KR101796859B1 - Light amplifying layer comprising 3-dimensional organic framework and optical device having the layer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광증폭층에 관한 것으로, 구체적으로는 3차원 다공성 유기 구조체를 사용한 광증폭층에 관한 것이다.The present invention relates to an optical amplification layer, and more particularly to an optical amplification layer using a three-dimensional porous organic structure.
과학기술이 발전함에 따라 나노 단위의 물질이 조절가능하게 되어 나노입자 혹은 나노단위의 주기성과 규칙성을 갖는 물질들을 비교적 자유롭게 디자인하고 구현할 수 있게 되었다. 이런 나노입자 혹은 나노단위 주기성을 이용하여 기존의 광학현상과 다른 현상들을 다루는 나노광학이 광학 분야에 새로운 주목을 받으며 많은 연구가 이루어지고 있다. As science and technology develops, nanoscale materials can be controlled and materials with periodicity and regularity of nanoparticles or nano units can be designed and implemented relatively freely. Nano-optics, which deals with existing optical phenomena and other phenomena using such nanoparticles or nanometer unit periodicity, is attracting new attention in the field of optics, and many studies have been made.
나노광학 초기에는 나노입자를 이용한 밴드갭 조절부터 시작되어 주기적이고 규칙적인 배열에 따른 구조색 특성을 반영하는 광결정 연구가 활발히 진행되었다. 그 이후 적용 가능한 파장보다 훨씬 작은 단위의 주기성과 규칙성을 갖는 메타물질이 발표되었다.In the early days of nano-optics, photonic crystal research has been actively carried out, beginning with controlling the band gap using nanoparticles and reflecting structural color characteristics according to periodic and regular arrangement. Since then metamaterials have been announced that have a much smaller periodicity and regularity than applicable wavelengths.
규칙적이고 주기적인 구조적 특성으로부터 비롯되는 다양한 새로운 특성을 갖는 메타물질은 1968년 러시아의 물리학자 빅토르 베셀라고(Victor Veselago)에 의해 최초로 제안된 이후[SOV PHYS USPEKHI, 1968, 10 (4), 509-514] 다양한 실험들을 통하여 실제로 기가헤르츠 대역에 대하여 음의 유전율과 음의 투과율을 갖는 메타물질[Phys. Rev. Lett., 4, 4184, (2000)]과 기가헤르츠 대역의 전자기파에 대하여 음의 굴절율을 갖는 메타물질이 실험적으로 보고되었다.[Science, 2001, 292, 5514, 77-79]Meta-materials with various new properties resulting from regular and periodic structural properties were first proposed by Victor Veselago, a physicist in Russia in 1968 [SOV PHYS USPEKHI, 1968, 10 (4), 509- 514] Through a variety of experiments, a meta-material with a negative permittivity and negative transmittance against the gigahertz band [Phys. Rev. Lett., 4, 4184, (2000)] and a meta-material having a negative refractive index for electromagnetic waves in the gigahertz band have been experimentally reported [Science, 2001, 292, 5514, 77-79]
그 이후 음의 굴절율을 갖는 메타물질이 갖는 큰 손실과 불투명한 상태 등의 다양한 문제를 해결하기 위해 0에 가까운 유전율을 갖는 물질에 관한 연구가 활발하게 진행되었고, 금속과 반도체를 이용하여 0에 가까운 유전율을 갖는 물질을 형성할 수 있었다. 한편, 나노입자에서 출발한 플라즈모닉스도 나노 광학을 이끌어 가고 있는 한 축인데, 최근 위상학적 절연체 특성이 있는 물질들이 규칙적이고 주기적으로 배열함에 따라 질량이 없는 페르미온 거동을 하는 디락 전자에 의해 플라즈몬 현상이 발현되는 것이 알려졌다.In order to solve various problems such as a large loss and opaque state of a meta material having a negative refractive index thereafter, studies have been actively conducted on materials having a dielectric constant near zero, A material having a dielectric constant could be formed. Plasmonics originating from nanoparticles is also an axis that leads to nano-optics. Recently, as materials with topological insulator properties are arranged regularly and periodically, plasmonic phenomena caused by Dirac electrons, which have a massless Fermion behavior ≪ / RTI >
상기 기술한 0에 가까운 유전율을 갖는 물질과 디락 전자에 기인한 플라즈몬 현상은 공통적으로 광자를 증폭할 수 있는 특성을 갖게 된다. 그러나 기존의 많은 0에 가까운 유전율을 갖는 물질과 디락 전자를 갖는 위상학적 절연체가 금속이나 무기반도체 기반으로 형성되었기 때문에, 금속이나 무기반도체가 갖는 물질의 자체적인 음의 유전율에 의한 큰 반사손실과 자유전자에 의한 옴닉 손실(ohmnic loss) 등의 문제는 여전히 해결되지 못하고 있는 상황이다The above-described material having a dielectric constant close to zero and a plasmon phenomenon due to dirac electrons commonly have a characteristic capable of amplifying a photon. However, since the conventional topological insulator having a dielectric constant close to zero and a dirac electron is formed on the basis of a metal or an inorganic semiconductor, a large reflection loss due to the inherent negative dielectric constant of the material of a metal or an inorganic semiconductor, The problem of ohmnic loss due to electrons has not been solved yet
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 금속 또는 무기반도체가 아닌 유기물을 사용하여 투명하면서 0에 가까운 유전율을 나타내고 위상학적 절연체로서 디락 전자에 의한 플라즈몬을 통해 광증폭이 가능한 층을 제공함에 있다.The object of the present invention is to provide a layer which is transparent and has a dielectric constant close to zero using organic materials other than metals or inorganic semiconductors and capable of optical amplification through plasmon by Dirac electrons as a topological insulator.
상기 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 광학층의 일 실시예를 제공한다. 상기 광학층은 하기 화학식 1로 표시되는 다수 개의 단위 유기분자들을 구비한다.According to one aspect of the present invention, an optical layer is provided. The optical layer has a plurality of unit organic molecules represented by the following formula (1).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서, In Formula 1,
Ar은 6 내지 46 멤버의 호모사이클릭 방향족 고리 또는 헤테로사이클릭 방향족 고리이고,Ar is a 6- to 46-membered homocyclic aromatic ring or a heterocyclic aromatic ring,
-A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 상기 Ar의 치환 위치들(substitution positions) 중 바로 인접한 위치들에 결합되어 있고,-A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to immediately adjacent ones of the substitution positions of Ar However,
m은 1 내지 8의 정수이고,m is an integer of 1 to 8,
A1과 A2는 서로에 관계없이, 또는 이고,A 1 and A 2 , independently of each other, or ego,
L1과 L2는 서로에 관계없이, , , , , , , , , 또는 이고, E, E1, 및 E2는 서로에 관계없이 O 또는 S이고, n1과 n2는 서로에 관계없이 0 또는 1이고,L 1 and L 2 , independently of each other, , , , , , , , , or E, E 1 , and E 2 are independently of each other O or S, n 1 and n 2 are independently 0 or 1,
Y1과 Y2는 서로에 관계없이 이고, a1, a2, a3, b1, 및 b2는 서로에 관계없이 0내지 30의 정수이며, a1+a2+a3+b1+b2는 3 내지 30의 정수이고,Y < 1 > and Y < 2 > And a 1 , a 2 , a 3 , b 1 , and b 2 are independently an integer of 0 to 30, and a 1 + a 2 + a 3 + b 1 + b 2 is an integer of 3 to 30 ,
P1, P2, 및 P3는 서로에 관계없이 -CRaRb- 또는 -(CRaRb)rO-이고, r은 1 내지 3의 정수이고, P 1 , P 2 and P 3 independently of one another are -CR a R b - or - (CR a R b ) r O-, r is an integer of 1 to 3,
Q1 및 Q2는 서로에 관계없이 q1-(p1)c1-q2-(p2)c2-q3이고, q1과 q3는 서로에 관계없이 또는 이고, q2는 탄소에 결합된 수소기가 F, Cl, Br, 또는 I로 치환되거나 혹은 비치환된 , , , , , , , , 또는 이고, p1과 p2는 서로에 관계없이 -CRaRb- 이고, c1과 c2는 서로에 관계없이 0 내지 2의 정수이고,Q 1 and Q 2 are independently of each other q 1 - (p 1 ) c 1 -q 2 - (p 2 ) c 2 -q 3 , and q 1 and q 3 independently of each other or , Q < 2 > is hydrogen or a group in which the hydrogen group bonded to the carbon is substituted by F, Cl, Br, or I, , , , , , , , , or , P 1 and p 2 are independently of each other -CR a R b -, c 1 and c 2 are integers of 0 to 2,
X1과 X2는 서로에 관계없이 -CRcRdRe, -OH, -COOH, -CHO, -SH, -COCRcRdRe, -COOCRcRdRe, -CRc=CRdRe, -CN, -N=C=O, -C=N=N-CRcRdRe, -C≡CRa, -NHCRcRdRe, 또는 -NH2이고,X 1 and X 2 are independently selected -CR c R d R e, -OH , -COOH, -CHO, -SH, -COCR c R d R e, -COOCR c R d R e, -CR c = and CR d R e, -CN, -N = c = O, -C = N = N-CR c R d R e, -C≡CR a, -NHCR c R d R e, or -NH 2,
Ra와 Rb는 서로에 관계없이 H, F, Cl, Br, 또는 I이고, R a and R b are independently H, F, Cl, Br, or I,
Rc, Rd, 및 Re는 서로에 관계없이 H, F, Cl, Br, 또는 I이고,R c , R d , and R e are independently H, F, Cl, Br, or I,
U는 시아노기, 히드록실기, 불소, 염소, 아이오드, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1내지 15의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 15의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 15의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 15의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 15의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 15의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬술폰기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬메르캅토기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬티오시안기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 또는 15의 알킬인산기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬니트로소기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬니트릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬이소티오시안산기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬이소시안산기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬시안산기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬아조기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬아지드기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 케티민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알디민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 아마이드기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 3 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 3 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 3 내지 24의 아릴옥시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 및 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기 중에서 선택되는 어느 하나이고,U represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number of 3 to 15 A substituted or unsubstituted C2-C15 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C2-C15 alkynyl group, a substituted or unsubstituted C6-C15 aryl group, a substituted or unsubstituted C2-C20 alkynyl group, A substituted or unsubstituted arylalkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylalkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylsulfone group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylmercapto group having 1 to 15 carbon atoms, Or a substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylphosphoryl group having 1 or 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number 1 A substituted or unsubstituted C1-C15 alkylthio group, a substituted or unsubstituted C1-C15 alkylthryl group, a substituted or unsubstituted C1-C15 alkyl isothiocyanic group, a substituted or unsubstituted C1- A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, A substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, a ketimine group having 1 to 15 carbon atoms, an aldimine group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted amido group having 1 to 15 carbon atoms, an arylalkyl group having 6 to 24 carbon atoms, , An arylamino group having 3 to 24 carbon atoms, an arylsilyl group having 3 to 24 carbon atoms, an aryloxy group having 3 to 24 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 24 carbon atoms, and an alkylamino group having 1 to 24 carbon atoms Which is selected,
o는 0 내지 16 사이의 정수이다.o is an integer between 0 and 16;
상기 3차원 유기 구조체는 동일 층 내에서 서로 인접하는 한 쌍의 단위 유기분자들 중 하나의 단위 유기분자의 X1과 X2와 다른 하나의 단위 유기분자의 X1과 X2 사이의 반 데르 발스(Van Der Waals) 상호작용, 런던 분산력(London dispersion interaction) 또는 수소 결합(hydrogen bonding)에 의해 자기 조립하고, 서로 다른 층 내에 위치하여 서로 인접하는 한 쌍의 단위 유기분자들은 방향족 고리들 사이의 파이-파이 상호작용에 의해 자기 조립할 수 있다.The three-dimensional organic structure may include a pair of unit organic molecules adjacent to each other in the same layer, a pair of unit organic molecules, X 1 and X 2, and a unit organic molecule, X 1 and X 2 , A pair of unit organic molecules that are self-assembled by Van Der Waals interaction, London dispersion interaction or hydrogen bonding, and are located in different layers and are adjacent to each other, - self-assembly by pi interaction.
상기 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 광학층의 다른 실시예를 제공한다. 상기 광학층은 3차원 구조를 형성하는 다수 개의 단위 유기분자들을 포함한다. 각 단위 유기분자는 방향족 고리와 상기 방향족 고리의 치환 위치들 중 바로 인접한 위치들에 각각 결합된 치환기들의 제1 쌍과 나머지 치환 위치들 중 바로 인접한 위치들에 각각 결합된 치환기들의 제2 쌍을 구비한다. 상기 3차원 구조의 하나의 층 내에 포함된 상기 단위 유기분자들 중 하나의 단위 유기분자의 상기 제1 쌍에 포함된 치환기들의 말단기들과 다른 하나의 단위 유기분자의 상기 제2 쌍에 포함된 치환기들의 말단기들은 반 데르 발스(Van Der Waals) 상호작용, 런던 분산력(London dispersion interaction) 또는 수소 결합(hydrogen bonding)에 의해 자기 조립된다. 상기 3차원 구조의 하나의 층 내에 포함된 상기 단위 유기분자들과 이에 인접한 다른 층 내에 포함된 상기 단위 유기분자들은 방향족 고리들 사이의 파이-파이 상호작용에 의해 자기 조립된다.According to an aspect of the present invention, there is provided another embodiment of the optical layer. The optical layer includes a plurality of unit organic molecules forming a three-dimensional structure. Each unit organic molecule has a first pair of substituents respectively bonded to immediately adjacent positions of the aromatic ring and substitution positions of the aromatic ring and a second pair of substituents respectively bonded to immediately adjacent positions of the remaining substitution positions do. The terminal groups of the substituents contained in the first pair of unit organic molecules of one of the unit organic molecules contained in one layer of the three-dimensional structure and the terminal groups of the substituents contained in the second pair of another unit organic molecule The terminal groups of the substituents are self-assembled by van der Waals interaction, London dispersion interaction or hydrogen bonding. The unit organic molecules contained in one layer of the three-dimensional structure and the unit organic molecules contained in another adjacent layer are self-assembled by pi-pi interactions between aromatic rings.
상기 광학층은 광증폭층으로서 광학소자 내에 구비될 수 있고, 상기 광학소자의 광경로 상에 배치될 수 있다. 상기 광학소자는 발광층을 구비하는 발광소자이고, 상기 광증폭층은 상기 발광층과 외부 사이에 배치될 수 있다. 상기 광학소자는 광흡수층을 구비하는 태양전지이고, 상기 광증폭층은 상기 광흡수층과 외부 사이에 배치될 수 있다. 상기 광학소자는 발광층 또는 발광소자를 구비하는 디스플레이이고, 상기 광증폭층은 상기 발광층 또는 상기 발광소자와 외부 사이에 배치될 수 있다. 상기 광학소자는 발광층 또는 발광소자를 구비하는 조명장치이고, 상기 광증폭층은 상기 발광층 또는 상기 발광소자와 외부 사이에 배치될 수 있다.The optical layer may be provided in the optical element as an optical amplification layer, and may be disposed on the optical path of the optical element. The optical element may be a light emitting element having a light emitting layer, and the optical amplifying layer may be disposed between the light emitting layer and the outside. The optical element may be a solar cell having a light absorbing layer, and the optical amplifying layer may be disposed between the light absorbing layer and the outside. The optical element may be a display having a light emitting layer or a light emitting element, and the optical amplifying layer may be disposed between the light emitting layer or the light emitting element and the outside. The optical element may be an illuminating device having a light emitting layer or a light emitting element, and the optical amplifying layer may be disposed between the light emitting layer or the light emitting element and the outside.
상기 광학층은 슈퍼렌즈 또는 파장가변 광증폭기의 광경로 상에 포함될 수 있다.The optical layer may be included on the optical path of the super lens or the variable wavelength optical amplifier.
이와 같은 다공성 3차원 유기 구조체 즉, 다공성 유기 결정을 함유하는 광학층은 금속 또는 무기반도체가 아닌 유기물을 사용하여 투명하면서 0에 가까운 유전율을 나타내고 위상학적 절연체로서 디락 전자에 의한 플라즈몬을 통해 광증폭이 가능할 수 있다.Such a porous three-dimensional organic structure, that is, an optical layer containing a porous organic crystal, is transparent using an organic material that is not a metal or an inorganic semiconductor and exhibits a dielectric constant close to 0, and optical amplification through a plasmon It can be possible.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 조립 3차원 유기 구조체를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광증폭층을 구비하는 발광다이오드를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광증폭층을 구비하는 유기발광다이오드 패널을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광증폭층을 구비하는 액정디스플레이를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광증폭층을 구비하는 태양전지를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광증폭층을 구비한느 염료감응 태양전지를 나타낸 단면도이다.
도 7은 제조예 1A에 따른 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 8은 제조예 1B에 따른 4,5,9,10-테트라키스(테트라데실옥시)-파이렌의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 9는 제조예 1C에 따른 4,5,9,10-테트라키스(옥타데실옥시)-파이렌의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 10은 제조예 1D에 따른 4,5-비스(도데실옥시)-파이렌의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 11은 제조예 1E에 따른 4,5-비스(도데실옥시)-파이렌-9,10-다이온의 DMSO-d6 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 12는 제조예 2A에 따른 2,3,6,7-테트라키스(도데실옥시)안트라센의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 13은 제조예 2B에 따른 2,3-비스(도데실옥시)안트라센의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 14는 제조예 2B에 따른 2,3-비스(도데실옥시)안트라센-6,7-다이온의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 15는 제조예 3A에 따른 1,2,7,8-테트라키스(도데실옥시)코로네네의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 16은 제조예 3B에 따른 1,2-비스(도데실옥시)코로네네의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 17은 제조예 3C에 따른 7,8-비스(도데실옥시)코로네네-1,2-다이온의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 18은 제조예 4A에 따른 1,2,5,6-테트라키스(도데실옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 19는 제조예 4B에 따른 1,2,-비스(도데실옥시)사이클로펜타[fg]아세나프탈렌의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 20은 제조예 4C에 따른 5,6-비스(도데실옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌-1,2-다이온의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 21은 제조예 5A에 따른 2,3,6,7,10,11-헥사키스(도데실옥시)트라이페닐렌의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 22는 제조예 15A에 따른 화합물 151의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 23은 제조예 15B에 따른 화합물 152의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 24는 제조예 15C에 따른 화합물 153의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 25a 및 도 25b은 화합물 제조예에 따른 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌(화합물 11) 결정을 촬영한 광학사진들이다.
도 26은 화합물 제조예에 따른 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌(화합물 11)에 의한 3차원 구조체 결정의 X-선 스펙트럼을 나타낸다.
도 27은 화합물 제조예에 따른 따른 2,3,6,7-테트라키스(도데실옥시)안트라센(화합물 21)에 의한 3차원 구조체 결정의 X-선 스펙트럼을 나타낸다.
도 28은 화합물 제조예에 따른 1,2,7,8-테트라키스(도데실옥시)코로네네(화합물 31)에 의한 3차원 구조체 결정의 X-선 스펙트럼을 나타낸다.
도 29는 화합물 제조예에 따른 1,2,5,6-테트라키스(도데실옥시)사이클로펜타[f,g]아세나프탈렌(화합물 41)에 의한 3차원 구조체 결정의 X-선 스펙트럼을 나타낸다.
도 30은 화합물 제조예에 따른 2,3,6,7,10,11-헥사키스(도데실옥시)트라이페닐렌(화합물 51)에 의한 3차원 구조체 결정의 X-선 스펙트럼을 나타낸다.
도 31a 및 도 31b는 각각 도 21의 X-선 스펙트럼으로부터 유추된 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌의 결정구조의 사시도와 상면도이다.
도 32는 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌 결정, 4,5,9,10-테트라키스(테트라데실옥시)-파이렌 결정, 및 4,5,9,10-테트라키스(옥타데실옥시)-파이렌 결정의 질소 등온 흡착-탈착 그래프이다.
도 33은 화합물 제조예에 따른 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌(화합물 11) 결정에 광을 조사하여 촬영한 사진들이다.
도 34는 광증폭층이 도입된 발광소자 제조예 1에서 얻어진 광증폭층의 X-선 스펙트럼을 나타낸다.
도 35a는 본 발명의 일 실시예 따른 광증폭층의 정상축(ordinary axis)에서의 굴절율과 유전율을 나타낸 그래프이고, 도 35b는 본 발명의 일 실시예 따른 광증폭층의 이상축(extra-ordinary axis)에서의 굴절율과 유전율을 나타낸 그래프이다.
도 36은 본 발명의 일 실시예 따른 광증폭층의 광투과도를 나타낸 그래프이다.
도 37은 광증폭층 제조예에 따른 광증폭층의 정규화된 페르미 레벨과 정규화된 플라즈몬 진동수 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 38은 본 발명의 일 실시예 따른 광증폭층의 광발광 강도를 나타낸 그래프이다.
도 39는 레이저의 입사 에너지에 따른 증폭정도를 나타낸 그래프이다.1 is a schematic view of a self-assembled three-dimensional organic structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating a light emitting diode having an optical amplification layer according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting diode panel having an optical amplification layer according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating a liquid crystal display having an optical amplification layer according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of a solar cell having an optical amplification layer according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating a dye-sensitized solar cell having an optical amplification layer according to an embodiment of the present invention.
7 is a 1 H-NMR spectrum of 4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyrrole according to Production Example 1A measured in a CDCl 3 solvent.
8 is a 1 H-NMR spectrum of 4,5,9,10-tetrakis (tetradecyloxy) -pyran according to Preparation Example 1B measured in a CDCl 3 solvent.
9 is a 1 H-NMR spectrum of 4,5,9,10-tetrakis (octadecyloxy) -pyran according to Production Example 1C measured in a CDCl 3 solvent.
10 is a 1 H-NMR spectrum of 4,5-bis (dodecyloxy) -pyrane according to Production Example 1D measured in a CDCl 3 solvent.
FIG. 11 is a 1 H-NMR spectrum of the 4,5-bis (dodecyloxy) -pyrene-9,10-polyion according to Production Example 1E measured in a DMSO-d6 solvent.
12 is a 1 H-NMR spectrum of 2,3,6,7-tetrakis (dodecyloxy) anthracene according to Production Example 2A measured in a CDCl 3 solvent.
13 is a 1 H-NMR spectrum of 2,3-bis (dodecyloxy) anthracene according to Production Example 2B measured in a CDCl 3 solvent.
14 is a 1 H-NMR spectrum of 2,3-bis (dodecyloxy) anthracene-6,7-dione according to Production Example 2B measured in a CDCl 3 solvent.
15 is a 1 H-NMR spectrum of 1,2,7,8-tetrakis (dodecyloxy) coronene according to Production Example 3A measured in a CDCl 3 solvent.
16 is a 1 H-NMR spectrum of 1,2-bis (dodecyloxy) coronene according to Production Example 3B measured in a CDCl 3 solvent.
17 is a 1 H-NMR spectrum of 7,8-bis (dodecyloxy) coronene-1,2-dione according to Production Example 3C in a CDCl 3 solvent.
18 is a 1 H-NMR spectrum of 1,2,5,6-tetrakis (dodecyloxy) cyclopenta [fg] acenaphthylene according to Production Example 4A measured in a CDCl 3 solvent.
19 is a 1 H-NMR spectrum of 1,2, -bis (dodecyloxy) cyclopenta [fg] Ace naphthalene according to Production Example 4B measured in a CDCl 3 solvent.
20 is a 1 H-NMR spectrum of 5,6-bis (dodecyloxy) cyclopenta [fg] acenaphthylene-1,2-dione according to Production Example 4C in a CDCl 3 solvent.
21 is a 1 H-NMR spectrum of 2,3,6,7,10,11-hexakis (dodecyloxy) triphenylene measured in a CDCl 3 solvent according to Production Example 5A.
22 is a 1 H-NMR spectrum of Compound 151 according to Production Example 15A measured in a CDCl 3 solvent.
23 is a 1 H-NMR spectrum of Compound 152 according to Production Example 15B measured in a CDCl 3 solvent.
24 is a 1 H-NMR spectrum of Compound 153 according to Production Example 15C measured in a CDCl 3 solvent.
25A and 25B are optical photographs of 4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyrene (compound 11) crystals according to the preparation example of the compound.
26 shows the X-ray spectrum of a three-dimensional structure crystal by 4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyran (compound 11) according to the preparation example of the compound.
27 shows an X-ray spectrum of a three-dimensional structure crystal by 2,3,6,7-tetrakis (dodecyloxy) anthracene (Compound 21) according to a preparation example of the compound.
28 shows X-ray spectra of crystals of a three-dimensional structure formed by 1,2,7,8-tetrakis (dodecyloxy) coronene (Compound 31) according to the compound preparation example.
29 shows the X-ray spectrum of a three-dimensional structure crystal by 1,2,5,6-tetrakis (dodecyloxy) cyclopenta [f, g] acenaphthalene (Compound 41) according to the preparation example of the compound.
30 shows an X-ray spectrum of a three-dimensional structure crystal by 2,3,6,7,10,11-hexakis (dodecyloxy) triphenylene (compound 51) according to the compound preparation example.
31A and 31B are a perspective view and a top view, respectively, of the crystal structure of 4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyran deduced from the X-ray spectrum of FIG.
FIG. 32 is a graph showing the crystal structure of 4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyrene crystal, 4,5,9,10-tetrakis (tetradecyloxy) , 10-tetrakis (octadecyloxy) - pyrene crystal.
FIG. 33 shows photographs of 4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyrene (compound 11) crystals according to the preparation example of the compound by irradiating light.
34 shows an X-ray spectrum of the optical amplification layer obtained in Production Example 1 of the light-emitting element into which the optical amplification layer is introduced.
FIG. 35A is a graph showing a refractive index and a permittivity at an ordinary axis of the optical amplification layer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 35B is a graph showing the refractive index and the permittivity at an extra-ordinary axis and the refractive index and the permittivity thereof.
36 is a graph showing light transmittance of an optical amplification layer according to an embodiment of the present invention.
37 is a graph showing the relationship between the normalized Fermi level of the optical amplification layer and the normalized plasmon frequency in the optical amplification layer production example.
38 is a graph showing photoluminescence intensity of an optical amplification layer according to an embodiment of the present invention.
39 is a graph showing amplification degree according to incident energy of the laser.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.
명세서 내에서 "N 내지 N+X의 정수"라는 표현은 N과 N+X 사이의 모든 정수를 포함하는 것 즉, N, N+1, N+2 … N+X-1, 및 N+X를 모두 기재한 것으로 해석되어야 한다(이 때, N과 X는 임의의 정수). In the specification, the expression "integer of N to N + X" includes all integers between N and N + X, that is, N, N + 1, N + 2 ... N + X-1, and N + X, where N and X are arbitrary integers.
본 명세서에서 "알킬기"란 별도의 정의가 없는 한, 지방족 탄화수소기를 의미한다. 알킬기는 어떠한 이중결합이나 삼중결합을 포함하고 있지 않은 "포화 알킬(saturated alkyl)기"일 수 있다. 알킬기는 적어도 하나의 이중결합 또는 삼중결합을 포함하고 있는 "불포화 알킬(unsaturated alkyl)기"일 수도 있다. 포화이든 불포화이든 간에 알킬기는 분지형, 직쇄형 또는 환형일 수 있다. As used herein, unless otherwise defined, the term "alkyl group" means an aliphatic hydrocarbon group. The alkyl group may be a "saturated alkyl group" which does not contain any double or triple bonds. The alkyl group may be an "unsaturated alkyl group" comprising at least one double bond or triple bond. The alkyl group, whether saturated or unsaturated, can be branched, straight chain or cyclic.
이하 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
본 실시예에 따른 광학층은 하기 화학식 1로 나타낸 유기 화합물의 자가 조립에 의해 형성된 3차원 유기 구조체 즉, 유기 결정을 함유할 수 있다. The optical layer according to this embodiment may contain a three-dimensional organic structure formed by self-assembly of an organic compound represented by the following formula (1), that is, an organic crystal.
3차원 유기 구조체를 구성하는 유기화합물Organic compounds constituting the three-dimensional organic structure
일 실시예에서, 자가 조립에 의해 형성되는 3차원 유기 구조체를 구성하는 유기화합물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.In one embodiment, the organic compound constituting the three-dimensional organic structure formed by self-assembly may be represented by the following formula (1).
[화학식 1] [Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서, Ar은 6 내지 46 멤버의 방향족 고리로서, 모든 멤버가 탄소인 호모사이클릭 방향족 고리거나 혹은 N, P, B 또는 Si 에서 선택되는 어느 하나 이상을 갖는 헤테로사이클릭 방향족 고리일 수 있다. 또한, Ar은 하나의 고리로 이루어진, 일 예로서 6 멤버의, 모노사이클릭 방향족 고리이거나 혹은 방향족 고리 2개 이상이 서로 접합되어 축합고리를 형성한, 일 예로서 10 내지 46 멤버의, 2 내지 14개의 고리들을 갖는 폴리사이클릭 방향족 고리일 수 있다. Wherein Ar is a 6- to 46-member aromatic ring, which is a homocyclic aromatic ring in which all members are carbon or a heterocyclic aromatic ring having any one or more selected from N, P, B or Si have. Ar is a monocyclic aromatic ring of one member, for example, of 6 members, or a member of 10 to 46 members, in which two or more aromatic rings are bonded to each other to form a condensed ring, Lt; / RTI > may be a polycyclic aromatic ring having 14 rings.
구체적으로 상기 Ar은 하기 방향족 고리 중 어느 하나일 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로, 모노사이클릭 방향족인 벤젠 또는 헤테로 원자를 함유하는 벤젠의 방향족 유사체(heteroatom containing aromatic analogues of benzene)를 포함하는 Ar1 내지 Ar16의 벤젠 그룹; 2개의 고리들을 갖는 나프탈렌 또는 헤테로 원자를 함유하는 나프탈렌의 방향족 유사체를 포함하는 Ar17 내지 Ar30의 나프탈렌 그룹; 3개의 고리들을 갖는, 안트라센 또는 헤테로 원자를 함유하는 안트라센의 방향족 유사체를 포함하는 Ar31 내지 Ar45의 안트라센 그룹, 페날렌 또는 헤테로 원자를 함유하는 페날렌의 방향족 유사체를 포함하는 Ar46 내지 Ar51의 페날렌(phenalene) 그룹, 및 페난트라센 또는 헤테로 원자를 함유하는 페난트라센의 방향족 유사체를 포함하는Ar52 내지 Ar69의 페난트라센(phenanthrene) 그룹; 4개의 고리들을 갖는, 사이클로펜타[fg]아세나프틸렌 또는 헤테로 원자를 함유하는 사이클로펜타[fg]아세나프틸렌의 방향족 유사체를 포함하는 Ar70 내지 Ar71의 사이클로펜타[fg]아세나프틸렌(cyclopenta[fg]acenaphthylene) 그룹, 테트라센 또는 헤테로 원자를 함유하는 테트라센의 방향족 유사체를 포함하는Ar72 내지 Ar86의 테트라센(tetracene) 그룹, 파이렌 또는 헤테로 원자를 함유하는 파이렌의 방향족 유사체를 포함하는Ar87 내지 Ar100의 파이렌(pyrene) 그룹, 벤즈[de]안트라센 또는 헤테로 원자를 함유하는 벤즈[de]안트라센의 방향족 유사체를 포함하는Ar101 내지 Ar115의 벤즈[de]안트라센(benz[de]anthracene) 그룹, 및 트라이페닐렌 또는 헤테로 원자를 함유하는 트라이페닐렌의 방향족 유사체를 포함하는Ar116 내지 Ar130의 트라이페닐렌(triphenylene) 그룹; 5개의 고리들을 갖는, 펜타센 또는 헤테로 원자를 함유하는 펜타센의 방향족 유사체를 포함하는 Ar131 내지 Ar140의 펜타센(pentacene) 그룹; 6개의 외곽-융합된(peri-fused) 고리들을 갖는, 코로네네 또는 헤테로 원자를 함유하는 코로네네의 방향족 유사체를 포함하는 Ar141 내지 Ar148의 코로네네(coronene) 그룹; 또는 7개 이상이 고리들을 갖는 Ar149 내지 Ar152일 수 있다. Specifically, Ar may be any one of the following aromatic rings, but is not limited thereto. Specifically, a benzene group of Ar 1 to Ar 16 comprising a benzene which is a monocyclic aromatic or a heteroatom containing aromatic analogues of benzene containing a hetero atom; A naphthalene group of Ar17 to Ar30 comprising an aromatic analogue of naphthalene having two rings or of naphthalene containing a heteroatom; An anthracene group of Ar 31 to Ar 45 comprising an anthracene or an aromatic analog of an anthracene containing a heteroatom having three rings, an anthracene group of Ar 31 to Ar 45 of phenylene or an aromatic analog of a phenalene containing a hetero atom phenalene group, and a phenanthrene group of Ar 52 to Ar 69 comprising a phenanthracene or an aromatic analog of a phenanthracene containing a heteroatom; Cyclopenta [fg] acenaphthylene having four rings, or cyclopenta [fg] acenaphthylene of Ar70 to Ar71 containing an aromatic analog of cyclopenta [fg] acenaphthylene containing heteroatoms (cyclopenta [fg] acenaphthylene group, a tetracene group of Ar 72 to Ar 86 comprising an aromatic analogue of tetracene containing a tetraene or a heteroatom, Ar 87 to Ar 27 comprising an aromatic analog of pyrene containing a pyrene or heteroatom, Benz [de] anthracene group of Ar101 to Ar115 comprising a pyrene group of Ar100, a benz [de] anthracene or an aromatic analog of a benz [de] anthracene containing a heteroatom, and A triphenylene group of Ar116 to Ar130 comprising an aromatic analog of triphenylene or a tripehenylene containing heteroatom; A pentacene group of Ar131 to Ar140 comprising an aromatic analog of a pentacene or a heteroatom containing pentacene, having five rings; A coronene group of Ar141 to Ar148 comprising a coronene or an aromatic analogue of coronene containing a heteroatom, having 6 peri-fused rings; Or Ar149 to Ar152 having 7 or more rings.
일 예로서, 상기 Ar은 Cn (n은 2 내지 6의 정수), 일 예로서 C2 (180° 대칭), C3 (120° 대칭), C4 (90° 대칭), 또는 C6 (60° 대칭)의 분자 대칭축(molecular symmetry axis)을 갖는 방향족 고리일 수 있다. 이 때, 상기 Ar의 모든 멤버가 탄소인 것으로 가정한다. In one embodiment, the Ar is a C n (n is an integer from 2 to 6), as an example C 2 (180 ° symmetry), C 3 (120 ° symmetry), C 4 (90 ° symmetry), or C 6 ( 60 ° symmetry) molecular symmetry axis. At this time, it is assumed that all members of Ar are carbon.
구체적으로, 상기 예시된 Ar들 중 Ar1 내지 Ar16의 벤젠 그룹, Ar17 내지 Ar30의 나프탈렌 그룹, Ar31 내지 Ar45의 안트라센 그룹, Ar70 내지 Ar71의 사이클로펜타[fg]아세나프틸렌 그룹, Ar72 내지 Ar86의 테트라센 그룹, Ar87 내지 Ar100의 파이렌 그룹, Ar131 내지 Ar140의 펜타센 그룹, Ar141 내지 Ar148의 코로네네 그룹, 및 Ar149 내지 Ar159는 C2 (180°) 대칭을 갖고; Ar1 내지 Ar16의 벤젠 그룹, A46 내지 A51의 페날렌 그룹, Ar116 내지 Ar130의 트라이페닐렌(triphenylene) 그룹, 및 Ar141 내지 Ar148의 코로네네 그룹은 C3 (120°) 대칭을 갖고; Ar1 내지 Ar16의 벤젠 그룹 및 Ar141 내지 Ar148의 코로네네 그룹은 C6 (60°) 대칭을 갖는다.Specifically, the benzene group of Ar1 to Ar16, the naphthalene group of Ar17 to Ar30, the anthracene group of Ar31 to Ar45, the cyclopenta [fg] acenaphthylene group of Ar70 to Ar71, the tetracene of Ar72 to Ar86 Group, the pyrene group of Ar87 to Ar100, the pentacene group of Ar131 to Ar140, the coronene group of Ar141 to Ar148, and Ar149 to Ar159 have C 2 (180 °) symmetry; The benzene group of Ar1 to Ar16, the phenalene group of A46 to A51, the triphenylene group of Ar116 to Ar130, and the coronene group of Ar141 to Ar148 have C 3 (120 °) symmetry; The benzene group of Ar1 to Ar16 and the coronene group of Ar141 to Ar148 have C 6 (60 °) symmetry.
상기 화학식 1에서, A1과 A2는 칼코겐 원소(chalcogen element)로서, 또는 일 수 있고, 서로 같거나 다를 수 있다. A1과 A2는 비공유 전자쌍을 가지고 있어 이들이 결합된 방향족 고리(Ar)에 전자를 공여(electron donating)할 수 있다. 이에 따라 방향족 고리(Ar)의 파이(π)-전자 구조 내 전자 밀도의 편재화가 유도될 수 있다. 구체적으로, A1과 A2가 결합된 위치에 인접한 영역의 전자 밀도가 다른 영역에 비해 상대적으로 높을 수 있으며, 그 외 부분은 상대적으로 낮을 수 있다.In
L1과 L2는 연결기로서, 서로 같거나 다를 수 있으며, , , , , , , , , 또는 일 수 있다. 이 때, E, E1, 및 E2는 서로에 관계없이 O 또는 S일 수 있고, E1 및 E2는 서로 같거나 다를 수 있다. n1과 n2는 서로 같거나 다를 수 있고, 0 또는 1일 수 있다.L 1 and L 2 may be the same or different from each other, , , , , , , , , or Lt; / RTI > In this case, E, E 1 , and E 2 may be O or S, and E 1 and E 2 may be the same or different from each other. n 1 and n 2 may be the same or different from each other and may be 0 or 1.
Y1과 Y2는 유기기, 일 예로서 선형 유기기로서 서로에 관계없이 일 수 있다. Y1과 Y2는 서로 같거나 다를 수 있다. a1, a2, a3, b1, 및 b2는 서로에 관계없이 0내지 30의 정수이며, a1+a2+a3+b1+b2는 3 내지 30의 정수일 수 있다. a1, a2, a3, b1, 및 b2의 각각 그리고 a1+a2+a3+b1+b2는 P1, P2, P3, Q1 및 Q2를 구성하는 작용기의 종류에 따라 달라질 수 있다. 다만, Y1과 Y2 사이에 충분한 물리적 상호작용이 미칠 수 있도록, Y1과 Y2 각각의 주쇄를 구성하는 원소의 수가 6 내지 30일 수 있다.Y 1 and Y 2 are organic groups, for example linear organic groups, irrespective of each other Lt; / RTI > Y 1 and Y 2 may be the same or different from each other. a 1, a 2, a 3 ,
상기 P1, P2, 및 P3는 서로에 관계없이 -CRaRb- 또는 -(CRaRb)rO-일 수 있다. 이 때, Ra와 Rb는 서로에 관계없이 H, F, Cl, Br, 또는 I일 수 있고, r은 1 내지 3의 정수일 수 있다. 구체적으로, P1, P2, 및 P3는 서로에 관계없이 -(CH2)-, -(CF2)-, -(CH2O)-, -(CH2CH2O)-, 또는 -(CH2CH2CH2O)-일 수 있다.P 1 , P 2 , and P 3 , independently of each other, may be -CR a R b - or - (CR a R b ) r O-. Here, R a and R b may independently be H, F, Cl, Br, or I, and r may be an integer of 1 to 3. Specifically, P 1 , P 2 and P 3 independently represent - (CH 2 ) -, - (CF 2 ) -, - (CH 2 O) -, - (CH 2 CH 2 O) - (CH 2 CH 2 CH 2 O) -.
상기 Q1 및 Q2는 q1-(p1)c1-q2-(p2)c2-q3일 수 있고, 서로 같거나 다를 수 있다. q1과 q3는 서로에 관계없이 또는 일 수 있고, 서로 같거나 다를 수 있다. q2는 탄소에 결합된 수소기가 다른 작용기 예를 들어, F, Cl, Br, 또는 I로 치환되거나 혹은 비치환된 , , , , , , , , 또는 일 수 있다. p1과 p2는 서로에 관계없이 -CRaRb- 일 수 있고, Ra와 Rb는 서로에 관계없이 H, F, Cl, Br, 또는 I일 수 있고, c1과 c2는 0 내지 2의 정수일 수 있다. 일 예로서, Q1 및 Q2는 서로에 관계없이 , , , , , 또는 일 수 있다.Q 1 and Q 2 may be q 1 - (p 1 ) c 1 -q 2 - (p 2 ) c 2 -q 3 and may be the same or different from each other. q 1 and q 3 independently of each other or And may be the same or different from each other. q < 2 > is a group in which the hydrogen group bonded to the carbon is substituted with another functional group, for example, F, Cl, Br, or I, , , , , , , , , or Lt; / RTI > p 1 and p 2 may be independently of each other -CR a R b -, R a and R b may be independently of each other H, F, Cl, Br, or I, and c 1 and c 2 And may be an integer of 0 to 2. As an example, Q 1 and Q 2 , independently of one another , , , , , or Lt; / RTI >
일 구체예에서, Y1과 Y2는 서로에 관계없이 (즉, 위에서 a2, a3, b1, 및 b2는 모두 0), 더 구체적으로는 -(CH2)a1-(a1은 6 내지 30의 정수) 또는 -(CH2CH2O)a1-(a1은 3 내지 10의 정수)일 수 있다.In one embodiment, Y < 1 > and Y < 2 > (I.e., above a 2, a 3, b 1, and b 2 are both 0), more specifically, the - (CH 2) a1 - ( a1 is an integer of 6 to 30) or - (CH 2 CH 2 O) a1 - (a1 is an integer of 3 to 10).
다른 구체예에서, Y1과 Y2는 서로에 관계없이 (즉, 위에서 a3 및 b2는 모두 0)이고, 더 구체적으로는 P1은 -(CH2)-이고, a1은 3 내지 15의 정수이고, Q1은 , , , , , 또는 이고, b1은 1이고, P2은 -(CH2)-이고, a2은 1 내지 3의 정수일 수 있다.In another embodiment, Y < 1 > and Y < 2 & (I.e., above a 3 and b 2 are both 0), more specifically, a P 1 is - (CH 2) - and, a1 is an integer of 3 to 15, Q 1 is , , , , , or ,
X1과 X2는 말단기로서 서로에 관계없이 -H, -F, -Cl, -Br, -I, -CRcRdRe, -OH, -COOH, -CHO, -SH, -COCRcRdRe, -COOCRcRdRe, -CRc=CRdRe, -CN, -N=C=O, -C=N=N-CRcRdRe, -C≡CRa, -NHCRcRdRe, 또는 -NH2일 수 있고, 서로 같거나 다를 수 있다. 이 때, Rc, Rd, 및 Re는 서로에 관계없이 H, F, Cl, Br, 또는 I일 수 있다. 일 예로서, -CRcRdRe은 -CH3 또는 -CF3일 수 있고, -COCRcRdRe는 -COCH3일 수 있고, -COOCRcRdRe는 -COOCH3일 수 있고, -CRc=CRdRe는 -CH=CH2, -CH=CF2, -CF=CH2, -CF=CF2, -CF=CH2, -CF=CFH, 또는 -CF=CF2일 수 있고, -C=N=N-CRcRdRe는 -C=N=N-CH3일 수 있고, -C≡CRa는 -C≡CH일 수 있고, -NHCRcRdRe는 -NHCH3일 수 있다. X 1 and X 2 are each a terminal group independently of each other, -H, -F, -Cl, -Br, -I, -CR c R d R e , -OH, -COOH, -CHO, -SH, -COCR c R d R e, -COOCR c R d R e, -CR c = CR d R e, -CN, -N = C = O, -C = N = N-CR c R d R e, -C≡ CR a , -NHCR c R d R e , or -NH 2 , and may be the same or different from each other. Here, R c , R d , and R e may independently be H, F, Cl, Br, or I. As an example, -CR c R d R e is -CH 3 or -CF 3 days may be, -COCR c R d R e may be a -COCH 3, -COOCR c R d R e is -COOCH 3 days number and, -CR c = CR d R e is -CH = CH 2, -CH = CF 2, -CF =
본 명세서 내에서 상기 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2의 각각은 스트레인(strain)으로 불리워질 수도 있다. 상기 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 상기 방향족 고리(Ar)의 치환 위치들(substitution positions) 중 바로 인접한 위치들 즉, 서로에 대해 오르소(ortho) 위치들(예를 들어, 하기 구조식 2의 G4와 G5 위치들) 또는 페리(peri) 위치들(예를 들어, 하기 구조식 2의 G1와 G3 위치들)에 결합될 수 있다. 더 구체적으로, 상기 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 서로에 대해 상기 방향족 고리(Ar)의 오르소(ortho) 위치들에 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2, 구체적으로는 이들에 포함된 Y1과 Y2는 사이에는 물리적 상호작용, 일 예로서 반 데르 발스(Van Der Waals) 상호작용에 의한 인력이 있을 수 있고, 이에 의해 안정화되어 스트레인들의 강직성이 증가될 수 있다. In the present specification, each of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 may be referred to as a strain. The pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n2 -Y 2 -X 2 may be substituted at the substitution positions of the aromatic ring (Ar) (E. G., G 4 and G 5 positions in
상기 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2의 쌍 즉, 스트레인들의 쌍은 하나(m=1) 또는 2 개 내지 8 개(m=2~8)일 수 있다. 즉, 상기 화학식 1에서 m은 1 내지 8의 정수일 수 있다. 하나의 방향족 고리(Ar)에 결합할 수 있는 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2의 쌍의 수의 최대값은 Ar의 멤버수 및 형태에 따라 달라질 수 있다. A pair of strains, that is, pairs of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 is one (m = 1) 8 (m = 2 to 8). That is, in
상기 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2의 쌍이 2개 이상인 경우 즉, m이 2 이상인 경우에, 상기 Ar에 상기 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2의 쌍들이 연결되는 위치들은 상기 Ar의 Cn (n은 2 내지 6의 정수) 대칭을 유지시키는 위치들 즉, 상기 Ar의 치환 위치들 중 동등한 대칭성을 갖는 위치들(symmetry-equivalent positions)일 수 있다. 상기 Ar이 Cn (n은 2 내지 6의 정수) 대칭인 경우, 상기 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2의 쌍의 개수 m은 n과 같을 수 있다. 구체적으로 상기 Ar이 C2 (180°) 대칭인 경우, 상기 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2의 쌍의 개수 m은 2일 수 있고, 상기 Ar에 두 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2이 연결되는 위치들은 상기 Ar의 C2 (180°) 대칭을 유지시키는 위치들일 수 있다. 다른 예에서, 상기 Ar이 C3 (120°) 대칭인 경우, 상기 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2의 쌍의 개수 m은 3일 수 있고, 상기 Ar에 세 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2이 연결되는 위치들은 상기 Ar의 C3 (120°) 대칭을 유지시키는 위치들일 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 Ar이 C4 (90°) 대칭인 경우, 상기 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2의 쌍의 개수 m은 4일 수 있고, 상기 Ar에 네 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2이 연결되는 위치들은 상기 Ar의 C4 (90°) 대칭을 유지시키는 위치들일 수 있다. 다시 말해서, -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2의 쌍의 수가 두 개 이상인 경우, 이들 쌍들 사이의 간격 즉, 상기 Ar의 중심에 대해 이들 쌍들이 이루는 각은 동일할 수 있다.When two or more pairs of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are present, that is, when m is 2 or more, The positions at which the pairs of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are connected are C n (n is 2 to 6 (Symmetry-equivalent positions) of symmetrical positions among the substitution positions of the Ar, i.e., symmetry-equivalent positions. When the Ar is symmetrical with respect to C n (n is an integer of 2 to 6), the -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 The number m of pairs of " m " Specifically, when Ar is symmetrical with C 2 (180 °), a pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 The number m may be 2, and the positions at which two pairs of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are connected to Ar And may be positions that maintain the C 2 (180 °) symmetry of Ar. In another example, when Ar is symmetrical to C 3 (120 °), the -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 The number m of pairs may be 3 and three pairs of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are connected to Ar Positions may be positions that maintain the C 3 (120 °) symmetry of Ar. In another example, when Ar is symmetrical with C 4 (90 °), the -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 The number m of pairs of the pair of atoms A and B may be 4 and four pairs of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are connected to Ar which positions may be a position for holding a C 4 (90 °) the symmetry of the Ar. In other words, when the number of pairs of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 is two or more, The angle formed by these pairs with respect to the center of Ar may be the same.
이에 더하여, -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2의 쌍들 사이에는 -A1-(L1)n1-Y1-X1 또는 -A2-(L2)n2-Y2-X2가 결합되지 않은 치환 위치가 위치하여, 방향족 고리 내 전자 밀도의 편재화를 강화시킬 수 있다. 나아가, -A1-(L1)n1-Y1-X1 또는 -A2-(L2)n2-Y2-X2가 결합되지 않은 치환가능 위치들 중 적어도 일부에 U가 결합될 수 있다. In addition, -A 1 - (L 1) n1 -Y 1 -
U는 시아노기, 히드록실기, 불소, 염소, 아이오드, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1내지 15의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 15의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 15의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 15의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 15의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 15의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬술폰기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬메르캅토기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬티오시안기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 또는 15의 알킬인산기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬니트로소기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬니트릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬이소티오시안산기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬이소시안산기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬시안산기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬아조기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬아지드기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 케티민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알디민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 아마이드기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 3 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 3 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 3 내지 24의 아릴옥시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 및 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. o는 0 내지 x 사이의 정수일 수 있고, 이 때 x는 상기 Ar의 치환가능한 위치들의 개수에서 2m을 뺀 정수이다. 일 예로서, x는 최대 16일 수 있다.U represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number of 3 to 15 A substituted or unsubstituted C2-C15 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C2-C15 alkynyl group, a substituted or unsubstituted C6-C15 aryl group, a substituted or unsubstituted C2-C20 alkynyl group, A substituted or unsubstituted arylalkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylalkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylsulfone group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylmercapto group having 1 to 15 carbon atoms, Or a substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylphosphoryl group having 1 or 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number 1 A substituted or unsubstituted C1-C15 alkylthio group, a substituted or unsubstituted C1-C15 alkylthryl group, a substituted or unsubstituted C1-C15 alkyl isothiocyanic group, a substituted or unsubstituted C1- A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, A substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, a ketimine group having 1 to 15 carbon atoms, an aldimine group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted amido group having 1 to 15 carbon atoms, an arylalkyl group having 6 to 24 carbon atoms, , An arylamino group having 3 to 24 carbon atoms, an arylsilyl group having 3 to 24 carbon atoms, an aryloxy group having 3 to 24 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 24 carbon atoms, and an alkylamino group having 1 to 24 carbon atoms And can be any one selected. o may be an integer between 0 and x, where x is an integer less than 2m from the number of replaceable positions of Ar. As an example, x may be a maximum of 16.
상기 화학식 1로 나타낸 화합물은 하기 구조식 1 내지 구조식 15 중 선택되는 어느 하나일 수 있으나, 하기 구조식에 한정되는 것은 아니다.The compound represented by
[구조식 1][Structural formula 1]
[구조식 2][Structural formula 2]
[구조식 3] [Structural Formula 3]
[구조식 4][Structural Formula 4]
[구조식 5][Structural Formula 5]
[구조식 6][Structural Formula 6]
[구조식 7] [Structural Formula 7]
[구조식 8][Structural formula 8]
[구조식 9][Structural Formula 9]
[구조식 10][Structural Formula 10]
[구조식 11][Structural Formula 11]
[구조식 12][Structural Formula 12]
[구조식 13][Structural Formula 13]
상기 구조식 1 내지 구조식 13에서, T1 내지 T40는 모두 C이거나; T1 내지 T40중 일부는 서로에 관계없이 N, P, B 또는 Si일 수 있고, 나머지는 C일 수 있다. 또한, Gn들은 방향족 고리(상기 화학식 1의 Ar)의 치환 위치들을 나타낸다.In
상기 화학식 1으로 나타낸 화합물은 하기 화학식 1a 내지 1e 중 어느 하나의 화합물일 수 있다.The compound represented by the formula (1) may be a compound represented by any of the following formulas (1a) to (1e).
[화학식 1a][Formula 1a]
[화학식 1b][Chemical Formula 1b]
[화학식 1c][Chemical Formula 1c]
[화학식 1d]≪ RTI ID = 0.0 &
[화학식 1e][Formula 1e]
상기 화학식들 1a 내지 1e에서, Ar, A1, A2, L1, L2, n1, n2, Y1, Y2, X1, X2, m, U 및 o는 상기 화학식 1에서 설명한 Ar, A1, A2, L1, L2, n1, n2, Y1, Y2, X1, X2, m, U 및 o과 각각 동일할 수 있다. 각 화학식들에서 다수의 A1들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 A2들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 L1들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 L2들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 n1들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 n2들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 Y1들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 Y2들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 X1들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 X2들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 U들은 서로 같거나 다를 수 있다.In Formula 1a to 1e, Ar, A 1, A 2,
특히, 상기 화학식 1으로 나타낸 화합물은 상기 화학식 1c 내지 1e 중 어느 하나의 화합물일 수 있다. In particular, the compound represented by
구체적으로, 상기 화학식 1c의 화합물은 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2의 쌍 즉, 스트레인들의 쌍이 두 개(화학식 1에서 m=2)인 화합물이다. 상기 화학식 1c에서 Ar은 C2 (180°) 대칭을 가질 수 있고, 구체적으로 상기 Ar은 상기 Ar1 내지 Ar16의 벤젠 그룹, Ar17 내지 Ar30의 나프탈렌 그룹, Ar31 내지 Ar45의 안트라센 그룹, Ar70 내지 Ar71의 사이클로펜타[fg]아세나프틸렌 그룹, Ar72 내지 Ar86의 테트라센 그룹, Ar87 내지 Ar100의 파이렌 그룹, Ar131 내지 Ar140의 펜타센 그룹, Ar141 내지 Ar148의 코로네네 그룹, 및 Ar149 내지 Ar159로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 방향족 고리일 수 있다. 또한, 상기 Ar에 상기 스트레인들이 연결되는 위치들은 C2 (180°) 대칭이 유지되는 위치들 즉, 상기 Ar의 치환 위치들 중 동등한 대칭성을 갖는 위치들일 수 있다. 나아가, 상기 Ar에 상기 한 쌍의 스트레인들이 연결되는 위치들은 서로 오르소 위치에 있을 수 있다. 또한, 상기 쌍들 사이에는 상기 스트레인이 연결되지 않은 치환 위치가 위치할 수 있다.Specifically, the compound of formula (1c) has a pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 , (M = 2 in formula (1)). In the formula (1c), Ar may have a C 2 (180 °) symmetry. Specifically, Ar may be a benzene group of the
구체적으로, 상기 Ar이 상기 구조식 1의 벤젠 그룹인 경우, 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G1과 G2 위치에 다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G4와 G5위치에 결합될 수 있고, 나머지 G3 또는 G6에는 U가 결합되거나 결합되지 않을 수 있다. 이 때, o는 0 내지 2의 정수일 수 있다.Specifically, when Ar is a benzene group of the
상기 Ar이 상기 구조식 2의 나프탈렌 그룹인 경우, 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G4과 G5 위치에 다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G9와 G10위치에 결합될 수 있고, 나머지 G1, G3, G6, 또는 G8에는 U가 결합되거나 결합되지 않을 수 있다. 이 때, o는 0 내지 4의 정수일 수 있다.When Ar is a naphthalene group of the
상기 Ar이 상기 구조식 3의 안트라센 그룹인 경우, 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G6과 G7 위치에 다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G13와 G14위치에 결합될 수 있고, 나머지 G1, G3, G5, G8, G10, 또는 G12에는 U가 결합되거나 결합되지 않을 수 있다. 이 때, o는 0 내지 6의 정수일 수 있다.A pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 is a group represented by G 6 and the other pair in the position G 7 -A 1 - may be (L 2) n2 -Y 2 -X 2 is coupled to a G 13 and G 14 where - (L 1) n1 -Y 1 -X 1 -A 2 and And U may or may not be bonded to the remaining G 1 , G 3 , G 5 , G 8 , G 10 , or G 12 . In this case, o may be an integer of 0 to 6.
상기 Ar이 상기 구조식 6의 사이클로펜타[fg]아세나프틸렌 그룹인 경우, 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G1과 G2 위치에 다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G7와 G8위치에 결합될 수 있고, 나머지 G4, G5, G10, 또는 G11에는 U가 결합되거나 결합되지 않을 수 있다. 이 때, o는 0 내지 4의 정수일 수 있다. 상기 Ar이 상기 구조식 6의 사이클로펜타[fg]아세나프틸렌 그룹인 경우의 다른 예에서, 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G4과 G5 위치에 다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G10와 G11위치에 결합될 수 있고, 나머지 G1, G2, G7, 또는 G8에는 U가 결합되거나 결합되지 않을 수 있다. 이 때, o는 0 내지 4의 정수일 수 있다. When Ar is a cyclopenta [fg] acenaphthylene group of the
상기 Ar이 상기 구조식 7의 테트라센 그룹인 경우, 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G8과 G9 위치에 다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G17와 G18위치에 결합될 수 있고, 나머지 G1, G3, G5, G7, G10, G12, G14, 또는 G16에는 U가 결합되거나 결합되지 않을 수 있다. 이 때, o는 0 내지 8의 정수일 수 있다.A pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 is a group represented by G 8 and G 9 located on the other pair of -A 1 - (L 1) n1 -Y 1 -
상기 Ar이 상기 구조식 8의 파이렌 그룹인 경우, 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G4과 G5 위치에 다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G11와 G12위치에 결합될 수 있고, 나머지 G1, G2, G7, G8, G9, 또는 G14에는 U가 결합되거나 결합되지 않을 수 있다. 이 때, o는 0 내지 6의 정수일 수 있다.When Ar is a pyrene group of the
상기 Ar이 상기 구조식 11의 펜타센 그룹인 경우, 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G10과 G11 위치에 다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G21와 G22위치에 결합될 수 있고, 나머지 G1, G3, G5, G7, G9, G12, G14, G16, G18, 또는 G20에는 U가 결합되거나 결합되지 않을 수 있다. 이 때, o는 0 내지 10의 정수일 수 있다.A pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 in the case where Ar is the pentacene group of the structural formula 11 is G 10 and the other pair in the position G 11 -A 1 - (L 1) n1 -Y 1 -
상기 Ar이 상기 구조식 12의 코로네네 그룹인 경우, 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G6과 G7 위치에 다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G15와 G16위치에 결합될 수 있고, 나머지 G1, G3, G4, G9, G10, G12, G13, 또는 G18에는 U가 결합되거나 결합되지 않을 수 있다. 이 때, o는 0 내지 8의 정수일 수 있다.A pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 is a group represented by G 6 G 7 and the other pair to position -A 1 - (L 1) n1 -Y 1 -
상기 Ar이 상기 구조식 13의 방향족 고리인 경우, 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G8과 G9 위치에 다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G21와 G22위치에 결합될 수 있고, 나머지 G1, G3, G4, G6, G11, G13, G14, G16, G17, G19, G24, 또는 G26에는 U가 결합되거나 결합되지 않을 수 있다. 이 때, o는 0 내지 12의 정수일 수 있다.A pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 is an aromatic ring of G 8 and the other pair in the position G 9 -A 1 - may be (L 2) n2 -Y 2 -X 2 is coupled to a G 21 and G 22 where - (L 1) n1 -Y 1 -X 1 -A 2 and And U may or may not be bonded to the remaining G 1 , G 3 , G 4 , G 6 , G 11 , G 13 , G 14 , G 16 , G 17 , G 19 , G 24 or G 26 . In this case, o may be an integer of 0 to 12.
상기 화학식 1d의 화합물은 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2의 쌍 즉, 스트레인들의 쌍이 세 개(화학식 1에서 m=3)인 화합물이다. 상기 화학식 1d에서 Ar은 C3 (120°) 대칭을 가질 수 있고, 구체적으로 상기 Ar은 상기 A46 내지 A51의 페날렌 그룹, Ar116 내지 Ar130의 트라이페닐렌(triphenylene) 그룹, 및 Ar141 내지 Ar148의 코로네네 그룹으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 방향족 고리일 수 있다. 또한, 상기 Ar에 상기 스트레인들이 연결되는 위치들은 C3 (120°) 대칭이 유지되는 위치들 즉, 상기 Ar의 치환 위치들 중 동등한 대칭성을 갖는 위치들일 수 있다. 나아가, 상기 Ar에 상기 한 쌍의 스트레인들이 연결되는 위치들은 서로 오르소 위치에 있을 수 있다. 또한, 상기 쌍들 사이에는 상기 스트레인이 연결되지 않은 치환 위치가 위치할 수 있다.The compound of the formula (1d) has three pairs of strains (-A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 m = 3). In the formula (1d), Ar may have C 3 (120 °) symmetry. Specifically, Ar may be a phenalene group of A46 to A51, a triphenylene group of Ar116 to Ar130, And n is an integer of 1 to 3, In addition, the positions at which the strains are connected to the Ar may be positions at which C 3 (120 °) symmetry is maintained, that is, positions having equivalent symmetry among the substitution positions of Ar. Further, the positions at which the pair of strains are connected to the Ar may be orthogonal to each other. Also, a replacement position where the strain is not connected may be located between the pairs.
상기 Ar이 상기 구조식 4의 페날렌 그룹인 경우, 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G1과 G2 위치에, 다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G5와 G6위치에 결합될 수 있고, 또 다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G9와 G10위치에 결합될 수 있고, 나머지 G4, G8, 또는 G13에는 U가 결합되거나 결합되지 않을 수 있다. 이 때, o는 0 내지 3의 정수일 수 있다.A pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 is a group represented by G 1 and G 2 in position, the other pair of -A 1 - (L 1) n1 -Y 1 -
상기 Ar이 상기 구조식 10의 트라이페닐렌 그룹인 경우, 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G1과 G2 위치에, 다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G7와 G8위치에 결합될 수 있고, 또 다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G13와 G14위치에 결합될 수 있고, 나머지 G3, G6, G9, G12, G15, 또는 G18에는 U가 결합되거나 결합되지 않을 수 있다. 이 때, o는 0 내지 6의 정수일 수 있다.When Ar is a triphenylene group of the
상기 Ar이 상기 구조식 12의 코로네네 그룹인 경우, 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G6과 G7 위치에 다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G12와 G13위치에 결합될 수 있고, 또 다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G1와 G18위치에 결합될 수 있고, 나머지 G3, G4, G9, G10, G15, 또는 G16에는 U가 결합되거나 결합되지 않을 수 있다. 이 때, o는 0 내지 6의 정수일 수 있다.A pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 is a group represented by G 6 G 7 and the other pair to position -A 1 - (L 1) n1 -Y 1 -
상기 화학식 1e의 화합물은 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2의 쌍 즉, 스트레인들의 쌍이 세 개(화학식 1에서 m=4)인 화합물이다. 상기 화학식 1e에서 Ar은 C4 (90°) 대칭을 가질 수 있다. 또한, 상기 Ar에 상기 스트레인들이 연결되는 위치들은 C4 (90°) 대칭이 유지되는 위치들 즉, 상기 Ar의 치환 위치들 중 동등한 대칭성을 갖는 위치들일 수 있다. 나아가, 상기 Ar에 상기 한 쌍의 스트레인들이 연결되는 위치들은 서로 오르소 위치에 있을 수 있다. 또한, 상기 쌍들 사이에는 상기 스트레인이 연결되지 않은 치환 위치가 위치할 수 있다.The compound of the formula (1e) has three pairs of strains (-A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 m = 4). In the formula (1e), Ar may have a C 4 (90 °) symmetry. In addition, the positions at which the strains are connected to the Ar may be positions at which C 4 (90 °) symmetry is maintained, that is, positions having equivalent symmetry among the substitution positions of Ar. Further, the positions at which the pair of strains are connected to the Ar may be orthogonal to each other. Also, a replacement position where the strain is not connected may be located between the pairs.
다른 실시예에서, 자가 조립 3차원 구조체를 구성하는 유기화합물은 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.In another embodiment, the organic compound constituting the self-assembled three-dimensional structure may be represented by the following formula (2).
[화학식 2](2)
상기 화학식2에서, Ar, A1, A2, L1, L2, n1, n2, Y1, Y2, X1, X2, U 및 o는 상기 화학식 1에서 설명한 Ar, A1, A2, L1, L2, n1, n2, Y1, Y2, X1, X2, U 및 o과 각각 동일할 수 있다. 각 화학식들에서 다수의 A1들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 A2들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 L1들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 L2들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 n1들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 n2들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 Y1들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 Y2들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 X1들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 X2들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 U들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 o들은 서로 같거나 다를 수 있다.In
상기 화학식 2에서 Z1 및 Z2는 서로에 관계없이 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 15의 시클로 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 15의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 15의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 15의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 15의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬술폰기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬메르캅토기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬티오시안기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 또는 15의 알킬인산기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬니트로소기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬니트릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬이소티오시안산기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬이소시안산기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬시안산기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬아조기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬아지드기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 케티민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알디민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 아마이드기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 3 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 3 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 3 내지 24의 아릴옥시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. In Formula 2, Z 1 and Z 2 independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms An alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkynyl group having 2 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 5 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted C2 to C15 A substituted or unsubstituted arylalkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylsulfone group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylmercapto group having 1 to 15 carbon atoms, A substituted or unsubstituted C1 to C15 alkylphosphoric acid group, a substituted or unsubstituted C1 to C15 alkylthio group, a substituted or unsubstituted C1 to C15 alkylthio group, A substituted or unsubstituted C1-C15 alkylthio group, a substituted or unsubstituted C1-C15 alkylthryl group, a substituted or unsubstituted C1-C15 alkyl isothiocyanic group, a substituted or unsubstituted C1- A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, A substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, a ketimine group having 1 to 15 carbon atoms, an aldimine group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted amido group having 1 to 15 carbon atoms, an arylalkyl group having 6 to 24 carbon atoms, , An arylamino group having 3 to 24 carbon atoms, an arylsilyl group having 3 to 24 carbon atoms, an aryloxy group having 3 to 24 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 24 carbon atoms, and an alkylamino group having 1 to 24 carbon atoms. May be any one selected.
상기 화학식 2에서 ℓ은 1 내지 4의 정수일 수 있다.In
다른 실시예에서, 자가 조립 3차원 구조체를 구성하는 유기화합물은 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.In another embodiment, the organic compound constituting the self-assembled three-dimensional structure may be represented by the following formula (3).
[화학식 3] (3)
상기 화학식 3 에서 Ar, A1, A2, L1, L2, n1, n2, Y1, Y2, X1, X2, U 및 o는 상기 화학식 1에서 설명한 Ar, A1, A2, L1, L2, n1, n2, Y1, Y2, X1, X2, U 및 o과 각각 동일할 수 있다. 각 화학식들에서 다수의 A1들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 A2들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 L1들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 L2들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 n1들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 n2들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 Y1들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 Y2들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 X1들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 X2들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 U들은 서로 같거나 다를 수 있고, 다수의 o들은 서로 같거나 다를 수 있다.In Formula 3 Ar, A 1, A 2 ,
상기 화학식 3 에서 X1' 및 X2'은 서로에 관계없이 , , , , , , 또는 이고,A′ 및 A″는 서로에 관계없이 O 또는 S이고, Rf, Rg, Rh, Ri, Rj, Rf′, 및 Rg′는 서로에 관계없이 H 또는 C1 내지 C3의 알킬기일 수 있다.In the above formula (3), X 1 'and X 2 ' , , , , , , or And, A 'and A "is O or S, regardless of each other, R f, R g, R h, R i, R j, R f', and R g 'is H or a C1 to C3 independently selected Lt; / RTI >
또한, ℓ은 1 내지 4의 정수일 수 있다.In addition, l may be an integer of 1 to 4.
자가 조립 3차원 유기 구조체Self-assembled three-dimensional organic structure
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 조립 3차원 유기 구조체를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view of a self-assembled three-dimensional organic structure according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 화학식 1 내지 화학식 3으로 나타낸 화합물들 즉, 단위 유기분자들(UM)은 자가 조립되어 3차원 유기 구조체 즉, 유기 결정을 형성할 수 있다. 도 1은 화학식 1c에 도시된 단위 유기분자를 사용한 유기 구조체를 나타내나 이에 한정되는 것은 아니다. Referring to FIG. 1, the compounds represented by
하나의 단위 유기분자(UM) 내에서 방향족 고리에 연결된 한 쌍의 치환기들인 -A-(L)n-Y-X들은 방향족 고리의 치환가능한 위치들 중 바로 인접한 위치들, 예를 들어 오르소(ortho) 위치 또는 페리(peri) 위치에 결합되어 있을 수 있다. 이 경우 한 쌍의 -A-(L)n-Y-X들 구체적으로 이들 각자에 포함된 Y기들은 물리적 상호작용(Physical Interaction, PIa)에 의해 구체적으로, 반 데르 발스(Van Der Waals) 상호작용에 의해 안정화될 수 있다. 그 결과, 한 쌍의 -A-(L)n-Y-X들 즉, 한 쌍의 스트레인들(strains)은 한 스트레인의 -A-(L)n-Y-X에 비해 유연성이 감소하여 보다 강직해질(rigid) 수 있다.-A- (L) n -YX, which are a pair of substituents connected to an aromatic ring in a unit organic molecule (UM), are directly adjacent positions of substitutable positions of the aromatic ring, for example ortho, Position or a peri position. In this case, a pair of -A- (L) n -YX, specifically the Y groups contained in each of them, are specifically referred to as a Van Der Waals interaction by a physical interaction (PIa) ≪ / RTI > As a result, a pair of -A- (L) n -YXs, ie, a pair of strains, is less rigid than a strain of -A- (L) n -YX, ).
한편, A는 비공유 전자쌍을 가지고 있어 결합된 방향족 고리(Ar)에 전자 공여(electron donating)할 수 있다. 그 결과 방향족 고리(Ar) 내에 파이(π)-전자 구조의 전자 밀도가 편재화되어 전자 밀도가 상대적으로 높은 영역과 또한 상대적으로 낮은 영역이 배치될 수 있다. 다시 말해서, 방향족 고리(Ar)에 결합된 A는 방향족 고리(Ar) 내 전자 밀도의 편재화를 유도할 수 있다. On the other hand, A has a non-covalent electron pair and can electron donate to the bonded aromatic ring (Ar). As a result, the electron density of the pi (pi) -electronic structure in the aromatic ring (Ar) is uniformalized, so that a region having a relatively high electron density and a region having a relatively low electron density can be arranged. In other words, A bonded to the aromatic ring (Ar) can induce the localization of electron density in the aromatic ring (Ar).
구체적으로, -A-(L)n-Y-X들(스트레인) 쌍의 개수 (화학식 1의 m)의 두 배에 해당하는 전기다중극자가 강화될 수 있다. 일 예로서, 화학식 1a 및 화학식 1b로 나타낸 1 배위형 유기 분자의 경우, 방향족 고리(Ar) 내에 사중극자(quadrupole)가 강화될 수 있으며, 화학식 1c로 나타낸 2 배위형 즉, 직선형 유기 분자의 경우, 방향족 고리(Ar) 내에 사중극자(quadrupole)가 더욱 강화될 수 있다. 또한, 화학식 1d로 나타낸 3 배위형 유기 분자의 경우, 방향족 고리(Ar) 내에 헥사폴(hexapole)이 강화될 수 있고, 또한 화학식 1e로 나타낸 4 배위형 유기 분자의 경우, 방향족 고리(Ar) 내에 옥타폴(octapole)이 강화될 수 있다.Specifically, the electric multipole self-strengthening corresponding to twice the number of -A- (L) n -YX (strain) pairs (m in Formula (1)) can be enhanced. For example, in the case of 1-coordinate organic molecules represented by the general formulas (1a) and (1b), a quadrupole can be intensified in the aromatic ring (Ar) , The quadrupole in the aromatic ring (Ar) can be further strengthened. In the case of the 3 coordination type organic molecule represented by the formula (1d), hexapole can be strengthened in the aromatic ring (Ar), and in the case of the tetrahedral organic molecule represented by the formula (1e) Octapole can be strengthened.
이러한 단위 유기분자들(UM)이 다수개 위치할 때, 일 방향(예를 들어 X 방향)으로 인접하는 단위 유기분자들(UM) 사이의 X기들은 물리적 상호작용, 구체적으로 반 데르 발스(Van Der Waals) 상호작용, 런던 분산력(London dispersion interaction) 또는 수소 결합(hydrogen bonding)에 의해 비공유 결합(PIb)될 수 있다. 일 예로서, X기들 중 -CF3, -SH, -F, -Cl, -Br, -I, -CH=CF2, -CF=CH2, -CF=CF2, -CF=CH2, -CF=CFH, -CF=CF2, -COCH3, -COOCH3, -CHO, -CN, -N=C=O, 및 -C=N=N-CH3은 반 데르 발스 상호작용에 의해 결합할 수 있고, -H, -CH3 ,-CH=CH2, 및 -C≡CH는 런던 분산력에 의해 결합할 수 있고, -OH, -COOH, -NH2, 또는 -NHCH3는 수소 결합에 의해 결합할 수 있다.When a plurality of such unit organic molecules (UM) are located, X groups between unit organic molecules (UM) adjacent to each other in one direction (for example, X direction) have physical interactions, specifically, Van Der Waals interaction, London dispersion interaction, or hydrogen bonding (PIb). As one example, among the X groups, -CF 3 , -SH, -F, -Cl, -Br, -I, -CH = CF 2 , -CF═CH 2 , -CF═CF 2 , -CF═CH 2 , -CF = CFH, -CF = CF 2 , -COCH 3 , -COOCH 3 , -CHO, -CN, -N═C═O, and -C═N═N-CH 3 can be obtained by van der Waals interaction may be bonded to, -H, -CH 3, -CH =
또한, 다른 방향(예를 들어 Z 방향)으로 인접하는 또는 하나의 층(F1)과 다른 층(F2) 내에 포함된 단위 유기분자들(UM) 각자에 포함된 방향족 고리기들은 파이-파이 상호작용(PIc)에 의해 자기 조립 혹은 적층될 수 있다. 구체적으로, 앞서 설명한 바와 같이, 방향족 고리기(Ar) 내에 A기에 의해 유도된 전자 풍부 영역(electron-rich region, δ-)와 전자 결핍 영역(electron-deficient region, δ+)이 발생할 수 있는데, Y방향으로 인접하는 방향족 고리기들 사이에 전자 풍부 영역(δ-)과 전자 결핍 영역 사이(δ+)의 인력으로 인해 제1층(F1)의 화합물이 연장되는 방향(X)에 비해 제2층(F2)의 단위 유기분자(UM)가 연장되는 방향은 소정 각도 틀어질 수 있다. 일 예로서, 제1층(F1)의 단위 유기분자(UM)가 연장되는 방향(X) 에 비해 제2층(F2)의 단위 유기분자(UM)가 연장되는 방향은 90도 틀어질 수 있고 따라서, 제2층(F2)의 단위 유기분자(UM)가 연장되는 방향은 Y 방향일 수 있다. In addition, the aromatic ring groups included in each of the unit organic molecules (UM) adjacent to one another (F 1 ) and another layer (F 2 ) in another direction (for example, the Z direction) Can be self-assembled or laminated by interaction (PIc). Specifically, as described above, an electron-rich region (? -) and an electron-deficient region (? +) Induced in the aromatic ring group (Ar) Compared to the direction X in which the compound of the first layer (F 1 ) extends due to attraction between the electron rich region (delta-) and the electron deficient region (delta +) between adjacent aromatic ring groups in the Y direction The direction in which the unit organic molecules (UM) of the two layers (F 2 ) extend can be changed by a predetermined angle. As an example, the direction in which the first layer (F 1) unit of the organic molecules (UM) the direction (X) a second layer (F 2) unit of the organic molecules (UM) compared to extending the extension 90 also turn be And thus the direction in which the unit organic molecules (UM) of the second layer (F 2 ) extend can be in the Y direction.
또한, 제2층(F2)의 단위 유기분자들(UM) 사이의 X기들은 또한 물리적 상호작용, 구체적으로 반 데르 발스(Van Der Waals) 상호작용, 런던 분산력(London dispersion interaction) 또는 수소 결합(hydrogen bonding)에 의해 끌려 비공유 결합(PIb)될 수 있다.In addition, the X groups between the unit organic molecules (UM) of the second layer (F 2 ) may also exhibit physical interactions, specifically Van Der Waals interaction, London dispersion interaction, (PIb) by being pulled by hydrogen bonding.
이와 같이, 본 실시예에 따른 다공성 3차원 유기 구조체 즉, 다공성 유기 결정은, 비공유결합 구체적으로 물리적 상호작용, 더욱 구체적으로는 파이-파이 상호작용(π-π interaction), 쌍극자-쌍극자 상호작용, 유도쌍극자-쌍극자 상호작용과 유도쌍극자-유도쌍극자 상호작용을 통해 단위 유기분자들이 자가 조립(self-assembly)되어 형성될 수 있다.As described above, the porous three-dimensional organic structure according to the present embodiment, that is, the porous organic crystal, can exhibit a physical interaction, specifically, a pi-pi interaction, a dipole- The unit organic molecules can be self-assembled through induced dipole-dipole interactions and induced dipole-induced dipole interactions.
또한, 이러한 유기 결정은 규칙성과 주기성을 가져 삼사정계(triclinic), 단사정계(monoclinic), 사방정계(orthorhombic), 정방정계(tetragonal), 육방정계(hexagonal), 또는 입방정계(cubic) 의 기본 격자 구조를 갖는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 화학식 1a 및 화학식 1b로 나타낸 1 배위형 유기 분자와 화학식 1c로 나타낸 2 배위형 즉, 직선형 유기 분자의 경우, 삼사정계(triclinic), 사방정계(orthorhombic), 정방정계(tetragonal), 입방정계(cubic)를 구성할 수 있으며, 화학식 1d로 나타낸 3 배위형 유기 분자의 경우, 육방정계(hexagonal), 단사정계(monoclinic)의 구성이 가능하다. In addition, these organic crystals have regularity and periodicity, and thus have a basic lattice of triclinic, monoclinic, orthorhombic, tetragonal, hexagonal, or cubic Structure. Specifically, in the case of linear coordination organic molecules represented by
구체적으로, 도 1의 경우 사방정계의 격자 구조를 나타낸다. Specifically, Fig. 1 shows a lattice structure of an orthorhombic system.
이와 같은 다공성 3차원 유기 구조체 즉, 다공성 유기 결정은 단위 유기분자들 사이의 비공유결합 구체적으로 약한 유기-유기 상호작용을 기초로 자기 조립되어 형성됨에 따라, 쉽고 간단하게 구조체를 형성하게 되며, 화학적 가교결합 없이 순수한 화합물간의 물리적 결합을 이용하여 형성되기 때문에 용융과 용해가 언제든 가능하며, 넓은 공극용적과 완전히 규칙적이고 주기적인 구조를 확보할 수 있다. 또한, 금속유기구조체(Metal Organic Framework, MOF)와는 달리 금속을 사용하지 않음에 따라 수분 및 대기 중의 환경 내에서도 구조적 특징을 유지할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 화합물은 구조체를 형성하는 자가조립 과정이 상당히 빠르게 진행되나, 빠른 속도에도 불구하고 정교하고 질서가 높은 복합 및 계층구조(hierarchical structure)를 만들어 내는 장점이 있다. Such a porous three-dimensional organic structure, that is, a porous organic crystal, is formed by self-assembly based on weak organic-organic interaction, specifically, non-covalent bonding between unit organic molecules, so that a structure is easily and simply formed, Because they are formed using physical bonding between pure compounds without bonding, melting and dissolving are possible at all times, and a wide void volume and fully regular and periodic structure can be secured. Unlike the metal organic framework (MOF), the use of no metal makes it possible to maintain structural characteristics even in the water and atmospheric environment. In addition, the compound according to the present invention has an advantage of self-assembling process of forming a structure, but it produces an elaborate and orderly complex and hierarchical structure despite its rapid speed.
자가 조립 3차원 유기 구조체를 구성하는 유기화합물 제조방법Organic compound manufacturing method for self-assembled three-dimensional organic structure
화학식 1에 따른 화합물 제조방법Method for preparing a compound according to formula (1)
일 실시예에서, 상기 화학식 1에 따른 화합물은 하기 [반응식 1]내지 [반응식 2]와 같은 방법으로 제조할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment, the compound according to
[반응식 1][Reaction Scheme 1]
(1) Sub 1-1, Sub1-2, 및 Sub1-3의 합성(1) Synthesis of Sub 1-1, Sub 1-2, and Sub 1-3
방향족 고리(Ar)를 디클로로메탄과 아세토니트릴(acetonitrile) 용액에 녹여 염화 루테늄(Ⅲ) 수화물(ruthenium(Ⅲ) chloride hydrate)과 소듐 메타페리오데이트(NaIO4)와 함께 증류수 내에서 소정온도와 소정시간동안 환류시켜 Sub1-1, Sub1-2, 및 Sub1-3을 얻을 수 있다. 이 때, 환류 온도에 따라 Sub1-1, Sub1-2, 및 Sub1-3를 구분하여 얻을 수 있다.The aromatic ring (Ar) was dissolved in dichloromethane and acetonitrile solution and dissolved in distilled water together with ruthenium (Ⅲ) chloride hydrate and sodium metapelidate (NaIO 4 ) To obtain Sub1-1, Sub1-2, and Sub1-3. At this time, Sub1-1, Sub1-2, and Sub1-3 can be obtained in accordance with the reflux temperature.
(2) Product 1 내지 4의 합성(2) Synthesis of
Sub1-1, Sub1-2, 및 Sub1-3 중 어느 하나를 브로모 테트라뷰틸암모늄(Bu4NBr), 소듐 하이드로설파이트(Na2S2O4)와 함께, 증류수, 테트라하이드로퓨란(THF)에 녹여 소정온도에서 소정시간 동안 환류시킨 후 X′-R(이 때, X′는 할라이드 일 예로서 Br이고, -R은 -(L1)n1-Y1-X1일 수 있다. 여기서, L1, n1, Y1, X1은 화학식 1에 대한 설명에서 정의한 바와 같을 수 있다, 구체적으로 X1은 CRcRdRe 또는 -OH일 수 있고, 이 때 Rc, Rd, 및 Re는 서로에 관계없이 H, F, Cl, Br, 또는 I일 수 있다)과 KOH를 증류수에 녹여서 만든 수용액을 첨가한 후 소정시간 동안 소정온도에서 환류시키면 최종 생성물인 Product 1 내지 4 중 어느 하나를 얻을 수 있다. 이 때, Sub1-1, Sub1-2, 및 Sub1-3의 각각에 대한 X′-R의 몰비를 조절하면 Product 1 내지 4 중 어느 하나를 구분하여 얻을 수 있다.Sub1-1, bromo any of Sub1-2, and Sub1-3 parent tetrabutylammonium (Bu 4 NBr), with sodium hydrosulfite (Na 2 S 2 O 4) , distilled water, tetrahydrofuran (THF) And then refluxed at a predetermined temperature for a predetermined period of time, X'-R (wherein X 'is Br as an example of halide and -R is - (L 1 ) n1 -Y 1 -X 1 . L 1 , n 1 , Y 1 , X 1 may be as defined in the description of formula (1). Specifically, X 1 may be CR c R d R e or -OH, wherein R c , R d , And R e may independently be H, F, Cl, Br, or I) and an aqueous solution prepared by dissolving KOH in distilled water, and then refluxing at a predetermined temperature for a predetermined time, You can get either one. At this time, any one of
[반응식 2][Reaction Scheme 2]
(1) Product 2-1의 합성(1) Synthesis of Product 2-1
상기 반응식 1에서, X′-R 대신에 X′-R1-X″(이 때, X′와 X″는 할라이드 일 예로서 Br이고, -R1-은 -L1-(P1)a1-일 수 있다. 여기서, L1, P1, a1은 화학식 1에 대한 설명에서 정의한 바와 같을 수 있다)를 사용한 것을 제외하고는 product 2의 합성법과 동일한 방법을 수행하여, product 2-1을 얻을 수 있다.In the
(2) Product 2-2의 합성(2) Synthesis of Product 2-2
product 2-1과 HO-R1′-OH(이 때, -R1′-은 상기 화학식 1에서 설명한 -q2-일 수 있다)을 다이메틸포름아마이드에 녹인 후 소정온도에서 환류시키며 소정시간동안 반응시킨 후, 클로로포름으로 추출하고 마그네슘설파이트로 수분을 제거한 후 컬럼 크로마토그래피를 통하여 product2-2를 얻을 수 있다.product 2-1 and HO-R 1 '-OH (in this case, -R 1 ' - may be -q 2 - described in Formula 1) are dissolved in dimethylformamide, refluxed at a predetermined temperature, After the reaction, the product is extracted with chloroform, the water is removed with magnesium sulfite, and the product 2-2 can be obtained through column chromatography.
(3)Product 2-3의 합성(3) Synthesis of Product 2-3
Product 2-2와 X′-R1″(이 때, X′는 할라이드 일 예로서 Br이고, -R1″은 -(P2)a2-CH3일 수 있다. 여기서, P2 및 a2는 화학식 1에 대한 설명에서 정의한 바와 같을 수 있다)을 테트라하이드로퓨란에 넣고 소정온도에서 소정시간동안 환류시키며 반응하고 클로로폼을 전개액으로 하여 컬럼 크로마토그래피를 실시하면 product 2-3을 얻을 수 있다. (2) and X'-R 1 ", where X 'is Br as an example of a halide and -R 1 " is - (P 2 ) a 2 -CH 3 , wherein P 2 and a 2 are May be as defined in the description of Chemical Formula 1) into tetrahydrofuran, refluxing at a predetermined temperature for a predetermined period of time, reacting, and subjecting to column chromatography using chloroform as a developing solution.
화학식 2의 화합물 제조방법Method for preparing compound of formula (2)
일 실시예에서, 상기 화학식 2에 따른 화합물은 하기 [반응식 3]과 같은 방법으로 제조할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment, the compound according to
[반응식 3][Reaction Scheme 3]
Sub 1-2 와 Product 3(Sub 1-2와 Product 3의 몰비=1:2)을 혼합하여 브로모 테트라뷰틸암모늄(Bu4NBr), 소듐 하이드로설파이트(Na2S2O4)와 함께, 증류수, 테트라하이드로퓨란(THF)에 녹여 소정온도에서 소정시간 동안 환류 시킨 후 X′-R(이 때, X′는 할라이드 일 예로서 Br이고, -R은 -(L1)n1-Y1-X1일 수 있다. 여기서, L1, n1, Y1, X1은 화학식 1에 대한 설명에서 정의한 바와 같을 수 있다, 구체적으로 X1은 CRcRdRe 또는 -OH일 수 있고, 이 때 Rc, Rd, 및 Re는 서로에 관계없이 H, F, Cl, Br, 또는 I일 수 있다)과 KOH을 증류수에 녹여서 만든 수용액을 첨가한 후 소정온도에서 소정시간 동안 환류시키면 최종 생성물인 product 5을 얻을 수 있다.(Bu 4 NBr) and sodium hydrosulfite (Na 2 S 2 O 4 ) were mixed with Sub 1-2 and Product 3 (molar ratio of Sub 1-2 and
화학식 3의 화합물 제조방법Method for preparing compound of formula (3)
일 실시예에서, 상기 화학식 3에 따른 화합물은 하기 [반응식 4]와 같은 방법으로 제조할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다. In one embodiment, the compound according to
[반응식 4] [Reaction Scheme 4]
화학식 1c로 나타낸 화합물들 중 말단기들(X1, X2)이 서로 반응할 수 있는 둘 이상의 화합물들(화합물 A와 화합물 B)을 선택하여 증류수와 클로로벤젠에 녹인 용액에 KOH을 증류수에 녹여서 만든 수용액을 첨가한 후 소정시간 동안 소정온도에서 환류시키면 최종 생성물로서 화합물 3을 얻을 수 있다.Two or more compounds (compounds A and B) in which the terminal groups (X 1 , X 2 ) of the compounds represented by the formula (1c) can react with each other are selected and dissolved in distilled water and chlorobenzene to dissolve the KOH in distilled water And then refluxing the solution at a predetermined temperature for a predetermined time,
상기 반응식 4 에서 Ar, A, L, n, Y, l, 및 X′는 화학식 3에서 설명한 Ar, A1, L1, n1, Y1, l, 및 X1′과 각각 동일할 수 있다. 한편, X1과 X2는 그들 사이의 반응에 의해 X′를 형성할 수 있도록, 화학식 1의 X1의 예시들 중 적절히 선택될 수 있다.In the
자가 조립 3차원 구조체 제조방법Manufacturing method of self assembled 3D structure
앞서 설명한 유기화합물 또는 유기분자를 적절한 유기 용매 내에 녹인 후 재결정화시키고, 건조하여 상기 유기 분자의 자가 조립에 따른 3차원 구조체를 얻을 수 있다. 상기 건조는 진공 건조일 수 있다. 구체적으로 하기 제1 내지 제4 방법을 통해 자가 조립 3차원 구조체 입자들을 함유하는 파우더를 얻을 수 있다. 상기 자가 조립 3차원 구조체 입자들은 나노 로드 형태를 가질 수 있다.The above-described organic compound or organic molecule is dissolved in an appropriate organic solvent, and then recrystallized and dried to obtain a three-dimensional structure by self-assembly of the organic molecules. The drying may be vacuum drying. Specifically, a powder containing self-assembled three-dimensional structure particles can be obtained through the following first to fourth methods. The self-assembled three-dimensional structure particles may have a nano-rod shape.
제1 방법: 유기용매 증발법을 이용한 3차원 구조체를 함유하는 파우더 형성 방법First Method: Powder Formation Method Containing a Three-Dimensional Structure Using an Organic Solvent Evaporation Method
1) 상기 유기분자를 중간정도의 용해도를 갖는 유기용매에 녹여 균질한 용액을 형성하는 단계 1) dissolving the organic molecules in an organic solvent having a medium solubility to form a homogeneous solution
2) 상기 용액에서 용매만 서서히 증발시켜서 점차적으로 진한 농도의 균질 용액으로 변화하는 단계 2) gradually evaporating the solvent in the solution to gradually change to a homogenous solution with a thick concentration
3) 임계 농도에서 상기 유기 분자의 자가 조립에 따른 3차원 구조체가 형성되는 단계 3) forming a three-dimensional structure according to self-assembly of the organic molecules at a critical concentration
4) 상기 구조체를 필터링하고 진공에서 잔여 유기용매를 제거하는 단계 4) filtering the structure and removing residual organic solvent in vacuum
제2 방법: 냉각법을 이용한 3차원 구조체를 함유하는 파우더 형성 방법Second Method: Powder Formation Method Containing Three-Dimensional Structure Using Cooling Method
1) 상기 유기분자를 가열된 불용성 유기용매에 녹여 낮은 농도의 균질한 용액을 만드는 단계 1) dissolving the organic molecules in a heated insoluble organic solvent to make a homogeneous solution at a low concentration
2) 균질한 용액을 외부와 물질의 이동을 차단한 상태로 냉각하는 단계 2) cooling the homogeneous solution in a state of blocking the movement of the substance from the outside
3) 임계 온도에서 상기 유기 분자가 자가 조립에 따른 3차원 구조체가 형성되는 단계 3) forming a three-dimensional structure according to self-assembly of the organic molecules at a critical temperature
4) 상기 구조체를 필터링하고 진공에서 잔여 유기용매를 제거하는 단계 4) filtering the structure and removing residual organic solvent in vacuum
제3 방법: 용해도가 다른 멀티 용매를 이용한 3차원 구조체를 함유하는 파우더 형성 방법Third method: Powder forming method containing three-dimensional structure using multi-solvent having different solubility
1) 밀폐된 공간 내 서로 다른 두 개의 계를 마련하고, 하나의 계에는 상기 유기 분자에 대해 용해도가 높은 제1 유기용매 내에 상기 유기 분자를 녹인 균질 용액을 배치하고, 또한 다른 하나의 계에는 증발이 잘되고 상기 유기 분자에 대해 용해도가 매우 낮으나 상기 제1 유기용매에 대해 섞임성이 좋은 제2 유기용매를 배치하는 단계 1) Two different systems in an enclosed space are provided. In one system, a homogeneous solution in which the organic molecules are dissolved is placed in a first organic solvent having high solubility for the organic molecules, and the other system is evaporated A step of disposing a second organic solvent which has good solubility in the organic molecules but has good mixing with the first organic solvent
2) 상기 제2 유기용매가 증발되고 증발된 제2 유기용매가 상기 균질 용액 내로 섞이면서 상기 유기 분자의 용해도가 낮아지는 단계 2) the second organic solvent is evaporated and the evaporated second organic solvent is mixed into the homogeneous solution to lower the solubility of the organic molecules
3) 임계 용해도에서 상기 유기 분자가 자가 조립에 따른 3차원 구조체가 형성되는 단계3) a step of forming a three-dimensional structure according to self-assembly of the organic molecules in the critical solubility
4) 상기 구조체를 필터링하고 진공에서 잔여 유기용매들을 제거하는 단계4) filtering the structure and removing residual organic solvents in vacuo
제4 방법: 용해도가 다른 멀티 용매를 이용한 3차원 구조체를 함유하는 파우더 형성 방법Fourth method: Powder forming method containing three-dimensional structure using multi-solvent having different solubility
1) 상기 유기 분자를 용해도가 높은 제1 유기용매에 대하여 포화용해도로 녹여 균질 용액을 얻는 단계 1) dissolving the organic molecules in a first organic solvent having a high solubility by saturation solubility to obtain a homogeneous solution
2) 상기 유기 분자가 매우 낮은 용해도를 나타내는 제2 유기용매에 상기 균질 용액을 적하하여 상기 유기 분자의 용해도가 낮아지는 단계2) dropping the homogeneous solution into a second organic solvent in which the organic molecules exhibit a very low solubility to lower the solubility of the organic molecules
3) 임계 용해도에서 상기 유기 분자가 자가 조립에 따른 3차원 구조체가 형성되는 단계3) a step of forming a three-dimensional structure according to self-assembly of the organic molecules in the critical solubility
4) 상기 구조체를 필터링하고 진공에서 잔여 유기용매들을 제거하는 단계4) filtering the structure and removing residual organic solvents in vacuo
이에 더하여, 상기 제1 내지 제4 방법들 구체적으로 단계 3)에서, 상기 유기 분자의 자가 조립을 위한 핵들이 생성되고 이 후 성장이 일어나는 시점에, 상기 유기 분자와는 다른 상기 [화학식 1]로 표시되는 화합물을 첨가할 수 있다. 그 결과, 한 구조체 내에 서로 다른 종류의 유기 분자들을 갖는 구조체를 형성할 수 있다.In addition, when the nuclei for self-assembly of the organic molecules are generated in the first to fourth methods, specifically, step 3), and at the time of subsequent growth, Compounds to be displayed may be added. As a result, a structure having different kinds of organic molecules in one structure can be formed.
3차원 유기 구조체를 구비하는 광학층 제조방법Method for manufacturing an optical layer having a three-dimensional organic structure
앞서 기술된 3차원 유기 구조체 제조방법에 의해 얻어진 3차원 유기 구조체를 사용하여 광학층을 제조할 수 있다. 광학층을 제조하는 구체적 방법은 다음과 같을 수 있다.The optical layer can be manufactured using the three-dimensional organic structure obtained by the above-described three-dimensional organic structure manufacturing method. A specific method of manufacturing the optical layer may be as follows.
제1 실시예에 따른 광학층 제조방법The optical layer manufacturing method according to the first embodiment
3차원 구조체를 함유하는 파우더를 용해할 수 있는 제1 용매와 상기 제1 용매와 섞임성 있는 제2 용매의 혼합 용매 내에, 상기 3차원 구조체를 함유하는 파우더를 넣어 용액을 만든 후, 상기 용액을 지지체 상에 코팅하여 광학층을 형성할 수 있다. 이 때, 제1 용매와 상기 제2 용매는 1:1 내지 7:1, 구체적으로는 1:1 내지 4:1, 일 예로는 1.5:1 내지 2.5:1의 부피비로 혼합될 수 있으며, 상기 용액은 5mM 내지 50mM 일 예로서, 5mM 내지 40mM, 다른 예로서, 1mM 내지 30mM의 농도를 가질 수 있다. 또한, 상기 코팅은 스핀코팅, 딥코팅, 바코팅, 슬롯다이 코팅, 스프레이코팅, 롤투롤코팅, 또는 인버스롤코팅일 수 있다. 상기 제1 용매는 일 예로서, 클로로포름일 수 있고, 상기 제2 용매는 일 예로서, 에틸아세테이트일 수 있다.A powder containing the three-dimensional structure is put into a mixed solvent of a first solvent capable of dissolving a powder containing the three-dimensional structure and a second solvent capable of mixing with the first solvent to prepare a solution, The optical layer can be formed by coating on a support. In this case, the first solvent and the second solvent may be mixed in a volume ratio of 1: 1 to 7: 1, specifically 1: 1 to 4: 1, for example, 1.5: 1 to 2.5: The solution may have a concentration of 5 mM to 50 mM, as an example, 5 mM to 40 mM, and as another example, 1 mM to 30 mM. The coating may also be spin coating, dip coating, bar coating, slot die coating, spray coating, roll to roll coating, or inverse roll coating. The first solvent may be, for example, chloroform, and the second solvent may be, for example, ethyl acetate.
제2 실시예에 따른 광학층 제조방법The optical layer manufacturing method according to the second embodiment
또 다른 예에서, 3차원 구조체를 함유하는 파우더를 용해할 수 있는 제1 용매와 상기 제1 용매와 섞임성 있는 제2 용매의 혼합 용매 내에, 상기 3차원 구조체와 혼화성이 있는 선택된 고분자를 넣어 제1 용액을 형성한 후, 상기 제1 용액 내에 상기 3차원 구조체를 함유하는 파우더를 넣어 제2 용액을 형성하고, 상기 제2 용액을 지지체 상에 코팅하여 광학층를 형성할 수 있다. 상기 제1 용매는 일 예로서, 클로로포름일 수 있고, 상기 제2 용매는 일 예로서, 에틸아세테이트일 수 있다. 이러한 분리체는 그 내부에 상기 3차원 구조체를 함유하는 영역과 상기 고분자를 함유하는 영역으로 미세 상분리될 수 있다. 이 때, 제1 용매와 상기 제2 용매는 1:1 내지 7:1, 구체적으로는 1:1 내지 4:1, 일 예로는 1.5:1 내지 2.5:1의 부피비로 혼합될 수 있으며, 상기 제1 용액은 1mM 내지 20mM의 농도를 가질 수 있고, 상기 제2 용액은 5mM 내지 50mM 일 예로서, 5mM 내지 40mM의 농도를 가질 수 있다. 또한, 상기 코팅은 스핀코팅, 딥코팅, 바코팅, 슬롯다이 코팅, 스프레이코팅, 롤투롤코팅, 또는 인버스롤코팅일 수 있다.일 수 있다. 상기 고분자는 PVC(Polyvinyl chloride), PA(Polyamide), PE(polyethylene), PES(Polyethersulfone), PTFE(Polytetrafluoroethylene), 폴리다이메틸실록산(PDMS), PMMA(Poly(methyl methacrylate)), HDPE(high-density polyethylene), LDPE(low-density polyethylene), PP(Polypropylene), PS(polystyrene), PVAC(Polyvinyl acetate), PEO(polyethylene oxide), NYLON, PET(polyethylene terephthalate), PI(polyimide), 또는 이들 중 둘 이상의 조합일 수 있다.In another example, a selected polymer having compatibility with the three-dimensional structure is placed in a mixed solvent of a first solvent capable of dissolving a powder containing the three-dimensional structure and a second solvent capable of mixing with the first solvent, After forming the first solution, a powder containing the three-dimensional structure is placed in the first solution to form a second solution, and the second solution is coated on the support to form an optical layer. The first solvent may be, for example, chloroform, and the second solvent may be, for example, ethyl acetate. Such a separator may be finely phase-separated into a region containing the three-dimensional structure and a region containing the polymer within the three-dimensional structure. In this case, the first solvent and the second solvent may be mixed in a volume ratio of 1: 1 to 7: 1, specifically 1: 1 to 4: 1, for example, 1.5: 1 to 2.5: The first solution may have a concentration of 1 mM to 20 mM, and the second solution may have a concentration of 5 mM to 50 mM, for example, 5 mM to 40 mM. The coating may also be spin coating, dip coating, bar coating, slot die coating, spray coating, roll to roll coating, or inverse roll coating. The polymer may be selected from the group consisting of polyvinyl chloride (PVC), polyamide (PA), polyethylene (PE), polyethersulfone (PTFE), polydimethylsiloxane (PDMS), polymethyl methacrylate (PMMA) density polyethylene, LDPE, PP, polystyrene, PVAC, polyethylene oxide, NYLON, polyethylene terephthalate (PI), polyimide It can be a combination of two or more.
제3 실시예에 따른 광학층 제조방법The optical layer manufacturing method according to the third embodiment
상기 제1 및 제2 실시예에서, 제1 용매와 상기 제1 용매의 혼합 용매를 사용하는 대신에, 3차원 구조체를 함유하는 파우더를 용해 또는 분산할 수 있는 단일 용매를 사용할 수도 있다.In the first and second embodiments, instead of using a mixed solvent of the first solvent and the first solvent, a single solvent capable of dissolving or dispersing the powder containing the three-dimensional structure may be used.
제4 실시예에 따른 광학층 제조방법The optical layer manufacturing method according to the fourth embodiment
상기 제1, 제2, 및 제3 실시예들의 용액들 또는 분산액들은 산화방지제를 더 함유할 수 있다. 상기 산화방지제는 상기 용액 내에 0.5 내지 3 중량%, 일 예로서 1 내지 2 중량%로 함유될 수 있다. 상기 산화방지제는 1차 산화방지제와 2차 산화방지제일 수 있다. 이 때, 1차 산화방지제는 라디칼 포착제(radical scavenger)일 수 있고, 2차 산화방지제는 과산화물 분해제(hydroperoxide decomposer)일 수 있다. 상기 1차 산화방지제와 2차 산화방지제는 1:1 내지 1:3의 중량비로 함유될 수 있다. The solutions or dispersions of the first, second, and third embodiments may further contain an antioxidant. The antioxidant may be contained in the solution in an amount of 0.5 to 3% by weight, for example, 1 to 2% by weight. The antioxidant may be a primary antioxidant and a secondary antioxidant. At this time, the primary antioxidant may be a radical scavenger, and the secondary antioxidant may be a hydroperoxide decomposer. The primary antioxidant and the secondary antioxidant may be contained in a weight ratio of 1: 1 to 1: 3.
상기 1차 산화 방지제는 페놀계(phenolics-), 모노페놀계(monophenolics-), 비스페놀계(bisphenolics-), 고분자형 페놀 산화 방지제(polyphenol antioxidants), 아민계 산화 방지제(amine-based antioxidants), 또는 이들의 조합일 수 있다. 또한, 상기 2차 산화 방지제는 황계(phosphoric-based antioxidants), 인계 산화 방지제(phosphates-based antioxidants), 또는 이들의 조합일 수 있다.The primary antioxidant may be selected from the group consisting of phenolics, monophenolics, bisphenolics, polymeric phenol antioxidants, amine-based antioxidants, Or a combination thereof. The secondary antioxidant may also be phosphoric-based antioxidants, phosphates-based antioxidants, or a combination thereof.
페놀계 산화 방지제는 페놀계, 모노페놀계, 바이페놀계, 폴리페놀계 및 티오비스페놀계 또는 힌더드 페놀계(hindered phenolics)일 수 있다. 고분자 폴리페놀계로는 테트라키스(메틸렌-3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐하이드로시나메이트)메탄 (tetrakis(methylene-3.5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)hydrocinnamate)methane) 또는 옥타데실-3-(3,5-디-3급-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피오네이트(octadecy-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionate)일 수 있다. 아민계 산화 방지제는 상기 페놀계와 유사하게 수소 공여(Hydrogen donation)의 역할을 하며, 높은 온도에서는 과산화 분해제(peroxide decomposer)의 역할도 한다. 이러한 아민계 산화 방지제로는 알킬 치환 페닐아민(alkyl-substituted phenylamine), 디아릴-p-페닐렌디아민(diaryl-p-phenylene amine) 혹은 그 치환체 등의 p-페닐렌의 아민의 N 치환제, 또는 6-에톡시-2,2'-4-트리메틸-1,2-디히드록시노린(6-ethoxy-2,2'-4-trimethyl-1,2-dihydroxynorine) 등의 치환된 크놀린, 2,2', 6,6'-테트라알킬피페리진(2,2', 6,6'-tetralkylpiperazine) 등의 치환된 피페리진일 수 있다.The phenolic antioxidants may be phenolic, monophenolic, biphenolic, polyphenolic and thiobisphenolic or hindered phenolics. The polymer polyphenol system was synthesized from tetrakis (methylene-3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) hydrocinnamate) methane Octadecy-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) - propionate propionate. The amine-based antioxidant plays a role of hydrogen donation similar to the phenol-based antioxidant, and also acts as a peroxide decomposer at a high temperature. Such amine-based antioxidants include N-substituents of amines of p-phenylene such as alkyl-substituted phenylamines, diaryl-p-phenylene amines or their substituents, Substituted phenol such as 6-ethoxy-2,2'-4-trimethyl-1,2-dihydroxynorine, 2,2 ', 6,6'-tetralkylpiperazine, and the like.
상기 황계 산화 방지제는 장기간 열에 노출되는 분야에 효과적인 과산화 분해제로서 디라우릴 3,3'-티오-디프로피오네이트(dirauryl 3,3'-thio-dipropionate), 또는 디미리스틸 3,3'-티오-디프로피오네이트 (dimiristyl 3,3'-dipropionate, DMTP)일 수 있다. 상기 인계 산화 방지제는 과산화수소를 알콜로 변화시킨 후 자신은 포스파이트(Phosphates)로 변환될 수 있다. 이러한 인계 산화 방지제로는 트리알킬포스파이트(trialkylphosphite, 알킬 : 이소데실(isodecyl-), 트리데실(tridecyl-)), 페닐디알킬포스파이트(phenylalkyl-di-phosphite, 알킬 : 이소데실, 이소옥틸(isooctyl)), 디페닐알킬포스파이트(diphenylalkylphosphite, 알킬 : 이소데실, 이소옥틸), 트리페닐포스파이트(triphenylphosphite), 포스파라스아시드(1,1-비페닐-4,4'-딜, 1, 1-buphenyl-4,4'-dyl), 비스테트라(2,4-비스(1,1'-디메틸에틸)페닐) 에스테르(bis-tetra(bis(1,1'-dimethylethyl)phenyl)), 3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질포스페이트디에틸에스테르(3,5-di-t-butyl-hydroxybenzylphodphate-diethylester), 9,10-디히드로-9-크시-10-포스포페날트렌-10-옥사이드(9,10-dihydro-9-xy-10-phosphonaltrene-10-oxide), 소디움비스(4-t-부틸페닐)포스파이트(sodium(4-t-butylphenyl)phosphite), 소디움-2,2'-메틸렌-비스(4,6-디-t-부틸페닐)포스페이트(sodium-2,2-methylene-bis(4,6-di-t-butylphenyl)phosphate), 1,3-비스(디페녹시포스포닐옥시)벤젠(1,3-bis(diphenoxyphosphonyloxy)benzene), 비스(2,6-디-t-부틸-4-메틸페닐)펜타에리스리톨포스파이트(bis(2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl)pentaerystolphodphite), 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트(tris-(2,4-di-t-butylphenyl)phosphite)), 또는 2,2-메틸렌비스(4,6-디-t-부틸페닐)옥틸포스파이트(2,2-methylene-bis-(4,6-di-t-butylphenyl)octylphosphite)일 수 있다.The sulfur-based antioxidant is useful as a release agent for peroxidation which is effective for long-term exposure to heat, such as
이와 더불어서, 상기 용액은 부틸히드록시아니술, 디부틸히드록시톨루엔, 비타민c, 토코페롤, 레시틴, 몰식자산프로필, 터셔리부틸히드로퀴넌, 에리쏘르빈산류, 아스코빌 파르미데이트, L-아스코르1보스데아레이트으로 이루어진 생체안정성이 검증된 군으로부터 선택된 1종 이상의 생체 안정성을 갖는 산화방지제를 더 포함할 수 있다.In addition, the solution may be selected from the group consisting of butylhydroxyanilide, dibutylhydroxytoluene, vitamin c, tocopherol, lecithin, propyl gallate, tertiary butyl hydroquinone, erythorbinic acid, ascorbyl palmitate, L-ascorbyl And at least one biostable antioxidant selected from the group of biostability-proven biosynthetic antioxidants consisting of bosdecylate and bosderate.
제5 실시예에 따른 광학층 제조방법The optical layer manufacturing method according to the fifth embodiment
또 다른 예에서, 3차원 구조체를 함유하는 파우더 20 내지 75 중량%, 상기 3차원 구조체와 혼화성이 있는 고분자 5 내지 75%, 및 잔량의 산화방지제를 혼합하여 혼합물을 형성한 후, 이를 지지체 상에 코팅하여 광학층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 코팅은 스핀코팅, 딥코팅, 바코팅, 슬롯다이 코팅, 스프레이코팅, 롤투롤코팅, 또는 인버스롤코팅일 수 있다. 상기 고분자는 제2 실시예에 따른 광증폭층 제조방법에서 기술된 바와 같을 수 있고, 상기 산화방지제는 제4 실시예에 따른 광학층 제조방법에서 기술된 바와 같을 수 있다.In another example, 20 to 75% by weight of the powder containing the three-dimensional structure, 5 to 75% of the miscible polymer with the three-dimensional structure, and the remaining amount of the antioxidant are mixed to form a mixture, To form an optical layer. The coating may also be spin coating, dip coating, bar coating, slot die coating, spray coating, roll to roll coating, or inverse roll coating. The polymer may be as described in the optical amplification layer manufacturing method according to the second embodiment, and the antioxidant may be as described in the optical layer manufacturing method according to the fourth embodiment.
상기 광학층은 50 내지 500nm 두께를 가질 수 있고, 구체적으로는 100 내지 200nm의 두께를 가질 수 있다.The optical layer may have a thickness of 50 to 500 nm, and more specifically, may have a thickness of 100 to 200 nm.
이러한 광학층은 주기적이며 규칙적인 3차원적 유기구조체층으로서, 유전율이 0에 가까운 메타물질로서의 특성과 위상학적 절연체로의 특성이 혼합되어, 광증폭소재로서 그 우수한 특성을 나타낼 수 있다.Such an optical layer is a periodic and regular three-dimensional organic structure layer. The optical layer is mixed with a material having a near-zero dielectric constant and a topological insulator, thereby exhibiting excellent properties as an optical amplifying material.
구체적으로, 상기 광학층의 메타물질으로서의 특성은 주기적이고 규칙적인 3차원 구조체에 기인한다. 이 3차원 구조체의 격자 간격에 의해 정의되는 파장 범위 내에서, 상기 광학층은 유전율이 1보다 작은 구체적으로는 0에 가까운 특성을 나타내고, 이에 따른 공간 뒤틀림(space distortion)으로 인한 타원 분산(elliptic dispersion)에 따라 광증폭 특성을 나타낼 수 있다. 이러한 격자 간격은 도 1에 도시된 -A-(L)n-Y-X들 즉, 상기 화학식 1에 나타낸 화합물들이 의 -A1-(L1)n1-Y1-X1 또는 -A2-(L2)n2-Y2-X2 의 길이에 의해 조절할 수 있다. 더 구체적으로는 Y1과 Y2들 구체적으로, 의 각 구성요소들의 설정에 의해 조절될 수 있다. 일 예로서, 주기적이고 규칙적인 3차원 구조체를 형성하는 화합물이 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌(화합물 11)인 경우, 격자 간격은 약 3.4 nm일 수 있고 이에 따라 약 300nm 이하의 범위에서 유전율이 1보다 작은 구체적으로는 0에 가까운 메타물질로서의 특성을 나타낼 수 있다.Specifically, the characteristic of the optical layer as a meta material is attributed to a periodic and regular three-dimensional structure. Within the wavelength range defined by the lattice spacing of the three-dimensional structure, the optical layer exhibits a dielectric constant of less than 1, in particular close to zero, and the resulting elliptic dispersion ), The optical amplification characteristic can be exhibited. The lattice spacing is such that -A- (L) nYX shown in FIG. 1, that is, the compounds represented by
이러한 메타물질로서의 특성을 나타내는 상기 광학층은 광증폭 특성 이외에도, 광학층 내에서는 일반 매질에서와 같은 소실파가 발생하지 않아 일반 매질의 분해능의 한계를 넘어설 수 있다. 또한, 광학층 안에서 전자기파의 손실이 없게 됨에 따라, 유전율이 1보다 낮은 영역에 대하여 전자기파가 가이드되거나 증폭되는 특성을 가질 수 있다. 이런 특성을 이용하면 새로운 자기공명 이미지, 새로운 근적외선, 가시광선, 또는 자외선 영역에 대한 광회로(novel optical circuit), 회절한계를 넘어서는 슈퍼렌즈, 전자기파에 대하여 스위칭과 변조가 가능한 조절가능한 메타물질(tunable metamaterials) 등으로 사용될 수 있다. 뿐만 아니라 보다 실용적인 영역에 대하여 투명망토(invisible cloacks), 환영광학(illusion optics), 광학적 블랙홀(optical black hole), 빔시프터(bean shifter), 필드 회전체(field rotators), 광 집중체(light concentrators), 비손실 전자기파 가이드 물질(lossless waveguide bends) 등으로 사용이 가능하다.In addition to optical amplification characteristics, the optical layer exhibiting properties as a meta-material can not exceed the resolution limit of a general medium due to the absence of a disarray in the optical layer as in a general medium. Further, as there is no loss of electromagnetic wave in the optical layer, the electromagnetic wave can be guided or amplified with respect to the region where the dielectric constant is lower than 1. Using these properties, a novel magnetic resonance image, a novel optical circuit for a new near-infrared, visible, or ultraviolet region, a super-lens beyond the diffraction limit, an adjustable metamaterial capable of switching and modulating electromagnetic waves metamaterials). As well as more practical areas such as invisible cloacks, illusion optics, optical black holes, bean shifters, field rotators, light concentrators, ), Lossless waveguide bends, and the like.
한편, 위상학적 절연체(topological insulator)를 구현할 수 있는 조건은 1) 격자 대칭성(lattice symmetry)과 2) 스핀-궤도 결합(spin-orbital coupling)으로 알려져 있다. 본 실시예에 따른 주기적이고 규칙적인 3차원 구조체는 격자 대칭성을 나타낼 수 있다. 또한, 이 구조체 내에 주기적이고 규칙적으로 배치된 방향족 고리들로 인해 스핀-궤도 결합현상이 발생할 수 있다. 이에 따라, 주기적이고 규칙적인 3차원 구조체를 구비하는 광학층은 위상학적 절연체로서의 특징을 가질 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 광학층은 디락 밴드 구조를 가질 수 있으며, 방향족 고리기들의 주기적이고 규칙적인 배열에 의해 발생하는 디락 플라즈몬은 국소적 표면 플라즈몬 공명을 야기하게 되므로 외부에서 들어오는 빛에 대하여 증폭효과를 갖게 될 수 있다. 이러한 위상학적 절연체로 특성을 나타내는 상기 광학층은 자기적 특성을 갖는 위상학적 절연체, 전기적 특성을 갖는 위상학적 절연체로 확장되어, 양자컴퓨터, 테라헤르츠 대역의 디텍터, 스핀트로닉스의 디바이스, 파장가변 광증폭기(tunable amplifier)로도 사용할 수 있다.On the other hand, topological insulators can be realized by 1) lattice symmetry and 2) spin-orbital coupling. The periodic and regular three-dimensional structure according to the present embodiment can exhibit lattice symmetry. In addition, spin-orbit coupling may occur due to periodic and regularly arranged aromatic rings in the structure. Accordingly, the optical layer having a periodic and regular three-dimensional structure can have a feature as a topological insulator. Therefore, the optical layer according to the present embodiment can have a dirac band structure, and dirac plasmons generated by the periodic and regular arrangement of aromatic ring groups cause local surface plasmon resonance. Therefore, Effect can be obtained. The optical layer exhibiting characteristics of such a topological insulator is extended to a topological insulator having a magnetic property and a topological insulator having an electrical property, and is used as a quantum computer, a terahertz band detector, a device of a spintronic device, (tunable amplifier).
또한, 상기 광학층은 규칙적이며 주기적인 3차원적 유기구조체 내의 방향족 고리들의 쿼드라폴 이상의 전기다중극자의 비등방적인 특성에 의해 발생되는 다양한 선형 또는 비선형광학 특성을 보일 수 있다. 이를 이용하여 상기 광학층은 n차수 분극에 의한 n고조파의 발생소재와 합주파수와 차주파수에 의한 광파라메트릭 증폭소재, 광 파라메트릭 발생소재, 광 파라메트릭 진동소재, 자기속박효과에 의한 전자기파 속박소재, 전자기파 자기집속소재 등 다양한 범위로 사용이 가능하다. 이러한 비등방적인 특성이 메타물질적 특성과 시너지를 일으키는 경우 선형 또는 비선형 메타물질(non-linear metamaterial)로서의 기능을 갖으며, 이 경우 거대 국소장에 대한 증폭기(giant local field amplificator), 히스테릭 트렌지션소재(hyseretic transition), 특이한 파장 혼합기(unusual wave mixer), 고립파 전달체(solitary wave propagation), 제 2 고조파를 이용한 백워드 페이즈 매칭소재(backward phase matching materials), 광 파라메트릭 증폭기(optical parametric amplifier) 등에 사용이 가능하다.In addition, the optical layer may exhibit various linear or nonlinear optical properties, which are caused by the anisotropic properties of the electrical multipoles of the quadrupole of aromatic rings in a regular, periodic three-dimensional organic structure. By using this, the optical layer can be classified into an optical parametric amplifying material, an optical parametric generating material, an optical parametric vibrating material, and an electromagnetic coupling due to n-harmonic generation by n-order polarization, It can be used in a wide range of materials, such as electromagnetic wave magnetic focusing material. When these anisotropic properties are synergistic with metamaterial properties, they function as linear or non-linear metamaterials. In this case, the giant local field amplifiers, hysteretic transient materials transition waves, unusual wave mixers, solitary wave propagations, backward phase matching materials using second harmonics, and optical parametric amplifiers. It is possible.
이와 같이, 광학층은 메타물질로부터 기인되는 특성과 위상학적 절연체로부터 기인되는 특성을 모두 확보하는데, 메타물질로서의 특성은 회절 한계를 넘어서는 슈퍼렌즈[Nature materials, 7.6, 435-441 (2008)], 빛의 왜곡을 통한 투명화 소재[Nature photonics, 1.4, 224-227 (2007)], 슈페리어 특성을 이용한 안테나[Antennas and Wireless Propagation Letter, IEEE, 8, 295-298 (2008)] 등으로 사용이 가능하다. 뿐만 아니라, 최근 메타물질의 구조적 특징 뿐만 아니라 메타물질을 이루는 기본 단위물질에 대한 관점이 다양해짐에 따라 가변 밴드갭 소재[physical review B 70.23 235109 (2004)], 나노레이저[Physical Review B 75.8 085436 (2007)], 특정 밴드갭에 대한 전자기파를 차단 할 수 있는 전자기파 차폐소재[Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions 58.1, 195-202 (2010)]로 사용이 제안되고 있으며, 더 나아가 테라헤르츠 대역에 대한 흡수체[Applied Physics Letter, 100.11, 111104 (2012)], 구배 굴절율 렌즈 소재(GRIN)[U.S. Patent No. 7, 570, 432., 4 Aug (2009)], 광학적 전기적 제어가 가능하고 메모리로 사용 가능한 테라헤르츠 능동소자[Science 325, 5947, 1518-1521 (2009)] 등으로 사용이 가능해질 수 있다. As described above, the optical layer secures both the properties originating from the meta-material and the properties originating from the topological insulator. The properties as a meta-material are super lenses exceeding the diffraction limit [Nature materials, 7.6, 435-441 (2008) (Nature photonics, 1.4, 224-227 (2007)), Antennas and Wireless Propagation Letter, IEEE, 8, 295-298 (2008)] . In addition to recent structural changes in meta-materials, as well as the view of basic unit materials of meta-materials, various bandgap materials (physical review B 70.23 235109 (2004)), nano-lasers (Physical Review B 75.8 085436 2007), electromagnetic wave shielding materials capable of blocking electromagnetic waves for a specific band gap [Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions 58.1, 195-202 (2010)] have been proposed, and furthermore, an absorber for the terahertz band [Applied Physics Letter, 100.11, 111104 (2012)], gradient refractive lens material (GRIN) [US Patent No. (
광증폭층을 포함하는 광학소자An optical element including an optical amplification layer
앞서 설명한 3차원 유기 구조체를 구비하는 광학층을 광학소자 내의 광증폭층으로 적용한 예시를 하기에서 설명하기로 한다.An example in which the optical layer having the above-described three-dimensional organic structure is applied to the optical amplification layer in the optical element will be described below.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광증폭층을 구비하는 발광다이오드를 나타낸 단면도이다. 2 is a cross-sectional view illustrating a light emitting diode having an optical amplification layer according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 소자 영역 및 상기 소자 영역을 둘러싸는 주변 영역을 구비하는 베이스 기판(101)을 제공한다. 상기 베이스 기판(101)은 실리콘 기판, 금속 기판, 또는 세라믹 기판일 수 있다. 상기 소자 영역은 후술하는 발광다이오드 반도체 칩이 실장되는 영역이고, 상기 주변영역은 그 외의 영역일 수 있다. 상기 베이스 기판(101)은 그의 소자 영역 상에 본딩 패드들(102, 103)을 구비할 수 있다. 상기 베이스 기판(101)의 주변 영역 상에 캐버티(105a)를 갖는 하우징(105)을 배치할 수 있다. 상기 캐버티(105a) 내에 상기 본딩 패드들(102, 103)의 일부들이 노출될 수 있다. 상기 하우징(105)은 실리콘, 금속, 세라믹 또는 수지로 형성될 수 있다. 상기 베이스 기판(101)과 상기 하우징(105)은 서로 분리되지 않은 일체형일 수 있다.Referring to FIG. 2, a
상기 캐버티(105a) 내에 노출된 본딩 패드들 중 하나(102)에 발광다이오드 칩(C)를 배치한다. 상기 발광다이오드 칩(C)은 n형 반도체층, p형 반도체층 및 이들 사이에 개재된 광활성층을 구비한다. 상기 광활성층은 n형 반도체층과 p형 반도체층 사이의 공핍영역이거나 혹은 별도로 도입된 층일 수 있다. 상기 이러한 발광다이오드 칩(C)은 상기 n형 반도체층과 상기 p형 반도체층 사이에 전계를 인가할 때, 전자와 정공이 상기 광활성층 내에서 재결합하면서 발광한다. 상기 발광다이오드 칩(C)은 GaAlAs계, AlGaIn계, AlGaInP계, AlGaInPAs계, GaN계 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 상기 발광다이오드 칩(C)은 가시광, 자외선광 또는 적외선광을 방출하는 소자일 수 있다. 상기 발광다이오드 칩(C)의 n 전극과 p 전극을 와이어들(W)을 통해 상기 본딩 패드들(102, 103)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.The light emitting diode chip (C) is disposed on one of the bonding pads (102) exposed in the cavity (105a). The light emitting diode chip (C) includes an n-type semiconductor layer, a p-type semiconductor layer, and a photoactive layer interposed therebetween. The photoactive layer may be a depletion region between the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer or may be a separately introduced layer. When the electric field is applied between the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer, the light emitting diode chip (C) emits light while recombining electrons and holes in the photoactive layer. The light emitting diode chip (C) may be any one of GaAlAs type, AlGaIn type, AlGaInP type, AlGaInPAs type, and GaN type. Further, the light emitting diode chip (C) may be a device that emits visible light, ultraviolet light, or infrared light. The n-electrode and the p-electrode of the light emitting diode chip C may be electrically connected to the
상기 캐버티(105a) 내에 상기 캐버티(105a)를 채우는 유기 봉지층(110)이 배치될 수 있다. 상기 유기 봉지층(110)은 광투과성 수지와 광변환체를 함유할 수 있다. 상기 광변환체는 상기 발광다이오드 칩(C)에서 발생된 광을 더 낮은 파장의 광으로 변환시키기 위한 것으로서, 형광체 또는 양자점일 수 있다. 이 때, 백색 소자가 구현될 수 있다.An
상기 유기 봉지층(110) 상에 유리 봉지층(120)을 형성할 수 있다. 상기 유리 봉지층(120)은 상기 발광다이오드 칩(C)의 위치에 대응하는 렌즈부(120a)를 가질 수 있다. 상기 유기 봉지층(120) 상에 반사방지막(130)이 배치될 수 있다. The
상기 발광다이오드의 광활성층으로부터 발생되는 광이 진행하는 경로 상에 즉, 상기 광활성층과 외부 사이에 광증폭층(LAL)이 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 반사방지막(130) 상에 광증폭층(LAL)이 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 상기 광증폭층(LAL)은 상기 유리 봉지층(120)과 상기 반사방지막(130) 사이, 상기 유리 봉지층(120)과 상기 유기 봉지층(110) 사이, 또는 상기 유기 봉지층(110)과 상기 발광다이오드 칩(C) 사이에 배치될 수 있다.An optical amplification layer (LAL) may be disposed on the path of light generated from the photoactive layer of the light emitting diode, that is, between the photoactive layer and the exterior. Specifically, an optical amplification layer (LAL) may be disposed on the
도 2에 나타낸 발광다이오드는 발광다이오드 모듈일 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 상기 발광다이오드 칩(C) 또는 상기 발광다이오드 모듈이 다수 개 배열된 발광다이오드 어레이로도 구현가능하다. The light emitting diode shown in FIG. 2 may be a light emitting diode module. However, the present invention is not limited thereto, and the light emitting diode chip (C) or the light emitting diode array having a plurality of the light emitting diode modules may be implemented.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광증폭층을 구비하는 유기발광다이오드 또는 양자점발광다이오드 패널을 나타낸 단면도이다. 이러한 유기발광다이오드 또는 양자점발광다이오드 패널은 디스플레이 패널 또는 조명 패널일 수 있다. 디스플레이 패널의 경우 도 3에 도시된 단위 화소가 매트릭스 형태로 배열되어 있을 수 있다. 조명 패널의 경우 도 3에 도시된 단위 모듈일 수도 있고, 이러한 단위 모듈이 다수 개 배열된 어레이 형태일 수 도 있다.3 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting diode or a quantum dot light emitting diode panel having an optical amplification layer according to an embodiment of the present invention. The organic light emitting diode or the quantum dot light emitting diode panel may be a display panel or an illumination panel. In the case of the display panel, the unit pixels shown in FIG. 3 may be arranged in a matrix form. In the case of the illumination panel, the unit module may be the unit module shown in FIG. 3, or may be an array in which a plurality of unit modules are arranged.
도 3을 참조하면, 유기발광다이오드 또는 양자점발광다이오드 패널(200)은 소자 기판(210) 상에 배치된 화소 전극(230), 상기 화소 전극(230) 상에 배치된 발광 기능층(250), 상기 발광 기능층(250) 상에 배치된 공통 전극(270), 및 상기 공통 전극(270) 상에 배치된 봉지 기판(290)을 구비할 수 있다. 상기 공통 전극(270)과 상기 봉지 기판(290) 사이에 수분과 산소를 차단 또는 흡수하는 봉지재(280)가 배치될 수 있다.3, the organic light emitting diode or quantum dot light emitting
디스플레이 패널의 경우, 상기 소자 기판(210) 상에 상기 화소 전극(230)에 전기적으로 연결되고, 상기 화소 전극(230)에 전기적 신호를 공급 또는 차단하는 박막트랜지스터(220)가 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 소자 기판(210) 상에 버퍼층(215)이 배치될 수 있다. 상기 버퍼층(215) 상에 소오스/드레인 영역들 및 이들 사이에 배치된 채널 영역을 구비하는 반도체층(221)이 배치될 수 있고, 상기 반도체층(221) 상에 게이트 절연막(223)이 배치될 수 있으며, 상기 게이트 절연막(223) 상에 상기 반도체층(221)이 상부를 가로지르는 게이트 전극(225)이 배치될 수 있다. 상기 게이트 전극(225) 상에 상기 게이트 전극(225)을 덮는 제1 층간절연막(226)이 배치될 수 있고, 상기 제1 층간절연막(226) 상에 상기 제1 층간절연막(226) 및 상기 게이트 절연막(223)을 관통하여 상기 소오스/드레인 영역들에 각각 접속하는 소오스/드레인 전극들(227)이 배치될 수 있다. 상기 소오스/드레인 전극들(227) 상에 상기 소오스/드레인 전극들(227)을 덮는 제2 층간절연막(229)이 배치될 수 있으며, 상기 제2 층간절연막(229) 상에 상기 화소 전극(230)이 배치될 수 있다. 상기 화소 전극(230)은 ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 광투과 또는 투명 도전막일 수 있다.In the case of a display panel, a
상기 화소 전극(230) 상에 상기 화소 전극(230)을 노출하는 개구부를 구비하는 화소 정의막(235)이 배치될 수 있다. 상기 개구부는 발광영역(ER)을 한정할 수 있다. 상기 개구부 내에 노출된 화소 전극(230) 상에 발광 기능층(250)이 배치될 수 있다. 상기 발광 기능층(250)은 발광층인 광활성층을 구비할 수 있다. 상기 발광층은 유기 발광층이거나 양자점 발광층일 수 있다. 상기 발광 기능층(250)은 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층, 및 전자주입층 중 적어도 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 공통 전극(270) 또한 광투과 또는 투명전극으로서, 예를 들어, 알루미늄, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 인듐, 이트륨, 리튬, 은, 납, 세슘 등의 금속 또는 이들의 2종 이상의 조합을 사용하여 형성될 수 있다.A
상기 화소 전극(230)과 상기 공통 전극(270) 사이에 전계가 인가될 때, 상기 화소 전극(230)에서 주입된 정공과 상기 공통 전극(270)에서 주입된 전자가 상기 발광 기능층(250)의 발광층 내에서 재결합하여 광을 방출할 수 있다. 상기 소자 기판(210)과 상기 봉지 기판(290) 중 적어도 하나는 광투과 기판으로서, 유리 기판 또는 수지 기판일 수 있다. 일 예로서, 상기 소자 기판(210)은 광투과 기판이고 상기 봉지 기판(290)은 광반사 기판일 수 있다. 이 경우, 상기 발광층에서 방출된 광은 상기 소자 기판(210)을 통해서 외부로 방출될 수 있다. 이 경우를 배면 발광형 패널이라고 한다. 다른 예로서, 상기 소자 기판(210)은 광반사 기판이고 상기 봉지 기판(290)은 광투과 기판일 수 있다. 이 경우, 상기 발광층에서 방출된 광은 상기 봉지 기판(290)을 통해서 외부로 방출될 수 있다. 이 경우를 전면 발광형 패널이라고 한다. 또 다른 예로서, 상기 소자 기판(210)과 상기 봉지 기판(290)은 모두 광투과 기판일 수 있다. 이 경우, 상기 발광층에서 방출된 광은 상기 소자 기판(210)과 상기 봉지 기판(290) 모두를 통해서 외부로 방출될 수 있다. 이 경우를 양면 발광형 패널이라고 한다. 또한, 상기 소자 기판(210)과 상기 봉지 기판(290)이 모두 수지 기판일 때, 플렉서블 소자가 현될 수 있다.Holes injected from the
상기 유기발광다이오드 패널의 발광층으로부터 발생되는 광이 진행하는 경로 내에 광증폭층(LAL)이 배치될 수 있다. 구체적으로, 배면 발광형 패널인 경우, 상기 소자 기판(210)의 하부면 상에 광증폭층(LAL)이 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 상기 소자 기판(210)과 상기 버퍼층(215) 사이, 상기 버퍼층(215)과 상기 박막트랜지스터(220) 사이, 상기 박막트랜지스터(220)와 상기 제1 층간절연막(226) 사이, 또는 상기 제1 층간절연막(226)과 상기 화소 전극(230) 사이에 광증폭층(LAL)이 배치될 수 있다. 한편, 전면 발광형 패널인 경우, 상기 봉지기판(290) 상에 광증폭층(LAL)이 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 상기 광증폭층(LAL)은 상기 봉지기판(290)과 상기 봉지재(280) 사이, 또는 상기 봉지재(280)와 상기 공통 전극(270) 사이에 배치될 수 있다. 다른 한편, 양면 발광형 패널인 경우 상기 배면 발광형 패널인 경우와 상기 전면 발광형 패널인 경우의 광증폭층(LAL)의 위치를 조합할 수 있다.An optical amplification layer (LAL) may be disposed in a path along which light generated from the light emitting layer of the organic light emitting diode panel travels. Specifically, in the case of a bottom emission type panel, an optical amplification layer (LAL) may be disposed on the lower surface of the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 광층폭층은 여러 조명장치들에 사용될 수 있다. 구체적으로, 각 조명장치 내에서 광이 진행하는 경로 내에 광증폭층이 배치될 수 있다. 상기 조명장치는 발광다이오드 모듈, 발광다이오드 어레이, 유기발광다이오드 조명 모듈, 양자점발광다이오드 조명 모듈, 유기발광다이오드 어레이, 양자점발광다이오드 어레이, 형광등, 백열등 등일 수 있다. On the other hand, the light layered layer according to an embodiment of the present invention can be used in various illumination devices. Specifically, the optical amplification layer can be disposed in a path along which light travels in each illumination device. The illumination device may be a light emitting diode module, a light emitting diode array, an organic light emitting diode lighting module, a quantum dot light emitting diode lighting module, an organic light emitting diode array, a quantum dot light emitting diode array, a fluorescent lamp, an incandescent lamp and the like.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광증폭층을 구비하는 액정디스플레이를 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a liquid crystal display having an optical amplification layer according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 액정디스플레이는 액정표시장치는 하부 기판(310), 상부 기판(320), 상기 상부 및 하부 기판들(310, 320) 사이에 위치하는 액정층(330)을 포함한다.4, the liquid crystal display includes a
상기 하부 기판(100)은 하부 베이스 기판(311)을 포함한다. 상기 하부 베이스 기판(311)은 광투과 기판으로서, 유리 기판일 수 있다. 상기 하부 베이스 기판(311)의 상부면 상에 박막트랜지스터(미도시)를 형성할 수 있다. 상기 박막트랜지스터 상에 상기 박막트랜지스터를 덮는 층간절연막(313)을 형성할 수 있다. 상기 층간절연막(313)은 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막 등의 무기 절연막, 수지 등의 유기 절연막, 또는 이들의 다중층일 수 있다. 상기 층간절연막(313) 상에 화소 전극(315)을 형성할 수 있다. 상기 화소 전극(315)은 상기 층간절연막(313)를 관통하여 상기 박막트랜지스터에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 화소 전극(315)은 ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 도전막일 수 있다. 상기 화소 전극(315) 상에 하부 배향막(317)을 형성할 수 있다. The
상기 상부 기판(320)은 상부 베이스 기판(321)을 포함한다. 상기 상부 베이스 기판(321)은 광투과 기판으로서, 유리 기판일 수 있다. 상기 상부 베이스 기판(321)의 하부면 상에 차광 패턴들(미도시) 및 칼라 필터들(미도시)을 형성할 수 있다. 상기 칼라 필터들 상에 보호막(323)을 형성할 수 있다. 상기 보호막(323)은 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막 등의 무기 절연막, 수지 등의 유기 절연막, 또는 이들의 다중층일 수 있다. 상기 보호막(323) 상에 대향 전극(325)을 형성할 수 있다. 상기 대향 전극(325) 또한 ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 도전막일 수 있다. 상기 대향 전극(325) 상에 상부 배향막(327)을 형성할 수 있다. 상기 상부 배향막(327)과 상기 하부 배향막(317)은 서로에 관계없이 폴리 아믹산(poly-amic acid), 폴리 이미드(poly-imide), 레시틴(lecithin), 나일론(nylon), 또는 PVA(polyvinylalcohol)를 사용하여 형성될 수 있다. 상기 액정층(330) 내의 액정은 상기 배향막들에 의해 초기 배향되고, 상기 제1 및 제2 전극들(315, 325) 사이에 가해진 전계에 의해 광차단 또는 광투과 동작을 수행할 수 있다.The
상기 하부 베이스 기판(311)의 하부면에 인접하여 하부 편광 필름(341)이 배치될 수 있고, 상기 상부 베이스 기판(321)의 상부면에 인접하여 상부 편광 필름(342)이 배치될 수 있다. 상기 하부 편광 필름(341)과 상기 상부 편광 필름(342)은 투과축이 서로 직교하도록 배치될 수 있다.A lower
상기 하부 편광 필름(341)의 하부에 백라이트 유닛(350)이 배치될 수 있다. 상기 백라이트 유닛(350)은 차례로 적층된 반사시트(351), 도광판(352), 확산시트(355), 프리즘시트(356), 및 보호시트(357)를 포함할 수 있다. 또한, 도광판(352)의 에지부들에 발광소자(353)와 이를 실장하는 발광소자 실장부(354)가 배치될 수 있다. 상기 발광소자(353)는 냉음극형광램프 또는 도 2를 참조하여 설명한 발광다이오드일 수 있다. 도시된 백라이트 유닛(350)은 발광소자가 에지에 위치하는 에지형이나, 이에 한정되지 않고 직하형일 수도 있다. 이 경우, 상기 발광소자(353)는 상기 반사시트(351)와 확산시트(355) 사이에 위치하고, 상기 도광판(352)은 생략될 수 있다.A
상기 액정디스플레이 패널의 발광소자(353)로부터 발생되는 광이 진행하는 경로 내에 광증폭층(LAL)이 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 상부 편광 필름(342) 상에 광증폭층(LAL)이 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 상기 광증폭층(LAL)은 상기 상부 편광 필름(342)과 상기 상부 베이스 기판(321) 사이, 상기 상부 베이스 기판(321)와 상기 칼라 필터들(미도시) 사이, 상기 칼라 필터들(미도시)과 상기 보호막(323) 사이, 상기 보호막(323)과 상기 대향 전극(325) 사이, 상기 대향 전극(325)과 상기 상부 배향막(327) 사이, 상기 하부 배향막(317)과 상기 화소 전극(315) 사이, 상기 화소 전극(315)과 상기 층간절연막(313) 사이, 상기 층간절연막(313)과 상기 박막트랜지스터(미도시) 사이, 상기 박막트랜지스터(미도시)와 상기 하부 베이스 기판(311) 사이, 상기 하부 베이스 기판(311)과 상기 하부 편광 필름(341) 사이, 상기 하부 편광 필름(341)과 상기 백라이트 유닛(350)사이, 또는 상기 백라이트 유닛(350) 내에 배치될 수 있다. 상기 백라이트 유닛(350) 내에 배치되는 것은 구체적으로, 상기 보호시트(357)와 상기 프리즘시트(356) 사이, 상기 프리즘시트(356)와 확산시트(355) 사이, 또는 상기 확산시트(355)와 상기 도광판(352) 사이에 배치될 수 있다. 혹은 상기 도광판(352)과 상기 발광소자(353) 사이에 배치될 수 있다.An optical amplification layer (LAL) may be disposed in a path along which light generated from the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광증폭층을 구비하는 태양전지를 나타낸 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a solar cell having an optical amplification layer according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 제1 도전형 반도체층(411) 상에 제2 도전형 반도체층(413)이 배치된다. 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층들(411, 413)은 실리콘 반도체층들, 게르마늄 반도체층들, 실리콘게르마늄 반도체층들, 또는 화합물 반도체층들인 무기반도체층들 일 수 있다. 이 경우, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층들(411, 413) 사이에 광흡수에 의해 여기자가 생성되는 PN 접합부가 형성될 수 있다. 상기 화합물 반도체층은 Ⅲ-Ⅴ족 반도체층으로서, GaAs계, AlAs계, GaP계, 또는 InP계층, 구체적으로 AlXGa1-XAs(0≤X≤1), GaXIn1-XP(0≤X≤1)일 수 있다. Referring to FIG. 5, a second conductivity
한편, 제1 도전형 반도체층(411)은 칼코게나이드계 물질층 일 예로서, I-III-VI2 화합물 반도체층 또는 II-VI 화합물 반도체층일 수 있다. I-III-VI2 화합물 반도체층은 CuInS2(CIS), CuGaS2(CGS), CuInSe2(CISe), CuGaSe2(CGSe), CuAlSe2(CASe), CuInTe2(CITe), CuGaTe2(CGTe), Cu(In, Ga)S2(CIGS), Cu(In, Ga)Se2(CIGSe), Cu2ZnSnS4(CZTS), 또는 Cu(In,Ga)Se2 (CIGS)층일 수 있다. II-VI 화합물 반도체층은 CdTe층일 수 있다. 이 때, 제2 도전형 반도체층(413)은 CdS, Zn(O,S,OH)x, In(OH)xSy, ZnInxSey, ZnSe층일 수 있고, 버퍼층으로 불리워질 수도 있다.Meanwhile, the first conductivity
이들 반도체층들(411, 413)은 결정질 반도체층들, 다결정질 반도체층들 또는 비정질 반도체층들일 수 있다. 나아가, 이들 반도체층들(411, 413)은 박막의 태양전지를 구현가능하게 하는 다결정질 반도체층들 또는 비정질 반도체층들일 수 있다.These semiconductor layers 411 and 413 may be crystalline semiconductor layers, polycrystalline semiconductor layers or amorphous semiconductor layers. Further, these
이와는 달리, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층들(411, 413)은 유기 반도체층들일 수 있다. 이 경우, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층들(411, 413) 사이에 광조사에 의해 여기자가 생성되는 광활성층(미도시)을 추가로 형성할 수 있다. 상기 광활성층은 전자 도너 물질과 전자 억셉터 물질이 서로 섞여 있는 벌크-헤테로정션(bulk heterojunction; BHJ)층일 수 있다. 또는 상기 광활성층은 RMX3의 화학식을 갖으며 상기 화학식 중 R은 CnH2n+1NH3 +(n은 1 내지 0의 정수임), NH4 +, HC(NH2)2 +, CS+, NF4 +, NCl4 +, PF4 +, PCl4 +, CH3PH3 +, CH3ASH3 +. PH4 +, ASH4 +, SbH4 + 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 1가의 양이온을 포함하고, M은 Pb2 +, Sn2 +, Ge2 + 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 2가의 금속 양이온이고, X는 할로겐 음이온일 수 있다. 이 때, 상기 제1 도전형 반도체층(411)은 조밀 TiO2 층으로서 재결합방지층으로 불리워질 수 있다.Alternatively, the first and second conductive semiconductor layers 411 and 413 may be organic semiconductor layers. In this case, a photoactive layer (not shown) in which excitons are generated by light irradiation may be further formed between the first and second conductivity type semiconductor layers 411 and 413. The photoactive layer may be a bulk heterojunction (BHJ) layer in which an electron donor material and an electron acceptor material are mixed with each other. Or the photoactive layer has the formula RMX 3 wherein R is C n H 2n + 1 NH 3 + (n is an integer of 1 to 0), NH 4 + , HC (NH 2 ) 2 + , CS + , NF 4 + , NCl 4 + , PF 4 + , PCl 4 + , CH 3 PH 3 + , CH 3 ASH 3 + . PH 4 + , ASH 4 + , SbH 4 +, and combinations thereof, wherein M is selected from the group consisting of Pb 2 + , Sn 2 + , Ge 2 +, and combinations thereof , And X may be a halogen anion. At this time, the first
상기 제1 도전형 반도체층(411)의 하부에 반사막을 형성할 수 있다. 상기 반사막은 제1 전극(401)의 역할을 수행할 수도 있다. 상기 제2형 반도체층(413) 상에 제2 전극(420)을 형성할 수 있다. 상기 제2 전극(420)은 광투과성 전극일 수 있으며. 상기 광투과성 전극은 탄소나노튜브층, 그래핀층, 투명전도성산화물층 또는 금속층일 수 있고, 코팅, 열증착, 전자빔 증착, 또는 스퍼터링법을 사용하여 형성할 수 있다.A reflective layer may be formed under the first
상기 제2 전극(420) 상에 반사방지막(430)이 추가적으로 배치될 수 있다. 반사방지막(430)은 실리콘 나이트라이드막(SiNxlayer)일 수 있다. 상기 제2 전극(420) 또는, 상기 반사방지막(430)이 형성된 경우에는 상기 반사방지막(430) 상에 유리기판(440)이 형성될 수 있다. 상기 유리기판(440)은 1.4 내지 약 1.6의 굴절률을 갖는 실리카(SiO2)층 또는 실리케이트(silicate)층으로, 일 예로서, 봉규산 글라스(borosilicate glass), 소다라임 글라스(soda-lime glass), 규산알루미늄 글라스(aluminum silicate glass), 또는 SOG(Spin On Glass)일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.An
상기 유리기판(440) 상에 보호필름(450)이 배치될 수 있다. 상기 보호필름(450)은 약 1.4 내지 약 1.5의 굴절율을 갖는 PDMS(Polydimethylsiloxane), PMMA(Polymethyl Methacrylate), 또는EVA(Ethylene Vinyl Acetate)일 수 있다.A
이러한 태양전지에 광 예를 들어, 태양광이 조사되면 광흡수층 다시 말해서, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층들(411, 413) 사이의 PN 접합부 또는 광활성층는 광자(photon)을 흡수하여 전자-정공 쌍을 생성하고, 상기 전자-정공 쌍은 분리되어 전자는 제2 전극(420)으로 정공은 제1 전극(401)으로 전달되어 전기를 생산하게 된다.When the solar cell is irradiated with light, for example, solar light, the PN junction or the photoactive layer between the first and second conductive type semiconductor layers 411 and 413 absorbs photons, - hole pairs are generated, and the electron-hole pairs are separated so that electrons are transferred to the
상기 태양전지의 광, 예를 들어 태양광이 상기 태양전지 내부로 진행하는 경로 내에 광증폭층(LAL)이 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 보호필름(450) 상에 광증폭층(LAL)이 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 상기 광증폭층(LAL)은 상기 보호필름(450)과 상기 유리기판(440) 사이, 상기 유리기판(440)과 상기 반사방지막(430) 사이, 또는 상기 반사방지막(430)과 상기 제2 전극(420) 사이에 배치될 수 있다.An optical amplification layer (LAL) may be disposed in a path where the light of the solar cell, for example, sunlight, propagates into the solar cell. Specifically, an optical amplification layer (LAL) may be disposed on the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광증폭층을 구비하는 염료감응 태양전지를 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view of a dye-sensitized solar cell having an optical amplification layer according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참고하면, 하부 기판(510)이 제공된다. 상기 하부 기판(510)은 광투과성 기판으로서, 그 재질은 유리 또는 광투과성 폴리머일 수 있다. 상기 하부 기판(510) 상에 제 1 전극(520)을 형성할 수 있다. 상기 제1 전극(520)은 광투과성 전극으로서, 폴리아닐린 등의 전도성 고분자막일 수 있으며, ITO(indium tin oxide), FTO(F-doped SnO2), 또는 ITO 위에 ATO(antimony tin oxide)나 FTO가 코팅된 전도성 산화물 박막일 수 있다. 상기 제 1 전극(520) 상에 반도체층을 형성할 수 있다. Referring to FIG. 6, a
상기 반도체층은 적층된 금속 산화물 입자들(530)을 구비할 수 있다. 상기 금속 산화물 입자(530)가 구형인 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 상기 금속 산화물 입자(530)는 튜브형, 와이어형 또는 막대형일 수 있고, 적어도 한 방향의 길이가 1000㎚ 미만인 나노 물질일 수 있다. 상기 금속 산화물은 티타늄 산화물(예를 들어, TiO2), 주석 산화물(예를 들어, SnO2), 텅스텐 산화물(예를 들어, WO3), 아연 산화물(예를 들어, ZnO), 지르코늄 산화물(예를 들어, ZrO2), 스트론튬 산화물(예를 들어, SrO) 또는 니오븀 산화물(예를 들어, Nb2O5)일 수 있다. 상기 금속 산화물 입자들(530)의 표면에 염료(535) 입자를 흡착시킬 수 있다. 상기 염료(535)는 태양광을 흡수하여 전자-홀 쌍을 생성할 수 있는 물질로서, 예를 들면, 유기 염료 또는 양자점 무기 염료일 수 있다. 상기 유기 염료는 루테늄계 유기금속화합물 또는 유기화합물일 수 있으며, 양자점 무기 염료는 InP 또는 CdSe일 수 있다. 이중 루테늄계 유기금속화합물은 중심금속인 루테늄 주위에 피리딘계 리간드들, 또는 피리딘계 리간드들/SCN 리간드들이 배위된 염료일 수 있다.The semiconductor layer may have stacked
상기 염료(535)를 금속 산화물 입자들(530)의 표면에 흡착시킨 후, 상기 기판(510)의 테두리부에 상기 반도체층의 높이보다 일정 높이 이상으로 봉지재(570)를 형성할 수 있다. 그런 다음, 일면에 제 2 전극(550)이 형성된 상부 기판(560)을 준비하고, 상기 제 2 전극(550)이 상기 금속 산화물 입자들(530)을 향하도록 상부 기판(560)을 배치할 수 있다. 그리고, 상기 상부 기판(560)의 테두리부를 상기 봉지재(570)에 밀착시키고, 합착하여, 상기 제 2 전극(550) 및 상기 반도체층이 일정 간격 이격되어 공간을 형성할 수 있도록 한다. 이때, 상기 상부 기판(560)은 상기 하부 기판(510)과 마찬가지로, 광투과성 기판일 수 있으며, 그 재질은 유리 또는 광투과성 폴리머일 수 있다. After the
상기 상부 기판(560)을 합착한 후, 상기 밀봉재(570)의 일측에 미리 형성된 전해질 주입구(도면상에는 미도시)를 통하여 전해질(540)을 주입하여 상기 상부 기판(560) 및 하부 기판(510) 사이의 공간을 충진시키며, 이후에 상기 전해질 주입구를 밀봉하여 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지(500)를 제조할 수 있다. The
이때, 상기 전해질(540)은 상기 다공성 반도체층 내로 도입될 수 있으며, 상기 다공성 반도체층에서의 확산이 용이하도록 액체 전해질일 수 있다. 상기 액체 전해질은 매질로서 아세토니트릴(acetonitrile)과 같은 액체를 함유할 수 있고, 또한 산화-환원종으로서 I-/I3 -를 함유할 수 있다. 상기 I-의 소오스로는 LiI, NaI, 또는 이미다졸리윰 요오드가 사용될 수 있으며, I3 -는 I2를 매질에 녹여 생성할 수 있다.At this time, the
상기 하부 기판(510)을 통해 입사된 태양광(Li)의 전체 파장대역 중 특정 파장대역은 상기 염료(535)에 의해 흡수되고, 상기 광에너지를 흡수한 염료(535)는 유기 염료인 경우 MLCT(Metal to Ligand Charge Transfer)에 의해 전자-홀 쌍을 생성할 수 있다. 상기 생성된 전자는 상기 금속 산화물 입자(530)를 통해 상기 제1 전극(520)으로 전달된다. 상기 전해질 내의 I-는 I3 -으로 산화되면서, 산화된 염료(535)에 전자를 전달하고, 염료(535)는 다시 환원된다. I3 -는 상기 제2 전극(550)으로부터 전자를 받아 I-로 다시 환원될 수 있다.A specific wavelength band of the entire wavelength band of the solar light Li incident through the
상기 염료감응 태양전지의 광, 예를 들어 태양광이 상기 염료감응 태양전지 내부로 진행하는 경로 내에 광증폭층(LAL)이 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 상부 기판(560) 상에 광증폭층(LAL)이 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 상기 광증폭층(LAL)은 상기 상부 기판(560)과 상기 제 2 전극(550) 사이에 배치될 수 있다.An optical amplification layer (LAL) may be disposed in the path of the light of the dye-sensitized solar cell, for example, the sunlight traveling into the dye-sensitized solar cell. Specifically, an optical amplification layer (LAL) may be disposed on the
도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 광증폭층(LAL)은 광학소자의 광경로 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 발광소자의 경우, 발광층으로부터 발생된 광이 외부로 추출되는 광경로 상에, 다시 말해서 발광층과 외부 사이에 광증폭층(LAL)이 배치될 수 있다. 또한, 도 4를 참조하여 설명한 액정 디스플레이 소자의 경우, 발광소자로부터 나온 광이 외부로 추출되는 광 경로 상에 광증폭층(LAL)이 배치될 수 있다. 한편, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 수광소자 즉, 태양전지의 경우, 외부광이 광흡수층으로 유입되는 광경로 다시 말해서, 외부와 광흡수층 사이에 광증폭층(LAL)이 배치될 수 있다.As described with reference to Figs. 2 to 6, the optical amplification layer (LAL) can be disposed on the optical path of the optical element. Specifically, in the case of the light emitting device described with reference to FIGS. 2 and 3, an optical amplification layer (LAL) may be disposed on an optical path where light generated from the light emitting layer is extracted to the outside, that is, between the light emitting layer and the outside . In addition, in the case of the liquid crystal display device described with reference to FIG. 4, the optical amplification layer (LAL) may be disposed on the optical path from which light emitted from the light emitting device is extracted to the outside. 5 and 6, an optical amplification layer (LAL) may be disposed between the outside and the light absorption layer, in other words, an optical path in which external light is introduced into the light absorption layer .
이러한 광증폭층(LAL)은 앞서 설명한 바와 같이, 주기적이며 규칙적인 3차원적 유기 구조체이다. 특히, 나노미터 주기성을 갖는 규칙적이고 주기적인 3차원 구조체를 형성함에 따라, 특정 파장영역에서 0에 근접한 유전율을 갖는 메타물질을 구현할 수 있다. 따라서, 광증폭 형상을 나타낼 수 있다. 상기 특정 파장영역은 근적외선, 가시광선 또는 자외선 영역일 수 있고, 이는 상기 3차원 구조체의 격자 간격의 조절을 통해 조절할 수 있다. 또한, 상기 광증폭층(LAL)은 위상학적 절연체로서의 특성을 나타낼 수 있는데, 특히, 상기 주기적이고 규칙적인 구조를 갖는 광증폭층(LAL)이 위상학적 절연체로서의 특성에 의하여 발생하는 디락 플라즈몬의 국소 표면 플라즈몬 공명에 의해 광이 증폭될 수 있다. Such an optical amplification layer (LAL) is a periodic and regular three-dimensional organic structure as described above. Particularly, by forming a regular periodic three-dimensional structure having nanometer periodicity, a meta material having a dielectric constant close to zero in a specific wavelength region can be realized. Thus, an optical amplification shape can be shown. The particular wavelength region may be in the near infrared, visible or ultraviolet region, which can be controlled by adjusting the lattice spacing of the three-dimensional structure. In addition, the optical amplification layer (LAL) may exhibit characteristics as a topological insulator. In particular, the optical amplification layer (LAL) having the periodic and regular structure may be a topological Light can be amplified by surface plasmon resonance.
상기 기술한 주기적이며 규칙적인 3차원적 유기구조체는 유전율이 0에 가까운 메타물질로서의 특성과 위상학적 절연체로의 특성이 혼합되어 특히 광증폭소재로서 그 우수한 특성을 들어낼 수 있는데, 이를 이용하여 보다 높은 효율을 갖는 광학소자를 구현할 수 있다.The periodic and regular three-dimensional organic structure described above can mix the characteristics of a meta material having a dielectric constant close to zero and the characteristics of a topological insulator, and particularly, it can exhibit excellent characteristics as an optical amplifying material. An optical element having high efficiency can be realized.
이하, 본 발명을 실험예에 의해 상세히 설명한다. 다만, 하기 실험예들은 본 발명을 예시하는 것으로, 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to experimental examples. However, the following experimental examples illustrate the present invention, and the present invention is not limited thereto.
화합물 제조예들 1A 내지 3A : 테트라키스(알킬옥시)-파이렌의 제조Compound Preparation Examples 1A to 3A: Preparation of tetrakis (alkyloxy) -pyrene
[반응식 5][Reaction Scheme 5]
화합물 제조예 1A: 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌의 제조Compound Preparation Example 1A: Preparation of 4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyrene
1A-1. 파이렌-4,5,9,10-테트라온의 제조1A-1. Preparation of pyrene-4,5,9,10-tetra
파이렌(10 mmol)을 디클로로메탄(40.0 ㎖)과 아세토니트릴(acetonitrile) (40 ㎖) 용액에 녹인 후, 염화 루테늄(Ⅲ) 수화물(ruthenium(Ⅲ) chloride hydrate) (0.25 g, 1.2 mmol)과 소듐 메타페리오데이트(NaIO4)(17.5 g, 81.8 mmol)와 함께 증류수(50.0 ㎖)에 40℃에서 16시간동안 환류시켜 파이렌-4,5,9,10-테트라온을 제조하였다. (10 mmol) was dissolved in a solution of dichloromethane (40.0 ml) and acetonitrile (40 ml), and then ruthenium (Ⅲ) chloride hydrate (0.25 g, 1.2 mmol) Was refluxed with sodium metaperiodate (NaIO 4 ) (17.5 g, 81.8 mmol) in distilled water (50.0 mL) at 40 ° C for 16 hours to produce pyrene-4,5,9,10-tetraone.
파이렌-4,5,9,10-테트라온: 1H NMR(600MHz, DMSO-d6) δ8.32(d,4H),7.71(t,2H)Pyrene -4,5,9,10- tetrahydro-on: 1 H NMR (600MHz, DMSO -d6) δ8.32 (d, 4H), 7.71 (t, 2H)
1A-2. 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌의 제조1A-2. Preparation of 4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyrene
1A-1에서 얻어진 파이렌-4,5,9,10-테트라온(10 mmol)을 브로모 테트라뷰틸암모늄(Bu4NBr)(13 mmol) 및 소듐 하이드로설파이트(Na2S2O4)(115 mmol)와 함께 증류수(50 ㎖) 및 테트라하이드로퓨란(THF)에 녹여 65℃에서 5분간 환류하였다. 반응 용액에 브로모도데실(bromododecyl)(60 mmol)과 KOH(306 mmol)을 증류수(50 ㎖)에 녹여서 만든 수용액을 첨가한 후 16시간동안 65℃에서 환류시켜 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌(반응식 5에서 R=C12H25, 화합물 11)을 얻었다 (수율:72%).(10 mmol) of bromo tetrabutylammonium (Bu 4 NBr) (13 mmol) and sodium hydrosulfite (Na 2 S 2 O 4 ) obtained in 1A- (115 mmol) were dissolved in distilled water (50 ml) and tetrahydrofuran (THF) and refluxed at 65 ° C for 5 minutes. An aqueous solution prepared by dissolving bromododecyl (60 mmol) and KOH (306 mmol) in distilled water (50 ml) was added to the reaction solution and refluxed at 65 ° C for 16 hours to obtain 4,5,9,10-tetra Keto (dodecyloxy) -pyrene (R = C 12 H 25 in
4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌: 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 8.32(d,4H), 7.71(t,2H), 4,21(t,8H), 1.91(m,8H), 1.57(m,8H), 1.40-1.27(m,64H), 0.88(t,12H)4,5,9,10- tetrakis (dodecyloxy City) pyrene: 1 H NMR (600MHz, CDCl 3) δ 8.32 (d, 4H), 7.71 (t, 2H), 4,21 (t, 8H , 1.91 (m, 8H), 1.57 (m, 8H), 1.40-1.27 (m, 64H), 0.88
도 7은 제조예 1A에 따른 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.7 is 4,5,9,10- tetrakis (dodecyloxy City) according to Preparation Example 1A - is a 1H-NMR spectrum measured under the CDCl 3 solvent of the pyrene.
화합물 제조예 1B : 4,5,9,10-테트라키스(테트라데실옥시)-파이렌의 제조Compound Preparation Example 1B: Preparation of 4,5,9,10-tetrakis (tetradecyloxy) -pyrrole
상기 1A-2에서 브로모도데실(bromododecyl)을 대신 브로모테트라데실(bromotetradecyl)을 첨가한 것을 제외하고는 상기 제조예 1A과 동일한 방법을 수행하여, 4,5,9,10-테트라키스(테트라데실옥시)-파이렌(반응식 5에서 R=C14H29, 화합물 12)을 제조하였다(수율 : 70%).The same procedure as in Preparation Example 1A was conducted except that bromotetradecyl was used instead of bromododecyl in the above 1A-2 to prepare 4,5,9,10-tetrakis (tetra decyloxy) the pyrene (Scheme 5 R = C 14 H 29, compound 12) was prepared (yield: 70%).
4,5,9,10-테트라키스(테트라데실옥시)-파이렌: 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 8.32(d,4H), 7.71(t,2H), 4,21(t,8H), 1.91(m,8H), 1.57(m,8H), 1.40-1.27(m,64H), 0.88(t,12H)4,5,9,10- tetrakis (tetra-decyloxy) pyrene: 1 H NMR (600MHz, CDCl 3) δ 8.32 (d, 4H), 7.71 (t, 2H), 4,21 (t, 8H), 1.91 (m, 8H), 1.57 (m, 8H), 1.40-1.27 (m, 64H), 0.88
도 8은 제조예 1B에 따른 4,5,9,10-테트라키스(테트라데실옥시)-파이렌의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.8 is 4,5,9,10- tetrakis (tetra-decyloxy) according to Preparation Example 1B - is a 1H-NMR spectrum measured under the CDCl 3 solvent of the pyrene.
화합물 제조예 1C : 4,5,9,10-테트라키스(옥타데실옥시)-파이렌의 제조Compound Preparation Example 1C: Preparation of 4,5,9,10-tetrakis (octadecyloxy) -pyrene
상기 1A-2에서 브로모도데실(bromododecyl)을 대신 브로모옥타데실(bromooctadecyl)을 첨가한 것을 제외하고는 상기 제조예 1A과 동일한 방법을 수행하여, 4,5,9,10-테트라키스(옥타데실옥시)-파이렌(반응식 5에서 R=C18H37, 화합물 13)을 제조하였다(수율 : 72%).The same procedure as in PREPARATION 1A was carried out except that bromododecyl was used instead of bromododecyl in the above 1A-2 to obtain 4,5,9,10-tetrakis (octa Decyloxy) -pyrene (R = C 18 H 37 , compound 13 in Scheme 5) (yield: 72%).
4,5,9,10-테트라키스(옥타데실옥시)-파이렌: 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 8.32(d,4H), 7.71(t,2H), 4,21(t,8H), 1.91(m,8H), 1.57(m,8H), 1.40-1.27(m,64H), 0.88(t,12H)4,5,9,10- tetrakis (octa-decyloxy) pyrene: 1 H NMR (600MHz, CDCl 3) δ 8.32 (d, 4H), 7.71 (t, 2H), 4,21 (t, 8H), 1.91 (m, 8H), 1.57 (m, 8H), 1.40-1.27 (m, 64H), 0.88
도 9는 제조예 1C에 따른 4,5,9,10-테트라키스(옥타데실옥시)-파이렌의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.9 is 4,5,9,10- tetrakis (octa-decyloxy) according to Preparation Example 1C - is a 1H-NMR spectrum measured under the CDCl 3 solvent of the pyrene.
화합물 제조예 1D : 4,5-비스(도데실옥시)-파이렌의 제조Compound Preparation Example 1D: Preparation of 4,5-bis (dodecyloxy) -pyrene
[반응식 6][Reaction Scheme 6]
1D-1. 파이렌-4,5-다이온의 제조1D-1. Production of pyrene-4,5-dione
상기 제조예 1A의 1A-1 단계에서 반응 온도를 40℃에서 30℃로 변화한 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여, 파이렌-4,5-다이온을 얻었다.The same procedure was followed except that the reaction temperature was changed from 40 占 폚 to 30 占 폚 in Step 1A-1 of Preparation Example 1A to obtain pyrene-4,5-dione.
1D-2. 4,5-비스(도데실옥시)-파이렌의 제조1D-2. Preparation of 4,5-bis (dodecyloxy) -pyrene
상기 제조예 1A의 1A-2 단계에서 파이렌-4,5,9,10-테트라온 대신에 1D-1 단계에서 얻어진 파이렌-4,5-다이온을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 4,5-비스(도데실옥시)-파이렌 (반응식 6에서 R=C12H25, 화합물 14)을 얻었다(수율 : 68%).The same procedure was followed except that the pyrene-4,5-dione obtained in Step 1D-1 was used instead of the pyrene-4,5,9,10-tetraone in Step 1A-2 of Preparation Example 1A (Yield: 68%) of 4,5-bis (dodecyloxy) -pyrrole (R = C 12 H 25 in
4,5-비스(도데실옥시)-파이렌: 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 8.12(d,2H), 7.83(m,4H), 7.71(s,2H), 4.21(t,4H), 1.91(m,4H), 1.57(m,4H), 1.40-1.27(m,36H), 0.88(t,6H)4,5-bis (dodecyloxy City) pyrene: 1 H NMR (600MHz, CDCl 3) δ 8.12 (d, 2H), 7.83 (m, 4H), 7.71 (s, 2H), 4.21 (t, 4H , 1.91 (m, 4H), 1.57 (m, 4H), 1.40-1.27 (m, 36H), 0.88
도 10은 제조예 1D에 따른 4,5-비스(도데실옥시)-파이렌의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.10 is a 1 H-NMR spectrum of 4,5-bis (dodecyloxy) -pyrane according to Production Example 1D measured in a CDCl 3 solvent.
화합물 제조예 1E : 4,5-비스(도데실옥시)-파이렌-9,10-다이온의 제조Compound Preparation Example 1E: Preparation of 4,5-bis (dodecyloxy) -pyrene-9,10-dione
[반응식 7][Reaction Scheme 7]
상기 제조예 1A의 1A-2 단계에서 브로모도데실의 당량을 20mmol로 한 것을 제외하고는 상기 제조예 1A와 동일한 방법을 수행하여, 4,5-비스(도데실옥시)-파이렌-9,10-다이온(반응식 7에서 R=C12H25, 화합물 15)을 제조하였다(수율 : 63%). (Dodecyloxy) -pyrene-9, 5-bis (dodecyloxy) -pyran-9-one was obtained in the same manner as in Preparation Example 1A except that the equivalent amount of bromododecyl was changed to 20 mmol in Step 1A- 10-dione (R = C 12 H 25 in
4,5-비스(도데실옥시)-파이렌-9,10-다이온: 1H NMR(600MHz, DMSO-d6)δ 8.40(m,4H),8.01(t,2H), 4.21(t,4H), 1.91(m,4H), 1.57(m,4H), 1.40-1.27(m,36H), 0.88(t,6H)4,5-bis (dodecyloxy City) pyrene-9,10-dione: 1 H NMR (600MHz, DMSO -d6) δ 8.40 (m, 4H), 8.01 (t, 2H), 4.21 (t, (M, 4H), 1.91 (m, 4H), 1.57 (m, 4H), 1.40-1.27
도 11은 제조예 1E에 따른 4,5-비스(도데실옥시)-파이렌-9,10-다이온의 DMSO-d6 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.FIG. 11 is a 1 H-NMR spectrum of the 4,5-bis (dodecyloxy) -pyrene-9,10-polyion according to Production Example 1E measured in a DMSO-d6 solvent.
제조예compound
Manufacturing example
번호compound
number
화합물 제조예 2A : 2,3,6,7-테트라키스(도데실옥시)안트라센의 제조Compound Preparation Example 2A: Preparation of 2,3,6,7-tetrakis (dodecyloxy) anthracene
[반응식 8][Reaction Scheme 8]
상기 반응식 8에서, R은 C12H25이다.In the
2A-1. 2,3,6,7-테트라키스(메톡시)-9,10-다이메틸안트라센(1) 의 제조2A-1. Preparation of 2,3,6,7-tetrakis (methoxy) -9,10-dimethyl anthracene (1)
냉각된 베라트롤(32 ㎖)과 아세트산(125 ㎖) 용액을 메탄올(20 ㎖)과 아세트알데하이드(21 ㎖)가 혼합되어 있는 냉각용액에 천천히 첨가하였다. 혼합된 용액을 1시간 동안 충분히 교반한 후 진한 황산(95%, 125 ㎖)를 2시간에 걸쳐 첨가하고, 20시간 동안 교반하며 반응시켰다. 반응이 끝난 후 얼음물에 반응물을 부어 반응을 종결시키고 필터링한 후, 물로 씻어내고 클로로포름을 전개액으로 하여 컬럼 크로마토 그래피를 실시하여, 2,3,6,7-테트라키스(메톡시)-9,10-다이메틸안트라센(1)을 분리하였다.The cooled solution of veratrol (32 mL) and acetic acid (125 mL) was slowly added to a cooled solution of methanol (20 mL) and acetaldehyde (21 mL). The mixed solution was thoroughly stirred for 1 hour, then concentrated sulfuric acid (95%, 125 ml) was added over 2 hours and reacted with stirring for 20 hours. After the reaction was completed, the reaction mixture was poured into ice water to terminate the reaction. The reaction mixture was filtered, washed with water and subjected to column chromatography using chloroform as a developing solution to obtain 2,3,6,7-tetrakis (methoxy) -9, 10-Dimethylanthracene (1) was isolated.
2A-2. 2,3,6,7-테트라키스(메톡시)안트라센-9,10-다이온(2) 의 제조2A-2. Preparation of 2,3,6,7-tetrakis (methoxy) anthracene-9,10-dione (2)
2A-1 단계의 결과물인 2,3,6,7-테트라키스(메톡시)-9,10-다이메틸안트라센(10.0 g)과 소듐 다이크로메이트(50 g), 아세트산(500 ㎖)을 60분 동안 환류시켜 2,3,6,7-테트라키스(메톡시)안트라센-9,10-다이온(2)을 얻었다. (10.0 g), sodium dichromate (50 g), and acetic acid (500 mL), which were the result of Step 2A-1, To give 2,3,6,7-tetrakis (methoxy) anthracene-9,10-dione (2).
2,3,6,7-테트라키스(메톡시)안트라센-9,10-다이온: 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 7.32(s,4H), 4.06(t,8H), 1.76(m,8H), 1.57(m,8H), 1.43-1.26(m,72H), 0.88(t,12H)2,3,6,7-tetrakis (methoxymethyl) anthracene-9,10-dione: 1 H NMR (600MHz, CDCl 3) δ 7.32 (s, 4H), 4.06 (t, 8H), 1.76 (m , 8H), 1.57 (m, 8H), 1.43-1.26 (m, 72H), 0.88 (t, 12H)
2A-3. 2,3,6,7-테트라키스(도데실옥시)안트라센-9,10-다이온(4)의 제조2A-3. Preparation of 2,3,6,7-tetrakis (dodecyloxy) anthracene-9,10-dione (4)
2A-2 단계의 결과물인 2,3,6,7-테트라키스(메톡시)안트라센-9,10-다이온(2) (470 ㎎, 1.6mmol)과 테트라-n-뷰틸-암모늄 브로마이드(6 ㎎)을 진한 브로민화 수소(30 ㎎)에 넣었다. 결과물을 환류시키며 12시간 동안 반응시킨 후, 얼음물에 넣어 반응을 종결하고 필터링하여 갈색 침천물(3)을 얻었다. 상기 갈색 침전물 (5g, 18.3mmol)에 다이메틸포름아마이드(100 ㎖)와 탄산칼륨(17.64 g)을 첨가한 후 5분 후에 1-브로모도데칸(183 mmol)을 첨가하고 상온에서 90분 동안 반응시키 후, 서서히 온도를 60℃까지 상승키고, 12시간 동안 반응시켰다. 그 후 증류수(80 ㎖)를 추가하여 미반응된 탄산칼륨을 녹여 엉켜있는 생성물을 용해한 후, 얼음물에 부어 반응을 끝내고 필터링하여 2,3,6,7-테트라키스(도데실옥시)안트라센-9,10-다이온(4)을 제조하였다.The resulting 2,3,6,7-tetrakis (methoxy) anthracene-9,10-dione (2) (470 mg, 1.6 mmol) and tetra-n-butyl- ammonium bromide Mg) was added to concentrated hydrochloric acid (30 mg). The resultant was refluxed for 12 hours, and the reaction was terminated by filtering in ice water to obtain a brown precipitate (3). Dimethylformamide (100 ml) and potassium carbonate (17.64 g) were added to the brown precipitate (5 g, 18.3 mmol), followed by addition of 1-bromododecane (183 mmol) Then, the temperature was gradually raised to 60 DEG C and the reaction was carried out for 12 hours. Thereafter, distilled water (80 ml) was added to dissolve the unreacted potassium carbonate to dissolve the entangled product, and the resulting product was poured into ice water to complete the reaction and then filtered to obtain 2,3,6,7-tetrakis (dodecyloxy) anthracene- , 10-dione ion (4) were prepared.
2,3,6,7-테트라키스(도데실옥시)안트라센-9,10-다이온: 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 8.11(s,2H), 7.14(s,4H), 4.16(t,8H), 1.76(m,8H), 1.43-1.26(m,72H), 0.88(t,12H) 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 )? 8.11 (s, 2H), 7.14 (s, 4H), 4.16 (s, t, 8H), 1.76 (m, 8H), 1.43-1.26 (m, 72H), 0.88 (t,
2A-4. 2,3,6,7-테트라키스(도데실옥시)안트라센-9-온(5)의 제조2A-4. Preparation of 2,3,6,7-tetrakis (dodecyloxy) anthracene-9-one (5)
아연 가루(16.9 g)을 증류수(250 ㎖)에 황화구리(0.4 g)가 담긴 용액에 넣어 10분동안 교반하면서 활성화시켰다. 활성화된 아연가루 용액을 디켄트시키고, 10% 수산화소듐 용액(160 ㎖)과 2A-3 단계의 결과물인 2,3,6,7-테트라키스(도데실옥시)안트라센-9,10-다이온(4)(9.82g, 10.4mmol)을 톨루엔(150 ㎖)에 넣은 혼합 용액을 상기 활성화된 아연가루 용액에 넣었다. 결과불을 120℃에서 교반하며 15시간동안 반응을 진행시키고, 반응이 끝난 후에 물로 씻어내어 미반응 아연가루를 제거하고, -5℃에서 재결정화한 후, 필터링하고 진공오븐에서 말려, 2,3,6,7-테트라키스(도데실옥시)안트라센-9-온(5)을 얻었다.The zinc powder (16.9 g) was added to a solution of copper sulfide (0.4 g) in distilled water (250 ml) and activated with stirring for 10 minutes. The activated zinc powder solution was decanted and a solution of 10% sodium hydroxide solution (160 ml) and the resultant product of step 2A-2,3,6,7-tetrakis (dodecyloxy) anthracene-9,10-dione (4) (9.82 g, 10.4 mmol) in toluene (150 ml) was added to the activated zinc powder solution. The resultant flame was stirred at 120 ° C. for 15 hours. After completion of the reaction, the flask was washed with water to remove unreacted zinc powder, recrystallized at -5 ° C., filtered, and dried in a vacuum oven. , 6,7-tetrakis (dodecyloxy) anthracene-9-one (5).
2A-5. 2,3,6,7-테트라키스(도데실옥시)안트라센(6)의 제조2A-5. Preparation of 2,3,6,7-tetrakis (dodecyloxy) anthracene (6)
2A-4 단계의 결과물인 2,3,6,7-테트라키스(도데실옥시)안트라센-9-온(5)(8.38 g, 8.98 mmol)을 다이클로로메탄(200 ㎖)에 녹인 후, 여기에 소듐보로하이드라이드(5.25 g, 135 mmol)를 넣고, 메탄올(30 ㎖)를 첨가하면서 상온에서 교반하였다. 교반 상태로 90분이 지난 후에 소듐보로하이드라이드(15 g, 385 mmol)를 추가로 넣어주었다. 7시간이 지난 후, 아세트산(10 ㎖)를 서서히 첨가하고 12시간을 더 반응시킨 후 진한황산(10 ㎖)를 첨가하고 순차적으로 증류수(50 ㎖)를 첨가하였다. 반응이 끝난 후 다이클로로메탄층을 추출하고 물로 충분히 씻은 후, -5℃에서 재결정화하고 필터링하고, 진공오븐에서 하루를 보관하여, 2,3,6,7-테트라키스(도데실옥시)안트라센(6, 화합물 21)을 얻었다(수율 : 53%)The resulting 2,3,6,7-tetrakis (dodecyloxy) anthracene-9-one (5) (8.38 g, 8.98 mmol) obtained in step 2A-4 was dissolved in dichloromethane (200 mL) Was added sodium borohydride (5.25 g, 135 mmol), and the mixture was stirred at room temperature while methanol (30 mL) was added. Sodium borohydride (15 g, 385 mmol) was added after 90 minutes with stirring. After 7 hours, acetic acid (10 mL) was slowly added and the reaction was further continued for 12 hours, followed by the addition of concentrated sulfuric acid (10 mL) and successively adding distilled water (50 mL). After the reaction was completed, the dichloromethane layer was extracted, washed thoroughly with water, recrystallized at -5 DEG C, filtered, and stored in a vacuum oven for one day to obtain 2,3,6,7-tetrakis (dodecyloxy) anthracene (6, compound 21) (yield: 53%).
도 12는 제조예 2A에 따른 2,3,6,7-테트라키스(도데실옥시)안트라센의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.12 is a 1H-NMR spectrum measured under the 2,3,6,7-tetrakis CDCl 3 solvent (dodecyloxy City) anthracene according to Preparation Example 2A.
화합물 제조예 2B 및 2C : 2,3-비스(도데실옥시)안트라센과 6,7-비스(도데실옥시)안트라센-2,3-다이온의 제조의 제조Compound Preparation Examples 2B and 2C: Preparation of 2,3-bis (dodecyloxy) anthracene and 6,7-bis (dodecyloxy) anthracene-2,3-
[반응식 9][Reaction Scheme 9]
상기 반응식 9에서, R은 C12H25이다.In the
화합물 제조예 2B : 2,3-비스(도데실옥시)안트라센의 제조Compound Preparation Example 2B: Preparation of 2,3-bis (dodecyloxy) anthracene
2B-1. 1,2-비스(도데실옥시)벤젠(1) 의 제조2B-1. Preparation of 1,2-bis (dodecyloxy) benzene (1)
카테콜(0.1 mol)을 다이메틸포름아마이드(20 ㎖)에 넣고 100℃로 올린 후 1-브로모도데실(0.3 mol)을 넣고 18시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝나면 상온으로 서서히 식힌 후에 물에 넣어 반응을 종결시키고, 클로로포름을 사용하여 추출하여 증발을 시킨 후, 플래쉬 컬럼을 통하여 깨끗한 1,2-비스(도데실옥시)벤젠(1)을 얻었다.Catechol (0.1 mol) was added to dimethylformamide (20 ml), and the temperature was raised to 100 ° C. Then, 1-bromododecyl (0.3 mol) was added and reacted for 18 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was slowly cooled to room temperature, and the reaction was terminated by adding water to the reaction mixture. The mixture was extracted with chloroform, evaporated, and clean 1,2-bis (dodecyloxy) benzene (1) was obtained through flash column.
1,2-비스(도데실옥시)벤젠: 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 6.88(s,4H), 4.06(t,2H), 1.76(m,4H), 1.43(m,4H), 1.43-1.26(m,36H), 0.88(t,6H)1,2-bis (dodecyloxy) benzene: 1 H NMR (600MHz, CDCl 3) δ 6.88 (s, 4H), 4.06 (t, 2H), 1.76 (m, 4H), 1.43 (m, 4H), 1.43-1.26 (m, 36H), 0.88 (t, 6H)
2B-2. 2,3-비스(도데실옥시)-9,10-다이메틸안트라센(2)의 제조2B-2. Preparation of 2,3-bis (dodecyloxy) -9,10-dimethyl anthracene (2)
2B-1 단계의 결과물인 1,2-비스(도데실옥시)벤젠(12.8 ㎖, 0.1 mol), 벤젠(9 ㎖, 0.1 mmol), 및 프로판알데하이드(7.4 ㎖, 0.1mol)를 아세토나이트릴(5.3 ㎖, 0.1mol)에 녹인 후, 진한황산(50 ㎖)와 함께 교반하며 2시간동안 반응을 진행하고 얼음에 부어 2,3-비스(도데실옥시)-9,10-다이메틸안트라센(2)을 얻었다.Benzene (12.8 mL, 0.1 mol), benzene (9 mL, 0.1 mmol), and propaldehyde (7.4 mL, 0.1 mol), which is the product of step 2B-1, were dissolved in acetonitrile (Dodecyloxy) -9,10-dimethylanthracene (2 ml, 0.1 mol) was dissolved in 50 ml of concentrated sulfuric acid, and the mixture was stirred for 2 hours. ).
2,3-비스(도데실옥시)-9,10-다이메틸안트라센: 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 7.98(d,2H), 7.35(d,2H), 7.14(s,2H), 4.16(t,4H), 2,64(s,6H), 1.76(m,4H), 1.57(m,4H), 1.43-1.26(m,36H), 0.88(t,6H)2,3-bis (dodecyloxy City) anthracene-9,10-dimethyl-: 1 H NMR (600MHz, CDCl 3) δ 7.98 (d, 2H), 7.35 (d, 2H), 7.14 (s, 2H), 4H), 1.43-1.26 (m, 36H), 0.88 (t, 6H), 4.16 (m,
2B-3. 2,3-비스(도데실옥시)안트라센-9,10-다이온(3)의 제조2B-3. Preparation of 2,3-bis (dodecyloxy) anthracene-9,10-dione (3)
2B-2 단계의 결과물인 2,3-비스(도데실옥시)-9,10-다이메틸안트라센(10.0 g)과 소듐 다이크로메이트(50 g), 및 아세트산(500 ㎖)을 60분 동안 환류시켜 2,3,6,7-테트라키스(도데실옥시)안트라센-9,10-다이온(3)을 얻었다.The resultant product of step 2B-2, 2,3-bis (dodecyloxy) -9,10-dimethyl anthracene (10.0 g), sodium dichromate (50 g) and acetic acid (500 ml) 2,3,6,7-tetrakis (dodecyloxy) anthracene-9,10-dione (3).
2,3,6,7-테트라키스(도데실옥시)안트라센-9,10-다이온(3): 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 8.05(s,4H), 4.73(s,2H), 4.18(d,2H), 4.01(t,4H), 1.76(m,4H), 1.43-1.26(m, 36H), 0.88(t,6H)(3,3): 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 )? 8.05 (s, 4H), 4.73 (s, 2H) , 4.18 (d, 2H), 4.01 (t, 4H), 1.76 (m, 4H), 1.43-1.26
2B-4. 2,3-비스(도데실옥시)안트라센(4)의 제조2B-4. Preparation of 2,3-bis (dodecyloxy) anthracene (4)
2B-3 단계의 결과물인 2,3-비스(도데실옥시)안트라센-9,10-다이온(10 g, 41.3 mmol)과 활성 아연 분말(167 g, 2.6 mol)을 수산화나트륨(50 g, 1.25 mol)을 증류수(670 ㎖)에 녹인 용액에 섞은 후, 질소로 치환하면서 100℃에서 48시간동안 반응을 시켜 2,3-비스(도데실옥시)안트라센(4, 화합물 22)을 얻었다(수율 : 63%)(10 g, 41.3 mmol) and active zinc powder (167 g, 2.6 mol), which is the result of Step 2B-3, were dissolved in sodium hydroxide (50 g, 1.25 mol) was dissolved in distilled water (670 ml), and the mixture was reacted at 100 ° C for 48 hours while replacing with nitrogen to obtain 2,3-bis (dodecyloxy) anthracene (4, compound 22) : 63%)
2,3-비스(도데실옥시)안트라센: 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 8.21(s,2H), 7.91(t,2H), 7.36(d,2H) 7.14(s,2H), 4.16(t,4H), 1.76(m,4H), 1.43-1.26(m,36H), 0.88(t,6H)2,3-bis (dodecyloxy City) anthracene: 1 H NMR (600MHz, CDCl 3) δ 8.21 (s, 2H), 7.91 (t, 2H), 7.36 (d, 2H) 7.14 (s, 2H), 4.16 (t, 4H), 1.76 (m, 4H), 1.43-1.26 (m, 36H), 0.88
도 13은 제조예 2B에 따른 2,3-비스(도데실옥시)안트라센의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.13 is a 1 H-NMR spectrum of 2,3-bis (dodecyloxy) anthracene according to Production Example 2B measured in a CDCl 3 solvent.
화합물 제조예 2C : 2,3-비스(도데실옥시)안트라센-6,7-다이온(5)의 제조Compound Preparation Example 2C: Preparation of 2,3-bis (dodecyloxy) anthracene-6,7-dione (5)
제조예 2B의 결과물인 2,3-비스(도데실옥시)안트라센 (10 mmol)을 디클로로메탄(40.0 ㎖)과 아세토니트릴(acetonitrile) (40 ㎖) 용액에 녹인 후, 염화 루테늄(Ⅲ) 수화물(ruthenium(Ⅲ) chloride hydrate) (0.25 g, 1.2 mmol)과, 소듐 메타페리오데이트(NaIO4)(17.5 g, 81.8 mmol)와 함께 25℃에서 증류수(50.0 ㎖)에 16시간 동안 환류시킴으로 2,3-비스(도데실옥시)안트라센-6,7-다이온(5, 화합물 23)을 제조하였다(수율 : 58%).2,3-bis (dodecyloxy) anthracene (10 mmol) obtained in Production Example 2B was dissolved in a solution of dichloromethane (40.0 mL) and acetonitrile (40 mL), and then ruthenium (III) chloride hydrate was refluxed in distilled water (50.0 ml) at 25 ° C for 16 hours with ruthenium (Ⅲ) chloride hydrate (0.25 g, 1.2 mmol) and sodium metapeliodate (NaIO 4 ) (17.5 g, 81.8 mmol) -Bis (dodecyloxy) anthracene-6,7-dione (5, compound 23) (yield: 58%).
2,3-비스(도데실옥시)안트라센-6,7-다이온: 1H NMR(600MHz, DMSO-d6)δ6.46(s,2H), 6.28(s,2H), 6.24(s,2H), 4.16(t,4H), 1.76(m,4H), 1.43-1.26(m,36H), 0.88(t,6H)2,3-bis (dodecyloxy City) anthracene-6,7-dione: 1 H NMR (600MHz, DMSO -d6) δ6.46 (s, 2H), 6.28 (s, 2H), 6.24 (s, 2H ), 4.16 (t, 4H), 1.76 (m, 4H), 1.43-1.26 (m, 36H), 0.88
도 14는 제조예 2B에 따른 2,3-비스(도데실옥시)안트라센-6,7-다이온의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.14 is a 1 H-NMR spectrum of 2,3-bis (dodecyloxy) anthracene-6,7-dione according to Production Example 2B measured in a CDCl 3 solvent.
제조예compound
Manufacturing example
번호compound
number
화합물 제조예 3A. 1,2,7,8-테트라키스(도데실옥시)코로네네의 제조Compound Preparation Example 3A. Preparation of 1,2,7,8-tetrakis (dodecyloxy) coronene
[반응식 10][Reaction Scheme 10]
3A-1. 1-(2,2-다이에톡시에틸)페릴렌(2)의 제조3A-1. Preparation of 1- (2,2-diethoxyethyl) perylene (2)
아르곤으로 치환된 반응기 내에 페릴렌(4.00 g, 15.9 mmol), 테트라하이드로퓨란(THF)(250 ㎖), 및 소듐(0.80g)을 넣고 30℃에서 3시간 동안 초음파 처리를 한 후, -60℃로 냉각하고 브로모아세트알데하이드 다이에틸아세탈(3.13 g, 15.9 mmol)을 교반하면서 함께 넣어주었다. 그 후 아이오딘(6.05 g, 23.8 mmol)을 첨가하고 소듐 티오설페이트(100 ㎖)를 넣어 1-(2,2-다이에톡시에틸)페릴렌(2)을 얻었다. Perylene (4.00 g, 15.9 mmol), tetrahydrofuran (THF) (250 mL) and sodium (0.80 g) were placed in a reactor substituted with argon and ultrasonicated at 30 ° C for 3 hours. And bromoacetaldehyde diethyl acetal (3.13 g, 15.9 mmol) was added together with stirring. Then, iodine (6.05 g, 23.8 mmol) was added and sodium thiosulfate (100 ml) was added to obtain 1- (2,2-diethoxyethyl) perylene (2).
1-(2,2-다이에톡시에틸)페릴렌: 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 7.91(s,3H), 7.39(s,6H), 7.26(s,1H), 7.17(s,1H), 4.58(t,1H), 3.50(m,4H), 3.28 (d,2H), 1.10(t,6H)1- (2,2-diethoxy-ethyl) perylene: 1 H NMR (600MHz, CDCl 3) δ 7.91 (s, 3H), 7.39 (s, 6H), 7.26 (s, 1H), 7.17 (s, 1H), 4.58 (t, IH), 3.50 (m, 4H), 3.28 (d, 2H), 1.10
3A-2. 벤조[ghi]페릴렌(3)의 제조3A-2. Preparation of benzo [ghi] perylene (3)
3A-1 단계의 결과물인 1-(2,2-다이에톡시에틸)페릴렌(4.29 g, 11.6 mmol)을 메탄올(8 ㎖)과 함께 교반하면서 진한 황산(4 ㎖)를 적하하여 벤조[ghi]페릴렌(3)을 얻었다. (4.2 mL, 11.6 mmol) was added dropwise to a stirred solution of the resulting 1- (2,2-diethoxyethyl) perylene (4.29 g, 11.6 mmol) with methanol (8 mL) ] Perylene (3).
벤조[ghi]페릴렌: 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 7.91(d, 2H), 7.71(s,2H), 7.39(s,8H)Benzo [ghi] perylene: 1 H NMR (600MHz, CDCl 3) δ 7.91 (d, 2H), 7.71 (s, 2H), 7.39 (s, 8H)
3A-3. 7-(2,2-다이에톡시에틸)벤조[ghi]페릴렌(4)의 제조3A-3. Preparation of 7- (2,2-diethoxyethyl) benzo [ghi] perylene (4)
페릴렌 대신에 3A-2 단계의 결과물인 벤조[ghi]페릴렌(3)을 사용한 것을 제외하고는 상기 3A-1 단계와 동일한 방법을 사용하여 7-(2,2-다이에톡시에틸)벤조[ghi]페릴렌(4)을 얻었다.(2,2-diethoxyethyl) benzoate was obtained in the same manner as in the step 3A-1 except that benzo [ghi] perylene (3) as the result of Step 3A-2 was used instead of perylene [ghi] perylene (4) was obtained.
7-(2,2-다이에톡시에틸)벤조[ghi]페릴렌: 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 7.91(d,1H), 7.71(s,2H), 7.39(s,6H), 7.26(s,1H), 7.17(s,1H), 4.58(t,1H), 3.50(m,4H), 3.29 (d,2H), 1.10(t,6H)7- (2,2-ethoxyethyl) benzo [ghi] perylene: 1 H NMR (600MHz, CDCl 3) δ 7.91 (d, 1H), 7.71 (s, 2H), 7.39 (s, 6H), 2H), 1.10 (t, 6H), 7.28 (s, 1H), 7.17 (s,
3A-4. 코로네네(5)의 제조3A-4. Preparation of coronene (5)
1-(2,2-다이에톡시에틸)페릴렌 대신에 3A-3 단계의 결과물인 7-(2,2-다이에톡시에틸)벤조[ghi]페릴렌을 사용한 것을 제외하고는 상기 3A-2 단계와 와 동일한 방법을 사용하여 코로네네(5)를 얻었다.Except that 7- (2,2-diethoxyethyl) benzo [ghi] perylene was used instead of 1- (2,2-diethoxyethyl) perylene as a result of Step 3A-3. Coronene (5) was obtained in the same manner as in
코로네네: 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 7.39(s,12H)Coronene: 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 )? 7.39 (s, 12H)
3A-5. 코로네네-1,2,7,8-테트라온(6)의 제조3A-5. Production of coronene-1,2,7,8-tetraon (6)
파이렌 대신에 3A-4 단계의 결과물인 코로네네를 넣어준 것을 제외하고는, 상기 제조예 1A-1과 동일한 방법으로 코로네네-1,2,7,8-테트라온(6)을 제조하였다.2,6,7,8-tetraone (6) was prepared in the same manner as in PREPARATION EXAMPLE 1A-1, except that coronene as a result of Step 3A-4 was added instead of pyrene .
코로네네-1,2,7,8-테트라온: 1H NMR(600MHz, DMSO-d6)δ 7.83(d,4H), 7.49(d,4H)Nene nose -1,2,7,8- tetrahydro-on: 1 H NMR (600MHz, DMSO -d6) δ 7.83 (d, 4H), 7.49 (d, 4H)
3A-6. 1,2,7,8-테트라키스(도데실옥시)코로네네(7)의 제조3A-6. Preparation of 1,2,7,8-tetrakis (dodecyloxy) coronene (7)
파이렌-4,5,9,10-테트라온 대신에 3A-5 단계의 결과물인 코로네네-1,2,7,8-테트라온을 넣어준 것을 제외하고는, 상기 제조예 1A-2와 동일한 방법으로 1,2,7,8-테트라키스(도데실옥시)코로네네(7, 화합물 31)를 제조하였다(수율 : 61%)2-one was obtained in the same manner as in Production Example 1A-2 except that the resultant product of Step 3A-5 was replaced by coronene-1,2,7,8-tetraone in place of the pyrene-4,5,9,10- 1,2,7,8-tetrakis (dodecyloxy) coronene (7, compound 31) was prepared in the same manner (Yield: 61%).
1,2,7,8-테트라키스(도데실옥시)코로네네: 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 7.39(s,4H), 4.16(t,8H), 1.76(m,8H), 1.43-1.26(m,72H), 0.88(t,12H) 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 )? 7.39 (s, 4H), 4.16 (t, 8H), 1.76 (m, 8H), 1.43 -1.26 (m, 72H), 0.88 (t, 12H)
도 15는 제조예 3A에 따른 1,2,7,8-테트라키스(도데실옥시)코로네네의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.15 is a 1 H-NMR spectrum of 1,2,7,8-tetrakis (dodecyloxy) coronene according to Production Example 3A measured in a CDCl 3 solvent.
화합물 제조예 3B 및 3C : 1,2-비스(도데실옥시)코로네네와 7,8-비스(도데실옥시)코로네네-1,2-다이온의 제조Compound Preparation Examples 3B and 3C: Preparation of 1,2-bis (dodecyloxy) coronene and 7,8-bis (dodecyloxy) coronene-1,2-dione
[반응식 11][Reaction Scheme 11]
화합물 제조예 3B : 1,2-비스(도데실옥시)코로네네의 제조Compound Preparation Example 3B: Preparation of 1,2-bis (dodecyloxy) coronene
상기 제조예 1A의 1A-1 단계에서 파이렌 대신에 코로네네를 넣고 반응 온도를 40℃에서 30℃로 변화한 것을 제외하고는 상기 제조예 1A와 동일한 방법을 수행하여 1,2-비스(도데실옥시)코로네네(3, 화합물 32)를 제조하였다(수율 : 63%)In the same manner as in Production Example 1A except that the reaction temperature was changed from 40 ° C to 30 ° C by adding coronene instead of pyrene in Step 1A-1 of Production Example 1A, 1,2-bis ), Coronene (3, compound 32) was obtained (yield: 63%).
1,2-비스(도데실옥시)코로네네: 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 7.39(s,10H), 4.16(t,4H), 1.76(m,4H),1.43-1.26(m,36H), 0.88(t,6H) 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 )? 7.39 (s, 10H), 4.16 (t, 4H), 1.76 (m, 4H), 1.43-1.26 (m, 36H), 0.88 (t, 6H)
도 16은는 제조예 3B에 따른 1,2-비스(도데실옥시)코로네네의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.16 is a 1 H-NMR spectrum of 1,2-bis (dodecyloxy) coronene according to Production Example 3B measured in a CDCl 3 solvent.
화합물 제조예 3C : 7,8-비스(도데실옥시)코로네네-1,2-다이온의 제조Compound Preparation Example 3C: Preparation of 7,8-bis (dodecyloxy) coronene-1,2-dione
2,3-비스(도데실옥시)안트라센 대신에 제조예 3B의 1,2-비스(도데실옥시)코로네네를 넣어준 것을 제외하고는 상기 제조예 2C와 동일한 방법으로 7,8-비스(도데실옥시)코로네네-1,2-다이온(4, 화합물 33)을 제조하였다(수율 : 62%)Except that 1,2-bis (dodecyloxy) coronene of Production Example 3B was used instead of 2,3-bis (dodecyloxy) anthracene, 7,8-bis Dodecyloxy) -1,2-dione (4, compound 33) (yield: 62%).
7,8-비스(도데실옥시)코로네네-1,2-다이온 : 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 7.88(d, 2H), 7.53(d, 2H), 7.39(s,4H), 4.16(t,4H), 1.76(m,4H), 1.43-1.26(m,36H), 0.88(t,6H)7,8-bis (dodecyloxy) coronene-1,2-dione: 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 )? 7.88 (d, 2H), 7.53 , 4.16 (t, 4H), 1.76 (m, 4H), 1.43-1.26 (m, 36H), 0.88
도 17은 제조예 3C에 따른 7,8-비스(도데실옥시)코로네네-1,2-다이온의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.17 is a 1 H-NMR spectrum of 7,8-bis (dodecyloxy) coronene-1,2-dione according to Production Example 3C in a CDCl 3 solvent.
제조예compound
Manufacturing example
번호compound
number
화합물 제조예 4A : 1,2,5,6-테트라키스(도데실옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌의 제조Compound Preparation Example 4A: Preparation of 1,2,5,6-tetrakis (dodecyloxy) cyclopenta [fg] acenaphthylene
[반응식 12][Reaction Scheme 12]
4A-1. 다이케토파이라센(2)의 제조4A-1. Production of Daiketo Pyrrhene (2)
아세나프텐(17.60 g, 0.114 mol)을 카본 다이설파이드(1500 ㎖)에 녹인 후, -5 ℃에서 옥사릴 브로마이드(25.00 g, 0.116 mol)를 첨가하였다. 결과물에 알루미늄 브로마이드(62.50 g, 0.234 mol)를 10 ~ 15분에 걸쳐 강한 교반과 함께 첨가한 후, 반응기를 상온에서 밤새 반응시켜 다이케토파이라센(2)을 얻었다.Acenaphthene (17.60 g, 0.114 mol) was dissolved in carbon disulfide (1500 mL) and then oxalyl bromide (25.00 g, 0.116 mol) was added at -5 [deg.] C. Aluminum bromide (62.50 g, 0.234 mol) was added to the resultant over 10-15 minutes with vigorous stirring, and the reactor was reacted overnight at room temperature to obtain diketopyrarcine (2).
다이케토파이라센: 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 8.36(d,2H), 7.64(d,2H), 3.52(s,4H)The pond Sat pie Larsen: 1 H NMR (600MHz, CDCl 3) δ 8.36 (d, 2H), 7.64 (d, 2H), 3.52 (s, 4H)
4A-2. 5,6-다이브로모-1,2-다이케토파라센(3)의 제조4A-2. Preparation of 5,6-dibromo-1,2-dicetaparasene (3)
4A-1 단계의 결과물인 다이케토파라센(1.00 g, 4.8 mmol)을 사염화탄소(100 ㎖)에 녹인 용액에 N-브로모숙신이미드(2.60 g, 15.0 mmol)과 다이벤조일 펄옥사이드(100 mg)을 첨가한 후, 5시간 동안 환류시켜 5,6-다이브로모-1,2-다이케토파라센(3)을 얻었다.N-bromosuccinimide (2.60 g, 15.0 mmol) and dibenzoyl peroxide (100 mg, 0.25 mmol) were added to a solution of the diketoparacene (1.00 g, 4.8 mmol) obtained in step 4A-1 in carbon tetrachloride ) Was added, and the mixture was refluxed for 5 hours to obtain 5,6-dibromo-1,2-diketopalacene (3).
5,6-다이브로모-1,2-다이케토파라센 : 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 8.36(d,2H), 7.64(d,2H), 5.69(s,2H)5,6-dibromo-1,2-ike is topa in Larsen: 1 H NMR (600MHz, CDCl 3) δ 8.36 (d, 2H), 7.64 (d, 2H), 5.69 (s, 2H)
4A-3. 사이클로펜타[fg]아세나프틸렌-1,2,5,6-테트라온(4)의 제조4A-3. Preparation of cyclopenta [fg] acenaphthylene-1,2,5,6-tetraone (4)
4A-2 단계의 결과물인 5,6-다이브로모-1,2-다이케토파라센(0.832 g, 4.0 mmol)과 무수 벤젠셀레니닉(2.88 g, 8.0 mmol)을 클로로벤젠(70 ㎖)에 용해시킨 뒤 125℃에서 72시간 동안 환류시켜 사이클로펜타[fg]아세나프틸렌-1,2,5,6-테트라온(4)을 얻었다.Dibromo-1,2-diketopalacene (0.832 g, 4.0 mmol) and anhydrous benzene selenium (2.88 g, 8.0 mmol) obtained in step 4A-2 were dissolved in chlorobenzene , And the mixture was refluxed at 125 ° C for 72 hours to obtain cyclopenta [fg] acenaphthylene-1,2,5,6-tetraone (4).
사이클로펜타[fg]아세나프틸렌-1,2,5,6-테트라온 : 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 8.65(s,4H)Cyclopenta [fg] acenaphthylene-1,2,5,6-tetraene: 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 )? 8.65 (s, 4H)
4A-4. 1,2,5,6-테트라키스(도데실옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌(5)의 제조4A-4. Preparation of 1,2,5,6-tetrakis (dodecyloxy) cyclopenta [fg] acenaphthylene (5)
파이렌-4,5,9,10-테트라온 대신에 4A-3 단계의 결과물인 사이클로펜타[fg]아세나프틸렌-1,2,5,6-테트라온을 넣어준 것을 제외하고, 상기 제조예 1A의 1A-2단계와 동일하게 반응시켜 1,2,5,6-테트라키스(도데실옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌(5, 화합물 41)을 얻었다(수율 : 59%)Except that cyclopenta [fg] acenaphthylene-1,2,5,6-tetraone, which is the result of step 4A-3, was used instead of 4,6-dihydro-pyrene-4,5,9,10- (Yield: 59%) of 1,2,5,6-tetrakis (dodecyloxy) cyclopenta [fg] acenaphthylene (5, compound 41) was obtained in the same manner as in step 1A-
1,2,5,6-테트라키스(도데실옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌 : 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 7.34(s,4H), 4.16(t,8H), 1.76(m,8H), 1.43-1.26(m,72H), 0.88(t,12H) 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 )? 7.34 (s, 4H), 4.16 (t, 8H), 1.76 (t, m, 8H), 1.43-1.26 (m, 72H), 0.88 (t, 12H)
도 18은 제조예 4A에 따른 1,2,5,6-테트라키스(도데실옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.18 is a 1 H-NMR spectrum of 1,2,5,6-tetrakis (dodecyloxy) cyclopenta [fg] acenaphthylene according to Production Example 4A measured in a CDCl 3 solvent.
화합물 제조예 4B 및 4C : 1,2-비스(도데실옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌 및 5,6-비스(도데실옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌-1,2-다이온의 제조Compound Preparation Examples 4B and 4C: Synthesis of 1,2-bis (dodecyloxy) cyclopenta [fg] acenaphthylene and 5,6-bis (dodecyloxy) cyclopenta [fg] acenaphthylene- Ion production
[반응식 13][Reaction Scheme 13]
화합물 제조예 4B : 1,2-비스(도데실옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌의 제조Compound Preparation Example 4B: Preparation of 1,2-bis (dodecyloxy) cyclopenta [fg] acenaphthylene
4B-1. 사이클로펜타[fg]아세나프탈렌-1,2,-다이온(4)의 제조4B-1. Preparation of cyclopenta [fg] acenaphthalene-1,2, -dione (4)
상기 제조예 4A-2에서 제조된 5,6-다이브로모-1,2-다이케토파라센(3, 10 mmol)을 과량의 포타슘아이오다이드와 함께 아세톤에 녹여 하룻 밤 동안 환류시켜, 사이클로펜타[fg]아세나프탈렌-1,2,-다이온(4)을 얻었다.5,6-Dibromo-1,2-diketopalacene (3, 10 mmol) prepared in Preparation Example 4A-2 was dissolved in acetone together with excess potassium iodide and refluxed overnight to obtain cyclopenta [fg] acenaphthalene-1,2, -dion (4).
사이클로펜타[fg]아세나프탈렌-1,2,-다이온(4) : 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 7.90(d,2H), 7.58(d,2H), 7.15(s,2H)Cyclopenta [fg] acetate naphthalene-1,2-dione (4): 1 H NMR ( 600MHz, CDCl 3) δ 7.90 (d, 2H), 7.58 (d, 2H), 7.15 (s, 2H)
4B-2. 1,2,-비스(도데실옥시)사이클로펜타[fg]아세나프탈렌(5)의 제조4B-2. Preparation of 1,2, -bis (dodecyloxy) cyclopenta [fg] acenaphthalene (5)
파이렌-4,5-다이온 대신에 4B-1 단계의 결과물인 사이클로펜타[fg]아세나프탈렌-1,2,-다이온을 사용한 것을 제외하고는, 제조예 1D와 동일한 방법을 진행하여 1,2,-비스(도데실옥시)사이클로펜타[fg]아세나프탈렌(5, 화합물 42)을 제조하였다(수율 : 62%). Except that cyclopenta [fg] acenaphthalene-1,2, -dion, which is the result of step 4B-1, was used in place of phylene-4,5-dione in Example 1D, , 2, -bis (dodecyloxy) cyclopenta [fg] acenaphthalene (5, compound 42) (yield: 62%).
1,2,-비스(도데실옥시)사이클로펜타[fg]아세나프탈렌 : 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 7.90(d,2H), 7.58(d,2H), 7.15(s,2H), 4.16(t,4H), 1.76(m,4H), 1.43-1.26(m,36H), 0.88(t,6H)1,2-bis (dodecyloxy City) cyclopenta [fg] naphthalene acetate: 1 H NMR (600MHz, CDCl 3) δ 7.90 (d, 2H), 7.58 (d, 2H), 7.15 (s, 2H), 4H), 1.76 (m, 4H), 1.43-1.26 (m, 36H), 0.88 (t, 6H)
도 19는 제조예 4B에 따른 1,2,-비스(도데실옥시)사이클로펜타[fg]아세나프탈렌의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.19 is a 1 H-NMR spectrum of 1,2, -bis (dodecyloxy) cyclopenta [fg] Ace naphthalene according to Production Example 4B measured in a CDCl 3 solvent.
화합물 제조예 4C : 5,6-비스(도데실옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌-1,2-다이온(6)의 제조Compound Preparation Example 4C: Preparation of 5,6-bis (dodecyloxy) cyclopenta [fg] acenaphthylene-1,2-dione (6)
2,3-비스(도데실옥시)안트라센 대신에 제조예 4B의 결과물인 1,2,-비스(도데실옥시)사이클로펜타[f g]아세나프탈렌(5)를 넣은 것을 제외하고는, 제조예 2C와 동일한 방법으로 진행하여 5,6-비스(도데실옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌-1,2-다이온(6, 화합물 43)을 얻었다(수율 : 60%)Except that 1,2,2-bis (dodecyloxy) cyclopenta [fg] acenaphthalene (5) obtained in Production Example 4B was used instead of 2,3-bis (dodecyloxy) anthracene in Production Example 2C (Yield: 60%) of 5,6-bis (dodecyloxy) cyclopenta [fg] acenaphthylene-1,2-dione (6, 43)
5,6-비스(도데실옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌-1,2-다이온 : 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 8.25(d, 2H), 8.14(d, 2H), 4.16(t,4H), 1.76(m,4H), 1.43-1.26(m,36H), 0.88(t,6H)5,6-bis (dodecyloxy City) cyclopenta [fg] acenaphthylene-1,2-dione: 1 H NMR (600MHz, CDCl 3) δ 8.25 (d, 2H), 8.14 (d, 2H), 4H), 1.76 (m, 4H), 1.43-1.26 (m, 36H), 0.88 (t, 6H)
도 20은 제조예 4C에 따른 5,6-비스(도데실옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌-1,2-다이온의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.20 is a 1 H-NMR spectrum of 5,6-bis (dodecyloxy) cyclopenta [fg] acenaphthylene-1,2-dione according to Production Example 4C in a CDCl 3 solvent.
제조예compound
Manufacturing example
번호compound
number
화합물 제조예 5A : 2,3,6,7,10,11-헥사키스(도데실옥시)트라이페닐렌의 제조Compound Preparation Example 5A: Preparation of 2,3,6,7,10,11-hexakis (dodecyloxy) triphenylene
[반응식 14][Reaction Scheme 14]
5A-1.트라이페닐렌-2,3,6,7,10,11-헥산올(2)의 제조5A-1. Preparation of triphenylen-2,3,6,7,10,11-hexanol (2)
카테콜(20 g, 0.182 mol)과 6수화·염화철(Ⅲ)(196.8 g, 0.728 mol)을 초음파를 사용하여 24시간동안 반응시켰다. 반응이 끝난 혼합물을 묽은 염산과 물로 씻어주고, 가열된 사이클로펜타논으로 추출하여 대강의 트라이페닐렌-2,3,6,7,10,11-헥산올(2)을 얻었다.Catechol (20 g, 0.182 mol) and hexahydrate (III) (196.8 g, 0.728 mol) were reacted for 24 hours using ultrasonic waves. The reaction mixture was washed with dilute hydrochloric acid and water, and extracted with heated cyclopentanone to obtain a major amount of triphenylen-2,3,6,7,10,11-hexanol (2).
트라이페닐렌-2,3,6,7,10,11-헥산올: 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 7.82(s,6H), 5.35(s,6H)Tri-phenylene -2,3,6,7,10,11- hexanol: 1 H NMR (600MHz, CDCl 3) δ 7.82 (s, 6H), 5.35 (s, 6H)
5A-2. 2,3,6,7,10,11-헥사키스(도데실옥시)트라이페닐렌(3)의 제조5A-2. Preparation of 2,3,6,7,10,11-hexakis (dodecyloxy) triphenylene (3)
5A-1 단계의 결과물인 트라이페닐렌-2,3,6,7,10,11-헥산올(10 mmol)을 브로모도데실(bromododecyl) (60 mmol)과 수산화칼륨(306 mmol)을 증류수(50 ㎖)에 녹여서 만든 수용액첨가한 후 16시간 동안 65℃에서 환류시켜 2,3,6,7,10,11-헥사키스(도데실옥시)트라이페닐렌(3, 화합물 51)을 얻었다(수율 : 74%)Bromododecyl (60 mmol) and potassium hydroxide (306 mmol) were dissolved in distilled water (10 mmol), and the resultant product of step 5A-1, triphenylen- 50 ml), and the mixture was refluxed at 65 ° C for 16 hours to obtain 2,3,6,7,10,11-hexakis (dodecyloxy) triphenylene (3, 51) : 74%)
2,3,6,7,10,11-헥사키스(도데실옥시)트라이페닐렌: 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 7.92(s,6H), 4.16(t,8H), 1.76(m,8H), 1.43-1.26(m,72H), 0.88(t,12H) 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 )? 7.92 (s, 6H), 4.16 (t, 8H), 1.76 (m , 8H), 1.43-1.26 (m, 72H), 0.88 (t, 12H)
도 21은 제조예 5A에 따른 2,3,6,7,10,11-헥사키스(도데실옥시)트라이페닐렌의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.21 is a 1 H-NMR spectrum of 2,3,6,7,10,11-hexakis (dodecyloxy) triphenylene measured in a CDCl 3 solvent according to Production Example 5A.
제조예compound
Manufacturing example
번호compound
number
화합물 제조예 6A : 파이렌-4,5,9,10-테트라일 테트라운데카노에이트의 제조Compound Preparation Example 6A: Preparation of pyrene-4,5,9,10-tetrayl tetraundecanoate
제조예 1A의 1A-2 단계에서 브로모도데실 대신 운데카노일 브로마이드를 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1A과 동일한 방법을 사용하여 파이렌-4,5,9,10-테트라일 테트라운데카노에이트(화합물 61)를 얻었다.In the same manner as in PREPARATION 1A except that undecanoyl bromide was used instead of bromododecyl in Step 1A-2 of Production Example 1A, pyrene-4,5,9,10-tetrayltetraundecano (Compound 61).
화합물 제조예 6B : 파이렌-4,5-다이일다이트라이데카노에이트의 제조Compound Preparation Example 6B: Preparation of pyrene-4,5-diyldytridecanoate
제조예 1D의 1D-2 단계에서 브로모도데실 대신 도데카노일 브로마이드를 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1D과 동일한 방법을 사용하여 파이렌-4,5-다이일다이도데카노에이트(화합물 62)를 얻었다.5-dylidododecanoate (Compound 62 (a)) was obtained in the same manner as in Preparation Example 1D, except that dodecanoyl bromide was used instead of bromododecyl in Step 1D-2 of Preparation Example 1D. ).
화합물 제조예 6C : 파이렌-4,5-다이일다이트라이데카노에이트의 제조Compound Preparation Example 6C: Preparation of pyrene-4,5-diyl ditridecanoate
제조예 1E에서 브로모도데실 대신 도데카노일 브로마이드를 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1E과 동일한 방법을 사용하여 9,10-다이옥소-9,10-다이하이드로파이렌-4,5-다일다이도데카노에이트(화합물 63)를 얻었다.The same method as Preparation Example 1E was used, except that dodecanoyl bromide was used instead of bromododecyl in Production Example 1E to obtain 9,10-dioxo-9,10-dihydropyran-4,5-diyl (Compound 63) was obtained.
제조예compound
Manufacturing example
번호compound
number
(%)yield
(%)
Carbornurobromic acid, undecyl ester
(cas number 73367-80-3)12-bromododecanoic acid
(cas number 73367-80-3)
Dodecanoyl bromide
62-1
62-1
화합물 제조예 7A : 안트라센-2,3,6,7-테트라일테트라도데카노에이트의 제조Compound Preparation Example 7A: Preparation of anthracene-2,3,6,7-tetrayltetradodecanoate
제조예 2A의 2A-3 단계에서 1-브로모도데칸 대신 도데카노일 브로마이드를 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 2A과 동일한 방법을 사용하여 안트라센-2,3,6,7-테트라일테트라도데카노에이트(화합물 71)를 얻었다.In the same manner as in PREPARATION 2A, except that dodecanoyl bromide was used instead of 1-bromododecane in Step 2A-3 of Production Example 2A, anthracene-2,3,6,7-tetrayl tetradodde (Compound 71) was obtained.
화합물 제조예 7B : 안트라센-2,3-다이일다이도데카노에이트의 제조Compound Preparation Example 7B: Preparation of anthracene-2,3-diyldidodecanoate
제조예 2B의 2B-1 단계에서 1-브로모도데실 대신 도데카노일 브로마이드를 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 2B와 동일한 방법을 사용하여 안트라센-2,3-다이일다이도데카노에이트(화합물 72)를 얻었다.In the same manner as in Preparation Example 2B, except that dodecanoyl bromide was used instead of 1-bromododecyl in 2B-1 of Production Example 2B, anthracene-2,3-diyl dicyclohexyl dicarbonate (compound 72).
화합물 제조예 7C : 6,7-다이옥소-6,7-다이하이드로안트라센-2,3-다이일다이도데카노에이트의 제조Compound Preparation Example 7C: Preparation of 6,7-dioxo-6,7-dihydroanthracene-2,3-diyldidodecanoate
제조예 2B의 2B-1 단계에서 1-브로모도데실 대신 도데카노일 브로마이드를 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 2B 및 제조예 2C와 동일한 방법을 차례로 수행하여 6,7-다이옥소-6,7-다이하이드로안트라센-2,3-다이일다이도데카노에이트(화합물 73)를 얻었다.In the same manner as in Preparation Example 2B and Preparation Example 2C, except that dodecanoyl bromide was used in place of 1-bromododecyl in 2B-1 of Production Example 2B, 6,7-dioxo-6, 7-dihydroanthracene-2,3-diyldidodecanoate (Compound 73).
제조예compound
Manufacturing example
번호compound
number
(cas number 73367-80-3)12-bromododecanoic acid
(cas number 73367-80-3)
화합물 제조예 8A : 코로네네-1,2,7,8-테트라일테트라도데카노에이트의 제조Compound Preparation Example 8A: Preparation of coronene-1,2,7,8-tetrayltetradodecanoate
제조예 3A의 3A-6 단계에서 브로모도데실 대신 도데카노일 브로마이드를 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 3A과 동일한 방법을 사용하여 코로네네-1,2,7,8-테트라일테트라도데카노에이트(화합물 81)를 얻었다.In the same manner as in Preparation Example 3A except that dodecanoyl bromide was used instead of bromododecyl in Step 3A-6 of Preparation Example 3A, a solution of coronene-1,2,7,8-tetrayltetradodecano (Compound 81).
화합물 제조예 8B : 코로네네-1,2-다이일다이도데카노에이트의 제조Compound Preparation Example 8B: Preparation of coronene-1,2-diyldidodecanoate
제조예 3B에서 브로모도데실 대신 도데카노일 브로마이드를 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 3B와 동일한 방법을 사용하여 코로네네-1,2-다이일다이도데카노에이트(화합물 82)를 얻었다.(Compound 82) was obtained using the same method as Preparation Example 3B, except that dodecanoyl bromide was used instead of bromododecyl in Production Example 3B.
화합물 제조예 8C : 7,8-다이옥소-7,8-다이하이드로코로네네-1,2-다일다이도데카노에이트의 제조Compound Preparation Example 8C: Preparation of 7,8-dioxo-7,8-dihydrocholone-1,2-dyldidodecanoate
제조예 3B에서 브로모도데실 대신 도데카노일 브로마이드를 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 3B 및 제조예 3C와 동일한 방법을 차례로 수행하여 7,8-다이옥소-7,8-다이하이드로코로네네-1,2-다일다이도데카노에이트(화합물 83)를 얻었다.In the same manner as in Preparation Example 3B and Preparation Example 3C, except that dodecanoyl bromide was used in place of bromododecyl in Production Example 3B, 7,8-dioxo-7,8-dihydrochlorone -1,2-diallyldodecanoate (Compound 83).
제조예compound
Manufacturing example
번호compound
number
(cas number 73367-80-3)12-bromododecanoic acid
(cas number 73367-80-3)
화합물 제조예 9A : 사이클로펜타[fg]아세나프틸렌-1,2,5,6-테트라일테트라도데카노에이트의 제조Compound Preparation Example 9A: Preparation of cyclopenta [fg] acenaphthylene-1,2,5,6-tetrayltetradodecanoate
제조예 4A의 4A-4 단계에서 브로모도데실 대신 도데카노일 브로마이드를 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 4A과 동일한 방법을 사용하여 사이클로펜타[fg]아세나프틸렌-1,2,5,6-테트라일테트라도데카노에이트(화합물 91)를 얻었다.In the same manner as in Preparation Example 4A, except for using dodecanoyl bromide instead of bromododecyl in Step 4A-4 of Preparation Example 4A, cyclopenta [fg] acenaphthylene-1,2,5,6 -Tetrayl tetradodecanoate (Compound 91) was obtained.
화합물 제조예 9B : 사이클로펜타[fg]아세나프틸렌-1,2-다일다이도데카노에이트의 제조Compound Preparation Example 9B: Preparation of cyclopenta [fg] acenaphthylene-1,2-diallyldodecanoate
제조예 4B-2에서 브로모도데실 대신 도데카노일 브로마이드를 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 4B와 동일한 방법을 사용하여 사이클로펜타[fg]아세나프틸렌-1,2-다일다이도데카노에이트(화합물 92)를 얻었다.Synthesis of cyclopenta [fg] acenaphthylene-1,2-diallyldodecanoate (prepared in Example 4B-2) in the same manner as in Production Example 4B, except that dodecanoyl bromide was used instead of bromododecyl in Production Example 4B-2 Compound 92).
화합물 제조예 9C : 5,6-비스((12-하이드록시도데실)옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌-1,2-다이온의 제조Compound Preparation Example 9C: Preparation of 5,6-bis ((12-hydroxydodecyl) oxy) cyclopenta [fg] acenaphthylene-1,2-
제조예 4C에서 브로모도데실 대신 12-브로모도데칸-1-올을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 4C와 동일한 방법을 사용하여 5,6-비스((12-하이드록시도데실)옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌-1,2-다이온(화합물 93)를 얻었다.Bis ((12-hydroxydodecyl) oxy) -2-methylpropionic acid was prepared by using the same method as Preparation Example 4C, but using 12-bromododecan-1-ol instead of bromododecyl in Production Example 4C. Cyclopenta [fg] acenaphthylene-1,2-dione (Compound 93).
제조예compound
Manufacturing example
번호compound
number
(cas number 73367-80-3)12-bromododecanoic acid
(cas number 73367-80-3)
화합물 제조예 10A : Compound Preparation Example 10A:
12,12',12'',12''',12'''',12'''''-(트라이페닐렌-2,3,6,7,10,11-헥사일헥사키스(옥시))헥사키스(도데칸-1-올)의 제조12, 12 ', 12' ', 12' '', 12 '' '', 12 '' '' - (triphenylen-2,3,6,7,10,11-hexaylhexakis )) Preparation of hexakis (dodecan-1-ol)
제조예 5A-2에서 브로모도데실 대신 12-브로모도데칸-1-올을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 5A와 동일한 방법을 사용하여 12,12',12'',12''',12'''',12'''''-(트라이페닐렌-2,3,6,7,10,11-헥사일헥사키스(옥시))헥사키스(도데칸-1-올)(화합물 101)을 얻었다.12 '', 12 '', 12 '', 12 '', 12 ', 12' 'and 12' 'were prepared in the same manner as in Production Example 5A, except that 12-bromododecan-1-ol was used instead of bromododecyl in Production Example 5A- 12 '' '', 12 '' '' - (triphenylen-2,3,6,7,10,11-hexaylhexakis (oxy)) hexakis (dodecan-1-ol) 101).
제조예compound
Manufacturing example
번호compound
number
(%)yield
(%)
화합물 제조예 11A : 4,5,9,10-테트라키스((6-((2-에톡시비닐)옥시)헥실)옥시)파이렌의 제조Compound Preparation Example 11A: Preparation of 4,5,9,10-tetrakis ((6 - ((2-ethoxyvinyl) oxy) hexyl) oxy)
[반응식 15][Reaction Scheme 15]
11A-1. 4,5,9,10-테트라키스((6-브로모헥실)옥시)파이렌(1)의 제조11A-1. Preparation of 4,5,9,10-tetrakis ((6-bromohexyl) oxy) pyrene (1)
브로모도데실(bromododecyl)을 대신 1,6-다이브로모헥산(1,6-dibromoheaxnae)을 첨가한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1A의 1A-2단계와 동일한 방법으로 4,5,9,10-테트라키스((6-브로모헥실)옥시)파이렌(1)을 제조하였다. The same procedure as in Step 1A-2 of Preparation Example 1A was repeated except that 1,6-dibromoheaxnae was used instead of bromododecyl, -Tetrakis ((6-bromohexyl) oxy) pyrene (1) was prepared.
4,5,9,10-테트라키스((6-브로모헥실)옥시)파이렌 : 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 8.00(d,4H), 7.82(m,2H), 4.16(d,8H), 3.51(t,8H), 1.73(m,16H), 1.43-1.29(m,8H)(D, 4H), 7.82 (m, 2H), 4.16 (d, 8H (CDCl3) ), 3.51 (t, 8H), 1.73 (m, 16H), 1.43-1.29 (m, 8H)
11A-2. 2,2',2'',2'''-(((파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시))테트라키스(헥산-6,1-다일))테트라키스(옥시))테트라에탄올(2)의 제조11A-2. (Pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy)) tetrakis (hexane-6,1-dile)) tetrakis (Oxy)) Preparation of tetraethanol (2)
11A-1의 결과물인 4,5,9,10-테트라키스((6-브로모헥실)옥시)파이렌(1 mmol)과 1,2-에텐다이올(5 mmol)을 다이메틸포름아마이드(20 ㎖)에 녹인 후 80℃에서 환류시키며 14시간동안 반응시켰다. 그 후 클로로포름으로 추출하고 마그네슘설파이트로 수분을 제거한 후 컬럼 크로마토그래피를 통하여 2,2',2'',2'''-(((파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시))테트라키스(헥산-6,1-다일))테트라키스(옥시))테트라에탄올(2)을 얻었다.The resulting 4,5,9,10-tetrakis (6-bromohexyl) oxy) pyrene (1 mmol) and 1,2-ethanediol (5 mmol) were dissolved in
2,2',2'',2'''-(((파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시))테트라키스(헥산-6,1-다일))테트라키스(옥시))테트라에탄올: 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 16.7(s,4H), 8.00(d,4H), 7.82(m,2H), 6.44(d,4H), 4.15(m,12H), 1.71(m,16H), 1.43(m,16H)(Pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy)) tetrakis (hexane-6,1-dile)) tetrakis (D, 4H), 7.82 (m, 2H), 6.44 (d, 4H), 4.15 (m, 12H) 1.71 (m, 16H), 1.43 (m, 16H)
11A-3. 4,5,9,10-테트라키스((6-((2-에톡시비닐)옥시)헥실)옥시)파이렌(3)의 제조11A-3. Preparation of 4,5,9,10-tetrakis ((6 - ((2-ethoxyvinyl) oxy) hexyl) oxy) pyrene (3)
11A-2의 결과물인 2,2',2'',2'''-(((파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시))테트라키스(헥산-6,1-다일))테트라키스(옥시))테트라에탄올(1 mmol)과 1-브로모에탄(6 mmol)을 테트라하이드로퓨란(30 ㎖)에 넣고 70℃에서 12시간동안 환류시키며 반응하여4,5,9,10-테트라키스((6-((2-에톡시비닐)옥시)헥실)옥시)파이렌(3, 화합물 111)을 얻었다. The result of 11A-2, 2,2 ', 2 ", 2' '' - (((pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy)) tetrakis -Dialyl) tetrakis (oxy) tetraethanol (1 mmol) and 1-bromoethane (6 mmol) were dissolved in tetrahydrofuran (30 ml) and refluxed at 70 ° C for 12 hours. To obtain 9,10-tetrakis ((6 - ((2-ethoxyvinyl) oxy) hexyl) oxy) pyrene (3, compound 111).
4,5,9,10-테트라키스((6-((2-에톡시비닐)옥시)헥실)옥시)파이렌 : 1H NMR(600MHz, CDCl3)δ 8.00(d,4H), 7.82(m,2H), 5.40(s, 4H), 4.49(t,4H), 4.16(t, 8H), 4.01(t, 8H), 1.71(m,16H), 1.43(m,16H), 1.21(t,12H)(D, 4H), 7.82 (m, < RTI ID = 0.0 > 2H), 5.40 (s, 4H), 4.49 (t, 4H), 4.16 (t, 8H), 4.01 (t, )
화합물 제조예 11B : 2,3,6,7-테트라키스((7-((2-에톡시비닐)옥시)헵틸)옥시)안트라센의 제조Compound Preparation Example 11B: Preparation of 2,3,6,7-tetrakis ((7 - ((2-ethoxyvinyl) oxy) heptyl) oxy)
11B-1. 2,3,6,7-테트라키스((7-브로모헵틸)옥시)안트라센의 제조11B-1. Preparation of 2,3,6,7-tetrakis ((7-bromoheptyl) oxy) anthracene
제조예 2A의 2A-3 단계에서 1-브로모도데칸 대신에 1,7-다이브로모헵탄을 첨가한 것을 제외하고는 제조예 2A와 동일한 방법으로 2,3,6,7-테트라키스((7-브로모헵틸)옥시)안트라센을 얻었다.In the same manner as in PREPARATION 2A except that 1,7-dibromodecane was used instead of 1-bromododecane in Step 2A-3 of
11B-2. 2,3,6,7-테트라키스((7-((2-에톡시비닐)옥시)헵틸)옥시)안트라센의 제조11B-2. Preparation of 2,3,6,7-tetrakis ((7 - ((2-ethoxyvinyl) oxy) heptyl) oxy) anthracene
제조예 11A의 11A-2단계에서 4,5,9,10-테트라키스((6-브로모헥실)옥시)파이렌 대신에 2,3,6,7-테트라키스((7-브로모헵틸)옥시)안트라센을 첨가한 것을 제외하고는 제조예 11A의 11A-2단계 및 11A-3단계를 수행하여 2,3,6,7-테트라키스((7-((2-에톡시비닐)옥시)헵틸)옥시)안트라센(화합물 112)을 얻었다.(7-bromoheptyl) thiophene instead of 4,5,9,10-tetrakis ((6-bromohexyl) oxy) pyrene in the step 11A-2 of Preparation Example 11A. ) 11a-2 and 11A-3 of Preparative Example 11A were followed except that 2,3,6,7-tetrakis ((7 - ((2-ethoxyvinyl) oxy ) Heptyl) oxy) anthracene (Compound 112).
화합물 제조예 11C : 1,2,7,8-테트라키스((7-((2-에톡시비닐)옥시)헵틸)옥시)코로네네의 제조Compound Preparation Example 11C: Preparation of 1,2,7,8-tetrakis ((7 - ((2-ethoxyvinyl) oxy) heptyl) oxy) coronene
11C-1. 1,2,7,8-테트라키스((7-브로모헵틸)옥시)코로네네의 제조11C-1. Preparation of 1,2,7,8-tetrakis ((7-bromoheptyl) oxy) coronene
제조예 3A의 3A-6 단계에서 브로모도데실 대신에 1,7-다이브로모헵탄을 첨가한 것을 제외하고는 제조예 3A와 동일한 방법으로 1,2,7,8-테트라키스((7-브로모헵틸)옥시)코로네네을 얻었다.The same procedure as in Preparation Example 3A was repeated except that 1,7-dibromoheptane was used instead of bromododecyl in Step 3A-6 of Preparation Example 3A to prepare 1,2,7,8-tetrakis ((7-bromo Morpholyl) oxy) coronene.
11C-2. 1,2,7,8-테트라키스((7-((2-에톡시비닐)옥시)헵틸)옥시)코로네네의 제조11C-2. Preparation of 1,2,7,8-tetrakis ((7 - ((2-ethoxyvinyl) oxy) heptyl) oxy) coronene
제조예 11A의 11A-2단계에서 4,5,9,10-테트라키스((6-브로모헥실)옥시)파이렌 대신에 1,2,7,8-테트라키스((7-브로모헵틸)옥시)코로네네를 첨가한 것을 제외하고는 제조예 11A의 11A-2단계 및 11A-3단계를 수행하여 1,2,7,8-테트라키스((7-((2-에톡시비닐)옥시)헵틸)옥시)코로네네(화합물 113)를 얻었다.((7-bromoheptyl) oxy) pyrene instead of 4,5,9,10-tetrakis (6-bromohexyl) oxy) pyrene in the step 11A- ) (11- (2-ethoxyvinyl) oxy) coronene was added to give 1,2,7,8-tetrakis ((7 - Oxy) heptyl) oxy) coronene (Compound 113).
화합물 제조예 11D : 1,2,5,6-테트라키스((7-((2-에톡시비닐)옥시)헵틸)옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌의 제조Compound Preparation Example 11D Preparation of 1,2,5,6-tetrakis ((7 - ((2-ethoxyvinyl) oxy) heptyl) oxy) cyclopenta [fg] acenaphthylene
11D-1. 1,2,5,6-테트라키스((7-브로모헵틸)옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌의 제조11D-1. Preparation of 1,2,5,6-tetrakis ((7-bromoheptyl) oxy) cyclopenta [fg] acenaphthylene
제조예 4A의 4A-4 단계에서 브로모도데실 대신에 1,6-다이브로모헵탄을 첨가한 것을 제외하고는 제조예 4A와 동일한 방법으로 1,2,5,6-테트라키스((7-브로모헵틸)옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌을 얻었다.4,4'-bipyridinyl was prepared in the same manner as in Production Example 4A, except that 1,6-dibromoheptane was used instead of bromododecyl in the step 4A-4 of Production Example 4A. Morpholyl) oxy) cyclopenta [fg] acenaphthylene.
11D-2. 1,2,5,6-테트라키스((7-((2-에톡시비닐)옥시)헵틸)옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌의 제조11D-2. Preparation of 1,2,5,6-tetrakis ((7 - ((2-ethoxyvinyl) oxy) heptyl) oxy) cyclopenta [fg] acenaphthylene
제조예 11A의 11A-2단계에서 4,5,9,10-테트라키스((6-브로모헥실)옥시)파이렌 대신에 1,2,5,6-테트라키스((7-브로모헵틸)옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌을 첨가한 것을 제외하고는 제조예 11A의 11A-2단계 및 11A-3단계를 수행하여 1,2,5,6-테트라키스((7-((2-에톡시비닐)옥시)헵틸)옥시)사이클로펜타[fg]아세나프틸렌(화합물 114)을 얻었다.In the same manner as in Production Example 11A except for using 1,2,5,6-tetrakis ((7-bromoheptyl) oxy) pyrene instead of 4,5,9,10-tetrakis Step 11A-2 and 11A-3 of Preparation 11A were followed except that 1,2,5,6-tetrakis ((7 - (( 2-ethoxyvinyl) oxy) heptyl) oxy) cyclopenta [fg] acenaphthylene (Compound 114).
제조예compound
Manufacturing example
번호compound
number
(Hyponitrous acid)Hypophony trussan acid
(Hyponitrous acid)
(Hyponitrous acid)Hypophony trussan acid
(Hyponitrous acid)
(Hyponitrous acid)Hypophony trussan acid
(Hyponitrous acid)
(Hyponitrous acid)Hypophony trussan acid
(Hyponitrous acid)
화합물 제조예 12A : 4,5,9,10-테트라키스((6-((3-에톡시옥시랜-2-일)옥시)헥실)옥시)파이렌의 제조Compound Preparation Example 12A: Preparation of 4,5,9,10-tetrakis ((6 - ((3-ethoxyoxylan) -2-yl) oxy)
염화철 (0.001 mmol)을 톨루엔(2 ㎖)에 녹인 후 질소로 충분히 치환한 다음 제조예 11A에서 얻은 4,5,9,10-테트라키스((6-((2-에톡시비닐)옥시)헥실)옥시)파이렌(화합물 111, 1 mmol)을 넣고 환류하며 10시간 동안 반응시켰다. 그 후, 클로로포름을 이용하여 추출하고 클로로포름과 헥세인을 전개액으로 하여 플래쉬 컬럼을 실시하여 4,5,9,10-테트라키스((6-((3-에톡시옥시랜-2-일)옥시)헥실)옥시)파이렌(화합물 121)을 제조하였다(수율 : 68%).After dissolving iron chloride (0.001 mmol) in toluene (2 ml) and sufficiently replacing with nitrogen, the 4,5,9,10-tetrakis ((6 - ((2- ethoxyvinyl) oxy) ) Oxy) pyrene (
화합물 제조예 12B : 2,2',2'',2'''-(((파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시))테트라키스(헥산-6,1-다일))테트라키스(옥시))테트라키스(1-에톡시에탄-1,2-다이올)의 제조Compound Preparation Example 12B: 2,2 ', 2 ", 2"' - (((pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy)) tetrakis (hex- Dile)) tetrakis (oxy)) tetrakis (1-ethoxyethan-1,2-diol)
제조예 12A를 통해 형성된 4,5,9,10-테트라키스((6-((3-에톡시옥시랜-2-일)옥시)헥실)옥시)파이렌(화합물 121) 2 mmol을 메탄올과 다이클로로메탄(1:1v)혼합용액 5 ㎖에 녹인 후 철(Ⅲ)포피린 콤플렉스 메소-테트라키스(2,3,5,6-테트라플로로-4-N,N,N-트라이메틸아닐니우밀)프로피나토에 첨가하여 상온에서 12시간 동안 교반하면 최종 생성물인 2,2',2'',2'''-(((파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시))테트라키스(헥산-6,1-다일))테트라키스(옥시))테트라키스(1-에톡시에탄-1,2-다이올)(화합물 122)을 얻었다(수율 : 37%)2 mmol of 4,5,9,10-tetrakis ((6 - ((3-ethoxyoxylan-2-yl) oxy) hexyl) oxy) pyrene (Compound 121) (III) porphyrin complex meso-tetrakis (2,3,5,6-tetrafluoro-4-N, N, N-trimethylaniline The reaction mixture was stirred at room temperature for 12 hours to obtain a final product, 2,2 ', 2' ', 2' '' - (((pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (Yield: 37%) of tetrakis (hexane-6,1-diallyl) tetrakis (oxy)) tetrakis (1-ethoxyethan-1,2-diol)
화합물 제조예 12C : 1,1',1'',1'''-(((파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시))테트라키스(헥산-6,1-다일))테트라키스(옥시))테트라키스(2-에톡시에탄올)의 제조Compound Preparation Example 12C: Synthesis of 1,1 ', 1 ", 1"' - (((pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy)) tetrakis (hex- Dile)) tetrakis (oxy)) tetrakis (2-ethoxyethanol)
제조예 12A를 통해 형성된 4,5,9,10-테트라키스((6-((3-에톡시옥시랜-2-일)옥시)헥실)옥시)파이렌(화합물 121) 1mmol과 NaBH4 2mmol을 요소/클로린 클로라이드 유테틱 염 1 ㎖에 넣고 60 ℃에서 30분간 반응시키면 최종 생성물인 1,1',1'',1'''-(((파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시))테트라키스(헥산-6,1-다일))테트라키스(옥시))테트라키스(2-에톡시에탄올)(화합물 123)을 얻을 수 있다.(수율 : 76%)1 mmol of 4,5,9,10-tetrakis ((6- ((3-ethoxyoxylan-2-yl) oxy) hexyl) oxy) pyrene (Compound 121) and
제조예compound
Manufacturing example
번호compound
number
화합물 제조예 13A. 13,13',13'',13'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라아일테트라키스(옥시))테트라트라이데카날의 제조Compound Preparation Example 13A. 13, 13 ', 13 ", 13"' - (pyrene-4,5,9,10-tetraisetetrakis (oxy)) tetra triadecanal
0℃ 다이클로로메탄(1 ㎖)에 12,12',12'',12'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시)테트라키스(도데칸-1-올)(화합물 61-5)(0.8 mmol)을 넣은 후 0.5M의 KBr(0.16 ㎖)를 넣고, pH 8.6에 0.35M의 소듐 하이포클로라이트 (2.86 ㎖)를 넣고 3시간동안 반응시켰다. 반응이 끝난 후에 유기물 층만 추출하여 마그네슘 설페이트로 수분을 제거하고 증발시킨 다음 컬럼을 통하여 최종 생성물 13,13',13'',13'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라아일테트라키스(옥시))테트라트라이데카날(화합물 131)을 얻었다. (수율 38%)To a solution of 12,12 ', 12 ", 12"' - (pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy) tetrakis (dodecane- -Ol) (Compound 61-5) (0.8 mmol) was added thereto, and 0.5M of KBr (0.16 ml) was added thereto, and 0.35 M of sodium hypochlorite (2.86 ml) was added to the solution at pH 8.6 for 3 hours. After the completion of the reaction, only the organic layer was extracted, and the water was removed with magnesium sulfate and evaporated. The resulting product was further purified by column chromatography to obtain the final products 13, 13 ', 13 ", 13'" - (pyrene-4,5,9,10- Tetrakis (oxy)) tetra-tricarboxylate (Compound 131) (yield: 38%).
제조예compound
Manufacturing example
번호compound
number
화합물 제조예 14A : 12,12',12'',12'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시))테트라키스(도데칸-1-사이올)의 제조Compound Preparation Example 14A: 12,12 ', 12 ", 12"' - (pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy)) tetrakis (dodecane- Manufacturing
12,12',12'',12'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시)테트라키스(도데칸-1-올)(화합물 61-5) 10 mmol에 하이드로젠 설파이드 15 mmol과 다이소듐카보네이트 4 mmol, 칼슘 카보네이트 하이드록사이드 포스페이트 3 mmol을 250 ℃에서 교반하며 열반응 시키면 12,12',12'',12'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시))테트라키스(도데칸-1-사이올)(화합물 141)을 얻었다(수율 47%)12, 12 ', 12 "' - (pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy) tetrakis (dodecan-1-ol) 15 mmol of hydrosene sulfide, 4 mmol of disodium carbonate and 3 mmol of calcium carbonate hydroxide were stirred and reacted at 250 ° C for 12 hr, 12 ', 12' ', 12' '- (pyrene- , 5,9,10-tetrayltetrakis (oxy)) tetrakis (dodecane-1-sial) (Compound 141) (yield: 47%).
화합물 제조예 14B : 12,12',12'',12'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시)테트라키스(도데칸-1-아민)의 제조Compound Preparation Example 14B: Preparation of 12,12 ', 12 ", 12"' - (pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy) tetrakis (dodecane-1 -amine)
화합물 제조예 14A에서 얻어진 12,12',12'',12'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시))테트라키스(도데칸-1-사이올)(화합물 141) 10mmol에 7.5bar의 NH3를 주입하며 RuHCl(a-iPr-PNP)(CO) 0.01mmol을 톨루엔을 용매로하여 아르곤 분위기에서 12시간동안 환류하며 반응하면 12,12',12'',12'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시)테트라키스(도데칸-1-아민)(화합물 142)을 얻었다(수율:73%)12, 12 ", 12 '''- (pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy)) tetrakis (dodecane- (Compound 141) was fed with 7.5 bar of NH 3 and 0.01 mmol of RuHCl (a-iPr-PNP) (CO) was refluxed for 12 hours in an argon atmosphere using toluene as a solvent. (Yield: 73%) of 12 '''- (pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy) tetrakis (dodecane-1 -amine)
화합물 제조예 14C : 11,11'-(파이렌-4,5-다이일비스(옥시))다이(도데칸-1-아민)의 제조Compound Preparation Example 14C: Preparation of 11,11 '- (pyrene-4,5-diylbis (oxy)) di (dodecane-1-amine)
12,12',12'',12'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시)테트라키스(도데칸-1-올)(화합물 61-5) 10 mmol 대신에, 12,12'-(안트라센-2,3-다이일비스(옥시))비스(도데칸-1-올)(화합물 72-5) 20 mmol을 사용한 것을 제외하고는 화합물 제조예 14A와 동일한 과정을 거쳐 11,11'-(파이렌-4,5-다이일비스(옥시))다이(도데칸-1-사이올)을 얻었다.12, 12 ', 12 "' - (pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy) tetrakis (dodecan-1-ol) except that 20 mmol of 12,12 '- (anthracene-2,3-diylbis (oxy)) bis (dodecan-1-ol) (Compound 72-5) (Pyrene-4,5-diylbis (oxy)) di (dodecane-1-thiol) was obtained through the same procedure as in Example 1,
이 후, 12,12',12'',12'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시))테트라키스(도데칸-1-사이올)(화합물 141) 10mmol 대신에, 위에서 얻어진 11,11'-(파이렌-4,5-다이일비스(옥시))다이(도데칸-1-사이올) 20 mmol을 사용한 것을 제외하고는 화합물 제조예 14B와 동일한 과정을 거쳐 11,11'-(파이렌-4,5-다이일비스(옥시))다이(도데칸-1-아민)(화합물 143)을 얻었다(수율 57%).Thereafter, 12,12 ', 12 ", 12"' - (pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy)) tetrakis (dodecane- Except that 20 mmol of the above obtained 11,11 '- (pyrene-4,5-diylbis (oxy)) diester (dodecane-1-diol) (Compound 143) (yield: 57%) was obtained in the same manner as in step (1) of Example 1, except that 11,11'- (pyrene-4,5-diylbis (oxy)) di (dodecan-1 -amine)
화합물 제조예 14D : 11,11',11'',11'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시))테트라키스(운데칸-1-아민)의 제조Compound Preparation Example 14D: Synthesis of 11,11 ', 11 ", 11"' - (pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy)) tetrakis (undecane- Produce
제조예 1A의 1A-2 단계에서 브로모도데실 대신 12-브로모운데칸-1-올을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1A과 동일한 방법을 사용하여 11,11',11'',11'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시)테트라키스(운데칸-1-올)을 얻었다.11 ", 11 ", 11 ", 11 ', 11 ', and < RTI ID = 0.0 > (Pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy) tetrakis (undecan-1-ol).
12,12',12'',12'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시)테트라키스(도데칸-1-올)(화합물 61-5) 대신에, 상기 11,11',11'',11'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시)테트라키스(운데칸-1-올)을 사용한 것을 제외하고는 화합물 제조예 14A와 동일한 과정을 거쳐 11,11',11'',11'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시)테트라키스(운데칸-1-사이올)을 얻었다.(Compound 61-5) instead of 12, 12 ', 12 ", 12' '' - (pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy) tetrakis (dodecan- Except that 11, 11 ', 11 "and 11"' - (pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy) tetrakis (undecan-1-ol) (11), 11 '' - (pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy) tetrakis (undecane- 1-thiol).
이 후, 12,12',12'',12'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시))테트라키스(도데칸-1-사이올)(화합물 141) 대신에, 위에서 얻어진 11,11',11'',11'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시)테트라키스(운데칸-1-사이올)을 사용한 것을 제외하고는 화합물 제조예 14B와 동일한 과정을 거쳐 11,11',11'',11'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시)테트라키스(운데칸-1-아민)(화합물 144)을 얻었다(수율 70%).Thereafter, 12,12 ', 12 ", 12"' - (pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy)) tetrakis (dodecane- 141) instead of the above obtained 11,11 ', 11 ", 11"' - (pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy) tetrakis (undecane- ), 11 '', 11 "'- (pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy) tetra Kiss (undecane-1-amine) (Compound 144) (yield 70%).
제조예compound
Manufacturing example
번호compound
number
화합물 제조예 15A : 화합물 151의 제조Compound Preparation Example 15A: Preparation of Compound 151
[화합물 151][Compound 151]
상기에서 얻어진 12,12',12'',12'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시))테트라도데카노익 산(화합물 61-6)(10mmol)과 12,12',12'',12'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시))테트라키스(도데칸-1-아민)(화합물 142)(10mmol)을, 증류수(70㎖), 테트라하이드로퓨란(THF)에 녹여 65℃에서 5시간 동안 환류시켜 최종생성물인 화합물 151을 얻었다.(Pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy)) tetradodecanoic acid (compound 61-6) (10 mmol (Compound 142) and 12,12 ', 12 ", 12"' - (pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy)) tetrakis (dodecan- (10 mmol) were dissolved in distilled water (70 ml) and tetrahydrofuran (THF) and refluxed at 65 ° C for 5 hours to obtain the final product, Compound 151.
도 22는 제조예 15A에 따른 화합물 151의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.22 is a 1 H-NMR spectrum of Compound 151 according to Production Example 15A measured in a CDCl 3 solvent.
화합물 제조예 15B: 화합물 152의 제조Compound Preparation Example 15B: Preparation of Compound 152
[화합물 152][Compound 152]
제조예 1E 얻어진 4,5-비스(도데실옥시)-파이렌-9,10-다이온(화합물 15, 20 mmol)과 파이렌-4,5,9,10-테트라온(10 mmol)을 브로모 테트라뷰틸암모늄(Bu4NBr)(26mmol), 소듐 하이드로설파이트(Na2S2O4)(230mmol)와 함께, 증류수(70㎖), 테트라하이드로퓨란(THF)에 녹여 65℃에서 5분간 환류시킨 후 브로모도데실(bromododecyl)(60 mmol)과 KOH(306 mmol)을 증류수(50 ㎖)에 녹여서 만든 수용액을 첨가한 후 16시간 동안 65℃에서 환류시켜 화합물 152를 얻었다.Production Example 1E The obtained 4,5-bis (dodecyloxy) -pyrylene-9,10-dione (
도 23은 제조예 15B에 따른 화합물 152의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.23 is a 1 H-NMR spectrum of Compound 152 according to Production Example 15B measured in a CDCl 3 solvent.
화합물 제조예 15C: 화합물 153의 제조Compound Preparation Example 15C: Preparation of Compound 153
[화합물 153][Compound 153]
상기에서 얻어진 12,12',12'',12'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시))테트라도데카노익 산(화합물 61-6)(20 mmol)과 11,11',11'',11'''-(파이렌-4,5,9,10-테트라일테트라키스(옥시))테트라키스(운데칸-1-아민)(화합물 144)(10 mmol)을, 증류수(70㎖), 테트라하이드로퓨란(THF)에 녹여 65℃에서 5분간 환류시켜 화합물 153을 얻었다.The obtained 12, 12 ', 12 ", 12' '' - (pyrene-4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy)) tetradodecanoic acid (compound 61-6) (phenyl) -4,5,9,10-tetrayltetrakis (oxy)) tetrakis (undecane-1 -amine) (Compound 144 ) (10 mmol) were dissolved in distilled water (70 ml) and tetrahydrofuran (THF) and refluxed at 65 ° C for 5 minutes to obtain compound 153.
도 24는 제조예 15C에 따른 화합물 153의 CDCl3 용매 하에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.24 is a 1 H-NMR spectrum of Compound 153 according to Production Example 15C measured in a CDCl 3 solvent.
도 25a 및 도 25b은 화합물 제조예에 따른 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌(화합물 11) 결정을 촬영한 광학사진들이다.25A and 25B are optical photographs of 4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyrene (compound 11) crystals according to the preparation example of the compound.
도 25a 및 도 25b을 참조하면, 유기 결정은 수 μm의 폭과 수십 내지 수백 μm의 길이를 갖는 로드의 형태를 나타냄을 알 수 있다.Referring to FIGS. 25A and 25B, it can be seen that the organic crystals exhibit the shape of a rod having a width of several micrometers and a length of several tens to several hundreds of micrometers.
3차원 구조체 평가예 1 : X-선 회절분석을 통한 3차원 구조체 구조의 확인Evaluation of three-dimensional structure Example 1: Identification of three-dimensional structure by X-ray diffraction analysis
X-선 회절은 D8 advance(Brucker 사)와 D/MAX RINT 2000 (Rikaku 사)를 사용하여 40 kV 및 100 mA 조건의 Cu-Kα (λ = 0.15418 nm) 조사(radiation)을 사용하여 1°~45°까지 측정하였다. 또한, 프로그램 EXPO2013 [Altomare A, et al. EXPO2013: a kit of tools for phasing crystal structures from powder data. Journal of Applied Crystallography, 2013 46, 1231-1235]을 사용하여 결정구조를 확인할 수 있었다.X-ray diffraction was carried out using Cu-Kα (λ = 0.15418 nm) radiation at 40 kV and 100 mA using D8 advance (Brucker) and D / MAX RINT 2000 (Rikaku) 45 °. In addition, the program EXPO2013 [Altomare A, et al. EXPO2013: a kit of tools for phasing crystal structures from powder data. Journal of Applied Crystallography, 2013 46, 1231-1235].
상기 측정방법을 사용하여 화합물 제조예에서 얻어진 화합물의 X-선 회절 스펙트럼 결과들은 다음과 같다.The X-ray diffraction spectrum results of the compound obtained in the Preparation Example of Compound using the measurement method are as follows.
도 26은 화합물 제조예에 따른 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌(화합물 11)에 의한 3차원 구조체 결정의 X-선 스펙트럼을 나타낸다.26 shows the X-ray spectrum of a three-dimensional structure crystal by 4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyran (compound 11) according to the preparation example of the compound.
도 26을 참조하면, 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌의 경우 a=37.523Å, b=34.476 Å, 및 c=9.340 Å (residuals: Rp=8.532, Rwp=11.747)의 orthorhombic 단위 격자를 갖는 결정을 형성하는 것을 확인할 수 있었다. 26, a = 37.523 A, b = 34.476 A and c = 9.340 A (residuals: Rp = 8.532, Rwp = 11.747) with an orthorhombic unit lattice.
도 27은 화합물 제조예에 따른 따른 2,3,6,7-테트라키스(도데실옥시)안트라센(화합물 21)에 의한 3차원 구조체 결정의 X-선 스펙트럼을 나타낸다.27 shows an X-ray spectrum of a three-dimensional structure crystal by 2,3,6,7-tetrakis (dodecyloxy) anthracene (Compound 21) according to a preparation example of the compound.
도 28은 화합물 제조예에 따른 1,2,7,8-테트라키스(도데실옥시)코로네네(화합물 31)에 의한 3차원 구조체 결정의 X-선 스펙트럼을 나타낸다.28 shows X-ray spectra of crystals of a three-dimensional structure formed by 1,2,7,8-tetrakis (dodecyloxy) coronene (Compound 31) according to the compound preparation example.
도 29는 화합물 제조예에 따른 1,2,5,6-테트라키스(도데실옥시)사이클로펜타[f,g]아세나프탈렌(화합물 41)에 의한 3차원 구조체 결정의 X-선 스펙트럼을 나타낸다.29 shows the X-ray spectrum of a three-dimensional structure crystal by 1,2,5,6-tetrakis (dodecyloxy) cyclopenta [f, g] acenaphthalene (Compound 41) according to the preparation example of the compound.
도 30은 화합물 제조예에 따른 2,3,6,7,10,11-헥사키스(도데실옥시)트라이페닐렌(화합물 51)에 의한 3차원 구조체 결정의 X-선 스펙트럼을 나타낸다.30 shows an X-ray spectrum of a three-dimensional structure crystal by 2,3,6,7,10,11-hexakis (dodecyloxy) triphenylene (compound 51) according to the compound preparation example.
도 31a 및 도 31b는 각각 도 21의 X-선 스펙트럼으로부터 유추된 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌의 결정구조의 사시도와 상면도이다.31A and 31B are a perspective view and a top view, respectively, of the crystal structure of 4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyran deduced from the X-ray spectrum of FIG.
도 31a를 참조하면, 3차원 유기 구조체를 형성하는 단위 유기분자(UM)인 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌 내의 네 개의 옥시기들(A)은 방향족 고리기, 즉, 파이렌(Ar) 내에 전자 풍부 영역(electron-rich region, δ-)와 전자 결핍 영역(electron-deficient region, δ+)으로 전자 구조의 편재화를 발생시킬 수 있다.31A, four oxides (A) in 4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyrene, which is a unit organic molecule (UM) forming a three-dimensional organic structure, The electron structure can be generated in an electron-rich region (δ-) and an electron-deficient region (δ +) within a group, ie, pyrene (Ar).
또한, 단위 유기분자인 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌 내에서 서로 인접한 도데실기들(Y)은 반 데르 발스(Van Der Waals) 상호작용(PIa)에 의해 안정화되어 한 스트레인의 도데실기에 비해 유연성이 감소하여 보다 강직해질(rigid) 수 있다.In addition, the dodecyl groups (Y) adjacent to each other in the unit
또한, 각 층 내에 서로 인접하는 단위 유기분자들 사이에서는 도데실기들의 말단 부분들(X)은 또한 물리적 상호작용(PIb)에 의해 결합될 수 있다. 이 때, 서로 인접하는 도데실기들의 말단부분들은 서로 맞물릴(interdigit)수 있다.In addition, the terminal portions (X) of the dodecyl groups between adjacent unit organic molecules in each layer can also be bonded by a physical interaction (PIb). At this time, the terminal portions of adjacent dodecyl groups may interdigit with each other.
한편, Z 방향으로 단위 유기분자들이 파이-파이 상호작용(PIc)에 의해 적층되는데, 이 때는 앞서 설명한 파이렌(Ar) 내에 편재화된 전자 풍부 영역(electron-rich region, δ-)와 전자 결핍 영역(electron-deficient region, δ+)으로 인해, Y방향으로 인접하는 파이렌기들(Ar) 사이에 전자 풍부 영역(δ-)과 전자 결핍 영역 사이(δ+)의 인력(PIc)이 발생하고, 이로 인해 제1층(F1)의 화합물이 연장되는 방향(X) 에 비해 제2층(F2)의 화합물이 연장되는 방향은 90도 틀어져 Y방향이 되고, 또한, 제3층(F3)의 화합물이 연장되는 방향은 다시 90도 틀어져 X방향이 될 수 있다.On the other hand, the unit organic molecules are stacked in the Z direction by pi-interactions (PIc). In this case, the electron-rich region (δ-) An attracting force PIc between the electron rich region delta- and the electron deficient region delta + is generated between the pyrene arrays Ar adjacent in the Y direction due to the electron-deficient region, , Whereby the direction in which the compound of the second layer (F 2 ) extends relative to the direction X in which the compound of the first layer (F 1 ) extends is shifted by 90 degrees in the Y direction, and the direction of the third layer (F 3 ) can be turned 90 degrees again to be in the X direction.
도 31b를 참조하면, 이러한 3차원 유기 구조체 내에는 다수의 기공(V)이 형성된 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 31B, it can be seen that a large number of pores V are formed in the three-dimensional organic structure.
3차원 구조체 평가예 2 : 질소 흡착 실험을 통한 다공성 구조 확인3-Dimensional Structure Evaluation Example 2: Determination of Porous Structure by Nitrogen Adsorption Experiment
질소 흡착 실험은 Autosorb-iQ2ST/MP 분석기(Quantachrome Instruments 사)를 사용하여 실시하였고, 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌 결정, 4,5,9,10-테트라키스(테트라데실옥시)-파이렌 결정, 및 4,5,9,10-테트라키스(옥타데실옥시)-파이렌 결정을 각각 16시간동안 상온에서 탈가스(degasing)한 후, 77K에서 질소를 사용하였다.Nitrogen adsorption experiments were carried out using an Autosorb-iQ2ST / MP analyzer (Quantachrome Instruments), and 4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyrrole crystals, 4,5,9,10-tetra After the kiss (tetradecyloxy) -pyrene crystal and the 4,5,9,10-tetrakis (octadecyloxy) -pyrene crystal were respectively degassed at room temperature for 16 hours, Nitrogen was used.
도 32는 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌 결정, 4,5,9,10-테트라키스(테트라데실옥시)-파이렌 결정, 및 4,5,9,10-테트라키스(옥타데실옥시)-파이렌 결정의 질소 등온 흡착-탈착 그래프이다.FIG. 32 is a graph showing the crystal structure of 4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyrene crystal, 4,5,9,10-tetrakis (tetradecyloxy) , 10-tetrakis (octadecyloxy) - pyrene crystal.
도 32를 참조하면, 질소 등온 흡착 과정과 질소 등온 탈착 과정이 일치하지 않는 히스테리시스 커브가 나타남을 확인할 수 있다. 또한, 유기 결정들은 모두 IUPAC 분류에 따른 타입 4의 메조포러스(2-50 nm) 등온 흡착 특성을 나타내었다. 이는 다공성 구조를 갖는 결정에서만 확인할 수 있는 모습으로 상기 유기 결정들이 효과적이고 명확하게 다공성 구조를 형성하는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 32, it can be seen that hysteresis curves appear that the nitrogen isothermal adsorption process and the nitrogen isothermal desorption process do not coincide with each other. In addition, all of the organic crystals showed mesoporous (2-50 nm) isothermal adsorption characteristics of
한편, 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌 결정, 4,5,9,10-테트라키스(테트라데실옥시)-파이렌 결정, 및 4,5,9,10-테트라키스(옥타데실옥시)-파이렌 결정으로 갈수록 질소 흡착량이 증가하는 것을 알 수 있는데, 이는 파이렌에 결합된 치환기의 길이에 의해 기공의 면적이 증가됨에 기인하는 것으로 추정되었다.On the other hand, when 4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyrene crystals, 4,5,9,10-tetrakis (tetradecyloxy) It is known that the amount of nitrogen adsorption increases with 10-tetrakis (octadecyloxy) -pyrene crystals, which is presumed to be due to an increase in the pore area due to the length of the substituent bonded to pyrene.
3차원 구조체 평가예 3 : 3차원 구조체 결정의 광학 특성 확인Evaluation of three-dimensional structure Example 3: Confirmation of optical characteristics of three-dimensional structure crystal
도 33은 화합물 제조예에 따른 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌(화합물 11) 결정에 광을 조사하여 촬영한 사진들이다. 구체적으로, BX-51 형광 편광 현미경(Olympus 사)을 이용하였고, U-RFL-T를 소스로 하는 직접조사광원을 사용하되 자외선 필터를 이용하여 400nm 이하의 광원을 결정에 조사하여 촬영하였다.FIG. 33 shows photographs of 4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyrene (compound 11) crystals according to the preparation example of the compound by irradiating light. Specifically, a direct irradiation light source using a BX-51 fluorescence polarization microscope (Olympus) and a U-RFL-T source was used, but a light source of 400 nm or less was irradiated to the crystal using an ultraviolet filter.
도 33을 참조하면, 광결정 소재로서의 특성으로 구조체 내부의 빛이 특정 부분으로의 확산이 차단되어 구조체 끝 부분에서만 강하게 발광하는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 33, it can be confirmed that the light inside the structure is prevented from diffusing to a specific part due to the characteristics of the photonic crystal material, and the light is strongly emitted only at the end of the structure.
광증폭층 제조예 1Optical amplification layer production example 1
화합물 제조예 1A에 따른 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌(화합물 11)을 부피비 1:1의 클로로포름과 에틸아세테이트의 혼합용매에 넣어 12.5mM 농도의 균일 용액을 만들고, 이 균질 용액을 소다라임 유리 상에 스핀코팅하여 광증폭층을 형성하였다. 4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyrrole (Compound 11) according to Compound Preparation Example 1A was added to a mixed solvent of chloroform and ethyl acetate having a volume ratio of 1: 1 to prepare a homogeneous solution having a concentration of 12.5 mM And the homogeneous solution was spin-coated on soda lime glass to form an optical amplification layer.
광증폭층이 도입된 발광소자 제조예 1Light-emitting element production example 1 in which an optical amplification layer was introduced
화합물 제조예 1A에 따른 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌(화합물 11)을 부피비 5:1의 클로로포름과 에틸아세테이트의 혼합용매에 넣어 27.5mM 농도의 균일 용액을 만들고, 이 균질 용액 내에 적색 LED 전구, 청색 LED 전구, 녹색 LED 전구, 또는 백색 LED 전구를 담그었다가 빼내어 건조시키는 딥코팅법을 사용하여 발광소자 상에 광증폭층을 형성하였다.4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyrrole (Compound 11) according to Compound Preparation Example 1A was added to a mixed solvent of chloroform and ethyl acetate having a volume ratio of 5: 1 to prepare a homogeneous solution having a concentration of 27.5 mM And an optical amplification layer was formed on the light emitting device by using a dip coating method in which the red LED bulb, the blue LED bulb, the green LED bulb, or the white LED bulb was immersed in the homogeneous solution and then dried.
광증폭층이 도입된 발광소자 제조예 2Light Emitting Device Production Example 2 Incorporating an Optical Amplification Layer
화합물 제조예 1A에 따른 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌(화합물 11)을 부피비 1:1의 클로로포름과 에틸아세테이트의 혼합용매에 넣어 12.5mM 농도의 균일 용액을 만들고, 이 균질 용액을 적색 LED 어레이 패널, 청색 LED 어레이 패널, 녹색 LED 어레이 패널, 백색 LED 어레이 패널, 적색 LED 모듈, 청색 LED 모듈, 녹색 LED 모듈, 또는 백색 LED 모듈 상에 스핀코팅하여 발광소자 상에 광증폭층을 형성하였다.4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyrrole (Compound 11) according to Compound Preparation Example 1A was added to a mixed solvent of chloroform and ethyl acetate having a volume ratio of 1: 1 to prepare a homogeneous solution having a concentration of 12.5 mM And this homogeneous solution is spin-coated on a red LED array panel, a blue LED array panel, a green LED array panel, a white LED array panel, a red LED module, a blue LED module, a green LED module, An optical amplification layer was formed.
광증폭층이 도입된 유기발광소자 제조예 1Organic Light-Emitting Element Production Example 1 into which an Optical Amplification Layer Was Incorporated
화합물 제조예 1A에 따른 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌(화합물 11)을 부피비 5:1의 클로로포름과 에틸아세테이트의 혼합용매에 넣어 27.5mM 농도의 균일 용액을 만들고, 이 균질 용액 내에 적색 OLED 전구, 청색 OLED 전구, 녹색 OLED 전구, 또는 백색 OLED 전구를 담그었다가 빼내어 건조시키는 딥코팅법을 사용하여 유기발광소자 상에 광증폭층을 형성하였다.4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyrrole (Compound 11) according to Compound Preparation Example 1A was added to a mixed solvent of chloroform and ethyl acetate having a volume ratio of 5: 1 to prepare a homogeneous solution having a concentration of 27.5 mM And a red OLED bulb, a blue OLED bulb, a green OLED bulb, or a white OLED bulb were immersed in the homogeneous solution, and the resultant was taken out and dried, thereby forming an optical amplification layer on the organic light emitting device.
광증폭층이 도입된 유기발광소자 제조예 2Production Example 2 of Organic Light Emitting Device Incorporating an Optical Amplification Layer
화합물 제조예 1A에 따른 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌(화합물 11)을 부피비 1:1의 클로로포름과 에틸아세테이트의 혼합용매에 넣어 12.5mM 농도의 균일 용액을 만들고, 이 균질 용액을 적색 LED 어레이 패널, 청색 LED 어레이 패널, 녹색 LED 어레이 패널, 백색 LED 어레이 패널, 적색 LED 모듈, 청색 LED 모듈, 녹색 LED 모듈, 또는 백색 LED 모듈 상에 스핀코팅하여 발광소자 상에 광증폭층을 형성하였다.4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyrrole (Compound 11) according to Compound Preparation Example 1A was added to a mixed solvent of chloroform and ethyl acetate having a volume ratio of 1: 1 to prepare a homogeneous solution having a concentration of 12.5 mM And this homogeneous solution is spin-coated on a red LED array panel, a blue LED array panel, a green LED array panel, a white LED array panel, a red LED module, a blue LED module, a green LED module, An optical amplification layer was formed.
광증폭층이 도입된 형광등 제조예Production Example of Fluorescent Lamp Incorporating an Optical Amplification Layer
화합물 제조예 1A에 따른 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌(화합물 11)을 부피비 5:1의 클로로포름과 에틸아세테이트의 혼합용매에 넣어 27.5mM 농도의 균일 용액을 만들고, 이 균질 용액을 형광등 상에 딥코팅하여, 형광등 상에 광증폭층을 형성하였다.4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyrrole (Compound 11) according to Compound Preparation Example 1A was added to a mixed solvent of chloroform and ethyl acetate having a volume ratio of 5: 1 to prepare a homogeneous solution having a concentration of 27.5 mM And this homogeneous solution was dip-coated on a fluorescent lamp to form an optical amplification layer on a fluorescent lamp.
광증폭층이 도입된 백열전구 제조예Production example of an incandescent lamp into which an optical amplification layer was introduced
화합물 제조예 1A에 따른 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌(화합물 11)을 부피비 5:1의 클로로포름과 에틸아세테이트의 혼합용매에 넣어 27.5mM 농도의 균일 용액을 만들고, 이 균질 용액을 형광등 상에 딥코팅하여, 백열전구 상에 광증폭층을 형성하였다.4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyrrole (Compound 11) according to Compound Preparation Example 1A was added to a mixed solvent of chloroform and ethyl acetate having a volume ratio of 5: 1 to prepare a homogeneous solution having a concentration of 27.5 mM And this homogeneous solution was dip-coated on a fluorescent lamp to form an optical amplification layer on the incandescent lamp.
광증폭층 평가예 1 : X선 회절분석Optical amplification layer evaluation example 1: X-ray diffraction analysis
상기 광증폭층이 형성된 발광소자 또는 유기발광소자의 광증폭층에 대한 X-선 회절분석을 수행하되, 상기 3차원 구조체에 대한 X-선 회절분석과 동일한 방법으로 수행하였다.The X-ray diffraction analysis was performed on the optical amplification layer of the light emitting device or the organic light emitting device having the optical amplification layer, and the X-ray diffraction analysis was performed on the three-dimensional structure.
도 34는 광증폭층이 도입된 발광소자 제조예 1에서 얻어진 광증폭층의 X-선 스펙트럼을 나타낸다.34 shows an X-ray spectrum of the optical amplification layer obtained in Production Example 1 of the light-emitting element into which the optical amplification layer is introduced.
도 34를 참조하면, 광증폭층이 도입된 발광소자 제조예 1에서 얻어진 광증폭층의 X-선 스펙트럼은 광증폭층의 원료인 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌(화합물 11)에 의한 3차원 구조체 결정의 X-선 스펙트럼(도 21)과 거의 유사하다. 상기 광증폭층은 3차원 구조체 결정을 유지하고 있음을 알 수 있다.34, the X-ray spectrum of the optical amplification layer obtained in the light-emitting element production example 1 in which the optical amplification layer is introduced shows the X-ray spectrum of 4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) - Ray spectrum (Fig. 21) of the three-dimensional structure crystal by pyrene (compound 11). It can be seen that the optical amplification layer maintains the three-dimensional structure crystal.
이외에도 광증폭층이 도입된 발광소자 제조예 2, 광증폭층이 도입된 유기발광소자 제조예들 1 및 2, 광증폭층이 도입된 형광등 제조예, 및 광증폭층이 도입된 백열전구 제조예에서 얻어진 광증폭층 또한 도 34와 거의 동일한 X-선 스펙트럼을 나타내었다.Examples 1 and 2 of the light emitting device in which the optical amplifying layer is introduced, Examples 1 and 2 of the organic light emitting device in which the optical amplifying layer is introduced, the fluorescent light producing example in which the optical amplifying layer is introduced, and the incandescent lamp manufacturing example The X-ray spectrum of the optical amplification layer obtained in the same manner as in Fig. 34 was also shown.
광증폭층 평가예 2 : 굴절율과 유전율의 확인Optical amplification layer evaluation example 2: Confirmation of refractive index and permittivity
상기 광증폭층 제조예에 따른 광증폭층에 200㎚에서 1800㎚까지의 광을 조사하여 굴절율과 유전율을 측정하였다.The refractive index and the dielectric constant were measured by irradiating the optical amplification layer according to the optical amplification layer production example with light of 200 to 1800 nm.
도 35a는 본 발명의 일 실시예 따른 광증폭층의 정상축(ordinary axis)에서의 굴절율과 유전율을 나타낸 그래프이고, 도 35b는 본 발명의 일 실시예 따른 광증폭층의 이상축(extra-ordinary axis)에서의 굴절율과 유전율을 나타낸 그래프이다.FIG. 35A is a graph showing a refractive index and a permittivity at an ordinary axis of the optical amplification layer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 35B is a graph showing the refractive index and the permittivity at an extra-ordinary axis and the refractive index and the permittivity thereof.
도 35a 및 도 35b를 참조하면, 약 300nm 이하의 파장영역에서 정상축과 이상축 모두에서 1 이하의 유전율과 굴절율, 구체적으로는 0에 가까운 유전율과 굴절율을 나타내는 것을 알 수 있다.Referring to FIGS. 35A and 35B, it can be seen that the dielectric constant and the refractive index are both lower than or equal to 1 in both the normal axis and the abnormal axis in the wavelength region of about 300 nm or less, specifically, the dielectric constant and refractive index close to zero.
광증폭층 평가예 3 : 자외선/가시광선 분광스펙트로미터를 통한 광증폭의 확인Optical amplification layer evaluation example 3: Confirmation of optical amplification by ultraviolet / visible light spectrometer
상기 광증폭층 제조예에 따른 광증폭층에 자외선/가시광선 분광스펙트로미터(Jasco 500)을 사용하여 200㎚에서 800㎚까지의 광을 조사하여 광투과도를 측정하였다.Light transmittance was measured by irradiating light from 200 to 800 nm with an ultraviolet / visible light spectrophotometer (Jasco 500) to the optical amplification layer according to the production example of the optical amplification layer.
도 36은 본 발명의 일 실시예 따른 광증폭층의 광투과도를 나타낸 그래프이다.36 is a graph showing light transmittance of an optical amplification layer according to an embodiment of the present invention.
도 36을 참조하면, 200 내지 약 300㎚에서 약 2750%에 이르는 투과도가 나타남을 알 수 있다. 일반적인 물질의 투과도는 최대 100%임을 고려하면, 본 광증폭층은 주기적이고 규칙적인 특성에 의해 발생하는 0에 가까운 유전율을 갖는 물성에 기인하는 광증폭 현상을 나타냄을 알 수 있다.Referring to FIG. 36, it can be seen that the transmittance ranging from 200 to about 300 nm is about 2750%. Considering that the transmittance of a general material is maximally 100%, it can be seen that the optical amplification layer exhibits optical amplification due to physical properties having a dielectric constant close to zero, which is generated by periodic and regular characteristics.
광증폭층 평가예 4 : 정규화된 페르미 레벨과 정규화된 플라즈몬 진동수 사이의 관계 확인Optical amplification layer evaluation example 4: Confirmation of the relationship between the normalized Fermi level and the normalized plasmon frequency
도 37은 광증폭층 제조예에 따른 광증폭층의 정규화된 페르미 레벨과 정규화된 플라즈몬 진동수 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.37 is a graph showing the relationship between the normalized Fermi level of the optical amplification layer and the normalized plasmon frequency in the optical amplification layer production example.
도 37을 참조하면, 정규화된 페르미 레벨을 Ef0로 표시하고 정규화된 플라즈몬 진동수를 Ef로 표시할 때, 전자가 유효질량을 가질 때 △Ef/△Ef0는 1의 값을 나타내고, 전자의 유효질량이 1보다 작은 경우에는 (△Ef/△Ef0)1/2이 1 보다 작은 상수 구체적으로 1/2를 나타냄이 알려져 있다.[Nature Nanotechnology 7, 330-334 (2012)] 광증폭층 제조예에 따른 광증폭층에서 얻어진 데이터 점들(data points)을 피팅(fitting)하면 (△Ef/△Ef0)1/2가 1/2를 나타내는 그래프에 온전히 겹쳐지는 것을 확인할 수 있다.. 따라서, 본 실시예에 따른 광증폭층 내에서 전자는 0의 유효질량을 가질 수 있음을 알 수 있다. 이는 본 실시예에 따른 광증폭층이 디락 밴드 구조를 갖는 위상학적 절연체임을 의미하는 것일 수 있다.Referring to FIG. 37, when the normalized Fermi level is denoted by Ef0 and the normalized plasmon frequency is denoted by Ef, DELTA Ef / DELTA Ef0 represents a value of 1 when electrons have an effective mass, (Ef / [Delta] Ef0) 1/2 is smaller than 1, specifically, 1/2 in the case where it is smaller than 1. [
광증폭층 평가예 5 : 자외선/가시광선 광발광스펙트로미터를 통한 광증폭의 확인Optical amplification layer evaluation example 5: Confirmation of optical amplification through ultraviolet / visible light photoluminescence spectrometer
상기 광증폭층 제조예에 따른 광증폭층에 자외선/가시광선 광발광스펙트로미터(Varian Cary eclipse Fluorescence spectrometer)를 사용하여 200㎚에서 800㎚까지의 광을 25nm 단위로 조사하고, 5nm 단위로 광발광 강도(photoluminescence intensity)를 측정하였다.The optical amplification layer according to Production Example of the optical amplification layer was irradiated with light of 200 nm to 800 nm in a unit of 25 nm by using an ultraviolet / visible light emission spectrometer (Varian Cary Eclipse Fluorescence Spectrometer) The photoluminescence intensity was measured.
도 38은 본 발명의 일 실시예 따른 광증폭층의 광발광 강도를 나타낸 그래프이다. 도 38을 참조하면, 300㎚의 광을 광증폭층 상에 조사하여 광증폭층을 여기한 경우, 여기파장과 같은 300㎚(A1), 여기파장의 2배인 600㎚(A2) 및 여기파장의 세배인 900㎚(A3)에서 발광이 관찰되었다. 마찬가지의 현상들이 다른 파장들(B1, C1, D1, E1, F1, G1, H1, I1, J1, 및 K1)에서도 관찰되었다.38 is a graph showing photoluminescence intensity of an optical amplification layer according to an embodiment of the present invention. 38, when 300 nm light is irradiated onto the optical amplification layer to excite the optical amplification layer, it is preferable that 300 nm (A1) equal to the excitation wavelength, 600 nm (A2) which is twice the excitation wavelength, Luminescence was observed at three times of 900 nm (A3). Similar phenomena were observed at different wavelengths (B1, C1, D1, E1, F1, G1, H1, I1, J1, and K1).
한편, 여기파장과 동일한 파장에서의 발광 강도는 1000 a.u.으로 광증폭이 일어난 것으로 파악되었다. 이러한 광증폭은 상기 주기적이고 규칙적인 구조를 갖는 광증폭층이 유전율이 0에 가까운 메타물질로서의 특징과 위상학적 절연체로서의 특성에 의하여 발생하는 디락 플라즈몬의 국소 표면 플라즈몬 공명에 의한 현상으로 풀이되었다. 이는 본 실시예에 따른 광학층이 파장가변 광증폭기(tunable amplifier)로도 사용할 수 있음을 보여준다. 또한, 여기 파장의 정수배에 해당하는 파장을 갖는 발광광들이 검출되었는데, 이는 분자 스스로의 비등방성과 사극자(quadrupole) 특성에 의해 발생하는 것으로 풀이되었다.On the other hand, the light emission intensity at the same wavelength as the excitation wavelength was found to be 1000 au. This optical amplification is a phenomenon due to the local surface plasmon resonance of dirac plasmon caused by the characteristic of the optical amplification layer having a periodic and regular structure as a meta material having a near zero dielectric constant and as a topological insulator. This shows that the optical layer according to this embodiment can also be used as a tunable amplifier. Further, luminescent light having a wavelength corresponding to an integral multiple of the excitation wavelength was detected, which is caused by the anisotropy of the molecules themselves and the quadrupole characteristic.
광증폭층 평가예 6 : 입사광의 에너지에 따른 광증폭 정도의 확인Optical amplification layer evaluation example 6: Confirmation of degree of optical amplification according to the energy of incident light
상기 광증폭층 제조예에 따라 소다라임 유리 상에 광증폭층을 120nm, 135nm, 또는 150nm로 형성하고, 서로 다른 두께를 갖는 광증폭층들 및 광증폭층을 형성하지 않은 소다라임 유리 상에 266nm의 레이저를 조사하였다.According to the optical amplification layer production example, optical amplification layers were formed on soda lime glass at 120 nm, 135 nm, or 150 nm, and optical amplification layers having different thicknesses and 266 nm Was irradiated.
도 39는 레이저의 입사 에너지에 따른 증폭정도를 나타낸 그래프이다.39 is a graph showing amplification degree according to incident energy of the laser.
도 39를 참조하면, 입사 광량에 따른 광증폭 성능을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 39, the optical amplification performance according to the amount of incident light can be confirmed.
광증폭층이 도입된 태양전지 제조예 1Production Example 1 of solar cell into which an optical amplification layer was introduced
화합물 제조예 1A에 따른 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌(화합물 11)을 클로로포름과 에틸아세테이트 혼합용액(2:1 %v)에 넣어 27.5mM 농도의 균일 용액을 만들고, 이 균질 용액을 실리콘 태양전지 상에 스핀코팅하여 광증폭층을 형성하였다.(Dodecyloxy) -pyrrole (Compound 11) according to Compound Preparation Example 1A was added to a mixed solution of chloroform and ethyl acetate (2: 1% v) to prepare a homogeneous solution of 27.5 mM concentration And the homogeneous solution was spin-coated on a silicon solar cell to form an optical amplification layer.
광증폭층이 도입된 태양전지 제조예 2 Production Example 2 of solar cell into which an optical amplification layer was introduced
화합물 제조예 1A에 따른 4,5,9,10-테트라키스(도데실옥시)-파이렌(화합물 11)을 클로로폼에 PMMA를 1wt% 녹인 혼합용액을 용매로 하여 25mM의 농도의 용액을 형성한 후 PMMA대비 0.1wt%의 카테콜을 혼합하여 혼합물을 형성한 후, 이 혼합물을 실리콘 태양전지 상에 스핀코팅하여 광증폭층을 형성하였다.A solution in which 25 ml of a solution of 4,5,9,10-tetrakis (dodecyloxy) -pyrene (Compound 11) according to Preparation Example 1A was dissolved in chloroform with 1 wt% of PMMA dissolved therein was used as a solvent Then, 0.1 wt% of catechol was mixed with PMMA to form a mixture, and the mixture was spin-coated on a silicon solar cell to form an optical amplification layer.
광증폭층이 도입된 태양전지 제조예 3Production Example 3 of Solar Cell Incorporating an Optical Amplifying Layer
상기 실리콘 태양전지 대신에 카드뮴텔루라이드 합금 태양전지를 사용한 것을 제외하고는 태양전지 제조예 1과 동일한 방법으로 광증폭층을 형성하였다.An optical amplification layer was formed in the same manner as in the solar cell production example 1 except that a cadmium telluride alloy solar cell was used instead of the silicon solar cell.
광증폭층이 도입된 태양전지 제조예 4 Production Example 4 of solar cell into which an optical amplification layer was introduced
상기 실리콘 태양전지 대신에 구리인듐갈륨셀레늄 합금 태양전지를 사용한 것을 제외하고는 태양전지 제조예 1과 동일한 방법으로 광증폭층을 형성하였다.An optical amplification layer was formed in the same manner as in Production Example 1 of solar cell except that a copper indium gallium-selenium alloy solar cell was used in place of the silicon solar cell.
광증폭층이 도입된 태양전지 제조예 5Production Example 5 of solar cell into which an optical amplification layer was introduced
상기 실리콘 태양전지 대신에 유기태양전지를 사용한 것을 제외하고는 태양전지 제조예 1과 동일한 방법으로 광증폭층을 형성하였다.An optical amplification layer was formed in the same manner as in the solar cell production example 1 except that an organic solar cell was used instead of the silicon solar cell.
광증폭층이 도입된 태양전지 제조예 6A solar cell production example 6 in which an optical amplification layer was introduced
상기 실리콘 태양전지 대신에 유기/무기 하이브리드 태양전지를 사용한 것을 제외하고는 태양전지 제조예 1과 동일한 방법으로 광증폭층을 형성하였다.An optical amplification layer was formed in the same manner as in Production Example 1 of Solar Cell, except that an organic / inorganic hybrid solar cell was used instead of the silicon solar cell.
광증폭층이 도입된 태양전지 제조예 7Production Example 7 of Solar Cell Incorporating an Optical Amplification Layer
상기 실리콘 태양전지 대신에 염료감응태양전지를 사용한 것을 제외하고는 태양전지 제조예 1과 동일한 방법으로 광증폭층을 형성하였다.An optical amplification layer was formed in the same manner as in Production Example 1 of solar cell except that a dye-sensitized solar cell was used instead of the silicon solar cell.
광증폭층이 도입된 태양전지 제조예 8Production Example 8 of solar cell into which an optical amplification layer was introduced
상기 실리콘 태양전지 대신에 갈륨비소 태양전지를 사용한 것을 제외하고는 태양전지 제조예 1과 동일한 방법으로 광증폭층을 형성하였다.An optical amplification layer was formed in the same manner as in the solar cell production example 1 except that a gallium arsenide solar cell was used in place of the silicon solar cell.
광증폭층이 도입된 태양전지 제조예 9Production Example 9 of Solar Cell Incorporating an Optical Amplification Layer
상기 실리콘 태양전지 대신에 투명태양전지를 사용한 것을 제외하고는 태양전지 제조예 1과 동일한 방법으로 광증폭층을 형성하였다.An optical amplification layer was formed in the same manner as in the solar cell production example 1 except that a transparent solar cell was used in place of the silicon solar cell.
광증폭층이 도입된 태양전지 평가예Evaluation example of a solar cell into which an optical amplification layer is introduced
상기 태양전지 제조예들 1 내지 9에서 얻어진 광증폭층이 도입된 태양전지들의 개방전압(open circuit voltage; Voc), 단락전류(Short Circuit Current; Jsc), 및 충진인자(fill factor; FF)를 얻어내어 아래 표 15에 정리하였다. 한편, 광증폭층이 도입되지 않은 태양전지들의 전력변환효율(Power Conversion Efficiency; PCE)에 대한 광증폭층이 도입된 태양전지들의 전력변환효율의 비를 상대적 효율로 나타내었다.The open circuit voltage (Voc), the short circuit current (Jsc), and the fill factor (FF) of the solar cells into which the optical amplification layer obtained in the solar cell production examples 1 to 9 are introduced The results are summarized in Table 15 below. On the other hand, the ratio of the power conversion efficiency of the photovoltaic cells in which the optical amplification layer is introduced to the power conversion efficiency (PCE) of the solar cells to which the optical amplification layer is not introduced is expressed as a relative efficiency.
상기 표를 참조하면, 광증폭층이 도입된 태양전지들은 광증폭층이 도입되지 않은 태양전지들에 비해 152% 또는 186%의 상대적 효율을 나타내는 등 전략변환효율의 향상이 매우 우수한 것으로 나타났다.Referring to the above table, it was found that the solar cells into which the optical amplification layer was introduced exhibited an improvement of the strategy conversion efficiency, indicating a relative efficiency of 152% or 186% as compared with the solar cells without the optical amplification layer.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.
Claims (38)
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
Ar은 6 내지 46 멤버의 호모사이클릭 방향족 고리 또는 헤테로사이클릭 방향족 고리이고,
-A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 상기 Ar의 치환 위치들(substitution positions) 중 바로 인접한 위치들에 결합되어 있고,
m은 1 내지 8의 정수이고,
A1과 A2는 서로에 관계없이, 또는 이고,
L1과 L2는 서로에 관계없이, , , , , , , , , 또는 이고, E, E1, 및 E2는 서로에 관계없이 O 또는 S이고, n1과 n2는 서로에 관계없이 0 또는 1이고,
Y1과 Y2는 서로에 관계없이 이고, a1, a2, a3, b1, 및 b2는 서로에 관계없이 0내지 30의 정수이며, a1+a2+a3+b1+b2는 3 내지 30의 정수이고,
P1, P2, 및 P3는 서로에 관계없이 -CRaRb- 또는 -(CRaRb)rO-이고, r은 1 내지 3의 정수이고,
Q1 및 Q2는 서로에 관계없이 q1-(p1)c1-q2-(p2)c2-q3이고, q1과 q3는 서로에 관계없이 또는 이고, q2는 탄소에 결합된 수소기가 F, Cl, Br, 또는 I로 치환되거나 혹은 비치환된 , , , , , , , , 또는 이고, p1과 p2는 서로에 관계없이 -CRaRb- 이고, c1과 c2는 서로에 관계없이 0 내지 2의 정수이고,
X1과 X2는 서로에 관계없이 -CRcRdRe, -OH, -COOH, -CHO, -SH, -COCRcRdRe, -COOCRcRdRe, -CRc=CRdRe, -CN, -N=C=O, -C=N=N-CRcRdRe, -C≡CRa, -NHCRcRdRe, 또는 -NH2이고,
Ra와 Rb는 서로에 관계없이 H, F, Cl, Br, 또는 I이고,
Rc, Rd, 및 Re는 서로에 관계없이 H, F, Cl, Br, 또는 I이고,
U는 시아노기, 히드록실기, 불소, 염소, 아이오드, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1내지 15의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 15의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 15의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 15의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 15의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 15의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬술폰기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬메르캅토기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬티오시안기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 또는 15의 알킬인산기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬니트로소기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬니트릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬이소티오시안산기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬이소시안산기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬시안산기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬아조기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬아지드기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 케티민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알디민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 아마이드기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 3 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 3 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 3 내지 24의 아릴옥시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 및 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
o는 0 내지 16 사이의 정수이다.An optical layer comprising a three-dimensional organic structure having a plurality of unit organic molecules represented by Formula 1:
[Chemical Formula 1]
In Formula 1,
Ar is a 6- to 46-membered homocyclic aromatic ring or a heterocyclic aromatic ring,
-A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to immediately adjacent ones of the substitution positions of Ar However,
m is an integer of 1 to 8,
A 1 and A 2 , independently of each other, or ego,
L 1 and L 2 , independently of each other, , , , , , , , , or E, E 1 , and E 2 are independently of each other O or S, n 1 and n 2 are independently 0 or 1,
Y < 1 > and Y < 2 > And a 1 , a 2 , a 3 , b 1 , and b 2 are independently an integer of 0 to 30, and a 1 + a 2 + a 3 + b 1 + b 2 is an integer of 3 to 30 ,
P 1 , P 2 and P 3 independently of one another are -CR a R b - or - (CR a R b ) r O-, r is an integer of 1 to 3,
Q 1 and Q 2 are independently of each other q 1 - (p 1 ) c 1 -q 2 - (p 2 ) c 2 -q 3 , and q 1 and q 3 independently of each other or , Q < 2 > is hydrogen or a group in which the hydrogen group bonded to the carbon is substituted by F, Cl, Br, or I, , , , , , , , , or , P 1 and p 2 are independently of each other -CR a R b -, c 1 and c 2 are integers of 0 to 2,
X 1 and X 2 are independently selected -CR c R d R e, -OH , -COOH, -CHO, -SH, -COCR c R d R e, -COOCR c R d R e, -CR c = and CR d R e, -CN, -N = c = O, -C = N = N-CR c R d R e, -C≡CR a, -NHCR c R d R e, or -NH 2,
R a and R b are independently H, F, Cl, Br, or I,
R c , R d , and R e are independently H, F, Cl, Br, or I,
U represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number of 3 to 15 A substituted or unsubstituted C2-C15 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C2-C15 alkynyl group, a substituted or unsubstituted C6-C15 aryl group, a substituted or unsubstituted C2-C20 alkynyl group, A substituted or unsubstituted arylalkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylalkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylsulfone group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylmercapto group having 1 to 15 carbon atoms, Or a substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylphosphoryl group having 1 or 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number 1 A substituted or unsubstituted C1-C15 alkylthio group, a substituted or unsubstituted C1-C15 alkylthryl group, a substituted or unsubstituted C1-C15 alkyl isothiocyanic group, a substituted or unsubstituted C1- A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, A substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, a ketimine group having 1 to 15 carbon atoms, an aldimine group having 1 to 15 carbon atoms, a substituted or unsubstituted amido group having 1 to 15 carbon atoms, an arylalkyl group having 6 to 24 carbon atoms, , An arylamino group having 3 to 24 carbon atoms, an arylsilyl group having 3 to 24 carbon atoms, an aryloxy group having 3 to 24 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 24 carbon atoms, and an alkylamino group having 1 to 24 carbon atoms Which is selected,
o is an integer between 0 and 16;
상기 3차원 유기 구조체는
동일 층 내에서 서로 인접하는 한 쌍의 단위 유기분자들 중 하나의 단위 유기분자의 X1과 X2와 다른 하나의 단위 유기분자의 X1과 X2 사이의 반 데르 발스(Van Der Waals) 상호작용, 런던 분산력(London dispersion interaction) 또는 수소 결합(hydrogen bonding)에 의해 자기 조립하고,
서로 다른 층 내에 위치하여 서로 인접하는 한 쌍의 단위 유기분자들은 방향족 고리들 사이의 파이-파이 상호작용에 의해 자기 조립된 광학층.The method according to claim 1,
The three-dimensional organic structure
The van der Waals mutual interaction between X 1 and X 2 of one unit organic molecule and X 1 and X 2 of another unit organic molecule among a pair of unit organic molecules adjacent to each other in the same layer Self-assembly by action, London dispersion interaction or hydrogen bonding,
A pair of unit organic molecules positioned in different layers and adjacent to each other are self-assembled by pi-pi interactions between aromatic rings.
상기 Ar은 벤젠, 헤테로 원자를 함유하는 벤젠의 방향족 유사체(heteroatom containing aromatic analogues of benzene), 나프탈렌, 헤테로 원자를 함유하는 나프탈렌의 방향족 유사체, 안트라센, 헤테로 원자를 함유하는 안트라센의 방향족 유사체, 페날렌(phenalene), 헤테로 원자를 함유하는 페날렌의 방향족 유사체, 페난트라센(phenanthrene), 헤테로 원자를 함유하는 페난트라센의 방향족 유사체, 사이클로펜타[fg]아세나프틸렌(cyclopenta[fg]acenaphthylene), 헤테로 원자를 함유하는 사이클로펜타[fg]아세나프틸렌의 방향족 유사체, 테트라센(tetracene), 헤테로 원자를 함유하는 테트라센의 방향족 유사체, 파이렌(pyrene), 헤테로 원자를 함유하는 파이렌의 방향족 유사체, 벤즈[de]안트라센, 헤테로 원자를 함유하는 벤즈[de]안트라센의 방향족 유사체, 트라이페닐렌(triphenylene), 헤테로 원자를 함유하는 트라이페닐렌의 방향족 유사체, 펜타센(pentacene), 헤테로 원자를 함유하는 펜타센의 방향족 유사체, 코로네네(coronene), 또는 헤테로 원자를 함유하는 코로네네의 방향족 유사체인 광학층.The method according to claim 1,
Wherein Ar is selected from the group consisting of benzene, heteroatom containing aromatic analogues of benzene, naphthalene, aromatic analogs of naphthalene containing heteroatoms, anthracene, aromatic analogues of anthracene containing heteroatoms, phenalene, an aromatic analog of a phenalene containing a heteroatom, phenanthrene, an aromatic analog of a phenanthracene containing a heteroatom, cyclopenta [fg] acenaphthylene, Aromatic analogs of cyclopenta [fg] acenaphthylene containing atoms, tetracene, aromatic analogs of tetracene containing heteroatoms, pyrene, aromatic analogs of pyrene containing heteroatoms, Benz [de] anthracene, aromatic analogues of benz [de] anthracene containing heteroatoms, triphenylene, hetero Tri-phenylenediamine of an aromatic analogs containing from, pentacene (pentacene), an aromatic analog of pentacene containing a hetero atom, a nose Nene (coronene), or through the nose Nene aromatic analogue optical layer containing a hetero atom.
상기 Ar은 Cn (n은 2 내지 6의 정수) 대칭을 갖는 방향족 고리인 광학층.The method according to claim 1,
Wherein Ar is an aromatic ring having C n (n is an integer of 2 to 6) symmetry.
상기 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 상기 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 서로에 대해 상기 Ar의 오르소(ortho) 위치들에 결합된 광학층.The method according to claim 1,
Wherein -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to ortho positions of Ar Optical layer.
상기 m은 2 이상이고,
상기 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 상기 -A2-(L2)n2-Y2-X2의 쌍들 사이에는,
상기 -A1-(L1)n1-Y1-X1 또는 상기 -A2-(L2)n2-Y2-X2가 결합되지 않은 상기 Ar의 적어도 하나의 치환 위치가 위치하는 광학층.The method according to claim 1,
M is at least 2,
Between the -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and the -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 pairs,
Wherein at least one substitution position of Ar in which -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 or -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 is not bonded, .
상기 Ar은 Cn (n은 2 내지 6의 정수) 대칭을 갖고,
상기 m은 상기 n과 같은 광학층.The method according to claim 1,
Wherein Ar has C n (n is an integer of 2 to 6) symmetry,
Wherein m is the same as n.
상기 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 상기 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 상기 Ar의 치환 위치들 중 동등한 대칭성을 갖는 위치들(symmetry-equivalent positions)에 결합되는 광학층.8. The method of claim 7,
Wherein the -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are positions symmetry- equivalent positions.
상기 화합물은 하기 화학식 1c로 나타낸 화합물인 광학층:
[화학식 1c]
상기 화학식 1c에서, Ar, A1, A2, L1, L2, n1, n2, Y1, Y2, X1, X2, U 및 o은 상기 화학식 1의 Ar, A1, A2, L1, L2, n1, n2, Y1, Y2, X1, X2, U 및 o과 각각 동일하다.The method according to claim 1,
Wherein the compound is an optical layer represented by the following formula (1c):
[Chemical Formula 1c]
In the above formula 1c, Ar, A 1, A 2, L 1, L 2, n1, n2, Y 1, Y 2, X 1, X 2, U and o are Ar, A 1, A 2 of the general formula (1) , L 1, L 2, n1 , n2, Y 1, Y 2, X 1, X 2, the same each and U and o.
상기 Ar이 하기 구조식 1의 방향족 고리인 광학층:
[구조식 1]
상기 구조식 1에서,
T1 내지 T6는 모두 C이거나; T1 내지 T6중 일부는 서로에 관계없이 N, P, B 또는 Si이고, 나머지는 C이고,
G1 내지 G6는 치환 위치들이고,
상기 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G1과 G2 위치에 결합되고,
다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G4와 G5위치에 결합되고,
나머지 G3 또는 G6에는 U가 결합되거나 결합되지 않고,
상기 o는 0 내지 2의 정수일 수 있다.10. The method of claim 9,
Wherein Ar is an aromatic ring of the following structural formula 1:
[Structural formula 1]
In the above formula 1,
T 1 to T 6 are both C; Some of T < 1 > to T < 6 & gt ; are independently N, P, B or Si,
G 1 to G 6 are substitution positions,
The pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to the G 1 and G 2 positions,
Another pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to G 4 and G 5 positions,
U is not bonded or bonded to the remaining G 3 or G 6 ,
The o may be an integer of 0 to 2.
상기 Ar이 하기 구조식 2의 방향족 고리인 광학층:
[구조식 2]
상기 구조식 2에서,
T1 내지 T10는 모두 C이거나; T1 내지 T10 중 일부는 서로에 관계없이 N, P, B 또는 Si이고, 나머지는 C이고,
G1, G3, G4, G5, G6, G8, G9, 및 G10는 치환 위치들이고,
상기 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G4과 G5 위치에 결합되고,
다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G9와 G10위치에 결합되고,
나머지 G1, G3, G6, 또는 G8에는 U가 결합되거나 결합되지 않고,
상기 o는 0 내지 4의 정수일 수 있다.10. The method of claim 9,
Wherein Ar is an aromatic ring of the following structural formula 2:
[Structural formula 2]
In the above formula 2,
T 1 to T 10 are both C; Some of T 1 to T 10 are N, P, B or Si independently of each other and the others are C,
G 1 , G 3 , G 4 , G 5 , G 6 , G 8 , G 9 , and G 10 are substitution positions,
The pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to G 4 and G 5 positions,
Another pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to G 9 and G 10 positions,
U is not bonded or bonded to the rest G 1 , G 3 , G 6 , or G 8 ,
And o may be an integer of 0 to 4.
상기 Ar이 하기 구조식 3의 방향족 고리인 광학층:
[구조식 3]
상기 구조식 3에서,
T1 내지 T14는 모두 C이거나; T1 내지 T14 중 일부는 서로에 관계없이 N, P, B 또는 Si이고, 나머지는 C이고,
G1, G3, G5, G6, G7, G8, G10, G12, G13, 및 G14는 치환 위치들이고,
상기 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G6과 G7 위치에 결합되고,
다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G13와 G14위치에 결합되고,
나머지 G1, G3, G5, G8, G10, 또는 G12에는 U가 결합되거나 결합되지 않고,
상기 o는 0 내지 6의 정수이다.10. The method of claim 9,
Wherein Ar is an aromatic ring of the following structural formula 3:
[Structural Formula 3]
In the above formula 3,
T 1 to T 14 are both C; Some of T < 1 > to T < 14 & gt ; are independently N, P, B or Si,
G 1 , G 3 , G 5 , G 6 , G 7 , G 8 , G 10 , G 12 , G 13 and G 14 are substitution positions,
The pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to G 6 and G 7 positions,
Another pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to the G 13 and G 14 positions,
U is not bonded or bonded to the rest G 1 , G 3 , G 5 , G 8 , G 10 , or G 12 ,
And o is an integer of 0 to 6.
상기 Ar이 하기 구조식 6의 방향족 고리인 광학층:
[구조식 6]
상기 구조식 6에서,
T1 내지 T13는 모두 C이거나; T1 내지 T13 중 일부는 서로에 관계없이 N, P, B 또는 Si이고, 나머지는 C이고,
G1, G2, G4, G5, G7, G8, G10, 및 G11은 치환 위치들이고,
상기 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G1과 G2 위치에 결합되고,
다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G7와 G8위치에 결합되고,
나머지 G4, G5, G10, 또는 G11에는 U가 결합되거나 결합되지 않고,
상기 o는 0 내지 4의 정수이다.10. The method of claim 9,
Wherein Ar is an aromatic ring of the following structural formula 6:
[Structural Formula 6]
In the above formula 6,
T 1 to T 13 are both C; Some of T 1 to T 13 are N, P, B or Si independently of each other and the others are C,
G 1 , G 2 , G 4 , G 5 , G 7 , G 8 , G 10 , and G 11 are substitution positions,
The pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to the G 1 and G 2 positions,
Another pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded at G 7 and G 8 positions,
And the remaining G 4 , G 5 , G 10 , or G 11 is not bonded or bonded to U,
And o is an integer of 0 to 4.
상기 Ar이 하기 구조식 6의 방향족 고리인 광학층:
[구조식 6]
상기 구조식 6에서,
T1 내지 T13는 모두 C이거나; T1 내지 T13 중 일부는 서로에 관계없이 N, P, B 또는 Si이고, 나머지는 C이고,
G1, G2, G4, G5, G7, G8, G10, 및 G11은 치환 위치들이고,
한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G4과 G5 위치에 결합되고,
다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G10와 G11위치에 결합되고,
나머지 G1, G2, G7, 또는 G8에는 U가 결합되거나 결합되지 않고,
상기 o는 0 내지 4의 정수이다.10. The method of claim 9,
Wherein Ar is an aromatic ring of the following structural formula 6:
[Structural Formula 6]
In the above formula 6,
T 1 to T 13 are both C; Some of T 1 to T 13 are N, P, B or Si independently of each other and the others are C,
G 1 , G 2 , G 4 , G 5 , G 7 , G 8 , G 10 , and G 11 are substitution positions,
A pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to G 4 and G 5 positions,
Another pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to the G 10 and G 11 positions,
U is not bonded or bonded to the rest G 1 , G 2 , G 7 , or G 8 ,
And o is an integer of 0 to 4.
상기 Ar이 하기 구조식 7의 방향족 고리인 광학층:
[구조식 7]
상기 구조식 7에서,
T1 내지 T18는 모두 C이거나; T1 내지 T18 중 일부는 서로에 관계없이 N, P, B 또는 Si이고, 나머지는 C이고,
G1, G3, G5, G7, G8, G9, G10, G12, G14, G16, G17, 및 G18은 치환 위치들이고,
상기 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G8과 G9 위치에 결합되고,
다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G17와 G18위치에 결합되고,
나머지 G1, G3, G5, G7, G10, G12, G14, 또는 G16에는 U가 결합되거나 결합되지 않고,
상기 o는 0 내지 8의 정수이다.10. The method of claim 9,
Wherein Ar is an aromatic ring of the following structural formula 7:
[Structural Formula 7]
In Formula 7,
T 1 to T 18 are both C; Some of T 1 to T 18 are N, P, B or Si independently of each other and the others are C,
G 1 , G 3 , G 5 , G 7 , G 8 , G 9 , G 10 , G 12 , G 14 , G 16 , G 17 and G 18 are substitution positions,
The pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to G 8 and G 9 positions,
Another pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to G 17 and G 18 positions,
U is not bonded or bonded to the rest G 1 , G 3 , G 5 , G 7 , G 10 , G 12 , G 14 , or G 16 ,
And o is an integer of 0 to 8.
상기 Ar이 하기 구조식 8의 방향족 고리인 광학층:
[구조식 8]
상기 구조식 8에서,
T1 내지 T14, T16, 및 T17은 모두 C이거나; T1 내지 T14, T16, 및 T17 중 일부는 서로에 관계없이 N, P, B 또는 Si이고, 나머지는 C이고,
G1, G2, G4, G5, G7, G8, G9, G11, G12, 및 G14는 치환 위치들이고,
한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G4과 G5 위치에 결합되고,
다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G11와 G12위치에 결합되고,
나머지 G1, G2, G7, G8, G9, 또는 G14에는 U가 결합되거나 결합되지 않고,
상기 o는 0 내지 6의 정수이다.10. The method of claim 9,
Wherein Ar is an aromatic ring of the following structural formula 8:
[Structural formula 8]
In the above formula 8,
T 1 to T 14 , T 16 , and T 17 are both C; T 1 to T 14 , T 16 , and T 17 are independently N, P, B, or Si, with the remainder being C,
G 1 , G 2 , G 4 , G 5 , G 7 , G 8 , G 9 , G 11 , G 12 , and G 14 are substitution positions,
A pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to G 4 and G 5 positions,
Another pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded at the positions of G 11 and G 12 ,
U is not bonded or bonded to the rest G 1 , G 2 , G 7 , G 8 , G 9 , or G 14 ,
And o is an integer of 0 to 6.
상기 Ar이 하기 구조식 11의 방향족 고리인 광학층:
[구조식 11]
상기 구조식 11에서,
T1 내지 T22는 모두 C이거나; T1 내지 T22 중 일부는 서로에 관계없이 N, P, B 또는 Si이고, 나머지는 C이고,
G1, G3, G5, G7, G9, G10, G11, G12, G14, G16, G18, G20, G21, 및 G22는 치환 위치들이고,
상기 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G10과 G11 위치에 결합되고,
다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G21와 G22위치에 결합되고,
나머지 G1, G3, G5, G7, G9, G12, G14, G16, G18, 또는 G20에는 U가 결합되거나 결합되지 않고,
상기 o는 0 내지 10의 정수이다.10. The method of claim 9,
Wherein Ar is an aromatic ring of the following structural formula 11:
[Structural Formula 11]
In Formula 11,
T 1 to T 22 are both C; Some of T 1 to T 22 are independently of each other N, P, B or Si and the remainder is C,
G 1 , G 3 , G 5 , G 7 , G 9 , G 10 , G 11 , G 12 , G 14 , G 16 , G 18 , G 20 , G 21 and G 22 are substitution positions,
The pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to the G 10 and G 11 positions,
Another pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to G 21 and G 22 positions,
The remaining G 1, G 3, G 5 , G 7, G 9, G 12, G 14, G 16, G 18, G 20 or is U is not bonded or coupled,
And o is an integer of 0 to 10.
상기 Ar이 하기 구조식 12의 방향족 고리인 광학층:
[구조식 12]
상기 구조식 12에서,
T1 내지 T24는 모두 C이거나; T1 내지 T24 중 일부는 서로에 관계없이 N, P, B 또는 Si이고, 나머지는 C이고,
G1, G3, G4, G6, G7, G9, G10, G12, G13, G15, G16, 및 G18는 치환 위치들이고,
상기 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G6과 G7 위치에 결합되고,
다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G15와 G16 위치에 결합되고,
나머지 G1, G3, G4, G9, G10, G12, G13, 또는 G18에는 U가 결합되거나 결합되지 않고,
상기 o는 0 내지 8의 정수이다.10. The method of claim 9,
Wherein Ar is an aromatic ring of the following structural formula 12:
[Structural Formula 12]
In Formula 12,
T 1 to T 24 are both C; Some of T 1 to T 24 are N, P, B or Si independently of each other and the others are C,
G 1 , G 3 , G 4 , G 6 , G 7 , G 9 , G 10 , G 12 , G 13 , G 15 , G 16 and G 18 are substitution positions,
The pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to G 6 and G 7 positions,
Another pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to G 15 and G 16 positions,
U is not bonded or bonded to the rest G 1 , G 3 , G 4 , G 9 , G 10 , G 12 , G 13 , or G 18 ,
And o is an integer of 0 to 8.
상기 Ar이 하기 구조식 13의 방향족 고리인 광학층:
[구조식 13]
상기 구조식 13에서,
T1 내지 T40는 모두 C이거나; T1 내지 T40 중 일부는 서로에 관계없이 N, P, B 또는 Si이고, 나머지는 C이고,
G1, G3, G4, G6, G8, G9, G11, G13, G14, G16, G17, G19, G21, G22, G24, 및 G26는 치환 위치들이고,
상기 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G8과 G9 위치에 결합되고,
다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G21와 G22위치에 결합되고,
나머지 G1, G3, G4, G6, G11, G13, G14, G16, G17, G19, G24, 또는 G26에는 U가 결합되거나 결합되지 않고,
상기 o는 0 내지 12의 정수이다.10. The method of claim 9,
Wherein Ar is an aromatic ring of the following structural formula 13:
[Structural Formula 13]
In Formula 13,
T 1 to T 40 are both C; Some of T < 1 > to T < 40 & gt ; independently of each other are N, P, B or Si,
G 1, G 3, G 4 , G 6, G 8, G 9, G 11, G 13, G 14, G 16, G 17, G 19, G 21, G 22, G 24, and G 26 is a substituted Location,
The pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to G 8 and G 9 positions,
Another pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to G 21 and G 22 positions,
The remaining G 1, G 3, G 4 , G 6, G 11, G 13, G 14, G 16, G 17, G 19, G 24, G 26 or is U is not bonded or coupled,
And o is an integer of 0 to 12.
상기 화합물은 하기 화학식 1d로 나타낸 화합물인 광학층:
[화학식 1d]
상기 화학식 1d에서, Ar, A1, A2, L1, L2, n1, n2, Y1, Y2, X1, X2, U 및 o은 상기 화학식 1의 Ar, A1, A2, L1, L2, n1, n2, Y1, Y2, X1, X2, U 및 o과 각각 동일하다.The method according to claim 1,
Wherein the compound is a compound represented by the following formula (1d):
≪ RTI ID = 0.0 &
In formula 1d, Ar, A 1, A 2, L 1, L 2, n1, n2, Y 1, Y 2, X 1, X 2, U and o are Ar, A 1, A 2 of the general formula (1) , L 1, L 2, n1 , n2, Y 1, Y 2, X 1, X 2, the same each and U and o.
상기 Ar이 하기 구조식 4의 방향족 고리인 광학층:
[구조식 4]
상기 구조식 4에서,
T1 내지 T13는 모두 C이거나; T1 내지 T13 중 일부는 서로에 관계없이 N, P, B 또는 Si이고, 나머지는 C이고,
G1, G2, G4, G5, G6, G8, G9, G10, 및 G13은 치환 위치들이고,
상기 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G1과 G2 위치에 결합되고,
다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G5와 G6위치에 결합되고,
또 다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G9와 G10위치에 결합되고,
나머지 G4, G8, 또는 G13에는 U가 결합되거나 결합되지 않고,
상기 o는 0 내지 3의 정수이다.21. The method of claim 20,
Wherein Ar is an aromatic ring of the following structural formula 4:
[Structural Formula 4]
In the above formula 4,
T 1 to T 13 are both C; Some of T 1 to T 13 are N, P, B or Si independently of each other and the others are C,
G 1 , G 2 , G 4 , G 5 , G 6 , G 8 , G 9 , G 10 , and G 13 are substitution positions,
The pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to the G 1 and G 2 positions,
Another pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to the G 5 and G 6 positions,
Another pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to G 9 and G 10 positions,
The remaining G 4 , G 8 , or G 13 is not bonded or bonded to U,
And o is an integer of 0 to 3.
상기 Ar이 하기 구조식 10의 방향족 고리인 광학층:
[구조식 10]
상기 구조식 10에서,
T1 내지 T18는 모두 C이거나; T1 내지 T18 중 일부는 서로에 관계없이 N, P, B 또는 Si이고, 나머지는 C이고,
G1, G2, G3, G6, G7, G8, G9, G12, G13, G14, G15, 및 G18은 치환 위치들이고,
상기 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G1과 G2 위치에 결합되고,
다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G7와 G8위치에 결합되고,
또 다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G13와 G14위치에 결합되고,
나머지 G3, G6, G9, G12, G15, 또는 G18에는 U가 결합되거나 결합되지 않고,
상기 o는 0 내지 6의 정수이다.21. The method of claim 20,
Wherein Ar is an aromatic ring of the following structural formula 10:
[Structural Formula 10]
In the above formula 10,
T 1 to T 18 are both C; Some of T 1 to T 18 are N, P, B or Si independently of each other and the others are C,
G 1 , G 2 , G 3 , G 6 , G 7 , G 8 , G 9 , G 12 , G 13 , G 14 , G 15 and G 18 are substitution positions,
The pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to the G 1 and G 2 positions,
Another pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded at G 7 and G 8 positions,
Another pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to G 13 and G 14 positions,
U is not bonded or bonded to the remaining G 3 , G 6 , G 9 , G 12 , G 15 , or G 18 ,
And o is an integer of 0 to 6.
상기 Ar이 하기 구조식 12의 방향족 고리인 광학층:
[구조식 12]
상기 구조식 12에서,
T1 내지 T24는 모두 C이거나; T1 내지 T24 중 일부는 서로에 관계없이 N, P, B 또는 Si이고, 나머지는 C이고,
G1, G3, G4, G6, G7, G9, G10, G12, G13, G15, G16, 및 G18는 치환 위치들이고,
상기 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G6과 G7 위치에 결합되고,
다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G12와 G13위치에 결합되고,
또 다른 한 쌍의 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2은 G1와 G18위치에 결합되고,
나머지 G3, G4, G9, G10, G15, 또는 G16에는 U가 결합되거나 결합되지 않고,
상기 o는 0 내지 6의 정수이다.21. The method of claim 20,
Wherein Ar is an aromatic ring of the following structural formula 12:
[Structural Formula 12]
In Formula 12,
T 1 to T 24 are both C; Some of T 1 to T 24 are N, P, B or Si independently of each other and the others are C,
G 1 , G 3 , G 4 , G 6 , G 7 , G 9 , G 10 , G 12 , G 13 , G 15 , G 16 and G 18 are substitution positions,
The pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to G 6 and G 7 positions,
Another pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to G 12 and G 13 positions,
Another pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 are bonded to G 1 and G 18 positions,
U is not bonded or bonded to the remaining G 3 , G 4 , G 9 , G 10 , G 15 , or G 16 ,
And o is an integer of 0 to 6.
상기 화합물은 하기 화학식 1e로 나타낸 화합물인 광학층:
[화학식 1e]
상기 화학식 1e에서, Ar, A1, A2, L1, L2, n1, n2, Y1, Y2, X1, X2, U 및 o은 상기 화학식 1의 Ar, A1, A2, L1, L2, n1, n2, Y1, Y2, X1, X2, U 및 o과 각각 동일하다.The method according to claim 1,
Wherein the compound is an optical layer represented by the following formula
[Formula 1e]
In Formula 1e, Ar, A 1, A 2, L 1, L 2, n1, n2, Y 1, Y 2, X 1, X 2, U and o are Ar, A 1, A 2 of the general formula (1) , L 1, L 2, n1 , n2, Y 1, Y 2, X 1, X 2, the same each and U and o.
m은 2 이상이고,
상기 Ar의 중심에 대해 상기 -A1-(L1)n1-Y1-X1과 -A2-(L2)n2-Y2-X2의 쌍들이 이루는 각은 동일한 광학층.The method according to claim 1,
m is 2 or more,
The angle formed by the pair of -A 1 - (L 1 ) n 1 -Y 1 -X 1 and -A 2 - (L 2 ) n 2 -Y 2 -X 2 with respect to the center of Ar is the same optical layer.
상기 P1, P2, 및 P3는 서로에 관계없이 -(CH2)-, -(CF2)-, -(CH2O)-, -(CH2CH2O)-, 또는 -(CH2CH2CH2O)-인 광학층.The method according to claim 1,
Wherein P 1 , P 2 and P 3 are independently - (CH 2 ) -, - (CF 2 ) -, - (CH 2 O) -, - (CH 2 CH 2 O) CH 2 CH 2 CH 2 O) -.
상기 Q1 및 Q2는 서로에 관계없이 , , , , , 또는 인 광학층.The method according to claim 1,
Wherein Q < 1 > and Q < 2 & , , , , , or / RTI >
상기 Y1과 Y2는 서로에 관계없이-(CH2)a1-(a1은 6 내지 30의 정수) 또는 -(CH2CH2O)a1-(a1은 3 내지 10의 정수)인 광학층.The method according to claim 1,
Wherein Y 1 and Y 2 are independently selected - (CH 2) a1 - ( a1 is an integer of 6 to 30) or - (CH 2 CH 2 O) a1 - (a1 is an integer of 3 to 10) of the optical layer .
상기 Y1과 Y2는 서로에 관계없이 이고, P1은 -(CH2)-이고, a1은 3 내지 15의 정수이고, Q1은 , , , , , 또는 이고, b1은 1이고, P2은 -(CH2)-이고, a2은 1 내지 3의 정수인 광학층.The method according to claim 1,
Y 1 and Y 2 are each independently of one another , P 1 is - (CH 2 ) -, a 1 is an integer of 3 to 15, Q 1 is , , , , , or A, b1 is 1, P 2 is - (CH 2) - a, a2 is an integer from 1 to 3 of the optical layer.
상기 화학식 1에서, A1와 A2, L1과 L2, n1과 n2, Y1과 Y2, X1와 X2는 모두 동일한 광학층.The method according to claim 1,
In Formula 1, A 1 and A 2, L 1 and L 2, n1 and n2, Y 1 and Y 2, X 1 and X 2 are both the same optical layer.
각 단위 유기분자는 방향족 고리와 상기 방향족 고리의 치환 위치들 중 바로 인접한 위치들에 각각 결합된 치환기들의 제1 쌍과 나머지 치환 위치들 중 바로 인접한 위치들에 각각 결합된 치환기들의 제2 쌍을 구비하고,
상기 3차원 구조의 하나의 층 내에 포함된 상기 단위 유기분자들 중 하나의 단위 유기분자의 상기 제1 쌍에 포함된 치환기들의 말단기들과 다른 하나의 단위 유기분자의 상기 제2 쌍에 포함된 치환기들의 말단기들은 반 데르 발스(Van Der Waals) 상호작용, 런던 분산력(London dispersion interaction) 또는 수소 결합(hydrogen bonding)에 의해 자기 조립되고,
상기 3차원 구조의 하나의 층 내에 포함된 상기 단위 유기분자들과 이에 인접한 다른 층 내에 포함된 상기 단위 유기분자들은 방향족 고리들 사이의 파이-파이 상호작용에 의해 자기 조립된 광학층.A plurality of unit organic molecules forming a three-dimensional structure
Each unit organic molecule has a first pair of substituents respectively bonded to immediately adjacent positions of the aromatic ring and substitution positions of the aromatic ring and a second pair of substituents respectively bonded to immediately adjacent positions of the remaining substitution positions and,
The terminal groups of the substituents contained in the first pair of unit organic molecules of one of the unit organic molecules contained in one layer of the three-dimensional structure and the terminal groups of the substituents contained in the second pair of another unit organic molecule The terminal groups of the substituents are self-assembled by van der Waals interaction, London dispersion interaction or hydrogen bonding,
Wherein the unit organic molecules contained in one layer of the three-dimensional structure and the unit organic molecules contained in another layer adjacent thereto are self-assembled by pi-pi interactions between aromatic rings.
상기 광학소자는 발광층을 구비하는 발광소자이고,
상기 광학층은 상기 발광층과 외부 사이에 배치된 광증폭층인 광학소자.33. The method of claim 32,
The optical element is a light emitting element having a light emitting layer,
Wherein the optical layer is an optical amplification layer disposed between the light emitting layer and the outside.
상기 광학소자는 광흡수층을 구비하는 태양전지이고,
상기 광학층은 상기 광흡수층과 외부 사이에 배치된 광증폭층인 광학소자.33. The method of claim 32,
Wherein the optical element is a solar cell having a light absorbing layer,
And the optical layer is an optical amplification layer disposed between the light absorption layer and the outside.
상기 광학소자는 발광층 또는 발광소자를 구비하는 디스플레이이고,
상기 광학층은 상기 발광층 또는 상기 발광소자와 외부 사이에 배치되는 광층폭층인 광학소자.33. The method of claim 32,
The optical element is a display having a light emitting layer or a light emitting element,
Wherein the optical layer is an optical layer thick layer disposed between the light emitting layer or the light emitting element and the outside.
상기 광학소자는 발광층 또는 발광소자를 구비하는 조명장치이고,
상기 광학층은 상기 발광층 또는 상기 발광소자와 외부 사이에 배치되는 광층폭층인 광학소자.33. The method of claim 32,
The optical element is an illuminating device having a light emitting layer or a light emitting element,
Wherein the optical layer is an optical layer thick layer disposed between the light emitting layer or the light emitting element and the outside.
상기 광학소자는 슈퍼렌즈인 광학소자.33. The method of claim 32,
Wherein the optical element is a super lens.
상기 광학소자는 파장가변 광증폭기(tunable amplifier)인 광학소자.33. The method of claim 32,
Wherein the optical element is a tunable amplifier.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160061682A KR101796859B1 (en) | 2016-05-19 | 2016-05-19 | Light amplifying layer comprising 3-dimensional organic framework and optical device having the layer |
US16/072,986 US11066351B2 (en) | 2016-01-28 | 2017-01-24 | Organic compound, three-dimensional organic framework formed by using organic compound, separation sieve and optical layer, which comprise organic framework, and optical device comprising optical layer as optical amplification layer |
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- 2016-05-19 KR KR1020160061682A patent/KR101796859B1/en active IP Right Grant
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