KR20190031222A - 전도성 은나노잉크, 그를 이용한 전도성 기판 및 그의 제조 방법 - Google Patents

전도성 은나노잉크, 그를 이용한 전도성 기판 및 그의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 빠른 건조 시간을 요하는 롤투롤 인쇄공정에도 적용할 수 있고, 점도 조절이 용이한 전도성 은나노잉크, 그를 이용한 전도성 기판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 10~80 nm의 입도를 갖는 제1 전도성 은나노입자와, 100~500 nm의 입도를 갖는 제2 전도성 은나노입자를 포함하고, 35,000~45,000 수평균분자량을 갖는 폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone; PVP) 1~99 중량%와 50,000~60,000 수평균분자량을 갖는 PVP 1~99 중량%를 함유하는 고분자 바인더가 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자, 물 및 극성용매를 포함하는 전도성 은나노잉크를 제공한다.

Description

전도성 은나노잉크, 그를 이용한 전도성 기판 및 그의 제조 방법{Ag nano ink, conductive substrate using the same and manufacturing method thereof}
본 발명은 전도성 은나노잉크를 이용한 전도성 기판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 다른 입도분포를 갖는 전도성 은나노입자를 함유하는 전도성 은나노잉크, 그를 이용한 전도성 기판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
스마트 폰, 웨어러블 기기 등과 같은 스마트 IT(Information Technology; 정보통신기술) 기기의 급속한 발전에 따라 기존 디스플레이 및 전자기기 등에 쓰이는 ITO(Indium Tin Oxide) 투명전극 소재를 메탈, 은나노와이어, 탄소나노튜브, 그래핀 등으로 대체하려는 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 그 중에서도 메탈메쉬 형태가 낮은 저항값 등의 장점을 가지고 있어 필름 상, 이를 구현하기 위해 많은 기술 개발이 진행 중에 있다.
그러나 현재 메탈메쉬 투명전극 필름은 시인성 문제와 모아레(moire) 현상이 단점으로 지적되어, 이를 해결하기 위해 입자 미세화와 미세 선폭의 구현이 필요하며, 메탈잉크의 저온에서의 단시간 저항 구현 및 나노 분말의 특성개질, 잉크 혼합물의 조성 및 비율 조절, 별도의 코팅공정이 해당 기술 분야의 기술적 과제이다.
종래의 100 nm 이하의 금속나노입자 제작은 금속산화물, 유기금속착체물, 고분자분산제 및 안정제를 용매에 녹인 후, 환원제를 첨가하여 금속산화물들이 금속나노입자로 성장하여 콜로이드 분산액이 되도록 하거나, 유기금속착체물이 100 ℃ 이상의 열에너지를 받아 환원되어 금속나노입자로 성장하여 필름을 형성하도록 하는 것이 일반적이다.
그러나 이렇게 제조된 금속나노입자를 적용한 전도성 잉크는 빠른 건조 시간을 요하는 롤투롤(roll-to-roll) 인쇄공정에 적용되기 힘들다. 금속나노입자를 적용한 전도성 잉크는 금속나노입자를 원하는 용매에 재 분산시키는데 많은 비용과 시간이 소요된다. 뿐만 아니라, 한번 응집이 일어난 금속나노입자는 다시 균일하게 분산시키는 것이 거의 불가능하다는 단점이 있다.
한국등록특허 제10-1544217호(2015.08.12. 공고)
따라서 본 발명의 목적은 빠른 건조 시간을 요하는 롤투롤 인쇄공정에도 적용할 수 있는 전도성 은나노잉크, 그를 이용한 전도성 기판 및 그의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 빠른 건조 시간을 요하는 인쇄공정 조건에서도 양호한 전기전도성 특성을 나타내는 전도성 은나노잉크, 그를 이용한 전도성 기판 및 그의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 점도 조절이 용이하여 재 분산이 쉬운 전도성 은나노잉크, 그를 이용한 전도성 기판 및 그의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 고분자 바인더가 표면에 코팅되어 있으면서 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자, 물 및 극성용매를 함유하는 전도성 은나노잉크, 그를 이용한 전도성 기판 및 그의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 고분자 바인더가 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자; 물; 및 극성용매;를 포함하는 전도성 은나노잉크를 제공한다.
상기 전도성 은나노입자는 전도성 은나노잉크의 총 중량 대비 90 중량% 이상이다.
상기 전도성 은나노입자는 10~80 nm의 입도를 갖는 제1 전도성 은나노입자; 및 100~500 nm의 입도를 갖는 제2 전도성 은나노입자;를 포함할 수 있다.
상기 전도성 은나노입자의 고분자 바인더는 35,000~45,000 수평균분자량과 50,000~60,000 수평균분자량을 갖는 2종의 혼합 폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone; PVP)일 수 있다.
상기 전도성 은나노입자의 고분자 바인더는 35,000~45,000 수평균분자량을 갖는 PVP 1~99 중량%와, 50,000~60,000 수평균분자량을 갖는 PVP 1~99 중량%를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 혼합비율은 상기 제1 전도성 은나노입자 10~90 중량%, 상기 제2 전도성 은나노입자 10~90 중량%이다.
본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 40~50 mN/m의 표면장력을 갖는다.
본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 상온에서 150~1000 cps의 점도를 갖는다.
상기 극성 용매는 글리콜, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 또는 메틸피롤리돈을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 고분자 바인더가 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자를 제조하는 단계; 및 물과 극성용매가 혼합된 혼합 용매에 상기 전도성 은나노입자를 혼합하여 전도성 은나노잉크를 제조하는 단계;를 포함하는 전도성 은나노잉크의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 기판; 및 상기 기판의 적어도 일면에 전도성 은나노잉크를 인쇄하여 형성한 전도막;을 포함하며, 상기 전도성 은나노잉크는 고분자 바인더가 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자를 포함하는 전도성 기판을 제공한다.
본 발명은 또한, 기판의 일면에 고분자 바인더가 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자, 물 및 극성용매를 함유하는 표면장력이 40~50 mN/m인 전도성 은나노잉크를 인쇄하여 코팅막을 형성하는 단계; 및 상기 코팅막을 소결하여 10-6 Ω·㎝ 이하의 비저항을 갖는 전도막을 형성하는 단계;를 포함하는 전도성 기판의 제조 방법을 제공한다.
그리고 상기 전도막을 형성하는 단계에서, 상기 기판이 고분자 소재의 플라스틱 기판인 경우, 소결은 130℃ 이하의 온도에서 5분 이내에 수행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노잉크는 수계형 잉크로서 표면장력이 40~50 mN/m로 나노임프린팅, 잉크젯, 그라비아 등의 롤투롤 인쇄 공정에도 적용이 가능하다.
본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 130 ℃ 이하, 5분 이하의 건조시간에서 10-6 Ω·㎝ 이하의 우수한 비저항을 나타낸다.
그리고 본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 극성용매의 함량 조절을 통하여 점도 조절이 용이하여 재 분산이 쉬운 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전도성 은나노잉크의 제조 방법에 따른 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전도성 은나노잉크를 이용한 전도성 기판의 제조 방법에 따른 흐름도이다.
도 3 내지 도 5는 도 2의 제조 방법에 따른 각 단계를 보여주는 도면들이다.
도 6은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 전도성 은나노잉크의 조성과 물성을 보여주는 표이다.
도 7은 비교예 2에 따른 전도성 은나노잉크가 기판에 코팅된 상태를 보여주는 사진이다.
도 8은 실시예 1에 따른 전도성 은나노잉크의 은나노입자의 입도 분포를 보여주는 그래프이다.
도 9는 실시예 2에 따른 전도성 은나노잉크의 은나노입자의 입도 분포를 보여주는 그래프이다.
도 10은 실시예 3에 따른 전도성 은나노잉크의 은나노입자의 입도 분포를 보여주는 그래프이다.
도 11은 실시예 2에 따른 전도성 은나노잉크의 TEM(transmission electron microscope) 사진이다.
도 12는 도 11의 TEM 사진의 확대도이다.
도 13 내지 도 15는 실시예 2에 따른 전도성 은나노잉크로 형성한 전도막의 SEM(scanning electron microscope) 사진들이다.
도 16은 실시예 2에 따른 전도성 은나노잉크를 기판에 코팅하여 전도막을 형성하는 과정을 보여주는 사진들이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 서로 다른 입도분포를 갖는 두 종류 이상의 전도성 은나노입자를 포함한다. 예컨대 본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 고분자 바인더가 표면에 코팅되어 있으면서 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자와, 물 및 극성용매를 함유하는 혼합 용매를 포함한다.
여기서 전도성 은나노입자는, 전도성 은나노잉크로 형성한 전도막이 양호한 전기전도성을 가질 수 있도록, 전도성 은나노잉크의 총 중량 대비 90 중량% 이상이다.
전도성 은나노입자는 2종의 입자 크기로 구성된 바이모달 입도분포를 가지되, 10~80 nm의 입도를 갖는 제1 전도성 은나노입자와, 100~500 nm의 입도를 갖는 제2 전도성 은나노입자를 포함한다. 전도성 은나노입자는 제1 전도성 은나노입자 10~90 중량%와, 제2 전도성 은나노입자 10~90 중량%를 포함한다. 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 혼합비율은 전도성 기판에 형성되는 전도막의 타겟 전기전도성에 따라 달라질 수 있다.
전도성 은나노잉크는 제2 전도성 은나노입자 주변에 제1 전도성 은나노입자가 둘러싸는 구조를 갖는다. 즉 상대적으로 작은 제1 전도성 은나노입자들이 상대적으로 큰 제2 전도성 은나노입자들 사이의 공간을 채움으로써, 전도성 은나노잉크 내 입자들이 고르게 분산되기 때문에, 전도성이 우수한 전도막을 제조할 수 있다.
또한 전도성 은나노잉크의 인쇄하여 형성한 코팅막의 소결(sintering) 시, 제1 전도성 은나노입자들이 제2 전도성 은나노입자들을 서로 연결시켜 주는 용접점 역할을 하기 때문에, 전도성 은나노잉크가 효과적으로 네킹(necking) 및 소결되어 전도막은 매끄러운 표면을 갖는다.
전도성 은나노입자의 고분자 바인더로는 폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone; PVP)이 사용될 수 있다. 예컨대 고분자 바인더로는 35,000~45,000 수평균분자량과 50,000~60,000 수평균분자량을 갖는 2종의 혼합 PVP가 사용될 수 있다. 2종의 혼합 PVP는 35,000~45,000 수평균분자량을 갖는 PVP 1~99 중량%와, 50,000~60,000 수평균분자량을 갖는 PVP 1~99 중량%를 포함할 수 있다.
그리고 혼합 용매는 인쇄에 적합하도록 첨가된다. 혼합 용매의 첨가량을 조절함으로써, 전도성 은나노잉크의 점도를 쉽게 조절할 수 있다. 이때 극성 용매로는 글리콜, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 또는 메틸피롤리돈이 사용될 수 있으며, 이것에 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 혼합 용매의 함량에 따라 상온(25℃)에서 1 내지 2000 cps의 점도를 가지며, 바람직하게는 150 내지 1000 cps의 점도 및 40~50 mN/m의 표면장력을 갖는다.
본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 수계형 잉크로서 표면장력이 40~50 mN/m이기 때문에, 나노임프린팅, 잉크젯, 그라비아 등의 롤투롤 인쇄 공정에도 적용이 가능하다. 즉 전도성 은나노입자는 은나노입자의 표면이 PVP로 코팅되어 있기 때문에, 별도의 기계적 분산공정 없이도 인쇄공정에 적용 가능하기 때문이다.
본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 표면장력이 40~50 mN/m이고, 10~80 nm 및 100~500 nm의 바이모달 입도분포를 갖기 때문에, 롤투롤 인쇄 시 블레이딩이 용이할 뿐만 아니라, 1 m2 인쇄 시 잉크 소모량을 최소화할 수 있다.
본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 130℃ 이하의 온도에서 5분 이내에 소결할 수 있기 때문에, 룰투롤 인쇄 공정에 사용되는 다양한 범용성 고분자 필름 기판에 인쇄가 가능하며, 10-6 Ω·㎝ 이하의 비저항을 갖는다. 여기서 130℃ 이하의 온도에서 5분 이내의 짧은 시간에 소결을 하는 이유는, 소결 온도가 130℃를 초과하거나 소결 시간이 5분을 경과하여 길어지게 되면, 고분자 필름 기판에 열변형이 발생될 수 있기 때문이다.
본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 양호한 분산성을 갖는다. 즉 개별 은나노입자가 PVP로 캡핑(capping)되어 있기 때문에, 전도성 은나노입자 간 응집을 최소화할 수 있다. 이로 인해 본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는 수용액을 포함하는 용매에 재 분산이 용이하여 점도를 쉽게 조절할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 전도성 은나노잉크는, 도 1에 도시된 바와 같이 제조할 수 있다.
도 1을 참조하면, 먼저 S51단계에서 고분자 바인더가 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자를 제조한다.
그리고 S53단계에서 물과 극성용매가 혼합된 혼합 용매에 전도성 은나노입자를 혼합하여 전도성 은나노잉크를 제조한다. 이때 전도성 은나노잉크를 제조한 이후에, 물 도는 극성용매를 추가하여 인쇄 조건에 맞게 점도를 조절할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 전도성 은나노잉크를 이용하여 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 전도성 기판을 제조할 수 있다.
먼저 도 3을 참조하면, 기판(10)을 준비한다. 예컨대 기판(10)은 유연성을 갖는 고분자 소재의 플라스틱 기판일 수 있다. 기판(10)의 소재로는 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르술폰(polyethersulphone; PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide; PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen napthalate; PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyeleneterepthalate; PET), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulose triacetate; CTA) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propinonate; CAP)가 사용될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로 도 4에 도시된 바와 같이, S61단계에서 기판(10)의 일면에 본 발명에 따른 전도성 은나노잉크를 인쇄하여 코팅막(20)을 형성한다. 이때 전도성 은나노잉크는 고분자 바인더가 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자, 물 및 극성용매를 함유하는 표면장력이 40~50 mN/m이다.
그리고 도 5에 도시된 바와 같이, S53단계에서 코팅막(20)을 130℃ 이하의 온도에서 5분 이내에 소결하여 전도막(30)을 형성함으로써, 전도성 기판(40)을 제조할 수 있다. 이때 전도막(30)은 10-6 Ω·㎝ 이하의 비저항을 갖는다.
이와 같은 본 발명에 따른 전도성 은나노잉크의 물성을 확인하기 위해서, 실시예 및 비교예에 따른 전도성 은나노잉크를 제조하여 실험예 1 내지 4를 통해서 물성을 평가하였다.
(시험예 1) 은나노잉크의 표면장력, 점도 및 비저항 평가
본 발명에 따른 전도성 은나노잉크의 성분에 따른 물성 변화를 살펴보기 위하여, 도 6에 나타낸 조성으로 비교예 및 실시예에 따른 전도성 은나노잉크를 제조하였다. 이때 은나노입자는 수평균분자량 40,000과 55,000의 PVP가 50:50의 중량비로 혼합된 PVP로부터 코팅된 전도성 은나노입자이다. 전도성 은나노입자를 혼합 용매(물과 에틸렌글리콜을 1:1의 중량비로 혼합)에 혼합하여 전도성 은나노잉크를 제조하였다.
전도막 형성에 유리하도록 에틸렌글리콜을 최종 합성물인 전도성 은나노잉크에 추가하여 점도를 조절하였고, 점도 조절된 전도성 은나노잉크를 사용하여 PET 기판에 인쇄하여 코팅막을 형성 후 열풍 건조하여 전도막을 형성하였다. 형성한 전도에 대해서 비저항을 측정하였다.
본 발명에서 제안된 입자 크기 범위 내에서 실시예 1~3의 비저항은 모두 10-6 Ω·㎝ 이하로 매우 낮은 값을 나타내는 것을 확인하였다. 이때 실시예 1~3의 경우, 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 비율은 20:80의 중량비로 혼합하였다.
그러나 비교예 1 및 비교예 2의 표면장력이 40~50 mN/m의 범위를 벗어나는 전도성 은나노잉크에 의해 형성된 전도막은 기판 상 코팅 자체가 제대로 형성되지 않거나(표면장력>50 mN/m), 도 7과 같이 잉크 자체의 농도가 낮아져 전도막 내부에 완전한 네킹/신터링(necking/sintering)이 형성되지 않아 전기전도도가 낮은 문제점이 발생하였다. 전자는 비교예 1이 해당되고, 후자는 비교예 2가 해당된다. 도 7은 비교예 2에 따른 전도성 은나노잉크가 기판에 코팅된 상태를 보여주는 사진이다.
(시험예 2) 전도성 은나노입자의 바이모달 입도 분포 평가
실시예 1~3에 적용된 전도성 은나노잉크 내부의 PVP 코팅된 은나노입자의 바이모달 입도 분포는 도 8 내지 도 9와 같다. 도 8은 실시예 1에 따른 전도성 은나노잉크의 은나노입자의 입도 분포를 보여주는 그래프이다. 도 9는 실시예 2에 따른 전도성 은나노잉크의 은나노입자의 입도 분포를 보여주는 그래프이다. 그리고 도 10은 실시예 3에 따른 전도성 은나노잉크의 은나노입자의 입도 분포를 보여주는 그래프이다.
(시험예 3) 표면이 PVP 코팅된 은나노입자의 모폴로지 및 은 나노잉크 코팅막 평가
표면이 PVP 코팅된 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자의 모폴로지 관찰을 위해, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, TEM 분석을 진행하였다. 여기서 도 11은 실시예 2에 따른 전도성 은나노잉크의 TEM(transmission electron microscope) 사진이다. 도 12는 도 11의 TEM 사진의 확대도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 분석 결과 전도성 은나노입자의 구형화도가 0.7이면서 전도성 은나노입자 표면에 1 nm 두께의 PVP 층이 코팅돼 있음을 확인하였다.
도 13 내지 도 15는 실시예 2에 따른 전도성 은나노잉크로 형성한 전도막의 SEM(scanning electron microscope) 사진들이다. 여기서 도 13은 저배율로 확대한 전도막의 표면이고, 도 14는 고배율로 확대한 전도막의 표면이고, 도 15는 전도막의 단면이다.
도 13 내지 도 15를 참조하면, 표면장력이 40~50 mN/m인 전도성 은나노잉크로부터 형성된 전도막의 단면 및 표면 모폴로지를 SEM 분석을 통해 관찰하였다. 관찰 결과, 제2 전도성 은나노입자 사이에 제1 전도성 은나노입자가 채워짐으로써 전도성 은나노입자들이 전도막 표면에 고르게 분포되어 있음을 확인하였다.
(시험 예 4)
도 16은 실시예 2에 따른 전도성 은나노잉크를 기판에 코팅하여 전도막을 형성하는 과정을 보여주는 사진들이다.
도 16을 참조하면, 실시예 2에 따른 전도성 은나노잉크를 기판에 코팅 및 소결하여 형성한 전도막을 확인할 수 있다.
실시예 2의 전도막이 비교예 2의 전도막(도 7)에 비해서 안정적으로 코팅막이 형성된 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
10 : 기판
20 : 코팅막
30 : 전도막
40 : 전도성 기판

Claims (11)

10~80 nm의 입도를 갖는 제1 전도성 은나노입자와, 100~500 nm의 입도를 갖는 제2 전도성 은나노입자를 포함하고, 35,000~45,000 수평균분자량을 갖는 폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone; PVP) 1~99 중량%와 50,000~60,000 수평균분자량을 갖는 PVP 1~99 중량%를 함유하는 고분자 바인더가 상기 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자; 물; 및 극성용매;를 포함하고,
상기 전도성 은나노입자는 상기 전도성 은나노잉크의 총 중량 대비 90 중량%를 초과하는 것을 특징으로 하는 전도성 은나노잉크.
제1항에 있어서,
상기 전도성 은나노잉크는 상온에서 150~1000 cps의 점도 및 40~50 mN/m의 표면장력을 갖는 것을 특징으로 하는 전도성 은나노잉크.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 혼합비율은 상기 제1 전도성 은나노입자 10~90 중량%, 상기 제2 전도성 은나노입자 10~90 중량%인 것을 특징으로 하는 전도성 은나노잉크.
제1항에 있어서,
상기 극성 용매는 글리콜, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 또는 메틸피롤리돈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 은나노잉크.
10~80 nm의 입도를 갖는 제1 전도성 은나노입자와, 100~500 nm의 입도를 갖는 제2 전도성 은나노입자를 포함하고, 35,000~45,000 수평균분자량을 갖는 폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone; PVP) 1~99 중량%와 50,000~60,000 수평균분자량을 갖는 PVP 1~99 중량%를 함유하는 고분자 바인더가 상기 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자를 제조하는 단계; 및
물과 극성용매가 혼합된 혼합 용매에 상기 전도성 은나노입자를 혼합하여 전도성 은나노잉크를 제조하는 단계;를 포함하고,
상기 전도성 은나노입자는 상기 전도성 은나노잉크의 총 중량 대비 90 중량%를 초과하는 것을 특징으로 하는 전도성 은나노잉크의 제조 방법.
제5항에 있어서,
상기 전도성 은나노잉크는 상온에서 150~1000 cps의 점도 및 40~50 mN/m의 표면장력을 갖는 것을 특징으로 하는 전도성 은나노잉크의 제조 방법.
제5항에 있어서,
상기 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 혼합비율은 상기 제1 전도성 은나노입자 10~90 중량%, 상기 제2 전도성 은나노입자 10~90 중량%인 것을 특징으로 하는 전도성 은나노잉크의 제조 방법.
기판; 및
상기 기판의 적어도 일면에 전도성 은나노잉크를 인쇄하여 형성한 전도막;을 포함하며,
상기 전도성 은나노잉크는,
10~80 nm의 입도를 갖는 제1 전도성 은나노입자와, 100~500 nm의 입도를 갖는 제2 전도성 은나노입자를 포함하고, 35,000~45,000 수평균분자량을 갖는 폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone; PVP) 1~99 중량%와 50,000~60,000 수평균분자량을 갖는 PVP 1~99 중량%를 함유하는 고분자 바인더가 상기 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자; 물; 및 극성용매;를 포함하고,
상기 전도성 은나노입자는 상기 전도성 은나노잉크의 총 중량 대비 90 중량%를 초과하는 것을 특징으로 하는 전도성 기판.
기판의 일면에 10~80 nm의 입도를 갖는 제1 전도성 은나노입자와, 100~500 nm의 입도를 갖는 제2 전도성 은나노입자를 포함하고, 35,000~45,000 수평균분자량을 갖는 폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone; PVP) 1~99 중량%와 50,000~60,000 수평균분자량을 갖는 PVP 1~99 중량%를 함유하는 고분자 바인더가 상기 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 표면에 코팅되어 있으며, 바이모달 입도 분포를 갖는 전도성 은나노입자, 물 및 극성용매를 함유하는 전도성 은나노잉크를 인쇄하여 코팅막을 형성하는 단계; 및
상기 코팅막을 소결하여 10-6 Ω·㎝ 이하의 비저항을 갖는 전도막을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 전도성 은나노입자는 상기 전도성 은나노잉크의 총 중량 대비 90 중량%를 초과하는 것을 특징으로 하는 전도성 기판의 제조 방법.
제9항에 있어서,
상기 제1 및 제2 전도성 은나노입자의 혼합비율은 상기 제1 전도성 은나노입자 10~90 중량%, 상기 제2 전도성 은나노입자 10~90 중량%인 것을 특징으로 하는 전도성 기판의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 전도막을 형성하는 단계에서,
상기 기판이 고분자 소재의 플라스틱 기판인 경우, 소결은 130℃ 이하의 온도에서 5분 이내에 수행하는 것을 특징으로 하는 전도성 기판의 제조 방법.
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