KR100371137B1 - 전도성 고분자 필름 제조 방법 - Google Patents

전도성 고분자 필름 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전도성 고분자 필름 제조 방법에 관한 것으로, 유기 용매에 리튬염을 용해시키는 제 1 공정과, 상기 제 1 공정을 통해 리튬염이 용해된 유기 용매에 전도성 고분자를 소량씩 첨가하면서 용해시켜 진한 청색의 용액을 얻는 제 2 공정과, 상기 제 2 공정을 통해 얻어진 진한 청색의 용액을 7일 이상 그대로 방치한 후 평판면에 일정한 두께로 도포하는 제 3 공정 및, 상기 제 3 공정을 통해 도포된 용액중 용매를 건조시키는 제 4 공정을 포함하는 것을 특징으로 하여 구성된다.
이로부터 본 발명은, 전도성을 가진 전도성고분자 필름을 용액으로부터 직접 얻을 수 있기 때문에 전도성을 가진 고분자 필름을 얇은 막으로 가공할 수 있을 뿐만 아니라 필요에 따라 두께를 조절할 수 있으며 사용하는 염의 종류와 농도에 따라 필름의 전도도를 조절할 수 있으므로 전자/전기 부품 등 사용 목적에 따라 다양한 분야에 응용이 가능하다.

Description

전도성 고분자 필름 제조 방법{Method of manufacturing a conducting polymer film}
본 발명은 전도성 고분자 필름 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 용액으로부터 직접 전도성을 갖는 고분자 필름을 제조하는 방법에 관한 것이다.
최근에 많은 연구가 진행되고 있는 전도성 고분자는 고분자 성질을 지니면서 금속성을 지니고 있어, 유기 물질이면서 전기가 통한다는 장점 때문에 그 유용성은 다양하며 미래의 여러가지 산업 분야에 무한한 가능성을 가지고 있다.
전자/전기 부품 분야에서는 전해 콘덴서, 전기 이중층 콘덴서, 스위칭 소자, 비선형 소자, 전계 효과형 트랜지스터, 광기록 재료, 표시 소자, 이방성 도전체 센서 등에 응용되었으며 앞으로도 가능성 있는 분야의 연구가 계속되고 있다.
일반적으로, 전도성 고분자가 전도성을 가지기 위해서는 도핑 과정이 필요하며, 전도성 고분자를 도핑하기 위한 여러 방법이 가능한데, 특히, 전도성 고분자의 양성자 산에 의한 도핑 현상은 폴리아세틸렌에서 처음 관찰되었으며 뒤를 이어 폴리아닐린, 폴리피롤 등과 같은 이종 원소를 갖는 고분자를 양성자 산으로 처리할 때 전기적 성질과 자기적 성질이 크게 변화하는 사실이 밝혀졌다.
이들 여러 가지 전도성 고분자중에서도 대기 중에서 안정하며 제조가 쉬운폴리아닐린의 양성자 산 도핑에 대한 폭넓은 연구가 이루어졌는데, 산성 용액의 산성도에 따라 화학적, 전기 화학적으로 합성된 폴리아닐린의 전도도는 pH가 +1 ∼ -1 일때 약 5 S/cm를 나타내며, pH가 5∼6 사이일때 10-10S/cm 를 나타낸다.
이같은 양성자 산의 도핑에 의한 전도성 고분자들은 도핑후 용매에 거의 녹지 않기 때문에 가공이나 응용에 많은 문제점들이 있었다.
최근에는 여러가지 유기산(organic acid)과 약한 극성의 유기 용매를 사용하여 도핑된 폴리아닐린 용액으로부터 필름을 제작하는 것이 가능하게 되었으며 이들은 대략 100∼400 S/cm의 전도도를 나타낸다고 알려져 있다.
그러나, 이들 필름은 크기가 큰 유기산을 사용하기 때문에 제조된 필름이 잘 부서지고 전기 전도도의 퇴화(aging)효과도 크다. 또한, 환경 친화적이지 않은 유기산과 유기용매를 사용하기 때문에 가공하거나 이용하기에 많은 문제점이 있다.
즉, 전도성 고분자들을 가공하는 종래의 방법은 우선 비전도성 분말 형태 또는 필름 형태로 제작한 후 이들을 적당하게 화학적으로 처리하여 전도성을 가지게 만드는 방법을 이용하는 것이었다.
이렇게 제작된 전도성 고분자들은 사용된 화학 시약이나 농도 및 방법에 따라 다양한 전도도를 가지게 되지만, 가공성이 떨어져 다양한 목적과 형태로 사용할 수 없는 문제점이 있게된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 전도성을 가지지 않은 고분자를 도핑하고자 하는 시약이 녹아있는 용액에 녹인 용액 상태에서 전도성을 가진 고분자 필름을 제조함으로써 뛰어난 가공성으로 전자/전기 부품을 다양한 분야에 목적에 알맞게 사용할 수 있도록 하는 전도성 고분자 필름 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로한다.
도 1 은 본 발명의 한 실시예에 따른 고분자 용액으로부터 직접 전도성을 갖는 고분자 필름의 제작 공정의 순서를 도시한 것이고,
도 2 는 본 발명의 실시예들에 사용되는 리튬염과 고분자가 함께 녹아 있는 용액의 UV-Vis. 분광계 측정 결과를 도시한 것이고,
도 3 은 본 발명의 실시예들에 사용되는 리튬염과 고분자가 녹아 있는 용액으로부터 제작한 고분자 필름의 리튬염 농도에 따른 상온 전기전도도를 도시한 것이고,
도 4 는 본 발명의 실시예들에 사용되는 리튬염과 리튬염 및 양성자 산에 의해 도핑된 폴리아닐린 필름의 상온 전기전도도를 도시한 것이고,
도 5 는 본 발명의 실시예들에 사용되는 리튬염의 농도에 따른 고분자 필름의 상온 전기전도도(1M HCl)를 도시한 것이고,
도 6 은 본 발명의 실시예들에 사용되는 양성자 산의 농도에 따른 고분자 필름의 상온 전기전도도(0.11M LiBF4)를 도시한 것이고,
도 7 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고분자 용액으로부터 직접 양면의 전도성을 달리 갖는 고분자 필름의 제작 공정의 순서를 도시한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전도성 고분자 필름 제조 방법은 , 유기 용매에 리튬염을 용해시키는 제 1 공정과, 상기 제 1 공정을 통해 리튬염이 용해된 유기 용매에 전도성 고분자를 소량씩 첨가하면서 용해시켜 진한 청색의 용액을 얻는 제 2 공정과, 상기 제 2 공정을 통해 얻어진 진한 청색의 용액을 7일 이상 그대로 방치한 후 평판면에 일정한 두께로 도포하는 제 3 공정 및, 상기 제 3 공정을 통해 도포된 용액중 용매를 건조시키는 제 4 공정을 포함하는 것을 특징으로 하여 구성된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전도성 고분자 필름 제조 방법은 부가적으로, 상기 유기 용매가 리튬염과 전도성 고분자를 동시에 녹일 수 있고 극성을 가진 물질을 사용하는 것을 특징으로 하여 구성된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전도성 고분자 필름 제조 방법은 부가적으로, 상기 유기 용매가 엔-메틸-2-피롤리디논(N-methyl-2-pyrrolidinone)을 사용하는 것을 특징으로 하여 구성된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전도성 고분자 필름 제조 방법은 부가적으로, 상기 제 1 공정에서 유기 용매에 용해되는 리튬염은 0.3~0.01몰(mol)의 농도인 것을 특징으로 하여 구성된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전도성 고분자 필름 제조 방법은 부가적으로, 상기 리튬염이 LiClO4, LiPF6, LiBF4, LiAsF6, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)2, LiC(CF3SO2)3중 하나 이상을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하여 구성된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전도성 고분자 필름 제조 방법은 부가적으로, 상기 제 1 공정이 유기 용매에 리튬염을 건조상자 내에서 약 1시간 정도 자석 젓개를 이용하여 완전히 용해시키는 것을 특징으로 하여 구성된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전도성 고분자 필름 제조 방법은 부가적으로, 상기 전도성 고분자가 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리사이오펜(polythiophene) 및 이들 유도체(derivative)중 하나 이상을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하여 구성된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전도성 고분자 필름 제조 방법은 부가적으로, 상기 제 2 공정이 전도성 고분자를 약 1~10 wt% (전도성 고분자 질량/NMP질량 백분율), 최적으로는 약 3 wt% 정도씩 1.5시간에 걸쳐 소량 첨가하면서 용해시킨 후 3시간동안 자석 젓개로 젓는 것을 특징으로 하여 구성된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전도성 고분자 필름 제조 방법은 부가적으로, 상기 제 2 공정을 통해 얻어진 진한 청색의 용액은 거름 막을 이용하여 용해되지 않은 고분자 입자들을 제거한 후 상기 제 3 공정으로 진행하는 포화 불순물 제거 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하여 구성된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전도성 고분자 필름 제조 방법은 부가적으로, 상기 제 4 공정이 일정 두께로 도포된 해당 용액을 용액 증발 건조법(solution evaporation-drying method) 또는 스핀 코팅법을 이용하여 온도를 높인 상태(80℃, 3~4시간)에서 용매를 증발시키는 것을 특징으로 하여 구성된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전도성 고분자 필름 제조 방법은 부가적으로, 상기 제 4 공정을 통해 건조되어진 전도성 고분자 필름상에 양성자 산으로 이중 도핑하여 전도도를 향상시키는 제 5 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하여 구성된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전도성 고분자 필름 제조 방법은 부가적으로, 상기 양성자 산이 HCl 인 것을 특징으로 하여 구성된다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 양면의 전도성을 달리 갖는 전도성 고분자 필름 제조 방법은, 유기 용매에 리튬염을 용해시키는 제 1 공정과, 상기 제 1 공정을 통해 리튬염이 용해된 유기 용매에 전도성 고분자를 소량씩 첨가하면서 용해시켜 진한 청색의 용액을 얻는 제 2 공정 및, 상기 제 2 공정을 통해 얻어진 진한 청색의 용액을 평판면에 일정 두께로 도포한 후, 온도를 높인 상태(70℃)에서 10~15시간 가량 열을 게속하여 가해 양면의 전도성이 다른 전도성 고분자 필름을 제조하는 제 3 공정을 포함하는 것을 특징으로 하여 구성된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전도성 고분자 필름 제조 방법은부가적으로, 상기 제 3 공정을 통해 얻어진 전도성 고분자 필름의 전도도는 평탄면과 접촉된 면이 공기와 접촉하는 면보다 큰 것을 특징으로 하여 구성된다.
본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1 은 본 발명의 한 실시예에 따른 고분자 용액으로부터 직접 전도성을 갖는 고분자 필름의 제작 공정의 순서를 도시한 것이다.
먼저, 공정 P101에서 리튬염과 전도성 고분자를 동시에 녹일 수 있고 극성을 가진 유기 용매에 리튬염 0.3~0.01몰(mol)을 완전 용해시킨다.
이때, 상기 유기 용매는 엔-메틸-2-피롤리디논(N-methyl-2-pyrrolidinone; NMP)과 같이 리튬염과 전도성 고분자를 동시에 녹일 수 있고 극성을 가진 유기 용매를 사용하며, 이 유기 용매에 리튬염 0.3~0.01mol 을 건조상자 내에서 약 1시간 정도 자석 젓개를 이용하여 완전히 용해시킨다.
다음으로, 공정 P101에서 얻어진 용액에 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자를 용해가 잘 되도록 소량씩 첨가하면서 용해시켜 진한 청색의 용액을 얻게 되는데, 통상 리튬염의 농도가 고분자 필름의 전도도에 큰 영향을 주게 되므로, 요구되는 전도도값에 타당하게 상기 0.3~0.01mol 의 범위내에서 리튬염의 농도를 조절하여 녹인다.
또한, 리튬염은 LiClO4, LiPF6, LiBF4, LiAsF6, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)2, LiC(CF3SO2)3중 하나 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
여기에 전도성 고분자, 특히 폴리아닐린(polyaniline)을 약 1~10 wt% (폴리아닐린 질량 / NMP질량 백분율) 정도씩 1.5시간에 걸쳐 소량 첨가하면서 용해시킨 후 3시간동안 자석 젓개로 저어주어 진한 청색의 용액을 얻는다.
이때, 바람직하게는 전도성 고분자를 약 3 wt% (전도성 고분자 질량/NMP질량 백분율) 정도씩 1.5시간에 걸쳐 소량 첨가하면서 용해시킨다.
또한, 전도성 고분자는 폴리아닐린(polyaniline) 이외에 폴리피롤(polypyrrole), 폴리사이오펜(polythiophene) 및 이들 유도체(derivative)중 하나 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상술한 바와 같은 공정을 통해 얻어진 어두운 청색의 용액은 거름종이와 같은 거름 막을 이용하여 용해되지 않은 고분자 입자들을 제거한다.
다음으로, 공정 P102에서 얻어진 용액을 공정 P103에서는 7일 이상 그대로 방치한 후 이 용액의 일부를 공정 P104에서 유리판이나 바탕 지지체 위에 일정량을 부어 원하는 두께가 되게 도포한다.
다음으로, 상기 공정 P104의 과정을 통해 일정 두께를 갖게된 용액은 공정 P105의 과정을 통해 건조되어지는데, 상기 공정 P105에서 사용되는 건조 방식은 용액 증발 건조법(solution evaporation-drying method) 혹은 스핀 코팅법을 이용하여 온도를 높인 상태(80℃, 3~4시간)에서 용매를 증발시킨다.
용매가 모두 증발할 때까지 열을 가하여 만들어진 고분자 필름은 따로 도핑하는 과정 필요없이 전도성을 가진 고분자 필름이 된다.
만일, 상기 공정 P105의 과정을 통해 생성된 고분자 필름에 만족하지 못하거나 특정 옵션에 적합한 고분자 필름이 필요한 경우 즉, 전도성의 향상이 필요한 경우에는 공정 P106으로 진행하여 양성자 산으로 도핑하는 과정인 이중 도핑을 하면 전도도가 향상된 고분자 필름을 제조할 수 있다.
도 2 는 본 발명의 실시예들에 사용되는 리튬염과 고분자가 함께 녹아 있는 용액의 UV-Vis. 분광계 측정 결과를 도시하고 있다.
일반적으로, 폴리아닐린을 NMP 용매에 녹이면 푸른 청색을 나타낸다.
이 고분자 용액에 만약 전도성을 가진 형태로 만들기 위해 화학적 처리(HCl과 같은 양성자 산)를 하게되면 녹아 있던 폴리아닐린들의 대부분이 화학적 처리에 의해 도핑된 상태의 침전(짙은 녹색)으로 석출된다.
즉, 이와 같은 침전상태가 되면 어떠한 용매에도 녹지 않아 가공성은 매우 한정되게 된다.
특히 산 처리를 하게 되면 도핑이 된 고분자의 색깔이 변하는 것을 확인할 수 있다. 이때 색깔의 변화는 고분자의 파이 오비탈(π-orbital)의 LUMO와 HOMO 사이의 밴드갭(band gap)에 의해 결정되는데 도핑이 되면(전도성을 가지게 되면) 밴드갭이 달라지게 되고 색깔이 달라지게 된다.
그러나, 본 발명에서의 용액은 염에 의한 도핑이 일어날 수 있게 용액내에 염을 녹여 놓은 상태에 폴리아닐린을 녹여 만든 용액이다.
이때, 이들의 색은 짙은 청색으로되어 도핑이 되지 않은 색과 같으며, 침전도 생기지 않는다. 즉 색깔의 변화가 없는것으로 보아 용액 상태에서는 고분자 사슬(chain)에 도핑이 된 것이 아니라는 것을 알 수 있다.
필름을 만들기 전 용액 상태의 색깔과 LUMO와 HOMO 사이의 밴드갭과 색깔변화에 대해 알아보기 위해 UV-Vis. 분광계를 사용하여 파장을 측정해보면, 도 2 에 도시된 바와 같이, 리튬염을 첨가하지 않고 고분자만 용매에 녹인 경우와 같은 상태를 나타냄을 알 수 있다.
이것으로부터, 용액 상태에서는 고분자 사슬에 도핑이 된 것이 아니라는 것을 알 수 있다.
도 3 은 본 발명의 실시예들에 사용되는 리튬염과 고분자가 녹아 있는 용액으로부터 제작한 고분자 필름의 리튬염 농도에 따른 상온 전기전도도값을 도시한 것이다.
이때, 제조된 고분자 필름의 직류 전도도는 4단자 측정법을 이용하였으며 모두 상온에서 측정을 실시하였고 대부분의 필름 두께는 30~50μm다.
필름 형성시 유리판이나 바탕 지지체 쪽의 전도도와 바깥에 노출된 부분의 전도도는 약간의 차이는 있지만 전체적으로 전기가 통하는 전도성 고분자 필름을 용액으로부터 직접 얻을 수 있음을 확인하였다.
또한, 사용한 리튬염의 농도에 따라 고분자 필름의 전도도가 큰 차이를 나타내지만, 리튬염의 농도가 0.3 mol이상이면 고분자 필름의 형성이 어려워져 전도도의 증가는 의미가 없게된다.
도 4 는 본 발명의 실시예들에 사용되는 리튬염과 리튬염 및 양성자 산에 의해 도핑된 폴리아닐린 필름의 상온 전기전도도를 도시하고있다.
LiBF4로 도핑된 고분자 필름에 다시 각각 리튬염의 농도와 같은 농도의 양성자산(HCl)으로 도핑을 다시하면(이중도핑), 도 4에서 보는 바와 같이, 전도도가 상승함을 알 수 있다.
도 5 는 본 발명의 실시예들에 사용되는 리튬염에 의해 도핑된 고분자 필름을 모두 같은 농도(1M)의 HCl로 도핑을 하여 상온전도도를 측정한 결과를 도시하고있다.
1M HCl로 도핑을 하면 전도도가 더욱 상승하는 것을 알 수 있다.
도 6 은 본 발명의 실시예들에 사용되는 양성자 산의 농도를 달리했을때 리튬염의 농도를 0.11M로 고정하여 도핑된 시료와 HCl만 도핑하였을 때의 상온전도도를 측정한 결과를 도시하고있다.
특히, 도 5에서 리튬염의 농도가 낮을 경우 HCl에 의한 이중 도핑 효과가 큰 것을 알 수 있다.
이는 리튬염의 농도가 낮으면 리튬염에 의한 도핑이 거의 일어나지 않아 일반적으로 도핑이 되지 않은 고분자 필름을 양성자 산으로 처리했을때와 비슷한 경우가 되므로 약 10 S/cm의 전도도를 나타내는데, 도 6 의 HCl만 도핑한 고분자 필름의 전도도값과 거의 일치한다.
이것으로부터 이중 도핑에 의한 효과를 비교해보면 리튬염 이온에 의해 일차적으로 도핑이 일어나 도핑이 가능한 자리를 리튬이온이 차지하고 있기 때문에 양성자 산에 의한 도핑이 용이하지 않으나, 이러한 리튬염에 의한 도핑된 자리가 적으면 양성자 산에 의한 도핑이 일어날 자리가 많기 때문일 것이다.
또한, 리튬염에 의해 도핑이 일어나고 도핑이 가능한 자리가 남아있으면 이중 도핑법에 의해 양성자 산으로 다시 도핑이 일어나 전도도가 상승하게 된 것으로 생각된다.
0.1M 농도의 리튬염으로 도핑했던 경우가 리튬염으로 도핑하지 않은 경우보다 다소 작은 전도도를 나타내고 있지만 본 발명에서 제조한 필름은 리튬염을 포함하고 있을 뿐만 아니라 용액으로부터 직접 제조했다는 장점을 가지고 있기 때문에 많은 응용성이 기대된다.
도 7 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고분자 용액으로부터 직접 양면의 전도성을 달리 갖는 고분자 필름의 제작 공정의 순서를 도시한 것이다.
양면의 전도성이 다른 고분자 필름을 얻고자 하는 경우에는, 상기 도 1 의 공정중 P102의 과정을 통해 제조된 용액을(공정 P702) 공정 P103의 공정으로 진행하지 않고, 곧바로 유리판이나 바탕 지지체 위에 일정량을 부어 원하는 두께가 되게 도포한 후(공정 P703), 온도를 높인 상태(70℃)에서 10~15시간 가량 계속하여 열을 가해준다.(공정 P704)
이와 같은 방법으로 필름을 제조하면, 제조된 고분자 필름의 안쪽(바탕 지지체와 접촉된 면)은 양성자 산으로 도핑된 필름의 색인 푸른 청색을 나타내며 전도도도 약 10-1~10-2S/cm 으로된다.
이와 대조적으로, 바깥쪽(공기와 접촉하는 면)은 거의 도핑이 되지 않은 상태의 진한 보라색을 보이며 전도도는 약 10-5~10-9S/cm의 값으로된다.
이들의 전도도 값은 사용하는 리튬염의 농도와 열을 가하는 시간에 따라 차이가 존재한다.
상기의 방법으로 필름을 제조하면, 용액 도핑이 전혀 이루어지지 않은 것 같았으나 필름을 형성하면 전도성을 가지게 된다.
이는 NMP가 약한 극성을 가진 용매이고 분자구조상에 존재하는 질소원자 때문에 염기성을 가지게 되고 리튬염들이 이 용매에 녹아 양이온과 음이온으로 해리가 되면 NMP에 의해 양이온, 음이온이 둘러싸이게 된다(solvation).
즉, 도핑이 아직 일어나지 않은 상태이다. 그러므로 색깔의 변화도 없다.
그러나, 용액이 유리판위에 부어진 상태에서 가열을 하게 되면 NMP가 증발하게 되고 NMP에 의해 둘러싸여진 음이온, 양이온들의 상대적인 양은 적어지고, 둘러싸이지 않은 음이온 양이온들은 많아져 아래쪽(유리판쪽)으로 이동하게 된다.
이렇게 NMP에 의해 둘러싸이지 않은 양이온(Li+)에 의해 폴리아닐린의 질소(N) 위치에 친핵성 첨가(nucleophlic addition) 반응에 의한 도핑이 일어나게 된다.
결과적으로 형성된 필름에는 도핑이 일어나게 되고, 전도성을 가진 고분자 필름을 용액으로부터 직접 얻을 수 있다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 이미 만들어진 전도성 고분자 필름을 기존의 화학적 처리에 의한 도핑에 의해 전체가 전도성을 가지게 되는 필름을 만드는 것이 아니라 용액으로부터 바로 필요에 따라 가공한 후 필름을 제작하면 전도성을 가진 고분자 필름을 만들 수 있다.
따라서, 전도성 고분자가 용액 상태로 존재하기 때문에 직접 전도성을 가진 고분자 필름을 얇은 막으로 가공할 수 있을 뿐만 아니라 필요에 따라 얼마든지 두께를 조절할 수 있으며 사용하는 염의 종류와 농도에 따라 전도도를 다르게 제작하는 것이 가능하게 된다.

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  14. 유기 용매에 0.03 ∼ 0.01 몰(mol)의 리튬염을 용해시키는 제1 공정;
    상기 제1 공정을 통해 얻어진 리튬염이 용해된 유기 용매를 7일 이상 방치한 후, 전도성 고분자를 소량씩 첨가하면서 용해시켜 진한 청색의 용액을 얻는 제2 공정;
    상기 제2 공정을 통해 얻어진 진한 청색의 용액을 평판면에 일정 두께로 도포한 후, 약 70℃ 온도로 높인 상태에서 10∼15시간 가량 열을 계속하여 가해 양면성의 전도성이 다른 전도성 고분자 필름을 제조하는 제3 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 고분자 필름 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 3 공정을 통해 얻어진 상기 고분자 필름의 평탄면은 반대편 면인 공기와 접촉하는 면보다 전도도가 큰 것을 특징으로 하는 전기 전도성 고분자 필름 제조 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 유기 용매는 리튬염과 전도성 고분자를 동시에 녹일 수 있고 극성을 가진 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 유기 용매는 엔-메틸-2-피롤리디논(N-methyl-2-pyrrolidinone)인 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름 제조 방법.
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  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 리튬염은 LiClO4, LiPF6, LiBF4, LiAsF6, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)2, LiC(CF3SO2)3중 하나 이상을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름 제조 방법.
  20. 제 14항에 있어서,
    상기 리튬염은 건조 상자 내에서 자석 젓개를 이용하여 약 1시간 정도 저어서 완전히 용해되어진 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름 제조 방법.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 전도성 고분자는 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리사이오펜(polythiophene) 및 이들 유도체(derivative)중 하나 이상을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름 제조 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 2 공정은 전도성 고분자를 약 1∼10 wt% (전도성 고분자 질량/NMP질량 백분율) 정도씩 1.5시간에 걸쳐 소량 첨가하면서 용해시킨 후 3시간동안 자석 젓개로 젓는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름 제조 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 전도성 고분자는 첨가되는 양이 약 3 wt% 인 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 전도성 고분자 필름 제조 방법.
  24. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 공정을 통해 얻어진 진한 청색의 용액은 거름 막을 이용하여 용해되지 않은 고분자 입자들을 제거한 후 상기 제 3 공정으로 진행하는 포화 불순물 제거 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자 필름 제조 방법.
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