KR20180056060A - 은 나노와이어 필름 및 이의 제조 방법 - Google Patents

은 나노와이어 필름 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 구현예들로, 규칙적으로 정렬된 은 나노와이어를 포함하는 필름 및 그 제조 방법을 제공한다.

Description

은 나노와이어 필름 및 이의 제조 방법 {SILVER NANOWIRE FILM AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}
은 나노와이어 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
나노와이어는, 뛰어난 전도도, 투과도, 그리고 유연함을 동시에 가지는 이점이 있다.
또한, 은 나노와이어의 용액 기반 공정은 여러 가지의 코팅 공정에 쉽게 적용되는 이점이 있다.
이러한 이점에 기반하여, 은 나노와이어를 필름 형태로 구현하여, 전자 소자 등에 활용하고자 하는 연구가 이어지고 있다. 구체적으로, 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 진공 여과, 바 코팅 등의 용액 공정을 기반으로 하는 기반의 연구가 알려져 있다.
그런데, 은 나노와이어는 종횡비가 매우 길고, 용액 속에서 매우 활발히 움직이는 물질이다. 이에, 일반적으로 알려진 용액 공정을 이용할 경우, 은 나노와이어가 필연히 불규칙하게(random) 배열되어, 나노와이어끼리 서로 불필요하게 얽혀 높은 접촉저항이 형성될 뿐만 아니라 높은 표면 거칠기를 갖는 필름이 수득될 수 밖에 없고, 이는 불규칙한(random) 구조의 은 나노와이어 기반 투명전극의 광전자소자 적용에 어려움을 준다.
따라서, 은 나노와이어의 전도성 네트워크 제어는 전기적, 광학적 특성의 한계를 뛰어넘을 수 있을 뿐 만 아니라 대면적으로 균일한 필름 제조가 가능하다.
앞서 지적된 문제를 해결하기 위해, 규칙적으로 정렬된 은 나노와이어를 포함하는 필름 및 그 제조 방법을 본 발명의 구현예들로 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서는, 길이 방향이 단방향으로 정렬된 은 나노와이어(A); 및 길이 방향이 무질서한 방향으로 나열된 은 나노와이어(B);를 포함하되, 상기 은 나노와이어(A) 및 상기 은 나노와이어(B)는 각각 복수이고, 하기 식 1을 만족하는 것인, 은 나노와이어 필름을 제공한다:
[식 1] [A]/([A]+[B])> 2/3
상기 식 1에서, [A]는 정렬 방향으로부터 ±15° 이내의 정렬도를 가지는 상기 은 나노와이어(A)의 개수이고, [B]는 정렬 방향으로부터 ±15° 이상의 정렬도를 상기 은 나노와이어(B)의 개수이다.
상기 식 1의 [A]/([A]+[B]) 값은, 구체적으로 0.7이상 0.8이하 일 수 있다.
한편, 상기 은 나노와이어(A) 및 상기 은 나노와이어(B) 각각, 길이는 15㎛ 내지 35 ㎛ 이고, 직경은 20 nm 내지 40 nm일 수 있다.
상기 은 나노와이어 필름의 광 투과도는, 88.0 % 이상, 구체적으로 88.2 % 내지 97.0 %, 보다 구체적으로 90.0% 내지 97.0 %, 95 .0% 내지 97.0 %일 수 있다.
상기 은 나노와이어 필름의 면 저항은, 45 Ωsq- 1이하(단, 0 Ωsq-1 제외), 구체적으로 18.8 Ωsq-1 내지 42.3 Ωsq-1, 보다 구체적으로 20.0 Ωsq-1 내지 42.3 Ωsq-1 , 29.21 내지 33.74 Ωsq-1일 수 있다.
상기 은 나노와이어 필름은, 편광 조사 시 360 nm 내지 364 nm의 파장 영역에서 최대 흡광도가 나타나는 것일 수 있다, 이 경우, 상기 은 나노와이어 필름의 반가폭(full width at half maximum, FWHM)은 20 내지 40, 구체적으로 28.48 내지 37.23일 수 있다. 또한, 상기 은 나노와이어 필름은, 0 내지 90 ° 범위에서 편광 각도가 증가할수록, 최대 흡광도 값이 증가하고, 500 ㎚ 초과의 파장 영역에서 흡광도 값은 감소할 수 있다.
상기 은 나노와이어 필름의 면적은, 1 cm2 내지 1000 cm2, 구체적으로 1 cm2 내지 400 cm2일 수 있다.
한편, 상기 은 나노와이어 필름은, 2층 이상 적층된 것일 수 있다. 상기 2층 이상 적층된 은 나노와이어 필름 내 인접하는 층들은, 상기 은 나노와이어(A)의 정렬 방향이 평행일 수도 있지만, 서로 다를 수도 있다. 구체적으로, 서로 다른 정렬 방향은 수직(90 °)일 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에서는, 기판의 일면과 이격적으로, 금속이 코일 형상으로 감긴 막대를 위치시키는 단계; 상기 기판 및 상기 막대 사이에, 은 나노와이어 및 용매를 포함하는 분산액을 분포시키는 단계; 상기 기판 및 상기 막대를 상대 수평 이동시켜, 상기 분산액을 상기 기판의 일면에 코팅하는 단계; 및 상기 분산액을 건조시켜, 상기 기판의 일면에서 은 나노와이어 필름을 수득하는 단계;를 포함하는 은 나노와이어 필름의 제조 방법을 제공한다.
구체적으로, 상기 기판 및 상기 막대를 상대 수평 이동시켜, 상기 분산액을 상기 기판의 일면에 코팅하는 단계;에서, 상기 수평 이동 방향으로, 상기 분산액 내 은 나노와이어의 정렬 방향이 정렬된다.
상기 기판 및 상기 막대 사이에, 은 나노와이어 및 용매를 포함하는 분산액을 분포시키는 단계; 이전에는, 상기 기판 및 상기 막대 사이에, 스페이서(spacer)를 위치시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 기판 및 상기 막대 사이에, 은 나노와이어 및 용매를 포함하는 분산액을 분포시키는 단계;에서는, 상기 분산액의 표면과, 상기 막대에 감긴 금속이 접하는 매니스커스 접촉선이 형성될 수 있다. 이때, 상기 기판 및 상기 막대의 상대 수평 이동 방향으로, 상기 매니스커스 접촉선도 수평 이동할 수 있다. 아울러, 상기 매니스커스 접촉선의 수평 이동에 따라, 상기 분산액 내 은 나노와이어의 길이 방향이 단방향으로 정렬될 수 있다.
한편, 상기 분산액을 건조시켜, 상기 기판의 일면에서 은 나노와이어 필름을 수득하는 단계; 이후에, 상기 은 나노와이어 필름의 일면과 이격적으로, 상기 금속이 코일 형상으로 감긴 막대를 위치시키는 단계; 상기 은 나노와이어 필름 및 상기 막대 사이에, 은 나노와이어 및 용매를 포함하는 분산액을 분포시키는 단계; 상기 은 나노와이어 필름 및 상기 막대를 상대 수평 이동시켜, 상기 분산액을 상기 은 나노와이어 필름의 일면에 코팅하는 단계; 및 상기 분산액을 건조시켜, 은 나노와이어 필름의 적층체를 수득하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
이는, 상기 은 나노와이어 필름을 2층으로 적층하는 방법을 예시한 것이다. 그러므로, 상기 일련의 단계를 반복적으로 수행하여, 3층, 4층, 나아가 그 이상의 층수를 가지도록 은 나노와이어 필름을 형성하는 것도 가능하다.
이처럼 은 나노와이어 필름을 2층 이상 적층하는 과정에서, 상기 기판과 상기 필름의 상대 수평 방향을 매 층마다 달리할 수 있다/
예를 들어, 상기 기판 및 상기 막대를 상대 수평 이동시켜, 상기 분산액을 상기 기판의 일면에 코팅하는 단계;의 상대 수평 이동 방향과, 상기 은 나노와이어 필름 및 상기 막대를 상대 수평 이동시켜, 상기 분산액을 상기 은 나노와이어 필름의 일면에 코팅하는 단계;의 상대 수평 방향이 이루는 각도가, 0 내지 90 ° 범위 내에서 자유롭게 선택될 수 있다. 구체적으로, 서로 수직(90 °)일 수 있다.
이와 독립적으로, 상기 기판의 일면과 이격적으로, 금속이 코일 형상으로 감긴 막대를 위치시키는 단계;에서, 상기 기판 및 상기 막대 사이의 간격은, 0 ㎛ 초과 내지 40 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 기판 및 상기 막대를 상대 수평 이동시켜, 상기 분산액을 상기 기판의 일면에 코팅하는 단계;에서, 상기 상대 수평 이동 속도는 10 mm s-1 내지 100 mm s-1일 수 있고, 상기 기판의 온도는 20 ℃ 내지 100 ℃일 수 있다.
상기 막대에 감긴 금속의 코일 간격은, 50 ㎛ 내지 400 ㎛일 수 있다. 상기 막대는 통상의 바 코터에 장착하여 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 분산액의 점도는, 1 cP 내지 10 cP일 수 있다.
상기 기판은, 유리, 실리콘, PET (polyethylene terephthalate) 또는 이들의 조합으로 이루어진 것일 수 있다. 또한, 상기 기판은, 상기 은 나노와이어 필름이 위치하는 면에, 아민, 메틸, 하이드록실, 또는 이들의 조합인 작용기가 존재하는 것일 수 있다.
이 경우, 상기 아민 작용기는, 폴리엘라이신(PLL, Poly-L-Lysine), APTES((3-Aminopropyl)triethoxysilane) 및 이들의 혼합물을 처리함에 따라 형성될 것일 수 있다.
상기 메틸 작용기는, HMDS(hexamethyldisilazane), PMMA(poly(methyl methacrylate)) 및 이들의 혼합물을 처리함에 따라 형성될 것일 수 있다.
상기 하이드록실 작용기는, O2 플라즈마 처리에 따라 형성될 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 은 나노와이어의 정렬도가 높아, 효율적인 전도성 네트워크를 구축할 수 있는 은 나노와이어 필름이 제공된다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 용액 공정을 기반으로 하되, 금속이 코일 형태로 감긴 막대를 사용함으로써, 은 나노와이어 분산액의 매니스커스를 용이하게 제어하고, 결과적으로 은 나노와이어의 정렬도가 높은 필름을 최종 수득할 수 있는, 은 나노와이어 필름의 제조 방법이 제공된다. 이러한 정렬도 높은 필름의 여러 적층 구조의 형성을 통해 전기 전도성과 광 투과도가 동시에 뛰어난 투명 전극의 제조를 가능하게 한다.
도 1은, 본 발명의 일 구현예에서, 기판 상에 뿌려진 은 나노와이어 분산액에 대해, 일정한 속도로 움직이는 막대로 코팅하는 실험 조건 (a), 그에 따라 매니스커스 접촉선이 제어되는 원리(b), 및 실제 실험을 통해 높은 정렬도를 가지는 은 나노와이어 필름이 형성되었음을 보여주는 근거들(c, e 내지 f)이다.
(단, 도 1의 c 및 d에서 각각, 스케일 바는 40 ㎛이다.)
도 2는, 본 발명의 일 구현예에서, 물리적 공정 변수(구체적으로, 분산액의 양)에 따른 정렬도 변화를 확인하는 도면이다.
(단, 도 2의 f에서, 스케일 바는 100 ㎛이다.)
도 3은, 본 발명의 평가예 3에 따른 평가 조건 및 결과를 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 일 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
앞서 지적한 바와 같이, 은 나노와이어 소재 자체의 뛰어난 전기 전도성에도 불구하고, 스핀 코팅, 스프레이 코팅 등의 용액 공정을 기반으로는 은 나노와이어가 불규칙하게(random) 배열될 수 밖에 없어, 전기적 특성과 광학적 특성이 두루 우수한 필름을 수득하는 데 한계가 있다.
그러나, 본 발명자들은, 금속이 코일 형태로 감긴 막대를 활용하여, 단방향으로의 정렬도가 높은 은 나노와이어 필름을 제조하는 데 성공하였다.
나아가, 상기 은 나노와이어 필름을 적층 하여, 전기 전도성과 광 투과도가 두루 뛰어난 투명 전극의 제조를 가능하게 한다. 이에 기반하여, 본 발명의 구현예들을 상세히 설명하기로 한다.
은 나노와이어 필름
본 발명의 일 구현예에서는, 길이 방향이 단방향으로 정렬된 은 나노와이어(A); 및 길이 방향이 무질서한 방향으로 나열된 은 나노와이어(B);를 포함하되, 상기 은 나노와이어(A) 및 상기 은 나노와이어(B)는 각각 복수이고, 하기 식 1을 만족하는 것인, 은 나노와이어 필름을 제공한다:
[식 1] [A]/([A]+[B])> 2/3
상기 식 1에서, [A]는 정렬 방향으로부터 ±15° 이내의 정렬도를 가지는 상기 은 나노와이어(A)의 개수이고, [B]는 정렬 방향으로부터 ±15° 이상의 정렬도를 가지는 상기 은 나노와이어(B)의 개수이다.
정렬도의 정의
구체적으로, 상기 식 1은, 은 나노와이어 필름 내 은 나노와이어의 정렬도에 관한 것이다. 구체적으로, 상기 은 나노와이어 필름 내 은 나노와이어의 총 개수([A]+[B]) 대비, 정렬 방향으로부터 ±15° 이내의 정렬도를 가지는 단방향으로 정렬된 은 나노와이어의 개수([A])를, 은 나노와이어의 정렬도에 관한 패러미터로 정의하였다. 상기 식 1의 매러미터 값이 클수록, 은 나노와이어의 정렬도가 높은 것이다.
은 나노와이어
상기 은 나노와이어(A) 및 상기 은 나노와이어(B) 각각, 일반적으로 사용되는 은 나노와이어의 규격을 가지는 것일 수 있다. 예를 들어, 각각의 은 나노와이어 길이는 15 ㎛ 내지 35 ㎛이고, 직경은 20 nm 내지 40 nm일 수 있다. 상기 각 범위를 초과하는 경우, 은 나노와이어의 뭉침 현상이 더 많이 일어날 문제와 광 투과도가 저하 될 가능성이 있다. 이와 달리, 각 범위의 하한 미만인 경우 전도도가 저하 될 수 있는 문제가 있다.
정렬도 제어에 따른 이점
앞서 지적한 바와 같이, 일반적인 용액 공정(예를 들어, 스핀 코팅)으로 은 나노와이어 필름을 형성하는 경우, 그 필름 내 은 나노와이어는 불규칙(random)하게 배열되는 경우가 대부분이다. 구체적으로, 상기 식 1의 패러미터 값은 거의 0에 가깝고, 그 값이 최대치에 도달하더라도 0.1 정도에 머물 정도로, 정렬도가 낮은 은 나노와이어 필름이 된다.
이처럼 불규칙한 배열의 은 나노와이어 필름의 전기 전도성을 향상시키려면, 그 필름의 단위부피 내 은 나노와이어의 양을 늘려 밀도를 높여야 하나, 밀도를 높일 경우 광 투과도는 낮아지고 면 저항은 저하되는 문제가 있다.
그에 반면, 은 나노와이어 필름은 높은 정렬도를 가지는 것으로, 상기 불규칙한 배열의 은 나노와이어 필름과 동일한 밀도를 가지도록 하더라도, 이미 상기 은 나노와이어(A)에 의한 네트워크가 잘 구축되어 있어 충분히 높은 전기 전도성을 발현할 수 있고, 그 배열이 잘 정렬되어 있어 면 저항은 낮고 광 투과도는 높게 발현될 수 있다.
구체적으로, 후술되는 제조 방법에 따라, 금속이 코일 형태로 감긴 막대를 활용하여, 은 나노와이어 분산액의 매니스커스를 제어하면, 상기 식 1의 패러미터 값이 최소 2/3, 구체적으로 0.7이상 0.8이하의 값에 달하는 높은 정렬도를 가지는 은 나노와이어 필름이 수득될 수 있다.
광 투과도 및 면 저항 특성
보다 구체적으로, 상기 은 나노와이어 필름은 앞서 설명한 정렬도의 특성에 기반하여, 높은 투과도 및 낮은 면 저항 특성을 가질 수 있다.
상기 은 나노와이어 필름이 단층일 때, 광 투과도는, 88.0 % 이상, 구체적으로 88.2 % 내지 97.0 %, 보다 구체적으로 90.0% 내지 97.0 %, 95 .0% 내지 97.0 %일 수 있다.
또한, 상기 은 나노와이어 필름이 단층일 때, 면 저항은, 45 Ωsq- 1이하(단, 0 Ωsq-1 제외), 구체적으로 18.8 Ωsq-1 내지 42.3 Ωsq-1, 보다 구체적으로 20.0 Ωsq-1 내지 42.3 Ωsq-1 , 29.21 내지 33.74 Ωsq-1일 수 있다.
한편, 일반적인 용액 공정(예를 들어, 스핀 코팅)으로 제조된 불규칙한(random) 은 나노와이어 필름은, 상기 범위 미만의 광 투과도를 가지며, 상기 범위 초과의 면 저항을 가지게 된다.
편광 특성
상기 은 나노와이어 필름은 이방성(anisotropic) 광학 특성을 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 은 나노와이어 필름에 대해 편광을 조사하면, 360 nm 내지 364 nm의 파장 영역에서 최대 흡광도가 나타날 수 있다, 이 경우, 상기 은 나노와이어 필름의 반가폭(full width at half maximum, FWHM)은 28.48 내지 37.23일 수 있다. 또한, 상기 은 나노와이어 필름은, 0 내지 90 ° 범위에서 편광 각도가 증가할수록, 최대 흡광도 값이 증가하고, 500 ㎚ 초과의 파장 영역에서 흡광도 값은 감소할 수 있다.
그러나, 일반적인 용액 공정(예를 들어, 스핀 코팅)으로 제조된 불규칙한(random) 은 나노와이어 필름은, 편광 각도에 따른 흡광도 특성이 전혀 나타나지 않는다.
대면적화
상기 은 나노와이어 필름의 면적은, 1 cm2 내지 1000 cm2, 예를 들어 후술되는 실시예처럼 1 cm2 내지 400 cm2 범위일 수 있다. 이처럼 은 나노와이어 필름을 대면적화하더라도, 필름 전면에서 식 1을 만족할 정도로 은 나노와이어의 정렬도가 높고, 상기 길이 방향과 평행인 방향으로 인접하는 내 은 나노와이어(A)의 간격을 용이하게 제어할 수 있으며, 전술한 범위의 높은 선 밀도를 달성할 수 있다. 이는, 금속이 코일 형태로 감긴 막대를 활용하는 제조 방법에 기인한 특성이다.
물론 상기 하한 미만의 면적도 가능하지만, 이는 일반적인 용액 공정에서도 달성 가능한 것이다. 한편, 상기 상한 초과의 면적은 더 큰 금속이 코일 형태로 감긴 막대를 활용하여 달성 할 수 있을 것으로 기대된다.
적층체
한편, 앞서 설명한 바와 같이 높은 정렬도를 가지는 은 나노와이어 필름을 2층 이상 적층함으로써, 상기 은 나노와이어(A)에 의한 네트워크를 3차원적으로 형성할 수 있다. 이에 따라, 단층인 필름보다 높은 선 밀도를 가지면서도, 높은 광 투과도, 낮은 면 저항을 가지는 적층체를 형성할 수 있다.
구체적으로, 상기 적층체의 면 저항은 18.8 Ωsq-1 내지 42.3 Ωsq- 1 수 있으며, 광 투과도는 88.2 % 내지 97.0 %일 수 있다.
이러한 적층체 내 인접하는 층들은, 상기 은 나노와이어(A)의 정렬 방향이 평행일 수도 있지만, 서로 다를 수도 있다. 특히, 인접하는 층들이 서로 수직(90 °)인 방향으로 적층할 경우, 전기적, 광학적 특성이 보다 우수할 수 있다.
은 나노와이어 필름의 제조 방법
본 발명의 다른 일 구현예에서는, 기판의 일면과 이격적으로, 금속이 코일 형상으로 감긴 막대를 위치시키는 단계; 상기 기판 및 상기 막대 사이에, 은 나노와이어 및 용매를 포함하는 분산액을 분포시키는 단계; 상기 기판 및 상기 막대를 상대 수평 이동시켜, 상기 분산액을 상기 기판의 일면에 코팅하는 단계; 및 상기 분산액을 건조시켜, 상기 기판의 일면에서 은 나노와이어 필름을 수득하는 단계;를 포함하는 은 나노와이어 필름의 제조 방법을 제공한다.
구체적으로, 상기 기판 및 상기 막대를 상대 수평 이동시켜, 상기 분산액을 상기 기판의 일면에 코팅하는 단계;에서, 상기 수평 이동 방향으로, 상기 분산액 내 은 나노와이어의 길이 방향이 정렬된다.
공정 원리
보다 구체적으로, 상기 기판 및 상기 막대 사이에, 은 나노와이어 및 용매를 포함하는 분산액을 분포시키는 단계;에서는, 상기 분산액의 표면과, 상기 막대에 감긴 금속이 접하는 매니스커스 접촉선이 형성될 수 있다. 이때, 상기 기판 및 상기 막대의 상대 수평 이동 방향으로, 상기 매니스커스 접촉선도 수평 이동할 수 있다. 아울러, 상기 매니스커스 접촉선의 수평 이동에 따라, 상기 분산액 내 은 나노와이어의 길이 방향이 단방향으로 정렬될 수 있다.
도 1은, 기판 상에 뿌려진 은 나노와이어 분산액에 대해, 일정한 속도로 움직이는 막대로 코팅하는 실험 조건 (a), 그에 따라 매니스커스 접촉선이 제어되는 원리(b), 및 실제 실험을 통해 높은 정렬도를 가지는 은 나노와이어 필름이 형성되었음을 보여주는 근거들(c, e 내지 f)이다.
도 1a에서는, poly-L-lysine 용액을 이용하여 표면처리된 대면적 (20 x 20 cm2) PET 기판을 사용하였다. 상기 기판의 표면에는 아민 작용기가 존재하며, 상기 아민 표면 작용기는 은 나노와이어와 정전기적 힘이 작용할 수 있다. 이에, 상기 아민 표면 작용기가 존재하는 기판은, 은 나노와이어와의 접착력이 향상될 수 있다. 상기 표면처리의 상세한 공정은 후술하기로 한다.
또한, 도 1a에서, 상기 기판은 특정 막대가 장착된 바 코터(bar coater)에 위치시켰다. 상기 막대는, 금속이 코일 형상으로 감긴 막대이다. 상기 막대에 감긴 금속의 코일 간격은, 50 ㎛ 내지 400 ㎛일 수 있다. 상기 막대는 통상의 바 코터에 장착하여 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 막대와 상기 기판 사이에 일정한 간격을 두었고, 상기 막대와 상기 기판 사이의 빈 공간에 상기 분산액을 뿌려, 균일하고 얇은 은 나노와이어 분산액 층을 형성하였다.
상기 막대 내 코일 홈들은, 아주 적은 양의 은 나노와이어 분산액에 모세관 힘을 부여한다. 그리고 상기 모세관 힘은, 상기 막대와 상기 기판 사이에서 상기 분산액의 균일한 메니스커스를 형성하게끔 한다. 구체적으로, 상기 막대와 상기 기판 사이에 갇힌 상태의 은 나노와이어 분산액은, 상기 막대의 코일에 접하는 매니스커스 접촉선이 형성된다.
이 상태에서, 상기 막대와 상기 기판을 상대 수평 이동 시키면, 상기 막대의 코일에 의해 상기 매니스커스 접촉선이 드래깅(dragging)된다. 그리고, 상기 매니스커스 접촉선의 이동에 따라, 은 나노와이어가 정렬될 수 있는 전단력(shear force)과, 그러한 전단력에 의한 동유체력(hydrodynamic force)이 유발된다.
상기 매니스커스 접촉선이 이동하는 과정에서 상기 분산액에 작용하는 힘은, 전단력에 의한 동유체력(shear induced hydrodynamic force) 및 기판과의 정전기적 힘의 상호 작용이다. 상기 상호 작용은, 상기 막대와 상기 기판의 상대 수평 이동 방향으로, 상기 분산액 내 은 나노와이어를 정렬시키는 데 기여한다.
한편, 상기 매니스커스 접촉선이 이동하는 과정에서, 상기 분산액 내 용매의 증발 속도는 매우 느리다(약 10~100 ㎛ s-1). 이와 달리, 용매의 증발 속도가 빨라지면, 분산액 내 대류가 이루어지며, 이로 인해 은 나노와이어의 정렬도가 상대적으로 낮아질 수 있다.
그러나, 상기 막대와 상기 기판의 상대 수평 이동을 이용하여, 상기 매니스커스 접촉선을 빠르게 드래깅하면 (> 1 mm s-1), 은 나노와이어의 정렬도가 상대적으로 높아질 수 있다.
다만, 상기 매니스커스 접촉선을 빠르게 드래깅함에 있어서, 점성력이 주요 변수로 작용할 수 있다. 이는, Landau-Levich regime을 따르며, 구체적으로, 동유체력을 위한 전단 속도(shear rate,
Figure pat00001
)는 하기 식 1로 표현된다.
[식 1]
Figure pat00002
=
Figure pat00003
=
Figure pat00004
상기 식 1에서, U fluid 는 상기 분산액의 드래깅 속도를 나타내고(예를 들어), δ는 상기 막대와 상기 기판 사이의 거리를 나타낸다. 예를 들어, 상기 분산액의 드래깅 속도가 10 mm s-1이고, 상기 막대와 상기 기판 사이의 거리가 40 ㎛일 때, 전단 속도는 250 s-1이 된다.
상기 막대와 상기 기판 사이의 거리는, 스페이서에 의해 조절될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 기판 및 상기 막대 사이에, 은 나노와이어 및 용매를 포함하는 분산액을 분포시키는 단계; 이전에는, 상기 기판 및 상기 막대 사이에, 스페이서(spacer)를 위치시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
한편, 전단 응력(shear stress, σ)은, 전단 속도에 대해, 분산액의 점도(μ)를 곱하여 구할 수 있다(σ = μ
Figure pat00005
). 예를 들어, 에탄올을 용매로 하는 분산액은, 0.26 Pa의 전단 응력을 얻을 수 있다. 이소프로필 알코올(IPA)를 용매로 하는 경우 전단 응력의 값은 0.51 Pa 이고, 물을 용매로 하는 경우 전단 응력의 값은 0.22 Pa 이다. 이에 따라, 에탄올, 물, 및 이소프로필 알코올 모두 은 나노와이어를 높은 정렬도로 정렬시키기에 적절한 전단 응력 값을 가진다고 볼 수 있다.
이처럼 적절한 전단 응력을 형성할 수 있는 점도의 범위는, 1 cP 내지 10 cP일 수 있다. 상기 범위의 점도를 형성할 수 있다면, 용매의 종류는 제한되지 않고, 앞서 언급한 에탄올, 물, 및 IPA는 예시일 뿐이다.
공정 변수 (물리적 요인)
본 발명의 일 구현예에 따른 제조 방법에서, 은 나노와이어의 분산액의 양, 상기 기판과 상기 막대의 상대 수평 이동 속도, 그리고 상기 수평 이동 중 기판의 온도 등의 물리적 요인은, 은 나노와이어의 정렬도에 영향을 줄 수 있다.
구체적으로, 도 2에서, 분산액의 양이 감소함에 따라, 상기 기판과 상기 막대의 상대 수평 이동 속도가 감소함에 따라, 그리고 상기 수평 이동 중 기판 온도가 감소 함에 따라, 은 나노와이어의 정렬도는 증가했다.
특히 도 2a에서, 분산액 양이 증가함에 따라, 반가폭 값이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이는, 은 나노와이어의 정렬도가 감소함을 의미한다. 이처럼 반가폭 값이 증가하는 것은, 상기 분산액 양이 증가할수록 은 나노와이어의 밀도가 증가하고, 분산액 내 은 나노와이어들이 서로 얽히는 현상이 유발되기 때문이다.
또한, 상기 분산액의 양이 증가함에 따라, 메니스커스와 기판 사이의 접촉 면적이 증가하는데, 이때 메니스커스 하부에는 불규칙하게 정렬된 은 나노와이어가 증가할 수 있다.
이에, 한 층의 은 나노와이어 필름을 형성함에 있어서, 기판의 단위 면적(1 ㎠) 당 상기 분산액의 양은, 0.48 내지 1.28 μL/㎠ 로 제어할 필요할 필요가 있다.
이와 더불어, 상기 막대와 상기 기판 사이의 공간을 제공 및 유지하는 스페이서(spacer)의 높이에 따라, 상기 메니스커스의 두께가 좌우될 수 있다.
구체적으로, 상기 스페이서의 높이가 높아지면, 상기 메니스커스의 두께가 두꺼워지고, 전단 속도는 감소하며, 상기 은 나노와이어의 정렬도 역시 감소하게 된다(
Figure pat00006
=
Figure pat00007
). 상기 스페이서의 높이가 높아지면, 전단력의 구배(gradient)가 발생하고, 상기 메니스커스의 하부에 불규칙하게 정렬된 은 나노와이어의 농도가 증가하게 된다.
이에, 적절한 메니스커스 두께를 형성할 수 있도록, 상기 기판의 일면과 이격적으로, 금속이 코일 형상으로 감긴 막대를 위치시키는 단계;에서, 상기 기판 및 상기 막대 사이의 간격은, 20 ㎛ 내지 40 ㎛일 필요가 있다. 또한, 상기 간격을 유지시킬 수 있도록, 상기 간격 범위와 동일한 범위의 두께를 가지는 스페이서를 사용할 필요가 있다.
한편, 상기 기판과 상기 막대의 상대 수평 이동 속도가 감소함에 따라, 상기 메니스커스 필름의 두께가 두꺼워질 수 있다. 상기 메니스커스 필름의 두께가 얇아질수록, 전단 응력은 강해질 수 있고, 결과적으로 은 나노와이어의 정렬도를 향상시킬 수 있다.
그에 반면, 상기 기판과 상기 막대의 상대 수평 이동 속도가 증가함에 따라, 상기 메니스커스 필름의 두께는 두꺼워질 수 있고, 이는 균일한 메니스커스의 형성을 방해한다.
이에, 적절한 메니스커스 두께를 형성할 수 있도록, 상기 수평 이동 속도는 10 mm s-1 내지 30 mm s-1 범위 내일 필요가 있다
마지막으로, 상기 상대 수평 이동 중의 기판 온도가 높아짐에 따라, 은 나노와이어 잉크의 점도가 낮아 질 수 있고 이에 따라 전단 응력이 약해 짐에 따라 은 나노와이어의 효과적인 정렬을 방해 하게 된다.
이에, 매니스커스 온도 구배 발생을 억제할 수 있도록, 상기 수평 이동 시 기판의 온도는 20 ℃ 내지 30 ℃ 범위 내일 필요가 있다
공정 변수 (화학적 요인)
앞서 언급한 바와 같이, 상기 기판 표면의 화학적 특성이 은 나노와이어의 정렬도에 영향을 끼칠 수 있다.
이와 관련하여, 상기 기판은, 상기 은 나노와이어 필름이 위치하는 면에, 아민, 메틸, 하이드록실, 또는 이들의 조합인 작용기가 존재하는 것일 수 있다.
상기 메틸 작용기는, HMDS(hexamethyldisilazane), PMMA(poly(methyl methacrylate)) 및 이들의 혼합물을 처리함에 따라 형성될 것일 수 있다.
상기 하이드록실 작용기는, O2 플라즈마 처리에 따라 형성될 것일 수 있다.
상기 아민 작용기는, 폴리엘라이신(PLL, Poly-L-Lysine), APTES((3-Aminopropyl)triethoxysilane) 및 이들의 혼합물을 처리함에 따라 형성될 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 아민 작용기가 존재하는 경우, 양전하를 띄는 기판과 음 전하를 띄는 은 나노와이어 사이의 강한 인력이 작용하여, 은 나노와이어의 정렬도를 향상시킬 수 있다.
적층체 형성 공정
한편, 상기 분산액을 건조시켜, 상기 기판의 일면에서 은 나노와이어 필름을 수득하는 단계; 이후에, 상기 은 나노와이어 필름의 일면과 이격적으로, 상기 금속이 코일 형상으로 감긴 막대를 위치시키는 단계; 상기 은 나노와이어 필름 및 상기 막대 사이에, 은 나노와이어 및 용매를 포함하는 분산액을 분포시키는 단계; 상기 은 나노와이어 필름 및 상기 막대를 상대 수평 이동시켜, 상기 분산액을 상기 은 나노와이어 필름의 일면에 코팅하는 단계; 및 상기 분산액을 건조시켜, 은 나노와이어 필름의 적층체를 수득하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
이는, 상기 은 나노와이어 필름을 2층으로 적층하는 방법을 예시한 것이다. 그러므로, 상기 일련의 단계를 반복적으로 수행하여, 3층, 4층, 나아가 그 이상의 층수를 가지도록 은 나노와이어 필름을 형성하는 것도 가능하다.
이처럼 은 나노와이어 필름을 2층 이상 적층하는 과정에서, 상기 기판과 상기 필름의 상대 수평 방향을 매 층마다 달리할 수 있다.
예를 들어, 상기 기판 및 상기 막대를 상대 수평 이동시켜, 상기 분산액을 상기 기판의 일면에 코팅하는 단계;의 상대 수평 이동 방향과, 상기 은 나노와이어 필름 및 상기 막대를 상대 수평 이동시켜, 상기 분산액을 상기 은 나노와이어 필름의 일면에 코팅하는 단계;의 상대 수평 방향이 이루는 각도가, 0 내지 90 ° 범위 내에서 자유롭게 선택될 수 있다. 구체적으로, 서로 수직(90 °)일 수 있다.
기판
상기 기판은 유리, 실리콘, PET (polyethylene terephthalate) 또는 이들의 조합으로 이루어진 것일 수 있고, 이에 제한되지 않는다. 투명도가 높은 기판을 사용하여, 앞서 설명한 방법으로 은 나노와이어 필름을 형성하면, 투명전극이 수득될 수 있다. 또한, 유연성 있는 기판을 사용하여, 플렉서블(flexible) 투명전극을 수득할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예들 및 이들의 평가예들을 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예들일뿐 본 발명이 하기 실시예들에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 은 나노와이어가 단방향으로 정렬된 필름의 형성
(1) 기판의 전처리(세척) 공정
기판으로는, 플라스틱 소재이며, 가로 20 cm, 세로 20 cm, 및 높이 100 ㎛인 것을 준비하였다. 상기 기판의 표면 처리 전 단계로, 세척을 실시하였다.
구체적으로, 상기 기판을 탈 이온수, 아세톤, 및 이소 프로필 알코올(isopropyl alcohol. IPA에 순차적으로 담그고, 각각에 담근 상태에서 10 분간 음파(sonication)처리하여, 표면을 깨끗이 세척하였다.
(2) 기판의 표면 처리 공정
상기 세척 공정 이후, 하기 세 가지 표면처리 방법 중 어느 하나의 방법을 이용하여, 기판 표면에 작용기를 형성하였다. (하기 세 가지 표면처리 방법은 각각 독립적이다.)
1) O 2 플라즈마 처리
상기 세척된 기판에 대해, 10 분간 18 W의 RF(Radio Frequency) 파워로 O2 플라즈마 처리하였다.
그 결과, -OH (하이드록실) 표면 작용기가 형성된 기판을 수득할 수 있었다.
2) poly -L-lysine 처리
poly-L-lysine 및 물을 혼합하여, poly-L-lysine 용액을 제조하였다. 이때, poly-L-lysine 용액 총량 (100 중량%) 중 poly-L-lysine의 함량이 0.1 중량 %가 되도록 하였다.
상기 poly-L-lysine 용액 2 ml를 취하여, 상기 세척된 기판에 도포하고, 10 mm s-1의 속도로 바 코팅(bar-coating) 하였다.
그 결과, -NH2 (아민) 표면 작용기가 형성된 기판을 수득할 수 있었다.
3) HMDS ( hexamethyldisilazane ) 처리
HMDS(hexamethyldisilazane) 는 99.9 % 이상의 순도를 보이는 물질을 사용 하였다.
그 결과, -CH3 (메틸) 표면 작용기가 형성된 기판을 수득할 수 있었다.
(3) 은 나노와이어 필름(1층) 형성 공정
상기 표면 작용기가 형성된 기판 상에, 각각, 은 나노와이어 필름을 형성하였다.
구체적으로, 속도와 온도를 조절할 수 있는 바 코터(bar coater, 제조처:CORETECH)에, 금속이 코일 형태로 감긴 막대(제조처: RD Specialties, 상품명: Meyer rod)를 장착하였다. 이때, 상기 막대에 감긴 금속은 스테인리스 스틸(stainless steel)이며, 코일 간격은 51 ㎛ (규격명: #2 바), 76 ㎛ (규격명: #3 바), 152 ㎛ (규격명: #6 바), 254 ㎛ (규격명: #10 바), 381 ㎛ (규격명: #15 바) 중 어느 하나인 것을 사용하였다.
상기 막대가 장착된 바 코터에, 상기 기판을 위치시켰다. 이때, 상기 의 일면과 상기 막대 사이에, 40 ㎛의 간격을 두었다. 또한, 상기 기판의 일 모서리에, 상기 막대의 장축이 위치하도록 하였다.
그 다음, 상기 막대의 장축과 수직인 상기 기판의 두 모서리들에 대해, 스페이서(spacer)를 부착하였다. 구체적으로, 상기 스페이서로는, 두께가 40 ㎛인 접합 테이프(제조처:3M)를 이용하였다. 상기 스페이서는, 후술되는 바 코터의 구동 과정에서, 상기 기판의 일면과 상기 막대 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 하는 역할을 하였다.
한편, 20 ㎛ 의 길이와 35 nm 의 지름을 가진 은 나노와이어와, 물, 에탄올(ethanol), 및 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol) 중 어느 하나의 용매를 혼합하여, 분산액을 제조하였다. 이때, 상기 분산액 총량(100 중량%)에 대한 상기 은 나노와이어의 함량, 및 그에 따른 분산액 점도는, 후술되는 평가예에 따라 달리 하였다.
상기 분산액을 상기 기판의 일면과 상기 막대 사이의 공간에 마이크로 피펫을 이용하여 뿌렸다. 이때, 상기 분산액의 표면과, 상기 막대에 감긴 금속이 접하는 매니스커스 접촉선이 형성되며, 이는 후술되는 평가예에서 확인할 수 있다.
이후, 상기 기판이 고정된 상태에서, 상기 막대가 일정한 속도로 움직이도록 바 코터를 구동하여, 상기 막대가 이동하는 방향으로 상기 매니스커스 접촉선이 이동시켰다. 이때, 상기 막대의 이동 속도 및 상기 기판의 온도는, 후술되는 평가예에 따라 달리 하였다.
상기 기판의 일면에 상기 분산액이 전면 코팅된 상태에서 상기 바 코터의 구동을 멈추고, 수십 초 이내에 상기 코팅된 분산액 내 용매가 증발되었다. 이에 따라, 상기 기판의 일면에, 대부분의 은 나노와이어가 단방향으로 정렬된 필름이 형성되며, 이는 후술되는 평가예에서 확인할 수 있다.
(4) 은 나노와이어 필름(2층) 형성 공정
후술되는 평가예에 따라서는, 전술한 공정을 반복하여, 2층의 은 나노와이어 필름을 형성하기도 하였다.
이때, 전술한 공정에 따라 한 층의 은 나노와이어 필름이 형성된 기판을 수득한 뒤, 그 기판의 방향을 0 내지 90 °의 방향으로 회전시키고(0 °는 회전시키지 않은 것), 다시 전술한 공정에 따라 또 한 층의 은 나노와이어 필름을 적층하였다.
비교예 1: 은 나노와이어가 무질서하게 나열된 필름의 형성
실시예와 동일한 기판에 대해, 동일한 세척 처리를 한 후, 통상적으로 이용되는 바 코팅(bar-coating) 방법으로 은 나노와이어 필름을 형성하였다.
이에 따라, 상기 기판의 일면에, 대부분의 은 나노와이어가 무질서(random)하게 나열된 필름이 형성되며, 이는 후술되는 평가예에서 확인할 수 있다.
평가 방법
이하의 평가예에서는, 다음과 같은 평가 방법을 이용하였다.
면 저항 측정: Kiethley 2400 장비를 통한 4침법 (four-point probe)을 통해 면 저항 값을 측정하였다.
투과도와 흡수 스펙트럼: UV-vis-NIR spectrophotometer 장비를 통해 측정하였다.
편광 특성: 편광 렌즈를 UV-vis-NIR spectrophotometer 장비에 장착하여 측정하였다.
은 나노와이어의 구조: 현미경(PSM-1000, Olympus)을 통해 관찰하였다.
평가예 1: 도 1 관련
(1) 실시예 1 및 비교예 1의 변수 제어
정렬도 및 광흡수 특성 평가를 위해, 실시예 1 및 비교예 1에서, 변수를 각각 다음과 같이 제어하였다.
1) 기판의 규격: 2.5 x 2.5 cm2 또는 20 x 20 cm2의 면적, 100 ㎛의 두께
2) 기판의 소재: PET(polyethylene terephthalate), 또는 유리
3) 막대의 금속 소재, 코일 간격: 스테인리스 스틸(stainless steel), 51 ㎛(#2 바)
4) 스페이서 두께: 40 ㎛
5) 분산액에 사용되는 용매: 에탄올(ethanol)
6) 막대의 이동 속도(코팅 속도): 10 mm s-1
7) 코팅 시 기판의 온도: 상온(23 ℃)
(2) 도 1c 및 도 1d
도 1c 및 도 1d는, 실시예 1에서 2.5 x 2.5 cm2 면적을 가지는 유리 기판 상에, 각각 단층(도 1c) 및 2층(도 1d)으로 형성된 은 나노와이어 필름의 현미경 사진을 나타낸 것이다.
보다 구체적으로, 도 1c을 살펴보면, 약 200 x 150 ㎛ 2 -면적의 은 나노와이어 필름에서, 전체 은 나노와이어의 개수가 약 150개 이고, 정렬 방향으로부터 ±15° 이내의 정렬도를 가지는 은 나노와이어는 약 115개 이고, 나머지는 정렬 방향으로부터 ±15° 이상의 정렬도를 가지는 은 나노와이어임을 확인할 수 있다.
이와 관련하여, 앞서의 설명에서는, 정렬 방향으로부터 ±15° 이내의 정렬도를 가지는 은 나노와이어를 "길이 방향이 단방향으로 정렬된 은 나노와이어(A)"로 정의하고, 간단히 "은 나노와이어(A)"로 지칭하며 그 수를 "[A]"로 표시하였다. 또한, 정렬 방향으로부터 ±15° 이상의 정렬도를 가지는 은 나노와이어를 "길이 방향이 무질서한 방향으로 나열된 은 나노와이어(B)"로 정의하고, 간단히 "은 나노와이어(B)"로 지칭하며 그 수를 "[B]"로 표시하였다.
한편, 앞서의 설명에서는 은 나노와이어 필름 내 은 나노와이어들의 정렬도를 [A]/([A]+[B])로 평가([식 1])하였는데, 도 1c에서는 상기 정렬도의 값이 0.77임을 확인하였다.
비교예 1의 경우, 무질서한(random) 구조의 은 나노와이어 필름 특성 상 상기 정의에 따라 확인된 [A]의 값을 확인하기 어려운 바, 정렬도가 0에 가까운 것을 알 수 있다.
나아가, 도 1d에서는 2층의 은 나노와이어 필름 내 은 나노와이어 구조를 확인 할 수 있다. 구체적으로, 상기 2층의 은 나노와이어 필름은, 각 층의 은 나노와이어(A) 정렬 방향이 서로 수직이 되게끔 형성한 것이다. 도 1d에서 각 층은 도 1c와 동등한 정렬도를 가지는 바, 이를 서로 직각 방향으로 적층시킴으로써 전체 적층체 내 은 나노와이어의 밀도는 향상될 수 있다.
이로써, 본 발명의 일 구현예에서 제시된 바코팅 방법은, 정밀하게 은 나노와이어의 구조를 제어 할 수 있는 방법으로, 이에 따라 수득되는 은 나노와이어 필름(특히 적층체)의 효율적인 전도성 네트워크를 구축할 수 있다.
(3) 도 1e
일반적으로, 용액 공정에 따라 불규칙(random)하게 정렬된 은 나노와이어는 반가폭(full width at half maximum, FWHM) 값을 구할 수 없고, 완벽히 정렬 되지 않은 은 나노와이어는 반가폭(full width at half maximum, FWHM)이 40 이상으로 높게 나타난다.
한편, 도 1e는 실시예 1에서 2.5 x 2.5 cm2 면적을 가지는 유리 기판 상에, 단층으로 형성된 은 나노와이어 필름에 관한 것이다. 도 1e에서, 실시예 1의 반가폭(full width at half maximum, FWHM)이 21.4로 나타난다. 이처럼 낮은 수치의 반가폭은, 은 나노와이어 필름 내 은 나노와이어들이 단방향으로 잘 정렬되었음을 뒷받침한다.
(5) 도 1f
도 1f는, 20 x 20 cm2 면적과 100 ㎛의 두께를 가지는 (PET(polyethylene terephthalate) 기판 상에, 단층으로 형성된 은 나노와이어 필름의 반가폭(full width at half maximum, FWHM)값의 분포를 나타낸 것이다.
이로부터, 본 발명의 일 구현예에서 제시된 바코팅 방법은, 대면적 기판에 대해서도, 전면적으로 은 나노와이어가 단방향으로 잘 정렬되게끔 하는 이점이 있음을 정량적으로 알 수 있다.
평가예 2: 도 2 관련
(1) 실시예 1 및 비교예 1의 변수 제어
물리적 공정 변수를 평가하기 위해, 실시예 1 및 비교예 1에서, 변수를 각각 다음과 같이 제어하였다.
1) 기판의 소재: 유리
2) 기판의 규격: 2.5 x 2.5 cm2의 면적, 1 mm 의 두께
3) 막대의 금속 소재, 코일 간격: 스테인리스 스틸(stainless steel), 51 ㎛(#2 바)
4) 스페이서 두께: 40 ㎛
5) 분산액에 사용되는 용매: 에탄올(ethanol)
6) 막대의 이동 속도(코팅 속도): 10, 20, 30, 50, 또는 70 mm s-1
7) 코팅 시 기판의 온도: 23, 30, 40, 50, 또는 60 ℃
(2) 도 2a
도 2a에서 용액의 양이 0 초과 40 ㎕ 이하의 범위 내에서 증가함에 따라, 반가폭(full width falf maximum, FWHM)이 증가하고, 이에 따라 정렬도가 감소하는 것을 확인 할 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 구현예에서 제시된 바코팅 방법에 있어서, 사용하는 용액의 양이 적을수록, 최종 수득되는 필름 내 정렬도를 향상시키기는 데 유리함을 알 수 있다.
다만, 최종 수득되는 필름의 밀도를 고려하여, 적어도 2μl 이상의 양은 확보될 필요가 있을 것이다.
(3) 도 2b
도 2b에서 막대의 이동 속도(코팅 속도)가 10 mm/s 이상 80 mm/s 이하의 범위 내에서 증가함에 따라, 반가폭(full width falf maximum, FWHM)이 증가하고, 이에 따라 정렬도가 감소하는 것을 확인 할 수 있다.
이로써, 본 발명의 일 구현예에서 제시된 바코팅 방법에 있어서, 막대의 이동 속도(코팅 속도)를 낮출 수록, 최종 수득되는 필름 내 정렬도를 향상시키기는 데 유리함을 알 수 있다.
다만, 최소한의 전단 응력의 형성을 위하여, 10 mm/s 이상의 속도는 확보될 필요가 있을 것이다.
(4) 도 2c
도 2c에서 기판의 온도가 23 ℃ 이상 60 ℃ 범위 내에서 증가함에 따라 반가폭(full width falf maximum, FWHM)이 증가하고, 이에 따라 정렬도가 감소하는 것을 확인 할 수 있다.
이로써, 본 발명의 일 구현예에서 제시된 바코팅 방법에 있어서, 기판 온도를 낮출 수록, 최종 수득되는 필름 내 정렬도를 향상시키기는 데 유리함을 알 수 있다.
다만, 상온 미만의 온도로 제어할 경우, 공정 비용이 증가하고, 오히려 용액의 증발속도의 저하로 인하여 정렬도가 저하될 수 있어, 상온 이상의 온도로는 제어되어야 할 것이다.
(5) 도 2d 및 도 2e
은 나노와이어 정렬 각도에 따른 편광 특성 측정을 위한 구조를 보여주는 그림이다.
구체적으로, 도 2e는, 편광판 및 은 나노와이어의 정렬 방향(은 나노와이어(A)의 길이 방향) 사이의 각도(0 내지 90 °)에 따른 편광 흡수 스펙트럼이다.
도 2e에 다르면, 360 내지 364 nm 영역에서의 흡광도가 0.029인데, 0 내지 90 ° 범위에서 편광 각도가 증가할수록, 최대 흡광도 값이 증가하고, 오히려 500 ㎚ 초과의 파장 영역에서 흡광도 값은 감소하는 것을 확인할 수 있다.
이는, 정렬된 은 나노와이어 필름이 편광 특성을 나타낼 수 있음을 뒷받침한다.
(6) 도 2f
도 2f는, 실시예 1에 따르되 "UNIST"라는 글씨 모양으로 형성된 은 나노와이어 필름에 대해, 포토리소그래피(photolithography) 방법을 이용하여 패턴화한 후 편광 현미경 사진을 촬영한 것이다.
도 2f에 따르면, 상기 패턴화된 은 나노와이어들은, 편광판 및 은 나노와이어의 정렬 방향(은 나노와이어(A)의 길이 방향) 사이의 각도(θ)가 0° 일 때 잘 보이지 않고, 상기 각도(θ)가 90° 일 때 선명하게 보인다.
이를 통해, 본 발명의 일 구현예에서 제시된 바코팅 방법에 따라, 편광 특성이 있는 은 나노와이어 필름이 수득됨을 확인할 수 있다.
평가예 3: 도 3 관련
(1) 실시예 1 및 비교예 1의 변수 제어
저항 특성의 평가를 위해, 실시예 1 및 비교예 1에서, 변수를 각각 다음과 같이 제어하였다.
1) 기판의 소재: 유리, 또는 PET(polyethylene terephthalate)
2) 기판의 규격: 2.5 x 2.5 cm2의 면적, 1 mm 의 두께(유리); 20 x 20 cm2의 면적, 100 ㎛의 두께(PET)
3) 막대의 금속 소재, 코일 간격: 스테인리스 스틸(stainless steel), 51 ㎛(#2 바)
4) 스페이서 두께: 40 ㎛
5) 분산액에 사용되는 용매: 에탄올(ethanol)
6) 막대의 이동 속도(코팅 속도): 10 mm s-1
7) 코팅 시 기판의 온도: 23℃
(2) 도 3a, b 내지 도 c
도 3a에서, 1 내지 4층 범위 내에서, 은 나노와이어 필름의 적층수가 증가함에 따라, 광 투과도가 낮아지며, 이러한 광 투과도가 면 저항과 반비례함을 확인 할 수 있다.
다만, 적층수가 가장 많은 4층에서도, 예를 들어 투명전극으로 사용되기에 적절한투과도는 확보된다.
또한, 도3b에서, 성능 지수(figure of merit)값은 적층된 은 나노와이어 필름 기반 투명 전극이 478.96으로 무질서한(random) 은 나노와이어 기반 투명 전극이 가지는 253.87에 비해 더 높은 값을 보여준다. 이는 적층된 은 나노와이어 필름이 무질서한(random) 은 나노와이어 기반 투명 전극에 비해 더 뛰어난 광 투과도와 면 저항 성능을 가짐을 보여준다.
(3) 도 3d 내지 도 6h
도 3d의 하부 도면은, 은 나노와이어 필름을 연결하여 대면적 투명 전극을 구현하기 위한 아이디어 도면이다.
도 3d의 상부 도면은, 대면적(20 x 20 cm2)의 PET(polyethylene terephthalate)기판에 대해, 실시예 1의 방법에 따라 직교 방향으로 정렬된 2층의 은 나노와이어 필름을 16개의 부분으로 나누고, 상기 아이디어 도면을 실제로 구현하고, 이를 촬영한 이미지이다.
한편, 대면적(20 x 20 cm2)의 PET(polyethylene terephthalate)기판에, 비교예 1의 방법에 따라 불규칙하게 정렬된 은 나노와이어 필름을 16개의 부분으로 나누고, 실시예 1의 방법에 따른 대면적 투명전극과 비교하여 평가하였다.
구체적으로, 도 3e에 따르면, 실시예 1의 방법에 따라 제조된 대면적 투명전극은, 전면적으로 29.21 내지 33.74 Ωsq-1 범위의 고른 면 저항을 나타내는 것을 알 수 있다.
한편, 도 3f에 따르면, 비교예 1의 방법에 따라 제조된 대면적 투명전극은, 전면적으로 불균일한 면 저항을 나타내는 것을 알 수 있다.
또한, 도 3g에 따르면, 실시예 1의 방법에 따라 제조된 대면적 투명전극은, 전면적으로 95.24 내지 96.31% 범위의 균일한 광 투과도를 나타내는 것을 알 수 있다.
한편, 도 3h에 따르면, 비교예 1의 방법에 따라 제조된 대면적 투명전극은, 전면적으로 불균일한 광 투과도를 나타내는 것을 알 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (24)

  1. 길이 방향이 단방향으로 정렬된 은 나노와이어(A); 및
    길이 방향이 무질서한 방향으로 나열된 은 나노와이어(B);를 포함하고,
    상기 은 나노와이어(A) 및 상기 은 나노와이어(B)는 각각 복수이고, 하기 식 1을 만족하는 것인,
    은 나노와이어 필름:
    [식 1]
    [A]/([A]+[B])> 2/3
    상기 식 1에서,
    [A]는 정렬 방향으로부터 ±15° 이내의 정렬도를 가지는 상기 은 나노와이어(A)의 개수이고,
    [B]는 정렬 방향으로부터 ±15° 이상의 정렬도를 가지는 상기 은 나노와이어(B)의 개수이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 은 나노와이어 필름은,
    2층 이상 적층된 것인,
    은 나노와이어 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 2층 이상 적층된 은 나노와이어 필름 내 인접하는 층들은,
    은 나노와이어(A)의 정렬 방향이 서로 수직인 것인,
    은 나노와이어 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 은 나노와이어 필름의 면적은,
    1 cm2 내지 1000 cm2인 것인,
    은 나노와이어 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 은 나노와이어 필름의 광 투과도는,
    88.0 % 이상인 것인,
    은 나노와이어 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 은 나노와이어 필름의 면 저항은,
    45 Ωsq- 1이하(단, 0 Ωsq-1 제외)인 것인,
    은 나노와이어 필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 은 나노와이어 필름은,
    편광 조사 시 360 nm 내지 364 nm의 파장 영역에서 최대 흡광도가 나타나는 것인,
    은 나노와이어 필름.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 은 나노와이어 필름은,
    반가폭(full width at half maximum, FWHM)이 20 내지 40인 것인,
    은 나노와이어 필름.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 은 나노와이어 필름은,
    0 내지 90 ° 범위에서 편광 각도가 증가할수록, 최대 흡광도 값이 증가하는 것인,
    은 나노와이어 필름.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 은 나노와이어 필름은,
    0 내지 90 ° 범위에서 편광 각도가 증가할수록, 500 ㎚ 초과의 파장 영역에서 흡광도 값이 감소하는 것인,
    은 나노와이어 필름.
  11. 기판의 일면과 이격적으로, 금속이 코일 형상으로 감긴 막대를 위치시키는 단계;
    상기 기판 및 상기 막대 사이에, 은 나노와이어 및 용매를 포함하는 분산액을 분포시키는 단계;
    상기 기판 및 상기 막대를 상대 수평 이동시켜, 상기 분산액을 상기 기판의 일면에 코팅하는 단계; 및
    상기 분산액을 건조시켜, 상기 기판의 일면에서 은 나노와이어 필름을 수득하는 단계;를 포함하며,
    상기 기판 및 상기 막대를 상대 수평 이동시켜, 상기 분산액을 상기 기판의 일면에 코팅하는 단계;에서, 상기 수평 이동 방향으로, 상기 분산액 내 은 나노와이어의 길이 방향이 정렬되는 것인,
    은 나노와이어 필름의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기판 및 상기 막대 사이에, 은 나노와이어 및 용매를 포함하는 분산액을 분포시키는 단계;에서,
    상기 분산액의 표면과, 상기 막대에 감긴 금속이 접하는 매니스커스 접촉선이 형성되는 것인,
    은 나노와이어 필름의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 기판 및 상기 막대를 상대 수평 이동시켜, 상기 분산액을 상기 기판의 일면에 코팅하는 단계;에서,
    상기 수평 이동 방향으로, 상기 매니스커스 접촉선이 수평 이동하는 것인,
    은 나노와이어 필름의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 매니스커스 접촉선의 수평 이동에 따라, 상기 분산액 내 은 나노와이어의 길이 방향이 정렬되는 것인,
    은 나노와이어 필름의 제조 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 분산액을 건조시켜, 상기 기판의 일면에서 은 나노와이어 필름을 수득하는 단계; 이후에,
    상기 은 나노와이어 필름의 일면과 이격적으로, 상기 금속이 코일 형상으로 감긴 막대를 위치시키는 단계;
    상기 은 나노와이어 필름 및 상기 막대 사이에, 은 나노와이어 및 용매를 포함하는 분산액을 분포시키는 단계;
    상기 은 나노와이어 필름 및 상기 막대를 상대 수평 이동시켜, 상기 분산액을 상기 은 나노와이어 필름의 일면에 코팅하는 단계; 및
    상기 분산액을 건조시켜, 은 나노와이어 필름의 적층체를 수득하는 단계;를 더 포함하는 것인,
    은 나노와이어 필름의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 기판 및 상기 막대를 상대 수평 이동시켜, 상기 분산액을 상기 기판의 일면에 코팅하는 단계;의 상대 수평 이동 방향과,
    상기 은 나노와이어 필름 및 상기 막대를 상대 수평 이동시켜, 상기 분산액을 상기 은 나노와이어 필름의 일면에 코팅하는 단계;의 상대 수평 방향이,
    서로 수직인 것인,
    은 나노와이어 필름의 제조 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 기판의 일면과 이격적으로, 금속이 코일 형상으로 감긴 막대를 위치시키는 단계;에서,
    상기 기판 및 상기 막대 사이의 간격은,
    20 ㎛ 내지 120 ㎛인 것인,
    은 나노와이어 필름의 제조 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 기판 및 상기 막대 사이에, 은 나노와이어 및 용매를 포함하는 분산액을 분포시키는 단계; 이전에,
    상기 기판 및 상기 막대 사이에, 스페이서(spacer)를 위치시키는 단계;를 더 포함하는,
    은 나노와이어 필름의 제조 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 기판 및 상기 막대를 상대 수평 이동시켜, 상기 분산액을 상기 기판의 일면에 코팅하는 단계;에서,
    상기 상대 수평 이동 속도는,
    10 mm s-1 내지 80 mm s-1인 것인,
    은 나노와이어 필름의 제조 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 기판 및 상기 막대를 상대 수평 이동시켜, 상기 분산액을 상기 기판의 일면에 코팅하는 단계;에서,
    상기 기판의 온도는,
    20℃ 내지 100℃인 것인,
    은 나노와이어 필름의 제조 방법.
  21. 제11항에 있어서,
    상기 막대에 감긴 금속의 코일 간격은,
    50 ㎛ 내지 400 ㎛인 것인,
    은 나노와이어 필름의 제조 방법.
  22. 제11항에 있어서,
    상기 분산액의 점도는,
    1 cP 내지 10 cP인 것인,
    은 나노와이어 필름의 제조 방법.
  23. 제11항에 있어서,
    상기 기판은,
    유리, 실리콘, PET(polyethylene terephthalate) 또는 이들의 조합으로 이루어진 것인,
    은 나노와이어 필름의 제조 방법.
  24. 제11항에 있어서,
    상기 기판은,
    상기 은 나노와이어 필름이 위치하는 면에 아민, 메틸, 하이드록실, 또는 이들의 조합인 작용기가 존재하는 것인,
    은 나노와이어 필름의 제조 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220048814A (ko) * 2020-10-13 2022-04-20 고려대학교 산학협력단 전면적 커버리지의 고성능 신축성 전극 및 이의 제조방법
CN114849980A (zh) * 2022-05-25 2022-08-05 北京航空航天大学 用于制备具有取向性一维材料薄膜的装置及层状结构

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080143906A1 (en) * 2006-10-12 2008-06-19 Cambrios Technologies Corporation Nanowire-based transparent conductors and applications thereof
US20090052029A1 (en) * 2006-10-12 2009-02-26 Cambrios Technologies Corporation Functional films formed by highly oriented deposition of nanowires
KR20130010471A (ko) * 2010-02-27 2013-01-28 이노바 다이나믹스, 인코포레이티드 표면 임베디드 첨가물을 갖는 구조 및 관련 제조 방법
KR20140017039A (ko) * 2012-07-23 2014-02-11 엘지이노텍 주식회사 터치 패널 및 이의 제조방법
JP2014099159A (ja) * 2012-10-16 2014-05-29 Toppan Printing Co Ltd タッチパネル用前面板、これを備えた表示装置、およびタッチパネル用前面板とタッチパネルセンサーとの一体型センサー基板
KR101468491B1 (ko) * 2013-12-19 2014-12-04 중앙대학교 산학협력단 나노와이어 그리드 구조 및 이의 형성방법
KR20150138564A (ko) * 2014-05-30 2015-12-10 재단법인 철원플라즈마 산업기술연구원 투명전극, 투명전극의 제조방법 및 표시장치

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080143906A1 (en) * 2006-10-12 2008-06-19 Cambrios Technologies Corporation Nanowire-based transparent conductors and applications thereof
US20090052029A1 (en) * 2006-10-12 2009-02-26 Cambrios Technologies Corporation Functional films formed by highly oriented deposition of nanowires
KR20130010471A (ko) * 2010-02-27 2013-01-28 이노바 다이나믹스, 인코포레이티드 표면 임베디드 첨가물을 갖는 구조 및 관련 제조 방법
KR20140017039A (ko) * 2012-07-23 2014-02-11 엘지이노텍 주식회사 터치 패널 및 이의 제조방법
JP2014099159A (ja) * 2012-10-16 2014-05-29 Toppan Printing Co Ltd タッチパネル用前面板、これを備えた表示装置、およびタッチパネル用前面板とタッチパネルセンサーとの一体型センサー基板
KR101468491B1 (ko) * 2013-12-19 2014-12-04 중앙대학교 산학협력단 나노와이어 그리드 구조 및 이의 형성방법
KR20150138564A (ko) * 2014-05-30 2015-12-10 재단법인 철원플라즈마 산업기술연구원 투명전극, 투명전극의 제조방법 및 표시장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220048814A (ko) * 2020-10-13 2022-04-20 고려대학교 산학협력단 전면적 커버리지의 고성능 신축성 전극 및 이의 제조방법
US11749800B2 (en) 2020-10-13 2023-09-05 Korea University Research And Business Foundation High performance stretchable electrode with full area coverage and method for manufacturing the same
CN114849980A (zh) * 2022-05-25 2022-08-05 北京航空航天大学 用于制备具有取向性一维材料薄膜的装置及层状结构

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