화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2006년 가을 (11/03 ~ 11/03, 수원대학교)
권호 12권 2호
발표분야 전자 재료
제목 전도성 고분자 복합체의 제조 및 전극재료로의 응용
초록 전도성 고분자는 최근까지 다양한 재료가 개발되었으며 전극재료, OLED 정공수송재료, 방청재료등 그 응용범위가 점차 확대되고 있다. Polythiophene계열의 전도성 고분자 중 PEDOT/PSS 수분산액의 경우 이미 오래전에 상업화 되어 투명전극재료로 이용되고 있다. 그러나 PEDOT/PSS 수분산액은 가공성 및 열안정성 등이 우수한 반면, 전도도가 약 10~100 S/cm 정도로 높은 전도도가 요구되는 전극재료에의 응용에는 한계가 있다. 따라서 전도성 고분자에 다양한 전도성 부여제를 첨가하여 그 전도도를 높이고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 polythiphene계열의 전도성 고분자와 탄소나노튜브의 복합화에 의한 전도도 개선을 통해 투명 또는 불투명 전극재료로 응용하고자 한다. 탄소나노튜브는 자체 비저항이 3X10-5 Ωcm 정도로 금속과 거의 유사하지만 탄소나노튜브 자체의 응집특성이 매우 강해 나노 크기로의 분산이 매우 중요한 기술로 부각되고 있다. 본 연구에서는 이러한 탄소나노튜브의 분산을 위해 표면처리 등의 전처리를 통해 전도성 고분자 용액에 분산시켰다. 전도성 고분자 용액은 낮은 pH로 인해 탄소나노튜브의 분산이 촉진될 뿐만아니라, 탄소나노튜브가 전도성 고분자 나노입자의 전도 채널을 형성해 주기 때문에 전도성 고분자의 접촉저항을 감소시켜 전극재료의 전도도가 향상시킬수 있다. 이러한 전도성 고분자/탄소나노튜브 복합체를 이용하여 전극 패턴을 형성시키기 위해 다양한 방법이 이용될 수 있으나 산업적 응용을 위해서는 스크린 인쇄, 그라비어 인쇄 그리고 잉크젯을 이용한 인쇄방법을 고려해야 한다. 따라서 전도성 고분자와 탄소나노튜브 복합체에 적절한 바인더 및 증점제 그리고 계면활성제등을 첨가하여 잉크화함으로써 전극 형성의 용이성을 증대시켰다. 본 연구에서는 전도성 고분자에 탄소나노튜브를 분산시켜 전도도를 극대화 하고 아크릴계 바인더를 첨가하여 점도 및 기재에 대한 부착성을 증진시켰다. 또한 제조된 복합재료의 전도도 및 기재와의 특성을 평가함으로써 산업적 응용성을 타진하였다.

“본 연구는 산업자원부의 21세기 프론티어 연구개발사업의 일환인 ‘차세대정보디스플레이기술개발사업단’의 연구비 지원으로 수행되었습니다."
저자 이동근, 김준우, 이칠원
소속 대주전자재료(주)
키워드 전도성 고분자; CNT; 전극재료
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