잉크젯 인쇄용 전극 조성물, 이로부터 얻어진 전극 및이차전지 document_id A220623050275

최근 이동전화, 개인휴대용 정보단말기(PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(PMP) 등의 휴대용 전자기기의 전원; 고출력용 하이브리드 자동차, 전기자동차 등의 모터 구동용 전원; 전자잉크(e-ink), 전자 종이(e-paper), 플렉서블 액정표시소자(LCD), 플렉서블 유기다이오드(OLED) 등의 플렉서블 디스플레이용 전원;으로서 이차 전지의 사용이 급속히 증가하고 있으며, 향후 인쇄회로 기판 상의 집적회로 소자용 전원으로서도 응용 가능성이 높아지고 있다. 그러나 휴대용 전자기기의 전원으로 사용될 경우 안전성을 위한 패키징으로 인해 다양한 제품 디자인에 제약이 가해지며, 모토 구동용 전원으로서 사용되는 경우에는 고출력화, 소형 및 경량화에 대한 필요성이 증가하고 있고, 플렉서블 디스플레이용 전원으로 사용하는 경우에는 얇고 가벼우면서도 구부림이 가능하도록 제조되어야 하며, 집적회로 소자용 전원으로서 사용하기 위해서는 일정한 형태로 패터닝이 가능해야 한다. 이와 같은 이차전지에 요구되는 다양한 요구를 충족시키기 위한 전극 제조 방법으로서 기존의 슬러리 코팅 방식 대신 잉크젯 인쇄 방식이 주목을 받고 있다. 이와 같은 잉크젯 인쇄 방식은 이차전지용 전극을 얇고 균일하면서도 평탄하게 제조할 수 있으며 원하는 형태의 패턴을 경제적으로 제조할 수 있다는 특징을 갖는다. 상기와 같은 잉크젯 인쇄는 사용자가 원하는 패턴을 비교적 높은 해상도와 저비용으로 인쇄할 수 있으므로, 가정용 또는 사무용 프린터에 널리 적용되어 있는 인쇄 방식으로서, 원하는 위치에 필요한 양만 도포하는 드롭 온 디맨드(drop-on-demand) 방식을 사용하므로 불필요하게 소모되는 재료를 경감할 수 있고, 환경친화적 장점으로 인해 디스플레이용 전극, 칼라필터 등 산업용으로 그 응용범위가 확대되는 추세에 있다. 상기와 같은 잉크젯 인쇄 방식을 채용한 잉크젯 프린터의 기록방식은 기포를 형성하고, 그 힘에 의해 잉크를 분사하는 열분사 방식과 압전소자를 이용하여 전류의 세기를 조절함으로써 잉크를 분사하는 피에조 방식으로 구분된다. 어떠한 방식에서든지 20 내지 50㎛ 정도의 작은 노즐로부터 잉크를 토출시키기 때문에 잉크에 포함되어 있는 미립자에 의해 노즐 막힘이 생기기 쉬워 항상 안정한 잉크 토출을 확보할 수 있는 신뢰성이 다른 어떠한 요구사항보다 우선시 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 잉크 노즐에서의 증발을 억제할 수 있도록 글리콜 또는 글리세롤과 같은 보습제(습윤제)를 많이 첨가하고 있다. 그러나 종래의 잉크젯 인쇄용 잉크를 그대로 사용하여 전극용 패턴을 제조할 경우, 전극 제조시 집전체와 전극 성분과의 결착력 강화 및 충방전시 전극의 부피 변화로 인한 전극의 훼손 방지를 위해 첨가되는 바인더로 인해 상기 잉크의 점도가 높아져 노즐에서의 토출이 곤란하다는 문제가 발생한다.