KR102180373B1 - 전기 변색용 화합물을 포함하는 전기 변색 소자 및 이의 제조 방법 - Google Patents
전기 변색용 화합물을 포함하는 전기 변색 소자 및 이의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102180373B1 KR102180373B1 KR1020180077706A KR20180077706A KR102180373B1 KR 102180373 B1 KR102180373 B1 KR 102180373B1 KR 1020180077706 A KR1020180077706 A KR 1020180077706A KR 20180077706 A KR20180077706 A KR 20180077706A KR 102180373 B1 KR102180373 B1 KR 102180373B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- group
- substituted
- unsubstituted
- formula
- different
- Prior art date
Links
- 0 CCN(C(C(S1)=C[C@](C2)*C(C(*3)=C4C=C3C=C(C(N3CCI**)=O)SC3=S)=C2C4=C(*)*)=O)C1=S Chemical compound CCN(C(C(S1)=C[C@](C2)*C(C(*3)=C4C=C3C=C(C(N3CCI**)=O)SC3=S)=C2C4=C(*)*)=O)C1=S 0.000 description 3
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
- C07D495/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
- C07D495/04—Ortho-condensed systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K9/00—Tenebrescent materials, i.e. materials for which the range of wavelengths for energy absorption is changed as a result of excitation by some form of energy
- C09K9/02—Organic tenebrescent materials
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect
- G02F1/1514—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material
- G02F1/1516—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material comprising organic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
- C09K2211/1011—Condensed systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
- C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
- C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
- C09K2211/1037—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
- C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
- C09K2211/1092—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing sulfur as the only heteroatom
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Abstract
본 출원은 화학식 1로 표시되는 전기 변색용 화합물을 포함하는 전기 변색 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
Description
본 출원은 2017년 07월 10일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2017-0087179호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 출원은 전기 변색용 화합물을 포함하는 전기 변색 소자에 관한 것이다.
전기변색(Electrochromism)기술은 전기화학적인 반응으로 물질의 색을 바꾸는 기술로, 전기변색(Electrochromism)은 가해진 전압의 변화에 따라 발생되는 전기 화학적 산화/환원 반응에 의해 전극 구조 내에서 양이온의 삽입 또는 탈착과 함께 전자 밀도가 변하면서 물질의 색깔이 가역적으로 변하는 특성을 말한다.
전기 변색 소자(electrochromic device)는 전기화학반응에 의하여 색의 변화를 가져오는 소자이다. 전기 변색소자는, 외부의 전기 자극에 의해 전위차가 발생하면, 전해질에 포함되어 있는 이온이나 전자가 전기 변색층 내부로 이동하여 산화·환원반응이 일어난다. 전기 변색층의 산화환원반응에 의해, 전기 변색 소자의 색깔이 변하게 된다. 환원 변색 물질은 환원반응(cathodic reaction)이 일어날 때 착색되고, 산화반응(anodic reaction)이 일어날 때 탈색되는 물질을 의미한다. 산화변색물질은 산화반응일 때 착색되고 환원반응일 때 탈색되는 물질을 의미한다.
전기 변색 소자는 높은 대조비를 나타내며, 구동 전압에 의해 투과도 조절의 용이성, 낮은 구동 전압, 쌍안정(bistability), 넓은 시야각으로 인하여, 광셔터, 디스플레이, 스마트 윈도우, 또는 자동차용 변색 거울(electrochromic mirror) 응용 분야에서 매우 활발하게 연구되고 있다.
본 출원은 안정성이 우수한 전기 변색용 화합물을 포함하는 전기 변색 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 일 실시상태는 기재; 상기 기재 상에 형성된 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 형성된 전해질 층; 및 상기 전해질 층과 상기 제2 전극 사이에 형성된 전기 변색 층을 포함하며, 상기 전기 변색 층 중 1층 이상은 하기 화학식 1에 따른 전기 변색용 화합물을 포함하는 것인 전기 변색 소자를 제공한다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에 있어서,
Ra 및 Rb는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 전자 받개로 작용하는 기이고,
Y1 내지 Y5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 또는 Te이고,
Y6 및 Y7은 서로 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합, NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 또는 Te이고,
a는 0 또는 1이고,
a가 0일 경우, Y6은 직접결합이고, Y7은 CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 또는 Te이며,
a가 1일 경우, Y7은 직접결합이고, Y6은 CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 또는 Te이고,
n 및 m은 각각 0 내지 5의 정수이고,
n 및 m이 2 이상일 경우, 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하고,
Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR'R'', NRR', OR, SiRR'R'', PRR', SR, GeRR'R'', SeR 또는 TeR이며,
R1, R2, R, R' 및 R''은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
또한 본 출원의 일 실시상태는 기재를 준비하는 단계; 상기 기재 상에 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 전극과 대향하여 제2 전극 형성하는 단계; 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 전해질 층을 형성하는 단계; 및 상기 전해질 층과 상기 제2 전극 사이에 전기 변색 층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 전기 변색 층 중 1층 이상은 상기 화학식 1에 따른 전기 변색용 화합물을 포함하는 것인 전기 변색 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 전기 변색용 화합물은 알킬 체인에 황(S) 등을 도입할 수 있어, 분자 내 칼코겐-칼코겐 상호작용(chalcogen-chalcogen interaction)으로 전자의 이동을 향상시켜 전기 변색 응답속도 및 전기변색 변환효율 (coloration efficiency)을 향상시킬 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 전기 변색용 화합물은 산화 안정성이 우수하여 전기 변색 소자에 적용시 수명이 우수하다.
도 1은 본 출원의 일 실시상태에 따른 전기 변색 소자의 측면도이다.
도 2는 화합물 A-2의 MS 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 3은 화합물 1의 MS 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 4는 화합물 B-2의 MS 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 5는 화합물 B-3의 MS 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 6은 화합물 2의 MS 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 7은 화합물 3의 UV 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 8은 화합물 3의 CV 측정 결과를 나타낸 도이다.
도 9는 화합물 3의 MS 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 10은 화합물 3의 전기 변색 소자에 있어 실험결과를 나타낸 도이다.
도 2는 화합물 A-2의 MS 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 3은 화합물 1의 MS 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 4는 화합물 B-2의 MS 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 5는 화합물 B-3의 MS 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 6은 화합물 2의 MS 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 7은 화합물 3의 UV 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 8은 화합물 3의 CV 측정 결과를 나타낸 도이다.
도 9는 화합물 3의 MS 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 10은 화합물 3의 전기 변색 소자에 있어 실험결과를 나타낸 도이다.
이하, 본 출원에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 출원의 일 실시상태는 기재; 상기 기재 상에 형성된 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 형성된 전해질 층; 및 상기 전해질 층과 상기 제2 전극 사이에 형성된 전기 변색 층을 포함하며, 상기 전기 변색 층 중 1층 이상은 상기 화학식 1에 따른 전기 변색용 화합물을 포함하는 것인 전기 변색 소자를 제공한다.
본 출원에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 출원에 있어서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 출원에 있어서, "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 카르보닐기; 에스테르기; 히드록시기; 알킬기; 시클로알킬기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 알케닐기; 실릴기; 실록산기; 붕소기; 아민기; 아릴포스핀기; 포스핀옥사이드기; 아릴기; 및 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다.
본 출원에 있어서, 
는 다른 치환기 또는 결합부에 결합되는 부위를 의미한다.
본 출원에 있어서, 할로겐기는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 될 수 있다.
본 출원에 있어서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하다.
본 출원에 있어서, 아미드기는 아미드기의 질소가 수소, 탄소수 1 내지 30의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환될 수 있다.
본 출원에서 카르보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하다.
본 출원에 있어서, 에스테르기는 에스테르기의 탄소 또는 산소가 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환될 수 있다.
본 출원에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥실메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 30인 것이 바람직하며, 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에 있어서, 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에 있어서, 아민기는 -NH2; 알킬아민기; N-아릴알킬아민기; 아릴아민기; N-아릴헤테로아릴아민기; N-알킬헤테로아릴아민기 및 헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 바이페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, N-페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, N-페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에 있어서, 알킬아민기, N-아릴알킬아민기, 알킬티옥시기, 알킬술폭시기, N-알킬헤테로아릴아민기 중의 알킬기는 전술한 알킬기의 예시와 같다.
본 출원에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에 있어서, 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에 있어서, 붕소기는 -BR100R200일 수 있으며, 상기 R100 및 R200은 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 단환 또는 다환의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 단환 또는 다환의 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 단환 또는 다환의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 출원에 있어서, 포스핀옥사이드기는 구체적으로 디페닐포스핀옥사이드기, 디나프틸포스핀옥사이드 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에 있어서, 아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있다.
상기 아릴기가 단환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기가 다환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나. 탄소수 10 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에 있어서, 아릴옥시기, 아릴티옥시기, 아릴술폭시기, N-아릴알킬아민기, N-아릴헤테로아릴아민기 및 아릴포스핀기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시와 같다.
본 출원에 있어서, 아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리아릴아민기가 있다. 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 단환식 아릴기일 수 있고, 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 아릴기가 2 이상을 포함하는 아릴아민기는 단환식 아릴기, 다환식 아릴기, 또는 단환식 아릴기와 다환식 아릴기를 동시에 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 출원에 있어서, 헤테로고리기는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 O, N, Se 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함할 수 있다. 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 30인 것이 바람직하며, 상기 헤테로고리기는 단환식 또는 다환식일 수 있다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨라닐기, 피롤기, 이미다졸릴기, 티아졸릴기, 옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 피리딜기, 바이피리딜기, 피리미딜기, 트리아지닐기, 트리아졸릴기, 아크리딜기, 피리다지닐기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸리닐기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미딜기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀리닐기, 인돌릴기, 카바졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 벤조티아졸릴기, 벤조카바졸릴기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤리닐기(phenanthroline), 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에 있어서, 헤테로아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디헤테로아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리헤테로아릴아민기가 있다. 상기 헤테로아릴기가 2 이상을 포함하는 헤테로아릴아민기는 단환식 헤테로아릴기, 다환식 헤테로아릴기, 또는 단환식 헤테로아릴기와 다환식 헤테로아릴기를 동시에 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 헤테로아릴아민기 중의 헤테로아릴기는 전술한 헤테로아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 출원에 있어서, N-아릴헤테로아릴아민기 및 N-알킬헤테로아릴아민기 중의 헤테로아릴기의 예시는 전술한 헤테로아릴기의 예시와 같다.
본 명세서에 있어서, N-아릴헤테로아릴아민기 및 N-알킬헤테로아릴아민기 중의 헤테로아릴기의 예시는 전술한 헤테로아릴기의 예시와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n 및 m은 각각 0 내지 5의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n 및 m은 각각 0 내지 4의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n 및 m은 각각 0 내지 3의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n 및 m은 각각 0 내지 2의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n 및 m은 각각 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n 및 m은 서로 동일하고, 각각 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 벤젠고리를 중심으로 양쪽 대칭일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
[화학식 3]
상기 화학식 2 또는 3에 있어서,
Ra 및 Rb는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 전자 받개로 작용하는 기이고,
Y1 내지 Y7는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 또는 Te이고,
n 및 m은 각각 0 내지 5의 정수이고,
n 및 m이 2 이상일 경우, 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하고,
Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR'R'', NRR', OR, SiRR'R'', PRR', SR, GeRR'R'', SeR 또는 TeR이며,
R1, R2, R, R' 및 R''은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 또는 화학식 1-2로 표시될 수 있다.
[화학식 1-1]
[화학식 1-2]
상기 화학식 1-1 또는 화학식 1-2에 있어서,
Ra 및 Rb는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 전자 받개로 작용하는 기이고,
Y1 내지 Y6는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 또는 Te이고,
Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR'R'', NRR', OR, SiRR'R'', PRR', SR, GeRR'R'', SeR 또는 TeR이며,
R1, R2, R, R' 및 R''은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra 및 Rb는 하기 구조 중 어느 하나일 수 있다.
상기 구조에 있어서,
c는 1 내지 4의 정수이며,
c가 2 이상인 경우, 2 이상의 괄호 내의 구조는 서로 같거나 상이하고,
R10 내지 R13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 및 R2는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R10 내지 R13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 할로겐기; 니트릴기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R10 내지 R13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R10 내지 R13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R10은 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R10은 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R10은 탄소수 1 내지 20의 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R10은 탄소수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R10은 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R11 내지 R13은 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ra 및 Rb는 각각 
이고, R13 및 c는 전술한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ra 및 Rb는 각각 
이고, R13은 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ra 및 Rb는 각각 
이고, R10은 전술한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ra 및 Rb는 각각 
이고, R10은 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-11 내지 1-19 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 1-11]
[화학식 1-12]
[화학식 1-13]
[화학식 1-14]
[화학식 1-15]
[화학식 1-16]
[화학식 1-17]
[화학식 1-18]
[화학식 1-19]
상기 화학식 1-11 내지 1-19에 있어서,
Y1 내지 Y7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 또는 Te이고,
Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR'R'', NRR', OR, SiRR'R'', PRR', SR, GeRR'R'', SeR 또는 TeR이며,
R, R' 및 R''은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Y1 내지 Y7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR', NR, O 또는 S이고, R 및 R'은 전술한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Y1 내지 Y7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 NR 또는 S이고, R은 전술한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Y1 내지 Y7은 S이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR'R'', NRR', OR 또는 SR이고, R, R' 및 R''은 전술한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 O 또는 SR이고, R은 전술한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 SR이며, R은 전술한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 SR이며, R은 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 SR이며, R은 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기로 치환된 알킬기; 또는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 SR이며, R은 알킬기로 치환된 헤테로고리기로 치환된 알킬기; 알킬기로 치환된 아릴기로 치환된 알킬기; 또는 탄소수 1 내지 30의 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 SR이며, R은 알킬기로 치환된 헤테로고리기로 치환된 알킬기; 알킬기로 치환된 아릴기로 치환된 알킬기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 SR이며, R은 탄소수 1 내지 15의 알킬기로 치환된 헤테로고리기로 치환된 알킬기; 탄소수 1 내지 15의 알킬기로 치환된 아릴기로 치환된 알킬기; 또는 탄소수 1 내지 15의 알킬기이다.
상기 Z1 내지 Z4에 특히 S-R의 구조가 도입된 경우 S 사이의 강한 상호작용(interaction)으로 분자 간의 집합성(aggregation)을 유발할 수 있고, 이로 인해 분자 간의 전하 운반체(charge carrier)의 이동이 빨라질 수 있는 장점이 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극 및 제2 전극은 당 기술분야에서 공지된 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 일 실시상태에 있어서, 제1 전극 및 제2 전극은 각각 독립적으로 ITO(indium doped tin oxide), ATO(antimony doped tin oxide), FTO(fluorine doped tin oxide), IZO(Indium doped zinc oxide), ZnO, 백금 등을 포함할 수 있고, 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극 및 제2 전극은 각각 투명 전극일 수 있다. 구체적으로, 투과율이 80% 이상인 ITO를 이용할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극 및 제2 전극의 두께는 각각 독립적으로 10 내지 500 nm이다.
상기 제1 전극 또는 제2 전극은 전기 변색 소자에서 통상적으로 사용하는 애노드 활물질이 코팅되어 있는 기재를 의미할 수 있다. 또한, 상기 기재의 일 실시예는 집전체일 수 있으며, 전압의 영역에 따라 구리, 니켈 또는 SUS 집전체를 사용할 수 있고, 구체적으로는 구리 집전체를 사용할 수 있다.
상기 애노드는 전기 변색 소자에 사용되는 통상적인 애노드 활물질이 코팅되어 있는 것을 의미할 수 있으며, 그 종류로서, 리튬, 리튬과 합금화 가능한 금속물질, 전이 금속 산화물, 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질, 또는 리튬 이온을 가역적으로 삽입 및 탈리 가능한 물질 등을 사용할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 상기 제1 전극 및 제2 전극은 각각 독립적으로, 리튬(Li), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 철(Fe), 니켈(Ni), 주석(Sn), 납(Pb), 구리(Cu), 인듐(In), 티타늄(Ti), 바나듐(V) 및 지르코늄(Zr)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속 또는 이들의 합금을 포함한다.
또한, 상기 전이 금속 산화물로는 구체적인 예로는 바나듐 산화물, 리튬 바나듐 산화물 등이 있고, 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질의 예로는 Si, SiOx(0 < x < 2), Si-Y 합금(상기 Y는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 원소, 14족 원소, 전이금속, 희토류 원소 또는 이들의 조합 원소이며, Si은 아님), Sn, SnO2, Sn-Y(상기 Y는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 원소, 14족 원소, 전이금속, 희토류 원소 또는 이들의 조합 원소이며, Sn은 아님) 등을 들 수 있고, 또한 이들 중 적어도 하나와 SiO2를 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 원소 Y의 구체적인 예로는 특별히 한정이 있는 것은 아니나, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo, W, Sg, Tc, Re, Bh, Fe, Pb, Ru, Os, Hs, Rh, Ir, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, B, Al, Ga, Sn, In, Ti, Ge, P, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Po, 또는 이들의 조합이다.
상기 리튬 이온을 가역적으로 삽입 및 탈리할 수 있는 물질로는 탄소 물질로서, 전기 변색 소자에서 일반적으로 사용되는 탄소계 애노드 활물질은 어떠한 것도 사용할 수 있으며, 그 대표적인 예로는 결정질 탄소, 비정질 탄소 또는 이들을 함께 사용할 수 있다. 상기 결정질 탄소의 예로는 무정형, 판상, 플레이크(flake)상, 구형 또는 섬유형의 천연 흑연 또는 인조 흑연과 같은 흑연을 들 수 있고, 상기 비정질 탄소의 예로는 소프트 카본(soft carbon: 저온 소성 탄소) 또는 하드 카본(hard carbon), 메조페이스 피치 탄화물, 소성된 코크스 등을 들 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 전기 변색 층을 형성하는 방법은 스핀코팅과 같은 용액공정인 전기변색 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 전기 변색 층을 형성하는 방법은 당 기술분야에 알려진 방법들을 사용할 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 전기 도금법, 스퍼터링(sputtering), 전자빔 증착법(e- beam evaporation), 화학기상 증착법(chemical vapor deposition), 또는 졸-겔 코팅법 등을 이용할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 전해질 층의 제조는 당 기술분야에 알려진 재료 및 방법을 이용할 수 있다. 구체적으로, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트(PETA) 단량체, 1M 이상의 LiClO4, 폴리카보네이트(PC)등을 이용할 수 있고, 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 전해질 층에는 고체 전해질 또는 액체 전해질이 사용될 수 있으며, 이온과 전자를 이동시키는 역할을 할 수 있다면 특별히 한정되지 않는다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 전해질 층은 리튬 염, 가소제(Plasticizer), 올리고머(Oligomer), 모노머(Monomer), 첨가제(Additive), 라디칼 개시제(Radical initiator) 등을 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 올리고머(Oligomer)는 가소제(Plasticizer)와 상용성이 있어야 한다.
전기 변색 층의 두께 변화를 통해 탈색 및 착색의 정도를 조절할 수 있으며, 투과도가 필요한 경우는 얇게, 투과도 보다는 불투명성이 필요한 경우는 두껍게 조절할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 전기 변색 층의 두께는 10nm 이상 1.5㎛ 이하, 바람직하게는 20nm 이상 1㎛ 이하일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태는 기재를 준비하는 단계; 상기 기재 상에 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 제 1전극과 대향하여 제2 전극 형성하는 단계; 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 전해질 층을 형성하는 단계; 및 상기 전해질 층과 상기 제2 전극 사이에 전기 변색 층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 전기 변색 층 중 1층 이상은 상기 화학식 1에 따른 전기 변색용 화합물을 포함하는 것인 전기 변색 소자의 제조 방법을 제공한다.
상기 전기 변색 소자의 제조 방법에 있어, 사용되는 전기 변색용 화합물에 관한 설명은 상기 전기 변색 소자에 있어 전기 변색용 화합물의 설명과 동일하다.
본 출원에 있어서, 상기 전기 변색용 화합물의 제조 방법 및 이를 포함하는 전기 변색 소자의 제조는 이하 제조예 및 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 명세서를 예시하기 위한 것이며, 본 명세서의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.
제조예 1. 화합물 1의 제조
(1) 화합물 A-2의 제조
1.55mL의 N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide, DMF)(20mmol)에 1.49mL의 옥시염화인(phosphorus oxychloride, POCl3)(16mmol)을 첨가하고, 0℃에서 60분간 교반하여 혼합용액을 준비하였다. 준비된 혼합용액에 화합물 A-1 (1.53mmol)을 20mL의 디클로로에탄(dichloroethane, DCE) 녹인 용액을 첨가하고 100℃에서 48시간 동안 교반하였다. 교반 후, 1M의 수산화나트륨(NaOH)을 첨가하고, 중화를 위하여 1시간 동안 교반하였다. 그 후, 디클로로메테인(dichloromethane)으로 추출하고, 추출물을 무수황산마그네슘(anhydrous MgSO4)으로 건조시키고 증발시켰다. 감압하에 용매를 제거한 후 잔여물을 헥세인(hexane)과 클로로포름(chloroform)을 용리액(eluent)으로 사용하는 속성 크로마토그래피(flash chromatography)(hexane:chloroform=4:1)를 통하여 정제하여 1.066g의 화합물 A-2를 얻었다. (수율: 67.3%)
도 2는 화합물 A-2의 MS 스펙트럼을 나타낸 도이다.
(2) 화합물 1의 제조
질소(N2) 분위기 하에서 40mL의 클로로포름(CHCl3)에 화합물 A-2(0.725g, 0.7mmol), 화합물 C-1(0.68g, 3.5mmol)이 혼합된 용액에 2mL의 피리딘(pyridine)을 첨가하였다. 이 혼합 용액을 질소 분위기 하에서 24시간 동안 환류(reflux)시킨 후, 디클로로메테인(dichloromethane, CH2Cl2)으로 추출하고, 물로 세척하였다. 용매 제거 후에, 메틸클로라이드(methyl chloride, MC)/메탄올을 통하여 재결정화하고, 생성물을 헥세인(hexane), 아세톤(acetone), 아세트산에틸(ethyl acetate), 클로로포름(CHCl3)을 용리액으로 사용하는 실리카 겔 컬럼(silica gel column)을 이용한 크로마토그래피(chromatography)를 통하여 정제하였다. 생성된 고체는 클로로포름을 통하여 재결정화 되었다. 그 후, 메탄올로 세척하고 진공조건에서 건조하여 905mg의 화합물 1을 얻었다. (수율: 93%)
도 3은 화합물 1의 MS 스펙트럼을 나타낸 도이다.
제조예 2. 화합물 2의 제조
(1) 화합물 B-2의 제조
화합물 B-1(2.5g, 9.4mmol)이 용해되어 있는 100mL 테트라하이드로퓨란(THF)에 NaOC(CH3)3 (sodium-t-butoxide) 4.13g(43mmol)을 첨가한 후 1시간 동안 총 2.58mL의 이황화탄소(CS2)(43mmol)을 첨가하였다. 그 후, 2-에틸헥실브로마이드(2-ethylhexyl bromide) 8.89 mL(50 mmol)를 첨가하고, 24시간 동안 교반하였다. 반응 후, 수산화암모늄(NH4OH)을 첨가하여 반응을 종결시키고, 디클로로메탄(dichloromethane, DCM)으로 추출한 후, 물로 3회 세척하였다. 생성물을 헥세인(hexane)을 용리액(eluent)으로 사용하는 실리카 겔 컬럼(silica gel column)을 이용한 크로마토그래피(chromatography)를 통하여 정제하여, 3.63g의 붉은색 오일 형태의 화합물 B-2를 얻었다. (수율: 45%)
도 4는 화합물 B-2의 MS 스펙트럼을 나타낸 도이다.
(2) 화합물 B-3의 제조
N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide, DMF)(55mmol)에 4mL의 옥시염화인(phosphorus oxychloride, POCl3)(43mmol)을 첨가하고, 0℃에서 60분간 교반하여 혼합용액을 준비하였다. 준비된 혼합용액에 화합물 B-2 (4.19 mmol)를 40mL의 디클로로에탄(dichloroethane, DCE) 에 녹인 용액을 첨가하여 100℃에서 48시간 동안 교반하였다. 교반 후, 1M의 수산화나트륨(NaOH)을 첨가하고, 중화를 위하여 1시간 동안 교반하였다. 그 후, 디클로로메테인(dichloromethane)으로 추출하고, 추출물을 무수황산마그네슘(anhydrous MgSO4)으로 건조시키고 증발시켰다. 감압 하에 용매를 제거한 후 잔여물을 헥세인(hexane)과 클로로포름(chloroform)을 용리액(eluent)으로 사용하는 속성 크로마토그래피(flash chromatography)(hexane:chloroform=4:1)를 통하여 정제하여 2.47g의 화합물 B-3를 얻었다. (수율: 64%)
도 5는 화합물 B-3의 MS 스펙트럼을 나타낸 도이다.
(3) 화합물 2의 제조
질소(N2) 분위기 하에서 30mL의 클로로포름(CHCl3)에 화합물 B-3(0.44g, 0.48mmol), 화합물 C-1(0.93g, 4.8mmol)이 혼합된 용액에 2mL의 피리딘(pyridine)을 첨가하였다. 이 혼합 용액을 질소 분위기 하에서 24시간 동안 환류(reflux)시킨 후, 디클로로메테인(dichloromethane, CH2Cl2)으로 추출하고, 물로 세척하였다. 용매 제거 후에, 메틸클로라이드(methyl chloride, MC)/메탄올을 통하여 재결정화하고, 생성물을 헥세인(hexane), 아세트산에틸(ethyl acetate), 클로로포름(CHCl3)을 용리액으로 사용하는 실리카 겔 컬럼(silica gel column)을 이용한 크로마토그래피(chromatography)를 통하여 정제하였다. 생성된 고체는 클로로포름을 통하여 재결정화 되었다. 그 후, 메탄올로 세척하고 진공조건에서 건조하여 550mg의 화합물 2를 얻었다. (수율: 90%)
도 6은 화합물 2의 MS 스펙트럼을 나타낸 도이다.
제조예 3. 화합물 3의 제조
질소(N2) 분위기 하에서 15mL의 클로로포름(CHCl3)에 화합물 B-3(0.83g, 0.9mmol), 화합물 C-2(1.45g, 9mmol)이 혼합된 용액에 세 방울의 피페리딘 (piperidine)을 첨가하였다. 이 혼합 용액을 질소 분위기 하에서 24시간 동안 환류(reflux)시킨 후, 디클로로메테인(dichloromethane, CH2Cl2)으로 추출하고, 물로 세척하였다. 용매 제거 후에, 메틸클로라이드(methyl chloride, MC)/메탄올을 통하여 재결정화하고, 생성물을 헥세인(hexane), 아세트산에틸(ethyl acetate), 클로로포름(CHCl3)을 용리액으로 사용하는 실리카 겔 컬럼(silica gel column)을 이용한 크로마토그래피(chromatography)를 통하여 정제하였다. 생성된 고체는 클로로포름을 통하여 재결정화 되었다. 그 후, 메탄올로 세척하고 진공조건에서 건조하여 918mg의 화합물 3을 얻었다. (수율: 84.3%) (MALDI-TOF MS: 1208.3g/mol)
도 7은 화합물 3의 UV 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 7에서 (a)는 화합물 3의 용액상태에서의 UV 데이터이며, (b)는 필름상태에서의 화합물 3을, (c)는 필름상태로 110℃에서 10분 열처리한 후의 화합물 3을 측정한 UV 데이터이다.
이때, 용액 상태는 화합물 3을 클로로벤젠 용액에 녹인 상태이며, 필름은 용액상태의 화합물 3을 스핀 코팅 방법을 통하여 형성하였다.
도 7에서는 필름을 열처리한 후(c)의 진동 피크(vibronic peak)가, 필름을 열처리하기 전의 진동 피크보다 증가한 것을 확인할 수 있다. 이를 통해 열처리 후에 결정성이 우수함을 확인할 수 있다.
도 8은 화합물 3의 CV 측정 결과를 나타낸 도이다.
도 9는 화합물 3의 MS 스펙트럼을 나타낸 도이다.
제조예 4. 화합물 4의 제조
(1) 화합물 B-4의 제조
화합물 B-1(1.25g, 4.7mmol)이 100mL 테트라하이드로퓨란(THF)에 용해되어 있는 용액에 NaOC(CH3)3(sodium-t-butoxide) 2.1g(21.85mmol)을 첨가하고 1시간 동안 반응 후, 1.31mL의 이황화탄소(CS2)(21.85mmol)을 첨가하였다. 그 후, 1시간 동안 반응 후, 화합물 C-3(6.53g, 25mmol)를 첨가하고, 24시간 동안 교반하였다. 반응 후, 수산화암모늄(NH4OH)을 첨가하여 반응을 종결시키고, 디클로로메탄(dichloromethane, DCM)으로 추출한 후, 물로 3회 세척하였다. 생성물을 헥세인(hexane)을 용리액(eluent)으로 사용하는 실리카 겔 컬럼(silica gel column)을 이용한 크로마토그래피(chromatography)를 통하여 정제하여, 2.15g의 붉은색 점성의 오일 형태의 화합물 B-4를 얻었다. (수율: 40%) (LCQ MS: 1140.1 g/mol)
(2) 화합물 B-5의 제조
N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide, DMF)(55mmol)에 4mL의 옥시염화인(phosphorus oxychloride, POCl3)(43mmol)을 첨가하고, 0℃에서 60분간 교반하여 혼합용액을 준비하였다. 준비된 혼합용액에 화합물 B-4(4.77g, 4.19mmol)을 40mL의 디클로로에탄(dichloroethane, DCE)에 녹인 용액을 첨가하여 100℃에서 48시간 동안 교반하였다. 교반 후, 1M의 수산화나트륨(NaOH)을 첨가하고, 중화를 위하여 1시간 동안 교반하였다. 그 후, 디클로로메테인(dichloromethane)으로 추출하고, 추출물을 무수황산마그네슘(anhydrous MgSO4)으로 건조시키고 증발시켰다. 감압 하에 용매를 제거한 후 잔여물을 헥세인(hexane)과 클로로포름(chloroform)을 용리액(eluent)으로 사용하는 속성 크로마토그래피(flash chromatography)(hexane:chloroform=4:1)를 통하여 정제하여 4.1g의 화합물 B-5를 얻었다. (수율: 82%) (MALDI-TOF MS: 1196.2g/mol)
(3) 화합물 4의 제조
질소(N2) 분위기 하에서 30mL의 클로로포름(CHCl3)에 화합물 B-5(1g, 0.84 mmol), 화합물 C-1(1.55g, 8mmol)이 혼합된 용액에 2mL의 피리딘(pyridine)을 첨가하였다. 이 혼합 용액을 질소 분위기 하에서 24시간 동안 환류(reflux)시킨 후, 디클로로메테인(dichloromethane, CH2Cl2)으로 추출하고, 물로 세척하였다. 용매 제거 후에, 메틸클로라이드(methyl chloride, MC)/메탄올을 통하여 재결정화하고, 생성물을 헥세인(hexane), 아세트산에틸(ethyl acetate), 클로로포름(CHCl3)을 용리액으로 사용하는 실리카 겔 컬럼(silica gel column)을 이용한 크로마토그래피(chromatography)를 통하여 정제하였다. 생성된 고체는 클로로포름을 통하여 재결정화 되었다. 그 후, 메탄올로 세척하고 진공조건에서 건조하여 950mg의 화합물 4를 얻었다. (수율: 73%) (MALDI-TOF MS: 1548.2g/mol)
제조예 5. 화합물 5의 제조
질소(N2) 분위기 하에서 30mL의 클로로포름(CHCl3)에 화합물 B-5(1g, 0.84 mmol), 화합물 C-4(1.96g, 8 mmol)이 혼합된 용액에 세 방울의 피페리딘 (piperidine)을 첨가하였다. 이 혼합 용액을 질소 분위기 하에서 24시간 동안 환류(reflux)시킨 후, 디클로로메테인(dichloromethane, CH2Cl2)으로 추출하고, 물로 세척하였다. 용매 제거 후에, 메틸클로라이드(methyl chloride, MC)/메탄올을 통하여 재결정화하고, 생성물을 헥세인(hexane), 아세트산에틸(ethyl acetate), 클로로포름(CHCl3)을 용리액으로 사용하는 실리카 겔 컬럼(silica gel column)을 이용한 크로마토그래피(chromatography)를 통하여 정제하였다. 생성된 고체는 클로로포름을 통하여 재결정화 되었다. 그 후, 메탄올로 세척하고 진공조건에서 건조하여 1.04g의 화합물 5를 얻었다. (수율: 75%) (MALDI-TOF MS: 1650.6g/mol)
제조예 6. 화합물 6의 제조
(1) 화합물 B-6의 제조
화합물 B-1(1.25g, 4.7mmol)이 100mL 테트라하이드로퓨란(THF)에 용해되어 있는 용액에 NaOC(CH3)3(sodium-t-butoxide) 2.1g(21.85mmol)을 첨가한 후 1시간 동안 반응시켰다. 반응 후, 1.31mL의 이황화탄소(CS2)(21.85mmol)을 첨가하여 1시간 동안 반응시켰다. 그 후, 화합물 C-5(6.38g, 25mmol)를 첨가하고, 24시간 동안 교반하였다. 반응 후, 수산화암모늄(NH4OH)을 첨가하여 반응을 종결시키고, 디클로로메탄(dichloromethane, DCM)으로 추출한 후, 물로 3회 세척하였다. 생성물을 헥세인(hexane)을 용리액(eluent)으로 사용하는 실리카 겔 컬럼(silica gel column)을 이용한 크로마토그래피(chromatography)를 통하여 정제하여, 2.5g의 붉은색 점성의 오일 형태의 화합물 B-6을 얻었다. (수율: 48%) (LCQ MS: 1115.3g/mol)
(2) 화합물 B-7의 제조
N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide, DMF)(55mmol)에 4mL의 옥시염화인(phosphorus oxychloride, POCl3)(43mmol)을 첨가하고, 0℃에서 60분간 교반하여 혼합용액을 준비하였다. 준비된 혼합용액에 화합물 B-6 4.67g (4.19mmol)을 40mL의 디클로로에탄(dichloroethane, DCE)에 녹인 용액을 첨가하여 100℃에서 48시간 동안 교반하였다. 교반 후, 1M의 수산화나트륨(NaOH)을 첨가하고, 중화를 위하여 1시간 동안 교반하였다. 그 후, 디클로로메테인(dichloromethane)으로 추출하고, 추출물을 무수황산마그네슘(anhydrous MgSO4)으로 건조시키고 증발시켰다. 감압 하에 용매를 제거한 후 잔여물을 헥세인(hexane)과 클로로포름(chloroform)을 용리액(eluent)으로 사용하는 속성 크로마토그래피(flash chromatography)(hexane:chloroform=4:1)를 통하여 정제하여 3.5g의 화합물 B-7을 얻었다. (수율: 71%) (MALDI-TOF MS: 1171.2g/mol)
(3) 화합물 6의 제조
질소(N2) 분위기 하에서 30mL의 클로로포름(CHCl3)에 화합물 B-7(1g, 0.85mmol), 화합물 C-2(1.29g, 8mmol)이 혼합된 용액에 세 방울의 피페리딘 (piperidine)을 첨가하였다. 이 혼합 용액을 질소 분위기 하에서 24시간 동안 환류(reflux)시킨 후, 디클로로메테인(dichloromethane, CH2Cl2)으로 추출하고, 물로 세척하였다. 용매 제거 후에, 메틸클로라이드(methyl chloride, MC)/메탄올을 통하여 재결정화하고, 생성물을 헥세인(hexane), 아세트산에틸(ethyl acetate), 클로로포름(CHCl3)을 용리액으로 사용하는 실리카 겔 컬럼(silica gel column)을 이용한 크로마토그래피(chromatography)를 통하여 정제하였다. 생성된 고체는 클로로포름을 통하여 재결정화 되었다. 그 후, 메탄올로 세척하고 진공조건에서 건조하여 970mg의 화합물 6을 얻었다. (수율: 78%) (MALDI-TOF MS: 1457.6g/mol)
제조예 7. 화합물 7의 제조
질소(N2) 분위기 하에서 30mL의 클로로포름(CHCl3)에 화합물 B-7(1g, 0.85mmol), 화합물 C-1(1.55g, 8mmol)이 혼합된 용액에 2mL의 피리딘(pyridine)을 첨가하였다. 이 혼합 용액을 질소 분위기 하에서 24시간 동안 환류(reflux)시킨 후, 디클로로메테인(dichloromethane, CH2Cl2)으로 추출하고, 물로 세척하였다. 용매 제거 후에, 메틸클로라이드(methyl chloride, MC)/메탄올을 통하여 재결정화하고, 생성물을 헥세인(hexane), 아세트산에틸(ethyl acetate), 클로로포름(CHCl3)을 용리액으로 사용하는 실리카 겔 컬럼(silica gel column)을 이용한 크로마토그래피(chromatography)를 통하여 정제하였다. 생성된 고체는 클로로포름을 통하여 재결정화 되었다. 그 후, 메탄올로 세척하고 진공조건에서 건조하여 910mg의 화합물 7를 얻었다. (수율: 70%) (MALDI-TOF MS: 1524.1g/mol)
실시예 1.
상기 제조예 1에 따른 화합물 1을 클로로포름(chloroform) 용매에 15 wt%로 녹인 후, 작업전극인 ITO(Indium Tin Oxide)기판에 스퍼터(sputter)를 사용하여 코팅 후 건조하였다. 전해질 층으로 LiClO4를 프로필렌카보네이트에 녹인 것을 전해질로 사용하였으며, 상대전극과 기준전극을 각각 백금과 은 전극을 사용하여 전기 변색 소자를 제작하였다.
실시예 2 내지 7.
상기 실시예 1에서, 제조예 1의 화합물 1 대신 상기 제조예 2 내지 7의 화합물 2 내지 7을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전기 변색 소자를 제작하였다.
비교예 1.
상기 실시예 1에서, 제조예 1의 화합물 1 대신 하기 화합물 K를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전기 변색 소자를 제작해보았으나, 소자 제작이 불가능 하였다.
비교예 1의 상기 화합물 K의 경우 본원 화학식 1의 Ra 및 Rb에 대응되는 치환기로 전자 받개로 작용하는 기를 갖지 않고, 수소를 가지는 화합물로, 상기 화합물의 경우 점도가 있는 액체 형태를 나타내게 되며, 이에 따라 전기 변색 소자 제작이 불가능하여, 적합하지 않음을 확인할 수 있었다.
도 8 및 도 10은 실시예 3에 따른 화합물 3을 전기 변색 소자에 사용한 경우에 따른 CV 측정결과 및 색깔을 나타내는 도이다. 본 출원의 일 실시상태에 따른 화합물을 사용한 전기 변색 소자는 인가된 전압에 따라 두 개 이상의 색깔을 구현됨을 확인할 수 있었다.
10: 전기 변색 소자
20: 제1 전극
30: 전해질 층
40: 전기 변색 층
50: 제2 전극
20: 제1 전극
30: 전해질 층
40: 전기 변색 층
50: 제2 전극
Claims (12)
- 기재;
상기 기재 상에 형성된 제1 전극;
상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극;
상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 형성된 전해질 층; 및
상기 전해질 층과 상기 제2 전극 사이에 형성된 전기 변색 층을 포함하며,
상기 전기 변색 층 중 1층 이상은 하기 화학식 1에 따른 전기 변색용 화합물을 포함하는 것인 전기 변색 소자:
[화학식 1]
상기 화학식 1에 있어서,
Y1 내지 Y5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 또는 Te이고,
Y6 및 Y7은 서로 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합, NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 또는 Te이고,
a는 0 또는 1이고,
a가 0일 경우, Y6은 직접결합이고, Y7은 CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 또는 Te이며,
a가 1일 경우, Y7은 직접결합이고, Y6은 CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 또는 Te이고,
n 및 m은 각각 0 내지 5의 정수이고,
n 및 m이 2 이상일 경우, 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하고,
Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR'R'', NRR', OR, SiRR'R'', PRR', SR, GeRR'R'', SeR 또는 TeR이며,
R1, R2, R, R' 및 R''은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
Ra 및 Rb는 서로 같거나 상이하고, 각각 하기 구조 중 어느 하나이며,
상기 구조에 있어서,
c는 1 내지 4의 정수이며,
c가 2 이상인 경우, 2 이상의 괄호 내의 구조는 서로 같거나 상이하고,
R10 내지 R13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다. - 청구항 1에 있어서,
상기 화학식 1은 화학식 2 또는 3으로 표시되는 것인 전기 변색 소자:
[화학식 2]
[화학식 3]
상기 화학식 2 또는 3에 있어서,
Ra 및 Rb는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 전자 받개로 작용하는 기이고,
Y1 내지 Y7는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 또는 Te이고,
n 및 m은 각각 0 내지 5의 정수이고,
n 및 m이 2 이상일 경우, 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하고,
Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR'R'', NRR', OR, SiRR'R'', PRR', SR, GeRR'R'', SeR 또는 TeR이며,
R1, R2, R, R' 및 R''은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다. - 청구항 2에 있어서,
상기 화학식 3은 하기 화학식 1-1 또는 1-2로 표시되는 것인 전기 변색 소자:
[화학식 1-1]
[화학식 1-2]
상기 화학식 1-1 또는 화학식 1-2에 있어서,
Ra 및 Rb는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 전자 받개로 작용하는 기이고,
Y1 내지 Y6는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 또는 Te이고,
Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR'R'', NRR', OR, SiRR'R'', PRR', SR, GeRR'R'', SeR 또는 TeR이며,
R1, R2, R, R' 및 R''은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기인 것인 전기 변색 소자. - 청구항 1에 있어서,
상기 R1 및 R2는 수소인 것인 전기 변색 소자. - 청구항 1에 있어서,
상기 Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 SR이며, R은 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기인 것인 전기 변색 소자. - 청구항 1에 있어서,
상기 화학식 1은 하기 화학식 1-11 내지 1-19 중 어느 하나로 표시되는 것인 전기 변색 소자:
[화학식 1-11]
[화학식 1-12]
[화학식 1-13]
[화학식 1-14]
[화학식 1-15]
[화학식 1-16]
[화학식 1-17]
[화학식 1-18]
[화학식 1-19]
상기 화학식 1-11 내지 1-19에 있어서,
Y1 내지 Y7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 또는 Te이고,
Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR'R'', NRR', OR, SiRR'R'', PRR', SR, GeRR'R'', SeR 또는 TeR이며,
R, R' 및 R''은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다. - 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것인 전기 변색 소자:
.
- 청구항 1에 있어서, 상기 전기 변색 층의 두께는 20nm 이상 1㎛ 이하인 것인 전기 변색 소자.
- 기재를 준비하는 단계;
상기 기재 상에 제1 전극을 형성하는 단계;
상기 제1 전극과 대향하여 제2 전극 형성하는 단계;
상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 전해질 층을 형성하는 단계; 및
상기 전해질 층과 상기 제2 전극 사이에 전기 변색 층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 전기 변색 층 중 1층 이상은 하기 화학식 1에 따른 전기 변색용 화합물을 포함하는 것인 전기 변색 소자의 제조 방법:
[화학식 1]
상기 화학식 1에 있어서,
Y1 내지 Y5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 또는 Te이고,
Y6 및 Y7은 서로 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합, NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 또는 Te이고,
a는 0 또는 1이고,
a가 0일 경우, Y6은 직접결합이고, Y7은 CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 또는 Te이며,
a가 1일 경우, Y7은 직접결합이고, Y6은 CRR', NR, O, SiRR', PR, S, GeRR', Se 또는 Te이고,
n 및 m은 각각 0 내지 5의 정수이고,
n 및 m이 2 이상일 경우, 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하고,
Z1 내지 Z4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 CRR'R'', NRR', OR, SiRR'R'', PRR', SR, GeRR'R'', SeR 또는 TeR이며,
R1, R2, R, R' 및 R''은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
Ra 및 Rb는 서로 같거나 상이하고, 각각 하기 구조 중 어느 하나이며,
상기 구조에 있어서,
c는 1 내지 4의 정수이며,
c가 2 이상인 경우, 2 이상의 괄호 내의 구조는 서로 같거나 상이하고,
R10 내지 R13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다. - 청구항 11에 있어서,
상기 전기 변색 층을 형성하는 방법은 용액공정인 것인 전기 변색 소자의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20170087179 | 2017-07-10 | ||
| KR1020170087179 | 2017-07-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190006440A KR20190006440A (ko) | 2019-01-18 |
| KR102180373B1 true KR102180373B1 (ko) | 2020-11-18 |
Family
ID=65001889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180077706A KR102180373B1 (ko) | 2017-07-10 | 2018-07-04 | 전기 변색용 화합물을 포함하는 전기 변색 소자 및 이의 제조 방법 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11422425B2 (ko) |
| JP (1) | JP6859589B2 (ko) |
| KR (1) | KR102180373B1 (ko) |
| CN (1) | CN110573954B (ko) |
| WO (1) | WO2019013486A1 (ko) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102134507B1 (ko) | 2017-03-21 | 2020-07-16 | 주식회사 엘지화학 | 화합물 및 이를 포함하는 유기 태양 전지 |
| WO2019013486A1 (ko) | 2017-07-10 | 2019-01-17 | 주식회사 엘지화학 | 전기 변색용 화합물을 포함하는 전기 변색 소자 및 이의 제조 방법 |
| KR102120532B1 (ko) | 2017-09-18 | 2020-06-16 | 주식회사 엘지화학 | 유기트랜지스터 |
| US20210240047A1 (en) * | 2020-02-05 | 2021-08-05 | Gentex Corporation | Electrochromic compounds |
Family Cites Families (42)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6143433A (en) | 1994-09-14 | 2000-11-07 | Mitsui Chemicals, Inc. | Organic electroluminescent device and process for producing the same |
| DE19914304A1 (de) | 1999-03-29 | 2000-10-05 | Bayer Ag | Elektrochrome Kontrastplatte |
| US7393599B2 (en) | 2004-05-18 | 2008-07-01 | The University Of Southern California | Luminescent compounds with carbene ligands |
| US7445855B2 (en) | 2004-05-18 | 2008-11-04 | The University Of Southern California | Cationic metal-carbene complexes |
| KR100872727B1 (ko) * | 2007-02-02 | 2008-12-08 | 삼성전자주식회사 | 전기 변색 디스플레이 소자 및 이의 제조 방법 |
| KR100943146B1 (ko) | 2007-02-13 | 2010-02-18 | 주식회사 엘지화학 | 티아졸로티아졸 유도체를 이용한 유기 트랜지스터 및 이의제조방법 |
| KR100940938B1 (ko) * | 2007-12-04 | 2010-02-08 | 다우어드밴스드디스플레이머티리얼 유한회사 | 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 발광재료로서 채용하고있는 유기 전기 발광 소자 |
| DE602008001431D1 (de) | 2007-12-27 | 2010-07-15 | Ind Tech Res Inst | Lösliche Polythiophenderivate |
| JP5295266B2 (ja) * | 2008-01-11 | 2013-09-18 | ダウ・コーニング・コーポレイション | エレクトロクロミック組成物、エレクトロクロミック組成物の形成方法、およびエレクトロクロミック装置 |
| CN102017214B (zh) | 2008-03-19 | 2014-03-19 | 密执安州立大学董事会 | 用于红外探测的有机薄膜 |
| JP2011044686A (ja) * | 2009-07-22 | 2011-03-03 | Ricoh Co Ltd | 新規な有機半導体材料とそれを用いた電子デバイス |
| AU2011250653B2 (en) | 2010-05-05 | 2014-09-11 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Improved oligothiophenes |
| KR101158425B1 (ko) | 2010-06-03 | 2012-07-03 | 곽준영 | 결정성 텅스텐 산화물 나노입자 분산형 졸겔(Ｓｏｌ－Ｇｅｌ) 코팅용액을 이용한 전기변색필름 및 그 제조방법 |
| US8610991B2 (en) | 2010-07-14 | 2013-12-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electrochromic material and electrochromic device including the same |
| JP6301830B2 (ja) * | 2011-06-28 | 2018-03-28 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＭｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｒａｅｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ | 有機半導体としてのインダセノ誘導体 |
| CN103649096B (zh) | 2011-07-19 | 2016-12-07 | 默克专利股份有限公司 | 有机半导体 |
| IN2014KN01048A (ko) | 2011-10-20 | 2015-10-09 | Merck Patent Gmbh | |
| KR102093793B1 (ko) | 2011-10-31 | 2020-03-27 | 삼성전자주식회사 | 광 다이오드 |
| JP2015513572A (ja) * | 2012-02-16 | 2015-05-14 | メルク パテント ゲーエムベーハー | 有機半導体ポリマー |
| WO2013180539A1 (ko) | 2012-05-31 | 2013-12-05 | 주식회사 엘지화학 | 유기전계발광소자 |
| WO2014010824A1 (ko) | 2012-07-13 | 2014-01-16 | 주식회사 엘지화학 | 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자 |
| US9540374B2 (en) | 2013-04-22 | 2017-01-10 | Lg Chem, Ltd. | Nitrogen-containing heterocyclic compounds and organic electronic device comprising the same |
| JP6174800B2 (ja) | 2013-07-15 | 2017-08-02 | エルジー・ケム・リミテッド | 共重合体およびこれを含む有機太陽電池 |
| JP2015059109A (ja) | 2013-09-19 | 2015-03-30 | 株式会社日本触媒 | フルベン誘導体及びフルベン誘導体の製造方法 |
| JP6290381B2 (ja) | 2013-09-24 | 2018-03-07 | エルジー・ケム・リミテッド | ヘテロ環化合物およびこれを含む有機発光素子 |
| CN104557968B (zh) | 2013-10-29 | 2017-04-05 | 中国科学院化学研究所 | 基于二噻吩并引达省的a‑d‑a共轭分子及其制备方法和应用 |
| JP6082927B2 (ja) | 2014-03-26 | 2017-02-22 | 富士フイルム株式会社 | 有機トランジスタ、化合物、非発光性有機半導体デバイス用有機半導体材料、有機トランジスタ用材料、非発光性有機半導体デバイス用塗布液、有機トランジスタの製造方法、有機半導体膜の製造方法、非発光性有機半導体デバイス用有機半導体膜、有機半導体材料の合成方法 |
| KR101732220B1 (ko) | 2014-03-31 | 2017-05-02 | 주식회사 엘지화학 | 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 태양 전지 |
| KR101748465B1 (ko) | 2014-03-31 | 2017-06-16 | 주식회사 엘지화학 | 공중합체 및 이를 포함하는 유기 태양 전지 |
| KR101677841B1 (ko) | 2014-04-21 | 2016-11-18 | 주식회사 엘지화학 | 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 태양 전지 |
| WO2016015804A1 (en) | 2014-07-29 | 2016-02-04 | Merck Patent Gmbh | Tetra-heteroaryl indacenodithiophene-based polycyclic polymers and their use |
| JP6610096B2 (ja) | 2014-09-24 | 2019-11-27 | 東レ株式会社 | 共役系化合物、これを用いた電子供与性有機材料、光起電力素子用材料および光起電力素子 |
| US10381569B2 (en) | 2014-11-25 | 2019-08-13 | Universal Display Corporation | Organic electroluminescent materials and devices |
| KR101824767B1 (ko) * | 2015-02-10 | 2018-02-01 | 주식회사 엘지화학 | 헤테로고리 화합물, 단분자, 고분자 및 이를 포함하는 유기 전자 소자 |
| KR20170003234A (ko) | 2015-06-30 | 2017-01-09 | 주식회사 엘지화학 | 축합고리 및 이를 포함하는 유기 태양 전지 |
| KR102601055B1 (ko) | 2016-05-10 | 2023-11-09 | 삼성전자주식회사 | 화합물, 및 이를 포함하는 유기 광전 소자, 이미지 센서 및 전자 장치 |
| US10662313B2 (en) | 2016-06-03 | 2020-05-26 | Lg Chem, Ltd. | Organic electronic element and method for manufacturing same |
| KR102134507B1 (ko) | 2017-03-21 | 2020-07-16 | 주식회사 엘지화학 | 화합물 및 이를 포함하는 유기 태양 전지 |
| WO2019013486A1 (ko) | 2017-07-10 | 2019-01-17 | 주식회사 엘지화학 | 전기 변색용 화합물을 포함하는 전기 변색 소자 및 이의 제조 방법 |
| KR102120532B1 (ko) | 2017-09-18 | 2020-06-16 | 주식회사 엘지화학 | 유기트랜지스터 |
| WO2019066553A2 (ko) | 2017-09-28 | 2019-04-04 | 주식회사 엘지화학 | 전기 변색 복합체, 이를 포함하는 전기 변색 소자 및 전기 변색 소자의 제조방법 |
| KR102250385B1 (ko) | 2017-10-18 | 2021-05-11 | 주식회사 엘지화학 | 유기 광 다이오드 및 이를 포함하는 유기 이미지 센서 |
-
2018
- 2018-07-04 WO PCT/KR2018/007567 patent/WO2019013486A1/ko active Application Filing
- 2018-07-04 CN CN201880027260.4A patent/CN110573954B/zh active Active
- 2018-07-04 KR KR1020180077706A patent/KR102180373B1/ko active IP Right Grant
- 2018-07-04 JP JP2019557873A patent/JP6859589B2/ja active Active
- 2018-07-04 US US16/607,237 patent/US11422425B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11422425B2 (en) | 2022-08-23 |
| WO2019013486A1 (ko) | 2019-01-17 |
| KR20190006440A (ko) | 2019-01-18 |
| JP6859589B2 (ja) | 2021-04-14 |
| US20200301230A1 (en) | 2020-09-24 |
| CN110573954B (zh) | 2022-06-14 |
| CN110573954A (zh) | 2019-12-13 |
| JP2020518019A (ja) | 2020-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102180373B1 (ko) | 전기 변색용 화합물을 포함하는 전기 변색 소자 및 이의 제조 방법 | |
| EP3373353B1 (en) | Organic light-emitting element | |
| EP3392242B1 (en) | Novel heterocyclic compound and organic light-emitting device using same | |
| CN110267942B (zh) | 新的杂环化合物和使用其的有机发光器件 | |
| KR100946411B1 (ko) | 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 발광재료로서 채용하고있는 유기 발광 소자 | |
| WO2019143153A1 (ko) | 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자 | |
| EP2108689A2 (en) | Novel organic electroluminescent compounds and organic electroluminescent device using the same | |
| KR101979007B1 (ko) | 전기변색 물질, 및 이를 포함하는 전기변색 입자 및 전기변색 소자 | |
| EP2407526A2 (en) | Electrochromic Material and Electrochromic Device Including the Same | |
| CN103608429A (zh) | 新化合物及使用所述化合物的有机电子器件 | |
| KR20100000772A (ko) | 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 발광재료로서 채용하고있는 유기 발광 소자 | |
| WO2018182145A1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| CN111132986B (zh) | 新的化合物和包含其的有机发光器件 | |
| CN111094310B (zh) | 有机金属化合物和包含其的有机发光器件 | |
| US11891571B2 (en) | Electrochromic composite, electrochromic element comprising same, and manufacturing method for electrochromic element | |
| KR101808982B1 (ko) | 광전 변환 소자, 색소 증감 태양 전지, 금속 착체 색소, 색소 용액, 및 터피리딘 화합물 또는 그 에스터화물 | |
| KR101947886B1 (ko) | 광전 변환 소자, 색소 증감 태양 전지, 금속 착체 색소 및 색소 용액 | |
| CN109311922A (zh) | 铱络合物及利用其的有机发光元件 | |
| CN111607386A (zh) | 电致变色材料、组合物、制备方法、电致变色器件、壳体组件和电子设备 | |
| CN112592373A (zh) | 一类含紫精单元的离子型铱(iii)配合物及其制备方法和应用 | |
| JP6851710B2 (ja) | エレクトロクロミック表示素子用材料 | |
| KR100998627B1 (ko) | 유기 전기변색 화합물 및 이를 포함하는 전기변색 소자 | |
| WO2023176169A1 (ja) | メタロ超分子ポリマー、エレクトロクロミック素子、及びメタロ超分子ポリマーの製造方法 | |
| CN116686405A (zh) | 有机发光器件 | |
| CN116762494A (zh) | 有机发光器件 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |