KR20200125804A - Transparent Electrode and the Smart Window Film Having the Same - Google Patents

Transparent Electrode and the Smart Window Film Having the Same Download PDF

Info

Publication number
KR20200125804A
KR20200125804A KR1020190048436A KR20190048436A KR20200125804A KR 20200125804 A KR20200125804 A KR 20200125804A KR 1020190048436 A KR1020190048436 A KR 1020190048436A KR 20190048436 A KR20190048436 A KR 20190048436A KR 20200125804 A KR20200125804 A KR 20200125804A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transparent electrode
conductive material
metal nanowire
nanowire network
metal
Prior art date
Application number
KR1020190048436A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
서창우
이상만
이진이
길민균
Original Assignee
주식회사 에스지플렉시오
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에스지플렉시오 filed Critical 주식회사 에스지플렉시오
Priority to KR1020190048436A priority Critical patent/KR20200125804A/en
Publication of KR20200125804A publication Critical patent/KR20200125804A/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/002Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements the movement or the deformation controlling the frequency of light, e.g. by Doppler effect
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics

Abstract

According to the present invention, provided is a transparent electrode including a metal nanowire network and a conductive material positioned in an empty space of the metal nanowire network. According to the present invention, the transparent electrode may be a transparent electrode for a smart window film wherein transmittance of light including sunlight is adjusted.

Description

투명 전극 및 이를 포함하는 스마트 윈도우 필름{Transparent Electrode and the Smart Window Film Having the Same}Transparent Electrode and the Smart Window Film Having the Same

본 발명은 투명 전극 및 이를 포함하는 스마트 윈도우 필름에 관한 것으로, 상세하게, 금속 나노와이어 기반 투명 전극 및 이를 포함하는 스마트 윈도우 필름에 관한 것이다. The present invention relates to a transparent electrode and a smart window film including the same, and more particularly, to a metal nanowire-based transparent electrode and a smart window film including the same.

스마트 윈도우는 태양광의 투과율을 자유롭게 조절할 수 있도록 제작된 윈도우를 일컫는 것으로, 스마트 글래스로도 불린다.A smart window refers to a window manufactured to freely control the transmittance of sunlight, and is also called a smart glass.

스마트 윈도우에 사용되는 재료의 종류에 따라 여러 가지로 구분될 수 있지만 대형화에 용이한 고분자 분산형 액정(PDLC; Polymer dispersed liquid crystals)층을 이용한 스마트 윈도우가 널리 이용되고 있다.Although it can be classified into various types according to the type of material used for the smart window, a smart window using a polymer dispersed liquid crystals (PDLC) layer that is easy to increase in size is widely used.

PDLC는 스마트 윈도우의 주요한 구성요소로서, 고분자 매트릭스 내에 미세 마이크로 크기의 수많은 액정(liquid crystal)의 액적(droplet)들이 랜덤하게 분산되어 있는 복합체이며, 액정과 고분자의 균일한 혼합물이 액정과 고분자로 상분리되며 형성된다. PDLC is a major component of a smart window, a complex in which numerous droplets of microscopic liquid crystals are randomly dispersed in a polymer matrix, and a homogeneous mixture of liquid crystal and polymer is phase separated into liquid crystal and polymer. Is formed.

고분자 매트릭스 내에 미세 분산 함입된 액정의 액적(또는 액정 도메인)은 전기장 하에서 배열이 일어나기 때문에 전기광학적 조절기능을 제공해주며, 고분자 매트릭스는 주로 기계적, 열적, 내구적 안정성을 부여하는 기능을 담당한다. Liquid crystal droplets (or liquid crystal domains) finely dispersed in the polymer matrix provide an electro-optical control function because they are arranged under an electric field, and the polymer matrix mainly plays a role in imparting mechanical, thermal, and durable stability.

스마트 윈도우의 태양광의 투과율은 액정층에 인가되는 전압에 의해 조절될 수 있다. 일 예로, 스마트 윈도우에 전압이 인가되면 액정이 인가되는 전계 방향에 따라 정렬되어 빛을 투과시켜 투명해지며, 스마트 윈도우에 전압이 인가되지 않으면 액정이 불규칙적으로 배열되어 빛을 산란시켜, 불투명한 상태가 된다. The transmittance of sunlight of the smart window can be adjusted by the voltage applied to the liquid crystal layer. For example, when a voltage is applied to the smart window, the liquid crystal is aligned according to the applied electric field direction and transmits light, and when the voltage is not applied to the smart window, the liquid crystal is irregularly arranged and scatters light, making it opaque. Becomes.

이와 같은 스마트 윈도우는 건축물의 창이나 디스플레이 장치, 자동차 윈도우등에 적용되어 광의 투과도를 조절하는 용도로 주로 사용되고 있다. Such smart windows are mainly used for controlling the transmittance of light by being applied to windows, display devices, and automobile windows of buildings.

최근 들어, 스마트 윈도우의 유연성을 향상시키고, 스마트 윈도우의 대면적화를 가능하게 하며, 투명 전도성 산화물(TCO; transparent conductive oxide)과 달리 고진공 스퍼터링 공정 대신 단순 도포에 의해 제조 가능한 금속 나노와이어 기반 투명전극을 사용하는 스마트 윈도우가 개발되고 있다. In recent years, it improves the flexibility of the smart window, enables the large area of the smart window, and, unlike the transparent conductive oxide (TCO), is a metal nanowire-based transparent electrode that can be manufactured by simple coating instead of a high vacuum sputtering process. Smart windows to use are being developed.

그러나, 투명 전도성 산화물을 이용한 투명 전극 대비 나노와이어 기반 투명전극을 사용하는 스마트 윈도우의 경우 투명한 상태에서 일정 색상을 띄는 문제점이 있다. However, in the case of a smart window using a nanowire-based transparent electrode compared to a transparent electrode using a transparent conductive oxide, there is a problem that a certain color is displayed in a transparent state.

대한민국 공개특허 제2014-0166139호Republic of Korea Patent Publication No. 2014-0166139

본 발명의 목적은 투명한 상태에서 특정 색상이 나타나는 색 발현 현상을 방지할 수 있는 투명 전극 및 이를 포함하는 스마트 윈도우를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a transparent electrode capable of preventing a color expression phenomenon in which a specific color appears in a transparent state, and a smart window including the same.

본 발명에 따른 투명 전극은 금속 나노와이어 네트워크 및 상기 금속 나노와이어 네트워크의 빈 공간에 위치하는 전도성 물질을 포함한다.The transparent electrode according to the present invention includes a metal nanowire network and a conductive material positioned in an empty space of the metal nanowire network.

본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전극에 있어, 상기 전도성 물질은 전도성 카본, 금속 및 전도성 고분자군에서 하나 이상 선택될 수 있다.In the transparent electrode according to an embodiment of the present invention, the conductive material may be one or more selected from the group of conductive carbon, metal, and conductive polymer.

본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전극에 있어, 상기 전도성 물질은 입자, 플레이트(plate), 로드(rod), 와이어(wire) 및 튜브(tube)에서 하나 이상 선택될 수 있다.In the transparent electrode according to an embodiment of the present invention, the conductive material may be one or more selected from particles, plates, rods, wires, and tubes.

본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전극에 있어, 상기 전도성 물질은 적어도 금속 나노와이어 네트워크의 빈 공간에 분산 위치할 수 있다.In the transparent electrode according to an embodiment of the present invention, the conductive material may be distributedly located in at least an empty space of the metal nanowire network.

본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전극에 있어, 상기 전도성 물질은 상기 금속 나노와이어 네트워크와 접하며 상기 빈 공간으로 연장될 수 있다.In the transparent electrode according to an embodiment of the present invention, the conductive material may be in contact with the metal nanowire network and extend into the empty space.

본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전극에 있어, 상기 투명전극은 전도성 물질의 막; 선(line); 원, 타원, 다각 또는 불규칙한 형상의 도트; 또는 선과 도트를 포함할 수 있다.In the transparent electrode according to an embodiment of the present invention, the transparent electrode comprises a film of a conductive material; Line; Circles, ovals, polygonal or irregularly shaped dots; Or it can include lines and dots.

본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전극에 있어, 상기 투명전극은 금속 나노와이어 네트워크의 빈 공간에 위치하는 제1전도성 물질의 매트릭스; 및 상기 매트릭스에 분산 위치하는 제2전도성 물질의 분산상을 포함할 수 있다.In the transparent electrode according to an embodiment of the present invention, the transparent electrode includes a matrix of a first conductive material positioned in an empty space of a metal nanowire network; And a dispersed phase of the second conductive material dispersed in the matrix.

본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전극에 있어, 상기 투명 전극은 상기 전도성 물질의 선 또는 도트가 적어도 일 방향으로 이격 배열된 패턴을 포함할 수 있다.In the transparent electrode according to an embodiment of the present invention, the transparent electrode may include a pattern in which lines or dots of the conductive material are spaced apart in at least one direction.

본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전극에 있어, 상기 금속 나노와이어의 평균 직경인 d를 기준으로, 상기 전도성 물질의 막의 두께는 0.1d 내지 10d일 수 있다.In the transparent electrode according to an embodiment of the present invention, based on d, which is the average diameter of the metal nanowires, the thickness of the conductive material may be 0.1d to 10d.

본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전극에 있어, 상기 금속 나노와이어 네트워크에서, 금속 나노와이어는 서로 융착된 상태일 수 있다.In the transparent electrode according to an embodiment of the present invention, in the metal nanowire network, the metal nanowires may be fused to each other.

본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전극에 있어, 상기 금속 나노와이어 네트워크에서, 금속 나노와이어는 은 나노와이어를 포함할 수 있다.In the transparent electrode according to an embodiment of the present invention, in the metal nanowire network, the metal nanowire may include silver nanowire.

본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전극에 있어, 상기 투명 전극은 투명 기재를 포함하며, 상기 금속 나노와이어 네트워크는 상기 투명 기재의 일 면에 위치하며 상기 투명 기재에 결착된 상태일 수 있다.In the transparent electrode according to an embodiment of the present invention, the transparent electrode may include a transparent substrate, and the metal nanowire network may be positioned on one side of the transparent substrate and bound to the transparent substrate.

본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전극에 있어, 상기 전도성 고분자는 폴리티오펜계, 폴리피롤계, 폴리페닐렌계, 폴리아닐렌계 및 폴리아세틸렌계에서 하나 이상 선택되는 전도성 고분자일 수 있따.In the transparent electrode according to an embodiment of the present invention, the conductive polymer may be one or more conductive polymers selected from polythiophene-based, polypyrrole-based, polyphenylene-based, polyanilene-based, and polyacetylene-based.

본 발명의 일 실시예에 따른 투명 전극에 있어, 상기 전도성 카본은 카본블랙, 케첸블랙, 아세틸렌 블랙, 채널 블랙, 퍼니스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙, 메조다공성 탄소, 흑연, 흑연 나노섬유(GNF; Graphite Nanofiber), 탄소 섬유, 그래핀(graphene), 풀러렌, 탄소나노튜브(CNT; Carbon Nanotube) 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.In the transparent electrode according to an embodiment of the present invention, the conductive carbon is carbon black, ketjen black, acetylene black, channel black, furnace black, lamp black, thermal black, mesoporous carbon, graphite, graphite nanofibers (GNF; Graphite Nanofiber), carbon fiber, graphene, fullerene, carbon nanotube (CNT), or a mixture thereof.

본 발명은 상술한 투명 전극을 포함하는 스마트 윈도우를 포함한다.The present invention includes a smart window including the above-described transparent electrode.

본 발명에 따른 스마트 윈도우는 서로 대향하는 전극; 및 전극 사이에 개재된 액정층;을 포함하며, 상기 서로 대향하는 전극 중 적어도 한 전극은 상술한 투명 전극일 수 있다.The smart window according to the present invention includes electrodes facing each other; And a liquid crystal layer interposed between the electrodes, wherein at least one of the electrodes facing each other may be the above-described transparent electrode.

본 발명에 따른 투명 전극은 금속 나노와이어 네트워크에 기반한 투명 전극이 구비되어, 우수한 유연성을 가지며 저비용으로 제조 및 대면적화가 용이하여 우수한 상업성을 가짐과 동시에, 스마트 윈도우에 구비되는 경우, 투명 전극에 전압이 인가되는 온 상태에서 높은 가시광 투과율을 가지면서도 특정한 색상이 나타나지 않는 우수한 투명성을 나타내는 장점이 있다. 일 구체예에 따른 투명 전극은 스마트 윈도우 필름에 활용시 종래의 인듐주석산화물(ITO) 투명 전극을 이용한 스마트 윈도우 필름에 상응하는 광학적 특성(일 예로, 시야각에 따른 색상 특성)을 가질 수 있다. The transparent electrode according to the present invention is provided with a transparent electrode based on a metal nanowire network, has excellent flexibility, and is easy to manufacture and large-area at low cost, so that it has excellent commerciality, and at the same time, when provided in a smart window, the voltage is applied to the transparent electrode. In the applied ON state, there is an advantage of exhibiting excellent transparency in which a specific color does not appear while having high visible light transmittance. When used in a smart window film, the transparent electrode according to an embodiment may have optical characteristics (eg, color characteristics according to a viewing angle) corresponding to a smart window film using a conventional indium tin oxide (ITO) transparent electrode.

이하 본 발명의 스마트 윈도우 필름을 상세히 설명한다. 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 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. Hereinafter, the smart window film of the present invention will be described in detail. At this time, unless there are other definitions in the technical and scientific terms used, they have the meanings commonly understood by those of ordinary skill in the technical field to which this invention belongs, and unnecessarily obscure the subject matter of the present invention in the following description. Description of possible known functions and configurations will be omitted.

본 출원인은 스마트 윈도우필름에서 금속 나노와이어 기반 투명 전극을 통해 전압을 인가하는 경우, 필름이 빛을 투과하며 투명해지나 필름 전체적으로 청색과 같은 특정한 색상이 나타나는 문제점에 주목하였으며, 이를 해결하기 위해 다양한 실험을 수행하였다. 실험 결과, 액정 도메인이 랜덤하게 위치하며 넓은 크기 분포를 갖는 조건에서 기본적으로 망 구조인 금속 나노와이어 네트워크에 의해 전압이 인가될 때, 불완전하게 정렬하는 액정 도메인(들)에 의해 이러한 색 발현 현상이 나타남을 발견하였다. 이러한 발견에 기반하여, 금속 나노와이어 네트워크에 의해 액정층에 전기장이 인가되되, 금속 나노와이어 네트워크의 망 구조에 기인한 빈 공간에 전도성 물질을 위치시키는 경우 금속 나노와이어 네트워크의 빈 공간 하부(또는 상부)에 위치하는 액정 도메인이 온전하게 전기장 방향으로 정렬되며 색 발현 현상이 방지됨을 확인하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The applicant noted the problem that when a voltage is applied through a transparent electrode based on a metal nanowire in a smart window film, the film transmits light and becomes transparent, but a specific color such as blue appears throughout the film, and various experiments to solve this problem Was performed. As a result of the experiment, when a voltage is applied by a metal nanowire network, which is basically a network structure, under the condition that the liquid crystal domains are randomly located and has a wide size distribution, this color expression phenomenon is caused by the liquid crystal domain(s) that are incompletely aligned It was found to appear. Based on these findings, when an electric field is applied to the liquid crystal layer by the metal nanowire network, but the conductive material is placed in the empty space due to the network structure of the metal nanowire network, the lower (or upper) empty space of the metal nanowire network It was confirmed that the liquid crystal domains located at) were completely aligned in the electric field direction and color expression phenomenon was prevented, thereby completing the present invention.

상술한 발견에 기반한 본 발명에 따른 투명 전극은 금속 나노와이어 네트워크 및 상기 금속 나노와이어 네트워크의 빈 공간에 위치하는 전도성 물질을 포함한다. 본 발명에 따른 투명 전극은 스마트 윈도우용으로 매우 유용하며, 스마트 윈도우의 전극으로 사용시, 청색과 같은 특정한 색상이 나타나지 않으며 우수한 투명성을 갖는 스마트 윈도우가 구현될 수 있다. The transparent electrode according to the present invention based on the above discovery includes a metal nanowire network and a conductive material positioned in an empty space of the metal nanowire network. The transparent electrode according to the present invention is very useful for a smart window, and when used as an electrode of a smart window, a specific color such as blue does not appear and a smart window having excellent transparency can be implemented.

일 구체예에 있어, 전도성 물질은 전도성 카본, 금속 및 전도성 고분자군에서 하나 이상 선택될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.In one embodiment, the conductive material may be selected from the group of conductive carbon, metal, and conductive polymer, but is not limited thereto.

전도성 카본은 카본블랙, 케첸블랙, 아세틸렌 블랙, 채널 블랙, 퍼니스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙, 메조다공성 탄소, 흑연, 흑연 나노섬유(GNF; Graphite Nanofiber), 탄소 섬유, 그래핀(graphene), 풀러렌, 탄소나노튜브(CNT; Carbon Nanotube) 또는 이들의 혼합물등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Conductive carbon is carbon black, ketjen black, acetylene black, channel black, furnace black, lamp black, thermal black, mesoporous carbon, graphite, graphite nanofiber (GNF), carbon fiber, graphene, fullerene. , Carbon nanotubes (CNTs) or mixtures thereof may be included, but the present invention is not limited thereto.

금속은 구리, 알루미늄, 니켈, 팔라듐, 금, 은, 백금, 크롬, 코발트, 주석, 납, 아연, 철, 텅스텐, 마그네슘, 티타늄, 몰리브덴, 또는 이들의 합금등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The metal may include copper, aluminum, nickel, palladium, gold, silver, platinum, chromium, cobalt, tin, lead, zinc, iron, tungsten, magnesium, titanium, molybdenum, or alloys thereof, but are limited thereto. It is not.

전도성 고분자는 폴리티오펜계, 폴리피롤계, 폴리페닐렌계, 폴리아닐렌계 또는 폴리아세틸렌계 전도성 고분자일 수 있으며, 일 구체예로, 폴리트리페닐아민, 폴리아세틸렌(polyacetylene: PA), 폴리티오펜(polythiophene: PT), 폴리(3-알킬)티오펜[poly(3-alkyl)thiophene: P3AT], 폴리피롤(polypyrrole: PPY), 폴리이소시아나프탈렌(polyisothianapthelene: PITN), 폴리에틸렌 디옥시티오펜 (polyethylene dioxythiophene: PEDOT), 폴리파라페닐렌 비닐렌(polyparaphenylene vinylene: PPV), 폴리(2,5-디알콕시)파라페닐렌 비닐렌 [poly(2,5-dialkoxy)paraphenylene vinylene], 폴리파라페닐렌 [polyparaphenylene: PPP), 폴리파라페닐렌설파이드(polyparaphenylene sulphide: PPS), 폴리헵타디엔(polyheptadiyne: PHT), 폴리(3-헥실)테오펜[poly(3-hexyl)thiophene: P3HT], 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜):폴리(4-스티렌설포네이트)(PEDOT:PSS) 및 폴리아닐린[polyaniline: PANI]등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The conductive polymer may be a polythiophene-based, polypyrrole-based, polyphenylene-based, polyanilen-based, or polyacetylene-based conductive polymer, and in one embodiment, polytriphenylamine, polyacetylene (PA), and polythiophene ( polythiophene: PT), poly(3-alkyl)thiophene [poly(3-alkyl)thiophene: P3AT], polypyrrole (PPY), polyisothianapthelene: PITN, polyethylene dioxythiophene: PEDOT ), polyparaphenylene vinylene (PPV), poly(2,5-dialkoxy) paraphenylene vinylene [poly(2,5-dialkoxy)paraphenylene vinylene], polyparaphenylene: PPP ), polyparaphenylene sulphide (PPS), polyheptadiyne (PHT), poly(3-hexyl) theophene [poly(3-hexyl)thiophene: P3HT], poly(3,4-ethylene Dioxythiophene): poly(4-styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) and polyaniline [polyaniline: PANI], etc., but are not limited thereto.

일 구체예에 있어, 전도성 물질은 입자, 플레이트(plate), 로드(rod), 와이어(wire) 및 튜브(tube)에서 하나 이상 선택된 형상일 수 있다. 상세하게, 금속 나노와이어 네트워크의 빈 공간에는 전도성 물질의 입자, 전도성 물질의 플레이트, 전도성 물질의 로드, 전도성 물질의 와이어, 전도성 물질의 튜브 또는 이들의 혼합물이 위치할 수 있다. In one embodiment, the conductive material may have a shape selected from one or more particles, plates, rods, wires, and tubes. Specifically, particles of a conductive material, a plate of a conductive material, a rod of a conductive material, a wire of a conductive material, a tube of a conductive material, or a mixture thereof may be located in the empty space of the metal nanowire network.

구체예로, 전도성 물질의 입자는 수 나노 오더 내지 수십 마이크로미터 오더의 크기를 가질 수 있으며, 전도성 카본 입자, 금속 입자, 전도성 고분자 입자 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. As a specific example, the particles of the conductive material may have a size of several nano-order to tens of micrometers order, and may include conductive carbon particles, metal particles, conductive polymer particles, or mixtures thereof.

구체예로, 플레이트는 단일 물질층과 같은 나노 플레이트를 포함할 수 있으며, 그 직경이 수십 나노미터 오더에서 수백 마이크로미터 오더의 크기를 가질 수 있다. 전도성 물질의 플레이트는 전도성 카본 플레이트(그래핀등을 포함함), 금속 플레이트, 전도성 고분자 플레이트 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. In an embodiment, the plate may include a nanoplate, such as a single material layer, and the diameter may have a size of several tens of nanometers on the order of several hundred micrometers. The plate of the conductive material may include a conductive carbon plate (including graphene, etc.), a metal plate, a conductive polymer plate, or a mixture thereof.

구체예로, 로드는 장축 길이가 수십 나노미터 오더 내지 수십 마이크로미터 오더일 수 있으며, 장축 길이를 단축 직경으로 나눈 종횡비가 2 내지 5일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 전도성 물질의 로드는 전도성 카본 로드, 금속 로드, 전도성 고분자 로드 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. As a specific example, the length of the long axis of the rod may be in the order of tens of nanometers to several tens of micrometers, and the aspect ratio obtained by dividing the length of the long axis by the short axis diameter may be 2 to 5, but is not limited thereto. The rod of the conductive material may include a conductive carbon rod, a metal rod, a conductive polymer rod, or a mixture thereof.

구체예로, 와이어는 섬유(fiber)를 포함할 수 있으며, 나노와이어나 나노섬유를 포함할 수 있다. 와이어는 장축 길이가 수 나노미터 오더 내지 수백 마이크로미터 오더일 수 있으며, 장축 길이를 단축 직경으로 나눈 종횡비가 7 내지 1000일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전도성 물질의 와이어는 전도성 카본 와이어, 금속 와이어, 전도성 고분자 와이어 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. In a specific embodiment, the wire may include fibers, and may include nanowires or nanofibers. The length of the long axis of the wire may be in the order of several nanometers to several hundred micrometers, and the aspect ratio obtained by dividing the length of the long axis by the short axis diameter may be 7 to 1000, but is not limited thereto. The wire of the conductive material may include a conductive carbon wire, a metal wire, a conductive polymer wire, or a mixture thereof.

구체예로, 튜브(tube)는 나노튜브를 포함할 수 있으며, 수 나노미터 오더 내지 수백 마이크로미터 오더일 수 있으며, 장축 길이를 단축 직경으로 나눈 종횡비가 7 내지 1000일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전도성 물질의 튜브는 전도성 카본 튜브(탄소나노튜브를 포함함), 금속 튜브, 전도성 고분자 튜브 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.As a specific example, the tube (tube) may include a nanotube, may be a few nanometers order to hundreds of micrometers order, and the aspect ratio obtained by dividing the long axis length by the short axis diameter may be 7 to 1000, but is limited thereto. no. The tube of the conductive material may include a conductive carbon tube (including carbon nanotubes), a metal tube, a conductive polymer tube, or a mixture thereof.

전도성 물질의 입자, 플레이트(plate), 로드(rod), 와이어(wire), 튜브(tube)또는 이들의 혼합물등을 분산상이라 칭할 때, 분산상은 적어도 금속 나노와이어 네트워크의 빈 공간에 분산 위치할 수 있다.When particles of conductive material, plates, rods, wires, tubes, or mixtures thereof are referred to as the dispersed phase, the dispersed phase can be dispersed at least in the empty space of the metal nanowire network. have.

분산상은 금속 와이어 네트워크와 접촉한 상태일 수 있으며, 이와 독립적으로 또는 이와 함께 분산상 간 접촉한 상태 또는 서로 이격 위치하는 상태일 수 있다. 보다 상세하게, 분산상은 금속 나노와이어 네트워크의 빈 공간에 위치하되, 금속 와이어 네트워크와 접하며 빈 공간으로 연장된 구조를 가질 수 있다. The dispersed phase may be in a state in contact with the metal wire network, independently or in a state in which the dispersed phases are in contact with each other, or in a state spaced apart from each other. In more detail, the dispersed phase is located in an empty space of the metal nanowire network, but may have a structure that contacts the metal wire network and extends into the empty space.

일 구체예에 있어, 투명전극은 전도성 물질의 막; 선(line); 원, 타원, 다각 또는 불규칙한 형상의 도트; 또는 선과 도트를 포함할 수 있다. 즉, 투명전극은 금속 나노와이어 네트워크 및 적어도 금속 나노와이어 네트워크의 빈 공간에 위치하는 전도성 물질의 막; 선(line); 원, 타원, 다각 또는 불규칙한 형상의 도트; 또는 선과 토트를 포함할 수 있다. In one embodiment, the transparent electrode is a film of a conductive material; Line; Circles, ovals, polygonal or irregularly shaped dots; Or it can include lines and dots. That is, the transparent electrode may include a metal nanowire network and a film made of a conductive material positioned at least in an empty space of the metal nanowire network; Line; Circles, ovals, polygonal or irregularly shaped dots; Or it could include a line and a tote.

막; 선(line); 원, 타원, 다각 또는 불규칙한 형상의 도트; 또는 선과 도트의 형상인 전도성 물질은 금속 나노와이어 네트워크와 접촉함과 동시에 금속 나노와이어 네트워크의 빈 공간에 위치할 수 있다. membrane; Line; Circles, ovals, polygonal or irregularly shaped dots; Alternatively, the conductive material in the form of lines and dots may be placed in an empty space of the metal nanowire network while contacting the metal nanowire network.

전도성 물질의 막은 전도성 카본 막, 금속 막, 전도성 고분자 막 또는 이들의 혼합막이나 이들의 적층막을 포함할 수 있다. 전도성 물질의 막의 두께는 금속 나노와이어의 평균 직경인 d를 기준으로, 0.1d 내지 10d일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The film of the conductive material may include a conductive carbon film, a metal film, a conductive polymer film, a mixture film thereof, or a laminate film thereof. The thickness of the conductive material film may be 0.1d to 10d based on d, which is the average diameter of the metal nanowires, but is not limited thereto.

전도성 물질의 선(line)은 전도성 물질의 스트립(strip)을 포함할 수 있다. 전도성 물질의 선은 전도성 카본 선, 금속 선, 전도성 고분자 선 또는 이들의 혼합선이나 이들의 적층 선등을 포함할 수 있다. 전도성 물질의 선의 폭은 수십 나노미터 오더 내지 수 밀리미터 오더일 수 있고, 선의 길이는 수백 나노미터 오더 내지 투명전극의 크기에 상응하여 투명전극을 가로지를 수 있는 크기일 수 있으며, 선의 두께는 금속 나노와이어의 평균 직경인 d를 기준으로, 0.05d 내지 10d일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The line of conductive material may include a strip of conductive material. The wire of the conductive material may include a conductive carbon wire, a metal wire, a conductive polymer wire, or a mixed wire thereof or a laminated wire thereof. The width of the line of the conductive material may be on the order of several tens of nanometers to the order of several millimeters, the length of the line may be several hundred nanometers or a size that can cross the transparent electrode corresponding to the size of the transparent electrode, and the thickness of the line is metal nanometers. Based on the average diameter d of the wire, it may be 0.05d to 10d, but is not limited thereto.

전도성 물질의 도트는 원, 타원, 삼각, 사각, 오각, 육각, 팔각, 십이각등의 다각형 또는 불규칙한 형상등일 수 있으며, 동일 면적의 원으로 환산시 도트의 직경은 수십 나노미터 오더 내지 수십 밀리미터 오더일 수 있으며, 금속 나노와이어의 평균 직경인 d를 기준으로, 0.05d 내지 10d의 두께일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전도성 물질의 도트는 전도성 카본 도트, 금속 도트 및 전도성 고분자 도트에서 하나 이상 선택될 수 있다. The dot of the conductive material may be a circle, ellipse, triangle, square, pentagonal, hexagonal, octagonal, dodecagonal polygon or irregular shape, and when converted to a circle of the same area, the diameter of the dot is in the order of tens of nanometers to tens of millimeters. It may be ordered, and may have a thickness of 0.05d to 10d based on d, which is the average diameter of the metal nanowires, but is not limited thereto. One or more dots of the conductive material may be selected from conductive carbon dots, metal dots, and conductive polymer dots.

일 구체예에서, 투명 전극이 전도성 물질의 막을 포함하는 경우, 적어도 금속 나노와이어 네트워크의 빈 공간에 전도성 물질의 막이 위치할 수 있다. 구체예로, 전도성 물질의 막은 금속 나노와이어 네트워크와 금속 나노와이어 네트워크의 빈 공간을 모두 덮을 수 있다. 이와 달리, 전도성 물질의 막 상부에 금속 나노와이어 네트워크에 위치할 수 있다. In one embodiment, when the transparent electrode includes a film of a conductive material, a film of a conductive material may be positioned at least in an empty space of the metal nanowire network. As a specific example, the film of the conductive material may cover both the metal nanowire network and the empty space of the metal nanowire network. Alternatively, it may be located in a metal nanowire network on top of a film of a conductive material.

상세하게, 투명 전극이 전도성 물질의 막을 포함하는 경우, 투명 전극이 투명 기재; 및 투명 기재의 적어도 일 면 상 위치하는 금속 와이어 네트워크;를 포함할 때, 투명 전극은 투명 기재, 투명 기재의 적어도 일 면 상 위치하는 금속 와이어 네트워크 및 금속 와이어 네트워크를 덮는 전도성 물질의 막을 포함할 수 있다. 이와 달리, 투명 전극은 투명 기재, 투명 기재의 적어도 일 면 상 위치하는 전도성 물질의 막 및 전도성 물질의 막 상에 위치하는 금속 와이어 네트워크를 포함할 수 있다.Specifically, when the transparent electrode includes a film of a conductive material, the transparent electrode is a transparent substrate; And a metal wire network positioned on at least one side of the transparent substrate; when included, the transparent electrode may include a transparent substrate, a metal wire network positioned on at least one side of the transparent substrate, and a film of a conductive material covering the metal wire network. have. Alternatively, the transparent electrode may include a transparent substrate, a film of a conductive material positioned on at least one side of the transparent substrate, and a metal wire network positioned on the film of the conductive material.

일 구체예에서, 투명 전극이 전도성 물질의 선을 포함하는 경우, 투명 전극은 적어도 일 방향(전극의 면 내 방향)으로 전도성 물질의 선이 이격 배열된 패턴을 포함할 수 있다. 또는 투명 전극은 적어도 상이한 둘 이상의 방향(서로 상이하되, 전극의 면 내 방향)으로 전도성 물질의 선이 이격 배열된 패턴을 포함할 수 있다. 구체예로, 전도성 고분자 스트립이 이격 배열된 방향이 일 방향인 경우 전도성 고분자는 빗살 형태일 수 있다. 구체예로, 서로 상이한 둘 이상의 방향으로 전도성 물질의 선이 이격 배열된 패턴은 전도성 물질의 메쉬(mesh)에 상응할 수 있으며, 서로 상이한 둘 이상의 방향에 따라 메쉬 눈의 형상이 결정될 수 있다. 이때, 서로 상이한 둘 이상의 방향의 예로, 서로 직교하는 방향을 들 수 있으며, 메쉬 눈의 형상은 정사각 내지 직사각을 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이격 방향별로 서로 독립적으로, 전도성 물질의 선간 이격 거리는 수십 나노미터 오더 내지 수 미리미터 오더일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In one embodiment, when the transparent electrode includes a line of a conductive material, the transparent electrode may include a pattern in which lines of a conductive material are spaced apart from each other in at least one direction (in-plane direction of the electrode). Alternatively, the transparent electrode may include a pattern in which lines of a conductive material are spaced apart in at least two or more different directions (different from each other, but in an in-plane direction of the electrode). As a specific example, when the direction in which the conductive polymer strips are spaced apart is one direction, the conductive polymer may have a comb shape. As a specific example, the pattern in which the lines of the conductive material are spaced apart from each other in two or more directions may correspond to the mesh of the conductive material, and the shape of the mesh eye may be determined according to two or more different directions. In this case, as an example of two or more different directions, directions that are orthogonal to each other may be exemplified, and the shape of the mesh eye may be a square angle or a rectangular angle, but is not limited thereto. Independently of each other for each separation direction, the separation distance between lines of the conductive material may be in the order of several tens of nanometers to several millimeters, but is not limited thereto.

일 구체예에서, 투명 전극은 하나 이상의 전도성 물질의 메쉬를 포함할 수 있다. 투명 전극이 둘 이상의 전도성 물질의 메쉬를 포함하는 경우, 전도성 물질의 메쉬를 서로 이격 배열될 수 있거나 메쉬의 가장자리가 서로 겹치도록 배열될 수 있다. 투명 전극이 투명 기재; 및 투명 기재의 적어도 일 면 상 위치하는 금속 와이어 네트워크;를 포함할 때, 투명 전극은 투명 기재, 투명 기재의 적어도 일 면 상 위치하는 금속 와이어 네트워크 및 금속 와이어 네트워크 상에 위치하는 전도성 물질의 메쉬를 포함할 수 있다. 이와 달리, 투명 전극은 투명 기재, 투명 기재의 적어도 일 면 상 위치하는 전도성 물질의 메쉬 및 전도성 물질의 메쉬 상에 위치하는 금속 와이어 네트워크를 포함할 수 있다.In one embodiment, the transparent electrode may comprise a mesh of one or more conductive materials. When the transparent electrode includes a mesh of two or more conductive materials, the meshes of the conductive material may be spaced apart from each other, or the edges of the mesh may be arranged to overlap each other. The transparent electrode is a transparent substrate; And a metal wire network positioned on at least one side of the transparent substrate; when including, the transparent electrode comprises a transparent substrate, a metal wire network positioned on at least one side of the transparent substrate, and a mesh of a conductive material positioned on the metal wire network. Can include. Alternatively, the transparent electrode may include a transparent substrate, a mesh of a conductive material positioned on at least one side of the transparent substrate, and a metal wire network positioned on the mesh of the conductive material.

일 구체예에서, 투명 전극이 전도성 물질의 도트를 포함하는 경우, 투명 전극은 적어도 일 방향(전극의 면 내 방향)으로 전도성 물질의 도트가 이격 배열된 패턴을 포함할 수 있다. 또는 투명 전극은 적어도 상이한 둘 이상의 방향(서로 상이하되, 전극의 면 내 방향)으로 전도성 물질의 도트가 이격 배열된 패턴을 포함할 수 있다. 이때, 서로 상이한 둘 이상의 방향의 예로, 서로 직교하는 방향을 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다공 구조인 금속 나노와이어 네트워크에서 하나의 빈 공간에는 하나 또는 둘 이상의 전도성 고분자 도트가 위치할 수 있다. 이와 달리, 일 전도성 고분자 도트는 적어도 하나 이상의 금속 나노와이어와 접하며 서로 인접하는 둘 이상의 빈 공간에 위치할 수 있다. 이격 방향별로 서로 독립적으로, 전도성 물질의 도트간 이격 거리는 서로 인접하는 도트의 가장자리간의 거리를 기준으로 수십 나노미터 오더 내지 수 미리미터 오더일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In one embodiment, when the transparent electrode includes dots of a conductive material, the transparent electrode may include a pattern in which dots of a conductive material are spaced apart from each other in at least one direction (in-plane direction of the electrode). Alternatively, the transparent electrode may include a pattern in which dots of a conductive material are spaced apart in at least two or more different directions (different from each other, but in an in-plane direction of the electrode). In this case, examples of two or more directions that are different from each other may be directions that are orthogonal to each other, but are not limited thereto. In a porous metal nanowire network, one or more conductive polymer dots may be located in one empty space. Alternatively, one conductive polymer dot may be located in two or more empty spaces that are in contact with at least one metal nanowire and are adjacent to each other. Independently of each other for each separation direction, the separation distance between dots of the conductive material may be in the order of several tens of nanometers to several millimeters based on the distance between the edges of adjacent dots, but is not limited thereto.

금속 나노와이어 네트워크의 적어도 일 금속 나노와이어와 접하며 금속 나노와이어 네트워크의 빈 공간에 위치하는 전도성 물질은 낮은 임피던스 경로를 제공하는 금속 나노와이어 네트워크를 통해 인가되는 전압이 투명 전극의 면내 방향으로 고르게 퍼져 전체적으로 균일한 전기장이 형성되는 역할을 수행함에 따라, 서로 이격 배열된 전도성 물질의 선이나 도트와 같이, 전도성 물질 자체로는(만으로는) 면 내 방향으로 전류 이동 경로가 형성되지 않는 구조 또한 포함할 수 있다. The conductive material in contact with at least one metal nanowire of the metal nanowire network and located in the empty space of the metal nanowire network, the voltage applied through the metal nanowire network providing a low impedance path spreads evenly in the in-plane direction of the transparent electrode. As a uniform electric field is formed, a structure in which a current movement path is not formed in an in-plane direction may also be included, such as lines or dots of a conductive material arranged spaced apart from each other. .

전도성 물질의 선의 길이, 폭, 두께, 선간 이격 거리, 이격 배열된 방향등이나, 전도성 물질의 도트의 크기, 형상, 이격 거리, 배열등은 투명 전극의 용도, 유리한 예에 따라 스마트 윈도우용 투명 전극으로 사용시, 금속 나노와이어 네트워크의 빈 공간 하부(또는 상부)에 위치하는 액정층 액정 도메인이 금속 나노와이어와 하부(또는 상부) 및 인접 영역에서의 액정 도메인과 동일하게 정렬될 수 있는 정도로 제어되면 무방하다. The length, width, thickness, distance between lines of conductive material, spaced distance between lines, and spaced direction lights, or the size, shape, separation distance, and arrangement of dots of conductive material can be determined by the use of transparent electrodes, advantageous examples, and transparent electrodes for smart windows. When used as a metal nanowire, the liquid crystal layer located in the lower (or upper) empty space of the metal nanowire network can be controlled to the same level as the liquid crystal domain in the lower (or upper) and adjacent regions with the metal nanowire. Do.

일 구체예에 있어, 금속 나노와이어 네트워크의 빈 공간에는 상술한 분산상(만)이 위치하거나, 또는 제1전도성 물질의 매트릭스 및 매트릭스에 분산 위치하는 제2전도성 물질의 분산상이 위치할 수 있다. 둘 이상의 분산상이 제1전도성 물질의 연속체(continuum)인 매트릭스 내부에 부분 내지 전부 함입되거나 표면에 결착하여 위치할 수 있다. In one embodiment, the above-described dispersion phase (only) may be located in the empty space of the metal nanowire network, or the matrix of the first conductive material and the dispersed phase of the second conductive material dispersed in the matrix may be located. Two or more dispersed phases may be partially or completely embedded in the matrix, which is a continuum of the first conductive material, or may be positioned by binding to the surface.

제1전도성 물질의 매트릭스는 금속 나노와이어 네트워크의 빈 공간을 채우는 막일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1전도성 물질의 매트릭스는 상술한 전도성 물질의 막, 선 또는 도트에 상응할 수 있다.The matrix of the first conductive material may be a film filling the empty space of the metal nanowire network, but is not limited thereto. The matrix of the first conductive material may correspond to the film, line or dot of the conductive material described above.

매트릭스인 제1전도성 물질-분산상인 제2전도성 물질은 제1전도성 고분자-제1전도성 고분자와 상이한 제2전도성 고분자, 전도성 고분자-전도성 카본, 전도성 고분자-금속, 전도성 고분자-전도성 카본과 금속, 금속-전도성 고분자, 금속-전도성 카본등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The first conductive material as a matrix-the second conductive material in the dispersed phase is a first conductive polymer-a second conductive polymer different from the first conductive polymer, conductive polymer-conductive carbon, conductive polymer-metal, conductive polymer-conductive carbon and metal, metal -Conductive polymer, metal-conductive carbon, and the like, but are not limited thereto.

일 구체예에서, 금속 나노와이어 네트워크는 적어도 전도성인 금속 나노와이어간의 물리적 접촉에 의해, 투명 전극의 면 내 방향에 속하는 일 방향으로 연속적인 전하 이동경로가 형성되는 구조를 의미할 수 있다. In one embodiment, the metal nanowire network may mean a structure in which a continuous charge transfer path is formed in one direction belonging to the in-plane direction of the transparent electrode by physical contact between at least conductive metal nanowires.

금속 나노와이어 네트워크는 금속 나노와이어가 서로 물리적으로 결착(융착을 포함함)된 다공 구조 내지 금속 나노와이어가 서로 접촉하거나 얽히거나 부착(바인더에 의한 부착을 포함함)되어 형성되는 다공성 구조일 수 있다. The metal nanowire network may be a porous structure in which metal nanowires are physically bonded to each other (including fusion) or a porous structure formed by contacting, entangled or attached (including attachment by a binder) metal nanowires to each other. .

즉, 금속 나노와이어 네트워크는 규칙적 또는 불규칙적으로 서로 접촉하는 금속 나노와이어간, 접촉 영역의 융착에 의해 물리적으로 서로 결착되어 일체(single body)를 이루는 다공 망 구조; 또는 금속 나노와이어가 규칙적 또는 불규칙적으로 서로 접촉하거나 얽히거나 부착되어 형성되는 다공 망 구조일 수 있다. That is, the metal nanowire network includes a porous network structure in which metal nanowires that regularly or irregularly contact each other are physically bonded to each other by fusion of contact areas to form a single body; Alternatively, it may have a porous network structure formed by regularly or irregularly contacting, entangled or attached metal nanowires.

우수한 전도성, 투명도 저하 방지 및 상업성을 고려한 금속 나노와이어의 대표적 예로, 금속 나노와이어는 은 나노와이어를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. As a representative example of a metal nanowire in consideration of excellent conductivity, prevention of decrease in transparency, and commerciality, the metal nanowire may include a silver nanowire, but is not limited thereto.

금속 나노와이어의 크기는 안정적으로 네트워크를 형성하면서 광투과율을 크게 저하시키지 않는 정도면 무방하다. 구체 예로, 금속 나노와이어의 평균 직경은 5 내지 100 nm일 수 있으며 종횡비는 50 내지 20000일 수 있으나, 본 발명이 금속 나노와이어의 구체 크기에 의해 한정될 수 없음은 물론이다.The size of the metal nanowire can be as long as it does not significantly lower the light transmittance while stably forming a network. As a specific example, the average diameter of the metal nanowire may be 5 to 100 nm, and the aspect ratio may be 50 to 20000, but the present invention cannot be limited by the spherical size of the metal nanowire.

광의 투과율을 저하를 방지하면서도, 금속 나노와이어들에 의해 안정적이고 낮은 저항의 전도성 네트워크가 형성되는 측면에서, 투명 전극의 단위 면적 당 금속 나노와이어의 질량은 0.0001 내지 0.01 g/cm2, 구체적으로는 0.0001 내지 0.001 g/cm2일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. In terms of forming a stable and low-resistance conductive network by metal nanowires while preventing a decrease in light transmittance, the mass of the metal nanowire per unit area of the transparent electrode is 0.0001 to 0.01 g/cm 2 , specifically It may be 0.0001 to 0.001 g/cm 2 , but is not limited thereto.

투명 전극의 단위 면적 당 금속 나노와이어의 질량은 금속 나노와이어 네트워크가 일 면에 위치하는 투명 기재의 일 면(전극면)을 기준으로, 단위 표면적 당, 해당 단위 표면적의 상부에 위치하는 금속 나노와이어 네트워크의 질량을 의미할 수 있다. The mass of the metal nanowire per unit area of the transparent electrode is based on one side (electrode surface) of the transparent substrate on which the metal nanowire network is located, per unit surface area, and the metal nanowire positioned above the unit surface area. It can mean the mass of the network.

투명 전극이 투명 기재를 더 포함하는 경우, 투명 기재는 리지드(rigid) 기재 또는 플렉시블(flexible) 기재일 수 있으며, 리지드 기재는 유리 기재등을, 플렉시블 기재는 PET(Poly Ethylene Terephthlate), PC(Polycarbonate), PEN(Polyethylene Napthalene), PU(Polyurethane), PI(Polyimide), TAC(Triacetylcellulose) 또는 이들이 적층 기재등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.When the transparent electrode further includes a transparent substrate, the transparent substrate may be a rigid substrate or a flexible substrate, and the rigid substrate is a glass substrate, and the flexible substrate is PET (Poly Ethylene Terephthlate), PC (Polycarbonate). ), PEN (Polyethylene Napthalene), PU (Polyurethane), PI (Polyimide), TAC (Triacetylcellulose), or laminated substrates thereof, but are not limited thereto.

투명 전극이 투명 기재를 더 포함하는 경우, 금속 나노와이어 네트워크는 투명 기재에 결착되거나, 부분적으로 함입된 상태일 수 있다. 이와 달리, 투명 기재와 금속 나노와이어 네트워크 사이에 전도성 물질의 막; 선; 도트; 또는 선과 도트가 위치하는 경우, 금속 나노와이어 네트워크는 전도성 물질에 결착되거나 부분적으로 함입된 상태일 수 있다. When the transparent electrode further includes a transparent substrate, the metal nanowire network may be bound to or partially embedded in the transparent substrate. Alternatively, a film of a conductive material between the transparent substrate and the metal nanowire network; line; dot; Alternatively, when the lines and dots are located, the metal nanowire network may be bound or partially embedded in a conductive material.

본 발명은 상술한 투명 전극을 포함하는 스마트 윈도우를 포함한다.The present invention includes a smart window including the above-described transparent electrode.

본 발명에 따른 스마트 윈도우는 서로 대향하는 전극; 및 전극 사이에 개재된 액정층;을 포함하며, 서로 대향하는 전극 중 적어도 한 전극은 상술한 투명전극일 수 있으며, 실질적으로 서로 대향하는 전극(제1투명전극, 제2투명전극) 각각은 앞서 상술한 투명전극일 수 있다. 앞서, 투명 전극 관련 상술 내용은 서로 대향하는 제1투명전극이나 제2투명전극 각각에 해당될 수 있으며, 제1투명전극과 제2투명전극은 구체 물질이나 구체 구조에 있어 서로 동일하거나 상이할 수 있다. The smart window according to the present invention includes electrodes facing each other; And a liquid crystal layer interposed between the electrodes, wherein at least one of the electrodes facing each other may be the above-described transparent electrode, and each of the substantially facing electrodes (first transparent electrode and second transparent electrode) is It may be the above-described transparent electrode. Previously, the above-described information related to the transparent electrode may correspond to each of the first transparent electrode or the second transparent electrode facing each other, and the first transparent electrode and the second transparent electrode may be the same or different from each other in the concrete material or the spherical structure. have.

본 발명에 따른 스마트 윈도우는, 전도성 물질이 금속 나노와이어 네트워크의 다공 구조로부터 불가피하게 기인하는 빈 공간에 위치함에 따라, 투명전극을 통해 액정층에 전기장이 형성될 때, 액정층에 형성된 액정 도메인의 위치에 따른 불완전한 정렬을 방지할 수 있으며, 액정 도메인의 위치에 따른 불완전한 정렬에 의해 발생하는 색상의 발현을 방지할 수 있다. In the smart window according to the present invention, when an electric field is formed in the liquid crystal layer through the transparent electrode, as the conductive material is located in an empty space inevitable from the porous structure of the metal nanowire network, the liquid crystal domain formed in the liquid crystal layer Incomplete alignment according to position can be prevented, and color expression caused by incomplete alignment according to the position of the liquid crystal domain can be prevented.

투명전극에서 금속 나노와이어 네트워크의 빈 공간에 위치하는 전도성 물질은 투명 전극의 면내 방향(in-plane direction)으로 전류이동경로를 형성하는 역할보다는, 금속 나노와이어 네트워크의 금속 나노와이어간 빈 공간의 하부(또는 상부)에 위치하는 액정층 영역에 강한 전기장이 형성되도록 하는 역할, 즉, 금속 나노와이어가 위치하는 영역과 빈 공간이 위치하는 영역을 포함하는 액정층 전 영역에 보다 균일한 전기장이 인가되도록 하는 역할을 수행한다. In the transparent electrode, the conductive material located in the empty space of the metal nanowire network is the lower part of the empty space between the metal nanowires of the metal nanowire network, rather than the role of forming a current transfer path in the in-plane direction of the transparent electrode. The role of forming a strong electric field in the area of the liquid crystal layer (or upper part), that is, to apply a more uniform electric field to the entire area of the liquid crystal layer including the area where the metal nanowire is located and the area where the empty space is located. Play a role.

본 발명에 따른 스마트 윈도우 필름은 투명 전극에 전압이 인가되는 온 상태에서 전압이 인가되지 않은 오프 상태 대비 증가된 광 투과율을 가지면서도 특정한 색상이 나타나지 않는 우수한 투명성을 가질 수 있다. The smart window film according to the present invention may have excellent transparency in which a specific color does not appear while having an increased light transmittance compared to an off state in which a voltage is not applied in an ON state in which a voltage is applied to the transparent electrode.

액정층은 고분자 분산형 액정층일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 고분자 분산형 액정층은 광경화형 수지를 포함하는 고분자 매트릭스에 수백 나노미터 내지 수십 마이크로미터 크기의 액정 도메인(또는 액정 droplet)이 랜덤하게 분산 함입된 구조일 수 있다. 액정 도메인의 액정은 스마트 윈도우 분야에서 사용되는 액정이면 무방하며, 네마틱(Nematic), 스메틱(Smetic) 또는 콜레스테릭(Cholesteric) 액정이 이용될 수 있으며, 실질적으로 네마틱 액정일 수 있다. 고분자 매트릭스는 스마트 윈도우 분야에서 액정층으로 사용되는 경화성 수지이면 무방하다. 구체예로, 경화성 수지는 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지, 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지등과 같은 광경화성 수지일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 액정층은 20 내지 70중량%의 액정을 함유할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The liquid crystal layer may be a polymer dispersed liquid crystal layer, but is not limited thereto. The polymer dispersed liquid crystal layer may have a structure in which liquid crystal domains (or liquid crystal droplets) having a size of several hundred nanometers to tens of micrometers are randomly dispersed and impregnated in a polymer matrix including a photocurable resin. The liquid crystal in the liquid crystal domain may be any liquid crystal used in the smart window field, and a Nematic, Smetic, or Cholesteric liquid crystal may be used, and may be substantially a nematic liquid crystal. The polymer matrix can be any curable resin used as a liquid crystal layer in the smart window field. As a specific example, the curable resin may be a photocurable resin such as a urethane-based acrylate photocurable resin, a silicone-based acrylate photocurable resin, or the like, but is not limited thereto. The liquid crystal layer may contain 20 to 70% by weight of liquid crystal, but is not limited thereto.

본 발명은 상술한 스마트 윈도우 필름 및 적어도 일 면에 상술한 스마트 윈도우 필름이 부착된 글래스층을 포함하는 스마트 윈도우, 또는 스마트 글래스를 포함한다. 이때, 투명 전극에서 금속 나노와이어 네트워크가 위치하는 투명 기재가 유리인 경우, 스마트 윈도우 필름 자체가 스마트 윈도우(또는 스마트 글래스)에 상응할 수 있다.The present invention includes a smart window or smart glass including the above-described smart window film and a glass layer to which the above-described smart window film is attached to at least one surface. In this case, when the transparent substrate on which the metal nanowire network is located in the transparent electrode is glass, the smart window film itself may correspond to the smart window (or smart glass).

상술한 투명 전극의 금속 나노와이어 네트워크는 본 출원인의 대한민국 등록특허 제10-1802952호나 대한민국 등록특허 제10-1771001등을 참고하여 제조될 수 있다. 전도성 물질은 전도성 물질이 용해 내지 분산된 전도성 잉크를 도포(인쇄를 포함함)하고 건조하여 제조될 수 있다. 도포는 스프레이 코팅, 딥 코팅, 잉크젯 프린팅, 슬롯다이 코팅, 그라비아 프린팅, 플렉소그래피 인쇄, 닥터 블레이드 코팅, 스크린 프린팅, 정전수력학 프린팅, 마이크로 컨택 프린팅, 임프린팅, 리버스옵셋 프린팅, 바-코팅, 그라비옵셋 프린팅, 롤 코팅등 기재에 설계된 형상과 크기로 물질을 도포(인쇄)하는데 통상적으로 사용되는 방법을 이용하면 무방하다. The metal nanowire network of the above-described transparent electrode may be manufactured by referring to Korean Patent No. 10-1802952 or Korean Patent No. 10-1771001 of the present applicant. The conductive material may be prepared by applying (including printing) and drying a conductive ink in which the conductive material is dissolved or dispersed. Application is spray coating, dip coating, inkjet printing, slot die coating, gravure printing, flexography printing, doctor blade coating, screen printing, electrostatic hydraulic printing, micro contact printing, imprinting, reverse offset printing, bar-coating, It is fine to use a method commonly used to apply (print) materials in the shape and size designed on the substrate, such as gravure offset printing and roll coating.

이때, 투명 기재와 금속 나노와이어 네트워크 사이에 전도성 물질의 막; 선; 도트; 또는 선과 도트가 위치하고, 전도성 물질에 금속 나노와이어 네트워크를 결착시키는 경우, 투명 기재에 먼저 전도성 고분자 막을 형성한 후, 본 출원인의 대한민국 등록특허 제10-1802952호나 대한민국 등록특허 제10-1771001등을 참고하여 금속 나노와이어 네트워크를 형성시키는 방법을 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명이 구체 금속 나노와이어 네트워크의 형성 방법이나 투명 전극의 제조방법에 의해 한정될 수 없음은 물론이다. At this time, a film of a conductive material between the transparent substrate and the metal nanowire network; line; dot; Alternatively, when lines and dots are located and a metal nanowire network is bonded to a conductive material, after forming a conductive polymer film on a transparent substrate first, refer to Korean Patent No. 10-1802952 or Korean Patent No. 10-1771001 of the present applicant. Thus, a method of forming a metal nanowire network can be used. However, it goes without saying that the present invention cannot be limited by a method of forming a concrete metal nanowire network or a method of manufacturing a transparent electrode.

스마트 윈도우 필름은 스마트 윈도우 분야에서 투명전극/액정층/투명전극의 적층체를 제조하데 사용되는 어떠한 방법을 사용하여도 무방하다. 일 예로, 두 투명전극을 서로 대향하도록 이격 위치시킨 후, 두 투명전극 사이에 고분자분산액정층(PDLC)용 조성물을 주입한 후 광경화시키는 등의 방법을 통해 제조될 수 있다. As for the smart window film, any method used to manufacture a stack of transparent electrodes/liquid crystal layers/transparent electrodes in the smart window field may be used. For example, it may be prepared through a method such as photocuring after placing two transparent electrodes apart to face each other, and then injecting a composition for a polymer dispersion liquid crystal layer (PDLC) between the two transparent electrodes.

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. As described above, the present invention has been described by specific matters and limited embodiments and drawings, but this is provided only to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments, and the present invention is Those of ordinary skill in the relevant field can make various modifications and variations from this description.

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.Therefore, the spirit of the present invention is limited to the described embodiments and should not be defined, and all things that are equivalent or equivalent to the claims as well as the claims to be described later fall within the scope of the spirit of the present invention. .

Claims (15)

금속 나노와이어 네트워크 및 상기 금속 나노와이어 네트워크의 빈 공간에 위치하는 전도성 물질을 포함하는 투명 전극.A transparent electrode comprising a metal nanowire network and a conductive material positioned in an empty space of the metal nanowire network. 제 1항에 있어서,
상기 전도성 물질은 전도성 카본, 금속 및 전도성 고분자군에서 하나 이상 선택되는 투명 전극.
The method of claim 1,
The conductive material is a transparent electrode selected from the group of conductive carbon, metal, and conductive polymer.
제 1항에 있어서,
상기 전도성 물질은 입자, 플레이트(plate), 로드(rod), 와이어(wire) 및 튜브(tube)에서 하나 이상 선택되는 투명 전극.
The method of claim 1,
The conductive material is a transparent electrode selected from at least one particle, plate, rod, wire, and tube.
제 3항에 있어서,
상기 전도성 물질은 적어도 금속 나노와이어 네트워크의 빈 공간에 분산 위치하는 투명 전극.
The method of claim 3,
The conductive material is a transparent electrode that is distributed at least in an empty space of the metal nanowire network.
제 3항에 있어서,
상기 전도성 물질은 상기 금속 나노와이어 네트워크와 접하며 상기 빈 공간으로 연장된 투명 전극.
The method of claim 3,
The conductive material is in contact with the metal nanowire network and extends into the empty space.
제 1항에 있어서,
상기 투명전극은 전도성 물질의 막; 선(line); 원, 타원, 다각 또는 불규칙한 형상의 도트; 또는 선과 도트;를 포함하는 투명 전극.
The method of claim 1,
The transparent electrode may be formed of a conductive material; Line; Circles, ellipses, polygons or irregularly shaped dots; Or lines and dots; transparent electrode comprising a.
제 1항에 있어서,
상기 투명전극은 금속 나노와이어 네트워크의 빈 공간에 위치하는 제1전도성 물질의 매트릭스; 및 상기 매트릭스에 분산 위치하는 제2전도성 물질의 분산상을 포함하는 투명 전극.
The method of claim 1,
The transparent electrode may include a matrix of a first conductive material positioned in an empty space of the metal nanowire network; And a dispersed phase of the second conductive material dispersed in the matrix.
제 6항에 있어서,
상기 투명 전극은 상기 전도성 물질의 선 또는 도트가 적어도 일 방향으로 이격 배열된 패턴을 포함하는 투명 전극.
The method of claim 6,
The transparent electrode includes a pattern in which lines or dots of the conductive material are spaced apart from each other in at least one direction.
제 6항에 있어서,
상기 금속 나노와이어의 평균 직경인 d를 기준으로, 상기 전도성 물질의 막의 두께는 0.1d 내지 10d인 투명 전극.
The method of claim 6,
Based on the average diameter d of the metal nanowires, the thickness of the film of the conductive material is 0.1d to 10d transparent electrode.
제 1항에 있어서,
상기 금속 나노와이어 네트워크에서, 금속 나노와이어는 서로 융착된 투명 전극.
The method of claim 1,
In the metal nanowire network, a transparent electrode in which metal nanowires are fused together.
제 1항에 있어서,
상기 금속 나노와이어 네트워크에서, 금속 나노와이어는 은 나노와이어를 포함하는 투명 전극.
The method of claim 1,
In the metal nanowire network, the metal nanowire is a transparent electrode comprising silver nanowires.
제 1항에 있어서,
상기 투명 전극은 투명 기재를 포함하며, 상기 금속 나노와이어 네트워크는 상기 투명 기재의 일 면에 위치하며 상기 투명 기재에 결착된 투명 전극.
The method of claim 1,
The transparent electrode includes a transparent substrate, and the metal nanowire network is located on one surface of the transparent substrate and is bonded to the transparent substrate.
제 2항에 있어서,
상기 전도성 고분자는 폴리티오펜계, 폴리피롤계, 폴리페닐렌계, 폴리아닐렌계 및 폴리아세틸렌계에서 하나 이상 선택되는 전도성 고분자인 투명 전극.
The method of claim 2,
The conductive polymer is a conductive polymer selected from one or more of polythiophene-based, polypyrrole-based, polyphenylene-based, polyanilen-based and polyacetylene-based transparent electrode.
제 2항에 있어서,
상기 전도성 카본은 카본블랙, 케첸블랙, 아세틸렌 블랙, 채널 블랙, 퍼니스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙, 메조다공성 탄소, 흑연, 흑연 나노섬유(GNF; Graphite Nanofiber), 탄소 섬유, 그래핀(graphene), 풀러렌, 탄소나노튜브(CNT; Carbon Nanotube) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 투명 전극.
The method of claim 2,
The conductive carbon is carbon black, ketjen black, acetylene black, channel black, furnace black, lamp black, thermal black, mesoporous carbon, graphite, graphite nanofiber (GNF), carbon fiber, graphene, A transparent electrode comprising fullerene, carbon nanotube (CNT), or a mixture thereof.
서로 대향하는 전극; 및 전극 사이에 개재된 액정층;을 포함하며,
상기 서로 대향하는 전극 중 적어도 한 전극은 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 따른 투명 전극인 스마트 윈도우 필름.
Electrodes facing each other; And a liquid crystal layer interposed between the electrodes,
At least one of the electrodes facing each other is a transparent electrode according to any one of claims 1 to 14, the smart window film.
KR1020190048436A 2019-04-25 2019-04-25 Transparent Electrode and the Smart Window Film Having the Same KR20200125804A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190048436A KR20200125804A (en) 2019-04-25 2019-04-25 Transparent Electrode and the Smart Window Film Having the Same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190048436A KR20200125804A (en) 2019-04-25 2019-04-25 Transparent Electrode and the Smart Window Film Having the Same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200125804A true KR20200125804A (en) 2020-11-05

Family

ID=73249583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190048436A KR20200125804A (en) 2019-04-25 2019-04-25 Transparent Electrode and the Smart Window Film Having the Same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200125804A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8310009B2 (en) Display apparatus
CN102103274B (en) Thermochromic element and thermochromic display device
KR101442681B1 (en) Conductive nano ink composition, electode line and transparent electrode using the conductive nano ink composition
US20120097424A1 (en) Method for manufacturiing transparent electrode using print-based metal wire and transparent electrode manufactured thereby
CN102103276B (en) Thermochromatic element and thermochromatic display device
CN102087886A (en) Silver nanowire-based transparent conductive thin film and preparation method thereof
JP2008536710A (en) Method for adhesion transfer of carbon nanotube layer
US20140158411A1 (en) Substrate having transparent electrode for flexible display and method of fabricating the same
JP6655535B2 (en) Variable transmittance film and method of manufacturing the same
JP2008533527A (en) Display device with improved flexibility
CN102087885A (en) Planar silver nanowire transparent conductive thin film and preparation method thereof
CN110473655A (en) A kind of transparent conductive film and preparation method thereof
US8432598B2 (en) Transparent conductor structure
CN106255920A (en) Display device and manufacture method thereof
KR101675201B1 (en) Preparing method of transparent electrode having silver nanowires using support
Ohsawa et al. Flexible transparent electrode of gravure offset printed invisible silver-grid laminated with conductive polymer
KR20120053724A (en) Transparent conductive film and method thereof
CN103728744B (en) Thermotropic display element and thermotropic display device
CN101923227A (en) Thermotropic display element and thermotropic display device
TWI598857B (en) Thermochromatic device and thermochromatic display apparatus
KR20200125804A (en) Transparent Electrode and the Smart Window Film Having the Same
TW201133108A (en) Thermochromatic device and thermochromatic display apparatus
KR20180067137A (en) Electrochromism element
Nishii et al. 51.3: The use of transparent conductive polymer for electrode materials in flexible electronic paper
KR20160059215A (en) Preparing method of transparent electrode

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
WITB Written withdrawal of application