KR101752267B1 - 전도성 고분자로 안정화된 전자화물 및 그 제조방법 - Google Patents

전도성 고분자로 안정화된 전자화물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전도성 고분자에 의해 안정화된 전자화물 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명의 안정화 전자화물은, Ca2N 등 전자가 1차원 또는 2차원의 공간에 존재하는 전자가 방출되기 쉬운 열린 구조의 전자화물에 대한 대기 중 및 수증기 중에서의 안정성을 확보할 수 있다. 본 발명의 안정화 전자화물은 또한, 일함수가 약 2.6 eV로 상용 전자방출 소재인 Mo의 일함수 4 eV 대비 30% 이상 낮은 값을 나타내어 전자방출 특성이 우수하므로, 이를 FED, LED 및 형광관에 적용하면 기존 디바이스 구조의 변경 없이 낮은 구동 전압에서 큰 방출 전류를 얻을 수 있어 디바이스의 기능 향상에 기여할 수 있다.

Description

전도성 고분자로 안정화된 전자화물 및 그 제조방법{Conducting Polymer Stabilized Electride and Process for Preparing the Same}
본 발명은 전도성 고분자에 의해 안정화된 전자화물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근, 전자궤도가 아닌 물질 내의 특정 공간에 높은 밀도의 전자가 존재하는 전자화물에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 물질 내의 0차원, 1차원, 2차원의 공간에 전자가 존재하는 특징으로 전자소재, 자성소재, 및 촉매소재로 응용 가능한 다양한 기능특성을 나타내고 있다. 특히, 알칼리류 또는 알칼리토류 금속과 동등한 수준의 매우 낮은 일함수를 나타내어 필드 이미션 디스플레이(FED, Field Emission Display), 조명용 LED(Light Emitting Diode) 등에 필수적인 전자방출 및 전자주입 소재로의 응용이 기대된다.
전자방출 물질로 사용되고 있는 Mo 등 금속의 일함수가 4 eV 수준인 점을 고려하면, 실제 소재로 구현된 전자화물인 0차원 12CaO·7Al2O3와 2차원 Ca2N, Hf2S 등은 3 eV 이하의 매우 낮은 일함수에 의해 우수한 전자방출 특성을 나타낼 수 있다. 따라서, 공기 중 및 수증기 중에서 안정한 전자화물을 제조한다면 Mo 대비 우수한 특성의 전자원을 구현할 수 있다.
전자가 1차원 또는 2차원의 공간에 존재하는 전자화물의 경우 전자가 방출되기 쉬운 열린 구조가 전자화물 분말 표면에 노출될 수 있어 대기 중 및 수증기 중에서 분해되어 전자화물의 특성이 없는 물질로 변하는 문제로 응용분야가 제한된다. 따라서, 응용분야 확대를 위해서는 전자화물 분말을 대기 중 및 수증기 중에서 안정화하는 것이 필수적이다.
본 발명자들은 2차원 전자화물인 Ca2N의 안정화 연구를 진행하던 중 Ca2N 분말 표면에 전도성 고분자를 코팅함에 의해 전자방출 특성을 유지하면서 공기 중 및 수증기 중에서 안정한 전자화물을 개발하였다.
따라서, 본 발명은 전자가 방출되기 쉬운 열린 구조를 형성하고 있는 1차원 또는 2차원 전자화물을 안정화시키는 방법 및 안정화된 전자화물을 제공한다.
본 발명은 Ca2N, 12CaO·7Al2O3, Sr2N, Ba2N, Y2C, Gd2C 및 Hf2S로 이루어진 군에서 선택되는 전자화물; 및 상기 전자화물에 코팅된 전도성 고분자를 포함하는 안정화 전자화물을 제공한다.
상기 전도성 고분자는 polystyrene, polyaniline, polypyrrole, poly(p-phenylene vinylene) (PPV), polycarbazoles, poly(p-phenylene sulfide) (PPS), poly(thiophene)s (PT), poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT), polyethylene oxide (PEO) 또는 poly(p-phenylene oxide) (PPO)가 사용될 수 있다.
상기 전도성 고분자는 상기 피코팅 전자화물 부피 대비 0.001%내지 10%의 부피비를 갖는 것이 바람직하다.
상기 전자화물의 일함수와 상기 전도성 고분자의 LUMO의 차가 0보다 작은 것이 바람직하다.
상기 전자화물은 전자가 2차원 구조로 국재화된 구조일 수 있다.
상기 전자화물은 전자가 1차원 구조로 국재화된 구조일 수 있다.
본 발명은 또한, (a) 용매에 전도성 고분자를 첨가한 후 가열하여 용융하는 단계; (b) 단계(a)에서 얻어진 물질에 Ca2N, 12CaO·7Al2O3, Sr2N, Ba2N, Y2C, Gd2C 및 Hf2S로 이루어진 군에서 선택되는 전자화물 분말을 넣고 혼합하여 상기 전자화물 분말의 표면에 전도성 고분자를 코팅하는 단계; 및 (c) 단계 (b)에서 얻어진 물질을 건조하는 단계를 포함하는 안정화 전자화물의 제조방법을 제공한다.
상기 용매는 dimethyl sulfoxide (DMSO), cyclohexane, hexane, benzene, toluene, chloroform, diethyl ether, dichloromethane, tetrahydrofuran(THF), ethyl acetate, acetone, dimethylformamide(DMF) 및 acetonitrile(MeCN)로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 안정화 전자화물의 제조방법을 제공한다.
상기 전도성 고분자는 polystyrene, polyaniline, polypyrrole, poly(p-phenylene vinylene) (PPV), polycarbazoles, poly(p-phenylene sulfide) (PPS), poly(thiophene)s (PT), poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT), polyethylene oxide (PEO) 및 poly(p-phenylene oxide) (PPO)로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 (a) 단계의 가열은 40oC 내지 190oC에서 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한, 상기 본 발명에 따른 안정화 전자화물을 포함하는 필드 이미션 디스플레이(FED, Field Emission Display)를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 본 발명에 따른 안정화 전자화물을 포함하는 조명용 LED(Light Emitting Diode)를 제공한다.
본 발명에 의해, Ca2N 등 전자가 1차원 또는 2차원의 공간에 존재하는 전자가 방출되기 쉬운 열린 구조의 전자화물에 대한 대기 중 및 수증기 중에서의 안정성을 확보할 수 있다.
본 발명에서 제공되는 전도성 고분자가 코팅된 전자화물 분말은 공기 중 및 수증기 중에서 안정하며 전자화물의 일함수와 전도성 고분자의 Lowest Unoccupied Molecular Orbital(LUMO)의 차가 0보다 작은 특성의 전도성 고분자의 코팅으로 전자화물의 전자방출 특성을 유지할 수 있다.
본 발명에서 제공되는 전도성 고분자가 코팅된 Ca2N 등의 전자화물은 일함수가 약 2.6 eV로 상용 전자방출 소재인 Mo의 일함수 4 eV 대비 30% 이상 낮은 값을 나타내어 전자방출 특성이 우수하므로, 이를 FED, LED 및 형광관에 적용하면 기존 디바이스 구조의 변경 없이 낮은 구동 전압에서 큰 방출 전류를 얻을 수 있어 디바이스의 기능 향상에 기여할 수 있다.
본 발명에서 제공되는 전자화물 분말을 전도성 고분자로 코팅하는 물질 제조방법을 사용함으로써, 단순한 열처리, 혼합 및 건조 공정으로 안정화된 전자화물을 대량 제조할 수 있다.
본 발명에서 제공되는 안정화된 전자방출 물질은 제조가 용이하고 낮은 구동전압으로 전자를 방출할 수 있다. 따라서 동일한 인가전압 기준으로 상대적으로 큰 방출 전류를 형성하는 전자 이미터의 구현을 가능하게 하여 저전압 구동 FED, 형광관 및 조명장치에 적용될 수 있다.
도 1은 1차원 및 2차원 전자화물 모식도이다.
도 2는 본 발명의 전자화물인 전도성 고분자가 코팅된 Ca2N의 모식도이다. Ca2N의 층간에 국재화된 전자층이 전자방출 특성의 근원이 된다. LUMO가 전자화물의 일함수 보다 큰 전도성 고분자를 코팅하면 외부로부터 산소의 유입을 방지하여 안정한 구조를 형성함과 동시에 전자화물의 전자방출 특성을 유지할 수 있다.
도 3은 실시예 1에서 제조된 Ca2N 분말의 광학현미경 사진이다.
도 4는 실시예 1에서 제조된 Ca2N 분말과 Ca2N 분말을 공기 중에서 100 시간 보관한 후의 X-선 회절 분석 결과이다.
도 5는 실시예 1에서 제조된 Ca2N 분말 및 Ca2N 분말을 공기 중에서 100 시간 보관한 후의 분말 사진이다.
도 6은 실시예 2에서 제조된 Ca2N 분말에 polyaniline을 코팅한 분말의 광학현미경 사진이다.
도 7은 실시예 2에서 제조된 Ca2N 분말에 polyaniline을 코팅한 분말과 이 분말을 공기 중에서 100 시간 보관한 후의 X-선 회절 분석 결과이다.
도 8은 실시예 2에서 제조된 Ca2N 분말에 polyaniline을 코팅한 분말과 이 분말을 공기 중에서 100 시간 보관한 후의 분말 사진이다.
도 9는 실시예 3에서 제조된 Ca2N 분말에 polystyrene을 코팅한 분말의 광학현미경 사진이다.
도 10은 실시예 3에서 제조된 Ca2N 분말에 polystyrene을 코팅한 분말과 이 분말을 공기 중에서 100 시간 보관한 후의 X-선 회절 분석 결과이다.
도 11은 실시예 3에서 제조된 Ca2N 분말에 polystyrene을 코팅한 분말과 이 분말을 공기 중에서 100 시간 보관한 후의 분말 사진이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다.
본 명세서에서 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적 설명이 생략될 수 있다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
이하, 본 발명에 따른 안정화 전자화물에 대해 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따라, 하기 화학식 1로 표시되는 조성의 전자화물 분말에 전도성 고분자가 코팅된 복합체형 전자화물이 제공된다.
<화학식 1>
Ca2N
상기 전자화물은 분말(powder) 또는 벌크상(bulk)일 수 있다. 상기 벌크상 전자화물은 가압에 의하여 제조되는 가압물 또는 소결에 의하여 제조되는 소결물일 수 있다.
상기 복합체형 전자화물은 Ca2N 대신 12CaO·7Al2O3, Sr2N, Ba2N, Y2C, Gd2C 또는 Hf2S 등의 전자화물 분말에 전도성 고분자를 코팅함으로써 형성될 수도 있다.
이때, 상기 전도성 고분자는 상기 피코팅 전자화물 부피 대비 0.001%내지 10%의 부피비를 갖는 것이 바람직하다. 전도성 고분자의 부피비가 상기 범위의 상한을 초과하는 경우 전자전달 효율이 현저히 저감하며, 상기 범위의 하한보다 작을 경우 안정성의 유지가 어려워 바람직하지 못하다.
상기 전도성 고분자는 polystyrene, polyaniline, polypyrrole, poly(p-phenylene vinylene) (PPV), polycarbazoles, poly(p-phenylene sulfide) (PPS), poly(thiophene)s (PT), poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT), polyethylene oxide (PEO) 및 poly(p-phenylene oxide) (PPO) 등이 바람직하게 사용될 수 있다.
상기와 같은 구성의 안정화 전자화물은 Ca2N 등 전자가 1차원 또는 2차원의 공간에 존재하는 전자가 방출되기 쉬운 열린 구조의 전자화물에 대한 대기 중 및 수증기 중에서의 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 상기 안정화 전자화물은 공기 중 및 수증기 중에서 안정할 뿐만 아니라 전자화물의 일함수와 전도성 고분자의 Lowest Unoccupied Molecular Orbital(LUMO)의 차가 0보다 작은 특성의 전도성 고분자를 코팅함으로써 전자화물의 전자방출 특성을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따라, (a) dimethyl sulfoxide(DMSO)에 polyaniline을 놓고 열처리하여 용융하는 단계; (b) 단계(a)에서 얻어진 물질에 Ca2N 분말을 넣고 혼합하여 Ca2N 분말 표면에 polyaniline을 코팅하는 단계; 및 (c) DMSO의 제거를 위해 건조함에 의한 전도성 고분자가 코팅된 전자화물 분말의 제조방법이 제공된다.
상기 단계(a)는 코팅을 위한 전도성 고분자를 용매에 용해하는 단계이다.
구체적으로, 1~5 중량비의 polyaniline을 DMSO가 담긴 비이커에 넣고 이를 hot plate를 이용하여 60oC로 가열하여 polyaniline을 DMSO에 용해한다.
상기 전도성 고분자 용해를 위한 용매는 DMSO를 이용할 수 있으나, 반드시 이로 한정되지 않으며 polyaniline을 용해할 수 있는 용매라면 모두 가능하다.
상기 단계(b)는 전자화물 분말에 polyaniline을 코팅하는 단계이다.
구체적으로, 단계(a)에서 제조한 용액에 5~10 중량비의 Ca2N 분말을 넣고 5~10시간 동안 magnetic stirrer를 이용하여 교반한다.
상기 단계(c)는 용매로 사용한 DMSO를 제거하는 공정으로 상온에서 건조하는 단계이다.
구체적으로, 단계(b)에서 제조한 혼합물을 거름종이를 이용하여 1차 분리한 후, 이를 상온에서 건조하여 DMSO를 완전히 제거함에 의해 polyaniline이 코팅된 전자화물 분말을 제조한다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따라, (a) cylcohexane에 polystyrene을 놓고 열처리하여 용융하는 단계; (b) 단계(a)에서 얻어진 물질에 Ca2N 분말을 넣고 혼합하여 Ca2N 분말 표면에 polystyrene을 코팅하는 단계; 및 (c) cylcohexane의 제거를 위해 건조함에 의한 전도성 고분자가 코팅된 전자화물 분말의 제조방법이 제공된다.
상기 단계(a)는 코팅을 위한 전도성 고분자를 용매에 용해하는 단계이다.
구체적으로, 1~5 중량비의 polystyrene을 cylcohexane이 담긴 비이커에 넣고 이를 hot plate를 이용하여 60oC로 가열하여 polyaniline을 DMSO에 용해한다.
상기 전도성 고분자 용해를 위한 용매는 cylcohexane을 이용할 수 있으나, 반드시 이로 한정되지 않으며 polystyrene을 용해할 수 있는 용매라면 모두 가능하다.
상기 단계(b)는 전자화물 분말에 polystyrene을 코팅하는 단계이다.
구체적으로, 단계(a)에서 제조한 용액에 5~10 중량비의 Ca2N 분말을 넣고 5~10시간 동안 magnetic stirrer를 이용하여 교반한다.
상기 단계(c)는 용매로 사용한 cyclohexane을 제거하는 공정으로 상온에서 건조하는 단계이다.
구체적으로, 단계(b)에서 제조한 혼합물을 거름종이를 이용하여 1차 분리한 후, 이를 상온에서 건조하여 cyclohexane을 완전히 제거함에 의해 polystyrene이 코팅된 전자화물 분말을 제조한다.
<실시예 1> Ca 2 N 분말 제조 및 분석
Ca을 약 0.1mm 두께로 얇게 편 후에 약 6mm2 넓이로 잘라준다. Ca 0.25~0.30g과 Ca3N2 0.70~0.75g을 잘 섞어준 후, 10파이 몰드에 채워 넣는다. 유압기를 이용하여 20~30MPa의 압력을 가해준다. 유압기로 만든 펠렛이 유리관과 반응하지 않게끔 Mo foil로 감싸준다. 열처리는 2~4시간 동안 200~400도까지 올린 후에 2~4시간 유지, 2~4시간 동안 700~900도까지 올린 후에 40~60시간 유지한다. 열처리 후에 유리관을 찬물에 담가서 급격히 온도를 떨어트린다. 열처리 동안 진공펌프를 이용하여 유리관 안을 진공상태로 유지시킨다.
도 3은 광학현미경 사진이다. 아무 처리하지 않은 Ca2N은 산화속도가 빠르기 때문에 투명한 기판과 N-greese를 이용하여 공기가 통하지 않게끔 처리한 후에 측정하였다. 사진을 통해 유리기판 위에 아무 처리하지 않은 Ca2N만 놓여 있는 것을 볼 수 있다.
도 4는 X-선 회절 분석 결과이다. 아무 처리를 하지 않은 Ca2N과 100시간 동안 공기 중에 꺼내놓은 Ca2N의 피크들이 전혀 다른 회절각에서 나타나는 것을 볼 수 있다. 이를 통해 공기 중에서 Ca2N이 산화되었다는 것을 알 수 있다.
도 5는 합성한 물질을 공기 중에 꺼내놓은 사진이다. 아무 처리를 하지 않은 Ca2N은 공기 중에 꺼내자마자 산화가 시작되는 것을 볼 수 있다. 3분 뒤에는 대부분 흰색을 띄는 것을 볼 수 있다. 이것은 도4의 X-선 회절 분석 결과와 마찬가지로 아무 처리를 하지 않은 Ca2N의 산화가 일어난 것을 확인할 수 있다.
<실시예 2> Polyaniline이 코팅된 Ca 2 N 분말 제조 및 분석
Dimethyl sulfoxide(DMSO)에 1~5 중량비의 polyaniline을 넣고 이를 hot plate를 이용하여 60oC로 가열한 뒤 magnetic stirrer를 이용하여 교반시킨다. Polyaniline이 다 녹은 걸 확인 한 후에 5~10 중량비의 Ballmill된 Ca2N을 넣고 magnetic stirrer를 이용하여 5~10시간동안 교반시킨다. 드라이아이스를 이용하여 온도를 0~10oC까지 낮춘 후에 마이크로피펫을 이용하여 유리기판 위에 떨어트린다. DMSO가 모두 증발할 수 있도록 hot plate를 이용하여 고온에서 건조시킨다.
도 6은 광학현미경 사진으로, polyaniline 안에 Ca2N 입자들이 존재하는 것을 확인할 수 있다. 아무 처리를 하지 않은 Ca2N과는 달리 산화가 되지 않으므로 공기 중에 꺼내놓고 측정하였다.
도 7은 X-선 회절 분석 결과를 보여준다. 아무 처리를 하지 않은 Ca2N의 회절각과 동일한 위치에서 피크가 나타나는 것으로 보아, 합성 과정에서 Ca2N의 산화가 일어나지 않았다는 것을 알 수 있다. 또한 100시간 뒤에 측정한 결과도 동일한 위치에서 피크가 나타나는 것을 확인 할 수 있다.
도 8은 합성한 물질을 공기 중에 꺼내놓은 사진이다. 아무 처리를 하지 않은 Ca2N과는 다르게 100시간 후에도 검정색을 띄는 것을 볼 수 있다. 이것은 도 8의 X-선 회절 분석 결과와 마찬가지로 polyaniline 안에 있는 Ca2N의 산화가 일어나지 않았다는 것을 알 수 있다.
<실시예 3> Polystyrene이 코팅된 Ca 2 N 분말 제조 및 분석
Cyclohexane에 1~5 중량비의 polystyrene을 넣고 이를 hot plate를 이용하여 60oC로 가열한 뒤 magnetic stirrer를 이용하여 교반시킨다. polystyrene이 다 녹은 걸 확인 한 후에 5~10 중량비의 Ballmill된 Ca2N을 넣고 magnetic stirrer를 이용하여 5~10시간동안 교반시킨다. 드라이아이스를 이용하여 온도를 0~10oC까지 낮춘 후에 마이크로피펫을 이용하여 유리기판 위에 떨어트린다. polystyrene이 모두 증발할 수 있도록 hot plate를 이용하여 고온에서 건조시킨다.
도 9는 광학현미경 사진으로, polystyrene 안에 Ca2N 입자들이 존재하는 것을 확인할 수 있다. 아무 처리를 하지 않은 Ca2N과는 달리 산화가 되지 않으므로 공기 중에 꺼내놓고 측정하였다.
도 10은 X-선 회절 분석 결과를 보여준다. 아무 처리를 하지 않은 Ca2N의 회절각과 동일한 위치에서 피크가 나타나는 것으로 보아, 합성 과정에서 Ca2N의 산화가 일어나지 않았다는 것을 알 수 있다. 또한 100시간 뒤에 측정한 결과도 동일한 위치에서 피크가 나타나는 것을 확인 할 수 있다.
도 11은 합성한 물질을 공기 중에 꺼내놓은 사진이다. 아무 처리를 하지 않은 Ca2N과는 다르게 100시간 후에도 검정색을 띄는 것을 볼 수 있다. 이것은 도 8의 X-선 회절 분석 결과와 마찬가지로 polystyrene 안에 있는 Ca2N의 산화가 일어나지 않았다는 것을 알 수 있다.

Claims (12)

  1. Ca2N, 12CaO·7Al2O3, Sr2N, Ba2N, Y2C, Gd2C 및 Hf2S로 이루어진 군에서 선택되는 전자화물; 및
    상기 전자화물에 코팅된 전도성 고분자를 포함하며,
    상기 전자화물의 일함수와 상기 전도성 고분자의 LUMO의 차가 0보다 작은 것을 특징으로 하는 안정화 전자화물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 고분자는 polystyrene, polyaniline, polypyrrole, poly(p-phenylene vinylene) (PPV), polycarbazoles, poly(p-phenylene sulfide) (PPS), poly(thiophene)s (PT), poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT), polyethylene oxide (PEO) 및 poly(p-phenylene oxide) (PPO)로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 안정화 전자화물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 고분자는 상기 전자화물 부피 대비 0.001%내지 10%의 부피비를 갖는 것을 특징으로 하는 안정화 전자화물.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    전자가 2차원 구조로 국재화된 구조인 것을 특징으로 하는 안정화 전자화물.
  6. 제1항에 있어서,
    전자가 1차원 구조로 국재화된 구조인 것을 특징으로 하는 안정화 전자화물.
  7. (a) 용매에 전도성 고분자를 첨가한 후 가열하여 용융하는 단계; (b) 단계(a)에서 얻어진 물질에 Ca2N, 12CaO·7Al2O3, Sr2N, Ba2N, Y2C, Gd2C 및 Hf2S로 이루어진 군에서 선택되는 전자화물 분말을 넣고 혼합하여 상기 전자화물 분말의 표면에 전도성 고분자를 코팅하는 단계; 및 (c) 단계 (b)에서 얻어진 물질을 건조하는 단계를 포함하는 안정화 전자화물의 제조방법
  8. 제7항에 있어서,
    상기 용매는 dimethyl sulfoxide (DMSO), cyclohexane, hexane, benzene, toluene, chloroform, diethyl ether, dichloromethane, tetrahydrofuran(THF), ethyl acetate, acetone, dimethylformamide(DMF) 및 acetonitrile(MeCN)로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 안정화 전자화물의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 전도성 고분자는 polystyrene, polyaniline, polypyrrole, poly(p-phenylene vinylene) (PPV), polycarbazoles, poly(p-phenylene sulfide) (PPS), poly(thiophene)s (PT), poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT), polyethylene oxide (PEO) 및 poly(p-phenylene oxide) (PPO)로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 안정화 전자화물의 제조방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 (a) 단계의 가열은 40oC 내지 190oC에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 안정화 전자화물의 제조방법.
  11. 제1항 내지 제3항, 제5항, 제6항 중 어느 한 항에 따른 안정화 전자화물을 포함하는 필드 이미션 디스플레이(FED, Field Emission Display).
  12. 제1항 내지 제3항, 제5항, 제6항 중 어느 한 항에 따른 안정화 전자화물을 포함하는 조명용 LED(Light Emitting Diode).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010016104A (ja) * 2008-07-02 2010-01-21 Kobelco Kaken:Kk 太陽電池
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JP2010016104A (ja) * 2008-07-02 2010-01-21 Kobelco Kaken:Kk 太陽電池
JP2014024712A (ja) 2012-07-26 2014-02-06 Tokyo Institute Of Technology 窒化物エレクトライド及びその製法
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