Our research
activity consists of the molecular design
and synthesis of photoactive
chromophores, supramolecules, and polymers.
Molecular design using semi-empirical quantum
calculation and expert organic synthesis are
carried out for the various chromophores for
nonlinear optics, photoconduction,
photorefraction, photochromism, photoluminescence,
excited state intramolecular proton transfer,
two-photon absorption, aggregation induced
enhanced emission, biophotonics, OTFT, and phosphorescent transition metal complex.
We prepare polymers,
dendrimers, organic glasses, and nanoparticles
incorporating these chromophores. We are deeply
engaged in the elucidation of structure-property
relationship of these photoactive molecular
materials.
1. 광굴절성 유기/고분자 신소재
- 분자설계기술 : 분자궤도계산, 분자구조, 쌍극자모멘트, 분자분극률, 분자초분극률, 흡광 및 발광특성, 산화 및 환원 전위
- 정밀합성기술 : 광전도기능분자, 비선형광학기능분자, 복합기능분자의 합성 및 관련 단량체, 고분자의 합성
- 특성평가기술 : 광전도성, 비선형광학특성, 광굴절성평가
- 응용분야 : Tbyte급 고밀도 광메모리, 3차원 입체영상용 실시간 홀로그램 소자.
2. 유기형광 나노구조체 제작 기술
- 분자설계 및 합성 기술 : 나노입자 및 다양한 나노 구조체의 형성을 유도하는 기능단의 설계 및 나노 구조체의 전자 이동도 향상과 color tuning 등이 가능한 다양한 기능성 unit 설계, 정밀 합성
- 응용분야 : sensor, OTFT, solar cell, nano petterning 등의 opto-electronics
3. 전기발광(EL) 신소재
- 분자설계 및 합성기술 : 고효율 형광 분자설계, 기능단 합성 및 고분자화, 분자설계에 의한 color tuning, 소자성능 향상을 위한 분자설계
- 소자제작 : 단층 및 적층형 고분자 EL 소자, < 10V 구동소자
- 응용분야 : EL 표시소자, 평판 모니터 및 디스플레이
4. 단분자 및 고분자 레이저
- 레이저 발진 및 증폭용 유기고분자소재에 대한 기초/응용 연구
- 여기상태 양성자전이 (ESIPT)를 이용한 레이저 신소재의 개발: 덴드리머, 고차가지고분자 및 유기물 단결정을 이용한 신기능 혁신 소재개발
5. Optoelectronics 및 photonics용 신기능 액정소재의 개발
- 광정보의 처리, 기록, 및 표시용 신기능 광소자용 원천소재의 개발
- 비선형광학, 형광, 전기발광, 다광자흡광, 포화흡광, 다중극자 구조등의 기능성을 겸비한 다기능성 액정 소재의 분자설계 및 합성.
- 응용분야 : 미래 첨단 광산업의 창출
6. 광전도성 고분자 소재
- 내열성, 광감응성, 그리고 재현성이 우수한 광전도성 고분자의 개발
- 분자설계 및 합성 : 헤테로고리 방향족 및 복합다환구조의 고성능 발색단 합성 및 고분자화, 복합 기능성 광전도체의 합성
- 응용분야 : 복사기용감광체, 레이저프린터용감광체, 광센서
7. 고효율 유기 트랜지스터를 위한 소재 합성 및 평가 기술
- 분자설계 및 합성 기술 : 유기 혹은 고분자 재료에서 전하 이동도를 향상시키기 위해 높은 결정성과 입체 규칙성을 가지는 공액 분자소재 설계 및 합성
- 소자제작 : Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor (MOSFET) 구조를 기본으로 한 소자 제작
- 응용분야 : 액정 픽셀, 평판 디스플레이, Plastic LCD, Electronic paper , smart card
8. 바이오 포토닉스를 위한 신개념 형광체 기술
- 분자 설계 및 합성 : 생물학적 환경에 따라 광학적 특성이 변화 할 수 있는 형광체의 설계 및 합성
- 광학적 특성 분석 : UV-Vis spectrum, Photoluminescence 등 기본적 광학적 특성 분석 기술
- 소자 제작 기술 : Self Assembled Monolayer 기술을 통한 바이오 분석 소자 제작 기술
- 응용 분야 : Molecular Imaging, DNA Chip, Protein Chip
9. 새로운 전이금속계 인광체 기술
- 분자설계 : semi-empirical calculation 및 density functional theory를 이용한 ligand, 그리고 이를 이용한 transition metal complex의 전기, 광학 특성 예측
- 정밀합성기술 : ligand 정밀 합성, metal complexation 및 정제 기술
- 전기, 광학특성분석 : static & transient photoluminescence, low temperature photoluminescence, absorption 특성 분석, cyclic voltametry, UPS 측정 기술, electroluminescent device 특성 분석 기술
10. 형광성 광변색 유기, 고분자 신소재를 이용한 초고밀도 형광메모리 개발
- 분자설계 및 정밀 합성 기술 : 광변색 유기 재료와 에너지 전이 효율을 극대화할 수 있는 형광체 재료의 설계 및 정밀 유기, 고분자 신소재 합성 기술
- 소자 제작 및 특성 분석 : 반복 기록/반복 재생이 가능한 형광 메모리용 고분자 필름의 제조 및 미세 패터닝 기술
- 양자역학적 분자궤도 계산법을 이용한 유기고분자소재의 분자구조설계 및 특성예측. 전기적, 광학적, 기능적 물성의 분자설계 기술 확보
- 보유 software : Hyperchem (stand alone, PC), CaChe (stand alone, PC), Gaussian03 (installed in Lab’s own parallel computer)
4. 유기비선형광학고분자기술
- 2차 및 3차 비선형광학 고분자의 합성, 특성평가 (SHG, THG, EO) 기술
5. 플라즈마중합기술
- 유기실리콘계 플라즈마중합막 코팅기술
- 응용분야 : 광학렌즈코팅, 표면개질, 고성능 기체분리막 제조기술
6. 광전자 기능성 측정기술
- 전기전도도 : 절연체, 반도체, 및 도체 분자재료의 전기전도도 측정
- 광전도도 : 정상광전류, Time of Flight측정, Xerographic discharge측정
- 비선형광학특성 : 이차고조파발생(SHG), 삼차고조파발생(THG), 전기광학계수 (EO) 측정
- 광굴절성 측정 : 회절효율측정, 광혼합 및 증폭성능 측정 (FWM/TBC)
- 발광특성 : 정상발광, 시분해발광특성 (ps, ns), 저온발광, 편광발광 측정
- 전기발광 : 발광효율, 구동전압, 발광스펙트럼 측정
- 광특성 : 굴절률, 흡광계수, 전파손실, 흡수손실, 이광자흡수, 포화흡수
7. 유기고분자의 박막화 기술 및 기능소자제작, 평가기술
- 유기 고분자 박막의 스핀코팅, 캐스팅 및 플라즈마 증착 박막화 기술
- 금속전극재료의 증착 및 스퍼터링
- 액정셀, 전기발광소자, Schottky 소자, 고분자계 헤테로접합소자, 고분자 FET
- Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor (MOSFET) 구조를 기본으로 한 소자 제작
- Wet station, MEMS- Furnace (Oxygen treatment), 4155A (parameter analyzer), Ellipsometer, α - step(500) 사용 기술, Organic and metal thermal evaporation을 통한 film과 전극 형성 기술
- 반복 기록/반복 재생이 가능한 형광 메모리용 고분자 필름의 제조 및 미세 패터닝 기술
8. 바이오 포토닉스 응용 기술
- 모세관 전기 영동, 광섬유 표면개질 (플라즈마 처리기술, SAM 형성 기술), 광학적 특성 분석 기술
1. 본 연구실은 과학재단 지정 기초과학연구센터 (SRC)인 "전자광감응분자연구센터" 에 소속되어 있으며 광굴절성 유기고분자소재개발의 선도적 역할을 수행하고 있음.
2. 본 연구실은 2004년 이후 과학기술부 지정 국가지정연구실 (National Research Lab)인 "나노유기광전자연구실" 에 선정되어 있으며 전기, 광학 특성을 보이는 나노유기소재개발의 선도적 역할을 수행하고 있음.
3. 본 연구실은 프린터용 감광체와 전기발광고분자소재등과 같은 첨단 산업기술분야에서의 연구업적을 누적해왔으며 미래지향적인 유기트랜지스터, 유기/고분자 메모리, 전기발광디스플레이 (OLED), 바이오포토닉스, 신개념 전기광학센서, 디지털홀로그램용 광메모리, 삼차원 입체영상 표시소자용 광굴절소재, 광전자용 신기능액정, 고분자레이저 등의 원천기술의 개발에 보다 큰 힘을 기울이고 있음.
4. 현재 분자광전자 연구실에는 박사후과정 2인, 박사과정 11인 그리고 석사과정 6인이 연구를 수행하고 있음.
5. 그 밖에도 국내외의 물리, 화학, 전자공학 분야의 많은 연구실들과 공동연구 및 연구협력체계를 갖추고 있으며, 다양한 국책, 산학 협력 프로젝트를 성공적으로 진행함으로써 실험실의 연구 수준과 환경을 크게 끌어올리고 있음.
