투명 유연 생체 전극 및 이의 제조 방법
TRANSPARENT FLEXIBLE BIO-ELECTRODE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
특허 요약
본 발명은 투명 유연 생체 전극 및 이의 제조 방법에 대한 것으로서, 투명 유연 생체 전극은 기판, 기판 위의 한쪽에 배치되는 전극 사이트, 기판 위의 다른 한쪽에 배치되는 전기전도성 콘택트, 그리고 전극 사이트와 콘택트를 연결하는 인터커넥터를 포함하며, 전극 사이트는 기판 위에 위치하는 금속 나노와이어 층, 및 금속 나노와이어 층 위에 위치하는 전도성 고분자 층을 포함한다. 본 발명의 투명 유연 생체 전극은 투명하고 유연하며, 생체 적합한 물질들로 구성되어 생체 적합성(biocompatible)을 가지고, 전기적 성능이 우수하고 비표면적이 넓어 뇌파 감지 성능이 우수하다.
청구항
번호청구항
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기판 위에 전기전도성 콘택트, 전기전도성 인터커넥터 및 이 둘 모두로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 형성하기 위한 금속 패턴 층을 형성하는 단계,상기 금속 패턴 층과 접촉되도록 상기 기판 위에 금속 나노와이어 층을 코팅하는 단계, 그리고상기 금속 나노와이어 층 위에 전도성 고분자 층을 코팅하는 단계를 포함하고,상기 금속 나노와이어의 직경은 20 nm 내지 40 nm이고,상기 전도성 고분자 층의 두께는 90 nm 내지 200 nm이며,상기 전도성 고분자 층의 두께는 상기 금속 나노와이어의 랜덤 네트워크 (random network)의 두께 보다 얇은 것인 투명 유연 생체 전극의 제조 방법.

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제 9 항에 있어서,상기 투명 유연 생체 전극의 제조 방법은 상기 금속 나노와이어 층과 상기 전도성 고분자 층을 패터닝하는 단계, 및상기 패터닝된 금속 나노와이어 층과 전도성 고분자 층이 형성된 상기 기판 위에 하기 화학식 1로 표시되는사이클릭 올레핀 폴리머(cyclic olefin polymer)를 포함하는 오버레이어를 코팅하는 단계를 더 포함하는 것인 투명 유연 생체 전극의 제조 방법.[화학식 1](상기 화학식 1에서, X 및 Y는 각각 독립적으로 수소기, 알킬기, 알콕시기, 알킬에테르기, 아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 치환기이다)

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기판,상기 기판 위의 한쪽에 배치되는 전극 사이트,상기 기판 위의 다른 한쪽에 배치되는 전기전도성 콘택트, 그리고상기 전극 사이트와 콘택트를 연결하는 인터커넥터를 포함하며,상기 전극 사이트는 상기 기판 위에 위치하는 금속 나노와이어 층, 및상기 금속 나노와이어 층 위에 위치하는 전도성 고분자 층을 포함하고,상기 금속 나노와이어의 직경은 20 nm 내지 40 nm이고,상기 전도성 고분자 층의 두께는 90 nm 내지 200 nm이며,상기 전도성 고분자 층의 두께는 상기 금속 나노와이어의 랜덤 네트워크 (random network)의 두께 보다 얇은 것인 투명 유연 생체 전극.

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제 1 항에 있어서,상기 전도성 고분자 층은 상기 금속 나노와이어의 존재 유무에 따라 요철을 가지며, 상기 기판 위에 상기 전도성 고분자 층만 있는 경우의 표면적 대 부피 비율(surface area to volume ratio, S/V ratio, Ratio 1)에 대한, 상기 기판 위에 상기 금속 나노와이어 층이 있고 상기 금속 나노와이어 층 위에 상기 전도성 고분자 층이 있는 경우의 표면적 대 부피 비율(Ratio 2)은 1.5 내지 2.0(Ratio 2/Ratio 1)인 것인 투명 유연 생체 전극.

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제 1 항에 있어서,상기 전극 사이트의 두께는 100 nm 내지 173 nm인 것인 투명 유연 생체 전극.

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삭제

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제 1 항에 있어서,상기 전도성 고분자는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)[poly(3,4-ethylenedioxyhiophene) PEDOT], 폴리(스티렌설포네이트)[poly(styrene sulfonate), PSS], 폴리-3-헥실티오펜[poly-3-hexylthiophene, P3HT], 폴리-3-옥틸티오펜[poly-3-octylthiophene, P3OT], 폴리파라페닐렌비닐렌[poly-p-phenylenevinylene, PPV], 폴리(디옥틸플루오렌)[poly(9,9'-dioctylfluorene)], 폴리(2-메톡시,5-(2-에틸-헥실옥시)-1,4-페닐렌비닐렌)[poly(2-methoxy,5-(2-ethyle-hexyloxy)-1,4-phenylenevinylene, MEH-PPV], 폴리(2-메틸,5-(3',7'-디메틸옥틸옥시))-1,4-페닐렌비닐렌[poly(2-methyl,5-(3',7'-dimethyloctyloxy))-1,4-phenylene vinylene, MDMOPPV], 이들의 유도체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것인 투명 유연 생체 전극.

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제 1 항에 있어서,상기 전도성 고분자는 디메틸 설폭사이드(dimethyl sulfoxide, DMSO), 에틸렌 글리콜(ethylene glycol, EG), 소르비톨(Sorbitol) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 제 1 도펀트, 및 글리시딜옥시프로필 트리메톡시실란(Glycidyloxypropyl trimethoxysilane GOPS), 폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone, PVP), 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 제 2 도펀트로 도핑된 것인 투명 유연 생체 전극.

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제 1 항에 있어서,상기 금속 나노와이어는 은, 니켈, 구리, 알루미늄, 금 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 금속의 나노와이어인 것인 투명 유연 생체 전극.

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제 1 항에 있어서,상기 투명 유연 생체 전극은 상기 전도성 고분자 층 위에 하기 화학식 1로 표시되는 사이클릭 올레핀 폴리머(cyclic olefin polymer)를 포함하는 오버레이어를 더 포함하는 것인 투명 유연 생체 전극.[화학식 1](상기 화학식 1에서, X 및 Y는 각각 독립적으로 수소기, 알킬기, 알콕시기, 알킬에테르기, 아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 치환기이다)