양자점의 리간드 교환을 통해 절대양자효율과 안정성이 향상되는 현상에 대해 연구를 수행하였다. 이를 위해 곁가지 구조를 가지는 리간드로서 2-ethylhexyl thioglycolate를 사용한 표면 부동태화를 통해 올레이트 리간드를 곁가지 티올 리간드로 교환하였다. 곁가지 구조의 티올 리간드는 패로브스카이트 양자점의 Br 결함을 채워 절대양자효율이 30%에 서 80%로 급격히 향상되었다. 또한 용액상에서 안정성이 우수하고 필름 평가에서도 광학 특성이 향상됨을 확인하였다. FT-IR 분석을 통해 티올 리간드가 올레이트 리간드를 떼어내고 패로브스카이트 양자점 표면에 붙음을 확인하였고 XRD 분석을 통해 교환된 티올 리간드가 결정 구조를 변형시키지 않음을 확인하였다.

분자 중심에 두 가지 다른 형태의 길고 강직한 core 구조를 함유하고 양 말단에 적당한 길이의 스페이서와 중합이 가능한 아크릴기를 포함하도록 설계된 두 종류의 액정단량체를 설계, 합성하였으며, 분자구조를 1H-NMR을 통해 확인 하였다. 합성된 액정단량체의 액정 특성을 DSC와 편광현미경을 사용하여 조사한 결과 각각 냉각 온도를 기준으로 84.6~74.0 oC와 133.5~91.6 oC 사이에서 스멕틱 상을 나타냄을 확인하였다. 특히 경직된 선형의 아세틸렌기를 포함하는 액정단량체(PRM-2)의 경우에는 보다 스멕틱 액정상의 발현 온도 범위가 넓을 뿐 아니라 좀 더 정렬도(order parameter)가 높은 스멕틱 A상을 나타냄을 확인 할 수 있었다.

Poly (ethylene terephthalate) (PET) 필름은 여러 가지 우수한 필름 특성으로 인하여 다양한 방면에서 이용되 고 있다. 그러나 PET 필름은 낮은 표면에너지로 인하여 젖음성과 접착력이 약해 그 응용에 제약이 있다. 따라서 PET 필름이 유연 전자회로 기판으로 사용되기 위해서는 필름의 표면에너지를 필름 자체의 특성에 변화주지 않는 범위에서 변화시켜 낮춰줘야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 상용의 PET 필름에 자외선과 공기-플라스마 처리를 행하였으며, 각각의 조건에 따른 필름의 표면을 접촉각 측정기, X-선 분광기 등을 사용하여 조사하였다. 또한 시간에 따른 표면특성의 변화를 연구하였다. 그 결과 자외선과 공기-플라스마로 처리된 필름은 표면이 극성으로 변화하였으며, 시간에 따라 서서히 원래의 극성으로 돌아가는 것을 확인하였으며, 초기 상태로의 극성의 회복 시간은 자외선과 공기-플라스마 처리 시간과 관련되는 것을 확인하였다. 이는 PET 필름이 인쇄전자 분야에서 유연기판 재료로서 이용되는 데에 중요한 결과라고 할 수 있다.

광중합 방법을 이용하여 고리화 중합이 가능한 디알릴 기를 포함하는 액정 단량체를 합성하였고 이를 이용하여 액정의 상전이 특성 및 배향특성과 중합거동에 대하여 연구하였다. 액정단량체는 2-methyl-1,4-phenylene 기를 중 심구조로 하며 양 말단에 고리화 중합이 가능한 1,6-heptadienyl 기를 포함한다. 합성된 액정단량체를 1H-NMR로 구 조 분석을 하였으며 DSC와 POM을 이용하여 액정단량체의 상전이를 관찰하였다. 그 결과 합성된 합성된 액정단량체는 가열시에는 액정상이 관찰되지 않고 약 52 oC에서 등방성 액체로 녹았으며, 냉각시에는 49.1 oC에서 –9.5 oC 사이에서 전형적이 네마틱 상을 보이고 그 이하에서는 결정성을 나타내는 enatiotropic 상전이를 나타내었다. 합성된 액정 단량체는 광개시제를 포함하는 중합용액으로 제조하여 코팅 후 광조사를 통해 고리화 중합을 진행하였으며, 그 결과 고분자필름을 제조하는 데에는 성공하였으나 중합과정 중 배향이 파괴되어 광학필름으로 사용할 수는 없었다.

4,4'(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride (6FDA)와 4,4'-oxydianiline (ODA)로부터 용해성이 있는 폴리이미드인 chloromethylated polyimide(CPI)를 합성하고 이를 chloromethylmethyl ether로 hloromethylatation 시켰 다. 다음 CPI를 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene(DBU) 촉매 존재하에서 carboxy-terminated PEG와 반응함으로써 PEG-grafted polyimide를 합성하였다. 합성된 고분자는 1H-NMR, FT-IR, DSC, TGA 등으로 구조 분석하였다. PEG-grafted polyimide의 고분자 고체전해질로의 응용을 위해 lithium trifluoromethanesulfonate와 lithium perchlorate 등의 리티움염을 섞은 후 impedance spectroscopy를 이용하여 이온전도도를 측정하였는데 그 결과 상온 에서 10-5 ~ 10-6 S/cm 정도의 전도도를 얻었다.

방향족 에스터를 메조겐 구조로 하고 양 말단에 양이온 광중합이 가능한 에폭시 관능기가 포함된 새로운 에 폭시계 액정 단량체를 합성하였고 이의 구조를 1H-NMR, IR, 등을 이용하여 확인 하였다. 알킬 스페이서의 길이가 다른 두 가지 액정 단량체의 액정 특성은 편광현미경과 DSC를 사용하여 확인하였으며, 그 결과 2MPBE의 TCN은 82 ℃에서 나타났고 TNI는 195 ℃에서 나타났으며, 4MPBE의 TCN은 88 ℃에서, TNI는 168 ℃에서 각각 관찰되었다. 편 광현미경으로 관찰한 액정상은 상기 액정 온도에서 Schlieren texture를 보이는 nematic 액정임을 확인하였다. 또한 합성된 액정 단량체를 용매에 녹여 양이온성 광개시제로서 diphenyliodonium hexafluorophosphate를 액정 단량체 대 비 10 wt% 가한 후 유리 기판에 스핀코팅하고 88 ℃에서 광조사를 통해 경화하여 위상지연 필름을 얻었으며, 제조 한 위상지연필름과 상업적 단량체인 RM257로부터 제조된 필름의 위상 지연 값을 측정한 결과 각각 153.08 nm와 150.49 nm 임을 알 수 있었다. 또한 필름의 두께와 위상지연 값으로부터 계산된 복굴절률은 (Δn) 0.172로 시판 중인 RM257(Merck 사)의 복굴절률과 비슷(Δn=0.173)한 값을 가짐을 알 수 있었다.

본 연구에서는 말단기에 diene 기와 dithiol 기를 갖는 두 가지 새로운 액정 단량체의 합성을 보고하며, 이를 배향 후 광경화하여 광학 위상지연 필름을 제조하는 방법에 대해 논의하였다. 특히 합성된 두 가지액정단량체의 구조를 확인하였으며, 이들의 액정특성을 연구하였다. 또한 이들을 광개시제와 혼합하여광경화형 액정조성물을 제조하고 이를 러빙 배향막이 코팅된 표면 위에서배향시킨 후 광조사하여 thiol-ene 중합에 의해 경화함으로써 광학 위상지연 필름을 제조하였다.

UV 경화형 수지를 바인더로 활용하고 다양한 크기, 형태, 재질의 입자를 첨가하여 분산시킨 분 산액을 TAC(triacetylcellulose) 필름에 코팅한 후 경화시켜 난반사필름을 제조 하는데 이때 투입된 입 자들이 필름의 물성에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 입자의 형태가 구형 일 때 표면요철 형성에 유리하며 크기가 작은 입자보다는 큰 입자를 사용할 때 표면요철 형성이 용이하다는 것을 확인할 수 있었다. 입자의 재질이 표면요철에 미치는 영향은 입자의 크기나 형태에 의한 영향보다는 상대적으로 작았다. 입자와 바인더 수지는 각각 굴절율이 다르며 이에 따라서 바인더수지와 입자의 굴절율 차가 달라지게 된다. 따라서 입자의 재질에 따라 PS(polystyrene), silica, PMMA(poly(methyl methacrylate)) 순서로 total haze 변화율에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

Cinnamate를 곁사슬로 포함하는 감광성 고분자를 poly(2-hydroxyethyl methacrylate) (PHEMA)로부터 합성하였다. Cinnamate 기가 25에서 97mol%까지 치환된 감광성 고분자를 PHEMA와 cinnamoyl chloride의 반응을 통해 합성하였으며, 반응 조건에 따른 치환율의 변화를 조사하였다. 합성된 고분자는 H-NMR과 FT-IR을 이용하여 구조 확인하였으며, DSC와 TGA를 이용한 열분석을 행하였다. 얻어진 고분자의 광 반응성은 UV/VIS spectrophotometer를 이용하여 확인하였고, 편광 자외선 조사를 이용한 액정의 광배향 특성에 대해서 연구하였다.

Poly(imide p-alkoxycinnamate)s of various alkyl chain lengths were synthesized by esterifying chloromethylated polyimide (CMPI), a synthetic platform for functionalized polyimides. Soluble CMPI, obtained by chloromethylation of soluble polyimide from diaminodiphenylether and 4,4’-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, was esterified with various p-alkoxycinnamic acids in the presence of base and phase transfer catalyst. The reaction underwent almost quantitatively. The structure of resulting polymer was characterized by 1H-NMR and FT-IR spectroscopic methods. Thin polymer film on a glass substrate was irradiated with polarized UV light, inducing a homogeneous liquid crystal alignment.