초록 ▼

연구개요
전기전성 올리고머의 특성 연구 과정에서 단국대 조병기 교수 연구팀과의 공동 연구를 통해 고체 및 응집체가 높은 발광 효율을 보이는 응집성 발광 올리고머들을 대상으로 응집 조건에서의 새롭게 유도되는 광물리적 특성을 연구했다. 응집성 발광 분자들의 외부 환경들 (치환기의 종류, 용매 및 응집 조건 조절)을 조절해 다양한 응집체를 유도하고 여기자의 조건을 통제할 수 있었다. 응집성 유도 발광 현상(AIE)은 고체 발광 물질이 필요한 모든 분야에서 폭넓게 응용될 수 있고 특히 새로운 OLED 발광체로 활용될 가능성이 높다.

연구개요
전기전성 올리고머의 특성 연구 과정에서 단국대 조병기 교수 연구팀과의 공동 연구를 통해 고체 및 응집체가 높은 발광 효율을 보이는 응집성 발광 올리고머들을 대상으로 응집 조건에서의 새롭게 유도되는 광물리적 특성을 연구했다. 응집성 발광 분자들의 외부 환경들 (치환기의 종류, 용매 및 응집 조건 조절)을 조절해 다양한 응집체를 유도하고 여기자의 조건을 통제할 수 있었다. 응집성 유도 발광 현상(AIE)은 고체 발광 물질이 필요한 모든 분야에서 폭넓게 응용될 수 있고 특히 새로운 OLED 발광체로 활용될 가능성이 높다. AIE 현상은 분자내 움직임 제한 (RIM; restriction of intramolecular motions)이라는 모델과 더불어, 들뜬 상태에서의 전하 이동 상태 및 쌓임 구조의 형태에 따라서 크게 영향을 받는다. 본 과제는 에너지 상태 및 에너지 이완 과정을 연구하는 시분해 분광적 실험, 그리고 이론적 계산 결과를 조합해 응집 유도 발광과 자기조립 형태와의 상관관계를 밝히고 벌크 고체 상과 박막 시료에서의 AIE 광전소자 후보 분자들에 대한 연구를 수행했다.

연구 목표대비 연구결과
1. 펨토초 순간흡수 분광기와 현미경을 조합한 시공간 분해 실험 환경 구축 -->실험 환경 구축 완료 (100%)
2. AIE 분자 시리즈 합성 --> 다양한 AIE 분자체 후보군 합성 (100%)
3. TPE 유도체 연구 --> 벌크 및 박막 시료 온도조절 분광 실험 및 이론 계산(100%)
4. BODIPY-TPA 유도체 연구 --> 용액상 및 응집상 분광 실험 및 이론 계산(100%)
5. 응집 유도 발광 효율이 최적화된 박막 필름 시료 제작 --> 다양한 용매 및 회전속도 조건에서의 박막 필름 제작 (100%)
6. 일반화된 응집 유도 발광 모델 제시 --> 일반화된 AIE 모델을 학술지에 게재(100%)

연구개발결과의 중요성
본 과제는 체계화된 AIE 시료들과 실험 조건의 다양성을 이용해 자기조립 형태 및 응집 유도 발광 현상과 외부 인자들과의 관계를 밝혀내 응집 유도 발광을 설명하는 일반화된 모델을 제안하는 것에 초점을 두고 진행 되었다. Tetraphenylethene 유도체들의 고체 상 및 박막 필름 시료가 사용되고, 사슬의 종류 및 개수에 따라 달라지는 시료의 광물리적 특성변화를 정류 상태 및 시분해 분광 장비를 이용해 관찰했다.
본 연구는 고체 상 시료를 시작으로 박막 필름 실험으로 확장되었며, 주로 사용될 실험 장비는 200 피코초미만의 시간분해능을 갖는 시간상관 단일 광자 계수기(TCSPC; time-correlated single photon counter)와 200 펨토초 미만의 시간분해능을 갖는 펨토초 순간흡수 분광기(fs-TA; femtosecond transient absorption spectrometer)가 사용되었다. 분광학 실험을 통해 측정된 전자 전이 정보는 고체 상및 박막 필름 시료는 이론 계산을 통해 얻어진 구조적 정보와 통합해 외부 지표들에 따른 자기조립 형태 변화를 통합한 일반화된 AIE 모델을 제안할 수 있었다.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 1. 반사형 펨토초 순간 흡수 실험 환경 구축 ... 4
• 2. AIE 분자 시리즈 합성 ... 4
• 3. 용액 상에서의 응집체 유도 및 AIE 특성 연구 ... 5
• 4. 고체 상 및 박막 필름 시료 제작 및 AIE 특성 연구 ... 5
• 5. 일반화된 응집 유도 발광 모델 제시 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 5
• 4. 참고문헌 ... 5
• 5. 연구성과 ... 6
• 끝페이지 ... 6