KR100464064B1 - 비스다이아세틸렌기를 포함하는 신규 화합물, 이 화합물을이용한 유기박막과 박막의 제조방법 - Google Patents

비스다이아세틸렌기를 포함하는 신규 화합물, 이 화합물을이용한 유기박막과 박막의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자외선 조사에 의하여 용이하게 중합반응을 일으키는 비스다이아세틸렌기를 포함하는 신규 화합물과, 이러한 신규 화합물을 진공 조건에서 기질 위에 증착시킴과 동시에 또는 증착 후에 자외선 조사에 의하여 중합시켜 제조된 유기박막 및 유기박막을 제조하는 증착중합법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 증착중합법에 의해 제조된 유기박막은 두께가 균일하고 우수한 열 안정성을 가지며 필요에 따라 패턴을 형성할 수 있어, 반도체의 층간 절연박막, 전기 발광소자, 태양전지, 복사기와 레이져 프린터 등 다양한 분야에 응용이 가능하다.

Description

비스다이아세틸렌기를 포함하는 신규 화합물, 이 화합물을 이용한 유기박막과 박막의 제조방법{Organic compounds having bisdiacetylene group, thin films using them and process preparing thereof}
본 발명은 자외선 조사에 의하여 용이하게 중합반응을 일으키는 비스다이아세틸렌기를 포함하는 신규 화합물과, 이러한 신규 화합물을 진공 조건에서 기질 위에 증착시킴과 동시에 또는 증착 후에 자외선 조사에 의하여 중합시켜 제조된 유기박막 및 유기박막을 제조하는 증착중합법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 증착중합법에 의해 제조된 유기박막은 두께가 균일하고 우수한 열 안정성을 가지며 필요에 따라 패턴을 형성할 수 있어, 반도체의 층간 절연박막, 전기 발광소자, 태양전지, 복사기와 레이져 프린터 등 다양한 분야에 응용이 가능하다.
다이아세틸렌(diacetylene)은 고체 상에서 자외선에 의해 중합하는 특성이 있어 단결정이나 증착 박막에서 광중합 방법으로 폴리다이아세틸렌을 중합한다[G. Wegner Makromol. Chem., 1970, 134, 219]. 다이아세틸렌기가 치환된 화합물은 빛에 의한 1,4-첨가 반응에 의해 중합이 진행되는 것으로 알려져 있다[Advances in Polymer Science; Vol. 63 , H.-J. Cantow 편집, Springer-Verlag, 1984].
폴리다이아세틸렌 필름은 매우 높은 정렬도를 가지며 π-오비탈의 공액성이 높아서 광전도도, 3차 비선형 특성 등이 우수할 것으로 예상된다. 또한, 폴리다이아세틸렌 사슬은 온도 변화[G. Exarhos et al J. Am. Chem. Soc. 1976, 98, 481; M. F. Rubner Macromolecules 1986, 19, 2114], 또는 기계적 응력[R. N. Nallicheri et al Macromolecules 1991, 24, 517] 등에 의해서 뚜렷한 색깔 변화를 보이는데, 이는 고분자 사슬의 구조변형(conformational change) 특성과 관련있는 것으로 알려져 있다[H. W. Beckham and M. F. Rubner Macromolecules 1993, 26, 5198]. 따라서, 폴리다이아세틸렌은 온도 센서, 압력 센서 등으로 적용될 수 있다.
폴리다이아세틸렌은 증착 후에 자외선 조사로 고분자를 제조할 수 있으므로 여러 가지 다양한 소자나 코팅 등에 유용하리라 사료되나, 구조변형(conformational change) 특성을 가지는 대부분의 고분자가 그러하듯이 폴리다이아세틸렌 역시 낮은 유리전이온도(Tg)를 가지므로 전자 소자나 막(barrier) 코팅 등에 적용하는데는 한계가 있다.
상기한 바대로 일반적인 폴리다이아세틸렌이 구조변형(conformational change) 특성을 가지고 있어 유리전이온도(Tg)가 낮아 일반적인 코팅이나 전자 소자의 박막에 응용하는데 문제가 있는 것으로 지적되어 있으나, 본 발명에 따른 비스다이아세틸렌기를 갖는 신규 화합물은 증착 박막에서의 자외선 조사에 의해 가교결합과 동시에 중합하여 유리전이온도(Tg)가 상승하는 등의 열안정성이 우수하여 반도체 및 전자소자로 유용함을 알게됨으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 자외선 조사에 의해 가교결합이 일어남과 동시에 경화 및 중합이 가능한 비스다이아세틸렌기를 포함하는 상기 화학식 1로 표시되는 신규 화합물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 이용하여 증착 박막을 제조한 후 이를 자외선 경화시켜 박막을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 증착 박막을 광 식각 방법으로 패턴화 하는 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 비스(4-(1,3-옥타디이닐)페닐)-1,4-벤젠바이카르복실레이트의 증착 중합후 X-ray 회절 패턴이다.
도 2는 비스(4-(1,3-옥타디이닐)페닐)-1,4-벤젠바이카르복실레이트의 증착 중합후 자외선 조사 전·후의 적외선 분광 스펙트럼이다.
도 3은 비스(4-(1,3-옥타디이닐)페닐)-1,4-벤젠바이카르복실레이트를 증착후 마스크를 사용하여 형성된 패턴 사진이다.
본 발명은 다음 화학식 1로 표시되는 바와 같이 비스다이아세틸렌기를 포함하는 화합물을 그 특징으로 한다:
상기 화학식 1에서,
R1은 H, 또는 C1∼C12의 선형 또는 분지형 알킬기이고;
R2는 단일결합으로 R에 직접결합됨을 나타내거나,,또는이며;
R은,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,및로 구성된 그룹으로부터 선택된 어느 하나의 기능기를 나나내고, 이때 R'는 H 및 C1∼C12인 탄화수소들로 구성되는 그룹으로부터 선택된 어느 하나이다.
한편, 본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 신규 화합물을 합성하기 위한 대표적 제조방법은 다음 반응식 1 ∼ 5로 나타낼 수 있다.
비대칭 다이아세틸렌 화합물의 경우는 다음 반응식 1에서 보이는 바와 같은 "Cadiot-Chodkiwicz" 커플링 반응으로 합성할 수 있다.
또한, 다이아세틸렌기가 치환된 방향족 화합물의 경우는 다음 반응식 2a에서 보여주는 바와 같이 다이아세틸렌기가 치환된 페놀 화합물과 디아실 클로라이드 작용기간의 에스터화 반응을 통하여 합성할 수 있고, 또는 다음 반응식 2b에서 보여주는 바와 같이 다이아세틸렌기가 치환된 아실 클로라이드 화합물과 알콜 작용기간의 에스터화 반응을 통하여 합성할 수 있다.
또한, 다음 반응식 3에서 보여주는 바와 같이 다이아세틸렌기가 치환된 페닐그리니아 시약과 디할로겐 작용기가 치환된 화합물을 Pd 또는 Ni 촉매하에서 반응시켜 합성할 수 있다.
또한, 다음 반응식 4에서 보여주는 바와 같이 할로아세틸렌기가 존재하는 화합물과 두 개 이상의 아세틸렌기가 존재하는 화합물을 팔라듐 촉매 하에서 반응시켜 비스다이아세틸렌기를 형성함으로써 합성할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 비스다이아세틸렌기를 포함하는 화합물을 증착중합하여 제조한 유기박막과 이러한 유기박막의 제조방법을 포함한다. 즉, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 자외선에 의해 쉽게 경화 또는 중합하는 특성을 가지는 비스다이아세틸렌기가 치환되어 있으므로, 증착과 동시에 자외선 경화를 행하거나, 혹은 증착 후에 자외선 경화를 행하는 증착중합법에 의하여 유기박막을 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 유기박막의 제조를 위한 증착중합법은 진공 증착기로 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물을 증착시킴과 동시에 또는 증착한 후에 자외선 조사에 의하여 중합시키는 과정이 포함된다. 증착중합법에 이용되는 증착기에는 자외선 램프가 구비되어 있어, 필요시 자외선을 사용하여 증착과 동시에 또는 증착 이후에 유기화합물의 중합박막을 생성시킬 수 있으며, 동시에 두 가지 이상의 유기화합물을 증착시킬 수도 있다.
특기할 만한 사항은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 이용하여 유기박막을 제조함에 있어 일반적 방법으로서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 용매에 녹여 스핀 코팅하여 제조한 유기박막과 본 발명에 따라 진공 증착하여 제조한 유기박막 각각은 자외선에 의한 반응성이 크게 다른 것으로 확인되었다. 즉, 스핀 코팅하여 제조된 유기박막은 자외선을 조사하여도 경화가 진행되지 않는 반면 진공 증착하여 제조된 박막은 자외선 조사로 경화가 쉽게 일어남을 확인할 수 있었다. 그 이유는 다이아세틸렌의 중합이 일어나기 위한 분자간의 배열이 증착 박막에서는 잘 얻어지는 반면에 스핀 코팅한 박막에서는 얻어지지 않기 때문이다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 자외선 경화 전·후로 결정성에 변화를 나타내는 특성을 가지는 바, 증착 후 자외선 조사 이전에는 경화에 필요한 분자 배열을 갖는 결정성 증착박막을 형성하지만 자외선을 조사하여 경화하면 결정배열이 없어진 비결정성 증착박막으로 바뀐다는 것을 X-선 회절 실험으로 관측하였다[도 1 참조]. 이러한 비결정성 박막은 투명성이 증대되므로 박막의 여러가지 응용에 유리하다. 그리고, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 증착박막은 자외선을 조사했을 때 비로서 중합반응이 일어나 다이아세틸렌 작용기가 폴리다이아세틸렌으로 바뀐다는 사실을 적외선 분광 스펙트럼으로 확인할 수 있었다[도 2 참조].
한편, 본 발명의 방법에 따르면 상기 화학식 1로 표시되는 비스다이아세틸렌기를 포함하는 화합물에 자외선을 조사하여 중합체를 형성할 때, 마스크를 사용함으로써 패턴을 형성할 수 있다. 즉, 마스크를 사용하여 자외선을 받은 부분만 경화시키고 경화되지 않은 부분은 진공 중에서 제거하거나 아니면 용매를 사용하여 제거하는 것이 가능하므로 원하는 패턴을 용이하게 생성할 수 있다는 장점이 있다[도 3 참조].
이상에서 설명한 바와 같은 증착중합법으로 제조된 본 발명의 유기박막은 열 안정성이 증가하여, 반도체 층간 절연박막, 전기발광 소자의 홀 전달층 또는 전기발광층, 태양전지, 복사기와 레이져 프린터의 드럼 및 여러 가지 센서 등을 비롯한 다양한 분야에 응용이 가능하다.
이와 같은 본 발명은 다음의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 : 비스(4-(1,3-옥타디이닐)페닐)-1,4-벤젠바이카르복실레이트의 합성
메탄올 35 ㎖에, 10 ㎖에 용해된 0.75 g의 하이드록실아민·염화수소, 4.75 g의 에틸아민(70% 수용액), 0.11 g의 염화구리(I)를 용해시킨 후 14.9 mmole의 4-에티닐페놀을 첨가하였다. 상기 반응 혼합물에 14 mmole의 1-브로모헥신을 1 시간에 걸쳐 천천히 첨가하였다. 이때 반응기의 온도는 35 ℃로 유지하였다. 6 시간 동안 교반한 후 0.37 g의 KCN과 1.5 g의 NH4Cl를 50 ㎖의 물에 용해시킨 용액을 첨가한 후 다시 교반하였다. 반응 혼합물을 클로로포름으로 추출하고, 무수 황산나트륨으로 건조시킨 후, 용매를 감압 하에서 제거하였다. 이로부터 반응 혼합물을 헥산/에틸아세테이트(3/1)를 용매로 사용하여 실리카 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 1-(4-하이드록시페닐)-1,3-옥타디인을 합성하였다. (수율 43%)
1H NMR(CDCl3, 300 MHz): 7.37, 6.77(dd, 4H, C6H4), 5.59(s, 1H, OH), 2.35(t, 2H, CCH2), 1.60∼0.90(m, 7H).
0.73 g의 1-(4-하이드록시페닐)-1,3-옥타디인을 100 ㎖의 THF에 녹인 용액에 0.106 g의 NaH를 첨가하였다. 반응 혼합물을 상온에서 약 1 시간 정도 교반시킨 후, 0.403 g의 테레프탈로일 클로라이드를 50 ㎖의 THF에 녹인 용액을 천천히 적하하였다. 6 시간 동안 반응시킨 후, 용매를 감압 하에서 제거하였다. 이로부터 반응 혼합물을 메틸렌클로라이드/헥산(5/1)을 용매로 사용하여 실리카 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 비스(4-(1,3-옥타디이닐)페닐)-1,4-벤젠바이카르복실레이트를 합성하였다. (수율 65%)
원소분석 C36H30O4: 계산치 C, 82.11; H, 5.74. 실험치 C, 81.06; H, 5.71;1H NMR(CDCl3, 300MHz): 8.32(s, 4H, C6H4), 7.57, 7.22(dd, 8H, C6H4), 2.38(t, 4H, CCH2), 1.62∼0.91(m, 14H, alkyl chain protons);13C NMR(CDCl3, 300MHz): 163.8, 150.8, 133.8, 133.7, 130.3, 121.7, 120.2, 85.2, 74.8, 73.7, 64.9, 30.2, 21.9, 19.2, 13.5; IR(KBr pellet, cm-1) 2934, 2862, 2241, 2141, 1741, 1595, 1500, 1247, 1193.
실시예 2 ∼ 실시예 10
상기 실시예 1과 같은 방법으로 분자 중심에 있는 방향족 작용기와 말단기의 알킬 작용기를 변화시키며 비스다이아세틸렌 화합물을 합성하였으며, 합성된 분자의 구조와 원소 분석 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
실시예 11 : 비스페놀 A 디-4-(1,3-옥타디이닐)벤젠카르복실레이트의 합성
상기 실시예 1과 같은 유사한 방법으로 메탄올 35 ㎖에 10 ㎖에 용해된 0.75 g의 하이드록실아민??염화수소, 4.75 g의 에틸아민(70% 수용액), 0.11 g의 염화구리(I)를 용해시킨 후 0.015 mole의 에틸 4-에티닐 벤조에이트를 첨가하였다. 상기 반응 혼합물에 0.015 mole의 1-브로모-1-헥신을 1 시간에 걸쳐 천천히 첨가하였다. 이때 반응기의 온도는 35 ℃를 넘지 않게 하였다. 6 시간 동안 교반시킨 후 0.37 g의 KCN과 1.5g의 NH4Cl를 50 ㎖의 물에 용해시킨 용액을 첨가한 후 다시 교반하였다. 반응 혼합물을 클로로포름으로 추출하고, 무수 황산나트륨으로 건조시킨 후, 용매를 감압 하에서 제거하였다. 이로부터 반응 혼합물을 헥산/에틸아세테이트(3/1)를 용매로 사용하여 실리카 칼럼 크로마토그래피로 정제한 후 에틸 4-(1,3-옥타디이닐)벤조에이트를 합성하였다. (수율 49%)
합성된 에틸 4-(1,3-옥타디이닐)벤조에이트를 KOH가 녹아 있는 메탄올 용액에 녹이고 상온에서 8 시간 동안 교반한 후 용액을 필터하고 여과액을 감압 증류하여 용매를 제거하여 에틸 4-(1,3-옥타디이닐)벤조산을 합성하였다.
합성된 에틸 4-(1,3-옥타디이닐)벤조산 7.5 mmole을 메틸렌클로라이드 20 ㎖에 녹인 후 10 mmole의 옥사릴 클로라이드를 3 내지 4 시간 동안 천천히 첨가하였다. 반응 혼합물을 55 ℃에서 12 시간동안 교반 후 감압 증류하여 미반응의 옥사릴 클로라이드와 용매를 제거하였다. 이 반응물에 정제된 메틸렌클로라이드 20 ㎖를 첨가하여 용해한 후 3.75 mole의 비스페놀 A가 용해된 용액을 천천히 첨가하였다. 상온에서 4 시간 동안 교반한 후 생성된 고체를 여과하여 제거하고, 여과액을 감압 증류기로 용매를 제거하였다. 생성된 고체를 에틸에테르로 재결정하여 비스페놀 A 디(4-(1,3-옥타디이닐)벤젠카르복실레이트)를 합성하였다. (수율 63%)
원소분석 C45H40O4: 계산치 C, 83.82; H, 6.25. 실험치 C, 83.75; H, 6.32.
실시예 12 ∼ 실시예 20
상기 실시예 11과 같은 방법으로 분자 중심에 있는 방향족 작용기와 말단기의 알킬 작용기를 변화시키며 비스다이아세틸렌 화합물을 합성하였으며, 합성된 분자의 구조와 원소 분석 결과를 다음 표 2에 나타내었다.
실시예 21 : 비스((4-옥타-1,3-디이닐)페닐)-1,4-벤젠의 합성
1-(4-브로모페닐)옥타-1,3-디인(0.024 mole)을 50 ㎖의 THF에 녹인 용액에 질소 분위기 하에서 0.03 mole의 마그네슘 터닝을 약간의 환류가 일어날 정도로 천천히 첨가한 후 40분 더 교반하였다. 이 반응 혼합물을 1,4-디브로모벤젠(0.01 mole), 비스(디벤질리덴아세톤)팔라듐(0)(5 mole%)과 1,1'-비스((디페닐-포스피노)페로센)(5 mole%)를 30 ㎖의 THF 녹인 용액에 천천히 첨가하였다. 반응 혼합물을 0 ℃로 유지하여 주며 4 시간 동안 질소 분위기 하에서 교반한 후 50 ㎖의 진한 NH4OH 수용액를 첨가하여 반응을 중지시켰다. 반응 혼합물을 에테르로 추출하고, 무수 황산 마그네슘으로 수분을 제거하고 감압 하에서 용매를 제거하였다. 이로부터 반응 혼합물을 메틸렌클로라이드/헥산(5/1)을 용매로 사용하여 실리카 칼럼 크로마토그래피로 정제한 후 비스((4-옥타-1,3-디이닐)페닐)-1,4-벤젠을 합성하였다. (수율 86%)
원소분석 C34H30: 계산치 C 93.11; H 6.89. 실험치: C, 93.08; H, 6.92.
실시예 22 ∼ 실시예 25
상기 실시예 21과 같은 방법으로 분자 중심에 있는 방향족 작용기와 말단기의 알킬 작용기를 변화시키며 비스다이아세틸렌 화합물을 합성하였으며, 합성된 분자의 구조와 원소 분석 결과를 다음 표 3에 나타내었다.
실시예 26 : 3,6-비스(1,3-옥타디이닐)-9-헥실카르바졸의 합성
2구-100 ㎖의 둥근 바닥 플라스크에 3,6-디브로모-9-헥실카르바졸 2 g(0.00489 mole)과 트리페닐포스핀 0.13 g(0.00049 mole), 그리고 디이소프로필아민 40 ㎖를 넣고 질소분위기 하에 86 ℃에서 20 분간 환류시켰다. 이 용액에 염화팔라듐(Ⅱ) 0.02 g(0.00011 mole)과 구리(Ⅱ) 아세테이트 0.009 g(0.00005 mole)를 첨가하고 난 후, 트리메틸실릴 아세틸렌 1.9 ㎖(0.01345 mole)를 20 분에 걸쳐 적가하여 86 ℃에서 5 시간 동안 환류시켰다. 반응용액의 불용성 고체를 제거한 후, 감압농축시켜 메틸렌클로라이드 : 헥산 = 1 : 5(v/v) 용액을 전개용매로 사용하여 실리카 겔 컬럼크로마토그래피로 3,6-비스(트리메틸실릴-에티닐)-9-헥실카르바졸을 분리하였다. (수율 76%)
원소분석 C28H37NSi2: 계산치 C, 75.87; H, 8.40; N, 3.16. 실험치 C, 75.81; H, 8.45; N, 3.13.
2구-50 ㎖의 둥근 바닥 플라스크에 3,6-비스(트리메틸실릴에티닐)-9-헥실카르바졸 1.02 g(0.00295 mole)과 KF 0.69 g(0.0118 mole), 그리고 메탄올 20 ㎖와 THF 5 ㎖를 넣고 질소분위기 하에 50 ℃에서 2 시간 동안 교반시켰다. 감압 여과하여 불용성 고체를 제거한 후 용액을 감압 농축하여 메틸렌클로라이드 : 헥산 = 1 : 3(v/v) 용액을 전개용매로 사용하여 실리카 겔 컬럼크로마토그래피를 2회 실시하여 3,6-비스에티닐-9-헥실카르바졸을 분리하였다. (수율 71%)
원소분석 C22H21N: 계산치 C, 88.25; H, 7.07; N, 4.68. 실험치: C, 88.19; H, 7.10; N, 4.71.
2구-100 ㎖의 둥근 바닥 플라스크에 3,6-비스에티닐-9-헥실카르바졸 0.6 g(0.002 mole)과 피리딘 25 ㎖, 그리고 메탄올 25 ㎖를 넣고 질소분위기 하에서 완전히 용해시킨 후, 1-헥신 0.69 ㎖(0.006 mole)를 첨가하였다. 이 용액에 구리(Ⅱ) 아세테이트 0.91 g(0.005 mole)을 첨가한 후, 110 ℃에서 17 시간 동안 환류시켰다. 감압 여과하여 불용성 고체를 제거하였으며, 남은 용액은 감압 농축하여 제거한 후 에탄올에 침전을 잡아 고체를 얻었다. 클로로포름 용매를 사용하여 3회 추출한 후 MgSO4을 사용하여 건조하였고, 다시 감압 농축하여 에틸 아세테이트 : 헥산 = 1 : 10(v/v) 용액을 전개용매로 사용하여 실리카 겔 컬럼크로마토그래피를 실시하여 3,6-비스(1,3-옥타디이닐)-9-헥실카르바졸을 분리하였다. (수율 75%)
원소분석 C34H37N: 계산치 C, 88.84; H, 8.11; N, 3.05. 실험치 C, 88.75; H, 8.19;N, 3.06.
실시예 27 ∼ 실시예 30
상기 실시예 26와 같은 방법으로 분자 중심에 있는 방향족 작용기와 말단기의 알킬 작용기를 변화시키며 비스다이아세틸렌 화합물을 합성하였으며, 합성된 분자의 구조와 원소 분석 결과를 표 4에 나타내었다.
실험예 1 : 진공 증착 및 자외선 경화
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 진공 증착기로 유리판, 수정(quartz) 또는 NaCl 판 위에 진공 증착하였다. 증착시의 진공도는 7×10-6torr이고, 증착두께는 약 300 nm이었다. 첨부도면 도 1은 상기 실시예 1에서 합성한 비스(4-(1,3-옥타디이닐)페닐)-1,4-벤젠바이카르복실레이트를 유리판 위에 진공 증착한 후의 X선 회절 특성을 보여준다.
진공 증착시킨 화합물은 상온 및 질소 분위기에서 자외선(100W 수은 아크 램프)을 30 분간 조사하였다. 첨부도면 도 2는 비스(4-(1,3-옥타디이닐)페닐)-1,4-벤젠바이카르복실레이트로 진공 증착한 후에 자외선 조사 전·후의 적외선 분광 스펙트럼의 변화를 도시한 것이다. 2141 cm-1와 2241 cm-1의 다이아세틸렌 피크가 자외선 조사 후에는 거의 사라지고, 2202 cm-1의 새로운 피크가 나타남이 관측되었다. 또한, C=C 결합에 해당되는 1620 cm-1의 피크가 증가하는 것으로부터 자외선 조사 후 이중 결합이 생성되는 것을 알 수 있었다. 다이아세틸렌 피크 크기 변화로부터 자외선 조사 후에 약 90%의 다이아세틸렌기 작용기가 중합에 참여하는 것으로 추정되었다.
실험예 2 : 증착 박막의 패턴 형성
상기 실시예 1에서 합성된 비스(4-(1,3-옥타디이닐)페닐)-1,4-벤젠바이카르복실레이트이 증착된 유리 기판에 마스크를 사용하여 자외선(100W 수은 아크 램프)을 30 분간 조사하면 첨부도면 도 3과 같은 광이미지를 얻을 수 있다. 상기 광이미지를 클로로포름으로 경화되지 않은 부분을 녹여내면 패턴을 얻을 수 있다. 이와 같이 본 발명의 비스다이아세틸렌기를 포함하는 화합물은 자외선에 의한 경화가 가능하여 마스크를 사용한 패턴 형성이 용이하므로, 본 발명의 화합물을 사용하여 네가 타입의 포토레지스트(photoresist)로 활용 가능한 증착중합 박막을 제조할 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 비스다이아세틸렌기를 포함하는 화합물을 증착중합 박막 제조에 이용하면 고온에서의 라디칼 형성공정을 거치지 않고, 다만 진공 조건에서 증착과 동시에 또는 증착 후에 자외선 조사를 행하여 고분자 박막을 용이하게 얻을 수 있으며, 불필요한 부산물이 발생하지도 않는다. 이와 같이 제조된 증착중합 박막은 두께가 균일하고 우수한 열안정성을 가지며 필요에 따라 패턴을 형성할 수 있어, 반도체의 층간 절연박막, 전기 발광소자, 태양전지, 복사기와 레이져 프린터 등 다양한 분야에 응용이 가능하다.

Claims (4)

  1. 다음 화학식 1로 표시되는 것임을 특징으로 하는 비스다이아세틸렌기를 포함하는 화합물:
    [화학식 1]
    상기 화학식 1에서,
    R1은 H, 또는 C1∼C12의 선형 또는 분지형 알킬기이고;
    R2는 단일결합으로 R에 직접결합됨을 나타내거나,,또는이며;
    R은,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,및로 구성된 그룹으로부터 선택된 어느 하나의 기능기를 나나내고, 이때 R'는 H 및 C1∼C12인 탄화수소들로 구성되는 그룹으로부터 선택된 어느 하나이다.
  2. 다음 화학식 1로 표시되는 화합물 중에서 선택된 하나 또는 그 이상의 화합물을, 진공 조건에서 기질 위에 증착하는 동시에 또는 증착한 후에 자외선 조사하여 제조하는 것을 특징으로 하는 유기박막의 제조방법.
    [화학식 1]
    상기 화학식 1에서, R1, R2또는 R은 각각 상기 청구항 1에서 정의한 바와 같다.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 자외선 조사시 마스크를 사용하여 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기박막의 제조방법.
  4. 상기 청구항 2의 방법으로 제조된 것임을 특징으로 하는 유기박막.
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