KR101334644B1 - 업-컨버전용 중합체의 용도, 및 업-컨버전용 장치 - Google Patents

업-컨버전용 중합체의 용도, 및 업-컨버전용 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중합체 및 감광제를 포함하고, 여기서 중합체의 삼중항 레벨이 감광제의 삼중항 레벨보다 낮은, 광에너지 업-컨버전용 시스템에 관한 것이다. 이러한 시스템은 업-컨버전에서 더 높은 효율을 보이고, 따라서 선행 기술에 따라 사용된 중합체보다 업-컨버전용 장치에 사용하기에 더 적합하다.

Description

업-컨버전용 중합체의 용도, 및 업-컨버전용 장치{USE OF POLYMERS FOR UP-CONVERSION, AND DEVICES FOR UP-CONVERSION}
"업-컨버전(up-conversion)" 즉, 낮은 에너지의 광자 2 개 이상을 동시적 또는 순차적으로 흡수하여 더 높은 에너지의 광자를 생성하는 현상은 다수의 유기 재료에서 이미 관찰되어 왔다 (T. Kojei 등, Chem. Phys. Lett. 1998, 298, 1; G. S. He 등, Appl. Phys. Lett. 1996, 68, 3549; R. Schroeder 등, J. Chem. Phys. 2002, 116, 3449; J. M. Lupton, Appl. Phys. Lett. 2002, 80, 186; C. Bauer 등, Adv. Mater. 2002, 14, 673). 이 현상은 펄스 레이저로부터의 비교적 높은 광강도 (light intensity) 를 사용시에 자주 일어난다. 이 현상을 설명하는 기작은, 높은 2광자 흡수단면적을 가지는 분자가 2광자 흡수 (비(非)선형 광학 효과) 하여, 높은 펌프 강도 (pump intensity) 또는 다단계 들뜸 (multistep excitation) 과정을 통해 더 들뜬 상태가 되는 것이다. 이러한 기작의 사용은 비교적 고비용이 들고, 따라서 실용적으로 사용하는데 장애가 된다. 그러나 이는 종종 스펙트럼의 고-에너지 부분 (청색) 만이 적용에 효과적이기 때문에 매우 바람직할 수 있다. 업-컨버전은 저-에너지인, 스펙트럼의 더 적색인 부분도 사용할 수 있게 한다. 따라서, 업-컨버전의 가능한 하나의 용도는 유기 태양전지 분야 (O-SC) 이다. 따라서 자유 전하 운반체 (free charge carrier) 를 생성하기 위해 청색 및 UV 광뿐 아니라, 녹색광 또는 심지어 고-에너지 청색광 또는 직접 자유 전하 운반체가 직접 생성될 수 있다면 적색광도 사용할 수 있다. 추가적으로 유기 발광 다이오드 분야, 예를 들어 청색광의 생성, 또는 청색 및 적/황색광을 동시 방출하여 백색광을 생성하는데 적용할 수 있다. 또한 예를 들어, 시판되는 녹색광 레이저로 펌프될 수 있는 유기 청색 레이저 분야에 추가적인 적용도 가능하다. 따라서, 산란 및 선형 흡수가 감소될 수 있고, 재료의 광안정성이 증가된다. 추가적으로, 예를 들어, 가교 반응에 적용가능한데, 청색광을 사용함으로써 UV 광을 발생시킬 수 있고, 이는 감광제에 작용하여 가교 반응을 개시시킬 수 있다. 또한, 추가적으로 비교적 좁은 밴드의 감광제가 흡수하는 특정 파장만이 청색광의 방출을 야기하는 스위치에 적용할 수 있다. 또한 광학 자료 저장, 화학 센서, 온도 센서, 생물학 및 의학적 적용 등이 가능하다.
업-컨버전은 최근, 팔라듐 옥타에틸포르피린 (PdOEP) 이 감광제로서 도핑된 폴리플루오렌 상에 (EP 1484378), 및 금속(Ⅱ) 옥타에틸포르피린으로 도핑된 폴리플루오렌 (P. E. Keivanidis 등, Adv. Mater. 2003, 15, 2095) 상에 플라티늄 옥타에틸포르피린 (PtOEP) 이 감광제로서 도핑된 메틸-치환 도체 중합체 (MeLPPP) (S. A. Bagnich, H. Basler, Chem. Phys. Lett. 2003, 381, 464) 를 포함하는 시스템에서 설명되었다. 금속 착물의 존재로 인해, 레이저의 펌프 강도의 규모는 금속 착물이 포함되지 않는 단순 폴리플루오렌 시스템에서의 업-컨버전과 비교하여 5 자리수 (order of magnitude) 만큼 감소될 수 있다. 그러나, 업-컨버전의 효율은 여전히 낮은데; 금속 착물의 들뜸에 의한 폴리플루오렌의 복합(integrated) 발광 대 팔라듐 포르피린에 있어서 폴리플루오렌의 직접 들뜸의 비율은 1:5000 으로 측정되었다. 플라티늄 포르피린을 사용은 효율이 18 배 증가되도록 하여, 비율이 약 1:300 이 된다. 그러나, 전형적인 매트릭스-게스트 시스템에서 기대되는 바와 같이, 이러한 시스템에서도 주로 금속 착물의 방출이 수득된다.
따라서, 감광제로서 금속 포르피린 착물 및 폴리플루오렌을 포함하는 시스템은 이미 업-컨버전 효율을 현저하게 증가되도록 하였다. 그러나 본원이 현저한 업-컨버전 증가를 추가적으로 달성하고, 현저한 중금속-포함 화합물의 방출 감소를 추가적으로 달성하는 것이 바람직한 것이다. 따라서, 본원의 목표는 1:5000 또는 1:300 로부터 최소한 1:30 초과로 1 자리수 이상 업-컨버전 효율을 증가시키는 것이다.
놀랍게도, 중원자 (heavy atom) 를 함유하는 화합물 (감광제) 과 함께 중합체는, 업-컨버전 효율에 있어서, 특히 감광제의 최저 삼중항 레벨 (lowest triplet level) 이 중합체의 최저 삼중항 레벨보다 높다면 매우 양호하고, 선행 기술보다 우수함을 발견하였다. 이는 1 자리수 초과로 (1:300 에서 1:30 초과로) 업-컨버전 효율을 증가시킬 수 있었다 .
또한 놀랍게도, 중원자 함유 화합물 (감광제) 과의 축합 방향족 고리 시스템포함 중합체는 업-컨버전 효율에 있어서 유사하게, 매우 양호하고, 선행 기술보다 우수한 특성을 지님을 발견하였다.
따라서 본 발명은 업-컨버전을 위한 이러한 유형의 시스템의 용도 및 업-컨버전을 위한 이러한 시스템을 포함하는 광학 및 전자 장치에 대한 것이다.
따라서 본 발명은 하나 이상의 중합체, 및 하나 이상의 중원자를 함유하는 하나 이상의 감광제를 포함하는 업-컨버전용 시스템의 용도에 대한 것이고, 감광제의 삼중항 레벨이 중합체의 삼중항 레벨보다, 바람직하게 0.05 eV 이상, 특히 바람직하게 0.1 eV 이상 높다는 특징을 가진다.
본 발명의 목적상, "업-컨버전" 이라는 용어는 낮은 에너지의 광자들을 흡수하여 더 높은 에너지의 광자 또는 더 높은 에너지의 전자적 상태를 생성함을 의미한다. 본 발명에 따른 시스템에서, 공지되고, 기재된 기작에 의해, 또는 "P. E. Keivanidis (Adv. Mater. 2003, 15, 2095)" 에 기재된 바와 같이 진행될 수 있다. 이러한 용어는 유사하게, 전기적으로 생성된 저-에너지의 들뜸 상태로부터 고-에너지의 광자의 생성을 의미한다.
따라서 본 발명은, 하나 이상의 중합체, 및 하나 이상의 중원자를 함유하는 하나 이상의 감광제를 포함하는 시스템의, 특히 전자 및/또는 광학 소자에서의 용도에 대한 것인데, 여기서 중합체는 업-컨버전을 위한 축합 방향족 고리 시스템을 1 mol% 이상, 바람직하게 5 mol% 이상, 특히 바람직하게 10 mol% 이상을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 감광제의 삼중항 레벨은 중합체의 삼중항 레벨보다 높고, 동시에 중합체는 1 mol% 이상, 바람직하게 5 mol% 이상, 특히 바람직하게 10 mol% 이상의 축합 방향족 고리 시스템을 포함한다.
화합물의 삼중항 에너지는 최저 삼중항 상태 T1 과 일중항 바닥 상태 S0 사이의 에너지 차이를 의미한다.
일중항 바닥상태 SO 의 위치는 바람직하게 순환 전압전류법 (cyclic voltammetry) 을 이용하여, 공지된 표준에 대한 산화 전위 (HOMO 의 에너지 수준) 를 측정함으로써 결정된다. T1 과 SO 사이의 에너지 차이는 바람직하게 예를 들어, "Hertel 등 (J. Chem. Phys. 2001, 115, 10007)" 에 기재된 바와 같이 분광법으로 측정된다. 진공 전위 E = 0 에 있어서, 삼중항 레벨의 절대 위치는 바닥 상태 S0 (HOMO 의 에너지 수준) 의 에너지, 및 분광학적으로 결정된 T1 과 SO 사이의 에너지 차이의 합으로 주어진다.
본 발명의 목적상, 감광제는 입사 파장의 영역에서의 빛을 흡수하여, 삼중항 상태로 전환되고, 적절하게는 그 결과 중합체로 이것을 전달할 수 있는 화합물을 의미한다. 여기서 감광제의 삼중항 레벨은 바람직하게 중합체의 삼중항 레벨보다 높다.
감광제는 바람직하게 38 초과의 원자수를 가지는 중원소, 바람직하게 38 초과의 원자수를 가지는 전이 금속, 특히 바람직하게 텅스텐, 루테늄, 오스뮴, 로듐, 이리듐, 팔라듐, 플라티늄 또는 금을 하나 이상 포함한다. 감광제는 대안적으로 또한 중합체에 공유 결합될 수 있으며, 이는 단일 공중합체를 업-컨버전 시스템으로서 사용할 수 있음을 의미한다.
본 발명의 목적상, 축합된 방향족 고리 시스템은, 2 개 이상의 방향족 또는 헤테로방향족 고리 예를 들어 벤젠 고리가 서로 "융합"된, 즉, 어넬링 (anellation) 을 통해 서로 축합된, 즉, 공통된 모서리를 하나 이상 가지고, 따라서 공통된 방향족 시스템을 가지는 고리 시스템을 의미한다. 이러한 고리 시스템은 치환 또는 비치환될 수 있고; 존재하는 임의 치환체가 유사하게 추가적인 고리 시스템을 형성할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 파이렌 등과 같은 시스템이 축합 방향족 고리 시스템으로 간주되는 반면, 예를 들어, 비페닐, 플루오렌, 스피로플루오렌 등은 축합 방향족 고리 시스템이 아니다.
중합체는 공액, 부분 공액 또는 비-공액될 수 있다. 바람직한 구현예에서, 중합체는 공액 또는 부분 공액되고; 특히 바람직한 구현예에서 중합체는 공액된다.
본 발명의 목적상, 공액 중합체는, 해당 헤테로 원자로 교체될 수 있는 주로 sp2-혼성 (또는 또한 sp-혼성) 탄소 원자를 주쇄에 포함하는 중합체이다. 가장 단순한 경우, 이는 주쇄에 이중 결합 및 단일 결합이 교대로 존재함을 의미한다. 주로, 공액 방해를 야기하는, 자연 발생적 (추가적인 도움 없는) 결합은 "공액 중합체" 라는 용어의 의미를 해치지 않는다. 또한, 공액이라는 용어는, 만약 아릴아민 단위, 아릴포스핀 단위 및/또는 특정 헤테로사이클 (즉, N, 0, S 또는 P 원자를 통한 공액) 및/또는 유기금속성 착물, 예를 들어 이리듐 또는 플라티늄 착물 (금속 원자를 통한 공액됨) 이 주쇄에 위치한다면, 본 원 텍스트에서 유사하게 사용된다. 본 발명의 목적상, 부분 공액 중합체는, 주쇄에서 비교적 긴 공액 부분이 비-공액 부분에 의해서 방해되는 중합체, 또는 중합체의 주쇄는 비-공액이고, 측쇄는 비교적 긴 공액 부분을 포함하는 중합체이다. 반면, 예를 들어, 단순 알킬렌 쇄, (티오)에테르 가교, 에스테르, 아미드 또는 이미드 연결과 같은 단위는 비공액 부분으로 명확히 정의될 것이다.
본 발명에 따르면, 축합 방향족 고리 시스템은 중합체의 주쇄 및/또는 측쇄에 혼입될 수 있다. 측쇄에 혼입되는 경우, 고리 시스템은 중합체 주쇄와 공액될 수 있고, 또는 중합체 주쇄와 비-공액될 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 고리 시스템은 중합체 주쇄와 공액된다. 본 발명의 특히 바람직한 구현예에서, 축합 방향족 축합 방향족 고리 시스템은 중합체 주쇄의 일부이다.
축합 방향족 고리 시스템은 바람직하게 2 내지 8 개의 방향족 단위를 포함하고, 이는 각 경우 서로 하나 이상의 공통된 모서리를 통해 축합되고, 따라서 공통된 방향족 시스템을 형성하고, 이는 치환 또는 비치환될 수 있으며, 여기서 치환체는 추가적인 고리 시스템을 형성할 수 있다. 축합 방향족 고리 시스템은 바람직하게 2 내지 6 개, 특히 3 내지 5 개의 방향족 단위를 포함하고, 이는 각 경우 서로 공통된 모서리를 통해 축합되고, 따라서 공통된 방향족 시스템을 형성하고, 이는 치환 또는 비치환될 수 있으며, 여기서 치환체는 또한 추가적인 고리 시스템을 형성할 수 있다.
서로 축합된 방향족 단위는 특히 바람직하게 하기에서 선택된다: 각각 치환 또는 비치환될 수 있는 벤젠, 피리딘, 피리미딘, 피라진, 피리다진 및 티오펜, 특히 바람직하게 각각 치환 또는 비치환될 수 있는 벤젠 및 피리딘.
여기서 가능한 치환체는 C1 내지 C40 의 탄소 포함기에서 선택된다. 본 발명의 목적상, C1-C40-탄소 포함기는 바람직하게 라디칼 C1-C40-알킬, 특히 바람직하게 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, s-부틸, t-부틸, n-펜틸, s-펜틸, 사이클로펜틸, n-헥실, 사이클로헥실, n-옥틸 또는 사이클로옥틸, C1-C40-알케닐, 특히 바람직하게 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 사이클로펜테닐, 헥세닐, 사이클로헥세닐, 옥테닐 또는 사이클로옥테닐, C1-C40-알키닐, 특히 바람직하게 에티닐, 프로피닐, 부티닐, 펜티닐, 헥시닐 또는 옥티닐, C1-C40-플루오로알킬, 특히 바람직하게 트리플루오로메틸, 펜타플루오로에틸 또는 2,2,2-트리플루오로에틸, C6-C40-아릴, 특히 바람직하게 페닐, 비페닐, 나프틸, 안트라세닐, 트리페닐레닐, [1,1';3'1"]페닐-2'-일, 비나프틸 또는 페난트레닐, C6-C40-플루오로아릴, 특히 바람직하게 펜타플루오로페닐, 3,5-비스트리플루오로메틸페닐, 펜타플루오로벤질리덴, 3,5-비스트리플루오로메틸벤질리덴, 테트라플루오로페닐 또는 헵타플루오로나프틸, C1-C40-알콕시, 특히 바람직하게 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시, s-부톡시 또는 t-부톡시, C6-C40-아릴옥시, 특히 바람직하게 페녹시, 나프톡시, 비페닐옥시, 안트라세닐옥시, 페난트레닐옥시, C7-C40-아릴알킬, 특히 바람직하게 o-톨릴, m-톨릴, p-톨릴, 2,6-디메틸페닐, 2,6-디에틸페닐, 2,6-디-i-프로필페닐, 2,6-디-t-부틸페닐, o-t-부틸페닐, m-t-부틸페닐, p-t-부틸페닐, C7-C40-알킬아릴, 특히 바람직하게 벤질, 에틸페닐, 프로필페닐, 디페닐메틸, 트리페닐메틸 또는 나프탈레닐메틸, C7-C20-아릴옥시알킬, 특히 바람직하게 o-메톡시페닐, m-페녹시메틸, p-페녹시메틸, C12-C40-아릴옥시아릴, 특히 바람직하게 p-페녹시페닐, C2-C40-헤테로아릴, 특히 바람직하게 2-피리딜, 3-피리딜, 4-피리딜, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 아크리디닐, 벤조퀴놀리닐 또는 벤조이소퀴놀리닐, C4-C40-헤테로사이클로알킬, 특히 바람직하게 푸릴, 벤조푸릴, 2-피롤리디닐, 2-인돌릴, 3-인돌릴, 2,3-디하이드로인돌릴, C8-C40-아릴알케닐, 특히 바람직하게 o-비닐페닐, m-비닐페닐, p-비닐페닐, C8-C40-아릴알키닐, 특히 바람직하게 o-에티닐 페닐, m-에티닐페닐 또는 p-에티닐페닐, C2-C40-헤테로 원자-포함기, 특히 바람직하게 카르보닐, 벤조일, 옥시벤조일, 벤조일옥시, 아세틸, 아세톡시, 또는 니트릴을 의미하고, 여기서 하나 이상의 C1-C40-탄소 포함기는 사이클릭 시스템을 형성할 수 있다.
특히 바람직한 축합 방향족 고리 시스템의 예는, 화학식 (1) 내지 (24) 이고, 각각 임의의 요구되는 위치에 중합체로의 하나 이상의 연결, 바람직하게 중합체로의 2 개의 연결이 있고, 각각 하나 이상의 치환체 R 로 치환될 수 있으며, 치환체 R 의 수는 치환가능 H 원자의 수 이하에 해당한다:
Figure 112007003385909-pct00001
Figure 112007003385909-pct00002
[식 중, R 은 하기와 같다:
R 은 각 존재시, 동일 또는 상이하게, H, F, Cl, Br, I, NO2, CN, 1 내지 40 개의 C 원자를 가지는 직쇄, 분지쇄 또는 사이클릭 알킬 또는 알콕시기이고, 하나 이상의 비인접 CH2 기는 C=0, C=NR1, -R1C=CR1-, -C≡C-, -0-, -S-, -NR1-, Si(R1)2 또는 -CONR1- 로 교체될 수 있고, 여기서 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, Br, I, CN, NO2, 또는 4 내지 40 개의 C 원자를 가지는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템으로 교체될 수 있고, 이는 하나 이상의 비-방향족 라디칼 R, 또는 이러한 기들 중 2 내지 4 개의 조합으로 치환될 수 있고; 여기서 2 개 이상의 치환체 R 은 함께 순서대로 추가적인 모노- 또는 폴리사이클릭, 지방족 또는 방향족 고리 시스템으로 정의될 수 있으며;
R1 은 각 존재시 동일 또는 상이하게, H 또는 1 내지 20 개의 C 원자를 가지는 지방족 또는 방향족 탄화수소 라디칼이고; 2 개 이상의 라디칼 R1 또는 상기 R 과 함께 또한 R1 은 추가적인 모노- 또는 폴리사이클릭, 지방족 또는 방향족 고리 시스템으로 정의될 수 있음].
본 발명의 목적상, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템은, 오직 방향족 또는 헤테로방향족기만을 포함하는 시스템을 의미할 필요는 없으며, 대신 다수의 방향족 또는 헤테로방향족기에 짧은 비-방향족 단위 (H 이외의 원자 10% 미만, 바람직하게 H 이외의 원자 5% 미만), 예를 들어 sp3-혼성 C, 0 또는 N 원자 등이 삽입될 수 있다. 따라서, 본 발명의 목적상 예를 들어, 9,9'-스피로비플루오렌, 9,9-디아릴플루오렌, 트리아릴아민, 디아릴 에테르 등과 같은 시스템 또한 방향족 고리 시스템을 의미한다.
만약, 축합 방향족 고리 시스템 또는 화학식 (1) 내지 (24) 의 단위가 중합체에 오직 1 개의 연결을 가진다면, 이는 중합체의 측쇄에 이러한 단위가 혼입됨을 의미한다. 만약, 축합 방향족 고리 시스템 또는 화학식 (1) 내지 (24) 의 단위가 중합체에 2 개의 연결을 가진다면, 이는 중합체의 주쇄에 이러한 단위가 혼입됨을 의미한다. 만약, 축합 방향족 고리 시스템 또는 화학식 (1) 내지 (24) 의 단위가 중합체에 2 개 이상의 연결을 가진다면, 이는 중합체 사슬의 분지쇄를 의미한다.
축합 방향족 고리 시스템 이외에, 중합체는 또한 바람직하게 추가적인 구조적 요소를 포함한다. 여기서 특히 WO 02/077060 내의 비교적 광범위한 리스트, 및 이에 인용된 참조문헌을 참고로 할 수 있다. 이러한 추가적인 구조적 단위는 예를 들어 하기의 군들로부터 유래될 수 있다:
1 군: 중합체 골격을 나타내는 공단량체:
본 군 중의 단위는 6 내지 40 개의 C 원자를 가지는 방향족, 카르보사이클릭 구조이다. 여기서 플루오렌 유도체 (예, EP 0842208, WO 99/54385, WO 00/22027, WO 00/22026, WO 00/46321) 가 고려된다. 스피로비플루오렌 유도체 (예, EP 0707020, EP 0894107, WO 03/020790) 또한 가능하다. WO 02/077060 에 기재된 바와 같이, 상기 언급한 2 개의 단량체의 조합을 포함하는 중합체 또한 이미 제안되었다. 또한, 생성된 중합체의 형태 뿐 아니라 발광의 색에도 영향을 줄 수 있는 기타 구조적 요소도 가능하다. 여기서 바람직한 것은 6 내지 40 개의 C 원자를 가지는 치환 또는 비치환 방향족 구조 또는 또한 스틸벤, 비스스티릴아릴렌 또는 톨란 유도체, 예를 들어 1,4-페닐렌, 테트라하이드로피레닐렌, 디하이드로페난트레닐렌, 4,4'-비페닐릴렌, 4,4"-터페닐릴렌, 인데노플루오레닐렌, 4,4'-스틸베닐, 4,4"-비스스티릴아릴렌 또는 4,4'-톨라닐렌 유도체이다. 중합체 골격에 바람직한 단위는 스피로비플루오렌 및 플루오렌이다.
2 군: 높은 HOMO 를 가지는 공단량체:
이는 일반적으로, 방향족 아민 또는 전자-풍부 헤테로사이클, 예를 들어 치환 또는 비치환 트리아릴아민, 벤지딘, 테트라아릴렌-파라 페닐렌디아민, 페노티아진, 페녹사진, 디하이드로페나진, 티안트렌, 디벤조-p-다이옥신, 페녹사틴, 카르바졸, 아쥴렌, 티오펜, 피롤, 푸란 및 또한 높은 HOMO (HOMO = 최고 점유 분자 궤도) 를 가지는 0-, S- 또는 N-포함 헤테로사이클이다.
3 군: 낮은 LUMO 를 가지는 공단량체:
이는 일반적으로, 전자 부족 방향족 또는 헤테로사이클, 예를 들어 치환 또는 비치환 피리딘, 피리미딘, 피리다진, 피라진 또는 옥사디아졸, 또한 트리아릴보란 및 추가적으로 낮은 LUMO (LUMO = 최저 점유 분자 궤도) 를 가지는 0-, S- 또는 N-포함 헤테로사이클과 같은 화합물이다.
여기서 또한 1 내지 3 군 중 하나로부터의 하나 이상의 구조적 단위가 동시에 존재하는 것 또한 무방하다.
중합체는 또한, 일반적으로 주쇄 또는 측쇄에 결합된 하나 이상의 리간드 및 하나 이상의 금속 중심으로부터 만들어지는 금속 착물을 포함할 수 있다. 이러한 유형의 공단량체가 존재한다면, 양호한 업-컨버전 효율을 달성하기 위해 별도의 중원자-함유 화합물을 감광제로 사용하는 것이 절대적으로 필요하지는 않다.
축합 방향족 고리 시스템 이외에, 동시에 부가적으로 1 내지 3 군에서 선택되는 하나 이상의 단위를 포함하는 중합체가 바람직하다. 여기서 또한 축합 방향족 고리 시스템 이외에, 1 군으로부터의 단위, 매우 특히 바람직하게는 이러한 단위 30 mol% 이상을 포함하는 중합체가 특히 바람직하다.
또한, 5 - 80 mol% 비율의 축합 방향족 고리 시스템이 바람직하다. 10 - 50 mol% 비율의 축합 방향족 고리 시스템이 바람직하다.
본 발명에 따른 공중합체는 랜덤, 교대 또는 블록-유사 구조를 가질 수 있고, 또는 이러한 구조의 다수의 교대 배열을 가질 수 있다. 또한 이 시점에서 중합체가 선형 또는 분지형 구조를 가질 수 있고, 또는 수지형 구조를 가질 수 있음이 강조되어야 한다.
본 발명에 따른 중합체는 일반적으로 10 내지 10,000, 바람직하게 20 내지 5000, 특히 바람직하게 50 내지 2000 반복 단위를 가진다.
중합체의 필수 용해도는 특히 다양한 반복 단위에 대한 치환체, 축합 방향족 고리 시스템에 대한 치환체 및 또한 다른 반복 단위에 대한 치환체 모두를 통해 보장된다.
골격으로서 스피로비플루오렌을 포함하고, 다양한 축합 방향족 고리 시스템도 포함할 수 있는 중합체 및, 이러한 단량체 단위 및 중합체의 합성은 예를 들어, WO 03/020790 에 자세히 기재되어 있다.
사용되는 감광제의 삼중항 레벨보다 낮은 삼중항 레벨을 가지고/가지거나 축합 방향족 고리 시스템을 포함하는 중합체의 사용은, 상기 비율의 삼중항 에너지가 적용되지 않고, 어떠한 축합 방향족 고리 시스템도 포함하지 않고, 가장 최근 선행 기술을 나타내는 "Adv. Mater. 2003, 15, 2095" 에 기재된 폴리플루오렌 및 플라티늄 포르피린 (PtOEP) 을 포함하는 시스템과 비교하여 업-컨버전 효율을 1 자리수 초과로 현저히 증가시킨다. 이는 특히, 만약 중합체의 삼중항 레벨이 감광제의 삼중항 레벨보다 낮을 때 및 만약 중합체가 축합 방향족 고리 시스템을 포함할 때 적용된다. PtOEP 도핑된 폴리플루오렌 필름의 정확한 기작은 현재까지 해명되지 않았다. 따라서 또한 선행 기술에 따른 단순한 시스템에 비해 본 발명에 따른 시스템에서의 업-컨버전 현상이 1 자리수 초과로 효율적인 이유도 명확하지 않다. 상기한 결과는 따라서 예측되지 않은 것이고, 놀라운 것이다. 특정한 이론에 얽매이지 않고, 감광제에서 중합체로 전달된 삼중항 상태가 결과적으로 거기서 소멸되고 (삼중항-삼중항 소멸), 중합체의 들뜬 일중항 상태를 형성하고, 따라서 청색 형광을 발할 수 있는 것으로 추측된다. 축합 방향족 고리 시스템 또는 감광제의 삼중항 레벨보다 낮은 삼중항 레벨을 야기할 수 있는 기타 단위와의 공중합을 통해서만 현저히 증가된 업-컨버전 효율이 수득된다.
본 발명은 또한 하나 이상의 중합체, 및 하나 이상의 중원자를 함유하는 하나 이상의 감광제를 포함하는 업-컨버전용 시스템에 관한 것이고, 이는 감광제의 삼중항 레벨이 중합체의 삼중항 레벨보다 높고, 및/또는 중합체가 1 mol% 이상의 축합 방향족 고리 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기한, 이러한 시스템의 용도에 바람직한 것들이 여기에도 또한 적용된다.
본 발명은 또한, 하나 이상의 중합체, 및 하나 이상의 중원자를 함유하는 하나 이상의 감광제를 포함하는 업-컨버전용 광학 및 전자 장치에 대한 것이고, 이는 감광제의 삼중항 레벨이 중합체의 삼중항 레벨보다 높고, 및/또는 중합체에 1 mol% 이상의 축합 방향족 고리 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 장치는 예를 들어 유기 태양전지 (O-SC) 일 수 있고, 또한 예를 들어 유기 발광 다이오드 (OLED) 또는 유기 레이저 (0-레이저) 와 같은 기타 광학 또는 전자 장치일 수 있다.
상기 설명이 중합체를 포함하는 시스템에 대해서만 주어졌지만, 이러한 설명이 추가적인 발명의 단계없이 올리고머 및 덴드리머에도 적용된다는 것은 당업자에게 당연시된다. 따라서 본 발명은 이러한 유형의 올리고머 및 덴드리머와도 관련이 있다.
본 발명은 비제한적으로 하기 실시예에서 더 자세히 설명된다.
실시예 1: 단량체 합성
단량체 (M) 들의 구조는 하기에 묘사된다. 합성은 WO 03/020790 및 상기 문헌에 인용된 참고문헌에 기재된다.
9,10-디브로모안트라센은 Aldrich 로부터 수득하였고, 추가적으로 디옥산으로부터 재결정화시켜 정제하였다.
Figure 112007003385909-pct00003
실시예 2: 중합체 합성
중합체는 WO 03/048225 에 기재된 바와 같이 스즈키 커플링을 통해 합성되었다. 여기서 사용된 중합체 P1 의 조성물은 50 mol% 의 M1, 10 mol% 의 M2, 10 mol% 의 M3 및 30 mol% 의 M4 이다.
사용된 비교 중합체 C1 은 가장 최근 선행 기술 (P. E. Keivanidis 등, Adv. Mater. 2003, 15, 2095) 에 따른 폴리[2,7-(9,9-비스(2-에틸헥실)플루오렌)] (H.G. Nothofer 등, Macromol Symp. 2000, 154, 139) 이었다. 사용된 추가적인 비교 중합체 C2 는 50 mol% 의 M1 및 50 mol% 의 M2 를 포함하고, 중합체 P1 과 동일한 중합체 골격을 포함하나, 축합 방향족 고리 시스템은 포함하지 않는 스피로비플루오렌 단일중합체이었다. 두 비교 중합체들은 구조적 및/또는 전자적으로 중합 체 P1 과 유사하다.
실시예 3: 삼중항 에너지의 측정
화합물의 삼중항 에너지는 시간 분해 발광 분광법으로 측정하였다. 실험 절차에 대한 자세한 내용은 문헌 (D. Hertel 등, J. Chem. Phys. 2002, 115, 10007) 에 기재된다.
안트라센-스피로비플루오렌 공중합체 P1 에 대한 최저 삼중항 에너지는 분광학적으로 1.77 eV 로 측정되었다 (도 1). 비교 중합체 C1 의 최저 삼중항 에너지는 문헌 (D. Hertel 등, J. Chem. Phys. 2002, 115, 10007) 에 기재된 바와 같이 2.18 eV 이다. 비교 중합체 C2 의 최저 삼중항 에너지는 분광학적으로 2.2 eV 로 측정되었다 (도 2). 상기한 시험 시스템에서 감광제 PtOEP 의 삼중항 에너지는 1.91 eV 이다. 따라서 감광제의 삼중항 에너지는 중합체 P1 의 삼중항 에너지는 보다는 높으나, 비교 중합체 C1 및 C2 보다는 낮다.
실시예 4: 업-컨버전을 위한 중합체 P1 및 비교 중합체 C1 및 C2 의 사용
조사한 시험 시스템은 실시예 2 에 기재된 안트라센-스피로비플루오렌 공중합체 P1 , 또는 (중합체에 대하여) 0.1 내지 2.0 중량% 의 중량 농도의 플라티늄 옥타에틸포르피린 (PtOEP) 로 도핑된 비교 중합체 C1 및 C2 로 이루어졌다. 혼합물의 분광학적 특징규명을 위해 석영 기판에 스핀 도포하여 박막을 제작하였다. 샘플을 진공 (evacuated) 샘플 홀더 (10-6 mbar) 에서, PtOEP 의 S0 → S1 0-0 전이에 해당하는 2.31 eV (537 nm) 의 에너지로 펄스 OPO 레이저 시스템을 이용하여 들 뜸시켰다. 샘플에서 방출된 빛은 분광계를 통해 스펙트럼 분산시키고, 광학 다중채널 분석기로 (OMA Ⅲ, EG&G) 검출하였다. 업-컨버전을 측정하기 위해, 들뜸 펄스에 대해 검출창 50 ns 의 지연으로, 10 ms 의 검출창을 선택하였다. 통상적인 들뜸 전원은 2 mm 의 점 직경을 가지는 50 μJ/펄스였다. 시그널/노이즈 비율을 개선시키기 위해, 100 이상의 레이저 펄스를 축적하였다. 도판트 PtOEP 의 들뜸에 따라, 중합체 매트릭스의 청색 형광이 관찰되었다. 이는 중합체 P1 의 직접적인 들뜸에 기인하지 않는데, 이는 2.31 eV (537 nm) 의 들뜸 에너지를 흡수하지 않기 때문이다. 발광은 결과적으로 반드시 도판트의 존재에 의해 야기된 것이다. 추가적으로 직접 비교를 통해, 선행 기술에 따른 폴리플루오렌 C1 을 포함하는 매트릭스를 사용했을 때보다 중합체 P1 를 사용할 때의 청색 형광의 강도가 10 배 (약 1:300 에서 1:30 초과로) 강하다는 것을 발견하였다 (도 3). 중합체 P1 에서의 업-컨버전은 따라서 상기 청색 발광 공액 중합체보다 1 자리수 만큼 더 효율적이다.
또한 이러한 공중합체에서 안트라센의 존재는 삼중항 레벨의 위치에 결정적이고, 따라서 업-컨버전의 효율의 개선에도 결정적이라는 것을 발견하였다. 폴리스피로비플루오렌 단일중합체 C2 를 포함하는 매트릭스와의 비교를 통해, 이러한 재료에서의 업-컨버전은, 도핑된 폴리플루오렌 C1 에서의 업-컨버전에 필적함을 보였다.

Claims (20)

  1. 하나 이상의 중합체, 및 하나 이상의 중원자 (heavy atom) 를 함유하는 하나 이상의 감광제를 포함하는 업-컨버전 (up-conversion) 용 시스템으로서, 감광제의 삼중항 레벨이 중합체의 삼중항 레벨보다 높은 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 중합체가 1 mol% 이상의 축합 방향족 고리 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 감광제가 38 초과의 원자수를 가지는 하나 이상의 중원자를 함유하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 중합체가 공액된 것임을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 감광제의 삼중항 레벨이 중합체의 삼중항 레벨보다 0.05 eV 이상 높은 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 감광제의 삼중항 레벨이 중합체의 삼중항 레벨보다 0.1 eV 이상 높은 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제 2 항에 있어서, 축합 방향족 고리 시스템의 비율이 5 내지 80 mol% 임을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 축합 방향족 고리 시스템의 비율이 10 내지 50 mol% 임을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 축합 방향족 고리 시스템이 중합체 주쇄에 혼입되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제 2 항에 있어서, 축합 방향족 고리 시스템이 2 내지 8 개의 방향족 단위를 포함하며, 이는 각 경우 하나 이상의 공통된 모서리를 통해 서로 축합되어 공통된 방향족 시스템을 형성하고, 치환 또는 비치환될 수 있고, 축합 방향족 고리 시스템이 치환된 경우 축합 방향족 고리 시스템의 치환체들은 추가적인 고리 시스템을 형성하거나 또는 형성하지 않음을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 축합 방향족 고리 시스템이 3 내지 5 개의 방향족 단위를 포함하며, 이는 각 경우 하나 이상의 공통된 모서리를 통해 서로 축합되어 공통된 방향족 시스템을 형성하고, 치환 또는 비치환될 수 있고, 축합 방향족 고리 시스템이 치환된 경우 축합 방향족 고리 시스템의 치환체들은 추가적인 고리 시스템을 형성하거나 또는 형성하지 않음을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서, 서로 축합된 방향족 단위는, 각각 치환 또는 비치환될 수 있는 벤젠, 피리딘, 피리미딘, 피라진, 피리다진 및 티오펜에서 선택되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제 11 항에 있어서, 축합 방향족 고리 시스템이 화학식 (1) 내지 (24) 의 구조에서 선택되는 것을 특징으로 하는 시스템:
    Figure 112010044852952-pct00004
    Figure 112010044852952-pct00005
    .
  15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 축합 방향족 고리 시스템이외에, 중합체가 또한 플루오렌 유도체, 스피로비플루오렌 유도체, 1,4-페닐렌 유도체, 디하이드로페난트레닐렌 유도체, 테트라하이드로피레닐렌 유도체, 4,4'-비페닐릴렌 유도체, 4,4"-터페닐릴렌 유도체, 인데노플루오레닐렌 유도체, 4,4'-스틸베닐 유도체, 4,4"-비스스티릴아릴렌 유도체, 톨라닐렌 유도체 및 이의 혼합물에서 선택되는 추가적인 구조적 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 중합체가 주쇄 또는 측쇄에 결합된 금속 착물을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 하나 이상의 시스템을 포함하는, 업-컨버전용 장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 유기 태양전지, 유기 발광 다이오드 또는 유기 레이저임을 특징으로 하는 장치.
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TW (1) TW200617055A (ko)
WO (1) WO2006008068A1 (ko)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004034140A1 (de) * 2004-07-15 2006-02-23 Covion Organic Semiconductors Gmbh Verwendung von Polymeren für Up-conversion und Vorrichtungen zur Up-conversion
JP4952032B2 (ja) * 2006-04-18 2012-06-13 住友化学株式会社 高分子発光素子及び有機トランジスタ並びにそれらに有用な組成物
JP4952037B2 (ja) * 2006-04-24 2012-06-13 住友化学株式会社 高分子発光素子及び有機トランジスタ並びにそれらに有用な組成物
CN105675555B (zh) 2006-05-05 2019-07-12 Bt成像股份有限公司 利用发光成像测试间接带隙半导体器件的方法和设备
JP4997457B2 (ja) * 2006-06-06 2012-08-08 学校法人東京理科大学 アップコンバージョン材料表面のポリマー被覆膜形成方法及びポリマー被覆アップコンバージョン材料
KR101508024B1 (ko) 2007-08-13 2015-04-06 유니버시티 오브 써던 캘리포니아 삼중항 수집을 이용하는 유기 감광성 광전자 디바이스
EP2067838B1 (en) * 2007-12-04 2013-04-10 Sony Corporation A medium for photon energy up-conversion
EP2067837B1 (en) * 2007-12-04 2011-11-23 Sony Corporation A display system
EP2067839B1 (en) 2007-12-04 2013-03-20 Sony Corporation A device for modifying the wavelenght range of a spectrum of light
DE102008021666A1 (de) 2008-04-30 2009-11-05 Ledon Lighting Jennersdorf Gmbh Lichtemittierende Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung
US8476823B2 (en) 2009-05-22 2013-07-02 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescent device
US20100295445A1 (en) * 2009-05-22 2010-11-25 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescent device
US20100295444A1 (en) * 2009-05-22 2010-11-25 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence device
US9153790B2 (en) 2009-05-22 2015-10-06 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescent device
TW201144406A (en) * 2010-01-15 2011-12-16 Idemitsu Kosan Co Organic electroluminescent element
DE102010006280A1 (de) 2010-01-30 2011-08-04 Merck Patent GmbH, 64293 Farbkonvertierung
US8742657B2 (en) 2010-06-11 2014-06-03 Universal Display Corporation Triplet-Triplet annihilation up conversion (TTA-UC) for display and lighting applications
EP2420547A1 (en) * 2010-08-20 2012-02-22 Sony Corporation Polymeric nanoparticles comprising a medium for photon up-conversion
KR20140004071A (ko) 2010-10-13 2014-01-10 고쿠리츠다이가쿠호진 토쿄고교 다이가꾸 이온 액체를 포함하는 광변환 요소 및 그 제조방법, 그리고 광변환 요소를 포함하는 장치
WO2012086670A1 (ja) * 2010-12-21 2012-06-28 住友化学株式会社 組成物及びブロック型共重合体
DE102010055901A1 (de) * 2010-12-23 2012-06-28 Merck Patent Gmbh Organische Elektrolumineszenzvorrichtung
DE102011121022A1 (de) * 2011-12-13 2013-06-13 Merck Patent Gmbh Organische Sensibilisatoren für Up- Conversion
WO2014136619A1 (ja) 2013-03-05 2014-09-12 独立行政法人産業技術総合研究所 光アップコンバージョン発光体
US10175557B2 (en) 2014-01-31 2019-01-08 Nippon Kayaku Kabushikikaisha Optical wavelength conversion element containing ionic liquid, and article equipped with said optical wavelength conversion element
JP6813946B2 (ja) 2014-10-31 2021-01-13 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、表示装置、電子機器及び照明装置
WO2016204301A1 (ja) * 2015-06-18 2016-12-22 国立大学法人九州大学 複合材料、フォトンアップコンバージョン材料およびフォトンアップコンバーター
US10693096B2 (en) * 2016-03-18 2020-06-23 Sharp Kabushiki Kaisha EL element and method for manufacturing EL element with a light-emitting layer including an ionic liquid, a phosphorescent material, and a fluorescent material
US10604698B2 (en) 2016-03-18 2020-03-31 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Light up-conversion material
JP6960624B2 (ja) * 2016-03-18 2021-11-05 国立研究開発法人産業技術総合研究所 光アップコンバージョン材料
CN106925299B (zh) * 2017-03-03 2019-04-12 中国科学院理化技术研究所 一种三重态-三重态湮灭上转换产氢体系及其构建方法和应用
JP2018168257A (ja) * 2017-03-29 2018-11-01 旭有機材株式会社 光アップコンバージョン組成物、フィルム及び光アップコンバージョン方法
JP6429158B1 (ja) * 2017-10-30 2018-11-28 和歌山県 フォトンアップコンバージョンフィルム及びその製造方法
WO2019229591A1 (ja) 2018-05-31 2019-12-05 株式会社半導体エネルギー研究所 有機化合物、発光素子、発光装置、電子機器、および照明装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001520637A (ja) * 1995-09-06 2001-10-30 ザ・リサーチ・ファンデーション・オブ・ステート・ユニバーシティ・オブ・ニューヨーク 二光子アップコンバーティング色素および応用
US20020193532A1 (en) * 2001-03-27 2002-12-19 Sumitomo Chemical Company, Limited Polymeric light emitting substance and polymer light emitting device using the same
JP2005049824A (ja) * 2003-06-02 2005-02-24 Sony Internatl Europ Gmbh 光子エネルギアップコンバージョンのための組成物

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2696460B1 (fr) * 1992-10-05 1994-11-25 Rhone Poulenc Rorer Sa Procédé de préparation de dérivés du taxane.
JP3865406B2 (ja) * 1995-07-28 2007-01-10 住友化学株式会社 ２，７−アリール−９−置換フルオレン及び９−置換フルオレンオリゴマー及びポリマー
WO1998043072A1 (en) * 1997-03-25 1998-10-01 Photonic Research Systems Limited Luminescence assays
DE19846768A1 (de) * 1998-10-10 2000-04-20 Aventis Res & Tech Gmbh & Co Konjugierte Polymere enthaltend 2,7-Fluorenyleinheiten mit verbesserten Eigenschaften
DE19846766A1 (de) * 1998-10-10 2000-04-20 Aventis Res & Tech Gmbh & Co Konjugierte Polymere, enthaltend spezielle Fluorenbausteine mit verbesserten Eigenschaften
DE60103442T3 (de) * 2000-03-31 2014-05-15 Sumitomo Chemical Co. Ltd. Polymerisches fluoreszentes Material, Verfahren zu ihrer Herstellung, und lumineszentes Polymergerät worin es eingesetzt wird
US6515314B1 (en) * 2000-11-16 2003-02-04 General Electric Company Light-emitting device with organic layer doped with photoluminescent material
EP1345948B1 (de) * 2000-12-22 2004-10-13 Covion Organic Semiconductors GmbH Bor- oder aluminium-spiroverbindungen, deren verwendung in elekronikindustrie
US7288617B2 (en) * 2001-03-24 2007-10-30 Merck Patent Gmbh Conjugated polymers containing spirobifluorene units and fluorene units, and the use thereof
US7008559B2 (en) * 2001-06-06 2006-03-07 Nomadics, Inc. Manganese doped upconversion luminescence nanoparticles
DE10143353A1 (de) * 2001-09-04 2003-03-20 Covion Organic Semiconductors Konjugierte Polymere enthaltend Spirobifluoren-Einheiten und deren Verwendung
DE10159946A1 (de) * 2001-12-06 2003-06-18 Covion Organic Semiconductors Prozess zur Herstellung von Aryl-Aryl gekoppelten Verbindungen
DE102004034140A1 (de) * 2004-07-15 2006-02-23 Covion Organic Semiconductors Gmbh Verwendung von Polymeren für Up-conversion und Vorrichtungen zur Up-conversion
US8242263B2 (en) * 2008-04-08 2012-08-14 Sony Deutschland Gmbh Composition for photon-energy up-conversion

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001520637A (ja) * 1995-09-06 2001-10-30 ザ・リサーチ・ファンデーション・オブ・ステート・ユニバーシティ・オブ・ニューヨーク 二光子アップコンバーティング色素および応用
US20020193532A1 (en) * 2001-03-27 2002-12-19 Sumitomo Chemical Company, Limited Polymeric light emitting substance and polymer light emitting device using the same
JP2005049824A (ja) * 2003-06-02 2005-02-24 Sony Internatl Europ Gmbh 光子エネルギアップコンバージョンのための組成物
EP1484379B1 (en) * 2003-06-02 2016-09-21 Sony Deutschland GmbH A composition for photon-energy up-conversion

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ATE411622T1 (de) 2008-10-15

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Ahmed et al. A New Series of Conjugated Platinum‐co‐Poly (p‐phenylenebutadiynylene) s Polymers: Syntheses and Photophysical Properties
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Burrows et al. Characterisation of the triplet state of a fluorene–terthiophene alternating copolymer

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