KR102666588B1 - 분자수준 배열된 공액고분자와 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전자소재 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는 준비된 기판상에 고분자단량체를 포함하는 용액을 코팅하는 코팅단계 및 상기 고분자단량체를 포함하는 용액에 자외선을 조사하여 상기 고분자단량체가 고분자화반응을 통해 고분자물질이 되도록 하는 조사단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 공액고분자화합물층 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 분자수준으로 배열된 공액고분자의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동식 UV광원을 사용하여 공액고분자를 제조하는 방법에 관한 것이다.
공액고분자(도전성 고분자, conjugated polymer)는 전자기기 등에 사용되며, 최근에는 그 유연성, 가벼운 무게 및 저렴한 가격으로 인해 각광받고 있는 소재이다. 일반적으로 공액고분자의 배향을 제어함으로써, 도전성의 대폭적인 증가나 이방적인 도전성의 부여가 기대된다.
종래의 공액고분자 배열방법에는, 스핀코팅을 이용하는 방식, 직접정렬 기술방식을 이용하는 방식 및, 고체상의 고분자반응 방식이 존재한다. 그 예로 스핀코팅을 이용하여 P3HT(Poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl))을 배열시켜 모빌리티를 증가시키는 방식을 이용하였다.
다만 상기 코팅방식을 이용하는 방법은, 큰 면적에서의 공정에 적용될 수 없다는 단점이 있고, 상기 직접정렬 기술방식을 이용하는 경우에는 방향의 전환 및 다방향의 배열의 조절이 어렵다는 단점이 있다. 상기 고체상의 고분자반응(Solid-State Polymerization, SSP) 방식의 경우에는, 산화제나 촉매가 첨가되지 않아 매우 간단하다는 장점은 있으나, 60℃ 내지 80℃의 특정 온도조건이 필요하다는 점과 6시간 내지 24시간의 장시간이 소요된다는 단점이 있었다.
이에, 실온에서 대면적의 공액고분자화합물층을 형성하기 위한 효율적인 방법의 모색이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 방향전환 및 다방향으로 배열의 조절이 가능한 공액고분자 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 대면적의 공액고분자화합물층을 형성할 수 있도록 하면서, 이와 동시에 실온조건에서 효율적으로 공액고분자 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 준비된 기판상에 고분자단량체를 포함하는 용액을 코팅하는 코팅단계 및 상기 고분자단량체를 포함하는 용액에 자외선을 조사하여 상기 고분자단량체가 고분자화반응을 통해 고분자물질이 되도록 하는 자외선조사단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 공액고분자화합물층 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 코팅단계는, 용액공정으로 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 공액고분자화합물층 제조방법일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 자외선조사단계는, 이동식 조사광원을 사용하여 자외선을 조사하는 것을 특징으로 하는, 공액고분자화합물층 제조방법일 수 있다.
이때, 상기 이동식 조사광원은, 광원의 두께 또는 세기의 조절이 가능하도록 하여 고분자물질을 분자수준으로 조합할 수 있도록 하고, 고분자물질을 포함하는 용액이 코팅된 기판 상에서 조사광원을 2차원으로 이동 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는, 공액고분자화합물층 제조방법일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 자외선조사단계에서, 상기 자외선은 230nm 내지 280nm의 파장영역을 포함하는 것을 특징으로 하는, 공액고분자화합물층 제조방법일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 코팅단계에서, 상기 고분자단량체를 포함하는 용액은, 하기 화학식1 또는 하기 화학식2로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 공액고분자화합물층 제조방법일 수 있다.
[화학식1]
[화학식2]
상기 화학식1 및 화학식2에서, A는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬렌라디칼이고, R은 x개 결합이 가능하고, x는 0 내지 8의 정수이고, R은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C18의 사슬형 알킬라디칼, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C12의 시클로알킬라디칼, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C14의 아릴라디칼, 치환 또는 비치환된 C7 내지 C18의 아르알킬라디칼, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 히드록시알킬라디칼, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 히드록실라디칼이고, X는 할로겐인 것이다.
이때, 상기 할로겐은 불소, 염소, 브롬, 및 요오드 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 공액고분자화합물층 제조방법일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 코팅단계에서, 상기 고분자단량체를 포함하는 용액은, 2,5-다이브로모-3,4-에틸렌다이옥시씨오펜, Hydroxymethyl DBEDOT, 또는 (5,7-dibromo-2,3-dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxin-2-yl)methanol을 포함하는 것을 특징으로 하는, 공액고분자화합물층 제조방법일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 하기 화학식3 및 하기 화학식4로 표시되는 화합물 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 공액고분자화합물층을 제공한다.
[화학식3]
[화학식4]
상기 화학식3 및 화학식4에서, A는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬렌라디칼이고, R은 x개 결합이 가능하고, x는 0 내지 8의 정수이고, R은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C18의 사슬형 알킬라디칼, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C12의 시클로알킬라디칼, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C14의 아릴라디칼, 치환 또는 비치환된 C7 내지 C18의 아르알킬라디칼, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 히드록시알킬라디칼, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 히드록실라디칼이고, n은 200 이상의 자연수인 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 본 발명의 일 실시예의 공액고분자화합물층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전극을 제공한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 본 발명의 일 실시예의 공액고분자화합물층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체층을 제공한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 본 발명의 일 실시예의 공액고분자화합물층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 고체전해질 화합물을 제공한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 본 발명의 일 실시예의 공액고분자화합물층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 정공수송층을 제공한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 본 발명의 일 실시예의 공액고분자화합물층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 정전기 방지 소재를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단량체에 광원을 조사하여 분자 수준으로 배열된 공액고분자를 제조하며, 원하는 위치와 방향으로 배열을 유도하거나 위치규칙성(regioregularity)을 향상시키며 전자(electron) 또는 정공(hole) 이동도(mobility)를 극대화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 자외선을 포함하는 이동식광원을 사용하여, 대면적의 공액고분자화합물층을 제조할 수 있으며, 그 반응공정을 실온에서 진행하도록 하여 더 경제적이고 효율적으로 공정이 진행할 수 있도록 하는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 공액고분자화합물층을 제조하는 공정과정에 대한 도식도를 나타내는 도면이다.
도2과 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 공액고분자화합물층을 제조하는 공정과정을 도안화한 도면이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 공액고분자화합물층을 도안화한 도면이다. 이하에서는 도1 내지 도4를 참조하여 본 발명의 공액고분자화합물층의 제조공정과정을 설명한다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 공액고분자화합물층의 표면을 촬영한 이미지이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 공액고분자화합물층의 전기전도도 특성을 나타내는 도면이다.
도2과 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 공액고분자화합물층을 제조하는 공정과정을 도안화한 도면이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 공액고분자화합물층을 도안화한 도면이다. 이하에서는 도1 내지 도4를 참조하여 본 발명의 공액고분자화합물층의 제조공정과정을 설명한다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 공액고분자화합물층의 표면을 촬영한 이미지이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 공액고분자화합물층의 전기전도도 특성을 나타내는 도면이다.
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 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다." 또는 "가지다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
공액고분자(도전성고분자, Conjugated Polymer)화합물은, 단일결합과 이중결합의 반복으로 형성된 π공액구조를 가지는 고분자화합물을 의미하며, 이는 상기 π공액구조에 의해 다른 고분자화합물에 비해 낮은 밴드갭 에너지를 가지게 되며, 궁극적으로는 반도체적 전기전도성과 가시광선 영역대의 흡수 및 발광을 주요한 특징으로 가지고 있다. 이러한 공액고분자는 전자기기 등에 사용이 가능하며, 최근에는 그 유연성, 가벼운 무게 및 저렴한 가격으로 인해 각광받는 소재이다.
공액고분자는 그 배향을 제어함으로써, 도전성의 대폭적인 증가나 이방적인 도전성의 부여가 기대된다. 본 발명에서는 이동식 광원을 사용하여 분자단위의 배향을 제어함으로써 공액고분자의 도전성을 대폭적으로 증가할 수 있도록 함과 동시에, 이동식 광원을 사용하기 때문에 공액고분자의 대량 양산이 가능하도록 하면서, 이방적인 도전성의 부여도 극대화하도록 하는 효과를 제공할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 공액고분자화합물층을 제조하는 공정과정에 대한 도식도를 나타내는 도면이다.
도2과 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 공액고분자화합물층을 제조하는 공정과정을 도안화한 도면이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 공액고분자화합물층을 도안화한 도면이다. 이하에서는 도1 내지 도4를 참조하여 본 발명의 공액고분자화합물층의 제조공정과정을 설명한다.
도1 및 도2를 통해 알 수 있듯이, 본 발명의 공정은, 준비된 기판(100) 상에 고분자단량체를 포함하는 용액(200)을 코팅하는 단계(S100), 및 상기 코팅된 고분자단량체를 포함하는 용액에 상에 에너지를 가하는 단계(S200)를 포함할 수 있으며, 상기 고분자단량체들이 상기 에너지를 가하는 단계를 거치면 고분자화 반응을 하여 공액고분자화합물층(300)을 형성한다.
기판(100) 상에 고분자단량체를 포함하는 용액을 코팅하는 단계(S100)를 설명한다.
상기 기판(100) 상에 고분자단량체를 포함하는 용액을 코팅하는 단계(S100)는, 용액공정으로 코팅하는 방식을 이용할 수 있다.
상기 고분자단량체를 포함하는 용액에 포함된 고분자단량체는, 예를 들면, 하기 화학식1로 표시되는 화합물 또는 하기 화학식2로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
[화학식1]
[화학식2]
상기 화학식1 및 화학식2에서, 상기 A는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬렌라디칼이고, 상기 R은 x개 결합이 가능하고, 상기 x는 0 내지 8의 정수이고, 상기 R은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C18의 사슬형 알킬라디칼, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C12의 시클로알킬라디칼, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C14의 아릴라디칼, 치환 또는 비치환된 C7 내지 C18의 아르알킬라디칼, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 히드록시알킬라디칼, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 히드록실라디칼이고, 상기 화학식1 및 상기 화학식2에서 X는 할로겐인 것이고, 상기 화학식3 및 상기 화학식4에서 n은 200 이상의 자연수인 것이다.
또한, 상기 화학식1 및 상기 화학식2로 표시되는 화합물은, 예를들면 하이드록시메틸 2,5-다이브로모-3,4-에틸렌다이옥시씨오펜, Hydroxymethyl DBEDOT, 또는 (5,7-dibromo-2,3-dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxin-2-yl)methanol일 수 있지만, 상기 화합물로 제한되는 것은 아니다.
상기 코팅된 고분자단량체를 포함하는 용액에 상에 에너지를 가하는 단계(S200)를 설명한다.
코팅된 고분자단량체를 포함하는 용액 상에 에너지를 가할 때 광원을 사용하여 조사하는 방법을 포함할 수 있으며, 상기 광원은 이동식광원을 이용하여 조사할 수 있다.
이때 상기 이동식 광원(500)은, 도2와 도3의 반응시작점(400a에 대응)에서 반응종결점(400b에 대응)방향으로 진행하게 되며, 2차원 방향으로는 사용자의 의사에 따라 임의의 방향으로 자유로이 이동할 수 있으며, 자외선을 포함하는 광원을 사용할 수 있다.
이때 상기 반응시작점(400a에 대응)은 유기박막 트랜지스터를 제조하는 경우 소스전극(source전극, 400a)이 될 수 있으며, 상기 반응종결점(400b에 대응)은 유기박막 트랜지스터를 제조하는 경우 드레인전극(drain전극, 400b)이 될 수 있다.
또한, 상기 자외선을 포함하는 광원은 광원의 두께 또는 세기의 조절이 가능하도록 하여 고분자물질을 분자수준으로 조합할 수 있도록 하고, 조사광원을 고분자물질을 포함하는 용액이 코팅한 기판 상에서 2차원으로 이동 가능하도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 도4를 통해 알 수 있듯이, 반응시작점(400a에 대응)에서 반응 종결점(400b에 대응)을 사용자 임의로 자유롭게 배치한 다음, 이를 이어주는 방향을 자유롭게 제어하여, 이에 따라 공액고분자화합물층들(310, 320, 330, 340)을 자유롭게 형성할 수 있게 된다.
이때, 상기 화학식1로 표시되는 화합물 또는 상기 화학식2로 표시되는 화합물을 포함하는 코팅용액 상에 자외선을 포함하는 광원을 조사하는 경우에는, 각각 하기 반응식1 또는 반응식2의 반응이 진행하며, 각각 하기 화학식3 또는 하기 화학식4로 표시되는 공액고분자를 형성할 수 있다.
[화학식3]
[화학식4]
상기 화학식3 및 화학식4에서, 상기 A는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬렌라디칼이고, 상기 R은 x개 결합이 가능하고, 상기 x는 0 내지 8의 정수이고, 상기 R은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C18의 사슬형 알킬라디칼, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C12의 시클로알킬라디칼, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C14의 아릴라디칼, 치환 또는 비치환된 C7 내지 C18의 아르알킬라디칼, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 히드록시알킬라디칼, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 히드록실라디칼이고, 상기 화학식1 및 상기 화학식2에서 X는 할로겐인 것이고, 상기 화학식3 및 상기 화학식4에서 n은 200 이상의 자연수인 것이다.
[반응식1]
[반응식2]
상기 반응식1 및 상기 반응식2에서는 라디칼중합반응에 의해 반응이 진행하는데, 상기 생성된 이합체 인근의 다른 단량체와 라디칼반응이 진행할 수 있으며, 이 반응의 연쇄반응, 즉 중합반응이 진행하면서 공액고분자를 형성하며, 궁극적으로는 공액고분자화합물층을 형성하게 될 수 있다.
또한, 상기 화학식1로 표시되는 화합물 또는 상기 화학식2로 표시되는 화합물의 경우, 광원에 의해 중합이 진행된다. 이에 따라 광원의 위치를 조절하여 분자수준으로 배열하며 공액고분자의 성질을 가질 수 있게 되며, 궁극적으로는 본 발명에서 제시하는 바와 같이 이동식 광원을 사용하여 고분자반응을 진행해, 분자수준으로 배열되는 공액고분자화합물층을 제조할 수 있다.
또한, 상기 반응식1 및 상기 반응식2에서, 상기 자외선(UV)은 230nm 내지 280nm의 파장영역을 가지는 자외선 영역(UVc)을 사용할 수 있다.
또한, 상기 빛의 조사에 따라 형성된 공액고분자화합물층은 상기 화학식3 및 상기 화학식4의 반복단위를 포함하며, 화학식3의 반복단위는 0.01몰% 내지 100몰%의 비율로 포함하고, 화학식4의 반복단위는 100몰% 내지 0.01몰%의 비율로 포함하는데, 상기 화학식3 및 화학식4로 표시되는 공액고분자의 비율의 합이 100몰%이고, 이들이 양이온성인 경우에는 반대이온으로서 중합체 음이온을 포함하는 것을 특징으로 하는 중성 또는 양이온성 폴리티오펜일 수 있다.
나아가, 상기 제조방법에 의해 제조된 공액고분자화합물층은 여러 산업분야에서 응용이 가능할 것이며, 그 산업분야는 예를 들면 전극, 반도체층, 고체전해질 화합물, 정공수송층, 정전기 방지 소재 등 다양한 분야가 가능할 것이며, 그 산업분야는 상기 예시에 한정되지 아니한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 하지만 본 발명이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
실시예1
본 실시예1에서는, 하이드록시메틸 2,5-다이브로모-3,4-에틸렌다이옥시씨오펜 고분자단량체를 포함하는 용액을 사용하여 공액고분자화합물층을 제조하였다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 공액고분자화합물층의 표면을 촬영한 이미지들(상단이미지는 광학 현미경 사진이고 하단 이미지는 레이져 공초점 현미경 사진)이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 공액고분자화합물층의 전기전도도 특성을 나타내는 도면이며, 이하에서는 도5와 도6을 참조하여 실시예를 설명한다.
본 실시예1에서는 하이드록시메틸 2,5-다이브로모-3,4-에틸렌다이옥시씨오펜 고분자단량체를 기판에 용액공정으로 코팅한 이후 광원을 조사하여 공액고분자화합물층을 제조하였으며, 도5를 통해 알 수 있듯이 광원에 의해 중합이 성공적으로 되었다.
본 실시예1에서의 반응은 하기 반응식3의 경로에 의해 진행한다.
[반응식3]
본 실시예1에서 합성한 공액고분자화합물층의 전기적 특성을 측정하기 위하여 면저항값과 전기전도도 측정을 진행하였고, 도6을 통해서 알 수 있듯이, 본 실시예1에서 합성한 공액고분자화합물층은 약 21 S/cm의 전기 전도성 성질을 가지며, 도판트를 추가로 사용하면 300 S/cm 이상 높은 전기 전도도를 갖을 수 있다.
실시예2 및 실시예3
본 실시예2 및 실시예3에서는, 상기 실시예1에서와 같은 방법으로 공액고분자화합물층의 형성을 하되, 사용된 단량체를 2,5-다이브로모-3,4-에틸렌다이옥시씨오펜 대신 실시예2에서는 Hydroxymethyl DBEDOT를, 실시예3에서는 (5,7-dibromo-2,3-dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxin-2-yl)methanol을 사용하여 공액고분자층의 제조를 진행하였다.
본 실시예2와 본 실시예3을 통하여, 고분자단량체를 달리 하더라도 성공적으로 공액고분자화합물층을 형성할 수 있고 그 공액고분자화합물층의 전기전도성 성질 역시 뛰어남을 알 수 있다.
실시예4
본 발명의 실시예2에서는, 조사광원을 달리하여 공액고분자화합물층을 제조하였다.
본 발명의 실시예2에 의하면, 조사광원을 1W 내지 2,000W로 조절하여 공액고분자화합물층을 제조하였으며, 2000W 이상에서는 필름 표면의 온도 상승으로 인한 공액고분자화합물층의 열분해가 일어나므로 사용이 제한된다. 해당 범위 내에서 광량의 증가에 따라 중합이 빠르게 진행하였음을 알 수 있다.
또한, 본 실시예를 통하여, 중합의 완료시간에는, 5W를 사용하는 경우 24시간, 500W를 사용하는 경우 2시간, 1000W를 사용하는 경우 1시간이 소요된다는 것을 알 수 있으며, 1000W에서는 10초만에도 충분한 전도도를 가지는 전도성 필름 제조가 가능하였다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
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.
100 : 기판
200 : 단량체를 포함하는 용액코팅
300 : 공액고분자화합물층
400a : Source 전극
400b : Drian 전극
500 : 광원
200 : 단량체를 포함하는 용액코팅
300 : 공액고분자화합물층
400a : Source 전극
400b : Drian 전극
500 : 광원
Claims (14)
- 준비된 기판상에 고분자단량체를 포함하는 용액을 코팅하는 코팅단계; 및
상기 고분자단량체를 포함하는 용액에 자외선을 조사하여 상기 고분자단량체가 고분자화반응을 통해 고분자물질이 되도록 하는 자외선조사단계;를 포함하되,
상기 자외선조사단계는, 이동식 조사광원을 사용하여 자외선을 조사하는 것으로,
상기 이동식 조사광원은, 광원의 두께 또는 세기의 조절이 가능하도록 하여 고분자물질을 분자수준으로 조합할 수 있고,
상기 고분자단량체를 포함하는 용액이 코팅된 기판 상에서 조사광원을 임의의 2차원 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는, 공액고분자화합물층 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 코팅단계는, 용액공정으로 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 공액고분자화합물층 제조방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 자외선조사단계에서, 상기 자외선은 230nm 내지 280nm의 파장영역을 포함하는 것을 특징으로 하는, 공액고분자화합물층 제조방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 코팅단계에서, 상기 고분자단량체를 포함하는 용액은, 하기 화학식1 또는 하기 화학식2로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 공액고분자화합물층 제조방법:
[화학식1]
[화학식2]
(상기 화학식1 및 화학식2에서, A는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬렌라디칼이고, R은 x개 결합이 가능하고, x는 0 내지 8의 정수이고, R은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C18의 사슬형 알킬라디칼, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C12의 시클로알킬라디칼, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C14의 아릴라디칼, 치환 또는 비치환된 C7 내지 C18의 아르알킬라디칼, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 히드록시알킬라디칼, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 히드록실라디칼이고, X는 할로겐인 것임). - 제6항에 있어서,
상기 할로겐은 불소, 염소, 브롬, 및 요오드 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 공액고분자화합물층 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 코팅단계에서, 상기 고분자단량체를 포함하는 용액은, 2,5-다이브로모-3,4-에틸렌다이옥시씨오펜, Hydroxymethyl DBEDOT, 또는 (5,7-dibromo-2,3-dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxin-2-yl)methanol을 포함하는 것을 특징으로 하는, 공액고분자화합물층 제조방법. - 하기 화학식3 및 하기 화학식4로 표시되는 화합물의 반복단위를 포함하는 것으로,
상기 화학식3의 반복단위를 0.01mol% 내지 100mol%의 비율로 포함하고,
상기 화학식4의 반복단위를 100mol% 내지 0.01mol%의 비율로 포함하여,
상기 화학식3 및 화학식4로 표시되는 공액고분자의 비율의 합이 100mol%인 것을 특징으로 하는, 공액고분자화합물층:
[화학식3]
[화학식4]
(상기 화학식3 및 화학식4에서, A는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬렌라디칼이고, R은 x개 결합이 가능하고, x는 0 내지 8의 정수이고, R은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C18의 사슬형 알킬라디칼, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C12의 시클로알킬라디칼, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C14의 아릴라디칼, 치환 또는 비치환된 C7 내지 C18의 아르알킬라디칼, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 히드록시알킬라디칼, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4의 히드록실라디칼이고, n은 200 이상의 자연수인 것임). - 제9항의 공액고분자화합물층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전극.
- 제9항의 공액고분자화합물층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체층.
- 제9항의 공액고분자화합물층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 고체전해질 화합물.
- 제9항의 공액고분자화합물층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 정공수송층.
- 제9항의 공액고분자화합물층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 정전기 방지 소재.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020210116478A KR102666588B1 (ko) | 2021-09-01 | 2021-09-01 | 분자수준 배열된 공액고분자와 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전자소재 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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|---|
| Asit Patra et al., Macromolecules 2015, 48, 8760(2014.12.4.)* |
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