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KR20150051105A - 전도성 박막 형성용 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

전도성 박막 형성용 조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Publication number
KR20150051105A
KR20150051105A KR1020130153727A KR20130153727A KR20150051105A KR 20150051105 A KR20150051105 A KR 20150051105A KR 1020130153727 A KR1020130153727 A KR 1020130153727A KR 20130153727 A KR20130153727 A KR 20130153727A KR 20150051105 A KR20150051105 A KR 20150051105A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
carbon atoms
thin film
acid
composition
Prior art date
Application number
KR1020130153727A
Other languages
English (en)
Inventor
이승현
정광주
권기현
이윤재
Original Assignee
솔브레인 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 솔브레인 주식회사 filed Critical 솔브레인 주식회사
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Abstract

본 발명에서는 하기 화학식 1의 금속 함유 실란계 화합물을 포함하여, 개선된 표면저항도와 높은 가시광선 투과도, 그리고 낮은 혼탁도를 가져 우수한 전기적, 광학적 특성과 함께 투명도를 나타내는 전도성 박막을 형성할 수 있는 전도성 박막 형성용 조성물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00008

상기 화학식 1에서, Ra 내지 Re, R11 및 R12, R, M, x 내지 z는 명세서 중에서 정의한 바와 동일하다.

Description

전도성 박막 형성용 조성물 및 이의 제조방법{COMPOSITION FOR PREPARING CONDUCTIVE FILM AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
본 발명은 개선된 표면저항도와 높은 가시광선 투과도, 그리고 낮은 혼탁도를 가져 우수한 전기적, 광학적 특성과 함께 투명도를 나타내는 전도성 박막 형성이 가능한 전도성 박막 형성용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid crystal display device, LCD)는 컴퓨터의 모니터, 휴대전화, 액정 TV 등의 다양한 용도로 활용되고 있으며, 터치패널장치와 함께 스마트폰과 같은 휴대전화 기기에도 활용되고 있다. 종래의 컬러필터(Color Filter)와 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)로 구성된 LCD 패널과, 필름이나 유리(glass) 방식의 터치패널은 유/무기 포토레지스트 및 무기/금속 증착방식을 통하여 제작된다. 그중 투명전극으로 널리 사용되고 있는 인듐틴옥사이드(Indium tin oxide, ITO) 박막이다.
ITO 박막은 고전도성 및 고투과율을 가지며, 특히 미세가공성이 우수하여 플랫패널 디스플레이(Flat Panel Display)용 표시전극, 터치패널 전극, 태양전지용 창재, 대전 방지막 등의 광범위한 분야에 사용되고 있다. 특히, 액정표시 장치를 비롯한 플랫패널 디스플레이 분야에서의 대형화 및 고정세화 추세에 따라 표시용 전극으로서 ITO 박막에 대한 수요가 증가하고 있다.
그러나, ITO박막은 희토류를 포함하기 때문에 사용량에 제한이 있고, 또 높은 단가로 인하여 산업화가 어렵다. 또, ITO박막은 기판 휨에 대한 기계적 특성이 약해 플렉서블 디스플레이용 기판으로서의 적용이 어렵다.
이 같은 낮은 유연성의 ITO 박막을 대체하여 플렉서블 디스플레이용 기판으로서의 적용이 가능한 유연성의 투명 전도성 재료로서, 폴리에틸렌디옥시티오펜(Polyethylene dioxythiophene, PEDOT), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리아닐린(polyaniline), 폴이에틸렌디옥시티오펜:폴리(4-스티렌술폰산)(Polyethylene dioxythiophene:Poly(4-styrene sulfonic acid), PEDOT:PSS) 등과 같은 전도성 고분자가 고려되고 있다.
그러나, 이들 전도성 고분자는 수분에 취약하기 때문에 전도성 박막의 형성시 막 표면에 침투한 수분으로 인하여 면저항 값이 균일하지 않거나 또는 장기간 보관시 액상 안정성이 저하되어 성능 저하 및 불량이 발생하는 등의 문제가 있다. 또, PEDOT:PSS 등의 전도성 고분자는 상온 및 고온에서 산화되기 쉽게 산화되는 문제가 있다.
한국등록특허 제693278호 (2007. 03. 05 등록)
본 발명의 목적은 개선된 표면저항도와 높은 가시광선 투과도, 그리고 낮은 혼탁도를 가져 우수한 전기적, 광학적 특성과 함께 투명도를 나타내는 전도성 박막 형성이 가능한 전도성 박막 형성용 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 하기 화학식 1의 금속 함유 실란(silane)계 화합물을 포함하는 전도성 박막 형성용 조성물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서,
Ra 내지 Re는 각각 독립적으로 히드록시기 및 탄소수 1 내지 6의 알콕시기로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
R11 및 R12는 각각 독립적으로 히드록시기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 및 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택되는 것이며,
R은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고,
M은 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 및 주석(Sn)으로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
x 및 y는 각각 0≤x≤50 및 0≤y≤50이고, 단, x 및 y가 동시에 0은 아니며
z는 1 내지 7의 정수이다.
상기 금속은 금속 함유 실란계 화합물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10중량%로 포함될 수 있다.
상기 금속 함유 실란계 화합물은 상기 전도성 박막 형성용 조성물 총 중량에 대해 5 내지 30 중량%로 포함될 수 있다.
상기 전도성 박막 형성용 조성물은 전도성 고분자를 더 포함할 수 있다.
상기 전도성 고분자는 폴리티오펜(polythiophene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrol), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리페닐렌(polyphenylene), 폴리비닐렌페닐렌(polyvinylene phenylene), 폴리플루오렌(polyfluorene), 폴리에틸렌디옥시티오펜(polyethylenedioxythiophene, PEDOT), 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있으며, 또한 상기 전도성 고분자는 폴리(4-스타이렌설포네이트)(poly(4-styrene sulfonate)), 도데실벤젠술폰산(dodecylbenzene sulfonic acid), 톨루엔술폰산(toluene sulfonic acid), 켐포술폰산(camposulfonic acid), 벤젠술폰산(benzene sulfonic acid), 스타이렌술폰산(styrene sulfonic acid), 2-아크릴아마이도-2-메틸프로판술폰산(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid), 2-술포숙신산 에스테르(2-sulfosuccinic acid ester), 소듐 5-술포이소프탈산(sodium 5-isophtalic acid), 디메틸-5-소듐 술포이소프탈레이트(dimethyl-5-sodium sulfoisophthalate), 5-소듐술포-비스(β-하이드록시에틸이소프탈레이트(5-sodium sulfo-bis(β-hydroxyethylisophthalate) 및 폴리(4-스티렌 술폰산)(poly(4-styrene sulfonic acid)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 도펀트로 도핑된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 하기 화학식 2의 실록산 모노머, 전도성 고분자를 포함하는 용액 및 용매를 혼합한 후 반응시켜 반응물을 수득하는 단계; 그리고 상기 반응물에 금속 원료물질을 첨가하고, 졸-겔 반응(sol-gel reaction)시키는 단계를 포함하는, 상기 화학식 1의 금속 함유 실란계 화합물을 포함하는 전도성 박막 형성용 조성물의 제조방법을 제공한다:
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 2에서,
R21 내지 R23은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알콕시기이고, 그리고
R24는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 6의 알케닐기, 탄소수 1 내지 6의 할로알킬기, 아미노기, 티올기, (메트)아크릴기, (메트)아크릴옥시기, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다.
상기 전도성 고분자는 폴리티오펜(polythiophene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrol), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리페닐렌(polyphenylene), 폴리비닐렌페닐렌(polyvinylene phenylene), 폴리플루오렌(polyfluorene), 폴리에틸렌디옥시티오펜(polyethylenedioxythiophene), 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있으며, 상기 전도성 고분자는 폴리(4-스타이렌설포네이트)(poly(4-styrene sulfonate)), 도데실벤젠술폰산(dodecylbenzene sulfonic acid), 톨루엔술폰산(toluene sulfonic acid), 켐포술폰산(camposulfonic acid), 벤젠술폰산(benzene sulfonic acid), 스타이렌술폰산(styrene sulfonic acid), 2-아크릴아마이도-2-메틸프로판술폰산(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid), 2-술포숙신산 에스테르(2-sulfosuccinic acid ester), 소듐 5-술포이소프탈산(sodium 5-isophtalic acid), 디메틸-5-소듐 술포이소프탈레이트(dimethyl-5-sodium sulfoisophthalate), 5-소듐술포-비스(β-하이드록시에틸이소프탈레이트(5-sodium sulfo-bis(β-hydroxyethylisophthalate), 및 폴리(4-스티렌 술폰산)(poly(4-styrene sulfonic acid)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 도펀트로 도핑된 것일 수 있다.
또, 상기 제조방법은 실록산 모노머, 전도성 고분자를 포함하는 용액 및 용매를 혼합시, 산촉매를 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 금속 원료물질은 티타늄(Ti); 지르코늄(Zr); 알루미늄(Al); 주석(Sn); 그리고 상기 티타늄, 지르코늄, 알루미늄 및 주석 중 적어도 어느 하나의 금속을 포함하는 산화물, 알콕시화물(alkoxide) 및 수산화물(hydroxide)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 금속 원료물질은 상기 실록산 모노머 100중량부에 대하여 2 내지 35 중량부의 함량으로 첨가될 수 있다.
상기 제조방법은 금속 원료물질의 첨가시 졸 안정제 및 계면활성제 중 적어도 어느 하나의 첨가제를 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
기타 본 발명의 실시예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
상기 전도성 박막 형성용 조성물을 이용하여 개선된 표면저항도와 높은 가시광선 투과도, 그리고 낮은 혼탁도를 가져 우수한 전기적, 광학적 특성과 함께 투명도를 나타내는 전도성 박막을 형성할 수 있다. 또한 상기 제조된 전도성 박막은 8H 이상의 고경도를 나타내며, 우수한 신뢰 내구성 및 유리 기판과의 점착성을 나타내기 때문에 종래 ITO 박막을 대체하여 디스플레이 장치, 전자소자 및 반도체 분야에서의 전도성 막, 대전방지막 또는 전극으로 유용하다.
이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 모든 화합물 또는 치환기는 치환되거나 비치환된 것일 수 있다. 여기서, '치환된'이란 수소가 할로겐기, 하이드록시기, 카르복시기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 티오기, 메틸티오기, 알콕시기, 알데하이드기, 에폭시기, 에테르기, 에스테르기, 카르보닐기, 아세탈기, 케톤기, 알킬기, 퍼플루오로알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 알릴기, 벤질기, 아릴기, 헤테로아릴기, 이들의 유도체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로 대체된 것을 의미한다.
본 명세서에서 '이들의 조합'이란 특별한 언급이 없는 한, 둘 이상의 작용기가 단일결합, 이중결합(에틸렌기), 삼중결합(아세틸렌기), 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기(예를 들면, 메틸렌(-CH2-), 에틸렌(-CH2CH2-), 등), 탄소수 1 내지 20의 플루오로알킬렌기(예를 들면, 플루오로메틸렌(-CF2-), 플루오로에틸렌(-CF2CF2-) 등), N, O, P, S, 또는 Si와 같은 헤테로 원자 또는 이를 포함하는 작용기(구체적으로는, 분자내 카르보닐기(-C=O-), 에테르(ether, -O-), 에스테르(ester, -COO-), -S-, 아민기(-NH-) 또는 -N=N- 등을 포함하는 헤테로알킬렌기)와 같은 연결기에 의해 결합되어 있거나, 또는 둘 이상의 작용기가 축합, 연결되어 있는 것을 의미한다.
본 발명은 실록산 모노머와 금속 원료물질을 졸-겔 반응시켜 제조한 금속 함유 실란계 화합물을 이용하여 전도성 박막 형성용 조성물을 제조함으로써, 개선된 표면저항도와 높은 가시광선 투과도, 그리고 낮은 혼탁도를 가져 우수한 전기적, 광학적 특성과 함께 투명도를 나타내는 전도성 박막을 형성하는 것을 일 특징으로 한다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 박막 형성용 조성물은, 하기 화학식 1의 금속 함유 실란(silane)계 화합물을 포함한다:
[화학식 1]
Figure pat00003
상기 화학식 1에서,
Ra 내지 Re는 각각 독립적으로 히드록시기(OH) 및 탄소수 1 내지 6의 알콕시기로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 바람직하게는 히드록시기, 메톡시기, 에톡시기 및 부톡시기로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으며,
R11 및 R12는 각각 독립적으로 히드록시기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 및 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, 바람직하게는 히드록시기, 메톡시기, 에톡시기, 부톡시기 및 페녹시기로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으며, 그리고
R은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고, 바람직하게는, 메틸렌기, 에틸렌기, 및 프로필렌기로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으며, 이중에서도 개선효과면에서 프로필렌기가 보다 바람직할 수 있으며,
M은 금속 원료물질로부터 제공된 금속원소로서, 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 및 주석(Sn)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있고, 바람직하게는 티타늄일 수 있으며,
x 및 y는 각각의 반복단위의 수를 나타내며, 0≤x≤50 및 0≤y≤50이고, 단, x 및 y가 동시에 0은 아니며, 그리고
z는 1 내지 7의 정수이고, 바람직하게는 1 내지 3의 정수일 수 있다.
상기 금속 함유 실란계 화합물은 전도성 박막 형성용 조성물의 제조 공정 중, 용매 중에서 실록산 모노머를 용해시킨 후 교반 하에서 반응시켜 졸(sol)을 형성하고, 결과로 형성된 졸에 대해 금속 원료물질을 첨가하여 졸-겔 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 상기 금속 함유 실란계 화합물의 제조시 반응조건 및 공정에 대해서는 이후 전도성 박막 형성용 조성물의 제조 방법에서 상세히 설명한다.
이와 같이 제조된 상기 금속 함유 실란계 화합물은 화합물내에 금속 원자를 포함함으로써, 전도성 박막 형성용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 전도성 박막의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
통상 PEDOT, PEDOT:PSS등의 전도성 고분자는 상온에서 π결합이 끊어지면서 전도성이 저하되고, 상온 및 고온에서 산화되기 쉽다. 그러나, 본 발명에 따른 전도성 박막 형성용 조성물에 첨가된 금속 함유 실란계 화합물은 가교도 증가 및 컨쥬게이션(Conjugation) 밀도를 감소시켜 전도성 저하를 발생시킬 수 있지만, 금속 함유 실란계 화합물에서의 금속 성분이 PEDOT의 산화 및 실록산의 반응을 방지하는 역할을 한다. 또, 금속 함유 실란계 화합물의 첨가에 따른 저항값 증가 및 전도성 저하는 PEDOT의 함량을 증가시킴으로써 보완할 수 있다. 또, 상기 ㄱ므속 함유 실란계 화합물은 경도 등의 기계적 특성을 증가시키며, 특히 고밀도 미세입자를 형성하여 전도성 고분자의 분산성을 향상시킴으로써, 테트라옥시실란과 같은 실란커플링제를 단순 혼합하여 포함하는 종래 전도성 박막 형성용 조성물과 비교하여 경도 등의 기계적 특성 면에서 보다 개선된 효과를 나타낼 수 있다.
상기 금속 함유 실란계 화합물은 전도성 박막 형성용 조성물 총 중량에 대하여 5 내지 30중량%로 포함될 수 있다. 금속 함유 실란계 화합물의 함량이 5중량% 미만이면 경도가 현저히 낮아져 바람직하지 않고, 30중량%를 초과하면 불균일한 고체 입자가 생성되어 바람직하지 않다. 보다 바람직하게는 10 내지 30중량%로 포함되는 것이 좋다.
또한, 상기 금속 함유 실란계 화합물 중 상기 금속은 0.1 내지 10중량%로 포함될 수 있다. 금속이 상기와 같은 함량 범위로 실란계 화합물 중에 포함될 때 경도 등의 기계적 특성 개선 효과를 나타낼 수 있다.
또, 상기 전도성 박막 형성용 조성물에는 전도성 고분자가 포함될 수 있다.
전도성 고분자는 기계적 굽힘 또는 접힘에 의해서 표면저항의 변화가 거의 없는 유연한 특성을 보유하고 낮은 유연성으로 인해 기계적 자극에 의해 깨지기 쉬운 ITO박막을 대체할 수 있는 유연성의 투명 전도성 재료이다. 상기 전도성 고분자로는 폴리티오펜(polythiophene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrol), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리페닐렌(polyphenylene), 폴리비닐렌페닐렌(polyvinylene phenylene), 폴리플루오렌(polyfluorene), 폴리에틸렌디옥시티오펜(polyethylenedioxythiophene, PEDOT), 또는 이들의 유도체 등 통상 전도성 박막 형성용 조성물에 사용되는 것이라면 특별한 제한없이 사용될 수 있다.
이중에서도 비정질 ITO와 동등 수준 이상의 전기적 특성과 가시광 영역에서 우수한 투과도를 나타내며, 용액 공정이 가능한 PEDOT가 바람직할 수 있다. 상기 PEDOT는 또 중합반응시 다른 부반응이 없이 오직, 2,4위치에서만 결합이 일어나고, 또한 평면 구조의 측쇄가 있기 때문에 중합된 고분자의 배좌(Conformation)가 펼쳐진 사슬 구조를 가질 수 있어 전도도가 높다.
또, 상기 전도성 고분자는 도펀트로 도핑된 것일 수도 있다.
구체적으로 상기 도펀트는 폴리(4-스타이렌설포네이트)(poly(4-styrene sulfonate)), 도데실벤젠술폰산(dodecylbenzene sulfonic acid), 톨루엔술폰산(toluene sulfonic acid), 켐포술폰산(camposulfonic acid), 벤젠술폰산(benzene sulfonic acid), 스타이렌술폰산(styrene sulfonic acid), 2-아크릴아마이도-2-메틸프로판술폰산(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid), 2-술포숙신산 에스테르(2-sulfosuccinic acid ester), 소듐 5-술포이소프탈산(sodium 5-isophtalic acid), 디메틸-5-소듐 술포이소프탈레이트(dimethyl-5-sodium sulfoisophthalate), 5-소듐술포-비스(β-하이드록시에틸이소프탈레이트(5-sodium sulfo-bis(β-hydroxyethylisophthalate), 및 폴리(4-스티렌 술폰산)(poly(4-styrene sulfonic acid)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다. 상기 전도성 고분자에 대한 도펀트의 도핑량은 전도성 박막 형성용 조성물의 전도성 및 분산성을 저하시키지 않는 범위내에서 적절히 조절될 수 있다.
본 발명에 따른 전도성 박막 형성용 조성물에 대한 개선 효과면에서 상기 전도성 고분자는 PEDOT:PSS(Polyethylene dioxythiophene:Poly(4-styrene sulfonic acid)인 것이 보다 바람직할 수 있다.
상기와 같은 전도성 고분자는 용매 중에 용해시킨 용액 상으로 사용될 수 있다. 상기 전도성 고분자 함유 용액의 제조시 용매로는 물; 에틸알코올 등의 탄소수 1 내지 6의 알코올계 용매; 또는 프로필렌글리콜 모노메틸에테르(propyleneglycol monomethylether), 프로필렌글리콜 모노에틸에테르(propyleneglycol monoethylether), 프로필렌글리콜 모노프로필에테르(propyleneglycol monopropylether), 프로필렌글리콜 모노부틸에테르(propyleneglycol monobutylether) 등의 프로필렌글리콜 모노알킬에테르 등이 사용될 수 있으며, 이들 중 1종 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 이때 전도성 고분자 함유 용액 중의 전도성 고분자의 농도는 0.1 내지 5중량%인 것이 바람직할 수 있다.
또한 상기 전도성 고분자 함유 용액은 최종 제조되는 전도성 박막 형성용 조성물 중 전도성 고분자의 함량이 0.1 내지 1 중량%가 되도록 하는 양으로 사용될 수 있는데, 구체적으로는 상기 전도성 고분자 함유 용액은 전도성 박막 형성용 조성물 총 중량에 대하여 10 내지 35중량%로 포함될 수 있다. 상기 전도성 함유 용액의 함량이 10중량% 미만인 경우 저항이 급격하게 증가할 수 있고, 35중량%를 초과할 경우에는 다량의 전도성 고분자 포함에 따른 분산성 저하로 투과도가 열화될 수 있다.
또, 상기 전도성 박막 형성용 조성물에는 졸 안정화제가 더 포함될 수 있다.
구체적으로 상기 졸 안정화제는 아세틸아세토네이트(acetylacetonate), 디에탄올아민(diethanolamine) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 졸 안정화제는 전도성 박막 형성용 조성물의 제조 과정에서 형성되는 졸을 안정화시키는 역할을 하는 것으로, 전도성 박막 형성용 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10중량%로 포함될 수 있다. 졸 안정화제의 함량이 0.1중량% 미만이면 졸 안정화제 첨가에 따른 효과가 미미하고, 10중량%를 초과하면 경도를 저하시킬 우려가 있어 바람직하지 않다.
또, 상기 전도성 박막 형성용 조성물에는 산 촉매가 더 포함될 수 있다.
구체적으로 상기 산 촉매는 염산, 아세트산, 황산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 산 촉매는 실록산 모노머와 금속 원료물질의 졸-겔 반응시 반응을 촉진하는 역할을 하는 것으로, 전도성 박막 형성용 총 중량에 대하여 0.001 내지 0.1중량%로 포함되는 것이 바람직할 수 있다. 산 촉매의 함량이 0.001중량% 미만이면 졸-겔 반응 촉진 효과가 미미하고, 0.1중량%를 초과하면 불균일한 고체 입자가 형성으로 투과도를 저하시킬 우려가 있다.
또, 상기 전도성 박막 형성용 조성물에는 계면활성제가 더 포함될 수 있다.
구체적으로 상기 계면활성제는 폴리에틸렌이민, 폴리(소디움 스티렌설포네이트), 폴리(아크릴산), 폴리(N-비닐-2-필롤리돈), 폴리 알릴아민 히드로클로라이드), 폴리(디알릴디메틸암모늄 클로라이드), 디아조 레진, 및 폴리(4-비닐피리딘) 중에서 선택된 양이온성 고분자 계면활성제; 폴리에틸렌 글리콜형 비이온성 계면활성제; 솔비탄 모노라우레이트, 솔비탄 모노팔미테이트, 솔비탄 모노스테아레이트, 솔비탄 모노올레이트, 솔비탄 세스퀴올레이트 솔비탄 트리올레이트 등의 솔비탄계 비이온성 계면활성제; 폴리옥시에텔렌 솔비탄 모노라우레이트(polyoxyethylene sorbitan monolaurate, Tween®20), 폴리옥시에텔렌 솔비탄 모노팔미테이트(polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, Tween®40), 폴리옥시에텔렌 솔비탄 모노스테아레이트(polyoxyethylene sorbitan monostearate, Tween®60), 폴리옥시에텔렌 솔비탄 모노올레이트(polyoxyethylene sorbitan oleate, Tween®80), 폴리옥시에텔렌 이소옥틸시클로헥실에테르(polyoxyethylene isooctylcyclohexylether) 폴리옥시에텔렌 이소옥틸페닐에테르(polyoxyethylene isooctylphenylether) 등과 같은 다가 알콜형 비이온성 계면활성제; 그리고 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 계면활성제는 전도성 박막 형성용 조성물 중에서 코팅성 향상 역할을 하는 것으로, 전도성 박막 형성용 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10중량%로 포함되는 것이 바람직할 수 있다. 계면활성제의 함량이 0.1중량% 미만이면 계면활성제 사용에 따른 코팅성 향상 개선효과가 미미하고, 10중량%를 초과하면 경도를 저하시킬 우려가 있다.
또, 상기 전도성 박막 형성용 조성물에는 용매가 포함될 수 있다.
구체적으로, 상기 용매는 에틸알코올 등의 탄소수 1 내지 6의 알코올계 용매; 또는 프로필렌글리콜 모노메틸에테르(propyleneglycol monomethylether), 프로필렌글리콜 모노에틸에테르(propyleneglycol monoethylether), 프로필렌글리콜 모노프로필에테르(propyleneglycol monopropylether), 또는 프로필렌글리콜 모노부틸에테르(propyleneglycol monobutylether)와 같은 프로필렌글리콜 모노알킬에테르 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 용매는 전도성 박막 형성용 조성물이 전도성 박막 형성에 적절한 점도 특성을 갖도록 하는 함량으로 포함될 수 있으며, 전도성 박막 형성용 조성물 총 중량에 대하여 20 내지 70중량%로 포함되는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기와 같은 구성을 갖는 전도성 박막 형성용 조성물의 제조방법이 제공된다.
구체적으로, 상기 전도성 박막 형성용 조성물의 제조방법은 하기 화학식 2의 실록산 모노머, 전도성 고분자를 포함하는 용액, 그리고 용매를 혼합한 후 반응시켜 반응물을 수득하는 단계; 및 상기 반응물에 금속 원료물질을 첨가하고, 졸-겔 반응(sol-gel reaction)시키는 단계를 포함한다.
이하 각 단계별로 설명하면, 단계 1은 실록산 모노머, 전도성 고분자 함유 용액, 그리고 용매를 혼합한 후 반응시켜 반응물을 수득하는 단계이다.
상기 실록산 모노머로는 하기 화학식 2의 알콕시실란이 사용될 수 있다:
[화학식 2]
Figure pat00004
(상기 화학식 2에서,
R21 내지 R23은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알콕시기이고, 그리고
R24는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 6의 알케닐기, 탄소수 1 내지 6의 할로알킬기, 아미노기, 티올기, (메트)아크릴기, (메트)아크릴옥시, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다)
구체적으로 상기 실록산 모노머는 테트라메톡시실란(TMOS), 테트라프로폭시실란, 메틸트리메톡시실란(MTMOS), 메틸트리에톡시실란 (MTEOS), 프로필트리메톡시실란(PrTMOS), 프로필트리에톡시실란(PrTEOS), 페닐트리메톡시실란 (PhTMO), 페닐트리에톡시실란(PhTEO), 비닐트리메톡시실란(VTMO), 비닐트리에톡시실란 (VTEO), 3-클로로프로필트리메톡시실란, [2-(o,m,p-클로로메틸페닐)에틸]트리메톡시실란, [1-(o,m,p-클로로메틸페닐)에틸]트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, [3-(2-아미노에틸)아미노프로필]트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 전도성 고분자 함유 용액 및 용매는 앞서 설명한 바와 동일하다.
상기 혼합물의 제조시 산 촉매가 더 사용될 수 있으며, 이때 산 촉매로는 앞서 설명한 것과 동일한 것이 사용될 수 있다.
상기 혼합 공정은 통상의 혼합 공정에 따라 실시될 수 있으며, 균일 혼합 및 반응성 증가를 위하여 통상의 교반 장치를 이용한 교반 공정이 더 실시될 수도 있다. 바람직하게는 상기 교반 공정은 이후 졸-겔 반응시 불균일한 고체 입자의 형성 없이 균일한 미세 입자가 형성되도록, 상기 실록산 모노머, 전도성 고분자를 포함하는 용액 그리고 용매의 혼합물을 40 내지 75?에서 30분 내지 30시간 동안 1차 교반하는 단계, 그리고 상기 1차 교반 후 수득된 반응물을 상온에서 1 내지 7일 동안 2차 교반하는 단계의 2단계로 실시될 수 있다.
단계 2는 상기 단계 1에서 반응물에 금속 원료물질을 첨가하고, 졸-겔 반응(sol-gel reaction)시키는 단계이다.
상기 금속 원료물질로는 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 주석(Sn) 및 이들의 조합으로 이어진 군에서 선택되는 금속 단체; 상기 금속 원소를 함유하는 산화물, 알콕시화물(alkoxide), 수산화물(hydroxide); 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것이 사용될 수 있다.
일례로 실란계 화합물에 포함되는 금속이 Ti인 경우, Ti 원료물질로는 Ti, 티타늄 부톡사이드(titanium buthoxide), 티타늄 에톡사이드(titanium ethoxide), 티타늄 메톡사이드(titanium methoxide), 또는 티타늄 히드록사이드(titanium hydroxide) 등이 사용될 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 또, 실란계 화합물에 포함되는 금속이 Zr인 경우, 상기 Zr 원료물질로는 지르코늄(Zr) 금속 단체, Zr(OEt)4, Zr(OH)4, 또는 ZrO2 등이 사용될 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.
상기 금속 원료물질은 실록산 모노머 100중량부에 대하여 2 내지 35 중량부로 사용되는 것이 바람직할 수 있다. 상기 금속 원료물질이 실록산 모노머에 비해 과량으로, 구체적으로는 35 중량부를 초과하여 사용될 경우 불균일한 고체 입자가 생길 우려가 있다. 반면 금속 원료물질이 실록산 모노머에 비해 지나치게 소량으로, 구체적으로는 2중량부 미만으로 사용될 경우에는 경도를 향상 효과가 미미할 우려가 있다.
통상적으로 실란계 화합물내 금속원자의 도입시 반응 속도 조절이 어렵기 때문에 재현성 및 경시 변화가 발생하기 쉽다. 이에 대해 본 발명에서는 금속기의 반응 속도 조절을 위해 하나이상의 실록산 모노머와 분산제 그리고 금속을 반응시킴으로써 금속-졸(Metal-sol)을 합성한다.
상기와 같은 금속 원료물질의 첨가에 의해 졸-겔 반응이 일어나고, 그 결과로 분자내에 금속 원자가 도입된 상기 화학식 1의 금속 함유 실란계 화합물이 제조되게 된다.
상기 금속 원료물질의 첨가후 반응성 증가를 위해 교반 공정이 더 실시될 수 있으며, 이때 상기 교반 공정은 상온에서 10분 내지 10시간 동안 실시되는 것이 바람직할 수 있다.
또, 상기 금속 원료물질의 첨가 전, 단계 1에서 수득한 반응물에 대하여 졸 안정제, 계면활성제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 첨가하는 공정이 더 실시될 수도 있다.
이때 사용가능한 졸 안정제 및 계면활성제의 함량은 앞서 설명한 바와 동일하다.
상기와 같은 제조방법에 의해 제조된 전도성 박막 형성용 조성물은 졸-겔 반응에 의해 분자내 금속원자가 포함된 실란계 화합물을 포함함으로써, 개선된 표면저항도와 높은 가시광선 투과도, 그리고 낮은 혼탁도를 가져 우수한 전기적, 광학적 특성과 함께 투명도를 나타내는 전도성 박막을 형성할 수 있다. 또한, 상기 전도성 박막 형성용 조성물을 이용하여 제조된 전도성 박막은 8H 이상의 고경도를 나타내며, 우수한 신뢰 내구성 및 유리 기판과의 점착성을 나타내기 때문에 종래 ITO 박막을 대체하여 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device, LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 전계발광 소자(Electroluminescence, EL) 또는 음극선관(Cathod Ray Tube, CRT) 등의 디스플레이 장치; 유기발광 소자(organic electro-luminescent device, OLED), 태양전지 소자(photovoltaic device), 전기 변색성 소자(electrochromic device), 전기영동 소자(electrophoretic device), 유기 박막 트랜지스터(organic thin film transistor) 또는 유기 메모리 소자(organic memory device) 등의 전자 소자; 및 반도체 장치 등에서의 전도성 막, 대전방지막 또는 전극 등으로 유용할 수 있다.
이에 따라 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면 상기한 전도성 박막 형성용 조성물을 이용하여 제조한 전도성 박막, 및 이를 포함하는 디스플레이 장치, 전자 소자 또는 반도체 장치를 제공한다.
상기 전도성 박막은 상기 전도성 고분자 조성물을 소정의 기판 상부에 대해 핀 코팅법(pin coating), 바 코팅법(bar coating), 롤 코팅법(roll coating), 딥 코팅법(dip coating), 잉크젯 프린팅법(ink-jet printing), 노즐 프린팅(nozzle printing)법, 닥터 블레이드법(doctor blade), 스프레이법(spray) 등 통상의 코팅법을 이용하여 코팅한 후, 코팅된 막을 건조 또는 열처리함으로써 제조될 수 있다.
일례로 액정표시장치에서의 배면전극을 형성하는 경우, 기판 상에 상기 전도성 박막 형성용 조성물을 닥터 블레이드법으로 0.5 내지 1㎛의 두께로 코팅한 후, 80℃의 내외의 핫 플레이트(hot plate)에서 소프트 베이크(soft bake)하여 300 내지 500㎚ 두께의 필름층을 형성한 후 120 ℃ 내외의 오븐에서 건조시킴으로써 배면전극을 형성할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
실시예 1
반응용기 중에서 2-프로판올(2-propanol)/프로필렌글리콜모노메틸에테르(propylene glycol monomethyl ether)로 이루어진 혼합 용매 50중량부(혼합중량비=3:2)에, 테트라에톡시실란(tetraethoxysilane) 15중량부, 염산(HCl) 0.025중량부, 그리고 전도성 고분자로서 폴리(4-스타이렌설포네이트)(poly(4-styrene sulfonate))의 도판트로 도핑된 폴리(3,4-에틸렌 디옥시티오펜)(poly(3,4-ethlylene dioxythiophene)(이하 PEDOT-PSS라 함)을 용매로서 탈이온수(deionized water, DIW) 중에 2중량% 용해시켜 제조한 전도성 고분자 함유 용액 35중량부를 첨가하고, 3시간 30분간 승온 후 60℃ 내지 75℃에서 30분간 교반하였다(1차 교반). 결과로 수득된 반응물을 냉각한 후 실온에서 3일간 교반하였다(2차 교반).
상기 2차 교반의 결과로 수득된 반응물에 아세틸아세토네이트(acetylacetonate) 0.2중량부, 계면활성제(BYK307®, BYK Chemie사제) 0.2중량부 및 금속 원료물질로서 티타늄부톡사이드(Ti(OBu)4)를 10 중량부 첨가한 후 교반하여 전도성 박막 형성용 조성물을 제조하였다.
실시예 2
상기 금속원료물질로서 지르코늄에톡사이드(Zr(OEt)4)를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실시하여 전도성 박막 형성용 조성물을 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 금속 함유 실란계 화합물 합성을 위해 사용된 테트라에톡시실란 및 금속원료물질을 첨가하지 않고 전도성 박막 형성용 조성물을 제조하되, 실시예 1에서와 조성 및 저항값을 맞추기 위해 전도성 고분자 함유 용액의 함량을 25중량부로 줄이고, 물을 10 중량부 더 첨가하였다.
시험예
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1의 전도성 박막 형성용 조성물을 이용하여 제조한 전도성 박막의 물성을 비교 평가하였다.
상세하게는, 실시예 1, 2및 비교예 1의 전도성 박막 형성용 조성물을 각각 유리 기판에 건조후 두께가 3000Å이 되도록 도포한 후 건조하여 전도성 박막을 형성하고, 형성된 전도성 박막에 대해 면저항, 경도, 투과도 및 신뢰성를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
면저항은 상기에서 제조한 각각의 전도성 박막에 대해 표면저항기(TRUSTATST3®, SIMCO사제)를 이용하여 측정하였다.
또, 경도는 경도계(ASTM D3363)을 이용하여 하기에서와 같은 측정 조건에 따라 스크래치 테스트를 실시하였다:
포스트 베이크(Post Bake) 조건: 120℃에서10분간
측정 방법: 각각의 전도성 박막 표면에 대하여 약 45˚각도로 연필의 심을 대고 하중 약 1㎏.f(9.8N)로 표면에 누르면서 이동하여 표면을 긁으면서 측정함
또, 투과도는 분광광도계(SPECTROPHOTOMETER CM-3600d®, KONICA MINOLTA사제)를 이용하여 파장 200 내지 720nm 범위에서의 평균치를 측정하였다.
또, 신뢰성은 상기에서 제조한 각각의 전도성 박막을 온도 90℃, 습도 65%의 고온/고습 조건 및 80℃ 고온 환경에 20일 방치한 후 상온에 30분간 2차 방치하였다. 이후 전도성 박막 표면의 습기가 제거되고 온도가 상온인 상태에서 표면저항기(TRUSTATST 3®, SIMCO사제)를 전도성 박막 표면에 올려놓고 전도성 박막의 면저항 변화 수치를 각각 확인하였다.
실시예1 실시예2 비교예1
면저항
(Ω/□)		 7.8 7.7 7.8
경도
(H)		 >8 >8 6
투과도
(%)		 97.6 96.5 98.3
신뢰성
(Ω/□)		 △0.2 △0.3 △2.2
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 및 2의 전도성 박막 형성용 조성물은 비교예 1에 비해 경도 및 신뢰성면에서 현저히 개선된 효과를 나타내었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1의 금속 함유 실란(silane)계 화합물을 포함하는 전도성 박막 형성용 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00005

    상기 화학식 1에서,
    Ra 내지 Re는 각각 독립적으로 히드록시기 및 탄소수 1 내지 6의 알콕시기로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
    R11 및 R12는 각각 독립적으로 히드록시기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 및 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택되는 것이며,
    R은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고,
    M은 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 및 주석(Sn)으로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
    x 및 y는 각각 0≤x≤50 및 0≤y≤50이고, 단, x 및 y가 동시에 0은 아니며
    z는 1 내지 7의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속은 상기 금속 함유 실란계 화합물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10 중량%로 포함되는 것인 전도성 박막 형성용 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금속 함유 실란계 화합물은 상기 전도성 박막 형성용 조성물 총 중량에 대해 5 내지 30 중량%로 포함되는 전도성 박막 형성용 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    전도성 고분자를 더 포함하는 전도성 박막 형성용 조성물.
  5. 제1항에 있있어서,
    전도성 고분자를 더 포함하며,
    상기 전도성 고분자는 폴리티오펜(polythiophene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrol), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리페닐렌(polyphenylene), 폴리비닐렌페닐렌(polyvinylene phenylene), 폴리플루오렌(polyfluorene), 폴리에틸렌디옥시티오펜(polyethylenedioxythiophene) 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것인 전도성 박막 형성용 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    전도성 고분자를 더 포함하며,
    상기 전도성 고분자는 폴리(4-스타이렌설포네이트)(poly(4-styrene sulfonate)), 도데실벤젠술폰산(dodecylbenzene sulfonic acid), 톨루엔술폰산(toluene sulfonic acid), 켐포술폰산(camposulfonic acid), 벤젠술폰산(benzene sulfonic acid), 스타이렌술폰산(styrene sulfonic acid), 2-아크릴아마이도-2-메틸프로판술폰산(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid), 2-술포숙신산 에스테르(2-sulfosuccinic acid ester), 소듐 5-술포이소프탈산(sodium 5-isophtalic acid), 디메틸-5-소듐 술포이소프탈레이트(dimethyl-5-sodium sulfoisophthalate), 5-소듐술포-비스(β-하이드록시에틸이소프탈레이트(5-sodium sulfo-bis(β-hydroxyethylisophthalate), 및 폴리(4-스티렌 술폰산)(poly(4-styrene sulfonic acid)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 도펀트로 도핑된 것인 전도성 박막 형성용 조성물.
  7. 하기 화학식 2의 실록산 모노머, 전도성 고분자를 포함하는 용액 및 용매를 혼합한 후 반응시켜 반응물을 수득하는 단계; 그리고
    상기 반응물에 금속 원료물질을 첨가하고, 졸-겔 반응(sol-gel reaction)시키는 단계
    를 포함하는, 하기 화학식 1의 금속 함유 실란계 화합물을 포함하는 전도성 박막 형성용 조성물의 제조방법.
    [화학식 1]
    Figure pat00006

    (상기 화학식 1에서,
    Ra 내지 Re는 각각 독립적으로 히드록시기 및 탄소수 1 내지 6의 알콕시기로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
    R11 및 R12는 각각 독립적으로 히드록시기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 및 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택되는 것이며,
    R은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고,
    M은 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 및 주석(Sn)으로 이루어진 군에서 선택되는 것이고,
    x 및 y는 각각 0≤x≤50 및 0≤y≤50이고, 단, x 및 y가 동시에 0은 아니며, 그리고
    z는 1 내지 7의 정수이다)
    [화학식 2]
    Figure pat00007

    (상기 화학식 2에서,
    R21 내지 R23은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알콕시기이고, 그리고
    R24는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 6의 알케닐기, 탄소수 1 내지 6의 할로알킬기, 아미노기, 티올기, (메트)아크릴기, (메트)아크릴옥시기, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다)
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전도성 고분자가 폴리티오펜(polythiophene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrol), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리페닐렌(polyphenylene), 폴리비닐렌페닐렌(polyvinylene phenylene), 폴리플루오렌(polyfluorene), 폴리에틸렌디옥시티오펜(polyethylenedioxythiophene), 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것인 전도성 박막 형성용 조성물의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 전도성 고분자가 폴리(4-스타이렌설포네이트)(poly(4-styrene sulfonate)), 도데실벤젠술폰산(dodecylbenzene sulfonic acid), 톨루엔술폰산(toluene sulfonic acid), 켐포술폰산(camposulfonic acid), 벤젠술폰산(benzene sulfonic acid), 스타이렌술폰산(styrene sulfonic acid), 2-아크릴아마이도-2-메틸프로판술폰산(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid), 2-술포숙신산 에스테르(2-sulfosuccinic acid ester), 소듐 5-술포이소프탈산(sodium 5-isophtalic acid), 디메틸-5-소듐 술포이소프탈레이트(dimethyl-5-sodium sulfoisophthalate), 5-소듐술포-비스(β-하이드록시에틸이소프탈레이트(5-sodium sulfo-bis(β-hydroxyethylisophthalate), 및 폴리(4-스티렌 술폰산)(poly(4-styrene sulfonic acid)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 도펀트로 도핑된 것인 전도성 박막 형성용 조성물의 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 실록산 모노머, 전도성 고분자를 포함하는 용액 및 용매를 혼합시 산촉매를 더 첨가하는 단계를 포함하는 전도성 박막 형성용 조성물의 제조방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 금속 원료물질은 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 주석(Sn); 그리고 상기 티타늄, 지르코늄, 알루미늄 및 주석 중 적어도 어느 하나의 금속을 포함하는 산화물, 알콕시화물(alkoxide) 및 수산화물(hydroxide)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것인 전도성 박막 형성용 조성물의 제조 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 금속 원료물질이 상기 실록산 모노머의 100중량부에 대하여 2 내지 35 중량부로 첨가되는 것인 전도성 박막 형성용 조성물의 제조방법.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 금속 원료물질의 첨가시 졸 안정제 및 계면활성제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 첨가제를 첨가하는 단계를 더 포함하는 전도성 박막 형성용 조성물의 제조방법.
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