Flexible OLED의 구현을 위해서는 기존의 glass substrate에서 flexible한 plastic substrate로 대체되어야 한다. 하지만, 대부분의 plastic substrate는 수분 및 산소 투과에 대해 매우 취약한 단점을 지니고 있다. 이 수분 및 산소의 투과는 OLED 소자의 발광물질이나 전극을 산화시켜, OLED 소자의 효율 및 수명을 떨어뜨리게 된다. 그렇기 때문에 추가적인 coating을 통하여 barrier property를 향상시켜야만 한다. Barrier coating을 형성하는 방법에는 여러 가지가 있지만, 그 중에서 ALD(atomic layer deposition)는 다른 CVD(chemical vapor deposition)보다 우수한 단차도포성(step coverage)과 두께 균일성(thickness uniformity)을 나타내며, 반응 원료의 chemisorption을 이용하기 때문에 CVD 박막보다 높은 밀도(density)를 가지는 박막을 낮은 온도에서 증착할 수가 있다. 또한, 전구체(precursor)와 반응체(reactant)를 시분할로 주입함으로써 기상반응을 억제하고 기판의 표면에서 이루어지는 자기제어 반응(self-limited reaction)을 이용하여 박막의 두께를 원자층 단위로 정확하게 조절할 수 있다. 본 연구실에서는 플라즈마 기술을 적용시킨 PEALD를 이용하여, flexible OLED 적용을 위해 ultra-high barrier property를 가지는 flexible substrate의 박막 형성에 관한 연구를 진행하고 있다.

  유-무기 나노 복합체는 나노 기술과 고분자로 대표되는 유기재료가 결합된 복합소재로 나노 크기의 무기 필러를 고분자 매트릭스에 분산시켜 고분자가 본래 가지고 있는 물리적 성질을 향상시키거나 기존에 가지지 못했던 새로운 성질을 부여할 수 있다. 다양한 나노 복합체 중에서도 고분자-클레이 나노 복합체는 기존의 복합체와 다르게 구형의 무기물이 아닌 종횡비가 큰 판상형 구조의 클레이를 사용하기 때문에, 충진제와 고분자사이의 접촉면적이 크게 증가한다. 접촉면적의 증가는 기존의 고분자가 가지고 있는 취약한 물성을 보완하여 열 변형 온도, 치수안정성 및 난연성 등의 열적 특성과 기계적 물성 등을 향상시킬 수 있다. 본 연구실에서는 플라스틱 기판의 수분이나 산소의 투과를 억제하는 베리어 코팅층을 형성하기 위하여, 클레이의 유기화 반응과 기능성 유기화제를 도입한 고분자-클레이 나노 복합체의 합성에 관한 연구를 진행하고 있다.

  분리막의 제조방법에는 대체로 상분리법, 연신법, track etching, 소결법등으로 구분 지을 수 있다. 상분리법은 다시 용매 비용매간의 상호 전환에 따른 상분리에 의한 NIPS(non-solvent induced phase separation) 과 TIPS(thermally induced phase separation)으로 구별된다. NIPS의 경우 고분자를 용매에 녹여서 용매를 비용매로 치환함으로써 분리막을 제조하는 방법으로 기본적으로 용매와 비용매간의 상호 작용에 의해 상분리가 일어난다. 이에 비해 TIPS 공정은 고분자와 희석제 분산상을 가열하여 녹인 후 냉각에 의해 고화시키고 희석제를 추출함으로써 분리막을 제조하는 방법으로 polymer와 diluent의 2성분계로 조절변수가 적어 구조조절이 용이하며, 조업 변수 또한 NIPS 에 비해 간단하다고 할 수 있다. 본 연구실에서는 TIPS와 NIPS 공정의 장점들을 적절히 조합하여 불소계 고분자를 이용한 고성능 MF, UF용 hollow fiber의 제막에 관한 연구를 진행하고 있다.

  수처리용 분리막의 재료로 각광받고 있는 PVDF는 내화학성과 내열성이 타 재료에 비해 매우 뛰어나고 불소 수지중에서 가장 우수한 기계적 강도를 가지고 있으며 전기적 특성을 겸비하고 있기 때문에 분리막 산업, 화학, 및 전자 등의 분야에서 폭넓게 사용되고 있다. 그러나 PVDF막은 재질의 소수성 특성 때문에 hydrophobic interaction 이 작용하여 쉽게 심각한 fouling을 유발하게 된다. 이를 방지하기 위해 분리막 표면을 hydrophilic agent 로 개질 시켜 분리막의 오염을 제어하는 여러가지 기술이 개발되고 있다. 본 연구실에서는 수처리용 분리막으로써 적합한 표면 친수화 공정과 표면개질의 메커니즘 및 막의 안정된 투과특성을 확보하기 위한 연구가 진행되고 있다.

  최근에는 기존의 전기적 특성을 나타내는 금속 powder 및 ITO 물질들을 대체하기 위해 전기가 통하는 유기 고분자 소재를 활용하여 다양한 전기적 특성을 만족시키는 전도성 고분자와 이와 관련된 코팅 도료 및 공정 등의 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히, 정전기로 의한 전자부품 손상방지를 위한 anti-static 코팅, ITO를 대신한 flexible touch panel용 투명전극, OLED 정공 수송층, 태양전지 module 등의 분야에서 많은 전도성 고분자 응용이 이루어지고 있다. 본 연구실에는 전도성 고분자를 이용한 대전방지용 코팅에 대한 연구뿐만 아니라 ITO와 IZO 투명전극을 대체하기 위한 전도성 고분자의 합성 및 특성 평가에 관한 연구를 진행하고 있다.