휘발성의 결정 가능한 첨가제가 Poly(9,9-di-n-octylfluroene-alt-benzothiadiazole)의 어닐링 구조에 미치는 영향에 대한 연구

Abstract

국 문 요 지 전자제품이 한 곳에만 고정되어 사용되는 시대에서 휴대되는 시대로 바뀌면서, 산업에서는 스마트폰을 주축으로 웨어러블 및 플렉시블 디바이스의 필요성이 대두되고 있다. 플렉시블 디바이스의 경우 얇고 유연해야 하며 가벼워야 한다. 전도성 고분자는 가격이 저렴하고 공정상 박막형성의 용이성, 그리고 가벼운 무게 때문에 현재 주목을 받고 있는 재료이다. 일반적인 고분자와 달리 배향을 가지고 있는 경우가 많고 이는 전기적 성질과 직접적으로 관련되어 있다. 그렇기 때문에 그 배향을 증대시키고 소자에 유리하게 만들기 위해 많은 노력이 이어왔고 annealing을 통해서 그 구조를 안정시키는 경우가 많다. 예를 들어 solvent annealing을 통해서 polymer의 anisotropic 성질이 증가하기도 하고, thermal annealing을 통해서 face-on에서 edge-on으로 배향이 바뀌기도 한다. 본 연구에서는 Poly(9,9-di-n-octylfluorene-alt-benzothiadiazole) 라는 전도성 고분자에 대해 나프탈렌을 사용하여 나노 크기의 기공을 박막에 부여하고 이를 annealing을 하면 기존 스핀 코팅 박막보다 더 효과적으로 annealing을 할 수 있음을 확인하였다. 과량의 나프탈렌은 quenching 과정을 통해 박막 안에 갇히게 되고 이것이 승화하면서 기공을 형성한다. 이 기공으로 인해 표면적은 증가되고 그로 인해 사슬의 움직임을 더 수월하게 하였기 때문이라고 생각되며, 기존에 박막 annealing에서는 보지 못했던 fiber-like 구조를 SEM을 통해 발견을 하였다. 더 나아가 GIWAXS나 POM 같은 장비를 통해 fiber의 성질을 가지게 되었음을 확인할 수 있었다.