초록 ▼

연구개요
본 연구의 목표는 유기 광전자 소자 광활성층 기능의 핵심 요소인 공액 고분자 응집체(conjugated polymer aggregate)의 구조와 광물리적 특성 및 엑시톤 전이 특성 간 상관관계를 다양한 길이 규모(수십 나노미터 - 수 미크론 사이)에서 단일 입자 형광분광학을 이용하여 분자 수준에서 이해하는 것임. 주요 연구내용은 다음과 같음: (1) 개별 응집체 연구를 위한 실시간 다중모드 실험기기와 공초점-넓은장 상호전환 형광 현미경법 개발, (2) 회절한계보다 작은 메조스코픽(수십 - 수백 나노미터) 응집체의 미

연구개요
본 연구의 목표는 유기 광전자 소자 광활성층 기능의 핵심 요소인 공액 고분자 응집체(conjugated polymer aggregate)의 구조와 광물리적 특성 및 엑시톤 전이 특성 간 상관관계를 다양한 길이 규모(수십 나노미터 - 수 미크론 사이)에서 단일 입자 형광분광학을 이용하여 분자 수준에서 이해하는 것임. 주요 연구내용은 다음과 같음: (1) 개별 응집체 연구를 위한 실시간 다중모드 실험기기와 공초점-넓은장 상호전환 형광 현미경법 개발, (2) 회절한계보다 작은 메조스코픽(수십 - 수백 나노미터) 응집체의 미시구조 결정 및 제어, (3) 응집체 구조에 따른 사슬 간 상호작용(interchain interaction), 광물리적 특성, 엑시톤 전이 특성에 대한 분명하고 체계적인 이해, (4) 매크로스코픽(수 미크론 이상) 섬유구조 응집체(fibrillar aggregate)의 구조적 이질성과 엑시톤 확산 특성 간 상관관계 규명을 목표로 함. 본 연구의 결과물들은 구조적 복잡성이 극심한 광활성 박막 내에서 엑시톤 거동을 제어하여 소자 효율을 향상시킬수 있는 지식기반을 마련하는데 중요한 학문적 기여를 할 수 있을 것으로 기대됨.
또한, 광활성 박막의 합리적 설계 원리를 제안함으로써 고분자 반도체를 기반으로 하는 광전자 소자의 상향식 개발에 초석이 될 수 있을 것으로 기대됨.

연구 목표대비 연구결과
본 연구과제에 대한 연구결과는 다음과 같음:
(1차년도)
넓은장 형광 현미경법과 박막 용매증기 팽윤법을 접목한 실시간 다중모드 실험기기 개발, 공액 고분자 단일 분자 및 응집체 내 엑시톤 소멸 메커니즘 연구
(2차년도) 고리형 싸이오펜 저중합체의 형태학적 이질성 및 비틀림, 이완 같은 구조적 특성에 따른 동역학 연구, 폴리이미드-그래핀 옥사이드 나노 복합체 메모리 소자의 전하 밀도 이동 및 분리 비교 연구
(3차년도) 레이저 조사 공초점 형광 현미경법의 개발, 구조적 변화에 따른 BODIPY 광감응제의 광물리적 특성 연구, 용매 팽윤 박막 내 고분자 사슬 형태에 따른 네트워크의 구조적 이질성 연구

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
본 연구과제를 통해 개발한 박막 용매증기 팽윤법과 단일 입자 형광 현미경법을 접목한 다중모드 실험기기는 신재생 에너지 분야 관련 기능성 유무기 소재의 분광학 특성 분석 및 제어에 있어 그 활용 범위가 매우 다양함. 본 연구과제로부터 도출한 물리화학적 지식을 이용하여, 본 연구진은 단일 입자 수준에서 연구개발에 필요한 추진전략을 제시함으로써 다양한 소재 연구에 기여하며 세계 수준 연구진에 한 단계 더 근접하였음. 본 연구과제를 통해 확보한 실시간 다중모드 시스템, 레이저 공초점 형광 현미경 등의 분광학 기기 구축은 다양한 소재의 기초 광학 특성을 단일 입자수준에서 평가하기 위한 기본적이고 핵심적인 분석기술로서 세계 선도적 지식을 창출하고 분야의 주도권을 일부 선점하였음.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 6
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 6
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 14
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 19
• 끝페이지 ... 25