초록 ▼

ㅇ 연구개요
본 연구는 공액 다분자 혹은 고분자의 응집거동(자가정렬, 분자 배열 및 분자 정렬)에 따른 전기적/광학적 특성 차이를 규명하고 궁극적으로 공액 물질의 응집이 전기전도성 향상을 위한 도핑에 미치는 영향을 규명한다. 공액물질의 응집거동에 따른 전기적/광학적 특성 차이 규명을 위해 전기적 특성의 경우 전하이동도 및 태양전지 성능 확인하고, 광학적 특성의 경우 흡수 및 발광 거동 분석을 통해 공액물질의 응집거동 영향관계를 확인하다.

ㅇ 연구 목표대비 연구결과
▶ 공액 단분자 응집 거동에 따른 전기적/광학

ㅇ 연구개요
본 연구는 공액 다분자 혹은 고분자의 응집거동(자가정렬, 분자 배열 및 분자 정렬)에 따른 전기적/광학적 특성 차이를 규명하고 궁극적으로 공액 물질의 응집이 전기전도성 향상을 위한 도핑에 미치는 영향을 규명한다. 공액물질의 응집거동에 따른 전기적/광학적 특성 차이 규명을 위해 전기적 특성의 경우 전하이동도 및 태양전지 성능 확인하고, 광학적 특성의 경우 흡수 및 발광 거동 분석을 통해 공액물질의 응집거동 영향관계를 확인하다.

ㅇ 연구 목표대비 연구결과
▶ 공액 단분자 응집 거동에 따른 전기적/광학적 특성 차이 규명
- 동일 구조의 공액 단분자에 서로 다른 측쇄가 도입되었을 때 분자간 결합/배열 변화로 인해 서로 다른 응집거동이 발생하는 것을 규명하였음.
- J-type 및 H-type aggregation이 수평 및 수직방향의 정공수송 능력에 미치는 영향을 전기/광학 소자를 이용하여 정공수송능력을 및 소자효율을 측정하여 규명하였음.
▶ 공액 고분자 응집 거동에 따른 전기적/광학적 특성 차이 규명
- 고분자 사슬의 conformation이 고분자 사슬 배열에 미치는 영향을 규명하였으며 소자제작을 통해 고분자 사슬 배열에 따라 발현되는 전기적 특성 변화를 규명하였음
- 고분자의 conformation 조절을 통해 고분자 사슬 배열현상을 인위적으로 조절할 수 있음을 규명하였으며 이는 분자스위치를 이용한 고분자 배열 조절을 일정 부분 대체할 수 있을 것으로 기대됨
▶ 공액 물질 응집에 따른 도핑 효율 및 전기전도도 연관성 규명
- 도핑용액의 확산 효율과 전기 전도도의 직접적인 연관성 확인을 위해 Tg가 다른 유사 구조의 공액고분자를 설계/합성하여 도핑용액(F4-TCNQ)을 이용하여 순차적 도핑 및 전기 전도도 변화 상관도 확인
- 공액물질을 이용하여 상기 서로 다른 도핑 메커니즘을 야기할 수 있는 도판트들을 Fractional doping/Interger doping 순으로 연속적으로 순차적 도핑을 진행하였을 때 도핑 전/후 전기전도도가 1.2 x 10^-6 S/cm, 124 S/cm, 256 S/cm (도핑 전, 1차 도핑 및 2차 도핑) 순으로 증가함을 확인

ㅇ 연구개발결과의 중요성
- 본 연구에 포함된 공액 물질의 응집거동 규명 및 조절에 관한 연구는 공액물질의 전하 이동 특성 향상을 통해 다양한 유연소자의 개발에 응용될 수 있음.
- 높은 전하 이동 능력은 아직 미개척 분야인 유기 열전소자(organic thermoelectric device)에 대한 적용 가능성을 높여줄 수 있을 것으로 기대되며, 정렬된 공액물질의 높은 전하 이동 특성은 추가적인 화학적 도핑을 통해 투명 전극으로 사용될 수 있는 가능.
- 본 연구는 신규한 공액물질의 설계 및 합성에 국한되는 것이 아니라 공액물질의 응집거동 제어에 대한 학문적인 연구를 수반하고 이로부터 얻어진 공액물질의 높은 전하이동 특성 및 전도도 향상 전략을 제시하므로 다양한 응용기술 개발에 접목할 수 있을 것으로 기대됨.


(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 2-1. 1차년도 연구결과: 공액 단분자 응집 거동에 따른 전기적/광학적 특성 차이 규명 ... 4
• 2-2. 2차년도 연구결과: 공액 고분자 응집 거동에 따른 전기적/광학적 특성 차이 규명 ... 7
• 2-3. 3차년도 연구결과: 공액 물질 응집에 따른 도핑 효율 및 전기전도도 연관성 규명 ... 10
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 11
• 4. 참고문헌 ... 11
• 5. 연구성과 ... 12
• 대표적 연구실적 ... 12
• 끝페이지 ... 22