KR20150109222A - Transparent conductor, method for preparing the same and optical display apparatus comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 투명 도전체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a transparent conductor, a method of manufacturing the same, and an optical display device including the same.
투명 도전체는 터치패널, 디스플레이 장치, E-paper, 태양전지 등에 사용되고, 이들은 X, Y 채널에 의한 전기적 패스웨이(pathway)를 포함하고, 채널의 상ㆍ하ㆍ좌ㆍ우에 따른 선저항이 균일해야 한다. 은 나노와이어를 포함하는 투명 도전체는 기재층에 은 나노와이어 포함 투명 도전층용 조성물을 습식 박막 코팅하여 롤-투-롤(roll-to-roll) 방법으로 제조되고, 습식 박막 코팅은 슬롯 다이(slot die) 또는 그라비아(gravior) 방법으로 수행될 수 있다.The transparent conductor is used for a touch panel, a display device, an E-paper, a solar cell, and the like. The transparent conductor includes an electrical pathway by X and Y channels, and linear resistance along the upper, lower, left, Should be. A transparent conductor including silver nanowires is manufactured by a roll-to-roll method by wet-film coating a composition for a transparent conductive layer containing silver nanowires on a substrate layer, and the wet thin film coating is formed on a slot die slot die or gravure method.
은 나노와이어 코팅 방향을 MD(machine direction) 방향, MD 방향에 수직인 방향을 TD(transverse direction) 방향이라고 할 때, 은 나노와이어는 나노와이어 형상으로 인하여 코팅시 배향성을 가짐으로써, MD 방향과 TD 방향의 선저항이 편차가 생길 수 있고, 패턴화된 후에도 MD 방향과 TD 방향의 패턴 간에 선저항 균일도가 떨어질 수 있다. 롤-투-롤 코팅을 위해 은 나노와이어 용액을 희석하거나 또는 조액할 수 있는데, 이때 생기는 버블(bubble)을 제거하기 위해 소포제(anti-bubble agent) 또는 유기용제를 배합할 수 있다. 그러나, 소포제 또는 유기용제 첨가는 채널 형성시 선저항 균일도 개선에 한계가 있다. 또한, 투명 도전층 중 은 나노와이어 간에 연결되지 않을 경우 접촉 저항이 높아질 수 있다. 이와 관련하여, 한국공개특허 제2011-0026381호는 투명 유기 전극의 형성 방법을 개시한다.When the direction of nanowire coating is in the machine direction (MD) direction and the direction perpendicular to the MD direction is in the direction of TD (transverse direction), the nanowires have nanowire shape, The line resistance in the direction may deviate and even after the patterning, the line resistance uniformity between the pattern in the MD direction and the pattern in the TD direction may be lowered. For the roll-to-roll coating, the silver nanowire solution may be diluted or mingled with an anti-bubble agent or an organic solvent to remove bubbles. However, the addition of defoamer or organic solvent has limitations in improving the line resistance uniformity at the time of channel formation. Further, when the nanowires are not connected to each other in the transparent conductive layer, the contact resistance can be increased. In this regard, Korean Patent Publication No. 2011-0026381 discloses a method of forming a transparent organic electrode.
본 발명의 목적은 채널 저항 균일도가 개선된 투명도전체를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an entire transparency with improved channel resistance uniformity.
본 발명의 다른 목적은 금속 나노와이어 간의 접촉 저항을 낮추어 면저항이 낮은 투명도전체를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to lower the contact resistance between metal nanowires to provide a low transparency of the entire surface.
본 발명의 투명 도전체는 기재층, 및 상기 기재층 상에 형성되고 금속 나노와이어와 금속 입자를 포함하는 투명 도전층을 포함할 수 있다.The transparent conductor of the present invention may include a base layer and a transparent conductive layer formed on the base layer and including metal nanowires and metal particles.
본 발명의 투명 도전체의 제조방법은 점도조절제와 금속 입자 형성제를 혼합하여 혼합물을 제조하고, 상기 혼합물을 금속 나노와이어와 혼합하여 투명도전층용 조성물을 제조하고, 상기 투명도전층용 조성물을 기재층에 코팅하고 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.A method for producing a transparent conductor according to the present invention is a method for producing a transparent conductor by mixing a viscosity adjusting agent and a metal particle former to prepare a mixture, mixing the mixture with metal nanowires to prepare a composition for a transparent conductive layer, And then curing it.
본 발명의 광학표시장치는 상기 투명 도전체를 포함할 수 있다.The optical display device of the present invention may include the transparent conductor.
본 발명은 채널 저항 균일도가 개선된 투명도전체를 제공하였다. 본 발명은 금속 나노와이어 간의 접촉 저항을 낮추어 면저항이 낮은 투명도전체를 제공하였다. The present invention provides an improved transparency with improved channel resistance uniformity. The present invention lowers the contact resistance between metal nanowires to provide a low degree of transparency as a whole.
도 1은 본 발명 일 실시예의 투명 도전체의 단면도이다.
도 2는 본 발명 일 실시예의 투명 도전체 중 투명도전층 일부 단면의 일부 확대 모식도이다.
도 3은 채널 저항 균일도 값의 평가 방법의 모식도이다.
도 4는 본 발명 다른 실시예의 투명 도전체의 단면도이다.
도 5는 본 발명 일 실시예의 광학표시장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명 다른 실시예의 광학표시장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명 또 다른 실시예의 광학표시장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a transparent conductor according to an embodiment of the present invention.
2 is a partial enlarged schematic view of a part of a cross section of a transparent conductive layer in a transparent conductor according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram of a method of evaluating the channel resistance uniformity value.
4 is a cross-sectional view of a transparent conductor according to another embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of an optical display device according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of an optical display device according to another embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of an optical display device according to still another embodiment of the present invention.
첨부한 도면을 참고하여 실시예에 의해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 본 명세서에서, '상부'와 '하부'는 도면을 기준으로 정의한 것으로, 보는 시각에 따라 '상부'가 하부'로, '하부'가 '상부'로 변경될 수 있고, '(메트)아크릴레이트'는 아크릴레이트 및/또는 메타아크릴레이트를 의미할 수 있다.The present invention will now be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the invention are shown. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification. In the present specification, 'upper' and 'lower' are defined with reference to the drawings, and 'upper' may be changed to 'lower' and 'lower' 'May mean acrylate and / or methacrylate.
이하, 본 발명 일 실시예의 투명 도전체를 도 1, 도 2를 참고하여 설명한다. 도 1은 본 발명 일 실시예의 투명 도전체의 단면도이고, 도 2는 본 발명 일 실시예의 투명 도전체 중 투명도전층 일부 단면의 일부 확대 모식도이다.Hereinafter, a transparent conductor according to one embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 1 and 2. Fig. Fig. 1 is a cross-sectional view of a transparent conductor according to an embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a partial enlarged schematic view of a part of a transparent conductor layer in a transparent conductor of an embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 본 발명 일 실시예의 투명 도전체(100)는 기재층(110), 및 기재층(110) 상에 형성되고 금속 나노와이어(도시되지 않음)와 금속 입자(도시되지 않음)를 포함하는 투명 도전층(120)을 포함할 수 있다. 도 2를 참고하면, 본 발명 일 실시예의 투명 도전층(120)은 금속 나노와이어(121)와 금속 입자(122)를 포함할 수 있다.1, the
금속 나노와이어(121)는 네트워크화되어 망상 구조를 형성하는데, 금속 나노와이어로만 네트워크화될 경우 금속 나노와이어가 연결되지 않은 부분에서는 저항이 상승할 수 있다. 그런데, 본 발명 일 실시예의 투명도전층에서는 금속 입자(122)가 네트워크화된 금속 나노와이어(121)를 서로 연결시켜 줌으로써 기존 금속 나노와이어만 포함하는 투명도전층에 비해 접촉 저항(네트워크 저항)을 현저하게 낮출 수 있다. 그 결과, 투명도전체의 면저항이 낮아질 수 있는데, 구체예에서, 투명도전체의 면저항은 60Ω/□ 이하, 예를 들면 45 내지 60Ω/□이 될 수 있고, 상기 범위에서 저항 감소 및 Haze 감소 효과가 있을 수 있고, 면저항이 낮아 터치패널용 전극 필름으로 사용할 수 있고, 대면적 터치패널에 적용될 수 있다.The
또한, 도 2를 참조하면, 본 발명 일 실시예의 투명도전층(120)은 금속 나노와이어가 배향성이 적게 포함될 수 있다. '배향성'은 금속 나노와이어가 직경 대비 길이가 현저하게 커서 금속 나노와이어가 길이 방향으로 주로 코팅 되는 경향을 의미한다. 투명도전층 중 금속 나노와이어가 배향성이 있게 되면, 금속 나노와이어의 코팅 방향인 MD(machine direction) 방향, 및 MD 방향과 수직인 방향인 TD(transverse direction) 방향의 선 저항이 균일하지 못하여, MD와 TD 간의 채널 선저항 균일도가 나빠지게 되며, 이는 투명도전체를 패턴화한 후에도 채널 선저항 균일도가 낮아 디스플레이 구현에 어려움이 있을 수 있다.Referring to FIG. 2, the transparent
반면에, 본 발명 일 실시예의 투명도전층에서 금속 나노와이어는 금속 나노입자와 함께 코팅됨으로써 상대적으로 금속 나노와이어의 배향성이 줄어들어 MD, TD 방향 채널 선저항 균일도가 높음으로써 신뢰성을 높일 수 있다. 구체적으로, 투명도전체는 채널 선저항 균일도 값이 30% 이하, 예를 들면 1 내지 20%가 될 수 있고, 상기 범위에서 투명도전체로 사용할 수 있고, 투명 도전체를 패턴화하여 표시장치에 사용시 채널의 각도 별로 채널 저항(선 저항)의 편차가 낮아 장치 구동이 잘 될 수 있다. 채널 선저항 균일도 값이 낮을 수록 채널 선저항 균일도가 좋다.On the other hand, since the metal nanowires are coated with the metal nanoparticles in the transparent conductive layer of the embodiment of the present invention, the orientation of the metal nanowires is relatively reduced, and the uniformity of the channel line resistance in the MD and TD directions is high. Specifically, the total transparency may be equal to or less than 30%, for example, from 1% to 20%, of the channel line resistance uniformity. The transparent conductor may be used as the entire transparency in the above range, The deviation of the channel resistance (line resistance) is low for each angle, and the device can be driven well. The lower the channel line resistance uniformity value, the better the channel line resistance uniformity.
도 3은 본 발명의 채널 저항 균일도 값의 평가 방법의 모식도이다. 도 3을 참조하면, 본 명세서에서 "채널 저항 균일도 값"은 투명 도전체에 대해, 투명 도전층 중 금속 나노와이어가 코팅된 방향을 MD 방향, MD 방향에 수직인 방향을 TD 방향이라고 할 때, MD 방향이 장변인 직사각형의 제1시편(10)의 저항을 RMD(단위:Ω), TD 방향이 장변인 직사각형의 제2시편(20)의 저항을 RTD(단위:Ω)라고 할 때, 하기 식 1로 계산되는 값이 될 수 있다:3 is a schematic diagram of a method of evaluating the channel resistance uniformity value of the present invention. 3, the term "channel resistance uniformity value" refers to a value obtained when the direction in which the metal nanowires are coated in the MD direction and the direction perpendicular to the MD direction is the TD direction in the transparent conductive layer, When the resistance of the rectangular
<식 1><Formula 1>
채널 저항 균일도 값(%) = (RTD - RMD) / RMD x 100Channel resistance uniformity value (%) = (RTD - RMD) / RMD x 100
RMD와 RTD는 금속 나노와이어의 배향 방향에만 영향을 받고, 각각 제1시편과 제2시편의 크기에는 영향을 받지 않는데, 예를 들면 제1시편, 제2시편은 각각 단면이 장변 x 단변(70mm x 4mm)의 직사각형인 시편 또는 장변 x 단변(70mm x 4mm)의 직사각형인 시편이 될 수 있다.RMD and RTD are influenced only by the orientation direction of the metal nanowires and are not affected by the sizes of the first and second specimens. For example, each of the first specimen and the second specimen has a long side x short side (70 mm x 4 mm) or a rectangular test piece with a long side x short side (70 mm x 4 mm).
또한, 도 3은 투명 도전체에 대한 채널 저항 균일도 값 평가방법을 도시하였으나, 투명 도전체가 패턴화된 후에도 동일 방법으로 측정할 수 있다.Further, FIG. 3 shows a method of evaluating the channel resistance uniformity value for the transparent conductor, but it can be measured by the same method after the transparent conductor is patterned.
따라서, 본 발명 일 실시예의 투명 도전체는 금속 입자를 포함함으로써 금속 나노와이어 간의 접촉 저항을 낮추고 금속 나노와이어의 배향성을 억제함으로써 채널 선저항 균일도를 높일 수 있다.Therefore, the transparent conductor of one embodiment of the present invention can increase the uniformity of the channel line resistance by lowering the contact resistance between the metal nanowires and suppressing the orientation of the metal nanowires by including the metal particles.
금속 나노와이어(121)는 투명도전층에 도전성, 유연성(flexibility), 굴곡성을 제공하는데, 금속 나노와이어 단면의 직경(최단변)(d)에 대한 나노와이어 길이(최장변)(L)의 비(L/d, aspect ratio)는 10 내지 5,000이 될 수 있고, 상기 범위에서 낮은 나노와이어 밀도에서도 높은 도전성 네트워크를 구현할 수 있고, 면저항이 낮아질 수 있다. 예를 들면 aspect ratio는 500 내지 1,000, 예를 들면 500 내지 700이 될 수 있다. 금속 나노와이어는 단면의 직경(d)이 0 초과 100nm 이하, 예를 들면 10nm-100nm, 예를 들면 10nm-30nm가 될 수 있고, 상기 범위에서, 높은 L/d를 확보하여 전도성이 높고 면저항이 낮은 투명 도전체를 구현할 수 있다. 금속 나노와이어는 길이(L)가 20㎛ 이상, 예를 들면 20㎛-50㎛이 될 수 있고, 상기 범위에서, 높은 L/d를 확보하여 전도성이 높고 면저항이 낮은 도전성 필름을 구현할 수 있다.The
금속 나노와이어는 투명도전층 중 40중량% 이상, 구체적으로 50 내지 90중량%로 포함될 수 있고, 상기 범위에서, 충분한 도전성을 확보할 수 있고, 전도성 네트워크를 형성할 수 있다.The metal nanowires may be contained in an amount of 40 wt% or more, specifically 50 to 90 wt%, of the total transparency layer. In this range, sufficient conductivity can be ensured and a conductive network can be formed.
금속 나노와이어는 임의의 금속으로 제조된 나노와이어를 포함할 수 있다. 예를 들면, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 금 나노와이어 또는 이들의 혼합물이 될 수 있다. 바람직하게는 은 나노와이어 또는 이를 포함하는 혼합물을 사용할 수 있다.The metal nanowires may comprise nanowires made of any metal. For example, silver, copper, aluminum, nickel, gold nanowires or mixtures thereof. Silver nanowires or mixtures containing them may be preferably used.
금속 입자(122)는 금속 나노와이어와 이종의 물질로 된 입자일 수도 있지만, 동일 물질로 형성됨으로써 금속 나노와이어와의 접촉저항을 낮출 수 있다. 예를 들면, 금속 나노와이어가 은 나노와이어일 때, 금속 입자는 은 입자일 수 있다. 금속 입자는 평균 입경이 1~5 nm가 될 수 있고, 상기 범위에서 금속 나노와이어의 접촉저항을 낮추고 투명도전층의 두께를 얇게 할 수 있다.The
금속 입자의 평균입경:상기 금속 나노와이어의 직경의 비는 1:1 내지 1: 60,000이 될 수 있고, 바람직하게는 1:100 내지 1: 60,000, 더 바람직하게는 1:100 내지 1:10,000이 될 수 있다. 상기 범위에서 접촉저항감소 효과가 있을 수 있다.The ratio of the average particle diameter of the metal particles to the diameter of the metal nanowires may be 1: 1 to 1: 60,000, preferably 1: 100 to 1: 60,000, more preferably 1: 100 to 1: . There may be an effect of reducing the contact resistance in the above range.
본 발명 일 실시예의 투명도전층은 하기에서 상술하는 바와 같이, 금속 나노와이어, 점도조절제 및 금속 입자 형성제를 포함하는 투명도전층용 조성물로 형성되는데, 금속 입자 형성제는 금속 양이온을 포함하고, 투명도전층 형성시 금속 양이온이 경화 등에 의해 환원되면서 금속 입자를 형성한다. 따라서, 본 발명 일 실시예의 투명도전층 중 금속 입자는 평균 입경이 1~5 nm가 됨으로써 금속 나노와이어의 고밀도 연결시켜 상술한 효과를 가질 수 있다. 일반적으로 1~5 nm의 나노 입자 크기의 금속 입자는 구하기 어렵고, 환원 등의 화학 반응에 의해 가능하다.The transparent conductive layer in one embodiment of the present invention is formed of a composition for a transparent conductive layer containing metal nanowires, a viscosity modifier and a metal particle former, as described below, wherein the metal particle former comprises metal cations, The metal cations are reduced by curing or the like to form metal particles. Accordingly, the metal particles in the transparent conductive layer of the embodiment of the present invention have an average particle diameter of 1 to 5 nm, so that the above-mentioned effects can be obtained by connecting the metal nanowires at a high density. Generally, metal particles with nanoparticle size of 1 to 5 nm are difficult to obtain and can be obtained by chemical reactions such as reduction.
또한, 투명도전층은 금속 입자로 환원되지 않은 금속 양이온을 일부 포함할 수도 있다. In addition, the transparent conductive layer may partially contain metal cations not reduced to metal particles.
또한, 투명도전층은 점도조절제 또는 점도조절제로부터 생성되는 물질을 포함할 수 있는데, 예를 들면 점도조절제로 폴리(스티렌술폰산)(poly(styrenesulfonic acid))을 사용한 경우 투명도전층은 폴리스티렌술폰산 또는 폴리(스티렌술포네이트) 이온(PSS-)을 포함할 수 있고, 그 결과 금속 나노와이어의 네트워크의 안정화 효과가 있을 수 있다. 일반적으로 폴리(스티렌술폰산)은 투명도전층 형성시 염기 또는 금속 입자 형성제에 의해 중화되므로 투명도전층은 폴리(스티렌술포네이트) 이온(PSS- 이온)을 주로 포함될 수 있다.For example, when poly (styrenesulfonic acid) (poly (styrenesulfonic acid)) is used as a viscosity modifier, the transparent conductive layer may be a polystyrene sulfonic acid or a poly Sulfonate) ion (PSS < - >), resulting in a stabilizing effect of the network of metal nanowires. In general, poly (styrenesulfonic acid) is neutralized by a base or a metal particle former when a transparent conductive layer is formed, so that the transparent conductive layer mainly contains poly (styrenesulfonate) ions (PSS - ions).
도 2를 참조하면, 금속 나노와이어(121)와 금속 입자(122)는 매트릭스(123)에 함침될 수 있다. 매트릭스(123)는 투명 도전층(120)을 지지하며, 기재층(110)과 투명 도전층(120)의 결합을 강하게 할 수 있다. 매트릭스(123)는 바인더 등을 포함하는 매트릭스용 조성물로 형성될 수 있고, 매트릭스용 조성물은 분산제, 증점제 등을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the
투명 도전층(120)의 두께는 10nm 내지 1㎛, 구체적으로 20nm-500nm, 보다 구체적으로 30nm-150nm가 될 수 있고, 상기 범위에서 투명 도전체를 터치패널용 필름 용도로 사용할 수 있다.The transparent
기재층(110)은 투명성을 갖는 고분자 필름으로서, 파장 550nm에서 투과율이 85% 이상 100% 이하, 구체적으로 88 내지 99%인 필름이 될 수 있고, 상기 범위에서 투명 도전체의 광학특성이 개선될 수 있다. 구체예에서, 기재층은 폴리카보네이트, 시클릭올레핀폴리머, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리술폰, 폴리이미드, 실리콘(silicone), 폴리스티렌, 폴리아크릴, 폴리비닐클로라이드 수지 필름이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않고, 기재층은 2종 이상의 수지 필름이 접착제 등에 의해 적층된 형태가 될 수도 있다. The
기재층은 두께가 10 내지 200㎛, 구체적으로 50 내지 150㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서, 투명도전체에 사용될 수 있다. The base layer may have a thickness of 10 to 200 탆, specifically 50 to 150 탆, and within this range, it may be used for the entire transparency.
도 1에서 도시되지 않았지만, 기재층(110)의 일면 또는 양면에는 기능성 층이 더 적층될 수 있다. 기능성 층으로는 하드코팅층, 부식방지층, anti-glare 코팅층, 부착력증진층(adhesion promoter), 올리고머 용출 방지층 등이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.Although not shown in FIG. 1, a functional layer may be further laminated on one side or both sides of the
또한, 도 1에서 않았지만, 기재층(110)의 하부면에도 투명 도전층(120)이 더 형성될 수 있다.Although not shown in FIG. 1, a transparent
투명 도전체(100)는 파장 400 내지 700nm에서 헤이즈 미터로 측정된 헤이즈가 0 내지 1.5% 이하, 구체적으로 0.01 내지 1.5%이고, 투과도가 85% 이상 100% 이하, 예를 들면 90 내지 95%가 될 수 있다. 상기 범위에서 투명성이 좋아 투명 도전체 용도로 사용될 수 있다.The
투명 도전체(100)는 두께가 10 내지 100㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서 투명 전극 필름으로 사용될 수 있다.The
이하, 본 발명 다른 실시예의 투명도전체를 도 4를 참고하여 설명한다. 도 4는 본 발명 다른 실시예의 투명도전체의 단면도이다.Hereinafter, the transparency of another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 is a cross-sectional view of the entire transparency of another embodiment of the present invention.
도 4를 참고하면, 본 발명 다른 실시예의 투명도전체(200)는 기재층(110), 기재층(110) 상에 형성되고 금속 나노와이어(도시되지 않음)와 금속 입자(도시되지 않음)를 포함하는 투명도전층(120), 및 투명도전층(120) 상에 형성된 오버코팅층(130)을 포함할 수 있다. 오버코팅층을 더 포함함으로써 투명도전층 중 금속나노와이어의 산화를 막고 투명도전층과 기재층 간의 접착력을 높일 수 있다. 오버코팅층이 더 형성된 점을 제외하고는 본 발명 일 실시예의 투명도전체와 실질적으로 동일하다.4, the
오버코팅층은 자외선 경화형 또는 열 경화형 수지, 자외선 경화형 또는 열 경화형 모노머 중 하나 이상의 바인더, 개시제를 포함하는 오버코팅층용 조성물로 형성될 수 있고, 구체적으로 우레탄 (메타)아크릴레이트와 개시제로 형성될 수 있고, 또는 1관능 내지 6관능의 (메타)아크릴레이트 모노머 또는 올리고머를 포함하는 바인더와 개시제로 형성될 수 있다.The overcoat layer may be formed from a composition for an overcoat layer comprising at least one of an ultraviolet curable or thermosetting resin, an ultraviolet curable or thermosetting monomer, and an initiator, and may be specifically formed from a urethane (meth) acrylate and an initiator , Or a binder and an initiator comprising mono- or hexa-functional (meth) acrylate monomers or oligomers.
바인더는 (메타)아크릴레이트계 단관능 또는 다관능 모노머 중 하나 이상을 포함할 수 있는데, 구체적으로 1관능 이상, 보다 구체적으로 3관능 내지 6관능의 모노머를 포함할 수 있고, 선형 또는 분지형의 탄소수 1-20의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트, 히드록시기를 갖는 탄소수 1-20의 (메타)아크릴레이트, 지환족기를 갖는 탄소수 3-20의 (메타)아크릴레이트, 탄소수 3-20의 다가 알코올의 다관능 (메타)아크릴레이트, 또는 이들의 혼합물이 될 수 있다. The binder may include at least one of (meth) acrylate-based monofunctional or polyfunctional monomer, and may specifically include monofunctional or more, more specifically, trifunctional to hexafunctional monomers, and linear or branched (Meth) acrylates having an alkyl group of 1-20 carbon atoms, (meth) acrylates having 1-20 carbon atoms having a hydroxy group, (meth) acrylates having 3-20 carbon atoms having an alicyclic group, polyhydric alcohols having 3-20 carbon atoms Of a polyfunctional (meth) acrylate, or a mixture thereof.
구체적으로, 바인더는 트리메틸올프로판 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디(트리메틸올프로판) 테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 트리(메타)아크릴레이트, 글리세롤 트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 사이클로데칸디메탄올 디(메타)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. Specifically, the binder may be at least one selected from the group consisting of trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, di (trimethylolpropane) tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (Meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, (Meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate and cyclodecanedimethanol di But is not limited thereto.
개시제는 통상의 광중합 개시제로서 알파-히드록시케톤 계열로서, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 또는 이를 포함하는 혼합물을 사용할 수 있다. 오버코팅층용 조성물은 코팅 용이성을 위해 용제는 통상의 용제를 제한없이 사용할 수 있는데, 구체적으로 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 등을 사용할 수 있다.The initiator may be an alpha-hydroxy ketone series as a conventional photopolymerization initiator, or a mixture containing 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone or a mixture thereof. For the composition for the overcoat layer, conventional solvents may be used without any limitation for ease of coating. Specifically, propylene glycol monomethyl ether and the like can be used.
오버코팅층용 조성물은 바인더 50 내지 91중량%, 개시제 1 내지 5중량% 및 잔량의 용제를 포함할 수 있고, 상기 범위에서 UV 경화 및 방습 등의 효과가 있을 수 있다.The composition for the overcoat layer may contain 50 to 91% by weight of the binder, 1 to 5% by weight of the initiator, and a residual amount of the solvent, and may have effects such as UV curing and moisture resistance in the above range.
오버코팅층용 조성물은 오버코팅층의 성능 개선을 위한 첨가제를 더 포함할 수 있는데, 첨가제로는 부착증진제, 산화방지제 등을 포함할 수 있고, 첨가제는 고형분 기준 오버코팅층용 조성물 중 0.01 내지 10중량%로 포함될 수 있다. The composition for the overcoat layer may further include an additive for improving the performance of the overcoat layer. The additive may include an adhesion promoter, an antioxidant, etc., and the additive may be added in an amount of 0.01 to 10 wt% .
구체적으로, 오버코팅층용 조성물은 고형분 기준 바인더 85 내지 91중량%, 개시제 1 내지 5중량%, 0.01 내지 10중량%를 포함할 수 있다.Specifically, the composition for the overcoat layer may include 85 to 91% by weight of a solid base binder, 1 to 5% by weight of an initiator, and 0.01 to 10% by weight of an initiator.
오버코팅층은 두께가 30 nm 내지 200 nm가 될 수 있고, 상기 범위에서 투명 도전체에 사용될 수 있다.The overcoat layer may have a thickness of 30 nm to 200 nm and may be used in the transparent conductor in the above range.
도 4에서 도시되지 않았지만, 투명도전층(120)과 오버코팅층(130)은 일체형으로 형성될 수 있다. 상기 '일체형'은 투명도전층과 오버코팅층이 접착층 등에 의해 서로 접착되어 있지 않고 독립적으로 분리되지 않은 형태를 의미할 수 있다. Although not shown in FIG. 4, the transparent
또한, 도 4에서 않았지만, 기재층(110)의 하부면에도 투명 도전층(120), 오버코팅층(130) 중 하나 이상이 더 형성될 수 있다.Although not shown in FIG. 4, at least one of the transparent
본 발명 실시예들의 투명 도전체는 패턴화될 수도 있고, 패터닝 방법은 특별히 제한되지 않으며 공지의 방법을 사용할 수 있고, 예를 들면 습식 에칭 방법으로 패터닝될 수 있다.The transparent conductor of the embodiments of the present invention may be patterned, and the patterning method is not particularly limited and a known method may be used, and may be patterned by, for example, a wet etching method.
이하, 본 발명 일 실시예의 투명도전체의 제조방법을 설명한다. 본 발명 일 실시예의 투명도전체의 제조방법은 금속 나노와이어, 점도조절제 및 금속 입자 형성제를 포함하는 투명도전층용 조성물을 기재층에 코팅하고 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.Hereinafter, a method for manufacturing a transparent body according to an embodiment of the present invention will be described. The method of manufacturing a transparent body of an embodiment of the present invention may include coating a substrate layer with a composition for a transparent conductive layer containing a metal nanowire, a viscosity modifier, and a metal particle former, and curing the substrate layer.
금속 나노와이어는 금속 나노와이어 함유 용액을 사용할 수 있는데, 시판되는 Clearohm Ink(Cambrios사) 제품을 사용할 수 있다.The metal nanowire can be a solution containing a metal nanowire, and commercially available Clearohm Ink (Cambrios) products can be used.
점도조절제는 투명도전층용 조성물의 점도를 낮춤으로써 투명 도전체의 채널 선저항 균일도를 높이는데, 구체적으로 투명도전층용 조성물의 점도는 25℃에서 1 내지 10cps가 될 수 있고, 상기 범위에서 투명도전층용 조성물의 코팅성이 좋고 투명 도전체의 채널 선저항 균일도가 높을 수 있다.The viscosity adjusting agent improves the uniformity of the channel line resistance of the transparent conductor by lowering the viscosity of the composition for the transparent conductive layer. Specifically, the viscosity of the transparent conductive layer composition may be 1 to 10 cps at 25 캜, The coating property of the composition is good and the channel line resistance uniformity of the transparent conductor can be high.
점도조절제는 중량평균분자량(Mw)이 200 내지 2000g/mol이 될 수 있고, 상기 범위에서 점도조절 효과가 있을 수 있다. 점도조절제는 통상 알려진 점도조절제를 사용할 수 있는데, 예를 들면 폴리머릭 산(polymeric acid), 올리고머릭 산(oligomeric acid) 등을 사용할 수 있다. 구체적으로, 점도조절제는 폴리(스티렌술폰산), 폴리(카르보닉산) 등을 사용할 수 있고, 특히 폴리(스티렌술폰산)을 사용함으로써 반응성 향상의 효과가 있을 수 있다. 폴리(스티렌술폰산)은 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)이 결합된 PEDOT-PSS로 사용됨으로써 전도성 향상 효과가 있을 수도 있다. The viscosity modifier may have a weight average molecular weight (Mw) of 200 to 2000 g / mol, and may have viscosity control effect in the above range. As the viscosity controlling agent, conventionally known viscosity controlling agents can be used. For example, polymeric acid, oligomeric acid and the like can be used. Specifically, poly (styrenesulfonic acid), poly (carbonic acid) or the like can be used as the viscosity control agent, and in particular, poly (styrenesulfonic acid) can be used to improve the reactivity. Poly (styrenesulfonic acid) may be used as a PEDOT-PSS to which polyethylene dioxythiophene (PEDOT) is bonded to improve conductivity.
점도조절제는 0.1 내지 5중량%의 수용액으로 사용될 수 있고 상기 범위에서 과량으로 사용되어 금속 나노와이어가 산화되는 것을 막을 수 있다.The viscosity modifier may be used in an aqueous solution of 0.1 to 5 wt% and may be used in excess in the above range to prevent the metal nanowires from being oxidized.
점도조절제는 투명도전층용 조성물의 고형분 기준 0.1 내지 3중량%로 포함될 수 있고, 상기 범위에서 점도조절 효과가 있을 수 있다.The viscosity controlling agent may be contained in an amount of 0.1 to 3% by weight based on the solid content of the composition for a transparent conductive layer, and may have a viscosity control effect in the above range.
금속 입자 형성제는 금속 양이온을 포함하거나 반응에 의해 금속 양이온을 생성하고, 금속 양이온이 경화에 의해 환원되어 금속 입자를 형성함으로써 투명도전체의 접촉저항을 낮출 수 있다. 금속 입자 형성제는 금속 양이온을 공급할 수 있는 물질이라면 특별히 제한되지 않는다. The metal particle-forming agent contains metal cations or forms metal cations by the reaction, and metal cations are reduced by curing to form metal particles, so that the contact resistance of the entire transparency can be lowered. The metal particle former is not particularly limited as long as it is a material capable of supplying metal cations.
예를 들면, 금속 입자 형성제는 Ag+ 이온을 제공하는 물질로서 Ag2O, AgNO3 또는 이들의 혼합물이 될 수 있다. 특히, Ag2O는 하기 반응식 1에 의해 물과 반응하여 Ag+ 이온과 OH- 이온을 형성하고, 생성된 OH- 이온이 점도조절제의 H+ 이온을 중화시키므로, 투명도전층용 조성물에 염기를 별도로 첨가할 필요가 없어서 좋을 수 있다:For example, the metal particle former may be Ag 2 O, AgNO 3 or a mixture thereof as a material providing Ag + ions. Particularly, Ag 2 O reacts with water to form Ag + ion and OH - ion by the following Reaction Scheme 1, and the resulting OH - ions neutralize H + ions of the viscosity controlling agent. Therefore, It may be good not to add:
<반응식 1><Reaction Scheme 1>
Ag2O + H2O → 2Ag+ + 2OH- Ag 2 O + H 2 O - > 2Ag + + 2OH -
금속 입자 형성제는 투명도전층용 조성물의 고형분 기준 중 0.1 내지 5중량%로 포함될 수 있고, 상기 범위에서 전도성 향상 효과가 있을 수 있다.The metal particle-forming agent may be contained in an amount of 0.1 to 5 wt% based on the solid content of the composition for a transparent conductive layer, and the conductivity may be improved in the above range.
금속 나노와이어, 점도조절제, 및 금속 입자 형성제를 혼합하여 투명도전층용 조성물을 제조한다. 금속 나노와이어에 점도조절제와 금속 입자 형성제를 각각 혼합할 수도 있지만, 점도조절제와 금속 입자 형성제를 먼저 혼합하여 점도조절제를 변형(modification)시킨 후 금속 나노와이어와 혼합함으로써 점도조절제에 의해 금속 나노와이어가 산화되는 것을 막을 수 있다. A metal nanowire, a viscosity modifier, and a metal particle former are mixed to prepare a composition for a transparent conductive layer. The viscosity adjusting agent and the metal particle former may be first mixed with each other to modify the viscosity adjusting agent and then mixed with the metal nanowire to adjust the viscosity of the metal nanowire It is possible to prevent the wire from being oxidized.
점도조절제의 변형은 점도조절제에 금속 입자 형성제를 혼합하고 pH를 4 내지 9로 조절함으로서 수행될 수 있고, pH 조절은 염기를 사용하여 수행될 수 있는데, 염기는 예를 들면 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH) 등을 사용할 수 있다. 그러나, 금속 입자 형성제 Ag2O는 별개로 염기를 첨가할 필요 없이 상기 반응식 1에 의해 pH가 4 내지 9로 조절될 수 있다. 예를 들면, 점도조절제로 폴리(스티렌술폰산)(PSS)을, 금속 입자 형성제로 Ag2O를 사용한 경우, PSS- 이온과 Ag+ 이온을 포함하는 수용액을 금속 나노와이어와 혼합할 수 있고, 그 결과 점도조절 효과와 금속 입자 형성 효과도 얻을 수 있으며, 금속 나노와이어가 산화되는 것도 막을 수 있다. Modification of the viscosity modifier may be performed by mixing the metal particle former with a viscosity modifier and adjusting the pH to 4 to 9, and the pH adjustment may be performed using a base, for example, sodium hydroxide (NaOH) , Potassium hydroxide (KOH), and the like. However, the pH of the metal particle forming agent Ag 2 O can be adjusted to 4 to 9 by the above reaction scheme 1 without the need to add a base separately. For example, when poly (styrenesulfonic acid) (PSS) is used as a viscosity modifier and Ag 2 O is used as a metal particle former, an aqueous solution containing PSS - ions and Ag + ions can be mixed with metal nanowires, As a result, viscosity control effect and metal particle formation effect can be obtained and oxidation of metal nanowires can be prevented.
PSS- 이온과 Ag+ 이온의 염은 투명도전층용 조성물 중 고형분 기준으로 0.1 내지 3중량%로 포함될 수 있다.The salt of the PSS - ion and the Ag + ion may be contained in the composition for the transparent conductive layer in an amount of 0.1 to 3% by weight based on the solid content.
투명도전층용 조성물은 코팅 용이성을 위해 용제를 더 포함할 수 있고, 용제는 물, 알코올, 유기 용매 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.The composition for the transparent conductive layer may further include a solvent for ease of coating, and the solvent may include, but is not limited to, water, an alcohol, an organic solvent and the like.
투명도전층용 조성물은 바인더, 개시제, 첨가제 중 하나 이상을 더 포함할 수 있고, 첨가제는 증점제, 분산제 등이 될 수 있다. 바인더는 특별히 제한되지 않지만 (메타)아크릴레이트계 단관능 또는 다관능 모노머 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 분산제는 금속 나노와이어, 바인더의 분산을 높일 수 있고, 증점제는 조성물의 점도를 높여 소정 범위로 투명도전층이 형성되도록 할 수 있다. The composition for a transparent top layer may further comprise at least one of a binder, an initiator and an additive, and the additive may be a thickener, a dispersant, and the like. The binder is not particularly limited, but may include at least one of (meth) acrylate-based monofunctional or polyfunctional monomer. The dispersing agent can increase the dispersion of the metal nanowires and the binder, and the thickening agent can increase the viscosity of the composition to form a transparent conductive layer in a predetermined range.
바인더, 개시제 및 첨가제 전체는 투명도전층용 조성물 중 고형분 기준 0.1 내지 50중량%, 구체적으로 5 내지 45중량%로 포함될 수 있고, 상기 범위에서 광특성 향상, 접촉저항증가방지, 내구성 및 내화학성 등의 효과가 있을 수 있다.The binder, the initiator, and the additive may be contained in an amount of 0.1 to 50% by weight, specifically 5 to 45% by weight, based on the solid content in the composition for a transparent conductive layer. It can be effective.
투명도전층용 조성물을 기재층에 코팅하고 경화시켜 투명도전체를 제조할 수 있다. 코팅 방법은 특별히 제한되지 않는데, 바 코팅, 슬롯 다이 코팅, 그라비아 코팅 등, ROLL TO ROLL 방식등이 될 수 있고, 코팅 두께는 10nm 내지 1㎛, 구체적으로 20nm-500nm, 보다 구체적으로 30nm-150nm가 될 수 있다. 경화는 열경화, 광경화 중 하나 이상을 포함할 수 있는데, 열경화는 40 내지 180℃, 1분 내지 48시간 동안 수행될 수 있고, 광경화는 UV 조사량 50 내지 1000mJ/cm2으로 수행될 수 있다.The composition for a transparent transparency layer may be coated on the substrate layer and cured to prepare a transparent transparency. The coating method is not particularly limited, and may be a roll coating method, a slot die coating method, a gravure coating method or the like, and the coating thickness may be 10 nm to 1 μm, specifically 20 nm to 500 nm, more specifically 30 nm to 150 nm . The curing may include one or more of thermosetting, photo-curing, wherein the thermosetting can be performed at 40 to 180 ° C for 1 minute to 48 hours, and the photo-curing can be performed at a UV dose of 50 to 1000 mJ / cm 2 have.
본 발명 일 실시예의 투명도전체의 제조방법은 오버코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 오버코팅층용 조성물은 투명도전층용 조성물과 동일한 방법으로 코팅될 수 있고, The method of manufacturing a transparent body according to an embodiment of the present invention may further include forming an overcoat layer. Specifically, the composition for an overcoat layer can be coated in the same manner as the composition for a transparent conductive layer,
오버코팅층용 조성물의 코팅 두께는 30 내지 200nm가 될 수 있고, 상기 범위에서 투명도전체에 사용될 수 있다.The coating thickness of the composition for the overcoat layer may be 30 to 200 nm, and may be used for the entire transparency in the above range.
이하, 본 발명의 장치를 설명한다. 본 발명의 장치는 상기 투명 도전체를 포함하고, 구체적으로 터치패널, 터치스크린패널, 플렉시블(flexible) 디스플레이 등을 포함하는 광학표시장치, E-paper, 또는 태양 전지 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, the apparatus of the present invention will be described. The device of the present invention may include the transparent conductor and specifically include an optical display device including a touch panel, a touch screen panel, a flexible display, etc., E-paper, or a solar cell, It is not limited.
도 5 내지 도 7은 본 발명 일 실시예의 광학표시장치의 단면도이다.5 to 7 are sectional views of an optical display device according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 광학표시장치(300)는 기재층(110), 기재층(110)의 상부면에 형성된 제1전극(255)과 제2전극(260), 및 기재층(110)의 하부면에 형성된 제3전극(265)과 제4전극(270)을 포함하는 투명 전극체(230), 제1전극(255)과 제2전극(260)의 상부에 형성된 윈도우 글라스(205), 제3전극(265)과 제4전극(270)의 하부에 형성된 제1편광판(235), 제1편광판(235)의 하부면에 형성된 CF(COLOR FILTER) 글라스(240), CF 글라스(240)의 하부면에 형성되고 TFT(THIN FILM TRANSISTOR) 글라스를 포함하는 패널(245), TFT 글라스(245) 하부면에 형성된 제2편광판(250)을 포함하고, 투명 전극체(230)는 본 발명 실시예의 투명 도전체로 형성될 수 있다.5, an
투명 전극체(230)는 본 발명 실시예의 투명 도전체에서 투명 도전층(120)을 각각 소정의 방법(예:에칭 등)으로 패터닝하여 제1전극, 제2전극, 제3전극, 제4전극을 형성함으로써 제조될 수 있다. 제1전극(255)과 제2전극(260)은 Rx 전극, 제3전극(265)과 제4전극(270)은 Tx 전극이 될 수 있고, 그 역의 경우도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다. 윈도우 글라스(205)는 광학표시장치에서 화면 표시 기능을 수행하는 것으로, 통상의 유리 재질로 제조될 수 있다. 제1편광판(235), 제2편광판(250)은 광학표시장치에 편광 성능을 부여하기 위한 것으로, 외부광 또는 내부광을 편광시킬 수 있고, 편광자, 또는 편광자와 보호필름의 적층체를 포함할 수 있고, 편광자, 보호필름은 편광판 분야에서 알려진 통상의 것을 포함할 수 있다. 윈도우 글라스(205)와 투명 전극체(230) 사이 및 투명 전극체(230)와 제1 편광판(235) 사이에는 각각 점착 필름(210, 212)을 부가함으로써, 투명 전극체(230), 윈도우 글라스(205), 제1편광판(235) 간의 결합을 유지할 수 있다. 점착 필름(210, 212)은 통상의 점착 필름으로서, 예를 들면 OCA(optical clear adhesive) 필름이 될 수 있다. The
도 6을 참조하면, 광학표시장치(400)는 기재층(110), 기재층(110)의 상부면에 형성된 제3전극(265)과 제4전극(270)을 포함하는 투명 전극체(330), 제3전극(265)과 제4전극(270)의 상부에 형성되고 하부면에 제1전극(255)과 제2전극(260)이 형성된 윈도우 글라스(205), 투명 전극체(330)의 하부에 형성된 제1편광판(235), 제1편광판(235)의 하부면에 형성된 CF(COLOR FILTER) 글라스(240), CF 글라스(240)의 하부면에 형성된 TFT(THIN FILM TRANSISTOR) 글라스를 포함하는 패널(245), TFT 글라스(245) 하부면에 형성된 제2편광판(250)을 포함하고, 투명 전극체(330)는 본 발명 실시예의 투명 도전체로 형성될 수 있다.6, the
투명 전극체(330)는 본 발명 실시예의 투명 도전층(120)을 소정의 방법으로 패터닝하여 제3전극(265), 제4전극(270)을 형성함으로써 제조될 수 있다. 제1전극(255)과 제2전극(260)은 통상의 전극 형성 방법을 채용하여 형성할 수 있다. 윈도우 글라스(205)와 투명 전극체(330) 사이 및 투명 전극체(330)와 제1 편광판(235) 사이에는 각각 점착 필름(210, 212)을 부가함으로써, 투명 전극체, 윈도우 글라스, 제1편광판 간의 결합을 유지할 수 있다. The transparent electrode member 330 may be manufactured by forming the
도 7을 참조하면, 광학표시장치(500)는 제1기재층(110a), 제1기재층(110a)의 상부면에 형성된 제1전극(255)과 제2전극(260)을 포함하는 제1투명 전극체(430a), 제1투명 전극체(430a)의 하부에 형성되고, 제2기재층(110b), 제2기재층(110b)의 상부면에 형성된 제3전극(265)과 제4전극(270)을 포함하는 제2투명 전극체(430b), 제2투명 전극체(330b)의 하부에 형성된 제1편광판(235), 제1편광판(235)의 하부면에 형성된 CF(COLOR FILTER) 글라스(240), CF 글라스(240)의 하부면에 형성된 TFT(THIN FILM TRANSISTOR) 글라스(245), TFT 글라스(245) 하부면에 형성된 제2편광판(250)을 포함하고, 제1투명 전극체(430a)와 제2투명 전극체(430b)는 본 발명 실시예의 투명 도전체로 형성될 수 있다.7, the
제1투명 전극체(430a)와 제2투명 전극체(430b)는 본 발명 실시예의 투명 도전체에서 투명 도전층(120)을 소정의 방법으로 패터닝하여 제1전극, 제2전극 제3전극, 제4전극을 형성함으로써 제조될 수 있다. 제1투명 전극체(430a)와 윈도우 글라스(205) 사이, 제1투명 전극체(430a)와 제2투명 전극체(430b) 사이, 및 제2 투명 전극체(430b)와 제1 편광판(235) 사이에는 각각 점착 필름(210, 212, 214)을 부가함으로써, 투명 전극체, 윈도우 글라스, 제1편광판 간의 결합을 유지할 수 있다. 점착 필름(210, 212, 214)은 통상의 점착 필름으로서, 예를 들면 OCA(optical clear adhesive) 필름이 될 수 있다. 또한, 도 5 내지 도 7에서 도시되지 않았지만, 제1기재층, 제2기재층 또는 기재층은 수지 필름이 접착제 등에 의해 적층된 형태가 될 수도 있다.The first
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.
실시예Example 1 One
폴리(스티렌술폰산) 1중량% 수용액 100ml에 Ag2O 5g을 첨가하고 교반하여 pH가 7이 되도록 하여 폴리(스티렌술포네이트) 음이온과 은 양이온의 염(PSS-/ Ag+)을 포함하는 수용액을 제조하였다. pH가 7이 되지 않을 경우 염기, 또는 산을 더 첨가하여 pH를 7로 맞출 수도 있다. 위의 PSS/Ag+ 용액(pH 7) 0.135g을 은 나노와이어 용액(제품명:Clearohm ink, 금속 나노와이어와 바인더 포함) 10.97g에 첨가하고 교반하여 투명도전층용 조성물을 제조하였다. 투명도전층용 조성물 중 고형분 기준으로 PSS-/ Ag+ 염은 0.5중량%로 포함되었다.5 g of Ag 2 O was added to 100 ml of a 1 wt% aqueous solution of poly (styrenesulfonic acid) and stirred to adjust the pH to 7. An aqueous solution containing a poly (styrenesulfonate) anion and a silver salt (PSS - / Ag + ) . If the pH is not 7, the pH may be adjusted to 7 by further adding a base or an acid. 0.135 g of the above PSS / Ag + solution (pH 7) was added to 10.97 g of silver nanowire solution (trade name: Clearohm ink, metal nanowire and binder) and stirred to prepare a composition for a transparent conductive layer. The PSS - / Ag + salt was contained as 0.5% by weight based on the solid content in the transparent conductive layer composition.
기재층(폴리카보네이트 필름, 두께:50㎛)에 투명도전층용 조성물을 스핀 코팅 방법으로 코팅하여 투명도전층용 도막을 형성하고 80℃ 오븐에서 2분 이상 건조하고, UV 경화기에서 500mJ/cm2으로 경화시켜, 투명도전체를 제조하였다.The composition for a transparent conductive layer was coated on a base layer (polycarbonate film, thickness: 50 탆) by a spin coating method to form a coating film for a transparent conductive layer, dried in an oven at 80 캜 for 2 minutes or longer, cured at 500 mJ / cm 2 To prepare the entire transparency.
실시예Example 2 2
폴리(스티렌술폰산) 1중량% 수용액 100ml에 Ag2O 5g을 첨가하고 교반하여 pH가 7이 되도록 하여 폴리(스티렌술포네이트) 음이온과 은 양이온의 염(PSS-/ Ag+)을 포함하는 수용액을 제조하였다. pH가 7이 되지 않을 경우 염기, 또는 산을 더 첨가하여 pH를 7로 맞출 수도 있다. 위의 PSS/Ag+ 용액(pH 7) 0.135g을 은 나노와이어 용액(제품명:Clearohm ink, 금속 나노와이어와 바인더 포함) 10.97g에 첨가하고 교반하여 투명도전층용 조성물을 제조하였다. 투명도전층용 조성물 중 고형분 기준으로 PSS-/ Ag+ 염은 0.5중량%로 포함되었다.5 g of Ag 2 O was added to 100 ml of a 1 wt% aqueous solution of poly (styrenesulfonic acid) and stirred to adjust the pH to 7. An aqueous solution containing a poly (styrenesulfonate) anion and a silver salt (PSS - / Ag + ) . If the pH is not 7, the pH may be adjusted to 7 by further adding a base or an acid. 0.135 g of the above PSS / Ag + solution (pH 7) was added to 10.97 g of silver nanowire solution (trade name: Clearohm ink, metal nanowire and binder) and stirred to prepare a composition for a transparent conductive layer. The PSS - / Ag + salt was contained as 0.5% by weight based on the solid content in the transparent conductive layer composition.
프로필렌글리콜모노메틸에테르에 3관능 모노머인 TMPTA(트리메틸올프로판트리아크릴레이트) 0.72g, 6관능 모노머인 DPHA(디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트) 2.28g, 산화 방지제 Irganox 1010 0.5g, 개시제 Irgacure 184(CIBA사) 1.5g을 혼합하여 오버코팅층용 조성물을 제조하였다. 0.72 g of trifunctional monomer TMPTA (trimethylolpropane triacrylate) in propylene glycol monomethyl ether, 2.28 g of DPHA (dipentaerythritol hexaacrylate) as a hexafunctional monomer, 0.5 g of antioxidant Irganox 1010, 0.5 g of initiator Irgacure 184 CIBA) were mixed to prepare a composition for an overcoat layer.
기재층(폴리카보네이트 필름, 두께:50㎛)에 투명도전층용 조성물을 스핀 코팅 방법으로 코팅하여 투명도전층용 도막을 형성하고 80℃ 오븐에서 2분 이상 건조하고, 오버코팅층용 조성물을 스핀 코팅으로 코팅하여 오버코팅층용 도막을 형성하고 UV 경화기에서 500mJ/cm2으로 경화시켜, 투명도전체를 제조하였다.A composition for a transparent conductive layer was coated on a base layer (polycarbonate film, thickness: 50 占 퐉) by a spin coating method to form a coating film for a transparent conductive layer, dried in an oven at 80 占 폚 for 2 minutes or more, To form a coating film for the overcoat layer, and the coating film was cured at 500 mJ / cm 2 in a UV curing machine to prepare the entire transparency.
실시예Example 3 내지 6 3 to 6
실시예 2에서 투명도전층용 조성물 중 고형분 기준으로 PSS-/ Ag+의 함량을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 투명도전체를 제조하였다.Transparency was prepared in the same manner as in Example 2, except that the content of PSS - / Ag + was changed as shown in Table 1 based on the solid content in the transparent conductive layer composition.
실시예Example 7 7
실시예 2에서 폴리(스티렌술폰산) 대신에 폴리(에틸렌디옥시티오펜)으로 도핑된 폴리(스티렌술폰산)을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 투명도전체를 제조하였다.Except that poly (styrenesulfonic acid) doped with poly (ethylene dioxythiophene) was used instead of poly (styrenesulfonic acid) in Example 2, the entire transparency was prepared.
비교예Comparative Example 1 One
은 나노와이어 용액(제품명:Clearohm ink, 금속 나노와이어와 바인더 포함) 18.98g에 증류수 및 유기용제 PGME(프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르)를 첨가하여 투명도전층용 조성물 30g을 제조하였다.Distilled water and organic solvent PGME (propylene glycol monomethyl ether) were added to 18.98 g of a silver nanowire solution (trade name: Clearohm ink, including metal nanowires and a binder) to prepare 30 g of a composition for a transparent conductive layer.
프로필렌글리콜모노메틸에테르에 3관능 모노머인 TMPTA(트리메틸올프로판트리아크릴레이트) 0.72g, 6관능 모노머인 DPHA(디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트) 2.28g, 산화 방지제 Irganox 1010 0.5g, 개시제 Irgacure 184(CIBA사) 1.5g을 혼합하여 오버코팅층용 조성물을 제조하였다. 0.72 g of trifunctional monomer TMPTA (trimethylolpropane triacrylate) in propylene glycol monomethyl ether, 2.28 g of DPHA (dipentaerythritol hexaacrylate) as a hexafunctional monomer, 0.5 g of antioxidant Irganox 1010, 0.5 g of initiator Irgacure 184 CIBA) were mixed to prepare a composition for an overcoat layer.
기재층(폴리카보네이트 필름, 두께:50㎛)에 투명도전층용 조성물을 스핀 코팅 방법으로 코팅하여 투명도전층용 도막을 형성하고 80℃ 오븐에서 2분 이상 건조하고, 오버코팅층용 조성물을 스핀 코팅으로 코팅하여 오버코팅층용 도막을 형성하고 UV 경화기에서 500mJ/cm2으로 경화시켜, 투명도전체를 제조하였다.A composition for a transparent conductive layer was coated on a base layer (polycarbonate film, thickness: 50 占 퐉) by a spin coating method to form a coating film for a transparent conductive layer, dried in an oven at 80 占 폚 for 2 minutes or more, To form a coating film for the overcoat layer, and the coating film was cured at 500 mJ / cm 2 in a UV curing machine to prepare the entire transparency.
비교예Comparative Example 2 2
은 나노와이어 용액(제품명:Clearohm ink, 금속 나노와이어와 바인더 포함) 18.98g에 증류수를 첨가하여 투명도전층용 조성물 30g을 제조하였다.Distilled water was added to 18.98 g of a silver nanowire solution (trade name: Clearohm ink, including metal nanowires and a binder) to prepare 30 g of a composition for a transparent conductive layer.
프로필렌글리콜모노메틸에테르에 3관능 모노머인 TMPTA(트리메틸올프로판트리아크릴레이트) 0.72g, 6관능 모노머인 DPHA(디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트) 2.28g, 산화 방지제 Irganox 1010 0.5g, 개시제 Irgacure 184(CIBA사) 1.5g을 혼합하여 오버코팅층용 조성물을 제조하였다. 0.72 g of trifunctional monomer TMPTA (trimethylolpropane triacrylate) in propylene glycol monomethyl ether, 2.28 g of DPHA (dipentaerythritol hexaacrylate) as a hexafunctional monomer, 0.5 g of antioxidant Irganox 1010, 0.5 g of initiator Irgacure 184 CIBA) were mixed to prepare a composition for an overcoat layer.
기재층(폴리카보네이트 필름, 두께:50㎛)에 투명도전층용 조성물을 스핀 코팅 방법으로 코팅하여 투명도전층용 도막을 형성하고 80℃ 오븐에서 2분 이상 건조하고, 오버코팅층용 조성물을 스핀 코팅으로 코팅하여 오버코팅층용 도막을 형성하고 UV 경화기에서 500mJ/cm2으로 경화시켜, 투명도전체를 제조하였다.A composition for a transparent conductive layer was coated on a base layer (polycarbonate film, thickness: 50 占 퐉) by a spin coating method to form a coating film for a transparent conductive layer, dried in an oven at 80 占 폚 for 2 minutes or more, To form a coating film for the overcoat layer, and the coating film was cured at 500 mJ / cm 2 in a UV curing machine to prepare the entire transparency.
실시예와 비교예의 투명도전체에 대해 하기 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The following properties were evaluated for the transparency of the examples and comparative examples, and the results are shown in Table 1 below.
(중량%)PSS - / Ag +
(weight%)
(%)Hayes
(%)
(%)Transmittance
(%)
(Ω/□)Sheet resistance
(Ω / □)
(%)Channel line resistance uniformity value
(%)
상기 표 1과 같이, 본 발명의 투명도전체는 헤이즈가 낮고 투과율이 높아 투명하고, 면저항이 낮으며, 채널 저항 균일도 값이 현저하게 낮아 패턴화전, 패턴화된 후에도 MD, TD 방향 간의 채널 저항 균일도가 높음을 확인하였다. 따라서, 본 발명은 채널 저항 균일도가 개선되고 금속 나노와이어 간의 접촉 저항을 낮추어 면저항이 낮은 투명도전체를 제공하였다.As shown in Table 1, the transparency of the present invention is low in haze, transparent in transparency, low in sheet resistance, and remarkably low in channel resistance uniformity, so that even after patterning and patterning, channel resistance uniformity between MD and TD directions Respectively. Thus, the present invention has improved channel resistance uniformity and reduced contact resistance between metal nanowires to provide a low level of transparency as a whole.
PSS-/ Ag+를 포함하지 않는 비교예 2와 PSS-/ Ag+ 대신에 종전 유기용제를 포함하는 비교예 1은 패턴화된 후 채널 저항 균일도 값이 현저하게 높아, MD, TD 방향 간의 채널 저항 균일도가 낮음을 확인하였다.PSS - Comparative Example 1 is the channel resistance between the then patterned increased considerably channel resistance uniformity value, MD, TD directions, including a conventional organic solvent in place of / Ag + - / Comparative Example 2 and the PSS does not contain the Ag + It was confirmed that the uniformity was low.
(1) 헤이즈와 투과율(%):투명 도전체에 대해 투명 도전성층을 광원으로 향하게 하고 파장 400 내지 700nm에서 헤이즈미터(NDH-2000) D65광원을 사용하여 헤이즈와 투과율을 측정하였다.(1) Haze and Transmittance (%): The haze and the transmittance were measured using a haze meter (NDH-2000) D65 light source at a wavelength of 400 to 700 nm with the transparent conductive layer directed toward the light source for the transparent conductor.
(2)면저항(Ω/□):비접촉식 면저항 측정기(R-CHEK RC2175, EDTM사)를 사용하여 투명 도전체 표면에 대한 면저항을 측정하였다.(2) Surface Resistance (Ω / □): The surface resistance of the transparent conductor surface was measured using a non-contact typeface resistivity meter (R-CHEK RC2175, EDTM).
(3)채널 선저항 균일도 값: 투명 도전체에 대해 은 나노와이어 포함 분산 용액의 코팅 방향을 MD 방향, MD 방향에 수직인 방향을 TD 방향이라고 할 때, MD 방향이 장변인 장변 x 단변(70mm x 4mm)의 직사각형의 제1시편을 커팅하여 얻었다. 또한, TD 방향이 장변인 장변 x 단변(70mm x 4mm)의 직사각형의 제2시편을 커팅하여 얻었다. 제1시편과 제2시편 각각에 대해 멀티미터(multimeter, Sanwa社, CD800a)를 사용하여 시편 양단에서 선저항을 각각 측정하여 MD 방향 선저항과 TD 방향 선저항을 구하였다. 채널 저항 균일도 값을 (TD 방향 선저항 - MD 방향 선저항)/MD 방향 선저항 x 100으로 계산하였다.(3) Channel line resistance uniformity value: For the transparent conductor, when the coating direction of the dispersion solution containing silver nanowires is referred to as MD direction, and the direction perpendicular to MD direction is referred to as TD direction, the MD direction is defined as the long side short side x 4 mm) was cut to obtain a rectangular first specimen. Further, a rectangular second test piece having a long side x short side (70 mm x 4 mm) with the TD direction being the long side was cut and obtained. For each of the first and second specimens, line resistance was measured at both ends of the specimen using a multimeter (Sanwa, CD800a), and the MD direction resistance and the TD direction resistance were calculated. The channel resistance uniformity value was calculated as (TD direction line resistance - MD direction line resistance) / MD direction
(6) 은 입자 포함 여부: 투명 도전층에서 HR-TEM(high resolution transmission electron microscopy) 방법으로 은 입자가 포함되는지 여부를 관찰하였다. 투명도전체를 microtome 또는 FIB(focused ion beam)로 cross cutting 하여 HR-TEM 시편 제작 후 배율을 100K ~ 1000K 정도에서 관찰하여 1 ~ 5 nm 크기의 nanoparticle을 측정하였다.(6) Whether or not the particles are contained: Whether silver particles are included in the transparent conductive layer by HR-TEM (high resolution transmission electron microscopy) method was observed. The entire transparency was cross-cut with a microtome or FIB (focused ion beam) and HR-TEM specimens were fabricated and observed at a magnification of 100K ~ 1000K to measure 1 ~ 5 nm nanoparticles.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
Claims (12)
상기 기재층 상에 형성되고 금속 나노와이어와 금속 입자를 포함하는 투명 도전층을 포함하는 투명 도전체.Base layer, and
And a transparent conductive layer formed on the base layer and including metal nanowires and metal particles.
<식 1>
채널 저항 균일도 값(%) = (RTD - RMD) / RMD x 100
(상기 식 1에서, 상기 투명 도전층 중 금속 나노와이어가 코팅된 방향을 MD 방향, MD 방향에 수직인 방향을 TD 방향이라고 할 때, RMD(단위:Ω)는 MD 방향이 장변인 직사각형의 제1시편의 저항이고, RTD(단위:Ω)는 TD 방향이 장변인 직사각형의 제2시편의 저항이다).The transparent conductor according to claim 1, wherein the transparent conductor is a transparent conductor having a channel line resistance uniformity value of 30%
<Formula 1>
Channel resistance uniformity value (%) = (RTD - RMD) / RMD x 100
(Unit: Ω) of the transparent conductive layer in the MD direction, and the direction perpendicular to the MD direction is the TD direction, RMD (unit: Ω) 1 is the resistance of the specimen, and RTD (in ohms) is the resistance of the second rectangular specimen with the long side in the TD direction).
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