 수 있다.In the composite particle for a transparent conductive film according to an embodiment of the present invention, the composite particle may contain 0.7 to 1.7 parts by weight of organic matter based on 100 parts by weight of the conductive particles.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전도성 필름용 복합 입자에 있어, 복합 입자는 전도성 입자의 코어 및 전도성 입자를 감싸는 유기물 쉘의 코어-쉘 입자를 유기 용매와 혼합하여, 유기물 쉘의 유기물을 부분적으로 제거하여 수득될 수 있다.In the composite particle for a transparent conductive film according to an embodiment of the present invention, the composite particle may be formed by mixing the core of the conductive particles and the core-shell particles of the organic shell that surrounds the conductive particles with an organic solvent, .
본 발명은 상술한 복합입자 및 전도성 고분자를 함유하는 투명 전도성 필름을 포함한다.The present invention includes the above-described composite particles and a transparent conductive film containing a conductive polymer.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전도성 필름에 있어, 복합입자 : 전도성 고분자의 중량비는 1 : 5 내지 70일 수 있다.In the transparent conductive film according to one embodiment of the present invention, the weight ratio of the composite particle: conductive polymer may be 1: 5 to 70. [
본 발명은 상술한 투명 전도성 필름을 포함하는 터치 스크린을 포함한다.The present invention includes a touch screen including the aforementioned transparent conductive film.
본 발명은 상술한 복합입자를 함유하는 투명 전극을 포함한다.
The present invention includes a transparent electrode containing the aforementioned composite particles.
본 발명에 따른 투명 전도성 필름용 복합 입자는 전도성 고분자 물질 내에서의 분산성을 유지하면서도, 전도성 입자 자체의 전기 전도도 저하를 방지할 수 있어 극히 민감한 터치시 감도를 갖는 장점이 있다. 또한, 제조하고자 하는 투명 전도성 필름의 두께를 기준으로 0.1배 내지 1.5배의 두께를 가짐으로써, 우수한 강도를 가지면서도 극히 민감한 터치시 감도를 갖는 투명 전도성 필름의 제조가 가능한 장점이 있다.
The composite particle for a transparent conductive film according to the present invention has an advantage in that the conductive particles themselves can be prevented from deteriorating in electrical conductivity while maintaining the dispersibility in the conductive polymer material, and has extremely sensitive touch sensitivity. In addition, by having a thickness of 0.1 to 1.5 times the thickness of the transparent conductive film to be manufactured, it is possible to manufacture a transparent conductive film having excellent sensitivity and sensitivity that is extremely sensitive.
도 1은 실시예2-2에서 제조된 투명 전도성 필름의 표면을 관찰한 주사전자현미경 사진이며,
도 2는 비교예2-4에서 제조된 투명 전도성 필름의 표면을 관찰한 주사전자현미경 사진이며,
도 3은 실시예1-1에서 제조된 복합입자를 관찰한 주사전자현미경 사진이다.1 is a scanning electron microscope (SEM) image of the surface of the transparent conductive film prepared in Example 2-2,
2 is a scanning electron microscope (SEM) image of the surface of the transparent conductive film prepared in Comparative Example 2-4,
3 is a scanning electron microscope (SEM) image of the composite particles prepared in Example 1-1.
본 출원인은 터치시 감도가 극히 우수한 투명 전도성 필름에 대한 연구를 지속한 결과, 전도성 고분자와 전도성 입자를 함유하는 투명 전도성 필름에 있어, 전도성 입자에 코팅된 분산제와 같은 유기물의 코팅 정도에 따라 접촉 저항이 현저히 달라짐을 발견하고, 유기물의 코팅 정도 및 전도성 입자의 크기를 조절함으로써, 극히 민감한 터치시 감도를 갖는 투명 전도성 필름이 제조됨을 발견하여 본 발명을 출원하기에 이르렀다.As a result of continuing research on a transparent conductive film having excellent sensitivity at the time of touch, the present applicant has found that a transparent conductive film containing a conductive polymer and a conductive particle has a contact resistance And found that a transparent conductive film having extremely sensitive touch sensitivity can be produced by controlling the degree of coating of the organic material and the size of the conductive particles. Thus, the present invention was filed.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 투명 전도성 필름용 복합 입자를 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. Hereinafter, the composite particles for a transparent conductive film of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The drawings introduced below are provided by way of example so that the spirit of the invention to those skilled in the art can fully convey. Therefore, the present invention is not limited to the following drawings, but may be embodied in other forms, and the following drawings may be exaggerated in order to clarify the spirit of the present invention. Hereinafter, the technical and scientific terms used herein will be understood by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily blurred are omitted.
본 발명은 투명 전도성 필름에 사용되는 복합 입자를 제공한다. 본 발명에 따른 복합 입자는 하기 관계식 1을 만족하는 직경을 갖는 전도성 입자; 및 전도성 입자 표면에 위치하는 유기물;을 포함하며, 전도성 입자 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 1.7 중량부의 유기물을 함유한다.The present invention provides a composite particle for use in a transparent conductive film. The composite particle according to the present invention comprises conductive particles having a diameter satisfying the following relational expression 1: And an organic material positioned on the surface of the conductive particle, and contains 0.1 to 1.7 parts by weight of organic matter based on 100 parts by weight of the conductive particles.
(관계식 1)(Relational expression 1)
0.1Tc≤Dp≤1.5Tc0.1Tc? Dp? 1.5Tc
Tc는 설계되는 투명 전도성 필름의 두께이며, Dp는 전도성 입자의 직경이다.Tc is the thickness of the transparent conductive film to be designed, and Dp is the diameter of the conductive particle.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 복합 입자는 전도성 입자 및 전도성 입자의 표면에 위치하는 유기물을 포함한다. As described above, the composite particles according to the present invention include conductive particles and organic materials located on the surfaces of the conductive particles.
본 발명에 따른 복합 입자는 설계에 의해 기 설정된 두께를 갖는 투명 전도성 필름의 두께를 기준으로, 투명 전도성 필름 두께의 0.1배 내지 1.5배의 평균 직경을 갖는 전도성 입자를 포함한다. 이러한 전도성 입자의 직경은 본 발명의 사상에 따라 매우 낮은 접촉 저항을 가지면서도 우수한 내구성을 갖는 투명 전도성 필름이 제조되는 직경이다. The composite particles according to the present invention include conductive particles having an average diameter of 0.1 to 1.5 times the thickness of the transparent conductive film, based on the thickness of the transparent conductive film having a predetermined thickness by design. The diameter of such conductive particles is a diameter at which a transparent conductive film having excellent durability is produced with a very low contact resistance according to the present invention.
보다 상세하게, 전도성 입자가 투명 전도성 필름 두께의 0.1배 미만의 직경을 갖는 경우, 전도성 입자의 총표면적 대비 분산제와 같은 유기물의 양이 너무 적어 전도성 입자가 응집될 위험이 있으며, 투명 전도성 필름 두께를 기준으로 1.5배를 초과하는 직경을 갖는 경우, 투명 전도성 필름의 감도는 우수하나 그 내구성이 감소될 수 있다. More specifically, when the conductive particles have a diameter of less than 0.1 times the thickness of the transparent conductive film, there is a risk that the conductive particles will aggregate because the amount of organic matter such as dispersing agent is less than the total surface area of the conductive particles, With a diameter of more than 1.5 times the standard, the sensitivity of the transparent conductive film is excellent but its durability can be reduced.
구체적으로, 투명 전도성 필름에 반복적으로 물리적 마찰(압력)이 가해지는 경우에도 복합 입자의 탈락에 의한 내구성 저하 및 투명 전도성 필름의 강도 저하를 효과적으로 방지하는 측면에서, 전도성 입자는 설계되는 투명 전도성 필름의 두께를 기준으로 0.1배 내지 1.1배, 보다 구체적으로 0.5배 내지 1.1배의 평균 직경을 가질 수 있다.Specifically, even when physical friction (pressure) is repeatedly applied to the transparent conductive film, in view of effectively preventing deterioration in durability due to dropping of the composite particles and reduction in strength of the transparent conductive film, And may have an average diameter of 0.1 to 1.1 times, more specifically 0.5 to 1.1 times, based on the thickness.
본 발명에 따른 복합입자는 전도성 입자 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 1.7 중량부의 유기물을 함유할 수 있다. 전도성 입자 100 중량부를 기준한 유기물의 중량은 복합입자가 전도성 입자에 의해 우수한 전기적 특성을 유지하면서도 투명 전도성 필름에서 전도성 입자들이 균질하게 분산될 수 있는 중량부이다. The composite particles according to the present invention may contain 0.1 to 1.7 parts by weight of organic matter based on 100 parts by weight of the conductive particles. The weight of the organic material based on 100 parts by weight of the conductive particles is a weight part in which the conductive particles can be uniformly dispersed in the transparent conductive film while maintaining excellent electrical properties by the conductive particles.
보다 상세하게, 복합입자에 함유되는 유기물이 전도성 입자 100 중량부를 기준으로, 0.1 중량부 미만인 경우, 복합 입자들이 서로 응집될 수 있어, 균질한 전기적 특성을 갖는 투명 전도성 필름의 제조가 어려울 수 있으며, 투명 전도성 필름의 내구성을 저하시킬 위험이 있다. 또한, 복합입자에 함유되는 유기물이 전도성 입자 100 중량부를 기준으로, 1.7 중량부를 초과하는 경우, 전도성 입자의 표면에 위치하는 유기물에 의해 복합 입자의 전도도가 저하될 수 있어 투명 전도성 필름의 접촉 저항이 커져 터치시 감도가 떨어질 수 있다. 바람직하게, 전도성 입자에 의해 복합 입자의 전도도를 담보할 수 있으면서도 복합 입자간의 응집을 방지하고 균일한 분포를 담보하는 측면에서, 복합입자에 함유되는 유기물은 전도성 입자 100 중량부를 기준으로, 0.7 중량부 내지 1.7 중량부일 수 있다.More specifically, when the organic material contained in the composite particles is less than 0.1 part by weight based on 100 parts by weight of the conductive particles, the composite particles may be aggregated with each other, and it may be difficult to produce a transparent conductive film having homogeneous electrical characteristics, There is a risk of degrading the durability of the transparent conductive film. When the organic material contained in the composite particles is more than 1.7 parts by weight based on 100 parts by weight of the conductive particles, the conductivity of the composite particles may be lowered due to organic substances located on the surface of the conductive particles, Sensitivity may decrease when touching large. Preferably, in view of ensuring the conductivity of the composite particles by the conductive particles, but also preventing the aggregation between the composite particles and ensuring a uniform distribution, the organic material contained in the composite particles is present in an amount of 0.7 parts by weight To 1.7 parts by weight.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 복합 입자는 제조하고자 하는 투명 전도성 필름의 두께를 기준으로 0.1 내지 1.5배의 평균 직경을 갖는 전도성 입자; 및 전도성 입자의 표면에 위치하며 전도성 입자 100 중량부를 기준으로 0.1 중량부 내지 2 중량부의 중량비를 갖는 유기물을 함유함으로써, 균질한 전기적 특성을 갖는 투명 전도성 필름의 제조가 가능하며, 극히 낮은 접촉저항을 가져 극히 우수한 터치시 감도를 갖는 투명 전도성 필름의 제조가 가능하며, 반복되는 물리적 접촉에도 그 감도가 유지되는, 고 내구성을 갖는 투명 전도성 필름의 제조가 가능하다.As described above, the composite particles according to the present invention include conductive particles having an average diameter of 0.1 to 1.5 times based on the thickness of the transparent conductive film to be produced; And an organic material having a weight ratio of 0.1 part by weight to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the conductive particles, which are located on the surfaces of the conductive particles, can produce a transparent conductive film having homogeneous electrical properties, It is possible to manufacture a transparent conductive film having extremely excellent sensitivity at the time of touching and a transparent conductive film having high durability in which sensitivity is maintained even in repeated physical contact.
본 발명의 일 실시예에 따른 복합 입자에 있어, 전도성 입자 표면에 위치하는 유기물은 전도성 입자 표면에 코팅된 유기물을 의미할 수 있다. 상세하게, 전도성 입자 표면에 위치하는 유기물은 정전기적 흡착, 물리적 흡착 또는 화학 결합에 의해 전도성 입자 표면의 일정 영역을 감싸, 전도성 표면의 일정 영역에 코팅될 수 있다. In the composite particle according to an embodiment of the present invention, the organic material positioned on the surface of the conductive particle may mean an organic material coated on the surface of the conductive particle. Specifically, the organic material located on the surface of the conductive particles can be coated on a certain area of the conductive surface by electrostatic adsorption, physical adsorption, or chemical bonding, surrounding a certain area of the conductive particle surface.
보다 상세하게, 복합 입자가 상술한 평균 직경을 갖는 전도성 입자에 전도성 입자 100 중량부를 기준한 상술한 중량부를 갖는 경우, 유기물은 전도성 입자의 표면을 부분적으로 감쌀 수 있다. 즉, 복합 입자는 전도성 입자 표면 전 영역이 아닌, 전도성 입자 표면에 부분적으로 유기물이 코팅되어 있을 수 있다. 전도성 입자가 유기물로 부분적으로 감싸여 있음에 따라, 복합 입자의 표면 특성이 조절되면서도, 전기전도도의 저하가 방지될 수 있다. More specifically, when the composite particles have the above-mentioned weight parts based on 100 parts by weight of the conductive particles in the conductive particles having the above-mentioned average diameter, the organic material can partially cover the surface of the conductive particles. That is, the composite particle may be partially coated with an organic substance on the surface of the conductive particle rather than the entire surface of the conductive particle surface. As the conductive particles are partially wrapped with the organic material, the surface properties of the composite particles can be controlled, and the deterioration of the electric conductivity can be prevented.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 입자는 전도성 입자 및 유기물을 포함하는 복합입자이며, 복합입자의 표면은 전도성 입자가 노출된 표면 영역 및 유기물 의한 표면 영역이 공존할 수 있다.That is, the composite particle according to an embodiment of the present invention is a composite particle including conductive particles and an organic material, and the surface of the composite particle may coexist with a surface region where conductive particles are exposed and a surface region with an organic material.
구체적으로, 복합 입자는 하기 관계식 2를 만족할 수 있다.Specifically, the composite particle can satisfy the following relational expression (2).
(관계식 2)(Relational expression 2)
0.6≤Sdis/Spar≤0.90.6? S dis / S par? 0.9
관계식 2에서 Sdis/Spar는 복합 입자의 전체 표면적 대비 유기물에 의해 코팅된 면적의 비로, 상세하게, Spar은 복합 입자의 전체 표면적이며, Sdis는 유기물에 의해 코팅된 표면적이다. In the relation 2, S dis / S par is the ratio of the area of the composite particles coated with the organic material to the total surface area of the composite particles. Specifically, S par is the total surface area of the composite particles, and S dis is the surface area coated with the organic material.
복합 입자가 상술한 평균 직경을 갖는 전도성 입자에 전도성 입자 100 중량부를 기준한 상술한 중량부를 갖는 경우, 복합 입자에 유기물이 코팅된 정도인 코팅 면적비(Sdis/Spar)가 0.6 내지 0.9의 범위를 가질 수 있다. 이러한 코팅 면적비에 의해 복합 입자가 전도성 고분자(또는 전도성 고분자 용액) 내에서의 분산성을 유지하면도, 유기물에 의한 복합 입자의 전기 전도도 저하를 방지할 수 있다.When the composite particles have the above-mentioned weight parts based on 100 parts by weight of the conductive particles in the conductive particles having the average diameter, the coating area ratio (S dis / S par ) to the extent that the composite particles are coated with organic matters is in the range of 0.6 to 0.9 Lt; / RTI > Even if the composite particles maintain their dispersibility in the conductive polymer (or conductive polymer solution) by such a coating area ratio, the decrease of the electrical conductivity of the composite particles by the organic material can be prevented.
본 발명의 일 실시예에 따른 복합 입자에 있어, 유기물은 분산제를 포함할 수 있으며, 분산제는 수계 분산제를 포함할 수 있다. 상세하게, 복합 입자는 전도성 고분자를 함유하는 전도성 고분자 기반의 투명 전도성 필름용일 수 있으며, 유기물은 전도성 고분자가 용매에 용해된 전도성 고분자 용액 내에서, 전도성 입자의 분산성을 담보하기 위해, 전도성 입자 표면에 코팅된 분산제일 수 있다. In the composite particle according to an embodiment of the present invention, the organic material may include a dispersing agent, and the dispersing agent may include an aqueous dispersing agent. Specifically, the composite particles may be for a conductive polymer-based transparent conductive film containing a conductive polymer, and the organic substance may be used in a conductive polymer solution in which the conductive polymer is dissolved in a solvent. In order to ensure dispersibility of the conductive particles, Lt; / RTI >
구체적인 일 예로, 유기물은 용매 내에서 입자의 분산성을 획득하거나, 입자의 합성시 원료와 함께 투입되는 통상적으로 알려진 어떠한 유기 분산제일 수 있다. 구체적으로, 유기물은 전도성 입자의 합성시 전도성 입자의 표면에 부착된, 탄소수 6 내지 20의 지방산, 탄소수 4 내지 18의 지방산 아민 또는 탄소수 6 내지 20의 카르복시산인 유기 리간드일 수 있다. 구체적으로 유기물은 음이온성 고분자, 양이온성 고분자, 양쪽성 고분자 또는 비이온성 수용성 고분자인 수계 분산제일 수 있다. 구체적인 일 예로, 유기물은 올레산(Oleic acid), 올레일아민(Oleylamine), 시트릭산(citric acid) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 저분자량 분산제; 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리아크릴산(PAA), 폴리아크릴아마이드(PAM), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리에틸렌글리콜(PEG) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 고분자량 분산제; 또는 이들의 혼합물;일 수 있다. 비 한정적인 일 예로, 유기물이 폴리머인 고분자량 분산제인 경우, 고분자량 분산제의 중량 평균 분자량은 3,000 ~ 60,000일 수 있다.As a specific example, the organic material may be any conventionally known organic dispersant which obtains the dispersibility of the particles in the solvent or is added together with the raw material in the synthesis of the particles. Specifically, the organic substance may be a fatty acid having 6 to 20 carbon atoms, a fatty acid amine having 4 to 18 carbon atoms, or an organic ligand having 6 to 20 carbon atoms, which is attached to the surface of the conductive particles in the synthesis of the conductive particles. Specifically, the organic substance may be an anionic polymer, a cationic polymer, an amphoteric polymer, or an aqueous dispersant that is a nonionic water soluble polymer. As a specific example, the organic material may be a low molecular weight dispersant including oleic acid, oleylamine, citric acid, or a mixture thereof; High molecular weight dispersants comprising polyvinylpyrrolidone (PVP), polyacrylic acid (PAA), polyacrylamide (PAM), polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene glycol (PEG) or mixtures thereof; Or mixtures thereof. As a non-limiting example, when the organic material is a high molecular weight dispersant in which the polymer is a polymer, the weight average molecular weight of the high molecular weight dispersant may be from 3,000 to 60,000.
상세하게, 전도성 고분자 기반 투명 전도성 필름이 복합 입자를 함유할 때, 전도성 입자가 분산제로 부분적으로 코팅되어 있음에 따라, 전도성 입자가 전도성 고분자 물질 내 균질하고 균일하게 분산될 수 있고, 전도성 입자(복합 입자)간의 뭉침이 방지될 수 있으며, 전도성 입자와 전도성 고분자 물질 간 낮은 계면 저항을 가질 수 있다.Specifically, when the conductive polymer-based transparent conductive film contains the composite particles, as the conductive particles are partially coated with the dispersant, the conductive particles can be homogeneously and uniformly dispersed in the conductive polymer material, and the conductive particles Particles) can be prevented and low interface resistance between the conductive particles and the conductive polymer material can be obtained.
즉, 복합 입자가 전도성 입자의 표면에 부분적으로 분산제가 코팅되어 있음에 따라, 복합 입자는 투명 전도성 필름으로 제조되는 경우에도 전도성 입자 자체의 우수한 전기 전도도를 유지하며, 균일하고 균질하게 분포할 수 있다.That is, since the composite particles are partially coated with the dispersant on the surface of the conductive particles, the composite particles maintain an excellent electrical conductivity of the conductive particles themselves even when they are made of a transparent conductive film, and can be uniformly and homogeneously distributed .
본 발명의 일 실시예에 따른 복합 입자에 있어, 전도성 입자는 나노 입자일 수 있으며, 구체적으로 전도성 입자의 평균 직경은 100nm 내지 500nm일 수 있다. 전도성 입자는 극히 미세한 입자 크기에 의해 입자의 전도도가 저해되지 않도록 100nm 이상의 크기를 가질 수 있으며, 500nm 이하의 크기를 가짐으로써, 관계식 1에 따른 투명 전도성 필름의 두께에 의해 고분자 수지로 이루어진 필름의 전도 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. In the composite particles according to an embodiment of the present invention, the conductive particles may be nanoparticles, and specifically, the average diameter of the conductive particles may be 100 nm to 500 nm. The conductive particles may have a size of 100 nm or more so as not to hinder the conductivity of the particles due to an extremely fine particle size and have a size of 500 nm or less. By the thickness of the transparent conductive film according to the formula 1, It is possible to prevent degradation of characteristics.
본 발명의 일 실시예에 따른 복합 입자에 있어, 전도성 입자는 금속 입자; 전도성 고분자 입자; 및 비전도성 코어 및 전도성 쉘의 코어-쉘 입자;에서 하나 또는 둘 이상 선택된 것일 수 있다. 복합 입자가 전도성 고분자 기반의 투명 전도성 필름용임에 따라, 전도성 입자는 전도도가 좋은 금속 입자 또는 적어도 금속 쉘을 갖는 코어-쉘 입자일 수 있다. 구체적인 일 예로, 금속 입자는 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 아연(Zn) 및 백금(Pt)에서 하나 또는 둘 이상 선택된 것일 수 있다.In the composite particle according to an embodiment of the present invention, the conductive particles include metal particles; Conductive polymer particles; And core-shell particles of a non-conductive core and a conductive shell. As the composite particles are coated with a conductive polymer-based transparent conductive film, the conductive particles may be core-shell particles having conductive metal particles or at least a metal shell. As a specific example, the metal particles may be selected from one or more of gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), zinc (Zn) and platinum (Pt).
본 발명의 일 실시예에 따른 복합 입자는 용매열 합성, 기상 합성등과 같이 알려진 제법으로 제조되거나 시판되는 전도성 입자와 분산제를 혼합하여 분산제를 전도성 입자 표면에 코팅시켜 제조될 수 있다. 전도성 입자와 분산제의 혼합 시, 전도성 입자 대비 분산제의 혼합량을 조절하여 전도성 표면에 부착되는 유기물의 함량을 조절할 수 있으며, 분산제가 전도성 입자의 전 표면에 모두 코팅된 입자를 분산제가 용해되는 유기용매로 세척하여 유기물의 함량을 조절할 수 있다.The composite particles according to an embodiment of the present invention may be manufactured by a known method such as solvent thermo-synthesis, vapor phase synthesis, or the like, or by mixing a commercially available conductive particle with a dispersant to coat the surface of the conductive particle with a dispersant. When the conductive particles and the dispersant are mixed, it is possible to control the amount of the organic material adhering to the conductive surface by controlling the mixing amount of the dispersant relative to the conductive particles. The particles coated with the dispersant all over the conductive particles are dispersed in the organic solvent The content of the organic matter can be controlled by washing.
구체적인 일 예로, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합입자는 전도성 입자의 코어 및 전도성 입자를 감싸는 유기물 쉘의 코어-쉘 입자를 유기 용매와 혼합하여, 유기물 쉘의 유기물을 부분적으로 제거하여 수득될 수 있다. As a specific example, the composite particles according to one embodiment of the present invention may be obtained by mixing the core of the conductive particles and the core-shell particles of the organic shell surrounding the conductive particles with an organic solvent to partially remove the organic matter of the organic shell have.
도전 입자, 특히 나노 크기의 도전 입자를 합성하는 경우 입자의 크기 조절 및 분산성을 위해 유기 분산제가 투입되는 것이 통상적이며, 이에 따라 유기 분산제에 의해 코팅된 코어-쉘 구조의 입자가 제조되는 것이 통상적이다. 나아가, 표면에 유기물이 코팅되지 않은 순수한 도전 입자를 제조한다 하더라도, 전도성 고분자 기반의 투명 전도성 필름용으로 사용하기 위해서는, 도전 입자와 유기 분산제를 혼합하여, 도전 입자의 표면을 유기 분산제로 코팅하는 것이 통상적이다.In the case of synthesizing conductive particles, particularly nano-sized conductive particles, it is customary that an organic dispersant is added for size control and dispersibility of the particles, and thus it is customary that particles of a core-shell structure coated with an organic dispersant are produced to be. Furthermore, even when pure conductive particles whose surface is not coated with an organic substance are produced, in order to use the conductive polymer-based transparent conductive film, it is necessary to mix the conductive particles with an organic dispersant to coat the surface of the conductive particles with an organic dispersant It is common.
본 발명의 일 실시예에 따른 복합 입자는 상술한 입자 제조 단계 또는 투명 전도성 필름으로 사용하기 위해 분산제와의 혼합 단계에서 제조된 유기 분산제가 코팅된 전도성 입자(코어-쉘 입자)를 유기 용매와 혼합하여, 유기 용매에 의해 유기물 쉘의 유기물을 부분적으로 제거하여 수득될 수 있다. 쉘의 부분적 제거에 사용되는 유기 용매는 쉘의 유기물을 용해하는 제1용매 및 제1용매와 혼화성을 가지며 쉘의 유기물을 용해하지 않는 제2용매가 혼합된 혼합 용매일 수 있으며, 혼합 용매 내 함유되는 제1용매의 양 또는 혼합 용매와 코어-쉘 입자의 혼합 및 코어-쉘 입자의 분리 회수를 일 단위 공정으로 이러한 단위 공정의 반복 횟수에 의해 유기물의 제거 정도가 제어될 수 있다. 제1용매의 종류 및 제2용매의 종류는 전도성 입자를 감싸는 유기물의 종류에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 혼합 용매 내 제1용매 : 제2용매의 부피비는 0.1 내지 2 : 1일 수 있다. The composite particles according to an embodiment of the present invention may be prepared by mixing conductive particles (core-shell particles) prepared by the above-described particle production step or an organic dispersant prepared in the mixing step with a dispersant for use as a transparent conductive film with an organic solvent , And partially removing the organic matter of the organic shell by an organic solvent. The organic solvent used for partial removal of the shell may be a mixed solvent of a first solvent for dissolving the organic material of the shell and a second solvent which is miscible with the first solvent and does not dissolve the organic matter of the shell, The amount of the first solvent contained or the mixture of the mixed solvent and the core-shell particles and the number of separation of the core-shell particles can be controlled in one unit process, and the degree of removal of the organic matter can be controlled by the number of repetitions of the unit process. The type of the first solvent and the type of the second solvent may be appropriately selected according to the type of the organic material surrounding the conductive particles, and the volume ratio of the first solvent to the second solvent in the mixed solvent may be 0.1 to 2: 1.
비 한정적이며 구체적인 일 예로, 통상적인 폴리올(Polyol)법에 의해 전도성 입자의 코어-분산제인 유기물 쉘의 코어-쉘 입자가 제조될 수 있으며, 폴리올법에서 사용되는 분산제가 폴리비닐피롤리돈인 경우, 혼합 용매는 아세톤과 테트라하이드로퓨란(THF)의 혼합액일 수 있다. 그러나, 이러한 일 예는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 입자를 보다 명확하게 이해하기 위해, 그 제조방법을 구체적으로 제시한 것일 뿐이다.
As a non-limiting and specific example, core-shell particles of an organic material shell, which is a core-dispersant of conductive particles, can be prepared by a conventional polyol method, and when the dispersant used in the polyol method is polyvinylpyrrolidone , And the mixed solvent may be a mixture of acetone and tetrahydrofuran (THF). However, such an example is merely a concrete method of manufacturing the composite particle in order to more clearly understand the composite particle according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 상술한 복합 입자와 전도성 고분자를 함유하는 투명 전도성 필름을 제공한다. 본 발명에 따른 투명 전도성 필름은 상술한 복합 입자를 함유함으로써, 극히 낮은 접촉 저항을 가져, 극히 민감한 터치시 감도를 가질 수 있다.The present invention provides a transparent conductive film containing the above-mentioned composite particles and a conductive polymer. The transparent conductive film according to the present invention has extremely low contact resistance by containing the above-mentioned composite particles, and can have extremely sensitive touch sensitivity.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전도성 필름은 하기 관계식 3을 만족하는 접촉 저항을 가질 수 있다.Specifically, the transparent conductive film according to one embodiment of the present invention may have a contact resistance satisfying the following relation (3).
(관계식 3)(Relational expression 3)
0.4≤CRs/CRref≤0.50.4? CRs / CRref? 0.5
관계식 3에서 CRs는 본 발명의 일 실시예에 따라 상술한 복합 입자 및 전도성 고분자를 함유하는 투명 전도성 필름의 접촉 저항이며, 상기 CRref는 상술한 복합입자를 함유하지 않고 전도성 고분자를 함유하는 전도성 필름의 접촉 저항이다.In the relation 3, CRs is the contact resistance of the transparent conductive film containing the composite particles and the conductive polymer described above according to an embodiment of the present invention, and CRref is the contact resistance of the conductive film containing no conductive particles Contact resistance.
즉, 관계식 3과 같이, 투명 전도성 필름이 상술한 복합 입자를 함유함으로써, 전도성 고분자로 이루어지는 투명 도전 필름의 접촉 저항을 기준으로 0.4 내지 0.5 배의 접촉 저항을 가질 수 있다. 이때, CRref가 측정되는 투명 도전 필름은 상술한 복합 입자를 함유하지 않은 것을 제외하고, 목적하는 투명 전도성 필름과 동일한 물질 및 동일한 두께를 가질 수 있음은 물론이다.That is, as shown in the relational expression 3, the transparent conductive film contains the composite particles described above, so that the contact resistance can be 0.4 to 0.5 times based on the contact resistance of the transparent conductive film made of the conductive polymer. It is needless to say that the transparent conductive film on which the CRref is measured may have the same material and the same thickness as the desired transparent conductive film, except that the transparent conductive film does not contain the above-mentioned composite particles.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전도성 필름에 있어, 전도성 고분자는 터치 패드, 플렉서블 디스플레이 또는 투명 전극에 사용되는 통상의 전도성 고분자 물질이면 족하다. 비 한정적인 일 예로, 전도성 고분자는 폴리아세틸렌, 폴리피롤, 폴리아닐린. 폴리에틸렌디옥시티오펜, 폴리에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌술포네이트, 폴리에틸렌디옥시티오펜/폴리셀룰로오스술포네이트 및 폴리스티렌술포네이트에서 하나 이상 선택된 물질을 포함할 수 있다. In the transparent conductive film according to an embodiment of the present invention, the conductive polymer may be a conventional conductive polymer material used for a touch pad, a flexible display, or a transparent electrode. As a non-limiting example, conductive polymers include polyacetylene, polypyrrole, polyaniline. Polyethylene dioxythiophene / polyethylene terephthalate, polyethylene dioxythiophene, polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulphonate, polyethylene dioxythiophene / polycellulose sulphonate and polystyrene sulphonate.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전도성 필름에 있어, 투명 전도성 필름에 함유되는 복합입자 : 전도성 고분자의 중량비는 1 : 5 내지 70일 수 있다. 복합 입자를 기준으로 전도성 고분자의 중량비가 70을 초과하는 경우, 복합 입자에 의한 감도 개선이 미미할 수 있으며, 복합 입자를 기준으로 전도성 고분자의 중량비가 5 미만인 경우, 투명 전도성 필름의 강도가 저하될 수 있으며, 복합 입자의 탈락이 발생하고, 투명 전도성 필름의 내구성이 저하될 위험이 있다. In the transparent conductive film according to one embodiment of the present invention, the weight ratio of the composite particle: conductive polymer contained in the transparent conductive film may be 1: 5 to 70. [ When the weight ratio of the conductive polymer is more than 70, the improvement of the sensitivity by the composite particle may be insignificant. When the weight ratio of the conductive polymer is less than 5, the strength of the transparent conductive film may be lowered There is a risk that the composite particles are dropped off and the durability of the transparent conductive film is lowered.
이때, 투명 전도성 필름은 전도성 고분자 기반 투명 전도성 필름의 수명 증진, 내구성 및 내습성의 향상등을 위해 종래에 알려진 첨가제나 결합제를 더 포함할 수 있음은 물론이며, 구체적인 일 예로, 대한민국 공개특허 제2009-0054345, 대한민국 공개특허 제2009-0041243호에 기재된 폴리에스터, 폴리우레탄 및 알콕시실란에서 하나 이상 선택된 결합제를 함유할 수 있다. 또한, 대한민국 공개특허 제2009-0054345, 대한민국 공개특허 제2009-0041243호에 기재된 바와 같이, 알콜계 유기용매, 아마이드계 유기용매, 비양자성 고극성 용매 또는 이들의 혼합 용매를 이용하여 전도성 고분자 필름을 제조하기 위한 고분자액이 제조될 수 있으며, 이러한 고분자액의 도포 및 건조에 의해 전도성 고분자 필름이 제조될 수 있다. Here, the transparent conductive film may further include conventionally known additives or binders for improving the lifetime, durability, and moisture resistance of the conductive polymer-based transparent conductive film. For example, Korean Patent Laid- -054345, Korean Patent Publication No. 2009-0041243, polyurethane, and alkoxysilane. Also, as described in Korean Patent Publication No. 2009-0054345, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2009-0041243, a conductive polymer film may be formed by using an alcohol organic solvent, an amide organic solvent, an aprotic high polar solvent, A polymer liquid for production can be prepared, and a conductive polymer film can be produced by applying and drying the polymer liquid.
본 발명은 상술한 투명 전도성 필름이 구비된 접촉식 패널(터치 스크린)을 포함한다.The present invention includes a touch panel (touch screen) provided with the above-mentioned transparent conductive film.
본 발명은 상술한 투명 전도성 필름이 구비된 투명 전극을 포함한다.The present invention includes a transparent electrode provided with the above-mentioned transparent conductive film.
본 발명은 상술한 복합 입자를 함유하는 투명 전극을 포함한다.The present invention includes a transparent electrode containing the aforementioned composite particles.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 입자 및 투명 전도성 필름의 구체적인 실시예를 제공하나, 이는 본 발명의 보다 명확한 이해를 돕기 위해 제시되는 것으로, 본 발명이 후술하는 구체적인 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, specific examples of the composite particles and the transparent conductive film according to one embodiment of the present invention will be given, but they are presented for the purpose of better understanding of the present invention, and the present invention is limited by the specific examples described below It is not.
복합 입자의 제조를 위해, 기 알려진 문헌(K. H. Park, S. H. Im, O. O. Park, Nanotechnology 22(2011) 045602)을 바탕으로 폴리비닐피롤리돈(이하, PVP)으로 안정화(코팅)되고, 평균 직경이 100nm, 200nm, 220nm, 300nm, 400nm 또는 500nm인 Ag 나노입자를 제조하였다. 220nm의 Ag 나노입자를 일 예로, 6ml 에틸렌 글리콜(이하 EG)이 담긴 바이알에 PVP-EG 용액(PVP 농도 147mM, 비닐피롤리돈기준) 3.0ml과 AgNO3-EG 용액(AgNO3 농도 94mM) 3.0ml를 넣은 다음에 마그네틱 바(magnetic bar)로 교반하였다. 이후 바이알을 140℃의 오일 배쓰(oil bath)에 넣고 1시간 동안 교반하여, PVP로 안정화된 Ag 입자가 분산된 EG 분산액을 수득하였다. 이때, 오일 배쓰의 온도나 합성 시간을 조절하여 크기가 다른 나노입자를 제조하였다.
(Hereinafter referred to as " PVP ") based on a known literature (KH Park, SH Im, OO Park, Nanotechnology 22 (2011) 045602) Ag nanoparticles of 100 nm, 200 nm, 220 nm, 300 nm, 400 nm or 500 nm were prepared. EG solution (PVP concentration: 147 mM, based on vinylpyrrolidone) and 3.0 ml of AgNO3-EG solution (concentration of AgNO3: 94 mM) were added to a vial containing 6 ml of ethylene glycol (hereinafter referred to as EG) And the mixture was stirred with a magnetic bar. Thereafter, the vial was placed in an oil bath at 140 ° C and stirred for 1 hour to obtain an EG dispersion in which PVP stabilized Ag particles were dispersed. At this time, nanoparticles having different sizes were prepared by controlling the temperature and the synthesis time of the oil bath.
(실시예 1)(Example 1)
복합 입자의 제조Preparation of Composite Particles
1차 정제로, PVP로 안정화 Ag 나노입자가 분산된 EG 분산액에 EG 중량(12ml EG)을 기준으로 각각 1 배의 중량을 갖는 아세톤과 테트라하이드로퓨란을 투입하여 입자를 침전시킨 다음, 3000rpm으로 10분간 원심분리하여 입자를 수득하였다. 2차 정제로, 수득된 입자를 다시 10ml의 물에 분산한 후, 아세톤과 테트라하이드로퓨란이 동일한 무게로 혼합된 혼합용매를 표 1과 같이 투입하고, 3000rpm으로 10분간 원심분리하여 입자를 수득하여 복합 입자를 제조하였다. Acetone and tetrahydrofuran each having a weight of 1 × EG weight (12 ml EG) were added to the EG dispersion in which the stabilized Ag nanoparticles were dispersed by PVP in the first purification, and the particles were precipitated. And centrifuged for minute to obtain particles. The obtained particles were again dispersed in 10 ml of water with a secondary purification, and then a mixed solvent in which acetone and tetrahydrofuran were mixed in the same weight was introduced as shown in Table 1 and centrifuged at 3000 rpm for 10 minutes to obtain particles Composite particles were prepared.
(표 1)(Table 1)
표 1에서, 복합 입자 내 PVP 함량은 원심분리에 의해 수득된 복합 입자를 200℃에서 30분간 건조하여 용매를 비롯한 저분자 화합물이 제거되고 남은 복합입자(PVP와 은)의 질량을 측정하고, 건조된 복합입자를 400℃의 열처리로에 투입하여 유기물을 태워 제거한 후 측정된 질량을 이용하여 측정하였다. 도 3은 실시예 1-1에서 제조된 복합입자의 주사전자현미경 사진이다.
In Table 1, the PVP content in the composite particles was measured by drying the composite particles obtained by centrifugation at 200 DEG C for 30 minutes to measure the mass of the remaining composite particles (PVP and silver) from which the low molecular compound including the solvent was removed, The composite particles were put into a heat treatment furnace at 400 ° C to burn out the organic matter, and then measured using the measured mass. 3 is a scanning electron micrograph of the composite particle prepared in Example 1-1.
투명 전도성 필름의 제조Preparation of transparent conductive film
실시예 1-1 내지 1-7에서 제조된 복합 입자를 하기의 표 2에 따른 물질 및 조성으로 혼합하고 4시간 동안 교반하여 투명 전도성 필름액을 제조한 후, 이를 투명 기재에 스핀 코팅하고 125℃에서 5분 동안 건조하여 표 2의 두께를 갖는 투명 전도성 필름을 제조하였다. The composite particles prepared in Examples 1-1 to 1-7 were mixed with the materials and compositions according to the following Table 2 and stirred for 4 hours to prepare a transparent conductive film liquid, which was then spin-coated on a transparent substrate, For 5 minutes to prepare a transparent conductive film having the thickness shown in Table 2.
(표 2)(Table 2)
1)폴리에틸렌디옥시티오펜, 2)메틸알콜, 3)에틸알콜, 4)N-메틸피롤리돈, 5)N,N-디메틸포름아마이드, 6)N-메틸아세트아마이드, 7)포름아마이드, 8)테트라에톡시실란, 9)폴리에틸렌테레프탈레이트 20중량% 수용액(SKC사), 10)폴리우레탄 25중량% 수용액(DSM사)
1) polyethylene dioxythiophene, 2) methyl alcohol, and 3) ethanol, 4), N- methyl-pyrrolidone, 5) N, N- dimethyl formamide, 6) N- methyl acetamide, 7) formamide, 8 ) silane, 9) to 20% by weight aqueous solution of tetra-polyethylene terephthalate (SKC, Inc.), 10) polyurethane 25% by weight aqueous solution (DSM Co.)
제조된 도막의 전기적 특성을 하기의 표3에 정리하였다. 접촉 저항은 7인치 크기의 터치 패널을 제작하여, 중앙부에 300g/㎠의 하중 인가시 접점에서 발생하는 저항을 측정한 것이며, 내구성은 제조된 도막위를 300g/㎠의 하중을 가진 추로 누르면서 10회 대각선 방향으로 밀어준 후 그 부위의 표면 저항 변화를 측정하여 평가하였다. 표면 저항변화가 5% 미만인 경우 양호로, 5~10%는 보통, 20% 이상은 불량으로 평가하였다.Electrical properties of the coating film thus prepared are summarized in Table 3 below. The contact resistance was measured by measuring the resistance generated at the contact point when a load of 300 g / cm 2 was applied to the center of a 7 inch sized touch panel. The durability of the touch panel was 10 times And the change in the surface resistance of the portion was measured and evaluated. When the change in surface resistance was less than 5%, it was evaluated as good, between 5% and 10% was evaluated as normal, and more than 20% was evaluated as defective.
(표 3)(Table 3)
표 3에서 알 수 있듯이 제조되는 투명 전도성 필름의 두께를 기준으로 0.1배 내지 1.5배의 크기를 가지며, 전도성 입자 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 1.7 중량부의 유기물로 이루어진 복합 입자를 함유하는 경우, 극히 낮은 접촉 저항과 양호한 내구성을 가짐을 알 수 있다. 비교예 2-1의 경우 복합 입자의 함량이 너무 낮아, 복합 입자에 의한 접촉 저항 향상이 거의 이루어지지 않음을 알 수 있으며, 비교예 2-2의 경우 복합입자 내 유기물의 함량이 0.8중량%임에 따라 실시예에 준하는 접촉 저항을 가짐을 알 수 있으나, 복합 입자의 함량이 너무 높아 도막의 내구성이 떨어짐을 알 수 있다. 또한, 비교예 2-3의 경우 복합 입자 내 유기물의 함량이 3.5중량%로 높아 매우 큰 접촉 저항을 가짐을 알 수 있다. 비교예 2-4는 복합입자를 함유하지 않는 비교예로, 도막이 전도성 고분자로 이루어진 경우 2700Ω에 이르는 접촉저항을 가짐을 알 수 있으며, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 도막의 경우 전도성 고분자에 의한 접촉 저항을 기준으로 0.4 내지 0.5배의 극히 낮은 접촉저항을 가짐을 알 수 있다. As can be seen from Table 3, when the composite particles have a size of 0.1 to 1.5 times the thickness of the transparent conductive film to be produced and contain 0.1 to 1.7 parts by weight of composite particles based on 100 parts by weight of the conductive particles, Contact resistance and good durability. In Comparative Example 2-1, the content of the composite particles was too low to improve the contact resistance by the composite particles. In Comparative Example 2-2, the content of the organic particles in the composite particles was 0.8% by weight , It is understood that the contact resistance is the same as that of the embodiment, but the content of the composite particles is too high, and the durability of the coating film is inferior. In addition, in the case of Comparative Example 2-3, the content of the organic matter in the composite particle was as high as 3.5% by weight, indicating a very large contact resistance. Comparative Example 2-4 is a comparative example in which the composite particles are not contained. It can be seen that when the coating film is formed of a conductive polymer, the contact resistance is as high as 2700 ?. In the case of the coating film produced according to the embodiment of the present invention, It can be seen that it has an extremely low contact resistance of 0.4 to 0.5 times based on the contact resistance.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Those skilled in the art will recognize that many modifications and variations are possible in light of the above teachings.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .
Claims (12)
(관계식 1)
0.1Tc≤Dp≤1.5Tc
(Tc는 설계되는 투명 전도성 필름의 두께이며, Dp는 전도성 입자의 직경이다)Conductive particles having a diameter satisfying the following relational expression 1; And an organic material disposed on the surface of the conductive particles, and containing 0.1 to 1.7 parts by weight of the organic material based on 100 parts by weight of the conductive particles.
(Relational expression 1)
0.1Tc? Dp? 1.5Tc
(Tc is the thickness of the transparent conductive film to be designed, and Dp is the diameter of the conductive particles)
상기 유기물은 상기 전도성 입자의 표면을 부분적으로 감싸는 투명 전도성 필름용 복합 입자.The method of claim 1,
Wherein the organic material partially surrounds the surface of the conductive particles.
상기 유기물은 분산제를 포함하는 투명 전도성 필름용 복합입자.The method of claim 1,
Wherein the organic material comprises a dispersing agent.
상기 분산제는 수계 분산제를 포함하는 투명 전도성 필름용 복합입자.The method of claim 3, wherein
Wherein the dispersing agent comprises an aqueous dispersing agent.
상기 유기물은 올레산(Oleic acid), 올레일아민(Oleylamine), 시트릭산(citric acid) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 저분자량 분산제; 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리아크릴산(PAA), 폴리아크릴아마이드(PAM), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리에틸렌글리콜(PEG) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 고분자량 분산제; 또는 이들의 혼합물;인 투명 전도성 필름용 복합입자.The method of claim 3, wherein
Wherein the organic material is a low molecular weight dispersant comprising oleic acid, oleylamine, citric acid or a mixture thereof; High molecular weight dispersants comprising polyvinylpyrrolidone (PVP), polyacrylic acid (PAA), polyacrylamide (PAM), polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene glycol (PEG) or mixtures thereof; Or a mixture thereof.
상기 전도성 입자의 평균 직경은 100nm 내지 500nm인 투명 전도성 필름용 복합입자.The method of claim 1,
An average diameter of the conductive particles is 100nm to 500nm composite particles for transparent conductive film.
상기 복합 입자는 전도성 입자 100 중량부를 기준으로 0.7 내지 1.7 중량부의 유기물을 함유하는 투명 전도성 필름용 복합입자.The method according to claim 6,
Wherein the composite particle contains 0.7 to 1.7 parts by weight of organic matter based on 100 parts by weight of the conductive particles.
상기 복합 입자는 전도성 입자의 코어 및 전도성 입자를 감싸는 유기물 쉘의 코어-쉘 입자를 유기 용매와 혼합하여, 상기 유기물 쉘의 유기물을 부분적으로 제거하여 수득되는 투명 전도성 필름용 복합입자.The method of claim 1,
The composite particle is obtained by mixing the core of the conductive particles and the core-shell particles of the organic shell surrounding the conductive particles with an organic solvent to partially remove the organic matter of the organic shell.
상기 복합입자 : 상기 전도성 고분자의 중량비는 1 : 5 내지 70인 투명 전도성 필름.The method of claim 9,
Wherein the weight ratio of the conductive particles to the conductive particles is 1: 5 to 70;
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