전도성을 갖는 공액고분자는 본 논문에서는 다양한 광전자 소자 분야에서 활발히 진행되고 있다. 공액계에서는 전자가 P-궤도의 특정거리에 의해 물질 고유 흡수파장을 볼 수 있으며 π-π 상호작용이 더 길어질수록 광자의 파장이 더 길어진다. 즉 인접한 이중 결합이 추가되어 공액 길이의 증가는 중합체의 최대 광학 흡광도 (λ max)를 스펙트럼의 적색광까지 이동시킨다. 본 논문에서는 두 가지의 공액고분자에 대해 합성을 각각 성공적으로 합성하고 특성을 확인하는 연구를 수행하였다. DPP기반에 전하전이를 갖고 있는 기능기를 사이드체인 엔지니어링을 하여 PDPP-10_12, PDPP-OXA1, PDPP-OXA2를 합성했다. 만들어진 고분자물질은 특성을 확인했다. 먼저 구조적인 특성을 확인하기 위해 1H NMR을 사용했다. 광학적 특성을 확인하기 위해 UV스펙트럼을 사용했다. UV스펙트럼을 통해 물질의 흡수파장이 360nm ~ 820nm에서 잘 흡수 되는 것을 보았다. 물질의 열안정성을 TGA를 통해 확인했다. 대칭성구조인 PDPP-10_12와 PDPP-OXA2 구조가 비대칭성 구조인 PDPP-OXA1 구조보다 높은 열안정성을 갖고 있다. 물질 고유의 열안정성 뿐만 아니라 물질을 이용한 소자의 열안정성특성을 확인하기 위해 필름을 제작하여 측정했다. 필름형태에서는 질소상태가 아닌 대기상태에서 노출되기 떄문에 PDPP-10_12 같은 경우 PDPP-OXA2보다 열 감소율이 더 안 좋은 것을 볼 수 있다. 두가지의 소자를 제작하여 측정하였다. 유기박막트랜지스터 소자인 경우 상온에 비해 100℃에 어닐링한 소자가 더 좋은 특성을 확인하였고 유기태양전지 소자인 경우 PDPP-10_12 0.88%,, PDPP-OXA1 0.72%, PDPP-OXA2 0.59% 효율을 얻을 수 있었다.
두 번째 공액고분자인 PEDOT:PSS는 전기적 특성을 컨트롤하기 어렵고 직접 만든 PEDOT:PSS는 첨가제가 없어서 시간이 지나면 물질이 스스로 응집해서 침전하게 되어 shelf life가 떨어지는 문제가 있다. 그래서 이러한 문제를 보완하고자 3-(glycidyloxypropyl)trimethoxysilane(GOPs)을 가소제로서 첨가 했다. GOPs의 농도를 0%, 3%, 5%, 7%, 10%로 각각 넣어 PEDOT:NaPSS GOPs를 합성했다. 각 농도별로 만들어진 PEDOT:NaPSS GOPs들을 물리적 특성을 확인하기 위해 점도, 표면저항, 필름두께를 측정했다. 점도 데이터에서 GOPs 농도가 3%에서 5%지점이 가장 높은 점도를 갖는 것을 확인했다. 표면저항데이터에서는 3%, 7%, 10%에서 가장 낮은 표면 저항을 갖고 5%는 높은 표면 저항을 갖는 것을 볼 수 있다. 마지막으로 필름 두께 데이터를 보면 GOPs 5%가 다른 농도들 높았다. 다음은 전기 화학적 특성을 측정하기 위해 reference는 Ag/Ag Cl working은 PEDOT:NaPSS GOPs ITO film counter는 Pt로 전해질은 0.1M LiClO4 in Propylene carbonate 조건으로 Cyclic voltammetry(CV)를 측정하였다. Scan rate의 값이 증가할수록 전류 밀도가 증가되는 것을 보여줬다. 물질의 electrochromic특성을 명확하게 확인하기 위해 EC-cell소자를 만들어 투과도를 측정하였다. 소자 제작조건은 ITO-pattern film에 코팅하여 상판을 접합하여 전해질 0.1M LiClO4 in Propylene carbonate을 채운 후 전압 범위를 –0.5v부터 –4.5v로 설정하여 투과도를 측정하였다. 측정을 하여 색이 투과되는 정도를 확인하였다. PEDOT:NaPSS GOPs 3%가 색 변환이 잘되는 것을 볼 수 있으며 필름의 표면저항이 영향에 따르는 것을 알 수 있다. 필름 두께에도 투과도에 영향이 있다는 것을 확인 할 수 있다. 필름에 코팅된 물질의 두께가 두꺼울 수록 착색정도가 높아진다. PEDOT:NaPSS GOPs 3%을 1500X2RPM으로 디바이스를 제작하여 투과 정도를 확인하였다. 착색정도를 3.0v이상부터 확인이 되며 3.5V부터 높은 coloration을 보여준다. bleaching데이터를 보면 4.0V 부터 bleaching되는 능력이 떨어지는 것을 볼 수 있었다.