초록 ▼

□ 연구개요
전도성 고분자는 차세대 유기 전자/에너지 소자의 핵심 소재로 각광받고 있음. 본 연구과제에서는 분자엔지니어링을 통해 고분자의 화학구조와 광/전기적 특성의 상관관계를 이해하고 소자별 전도성 고분자의 디자인 기준을 확보하는 연구와 전도성 고분자 합성에 적합한 연속플로우반응기를 제작하고, 이를 활용하여 재현성있게 대량으로 전도성 고분자를 합성할 수 있는 합성기술을 확보하는 전도성 고분자의 상용화 연구를 진행함.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 과제의 진행결과 2-D 구조의 n-type 전도성 고분자의 구

□ 연구개요
전도성 고분자는 차세대 유기 전자/에너지 소자의 핵심 소재로 각광받고 있음. 본 연구과제에서는 분자엔지니어링을 통해 고분자의 화학구조와 광/전기적 특성의 상관관계를 이해하고 소자별 전도성 고분자의 디자인 기준을 확보하는 연구와 전도성 고분자 합성에 적합한 연속플로우반응기를 제작하고, 이를 활용하여 재현성있게 대량으로 전도성 고분자를 합성할 수 있는 합성기술을 확보하는 전도성 고분자의 상용화 연구를 진행함.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 과제의 진행결과 2-D 구조의 n-type 전도성 고분자의 구조에 따른 모폴로지 및 전기적/광학적 특성변화, fluorination 과 thiolation 에 의한 유기반도체의 에너지 준위 변화와 open-circuit 전압에 미치는 영향 등 분자엔지니어링을 통해 고분자의 화학구조와 광/전기적 특성의 상관관계를 밝히고 전도성 고분자의 디자인 기준을 확보하였음. 또한 전도성 고분자의 합성에 적합한 연속플로우반응기를 설계하고 제작하였음, 이를 전도성 고분자의 합성에 적용하였을 시, 기존의 배치합성법에 비해 720배 빠른 반응시간에 (3분이내) 높은 분자량의 전도성 고분자를 합성할 수 있었고, 질소를 유동상으로 활용하여 반응에 inert 조건을 만족시킬 뿐 만 아니라 반응 용액의 확산문제를 해결하고 고분자의 분자량과 분자량 분포가 5% 이하의 표준편차를 갖는 고재현성 합성기술을 확보하였음.
연구결과 본 과제의 목표였던 전도성 고분자의 디자인 기준 확립과 대량생산에 적합한 전도성 고분자의 고재현성 합성기술 확보를 달성하였다고 사료됨,
본 과제를 통해 연구된 내용은 국외 SCI 저널에 3편의 논문을 출간하였으며, 한편의 특허를 출원하였으며, 다수의 학술대회 발표 (국내 3회, 국제 4회)와 1건의 수상실적을 달성하였고, 5명의 석사학위 전문 인력을 배출함.
따라서 본 과제는 기존 정성적/정량적 연구 목표 달성을 위해 적절히 수행되었으며 충분히 목표가 달성되었다고 판단됨.

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
본 과제를 통해 연구된 전도성 고분자의 화학구조와 특성 및 소자성능의 상관관계는 고성능 유기소자 구현을 위한 새로운 전도성 고분자의 디자인 기준으로 활용될 수 있어 유기소자 연구분야의 발전에 기여할 것으로 기대됨. 특히, 고성능 전도성 고분자에 주로 사용되는 benzodithiophene (BDT) 단량체의 화학구조 조절을 통해 유기태양전지의 성능결정인자인 open-circuit 전압에 미치는 영향이 연구되어 유기태양전지용 전도성고분자의 디자인에 활용될 것으로 기대됨.
본 과제를 통해 개발된 연속플로우반응기를 사용한 고재현성 전도성 고분자의 합성기술은 전도성 고분자의 시장성을 확보하며 이에 따라 전도성 고분자의 활용이 가능한 다양한 산업분야의 발전을 가져올 것으로 기대됨. 또한 연속플로우 합성 기술은 전도성 고분자의 합성뿐 만 아니라 바이오 소재 산업, 제약 산업, 화학 소재 산업 등 다양한 분야에 활용이 가능한 기술임.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구개발의 목적 및 필요성 ... 4
• 나. 연구범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 가. Benzodithiophene(BDT) 기반 단량체의 분자엔지니어링을 통한 화학구조-특성-성능의 상관관계연구 ... 5
• 나. 연속플로우반응기의 제작 및 전도성 고분자의 고재현성 함성기술연구 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 10
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 10
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 10
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 10
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 11
• 6. 참고문헌 ... 11
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 16
• 끝페이지 ... 28