(57)【要約】【課題】電気伝導度及び透明性が優れた透明電極を提供する。【解決手段】本発明は、ベース基板（Ａ）上に炭素ナノチューブを含むコーティング層（Ｂ）及びメタルナノワイヤーを含むコーティング層（Ｃ）が多段で積層される透明電極であり、前記積層構造は、前記炭素ナノチューブを含むコーティング層（Ｂ）と前記メタルナノワイヤーを含むコーティング層（Ｃ）とが相互交差されるように積層されることを特徴とする積層形透明電極を提供し、本発明は炭素ナノチューブとメタルナノワイヤーを用いて透明基板の上にコーティングすることにより、メタルナノワイヤーの伝導度を極大化させ、炭素ナノチューブとの接合においてメタルナノワイヤーの酸化防止及び安定されたコーティング表面を維持するようにして、透明電極の効率性と共に安定性を確保することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基板（Ａ）上に炭素ナノチューブを含むコーティング層（Ｂ）及びメタルナノワイヤーを含むコーティング層（Ｃ）が多段で積層される透明電極であって、
前記積層構造は、前記炭素ナノチューブを含むコーティング層（Ｂ）と前記メタルナノワイヤーを含むコーティング層（Ｃ）が相互交差されるように積層されることを特徴とする積層形透明電極。
【請求項２】
前記ベース基板（Ａ）は、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリエーテルスルホン系、アクリル系高分子よりなる群から選択される高分子フィルムまたはガラス基板であることを特徴とする、請求項１に記載の積層形透明電極。
【請求項３】
前記炭素ナノチューブを含むコーティング層（Ｂ）は、溶媒１００重量部、炭素ナノチューブ０．０５〜１重量部及びバインダ樹脂０．０５〜１重量部を含む炭素ナノチューブ組成物が塗布されてコーティングされたことを特徴とする、請求項１に記載の積層形透明電極。
【請求項４】
前記メタルナノワイヤーを含むコーティング層（Ｃ）は、溶媒１００重量部、メタルナノワイヤー０．０５〜２重量部及びバインダ樹脂０．０５〜２重量部を含むメタルナノワイヤー組成物が塗布されたことを特徴とする、請求項１に記載の積層形透明電極。
【請求項５】
前記炭素ナノチューブ組成物は、界面活性剤０．０５〜１重量部をさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載の積層形透明電極。
【請求項６】
前記炭素ナノチューブは、単一壁または二重壁になった炭素ナノチューブが全炭素ナノチューブに対して、９０重量％以上含まれることを特徴とする、請求項１に記載の積層形透明電極。
【請求項７】
前記炭素ナノチューブは、１：１０〜１：２０００の横縦比を有することを特徴とする、請求項１に記載の積層形透明電極。
【請求項８】
前記メタルナノワイヤーは、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、チタニウム（Ｔｉ）及びこれらの混合物よりなる群から選択された金属を含むことを特徴とする、請求項１に記載の積層形透明電極。
【請求項９】
前記メタルナノワイヤーは、１：２０〜１：２００の横縦比を有することを特徴とする、請求項１に記載の積層形透明電極。
【請求項１０】
前記溶媒は、蒸留水、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ヘキサン、シクロヘキサノン、トルエン、クロロホルム、ジクロロベンゼン、ジメチルベンゼン、ピリジン、アニリン、及びこれらの混合物よりなる群から選択されることを特徴とする、請求項３または４に記載の積層形透明電極。
【請求項１１】
前記透明電極は、ＵＶ/Ｖｉｓ分光計を用いて５５０ｎｍの波長で測定した透過度が８５％以上であり、ヘイズメーターで測定されたヘイズ値が３．００以下であることを特徴とする、請求項１に記載の積層形透明電極。
【請求項１２】
前記透明電極は、４点法方式を用いて測定した面抵抗が５００Ω/ｓｑ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の積層形透明電極。
【請求項１３】
前記透明電極は、温度６０℃、湿度９０％の恒温恒湿の条件で２４時間後に測定した面抵抗値の変化が５０％以下であることを特徴とする、請求項１に記載の積層形透明電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は炭素ナノチューブ（ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｔｕｂｅｓ）及びメタルナノワイヤー（ｍｅｔａｌ  ｎａｎｏｗｉｒｅ）を含む積層形透明電極であって、より詳細には、ベース基板上に炭素ナノチューブ及び銀ナノワイヤーをそれぞれ含むコーティング層を相互交差させて積層することにより、電気伝導度及び透明性を改善し、メタルナノワイヤーの抗酸化性を改善することで、透明電極の効率性及び安定性が優れた透明電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、透明電極用素材に対する関心が高くなるにつれて、薄くて軽いディスプレー分野の技術が累積的に進歩し、関心の対象になった。
【０００３】
電気伝導度を有し、同時に透明な性質を有するフィルムは、平板ディスプレー（ｆｌａｔ  ｐａｎｅｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）、タッチスクリーンパネル（ｔｏｕｃｈ  ｓｃｒｅｅｎ  ｐａｎｅｌ）などのような先端ディスプレー機器に主に応用されている。
【０００４】
このような平板ディスプレー分野において透明電極として用いられる材料は普通インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）のような金属酸化物電極をガラスまたはプラスチック基板上にスパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）のような蒸着方法を用いてコーティングすることで用いられてきた。但し、前記金属酸化物を用いて製造された透明電極フィルムは、高い伝導性と透明性を有するが、摩擦抵抗が低く、曲げ（ｂｅｎｄｉｎｇ）に対して脆弱な性質を有する。
【０００５】
また、主材料として用いられるインジウムは天然埋蔵量が限定されていて、価格が非常に高いだけでなく、加工性がよくないという問題点を有する。
【０００６】
前記のような加工性の問題を解決するために、ポリアニリン、ポリチオペンのような伝導性高分子を用いた透明電極の開発がなされている。前記伝導性高分子を用いた透明電極フィルムはドーピングにより高い伝導性を得ることができ、コーティング膜の接合度が優れ、曲げ特性が優れるという長所がある。しかし、伝導性高分子を用いた透明フィルムは、透明電極に用いられるほどの優れる電気伝導度が得にくく、かつ透明性が低いという問題がある。
【０００７】
それで、前記インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）と匹敵できる素材として炭素ナノチューブを開発している。このような炭素ナノチューブは様々な分野で用いられているが、特に優れた電気伝導度により電極材料としての研究が活発に行われている。
【０００８】
１９９６年Ｒｉｃｅ大学のスモーリー（Ｓｍａｌｌｅｙ）教授がフラーレン（ｆｕｌｌｅｒｅｎｅ）の発見でノーベル賞を受賞した以後、ナノサイズを有する構造物中で炭素素材は一番注目を浴びる物質として浮き彫りにされている。２０世紀の核心物質がシリコンであったら、２１世紀の核心物質は炭素になると予測されている。この中で、炭素ナノチューブは完璧な物性と構造により、電子情報通信、環境及びエネルギー、医薬などの分野で産業的応用性が高い素材であり、今後ナノ科学を引く重要な構成要素（ｂｕｉｌｄｉｎｇ  ｂｌｏｃｋ）として大きい期待を集めている。
【０００９】
炭素ナノチューブは黒鉛面（ｇｒａｐｈｉｔｅ  ｓｈｅｅｔ）がナノサイズの直径のシリンダ状を有し、ｓｐ２結合構造を有する。該黒鉛面が巻かれる角度及び構造によって導体または半導体の特性を見せる。また、壁をなしている結合数によって単一壁炭素ナノチューブ（ＳＷＣＮＴ：ｓｉｎｇｌｅ−ｗａｌｌｅｄ  ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｔｕｂｅ）、二重壁炭素ナノチューブ（ＤＷＣＮＴ：ｄｏｕｂｌｅ−ｗａｌｌｅｄ  ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｔｕｂｅ）、多重壁炭素ナノチューブ（ＭＷＣＮＴ：ｍｕｌｔｉ−ｗａｌｌｅｄ  ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｔｕｂｅ）、束形炭素ナノチューブ（ｒｏｐｅ  ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｔｕｂｅ）に分類できる。特に、ＳＷＣＮＴは金属的特性と半導体的な特性を有していて、多様な電気的、化学的、物理的及び光学的特性を表し、このような特性を用いてより細密で集積された素子を具現することができる。現在研究されている炭素ナノチューブの応用分野はフレキシブルまたは一般透明電極（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ａｎｄ/ｏｒ  ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｆｉｌｍ）、静電分散フィルム、電界放出素子（ｆｉｅｌｄ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｄｅｖｉｃｅ）、面発熱体、光電子素子（ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ）及び各種センサー、トランジスターなどがある。
【００１０】
しかし、炭素ナノチューブの一種からなる透明電極は今まで産業化に近接した研究結果が多数報告されているが、まだ実験室の水準に溜まっている実情である。また、最近、透明電極用物質として脚光を浴びている銀ナノワイヤーは電気伝導度が優れ、フレキシブル基板上にコーティングができるが、酸化安定性が優れない。また、ヘイズ値が増加するので、銀ナノワイヤー層の上層に高分子のオーバーコーティング（ｏｖｅｒｃｏａｔｉｎｇ）を行う。このため、商用化製品への適用は難しい実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、電気伝導度及び透明性が優れた透明電極を提供することにある。本発明の他の目的は、メタルナノワイヤーの抗酸化性を改善して透明電極の効率性及び安定性が優れた透明電極を提供することにある。本発明の前記及び他の目的は下記で説明される本発明によって全て達成されることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するため、本発明の具体例によると、ベース基板（Ａ）上に炭素ナノチューブを含むコーティング層（Ｂ）及びメタルナノワイヤーを含むコーティング層（Ｃ）が多段で積層される透明電極であり、前記積層構造は前記炭素ナノチューブを含むコーティング層（Ｂ）と前記メタルナノワイヤーを含むコーティング層（Ｃ）とが相互交差されるように積層されることを特徴とする積層形透明電極を提供する。
【００１３】
本発明の他の具体例によると、前記炭素ナノチューブを含むコーティング層（Ｂ）は、溶媒１００重量部、炭素ナノチューブ０．０５〜１重量部及びバインダ樹脂０．０５〜１重量部を含む炭素ナノチューブ組成物が塗布されてコーティングされたことを特徴とする積層形透明電極を提供する。
【００１４】
他の具体例として、前記炭素ナノチューブは１：１０〜１：２０００の横縦比（アスペクト比、ａｓｐｅｃｔ  ｒａｔｉｏ）を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明のまた他の具体例によると、前記メタルナノワイヤーを含むコーティング層（Ｃ）は、溶媒１００重量部、メタルナノワイヤー０．０５〜２重量部及びバインダ樹脂０．０５〜１重量部を含むメタルナノワイヤー組成物が塗布されたことを特徴とする積層形透明電極を提供する。
【００１６】
他の具体例として、前記メタルナノワイヤーは１：２０〜１：２００の横縦比を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の透明電極は、電気伝導度、透明性及び抗酸化性が優れて、前記透明電極の効率性及び安定性が優れる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明によってメタルナノワイヤーコーティング層と炭素ナノチューブコーティング層をベース基板上に積層して製造された透明電極を概略的に図示したのである。
【図２ａ】図２ａは、ベース基板上に銀ナノワイヤーコーティング層からなる単層形透明電極の電子走査顕微鏡写真（ＳＥＭ）を図示したのである。
【図２ｂ】図２ｂは、透明基板上に単一壁炭素ナノチューブコーティング層からなる単層形透明電極の電子走査顕微鏡写真（ＳＥＭ）を図示したのである。
【図２ｃ】図２ｃは、本発明によってベース基板上に銀ナノワイヤーコーティング層、炭素ナノチューブコーティング層の順序で積層して製造された透明電極の電子走査顕微鏡写真（ＳＥＭ）を図示したのである。
【図２ｄ】図２ｄは、本発明によってベース基板上に炭素ナノチューブコーティング層、メタルナノワイヤーコーティング層の順序で積層して製造された透明電極の電子走査顕微鏡写真（ＳＥＭ）を図示したのである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体的に説明する。
（積層形透明電極）
一般に、透明電極は優れた透明性を有し、同時に電気伝導度も優れることが要求される。金属酸化物電極に匹敵する優れた電気伝導度を確保するため、本発明の透明電極はメタルナノワイヤーコーティング層を含むことを特徴とする。但し、前記メタルナノワイヤーは時間の経過につれて酸化されうる。メタルナノワイヤーが酸化すると透明電極の電気伝導度が低下し、電極が腐食され、変色の問題が発生しうる。したがって、透明電極を長期間用いるためにはメタルナノワイヤーの酸化を防止する必要がある。また、メタルナノワイヤーは電気伝導度が優れる反面、透明性が低下するため、メタルナノワイヤーを適用する場合には電気伝導度を維持し、同時に透明性を確保するための技術的解決手段が必要である。
【００２０】
炭素ナノチューブは伝導性材料として活発に用いられているが、透明電極に用いる場合にはメタルナノワイヤーより電気伝導度が十分に確保されないという問題点を有する。但し、炭素ナノチューブは比較的ヘイズ値が低いため、メタルナノワイヤーより透明性を確保することが容易であるという長所を有する。本発明者は、前記のような伝導性材料がそれぞれ有する長所を同時に取るように、炭素ナノチューブとメタルナノワイヤーを伝導性材料として同時に導入し、メタルナノワイヤーコーティング層と炭素ナノチューブコーティング層とを接合させると各層の仕事関数（ｗｏｒｋ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の差異により炭素ナノチューブからメタルナノワイヤーへ電子が移動して酸化を防止する原理に起因し、透明電極の透明性及び伝導性を確保するに至った。
【００２１】
本発明の透明電極は前記のような技術的原理に基づいて、ベース基板（Ａ）上の炭素ナノチューブを含むコーティング層（Ｂ）及びメタルナノワイヤーを含むコーティング層（Ｃ）を含むことを特徴とする。
【００２２】
図１を参考して具体的に説明すると、本発明の透明電極は、ベース基板（Ａ）（１０）上に炭素ナノチューブを含むコーティング層（Ｂ）（３０）及びメタルナノワイヤーを含むコーティング層（Ｃ）（２０）が多段で積層され、前記積層構造は前記炭素ナノチューブを含むコーティング層（Ｂ）と前記メタルナノワイヤーを含むコーティング層（Ｃ）が相互交差するように積層されることを特徴とする。即ち、前記ベース基板に炭素ナノチューブ−メタルナノワイヤーまたはメタルナノワイヤー−炭素ナノチューブの順序でコーティングされることができ、その上面にも相互交差して再コーティングされることができる。
【００２３】
前記のように炭素ナノチューブを含むコーティング層（Ｂ）及びメタルナノワイヤーを含むコーティング層（Ｃ）を相互交差してベース基板（Ａ）上に多段で積層することにより、透明電極のネットワークを安定化させて電気伝導度を極大化させることができ、メタルナノワイヤーを高含量で用いることによるヘイズ値の増加を軽減することができる。
また、炭素ナノチューブ層とメタルナノワイヤー層を別に積層して製造することにより、メタルナノワイヤーの分散性を確保すると共に、分散剤、界面活性剤の使用を低減させて、機械的物性の低下を防止することができる。
【００２４】
したがって、本発明の透明電極はメタルナノワイヤーまたは炭素ナノチューブをそれぞれ単一コーティングした場合に比べ、優れた電気伝導度及び透明性を同時に確保し、酸化を防止することができるという長所がある。
【００２５】
本発明の透明電極は、４点法（４ｐｏｉｎｔ−ｐｒｏｂｅ）方式を用いて測定した表面抵抗が５００Ω/ｓｑ以下であるのが好ましく、ＵＶ／Ｖｉｓ分光計を用いて５５０ｎｍの波長で測定した透明性が８５％以上、ヘイズメーターで測定したヘイズ値が３．００以下、好ましくは２．００以下であり、温度６０℃、湿度９０％の恒温恒湿条件で２４時間後に測定した面抵抗値の変化が５０％以下であるのが好ましい。
【００２６】
以下、本発明の透明電極の積層形構造をなすそれぞれのコーティング層に対してより具体的に説明する。
【００２７】
（Ａ）ベース基板
【００２８】
本発明は透明電極に関するものなので、ベース基板は基本的に透明性があるべきである。したがって、前記ベース基板は透明性の高分子フィルムまたはガラス基板を用いるのが好ましい。
【００２９】
前記高分子フィルムとしては、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリエーテルスルホン系、またはアクリル系系統の透明なフィルムを挙げることができ、より具体的にはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、またはポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）を用いるのが好ましい。
【００３０】
（Ｂ）炭素ナノチューブコーティング層
【００３１】
本発明の炭素ナノチューブを含むコーティング層（Ｂ）は、炭素ナノチューブ組成物をベース基板または下部コーティング層の上に塗布した後、乾燥して形成されることができる。前記炭素ナノチューブ組成物は溶媒、バインダ樹脂、炭素ナノチューブを含む。
【００３２】
前記溶媒としては、蒸留水、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ヘキサン、シクロヘキサノン、トルエン、クロロホルム、ジクロロベンゼン、ジメチルベンゼン、ピリジン、アニリン及びこれらの混合物よりなる群から選択して用いることができる。但し、好ましくは水を溶媒として用いてより新環境的な製造方法を提供することができ、環境親和的な工程の側面でも水の使用が勧められている。
【００３３】
前記炭素ナノチューブは、単一壁炭素ナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）、二重壁炭素ナノチューブ（ＤＷＣＮＴ）、多重壁炭素ナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）、束形炭素ナノチューブ中で一つ以上を選択して用いることができる。本発明で用いられる炭素ナノチューブはこのような単一壁または二重壁炭素ナノチューブを少なくとも９０重量％以上含むのが好ましい。また、本発明で用いられる炭素ナノチューブは１：１０〜１：２０００の横縦比を有するのが好ましい。
【００３４】
前記炭素ナノチューブは溶媒１００重量部に対して、炭素ナノチューブ０．０５〜１重量部で含まれることができる。炭素ナノチューブを０．０５重量部未満で用いる場合、コーティング後に形成された炭素ナノチューブのネットワーク構造が脆弱になる場合があり、メタルナノワイヤーの酸化防止が十分にできなくなり、１重量部を超過して用いる場合には、透明電極の透明性が低下する場合がある。
【００３５】
前記バインダ樹脂は、陰イオン性の水溶性原子から構成され、増粘の役割または相分離や内容物の変質を防止するなどコーティング層の安定化の役割が可能な樹脂が用いられるのが好ましい。特に、前記バインダ樹脂が水分を取って、分散された炭素ナノチューブの相分離及び再結合を防止する安定化の役割ができないと、塗布時の炭素ナノチューブの固まりまたは再結合の防止が不可能である。
【００３６】
具体的に、前記バインダ樹脂はナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）、即ちフッ素原子が含まれており、スルホニル作用基が導入されたフッ素化ポリエチレンが好ましく、その他にカルボキシ、スルホニル、ホスホニル、及びスルホンイミドの中から選択された一つ以上の作用基が導入された熱可塑性高分子を用いることができる。また、カルボキシ、スルホニル、ホスホニル及びスルホンイミドの中から選択された一つ以上の作用基がＫ、Ｎａなどと結合して塩化された形態も可能である。その他にもソジウムカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）などが用いられることができる。
【００３７】
前記バインダ樹脂は、溶媒１００重量部に対して０．０５〜１重量部で含まれるのが好ましい。
【００３８】
本発明の具体例において、前記炭素ナノチューブ組成物は界面活性剤をさらに含むことができる。
【００３９】
前記界面活性剤は、そのものに親水性と疎水性を有する両親性物質であって、水溶液の内部で界面活性剤の疎水性の部分は炭素ナノチューブと親和性を有し、親水性の部分は溶媒の水と親和力があって、水溶液の内部で炭素ナノチューブが安定に分散できるように助ける役割ができる。疎水性の部分は長いアルキル鎖で構成されることができ、親水性の部分はナトリウムの塩の形態を有することができる。本発明では、疎水性の部分は炭素数１０個以上の長鎖構造で、親水性の部分はイオン形態及び非イオン形態いずれも使用できる。
【００４０】
前記界面活性剤としては、ドデシル硫酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ  ｄｏｄｅｃｙｌ  ｓｕｌｆａｔｅ）またはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ  ｄｏｄｅｃｙｌ  ｂｅｎｚｅｎｅ  ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）を用いるのが好ましい。前記界面活性剤は、溶媒１００重量部に対して０．０５〜１重量部で含まれるのが好ましい。
【００４１】
（Ｃ）メタルナノワイヤーコーティング層
本発明のメタルナノワイヤーを含むコーティング層（Ｃ）は、メタルナノワイヤー組成物をベース基板または下部コーティング層の上に塗布した後、乾燥して形成されることができる。前記メタルナノワイヤー組成物は溶媒、バインダ樹脂、メタルナノワイヤーからなることができる。
【００４２】
前記メタルナノワイヤーは、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、チタニウム（Ｔｉ）及びこれらの混合物よりなる群から選択された金属からなることができる。この中で電気伝導度が優れた銀ナノワイヤー、銅を用いるのが好ましく、銀ナノワイヤーを用いるのが最も好ましい。
【００４３】
また、前記メタルナノワイヤーは１：２０〜１：２００の横縦比を有するのが好ましい。
【００４４】
前記メタルナノワイヤーの含量は、溶媒１００重量部に対してメタルナノワイヤー０．０５〜２重量部を用いることができる。メタルナノワイヤーを０．０５重量部未満で用いる場合、透明電極の電気伝導度が低下する場合があり、メタルナノワイヤーを１重量部超過して用いる場合、透明電極の透明性が低下する場合がある。
【００４５】
前記バインダ樹脂は陰イオン性の水溶性原子から構成され、増粘の役割または相分離や内容物の変質を防止するなどコーティング層の安定化の役割が可能な樹脂が用いられるのが好ましい。特に、前記バインダ樹脂は、分散された炭素ナノチューブの相分離及び再結合を防止することによって、水分のコントロール及び炭素ナノチューブを安定させるのであれば、塗布時の炭素ナノチューブの凝集または再結合の防止が可能となる。
【００４６】
具体的に、前記バインダ樹脂はナフィオン、即ちフッ素原子が含まれており、スルホニル作用基が導入されたフッ素化ポリエチレンが好ましく、その他にカルボキシ、スルホニル、ホスホニル、及びスルホンイミドの中から選択された一つ以上の作用基が導入された熱可塑性高分子を用いることができる。また、カルボキシ、スルホニル、ホスホニル及びスルホンイミドの中から選択された一つ以上の作用基がＫ、Ｎａなどと結合して塩化された形態もできる。その他にもカルボキシメチルセルロースナトリウム（ＣＭＣ）などが用いられることができる。
【００４７】
前記バインダ樹脂は、溶媒１００重量部に対して０．０５〜１重量部で含まれるのが好ましい。
【００４８】
本発明の具体例において、前記炭素ナノチューブ組成物は界面活性剤をさらに含むことができる。
【００４９】
前記界面活性剤は、そのものに親水性と疎水性を有する両親性物質であって、水溶液の内部で界面活性剤の疎水性の部分は炭素ナノチューブと親和性を有し、親水性の部分は溶媒の水と親和力があって、水溶液の内部で炭素ナノチューブが安定に分散できるように助ける役割ができる。疎水性の部分は長いアルキル鎖で構成されることができ、親水性の部分はナトリウムの塩の形態を有することができる。本発明では、疎水性の部分は炭素数１０個以上の長鎖構造で、親水性の部分はイオン形態及び非イオン形態いずれも使用できる。
【００５０】
前記界面活性剤としては、ドデシル硫酸ナトリウムまたはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを用いるのが好ましい。前記界面活性剤は、溶媒１００重量部に対して０．０５〜１重量部で含まれるのが好ましい。
【００５１】
（実施例及び比較例）
以下、本発明の好ましい実施例を記載する。但し、下記の実施例は本発明の好ましい一実施例であり、本発明が下記実施例により限定されるのではない。
【００５２】
（試料の用意）
（１）ベース基板
ＰＥＴフィルム（韓国トレイ先端素材社製のＸＵ４６Ｈ）を用い、透過度は９３．０６％である。
【００５３】
（２）炭素ナノチューブ組成物
脱イオン水（ＤＩ  ｗａｔｅｒ）溶媒１００重量部、ポリアクリル系バインダ樹脂０．５重量部及びアーク放電（ａｒｃｄｉｓｃｈａｒｇｅ）方法で製造されたナノソルション社の２１０製品の単一壁炭素ナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）０．５重量部を含む炭素ナノチューブ組成物を用いた。前記炭素ナノチューブの横縦比は２０００である。
【００５４】
（３）メタルナノワイヤー組成物
脱イオン水（ＤＩ  ｗａｔｅｒ）溶媒１００重量部、ポリアクリル系バインダ樹脂０．５重量部及びカンブリオス（Ｃａｍｂｒｉｏｓ）社の銀ナノワイヤー（ＡｇＮＷ）１重量部からなる組成物を用いた。前記銀ナノワイヤーの横縦比は１３０である。
【００５５】
（物性の評価方法）
（１）透明性：本発明による透明伝導性フィルムの透過度は、用いたベース基板を１００に換算し、ＵＶ／Ｖｉｓ分光計を用いて５５０ｎｍの波長で測定した。ヘイズ値はヘイズメーター（日本電色工業株式会社（Ｎｉｐｐｏｎ  Ｄｅｎｓｈｏｋｕ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．）、ＮＨＤ−５０００）で測定した。
【００５６】
（２）電気伝導度：４点法方式を用いて三菱化学株式会社（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）、Ｌｏｒｅｓｔａ−ＧＰ、ＭＣＰ−Ｔ６１０で面抵抗値を測定した。
【００５７】
（３）抗酸化性：温度６０℃、湿度９０％の条件で２４時間後に面抵抗値の変化を測定した。
【００５８】
（実施例１〜４）
（実施例１）
ＰＥＴ基板上に５０％に希釈した銀ナノワイヤー（ＡｇＮＷ）組成物を塗布してバーコーティング（ｂａｒ  ｃｏａｔｉｎｇ）した後、洗浄段階を経てメタルナノワイヤーコーティング層をまず形成した。該形成されたメタルナノワイヤーコーティング層の上に５０％に希釈した単一壁炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）組成物を塗布してバーコーティングし、洗浄段階を経て積層形透明電極を製造した後、それぞれの物性を測定した。その結果を下記表１に表す。
【００５９】
（実施例２）
炭素ナノチューブコーティング層をメタルナノワイヤーコーティング層より先に積層させたことを除いては、前記実施例１と同様な製造方法で積層形透明電極を製造した。
【００６０】
（実施例３）
ＰＥＴ基板上に５０％に希釈した単一壁炭素ナノチューブ組成物を塗布してバーコーティングした後、洗浄段階を経て炭素ナノチューブコーティング層をまず形成した。該形成された炭素ナノチューブコーティング層の上に２０％に希釈した銀ナノワイヤー組成物を塗布してバーコーティングし、洗浄段階を経て積層形透明電極を製造した。
【００６１】
（実施例４）
２５％に希釈した単一壁炭素ナノチューブ組成物及び２５％に希釈した銀ナノワイヤー組成物を用いたことを除いては、実施例３と同様な製造方法で積層形透明電極を製造した。
【００６２】
（比較例１〜４）
（比較例１）
コーティング層を形成しなかったベース基板の物性を測定した。その結果を下記表２に表す。
【００６３】
（比較例２）
下記表２の希釈比率で用意された銀ナノワイヤー組成物をバーコーティングして単層形透明電極を製造した。
【００６４】
（比較例３）
下記表２の希釈比率で用意された炭素ナノチューブ組成物をバーコーティングして単層形透明電極を製造した。
【００６５】
（比較例４）
ＰＥＴ基板上に５０％に希釈した単一壁炭素ナノチューブ組成物及び５０％に希釈した銀ナノワイヤー組成物の混合溶液を塗布してバーコーティングした後、洗浄段階を経て単層形透明電極を製造した。
【００６６】
【表１】
2015508556.tif 000003
【００６７】
【表２】
2015508556.tif 000004
【００６８】
【表３】
2015508556.tif 000005
【００６９】
前記表１から、本発明の積層形透明電極は透過度が高く、ヘイズ値が低いため、透明性が優れ、測定された面抵抗値が低いため、電気伝導度が優れることが分かる。また、表３から、恒温恒湿の条件で一定の時間後にも、単層形透明電極に比べて、面抵抗値が差異が小さいことから、多層形透明電極の抗酸化性及び安定性が優れることが分かる。
【００７０】
反面、表２及び表３から、メタルナノワイヤーコーティング層で単一コーティングした比較例２は、電気伝導度及び透明性を同時に確保できず、メタルナノワイヤーの酸化が比較的易くなされることが分かる。炭素ナノチューブコーティング層で単一コーティングした比較例３は、透明性は優れるが、透明電極として用いられるための電気伝導度を十分に確保できないことが分かる。また、メタルナノワイヤー及び炭素ナノチューブを混合してコーティングした単層形透明電極の比較例４は、メタルナノワイヤーの分散性が確保されないため、面抵抗の測定ができないことが分かる。
【００７１】
したがって、本発明の透明電極はメタルナノワイヤーまたは炭素ナノチューブを単一コーティングした透明電極と比較して、電気伝導度、透明性及び抗酸化性を同時に達成することができるという長所がある。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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