KR20190109910A - 그래핀-금속 나노와이어를 이용한 투명 도전성 필름, 이의 일 함수 조절 방법, 및 이를 포함하는 디바이스 - Google Patents

그래핀-금속 나노와이어를 이용한 투명 도전성 필름, 이의 일 함수 조절 방법, 및 이를 포함하는 디바이스 Download PDF

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KR20190109910A KR1020180031588A KR20180031588A KR20190109910A KR 20190109910 A KR20190109910 A KR 20190109910A KR 1020180031588 A KR1020180031588 A KR 1020180031588A KR 20180031588 A KR20180031588 A KR 20180031588A KR 20190109910 A KR20190109910 A KR 20190109910A
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Abstract

본원은, 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 코팅층을 포함하는 투명 도전성 필름, 그래핀 함량 조절에 의한 상기 투명 도전성 필름의 일 함수 조절 방법, 및 상기 투명 도전성 필름을 포함하는 디바이스에 관한 것이다.

Description

그래핀-금속 나노와이어를 이용한 투명 도전성 필름, 이의 일 함수 조절 방법, 및 이를 포함하는 디바이스{TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM USING GRAPHENE-METAL NANOWIRE HYBRID, METHOD OF CONTROLLING WORK FUNCTION OF THE SAME, AND DEVICE INCLUDING THE SAME}
본원은, 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 코팅층을 포함하는 투명 도전성 필름, 그래핀 함량 조절에 의한 상기 투명 도전성 필름의 일 함수 조절 방법, 및 상기 투명 도전성 필름을 포함하는 디바이스에 관한 것이다.
투명한 전도성 박막 전극은 액정 디스플레이 (LCD), 터치 스크린, 태양 전지 및 플렉시블 디스플레이와 같은 다양한 용도에 사용될 수 있다. 현재, 전기 전도성 및 투명성 재료의 가장 중요한 재료는 높은 전기 전도성 및 높은 광학 투과성으로 인하여 주로 산화 인듐 주석 (ITO)과 같은 금속 산화물이다.
그러나, 차세대 광전자 소자의 전극 재료는 전기 전도성 및 광학적 투명성 이외에 경량, 저비용, 특히 유연(flexible)해야 할 필요가 있다. 이러한 측면에서, 인듐 주석 산화물 (ITO)은 가요성 기재 상에서 균열이 발생하기 쉽기 때문에 그러한 요건을 충족시킬 수 없다. ITO가 구부러지고 신축(stretching)될 때 균열이 형성되어 전도성이 급격히 저하된다. 또한, 인듐의 높은 비용은 다른 대안의 필요성이 더욱 증가시킨다. 그 결과, ITO를 대체하는 유연한 전극 재료의 다른 방법을 개발하려는 노력이 계속되고 있다.
특히, 대부분의 OLED 공정 및 물질은 ITO 유리 기재를 이용하는 것에 맞게 개발되었는 바, ITO를 대체하는 물질의 일 함수 (work-function)가 상기 OLED 공정에 사용될 수 있도록 조절되어야 된다.
[선행 문헌]
대한민국 공개특허 제2017-0023489호.
본원은, ITO 를 대체하기 위하여, 그래핀의 함량을 조절하여 Ag NW(nanowire)와 같은 금속 나노와이어를 이용하여 제조되는 투명 전극의 일 함수를 조절할 수 있다는 발견에 기반한 것으로서, 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 코팅층을 포함하는 투명 도전성 필름, 그래핀 함량 조절에 의한 상기 투명 도전성 필름의 일 함수 조절 방법, 및 상기 투명 도전성 필름을 포함하는 디바이스를 제공하고자 한다.
그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본원의 제 1 측면은, 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 코팅층을 포함하는, 투명 도전성 필름을 제공한다.
본원의 제 2 측면은, 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 코팅층을 포함하는 투명 도전성 필름의 일 함수조절 방법으로서, 상기 투명 도전성 필름에 포함되는 상기 그래핀의 함량을 조절하여 상기 투명 도전성 필름의 일 함수를 조절하는 것을 포함하는, 투명 도전성 필름의 일 함수 조절 방법을 제공한다.
본원의 제 3 측면은, 본원의 제 1 측면에 따른 투명 도전성 필름을 포함하는, 디바이스를 제공한다. 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 디바이스는 디스플레이, 광전 디바이스 (photovoltaic device) 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 구현예들에 의하여, 그래핀의 함량을 조절하여 Ag NW와 같은 금속 나노와이어를 이용하여 제조되는 투명 도전성 필름 또는 투명 전극의 일 함수를 조절할 수 있고, 이에 따라, ITO 유리 기재를 이용하는 것을 기준으로 개발된 대부분의 OLED 공정 및 물질에 적용될 수 있는 신규한 투명 전극 소재를 제공할 수 있다.
OLED에서 ITO가 주요 전극이고 그 일 함수는 약 4.9eV이며, 이러한 ITO를 새로운 재료로 대체하기 위하여 고려되어야 할 요건 중 하나인 일 함수를 제어하여야 한다. 제어된 일 함수는 다양한 홀 주입 층 (HIL) 재료를 선택할 수 있는 다양한 옵션을 제공한다. 이에, 본원의 구현예들에 의하여, 그래핀의 농도(함량)에 따라 일 함수를 제어하는 방법을 제공함으로써, 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 층을 포함하는 투명 도전성 필름을 투명 전극으로서 이용하여 ITO 대체 및 다양한 재료들과의 상용성을 더욱 증가시킬 수 있다.
이러한 본원의 구현예들에 따른 상기 그래핀-금속 나노와이허 하이브리드 층을 포함하는 투명 도전성 필름은 다양한 디바이스에 적용될 수 있으며, 예를 들어, 디스플레이, 광전 디바이스 (photovoltaic device) 등에 적용될 수 있으며, 구체적으로, 액정 디스플레이 (LCD), 발광 디스플레이 (LED), 유기 발광 디스플레이 (OLED), 특히 플레서블 기재 (기재)을 채용한 유기 발광 디스플레이 등 다양한 디스플레이, 터치패널, 디지털 페이퍼 이미지 센서 등의 디스플레이; 태양전지와 같은 광전 디바이스 등의 전극으로서 적용될 수 있다.
도 1은, 본원의 일 실시예에 있어서, rGO 및 Ag 나노와이어 하이브리드 코팅층을 포함하는 투명 전도성 필름(투명 전극)의 일 함수 값, 및 비교예로서 ITO 투명 필름(투명 전극) 및 Ag 나노와이어 필름의 일 함수 값을 나타내는 그래프이다.
도 2는 비교예로서 ITO 투명 전도성 필름의 일 함수 값 측정 그래프이다.
도 3은 비교예로서 Ag 나노와이어 층을 포함하는 전도성 필름의 일 함수 값 측정 그래프이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 있어서, rGO 및 Ag 나노와이어 하이브리드 코팅층을 포함하는 투명 전도성 필름(투명 전극)의 일 함수 값 측정 그래프이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, "산화 그래핀"이라는 용어는 그래핀 옥사이드 (graphene oxide) 또는 그래핀 산화물이라고도 불리우고, "GO"로 약칭될 수 있다. 상기 산화 그래핀은 탄소, 수소, 및 산소로 이루어진 층상 물질인 그라파이트 옥사이드 (graphite oxide)를 구성하는 원자 단층 간의 간격을 넓혀 얻어진 물질을 의미하는 것이다. 상기 그라파이트 옥사이드는, 전형적으로 휴머스 법 및 오퍼만법 (Hummers and Offeman method)으로 대표되는 방법에 의해 제조될 수 있으며, 예를 들어, 흑연 (graphite)을 황산, 질산나트륨, 과망간산 칼륨 등의 강한 산화제와 반응시켜 수득될 수 있다. 그라파이트 옥사이드의 원자 단층 간의 간격을 넓히는 방법으로는 공지된 다양한 방법이 채용될 수 있으며, 예를 들어 염기성 용매 중 분산, 초음파 처리, 열처리 등의 방법을 사용할 수 있다.
본원 명세서 전체에서, "그래핀 (graphene)"이라는 용어는 복수개의 탄소 원자들이 서로 공유 결합으로 연결되어 폴리시클릭 방향족 분자를 형성한 것을 의미하는 것으로서, 특히, 벌집 구조체 모양으로 빽빽하게 채워진 (densely packed) sp2-결합 탄소 원자들로 이루어진 1원자 두께의 평면상 시트를 의미한다. 본원 명세서 전체에서, 상기 그래핀은 비관형 (non-tubular) 물질인 것일 수 있으며, 그래핀 나노플레이트 [(graphene nanoplatelet, GNP; nanographene platelet, NGP)로 표현되기도 한다]일 수 있다. 상기 그래핀 나노플레이트의 두께는, 예를 들어, 약 0.34 nm 내지 100 nm일 수 있다. 상기 그래핀은 약 50 내지 750 m2/g의 비표면적을 가질 수 있고, 그 종횡비 (aspect ratio)는 약 1 내지 60,000일 수 있다. 그래핀, 및 이의 제조방법 등에 관한 보다 세부적인 기술내용에 대해서는 본원에 전체로서 참조로 포함되는 국제특허공개공보 WO 2014/076259호를 참조할 수 있다.
본원에서 그래핀 또는 그래핀 플레이크는 상기 그래핀 옥사이드 (GO)를 환원시킴으로써 얻어질 수 있으며, 이와 같이 하여 얻어진 그래핀을 종종 "환원 산화 그래핀 (reduced graphene oxide, rGO)" 또는 "환원 그래핀 옥사이드 "라고 불려진다. 상기와 같은 환원 과정은 공지된 다양한 방법을 통해 수행될 수 있으며, 예를 들어, 히드라진 수화물 (hydrazine hydrate)을 비롯한 히드라진 화합물로 대표되는 1종 이상의 환원제와 반응시키는 방법, 수소 플라즈마에 노출하는 방법, 강한 빛에 노광하는 방법, 퍼니스 (furnace)를 사용하여 고온에서 가열하는 방법, 요소 (urea)를 첨가한 후 가열하는 방법 등을 들 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함” 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~ 를 위한 단계”를 의미하지 않는다.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 “이들의 조합(들)”의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, “A 및/또는 B”의 기재는 “A 또는 B, 또는 A 및 B”를 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 제 1 측면은, 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 코팅층을 포함하는, 투명 도전성 필름을 제공한다. 예를 들어, 상기 금속 나노와이어 100 중량부에 대하여 상기 그래핀의 함량은 0.1 내지 10 중량부일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 그래핀의 함량 조절에 따라 상기 투명 도전성 필름의 일 함수 (work function)가 조절될 수 있다. OLED에서 ITO가 주요 전극이고 그 일 함수는 약 4.9eV이며, 이러한 ITO를 새로운 재료로 대체하기 위하여 고려되어야 할 요건 중 하나인 일 함수를 제어하여야 한다. 제어된 일 함수는 다양한 홀 주입 층 (HIL) 재료를 선택할 수있는 다양한 옵션을 제공한다. 이에, 본원의 일 구현예에 의하여, 그래핀의 농도(함량)에 따라 일 함수를 제어하는 방법을 제공함으로써, 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 층을 포함하는 투명 도전성 필름을 투명 전극으로서 이용하여 ITO 투명 전극의 대체 및 다양한 재료들과의 상용성을 더욱 증가시킬 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 도전성 필름은 상기 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 코팅층을 포함함으로써, 높은 전기 전도성 및 낮은 저항을 갖는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 그래핀은 환원 그래핀 산화물 (rGO = reduced graphene oxide), 또는 도핑된-환원 그래핀 산화물을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 환원 그래핀 산화물과 같은 그래핀은 본 기술 분야에 공지된 다양한 방법으로 제조된 환원 그래핀 산화물을 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 환원 그래핀 산화물은 다양한 방법에 의하여 제조된 그래핀 플레이크, 화학기상증착법에 의하여 형성된 그래핀 등을 이용할 수 있으며, 상기 그래핀을 상기 하이브리드 잉크 조성물에 사용하기에 적합한 크기로 형성하여 적합한 용매에 분산시킬 수 있다.
상기 도핑된-환원 그래핀 산화물은 본 기술 분야에 공지된 다양한 도핑 방법에 의하여 제조될 수 있으며, 예를 들어, N, P, 할로겐 등 다양한 원소에 의하여 도핑되어 더욱 향상된 전기 전도성을 가질 수 있다. 이러한 그래핀의 도핑을 위한 도펀트는, 유기계 도펀트, 무기계 도펀트, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 도펀트로서 질산 및 질산이 포함된 물질의 증기 또는 용액을 이용할 수 있다. 이러한 도펀트의 또 다른 예로서, NO2BF4, NOBF4, NO2SbF6, HCl, H2PO4, CH3COOH, H2SO4, HNO3, PVDF, 나피온(Nafion), AuCl3, SOCl2, Br2, CH3NO2, 디클로로디시아노퀴논, 옥손, 디미리스토일포스파티딜이노시톨 및 트리플루오로메탄술폰이미드 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
그래핀은 탄소 원자들이 2 차원 평면상으로 원자 한 층으로 이루어지는 구조이다. 특히, 그래핀은 전기적, 기계적, 화학적인 특성이 매우 안정적이고 뛰어날 뿐 아니라 우수한 전도성 물질로서 실리콘보다 매우 빠르게 전자를 이동시키며, 구리보다도 매우 큰 전류를 흐르게 할 수 있다.
이러한 그래핀은 플레이크 형태로 제조되거나 대면적으로 형성할 수 있으며, 전기적, 기계적, 화학적인 안정성을 가지고 있을 뿐만 아니라 뛰어난 도전성의 성질을 가지므로, 전자 회로의 기초 소재로 적용될 수 있다. 또한, 그래핀은 일반적으로 주어진 두께의 그래핀의 결정 방향성에 따라 전기적 특성이 변화할 수 있으므로 사용자가 선택 방향으로의 전기적 특성을 발현시킬 수 있고 이에 따라 쉽게 디바이스를 디자인할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 코팅층은, 그래핀 및 금속 나노와이어를 포함하는 하이브리드 잉크 조성물을 코팅하여 형성되는 것일 수 있다.
예를 들어, 상기 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 잉크 조성물을 제조하기 위하여 상기 그래핀의 분산은 초음파 처리를 통한 분산 및 계면 활성제를 분산 용매에 포함시켜 분산 특성을 개선시키는 그래핀 분산용액 제조 등과 같이 다양한 물리적, 화학적 분산방법에 의하여 형성될 수 있으며, 어느 하나의 분산 방법에 제한되지 않는다. 예를 들어, 물리적 분산 과정인 초음파 처리를 통한 그래핀의 분산의 경우, 1 분 내지 24 시간 사이에서 분산이 이루어 질 수 있다. 그래핀 분산이 1 분 내지 10 분일 경우, 그래핀이 충분히 분산되지 못하여 다층의 크기가 큰 그래핀이 형성될 수 있다. 그래핀 분산이 1 시간 내지 24 시간일 경우, 충분히 분산된 그래핀 시트(sheet)가 쪼개진 형태인 그래핀 입자, 그래핀 퀀텀 닷(quantum dot), 그래핀 리본, 그래핀 플레이크(flake) 등의 미세한 크기의 그래핀이 형성될 수 있다. 여기에 초강력 초음파 방식의 호모게나이저(homogenizer)를 사용해서 30 분 내지 1 시간 정도 그래핀용액을 더 균일하게 분산시키고 추가적으로 상기 그래핀 이외의 물질을 용액에서 분리하기 위해 원심분리방법을 이용해서 불순물을 분리 할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 그래핀은 약 1 nm 내지 1 mm 의 크기를 갖는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 금속 나노와이어 대 상기 그래핀의 중량비는 약 1 : 0.01 내지 1 : 0.1일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 금속 나노와이어는 Ag, Au, Cu, Pd, Pt, Zn, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택되는 금속 또는 이들 금속의 합금을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 금속 나노와이어의 길이는 약 1 μm 내지 100 μm 일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 금속 나노와이어의 종횡비는 약 1 이상일 수 있으며, 예를 들어, 약 1 내지 1000, 약 1 내지 500, 약 1 내지 1000, 약 1 내지 300, 또는 약 1 내지 100 일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 금속 나노와이어의 길이가 증가할수록, 형성되는 투명 전극의 전도성이 증가하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 금속 나노와이어의 길이가 약 100 μm을 초과할 경우, 엉킴 현상이 발생하거나 또는 분산 안정성이 저하될 수 있으므로, 상기 금속 나노와이어 길이는 약 1 μm 내지 약 100 μm 범위인 것이 적합하다. 예를 들어, 상기 금속 나노와이어의 길이는 약 1 μm 내지 약 100 μm, 약 1 μm 내지 약 80 μm, 약 1 μm 내지 약 60 μm, 약 1 μm 내지 약 40 μm, 약 1 μm 내지 약 20 μm, 약 1 μm 내지 약 10 μm, 약 10 μm 내지 약 100 μm, 약 10 μm 내지 약 80 μm, 약 10 μm 내지 약 60 μm, 약 10 μm 내지 약 40 μm, 약 10 μm 내지 약 20 μm, 약 20 μm 내지 약 100 μm, 약 20 μm 내지 약 80 μm, 약 20 μm 내지 약 60 μm, 약 20 μm 내지 약 40 μm, 약 40 μm 내지 약 100 μm, 약 40 μm 내지 약 80 μm, 약 40 μm 내지 약 60 μm, 약 60 μm 내지 약 100 μm, 약 60 μm 내지 약 80 μm, 또는 약 80 μm 내지 약 100 μm일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 금속 나노와이어는 관련 기술 분야에서 알려진 방법들에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, Ag 나노와이어의 경우 폴리올 (polyol), 구체적으로 에틸렌 글리콜 및 폴리비닐 피롤리돈의 존재 하에서 은 염 (sliver salt), 구체적으로 질산은의 액상 환원법 (solution-phase reduction)을 통해 합성되는 것일 수 있다. 또 다른 예를 들어, 균일한 크기의 은 나노와이어의 경우 [Xia , Y. 외, Chem, Mater. (2002), 14, 4736-4745.] 또는 [Xia, Y. 외, Nanoletters (2003)3(7), 955-960.]에서 설명된 방법들에 의하여 제조되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 그래핀 및 금속 나노와이어를 함유하는 하이브리드 잉크 조성물은 상기 그래핀 및 금속 나노와이어를 적절히 분산시킬 수 있는 용매를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 상기 용매는 에탄올, 디메틸포름아마이드, 이소프로필알콜, 메탄올, NMP(N-Methyl-2-pyrrondone), 아세톤， 2-에록시 에탄올， 2-부톡시 에탄올， 2-메록시 프로판올， THF(tetrahydrofuran), 에틸렌글리콜， 피리딘， N-비닐피를리돈， 메틸에틸케톤 (부탄온), DMF(N,N-dimethyl formamide), DMS0(Dimethyl sulfoxide), CHP(Cyclohexyl-pyrrolidinone), N12P(N-dodecyl-pyrrolidone), 벤질 벤조에이트， N8P(N-Octyl-pyrrolidone)， DMEU(dimethyl-imidazolidinone)， 사이클로핵사논， DMA(dimethylacetamide), 브로모벤젠， 클로로포름 , 클로로벤젠， 벤조니트릴 , 퀴놀린， 벤질 에테르， 알파-터피놀， 포름산, 에틸아세테이트 및 아크릴로니트릴로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 그래핀 및 금속 나노와이어를 함유하는 하이브리드 잉크 조성물은 분산성, 코팅성 등을 향상 시키기 위한 첨가제를 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 첨가제는 습윤제, 또는 계면활성제 등을 포함할 수 있으며, 상기 습윤제는, 카르복시 메틸 셀룰로오스 (carboxy methyl cellulose, CMC), 2-히드록시 에틸 셀룰로오스 (2-hydroxy ethyl cellulose, HEC), 히드록시 프로필 메틸 셀룰로오스 (hydroxy propyl methyl cellulose, HPMC), 메틸 셀룰로오스 (methyl cellulose, MC), 폴리 비닐 알코올 (poly vinyl alcohol, VA), 트리프로필렌 글리콜 (tripropylene glycol, TPG), 및 잔탄 검 (xanthan gum, XG), 및 에톡시레이트류 (ethoxylates), 알콕시레이트(alkoxylate), 산화 에틸렌 (ethylene oxide) 및 산화 프로필렌 (propylene oxide) 및 그들의 공중합체, 설포네이트류 (sulfonates), 설페이트류 (sulfates), 디설포네이트 염류 (disulfonate salts), 술포숙시네이트류 (sulfosuccinates), 포스페이트 에스테르류 (phosphate esters), 또는 플루오로 계면활성제 (fluorosurfactants) (예를 들어, 듀퐁의 Zonyl®)과 같은 물질을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 기재는 디바이스에 적용되는 다양한 기재를 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 기재는 그 자체가 디스플레이 패널일 수 있으며, 투명하거나, 또는 투명하고 유연성을 가지는 것일 수 있으며, 유리, 금속, 산화물, 실리콘, 또는 고분자 기재를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자 기재는 폴리에틸설폰 (polyethylsulfone, PES), 폴리에틸렌프탈레이트 (polyethylene phthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트, (polyethylene terephthalate, PET), 폴리카보네이트 (polycarbonate, PC), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리스티렌 (polystyrene, PS), 싸이클릭 올레핀 공중합체 (cyclic olefin copolymer), 폴리에틸렌 나프탈레이트 (polyethylene naphthalate, PEN), 폴리이미드 (polyimide), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 코팅층의 두께는 약 1 nm 내지 1 mm 일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 코팅층의 두께가 약 1 nm 미만일 경우 제조되는 투명 전극의 면 저항이 원하는 값보다 크고, 상기 상기 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 코팅층의 두께가 약 1 mm 를 초과할 경우 제조되는 투명 전극의 흐림도 (haze)가 원하는 값보다 크게 되는 문제가 있다. 예를 들어, 상기 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 코팅층의 두께는 약 1 nm 내지 1 mm, 약 10 nm 내지 1 mm, 약 20 nm 내지 1 mm, 약 40 nm 내지 1 mm, 약 60 nm 내지 1 mm, 약 80 nm 내지 1 mm, 약 1 nm 내지 약 80 nm, 약 1 nm 내지 약 60 nm, 약 1 nm 내지 약 40 nm, 약 1 nm 내지 약 20 nm, 또는 약 1 nm 내지 약 10 nm, 일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
상기 나노 크기의 그래핀 플레이크는 화학적 또는 기계적으로 연결되어 있지 않기 때문에, 화학적 안정성 또는 기계적 안정성이 저하되는 단점을 갖는다. 즉, 단순한 그래핀 플레이크의 혼합 및 분산만으로는, 다수의 그래핀 플레이크 간 서로 접촉할 확률이 낮기 때문에, 전기 전도도가 필요한 값에 비해 낮게 형성되고, 접촉 확률을 높이기 위해 그래핀 플레이크의 농도를 높이게 되면, 광 투과도가 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
상기와 같은 그래핀 플레이크에서 발생되던 문제점을 해결하기 위해, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 코팅층은 바인더를 추가 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 바인더를 추가 포함함으로써, 점도 (viscosity), 부식성, 접착력 (adhesion), 및 금속 나노와이어의 분산력을 조절 또는 향상시킬 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 도전성 필름은 그래핀 플레이크, 금속 나노와이어 및 바인더를 동시에 포함함에 따라, 종래 그래핀 플레이크에서 발생되는 응집으로 인한 문제점을 방지할 수 있으며, 그에 따라 상기 도전성 필름의 면 저항 (sheet resistance) 및 광 투과율을 증가시킬 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
상기 바인더는, 예를 들어, 아크릴 수지, 스티렌 수지, 에폭시 수지, 아미드 수지, 아미드 에폭시 수지, 알키드 수지, 페놀 수지, 에스테르 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지와 (메타)아크릴산의 반응으로 얻어지는 에폭시 아크릴레이트 수지, 에폭시 아크릴레이트 수지, 산무수물의 반응으로 수득되는 산변성 에폭시 아크릴레이트 수지, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 도전성 필름은, 상기 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 코팅층에 형성되는 산화 방지층을 추가 포함할 수 있다. 상기 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 코팅층에 형성되는 산화 방지층을 추가 포함함으로써, 공정에서 발생될 수 있는 상기 도전성 필름의 산화와 같은 손상을 방지할 수 있으며, 그에 따라 제조되는 상기 도전성 필름의 신뢰성이 향상될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 산화 방지층의 두께는 약 1 nm 내지 약 1 μm인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 산화 방지층의 두께가 약 1 nm 미만일 경우 너무 얇아서 산화 방지 역할을 충분히 수행하지 못할 수 있으며, 상기 산화 방지층의 두께가 약 1 μm 초과일 경우, 저항값이 증가하여 터치 스크린 패널로서 활용되지 못할 수 있으므로, 상기 산화 방지층의 두께는 약 1 nm 내지 약 1 μm인 것이 적합하다. 예를 들어, 약 1 nm 내지 1 μm, 약 1 nm 내지 1,000 nm, 약 1 nm 내지 800 nm, 약 1 nm 내지 600 nm, 약 1 nm 내지 400 nm, 약 1 nm 내지 200 nm, 약 1 nm 내지 100 nm, 약 1 nm 내지 50 nm, 약 50 nm 내지 100 nm, 약 100 nm 내지 1,000 nm, 약 100 nm 내지 800 nm, 약 100 nm 내지 600 nm, 약 100 nm 내지 400 nm, 약 100 nm 내지 200 nm, 약 200 nm 내지 1,000 nm, 약 200 nm 내지 800 nm, 약 200 nm 내지 600 nm, 약 200 nm 내지 400 nm, 약 400 nm 내지 1,000 nm, 약 400 nm 내지 800 nm, 약 400 nm 내지 600 nm, 약 600 nm 내지 1,000 nm, 약 600 nm 내지 800 nm, 또는 약 800 nm 내지 1,000 nm인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 산화 방지제는 테트라에틸 오르쏘실리케이트(TEOS) 또는 다기능 아크릴레이트 단량체를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 다기능 아크릴레이크 단량체는, 폴리메타아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 트리메탄 프로판 트리아크릴레이트, 또는 부틸아크릴레이트를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 제 2 측면은, 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 코팅층을 포함하는 투명 도전성 필름의 일 함수조절 방법으로서, 상기 투명 도전성 필름에 포함되는 상기 그래핀의 함량을 조절하여 상기 투명 도전성 필름의 일 함수를 조절하는 것을 포함하는, 투명 도전성 필름의 일 함수 조절 방법을 제공한다.
본원의 제 2 측면에 따른 디바이스에 대하여, 본원의 제 1측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면에 기재된 내용은 본원의 제 2 측면에 동일하게 적용될 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 금속 나노와이어 100 중량부에 대하여 상기 그래핀의 함량은 0.1 내지 10 중량부의 범위에서 조절됨으로써 상기 투명 도전성 필름의 일 함수를 조절할 수 있다. OLED에서 ITO가 주요 전극이고 그 일 함수는 약 4.9 eV이며, 이러한 ITO를 새로운 재료로 대체하기 위하여 고려되어야 할 요건 중 하나인 일 함수를 제어하여야 한다. 제어된 일 함수는 다양한 홀 주입 층 (HIL) 재료를 선택할 수있는 다양한 옵션을 제공한다. 이에, 본원의 일 구현예에 의하여, 그래핀의 농도(함량)에 따라 일 함수를 제어하는 방법을 제공함으로써, 그래핀-금속 나노와이허 하이브리드 층을 포함하는 투명 도전성 필름을 투명 전극으로서 이용하여 ITO 투명 전극의 대체 및 다양한 재료들과의 상용성을 더욱 증가시킬 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 그래핀은 환원 그래핀 산화물 (rGO = reduced graphene oxide), 또는 도핑된-환원 그래핀 산화물을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 환원 그래핀 산화물은 본 기술 분야에 공지된 다양한 방법으로 제조된 환원 그래핀 산화물을 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 환원 그래핀 산화물은 다양한 방법에 의하여 제조된 그래핀 플레이크, 화학기상증착법에 의하여 형성된 그래핀 등을 이용할 수 있으며, 상기 그래핀을 상기 하이브리드 잉크 조성물에 사용하기에 적합한 크기로 형성하여 적합한 용매에 분산시킬 수 있다. 상기 도핑된-환원 그래핀 산화물은 본 기술 분야에 공지된 다양한 도핑 방법에 의하여 제조될 수 있으며, 예를 들어, N, P, Sb 등 다양한 원소에 의하여 도핑되어 더욱 향상된 전기 전도성을 가질 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 금속 나노와이어 대 상기 그래핀의 중량비는 약 1 : 0.01 내지 1 : 0.1일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 그래핀은 약 1 nm 내지 1 mm 의 크기를 갖는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 금속 나노와이어는 Ag, Au, Cu, Pd, Pt, Zn, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택되는 금속 또는 이들 금속의 합금을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 금속 나노와이어의 길이는 약 1 μm 내지 약 100 μm 일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 금속 나노와이어의 종횡비는 약 1 이상일 수 있으며, 예를 들어, 약 1 내지 1000, 약 1 내지 500, 약 1 내지 1000, 약 1 내지 300, 또는 약 1 내지 100 일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 금속 나노와이어의 길이가 증가할수록, 형성되는 투명 전극의 전도성이 증가하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 금속 나노와이어의 길이가 약 100 μm을 초과할 경우, 엉킴 현상이 발생하거나 또는 분산 안정성이 저하될 수 있으므로, 상기 금속 나노와이어 길이는 약 1 μm 내지 약 100 μm 범위인 것이 적합하다. 예를 들어, 상기 금속 나노와이어의 길이는 약 1 μm 내지 약 100 μm, 약 1 μm 내지 약 80 μm, 약 1 μm 내지 약 60 μm, 약 1 μm 내지 약 40 μm, 약 1 μm 내지 약 20 μm, 약 1 μm 내지 약 10 μm, 약 10 μm 내지 약 100 μm, 약 10 μm 내지 약 80 μm, 약 10 μm 내지 약 60 μm, 약 10 μm 내지 약 40 μm, 약 10 μm 내지 약 20 μm, 약 20 μm 내지 약 100 μm, 약 20 μm 내지 약 80 μm, 약 20 μm 내지 약 60 μm, 약 20 μm 내지 약 40 μm, 약 40 μm 내지 약 100 μm, 약 40 μm 내지 약 80 μm, 약 40 μm 내지 약 60 μm, 약 60 μm 내지 약 100 μm, 약 60 μm 내지 약 80 μm, 또는 약 80 μm 내지 약 100 μm일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 기재는 디바이스에 적용되는 다양한 기재를 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 기재는 그자체가 디스플레이 패널일 수 있으며, 투명하거나, 또는 투명하고 유연성을 가지는 것일 수 있으며, 유리, 금속, 산화물, 실리콘, 또는 고분자 기재를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자 기재는 폴리에틸설폰 (polyethylsulfone, PES), 폴리에틸렌프탈레이트 (polyethylene phthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트, (polyethylene terephthalate, PET), 폴리카보네이트 (polycarbonate, PC), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리스티렌 (polystyrene, PS), 싸이클릭 올레핀 공중합체 (cyclic olefin copolymer), 폴리에틸렌 나프탈레이트 (polyethylene naphthalate, PEN), 폴리이미드 (polyimide), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 제 3 측면은, 본원의 제 1측면에 따른 투명 도전성 필름을 포함하는, 디바이스를 제공한다. 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 디바이스는 디스플레이, 광전 디바이스 (photovoltaic device) 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 제 3 측면에 따른 디바이스에 대하여, 본원의 제 1측면 및 본원의 제 2 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나 그 생략된 내용들 모두 본원의 제 3 측면에 적용될 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 디바이스는 디스플레이 또는 광전 디바이스 (photovoltaic device)일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 디스플레이는 LCD 디스플레이, LED 디스플레이, OLED 디스플레이, 플랫 패널 디스플레이, 터치 스크린 패널, 플렉서블 디스플레이 등일 수 있으며; 또한, CRT 디스플레이, PDP 디스플레이, 터치패널, 또는 디지털 페이퍼일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 디스플레이는 텔레비전 수상기, 각종 오디오/비디오 시스템, 홈 시어터 시스템 (home theater system), 데스크톱 컴퓨터 디바이스, 컴퓨터 모니터 디바이스, 카메라 디바이스, 동화상 촬영 디바이스, 전광판 또는 휴대용 단말 디바이스 등과 같이 정지 화상 또는 동화상을 표시할 수 있는 다양한 디바이스를 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 휴대용 단말 디바이스로는, 노트북 컴퓨터 디바이스, 셀룰러 폰, 스마트 폰, 태블릿 PC, 전자책 단말 디바이스, 개인용 디지털 보조 디바이스 (PDA), 내비게이션 단말 디바이스, 또는 휴대용 게임기 등 다양한 디바이스를 포함할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 광전 디바이스는 광 에너지를 전기 에너지로 전환하거나, 또는 전기 에너지를 광 에너지로 전환할 수 있는 디바이스를 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 광전 디바이스는 태양전지 등을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
이하, 본원의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 본원의 이해를 돕기 위하여 예시하는 것 일뿐, 본원의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
Ag 나노와이어 -함유 용액의 제조
본 실시예에서 사용되는 Ag 나노와이어는, 에틸렌 글리콜 및 폴리비닐 피롤리돈의 존재 하에서 질산은의 액상 환원법 (solution-phase reduction)을 통해 합성한다. 상기 합성된 Ag 나노와이어는, 계면활성제, 셀룰로오스 점도 조절제, 및 물을 포함하는 용매와 함께 혼합되어 Ag 나노와이어-함유 용액을 수득한다. 상기 계면활성제에 대한 상기 Ag 나노와이어의 비율은 5 중량부 내지 560 중량부, 상기 셀룰로오스 점도 조절제에 대한 상기 계면활성제의 비율은 0.01 중량부 내지 80 중량부, 상기 Ag 나노와이어에 대한 상기 셀룰로오스 점도 조절제의 비율은 0.000625 중량부 내지 5 중량부로 한다.
즉, 상기 Ag 나노와이어-함유 용액에 있어서, 0.05 중량% 내지 1.4 중량%의 Ag 나노와이어; 0.0025 중량% 내지 0.1 중량% 계면활성제; 0.2 중량% 내지 4 중량%의 셀룰로오스, 점도 조절제; 및 94.5 중량% 내지 99.0 중량% 용매를 포함하는 것으로 한다. 상기 계면활성제로서 플루오로계 계면활성제를 사용하고, 상기 용매는 이소프로판올을 포함 하며, 상기 셀룰로오스 점도 조절제는 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스 (hydroxypropyl methyl cellulose, HPMC), 메틸 셀룰로오스, 카르복시 메틸 셀룰로오스, 또는 히드록시 에틸 셀룰로오스를 포함한다.
그래핀 및 Ag 나노와이어를 포함하는 하이브리드 잉크 조성물 및 이를 이용한 투명 도전성 필름(투명 전극)의 제조, 및 상기 투명 도전성 필름의 일 함수 조절 시험
상기 제조된 Ag 나노와이어(NW)-함유 용액에 rGO 분산 용액을 혼합하여 하이브리드 잉크 조성물을 제조하였으며, 상기 하이브리드 잉크 조성물 중 Ag 나노와이어의 함량은 0.225 중량%, rGO의 함량은 0.005 중량% 내지 0.02 중량% 범위에서 조절되었다.
상기 제조된 상기 rGO-Ag NW하이브리드 크 조성물을 기재에 100 nm 두께로 코팅하여 그래핀-Ag 나노와이어 하이브리드 코팅층을 투명 전도성 필름 (투명 전극) (실시예), 및 비교예로서 ITO 필름 (투명 전극) 및 Ag NW 필름 각각에 대하여 일 함수 값을 측정 비교하여 하기 표 1 및 도 1 내지 도 3에 각각 나타내었다.
도 1은, 본원의 일 실시예에 있어서, rGO-Ag 나노와이어 하이브리드 코팅층을 포함하는 투명 전도성 필름(투명 전극)의 일 함수 값, 및 비교예로서 ITO 투명 필름 및 Ag 나노와이어 필름의 일 함수 값을 나타내는 그래프이다.
도 2는 비교예로서 ITO 투명 전도성 필름(투명 전극)의 일 함수 값 측정 그래프로서, ITO 필름의 일 함수 값이 4.9 eV임을 확인할 수 있다.
도 3은 비교예로서 Ag 나노와이어 층을 포함하는 전도성 필름의 일 함수 값 측정 그래프로서, Ag 나노와이어 필름의 일 함수 값이 4.96 eV임을 확인할 수 있다.
도 4는 본원의 일 실시예에 있어서, rGO (0.0026 중량%) 및 Ag 나노와이어 하이브리드 코팅층을 포함하는 투명 전도성 필름(투명 전극)의 일 함수 값 측정 그래프로서, 상기 투명 전도성 필름의 일 함수 값이 5.08 eV 임을 확인할 수 있다.
Figure pat00001
본 실시예에 있어서, rGO의 함량이 0.005 중량% 내지 0.02중량% 범위에서 조절됨에 따라, rGO-Ag 나노와이어 하이브리드 코팅층을 포함하는 상기 투명 전도성 필름(투명 전극)의 일 함수 값이 5.00 내지 5.32 eV까지 증가 조절되었음을 확인할 수 있다. 이에, 본원의 실시예에 의하여, 그래핀의 농도(함량)의 조절에 의하여, rGO-Ag 나노와이어 하이브리드 코팅층을 포함하는 투명 전도성 필름의 투명 전극의 일 함수를 제어할 수 있음을 확인하였고, 이에 따라 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 층을 포함하는 투명 도전성 필름을 투명 전극으로서 이용하여 ITO 대체 및 다양한 재료들과의 상용성을 더욱 증가시킬 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 코팅층을 포함하는, 투명 도전성 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 그래핀의 함량에 따라 상기 투명 도전성 필름의 일 함수 (work function)가 조절되는 것인, 투명 도전성 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 나노와이어 100 중량부에 대하여 상기 그래핀의 함량은 0.1 내지 10 중량부인 것인, 투명 도전성 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 그래핀은 환원 그래핀 산화물 (rGO = reduced graphene oxide), 또는 도핑된-환원 그래핀 산화물을 포함하는 것인, 투명 도전성 필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 나노와이어는 Ag, Au, Cu, Pd, Pt, Zn, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택되는 금속 또는 이들 금속의 합금을 포함하는 것인, 투명 도전성 필름.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 그래핀의 크기는 1 nm 내지 1 mm인 것인, 투명 도전성 필름.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 코팅층은 투명한 기재 또는 투명하고 유연성을 갖는 기재 상에 형성되는 것인, 투명 도전성 필름.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 기재는 유리, 금속, 산화물, 실리콘, 또는 고분자 기재를 포함하는 것인, 투명 도전성 필름.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 코팅층 상에 형성된 산화 방지층을 추가 포함하는, 투명 도전성 필름.
  10. 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 코팅층을 포함하는 투명 도전성 필름의 일 함수조절 방법으로서,
    상기 투명 도전성 필름에 포함되는 상기 그래핀의 함량을 조절하여 상기 투명 도전성 필름의 일 함수를 조절하는 것을 포함하는,
    투명 도전성 필름의 일 함수 조절 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 금속 나노와이어 100 중량부에 대하여 상기 그래핀의 함량은 0.1 내지 10 중량부의 범위로 조절되는 것인, 투명 도전성 필름의 일 함수 조절 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 그래핀은 환원 그래핀 산화물, 또는 도핑된-환원 그래핀 산화물을 포함하는 것인, 투명 도전성 필름의 일 함수 조절 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 금속 나노와이어는 Ag, Au, Cu, Pd, Pt, Zn, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택되는 금속 또는 이들 금속의 합금을 포함하는 것인, 투명 도전성 필름의 일 함수 조절 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 그래핀의 크기는 1 nm 내지 1 mm인 것인, 투명 도전성 필름의 일 함수 조절 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 그래핀-금속 나노와이어 하이브리드 코팅층은 투명한 기재 또는 투명하고 유연성을 갖는 기재 상에 형성되는 것인, 투명 도전성 필름의 일 함수 조절 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 투명 도전성 필름을 포함하는, 디바이스.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 디바이스는 디스플레이 또는 광전 디바이스 (photovoltaic device)인, 디바이스.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 디스플레이는 액정 디스플레이 (LCD), 발광 디스플레이 (LED), 유기 발광 디스플레이 (OLED), 터치 패널, 또는 디지털 페이퍼인 것인, 디바이스.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 디스플레이는 플랫 패널 디스플레이, 또는 터치 스크린 패널을 포함하는 것인, 디바이스.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 광전 디바이스는 태양전지인 것인, 디바이스.
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