KR102524386B1 - Nano thin film comprising a compound having two nitrogen-comprising aromatic heterocycles, method for manufacturing the same, and composite nano thin film comprising the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 2개의 질소-포함 방향족 헤테로 고리를 갖는 화합물을 포함하는 접착력, 기계적·화학적 내구성, 및 광투과도가 우수한 나노 박막, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 복합 나노 박막을 제공한다:
[화학식 1]
[Formula 1]
Description
본 발명은 나노 박막에 관한 것으로, 보다 자세하게는 접착력, 기계·화학적 내구성, 및 광투과도가 우수한 2개의 질소-포함 방향족 헤테로 고리를 갖는 화합물을 포함하는 나노 박막, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 복합 나노 박막에 관한 것이다.The present invention relates to a nano-thin film, and more particularly, to a nano-thin film comprising a compound having two nitrogen-containing aromatic heterocycles having excellent adhesion, mechanical and chemical durability, and light transmittance, a method for preparing the same, and a composite comprising the same It is about nano thin films.
박막의 사전적 의미는 '기계가공으로는 실현 불가능한 두께가 마이크로미터(μm) 이하인 엷은 막' 이며, 반도체, 디스플레이 등 첨단 산업 분야에 널리 적용되고 있다. The dictionary meaning of thin film is 'a thin film whose thickness is less than a micrometer (μm), which cannot be realized by mechanical processing', and is widely applied in high-tech industries such as semiconductors and displays.
박막을 구성하는 물질에 따라, 박막은 금속 박막, 금속 산화물 박막, 화합물 박막, 고분자 박막, 자기 조립 단분자막(Self-assembled monolayer, SAM) 등으로 분류될 수 있다. 특히 고분자 박막 등 유기물 박막 소재는 금속, 금속 산화물 등의 무기물 박막과 달리 유연성 및 신축성을 가지므로 유연/신축 전자기기 시장의 성장과 함께 그 수요 및 활용도가 증가하고 있다.According to the material constituting the thin film, the thin film may be classified into a metal thin film, a metal oxide thin film, a compound thin film, a polymer thin film, and a self-assembled monolayer (SAM). In particular, since organic thin film materials such as polymer thin films have flexibility and elasticity unlike inorganic thin films such as metals and metal oxides, their demand and utilization are increasing along with the growth of the flexible/stretchable electronic device market.
일례로, 수분, 산소 등과 같이 산화력이 높은 환경에 취약한 OLED의 유기층 및 음극 금속을 보호하기 위한 배리어 소재는 수분 및 산소의 차단 특성이 높은 구조가 치밀하며 밀도가 높은 무기막 소재가 필요하나, 이러한 무기 박막은 유연성이 떨어진다는 단점을 갖는다. 최근에는 이러한 유연성 문제를 해결하기 위하여 유기/무기 다층 봉지구조도 활용되고 있다. For example, a barrier material for protecting the organic layer and anode metal of an OLED, which are vulnerable to high oxidizing environments such as moisture and oxygen, requires an inorganic film material having a dense structure and high density with high moisture and oxygen barrier properties. Inorganic thin films have a disadvantage of poor flexibility. Recently, an organic/inorganic multilayer encapsulation structure has been utilized to solve this flexibility problem.
이와 같이, 유연성 및 신축성을 갖춘 유기박막은 차세대 유연 전자소자 시장의 성장과 함께 그 활용가치가 높아지고 있으나, 종래의 고분자 기반의 유기박막은 마이크로미터(μm) 수준 이하로 박막을 형성하기가 어려우며, 높은 점도로 인하여 공정이 어렵고, 나노소재, 나노카본 등 다양한 기능성 나노 필러 도입이 어렵다는 다는 단점을 갖는다.In this way, organic thin films with flexibility and stretchability are increasing their utilization value along with the growth of the next-generation flexible electronic device market, but it is difficult to form thin films with conventional polymer-based organic thin films below the micrometer (μm) level, It has disadvantages that the process is difficult due to high viscosity and that it is difficult to introduce various functional nano fillers such as nanomaterials and nanocarbons.
이러한 문제점과 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-2172464호는 피리딘(pyridine)계 물질에 기반한 새로운 투명 단분자 박막에 대해 개시하고 있다. 그러나 상기 특허는 박막 소재가 제한적이기 때문에, 이 분야의 다양한 어플리케이션에서 요구되는 물성을 커버하기는 어려운 것으로 보인다.In relation to these problems, Korean Patent Registration No. 10-2172464 discloses a new transparent monomolecular thin film based on a pyridine-based material. However, since the thin film material is limited in the above patent, it seems difficult to cover the physical properties required for various applications in this field.
본 발명은 우수한 접착력, 기계·화학적 내구성, 및 광투과도를 갖는 2개의 질소-포함 방향족 헤테로 고리를 갖는 화합물을 포함하는 나노 박막, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 복합 나노 박막을 제공하는 것을 목적으로 한다. The object of the present invention is to provide a nano-thin film comprising a compound having two nitrogen-containing aromatic heterocycles having excellent adhesion, mechanical and chemical durability, and light transmittance, a method for preparing the same, and a composite nano-thin film including the same. do.
본 발명은 우수한 평탄화도를 갖는 2개의 질소-포함 방향족 헤테로 고리를 갖는 화합물을 포함하는 나노 박막, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 복합 나노 박막을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a nano-thin film including a compound having two nitrogen-containing aromatic heterocycles having excellent flatness, a method for preparing the same, and a composite nano-thin film including the same.
본 발명은 단분자 구조의 화합물을 포함하여 제조됨으로써 낮은 원가 및 우수한 상용성을 갖는 2개의 질소-포함 방향족 헤테로 고리를 갖는 화합물을 포함하는 나노 박막, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 복합 나노 박막을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention provides a nano-thin film including a compound having two nitrogen-containing aromatic heterocycles having low cost and excellent compatibility by being prepared by including a compound of a single molecular structure, a method for preparing the same, and a composite nano-thin film including the same. intended to provide
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 In order to achieve the above object, the present invention
하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 나노 박막을 제공한다.Provided is a nano-thin film containing a compound represented by Formula 1 below.
[화학식 1][Formula 1]
상기 식에서 in the above formula
X 중 어느 하나는 N이고, 나머지는 C 또는 CH이며, One of X is N, the other is C or CH,
Y 중 어느 하나는 N이고, 나머지는 C 또는 CH이며,One of Y is N, the other is C or CH,
R1 및 R2는, 서로 같거나 다르고 각각 독립적으로, 수소 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이며,R 1 and R 2 are the same as or different from each other and are each independently hydrogen or a substituted or unsubstituted straight-chain or branched-chain alkyl group having 1 to 5 carbon atoms;
m 및 n은, 서로 같거나 다르고 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수이며, 2 이상일 경우 각각의 R1 및 R2는 각각 독립적으로 선택되며,m and n are the same as or different from each other and are each independently an integer of 0 to 4, and when 2 or more, each R 1 and R 2 are each independently selected,
상기 X가 C인 경우 R1이 결합되며, Y가 C인 경우 R2가 결합된다.When X is C, R 1 is bonded, and when Y is C, R 2 is bonded.
또한, 본 발명은In addition, the present invention
하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 분산액 또는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물과 1종 이상의 나노소재를 포함하는 분산액을 기판 상에 코팅하는 단계; 및Coating a dispersion containing a compound represented by Formula 1 or a dispersion containing a compound represented by Formula 1 and one or more nanomaterials on a substrate; and
상기 코팅된 기판을 열처리 하는 단계;를 포함하는, 나노 박막의 제조 방법을 제공한다:Heat-treating the coated substrate; provides a method for manufacturing a nano-thin film, including:
[화학식 1][Formula 1]
X 중 어느 하나는 N이고, 나머지는 C 또는 CH이며, One of X is N, the other is C or CH,
Y 중 어느 하나는 N이고, 나머지는 C 또는 CH이며,One of Y is N, the other is C or CH,
R1 및 R2는, 서로 같거나 다르고 각각 독립적으로, 수소 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이며,R 1 and R 2 are the same as or different from each other and are each independently hydrogen or a substituted or unsubstituted straight-chain or branched-chain alkyl group having 1 to 5 carbon atoms;
m 및 n은, 서로 같거나 다르고 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수이며, 2 이상일 경우 각각의 R1 및 R2는 각각 독립적으로 선택되며,m and n are the same as or different from each other and are each independently an integer of 0 to 4, and when 2 or more, each R 1 and R 2 are each independently selected,
상기 X가 C인 경우 R1이 결합되며, Y가 C인 경우 R2가 결합된다.When X is C, R 1 is bonded, and when Y is C, R 2 is bonded.
또한, 본 발명은In addition, the present invention
상기 본 발명의 나노 박막, 및 The nano-thin film of the present invention, and
상기 나노 박막의 상부면 또는 하부면에 형성된 무기 박막을 포함하는 복합 나노 박막을 제공한다.A composite nano-thin film including an inorganic thin film formed on an upper or lower surface of the nano-thin film is provided.
본 발명의 나노 박막은 우수한 접착력, 기계적·화학적 내구성, 및 광투과도를 제공한다. The nano-thin film of the present invention provides excellent adhesion, mechanical and chemical durability, and light transmittance.
본 발명의 나노 박막은 단분자 구조의 화합물을 포함하여 제조되므로 우수한 평탄화도를 제공하며, 원가절감 및 상용성 향상 효과를 제공한다. Since the nano-thin film of the present invention is manufactured by including a compound having a monomolecular structure, it provides excellent planarization, cost reduction, and improved compatibility.
본 발명의 나노 박막은 단분자 구조의 화합물 이외에 다른 기능성 나노 소재를 함께 포함하는 경우, 광투과도 및 전기전도도에는 영향을 주지 않으면서 우수한 접착력 및 기계적·화학적 내구성을 제공한다. When the nano-thin film of the present invention includes other functional nano-materials in addition to the monomolecular compound, it provides excellent adhesive strength and mechanical and chemical durability without affecting light transmittance and electrical conductivity.
도 1 내지 3은 본 발명의 실시예 1 내지 3에서 제조된 나노 박막의 광투과도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 비교예 1의 나노 박막에 대한 박리 테스트 결과(박리에 의한 면저항 변화 결과)를 나타낸 그래프이다.
도 5 내지 7은 본 발명의 실시예 4 내지 6의 나노 박막에 대한 박리 테스트 결과(박리에 의한 면저항 변화 결과)를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 비교예 1 및 실시예 4 내지 6의 나노 박막에 대한 SEM 이미지를 나타낸다. 1 to 3 are graphs showing the measured light transmittance of the nano-thin films prepared in Examples 1 to 3 of the present invention.
4 is a graph showing peeling test results (sheet resistance change results due to peeling) for the nano-thin film of Comparative Example 1 of the present invention.
5 to 7 are graphs showing peel test results (sheet resistance change results due to peeling) for the nano-thin films of Examples 4 to 6 of the present invention.
8 shows SEM images of nano-thin films of Comparative Example 1 and Examples 4 to 6 of the present invention.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail to aid understanding of the present invention.
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that there is.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 나노 박막에 관한 것이다:The present invention relates to a nano-thin film comprising a compound represented by Formula 1 below:
[화학식 1][Formula 1]
상기 식에서 in the above formula
X 중 어느 하나는 N이고, 나머지는 C 또는 CH이며, One of X is N, the other is C or CH,
Y 중 어느 하나는 N이고, 나머지는 C 또는 CH이며,One of Y is N, the other is C or CH,
R1 및 R2는, 서로 같거나 다르고 각각 독립적으로, 수소 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이며,R 1 and R 2 are the same as or different from each other and are each independently hydrogen or a substituted or unsubstituted straight-chain or branched-chain alkyl group having 1 to 5 carbon atoms;
m 및 n은, 서로 같거나 다르고 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수이며, 2 이상일 경우 각각의 R1 및 R2는 각각 독립적으로 선택되며,m and n are the same as or different from each other and are each independently an integer of 0 to 4, and when 2 or more, each R 1 and R 2 are each independently selected,
상기 X가 C인 경우 R1이 결합되며, Y가 C인 경우 R2가 결합될 수 있다. When X is C, R 1 may be bonded, and when Y is C, R 2 may be bonded.
상기에서 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기는 치환 또는 비치환된 메틸기, 에틸기, 프로필기, 또는 부틸기일 수 있다.The substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms may be a substituted or unsubstituted methyl group, ethyl group, propyl group, or butyl group.
상기 m 및 n은 O 내지 2의 정수일 수 있다. The m and n may be an integer from 0 to 2.
상기에서 R1 및 R2에 대한 치환기는 각각 독립적으로 히드록시기, 할로겐기, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기, 및 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄의 알콕시기로부터 선택될 수 있다. In the above, substituents for R 1 and R 2 may each independently be selected from a hydroxyl group, a halogen group, a straight or branched chain alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and a linear or branched chain alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
상기 치환기에서 할로겐기는 플루오로기, 클로르기, 브롬기, 아이오딘기일 수 있으며; 탄소수 1 내지 4의 알킬기는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등 일 수 있으며; 상기 탄소수 1 내지 4의 알콕시기는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등 일 수 있다.In the substituent, the halogen group may be a fluoro group, a chlorine group, a bromine group, or an iodine group; The alkyl group having 1 to 4 carbon atoms may be a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and the like; The alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms may be a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, or the like.
상기 화학식 1의 화합물은 구체적으로 다음의 화학식 1-1 내지 1-3의 화합물 중의 어느 하나일 수 있다:The compound of Formula 1 may be specifically any one of the following compounds of Formulas 1-1 to 1-3:
[화학식 1-1][Formula 1-1]
[화학식 1-2][Formula 1-2]
[화학식 1-3][Formula 1-3]
상기 화합물들은 공지의 방법에 의해 용이하게 제조하여 사용할 수 있으며, 시중에서 판매되는 화합물을 구입하여 사용할 수도 있다. These compounds can be easily prepared and used by known methods, or commercially available compounds can be purchased and used.
상기 화학식 1의 화합물은 예를 들어, 용매에 용해시킨 상태로 나노 박막 형성에 사용할 수 있으나, 이에 제한 되는 것은 아니며, 물리적, 화학적 증착 방법 등의 사용에 의해 나노 박막을 형성하는 것도 가능하다. The compound of
상기 용매로는 이소프로필알코올, 물, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 글리세롤, 프로필글리콜, 펜타에리스리톨, 비닐알코올, 폴리비닐알코올, 및 이들의 1종 이상의 혼합물이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 용매 중에서 이소프로필알코올이 바람직하게 사용될 수 있다.As the solvent, isopropyl alcohol, water, ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, glycerol, propyl glycol, pentaerythritol, vinyl alcohol, polyvinyl alcohol, and one or more mixtures thereof may be used, but are limited thereto It is not. Among the solvents, isopropyl alcohol may be preferably used.
본 발명의 나노 박막은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 불가피한 불순물로 이루어질 수 있다. 상기 불순물의 존재를 고려하지 않는 경우, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 100%로 이루어질 수 있다.The nano-thin film of the present invention may be composed of the compound represented by
또한, 본 발명의 다른 실시 형태로서, 상기 나노 박막은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 1 내지 100 중량% 및 기능성 첨가물 0 내지 99 중량%를 포함할 수 있다. 상기 기능성 첨가물은 나노 박막에 전기전도성, 대전방지성, 발광성 등의 기능을 부여하기 위하여 첨가되는 물질을 의미한다.Also, as another embodiment of the present invention, the nano-thin film may include 1 to 100% by weight of the compound represented by
본 발명의 다른 실시 형태로서, 상기 나노 박막은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 이외에 1종 이상의 나노 소재를 더 포함할 수 있다. As another embodiment of the present invention, the nano-thin film may further include one or more types of nano-materials in addition to the compound represented by
상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 나노 소재는 1 : 0.001~100의 중량비, 바람직하게는 1 : 0.001~50의 중량비, 더욱 바람직하게는 1 : 0.01~10의 중량비, 더 더욱 바람직하게는 1 : 0.01~5의 중량비로 포함될 수 있다.The compound represented by
상기 나노 소재는 나노와이어, 나노입자, 나노튜브, 나노섬유, 나노로드 및 이들의 1종 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The nanomaterial may be selected from the group consisting of nanowires, nanoparticles, nanotubes, nanofibers, nanorods, and combinations of one or more thereof, but is not limited thereto.
상기 나노와이어는 지름이 수 나노미터 내지 수백 나노미터 크기인 선형 나노물질을 의미한다. 상기 나노와이어는 레이저나 트랜지스터, 메모리, 화학감지용 센서(감지기) 등 다양한 분야에 응용되고 있다.The nanowire refers to a linear nanomaterial having a diameter of several nanometers to hundreds of nanometers. The nanowires are applied to various fields such as lasers, transistors, memories, and chemical sensing sensors (detectors).
상기 나노입자는 입자의 크기가 수 나노미터 내지 수백 나노미터인 초미세 입자를 의미한다. 작은 크기에 기인하여 특이하고, 다양한 성질을 보이므로 바이오칩, 초소형 바이오 센서, 디스플레이 제조 등에 널리 사용된다. 상기 나노입자는 양자점을 포함할 수 있다.The nanoparticles refer to ultrafine particles having a particle size of several nanometers to hundreds of nanometers. Due to its small size, it is unique and shows various properties, so it is widely used in the manufacture of biochips, microscopic biosensors, and displays. The nanoparticles may include quantum dots.
상기 나노튜브는, 지름이 수 나노미터 내지 수백 나노미터 크기의 터널 구조를 가진 통 모양 분자나 분자 집합체를 의미한다.The nanotubes refer to tubular molecules or molecular aggregates having a tunnel structure with a diameter of several nanometers to hundreds of nanometers.
상기 나노섬유는, 섬유기술에 나노기술을 접목해 기존 섬유소재와는 전혀 다른 특수한 기능을 가진 섬유로서, 굵기가 수십에서 수백 나노미터 크기에 불과한 초극세사를 의미한다.The nanofiber is a fiber having a completely different special function from existing fiber materials by grafting nanotechnology to fiber technology, and refers to ultrafine fibers having a thickness of only tens to hundreds of nanometers.
상기 나노로드는, 크기가 수 나노미터 내지 수십 나노미터의 직경과 수백 나노미터 내지 수 마이크로미터의 길이를 가지는 막대 모양의 분자나 분자 집합체를 의미한다.The nanorods refer to rod-shaped molecules or molecular aggregates having a diameter of several nanometers to several tens of nanometers and a length of several hundred nanometers to several micrometers.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 나노 소재는 Ag, Au, Pt, Al, Cu, Cr, V, Mg, Ti, Sn, Pb, Pd, W, Ni, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 금속을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로는, 상기 나노 소재는 Ag 를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the nanomaterial is from the group consisting of Ag, Au, Pt, Al, Cu, Cr, V, Mg, Ti, Sn, Pb, Pd, W, Ni, and combinations thereof. It may include a selected metal, but is not limited thereto. Specifically, the nanomaterial may include Ag.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 나노 소재는 은(Ag) 나노와이어를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 은 나노와이어는 금속 중에서 화학적 안정성이 높고, 열전도도 및 전기전도도가 매우 좋은 은의 특징과 나노와이어의 아주 작은 치수로 인해 나타나는 광학적 특성인 투명성까지 더해져 투명 도전막을 제조하기에 적합한 전극 소재이다. 이러한 은 나노와이어는 플라즈마 디스플레이 판넬, 광학필터, 전자차폐제, 유기발광다이오드, 태양전지, LCD, 터치스크린, 휴대폰용 EL 키패드 등 전기, 자기, 광학 소자 및 센서 등에 광범위하게 적용할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the nanomaterial may include silver (Ag) nanowires, but is not limited thereto. The silver nanowire is an electrode material suitable for manufacturing a transparent conductive film because of the characteristics of silver, which has high chemical stability among metals, excellent thermal and electrical conductivity, and transparency, an optical characteristic that appears due to the very small dimensions of the nanowire. These silver nanowires can be widely applied to electrical, magnetic, optical elements and sensors, such as plasma display panels, optical filters, electronic shielding agents, organic light emitting diodes, solar cells, LCDs, touch screens, and EL keypads for mobile phones.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 나노 소재는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 의해 상기 기판 상에 임베딩(embedding)되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 화합물에 의해 상기 나노 소재를 상기 기판 상에 임베딩 함으로써 상기 나노 박막의 산화 및 내구성을 향상시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the nanomaterial may be embedded on the substrate by the compound represented by
본 발명의 나노 박막은 상기 화학식 1의 화합물과 상기 나노 소재를 혼합하여 표면을 개질함으로써 상기 나노 소재와 상기 기판간의 접착력 및 기계적·화학적 내구성을 향상시킬 수 있다. In the nano-thin film of the present invention, adhesion between the nano-material and the substrate and mechanical/chemical durability can be improved by modifying the surface by mixing the compound of
본 발명의 나노 박막은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하더라도, 박막의 광투과도 및 전기전도도에는 영향을 미치지 않는다.Even if the nano-thin film of the present invention contains the compound of
상기 금속 나노와이어는 종횡비가 5 이상인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 종횡비는 5 이상, 10 이상, 100 이상, 300 이상, 500 이상, 700 이상, 또는 720 이상인 것일 수 있고, 구체적으로, 상기 나노와이어의 종횡비는 5 내지 5000, 10 내지 5000, 100 내지 5000, 300 내지 5000, 500 내지 5000, 700 내지 5000, 또는 720 내지 5000인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The metal nanowire may have an aspect ratio of 5 or more, but is not limited thereto. For example, the aspect ratio may be 5 or more, 10 or more, 100 or more, 300 or more, 500 or more, 700 or more, or 720 or more. to 5000, 300 to 5000, 500 to 5000, 700 to 5000, or 720 to 5000, but is not limited thereto.
또한, 본 발명은In addition, the present invention
하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 분산액 또는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물과 1종 이상의 나노소재를 포함하는 분산액을 기판 상에 코팅하는 단계; 및Coating a dispersion containing a compound represented by
상기 코팅된 기판을 열처리 하는 단계;를 포함하는, 나노 박막의 제조 방법에 관한 것이다:Heat treatment of the coated substrate; relates to a method for manufacturing a nano-thin film, including:
[화학식 1][Formula 1]
X 중 어느 하나는 N이고, 나머지는 C 또는 CH이며, One of X is N, the other is C or CH,
Y 중 어느 하나는 N이고, 나머지는 C 또는 CH이며,One of Y is N, the other is C or CH,
R1 및 R2는, 서로 같거나 다르고 각각 독립적으로, 수소 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이며,R 1 and R 2 are the same as or different from each other and are each independently hydrogen or a substituted or unsubstituted straight-chain or branched-chain alkyl group having 1 to 5 carbon atoms;
m 및 n은, 서로 같거나 다르고 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수이며, 2 이상일 경우 각각의 R1 및 R2는 각각 독립적으로 선택되며,m and n are the same as or different from each other and are each independently an integer of 0 to 4, and when 2 or more, each R 1 and R 2 are each independently selected,
상기 X가 C인 경우 R1이 결합되며, Y가 C인 경우 R2가 결합될 수 있다.When X is C, R 1 may be bonded, and when Y is C, R 2 may be bonded.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 대해서는 위에서 기술된 내용이 동일하게 적용될 수 있다.The above description may be equally applied to the compound represented by
상기 열처리 단계에서 열처리 온도는 20 내지 300℃일 수 있다.In the heat treatment step, the heat treatment temperature may be 20 to 300 °C.
상기 분산액의 제조에 사용되는 용매로는 이소프로필알코올, 물, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 글리세롤, 프로필글리콜, 펜타에리스리톨, 비닐알코올, 폴리비닐알코올, 및 이들의 1종 이상의 혼합물이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 용매 중에서 이소프로필알코올이 바람직하게 사용될 수 있다.As the solvent used in preparing the dispersion, isopropyl alcohol, water, ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, glycerol, propyl glycol, pentaerythritol, vinyl alcohol, polyvinyl alcohol, and mixtures of one or more thereof may be used. It may be, but is not limited thereto. Among the solvents, isopropyl alcohol may be preferably used.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 코팅 단계에서 코팅은 바코팅, 스핀 코팅, 노즐 프린팅, 스프레이 코팅, 슬롯다이코팅, 그라비아 프린팅, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 전기수력학적 젯 프린팅, 전기분무, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법으로 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 상기 코팅은 바코팅에 의해 수행되는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the coating in the coating step is bar coating, spin coating, nozzle printing, spray coating, slot die coating, gravure printing, inkjet printing, screen printing, electrohydrodynamic jet printing, electrospray, and It may be performed by a method selected from the group consisting of combinations thereof, but is not limited thereto. Preferably, the coating may be performed by bar coating.
상기 바코팅은 유연 전극을 제조할 때 쓰이는 전자소재들을 잉크화시켜 한 번의 도포를 이용하여 대면적 코팅할 수 있는 방법으로서, 고속으로 균일하게 코팅이 가능한 장점이 있다. 또한, 바코팅은 별도의 장비 없이 간단한 공정으로 코팅할 수 있으며, 기존 공정으로 코팅된 유연 전극에 비해 2 배 내지 10 배의 높은 성능을 확인할 수 있다.The bar coating is a method of inking electronic materials used when manufacturing flexible electrodes and coating a large area using one application, and has the advantage of being uniformly coated at high speed. In addition, the bar coating can be coated with a simple process without any additional equipment, and it can be confirmed that the performance is 2 to 10 times higher than that of the flexible electrode coated with the existing process.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 열처리 단계에서 열처리는 20℃ 내지 300℃에서 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention, in the heat treatment step, the heat treatment may be performed at 20 ° C to 300 ° C, but is not limited thereto.
예를 들어, 상기 열처리는 20℃ 내지 300℃, 20℃ 내지 290℃, 20℃ 내지 280℃, 20℃ 내지 270℃, 20℃ 내지 260℃, 20℃ 내지 250℃, 20℃ 내지 240℃, 20℃ 내지 230℃, 20℃ 내지 220℃, 20℃ 내지 210℃, 20℃ 내지 200℃, 20℃ 내지 190℃, 20℃ 내지 180℃, 20℃ 내지 170℃, 20℃ 내지 160℃, 20℃ 내지 150℃, 20℃ 내지 140℃, 20℃ 내지 130℃, 20℃ 내지 120℃, 20℃ 내지 110℃, 30℃ 내지 300℃, 30℃ 내지 290℃, 30℃ 내지 280℃, 30℃ 내지 270℃, 30℃ 내지 260℃, 30℃ 내지 250℃, 30℃ 내지 240℃, 30℃ 내지 230℃, 30℃ 내지 220℃, 30℃ 내지 210℃, 30℃ 내지 200℃, 30℃ 내지 190℃, 30℃ 내지 180℃, 30℃ 내지 170℃, 30℃ 내지 160℃, 30℃ 내지 150℃, 30℃ 내지 140℃, 30℃ 내지 130℃, 30℃ 내지 120℃, 30℃ 내지 110℃, 40℃ 내지 300℃, 40℃ 내지 290℃, 40℃ 내지 280℃, 40℃ 내지 270℃, 40℃ 내지 260℃, 40℃ 내지 250℃, 40℃ 내지 240℃, 40℃ 내지 230℃, 40℃ 내지 220℃, 40℃ 내지 210℃, 40℃ 내지 200℃, 40℃ 내지 190℃, 40℃ 내지 180℃, 40℃ 내지 170℃, 40℃ 내지 160℃, 40℃ 내지 150℃, 40℃ 내지 140℃, 40℃ 내지 130℃, 40℃ 내지 120℃, 40℃ 내지 110℃, 50℃ 내지 300℃, 50℃ 내지 290℃, 50℃ 내지 280℃, 50℃ 내지 270℃, 50℃ 내지 260℃, 50℃ 내지 250℃, 50℃ 내지 240℃, 50℃ 내지 230℃, 50℃ 내지 220℃, 50℃ 내지 210℃, 50℃ 내지 200℃, 50℃ 내지 190℃, 50℃ 내지 180℃, 50℃ 내지 170℃, 50℃ 내지 160℃, 50℃ 내지 150℃, 50℃ 내지 140℃, 50℃ 내지 130℃, 50℃ 내지 120℃, 50℃ 내지 110℃, 60℃ 내지 300℃, 60℃ 내지 290℃, 60℃ 내지 280℃, 60℃ 내지 270℃, 60℃ 내지 260℃, 60℃ 내지 250℃, 60℃ 내지 240℃, 60℃ 내지 230℃, 60℃ 내지 220℃, 60℃ 내지 210℃, 60℃ 내지 200℃, 60℃ 내지 190℃, 60℃ 내지 180℃, 60℃ 내지 170℃, 60℃ 내지 160℃, 60℃ 내지 150℃, 60℃ 내지 140℃, 60℃ 내지 130℃, 60℃ 내지 120℃, 60℃ 내지 110℃, 70℃ 내지 300℃, 70℃ 내지 290℃, 70℃ 내지 280℃, 70℃ 내지 270℃, 70℃ 내지 260℃, 70℃ 내지 250℃, 70℃ 내지 240℃, 70℃ 내지 230℃, 70℃ 내지 220℃, 70℃ 내지 210℃, 70℃ 내지 200℃, 70℃ 내지 190℃, 70℃ 내지 180℃, 70℃ 내지 170℃, 70℃ 내지 160℃, 70℃ 내지 150℃, 70℃ 내지 140℃, 70℃ 내지 130℃, 70℃ 내지 120℃, 70℃ 내지 110℃, 80℃ 내지 300℃, 80℃ 내지 290℃, 80℃ 내지 280℃, 80℃ 내지 270℃, 80℃ 내지 260℃, 80℃ 내지 250℃, 80℃ 내지 240℃, 80℃ 내지 230℃, 80℃ 내지 220℃, 80℃ 내지 210℃, 80℃ 내지 200℃, 80℃ 내지 190℃, 80℃ 내지 180℃, 80℃ 내지 170℃, 80℃ 내지 160℃, 80℃ 내지 150℃, 80℃ 내지 140℃, 80℃ 내지 130℃, 80℃ 내지 120℃, 80℃ 내지 110℃, 90℃ 내지 300℃, 90℃ 내지 290℃, 90℃ 내지 280℃, 90℃ 내지 270℃, 90℃ 내지 260℃, 90℃ 내지 250℃, 90℃ 내지 240℃, 90℃ 내지 230℃, 90℃ 내지 220℃, 90℃ 내지 210℃, 90℃ 내지 200℃, 90℃ 내지 190℃, 90℃ 내지 180℃, 90℃ 내지 170℃, 90℃ 내지 160℃, 90℃ 내지 150℃, 90℃ 내지 140℃, 90℃ 내지 130℃, 90℃ 내지 120℃, 90℃ 내지 110℃에서 수행될 수 있다. For example, the heat treatment is 20 ° C to 300 ° C, 20 ° C to 290 ° C, 20 ° C to 280 ° C, 20 ° C to 270 ° C, 20 ° C to 260 ° C, 20 ° C to 250 ° C, 20 ° C to 240 ° C, 20 ° C ℃ to 230 ℃, 20 ℃ to 220 ℃, 20 ℃ to 210 ℃, 20 ℃ to 200 ℃, 20 ℃ to 190 ℃, 20 ℃ to 180 ℃, 20 ℃ to 170 ℃, 20 ℃ to 160 ℃, 20 ℃ to 150°C, 20°C to 140°C, 20°C to 130°C, 20°C to 120°C, 20°C to 110°C, 30°C to 300°C, 30°C to 290°C, 30°C to 280°C, 30°C to 270°C , 30 ℃ to 260 ℃, 30 ℃ to 250 ℃, 30 ℃ to 240 ℃, 30 ℃ to 230 ℃, 30 ℃ to 220 ℃, 30 ℃ to 210 ℃, 30 ℃ to 200 ℃, 30 ℃ to 190 ℃, 30 ℃ °C to 180 °C, 30 °C to 170 °C, 30 °C to 160 °C, 30 °C to 150 °C, 30 °C to 140 °C, 30 °C to 130 °C, 30 °C to 120 °C, 30 °C to 110 °C, 40 °C to 300°C, 40°C to 290°C, 40°C to 280°C, 40°C to 270°C, 40°C to 260°C, 40°C to 250°C, 40°C to 240°C, 40°C to 230°C, 40°C to 220°C , 40 ℃ to 210 ℃, 40 ℃ to 200 ℃, 40 ℃ to 190 ℃, 40 ℃ to 180 ℃, 40 ℃ to 170 ℃, 40 ℃ to 160 ℃, 40 ℃ to 150 ℃, 40 ℃ to 140 ℃, 40 ℃ ℃ to 130 ℃, 40 ℃ to 120 ℃, 40 ℃ to 110 ℃, 50 ℃ to 300 ℃, 50 ℃ to 290 ℃, 50 ℃ to 280 ℃, 50 ℃ to 270 ℃, 50 ℃ to 260 ℃, 50 ℃ to 250°C, 50°C to 240°C, 50°C to 230°C, 50°C to 220°C, 50°C to 210°C, 50°C to 200°C, 50°C to 190°C, 50°C to 180°C, 50°C to 170°C , 50 ℃ to 160 ℃, 50 ℃ to 150 ℃, 50 ℃ to 140 ℃, 50 ℃ to 130 ℃, 50 ℃ to 120 ℃, 50 ℃ to 110 ℃, 60 ℃ to 300 ℃, 60 ℃ to 290 ℃, 60 ℃ °C to 280 °C, 60 °C to 270 °C, 60 °C to 260 °C, 60 °C to 250 °C, 60 °C to 240 °C, 60 °C to 230 °C, 60 °C to 220 °C, 60 °C to 210 °C, 60 °C to 200°C, 60°C to 190°C, 60°C to 180°C, 60°C to 170°C, 60°C to 160°C, 60°C to 150°C, 60°C to 140°C, 60°C to 130°C, 60°C to 120°C , 60 ℃ to 110 ℃, 70 ℃ to 300 ℃, 70 ℃ to 290 ℃, 70 ℃ to 280 ℃, 70 ℃ to 270 ℃, 70 ℃ to 260 ℃, 70 ℃ to 250 ℃, 70 ℃ to 240 ℃, 70 ℃ ℃ to 230 ℃, 70 ℃ to 220 ℃, 70 ℃ to 210 ℃, 70 ℃ to 200 ℃, 70 ℃ to 190 ℃, 70 ℃ to 180 ℃, 70 ℃ to 170 ℃, 70 ℃ to 160 ℃, 70 ℃ to 150°C, 70°C to 140°C, 70°C to 130°C, 70°C to 120°C, 70°C to 110°C, 80°C to 300°C, 80°C to 290°C, 80°C to 280°C, 80°C to 270°C , 80 ℃ to 260 ℃, 80 ℃ to 250 ℃, 80 ℃ to 240 ℃, 80 ℃ to 230 ℃, 80 ℃ to 220 ℃, 80 ℃ to 210 ℃, 80 ℃ to 200 ℃, 80 ℃ to 190 ℃, 80 ℃ °C to 180 °C, 80 °C to 170 °C, 80 °C to 160 °C, 80 °C to 150 °C, 80 °C to 140 °C, 80 °C to 130 °C, 80 °C to 120 °C, 80 °C to 110 °C, 90 °C to 300°C, 90°C to 290°C, 90°C to 280°C, 90°C to 270°C, 90°C to 260°C, 90°C to 250°C, 90°C to 240°C, 90°C to 230°C, 90°C to 220°C , 90 ℃ to 210 ℃, 90 ℃ to 200 ℃, 90 ℃ to 190 ℃, 90 ℃ to 180 ℃, 90 ℃ to 170 ℃, 90 ℃ to 160 ℃, 90 ℃ to 150 ℃, 90 ℃ to 140 ℃, 90 ℃ It may be carried out at ℃ to 130 ℃, 90 ℃ to 120 ℃, 90 ℃ to 110 ℃.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 기판은 플라스틱 기판, 유리 기판, 실리콘 기판, 실리콘 옥사이드 기판, 테프론 필름 기판, 사파이어 기판, 질화물 기판, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 기판을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention, the substrate is to include a substrate selected from the group consisting of a plastic substrate, a glass substrate, a silicon substrate, a silicon oxide substrate, a Teflon film substrate, a sapphire substrate, a nitride substrate, and combinations thereof It may be, but is not limited thereto.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 플라스틱 기판은 폴리에틸렌 테레프타레이트(PET), 폴리 에테르술폰(PES), 폴리 에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리 카보네이트(PC), 폴리 스티렌(PS), 폴리 이미드(PI), 폴리 에틸린(PE), 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 플라스틱 기판을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention, the plastic substrate is polyethylene terephthalate (PET), polyethersulfone (PES), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polystyrene (PS), polyimide It may include a plastic substrate selected from the group consisting of poly(PI), polyethylene (PE), and combinations thereof, but is not limited thereto.
본 발명의 나노 박막은 전기소자, 자기소자, 광학소자 및 센서소자 등에 사용될 수 있다. 구체적으로 상기 나노 박막은 터치스크린, 휴대폰용 EL 키패드, 유기발광다이오드, 태양전지, 이차전지, 디스플레이, 광학필터, 전자차폐소자 등에 사용될 수 있다. 또한, 상기 나노 박막은 수분 및 산소 차단용 봉지막, 투명접착막으로도 사용될 수 있다. The nano-thin film of the present invention can be used for electric devices, magnetic devices, optical devices, and sensor devices. Specifically, the nano-thin film may be used in a touch screen, an EL keypad for a mobile phone, an organic light emitting diode, a solar cell, a secondary battery, a display, an optical filter, an electronic shielding device, and the like. In addition, the nano-thin film can be used as an encapsulation film for blocking moisture and oxygen, and a transparent adhesive film.
또한, 본 발명은In addition, the present invention
상기 본 발명의 나노 박막, 및 The nano-thin film of the present invention, and
상기 나노 박막의 상부면 또는 하부면에 형성된 무기 박막을 포함하는 복합 나노 박막에 관한 것이다.It relates to a composite nano-thin film including an inorganic thin film formed on an upper or lower surface of the nano-thin film.
상기 무기 박막은 산화물 및 질화물을 포함할 수 있다. The inorganic thin film may include oxides and nitrides.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 박막은 유기물 층으로 구성된 유기 박막일 수 있으며, 상기 무기 박막은 산화물 및 질화물 등을 포함할 수 있다. 상기 유기 박막에 대해서는 위에서 기술된 나노 박막에 관한 내용이 그대로 적용될 수 있다.The thin film including the compound represented by
상기 산화물 또는 질화물로는 알루미늄 산화물, 지르코늄 산화물, 아연 산화물, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 탄화물, 실리콘 질산화물, 실리콘 탄산화물 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 상기 나노 박막의 용도는 위에서 기술된 것과 동일하다.Examples of the oxide or nitride include aluminum oxide, zirconium oxide, zinc oxide, silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide, silicon nitride, silicon carbonate, and the like, and these may be used alone or in combination of two or more. . The use of the nano-thin film is the same as that described above.
이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, preferred embodiments are presented to aid understanding of the present invention, but the following examples are merely illustrative of the present invention, and it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope and spirit of the present invention. It goes without saying that changes and modifications fall within the scope of the appended claims.
실시예 1 내지 3: 박막 형성용 조성물의 제조Examples 1 to 3: Preparation of composition for forming a thin film
하기 표 1에 기재된 화합물을 이소프로필알코올에 0.5wt% 농도로 용해시켜서 박막 형성용 조성물을 제조하였다.A composition for forming a thin film was prepared by dissolving the compounds shown in Table 1 in isopropyl alcohol at a concentration of 0.5 wt%.
상기에서 제조된 박막 형성용 조성물을 PET(Polyethylene terephthalate) 기판 상에 40 mm/sec의 속도로 바코팅 하여 박막을 형성하였다. 상기 바코팅에 사용된 바코터는 길이 400 mm, 두께 6.35 mm였다. 상기 바코팅 이후 형성된 박막을 하기 표 1에 기재된 온도로 3분간(실시예 1) 또는 1 분간(실시예 2 및 3) 열처리하여 박막을 형성하였다.A thin film was formed by bar-coating the prepared composition for forming a thin film on a PET (Polyethylene terephthalate) substrate at a rate of 40 mm/sec. The bar coater used for the bar coating had a length of 400 mm and a thickness of 6.35 mm. The thin film formed after the bar coating was heat-treated at the temperature shown in Table 1 for 3 minutes (Example 1) or 1 minute (Examples 2 and 3) to form a thin film.
실시예 4 내지 6: 2개의 질소-포함 방향족 헤테로 고리를 갖는 화합물 포함 은 나노와이어 박막의 제조Examples 4 to 6: Preparation of Silver Nanowire Thin Films Containing Compounds Having Two Nitrogen-Containing Aromatic Heterocycles
폴리올 합성법을 통해 합성된 은 나노와이어(직경: 20 nm, 길이: ~20 μm) 분산액을 준비하였다. 상기 은 나노와이어 분산액에 이소프로필알코올 27 mL를 첨가하여 교반시킨 후, 3000 rpm으로 10 분 동안 원심분리시킨 후 용액을 제거하고, 다시 새로운 이소프로필알코올 10 mL에 분산시켰다. 상기 용매치환을 통해 은 나노와이어 분산액을 수득하였다.A dispersion of silver nanowires (diameter: 20 nm, length: ~20 μm) synthesized through polyol synthesis was prepared. 27 mL of isopropyl alcohol was added to the silver nanowire dispersion, stirred, centrifuged at 3000 rpm for 10 minutes, the solution was removed, and the dispersion was again dispersed in 10 mL of new isopropyl alcohol. A silver nanowire dispersion was obtained through the above solvent exchange.
상기 은 나노와이어 분산액 상에 하기 표 2의 2개의 질소-포함 방향족 헤테로 고리를 갖는 화합물을 0.5wt% 농도로 첨가하여 혼합하였다. 이어서, 상기 은 나노와이어 분산액을 PET 기판 상에 40 mm/sec의 속도로 바코팅하였다. 바코팅에 사용된 바코터는 길이 400 mm, 두께 6.35 mm였다. 바코팅 이후 형성된 혼합 박막을 하기 표 2에 기재된 온도로 3분간(실시예 4) 또는 1 분간(실시예 5 및 6) 열처리하여 나노와이어 필름을 제조하였다.A compound having two nitrogen-containing aromatic heterocycles in Table 2 below was added to the silver nanowire dispersion at a concentration of 0.5 wt% and mixed. Subsequently, the silver nanowire dispersion was bar-coated on a PET substrate at a rate of 40 mm/sec. The bar coater used for bar coating was 400 mm long and 6.35 mm thick. A nanowire film was prepared by heat-treating the mixed thin film formed after bar coating at the temperature shown in Table 2 below for 3 minutes (Example 4) or 1 minute (Examples 5 and 6).
비교예 1: 나노와이어 박막의 제조Comparative Example 1: Preparation of nanowire thin film
2개의 질소-포함 방향족 헤테로 고리를 갖는 화합물을 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일하게 나노와이어 박막을 제조하였다.A nanowire thin film was prepared in the same manner as in Example 4, except that a compound having two nitrogen-containing aromatic heterocycles was not used.
실험예 1: 나노 박막의 광투과도 평가Experimental Example 1: Evaluation of light transmittance of nano-thin film
상기 실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 나노 박막의 열처리 전/후의 UV-vis spectra의 변화를 측정하여 나노 박막의 광투과도를 평가하였다. 상기 광투과도 평가 결과는 하기 도 1 내지 도 3에 나타냈다.The light transmittance of the nano-thin film was evaluated by measuring the change in UV-vis spectra before and after heat treatment of the nano-thin film prepared in Examples 1 to 3. The light transmittance evaluation results are shown in FIGS. 1 to 3 below.
하기 도 1 내지 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 나노 박막이 형성된 PET 기판은 박막을 형성하지 않은 PET 기판과 비교하여 열처리 전에는 광투과도에 있어서 어느 정도 차이가 발생하였으나, 열처리 후에는 박막이 형성되지 않은 PET 기판과 거의 동일한 광투과도를 나타낸 것으로 확인되었다. As shown in FIGS. 1 to 3, the PET substrate on which the nano-thin film of the present invention is formed has a certain difference in light transmittance before heat treatment compared to the PET substrate on which the thin film is not formed, but the thin film is not formed after heat treatment. It was confirmed that the light transmittance was almost the same as that of the non-PET substrate.
실험예 2: 나노 박막의 내구성 평가Experimental Example 2: Evaluation of durability of nano-thin film
상기 실시예 4 내지 실시예 6 및 비교예 1에서 제조된 은나노와이어 박막에 대하여 박리 테스트를 실시하였다. A peel test was performed on the silver nanowire thin films prepared in Examples 4 to 6 and Comparative Example 1.
구체적으로, 스카치 테이프를 사용하여 상기 노 박막에 대한 박리를 5회 실시하면서, 나노 박막의 면저항을 측정하여 나노 박막의 내구성을 평가하였다. 실험결과는 도 4 내지 도 7에 나타냈다. Specifically, the durability of the nano-thin film was evaluated by measuring the sheet resistance of the nano-thin film while exfoliating the furnace thin-film five times using scotch tape. Experimental results are shown in Figures 4 to 7.
하기 도 4에 나타낸 바와 같이, 2개의 질소-포함 방향족 헤테로 고리를 갖는 화합물을 포함하지 않은 비교예 1의 나노 박막은 박리 횟수가 증가함에 따라 면저항이 비례적으로 증가한 것을 알 수 있다. As shown in FIG. 4 below, it can be seen that the sheet resistance of the nano-thin film of Comparative Example 1, which does not contain a compound having two nitrogen-containing aromatic heterocycles, increases proportionally as the number of exfoliations increases.
반면, 하기 도 5 내지 7에 나타낸 바와 같이, 2개의 질소-포함 방향족 헤테로 고리를 갖는 화합물을 포함한 실시예 4 내지 6의 나노 박막은 박리 횟수가 증가함에 따라 면저항이 감소한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 본 발명의 나노 박막은 보론산계 화합물에 의해 나노와이어가 견고하게 기판에 부착되기 때문에, 박리가 실시되더라도 보론산계 화합물만 박리될 뿐, 나노와이어는 박리되지 않기 때문인 것으로 보인다. 즉, 박리가 진행됨에 따라 보론산계 화합물의 박리량은 증가하는 반면, 나노와이어의 박리는 발생하지 않으므로, 박막의 면저항은 오히려 감소한 것으로 보인다. On the other hand, as shown in FIGS. 5 to 7 below, the nano-thin films of Examples 4 to 6 including compounds having two nitrogen-containing aromatic heterocycles showed a decrease in sheet resistance as the number of exfoliations increased. This result seems to be because, in the nano-thin film of the present invention, since the nanowires are firmly attached to the substrate by the boronic acid-based compound, only the boronic acid-based compound is peeled off, but the nanowires are not peeled off even when peeling is performed. That is, as the peeling progresses, the amount of peeling of the boronic acid-based compound increases, whereas the peeling of the nanowire does not occur, so the sheet resistance of the thin film seems to rather decrease.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above with limited examples and drawings, the present invention is not limited thereto, and is described below with the technical spirit of the present invention by those skilled in the art to which the present invention belongs. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be made.
Claims (14)
(b) 상기 (a) 단계에서 혼합된 혼합물을 기판 상에 코팅하여, 상기 표면 개질된 상기 나노 소재를 기판상에 임베딩(embedding)시키는 단계; 및
(c) 상기 코팅된 기판을 열처리 하는 단계;를 포함하며,
상기 (a) 단계에서 나노소재는 표면에 배위된 분산제를 포함하지 않으며,
상기 화학식 1-1 내지 1-3으로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 1종 이상과 상기 나노 소재는 1 : 0.01~5의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는, 나노 박막의 제조 방법:
[화학식 1-1]
[화학식 1-2]
[화학식 1-3]
(b) coating the mixture mixed in step (a) on a substrate to embed the surface-modified nanomaterial on the substrate; and
(c) heat-treating the coated substrate; includes,
In the step (a), the nanomaterial does not include a dispersant coordinated on the surface,
Characterized in that at least one selected from the compounds represented by Formulas 1-1 to 1-3 and the nanomaterial are mixed in a weight ratio of 1: 0.01 to 5, a method for producing a nano-thin film:
[Formula 1-1]
[Formula 1-2]
[Formula 1-3]
상기 (c) 단계에서 열처리 온도는 20 내지 300℃인 것을 특징으로 하는 나노 박막의 제조 방법.According to claim 1,
In step (c), the heat treatment temperature is 20 to 300 ° C.
상기 나노 박막은 투명한 박막인 것을 특징으로 하는 나노 박막의 제조 방법.According to claim 1,
The method of manufacturing a nano-thin film, characterized in that the nano-thin film is a transparent thin film.
상기 나노 박막은 전기소자, 자기소자, 광학소자 및 센서소자 중에서 선택되는 1종 이상의 소자에 사용되는 것을 특징으로 하는 나노 박막의 제조 방법.According to claim 1,
The method of manufacturing a nano-thin film, characterized in that the nano-thin film is used for at least one element selected from an electric element, a magnetic element, an optical element and a sensor element.
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