특허청구의범위청구항 1 구리나노콜로이드 ; 구리염 ; 및폴리비닐피롤리돈, 에틸렌디아민, 및디에틸렌아민을포함하는군으로부터선택되고, 상기구리염과반응을일으킬수있는고분자 ; 를포함하는전도성금속잉크를인쇄하여제조되는전도성금속막. 청구항 2 삭제청구항 3 제1항에있어서, 상기구리나

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선희 석
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1 (19) 대한민국특허청 (KR) (12) 등록특허공보 (B1) (51) 국제특허분류 (Int. Cl.) B22F 7/02 ( ) B22F 3/10 ( ) B22F 9/02 ( ) (21) 출원번호 (22) 출원일자 2010 년 12 월 02 일 심사청구일자 2010 년 12 월 02 일 (65) 공개번호 (43) 공개일자 2012 년 06 월 12 일 (56) 선행기술조사문헌 KR A* KR A* JP A KR A * 는심사관에의하여인용된문헌 (45) 공고일자 2013년06월20일 (11) 등록번호 (24) 등록일자 2013년06월12일 (73) 특허권자 한국기계연구원 대전광역시유성구가정북로 156 ( 장동 ) (72) 발명자 유지훈 부산광역시동래구명륜동 753 명륜쌍용예가 101 동 1804 호 양상선 경상남도창원시성산구토월로 32, 한국기계연구원아파트 401 호 ( 가음정동 ) 김용진 경상남도창원시성산구대암로 56, 6 동 404 호 ( 남양동, 롯데아파트 ) (74) 대리인 이원희 전체청구항수 : 총 14 항심사관 : 강민석 (54) 발명의명칭저온소결전도성금속막및이의제조방법 (57) 요약 본발명은저온소결전도성금속잉크및이의제조방법에관한것으로서, 더욱상세하게는금속나노콜로이드, 금속염및상기금속염과반응을일으키는고분자를포함하는전도성금속잉크를인쇄하여제조되는전도성막또는패턴및금속나노콜로이드를제조하는단계 ( 단계 1); 금속염및고분자를혼합하여혼합물을제조하는단계 ( 단계 2); 상기단계 1 및단계 2 에서제조된금속나노콜로이드와금속염 / 고분자혼합물을교반하여금속잉크를제조하는단계 ( 단계 3); 상기단계 3 에서제조된금속잉크를인쇄하는단계 ( 단계 4); 및상기단계 4 의인쇄물을건조하고열처리하는단계 ( 단계 5) 를포함하는것을특징으로하는전도성금속막또는패턴의제조방법을제공한다. 본발명에따른전도성금속막또는패턴은종래의은나노입자가아닌구리나노입자를사용함으로써제조단가가낮은효과가있다. 또한, 본발명에따른전도성금속막또는패턴은소결온도가낮은효과가있으며, 이에따라종래의구리나노입자를사용시소결온도가높았던종래의문제점을극복하여플렉서블한특징을가지는플라스틱재질의기판에본발명에따른전도성금속막또는패턴을적용할수있는효과가있다. 대표도 - 도 1-1 -

2 특허청구의범위청구항 1 구리나노콜로이드 ; 구리염 ; 및폴리비닐피롤리돈, 에틸렌디아민, 및디에틸렌아민을포함하는군으로부터선택되고, 상기구리염과반응을일으킬수있는고분자 ; 를포함하는전도성금속잉크를인쇄하여제조되는전도성금속막. 청구항 2 삭제청구항 3 제1항에있어서, 상기구리나노콜로이드는 1 내지 500 nm 크기인금속입자를포함하는것을특징으로하는전도성금속잉크를인쇄하여제조되는전도성금속막. 청구항 4 제 1 항에있어서, 상기구리나노콜로이드의구리함유량은 0.1 내지 80 중량 % 인것을특징으로하는전도성금 속잉크를인쇄하여제조되는전도성금속막. 청구항 5 제 1 항에있어서, 상기구리염은구리유기물, 구리질화물및구리염화물을포함하는군으로부터선택되는것을 특징으로하는전도성금속잉크를인쇄하여제조되는전도성금속막. 청구항 6 삭제청구항 7 제1항에있어서, 상기금속잉크는점도조절제를더포함하는것을특징으로하는전도성금속잉크를인쇄하여제조되는전도성금속막. 청구항 8 제1항에있어서, 상기전도성금속잉크의인쇄는그라비아인쇄법, 오프셋인쇄법, 잉크젯프린팅, 스크린프린팅, 임프린트 (imprint) 및스핀코팅을포함하는군으로부터선택되는방법으로수행되는것을특징으로하는전도성금속잉크를인쇄하여제조되는전도성금속막. 청구항 9 구리나노콜로이드를제조하는단계 ( 단계 1); 구리염및고분자를혼합하여혼합물을제조하는단계 ( 단계 2); - 2 -

3 상기단계 1 및단계 2에서제조된구리나노콜로이드와구리염 / 고분자혼합물을교반하여금속잉크를제조하는단계 ( 단계 3); 상기단계 3에서제조된금속잉크를인쇄하는단계 ( 단계 4); 및상기단계 4의인쇄물을열처리하는단계 ( 단계 5) 를포함하는것을특징으로하는제1항의전도성금속막의제조방법. 청구항 10 제 9 항에있어서, 상기단계 1 의구리나노콜로이드는전기선폭발법을통하여제조되는것을특징으로하는전 도성금속막의제조방법. 청구항 11 제 9 항에있어서, 상기단계 2 의구리염및고분자가혼합되는농도는 0.01 내지 1 mol 인것을특징으로하는 전도성금속막의제조방법. 청구항 12 제9항에있어서, 상기단계 4의인쇄는그라비아인쇄법, 오프셋인쇄법, 잉크젯프린팅, 스크린프린팅, 임프린트 (imprint) 및스핀코팅을포함하는군으로부터선택되는방법으로수행되는것을특징으로하는전도성금속막의제조방법. 청구항 13 제 9 항에있어서, 상기단계 4 의인쇄는아르곤, 수소및공기로이루어진군으로부터선택되는가스분위기에서 수행되는것을특징으로하는전도성금속막의제조방법. 청구항 14 제 9 항에있어서, 상기단계 5 의열처리는 100 내지 500 의온도에서수행되는것을특징으로하는전도성금 속막의제조방법. 청구항 15 제 1 항에있어서, 상기전도성금속막은패턴이형성된금속막인것을특징으로하는전도성금속막. 청구항 16 제 9 항에있어서, 상기단계 4 의인쇄를통해패턴이형성되는것을특징으로하는전도성금속막의제조방법. 명세서 [0001] 기술분야 본발명은저온소결전도성금속막및이의제조방법에관한것이다

4 [0002] 배경기술최근디스플레이, FPCB, RFID 등의전극이나회로를구성하는데있어서고신뢰성과고전도성에대한요구가증대되고있으며, 디스플레이의대화면화와고효율, 고해상도에대한요구가늘어남과동시에플렉서블한기판을사용하고자하는요구가증대되고있다. 또한, PDP, LCD 등다양한평판디스플레이시장에서의치열한경쟁은전극소재를비롯한소재의원가절감과공정비용을줄이기위한노력으로나타나고있는실정이다. 나아가각종휴대용전자기기들의소형화가진행되면서, 이들내부에사용되는칩도보다고밀도, 고집적의형태로제작될것이요구되고있으며, 특히배선형성을위하여미세패턴형성기술의개발이주목되고있다. [0003] 각종전자기기에들어가는기판에서배선패턴등의도전층을형성하는방법중일반적으로알려진것은금속을도금하는방법이다. 그외액상의열경화성수지재료중도전성분말이분산된도전페이스트를도포또는인쇄하여기판에배선을형성한후, 수지를열경화시키는방법도사용되고있으며, 금속의초미립자를유기분산매중에균일하게분산시킨금속초미립자분산액을반도체기판위에도포한후가열함으로써유기용매의제거와동시에금속초미립자를융착시키는박막형성방법등도알려져있다. 하지만도금법의경우금속이온으로부터의도금막성장속도가느리기때문에, 두꺼운 ( 약 10 μm 이상의두께 ) 도전막, 도전층또는층간단락부를형성하기위해서는상당히긴시간이요구되며, 이에따라생산성이낮다는문제점이있다. 또한, 도전페이스트나금속초미립자분산액을도포, 인쇄등에적용하여도전층을형성하는방법은도전층의두께나도전층의형성위치등을정밀제어하는것이어렵다는단점이있다. 특히, 수지와도전성분말로이루어지는도전페이스트는비교적고점도 (25 에서약 100 mpa s) 이기때문에, 형성위치나형상등의점에서고정밀도의도전층을형성하기어렵다. 나아가금속초미립자의분산액의점도를낮추기위하여수지성분을포함시키지않을경우, 두꺼운도전층을형성시키고자할때도전층에금이생기거나기판에대한도전층의밀착성도낮아지게되는문제가있다. [0004] [0005] 한편, 잉크젯기술은최근디스플레이산업등의대형화및공정단순화에의한생산성과원가절감및새로운산업분야의창출을추구하고있는시점에서개발되어진새로운방식의제조공정이다. 잉크젯프린팅은프린트헤드의노즐로부터나오는젯팅 (Jetting) 잉크로패턴을인쇄하는비접촉기술이다. 잉크젯프린팅기술에서프린트헤드기술은많은기술발전이있었으나, 잉크설계는아직까지난제로남아있다. 최적구동조건달성과프린팅시스템의내구성, 최고의인쇄패턴을얻기위해서잉크는까다로운물리화학적특성에부합되어야하며, 금속잉크의경우무엇보다도균일하고안정한금속나노입자의제조가우선되어야한다. 잉크젯용금속잉크는주로미세도선이나도전막등을형성하는재료로서입자크기가수내지수십나노미터크기를가지는금속나노입자가이용된다. 최근은나노입자를이용하여금속잉크를제조한후잉크젯기술로미세도선등을형성시키는연구가진행되고있으나, 은입자사용으로인한고가의생산비로인하여산업적응용에많은제약이따른다. 따라서저가의원료이면서비교적높은전도도를가지는구리나노입자의필요성이꾸준히언급되고있으나구리의낮은안정성, 즉높은산화성으로인해안정한구리나노입자의제조에많은어려움이있으며또한나노입자제조시입자의성장이매우빨라입도가균일하고안정한구리나노입자의제조에대한개발은아직미미한실정이다. [0006] [0007] 대한민국등록특허 호에서는 20 nm 이하의나노은입자가함유된나노은콜로이드용액으로분산제및분산용매를첨가한잉크젯용수계전도성잉크가개시되어있다. 상기은나노입자를사용함으로써안전적측면과환경적인측면에서취급이쉽고, 저장및분산안정성이우수하며, 잉크젯기법으로프린팅이가능한전도성잉크를제조할수있는효과가있으나, 고가의은을사용함에따라제조단가가높은문제점이있다. 대한민국등록특허 호에서는구리나노입자및은나노입자가혼합된금속나노입자혼합물과유기용매를포함하는잉크조성물이개시되어있다. 상기구리나노입자및은나노입자가혼합된금속나노입자혼합물과유기용매를포함하는잉크조성물은은을소재로한전도성배선에서전도도의저하없이이온마이그레이션현상을효과적으로억제할수있는효과가있으나, 구리나노입자를사용함으로써구리입자의안정성을확보해야하는문제점이있으며, 또한구리의높은소결온도로인하여잉크의인쇄후열처리가고온에서수행되어야하는문제점이있다

5 [0008] 이에본발명자들은상기문제점을극복하기위하여금속나노콜로이드, 금속염및고분자를혼합하여나노입 자의안정성을구비한금속잉크를제조하고이를인쇄함으로써낮은소결온도를나타내는전도성금속막을개발 하여본발명을완성하였다. 발명의내용 [0009] 해결하려는과제 본발명의목적은저온소결전도성금속막및이의제조방법을제공하는데있다. [0010] 과제의해결수단상기목적을달성하기위하여본발명은금속나노콜로이드, 금속염및상기금속염과반응을일으키는고분자를포함하는전도성금속잉크를인쇄하여제조되는전도성금속막또는패턴을제공하고, 또한금속나노콜로이드를제조하는단계 ( 단계 1); 금속염및고분자를혼합하여혼합물을제조하는단계 ( 단계 2); 상기단계 1 및단계 2에서제조된금속나노콜로이드와금속염 / 고분자혼합물을교반하여금속잉크를제조하는단계 ( 단계 3); 상기단계 3에서제조된금속잉크를인쇄하는단계 ( 단계 4); 및상기단계 4의인쇄물을열처리하는단계 ( 단계 5) 를포함하는것을특징으로하는전도성금속막또는패턴의제조방법을제공한다. [0011] 발명의효과본발명에따른전도성금속막또는패턴은종래의은나노입자가아닌구리나노입자를사용함으로써제조단가가낮은효과가있다. 또한, 본발명에따른전도성금속막또는패턴은소결온도가낮은효과가있으며, 이에따라종래의구리나노입자를사용시소결온도가높았던종래의문제점을극복하여플렉서블한특징을가지는플라스틱재질의기판에본발명에따른전도성금속막또는패턴을적용할수있는효과가있다. [0012] 도면의간단한설명 도 1 은본발명에서사용되는전도성금속잉크를나타낸사진이고 ; 도 2는본발명에따른전도성금속막또는패턴의제조방법을개략적으로나타낸그림이고 ; 도 3은본발명에서사용되는전도성금속잉크중금속염 / 고분자혼합물을시차열분석한그래프이고 ; 도 4는본발명에서사용되는전도성금속잉크중금속염 / 고분자혼합물을가열한후 X-선회절분석을수행한그래프이고 ; 도 5는본발명에서사용되는전도성금속잉크중금속염 / 고분자혼합물을가열한후주사전자현미경을통하여관찰한사진이고 ; 도 6은본발명에따른전도성막을주사전자현미경을통하여관찰한사진이다. [0013] 발명을실시하기위한구체적인내용 이하, 본발명을상세히설명한다. [0014] 본발명은금속나노콜로이드, 금속염및상기금속염과반응을일으키는고분자를포함하는전도성금속잉크를 인쇄하여제조되는전도성금속막또는패턴을제공한다. 본발명에따른전도성금속막또는패턴에서사용되 는상기전도성금속잉크의사진을도 1 에나타내었다

6 [0015] [0016] [0017] [0018] [0019] [0020] 본발명에서사용되는전도성금속잉크는금속나노콜로이드를포함함으로써금속나노입자의안정성을확보하였으며, 상기전도성금속잉크를인쇄함으로써낮은소결온도를나타내는본발명에다른전도성금속막또는패턴을제조할수있는특징이있다. 본발명에따른전도성금속막또는패턴에있어서, 상기금속잉크의구성요소인금속나노콜로이드는구리또는알루미늄으로구성되는군으로부터선택되는전도성금속입자를포함한다. 상기전도성금속입자들은높은전기전도도를나타내는금속들로써나노콜로이드형태로존재함으로써, 응집과같은문제점을극복하고안정적인형태로존재하는효과가있다. 이때, 상기전도성금속입자의크기는 1 내지 500 nm 인것이바람직하다. 만약, 상기전도성금속입자의크기가 1 nm 미만인경우금속나노콜로이드로의제조가어려운문제점이있으며, 전도성금속입자의크기가 500 nm를초과하는경우에는분산성이떨어지고소결시높은소결온도가요구되는문제점이있다. 본발명에따른전도성금속막또는패턴에있어서, 상기금속나노콜로이드는 0.1 내지 80 중량 % 의전도성금속을포함하는것이바람직하다. 만약금속나노콜로이드가 0.1 중량 % 미만의전도성금속을포함하는경우잉크내금속입자부족으로인하여본발명에따른전도성금속막및패턴의전기전도도가떨어지는문제점이있으며, 80 중량 % 를초과하는전도성금속을포함하는경우유동성이좋지않아전도성금속막또는패턴으로의인쇄성이떨어지는문제점이있다. [0021] 본발명에따른전도성금속막또는패턴에있어서, 상기금속잉크의구성요소인금속염은금속유기물, 금속질화물및금속염화물을포함하는군으로부터선택되는것이바람직하다. 상기금속화합물을포함함으로써상기금속화합물로부터전도성금속원자를석출해내는효과가있으며, 상기전도성금속원자는금속나노입자들사이를채움으로써본발명에따른전도성금속막또는패턴의전기전도도를향상시키는효과가있다. [0022] 본발명에따른전도성금속막또는패턴에있어서, 상기금속잉크의금속염과반응을일으키는고분자는폴리비닐피롤리돈, 에틸렌디아민및디에틸렌아민을포함하는군으로부터선택되는것이바람직하다. 상기고분자들은소결온도가높은구리입자의문제점을극복하여낮은소결온도를가지는전도성금속잉크를제조할수있게하는효과가있다. [0023] 본발명에따른전도성금속막또는패턴에있어서, 상기금속잉크는점도조절제를더포함할수있다. 상기점 도조절제를포함함으로써본발명에서사용되는전도성금속잉크의점도를조절할수있으며, 이에따라본발 명에따른전도성금속막또는패턴의인쇄시기판으로의접착성이우수한효과가있다. [0024] 본발명에따른전도성패턴또는전도성금속막의인쇄는그라비아인쇄법, 오프셋인쇄법, 잉크젯프린팅, 스크린프린팅, 임프린트 (imprint) 및스핀코팅을포함하는군으로부터선택되는방법으로수행될수있다. 상기인쇄방법들은기존의패턴또는막을제조하는방법과달리잉크를인쇄하는하나의공정을통하여패턴또는막을제조할수있는특징이있다. 이에따라본발명에따른전도성패턴또는전도성금속막의인쇄가원스텝 (one-step) 공정으로수행되는효과가있다. [0025] [0026] [0027] 또한본발명은금속나노콜로이드를제조하는단계 ( 단계 1); 금속염및고분자를혼합하여혼합물을제조하는단계 ( 단계 2); 상기단계 1 및단계 2에서제조된금속나노콜로이드와금속염 / 고분자혼합물을교반하여금속잉크를제조하는단계 ( 단계 3); - 6 -

7 [0028] [0029] 상기단계 3 에서제조된금속잉크를인쇄하는단계 ( 단계 4); 및 상기단계 4 의인쇄물을열처리하는단계 ( 단계 5) 를포함하는것을특징으로하는전도성금속막또는패턴의 제조방법을제공한다. 상기제조방법의개략적인순서를도 2 에나타내었다. [0030] [0031] 본발명에따른전도성금속막또는패턴의제조방법중단계 1은금속나노콜로이드를제조하는단계이다. 상기단계 1의금속나노콜로이드는전도성금속입자가콜로이드상태로분산되어있어분산성이우수하며, 안정적으로나노입자를포함하여저장안정성이우수한특징이있다. 이때, 상기금속나노콜로이드는전기선폭발법을이용하여제조되는것이바람직하나, 이에제한되는것은아니다. 금속나노입자의제조에서가장중요한것은오염되지않는고순도의입자를경제적인방법으로제조하는것과제조된입자를오염없이후속처리하는것이다. 상기전기선폭발법은오염없이금속나노입자를제조할수있으며, 이에따라상기나노콜로이드가고순도의전도성금속나노입자를포함하는효과가있다. [0032] [0033] [0034] [0035] 본발명에따른전도성금속막또는패턴의제조방법중단계 2는금속염및고분자를혼합하여혼합물을제조하는단계이다. 상기단계 2의금속염은금속유기물, 금속질화물및금속염화물을포함하는군으로부터선택되는것이바람직하며, 상기금속화합물을포함함으로써금속화합물로부터전도성금속원자를석출해내는효과가있으며, 석출된전도성금속원자는금속나노입자들사이를채움으로써본발명에따라제조되는전도성금속막또는패턴의전기전도도를향상시키는효과가있다. 또한본발명에따른전도성금속막또는패턴의제조방법중단계 2의고분자는금속염과반응을일으키는고분자들로써폴리비닐피롤리돈, 에틸렌디아민및디에틸렌아민을포함하는군으로부터선택되는것이바람직하나, 이에제한되는것은아니다. 본발명에따른전도성금속막또는패턴의제조방법중단계 2에서금속염과고분자가혼합되는농도는 0.01 내지 1 mol인것이바람직하며, 상기농도의금속염및고분자는바람직하게는정제수 (De-mineralized water) 에각각첨가되어혼합된다. 만약상기금속염및고분자가 0.01 mol 미만의농도로혼합되는경우충분한양의구리원자가석출되지않아나노콜로이드에포함된전도성금속입자사이를채워주지못하여전기전도성이떨어지는문제점이있으며, 상기금속염및고분자가 1 mol 을초과하는농도로혼합되는경우본발명에따른제조방법에서사용되는전도성금속잉크의점도가높아져서전도성금속막또는패턴으로의인쇄에적합하지않은문제점이있다. [0036] 본발명에따른전도성금속막또는패턴의제조방법중단계 3은상기단계 1 및단계 2에서제조된금속나노콜로이드와금속염 / 고분자혼합물을교반하여금속잉크를제조하는단계이다. 상기단계 3의교반은본발명의금속나노콜로이드와금속염 / 고분자혼합물을완전히분산시킬수있는장치또는방법으로수행된다. 상기단계 3의교반을통하여본발명의전도성막또는패턴을인쇄할수있는전도성금속잉크를제조할수있다. [0037] [0038] 본발명에따른전도성금속막또는패턴의제조방법중단계 4는상기단계 3에서제조된금속잉크를인쇄하는단계이다. 상기단계 4의인쇄를통해서전도성금속막또는패턴모양을형성시킬수있다. 이때, 상기단계 4 의인쇄는그라비아인쇄법, 오프셋인쇄법, 잉크젯프린팅, 스크린프린팅, 임프린트 (imprint) 및스핀코팅을포함하는군으로부터선택되는방법으로수행될수있다. 상기인쇄방법들은기존의패턴또는막을제조하는방법과달리잉크를인쇄하는하나의공정을통하여패턴또는막을제조할수있는특징이있다. 이에따라본발명에따른전도성패턴또는전도성금속막을원스텝 (one-step) 공정으로형성시키는효과가있다. 또한, 상기단계 4의인쇄는아르곤, 수소및공기로이루어진군으로부터선택되는가스분위기에서수행되는것이바람직하다. 상기아르곤, 수소가스분위기에서단계 4의인쇄가수행됨으로써금속막의산화방지효과가있으며, 소결온도및소결시간등의변수제어를통하여공정비용을절감할수있다. [0039] 본발명에따른전도성금속막또는패턴의제조방법중단계 5 는상기단계 4 에서인쇄된전도성금속잉크를 - 7 -

8 열처리하는단계이다. 이때, 상기열처리는 100 내지 500 의온도에서수행되는것이바람직하다. 만약상기열처리가 100 미만의온도에서수행되는경우, 패턴또는막내부에잔류물이남는문제점및기판에대한접착성이떨어지는문제점이있으며, 500 를초과하는온도에서열처리가수행되는경우기판이손상되거나, 인쇄된패턴이수축되는문제가있으며, 또한과도하게높은온도로인한경제적인손실이생기는문제점이있다. [0040] 상기온도범위로열처리를함으로써기판과의접촉력이우수하며, 전도성금속의치밀도가높은본발명에따 른금속막또는패턴을제조할수있으며, 본발명에따른전도성금속막또는패턴의제조방법으로제조된금 속막또는패턴이다양한분야의전자소자에적용되는효과가있다. [0041] 이하, 본발명을실시예를통해보다구체적으로설명한다. 그러나, 하기실시예는본발명을설명하기위한것 일뿐, 하기실시예에의하여본발명의권리범위가한정되는것은아니다. [0042] [0043] < 제조예 1> 전도성금속잉크의제조 1 단계 1: 직경 0.1 mm 의구리선을무수알콜에담지하고, 상기무수알콜에 2000 V 의전압을 10 초간격으로 300 회 인가하여구리나노콜로이드를제조하였다. [0044] 단계 2: 질산구리 0.1 mol 과폴리비닐피롤리돈 0.1 mol 각각을정제수 5 ml 에혼합하여금속염 / 고분자혼합물 10 ml 를제조하였다. [0045] 단계 3: 상기단계 1 및단계 2 에서제조된구리나노콜로이드와금속염 / 고분자혼합물을교반하여전도성금속 잉크를제조하였다. [0046] [0047] < 제조예 2> 전도성금속잉크의제조 2 상기제조예 1 의단계 2 에서폴리비닐피롤리돈대신에틸렌디아민을사용한것을제외하고는상기제조예 1 과 동일하게수행하여전도성금속잉크를제조하였다. [0048] [0049] < 제조예 3> 전도성금속잉크의제조 3 상기제조예 1 의단계 2 에서폴리비닐피롤리돈대신디에틸렌아민을사용한것을제외하고는제조예 1 과동일 하게수행하여전도성금속잉크를제조하였다. [0050] [0051] < 실시예 1> 전도성막의제조 1 단계 1: 상기제조예 1 을통해제조된전도성금속잉크를알루미나기판상에스포이드를사용하여적하시킨후 80 에서 12 시간건조하여막을제조하였다. [0052] 단계 2: 상기단계 1 에서제조된막을 300 의온도에서 30 분간열처리하여전도성막을제조하였다. [0053] [0054] < 실시예 2> 전도성막의제조 2 상기제조예 2 에서제조된금속잉크를사용한것을제외하고는실시예 1 과동일하게수행하여전도성막을제조 하였다

9 [0055] [0056] < 실시예 3> 전도성막의제조 3 상기제조예 3 에서제조된금속잉크를사용한것을제외하고는실시예 1 과동일하게수행하여전도성막을제조 하였다. [0057] [0058] [0059] [0060] [0061] < 실험예 1> 금속염 / 고분자혼합물의특성측정 (1) 시차열분석측정본발명의전도성금속잉크에있어서금속염 / 고분자혼합물의온도에따른질량변화및반응거동을관찰하기위하여하기와같은실험을수행하였다. 본발명에따른제조예 1 내지 3의단계 2에서제조된금속염 / 고분자혼합물과질산구리금속염을시차열분석장치를이용하여분석하였고, 상기분석의결과는도 3에나타내었다. 도 3에나타낸바와같이제조예 1 내지 3의단계 2에서제조된금속염 / 고분자혼합물은약 300 이하의온도에서중량이급격하게감소하는것을알수있다. 또한, 중량이감소하는온도에서흡열또는발열피크가생기는것을알수있다. 이를통하여본발명에따른전도성막또는패턴은 300 이하의온도에서소결처리될수있음을알수있으며, 종래의소결온도가높았던문제점을극복하였음을알수있다. [0062] [0063] [0064] [0065] (2) X-선회절분석본발명의전도성금속잉크에있어서금속염 / 고분자혼합물의열처리후결정구조를관찰하기위하여하기와같은실험을수행하였다. 제조예 1 내지 3의단계 2에서제조된금속염 / 고분자혼합물과질산구리금속염을 300 의온도에서 30분간열처리한후 X-선회절분석장치를이용하여분석하였고, 상기분석의결과는도 4에나타내었다. 도 4에나타낸바와같이제조예 1 내지 3의단계 2에서제조된금속염 / 고분자혼합물은 300 의온도에서열처리된후모두큐빅 (cubic) 상의구리가존재하는것을알수있었다. 이를통하여금속염 / 고분자혼합물을열처리한후고분자는제거되고전도성금속원자만이잔류하는것을알수있으며, 본발명에따른전도성막또는패턴이상기전도성잉크를사용함으로써높은전기전도도를가질수있음을알수있다. [0066] [0067] [0068] [0069] (3) 주사전자현미경관찰본발명의전도성금속잉크에있어서금속염 / 고분자혼합물의열처리후미세구조를관찰하기와같은실험을수행하였다. 제조예 1 내지 3의금속염 / 고분자혼합물과질산구리금속염을 300 의온도에서 30분간열처리한후전계방사형주사전자현미경으로관찰하였고, 그결과는도 5에나타내었다. 도 5에나타낸바와같이질산구리금속염은아직분해가완료되지않은구리염및고분자상태를보이고있으나, 제조예 1 내지 3의금속염 / 고분자혼합물은금속염과고분자가서로반응을일으켜도 5에나타낸바와같이모두분해되어구리나노입자, 구리막및소결로인한 neck가형성되어소결이진행되었음을알수있다. 이를통해서본발명에따른전도성금속막또는패턴이금속잉크의인쇄를통하여제조됨으로써전기전도성을나타낼수있음을확인하였다. [0070] [0071] [0072] [0073] < 실험예 2> 전도성막의특성분석 (1) 주사전자현미경관찰본발명에따른전도성금속잉크로인쇄된막의표면을관찰하기위하여하기와같은실험을수행하였다. 본발명에따른실시예 1 내지 3에서제조된전도성막을전계방사형주사전자현미경으로관찰하였고, 그결과는도 6에나타내었다

[0074] 도 6에나타낸바와같이, 본발명에따른실시예 1 내지 3에서제조된전도성막은구리나노입자들이분산이잘되어있는상태로존재하는것을알수있으며, 막의구성이치밀한것을알수있었다. 이를통하여본발명에따른전도성금속막이치밀한구조를가짐으로써다양한전기소자에적용되어우수한특성을나타낼수있음을확인하였다.

10 [0074] 도 6에나타낸바와같이, 본발명에따른실시예 1 내지 3에서제조된전도성막은구리나노입자들이분산이잘되어있는상태로존재하는것을알수있으며, 막의구성이치밀한것을알수있었다. 이를통하여본발명에따른전도성금속막이치밀한구조를가짐으로써다양한전기소자에적용되어우수한특성을나타낼수있음을확인하였다. [0075] [0076] [0077] (2) 전기전도도측정본발명에따른전도성금속잉크로인쇄된막의전기전도도를측정하기위하여본발명에따른실시예 3을통해제조된전도성막의전기전도도를측정하였고, 그결과는하기에나타내었다. 본발명에따른실시예 3을통해제조된전도성막은 65 mω/sq. 의우수한전기전도도를나타내는것을알수있었다. 이를통하여본발명에따른전도성금속막이우수한전기전도도를가짐으로써다양한전기소자에적용될수있음을확인하였다. 도면 도면 1 도면

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(72) 발명자 강경태 서울서초구반포본동반포주공아파트 110 동 105 호 이상호 서울관악구봉천 9 동 윤규영 인천남구용현동 신권용 서울구로구천왕동천왕이펜하우스 6 단지 601 동 1203 호 이발명을지원한국가연구개발사업 과제고유번호 ES-1

(72) 발명자 강경태 서울서초구반포본동반포주공아파트 110 동 105 호 이상호 서울관악구봉천 9 동 윤규영 인천남구용현동 신권용 서울구로구천왕동천왕이펜하우스 6 단지 601 동 1203 호 이발명을지원한국가연구개발사업 과제고유번호 ES-1 (19) 대한민국특허청 (KR) (12) 등록특허공보 (B1) (45) 공고일자 2013년11월20일 (11) 등록번호 10-1331589 (24) 등록일자 2013년11월14일 (51) 국제특허분류 (Int. Cl.) H01L 21/28 (2006.01) (21) 출원번호 10-2012-0052189 (22) 출원일자 2012 년 05 월 16 일 심사청구일자