KR101410769B1 - 전도성 고분자를 이용한 3차원 반전 오팔 광결정 구조체의 제조방법 - Google Patents

전도성 고분자를 이용한 3차원 반전 오팔 광결정 구조체의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 변색 소자에 있어서 높은 전도성으로 빠른 변색 효과를 달성하기 위해, 나노 입자 크기 조절로 반사율을 조절할 수 있는 자기조립 나노 입자를 템플릿으로 하고, 액체 상태로 침투 및 중합가능한 전도성 고분자를 산화제와 함께 이용하는 것을 포함하는 3차원 반전 오팔 광결정 구조체의 제조방법을 제공한다.

Description

전도성 고분자를 이용한 3차원 반전 오팔 광결정 구조체의 제조방법{METHOD FOR PREPARING 3 DIMENSIONAL INVERSE OPAL PHOTONIC CRYSTAL STRUCTURES USING CONDUCTING POLYMERS}
본 발명은 전기 변색 소자에 있어서 높은 비표면적으로 빠른 변색 효과를 달성하기 위해, 나노 입자 크기 조절로 반사율을 조절할 수 있는 자기조립 나노 구조인 오팔 광결정 구조를 템플릿(template)으로 하고, 액체 상태로 침투 및 중합 가능한 전도성 고분자를 이용하여 오팔 광결정 구조의 빈 공간에 전도성 고분자를 침투시킨 뒤 오팔 광결정 구조를 녹여내어 반전된 오팔 광결정 구조체를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차세대 디스플레이로 주목받고 있는 2차원 평면 구조의 전기 소자의 경우, 소자의 반응이 전해질과 금속 산화물 및 전도성 고분자의 표면에서 시작되기 때문에 표면적에 따라 그 변환 속도에 한계가 있다는 큰 문제점이 있다. 따라서 전도성 고분자의 비표면적을 늘리기 위해 다공질(porous)로 만든다거나 튜브(tube)모양으로 만들어 그 표면적을 넓혀 반응 속도를 빠르게 하려는 연구 개발이 진행 중이다.
다공질 구조를 제작하는 방법에는 여러 가지가 존재하는데, 그 중 3차원 오팔 광결정 구조를 템플릿으로 이용하여 제작된 3차원 반전 오팔 광결정 구조체는 다공질일 뿐만 아니라 3차원 구조체의 주기에 따라 특정 파장의 빛을 완전히 차단하거나 부분적으로 차단하는 광결정의 성질을 지니게 된다.
광결정 오팔구조란 균일한 지름을 갖는 구가 면심입방격자, 조밀육방격자 혹은 이 두격자의 조합으로 쌓여서 생기는 구조로, 구의 지름에 따라 해당되는 파장의 빛을 강하게 반사하는 독특한 광특성을 지닌다.
광결정(photonic crystal)이란 결정성 구조체가 규칙적인 배열을 가져 특정 파장의 빛을 완전히 차단하거나 부분적으로 반사할 수 있는 성질을 가지는 결정을 일컫는다. 광결정을 만드는 방법으로는 자기조립(self-assembly), 다중 빔 간섭 리소그래피(multi-beam interference lithography), 3차원 프린터 기술을 이용한 직접 쓰기(direct-write assembly) 등이 있다. 이중, 아래에서 위 방향으로의( bottom-up) 방식인 자기조립법은 위에서 아래 방향으로의(top-down) 방식인 리소그래피, 직접 쓰기에 비해 공정의 효율성, 편리함 및 특히 대면적의 광결정을 저렴한 비용으로 형성할 수 있다는 등의 강점으로 인해 주목 받고 있다.
자기조립법을 이용한 오팔구조는 균일한 지름을 갖는 구가 면심입방격자, 조밀육방격자 혹은 이 두 격자의 조합으로 층층이 쌓여서 생기는 구조다. 이때 구 입자는 전체 부피의 74%를 차지하게 되는데, 나머지 26%의 빈 공간에 다른 물질을 채운 뒤 구를 제거하면 반전 오팔 광결정 구조체를 얻을 수 있다.
이와 같은 전기 변색 소자들에 주입되는 전해질로는 변환 속도의 문제 때문에 보통 Li염을 이용한 금속 이온염을 액체의 형태로 녹여서 사용되는데, 이러한 액체 전해질의 경우, 확실하게 봉합(sealing)하지 않으면 누출의 위험이 크다는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래기술들의 문제점들을 해결하고, 액상 또는 전고체상(all solid-state) 전기변색 소자로 사용할 수 있는, 액체 상태로 용이한 침투성을 가지며, 열중합 혹은 전기중합이 가능한 전도성 고분자 단량체를 이용함으로써, 전도성 고분자로 된 광결정 구조의 기공크기 및 비표면적 제어가 자유로워 공간상의 모든 방향으로 광밴드 갭을 지닐 수 있으며, 빛의 차단, 굴절 및 반사 효과 뿐 아니라 향후 차세대형 유연 디스플레이의 전기변색 소자로 응용시 경량성 및 휨 특성을 확보할 수 있는 3차원 반전 오팔 광결정 구조체 및 이의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적의 달성을 위하여, 본 발명은 다음의 단계들을 포함하는, 3차원 구조의 반전된 오팔 광결정 구조체의 제조방법을 제공한다:
(1) 중합 가능한 전도성 고분자 단량체 및 산화제를 용매 중에 혼합하여 혼합용액을 제조하는 단계;
(2) 기판위에 나노미터(nm) 또는 마이크로미터(㎛) 크기를 가진 입자가 자기조립된 구조체에 상기 혼합용액을 침투시키는 단계;
(3) 상기 침투된 혼합용액 중의 전도성 고분자 단량체를 중합시키는 단계; 및
(4) 산 또는 용매를 이용하여 자기조립 입자를 제거하는 단계.
상기 (1) 단계에서 사용되는 중합 가능한 전도성 고분자 단량체는 하기 화학식 1 내지 4로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 화학식으로 표시되는 화합물이다.
[화학식 1]
Figure 112012060593730-pat00001
[화학식 2]
Figure 112012060593730-pat00002
[화학식 3]
Figure 112012060593730-pat00003
[화학식 4]
Figure 112012060593730-pat00004
상기 화학식 1 내지 4에서,
상기 X는 S 또는 N 또는 Se 또는 Te이고,
상기 Y는 I 또는 Br 또는 Cl 또는 F 또는 H이고,
상기 Z는 O 또는 S 또는 N이고,
상기 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소원자; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬에스테르기; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬카보네이트기로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, 상기에서 치환기는 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.
상기 (1) 단계에서 사용되는 용매로는, 특별히 제한되지 않고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 비수성의 용매가 사용될 수 있으나, 자기 조립된 나노 및 마이크로 크기의 자기조립 입자 속으로의 효과적인 침투를 위해, 예로서 디클로로메탄(MC), 클로로포름, 아세토니트릴, 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌카보네이트(PC), 부틸렌카보네이트, 디메틸비닐렌카보네이트, 비닐에틸렌 카보네이트, 메틸에틸카보네이트(MEC), 메틸프로필카보네이트, 메틸부틸카보네이트, 에틸프로필 카보네이트, 디메틸카보네이트(DMC), 디에틸카보네이트(DEC), 디프로필카보네이트, 디부틸카보네이트, 메탄올, 에탄올, 부탄올, 프로판올, 아이소프로필알콜, 헥산올, 헵탄올, 옥탄올, 데칸올 또는 이들의 다이올, 프로피온산메틸, 피발린산메틸, 피발린산부틸, 피발린산헥실, 피발린산옥틸, 옥살산디메틸, 옥살산에틸메틸, 옥살산디에틸, 테트라하이드로퓨란, 2-메틸테트라하이드로퓨란, 1,4-디옥세인, 1,2-디메톡시에탄, 1,2-디에톡시에탄, 1,2-디부톡시에탄, 디메틸포름아마이드, 인산트리메틸, 인산트리부틸, 인산트리옥틸, 디비닐술폰, γ-부티로락톤, δ-발레로락톤, α-안겔리카락톤, 아디포니트릴, 1,4-프로판 술톤, 1,4-부탄디올 디메탄술포네이트, 프로필렌술파이트, 글리콜술페이트, 프로필렌술페이트, 디프로파길술파이트, 메틸 프로파길 술파이트, 에틸 프로파길 술파이트, 프로필렌술파이트, 글리콜술페이트, 프로필렌술페이트, 톨루엔, 헥산, 자일렌, 아세톤, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 용매가 사용될 수 있다.
상기 용매에 혼합되는 전도성 고분자 단량체의 양은 상기 용매 100중량부에 대하여 0.01중량부 내지 100중량부의 양으로 용해되어 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 (1) 단계에서 사용되는 산화제는 전도성 고분자 단량체를 중합할 때 개시제의 역할을 한다. 즉, 상기 산화제는 단량체의 양쪽에 있는 수소 원자를 떼어내고 라디칼을 생성하여 중합이 시작하도록 도와주는 역할을 하는 것으로, 일반적인 산화제가 사용될 수 있으나, 전도성이 높은 박막을 제작하기 위해, 예로서 산화철(FeCl3), Fe(III)p-톨루엔 술포네이트 헥사하이드레이트, Fe(III) 토실레이트(Fe(III) Tosylate), 암모늄 퍼설페이트(Ammonium Persulfate), 포타슘 퍼설페이트(Potassium Persulfate), 리튬 퍼클로레이트(Lithium Perchlorate) 등이 사용될 수 있다.
상기 전도성 고분자 단량체와 함께 중합이 가능하게 라디칼을 만들어 줄 수 있는 산화제의 양은 상기 용매 100중량부에 대하여 0.001 내지 100중량부의 양으로 용해되어 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 (2) 단계에서, 상기 (1) 단계에서 얻어진 혼합용액의 자기조립 가능한 나노미터 또는 마이크로미터 크기의 입자(이하, "자기조립 입자"라고도 한다)의 기공 내로의 침투는, 특별히 제한되는 것은 아니나, 예로서 상기 혼합용액을 나노미터 또는 마이크로미터 크기의 자기조립 입자들 상에 수회 투하하거나 또는 상기 혼합용액에 나노미터 또는 마이크로미터 크기의 자기조립 입자들을 담그므로써 실시될 수 있다. 혼합용액 중의 전도성 고분자 단량체의 농도가 너무 낮으면, 투하에 의해 침투시키는 경우 여러 번 투하해야 하는 번거로움 및 효과적인 중합을 나타낼 수 없고, 용액의 농도가 너무 높으면 효과적인 침투 효과를 얻을 수 없으므로, 상기 용매 100중량부에 대하여 0.01 내지 100중량부의 양으로 사용하는 것이 바람직하다.
템플릿으로 사용되는 나노미터 또는 마이크로미터 크기의 자기조립 입자는, 당 분야에서 알려진 자기조립 가능한 입자라면 제한없이 사용할 수 있으며, 예로서 실리카 입자, 폴리스티렌(PS) 입자, 폴리(메틸메타크릴레이트)(PMMA)입자 등이 사용될 수 있다. 예로서, 실리카 입자의 경우, 테트라에틸 오르토실리케이트, NH3, H2O 및 에탄올을 당 분야에서 알려진 적정비로 혼합하여 단분산 실리카(SiO2) 입자를 합성할 수 있으며, 이러한 실리카 입자를 오팔(opal)구조로 만들기 위해서, i) 실리카 졸 용액의 자연 침전을 이용한 자기조립, ii) 실리카 졸 용액에 기판을 담궈서 느린 속도로 기판을 들어올림으로써 메니스커스(meniscus)에 의한 자기조립, iii) 실리카 졸 용액에 기판을 담궈서 용액을 증발시킴으로써 메니스커스에 의한 자기조립 등의 방법을 이용할 수 있다.
상기 (2) 단계에서 전도성 고분자 단량체의 혼합용액을 자기조립 입자의 사이사이에 투하 등의 방법에 의해 침투시킬 경우, 효과적인 침투를 위하여 진공을 이용하거나 표면 에너지를 조절할 수 있다.
상기 (3) 단계에서는, 자기조립 입자의 기공 내로 침투된 혼합용액 중의 중합 가능한 전도성 고분자 단량체를 중합시키는데, 상기 중합은 열중합 또는 전기중합으로 수행되는 것이 바람직하다. 열중합 온도는 20~200℃, 바람직하게는 50~100℃의 범위이며, 상기 온도가 20℃보다 낮을 경우 중합에 필요한 시간이 매우 길며, 200℃보다 높을 경우 중합이 일어나지 않거나 낮은 전도도의 전도성 고분자가 중합되어 바람직하지 않다. 상기 열중합에 필요한 열은 온풍 또는 핫 플레이트, 오븐 등을 사용하여 공급될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 전기중합 시 전류는 0.05~1.0mA/cm2, 바람직하게는 0.1~0.3mA/cm2의 범위이며, 상기 전류가 0.05mA/cm2 보다 낮을 경우 고분자가 잘 중합되지 않으며, 1.0mA/cm2 보다 높을 경우 고분자의 중합 속도가 너무 빨라 불규칙한 구조를 얻게 되어 바람직하지 않다.
상기 (2) 단계에서 기판은 열중합인 경우 비수성 용매에 영향을 받지 않는 대부분의 세라믹 및 금속에 상관이 없으나 전기중합인 경우 전도성이 흐르는 기판이어야 한다. 여기서 전도성이 있는 부분은 균일하게 퍼져있다면 전 면적을 덥고 있지 않아도 무관하다.
상기와 같은 열중합이나 전기중합 결과, 상기 화학식 1 내지 4 중 어느 하나의 화학식으로 표시되는 화합물들로 표시되는 전도성 고분자 단량체가 중합되어 하기 화학식 5 내지 8로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 화학식으로 표시되는 전도성 고분자가 제공된다.
[화학식 5]
Figure 112012060593730-pat00005
[화학식 6]
Figure 112012060593730-pat00006
[화학식 7]
Figure 112012060593730-pat00007
[화학식 8]
Figure 112012060593730-pat00008
상기 화학식 5 내지 8에서,
상기 X, Y, Z 및 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 상기 화학식 1 내지 4에서 정의된 바와 같고,
상기 n은 1 내지 1000000의 자연수이다.
상기 (4) 단계에서는, 전도성 고분자 단량체의 자기조립 입자 내로의 침투 및 중합 후, 산 또는 용매를 이용하여 자기조립 입자를 선택적으로 제거하여 3차원 광결정의 반전된 오팔 구조체를 제조할 수 있다. 예로서, 자기조립 입자를 제거하기 위하여 버퍼화된 산화물 에칭 또는 HF 용액에 침지시키는 방법이 사용될 수 있다. 상기 (4) 단계는, 산화제 잔류물을 제거하는 과정을 포함할 수 있으며, 상기 산화제 잔류물을 제거하기 위한 용매로는, 예로서 알코올이 사용될 수 있다.
본 발명에 따라 중합 가능한 전도성 고분자 단량체는, 그 합성 방법이 매우 간단하고, 저렴하며, 작은 분자크기의 단량체로서 액체상으로 공급되기 때문에 잘 정렬된 자기조립 가능한 입자들 사이사이의 공간에 효과적으로 침투되며, 또한, 침투 후 열이나 전기에 의한 합성 방법이 매우 간단하고, 최종적으로 3차원 광결정 구조의 기공이 확보되기 때문에 3차원의 구조를 가지고 있으면서, 템플릿인 자기조립 입자의 나노 또는 마이크론 입자의 크기를 조절해줌으로써 특정 파장영역에서의 반사율이나 투과율을 효과적으로 조절할 수 있으며, 자기조립 입자의 조절이 자유로워 전도성 고분자로 된 광결정 구조의 기공크기 및 비표면적 제어가 자유롭고, 이에 따라 공간상의 모든 방향으로 광밴드 갭을 지녀 빛의 차단, 굴절 및 반사 효과가 우수한 3차원 광결정 오팔 구조체를 제공할 수 있으며, 전해질 형태의 선택에 있어서 제한을 받지 않으며, 고속의 액체상이나 전고체상(all solid-state)의 전기변색 소자로 이용될 수 있는 3차원의 반전 오팔 광결정 및 이를 이용한 전기 변색물질의 제조가 가능하고, 이를 향후 차세대형 유연 디스플레이의 전기변색 소자로 응용 시 경량성 및 휨 특성을 확보할 수 있다.
또한 본 발명은 값싼 단량체를 사용하므로 저비용 광 변색소자의 대량생산에 있어서 유리한 경제적인 장점도 갖는다.
도 1은 실리카 입자 기공 내에 중합된 고분자(PEDOT)가 증착된 단면의 FE-SEM 사진이다.
도 2는 실리카 입자의 기공에 PEDOT을 채운 뒤 실리카 입자를 제거한 FE-SEM 사진이다.
도 3은 실리카 입자의 기공에 고분자가 채워진 FE-SEM 사진이다.
도 4는 정렬된 실리카 입자를 포함하고 있는 전도성 고분자 필름의 사진(왼쪽)과 실리카 입자를 제거하고난 후의 사진(오른쪽)이다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며, 본 발명은 후술할 청구범위에 의해 정의될 뿐이다.
실시예 1
(1) 고분자 단량체와 산화제의 비수성 용매중 혼합용액 제조
비수성 용매로서 아세토니트릴 100중량부(50g)에 대하여, 고분자 단량체로서 에틸렌디옥시티오펜(EDOT:ethylenedioxythiophene)을 0.2중량부(0.1g), 산화제로서 리튬 퍼클로레이트를 1중량부(0.5g) 사용하여 혼합하였다.
(2) 전도성 고분자 단량체 혼합용액의 침투 단계
2.5마이크로미터 크기를 가진 상용의 단분산 실리카(SiO2) 입자를 상기 (1)단계에서 제조된 혼합용액에 담궜다.
상기 상용의 단분산 실리카 입자는 자연침전에 의한 자기조립법을 사용하여 제조된 것으로, 구체적으로는, 잘 분산된 실리카/에틸렌 글리콜 1부피 퍼센트 용액을 1㎝×1㎝ 기판위에 200마이크로리터를 떨어뜨린 뒤 기판을 지면과 평행으로 하루 동안 두어 자연침전되게 한 뒤 용매를 제거하여 오팔 구조체의 자기조립 단분산 실리카 입자를 수득하였다.
(3) 침투된 전도성 고분자 단량체의 중합
전기중합을 위해, 대전극으로 스테인리스 스틸을 사용하였으며, 전류는 0.2mA/cm2 의 세기로 일정하게 흘려주었다. 총 중합이 일어난 시간은 1시간이며, 이에 의하여, 화학식
Figure 112012060593730-pat00009
의 단량체 성분을 갖는 고분자 물질이 중합되었다. 중합된 고분자가 SiO2 기공 내에 채워진 결과물의 SEM 사진을 도 1에 나타내었다.
(4) 전도성 고분자 단량체를 이용한 반전된 오팔 구조를 가진 3차원 광결정 구조체의 제조
상기의 (3)단계로부터 얻어진, 전도성 고분자 중합체가 정렬된 SiO2층의 기공 내에 잘 침투되어 있는 결과물을, 에탄올 용매에 의해 세척하여 산화제 잔류물을 제거하고, 자연 건조시켰다. 이후 물 100중량부에 대해 HF 2중량부의 양으로 희석시킨 HF에 1시간 침지시킴으로써 SiO2를 선택적으로 제거하였다. SiO2 제거 후의 SEM 사진을 도 2a에 나타내었다. 도 2b는 도 2a에서도 관찰되는 벌집모양의 구조가 보다 명확하게 나타나게 찍은 SEM 사진으로, 가장 위층이 육각형 형태를 가지고 있으며, 각 구멍당 세개의 검은 구멍이 보이는데, 이는 공을 빽빽하게 쌓을 경우 정사면체의 모양을 가지면서 공이 쌓이는 부분에서 윗층의 공 하나는 아래의 공 세개와 연결되기 때문에 발생하는 구멍이다. 따라서, 이로부터 3차원 오팔구조를 가지고 있음을 확인할 수 있다.
실시예 2
(1) 고분자 단량체와 산화제의 비수성 용매중 혼합용액 제조
비수성 용매로서 부탄올 100중량부(4g)에 대하여, 에틸렌디옥시티오펜 6.25중량부(0.25g), 산화제로서 Fe(III) p-톨루엔술포네이트헥사하이드레이트를 67.5중량부(2.7g) 사용하여 혼합하였다.
(2) 전도성 고분자 단량체 혼합용액의 침투 단계
300나노미터 크기를 가진 단분산 실리카(SiO2) 입자 구조체에 상기 (1)단계에서 제조된 혼합용액을 떨어뜨린 뒤, 용액이 구조체의 빈 공간에 효과적으로 침투하게 하기 위해 진공 펌프를 이용하여 30분 이상 진공을 잡아주었다.
상기 단분산 실리카 입자는 테트라에틸 오르토실리케이트 3.5ml, 암모니아 4.5ml, 물 24ml 및 에탄올 67ml를 300rpm의 속도로 교반기에서 반응시켜 제조된 것으로, 자기조립으로서 메니스커스에 의한 자기조립법을 사용하여 제조되었으며, 구체적으로는, 20ml의 유리병에 잘 분산된 실리카/에탄올 1부피 퍼센트 용액 10ml를 넣은 뒤 기판을 지면과 수직으로 하루 또는 이틀동안 두어 오팔 구조체의 자기조립 단분산 실리카 입자를 수득하였다.
(3) 침투된 전도성 고분자 단량체의 중합
80℃의 열을 핫플레이트 위에 1분간 가하여 고분자 단량체의 열중합이 일어나도록 하였다. 이에 의하여, 화학식
Figure 112012060593730-pat00010
의 단량체 성분을 갖는 고분자 물질이 중합되었다. 중합된 고분자가 SiO2 기공 내에 채워진 결과물의 사진을 도 3에 나타내었다.
(4) 전도성 고분자 단량체를 이용한 반전된 오팔 구조를 가진 3차원 광결정 구조체의 제조
상기의 (3)단계로부터 얻어진, 전도성 고분자 중합체가 정렬된 SiO2층의 기공 내에 잘 침투되어 있는 결과물을, 에탄올 용매에 의해 세척하여 산화제 잔류물을 제거하고, 50℃ 오븐에서 건조시켰다. 이후 물 100중량부에 대해 HF 2중량부의 양으로 희석시킨 HF에 1시간 침지시킴으로써 SiO2를 선택적으로 제거하였다. SiO2 제거 전후의 사진을 도 4에 나타내었다.

Claims (6)

  1. 다음의 단계들을 포함하는, 3차원 구조의 반전된 광결정 오팔 구조체의 제조방법:
    (1) 중합가능한 전도성 고분자 단량체 및 산화제를 비수성 용매 중에 혼합하여 혼합용액을 제조하는 단계;
    (2) 기판 위에 나노미터 또는 마이크로미터 크기를 가진 입자의 자기조립된 구조체에 상기 혼합용액을 침투시키는 단계;
    (3) 상기 침투된 혼합용액 중의 전도성 고분자 단량체를 열중합 또는 전기중합시키는 단계; 및
    (4) 산 또는 용매를 이용하여 자기조립 입자를 제거하는 단계.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 (1)단계에서 사용되는 전도성 고분자 단량체는 하기 화학식 1 내지 4로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 화학식으로 표시되는 단량체인 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 반전된 광결정 오팔 구조체의 제조방법:
    [화학식 1]
    Figure 112012060593730-pat00011

    [화학식 2]
    Figure 112012060593730-pat00012

    [화학식 3]
    Figure 112012060593730-pat00013

    [화학식 4]
    Figure 112012060593730-pat00014

    상기 화학식 1 내지 4에서,
    상기 X는 S 또는 N 또는 Se 또는 Te이고,
    상기 Y는 I 또는 Br 또는 Cl 또는 F 또는 H이고,
    상기 Z는 O 또는 S 또는 N이고,
    상기 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소원자; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬에스테르기; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬카보네이트기로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, 상기에서 치환기는 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 (1) 단계에서 사용되는 비수성 용매는 디클로로메탄, 클로로포름, 아세토니트릴, 에틸렌 카보네이트, 프로필렌카보네이트, 부틸렌카보네이트, 디메틸비닐렌카보네이트, 비닐에틸렌 카보네이트, 메틸에틸카보네이트, 메틸프로필카보네이트, 메틸부틸카보네이트, 에틸프로필 카보네이트, 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 디프로필카보네이트, 디부틸카보네이트, 메탄올, 에탄올, 부탄올, 프로판올, 아이소프로필알콜, 헥산올, 헵탄올, 옥탄올, 데칸올 또는 이들의 다이올, 프로피온산메틸, 피발린산메틸, 피발린산부틸, 피발린산헥실, 피발린산옥틸, 옥살산디메틸, 옥살산에틸메틸, 옥살산디에틸, 테트라하이드로퓨란, 2-메틸테트라하이드로퓨란, 1,4-디옥세인, 1,2-디메톡시에탄, 1,2-디에톡시에탄, 1,2-디부톡시에탄, 디메틸포름아마이드, 인산트리메틸, 인산트리부틸, 인산트리옥틸, 디비닐술폰, γ-부티로락톤, δ-발레로락톤, α-안겔리카락톤, 아디포니트릴, 1,4-프로판 술톤, 1,4-부탄디올 디메탄술포네이트, 프로필렌술파이트, 글리콜술페이트, 프로필렌술페이트, 디프로파길술파이트, 메틸프로파길술파이트, 에틸프로파길술파이트, 프로필렌술파이트, 글리콜술페이트, 프로필렌술페이트, 톨루엔, 헥산, 자일렌 및 아세톤으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 용매인 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 반전된 광결정 오팔 구조체의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 (1) 단계에서 상기 전도성 고분자 단량체는 상기 비수성 용매 100중량부 당 0.01 내지 100중량부의 양으로 사용되는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 반전된 광결정 오팔 구조체의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 (3) 단계에서의 중합은 전기중합으로 수행되고, 전기중합시 전류는 0.05~1.0mA/㎠의 범위인 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 반전된 광결정 오팔 구조체의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 (3) 단계에서의 중합은 열중합으로 수행되고, 열중합 온도는 50~200℃인 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 반전된 광결정 오팔 구조체의 제조방법.
KR1020120082898A 2012-07-30 2012-07-30 전도성 고분자를 이용한 3차원 반전 오팔 광결정 구조체의 제조방법 KR101410769B1 (ko)

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