KR101519833B1 - Preparation method for electrical conductive silver nanoparticle film - Google Patents
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Abstract
본 발명은 저분자량의 PVP(polyvinylpyrrolidone)을 이용하여 은나노 잉크를 제조하는 방법 및 제조된 은나노 잉크에 TiO2를 첨가함으로써 필름의 전기 전도성을 향상시킬 수 있는 은나노 필름을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 증류수에 수평균 분자량은 50,000 이하인 PVP(polyvinylpyrrolidone), 은 전구체, 환원제를 넣고 교반하여 제1 용액을 제조하는 단계; 원심분리기로 상기 제1 용액을 원심분리하여 침전물 및 상기 침점물 상에 분리되는 잔여 용매를 포함하는 제2 용액을 제조하는 단계; 상기 제2 용액 중 상기 잔여 용매를 분리하고 상기 침전물을 수득하는 단계; 및 상기 침전물을 용제에 분산시키는 단계를 포함하는 전기 전도성이 우수한 은나노 잉크의 제조방법 및 상기 은나노 잉크에 TiO2를 첨가하여 제조한 은나노 필름을 제공할 수 있다.The present invention relates to a method for producing silver nano ink using low molecular weight polyvinylpyrrolidone (PVP) and a method for producing silver nano film capable of improving the electrical conductivity of the film by adding TiO 2 to the silver nano ink produced.
According to the present invention, PVP (polyvinylpyrrolidone) having a number average molecular weight of not more than 50,000 is added to distilled water, a silver precursor and a reducing agent are mixed and stirred to prepare a first solution; Centrifuging the first solution with a centrifuge to produce a second solution comprising a precipitate and a residual solvent separated on the precipitate; Separating the remaining solvent in the second solution and obtaining the precipitate; And a step of dispersing the precipitate in a solvent, and a silver nano-film produced by adding TiO 2 to the silver nano ink.
Description
본 발명은 전기 전도성을 향상시킬 수 있는 은나노 잉크 및 은나노 필름의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저분자량의 PVP(polyvinylpyrrolidone)을 이용하여 은나노 잉크를 제조하는 방법 및 제조된 은나노 잉크에 TiO2를 첨가함으로써 필름의 전기 전도성을 향상시킬 수 있는 은나노 필름을 제조하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing a silver ink and a silver film which can improve the electric conductivity, and more particularly to a method for producing a silver ink using a PVP (polyvinylpyrrolidone) a low molecular weight, and TiO 2 in the production of silver nano ink To a silver nanofiber film which can improve the electrical conductivity of the film.
은의 원자번호는 47이고, 원자질량은 107.868u이다. 녹는점은 961℃이고, 끓는점은 2193도이며, 밀도는 20도에서 약 10.49g/cm3이다. 은은 표면에 들어오는 빛의 95%를 반사해 금속 중에서 광택이 가장 강하다. 또한, 열전도성과 전기 전도성이 가장 큰 금속이며, 연성과 전성은 금 다음으로 크다. 열·전기의 전도성은 금속 중 최대이다. 은의 열전도율은 1.006 cal/cm·sec·deg(18℃)이고, 비저항 1.62X10-6Ω·cm (18℃)이다.The atomic number of silver is 47, and the atomic mass is 107.868u. The melting point is 961 캜, the boiling point is 2193 캜, and the density is about 10.49 g / cm 3 at 20 캜. Silver reflects 95% of the incoming light on the surface and is the strongest among the metals. Also, it is the metal with the highest thermal conductivity and electrical conductivity. Conductivity of heat and electricity is the largest among metals. The thermal conductivity of silver is 1.006 cal / cm · sec · deg (18 ° C) and the resistivity is 1.62 × 10 -6 Ω · cm (18 ° C).
은나노 잉크는 전도성 필름과 종이 같은 유연한 기판 위에 많이 사용되고 있는데, 특히 최근에는 높은 전도성과 열적 안정성 때문에 유연성 있는 전자 장비를 위한 인쇄 기술분야용으로 개발되고 있다. 따라서, 은의 다양한 응용을 위하여 용액 상에서 은이 안정하게 분산된 은나노 잉크 용액을 제조할 필요가 있다. 보통 은나노 잉크는 전기 전도성을 향상시키기 위해 150~250℃에서 1~2시간 신터링(소결) 과정을 필요로 한다. 하지만, 높은 온도로 신터링을 할 경우에는 사용할 수 있는 기판의 제한이 있다. 따라서, 기계적인 변형을 피하기 위해서 100℃ 미만의 온도에서 신터링을 해야할 필요가 있다. 근래에 새로운 신터링 과정이 많이 연구가 되어왔다. 예를 들면, 전자레인지, 레이저 방사, 전기적 화학적 신터링, 플라즈마 같은 많은 신터링 방법들이 있다. 하지만, 이런 과정들은 높은 가격의 장비들과 높은 에너지와 복잡한 전처리, 후처리 과정이 필요하다. 이에 비하여 은나노 잉크의 상온 신터링은 코팅 후에 어떤 후처리도 요구하지 않아도 된다는 장점이 있다.Silver nano inks are widely used on flexible substrates such as conductive films and paper, and in recent years are being developed for printing technology for flexible electronic equipment due to their high conductivity and thermal stability. Therefore, it is necessary to prepare a silver nano ink solution which is stably dispersed in silver in a solution phase for various applications of silver. Usually silver nano inks require a sintering (sintering) process at 150 to 250 ° C for 1-2 hours to improve electrical conductivity. However, there is a limitation of the substrate that can be used when sintering at a high temperature. Therefore, it is necessary to sinter at a temperature of less than 100 ° C to avoid mechanical deformation. Recently, new sintering processes have been studied. For example, there are many sintering methods such as microwave oven, laser radiation, electrochemical sintering, and plasma. However, these processes require expensive equipment, high energy, complex pretreatment, and post-processing. On the other hand, room temperature sintering of the silver nano ink has an advantage that no post treatment is required after coating.
한편, 1972년, 연구자 후지시마와 혼다가 TiO2 및 백금에 의해 물의 광분해가 진행된다는 것을 발견한 이후, 그 광분해 특성을 응용하려는 연구가 진행되어 왔다. 광촉매로서 주로 반도체가 많이 이용되고 있으나 그 중에서 TiO2는 화학적 안정성, 저렴한 제조공정, 무독성 등의 특징을 가지고 있기 때문에 많은 연구자들에 의해 폭넓게 연구가 이루어져 왔다. 이 광촉매의 광분해 특성을 이용하면 유해한 유기물질의 분해, 살균, 소독, 물분해로 인한 수소생성 등 여러가지 분야에 적용할 수 있다. 광촉매로서 사용되는 반도체는 가전자대(Valance band), 전도대(Conduction band)가 있고 그 에너지 준위의 차이를 밴드갭 에너지(Bandgap energy)라고 한다. 각 반도체는 고유한 수치의 밴드갭 에너지를 가지고 있는데 예를 들어 TiO2의 경우 밴드갭 에너지는 3.2 eV이다. TiO2에 밴드갭 에너지에 해당하는 빛을 쬐면, 가전자대에 있던 전자가 전도대로 여기한다. 그리고, 가전자대에는 전자가 빠짐으로 인해 정공이 생성된다. 전도대의 전자에 의해 물 속의 수산화이온(OH-)이 OH라디칼(OH·)로 산화, 가전자대의 정공에 의해 산소분자가 수퍼옥사이드음이온(O2-)으로 환원반응이 일어난다. 이러한 OH 라디칼 및 수퍼 옥사이드 음이온을 활성산소(ROS; Reactive Oxygen Species)라고 하는데 아주 강한 산화력을 가지고 있어서, 이 산화력을 이용하여 유기물의 분해, 살균, 소독 등이 가능하다. 그 중에서 정공(h+)는 특히 강력한 산화작용을 하는 수산화물을 형성하여 살균용 염소나 차아염소산 오존보다도 강력한 산화력을 갖게 된다. 또한, 전자는 광촉매에 흡착되어 있는 산소를 산소이온으로 생성시키는데 이 산소이온은 산화반응의 중간체와 과산화물을 생성하든가 과산화 수소를 통하여 물의 반응 등을 생성한다. 상기 반응에 따라 광촉매는 오염방지, 공기정화, 수질정화, 살균, 냄새 제거 등에 탁월한 효과가 있다. 광촉매는 인체에 전혀 무해하므로 그릇, 도자기 등 식생활과 관련된 응용은 물론 수용성이므로 적용 범위가 광범위하게 응용될 수 있으며, 한번 도포하면 반영구적으로 사용이 가능하며 그 효과도 지속된다.
On the other hand, after researchers Fujishima and Honda discovered in 1972 that photodegradation of water was proceeded by TiO 2 and platinum, research has been conducted to apply the photolytic properties. Semiconductors are mainly used as photocatalysts, but TiO 2 has been studied extensively by many researchers because of its chemical stability, low cost manufacturing process and non-toxic characteristics. The photocatalytic decomposition characteristics of this photocatalyst can be applied to various fields such as decomposition of harmful organic substances, sterilization, disinfection, and hydrogen generation due to water decomposition. Semiconductors used as photocatalysts have a valance band and a conduction band, and the difference in energy level is called bandgap energy. Each semiconductor has an inherent numerical bandgap energy. For example, for TiO 2 , the band gap energy is 3.2 eV. When light corresponding to the band gap energy is applied to TiO 2 , the electrons in the valence band excite the conduction band. Then, electrons are removed from the valence band to generate holes. The electrons in the conduction band oxidize the hydroxide ion (OH-) in the water to the OH radical (OH ·), and the oxygen molecule causes the reduction reaction to the superoxide anion (O2-) by the holes in the valence band. These OH radicals and superoxide anions are called reactive oxygen species (ROS), and they have a strong oxidizing power. Therefore, it is possible to decompose, sterilize and disinfect organic materials by using this oxidizing power. Among them, the hole (h +) forms a strong oxidizing hydroxide, which is stronger than chlorine for sterilization and ozone hypochlorous acid. In addition, the former generates oxygen, which is adsorbed on the photocatalyst, as oxygen ions, which generate an intermediate of the oxidation reaction and peroxide, or produce a reaction of water through hydrogen peroxide. According to the above reaction, the photocatalyst has an excellent effect on prevention of contamination, purification of air, purification of water quality, sterilization and removal of odor. Since the photocatalyst is completely harmless to the human body, it can be applied widely in applications because it is water-soluble, as well as applications related to food such as pots and pottery. Once applied, it can be used semi-permanently and its effect can be sustained.
본 발명에 관련된 배경기술로는 대한민국 특허공개공보 제10-2008-0035315호(2008.04.23. 공개)에 개시된 은 나노입자의 제조방법 및 이에 의하여 제조되는 은나노입자가 있다.
Background art related to the present invention is a method for producing silver nanoparticles disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2008-0035315 (published on April 23, 2008) and silver nanoparticles produced thereby.
본 발명의 목적은 분자량이 낮은 PVP를 적용하여 전기 전도성을 향상시킬 수 있는 은나노 잉크의 제조방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for producing silver nano ink which can improve electric conductivity by applying PVP having a low molecular weight.
본 발명의 또다른 목적은 상기와 같이 제조된 은나노 잉크에 TiO2를 첨가함으로써 잔류하는 유기물을 제거하여 전기 전도성을 향상시킴으로써 다양한 응용 가능성이 있는 은나노 필름의 제조방법을 제공하는 것이다.
It is still another object of the present invention to provide a method of manufacturing a silver nano film having various applications by improving the electrical conductivity by removing TiO 2 to the silver nano ink.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 증류수에 수평균 분자량이 50,000 이하인 PVP(polyvinylpyrrolidone), 은 전구체, 환원제를 넣고 교반하여 제1 용액을 제조하는 단계; 원심분리기로 상기 제1 용액을 원심분리하여 침전물 및 상기 침점물 상에 분리되는 잔여 용매를 포함하는 제2 용액을 제조하는 단계; 상기 제2 용액 중 상기 잔여 용매를 분리하고 상기 침전물을 수득하는 단계; 및 상기 침전물을 용제에 분산시키는 단계를 포함하는 전기 전도성이 우수한 은나노 잉크의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention provides a method for preparing a polyvinylpyrrolidone (PVP), which comprises adding distilled water to polyvinylpyrrolidone (PVP) having a number average molecular weight of 50,000 or less, a silver precursor and a reducing agent and stirring to prepare a first solution; Centrifuging the first solution with a centrifuge to produce a second solution comprising a precipitate and a residual solvent separated on the precipitate; Separating the remaining solvent in the second solution and obtaining the precipitate; And dispersing the precipitate in a solvent. The present invention also provides a method for producing a silver nano ink having excellent electrical conductivity.
여기서, 상기 PVP의 수평균 분자량은 500 이상 40,000 이하인 것이 바람직하며, 2,000 이상 10,000 미만인 것이 더욱 바람직하다.The number average molecular weight of the PVP is preferably from 500 to 40,000, more preferably from 2,000 to less than 10,000.
한편, 상기 은 전구체는 AgNO3, AgBF4, AgCF3SO3, AgClO4, 실버 아세테이트(AgOAc) 및 AgPF6 중에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다.The silver precursor may be at least one selected from AgNO 3 , AgBF 4 , AgCF 3 SO 3 , AgClO 4 , silver acetate (AgOAc) and AgPF 6 .
또한, 상기 환원제는 NaBH4, Hydrazine, Vitamin C 중에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다.The reducing agent may be at least one selected from NaBH 4 , Hydrazine, and Vitamin C,
상기 제2 용액을 제조하는 단계에서, 상기 제1 용액은 5,000rpm 내지 10,000rpm에서 30분 내지 1시간동안 원심분리될 수 있다.In the step of preparing the second solution, the first solution may be centrifuged at 5,000 rpm to 10,000 rpm for 30 minutes to 1 hour.
한편, 상기 용제는 알코올일 수 있다.
On the other hand, the solvent may be alcohol.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 상기 은나노 잉크와 TiO2를 혼합하여 잉크 혼합용액을 제조하는 단계; 및 상기 잉크 혼합용액을 기판에 코팅하는 단계를 포함하는 전기 전도성이 우수한 은나노 필름의 제조방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an ink-jet recording head, comprising the steps of: preparing an ink mixture solution by mixing the silver nano ink prepared according to an embodiment of the present invention with TiO 2 ; And coating the ink mixture solution on a substrate. The present invention also provides a method of manufacturing a silver nano-film having excellent electrical conductivity.
상기 잉크 혼합용액을 제조하는 단계에서, 상기 잉크 혼합용액을 100중량%라고 할 때, 상기 TiO2는 1 중량% 내지 5 중량%가 혼합될 수 있다.In the step of preparing the ink mixed solution, when the ink mixed solution is 100 wt%, 1 wt% to 5 wt% of the TiO 2 may be mixed.
여기서, 상기 기판은 PET, 유리, Polyimide, PCB, PAN, PES, 금속 호일(Metal foil) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다.Here, the substrate may be at least one selected from the group consisting of PET, glass, polyimide, PCB, PAN, PES, and metal foil.
상기 잉크 혼합용액을 기판에 코팅하는 단계 이후에, 상기 기판을 실온에서 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include, after the step of coating the ink mixture solution on the substrate, drying the substrate at room temperature.
상기 잉크 혼합용액을 기판에 코팅하는 단계 이후에, 상기 기판에 UV를 조사하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include irradiating the substrate with UV light after the step of coating the ink mixture solution on the substrate.
상기 잉크 혼합용액을 기판에 코팅하는 단계에서, 상기 잉크 혼합용액은 바 코팅, 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 블레이드 코팅 롤투롤 코팅 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 코팅방법에 의해 상기 기판에 코팅될 수 있다.
In the step of coating the ink mixture solution on the substrate, the ink mixture solution may be coated on the substrate by at least one coating method selected from bar coating, spin coating, spray coating, and blade coating roll to roll coating.
본 발명에 따르면, 화학적으로 안정하고 보관이 용이하며, 전기 전도성이 우수하여 다양한 분야에서 광범위하게 응용 가능한 은나노 잉크의 제조방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a method of manufacturing a silver nano ink which is chemically stable, easy to store, and has excellent electric conductivity and can be widely applied in various fields.
또한, 본 발명에 따르면, 기계적 물성 및 전기 전도성과 같은 물성을 크게 향상시킬 수 있으며, 디스플레이를 비롯한 전자기기의 코팅 제품 제조시에 활용 가능성을 증가시킬 수 있는 은나노 필름을 제조할 수 있다.
Also, according to the present invention, it is possible to greatly improve physical properties such as mechanical properties and electrical conductivity, and to produce silver nanofilms capable of increasing the applicability in the manufacture of coating products of electronic devices including displays.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 은나노 잉크의 제조공정을 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 3에 따른 은나노 필름의 제조공정을 도시한 흐름도이다.
도 3a 내지 도 3c는 각각 본 발명의 실시예 3-1, 실시예 3-2 및 비교예 1에 따른 은나노 필름의 SEM 사진(scanning electron microscopy)이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 은나노 필름의 UV 조사시간에 따른 표면 저항을 나타낸 그래프이다.
도 5a 내지 도 5d는 각각 본 발명의 실시예 2에 따른 은나노 필름의 UV 조사시간에 따른 XPS 비교 그래프이다.
도 6a 내지 도 6d는 각각 본 발명의 비교예 2에 따른 은나노 필름에 UV를 조사했을 때의 상부 평면 SEM 사진(a), (a)의 측단면 SEM 사진(b), 실시예 2에 따른 은나노 필름에 UV를 조사했을 때의 상부 평면 SEM 사진(c) 및 (c)의 측단면 SEM 사진(d)이다.
도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명에 따른 실시예 2에 따라 제조된 은나노 잉크를 PET 기판 위에 미세 패터닝하여 패턴을 형성한 이후의 SEM 사진이다.1 is a flowchart illustrating a process of manufacturing a silver nano ink according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a manufacturing process of a silver nano film according to a third embodiment of the present invention.
Figs. 3A to 3C are SEM photographs (scanning electron microscopy) of the silver nanofilms according to Examples 3-1, 3-2 and Comparative Example 1 of the present invention, respectively.
4 is a graph showing the surface resistance of the silver nano-film according to Example 1 of the present invention with respect to UV irradiation time.
5A to 5D are XPS comparison graphs according to the UV irradiation time of the silver nano-film according to the second embodiment of the present invention.
6A to 6D are a top plan SEM photograph (a), a side sectional SEM photograph (b), and a silver nanoapple according to Example 2, respectively, when the silver nano-film according to Comparative Example 2 of the present invention was irradiated with UV, (C) and (c) are cross-sectional SEM photographs (d).
FIGS. 7A and 7B are SEM photographs after forming a pattern by fine patterning silver nano ink prepared according to Example 2 according to the present invention on a PET substrate.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein but may be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 전도성이 우수한 은나노 잉크의 제조방법에 대하여 설명한다.
Hereinafter, with reference to FIG. 1, a method of manufacturing a silver nano ink having excellent electrical conductivity according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2에 따른 은나노 잉크의 제조공정을 도시한 흐름도이다.FIG. 1 is a flowchart showing a manufacturing process of silver nano ink according to the first and second embodiments of the present invention.
먼저, 증류수에 PVP(polyvinylpyrrolidone), 은 전구체, 환원제를 넣고 교반하여 제1 용액을 제조한다(S110).First, PVP (polyvinylpyrrolidone), a silver precursor and a reducing agent are added to distilled water and stirred to prepare a first solution (S110).
여기서, PVP(polyvinylpyrrolidone)는 수평균 분자량이 50,000 이하인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 500 이상 40,000 이하이다. 그리고, 더더욱 바람직하게는 2000 이상 10000 이하이다. PVP는 고분자 분산제로 제조되는 은나노 잉크 입자의 크기 및 균일성을 제어할 수 있게 하고, 용제에서의 응집을 방지하며 분산성을 부여하는 효과를 나타낸다. 그리고, 분자량이 작을수록 열이나 광에 의한 제거가 용이해질 수 있다.Here, PVP (polyvinylpyrrolidone) preferably has a number average molecular weight of 50,000 or less, more preferably 500 or more and 40,000 or less. And still more preferably not less than 2000 and not more than 10,000. PVP has the effect of controlling the size and uniformity of silver nano ink particles made of a polymer dispersant, preventing agglomeration in a solvent, and imparting dispersibility. The smaller the molecular weight, the easier it is to remove by heat or light.
한편, 은 전구체는 AgNO3, AgBF4, AgCF3SO3, AgClO4, 실버 아세테이트(AgOAc) 및 AgPF6 중에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있으며, 환원제는 NaBH4, Hydrazine, Vitamin C 중에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다.Meanwhile, the silver precursor may be at least one selected from AgNO 3 , AgBF 4 , AgCF 3 SO 3 , AgClO 4 , silver acetate (AgOAc) and AgPF 6 , and the reducing agent may be at least one selected from NaBH 4 , Hydrazine, It can be either.
다음, 원심분리기로 제1 용액을 원심분리하여 침전물 및 상기 침점물 상에 분리되는 잔여 용매를 포함하는 제2 용액을 제조한다(S120).Next, the first solution is centrifuged by a centrifugal separator to prepare a second solution containing the precipitate and the residual solvent separated on the precipitate (S120).
제2 용액을 제조하는 단계에서, 제1 용액은 원심분리기를 이용하여 5,000rpm 내지 10,000rpm에서 30분 내지 1시간동안 원심분리될 수 있는데, 상기 원심분리 조건에서 제1 용액은 침전물과 상기 침전물 상에 분리되는 잔여 용매로 분리될 수 있다.In the step of preparing the second solution, the first solution may be centrifuged at 5,000 rpm to 10,000 rpm for 30 minutes to 1 hour by using a centrifuge, wherein under the centrifugation condition, the first solution is a mixture of the precipitate and the precipitate phase Lt; RTI ID = 0.0 > separating < / RTI >
다음, 제2 용액 중 가라앉지 않고 침점물 상에 분리된 잔여 용매를 분리하여 따라낸 후 은을 포함하는 침전물을 얻는다(S130).Next, the remaining solvent separated in the second solution is separated and deposited on the precipitate without sinking, and a precipitate containing silver is obtained (S130).
마지막으로, 은을 포함하는 침전물을 용제에 분산시켜 본 발명의 실시예에 따른 은나노 잉크를 제조한다(S140).Finally, a silver nano ink according to an embodiment of the present invention is prepared by dispersing the precipitate containing silver in a solvent (S140).
여기서, 용제는 알코올을 포함하는 극성 용제일 수 있다. 바람직하게는 메틴올, 에탄올, 프로판올과 같은 알코올일 수 있으나, 용제는 이에 한정되지 않는다.
Here, the solvent may be a polar solvent containing an alcohol. Preferably, it may be an alcohol such as methineol, ethanol or propanol, but the solvent is not limited thereto.
이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 전도성이 우수한 은나노 필름의 제조방법에 대하여 설명한다.
Hereinafter, with reference to FIG. 2, a method of manufacturing a silver nano film having excellent electrical conductivity according to another embodiment of the present invention will be described.
도 2는 본 발명의 실시예 3에 따른 은나노 필름의 제조공정을 도시한 흐름도이다.FIG. 2 is a flowchart showing a manufacturing process of a silver nano film according to a third embodiment of the present invention.
먼저, 이전 실시예에 따라 제조된 은나노 잉크와 TiO2를 혼합하여 잉크 혼합용액을 제조한다(S210).First, an ink mixture solution is prepared by mixing silver nano ink prepared according to the previous embodiment and TiO 2 (S210).
여기서, TiO2는 은나노 잉크에 분산되어 존재하는 고분자 분산제 PVP를 광분해하는 촉매 역할을 한다. TiO2는 은나노 잉크 내의 고분자 분산제인 PVP를 광분해하는 반응의 광촉매로 작용함으로써, 과도하게 존재할 수 있는 PVP의 상당 부분을 광분해하는 반응에 기여할 수 있다. 이에 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 은나노 잉크는 전기 전도성이 향상될 수 있다.Here, TiO 2 serves as a photolytic catalyst for the polymer dispersant PVP dispersed in the silver nano ink. TiO 2 acts as a photocatalyst for the photolysis reaction of PVP, a polymer dispersant in silver nano ink, and can contribute to the photolysis reaction of a significant portion of PVP, which may be excessively present. Accordingly, the silver nano ink according to the embodiment of the present invention can improve the electric conductivity.
상기 잉크 혼합용액을 제조하는 단계에서, 상기 잉크 혼합용액을 100중량%라고 할 때, TiO2는 1 중량% 내지 5 중량%가 혼합되는 것이 바람직하다. 여기서, TiO2가 1 중량% 미만으로 혼합되면 광분해 속도가 느려서 바람직하지 않고, 5중량% 초과로 혼합되면 박막 특성이 좋아 지지 않아 바람직하지 않다.In the step of preparing the ink mixture solution, it is preferable that 1 wt% to 5 wt% of TiO 2 is mixed when the ink mixed solution is 100 wt%. If TiO 2 is mixed in an amount of less than 1 wt%, the photodegradation rate is low, and if it is mixed in an amount exceeding 5 wt%, the thin film characteristics are not improved.
다음, 상기 잉크 혼합용액을 기판에 코팅한다(S220).Next, the ink mixture solution is coated on the substrate (S220).
여기서, 기판으로는 PET, 유리, Polyimide, PCB, PAN, PES, Metal foil 중에서 선택되는 적어도 어느 하나가 사용될 수 있으나, 기판으로는 사용되는 재질이 이에 한정되는 것은 아니다.At least one selected from the group consisting of PET, glass, polyimide, PCB, PAN, PES, and metal foil may be used as the substrate, but the substrate is not limited thereto.
한편, 상기 잉크 혼합용액은 바 코팅, 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 블레이드 코팅, 롤투롤 코팅 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 코팅방법에 의해 기판에 코팅될 수 있으나, 코팅방법이 이에 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, the ink mixed solution may be coated on the substrate by at least one coating method selected from among bar coating, spin coating, spray coating, blade coating and roll to roll coating, but the coating method is not limited thereto.
마지막으로, 상기 기판에 UV를 조사한다(S230).Finally, the substrate is irradiated with UV (S230).
기판 상에는 상기한 바와 같이 은나노 잉크와 광촉매인 TiO2를 혼합하여 제조한 은나노 잉크 혼합용액이 코팅되어 있다. 여기에 UV를 조사하면 TiO2는 은나노 잉크 내의 고분자 분산제인 PVP를 광분해하는 반응의 광촉매로 작용함으로써, 과도하게 존재할 수 있는 PVP의 상당 부분을 광분해하는 반응에 기여할 수 있다. 이에 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 은나노 잉크는 전기 전도성이 향상될 수 있다.On the substrate, silver nano ink mixed solution prepared by mixing silver nano ink and TiO 2 as a photocatalyst as described above is coated. When irradiated with UV light, TiO 2 acts as a photocatalyst for the photolysis reaction of PVP, which is a polymer dispersing agent in silver nano ink, so that it can contribute to a photolysis reaction of a substantial portion of PVP which may be excessively present. Accordingly, the silver nano ink according to the embodiment of the present invention can improve the electric conductivity.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 은나노 필름의 제조공정에서는, 기판에 UV를 조사하는 단계 이전에 기판을 실온에서 건조하는 단계를 더 실시할 수도 있다. 은나노 잉크 혼합용액이 코팅되는 기판의 재질이 유리 또는 금속 호일(Metal foil)인 경우에는 기판의 건조 온도가 높아도 상관 없으나, 기판의 재질이 고분자인 PET, Polyimide, PCB, PAN, PES인 경우에는 기판의 건조 온도가 높으면 기판이 사용자가 원치 않는 방향으로 수축되거나 휘는 등의 변형 가능성이 있다. 기판이 변형될 경우, 기판 상에 형성된 은나노 패턴 역시 변형되는 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 않다. 또한, 잉크 혼합용액이 코팅된 기판을 상온에서 건조하면, 건조 후 기판 냉각 공정과 같은 어떤 후처리 공정도 필요하지 않는 장점이 있다.
Further, in the manufacturing process of the silver nanofilm according to the embodiment of the present invention, the step of drying the substrate at room temperature may be further performed before the step of irradiating the substrate with UV. If the substrate coated with the silver nano ink mixture solution is made of glass or metal foil, the drying temperature of the substrate may be high. However, if the material of the substrate is PET, polyimide, PCB, PAN or PES, If the drying temperature of the substrate is high, there is a possibility that the substrate shrinks or warps in an undesired direction by the user. When the substrate is deformed, the silver nano pattern formed on the substrate may also be deformed, which is undesirable. Further, when the substrate coated with the ink mixture solution is dried at room temperature, there is an advantage that no post-treatment process such as a substrate cooling process after drying is required.
실시예Example 1 One : :
수평균Number average 분자량 10,000인 Molecular weight 10,000 PVPPVP 를 분산제로 As a dispersant 은나노Silver nano 잉크를 제조 Manufacture of ink
수평균 분자량 10,000 인 PVP, AgNO3(Silver nitrate), NaBH4(sodium borohydride)를 각각 0.43, 0.43, 0.14 중량비로 증류수에 넣고 교반하여 수용액을 제조하였다. 다음, 이 수용액을 8,000rpm에서 30분 동안 원심분리하여 은 함유 침전물과 잔여 용매를 분리하였다. 원심분리 후, 잔여 용매를 분리하여 따라낸 후, 은 함유 침전물을 수득하였다. 마지막으로, 은을 포함하는 침전물을 에탄올에 분산시켜 은나노 잉크를 제조하였다.
PVP having a number average molecular weight of 10,000, AgNO 3 (silver nitrate) and NaBH 4 (sodium borohydride) were added to distilled water at a weight ratio of 0.43, 0.43, and 0.14, respectively, and stirred to prepare an aqueous solution. Next, the aqueous solution was centrifuged at 8,000 rpm for 30 minutes to separate the silver-containing precipitate and the residual solvent. After centrifugation, the remaining solvent was separated and collected, and a silver-containing precipitate was obtained. Finally, a silver nano ink was prepared by dispersing the precipitate containing silver in ethanol.
실시예Example 2 2 : :
수평균Number average 분자량 40,000인 Molecular weight of 40,000 PVPPVP 를 분산제로 As a dispersant 은나노Silver nano 잉크를 제조 Manufacture of ink
실시예 1에서 제조한 방법과 사용한 PVP의 수평균 분자량만 다르게 한 것을 제외하고는 동일하게 은나노 잉크를 제조하였다.
A silver nano ink was prepared in the same manner except that the number average molecular weight of the PVP used in Example 1 was different.
비교예Comparative Example 1 One ::
수평균Number average 분자량 360,000인 Molecular weight of 360,000 PVPPVP 를 분산제로 As a dispersant 은나노Silver nano 잉크를 제조 Manufacture of ink
실시예 1 및 실시예 2에서 제조한 방법과 사용한 PVP의 수평균 분자량만 다르게 한 것을 제외하고는 동일하게 은나노 잉크를 제조하였다.
Silver nanoinks were prepared in the same manner except that the number average molecular weight of the PVP used in Example 1 and that in Example 2 were different.
실시예Example 3-1 3-1 ::
수평균Number average 분자량 10,000인 Molecular weight 10,000 PVPPVP 가 end 분산제인Dispersant 은나노Silver nano 잉크에 In ink TiOTiO 22 를 첨가하고 ≪ / RTI & PETPET 기판에 코팅한 후 After coating on the substrate UVUV 조사 Research
실시예 2에서 제조된 은나노 잉크에 TiO2를 3wt% 첨가시켜서 PET 기판 상에 바 코팅(bar coating)한 후, 시간 별로 UV를 조사하였다.
TiO 2 was added to the silver nano ink prepared in Example 2 in an amount of 3 wt% and bar coated on the PET substrate, followed by UV irradiation.
실시예Example 3-2 3-2 ::
수평균Number average 분자량 40,000인 Molecular weight of 40,000 PVPPVP 가 end 분산제인Dispersant 은나노Silver nano 잉크에 In ink TiOTiO 22 를 첨가하고 ≪ / RTI & PETPET 기판에 코팅한 후 After coating on the substrate UVUV 조사 Research
실시예 3-1에서 제조된 은나노 필름과 PVP의 수평균 분자량만 다르게 한 것을 제외하고는 동일하게 은나노 필름을 제조하였다.
The same silver nanofilm was prepared except that the number average molecular weight of the silver nanofilm prepared in Example 3-1 was different from that of PVP.
비교예Comparative Example 2 2 ::
실시예 3에서 제조한 방법과 TiO2를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 은나노 필름이 코팅된 기판을 제조하였다.
A substrate coated with silver nanofilm was prepared in the same manner as in Example 3 except that TiO 2 was not added.
도 3a 내지 도 3c는 각각 본 발명의 실시예 3-1, 실시예 3-2 및 비교예 1에 따른 은나노 필름의 SEM 사진이다.3A to 3C are SEM photographs of the silver nanofilm according to Example 3-1, Example 3-2 and Comparative Example 1 of the present invention, respectively.
도 3a 내지 도 3c는 각각 본 발명의 실시예 3-1, 실시예 3-2 및 비교예 1에 따른 은나노 필름을 20,000배로 확대한 관찰한 SEM 사진이다.FIGS. 3A to 3C are SEM photographs of the silver nano-film according to Example 3-1, Example 3-2 and Comparative Example 1, respectively, magnified at 20,000 times.
왼쪽부터 분자량이 10,000 , 40,000 , 360,000 인 PVP를 사용해서 실험한 SEM이미지이다. PVP의 수평균 분자량이 10,000(도 3a), 40,000(도 3b), 360,000(도 3c) 순으로 증가됨에 따라 코팅된 필름의 은나노 밀도가 줄어들고 보다 많은 공극이 형성됨을 알 수 있었다. 즉, 사용된 PVP의 수평균 분자량이 작을수록 촘촘한 은나노 필름이 형성되어 전도도가 향상되었다.
From the left is a SEM image of PVP with molecular weights of 10,000, 40,000 and 360,000. As the number average molecular weight of PVP increased in the order of 10,000 (FIG. 3A), 40,000 (FIG. 3B), and 360,000 (FIG. 3C), it was found that the silver nanoparticle density of the coated film was reduced and more voids were formed. That is, as the number average molecular weight of the PVP used was smaller, a dense silver nanofilm was formed and the conductivity was improved.
하기 표 1을 참조하면, 상기 실시예 1에서 제조된 은나노 잉크를 PET기판 위에 바 코팅하여 제조된 은나노 필름을 표면 프로파일러(surface profiler)를 이용하여 두께를 측정한 결과와 4-probe를 이용하여 표면저항을 측정하고 비저항 은 표면저항 X 두께 공식에 따라 계산을 해서 비저항과 전기 전도성을 알 수 있었다. 그 결과, PVP의 수평균 분자량이 작을수록 전기 전도성이 크게 향상된 것을 알 수 있었다.
Referring to Table 1, the thickness of the silver nano-film prepared by bar coating the silver nano ink prepared in Example 1 on a PET substrate was measured using a surface profiler, The surface resistivity was measured and the resistivity was calculated according to the surface resistance X thickness formula, and the resistivity and electrical conductivity were found. As a result, it was found that the smaller the number average molecular weight of PVP, the greater the electric conductivity was improved.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 은나노 필름의 UV 조사시간에 따른 표면 저항을 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing the surface resistance of the silver nano-film according to Example 1 of the present invention with respect to UV irradiation time.
도 4는 실시예 2에서 제조된 은나노 잉크와 실시예 2에서 제조된 TiO2가 첨가된 은나노 잉크를 PET 기판 위에 코팅(실시예 3)한 후, UV를 시간별로 조사하여 표면저항을 측정한 것이다. TiO2를 첨가한 필름이 현저하게 표면저항이 감소한다는 것을 확인할 수 있었다.
4 is a graph showing the results of measuring the surface resistance by irradiating the silver nano ink prepared in Example 2 and the nano ink containing TiO 2 added in Example 2 on a PET substrate (Example 3) . It was confirmed that the film to which TiO 2 was added remarkably decreased the surface resistance.
도 5a 내지 도 5d는 각각 본 발명의 실시예 2에 따른 은나노 필름의 UV 조사시간에 따른 XPS 비교 그래프이다.5A to 5D are XPS comparison graphs according to the UV irradiation time of the silver nano-film according to the second embodiment of the present invention.
도 5a 내지 도 5d는 실시예 1에서 제조된 은나노 잉크와 실시예 2에서 제조된 TiO2가 첨가된 은나노 잉크를 PET 기판 위에 코팅(실시예 3)을 시킨 후 UV를 시간별로 조사하여 XPS(X-ray photoelectron spectroscopy)를 측정한 것이다. 도 5a는 은나노 잉크를 PET 기판 위에 코팅시킨 것이고, 도 5b는 도 5a의 PET 기판에 UV를 조사한 것이며, 도 5c는 은나노 잉크에 TiO2를 넣어서 코팅시킨 것이고, 도 5d는 도 5c를 UV 조사한 것이다. 도 5a와 도 5b는 질소와 탄소함량이 비슷한데 비하여 도 5c와 도 5d는 UV 조사 후 질소함량과 탄소함량이 감소한 것을 알 수 있었다. 즉, 광조사에 의해 잔류 유기물이 효과적으로 제거되고 있음을 알 수 있었다.
Figures 5A-5D show The silver nano ink prepared in Example 1 and the nano ink containing TiO 2 added in Example 2 were coated on a PET substrate (Example 3), and UV was irradiated over time to perform X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) Respectively. 5A is a graph showing the result of UV irradiation of the PET substrate of FIG. 5A, FIG. 5C is a graph showing that TiO 2 is added to the silver nano ink, and FIG. 5D is UV irradiation of FIG. 5C . FIGS. 5A and 5B show similar nitrogen and carbon contents, whereas FIGS. 5C and 5D show that the nitrogen content and the carbon content decrease after UV irradiation. That is, it was found that residual organic matter was effectively removed by light irradiation.
도 6a 내지 도 6d는 각각 본 발명의 비교예 2에 따른 은나노 필름에 UV를 조사했을 때의 상부 평면 SEM 사진(a), (a)의 측단면 SEM 사진(b), 실시예 2에 따른 은나노 필름에 UV를 조사했을 때의 상부 평면 SEM 사진(c) 및 (c)의 측단면 SEM 사진(d)이다.6A to 6D are a top plan SEM photograph (a), a side sectional SEM photograph (b), and a silver nanoapple according to Example 2, respectively, when UV rays were irradiated onto the silver nano film according to Comparative Example 2 of the present invention (C) and (c) are cross-sectional SEM photographs (d).
도 6a는 은나노 잉크를 코팅시킨 PET 기판의 상부 평면 SEM 사진이고, 도 6b는 도 6a의 측단면 SEM 사진이며, 도 6c는 은나노 잉크에 TiO2를 넣어서 PET 기판에 코팅시킨 상부 평면 SEM 사진이고, 도 6d는 도 6c의 측단면 SEM 사진이다. 도 6b를 참조하면, 은나노 잉크 입자 간에 빈 공간이 많이 있는 것을 관찰할 수 있다. 이에 비하여, 도 6d는 밀집된 구조로 은나노 입자들이 빽빽하게 뭉쳐져 있는 것을 관찰 할 수 있다. 즉, 은나노 잉크에 TiO2를 첨가하여 과도하게 존재할 수 있는 PVP를 광분해한 경우, 은나노 입자의 밀도가 증가된 필름이 제조될 수 있음을 알 수 있다.
6A is a top plan SEM image of a PET substrate coated with silver nano ink, FIG. 6B is a SEM image of a side view of FIG. 6A, FIG. 6C is a top plan SEM image of TiO 2 coated on a PET substrate, 6D is a SEM photograph of the side section of Fig. 6C. Referring to FIG. 6B, it can be seen that there is a lot of empty space between silver nano ink particles. On the other hand, FIG. 6D shows that the dense structure of the silver nanoparticles is densely packed. That is, it can be seen that when PVP which can exist excessively by adding TiO 2 to silver nano ink is photolyzed, a film having increased density of silver nanoparticles can be produced.
도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명에 따른 실시예 2에 따라 제조된 은나노 잉크를 PET 기판 위에 미세 패터닝하여 패턴을 형성한 이후의 SEM 사진이다.FIGS. 7A and 7B are SEM photographs after forming a pattern by fine patterning silver nano ink prepared according to Example 2 according to the present invention on a PET substrate.
도 7은 실시예 1에 따라 제조된 은나노 잉크를 미세 패터닝을 통해서 PET 기판 위에 패턴을 형성한 후에 SEM 사진을 찍은 것이다. 패턴의 두께는 약 0.8 ~ 0.85 ㎛인 것을 관찰 할 수 있다는데 제조된 은나노 잉크를 이용해 기판 위에 효과적으로 패턴된 필름을 제작할 수 있음을 알 수 있었다.
7 is a SEM photograph of a silver nano ink prepared according to Example 1 after patterning on a PET substrate through fine patterning. It can be seen that the thickness of the pattern is about 0.8 to 0.85 mu m. It can be seen that a patterned film can be effectively formed on the substrate by using the manufactured nano-ink.
본 발명에 따르면, 화학적으로 안정하고 보관이 용이하며, 전기 전도성이 우수하여 다양한 분야에서 광범위하게 응용 가능한 은나노 잉크의 제조방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a method of manufacturing a silver nano ink which is chemically stable, easy to store, and has excellent electric conductivity and can be widely applied in various fields.
또한, 본 발명에 따르면, 기계적 물성 및 전기 전도성과 같은 물성을 크게 향상시킬 수 있으며, 디스플레이를 비롯한 전자기기의 코팅 제품 제조시에 활용 가능성을 증가시킬 수 있는 은나노 필름을 제조할 수 있다.
Also, according to the present invention, it is possible to greatly improve physical properties such as mechanical properties and electrical conductivity, and to produce silver nanofilms capable of increasing the applicability in the manufacture of coating products of electronic devices including displays.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. These changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.
Claims (13)
원심분리기로 상기 제1 용액을 원심분리하여 침전물 및 상기 침점물 상에 분리되는 잔여 용매를 포함하는 제2 용액을 제조하는 단계;
상기 제2 용액 중 상기 잔여 용매를 분리하고 상기 침전물을 수득하는 단계;
상기 침전물을 용제에 분산시켜 은나노 잉크를 제조하는 단계;
상기 은나노 잉크와 TiO2를 혼합하여 잉크 혼합용액을 제조하는 단계;
상기 잉크 혼합용액을 기판에 코팅하여 은나노 필름을 형성하는 단계; 및
상기 기판에 UV를 조사하여, 상기 TiO2가 광촉매로 작용하여 상기 은나노 필름에 잔류하는 PVP를 광분해하는 단계;를 포함하는 전기 전도성이 우수한 은나노 필름의 제조방법.
Adding PVP (polyvinylpyrrolidone) having a number average molecular weight of 50,000 or less to distilled water, adding a silver precursor and a reducing agent, and stirring to prepare a first solution;
Centrifuging the first solution with a centrifuge to produce a second solution comprising a precipitate and a residual solvent separated on the precipitate;
Separating the remaining solvent in the second solution and obtaining the precipitate;
Dispersing the precipitate in a solvent to produce a silver ink;
Mixing the silver nano ink and TiO 2 to prepare an ink mixture solution;
Coating the ink mixture solution on a substrate to form a silver nanofilm; And
And irradiating the substrate with UV light to photo-decompose the PVP remaining in the silver nanofilm by the TiO 2 acting as a photocatalyst.
상기 PVP의 수평균 분자량은 500 이상 40,000 미만인 것을 특징으로 하는 전기 전도성이 우수한 은나노 필름의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the number average molecular weight of the PVP is in the range of 500 to less than 40,000.
상기 PVP의 수평균 분자량은 2,000 이상 10,000 미만인 것을 특징으로 하는 전기 전도성이 우수한 은나노 필름의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the PVP has a number average molecular weight of 2,000 or more and less than 10,000.
상기 은 전구체는 AgNO3, AgBF4, AgCF3SO3, AgClO4, 실버 아세테이트(AgOAc) 및 AgPF6 중에서 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전기 전도성이 우수한 은나노 필름의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the silver precursor is at least one selected from AgNO 3 , AgBF 4 , AgCF 3 SO 3 , AgClO 4 , silver acetate (AgOAc) and AgPF 6 .
상기 환원제는 NaBH4, Hydrazine, Vitamin C 중에서 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전기 전도성이 우수한 은나노 필름의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the reducing agent is at least one selected from NaBH 4 , Hydrazine, and Vitamin C.
상기 제2 용액을 제조하는 단계에서,
상기 제1 용액은 5,000rpm 내지 10,000rpm에서 30분 내지 1시간 동안 원심분리되는 것을 특징으로 하는 전기 전도성이 우수한 은나노 필름의 제조방법.
The method according to claim 1,
In the step of preparing the second solution,
Wherein the first solution is centrifuged at 5,000 rpm to 10,000 rpm for 30 minutes to 1 hour.
상기 용제는 알코올인 것을 특징으로 하는 전기 전도성이 우수한 은나노 필름의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the solvent is an alcohol.
상기 잉크 혼합용액을 제조하는 단계에서,
상기 잉크 혼합용액을 100중량%라고 할 때, 상기 TiO2는 1 중량% 내지 5 중량%가 혼합되는 것을 특징으로 하는 전기 전도성이 우수한 은나노 필름의 제조방법.
The method according to claim 1,
In the step of producing the ink mixture solution,
Wherein the ink mixture solution comprises 100 wt% of TiO 2 , and 1 wt% to 5 wt% of the TiO 2 is mixed.
상기 기판은 PET, 유리, Poly imide, PCB, PAN, PES, Metal foil 중에서 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전기 전도성이 우수한 은나노 필름의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the substrate is at least one selected from the group consisting of PET, glass, polyimide, PCB, PAN, PES, and metal foil.
상기 잉크 혼합용액을 기판에 코팅하는 단계 이후 및 상기 기판에 UV를 조사하는 단계 이전에,
상기 기판을 실온에서 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 전도성이 우수한 은나노 필름의 제조방법.
The method according to claim 1,
After the step of coating the ink mixture solution on the substrate and before the step of irradiating the substrate with UV,
And drying the substrate at room temperature. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 잉크 혼합용액을 기판에 코팅하는 단계에서,
상기 잉크 혼합용액은 바 코팅, 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 블레이드 코팅 롤투롤 코팅 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 코팅방법에 의해 상기 기판에 코팅되는 것을 특징으로 하는 전기 전도성이 우수한 은나노 필름의 제조방법.The method according to claim 1,
In the step of coating the ink mixture solution on the substrate,
Wherein the ink mixed solution is coated on the substrate by at least one coating method selected from bar coating, spin coating, spray coating, and blade coating roll to roll coating.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11236248B2 (en) | 2016-03-04 | 2022-02-01 | Hp Indigo B.V. | Metallic pigment particles |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110364287B (en) * | 2019-08-09 | 2021-01-26 | 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 | UV irradiation resistant silver nanowire ink, preparation method thereof and prepared transparent conductive film |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100269634A1 (en) | 2005-01-14 | 2010-10-28 | Cabot Corporation | Production of metal nanoparticles |
-
2013
- 2013-04-11 KR KR1020130039983A patent/KR101519833B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100269634A1 (en) | 2005-01-14 | 2010-10-28 | Cabot Corporation | Production of metal nanoparticles |
Cited By (1)
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| US11236248B2 (en) | 2016-03-04 | 2022-02-01 | Hp Indigo B.V. | Metallic pigment particles |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20140123186A (en) | 2014-10-22 |
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