WO2013051758A1 - ２차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 １차원 전도성 나노소재기반 전도성 필름 - Google Patents

２차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 １차원 전도성 나노소재기반 전도성 필름 Download PDF

Info

Publication number
WO2013051758A1
WO2013051758A1 PCT/KR2011/009444 KR2011009444W WO2013051758A1 WO 2013051758 A1 WO2013051758 A1 WO 2013051758A1 KR 2011009444 W KR2011009444 W KR 2011009444W WO 2013051758 A1 WO2013051758 A1 WO 2013051758A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
dimensional
nanomaterial
conductive film
coating
conductive
Prior art date
Application number
PCT/KR2011/009444
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
한중탁
이건웅
정희진
정승열
김준석
Original Assignee
한국전기연구원
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 한국전기연구원 filed Critical 한국전기연구원
Priority to JP2014533175A priority Critical patent/JP5995976B2/ja
Priority to EP11873584.4A priority patent/EP2765582A4/en
Publication of WO2013051758A1 publication Critical patent/WO2013051758A1/ko
Priority to US14/243,053 priority patent/US20140212672A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/24—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising carbon-silicon compounds, carbon or silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/52—Electrically conductive inks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/24—Electrically-conducting paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1884—Manufacture of transparent electrodes, e.g. TCO, ITO
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/80—Constructional details
    • H10K30/81—Electrodes
    • H10K30/82—Transparent electrodes, e.g. indium tin oxide [ITO] electrodes
    • H10K30/821—Transparent electrodes, e.g. indium tin oxide [ITO] electrodes comprising carbon nanotubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/30—Self-sustaining carbon mass or layer with impregnant or other layer

Definitions

  • the present invention relates to a one-dimensional conductive nanomaterial-based conductive film with improved conductivity by a two-dimensional nanomaterial, more specifically, two-dimensional on the upper surface of the film made of one-dimensional conductive nanomaterials, such as carbon nanotubes or metal nanowires
  • the present invention relates to a one-dimensional conductive nanomaterial-based conductive film having improved conductivity by a two-dimensional nanomaterial which improves the conductivity of a one-dimensional conductive nanomaterial film by laminating a nanomaterial, graphene, and the like.
  • the transparent conductive film is used in a plasma display panel (PDP), a liquid crystal display (LCD) device, a light emitting diode device (LED), an organic electroluminescent device (OLEL), a touch panel or a solar cell.
  • PDP plasma display panel
  • LCD liquid crystal display
  • LED light emitting diode
  • OLED organic electroluminescent device
  • touch panel or a solar cell.
  • the transparent conductive film has high conductivity (for example, sheet resistance of 1 ⁇ 10 3 ⁇ / sq or less) and high transmittance in the visible region
  • various transparent light receiving elements such as solar cells, liquid crystal display devices, plasma display panels, smart windows, and the like are used.
  • a transparent electromagnetic shielding body such as an antistatic film and an electromagnetic shielding film used in a window glass of an automobile or a building, and a transparent heating element such as a heat ray reflecting film or a freezing showcase.
  • tin oxide (SnO 2 ) film doped with antimony or fluorine, zinc oxide (ZnO) film doped with aluminum or potassium, indium oxide (In 2 O 3 ) doped with tin, etc. are widely used. have.
  • an indium oxide film doped with tin that is, an In 2 O 3 -Sn-based film
  • ITO indium tin oxide
  • the physical properties are excellent and the experience of process input to date has many advantages.
  • indium oxide (In 2 O 3 ) is produced as a by-product from zinc (Zn) mines, so supply and demand is unstable.
  • the ITO membrane has a disadvantage in that it cannot be used in a flexible material such as a polymer substrate because it is inflexible, and there is a problem in that the production cost increases because it can be manufactured under a high temperature and high pressure environment.
  • a conductive polymer may be used to coat the upper surface of the polymer substrate to obtain a flexible display
  • such a film has a problem in that electrical conductivity is poor or not transparent when exposed to an external environment, and thus its use is limited.
  • the carbon nanotubes have electrical conductivity comparable to that of metals with an electrical resistance of 10 -4 ⁇ cm, and the surface area is more than 1000 times higher than that of the bulk material, and is thousands of times longer than the outer diameter, making it an ideal material for implementing conductivity. And, there is an advantage that can improve the binding force to the substrate through the surface functionalization. In particular, it is expected that the use of the flexible substrate is infinite and its use is infinite.
  • Korean Patent Office Patent Publication No. 10-869163 introduces a patent application filed by the present applicant "a method for producing a transparent conductive film containing a carbon nanotube and a binder and a transparent conductive film produced thereby.”
  • the prior art is a mixture of acid-treated carbon nanotubes having an outer diameter of less than 15nm and a binder, the carbon nanotube binder mixed coating liquid formed by adding the binder in an amount of 15 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon nanotubes and a binder substrate It is a composition that forms a transparent conductive film by coating on the upper surface.
  • the prior art has a fear that the conductivity of the carbon nanotube network is not large and the conductivity decreases due to an increase in the bonding resistance, and the carbon nanotube has a hydrophobic property, making it difficult to apply a hydrophilic material thereon. .
  • the present invention was devised to solve the above problems of the prior art, by laminating graphene, etc., which are two-dimensional nanomaterials on the upper surface of the film made of one-dimensional conductive nanomaterials such as carbon nanotubes or metal nanowires 1 It relates to a one-dimensional conductive nanomaterial-based conductive film with improved conductivity by a two-dimensional nanomaterial to improve the conductivity of the dimensional conductive nanomaterial film.
  • the present invention provides a conductive film including a substrate, a one-dimensional conductive nanomaterial layer formed on the upper surface of the substrate, and a two-dimensional nanomaterial layer formed on the upper surface of the one-dimensional conductive nanomaterial layer.
  • the one-dimensional conductive nanomaterial included in the one-dimensional conductive nanomaterial layer is formed of at least one selected from carbon nanotubes, metal nanowires, metal nanorods (metal nanorod), included in the two-dimensional nanomaterial layer
  • Two-dimensional nanomaterials are graphene, boron nitride, tungsten oxide (WO 3 ), molybdenum sulfide (MoS 2 ), molybdenum telluride (MoTe 2 ), niobium diselenide (NbSe 2) ), a tantalum-di-selenide (TaSe 2), manganese oxide (MnO 2) enhanced the conductivity by a two-dimensional nano material is formed of at least one selected from the one-dimensional nano materials based technical base conductive film The.
  • the substrate is preferably made of one selected from the group consisting of glass, quartz, glass wafers, silicon wafers, and plastics.
  • the one-dimensional conductive nanomaterial layer is formed by applying a one-dimensional conductive nanomaterial solution in which the one-dimensional conductive nanomaterial is dispersed in a solvent on the upper surface of the substrate, the coating is spray (spray), dipping (dipping), spin coating ( It is preferable to use one method selected from among spin coating, screen printing, inkjet printing, pad printing, knife coating, kiss coating and gravure coating.
  • the two-dimensional nanomaterial is graphene oxide
  • the two-dimensional nanomaterial layer is a graphene oxide formed by peeling the graphite oxide produced by acid treatment of graphite flakes in the powder state with a strong acid, and then purified It is preferably formed by applying to the upper surface of the one-dimensional conductive nanomaterial layer.
  • the acid treatment is performed by the Staudenmaier method (L. Staudenmaier, Ber. Dtsch. Chem. Ges., 31, 1481-1499, 1898), the Hummus method (W. Hummers et al., J. Am. Chem. Soc. , 80, 1339, 1958), Brody (BC Brodie, Ann. Chim. Phys., 59, 466-472, 1860) and modified methods for more effective oxidation and exfoliation of graphite are known and are referred to by the present invention. It also uses the above methods.
  • the coating is selected from spray, dipping, spin coating, screen printing, inkjet printing, pad printing, knife coating, kiss coating, gravure coating and offset coating. It is preferable to use one method.
  • the present invention by the above configuration is, by laminating graphene, such as a two-dimensional nanomaterial on the upper surface of the one-dimensional conductive nanomaterials, such as carbon nanotubes and metal nanowires, it is effective to improve the conductivity of the one-dimensional conductive nanomaterial film have.
  • FIG. 1 is a view showing a scanning micrograph of a carbon nanotube film formed on a substrate
  • Figure 2 is a schematic diagram showing the shape of the two-dimensional nanomaterial is laminated on the upper surface of the one-dimensional conductive nanomaterial
  • FIG. 3 is a view showing a scanning electron micrograph of graphene oxide as a material of the two-dimensional nanomaterial layer
  • FIG. 4 is a graph showing the results of X-ray photoelectron spectroscopy (a) and infrared spectroscopy (b) analysis of graphene oxide as a material of a two-dimensional nanomaterial layer,
  • FIG. 6 is a view showing a scanning electron micrograph of the surface morphology of the carbon nanotube transparent conductive film according to the graphene oxide coating and the water contact angle at the surface thereof,
  • FIG. 7 is a view showing a Raman spectroscopy spectrum of carbon nanotubes according to the graphene oxide coating according to the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a network change of carbon nanotubes according to the graphene oxide coating according to the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing an organic solar cell (a) and its characteristics (b) fabricated using a carbon nanotube transparent conductive film whose conductivity is controlled using graphene oxide according to the present invention
  • FIG. 10 shows a scanning electron micrograph of boron nitride as a material of a two-dimensional nanomaterial layer.
  • the one-dimensional conductive nanomaterial layer is a process of forming a transparent conductive film using a one-dimensional conductive nanomaterial on the upper surface of the plastic substrate, in the embodiment of the present invention uses a polyethylene terephthalate (polyethylene terephthalate) substrate as a substrate.
  • a polyethylene terephthalate polyethylene terephthalate
  • carbon nanotubes, metal nanowires, metal nanorods, and the like may be used as the one-dimensional conductive nanomaterial, but carbon nanotubes are used in the embodiment of the present invention.
  • the prepared carbon nanotube solution is applied to a polyethylene terephthalate substrate using a spray coater.
  • a carbon nanotube transparent conductive film which is a one-dimensional conductive nanomaterial layer, is formed on the substrate, and a surfactant remains on the transparent conductive film.
  • the surfactant is finally removed by distilled water. As shown in FIG. 1, a carbon nanotube transparent conductive film is formed.
  • the two-dimensional nanomaterial layer is formed on the upper surface of the one-dimensional conductive nanomaterial layer.
  • Figure 2 is a schematic diagram showing the shape of the two-dimensional nanomaterial is laminated on the upper surface of the one-dimensional conductive nanomaterial, in the embodiment of the present invention was used graphene oxide.
  • Graphene oxide is prepared by subjecting pure graphite to sulfuric acid and KMnO 4 for one day and purifying with hydrogen peroxide and hydrochloric acid to remove the graphite oxide using an ultrasonic disperser.
  • the prepared graphene oxide was composed of a single layer as shown in Fig. 3, and analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy and infrared spectroscopy, it was confirmed that the graphene oxide form as shown in Fig.
  • the prepared graphene oxide was applied to the upper surface of the carbon nanotube transparent conductive film, which is a one-dimensional conductive nanomaterial, using a spray coater to form a one-dimensional conductive nanomaterial-based conductive film having improved conductivity by the two-dimensional nanomaterial.
  • FIG. 5 is a diagram showing the sheet resistance value of the transmittance before and after the application of graphene oxide.
  • the surface resistance was reduced compared to before treatment at the same transmittance.
  • the application of graphene oxide, a two-dimensional nanomaterial layer, to the top surface of the carbon nanotube transparent conductive film, which is a one-dimensional conductive nanomaterial layer reduced the surface resistance at the same transmittance than before the graphene oxide was applied.
  • the fin increases conductivity by decreasing the bonding resistance by increasing the packing density of the carbon nanotube network.
  • Figure 6 is a view showing the scanning electron micrograph of the surface morphology of the carbon nanotube transparent conductive film according to the graphene oxide coating and the water contact angle on the surface .
  • FIG. 6 (a) shows a case where only a carbon nanotube transparent conductive film is present
  • FIG. 6 (b) shows a graphene oxide coated on a carbon nanotube transparent conductive film
  • FIG. 6 (c) shows FIG. Partial enlargement of b).
  • the water contact angle before coating the graphene oxide was 113.6 degrees, and as the graphene oxide was coated as shown in FIG. 6 (b), the water contact angle was reduced to 27.9 degrees. .
  • FIG. 7 is a diagram illustrating Raman spectroscopic spectra of carbon nanotubes according to the graphene oxide coating according to the present invention
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a network change of carbon nanotubes according to the graphene oxide coating according to the present invention.
  • the deformation of the carbon nanotubes can be observed through the change of the G mode band in the Raman spectrum of the carbon nanotubes. That is, it was confirmed that the peak of the G-mode shifts to the right as the graphene oxide is coated.
  • the graphene oxide was coated on the prepared carbon nanotube transparent conductive film using a spray coater. After coating the graphene oxide, the carbon nanotube network becomes more dense as shown in FIG. As the resistance between the tubes decreases and the carbon nanotubes are doped by graphene oxide in direct contact with the carbon nanotubes, the sheet resistance of the transparent conductive film decreases.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an organic solar cell (a) manufactured by using a carbon nanotube transparent conductive film whose conductivity is controlled using graphene oxide as an electrode and its characteristics (b).
  • a flexible flexible solar cell was manufactured using the carbon nanotube transparent conductive film as an electrode.
  • the carbon nanotube transparent conductive film not coated with graphene oxide as shown in FIG.
  • the efficiency is only 0.43%, when the carbon nanotube transparent conductive film having improved conductivity and wettability by coating graphene oxide is used as an electrode, the photoelectric efficiency is significantly increased to 2.7%.
  • a carbon nanotube transparent conductive film was formed in the same manner as in the first embodiment, and boron nitride was used as the two-dimensional nanomaterial applied to the upper layer.
  • Boron nitride is a structure in which one layer of two-dimensional boron nitride is stacked in layers like graphite.
  • the boron nitride was dispersed in an organic solvent such as alcohol, and a sheet of two-dimensional boron nitride coating solution was prepared using ultrasonic waves and a high pressure homogenizer.
  • FIG. 10 is a view showing a scanning electron micrograph of the two-dimensional boron nitride separated into sheets prepared above, it can be seen that it consists of a single layer.
  • the boron nitride solution prepared above was coated on a carbon nanotube transparent conductive film to form a two-dimensional nanomaterial layer, and it was confirmed that the sheet resistance decreased at the same transmittance as the graphene oxide of the first embodiment was applied.
  • the present invention relates to a one-dimensional conductive nanomaterial-based conductive film with improved conductivity by a two-dimensional nanomaterial, more specifically, two-dimensional on the upper surface of the film made of one-dimensional conductive nanomaterials, such as carbon nanotubes or metal nanowires Graphene, which is a nanomaterial, can be laminated and used for a one-dimensional conductive nanomaterial-based conductive film having improved conductivity by a two-dimensional nanomaterial which improves the conductivity of the one-dimensional conductive nanomaterial film.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 2차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 1차원 전도성 나노소재기반 전도성 필름에 관한 것으로, 기판과, 상기 기판 상면에 형성된 1차원 전도성 나노소재층과, 상기 1차원 전도성 나노소재층 상면에 형성된 2차원 나노소재층을 포함하여 전도성 필름이 형성되되, 상기 1차원 전도성 나노소재층에 포함된 1차원 전도성 나노소재는 탄소나노튜브, 금속나노와이어, 금속나노로드(metal nanorod) 중에서 선택된 1종 이상으로 형성되고, 상기 2차원 나노소재층에 포함된 2차원 나노소재는 그래핀, 보론나이트라이드(boron nitride), 텅스텐옥사이드(WO3), 몰리브데넘설파이드(MoS2), 몰리브데넘텔루라이드(MoTe2), 니오비움 디셀레나이드(NbSe2), 탄탈륨 디셀레나이드(TaSe2), 망간옥사이드(MnO2) 중에서 선택된 1종 이상으로 형성되는 2차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 1차원 나노소재기반 전도성 필름을 기술적 요지로 한다. 이에 따라, 탄소나노튜브나 금속나노와이어 등의 1차원 전도성 나노소재 상면에 2차원 나노소재인 그래핀 등을 적층하여 1차원 전도성 나노소재 필름의 전도성 등을 향상시키는 이점이 있다.

Description

２차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 １차원 전도성 나노소재기반 전도성 필름
본 발명은 2차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 1차원 전도성 나노소재기반 전도성 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 탄소나노튜브나 금속나노와이어 등의 1차원 전도성 나노소재로 이루어진 필름 상면에 2차원 나노소재인 그래핀 등을 적층하여 1차원 전도성 나노소재 필름의 전도성을 향상시키는 2차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 1차원 전도성 나노소재기반 전도성 필름에 관한 것이다.
일반적으로 투명전도성 필름은 플라스마 디스플레이 패널(PDP), 액정 디스플레이(LCD) 소자, 발광다이오드소자(LED), 유기전자발광소자(OLEL), 터치패널 또는 태양전지 등에 사용된다.
이러한 투명전도성 필름은 높은 도전성(예를 들면, 1x103Ω/sq 이하의 면저항)과 가시영역에서 높은 투과율을 가지기 때문에 태양전지, 액정표시소자, 플라즈마 디스플레이 패널, 스마트 윈도우 그 이외의 각종 수광소자와 발광소자의 전극으로 이용되는 것 이외에 자동차 창유리나 건축물의 창유리 등에 쓰이는 대전 방지막, 전자파 차폐막 등의 투명전자파 차폐체 및 열선 반사막, 냉동쇼케이스 등의 투명 발열체로 사용되고 있다.
투명전도성 필름으로는 안티몬이나 불소가 도핑된 산화주석(SnO2)막 알루미늄이나 칼륨이 도핑된 산화아연(ZnO)막, 주석이 도핑된 산화인듐(In2O3)막 등이 광범위하게 이용되고 있다.
특히 주석이 도핑된 산화 인듐막, 즉 In2O3-Sn계의 막은 ITO(Indium tin oxide)막이라고 불리워지고, 저 저항의 막을 쉽게 얻을 수 있기 때문에 많이 이용되고 있다. ITO의 경우 제반 물성이 우수하고 현재까지 공정 투입의 경험이 많은 장점을 가지고 있지만, 산화인듐(In2O3)은 아연(Zn) 광산 등에서 부산물로 생산되기 때문에 수급이 불안정한 문제점이 있다. 또한, ITO막은 유연성이 없기 때문에 폴리머기질 등의 플렉시블한 재질에는 사용하지 못하는 단점이 있으며, 고온, 고압 환경하에서 제조가 가능하므로 생산단가가 높아지는 문제점이 있다.
또한, 플렉시블한 디스플레이 등을 얻기 위해 전도성 고분자를 이용하여 폴리머 기질 상면에 코팅시킬 수도 있으나, 이러한 필름은 외부 환경에 노출 시 전기전도도가 떨어지거나 투명하지 않은 문제점이 있어, 그 용도가 제한적이게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 여러 종류의 기질 상면에 탄소나노튜브를 코팅하는 기술이 널리 연구되고 있다. 상기 탄소나노튜브는 전기저항이 10-4Ωcm로 금속에 버금가는 전기 전도도를 가지고 있으며, 표면적이 벌크 재료에 비해 1000배 이상 높고, 외경에 비해 길이가 수천배 정도로 길기 때문에 전도성 구현에 있어 이상적인 재료이며, 표면기능화를 통해 기질에의 결합력을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 특히, 플렉시블한 기질에의 사용이 가능하여 그 용도가 무한할 것으로 기대되고 있다.
종래의 이러한 탄소나노튜브를 이용한 기술로써, "탄소나노튜브를 함유하는 코팅막"(대한민국특허청 공개특허공보 공개번호 10-2004-0030553호)이 있다. 상기 종래 기술은 탄소나노튜브의 분산성 및 전기전도성을 고려하여 외경이 3.5nm인 탄소나노튜브만을 사용할 수 있어, 재료의 사용이 제한적인 문제점이 있으며, 코팅막 제조시 탄소나노튜브의 분산성 및 접착성이 떨어져 그 특성이 시간이 지날수록 저하되는 문제점이 있다.
다른 종래기술로는 대한민국특허청 등록특허공보 10-869163에는 본 출원인이 특허출원등록한 "탄소나노튜브와 바인더를 함유하는 투명전도성 필름의 제조방법 및 이에 의해 제조된 투명전도성 필름"이 소개되어 있다.
상기 종래기술은 외경 15nm 미만의 산처리된 탄소나노튜브와 바인더를 혼합하되, 상기 바인더를 상기 탄소나노튜브와 바인더 100 중량부에 대해 15 내지 80 중량부로 첨가하여 형성된 탄소나노튜브 바인더 혼합코팅액을 기질 상면에 코팅하여 투명 전도성 필름을 형성시키는 구성입니다.
상기 종래기술은 탄소나노튜브 네트워크의 패킹밀도(packing density)가 크지 않아 접합저항의 증가에 의해 전도성이 감소할 우려가 있고, 탄소나노튜브는 소수성을 지니고 있어 그 위에 친수성 물질을 도포하는데 어려움이 있다.
또한 탄소나노튜브인 경우 표면에 기공이 있어 표면이 거칠게 됨에 의해 광전자소자로의 이용에 제약이 있다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래기술들의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 탄소나노튜브나 금속나노와이어 등의 1차원 전도성 나노소재로 이루어진 필름 상면에 2차원 나노소재인 그래핀 등을 적층하여 1차원 전도성 나노소재 필름의 전도성을 향상시키는 2차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 1차원 전도성 나노소재기반 전도성 필름에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기판과, 상기 기판 상면에 형성된 1차원 전도성 나노소재층과, 상기 1차원 전도성 나노소재층 상면에 형성된 2차원 나노소재층을 포함하여 전도성 필름이 형성되되, 상기 1차원 전도성 나노소재층에 포함된 1차원 전도성 나노소재는 탄소나노튜브, 금속나노와이어, 금속나노로드(metal nanorod) 중에서 선택된 1종 이상으로 형성되고, 상기 2차원 나노소재층에 포함된 2차원 나노소재는 그래핀, 보론나이트라이드(boron nitride), 텅스텐옥사이드(WO3), 몰리브데넘설파이드(MoS2), 몰리브데넘텔루라이드(MoTe2), 니오비움 디셀레나이드(NbSe2), 탄탈륨 디셀레나이드(TaSe2), 망간옥사이드(MnO2) 중에서 선택된 1종 이상으로 형성되는 2차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 1차원 나노소재기반 전도성 필름을 기술적 요지로 한다.
여기서, 상기 기판은 유리, 수정, 글래스웨이퍼, 실리콘웨이퍼, 플라스틱으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종으로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 1차원 전도성 나노소재층은 1차원 전도성 나노소재를 용매에 분산시킨 1차원 전도성 나노소재용액을 상기 기판 상면에 도포하여 형성되고, 상기 도포는 스프레이(spray), 디핑(dipping), 스핀코팅(spin coating), 스크린 프린팅(screen printing), 잉크젯 프린팅(inkjet printing), 패드 프린팅, 나이프 코팅, 키스 코팅, 그라비아 코팅 중에서 선택된 하나의 방법을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 2차원 나노소재는 산화 그래핀이고, 상기 2차원 나노소재층은 분말상태의 그래파이트 플레이크(flake)를 강산을 이용해 산처리한 후, 정제하여 제조된 산화흑연을 박리함으로써 형성된 산화그래핀을 상기 1차원 전도성 나노소재층 상면에 도포함에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 여기서 상기 산처리는 스타우덴마이어법(L. Staudenmaier, Ber. Dtsch. Chem. Ges., 31, 1481-1499, 1898), 험머스법(W. Hummers 외 1명, J. Am. Chem. Soc., 80, 1339, 1958), 브로디법(B. C. Brodie, Ann. Chim. Phys., 59, 466-472, 1860)과 보다 효과적인 흑연의 산화와 박리를 위해 수정된 방법들이 알려져 있고 인용에 의해 본 발명 또한 상기 방법들을 이용한다.
상기 도포는 스프레이(spray), 디핑(dipping), 스핀코팅(spin coating), 스크린 프린팅(screen printing), 잉크젯 프린팅(inkjet printing), 패드 프린팅, 나이프 코팅, 키스 코팅, 그라비아 코팅, 옵셋 코팅 중에서 선택된 하나의 방법을 이용하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 탄소나노튜브나 금속나노와이어, 금속나노로드 등의 1차원 전도성 나노소재 상면에 2차원 나노소재인 그래핀 등을 적층하여 1차원 전도성 나노소재 필름의 전도성 등을 향상시키는 이점이 있다.
상기의 구성에 의한 본 발명은, 탄소나노튜브나 금속나노와이어 등의 1차원 전도성 나노소재 상면에 2차원 나노소재인 그래핀 등을 적층하여 1차원 전도성 나노소재 필름의 전도성 등을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 기판상에 형성된 탄소나노튜브 필름의 주사 현미경 사진을 나타낸 도이고,
도 2는 1차원 전도성 나노소재 상면에 2차원 나노소재가 적층 되는 형상을 나타낸 모식도이고,
도 3은 2차원 나노소재층의 재료인 산화그래핀의 주사전자현미경 사진을 나타낸 도이고,
도 4는 2차원 나노소재층의 재료인 산화그래핀의 X-선 광전자 분광기(a)와 적외선 분광기(b) 분석 결과를 나타낸 도이고,
도 5는 탄소나노튜브 투명전도막에 산화그래핀을 도포전과 후의 투과도 대비 면저항 수치를 나타내는 도이고,
도 6은 산화그래핀 코팅에 따른 탄소나노튜브 투명전도막의 표면모폴로지에 대한 주사전자현미경 사진과 그 표면에서의 물접촉각을 나타내는 도이고,
도 7은 본 발명에 따른 산화그래핀 코팅에 따른 탄소나노튜브의 라만분광 스펙트럼을 나타내는 도이고,
도 8은 본 발명에 따른 산화그래핀 코팅에 따른 탄소나노튜브의 네트위크 변화를 나타낸 모식도이고,
도 9는 본 발명에 따른 산화그래핀을 이용해 전도성이 제어된 탄소나노튜브 투명전도막을 전극으로 사용하여 제작된 유기태양전지(a)와 그 특성(b)을 나타내는 도이고,
도 10은 2차원 나노소재층의 재료인 보론나이트라이드의 주사전자현미경 사진을 나타낸 도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조로 상세히 설명한다.
< 제 1실시예 >
먼저 1차원 전도성 나노소재층에 대해 설명한다.
상기 1차원 전도성 나노소재층은 플라스틱기판 상면에 1차원 전도성 나노재료를 이용하여 투명전도막을 형성하는 과정으로, 본 발명의 실시예에서는 기판으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 기판을 사용한다. 그리고 1차원 전도성 나노재료는 탄소나노튜브, 금속나노와이어, 금속나노로드 등이 사용 가능하나 본 발명의 실시예에서는 탄소나노튜브를 사용한다.
먼저, 단일벽 탄소나노튜브 1㎎을 계면활성제용액(1%농도) 100㎖에 첨가하고 초음파 분산기(sonicator)를 이용해 1시간 동안 탄소나노튜브를 분산시킨 후 원심분리기를 이용하여 1000rpm으로 30분 처리하여 상층액을 분리하여 탄소나노튜브 용액을 제조한다.
그런 다음, 상기 제조된 탄소나노튜브 용액을 스프레이 코터를 이용해 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 기판에 도포한다.
상기의 과정에 의해 상기 기판에는 1차원 전도성 나노소재층인 탄소나노튜브 투명전도막이 형성되는바, 상기 투명전도막에는 계면활성제가 잔류하게 되는바, 증류수를 이용해 상기 계면활성제를 제거하여 최종적으로 도 1과 같이 탄소나노튜브 투명전도막이 형성된다.
상기의 상태에서 상기 1차원 전도성 나노소재층 상면에 2차원 나노소재층이 형성된다.
도 2는 1차원 전도성 나노소재 상면에 2차원 나노소재가 적층되는 형상을 나타낸 모식도이며, 본 발명의 실시예에서는 산화그래핀을 사용하였다.
산화그래핀은 순수흑연을 황산과 KMnO4로 1일 처리하고 과산화수소와 염산으로 정제하여 제조된 산화흑연을 초음파 분산기를 이용하여 박리함으로써 제조한다.
제조된 산화그래핀은 도 3과 같이 단일층으로 이루어졌으며, X-선 광전자 분광기와 적외선 분광기로 분석한 결과 도 4와 같이 산화물형태의 그래핀임을 확인하였다.
상기의 제조된 산화그래핀을 1차원 전도성 나노소재인 탄소나노튜브 투명전도막 상면에 스프레이 코터를 이용 도포하여 2차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 1차원 전도성 나노소재기반 전도성 필름을 형성하였다.
도 5는 산화그래핀을 도포전과 후의 투과도 대비 면저항 수치를 나타내는 도이다.
도 5에 나타난 바와 같이, 산화그래핀을 코팅한 경우에는 동일 투과도에서 처리 전에 비해 면 저항이 감소하였음 을 알 수 있었다. 즉, 1차원 전도성 나노소재층인 탄소나노튜브 투명전도막 상면에 2차원 나노소재층인 산화그래핀을 도포한 경우가 산화그래핀을 도포하기 전보다 동일 투과도에서 면 저항이 감소 되었으며, 이는 산화그래핀이 탄소나노튜브 네트워크의 충전밀도(packing density)를 증가시켜 접합저항을 감소시킴으로써 전도성을 증가시키는 것으로 이해된다.
다음은 산화그래핀 도포에 따른 물접촉각을 알아보기 위한 것으로, 도 6은 산화그래핀 코팅에 따른 탄소나노튜브 투명전도막의 표면모폴로지에 대한 주사전자현미경 사진과 그 표면에서의 물접촉각을 나타내는 도이다.
도 6(a)는 탄소나노튜브 투명전도막만이 존재하는 경우이고, 도 6(b)는 탄소나노튜브 투명전도막위에 산화그래핀이 도포된 경우이며, 도 6(c)는 도 6(b)의 일부확대도이다.
도 6(a)와 같이 산화그래핀 코팅전 물접촉각이 113.6도에서, 도 6(b)와 같이 산화그래핀을 코팅함에 따라 물접촉각이 27.9도까지 감소함으로써 물에 대한 젖음성이 향상됨을 확인하였다.
그리고, 도 6(c)에 나타난 바와 같이, 산화그래핀이 탄소나노튜브위에 균일하게 도포 됨을 알 수 있으며, 이는 산화그래핀이 탄소나노튜브 네트워크를 더 치밀하게 해줌을 알 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 산화그래핀 코팅에 따른 탄소나노튜브의 라만분광 스펙트럼 을 나타낸 도이고, 도 8은 본 발명에 따른 산화그래핀 코팅에 따른 탄소나노튜브의 네트위크 변화를 나타낸 모식도이다.
도시된 바와 같이, 탄소나노튜브의 라만스펙트럼에서 G 모드 밴드의 변화를 통해 탄소나노튜브의 변형을 관찰할 수 있다. 즉, 산화그래핀을 코팅함에 따라 G-모드의 피크가 오른쪽으로 이동하는 것을 확인하였다.
이러한 사실은 도 8에 나타난 바와 같이, 산화그래핀이 탄소나노튜브위에 도포되면서 탄소나노튜브 네트워크를 더 치밀하게 만들고 전자를 끌어당겨 도핑효과가 발생한다는 근거가 된다는 것을 의미한다.
부연설명하자면, 제조된 탄소나노튜브 투명전도막에 산화그래핀을 스프레이코터를 이용해 코팅한바, 산화그래핀을 코팅하기 전에 비해 코팅 후 도 8에 나타낸 바와 같이 탄소나노튜브 네트워크가 더 치밀해져 탄소나노튜브간 접합저항이 감소하고 탄소나노튜브와 직접 접촉하고 있는 산화그래핀에 의해 탄소나노튜브가 도핑됨으로 인해 투명전도막의 면저항이 감소하는 것이다.
도 9는 산화그래핀을 이용해 전도성이 제어된 탄소나노튜브 투명전도막을 전극으로 사용하여 제작된 유기태양전지(a)와 그 특성(b)을 나타내는 도이다.
도 9(a)에 나타난 바와 같이 탄소나노튜브 투명전도막을 전극으로 이용하여 유연한 유연 태양전지를 제작하였으며, 도 9(b)와 같이 산화그래핀을 코팅하지 않은 탄소나노튜브 투명전도막을 사용한 경우 광전효율이 0.43%에 불과하지만 산화그래핀을 코팅하여 전도성과 젖음성이 향상된 탄소나노튜브 투명전도막을 전극으로 사용한 경우 광전효율이 2.7%로 크게 증가함을 확인하였다.
< 제 2실시예 >
본 발명의 제2실시예에서는 제1실시예에서와 동일하게 탄소나노튜브 투명전도막을 형성시켰으며, 상층부에 도포되는 2차원 나노소재를 보론나이트라이드 (boron nitride)를 사용하였다.
보론나이트라이드는 흑연과 동일하게 한층의 2차원 보론나이트라이드가 층층으로 쌓여있는 구조이다.
본 발명에 따른 실시예에서는 알콜과 같은 유기용매에 보론나이트라이드를 분산시키고 초음파와 고압균질기를 이용하여 낱장의 2차원 보론나이트라이드 코팅액을 제조하였다.
도 10은 상기에서 제조된 낱장으로 분리된 2차원 보론나이트라이드의 주사전자현미경 사진을 나타내는 도로써, 단일층으로 이루어졌음을 알 수 있다.
상기 제조된 보론나이트라이드 용액을 탄소나노튜브 투명전도막에 코팅하여 2차원 나노소재층을 형성하였으며, 상기 제1실시예의 산화그래핀이 도포된 것과 마찬가지로 동일 투과도에서 면저항이 감소함을 확인하였다.
본 발명은 2차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 1차원 전도성 나노소재기반 전도성 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 탄소나노튜브나 금속나노와이어 등의 1차원 전도성 나노소재로 이루어진 필름 상면에 2차원 나노소재인 그래핀 등을 적층하여 1차원 전도성 나노소재 필름의 전도성을 향상시키는 2차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 1차원 전도성 나노소재기반 전도성 필름에 이용가능하다.

Claims (7)

  1. 기판과, 상기 기판 상면에 형성된 1차원 전도성 나노소재층과, 상기 1차원 전도성 나노소재층 상면에 형성된 2차원 나노소재층을 포함하여 전도성 필름이 형성되되,
    상기 1차원 전도성 나노소재층에 포함된 1차원 전도성 나노소재는 탄소나노튜브, 금속나노와이어, 금속나노로드(metal nanorod) 중에서 선택된 1종 이상으로 형성되고,
    상기 2차원 나노소재층에 포함된 2차원 나노소재는 그래핀, 보론나이트라이드(boron nitride), 텅스텐옥사이드(WO3), 몰리브데넘설파이드(MoS2), 몰리브데넘텔루라이드(MoTe2), 니오비움 디셀레나이드(NbSe2), 탄탈륨 디셀레나이드(TaSe2), 망간옥사이드(MnO2) 중에서 선택된 1종 이상으로 형성됨을 특징으로 하는 2차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 1차원 나노소재기반 전도성 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판은 유리, 수정, 글래스웨이퍼, 실리콘웨이퍼, 플라스틱으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종으로 이루어진 것을 특징으로 하는 2차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 1차원 나노소재기반 전도성 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 1차원 전도성 나노소재층은 1차원 전도성 나노소재를 용매에 분산시킨 1차원 전도성 나노소재용액을 상기 기판 상면에 도포하여 형성됨을 특징으로 하는 2차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 1차원 나노소재기반 전도성 필름.
  4. 제3항에 있어서, 상기 도포는 스프레이(spray), 디핑(dipping), 스핀코팅(spin coating), 스크린 프린팅(screen printing), 잉크젯 프린팅(inkjet printing), 패드 프린팅, 나이프 코팅, 키스 코팅, 그라비아 코팅 중에서 선택된 하나의 방법을 이용함을 특징으로 하는 2차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 1차원 나노소재기반 전도성 필름.
  5. 제3항에 있어서, 상기 2차원 나노소재는 산화 그래핀임을 특징으로 하는 2차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 1차원 나노소재기반 전도성 필름.
  6. 제5항에 있어서, 상기 2차원 나노소재층은 순수흑연을 산처리를 통해 제조된 산화흑연을 박리함으로써 형성된 산화그래핀을 상기 1차원 전도성 나노소재층 상면에 도포함에 의해 형성됨을 특징으로 하는 2차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 1차원 나노소재기반 전도성 필름.
  7. 제6항에 있어서, 상기 도포는 스프레이(spray), 디핑(dipping), 스핀코팅(spin coating), 스크린 프린팅(screen printing), 잉크젯 프린팅(inkjet printing), 패드 프린팅, 나이프 코팅, 키스 코팅, 그라비아 코팅, 옵셋 코팅 중에서 선택된 하나의 방법을 이용함을 특징으로 하는 2차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 1차원 나노소재기반 전도성 필름.
PCT/KR2011/009444 2011-10-06 2011-12-08 ２차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 １차원 전도성 나노소재기반 전도성 필름 WO2013051758A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014533175A JP5995976B2 (ja) 2011-10-06 2011-12-08 ２次元ナノ素材により伝導性が向上した１次元伝導性ナノ素材基盤伝導性フィルム
EP11873584.4A EP2765582A4 (en) 2011-10-06 2011-12-08 CONDUCTIVE CONDUCTIVE FILM BASED ON ONE DIMENSIONAL CONDUCTIVE NANOMATERIAL, WITH CONDUCTIVITY INCREASED BY A TWO-DIMENSIONAL NANOMATERIAL
US14/243,053 US20140212672A1 (en) 2011-10-06 2014-04-02 One-dimensional conductive nanomaterial-based conductive film having the conductivity thereof enhanced by a two-dimensional nanomaterial

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2011-0101907 2011-10-06
KR1020110101907A KR101335683B1 (ko) 2011-10-06 2011-10-06 ２차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 １차원 전도성 나노소재기반 전도성 필름

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/243,053 Continuation US20140212672A1 (en) 2011-10-06 2014-04-02 One-dimensional conductive nanomaterial-based conductive film having the conductivity thereof enhanced by a two-dimensional nanomaterial

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013051758A1 true WO2013051758A1 (ko) 2013-04-11

Family

ID=48043909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2011/009444 WO2013051758A1 (ko) 2011-10-06 2011-12-08 ２차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 １차원 전도성 나노소재기반 전도성 필름

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140212672A1 (ko)
EP (1) EP2765582A4 (ko)
JP (1) JP5995976B2 (ko)
KR (1) KR101335683B1 (ko)
WO (1) WO2013051758A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103638922A (zh) * 2013-12-13 2014-03-19 南通职业大学 介孔三氧化钨/还原氧化石墨烯复合光催化剂的制备方法
EP2869348A1 (en) * 2013-11-05 2015-05-06 Samsung Electronics Co., Ltd Two-dimensional chalcogenide-based materials, methods of forming the same, and devices including the two-dimensional chalcogenide-based materials

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10166571B2 (en) * 2013-12-10 2019-01-01 Lg Display Co., Ltd. Refining method for microstructure
KR101627050B1 (ko) 2013-12-10 2016-06-03 엘지디스플레이 주식회사 미세 구조체를 갖는 기판, 및 그 제조 방법
US10839975B2 (en) * 2014-03-10 2020-11-17 The Boeing Company Graphene coated electronic components
KR102200500B1 (ko) 2014-06-11 2021-01-07 삼성전자주식회사 전도성 박막 및 이를 포함한 전자 소자
KR101536526B1 (ko) * 2014-06-17 2015-07-15 한양대학교 산학협력단 미세 구조체를 갖는 기판 및 그 제조 방법
KR102412965B1 (ko) 2014-12-30 2022-06-24 삼성전자주식회사 2차원 물질층을 포함하는 전자소자 및 잉크젯 프린팅을 이용한 전자소자의 제조방법
CN104616838B (zh) * 2015-02-10 2018-02-06 京东方科技集团股份有限公司 一种电子器件的制作方法及电子器件
KR102501463B1 (ko) * 2015-05-21 2023-02-20 삼성전자주식회사 이차원 물질을 사용한 플렉서블 인터커넥트 레이어를 포함하는 유연소자
WO2016208886A1 (ko) * 2015-06-22 2016-12-29 한국전기연구원 금속/이차원 나노소재 하이브리드 전도막 및 그 제조방법
KR101732943B1 (ko) 2015-06-25 2017-05-24 한국과학기술연구원 이차원 전이금속 디칼코겐 화합물을 발광층으로 하는 발광소자와 그 제조방법
CN106548876B (zh) * 2015-09-22 2018-07-17 南京绿索电子科技有限公司 表层氧化的碳纳米管阵列/石墨烯/二氧化锰复合电极
EP3147316A1 (en) * 2015-09-25 2017-03-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Electrical conductors, electrically conductive structures, and electronic devices including the same
KR102452651B1 (ko) 2015-10-19 2022-10-06 삼성전자주식회사 도전체, 그 제조 방법, 및 이를 포함하는 소자
CN106430146B (zh) * 2016-11-22 2021-07-13 重庆文理学院 氮锰共掺杂多级孔碳材料的制备方法
JP6753959B2 (ja) * 2017-01-25 2020-09-09 シャープ株式会社 Ｏｌｅｄパネル
US10014124B1 (en) 2017-09-27 2018-07-03 King Saud University Composite electrode material for supercapacitors
CN110078972A (zh) * 2018-01-25 2019-08-02 中国移动通信有限公司研究院 一种石墨烯材料的制备方法及石墨烯材料
CN109569317B (zh) * 2018-12-12 2022-03-18 浙江工业大学 一种MXene纳滤膜的制备方法
US10801827B1 (en) 2019-05-03 2020-10-13 At&T Intellectual Property I, L.P. Sensor based on smart response of two-dimensional nanomaterial and associated method
KR102260128B1 (ko) * 2019-05-29 2021-06-02 숭실대학교산학협력단 절연외피가 없는 탄소나노튜브 전선을 권선한 자화소자
CN110295342B (zh) * 2019-07-18 2021-03-16 大连民族大学 一种等离子体预处理制备氧化钨纳米棒的方法
JP2021051869A (ja) * 2019-09-24 2021-04-01 株式会社デンソー 透明導電膜およびその製造方法
CN113054129A (zh) * 2019-12-28 2021-06-29 Tcl集团股份有限公司 复合材料及其制备方法、导电电极和发光二极管
CN111342063A (zh) * 2020-03-04 2020-06-26 西北大学 一种用于氧还原反应的二氧化锰负载氮硫双掺杂石墨烯催化剂、制备方法及应用
CN112701268B (zh) * 2021-01-30 2022-03-22 江西理工大学 柔性一体化碳包覆氧化钨/碳纳米管薄膜复合电极及其制备方法
CN113346070B (zh) * 2021-08-05 2021-11-09 河南师范大学 一种灯笼状金属-氧-碳复合材料的制备方法及其在非水系钾离子电池中的应用
CN114420934B (zh) * 2022-01-19 2023-12-05 佛山(华南)新材料研究院 一种电极材料及其制备方法和含有该电极材料的锂-硫电池
CN116640005A (zh) * 2023-05-22 2023-08-25 醴陵市东方电瓷电器有限公司 一种直流超高压输电线路用抗污瓷绝缘子及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040030553A (ko) 2001-03-26 2004-04-09 에이코스 인코포레이티드 탄소 나노튜브를 함유하는 코팅막
KR100869163B1 (ko) 2007-05-18 2008-11-19 한국전기연구원 탄소나노튜브와 바인더를 함유하는 투명전도성 필름의제조방법 및 이에 의해 제조된 투명전도성 필름
KR20100116398A (ko) * 2009-04-22 2010-11-01 한국세라믹기술원 탄소나노튜브 박막 후처리 공정
KR20100135657A (ko) * 2009-06-17 2010-12-27 소니 주식회사 투명 도전성 필름 및 투명 도전성 필름의 제조 방법
KR20110016287A (ko) * 2009-08-11 2011-02-17 고양미 그래핀 산화물의 코팅방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8835892B2 (en) * 2008-10-30 2014-09-16 Sandisk 3D Llc Electronic devices including carbon nano-tube films having boron nitride-based liners, and methods of forming the same
WO2011026104A2 (en) * 2009-08-31 2011-03-03 The Regents Of The University Of Michigan Preparation of layer-by-layer materials and coatings from ionic liquids
JP5477037B2 (ja) * 2010-02-19 2014-04-23 富士電機株式会社 グラフェン膜の製造方法
CN102194633B (zh) * 2010-03-17 2013-08-28 清华大学 透射电镜微栅
CN102194623B (zh) * 2010-03-17 2013-11-20 清华大学 透射电镜微栅的制备方法
CN102201538A (zh) * 2011-04-18 2011-09-28 电子科技大学 一种柔性光电子器件用基板及其制备方法
CN102208548B (zh) * 2011-04-18 2014-06-04 电子科技大学 一种柔性光电子器件用基板及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040030553A (ko) 2001-03-26 2004-04-09 에이코스 인코포레이티드 탄소 나노튜브를 함유하는 코팅막
KR100869163B1 (ko) 2007-05-18 2008-11-19 한국전기연구원 탄소나노튜브와 바인더를 함유하는 투명전도성 필름의제조방법 및 이에 의해 제조된 투명전도성 필름
KR20100116398A (ko) * 2009-04-22 2010-11-01 한국세라믹기술원 탄소나노튜브 박막 후처리 공정
KR20100135657A (ko) * 2009-06-17 2010-12-27 소니 주식회사 투명 도전성 필름 및 투명 도전성 필름의 제조 방법
KR20110016287A (ko) * 2009-08-11 2011-02-17 고양미 그래핀 산화물의 코팅방법

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
B. C. BRODIE, ANN. CHIM. PHYS., vol. 59, pages 466 - 472
L. STAUDENMAIER, BER. DTSCH. CHEM. GES., vol. 31, 1898, pages 1481 - 1499
See also references of EP2765582A4
W. HUMMERS ET AL., J. AM. CHEM. SOC., vol. 80, 1958, pages 1339

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2869348A1 (en) * 2013-11-05 2015-05-06 Samsung Electronics Co., Ltd Two-dimensional chalcogenide-based materials, methods of forming the same, and devices including the two-dimensional chalcogenide-based materials
US9595580B2 (en) 2013-11-05 2017-03-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Two-dimensional (2D) material element with in-plane metal chalcogenide-based heterojunctions and devices including said element
CN103638922A (zh) * 2013-12-13 2014-03-19 南通职业大学 介孔三氧化钨/还原氧化石墨烯复合光催化剂的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20140212672A1 (en) 2014-07-31
EP2765582A1 (en) 2014-08-13
JP2014534557A (ja) 2014-12-18
KR20130037483A (ko) 2013-04-16
EP2765582A4 (en) 2015-08-26
JP5995976B2 (ja) 2016-09-21
KR101335683B1 (ko) 2013-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013051758A1 (ko) ２차원 나노소재에 의해 전도성이 향상된 １차원 전도성 나노소재기반 전도성 필름
Ma et al. Graphene‐based transparent conductive films: material systems, preparation and applications
Coskun et al. Optimization of silver nanowire networks for polymer light emitting diode electrodes
US9645454B2 (en) Transparent conductive film and electric device
Yu et al. All-solution-processed molybdenum oxide-encapsulated silver nanowire flexible transparent conductors with improved conductivity and adhesion
EP3187473B1 (en) Graphene-based electrical conductors and method for manufacturing the same
CN103068573B (zh) 透明导电膜、带透明导电膜的基材及使用其的有机电致发光元件
KR102066075B1 (ko) 플렉서블 디스플레이용 기판 및 그 제조방법
KR101349357B1 (ko) 금속산화물에 의해 전도성이 향상된 그래핀 투명 전도성 필름
CN106601382A (zh) 一种柔性透明导电膜的制备方法
KR20130006868A (ko) 그래핀 기재 및 이를 채용한 투명전극과 트랜지스터
US20140342142A1 (en) Graphene transparent conductive film
Xie et al. Super-flexible perovskite solar cells with high power-per-weight on 17 μm thick PET substrate utilizing printed Ag nanowires bottom and top electrodes
Sibiński et al. Carbon nanotube transparent conductive layers for solar cells applications.
JP2009211978A (ja) 透明導電膜及びこれを用いた光学装置
KR101296809B1 (ko) 산화그래핀에 의해 전도성이 향상된 탄소나노튜브 필름
Kim et al. Highly deformable transparent Au film electrodes and their uses in deformable displays
WO2012002723A2 (ko) 투명 전도성막, 이의 제조 방법, 및 이를 이용한 투명전극 및 소자
Hou et al. Applications of carbon nanotubes and graphene produced by chemical vapor deposition
CN102208547A (zh) 一种柔性光电子器件用基板及其制备方法
KR20170045669A (ko) 도전체, 그 제조 방법, 및 이를 포함하는 소자
Wang et al. Customizable stretchable transparent electrodes based on AgNW/CNT hybrids via tailoring sizes of building blocks
CN102602916A (zh) 一种大面积石墨烯薄膜的异地应用方法
Liu et al. Electrostatic assembly of ultraviolet-curable cellulose-coated silver nanowires as transparent electrodes for nanogenerator
US20130130020A1 (en) Electrode paste composition, electrode for electronic device using the same, and method of manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11873584

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014533175

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011873584

Country of ref document: EP