KR102110186B1 - 드롭캐스팅을 이용한 전도성 폴리머 전극 제작 방법 - Google Patents

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Abstract

드롭캐스팅을 이용한 전도성 폴리머 전극 제작 방법에서, 용매에 전도성 물질을 분산시켜 제1 혼합용액을 제조한다. 상기 제1 혼합용액에 제1 폴리머 용액을 첨가하고 분산시켜 제2 혼합용액을 제조한다. 상기 제2 혼합용액에 제2 폴리머 용액을 첨가하고 분산시켜 제3 혼합용액을 제조한다. 상기 제3 혼합용액을 피펫을 통해 핫플레이트 상에 떨어뜨리면서 상기 제3 혼합용액에 혼합된 상기 용매를 증발시켜 전도성 폴리머를 제조한다. 접착성 패치를 제작한다. 상기 접착성 패치를 상기 전도성 폴리머에 접착시킨다.

Description

드롭캐스팅을 이용한 전도성 폴리머 전극 제작 방법{MANUFACTURING METHOD OF CONDUCTIVE POLYMER ELECTRODES USING DROP CASTING}
본 발명은 전도성 폴리머 전극 제작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드롭캐스팅(Drop casting) 방법으로 전도성 물질(Carbon nanofiber) 및 폴리머 재료들을 이용하여 전도성 폴리머 전극을 제작하는 드롭캐스팅을 이용한 전도성 폴리머 전극 제작 방법에 관한 것이다.
기존의 박막 트랜지스터에 사용되는 금속전극은 유기반도체와의 접촉계면이 불안정하여 소자의 특성을 저하시키는 요인으로 작용하기도 하는데 이러한 문제점들을 극복하기 위하여 기존의 금속전극을 유기전극으로 대체하는 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 연구되고 있는 대표적인 유기전극으로는 PEDOT/PSS, 폴리아닐린(polyaniline, PANI), 폴리피롤(polypyrrole, PPy), 등의 전도성 고분자와 탄소나노튜브, 그래핀 등이 있다.
예를 들어, 대한민국 공개특허 제10-2012-0090594호에서는 전도성 고분자 수용액을 건조시켜 고분자 전극을 형성하는 기술을 개시하고 있으며, 대한민국 공개특허 제10-2016-0049555호에서는 그래핀 옥사이드를 전극구조에 이용하는 발광 다이오드에 관한 기술을 개시하고 있다.
하지만, 이러한 종래의 유기 전극의 경우 저항의 증가로 인하여 전도성이 저하되는 현상이 발생하여 제품의 품질과 수명이 떨어지는 문제점이 있다.
특히, 전도성 폴리머 전극의 제조에 있어서는, 용매에 전도성 재료를 고르게 분산시키는 것이 중요한데, 전도성 재료로서 예를 들어 나노튜브들을 용매에 분산시키는 경우 분산되는 과정에서 응집력이 높아 서로 뭉쳐지는 현상이 발생하며, 이와 같은 뭉치는 현상은 결국 전도성 폴리머 전극의 저항을 증가시켜 전기적 성질을 저하시키는 문제가 있다.
따라서, 보다 고른 분산을 위한 공정의 개발이 필요한 상황이다.
대한민국 공개특허 제10-2012-0090594호 대한민국 공개특허 제10-2016-0049555호
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 드롭캐스팅(Drop casting) 방법으로 전도성 물질(Carbon nanofiber) 및 폴리머 재료들을 이용하여 전도성 폴리머 전극을 제작함으로써, 전기 전도성과 같은 전기적 특성이 향상된 드롭캐스팅을 이용한 전도성 폴리머 전극 제작 방법에 관한 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 드롭캐스팅을 이용한 전도성 폴리머 전극 제작 방법에서, 용매에 전도성 물질를 분산시켜 제1 혼합용액을 제조한다. 상기 제1 혼합용액에 제1 폴리머 용액을 첨가하고 분산시켜 제2 혼합용액을 제조한다. 상기 제2 혼합용액에 제2 폴리머 용액을 첨가하고 분산시켜 제3 혼합용액을 제조한다. 상기 제3 혼합용액을 피펫을 통해 핫플레이트 상에 떨어뜨리면서 상기 제3 혼합용액에 혼합된 상기 용매를 증발시켜 전도성 폴리머를 제조한다. 접착성 패치를 제작한다. 상기 접착성 패치를 상기 전도성 폴리머에 접착시킨다.
일 실시예에서, 상기 용매는 이소프로필알코올(IPA)이고, 상기 전도성 물질은 카본 나노섬유(Carbon nanofiber)일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 폴리머 용액은 에코플렉스(EcoFlex)의 모노머 형식의 용액이며, 상기 제2 폴리머 용액은 에코플렉스의 가교제 용액일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 혼합용액을 제조하는 단계에서, 상기 용액에 상기 전도성 물질을 첨가하고 볼텍스 믹서(vortex mixer)를 이용하여 분산시킨 후, 초음파 세정기를 통해 소정시간 동안 분산시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 혼합용액을 제조하는 단계에서, 상기 제1 혼합용액에 상기 제1 폴리머 용액을 첨가하고 볼텍스 믹서를 이용하여 분산시킨 후, 초음파 세정기를 통해 소정 시간 동안 고르게 분산시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제3 혼합용액을 제조하는 단계에서, 상기 제2 혼합용액에 상기 제2 폴리머 용액을 첨가하고 볼텍스 믹서를 이용하여 분산시킨 후, 초음파 세정기를 통해 소정 시간 동안 고르게 분산시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 폴리머 용액 및 상기 제2 폴리머 용액 각각의 양은 상기 전도성 물질의 양의 1.5배일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전도성 폴리머를 제조하는 단계에서, 상기 제3 혼합용액 피펫팅하여 페트리디쉬에 드롭시켜 도포하는 단계 및 상기 페트리디쉬를 핫플레이트 상에서 가열시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 페트리디쉬에 도포하는 단계 및 상기 가열시키는 단계를 반복하여 소정 두께의 전도성 폴리머를 제조할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 접착성 패치를 제작하는 단계에서, Sylgard 184 용액을 웨이퍼 상에 코팅시키는 단계 및 MG7-9850 용액을 상기 Sylgard 184 용액이 코팅된 웨이퍼 상에 코팅시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 Sylgard 184 용액을 웨이퍼 상에 코팅시키는 단계에서, Sylgard 184 모노머와 Sylgard 184 가교제를 1:1 비율로 혼합한 후 진공 데시게이터를 이용하여 혼합하면서 발생된 기포들을 모두 제거하고, 상기 기포가 제거된 Sylgard 184 용액을 상기 웨이퍼에 스핀 코팅시킨 후 상기 웨이퍼를 핫플레이트 상에서 소정시간 동안 열경화시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 MG7-9850 용액을 상기 sylgard 184 용액이 코팅된 웨이퍼 상에 코팅시키는 단계에서, MG7-9850 모노머와 MG7-9850 가교제를 1:1 비율로 혼합한 후 진공 데시게이터를 이용하여 혼합하면서 발생된 기포들을 모두 제거하고, 상기 기포가 제거된 MG7-9850 용액을 상기 웨이퍼에 스핀 코팅시킨 후 상기 웨이퍼를 핫플레이트 상에서 소정시간 동안 열경화시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 전도성 물질 및 폴리머가 섞인 혼합용액에 대하여 드롭캐스팅(drop casting) 방법을 이용하여 분산시키며 용매를 증발시킴으로써, 종래 분산과정에서 혼합용액 내의 전도성 물질과 폴리머 사이의 뭉침 현상으로 인해 전기적 저항이 증가되는 문제를 해결하고, 전도성과 같은 전기적 특성이 향상된 폴리머 전극을 제조할 수 있다.
특히, 전도성과 같은 전기적 특성을 최대로 향상시키기 위해, 상기 혼합 용액에 대한 드롭 횟수를 5번 내지 10번으로 구성하고,제1 폴리머 용액인 모노머와 제2 폴리머 용액인 가교제 각각의 양은 상기 전도성 물질의 양의 1.5배가 되도록 형성하여 최적의 전도성이 향상된 폴리머 전극을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 드롭캐스팅을 이용한 전도성 폴리머 전극 제작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 도 1의 드롭캐스팅을 이용한 전도성 폴리머 전극 제작 방법에서 전도성 폴리머를 제조하는 단계를 도시한 흐름도이다.
도 3a 내지 도 3f는 도 1의 드롭캐스팅을 이용한 전도성 폴리머 전극 제작 방법에서 제1, 제2 및 제3 혼합용액들을 제조하는 단계 및 전도성 폴리머를 제조하는 단계를 도시한 공정도들이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 드롭캐스팅을 이용한 전도성 폴리머 전극 제작 방법을 도시한 흐름도이고, 도 2는 도 1의 드롭캐스팅을 이용한 전도성 폴리머 전극 제작 방법에서 전도성 폴리머를 제조하는 단계를 도시한 흐름도이고, 도 3a 내지 도 3f는 도 1의 드롭캐스팅을 이용한 전도성 폴리머 전극 제작 방법에서 제1, 제2 및 제3 혼합용액들을 제조하는 단계 및 전도성 폴리머를 제조하는 단계를 도시한 공정도들이다.
도 1 및 도 3a를 참조하면, 본 실시예에 의한 드롭캐스팅을 이용한 전도성 폴리머 전극 제작 방법에서는, 먼저 용매(10)로서 이소프로필알코올(IPA)을 사용하며, 상기 이소프로필알코올(IPA)에 전도성 물질(20)을 분산시켜 제1 혼합용액(100)을 제조한다(단계 S100).
이 경우, 상기 전도성 물질(20)은, 예를 들어, 카본 나노섬유(carbon nanofiber)일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 이소프로필알코올에 상기 전도성 물질(20)을 첨가하고 볼텍스 믹서(vortex mixer)를 이용하여 상기 전도성 물질(20)을 전반적으로 분산시킨다. 또한, 상기와 같은 볼텍스 믹서를 이용한 1차적 분산 이후, 초음파 세정기를 이용하여 소정시간, 예를 들어, 100분 정도 추가로 분산시키며, 이를 통해 상기 전도성 물질(20)은 상기 용매(10) 상에 균일하게 분산되어, 제1 혼합용액(100)을 제조할 수 있게 된다.
이 경우, 상기 전도성 물질(20)은 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 용매(10) 상에 일정량을 한 번에 공급하여, 분산시키게 된다.
여기서, 상기 전도성 물질(20)로 카본 나노섬유가 사용되는 경우, 상기 카본 나노섬유는, 지름이 50 내지 200nm의 원통형의 그래핀(graphene)을 이용하여 만든 나노 구조물로 전기 전도성이나 열전도성이 높은 특성을 가지기 위해 플라스틱과 같은 매트릭스 재료에 혼합하여 특성을 높여 줄 수 있는 재료이다. 이 경우, 상기 카본 나노섬유는 원통형 외에도 다양한 나노 구조물의 형태로 형성될 수 있음은 자명하다.
다음, 도 1 및 도 3b를 참조하면, 상기 제1 혼합용액(100)에 제1 폴리머 용액(30)을 첨가하고 분산시켜 제2 혼합용액(200)을 제조한다(단계 S200).
보다 구체적으로, 상기 제1 혼합용액(100)에 상기 제1 폴리머 용액(30)을 첨가하고 볼텍스 믹서(vortex mixer)를 이용하여 상기 제1 폴리머 용액(30)을 전반적으로 분산시킨다. 또한, 상기와 같은 볼텍스 믹서를 이용한 1차적 분산이 후, 초음파 세정기를 이용하여 소정시간, 예를 들어, 100분 정도 추가로 분산키며, 이를 통해 상기 제1 폴리머 용액(30)은 상기 제1 혼합용액(100) 상에 균일하게 분산되어, 제2 혼합용액(200)을 제조할 수 있게 된다.
이 경우, 상기 제1 폴리머 용액(30)은 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 혼합용액(100) 상에 필요한 양을 한 번에 공급할 수 있으며, 이와 달리 균일한 양을 일정 간격으로 복수 회 공급할 수도 있다.
한편, 상기 제1 폴리머 용액(30)은 예를 들어, Smooth-On Inc. 사의 EcoFlex 0030 등이 사용될 수 있으며, 본 실시예에서, 상기 제1 폴리머 용액(30)은 모노머 형식의 용액일 수 있다.
그 다음, 도 1 및 도 3c를 참조하면, 상기 제2 혼합용액(200)에 제2 폴리머 용액(40)을 첨가하고 분산시켜 제3 혼합용액(300)을 제조한다(단계 S300).
보다 구체적으로, 상기 제2 혼합용액(200)에 상기 제2 폴리머 용액(40)을 첨가하고 볼텍스 믹서(vortex mixer)를 이용하여 상기 제2 폴리머 용액(40)을 전반적으로 분산시킨다. 또한, 상기와 같은 볼텍스 믹서를 이용한 1차적 분산이 후, 초음파 세정기를 이용하여 소정시간, 예를 들어, 100분 정도 추가로 분산키며, 이를 통해 상기 제2 폴리머 용액(40)은 상기 제2 혼합용액(200) 상에 균일하게 분산되어, 제3 혼합용액(300)을 제조할 수 있게 된다.
이 경우, 상기 제2 폴리머 용액(40)은 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 제2 혼합용액(200) 상에 필요한 양을 한 번에 공급할 수 있으며, 이와 달리 균일한 양을 일정 간격으로 복수 회 공급할 수도 있다.
한편, 상기 제2 폴리머 용액(40) 역시, 예를 들어, Smooth-On Inc. 사의 EcoFlex 0030 등이 사용될 수 있으며, 본 실시예에서, 상기 제2 폴리머 용액(40)은 가교제 역할을 하는 용액일 수 있다.
그리하여, 도 3d에 도시된 바와 같이 용매(10) 상에 상기 전도성 물질(20), 상기 제1 폴리머 용액(30) 및 상기 제2 폴리머 용액(40)이 혼합된 상기 제3 혼합용액(300)의 제조가 완성된다.다음, 도 1 및 도 3e를 참조하면, 상기 제3 혼합용액(300)을 피펫을 통해 핫플레이트 상에 떨어뜨리면서, 즉, 드롭 캐스팅을 통해, 상기 제3 혼합용액(300)에 혼합된 상기 용매(10), 예를 들어 이소프로필알코올을 증발시켜 전도성 폴리머를 제조한다(단계 S400).
이 경우, 상기 전도성 폴리머를 제조하는 단계에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 상기 제3 혼합용액(300) 일정량을 피펫팅(pipetting)하여 페트리디쉬(petri dish)에 도포한다(단계 S410). 그 다음, 상기 페트리디쉬를 핫플레이트(hot plate) 상에 위치시켜 소정 시간 동안 가열시킨다(단계 S420).
예를 들어, 상기 제3 용액(300)은 1mL를 피펫팅할 수 있으며, 상기 제3 혼합용액이 도포된 페트리디쉬는 약 75℃의 핫플레이트 상에서, 30분 동안 가열될 수 있다.
상기와 같은 과정(단계 S410 및 단계 S420)을 적어도 5회 이상 반복하면, 도 3f에 도시된 바와 같이 충분한 두께의 전도성 폴리머(50)가 제조된다.
특히, 본 실시예에서는, 상기 제3 혼합용액(300)을 피펫으로 취한 뒤 페트리 디쉬에 도포하는 경우, 소위 드롭 캐스팅(drop casting) 방법을 적용하여 일정 두께로 도포될 수 있도록 상기 제3 혼합용액(300)을 페트리디쉬에 드롭시킨다. 그리하여 상기 드롭된 제3 혼합용액(300)이 상기 핫 플레이트 상에서 가열되어 상기 용매(10)가 모두 증발된 후, 추가적으로 상기 제3 혼합용액(300)을 다시 페트리디쉬에 드롭시켜 소정 두께로 도포하고, 상기 공정을 반복한다.
즉, 상기 제3 혼합용액(300)을 일정 두께로 드롭시켜 페트리 디쉬에 도포하여 용매(10)를 모두 증발시킨 후, 추가로 제3 혼합용액(300)을 일정 두께로 드롭시켜 용매(10)를 증발시키는 공정을 반복함으로써, 소정 두께의 전도성 폴리머(50)를 제조할 수 있게 된다.
특히, 상기 드롭 캐스팅 공정을 통해, 일정 두께의 전도성 폴리머를 반복해서 적층하여 제조함으로써, 종래기술에서 한 번에 일정 두께의 전도성 폴리머를 제조하기 위해 제3 혼합용액을 박막으로 도포하지 않고 많은 양의 혼합용액에 열을 한번에 공급하는 경우 용매의 증발 공정에서, 상기 제3 혼합용액에 포함된 전도성 물질 등이 서로 응집되어 뭉침으로써, 전도성 폴리머의 저항이 증가하여 전기적 특성이 저하되는 문제를 해결할 수 있다.
한편, 상기 전도성 폴리머의 제조와는 별도로, 전도성 폴리머 전극의 제작을 위해, 접착성 패치를 제작한다(단계 S500).
상기 접착성 패치를 제작하는 과정은 Sylgard 184 용액을 웨이퍼 상에 코팅시키는 단계와 MG7-9850 용액을 상기 Sylgard 184 용액이 코팅된 웨이퍼 상에 코팅시키는 단계로 이루어진다.
보다 구체적으로, 상기 Sylgard 184 용액을 웨이퍼 상에 코팅시키기 위해, Sylgard 184 모노머와 Sylgard 184 가교제를 1:1 비율로 혼합한 후 진공 데시게이터(desiccator)를 이용하여 혼합하면서 발생된 기포들을 모두 제거하고, 상기 기포가 제거된 Sylgard 184 용액을 스핀코터를 이용하여 200rpm 내지 500rpm으로 웨이퍼에 코팅시킨 후 상기 웨이퍼를 120℃의 핫플레이트 상에서 소정시간 동안 열경화시킨다.
다음, 상기 Sylgard 184 용액이 코팅된 웨이퍼 상에 상기 MG7-9850 용액을 코팅시키기 위해, MG7-9850 모노머와 MG7-9850 가교제를 1:1 비율로 혼합한 후 진공 데시게이터를 이용하여 혼합하면서 발생된 기포들을 모두 제거하고, 상기 기포가 제거된 MG7-9850 용액을 스핀코터를 이용하여 200rpm 내지 500rpm으로 웨이퍼에 코팅시킨 후 상기 웨이퍼를 120℃의 핫플레이트 상에서 소정시간 동안 열경화시킨다.
그리하여, 상기 접착성 패치를 완성하게 된다.
마지막으로, 상기 접착성 패치를 상기 전도성 폴리머(50)에 접착시킨다(단계 S600).
즉, 상기 접착성 패치가 상기 전도성 폴리머(50)의 전면을 커버할 수 있도록 상기 전도성 폴리머를 상기 접착성 패치의 크기에 맞춰 커팅한다. 그리하여, 상기 접착성 패치가 완전히 상기 전도성 폴리머를 커버하고 피부에 접착될 수 있도록 한다.
하기 [표 1]에는 상기 전도성 물질(CNF), 제1 폴리머 용액(ecoflex A) 및 제2 폴리머 용액(ecoflex B)이 혼합된 제3 혼합용액의 드롭(Drop) 횟수에 따른 상기 제3 혼합용액의 저항 값 변화를 나타낸 실험결과가 예시되어 있다.
[표 1] Drop 횟수에 따른 저항 값 변화
Figure 112017121131247-pat00001
상기 [표 1]을 참조하면, 드롭 횟수가 15번, 20번인 경우 상대적으로 큰 저항값을 나타내며, 드롭 횟수가 10번인 경우 상대적으로 작은 저항값을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 즉, 드롭 횟수 10번인 경우가 가장 전기적 특성이 우수하다고 할 수 있다.
[표 2]는 이소프로필알코올(IPA) 고정에 따른 전도성 물질(CNF), 제1 폴리머 용액(ecoflex A) 및 제2 폴리머 용액(ecoflex B)의 양 변화에 따른 저항 값 변화를 나타낸다.
[표 2] IPA 고정에 따른 CNF, ECOFLEX양 변화에 따른 저항 값 변화
Figure 112017121131247-pat00002
상기 [표 2]를 참조하면, 이소프로필알코올(IPA) 양을 30g으로 고정을 시키고 전도성 물질(CNF)을 각각 0.5g과 1g을 분산시킴으로 이소프로필알코올과 전도성 물질의 비율에 변화를 주어 실험을 진행하였으며, 제1 및 제2 폴리머 용액들(ecoflex)의 양 또한 전도성 물질의 양의 1배, 1.5배, 2배로 변화시키며 실험을 진행을 하였다.
그 결과, 실시예 2 또는 실시예 5에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 폴리머 용액들의 양이 전도성 물질 양의 1.5배일 때 가장 전기적 특성이 우수한 것을 보이는 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 전도성 물질전도성 물질 및 폴리머가 섞인 혼합용액에 대하여 드롭캐스팅(drop casting) 방법을 이용하여 분산시키며 용매를 증발시킴으로써, 종래 분산과정에서 혼합용액 내의 전도성 물질과 폴리머 사이의 뭉침 현상으로 인해 전기적 저항이 증가되는 문제를 해결하고, 전도성과 같은 전기적 특성이 향상된 폴리머 전극을 제조할 수 있다.
특히, 전도성과 같은 전기적 특성을 최대로 향상시키기 위해, 상기 혼합 용액에 대한 드롭 횟수를 5번 내지 10번으로 구성하고,제1 폴리머 용액인 모노머와 제2 폴리머 용액인 가교제 각각의 양은 상기 전도성 물질의 양의 1.5배가 되도록 형성하여 최적의 전도성이 향상된 폴리머 전극을 제조할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
20 : 전도성 물 질 30 : 제1 폴리머 용액
40 : 제2 폴리머 용액 50 : 전도성 폴리머
100 : 제1 혼합용액 200 : 제2 혼합용액
300 : 제3 혼합용액

Claims (12)

  1. 이소프로필알코올(IPA) 용매에 카본 나노섬유(Carbon nanofiber)의 전도성 물질를 분산시켜 제1 혼합용액을 제조하는 단계;
    상기 제1 혼합용액에 모노머 형식의 용액인 제1 폴리머 용액을 첨가하고 분산시켜 제2 혼합용액을 제조하는 단계;
    상기 제2 혼합용액에 상기 제1 폴리머 용액의 가교제 용액인 제2 폴리머 용액을 첨가하고 분산시켜 제3 혼합용액을 제조하는 단계;
    상기 제3 혼합용액을 피펫을 통해 핫플레이트 상에 떨어뜨리면서 상기 제3 혼합용액에 혼합된 상기 용매를 증발시켜 전도성 폴리머를 제조하는 단계;
    접착성 패치를 제작하는 단계; 및
    상기 접착성 패치를 상기 전도성 폴리머에 접착시키는 단계를 포함하고,
    상기 제1 폴리머 용액 및 상기 제2 폴리머 용액 각각의 질량[g]은 상기 전도성 물질의 질량[g]의 1.5배이고,
    상기 제1 혼합용액은 상기 이소프로필알코올에 상기 전도성 물질을 첨가하고 볼텍스 믹서(vortex mixer)를 이용하여 분산시킨 후, 초음파 세정기를 통해 소정시간 동안 분산시켜 제조하고,
    상기 제2 혼합용액은 상기 제1 혼합용액에 상기 제1 폴리머 용액을 첨가하고 볼텍스 믹서를 이용하여 분산시킨 후, 초음파 세정기를 통해 소정 시간 동안 고르게 분산시켜 제조하고,
    상기 제3 혼합용액은 상기 제2 혼합용액에 상기 제2 폴리머 용액을 첨가하고 볼텍스 믹서를 이용하여 분산시킨 후, 초음파 세정기를 통해 소정 시간 동안 고르게 분산시켜 제조하고,
    상기 전도성 폴리머는 상기 제3 혼합용액을 피펫팅하여 페트리디쉬에 드롭시켜 도포한 후, 상기 페트리디쉬를 핫플레이트 상에서 가열하는 단계를 반복하여 소정두께로 제조하는 것을 특징으로 하는 전도성 폴리머 전극 제작 방법.
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