아크릴 및 폴리에스테르 바인더에 의한 신축성 실버 페이스트의 물성 연구

Abstract

.최근 인쇄 전자분야는 단순히 배터리가 오래가거나 견고하다는 등의 성능이 좋은 것을 넘어 인체 부착형이나 팔찌형 등 웨어러블 디바이스가 각광받고있다. 웨어러블 디바이스를 제조하기 위해서는 무기 소재, 스트레처블 일렉트로닉스, 스트레처블 기판 등이 필요한데 이중에서 스트레처블 기판이 성능, 가격 등 중요한 부품 역할을 한다. 웨어러블 디바이스는 기능에 따라 안경이나 손목시계 등과 같은 형태로 표시 되어지는 디바이스와 인체 부착형, 팔찌형 등 센서에 의한 입력기능에 초점을 두는 디바이스로 분류할 수 있다. 이 중에서 신체부착형 혹은 의류형은 건강, 의료용도 및 스포츠 등에서 활용되어지고 있다. 인체 부착형이나 의류형이나 팔찌형 센서 및 전자회로 재료는 기존 재료의 기능 뿐만 아니라 신축성이라는 새로운 기능을 제공하며 그에 따른 알맞은 디바이스의 개발과 재료 개발이 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 웨어러블 디바이스에 적용하기 위한 실버 페이스트 개발을 연구 목적으로 하였다. 아크릴과 폴리에스테르를 각각 바인더로 사용하여 분자구조와 유리전이온도(Tg)등 물성차이를 바탕으로 상호 비교하여 페이스트를 제조하였다. Tg(Glass transition temperature)는 고무상태과 되는 온도를 말하는데, Tg에 따라 수지의 신축성, 유연함 등이 차이가 난다. 기존 판매되고 있는 우레탄 필름의 하부에 이형제가 코팅된 PET필름을 부착시켜 새로운 형태의 필름을 제조하여 기판 소재로 사용하였다. 개발된 신축성 필름을 기판으로 사용하고 실버 페이스트를 전극 재료로 사용하여 스크린 인쇄법으로 인쇄하였다. 인쇄된 결과물의 특성을 분석하여 센서용 전극 및 스트레처블 PCB전극을 개발하고, 페이스트의 점착특성, 신축특성, 레올로지 특성, 인쇄물의 표면 SEM촬영, 저항에 따른 연신율 측정 등을 평가하여 스트레처블 전극의 특성을 파악하였다.