KR20160095295A - 보호코팅층이 형성된 투명전도막 및 이의 제조방법 - Google Patents

보호코팅층이 형성된 투명전도막 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR20160095295A
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신권우
장덕진
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전자부품연구원
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Abstract

본 발명은 보호코팅층이 형성된 투명전도막 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 은나노와이어를 포함한 박막 상부에 고분자수지 및 탄소나노튜브를 포함한 보호코팅층을 형성하기 때문에, 투명전도막의 정전기 발생을 억제하여 통전 불량, 단락 불량 및 절연 특성 손상을 방지할 수 있다.

Description

보호코팅층이 형성된 투명전도막 및 이의 제조방법 {CONDUCTIVE FILM WITH A PROTECTIVE COATING LAYER AND METHOD FOR MANUFACTURING OF THE SAME}
본 발명은 투명전도막에 관한 것으로, 특히 은나노와이어를 포함하는 박막 상부에 고분자수지 및 탄소나노튜브를 포함하는 보호코팅층이 형성된 투명전도막 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
은나노와이어가 포함된 투명전도막은 와이어 또는 튜브 형태의 나노구조체가 네트워크 구조를 형성하여 전도성의 박막을 형성한 것으로써, 전기전도성을 가지는 박막을 의미한다. 이러한 전도성 박막은 투명전극, 면발열체, 정전기방제 및 흡수제, 전자파차례 필름, 방열 소재, 트랜지스터, 센서 등 다양한 분야에 널리 사용되고 있다.
은나노와이어는 주로 길이 10 내지 30㎛, 폭 15 내지 30㎚의 형상으로 종단비가 매우 큰 나노입자이며, 서로 간에 물리적 접촉에 의해 전기적으로 연결되기 때문에, 정전기에 취약한 단점이 있다. 따라서 정전기로 인해 은나노와이어 투명전도막의 패턴 폭, 패턴 간격 등에 따라 패턴의 통전 불량, 단락 불량 등이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
특히 패턴을 형성하는 방법 중에 은나노와이어 투명전도막을 직접 에칭하지 않고, 감광수지를 포함한 은나노와이어 코팅액을 코팅한 후, 자외선 노광 및 세척 공정에 의해 국부적으로 전도도 차이를 형성하여 무에칭 방식으로 패턴을 형성한 경우, 절연 영역에도 은나노와이어가 존재하기 때문에 정전기에 의해 절연 영역에서 절연 특성이 손상되어 패턴 간 단락 불량이 발생하는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1468496호(2014.12.04.)
따라서 본 발명의 목적은 투명전도막의 정전기 발생을 억제하여, 통전 불량, 단락 불량 및 절연 특성 손상을 방지하는 보호코팅층을 형성한 투명전도막 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 투명전도막은 기판; 기판 위에 형성된 은나노와이어를 포함하는 박막; 및 박막 위에 형성된 고분자수지 및 탄소나노튜브를 포함하는 보호코팅층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 투명전도막은 고분자수지가 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴산 또는 폴리비닐알콜인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 투명전도막은 보호코팅층 자체의 표면저항이 106 내지 109 Ω/sq 인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 투명전도막은 보호코팅층이 부식방지제를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 투명전도막은 보호코팅층의 두께가 0.001 내지 100 ㎛ 인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 투명전도막을 제조하는 방법은 용매에 탄소나노튜브를 첨가하여 탄소나노튜브용액을 제조하는 탄소나노튜브용액 제조단계; 탄소나노튜브용액에 고분자 수지를 혼합하여 보호코팅용액을 제조하는 보호코팅용액제조단계; 보호코팅용액을 은나노와이어를 포함한 박막에 코팅시켜 보호코팅층을 형성하는 코팅단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 투명전도막을 제조하는 방법은 코팅단계 이전에 부식방지제를 첨가하는 첨가단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 투명전도막을 제조하는 방법은 보호코팅용액이 고분자 수지 0.1 내지 5 중량%, 탄소나노튜브 0.001 내지 0.5 중량%, 계면활성제 0.01 내지 1 중량%, 부식방지제를 0.0001내지 0.01 중량% 를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 투명전도막은 은나노와이어를 포함한 박막 상부에 고분자수지 및 탄소나노튜브를 포함한 보호코팅층이 형성된 구조를 갖기 때문에, 투명전도막의 정전기 발생을 억제하여 통전 불량, 단락 불량 및 절연 특성 손상을 방지한다.
도 1은 본 발명의 보호코팅층이 형성된 투명전도막을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 투명전도막의 제조순서도이다.
도 3는 본 발명의 투명전도막을 제조하는 방법의 일 예에 따른 흐름도이다.
도 4은 본 발명의 투명전도막을 제조하는 방법의 다른 예에 따른 흐름도이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
본 발명에 따른 투명전도막에 대해서 설명하기로 한다. 도 1은 보호코팅층이 형성된 투명전도막의 단면도 이다.
도 1을 참조하면, 투명전도막은 기판(10), 기판(10)의 상부에 형성된 박막(20), 및 박막(20) 상부에 형성된 보호코팅층(30)을 포함한다.
여기서 기판(10)은 광투과성을 갖는 투명한 물질로 제조될 수 있다. 예컨대 기판(10)의 소재로는 유리, 석영(quartz), 투명 플라스틱 기판, 투명 고분자 필름 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 이것에 한정되는 것은 아니다.
박막(20)은 은나노와이어를 포함한 박막으로서 전기전도성을 가지며 패턴이 형성되어 있거나 형성되어 있지 않을 수 있다. 박막(20)의 패턴은 에칭으로 형성하거나 에칭하지 않는 방식으로 형성할 수 있다.
박막(20)의 면저항은 0.1 내지 1000Ω/sq일 수 있고 광투과율은 50% 이상일 수 있다.
은나노와이어는 전도성 네트워크를 형성하는 물질로서, 서로 전기적으로 연결되어 기판(10)에 코팅되어 박막(20)에 포함될 수 있다. 박막(20)은 길이 10 내지 30㎛, 폭 15 내지 30㎚인 은나노와이어가 사용될 수 있다.
보호코팅층(30)은 고분자수지 및 탄소나노튜브를 포함할 수 있다.
보호코팅층(30) 자체의 면저항은 106 내지 109 Ω/sq일 수 있고 광투과율은 80% 이상일 수 있다.
보호코팅층(30)의 두께는 0.001 내지 100㎛일 수 있으며 보호코팅층(30)의 두께에 따라 보호코팅층이 형성된 투명전도막 표면의 면저항이 달라질 수 있다. 수십 나노미터 두께 이하로 얇게 보호코팅층(30)이 형성된 경우 은나노와이어 일부가 보호코팅층(30) 위로 노출되어 보호코팅층(30)이 형성된 후 표면의 면저항이 박막(20)의 면저항 수준으로 유지 될 수 있으며, 두껍게 보호코팅층(30)이 형성된 경우 보호코팅층이 형성된 투명전도막 표면의 면저항이 증가할 수 있다.
보호코팅층(30)은 하부에 형성된 박막(20)과 전기적으로 직접적으로 연결되어 복합전도막으로서의 특성을 가지지 않으며, 이에 박막(20)의 면저항 1000 Ω/sq 이하인 경우 보호코팅층(30)의 면저항을 106 으로 높게하여 박막(20)과 보호코팅층이(30) 1000배 이상의 저항 차이를 형성하게 한다.
보호코팅층(30)은 박막(20)의 특성을 유지 및 향상시키는 역할을 할 수 있다.
고분자수지는 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴산, 폴리비닐알콜일 수 있으며 이에 한하지 않는다. 고분자수지는 물 또는 알콜에 용해 또는 분산 될 수 있다.
탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브 또는 다중벽 탄소나노튜브가 있으며 이에 한하지 않는다. 보호코팅층(30)에 포함된 탄소나노튜브는 투명전도막에 발생될 수 있는 정전기로 인한 대전 현상을 막아 정전기로 인한 투명전도막의 불량을 방지할 수 있다.
보호코팅층(30)은 부식방지제를 더 포함할 수 있다. 부식방지제는 벤조트리아졸(benzotriazole), 톨리트리아졸(tolytriazole), 부틸 벤질 트리아졸(butyl benzyl triazole), 디티오티아디아졸(dithiothiadiazole), 알킬 디티오티아디아졸(alkyl dithiothiadiazole), 알킬티올(alkylthiols), 3,4-티아디아졸(3,4-thiadiazole), 2-메르캅토피리미딘(2-mercaptopyrimidine), 2-메르캅토벤족사졸(2-mercaptobenzoxazole), 5-아미노-1,3,4-시아다이아졸-2-시올(5-amino-1,3,4-thiadiazole-2-thiol), 벤조티아졸(benzothiazole), 2-아미노피리미딘(2-aminopyrimidine), 5,6-디메틸벤지미다졸(5,6-dimethylbenzimidazole), 2-메르캅토벤지미다졸(2-mercaptobenzimidazole)이 있으며, 이에 한하지 않는다.
본 발명에 따른 보호코팅층(30)이 형성된 투명전도막의 제조방법에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 여기서 도 2는 본 발명의 보호코팅층이 형성된 투명전도막의 제조방법을 설명하기 위한 제조순서도 이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 먼저 기판(10)을 준비한다.
다음으로 은나노와이어를 포함한 박막형성조성물을 기판(20) 위에 코팅한 후 열처리(건조)하여 은나노와이어를 포함한 박막(20)을 형성한다.
그리고 고분자수지 및 탄소나노튜브를 포함한 보호코팅용액을 박막(20) 위에 코팅한 후 열처리하여 보호코팅층(30)을 형성한다. 보호코팅층(30)을 형성하는 방법에 대하여는 아래의 도 3 및 도 4에서 자세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 보호코팅층이 형성된 투명전도막의 제조방법의 일 예에 따른 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 일 예에 따른 투명전도막의 제조방법은 용매에 탄소나노튜브를 첨가하여 탄소나노튜브용액을 제조하는 탄소나노튜브용액 제조단계(S10), 탄소나노튜브용액에 고분자 수지를 혼합하여 보호코팅용액을 제조하는 보호코팅용액제조단계(S20), 보호코팅용액을 은나노와이어를 포함한 박막에 코팅시켜 보호코팅층을 형성하는 코팅단계(S30)를 포함한다.
탄소나노튜브용액 제조단계(S10)는 용매인 물 또는 알콜에 탄소나노튜브를 분산시키며 탄소나노튜브의 함량에 따라서 보호코팅층의 면저항이 조절될 수 있다. 또한 용매는 물 또는 알콜 뿐만 아니라 디메칠포름아미드 및 N-메칠-2-피롤리돈과 같은 극성 유기용매일 수 있으며 이에 한하지 않는다.
탄소나노튜브용액 제조단계(S10)에서 계면활성제를 첨가할 수 있으며, 계면활성제는 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양성이온계 일 수 있으며 이에 한하지 않는다.
한편, 탄소나노튜브는 전도성물질로 보호코팅층에 포함되어 보호코팅층 자체의 면저항을 106~109 Ω/sq 수준으로 하게 하여 대전 방지 기능을 발휘할 수 있다.
보호코팅용액제조단계(S20)는 탄소나노튜브용액에 고분자 수지를 일정한 비율로 혼합하며, 여기에 에탄올, 이소프로필알콜, 디메칠포름아미드와 같은 유기용매를 첨가할 수 있다.
그리고 보호코팅용액을 은나노와이어를 포함한 박막에 코팅시켜 보호코팅층을 형성한다.
여기서 보호코팅용액은 고분자 수지 0.1 내지 5 중량%, 탄소나노튜브 0.001 내지 0.5 중량%, 계면활성제 0.01 내지 1 중량%, 부식방지제를 0.0001내지 0.01 중량% 포함할 수 있다.
보호코팅용액은 스프레이코팅, 스핀코팅, 딥코팅, 캐스팅, 슬로다이코팅, 슬릿다이코팅, 마이크로그라비아코팅 등의 방법에 의하여 박막에 코팅시킬 수 있으며 이에 한하지 않는다.
도 4은 본 발명에 따른 보호코팅층이 형성된 투명전도막의 다른 예에 따른 흐름도이다.
도 4을 참조하면, 다른 예에 따른 투명전도막의 제조방법은 용매에 탄소나노튜브를 첨가하여 탄소나노튜브용액을 제조하는 탄소나노튜브용액 제조단계(S10), 탄소나노튜브용액에 고분자 수지를 혼합하여 보호코팅용액을 제조하는 보호코팅용액제조단계(S20), 보호코팅용액을 은나노와이어를 포함한 박막에 코팅시켜 보호코팅층을 형성하는 코팅단계(S30)를 포함한다.
다른 예에 따른 투명전도막의 제조방법은 코팅단계(S30) 이전에 탄소나노튜브용액 또는 보호코팅용액에 부식방지제를 첨가하는 부식방지제 첨가단계(S25)를 더 포함할 수 있으며 탄소나노튜브용액 제조단계(S10) 또는 보호코팅용액제조단계(S20) 이후에 첨가될 수 있다. 도 4에서는 보호코팅용액제조단계(S20)에서 제조된 보호코팅용액에 부식방지제를 첨가하는 일 예를 개시하였다.
부식방지제를 첨가하는 경우 박막에 대한 보호코팅층의 접착성 및 환경안정성을 향상시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 투명전도막의 대전방지성능을 판단하기 위해서, 실시예 1 및 비교예 1에 따른 실험을 하였고, 실험 결과는 표 1과 같다.
보호코팅층 형성여부 대전압
실시예 1 O 0.1kV 이하
비교예 1 X 15kV
[실시예 1]
물을 용매로 단일벽 탄소나노튜브 0.5중량%, 벤젼솔폰산나트륨연 1중량%을 첨가하여 초음파 분산시켜 탄소나토튜브용액을 제조하였다. 분산된 탄소나노튜브용액을 원심분리 방법으로 침전물을 제거하였다. 30중량% 농도의 폴리우레탄 수분산액 0.5g을 탄소나노튜브용액에 1g 비율로 혼합하여 보호코팅용액을 제조하였다. 보호코팅용액에 물 1.5g, 에탄올 3g, 이소프로필알콜 3g, 디메칠포름아미드 1g을 첨가하고 벤조트리아졸을 0.001중량%를 첨가하였다. 보호코팅용액을 PET 기판에 도포한 후 스핀코팅 방법으로 코팅하여 보호코팅층을 형성하였다. 코팅 한 후 130℃에서 10분 건조시켰다. 보호코팅층으로 인한 대전방지 효과를 실험하기 위해 실시예 1에 따른 투명전도막의 보호코팅층에 이형 보호필름을 붙였다가 떼는 방식으로 10회 반복하였다.
[비교예 1]
비교예 1은 표 1에 나타난 바와 같이 보호코팅층이 형성되지 않은 PET 기판이다. 비교예 1에 따른 투명전도막의 박막에 이형 보호필름을 붙였다가 떼는 방식으로 10회 반복하였다.
실시예 1을 측정한 결과, 보호코팅층 자체의 면저항을 측정하기 위해 전도성 박막(20)이 없는 기판(10)에 바코팅으로 스핀코팅하여 특성을 평가하였다. 보호코팅된 기판의 면저항은 2 x 107 Ω/sq, 투과도는 90.4%, 헤이즈는 0.57%였다.
또한, PET 기판에 이형 보호필름을 붙였다가 떼었을 때 대전압은 0.1kV 이하의 대전압이 측정되었다.
반면에 비교예 1은 PET 기판에 이형 보호필름을 붙였다가 떼었을 때 15kV 이상의 높은 대전압이 측정되었다.
따라서, 보호코팅층이 형성되어 있는 실시예 1에서 낮은 대전압을 발생되므로 보호코팅층이 대전방지성능이 있음을 알 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 투명전도막의 정전기 발생 및 패턴 저항 변화에 따라 통전 불량을 판단하기 위해서, 실시예 2 및 비교예 2 에 따른 실험을 하였고, 실험 결과는 표 2와 같다.
보호코팅층 형성여부 정전기 발생여부 패턴저항 변화여부 통전 불량 여부
실시예 2 O X 62kΩ에서61kΩ X
비교예 2 X O 62kΩ에서 측정불능 O
[실시예 2]
물을 용매로 단일벽 탄소 나노튜브 0.5중량%, 벤젼솔폰산나트륨연 1중량%을 첨가하여 초음파 분산시켜 탄소나토튜브용액을 제조하였다. 분산된 탄소나노튜브용액을 원심분리 방법으로 침전물을 제거하였다. 30중량% 농도의 폴리우레탄 수분산액 0.5g을 탄소나노튜브용액에 1g 비율로 혼합하여 보호코팅용액을 제조하였다. 보호코팅용액에 물 1.5g, 에탄올 3g, 이소프로필알콜 3g, 디메칠포름아미드 1g을 첨가하고 벤조트리아졸을 0.001중량%를 첨가하였다. 보호코팅용액을 패턴이 바(bar)모양으로 형성되어 있으며 길이 50mm, 폭 50㎛, 패턴 간 사이 간격 20㎛인 은나노와이어가 포함된 박막이 형성된 기판에 스핀코팅 방법으로 코팅하여 보호코팅층을 형성하였다. 코팅 한 후 130℃에서 10분 건조시켰다. 실시예 2에 따른 투명전도막의 보호코팅층에 이형 보호필름을 붙였다가 떼는 방식으로 10회 반복하였다.
[비교예 2]
비교예 2는 표 2에 나타난 바와 같이 보호코팅층이 형성되지 않았으며 같은 모양으로 패턴된 은나노와이어가 포함된 박막이다. 정전기를 발생시키기 위해, 비교예 2에 따른 투명전도막의 박막에 이형 보호필름을 붙였다가 떼는 방식으로 10회 반복하였다.
실시예 2는 초기의 패턴 저항값이 62 kΩ였으며, 정전기를 발생시키기 위해 이형 보호필름을 붙였다가 떼는 방식을 10회 반복하고 패턴 양끝의 저항을 측정하였을 때 61kΩ이었다. 이는 이형 보호필름 접촉에 의하여도 정전기가 크게 형성되지 않고 패턴 저항도 크게 달라지지 않았음을 알 수 있다.
반면에 비교예 2는 초기의 패턴 저항값이 62kΩ 였으며, 정전기를 발생시키기 위해 이형 보호필름을 붙였다가 떼는 방식을 10회 반복하고 패턴 양끝의 저항을 측정하였을 때 저항은 측정기에 측정되지 않는 수준으로 증가하였다.
따라서, 비교예 2는 정전기에 의해서 패턴에 통전 불량이 발생한 것이며, 실시예 2의 보호코팅층이 형성된 투명전도막은 정전기가 크게 발생하지 않고, 패턴 저항값이 유지되어 통전 불량이 발생하지 않음을 알 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 투명전도막의 패턴 저항 및 패턴 간 저항에 따라 단락 불량을 판단하기 위해서, 실시예 3 및 비교예 3 에 따른 실험을 하였고, 실험 결과는 표 3과 같다.
보호코팅층 형성여부 패턴 저항 변화여부 패턴 간 저항 변화여부 단락 불량 여부
실시예 3 O X X X
비교예 3 X X 20MΩ 이상 에서 5kΩ O
[실시예 3]
물을 용매로 단일벽 탄소 나노튜브 0.5중량%, 벤젼솔폰산나트륨연 1중량%을 첨가하여 초음파 분산시켜 탄소나토튜브용액을 제조하였다. 분산된 탄소나노튜브용액을 원심분리 방법으로 침전물을 제거하였다. 30중량% 농도의 폴리우레탄 수분산액 0.5g을 탄소나노튜브용액에 1g 비율로 혼합하여 보호코팅용액을 제조하였다. 보호코팅용액에 물 1.5g, 에탄올 3g, 이소프로필알콜 3g, 디메칠포름아미드 1g을 첨가하고 벤조트리아졸을 0.001중량%를 첨가하였다. 은나노와이어 박막은 에칭하지 않고 자외선 감광성 수지를 포함한 은나노와이어 코팅액을 PET 기판에 코팅하여 자외선 노광 및 세척의 방법으로 전도막의 국부적 영역에 전기전도도 차이를 형성하는 방식으로 바(bar)모양의 패턴을 형성하였다. 바(bar)모양의 패턴은 길이는 100mm, 폭 200㎛, 패턴 간격 100㎛을 형성한다. 보호코팅용액을 패턴이 형성된 박막에 스핀코팅 방법으로 코팅한 후 건조하여 보호코팅층을 형성하였다. 실시예 3에 따른 투명전도막의 보호코팅층에 이형 보호필름을 붙였다가 떼는 방식으로 10회 반복하였다.
[비교예 3]
은나노와이어 박막은 에칭하지 않고 자외선 감광성 수지를 포함한 은나노와이어 코팅액을 PET 기판에 코팅하여 자외선 노광 및 세척의 방법으로 전도막의 국부적 영역에 전기전도도 차이를 형성하는 방식으로 바(bar)모양의 패턴을 형성하였다. 즉 비교예 3에 따른 투명전도막은 실시예 3에서 보호코팅층이 형성되기 전의 투명전도막이다. 비교예 3에 따른 투명전도막의 박막에 이형 보호필름을 붙였다가 떼는 방식으로 10회 반복하였다.
실시예 3에 있어서 보호코팅층이 형성되기 전의 투명전도막, 즉 비교예 3에 따른 투명전도막은 자외선 노광 부분은 절연 영역이 되어 면저항 106Ω/sq 이상으로 계측기 측정 범위를 벗어났고, 비노광 부분은 전도성 영역으로 면저항 74Ω/sq으로 측정되었다. 초기 패턴 양단의 저항은 41 kΩ, 패턴 간 저항은 20 MΩ 이상으로 측정 한계치를 초과하는 절연 특성을 보였다.
실시예 3에 따른 실험으로 보호코팅 후 투명전도막은 패턴 저항은 42 kΩ, 패턴 간 저항은 20 MΩ 이상으로 보호코팅 전과 유사하게 측정되었다. 보호코팅층이 형성된 후 투명전도막에 정전기를 발생하게 하기 위하여 이형 보호필름을 붙였다 떼는 방식으로 10회 반복 실시하였다. 실험 결과, 패턴 저항값은 40 kΩ으로 저항이 유지되었고 패턴 간 저항도 20MΩ 이상으로 절연특성이 유지되었다.
비교예 3에서 정전기를 발생시키기 전 투명전도막의 패턴 저항은 40kVΩ 패턴 간 저항은 20MΩ 이상으로 측정 한계치를 초과하는 절연 특성을 보였다. 정전기를 발생하기 위하여, 비교예 3에 따른 투명전도막에 이형 보호필름을 붙였다 떼는 방식으로 10회 반복 실시하였다. 실험 결과, 패턴 저항은 42kΩ으로 비슷한 수준을 유지되었지만, 패턴 간 저항은 5kV 수준으로 감소하여 절연특성이 감소하였다.
따라서, 실시예 3은 패턴 간 저항값이 유지되고 비교예 3은 패턴 간 저항값이 감소되어 절연 특성이 감소하는 것으로 보호코팅층이 없는 경우 정전기로 인해 패턴간 단락 불량이 형성되고 보호코팅층이 형성된 투명전도막은 단락 불량을 방지할 수 있음을 알 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 은나노와이어를 포함한 박막 상부에 고분자수지 및 탄소나노튜브를 포함한 보호코팅층이 형성된 투명전도막 및 이의 제조방법은 투명전도막의 정전기 발생을 억제하는 대전방지기능이 있으며, 통전 불량 및 단락 불량을 방지할 수 있다.
한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
10. . .기판 20. . .박막
30. . .보호코팅층

Claims (8)

  1. 기판;
    상기 기판 위에 형성된 은나노와이어를 포함하는 박막; 및
    상기 박막 위에 형성된 고분자수지 및 탄소나노튜브를 포함하는 보호코팅층;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전도막.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고분자수지는 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴산 또는 폴리비닐알콜인 것을 특징으로 하는 투명전도막.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 보호코팅층은 표면저항이 106 내지 109 Ω/sq 인 것을 특징으로 하는 투명전도막.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 보호코팅층은 부식방지제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전도막.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 보호코팅층은 두께가 0.001 내지 100 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 투명전도막.
  6. 용매에 탄소나노튜브를 첨가하여 탄소나노튜브용액을 제조하는 탄소나노튜브용액 제조단계;
    상기 탄소나노튜브용액에 고분자 수지를 혼합하여 보호코팅용액을 제조하는 보호코팅용액제조단계;
    상기 보호코팅용액을 은나노와이어를 포함한 박막에 코팅시켜 보호코팅층을 형성하는 코팅단계;
    를 포함하는 투명전도막의 제조 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 코팅단계 이전에 상기 탄소나노튜브용액 또는 상기 보호코팅용액에 부식방지제를 첨가하는 부식방지제 첨가단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전도막의 제조 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 보호코팅용액은 고분자 수지 0.1 내지 5 중량%, 탄소나노튜브 0.001 내지 0.5 중량%, 계면활성제 0.01 내지 1 중량%, 부식방지제를 0.0001내지 0.01 중량% 를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명전도막의 제조 방법.
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