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유기기질에 그래프트 된 전도성고분자 필름

전문가 제언: ○ 전도성고분자는 인간들이 그 존재를 알기 전부터 생명체에 중요한 역할을 해 왔다. 예를 들면 인체에 존재하는 멜라닌은 폴리아세틸렌, 폴리피롤, 폴리아닐린들의 혼합된 공중합체들이다. 전도성고분자의 발견도 1800년 의사인 Letheby에 의해서라고 할 수 있다.

○ 1963년 D. E. Weiss에 의한 요오드가 도핑된 폴리아세틸렌, 폴리피롤을 보고한 이래 많은 관심이 집중되고 연구가 활발해졌다. 2000년 전도성고분자의 중요성이 인정되어 Heeger 등이 노벨화학상을 받기에 이르렀다.

○ 전도성고분자는 유기고분자의 특성인 가공성이 상대적으로 우수하고 전기적 및 광학적 특성이 무기재료를 대체할 수 있어 차세대재료로 기대되고 있다. 예를 들면 EL을 이용한 OLED 디스플레이, 광전도성을 이용한 태양전지, IC회로, EMI차폐 등 그 응용범위는 대단히 넓다.

○ 전도성고분자의 단점은 용매에 대한 용해도가 낮고 용융온도가 높아 가공성이 나쁘다는 점이다. 이를 해결하기 위해 유무기 기질표면에서 직접 중합하여 코팅된 고분자를 이용한다. 이때도 기질과 전도성고분자의 접착력이 낮아 박리되는 등의 문제점으로 응용에 어려운 점이 많다.

○ 본 발명은 아릴그룹을 가진 기질에 라디칼 양이온을 생성시키고 여기에서 전도성고분자가 중합되어 기질과 전도성고분자가 공유결합을 만들어 접착력이 우수한 그래프트된 필름을 얻는다. 기질에 아릴그룹이 없는 실리콘웨이퍼 등은 아릴그룹을 가진 PTCS 등의 커플링에이전트를 붙이고 여기에 전도성고분자를 그래프트시킨다. 종래의 가장 큰 약점인 접착력부족을 해결한다면 전도성고분자의 실용화와 응용범위를 확대하는 획기적인 기여를 할 것이다.

○ 국내에서도 많은 연구자들이 전도성고분자를 연구하고 있다. 이들 연구가 성과를 내기 위해서는 유럽의 Polycond project, Organic Electronic Association과 같은 합성, 전기전자, 물리, 공정 등의 다양한 분야의 전문가들이 공동연구 혹은 협력연구 하는 장이 필요할 것이다.

저자: Massachusetts of Technology
자료유형: 특허정보