KR20050107238A - 유기물 및 고분자 소재를 이용한 비휘발성 메모리 소자 - Google Patents

유기물 및 고분자 소재를 이용한 비휘발성 메모리 소자 Download PDF

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KR20050107238A
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서동학
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Abstract

본발명은 유기물 및 고분자 소재를 이용한 비휘발성 메모리 소자에 대한 것으로 기존의 플래쉬 메모리와 EEPROM 소자를 대체하기 위한 것이다.
본 발명의 단위 소자 구조는 유기물 및 고분자 물질 내에 전하 제어 기능을 가진 금속 및 세라믹 등의 박막이나 이들 물질의 미세 입자들이 분포하고 있는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명의 단위 소자는 동일 면적에 3차원적 적층이 가능하여 적층을 통한 고집적 비휘발성 메모리 소자로 적용될 수 있으며, 특히 공통 전극을 이용하여 서로 결합된 단위 소자들은 신호의 조합을 통한 정보 처리로 대량 정보 기억이 가능한 멀티 비트 소자 구현이 가능한 장점이 있다. 또한 각각의 단일 소자에 유기물 및 고분자 재료와 전하 제어기능 물질 및 구조의 조합을 통하여 소자내 멀티 비트 정보 저장이 가능하고 이들이 위에 언급된 다층 소자 적층으로 실현하면 소자의 메모리 저장능력이 획기적으로 증대 시킬 수 있는 방법이다.
이들 소자의 적용 가능한 소재로는 전기가 통하지 않는 유기물 및 고분자 재료가 그 대상이고, 전하 제어 물질로는 금속, 산화물 및 질화물 등의 세라믹 소재, 전극으로는 금속, 투명 전극등이 가능하다, 또한 금속 및 무기물 전극과 유기물 및 고분자 소자간의 계면의 접합성과 정합성 개선을 위해 OTS, AIDCN등의 물질을 사용하거나 표면처리등을 이용할 수 있다.
본 소자는 구동 속도가 빨라 기존 메모리 소자 및 장치의 대용으로 적용 가능하며 또한 SoC에 적용하여 구동될 수 있으며, RF-ID 및 Samrt Card에 적용도 가능한 특징이 있다.

Description

유기물 및 고분자 소재를 이용한 비휘발성 메모리 소자{Non-Volatile memory devices by organic and polymeric materials}
비휘발성 메모리 소자는 무기물 소재를 기본으로 하는 Flash 및 EEPROM이 상용화된 대표적인 소자들이나 소자 집적도를 향상하기 위해서는 기존 소재의 물리적 한계를 극복해야 하는 어려움이 있다. 또한 소자들의 기본 구성이 트랜지스터를 바탕으로 하므로 향후 소자의 정보 저장에 요구되는 높은 구동 전압 (Writing Voltage ＞ 15 V)에 기인한 소자 손상과 정보의 저장을 위한 쓰기 시간 (Writing Time)이 1us 이상으로 속도가 낮아 소자 운영 속도의 저하가 문제시 되고 있다.
그 외 무기물 소재의 상변화를 이용한 비휘발성 메모리, 나노 플로팅 게이트를 이용한 비휘발성 메모리, 저항 변화를 이용한 비휘발성 메모리 등에 대한 관심을 가지고 있으나 소자내의 열 발생, 플로팅 게이트의 전하 축적량 및 터널링 산화막의 취약성, 반복적인 저항 변화에 대한 안정성에 문제점이 있는 것으로 파악된다.
본 발명은 소자 구조가 간단하여 집적도 향상이 용이하며, 정보의 저장을 위한 지우기 (Erase) 및 쓰기 전압 (Vt)이 -10V에서 +10 V 범위에서 이루어지며, 정보의 쓰기 시간이 50 ns 미만의 속도로 이루어 질 수 있으며, 정보의 읽기 전압 (Vr)이 +1V 에서 +3 V 범위에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 소자이다. 또한 소자의 Ion/Ioff의 값이 102～109 범위이고 멀티 비트의 경우 Ion1 /Ion2가 10 이상인 특징을 갖는다.
그리고 본 발명은 기존 한 개의 단위 소자가 하나의 정보를 저장하는 방식으로 구동되는 특성은 물론이고, 이들의 단위 소자의 공동 전극을 이용한 다중 적층에 의해 공정비용 절감과 이들 신호들의 조합을 통한 멀티 비트 운영으로 동일 면적의 소자 크기에 고집적 기억용량을 가지는 비휘발성 소자 구현이 가능한 특징이 있다. 또한, 소자의 내부 소재 및 구성의 조절에 따라 2개 이상의 쓰기 전압 (Vt)을 허용함으로 하여 한 개의 소자에서 멀티 비트 상태를 가짐은 물론이고, 이들의 단위 소자의 공동 전극을 이용한 다중 적층에 의해 공정비용 절감과 이들 신호들의 조합을 통한 멀티 비트 운영은 기억 용량 증대 측면의 획기적인 개선을 이끈다.
1. 그림 및 도면 설명
본 발명은 전하 제어 특성을 가진 박막 층(14)이 내재된 유기물 및 고분자 구조 또는 전하 제어 특성을 가진 입자(14, 43)들이 기지 소재인 유기물 및 고분자(13, 15, 23, 25, 29, 31, 43, 53, 57, 72, 74, 76)에 분산되어 구성되는 구조를 하는 소자(단위 소자)로 구성되며, 이들의 메모리 특성을 단위 소자 양단에 전극을 연결하여 정보의 쓰기와 읽기를 수행하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자이다.
특히 정보의 저장 전압 값 (Vt)이 1개 이상이며, 정보의 읽기를 위한 전압 값 (Vr)에서 2개 이상의 상태 (전류 값 = Ioff, Ion1, Ion2 등)을 가지는 것을 특징으로 하며 동일 소자 면적에 단위 소자의 적층에 의해 나타나는 저장 메모리 수가 각 단위 소자의 수와 동일하거나, 공동 전극을 이용한 적층 단위 소자의 조합으로 저장 메모리 수가 [ (Vr에서의 상태 수)소자 적층수]의 비트수로 나타내는 3차원적 고집적 비휘발성 메모리를 특징으로 한다.
그림1은 전하 제어 특성을 가진 박막층 (14)을 내재한 유기물 및 고분자(13,15)가 단위 소자로 구성되며 양단에 전극 (11, 17)이 연결되어 외부 구동회로(18)를 통하여 정보의 읽기 쓰기가 가능한 비휘발성 메모리 소자를 나타내는 것이며, 13, 14, 15의 각 소재 및 구성 변화를 이용하여 그림 6에 나타난 것과 같이 Vt에서 정보를 저장하고 전압 Vr에서 on과 off 상태의 전류 신호로 정보를 읽는 단일 비트와 그림 7에 나타난 것과 같이 Vt로 정보를 저장하여 Vr1과 Vr2에서 Ioff, Ion1, Ion2의 전류 신호로 정보를 읽는 멀티 비트의 정보를 저장할 수 있는 구조이다.
또한 12, 16은 전극과 소자 사이의 계면 접합성 및 정합성을 높이는 층으로 전극과 소자의 물질의 조합에 따라 특정 물질을 삽입하거나 열 및 플라즈마 등의 기타 표면처리를 이용하여 제어할 수 있는 층이다. 13과 15는 동일 물질로 구성될 수 있으며 또한 이종의 다른 물질로도 각각 구성될 수 있다 또한 이들의 두께도 반드시 동일할 필요는 없다.
그림 2는 그림 1과 동일한 비휘발성 소자로 구성되나 공동 전극(27)을 사용하므로 하여 Vr에서 34와 35에서 검출된 정보 [단일 비트 단위 소자의 경우(34 Ioff, 35 Ioff), (34 Ioff, 35 Ion), (34 Ion, 35 Ioff), (34 Ion, 35 Ion)]의 조합, 멀티 비트 단위 소자의 경우 [(34 Ioff, 35 Ioff), (34 Ioff, 35 Ion1), , (34 Ioff, 35 Ion2), (34 Ion1, 35 Ioff), (34 Ion1, 35 Ion1), (34 Ion1, 35 Ion2), (34 Ion2, 35 Ioff), (34 Ion2, 35 Ion1), (34 Ion2, 35 Ion2),]의 조합을 통하여 단일 소자 면적에 멀티 비트 (Multi-Bit) 특성을 구현하는 고집적 구동 소자를 나타낸다.
그림 3은 전하 제어 특성을 가진 미세 입자가 유기물 및 고분자 소재에 분산된 구조(43)의 비휘발성 메모리 소자를 나타내는 것이며, 42, 44는 그림 1의 12, 16과 동일 기능이고 41과 45의 전극을 통하여 구동 및 검출 회로(46)에서 소자 구현이 이루어진다. 또한 43의 구성에 있어 미세 입자의 구성은 동일한 물질이거나 이종의 다른 물질들로 구성될 수 있다.
그림 4는 그림 3과 동일한 비휘발성 소자로 구성되나 공동 전극(55)을 사용하므로 하여 그림 2.의 설명에서와 같이 단일 소자 면적에 멀티 비트 특성을 구현하는 고집적 구동 소자를 나타낸다.
그림 5는 그림 2와 그림 4에 나타낸 소자들을 다층으로 3층 이상으로 구성하며, 소자의 층간 연결 통로인 비아(78)를 통한 공동 전극(73)을 이용해 단위 소자 (72, 74, 76)의 적층을 통하여 단일 소자 면적에 단위 소자의 특성(단일 비트, 멀티 비트)과 각 단위 소자에서 검출되는 신호들(78, 79, 80)를 이용한 정보의 읽기와 이들을 조합을 이용한 정보의 이용이 가능하며, 후자의 경우 정보 저장 밀도를 고집적화[ (Vr에서의 상태 수)소자 적층수]할 수 있는 특징을 가지며, 단위 소자 면적에서 단위 소자의 정보 저장 상태의 조합을 이용한 멀티 비트 (Multi-Bit) 정보 처리가 가능하다. 적층에 사용되는 단일소자는 그림 1과 그림 2에 나타낸 단위소자를 모두 사용할 수 있다. 또한 이들의 소자 적층은 평탄화 공정이 가능하며 열팽창에 의한 소자의 기계적 파괴가 발생하지 않는 최고 10층까지 가능하며, 공동 전극을 공유하는 소자들의 집합체의 적층도 가능하다. 이때 적용되는 각 단위 소자는 그림 1의 단위소자 형태 (12, 13, 14, 15, 16)와 그림 3의 단위소자 형태 (42, 43, 44) 가 모두 가능하여 이들의 각기 다른 적층도 가능하다.
11, 17, 21, 27, 33, 41, 45, 51, 55, 59, 71, 73, 75, 77는 두께가 10nm ～ 500nm의 전극으로, 구성 물질로는 금속 (Al, W, Cu, Ti, TiN, Pt, Au 등 ), 도핑된 산화물 및 반도체 전극 (ITO, ZnO, RuO2, SnO2 poly-Si, α-Si 등)과 전도성 고분자 (폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리아닐린, 폴리(페닐렌 비닐렌) 등) 등이 가능하며, 12, 16, 22, 26, 28, 32, 42, 44, 52, 54, 56, 58은 쇼트키 장벽을 감소시키고, 계면 안정성을 확보하여 트랩 형성을 최소화하여 전기 전도를 위한 케리어들의 원활한 이동이 이루어질 수 있도록 하기 위해 유기물 및 고분자층과 전극인 무기물 층과의 계면 접합성과 정합성을 높이기 위한 층으로 삽입 물질을 첨가하거나 열처리 및 플라즈마 등을 이용한 표면 개질을 실시하는 것을 특징으로 한다. 또한 그림 5의 전극과 단위 소자 사이의 계면도 동일 방법에 의한 계면 접합성과 정합성을 보강한 구조가 될 수 있다. 이러한 처리에서 삽입 물질의 경우 두께가 0.5nm ～ 10nm로 형성되며, 구성 물질로는 전극이 실리콘 계열 (폴리-Si, α-Si)의 경우 사일렌 (Silane) 계열 의 커플링 에이전트인 Octadecyltrichlorosilane (OTS)를, 전극이 금(Au)일 경우 Hexa Decane Thiol, 알루미늄 전극의 경우 2-amino-4,5-imidazoledicarbonitrile (AIDCN) 등의 적용이 가능하다. 또한 이들 물질과 그 유도체의 형성 방법은 PVD, CVD, 혼합액의 스핀 코팅 방법등이 활용 될 수 있다.
13, 15, 23, 25, 29, 31, 43, 53, 57, 72, 74, 76에 사용될 수 있는 유기물 및 고분자 층의 구성은 층 두께가 5nm에서 1000nm로 구성되며, 일반적으로 50nm의 적용을 기본으로 한다. 이들 박막의 형성 방법으로는 PVD, CVD, 스핀 코팅 등의 방법이 있으며 유기물의 경우 증발법 (Evaporation)에 의해 고분자의 경우 스핀 코팅 방법을 선호한다. 구체적인 적용 물질은 아래 적용 소자 재료 항에서 상세히 설명한다.
14, 24, 30, 43, 53, 57, 72, 74, 76 은 외부 전계에 의해 전하의 제어가 가능한 물질이 박막 형태 또는 미세 입자 형태 분산되어 유기물 및 고분자 내부에 존재할 수 있으며, 박막 형태의 층수는 1～3층으로 구성될 수 있고 이들 소재로는 금속(Al, Cu, Ag, Au, Hf, 등), 금속 산화물 및 질화물 등의 세라믹 계열(Al2O3, Cu2O, Ag2O, HfO3, WO3, MoxOy, SiO 2, V2O5, ZnO, Bi2O3, Fe2O3, Cr2O3, ITO, SnO2, TiN, TiO2, 등), 전도성 고분자 [폴리티오펜, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리(3,4-디옥시에틸렌시오펜), 폴리페닐렌설파이드, 폴리페닐렌비닐렌, 유기전도성분자소재] 등이 주성분으로 구성된다. 또한, 입자가 유기물 및 고분자에 층으로 내재된 경우 또는 분산된 경우 모두 입자 크기는 직경이 2nm～30nm 수준이며 약 10nm 를 적용하는 것이 일반적이며, 부피에 대한 입자 충진률이 30% ～ 100% 수준으로 50%로 적용되는 것이 일반적이다.
18, 34, 35, 46, 61, 60, 80, 81, 82, 83는 소자의 구동을 위한 전원 공급 및 소자 특성을 제어하고 검출하는 주변회로를 의미하며, 동등 전극을 적용하는 34, 35, 61, 60, 80, 81, 82, 83은 각각 독립적으로 정보를 기억할 수 있으며, 또한 이들의 조합을 통한 정보의 연산이 가능하므로 소자 적층을 통한 멀티비트 정보 처리가 가능하여 3차원적 적층으로 고밀도 집적 소자 적용이 가능한 것이 특징이다.
2. 소자 구조
2-1. 전하 제어 특성을 가진 박막 및 입자 층과 유기물 및 고분자 소재로 구성된 메모리 소자 (그림. 1)와 이들 소자들이 절연 막을 통한 전기적 분리를 통하여 적층된 다층 소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
2-2. 하나의 공동 전극을 중심으로 양면에 전하 제어 특성을 가진 박막 및 입자 층과 유기물 및 고분자로 구성된 비휘발성 메모리 소자 (그림. 2)및 이들 소자들이 절연 막을 통한 전기적 분리를 통하여 적층된 다층 소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
2-3. 유기물 및 고분자에 전하 제어 특성을 가진 미세 입자가 분산된 메모리 소자(그림. 3)와 이들 소자들이 절연 막을 통한 전기적 분리를 통하여 적층된 다층 소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
2-4. 하나의 공동 전극을 중심으로 양면에 유기물 및 고분자에 전하 제어 특성을 가진 입자가 분산된 메모리 소자(그림. 4)가 적층으로 구성되는 메모리 소자 및 이들 소자들이 절연 막을 통한 전기적 분리를 통하여 적층된 다층 소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
2-5. 유기물 및 고분자가 전하 제어 기능을 가진 층 또는 입자들을 내부에 포함한 형태로 구성된 2개 이상의 단위 소자가 공동 전극을 이용하여 다층 소자로 적층된 (그림. 5) 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자로 공동 전극을 형성하기 위하여 비아(Via)을 이용할 수 있으며, 또한 각각의 단위 소자들이 절연막으로 분리되고 비아를 거쳐 공동전극을 연결하는 방법도 가능하다. 공동 전극에 구성된 적층 소자들의 구성이 반복적으로 적층되어 구성되는 것도 가능하다.
3. 소자 구동 및 동작 특성 (그림 6, 그림 7, 그림 8 참조)
아래 설명의 +와 - 기호는 상대적 값을 나타내는 것이므로 소자 특성에 따라 실제 운영은 기재된 부호의 역순으로도 가능하다. 또한 설명은 전압에 대한 전류를 검출하는 것으로 예를 사용하나 실제 운영에 있어서는 저항, 유전율, 등의 다양한 물리적 특성 신호를 사용할 수 있다.
3-1. 정보의 지우기와 쓰기 방법
본 발명의 단위 소자의 정보 기억 방법은 -10 ～ 0V사이의 전압에서 기억된 정보를 지우며 +1V에서 +10V사이에서 Vt를 이용하여 정보를 기억하는 방식을 특징으로 한다. 그림 9.에서 처럼 + 4V에서 Vt 가 존재하는 소자의 경우 -1V에서 정보를 지우고 +4V이상인 +5V로 전압을 인가하여 정보를 저장하면 소자는 전기적 특성이 그림의 위의 커브를 나타내므로 1V에서 큰 전류값을 읽을 수 있으므로 정보가 기억되었다 또는 On 상태로 표현할 수 있으며 이러한 방식으로 정보를 저장하는 것이 본 발명의 특징이다.
또한, 멀티 비트 구동 단위 소자는 2가지의 방법으로 구동 될 수 있으며 그림 7의 경우 Vt, 이상의 값으로 정보를 저장 한 후 Vr1과 Vr2를 인가하여 Ioff, Ion1, Ion2,의 전류값을 감지하는 방식을 체택한다. 그림 8의 경우, Vt1값 이상으로 전압을 인가하며 이때 소자는 그림의 중간의 커브로 전기적 특성이 변화되어 정보의 읽기에서 Ion1값을 나타내므로 정보가 기억된다. Ion2 값을 저장하기 위해서는 Vt1 전압을 지나 지속적인 진행으로 Vt2 값 이상으로 전압을 올려줘야 하며, 이 경우 Vt1 은 +1V에서 +6V 사이 값을 가지며, Vt2 는 3V ～ 10V전압 값을 가지는 것을 특징으로 한다.
3-2. 정보 읽기 방법
소자가 높은 전류 값 상태인 On 상태와 낮은 전류 값인 Off 상태의 정보를 읽어내는 방법은 기억이 저장된 소자에 +0.5V에서 +7V사이의 값을 인가하여, 이때 발생하는 전류 값(Ion 또는 Ioff)을 감지함으로써 정보를 읽는 것을 특징으로 한다.
만약, 멀티비트 소자의 경우 감지되는 값은 Ioff, Ion1, Ion2 등으로 구분되어 감지되는 것을 특징으로 한다. 실제 본 발명의 실험에서는 1V ～ 5V사이의 값을 읽는 것이 적당하다.
3-3. 단위 소자의 다중 적층에서의 정보의 운영 방법
각 단위 소자에 단일 비트 소자는 저장된 정보가 Ioff, 과 Ion 신호를 검출하며 멀티 비트 소자는 Ioff, Ion1, Ion2 등의 신호로 검출 될 수 있다. 이들 소자가 동일 소자 공간 상에 3차원적으로 적층되어 있고, 적층에서 인접한 전극을 개별로 각각 또는 공동 전극을 사용하여 운영할 경우 단위 소자의 각각의 값을 취합하여 멀티 비트를 운영할 수 있으며 3개층 이상의 소자가 적층되어 운영될 경우 기억 용량의 집적도가 단위 소자의 비트 수에 단위 소자 적층수의 승수로 나타나므로 획기적인 용량 집적을 이룰 수 있는 장점이 있다. 그림 11은 그림 6의 특성을 나타내는 2바이트 소자들이 3층으로 구성(그림 5)된 경우 멀티 비트 운영시 각 바이트에 따른 소자 상태를 나타낸 것으로 I/V(1)은 78에, I/V(2)는 79에, I/V(3)은 80에 행당한다. 즉 기존의 소자들이 2바이트 운영에 필요한 면적으로 8바이트를 저장할 수 있는 장점이 있으며 이들의 다층 구성은 고밀도 소자 구현을 이룩할 수 있다.
그림 12는 그림 7과 그림 8의 특성을 나타내는 3바이트 소자들이 3층으로 구성(그림 5)된 경우 멀티 비트 운영시 각 바이트에 따른 소자 상태를 나타낸 것으로 I/V(1)은 78에, I/V(2)는 79에, I/V(3)은 80에 행당한다. 즉 기존의 소자들이 2바이트 운영에 필요한 면적으로 27바이트를 저장할 수 있는 장점이 있으며 이들의 다층 구성은 저장 밀도 개선에 획기적 기회를 제공한다.
4. 소자 적용 소재
본 발명은 유기물 및 고분자 소재를 기지로 하는 비휘발성 메모리 소자로 이에 적용되는 소재는 유기물 및 고분자 소재, 터널링 및 전하 트랩이 발생되는 소재, 전극 및 저극과 소자의 계면 보호를 위한 소재로 나눌 수 있다.
4-1. 전극 및 소자 계면 처리
본 발명에 사용되는 전극 소재로는 금속(Al, Cu, Ag, Au, Hf, 등), 금속산화물(Al2O3, Cu2O, Ag2O, HfO3, WO3, Mo xOy, V2O5, ZnO, Bi2O3, Fe2O 3, Cr2O3 등), 전도성 고분자 [폴리티오펜, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리(3,4-디옥시에틸렌시오펜), 폴리페닐렌설파이드, 폴리페닐렌비닐렌, 유기전도성분자소재] 등이 주성분으로 구성된다.
또한, 소자의 유기물 및 고분자 층과 전극인 무기물 층과의 계면 접합성과 정합성을 높이기 위한 층으로 삽입 물질은 아래의 화학식 1을 기본으로 한 그 유도체와 화합물들이다
[화학식 1]
4-2. 비휘발성 메모리 소자용 유기물 및 고분자 소재
본 발명에서 소자에 적용되는 유기물과 고분자 소재는 유전체이거나 외부전압 인가에 의해 전하 이동이 용이한 소재, 산화 환원 상태에 따른 전기적 특성 변화가 나타내는 소재로 구분된다. 이러한 특징을 소자에서 구현을 위해서는 이상의 특성을 보유한 고분자 소재와 유기물 소재를 각기 단독 혹은 이종으로 적용할 수 있으며, 또한 고분자에 유기물을 결합하여 특성을 보강하여 적용하는 것도 가능하다.
4-2-1. 유기 소재
4-2-1-1. 높은 유전율을 가지는 소재
포피린 및 그 유도체
[화학식 2]
상기 화학식에서 K1, K2, K3, K4는 각각 독립적으로 N, S, O, Se, Te 로 구성되며 동일하거나 달라도 좋다. 중심원자 M은 H이거나 금속으로서 Zn, Mg, Cd, Hg, Cu, Ag, Au, Ni, Pd, Pt, Co, Rh, Ir, Mn, B, Al, Pb, Ga, Sn으로 이루어지며 S1, S2, S3 는 동일하거나 달라도 좋으며 아릴, 페닐, 시클로알킬, 알킬, 할로겐, 알콕시, 히드록시, 알킬티오, 퍼플로오로알킬, 퍼플루오로아릴, 피리딜, 시아노, 티오시아나토, 니트로, 아미노, 알킬아미노, 아실, 술폭시, 술포닐, 이미도, 아미도, 카바모일, 메시틸, C6F5, 2,4,6-트리메톡시페닐, 노말펜틸 등의 화합물을 나타낸다. 또한 L-X는 S1, S2, S3 과 동일하여도 좋고 L은 링커로서 없거나 알킬렌, 아릴렌이며 X는 -SH, -SCO-R 으로서 R은 알킬, 아민, 알킬아민 등이다. 더 구체적으로 L-X는 4-(2-(4-머캡토페닐)에티닐)페닐, 4-머캡토메틸페닐, 4-히드로셀레노페닐, 4-(2-(4-히드로셀레노페닐)에티닐)페닐, 4-히드로텔루로페닐, 4-(2-(4-히드로텔루로페닐)에틸)페닐, 3-머캡토페닐, 3-머캡토메틸페닐, 3-(2-(4-머캡토페닐)에티닐)페닐, 3-(2-(3-머캡토메틸페닐)에티닐)페닐, 3-히드로셀레노페닐, 3-히드로셀레노페틸페닐, 3-(2-(4-히드로셀레노페닐)에티닐)페닐, 3-(2-(3-히드로셀레노페닐)에티닐)페닐, 3-히드로텔루로페닐, 3-히드로텔루로메틸페닐, 3-(2-(4-히드로텔루로페닐)에티닐)페닐, 3-(2-(3-히드로텔루로페닐)에티닐)페닐 등 의 화합물을 포함한다.
[화학식 3]
상기 화학식에서 K1, K2, K3, K4는 각각 독립적으로 N, S, O, Se, Te 로 구성되며 동일하거나 달라도 좋다. 중심원자 M은 H이거나 금속으로서 Zn, Mg, Cd, Hg, Cu, Ag, Au, Ni, Pd, Pt, Co, Rh, Ir, Mn, B, Al, Pb, Ga, Sn으로 이루어지며 L1-X1, L2-X2, L3-X3, L4-X4는 없거나 있어도 되고 L1～L4은 링커로서 없거나 알킬렌, 아릴렌이며 X는 -SH, -SCO-R 으로서 R은 알킬, 아민, 알킬아민 등이다. 독립적으로 4-(2-(4-머캡토페닐)에티닐)페닐, 4-머캡토메틸페닐, 4-히드로셀레노페닐, 4-(2-(4-히드로셀레노페닐)에티닐)페닐, 4-히드로텔루로페닐, 4-(2-(4-히드로텔루로페닐)에틸)페닐, 3-머캡토페닐, 3-머캡토메틸페닐, 3-(2-(4-머캡토페닐)에티닐)페닐, 3-(2-(3-머캡토메틸페닐)에티닐)페닐, 3-히드로셀레노페닐, 3-히드로셀레노페틸페닐, 3-(2-(4-히드로셀레노페닐)에티닐)페닐, 3-(2-(3-히드로셀레노페닐)에티닐)페닐, 3-히드로텔루로페닐, 3-히드로텔루로메틸페닐, 3-(2-(4-히드로텔루로페닐)에티닐)페닐, 3-(2-(3-히드로텔루로페닐)에티닐)페닐 등 의 화합물을 포함한다. 또한 X1, X2, X3, X4는 하기 화학식 3과 같은 페로센 및 페로센 유도체로서 중심금속 M' 은 Fe, Ru, Os, Co, Ni, Ti, Nb, Mn, Re, V, Cr, W 를 포함하고 R, R'은 독립적으로 동일하거나 달라도 좋고 아릴, 페닐, 시클로알킬, 알킬, 할로겐, 알콕시, 히드록시, 알킬티오, 퍼플루오로알킬, 퍼플루오로아릴, 피리딜, 시아노, 티오시아나토, 니트로, 아미노, 알킬아미노, 아실, 술폭시, 술포닐, 이미도, 아미도, 카바모일 등을 포함한다.
[화학식 4]
[화학식 5]
상기 화학식에서 K1～K12는 각각 독립적으로 N, S, O, Se, Te 로 구성되며 동일하거나 달라도 좋다. 중심원자 M1, M2, M3은 H이거나 금속으로서 Zn, Mg, Cd, Hg, Cu, Ag, Au, Ni, Pd, Pt, Co, Rh, Ir, Mn, B, Al, Pb, Ga, Sn으로 이루어지며 J1, J2는 알킬렌, 아릴렌 등의 링커이다. S1, S2, S3는 동일하거나 달라도 좋으며 아릴, 페닐, 시클로알킬, 알킬, 할로겐, 알콕시, 히드록시, 알킬티오, 퍼플로오로알킬, 퍼플루오로아릴, 피리딜, 시아노, 티오시아나토, 니트로, 아미노, 알킬아미노, 아실, 술폭시, 술포닐, 이미도, 아미도, 카바모일, 메시틸, C6F5, 2,4,6-트리메톡시페닐, 노말펜틸 등의 화합물을 나타낸다.
L1-X1, L2-X2, L3-X3 는 S1, S2, S3 과 동일하여도 좋고 L1, L2, L3은 링커로서 없거나 알킬렌, 아릴렌이며 X1, X2, X3는 -SH, -SCO-R 으로서 R은 알킬, 아민, 알킬아민 등이다. 더 구체적으로 L1-X1, L2-X2, L3-X 3 는 4-(2-(4-머캡토페닐)에티닐)페닐, 4-머캡토메틸페닐, 4-히드로셀레노페닐, 4-(2-(4-히드로셀레노페닐)에티닐)페닐, 4-히드로텔루로페닐, 4-(2-(4-히드로텔루로페닐)에틸)페닐, 3-머캡토페닐, 3-머캡토메틸페닐, 3-(2-(4-머캡토페닐)에티닐)페닐, 3-(2-(3-머캡토메틸페닐)에티닐)페닐, 3-히드로셀레노페닐, 3-히드로셀레노페틸페닐, 3-(2-(4-히드로셀레노페닐)에티닐)페닐, 3-(2-(3-히드로셀레노페닐)에티닐)페닐, 3-히드로텔루로페닐, 3-히드로텔루로메틸페닐, 3-(2-(4-히드로텔루로페닐)에티닐)페닐, 3-(2-(3-히드로텔루로페닐)에티닐)페닐 등 의 화합물을 포함한다. E1, E2는 말단 치환기로서 아릴, 페닐, 시클로알킬, 알킬, 할로겐, 알콕시, 히드록시, 알킬티오, 퍼플루오로알킬, 퍼플루오로아릴, 피리딜, 시아노, 티오시아나토, 니트로, 아미노, 알킬아미노, 아실, 술폭실, 술포닐, 이미도, 아미노, 카바모일 등을 나타낸다.
[화학식 6]
상기 화학식에서 K1～K12는 각각 독립적으로 N, S, O로 구성되며 동일하거나 달라도 좋다. 중심원자 M1, M2은 금속으로서 Fe, Ru, Os, Co, Ni, Ti, Nb, Mn, Re, V, Cr, W으로 이루어지며 S1～S12는 독립적으로 동일하거나 달라도 좋으며 아릴, 페닐, 시클로알킬, 알킬, 할로겐, 알콕시, 히드록시, 알킬티오, 퍼플로오로알킬, 퍼플루오로아릴, 피리딜, 시아노, 티오시아나토, 니트로, 아미노, 알킬아미노, 아실, 술폭시, 술포닐, 이미도, 아미도, 카바모일, 메시틸, C6F5, 2,4,6-트리메톡시페닐, 노말펜틸 등의 화합물을 나타낸다.
페로센 및 그의 유도체
[화학식 7]
중심금속 M은 Fe, Ru, Os, Co, Ni, Ti, Nb, Mn, Re, V, Cr, W 를 포함하고 R, R' 은 독립적으로 동일하거나 달라도 좋고 아릴, 페닐, 시클로알킬, 알킬, 할로겐, 알콕시, 히드록시, 알킬티오, 퍼플루오로알킬, 퍼플루오로아릴, 피리딜, 시아노, 티오시아나토, 니트로, 아미노, 알킬아미노, 아실, 술폭시, 술포닐, 이미도, 아미도, 카바모일, 플러렌 등을 포함한다.
바이올로젠 및 그의 유도체
[화학식 8]
상기 화학식에서 R, R'는 동일하거나 달라도 좋고 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환기를 보유하고 있어도 되는 알킬기를 표시한다. 또한, 치환기를 보유하여도 좋은 알킬렌기, 아릴렌기, 알콕시기, 아마이드기, 에스테르기, 시아노기, 히드록시기, 카르복실산, 알데히드기, 이민기, 아민기, 플러렌을 포함한다. Z는 -(CH2)n- 를 나타낸다
페로센 및 그의 유도체를 포함하는 덴드리머
[화학식 9]
상기 화학식에서 R은 치환기를 보유하고 있어도 좋은 우레탄기, 아미드기, 에스테르기를 포함하며 R', R''은 동일하거나 달라도 좋고 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환기를 보유하고 있어도 되는 알킬기를 표시한다. 또한, 치환기를 보유하여도 좋은 알킬렌기, 아릴렌기, 알콕시기, 아마이드기, 에스테르기, 시아노기, 히드록시기, 카르복실산, 알데히드기, 이민기, 아민기, 플러렌을 포함한다. Z 및 Z'은 동일하거나 달라도 좋고 단결합 및 알킬렌을 나타낸다.
각기 다른 물질을 포함하는 랜덤 공중합체
[화학식 10]
상기 화학식에서 R1, R2, R3는 독립적으로 동일하거나 달라도 좋고 메틸을 나타내며 W1, W2, W3는 고분자 주쇄의 곁가지 그룹으로서 -COO-, -OCO- -CONH-, -Ph-O-, -(CH2)n-O-, 등을 포함하고 l, m, n은 분자량이 5,000～300,000을 충족하는 임의의 정수이다. L1, L2, L3는 링커로서 없거나, 알킬렌, 아릴렌 등이며 Re1, Re2, Re3 는 산화/환원이 가능한 콤플렉스 화합물로서 없거나 독립적으로 동일하거나 달라도 좋고 상기 언급한 화학식 22의 포피린 및 그 유도체, 페로센 및 그 유도체, 바이올로젠 및 그 유도체를 포함한다.
4-2-1-2. 높은 유전율을 가지는 소재
[화학식 11]
그 외에도 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노] 비페닐 (NPB), 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]-p- 터페닐, 4,4'-비스[N-(2-나프틸)-N-페닐아미노] 비페닐, 1,5-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노] 나프탈렌, 4,4'-비스[N-(1-피레닐)-N-페닐아미노] 비페닐, 4,4'-비스[N-(1-페릴레닐)-N-페닐아미노] 비페닐, 2,6-비스(디-p-톨릴아미노) 나프탈렌, 2,6-비스[디-(1-나프틸)아미노]나프탈렌, 1,1-비스(4-디-톨릴아미노페닐)사이클로헥산, 1,1-비스(4-디-톨릴아미노페닐)-4-페닐사이클로헥산, 4,4'-비스(디페닐아미노)쿼드리페닐, 비스(4-디페닐아미노-2-메틸페닐)-페닐메탄, N,N,N-트리(p-톨릴) 아민, 4-(디-p-톨릴아미노)-4'-[4(디-p-톨릴아미노)-스티릴]스틸벤젠, N,N,N',N'-테트라-p-톨릴-4,4'-디아미노비페닐, N,N,N',N'-테트라페닐-4,4'-디아미노비페닐, N,N,N',N'-테트라-1-나프틸-4,4'-디아미노비페닐, N,N,N',N'-테트라-2-나프틸-4,4'-디아미노비페닐, N-페닐카르바졸, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-(2-나프틸)아미노]비페닐, 4,4'-비스[N-(3-아세나프테닐)-N-페닐아미노]비페닐, 4,4'-비스[N-(9-안트릴)-N-페닐아미노]비페닐, 4,4'-비스[N-(1-안트릴)-N-페닐아미노]-p-터페닐, 4,4'-비스[N-(2-펜안트릴)-N-페닐아미노]비페닐, 4,4'-비스[N-(2-피레닐)-N-페닐아미노] 비페닐, 4,4'-비스[N-(2-나프타세닐)-N-페닐아미노] 비페닐, 4,4'-비스[N-(2-페릴레닐)-N-페닐아미노] 비페닐, 4,4'-비스[N-(2-코로네닐)-N-페닐아미노] 비페닐, 2,6-비스[N-(1-나프틸)-N-(2-나프틸)아미노]나프탈렌, 4,4'-비스{N-페닐-N-[4-(1-나프틸)-페닐]아미노}비페닐, 비스(4-디메틸아미노-2-메틸페닐)-페닐메탄, N,N,N',N'-테트라-2-나프틸-4,4"-디아미노-p-터페닐 등이 있으며, 상기 화합물에 국한하지는 아니한다.
4-2-1-3. 고유전 극성소재
이미다졸 계
[화학식 12]
상기식 중, R1 및 R2 는 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소 원자, 시아노기, 히드록실기, 알킬기, 알콕시기를 나타내거나, R1 및 R2 가 함께 -O-CH2-O-,-O-CH2CH2-O- 또는 -CH2CH2CH2-를 나타내고;
A 는 하나 이상의 -O-, -S-, -SO2- 및 -NR3- (여기서, R3 는 수소 원자, 알킬기를 나타낸다) 가 개입될 수 있는 알킬렌 또는 알케닐렌기를 나타내며;
상기 기들이 가질 수 있는 치환기는 히드록실기, 니트로기, 시아노기, 알킬기, 알콕시기 (두 개의 인접한 기가 아세탈 결합을 형성하는 경우 포함, 즉 한 쌍의 두 개 알콕시기의 알킬 부분이 연결되어 고리를 형성하는 경우 포함), 알킬티오기, 알킬술포닐기, 아실기, 아실아미노기, 페닐기, 옥소기로 치환될 수 있는 페녹시기로부터 선택되고; 하나 이상의 상기 치환기는 각각 독립적으로 알킬렌 또는 알케닐렌기의 임의의 위치에 결합될 수 있으며, E 는 -COOR3, -SO3R3, -CONHR3, -SO2NHR3, 테트라졸-5-일기, 5-옥소-1,2,4-옥사디아졸-3-일기 또는 5-옥소-1,2,4-티아디아졸-3-일기 (여기서, R3 은 상기에 정의된 바와 같다)를 나타내고,
G 는 하나 이상의 -O-, -S-, -SO2- 및 -NR3- (여기서, R3 은 상기에 정의된 바와 같다. 상기 원자들 또는 원자기가 존재하는 경우, 이들은 벤즈이미다졸 고리에 직접 결합되지 않는다) 가 개입될 수 있는, 알킬렌기를 나타내며, 상기 알킬렌기들이 가질 수 있는 치환기는 히드록실기, 니트로기, 시아노기, 알킬기, 알콕시기, 페닐기, 및 옥소기로부터 선택되고, M은 단일 결합 또는 -S(O)m- (여기서, m 은 0-2 의 정수이다) 을 나타내고, J 는 그 고리 상에 산소 원자, 질소 원자 및 황 원자로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는, 헤테로시클릭기를 나타내며, 단 이미다졸 고리는 제외되고; 상기 방향족 헤테로시클릭기가 가질 수 있는 치환기는 히드록실기, 니트로기, 시아노기, 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기, 알킬술포닐기, 아실기, 아실아미노기, 치환 또는 비치환 아닐리드기, 페닐기, 옥소기, COOR3기로 치환될 수 있는 페녹시기로부터 선택되고; 하나 이상의 상기 치환기들은 고리 상의 임의 위치에서 치환될 수 있다.
상기 화학식 11 로 나타내는 화합물에서의 치환기는 하기에 나타내는 바와 같다.
E 는 -COOR3, -SO3R3, -CONHR3, -SO2NHR3, 테트라졸-5-일, 5-옥소-1,2,4-옥사디아졸-3-일 또는 5-옥소-1,2,4-티아디아졸-3-일기 (여기서, R3은 수소 원자 또는 1-6 개 탄소수의 선형 또는 분지형 알킬기를 나타낸다)를 나타낸다.
R3 의 예에는 수소 원자, 메틸기, 에틸기, n- 또는 i-프로필기 및 n-, i-, s- 또는 t-부틸기가 포함된다.
G 는 하나 이상의 -O-, -S-, -SO2- 및 -NR3- 가 개입될 수 있는 1-6개 탄소수의 치환 또는 비치환, 선형 또는 분지형 알킬렌기를 나타낸다. 여기서, R3 은 상기에 정의된 바와 같다. 또한, 상기 헤테로 원자들 또는 원자기를 포함하는 경우, 이들은 벤즈이미다졸 고리에 직접 않는다. 알킬렌기가 가질 수 있는 치환기는 히드록실기, 니트로기, 시아노기, 1-6개 탄소수의 선형 또는 분지형 알킬기, 1-6개 탄소수의 선형 또는 분지형 알콕시기 (두 개의 인접한 기가 아세탈 결합을 형성하는 경우 포함), 페닐기 및 옥소기로부터 선택된다. G 의 구체적 예에는 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CO-, -CH2CH2O-, -CH2CONH-, -CO-, -SO2-, -CH2SO2-, -CH2S- 및 -CH2CH2 S- 가 포함된다. M 은 단일 결합 또는 -S(O)m- (여기서, m은 0-2 의 정수를 나타낸다)을 나타낸다. J 는 그 고리 상에 산소 원자, 질소 원자 및 황 원자로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는, 4-10개 탄소수의 치환 또는 비치환 헤테로시클릭기를 나타낸다. 그러나, 이미다졸 고리는 제외된다. 또한, J 는 화학적으로 합성될 수 있는 것으로 제한된다.
그 고리 상에 산소 원자, 질소 원자 및 황 원자로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는, 4-10 개 탄소수의 비치환 헤테로시클릭기의 구체적 예에는 피리딜기, 푸릴기, 티에닐기, 티아졸릴기, 피리미디닐기, 옥사졸릴기, 이속사졸릴기, 벤조푸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 퀴녹살리닐기, 벤족사디아졸릴기, 벤조티아지아졸릴기, 인돌릴기, 벤조티아졸릴기, 벤조티에닐기 및 벤조이속사졸릴기가 포함된다.
방향족 헤테로시클릭기가 가질 수 있는 치환기는 히드록실기, 니트로기, 시아노기, 1-6개 탄소수의 선형 또는 분지형 알킬기, 1-6개 탄소수의 선형 또는 분지형 알콕시기 (두 개의 인접한 기가 아세탈 결합을 형성하는 경우 포함), 1-6개 탄소수의 선형 또는 분지형 알킬티오기, 1-6개 탄소수의 선형 또는 분지형 알킬술포닐기, 1-6개 탄소수의 선형 또는 분지형 아실기, 1-6개 탄소수의 선형 또는 분지형 아실아미노기, 치환 또는 비치환 아닐리드기, 및 페닐기로부터 선택된다. 하나 이상의 상기 치환기는 각각 독립적으로 고리의 임의 위치에 결합될 수 있다.
X는 -CH= 기 또는 질소 원자를 나타낸다.
[화학식 13]
상기 화학식에서,
R1 은 수소, 1-4C-알킬, 3-7C-시클로알킬, 3-7C-시클로알킬-1-4C-알킬, 1-4C-알콕시, 1-4C-알콕시-1-4C-알킬, 1-4C-알콕시카르보닐, 2-4C-알케닐, 2-4C-알키닐, 또는 히드록시-1-4C-알킬이고,
R2 는 수소, 1-4C-알킬, 3-7C-시클로알킬, 3-7C-시클로알킬-1-4C-알킬, 1-4C-알콕시카르보닐, 히드록시-1-4C-알킬, 2-4C-알케닐, 2-4C-알키닐, 또는 시아노메틸이며,
R3 는 히드록시-1-4C-알킬, 1-4C-알콕시-1-4C-알킬, 1-4C-알콕시-1-4C-알콕시-1-4C-알킬, 1-4C-알콕시카르보닐, 또는 라디칼 -CO-NR31R32이고, (여기서, R31 은 수소, 1-7C-알킬, 히드록시-1-4C-알킬 또는 1-4C-알콕시-1-4C-알킬이고 R32 는 수소, 1-7C-알킬, 히드록시-1-4C-알킬 또는 1-4C-알콕시-1-4C-알킬이거나 또는 R31 및 R32는 함께 그리고 이들이 결합하고 있는 질소 원자를 포함하여 피롤리디노, 피페리디노 또는 모르폴리노 라디칼을 형성함)
Arom은 페닐, 나프틸, 피롤일, 피라졸일, 이미다졸일, 1,2,3-트리아졸일, 인돌일, 벤즈이미다졸일, 푸라닐(푸릴), 벤조푸라닐(벤조푸릴), 티오페닐(티에닐), 벤조티오페닐(벤조티에닐), 티아졸일, 이속사졸일, 피리디닐, 피리미디닐, 퀴놀리닐 및 이소퀴놀리닐에서 선택된 R4-, R5-, R6- 및 R7-치환된 단일환식 또는 이환식 방향족 라디칼이며,
(여기서, R4 는 수소, 1-4C-알킬, 히드록시-1-4C-알킬, 1-4C-알콕시, 2-4C-알케닐옥시, 1-4C-알킬카르보닐, 카르복시, 1-4C-알콕시카르보닐, 카르복시-1-4C-알킬, 1-4C-알콕시카르보닐-1-4C-알킬, 히드록시, 아릴, 아릴-1-4C-알킬, 아릴옥시, 아릴-1-4C-알콕시, 트리플루오로메틸, 니트로, 아미노, 모노- 또는 디-1-4C-알킬아미노, 1-4C-알킬카르보닐아미노, 1-4C-알콕시카르보닐아미노, 1-4C-알콕시-1-4C-알콕시카르보닐아미노 또는 설포닐이고,
R5는 수소, 1-4C-알킬, 1-4C-알콕시, 1-4C-알콕시카르보닐, 또는 히드록실이며, R6는 수소, 1-4C-알킬 , R7은 수소, 1-4C-알킬 이며, 이때, 아릴은 페닐이거나 또는 1-4C-알킬, 1-4C-알콕시, 카르복시, 1-4C-알콕시카르보닐, 니트로, 히드록시 및 시아노로 이루어지는 군에서 선택된 1, 2 또는 3의 동일하거나 상이한 치환기를 갖는 치환된 페닐임)X는 O(산소) 또는 NH이다.]
1-4C-알킬은 1∼4의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지된 알킬 라디칼이다.
언급할 수 있는 예에는 부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 프로필, 이소프로필, 에틸 및 메틸 라디칼이 있다.
3-7C-시클로알킬은 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실 및 시클로헵틸을 나타낸다. 3-7C-시클로알킬-1-4C-알킬은 상기한 3-7C-시클로알킬 라디칼 중 하나로 치환된 상기한 1-4C-알킬 라디칼 중 하나를 나타낸다. 언급할 수 있는 예는 시클로프로필메틸, 시클로헥실메틸 및 시클로헥실에틸 라디칼이다.
1-4C-알콕시는 산소 원자 외에 1∼4개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지된 알킬 라디칼을 포함한다. 언급할 수 있는 예는 부톡시, 이소부톡시, sec-부톡시, tert-부톡시, 프로폭시, 이소프로폭시이다.
1-4C-알콕시-1-4C-알킬은 상기한 1-4C-알콕시 라디칼 중 하나로 치환되는 상기한 1-4C-알킬 라디칼 중 하나를 나타낸다. 언급할 수 있는 예는 메톡시메틸, 메톡시에틸 및 부톡시에틸 라디칼이다.
1-4C-알콕시카르보닐(-CO-1-4C-알콕시)는 상기한 1-4C-알콕시 라디칼 중 하나가 결합된 카르보닐기이다. 언급할 수 있는 예는 메톡시카르보닐(CH3O-C(O)-) 및 에톡시카르보닐(CH3CH2O-C(O)-) 라디칼이다.
2-4C-알케닐은 2∼4개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지된 알케닐 라디칼을 나타낸다. 언급할 수 있는 예는 2-부테닐, 3-부테닐, 1-프로페닐 및 2-프로페닐(알릴) 라디칼이다.
2-4C-알키닐은 2∼4개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지된 알키닐 라디칼을 나타낸다. 언급할 수 있는 예는 2-부티닐, 3-부티닐 및 바람직하게는 1-프로피닐(프로파길) 라디칼이다.
히드록시-1-4C-알킬은 히드록시기로 치환되는 상기한 1-4C-알킬 라디칼을 나타낸다. 언급할 수 있는 예는 히드록시메틸, 2-히드록시에틸 및 3-히드록시프로필 라디칼이다.
1-7C-알킬은 1∼7 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지된 알킬 라디칼을 나타낸다. 언급할 수 있는 예는 헵틸, 이소헵틸-(5-메틸헥실), 헥실, 이소헥실-(4-메틸펜틸), 네오헥실-(3,3-디메틸부틸), 펜틸, 이소펜틸-(3-메틸부틸), 네오펜틸-(2,2-디메틸프로필), 부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 프로필, 이소프로필, 에틸 및 메틸 라디칼이다.
1-4C-알킬카르보닐은 카르보닐기 외에 상기한 1-4C-알킬 라디칼 중 하나를 포함한다. 언급할 수 있는 예는 아세틸 라디칼이다.
카르복시-1-4C-알킬은 예를 들어, 카르복시메틸 (-CH2COOH) 또는 카르복시에틸 (-CH2CH2COOH) 라디칼을 나타낸다.
1-4C-알콕시카르보닐-1-4C-알킬은 상기한 1-4C-알콕시카르보닐 라디칼 중 하나로 치환된 상기한 1-4C-알킬 라디칼 중 하나를 나타낸다. 언급할 수 있는 예는 에톡시카르보닐메틸 (CH3CH2OC(O)CH2-) 라디칼이다.
디-1-4C-알킬아미노는 2의 동일하거나 상이한 상기한 1-4C-알킬 라디칼에 의하여 치환된 아미노 라디칼을 나타낸다. 언급할 수 있는 예는 디메틸아미노, 디에틸아미노 및 디이소프로필아미노 라디칼이다.
1-4C-알콕시카르보닐아미노는 상기한 1-4C-알콕시카르보닐 라디칼 중 하나에 의하여 치환된 아미노 라디칼을 나타낸다. 언급할 수 있는 예는 에톡시카르보닐아미노 및 메톡시카르보닐아미노 라디칼이다.
1-4C-알콕시-1-4C-알콕시카르보닐은 상기한 1-4C-알콕시-1-4C-알콕시 라디칼 중 하나가 결합되어 있는 카르보닐기를 나타낸다. 언급할 수 있는 예는 2-(메톡시)-에톡시카르보닐(CH3-O-CH2CH2-O-CO-) 및 2-(에톡시)에톡시카르보닐 (CH3CH2-O-CH2CH2-0-CO-) 라디칼이다.
1-4C-알콕시-1-4C-알콕시카르보닐아미노는 상기한 1-4C-알콕시-1-4C-알콕시카르보닐 라디칼 중 하나에 의하여 치환된 아미노 라디칼을 나타낸다. 언급할 수 있는 예는 2-(메톡시)에톡시카르보닐아미노 및 2-(에톡시)에톡시카르보닐아미노 라디칼이다.
2-4C-알케닐옥시는 산소 외에 2-4C-알케닐 라디칼을 포함하는 라디칼을 나타낸다. 언급할 수 있는 예는 알릴옥시 라디칼이다.
아릴-1-4C-알킬은 아릴-치환된 1-4C-알킬 라디칼을 나타낸다. 언급할 수 있는 예는 벤질 라디칼이다.
아릴-1-4C-알콕시는 아릴-치환된 1-4C-알콕시 라디칼을 나타낸다. 언급할 수 있는 예는 벤질옥시 라디칼이다.
모노- 또는 디-1-4C-알킬아미노 라디칼은 질소 원자 외에 1 또는 2의 상기한 1-4C-알킬 라디칼을 포함한다. 디-1-4C-알킬아미노 및 특히 디메틸-, 디에틸- 또는 디이소프로필아미노가 선호된다.
1-4C-알킬카르보닐아미노는 1-4C-알킬카르보닐 라디칼이 결합되어 있는 아 미노 그룹을 나타낸다. 언급할 수 있는 예는 프로피오닐아미노(C3H7C(O)NH-) 및 아세틸아미노(아세트아미도, CH3C(O)NH-)라디칼이다.
[화학식 14]
상기 식에서, A는 페닐, 피리딘-2-일, 피리딘-3-일 또는 피페리딘-1-일이고; R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소, 저급 알킬, 사이클로알킬, 저급 알케닐, S-저급 알킬, 저급 알콕시, 페닐, 니트로, 벤질옥시, 하이드록시 및 아미노로 구성된 군에서 선택되거나, 또는 이들이 결합된 인접 위치의 탄소원자와 함께 -CH=CH-CH=CH-, -CH=CH-CH=N-, -(CH2)3-, -O-CH2-O-, -CH2-O-CH2- 및 -CH2CH2-O-로 구성된 군에서 선택된 기를 형성하고; R3은 수소, 저급 알킬, 사이클로알킬, 페닐, S-저급 알킬, 아미노, 저급 알킬-아미노, -NHC(O)-저급 알킬 및 하이드록시-저급 알킬로 구성된 군에서 선택되고; R4 및 R5는 서로 독립적으로 수소 또는 저급 알킬이거나, 또는 이들이 결합된 탄소원자와 함께 -(CH2)4-를 형성하고; R6 및 R6'는 서로 독립적으로 수소 또는 저급 알킬이고; X는 -N〈 또는 이고; Y는 =N-, -NH-, -N=CH- 또는 -CH=이고; Z는 -CR7=, -N=, -NR7-, -N=CR7-, =CH-N=C(R7)- 또는 =N-CH=CH-이고; R7은 수소, -CH2OH 또는 저급 알킬이고; n은 0, 1 또는 2이고; m은 0 또는 1이고; 점선은 결합일 수 있다.
화학식 1-3에서 이종환식 방향족기 는 하기 구조를 가질 수 있다:
[화학식 15]
상기 식에서,
R1은 나프틸, 안트라세닐, 또는 C1-6 알콕시, C1-6 알킬티오, C1-6 알킬, O-(CH2)m-Ph, S-(CH2)m-Ph,시아노, 페닐 및 CO2R(식 중, R은 수소 또는 C 1-6 알킬이고 m은 0 내지 3임)로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 치환체로 치환된 임의의 페닐이거나, 또는 R1은 시클릭 고리가 N,O 및 S로부터 독립적으로 선택된 3종 이하의 헤테로원자를 경우에 따라 함유하고 =O로 경우에 따라 치환된 5 내지 7원의 방향족 또는 비방향족 시클릭 고리로 융합된 페닐 또는 피리딜이고,
R2는 수소, C1-6 알킬, C1-6 알콕시, 페닐, C1-6 NH2, NH-C 1-6 알킬 또는 NH(CH2)n-Ph(식 중, n은 0 내지 3임)를 나타내고,
R3는 C1-6 알킬, -(CH2)p-CN, -(CH2)p-COOH, -(CH2)-CONHR4R5, -(CH2)pCOR4, -(CH2)q(OR6)2, -(CH2)pOR4, -(CH2 )q-CH=CH-CN, -(CH2)q-CH=CH-CO2H, -(CH2)p-CH=CH-CONHR4R5, -(CH2)pNHCOR7 또는 -(CH2) pNR8R9를 나타내고,
R4 및 R5는 독립적으로 수소 또는 C1-6 알킬이고, R6는 C1-6 알킬이고,.
R7은 C1-7 알킬, 또는 임의 치환된 아릴, 헤테로아릴, 아릴C1-6 알킬 또는 헤테로아릴 C1-6 알킬이고, R8 및 R9는 수소, C1-6 알킬, 아릴 및 아릴 C1-6 알킬로부터 독립적으로 선택되고, p는 0 내지 4이고, q는 1 내지 4이고, X1 및 X2 중 하나는 N이고 다른 하나는 NR10이고, R10은 수소, C1-6 알킬 또는 C3-7 시클로알킬이나, 다만 상기 화합물은 i) 2-[5-(2-메틸페닐)-2-프로필-1H-이미다졸-4-일]피리딘, ⅱ) 2-[2-(1,1-디메틸에틸)-5-(4-메톡시페닐)-1H-이미다졸-4-일]피리딘, ⅲ) 2-[2-(1,1-디메틸에틸)-5-페닐-1H-이미다졸-4-일]피리딘, ⅳ) 2-[5-(3,5-디클로로페닐)-2-메틸-1H-이미다졸-4-일]피리딘, ⅴ) 2-[5-(3,5-디메틸페닐)-2-메틸-1H-이미다졸-4-일]피리딘, ⅵ) 2-[5-(3,5-디메틸페닐)-2-에틸-1H-이미다졸-4-일]피리딘, ⅶ) 2-[5-(3,5-디메틸페닐)-2-아미노-1H-이미다졸-4-일]피리딘, ⅷ) 2-[5-(3,5-디메틸페닐)-2-이소프로필-1H-이미다졸-4-일]피리딘, ⅸ) 2-[5-(3,5-디메틸페닐)-2-프로필-1H-이미다졸-4-일]피리딘, ⅹ) 2-[5-(3,5-디메틸페닐)-2-카르복사미드-1H-이미다졸-4-일]피리딘은 아니다.
화학식 15의 점선으로 표시된 이중결합은 가능한 토토머 고리 형태를 나타내고, 이 이중결합은 비치환된 질소에 대한 것이다.
피라진 계
[화학식 16]
상기식에서,
R1은 페닐이고 R2는 -NH2이고 R3는 -NH2 또는 수소이고 R4는 -CXNRaRb, -CXNH-(CH2)y-NRaRb이며 여기에서 X는 =O 또는 =S이고 y는 0, 1 또는 2의 정수이며 Ra 및 Rb는 동일하거나 상이할 수도 있고, 수소 및 C1-4 알킬로부터 선택되거나, 또는 이들이 결합되어 있는 질소 원자와 함께 1 또는 2개의 질소 헤테로원자를 함유하는 포화 5- 또는 6-원 헤테로고리를 형성하며, 상기 헤테로고리는 하나 이상의 C1-4 알킬기로 더 치환될 수 있다.
피리미딘 계
[화학식 17]
(식 중, R1 은 C3-C7 알키닐이고 R2 및 R3 은 독립적으로는 수소, 또는 C1-C 4 알킬이고 R4 는 C3-C7 알키닐옥시; 히드록시, C1-C4 알킬 또는 C1-C4 알콕시로 임의 치환된 C3-C8 시클로알콕시; C3-C5 알킬로 치환된 에티닐; 또는 화학식 -A1R5 (식 중, A1 은 단일 결합, 산소, 황, 카르보닐,
또는 (식 중, R8 은 C1-C4 알킬이다) 이고; A1 이 단일 결합, 산소, 또는 황인 경우, R5 는 임의 치환 페닐 또는 임의 치환 C7-C9 아르알킬이거나; A1 이 카르보닐,
또는 (식 중, R8 은 C1-C4 알킬이다) 인 경우, R5 는 임의 치환 페닐이다) 의 기; 또는 화학식 -NR6R7 (식 중, R6 은 C1-C7 알킬, C2-C 4 (알콕시메틸), C3-C6 알케닐, C3-C7 알키닐, 시아노메틸, 임의 치환 페닐, 또는 임의 치환 C7-C9 알킬이고; R7 은 수소, C1-C7 알킬, C1-C 3 알킬, C2-C4 (알콕시메틸), C3-C6 알케닐, C3-C7 알키닐, 시아노메틸, 임의 치환 페닐, 또는 임의 치환 C7-C 9 알킬이다)의 기이고;
식 중, 임의 치환 페닐 및 임의 치환 C7-C9 아르알킬에서의 치환기는 히드록시, 시아노, 니트로, 페닐, 페녹시, C1-C4 알킬, C1-C4 알콕시, C1-C3 알킬티오, C3-C7 알키닐옥시, C2-C6 (알콕시알콕시), C2-C6 (알킬카르보닐), 및 C2-C6 (알킬카르보닐옥시) 로부터 선택되는 하나 이상의 것이다).
R2 또는 R3 으로 나타내는 C1-C4 알킬로는 메틸, 에틸, 프로필, 1-메틸에틸, 부틸, 1-메틸프로필, 2-메틸프로필, 및 1,1-디메틸에틸이 포함될 수 있다.
R4로 나타내는, 히드록시, C1-C4 알킬, 또는 C1-C4 알콕시이다.
R5 로 나타내는 C7-C9 아르알킬로는 벤질, 1-페닐에틸, 및 2-페닐에틸이 포함될 수 있고, 여기서 아르알킬기는 아릴 또는 알킬 부분 상에, 또는 양쪽 부분 상에 임의 치환될 수 있다.
R5 로 나타내는, 페닐 또는 C7-C9 아르알킬기 상의 치환기에 있어서, C1-C 4 알킬로는 메틸, 에틸, 프로필, 1-메틸에틸, 및 부틸이 포함될 수 있고; C1-C4 알콕시로는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 및 1-메틸에톡시가 포함될 수 있고; C1-C3 알킬티오로는 메틸티오 및 에틸티오가 포함될 수 있고; C1-C4 알킬티오로는 메틸티오가 포함될 수 있고; C3-C7 알키닐옥시로는 프로피닐옥시가 포함될 수 있고; C2-C 6 (알콕시알콕시) 로는 메톡시메톡시 및 에톡시메톡시가 포함될 수 있고; C2-C6(알킬카르보닐) 로는 아세틸 및 프로피오닐이 포함될 수 있고; C2-C6(알킬카르보닐옥시) 로는 아세톡시 및 이소부티릴옥시가 포함될 수 있다.
피라졸 계
[화학식 18]
식 중 R1은 C1～C6 알킬기를 R2는 C1～C6알킬기를 나타내고, X 는 수소 원자 또는 C1～C6 알킬기를 나타낸다.
상기의 화학식에서,
4-시아노아세틸피라졸은 상기 화학식 4로 나타내는 화합물이다. 화학식 4 중 R1 은 직쇄 또는 분기상의 C1～C6 알킬기를 나타낸다. 이 구체예로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 2-메틸부틸기, 1-메틸부틸기, n-헥실기, 이소헥실기, 3-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 1-메틸펜틸기, n-헵틸기, 이소헵틸기 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 메틸기, 에틸기이다.
R2 는 C1～C6 알킬기를 나타낸다. C1～C6 알킬기의 구체예로는 상기 R1 과 동일한 것을 들 수 있다.
X 는 수소 원자 또는 C1～C6 알킬기를 나타낸다. 또한 C1～C6 알킬기로는 예를 들어 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 2-메틸부틸기, 1-메틸부틸기, n-헥실기, 이소헥실기, 3-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 1-메틸펜틸기, n-헵틸기, 이소헵틸기 등을 들 수 있다.
구아닌 계
[화학식 19]
3-2-2 고분자 소재
3-2-2-1 고유전특성의 고분자 소재
내열성 고분자 유전체
[화학식 20]
R1∼R48은 각각 독립적으로 동일하거나 달라도 좋다. 그 구성으로는 1∼20개의 탄소를 갖는 노르말 알킬기, 이소프로필기, 이소부틸기, 히드록시기, 메톡시기, 에톡시기, 프로필옥시기, 부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기, 노닐옥시기, 데실옥시기, 운데실옥시기, 도데실옥시기, 트리데실옥시기, 테트라데실옥시기, 펜타데실옥시기, 헥사데실옥시기, 헵타데실옥시기, 옥타데실옥시기, 노나데실옥시기, 에이코실옥시기, 이소프로필옥시기, 이소부틸옥시기, 3-메톡시부톡시기, 페닐옥시기, 4-비닐페닐기, 시클로헥실옥시기, 4-페닐시클로헥실옥시기, 4-페닐옥시페닐기, 술폰산기, 티올기, 메틸술포닐기, 메틸술피닐기, N,N-디메틸아미노기, 에틸카바메이트기, 아미드기, 술포아미드기, 시아노기, 벤질기, 아세틸기, 메틸에스터기, 에틸에스터기, 카르복시산기가 있다. n은 10 ～500 까지의 정수이다.
R49∼R84는 각각 독립적으로 동일하거나 달라도 좋다. 그 구성으로는 하이드록시기, 페녹시기, 4-메틸옥시페녹시기, 4-부틸옥시페녹시기, 3,5-비스트리플루오로메틸페녹시기, 4-옥틸옥시페녹시기, 4-도데실옥시페녹시기, 페닐에티닐기, 시아노기, 메틸기, 메틸술포닐기, 아세틸기, 시옥시기, 메톡시, 에톡시기가 있다. n은 10 ～ 500 까지의 정수이다.
[화학식 21]
R1, R2는 각각 독립적으로 동일하게 달라도 좋다. 이소프로필기, 이소부틸기, 히드록시기, 메톡시기, 에톡시기, 프로필옥시기, 부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기, 노닐옥시기, 데실옥시기, 운데실옥시기, 도데실옥시기, 트리데실옥시기, 테트라데실옥시기, 펜타데실옥시기, 헥사데실옥시기, 헵타데실옥시기, 옥타데실옥시기, 노나데실옥시기, 에이코실옥시기, 이소프로필옥시기, 이소부틸옥시기, 3-메톡시부톡시기, 페닐옥시기, 4-비닐페닐기, 시클로헥실옥시기,, 시아노기, 벤질기, 아세틸기, 메틸에스터기, 에틸에스터기, 카르복시산기가 있다. n은 10 ～ 500 까지의 정수이다.
R3∼R6는 각각 독립적으로 동일하게 달라도 좋다. 하이드록시기, 페녹시기, 4-메틸옥시페녹시기, 4-부틸옥시페녹시기, 3,5-비스트리플루오로메틸페녹시기, 4-옥틸옥시페녹시기, 4-도데실옥시페녹시기, 페닐에티닐기, 시아노기, 메틸기, 메틸술포닐기, 아세틸기, 메톡시기가 있다.
[화학식 22]
R7∼R13는 각각 독립적으로 동일하게 달라도 좋다. 하이드록시기, 페녹시기, 4-메틸옥시페녹시기, 4-부틸옥시페녹시기, 3,5-비스트리플루오로메틸페녹시기, 4-옥틸옥시페녹시기, 4-도데실옥시페녹시기, 페닐에티닐기, 시아노기, 메틸기, 메틸술포닐기, 아세틸기, 메톡시기가 있다. n은 10 ～ 500 까지의 정수이다.
[화학식 23]
R은
R1는 각각 페닐, 피리딜이 될 수 있다.
뿐만 비닐 그룹이 치환된 옥사다졸을 모노머로 하여 폴리머를 만들 수 있다.
n은 10 ～ 500 까지의 정수이다.
그 밖의 고분자로는 폴리-2,5(6)-벤지옥사다졸, 폴리-2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-비벤족사다졸, 폴리-2,2'-(피리듈렌-3'',5'')-5,5'-비벤족사다졸, 폴리-2,2'-(퓨릴렌-2'',5'')-5,5'-비벤족사다졸,폴리-2,2'-(나프탈렌-1'',6'')-5,5'-비벤족사다졸, 폴리-2,2'-(비페닐렌-4'',4'')-5,5'-비벤족사다졸,폴리 -2,2'-아밀렌-5,5'-비벤족사다졸, 폴리-2,2'-옥타메틸렌-5,5'-비벤족사다졸, 폴리-2,6-(m-페닐렌)-디옥사다조벤젠, 폴리-2,2'-시클로헥세닐-5,5'-비벤족사다졸, 폴리-2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-디(벤족사다졸)-에테르, 폴리-2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-디(벤족사다졸)-술파이드,폴리 -2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-디(벤족사다졸)-술폰, 폴리-2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-디(벤족사다졸)-메탄, 폴리-2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-di(벤족사다졸)-프로판-2,2, 폴리-2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-di(벤족사다졸)-에틸렌-1,2이 있다. 상기 화합물에 국한하지는 아니한다. n은 100 ～ 1,000 까지의 정수이다.
[화학식 24]
R1과 R2는 각각 독립적으로 동일하거나 달라도 좋다. R1과 R2는
R1과 R2는 각 각 H, 알킬, 페닐, 피리딜이 될 수 있다.
뿐만 비닐 그룹이 치환된 이미다졸을 모노머로 하여 폴리머를 만들 수 있다.
n은 100 ～ 1,000 까지의 정수이다.
그 밖의 고분자로는 폴리-2,5(6)-벤지이미다졸, 폴리-2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-비벤지이미다졸, 폴리-2,2'-(피리듈렌-3'',5'')-5,5'-비벤지이미다졸, 폴리-2,2'-(퓨릴렌-2'',5'')-5,5'-bi벤지이미다졸, 폴리-2,2'-(나프탈렌-1'',6'')-5,5'-비벤지이미다졸, 폴리-2,2'-(비페닐렌-4'',4'')-5,5'-비벤지이미다졸, 폴리-2,2'-아밀렌-5,5'-bi벤지이미다졸, 폴리-2,2'-옥타메틸렌-5,5'-bi벤지이미다졸, 폴리-2,6-(m-페닐렌)-디이미다조벤젠, 폴리-2,2'-시클로헥세닐-5,5'-비벤지이미다졸, 폴리-2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-디(벤지이미다졸)-에테드, 폴리-2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-디(벤지이미다졸)-술파이드, 폴리-2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-디(벤지이미다졸)-술폰, 폴리-2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-디(벤지이미다졸)-메탄, 폴리-2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-디(벤지이미다졸)-프로판-2,2, 폴리-2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-디(벤지이미다졸)-에틸렌-1,2이 있으며 상기 화합물에 국한하지는 않는다.
[화학식 25]
R은
R1는 각 각 H, 알킬, 페닐, 피리딜이 될 수 있다.
뿐만 비닐 그룹이 치환된 티아졸을 모노머로 하여 폴리머를 만들 수 있다. n은 0이상의 정수이다.
그 밖의 고분자화합물은 폴리-2,5(6)-벤즈티아졸, 폴리-2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-비벤즈티아졸, 폴리-2,2'-(피리듈렌-3'',5'')-5,5'-비벤즈티아졸, 폴리-2,2'-(퓨릴렌-2'',5'')-5,5'-비벤즈티아졸, 폴리-2,2'-(나플탈렌-1'',6'')-5,5'-비벤즈티아졸, 폴리-2,2'-(비페닐렌-4'',4'')-5,5'-비벤즈티아졸, 폴리-2,2'-아밀렌-5,5'-비벤즈티아졸, 폴리-2,2'-옥타메틸렌-5,5'-비벤즈티아졸, 폴리-2,6-(m-페닐렌)-디티아조펜젠, 폴리-2,2'-시클로헥실-5,5'-비벤즈티아졸, 폴리-2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-디(벤즈티아졸)-에테르, 폴리-2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-디(벤즈티아졸)-술파이드, 폴리-2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-디(벤즈티아졸)-술폰,폴리-2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-디(벤즈티아졸)-메탄, 폴리-2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-디(벤족사티아졸)-프로판-2,2, 폴리-2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-디(벤즈티아졸)-에틸렌-1,2 가 있으며 상기 화합물에 국한하지는 않는다.
[화학식 26]
R1∼R4은 각각 독립적으로 동일하거나 달라도 좋다. 그 구성으로는 1∼20개의 탄소를 갖는 노르말 알킬기, 이소프로필기, 이소부틸기, 히드록시기, 메톡시기, 에톡시기, 프로필옥시기, 부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기, 노닐옥시기, 데실옥시기, 운데실옥시기, 도데실옥시기, 트리데실옥시기, 테트라데실옥시기, 펜타데실옥시기, 헥사데실옥시기, 헵타데실옥시기, 옥타데실옥시기, 노나데실옥시기, 에이코실옥시기, 이소프로필옥시기, 이소부틸옥시기, 3-메톡시부톡시기, 페닐옥시기, 4-비닐페닐기, 시클로헥실옥시기, 4-페닐시클로헥실옥시기, 4-페닐옥시페닐기, 술폰산기, 티올기, 메틸술포닐기, 메틸술피닐기, N,N-디메틸아미노기, 에틸카바메이트기, 아미드기, 술포아미드기, 시아노기, 벤질기, 아세틸기, 메틸에스터기, 에틸에스터기, 카르복시산기가 있다. n은 0이상의 정수이다.
[화학식 27]
상기 화학식에서 R, R'은 동일하거나 달라도 좋고 수소 또는C1～C10의 알킬렌, 아릴렌을 나타내며 X는 C1～C10의 알킬, 플루오로, 페닐, 아릴 등을 나타낸다. SiO2, SiOF, SiLK, a-F:C, Aerogel, Xerogel, FLARETM, VELOX, 다공성유기실리케이트, 다공성HSSQ 그리고 AccuspinT-18과 GR650F를 포함한 MSSQ 및 Black DiamondTM를 포함하며 폴리퀴놀린, 폴리페닐퀴노잘린도 포함된다. n, m 은 분자량 5,000 ～ 100,000을 만족하는 임의의 정수이다.
불소로 치환된 폴리이미드 및 단량체
물리적 물성이 뛰어난 이미드에 유전율을 낮추는데 용이한 플루오린을 도입하여 저유전의 폴리 이미드를 얻을 수 있다.
플루오린으로 치환된 폴리이미드는 다음과 같은 일반식으로 나타낼수 있다.
[화학식 28]
상기 폴리이미드를 이루는 단량체 M1과 M2는 서로 독립적으로 축합반응에 의하여 n이 10 ～ 500 의 임의의 정수를 갖는 폴리이미드를 형성한다.
하기의 예로 대표되는 저유전 폴리이미드 소재를 만들 수 있는데, 하기에 예로 국한되지는 않는다.
[화학식 29]
상기 식에서 R'은 탄소수 1-20 까지의 독립적인 히드로카르빌기, Y은 탄소수 2-20 까지의 히드로카르빌기, A는 두 개의 결합가지를 가지는 탄소수 1-20 까지의 독립적인 히드로카르빌기, -O-, -S-, -S-S-, -SO2-, 혹은 -CO-, A'는 탄소수 1-20 까지의 독립적인 히드로카르빌 기, Q는 독립적인 수소, 카본수 1-10 까지의 알킬 기, Q'는 4개의 결합가지를 가지는 탄소수 1-20 까지의 독립적인 히드로카르빌 기, R은 독립적인 수소, 혹은 탄소수 1-3까지의 알킬기, X는 독립적인 수소, 탄소수 1-12 까지의 히드로카르빌 혹은 히드로카르빌옥시 기, X'는 독립적인 수소, 혹은 불포화 지방족 혹은 불포화 고리지방족을 나타낸다. 상기 R, R', A, A', Q, Q', X 는 독립적이고 상기 화합물에 국한하지는 아니한다. 1, m, n 은 10 ～ 1,000 의 임의의 정수이다.
4-2-3. 측쇄기에 유기 유전체를 함유한 고분자 소재
[화학식 30]
상기 식은 Mw이 5000∼300,000 의 고분자이며, P1, L, C1은 서로 독립적으로 하기 그림과 같다.
4-3. 전하 제어 기능 소재
전하 제어에 의한 소자의 전기 전도 특성을 변화시키는 물질들은 아래와 같다.
1) 표면 산화된 금속 파티클
-. Al, Cu, Ag, Au, W, Ni, Si, Fe, In, Sn, Sr, Te, Se, Mg, Ca, Ti, Ge, Y, Pt, 등의 입자
2) 다공성 세라믹 파티클
-. WO3, V2O5, Bi2O3, Fe2O3, Cr2O3, Cu2O, HfO2, Ag2O, ZnO, ITO, TiO2 , Y2O3, Si3N4, AIN, SiO2, ZrO2, RuO2, Al2O 3 등의 입자
3) 전도성 고분자와 유기 전도체
[화학식 31]
R1은 메톡시기, 에톡시기, 프로필옥시기, 부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기, 노닐옥시기, 데실옥시기, 운데실옥시기, 도데실옥시기, 트리데실옥시기, 테트라데실옥시기, 펜타데실옥시기, 헥사데실옥시기, 헵타데실옥시기, 옥타데실옥시기, 노나데실옥시기, 에이코실옥시기, 이소프로필옥시기, 이소부틸옥시기, 3-메톡시부톡시기, 페닐옥시기, 4-비닐페닐기, 시클로헥실옥시기, 4-페닐시클로헥실옥시기, 4-페닐옥시페닐기, 티올기, 메틸술포닐기, 메틸술피닐기, N,N-디메틸아미노기, 에틸카바메이트기, 시아노기, 벤질기, 아세틸기, 메틸에스터기, 에틸에스터기, 카르복시산기가 있다. R2는 수소와 메틸기가 있다. R1과 R2는 각각 독립적이다. 본 연구가 상기 화합물에 국한하지는 아니한다. n은 분자량이 10,000 ～ 100,000 에 준하는 임의의 정수이다.
[화학식 32]
상기식에서 R1과 R2는 각각 독립적으로 동일하거나 달라도 좋다. R1, R2는 메톡시기, 에톡시기, 프로필옥시기, 부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기, 노닐옥시기, 데실옥시기, 운데실옥시기, 도데실옥시기, 트리데실옥시기, 테트라데실옥시기, 펜타데실옥시기, 헥사데실옥시기, 헵타데실옥시기, 옥타데실옥시기, 노나데실옥시기, 에이코실옥시기, 이소프로필옥시기, 이소부틸옥시기, 3-메톡시부톡시기, 페닐옥시기, 4-비닐페닐기, 시클로헥실옥시기, 4-페닐시클로헥실옥시기, 4-페닐옥시페닐기, 티올기, 메틸술포닐기, 메틸술피닐기, N,N-디메틸아미노기, 에틸카바메이트기, 시아노기, 벤질기, 아세틸기, 메틸에스터기, 에틸에스터기, 카르복시산기가 있다. n은 분자량이 10,000 ～ 100,000 에 준하는 임의의 정수이다.
[화학식 33]
R1은 메톡시기, 에톡시기, 프로필옥시기, 부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기, 노닐옥시기, 데실옥시기, 운데실옥시기, 도데실옥시기, 트리데실옥시기, 테트라데실옥시기, 펜타데실옥시기, 헥사데실옥시기, 헵타데실옥시기, 옥타데실옥시기, 노나데실옥시기, 에이코실옥시기, 이소프로필옥시기, 이소부틸옥시기, 3-메톡시부톡시기, 페닐옥시기, 4-비닐페닐기, 시클로헥실옥시기, 4-페닐시클로헥실옥시기, 4-페닐옥시페닐기, 티올기, 메틸술포닐기, 메틸술피닐기, N,N-디메틸아미노기, 에틸카바메이트기, 시아노기, 벤질기, 아세틸기, 메틸에스터기, 에틸에스터기, 카르복시산기가 있다. R2는 수소와 메틸기가 있다. R1과 R2는 서로 독립적이다. R3은 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 헥실, 페닐, o-니트로페닐, m-니트로페닐, p-니트로페닐, 니트로페놀, 니트로페닐카복실릭산, 디니트로페놀, 트리니트로페놀, 니트로벤젠설폰산, 디니트로벤젠설폰산, 트리니트로벤젠설폰산등이 있으며, 상기 화합물에 국한하지는 아니한다. 본 연구가 상기 화합물에 국한하지는 아니한다. n은 분자량이 10,000 ～ 100,000 에 준하는 임의의 정수이다.
[화학식 34]
R1과 R2는 각각 독립적으로 동일하거나 달라도 좋다. R1, R2는 메톡시기, 에톡시기, 프로필옥시기, 부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기, 노닐옥시기, 데실옥시기, 운데실옥시기, 도데실옥시기, 트리데실옥시기, 테트라데실옥시기, 펜타데실옥시기, 헥사데실옥시기, 헵타데실옥시기, 옥타데실옥시기, 노나데실옥시기, 에이코실옥시기, 이소프로필옥시기, 이소부틸옥시기, 3-메톡시부톡시기, 페닐옥시기, 4-비닐페닐기, 시클로헥실옥시기, 4-페닐시클로헥실옥시기, 4-페닐옥시페닐기, 티올기, 메틸술포닐기, 메틸술피닐기, N,N-디메틸아미노기, 에틸카바메이트기, 시아노기, 벤질기, 아세틸기, 메틸에스터기, 에틸에스터기, 카르복시산기가 있다. n은 분자량이 10,000 ～ 100,000 에 준하는 임의의 정수이다.
상기 물질에 관한 실시예는 다음과 같다.
실시예 1
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 35000 인 4,4'다이아미노-비스페닐-3,3'다이올, 4,4'비스(3,4-다이카르복시페닐)-2,2'-다이페닐프로판 다이언하이드라이드 코폴리머(50.4g, 10mol)과 2-아미노-6클로로퓨린(16.95g 100mmol) 및 트리페닐포스핀(8.07g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르복실레이트(5.22g, 30mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 48시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시킨 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 25%이었다.
실시예 2
교반기, 콘덴서 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 27000인 4,4'다이아미노-비스페닐-3,3'다이올, 4,4'비스(3,4-다이카르복시페닐)-2,2'-다이페닐프로판 다이언하이드라이드 코폴리머(50.4g, 10mol)과 2-클로로-4-아미노이미다졸-5-카르보니트릴(1.425g, 10mol) 및 트리페닐포스핀(8.07g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르복실레이트(5.22g, 30mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 48시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터 장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 32% 이었다.
실시예 3
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 30000인 폴리(3,3'-슬포닐비스[6-아미노페놀] 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실릭 1,2,4,5-다이언하이드라이드)이미드 (49.2g, 10mol)과 알로퓨리놀(2.72g, 10mol) 및 트리페닐포스핀(8.07g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르복실레이트(5.22g, 30mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 70%이었다.
실시예 4
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 25000인 폴리(3,3'-슬포닐비스[6-아미노페놀] 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실릭 1,2,4,5-다이언하이드라이드)이미드 (49.2g, 10mol)과 2-시아노메틸-1-에틸-5-(3-히드록시)피리딘-2-일 이미다졸-4-카르보니트릴(5.06g, 20mol) 및 트리페닐포스핀(16.14g, 60mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르복실레이트(10.44g, 60mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시킨 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 70% 이었다.
실시예 5
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 32000인 폴리(2-아미노-5-(4-아미노-벤젠슬포닐)-페놀 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실릭 1,2,4,5-다이언하이드라이드)이미드 (49.2g, 10mol)과 -시아노-3-히드록시-1,2,4-트리아졸(2.00g, 20mol) 및 트리페닐포스핀(8.07g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르복실레이트(5.22g, 30mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 70% 이었다.
실시예 6
교반기, 콘덴서가 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 20000인 폴리(2-히드록시-벤젠-1,4-다이아민 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실릭 1,2,4,5-다이언하이드라이드)이미드 (34.2g 10mmol) , 2-아미노-6클로로퓨린(16.95g 100mmol)및 트리페닐포스핀(16.14g, 60mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르복실레이트(10.44g, 60mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 40% 이었다.
실시예 7
교반기, 콘덴서가 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량 23000인 폴리(2-히드록시-벤젠-1,4-다이아민 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실릭 1,2,4,5-다이언하이드라이드)이미드 (34.2g 10mmol) 와 5-시아노-3-히드록시-1,2,4-트리아졸(2.00g, 20mol) 를 넣고 디메틸설폭시드 (500ml) 에 용해 시킨다. 완전히 용해된후 5-시아노-3-히드록시-1,2,4-트리아졸(2.00g, 20mol)를 첨가해서 48시간동안 환류시켜준 후 상온으로 냉각시켜 반응을 종료한다. 불순물을 여과해 내고 진공 증류를 통해 용매를 증발시킨후 진공오븐에서 생성물을 건조시킨다. 수율은 75% 이었다.
실시예 8
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 22000인 폴리(2-아미노-5-(4-아미노-벤젠슬포닐)-페놀 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실릭 1,2,4,5-다이언하이드라이드)이미드 (49.2g, 10mol)와 8-(3H-이미다졸-4일)-7,8-디히드로-6H-9-옥사-1,3a-디아자-시클로펜타나프탈렌-5-올(5.10g, 20mol) 및 트리페닐포스핀(16.14g, 60mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르복실레이트(10.44g, 60mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 55%이었다.
실시예 9
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 26000인 폴리(2-아미노-5-(4-아미노-벤젠슬포닐)-페놀 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실릭 1,2,4,5-다이언하이드라이드)이미드 (49.2g, 10mol)과 알리퓨니놀(2.72g, 20mol) 및 트리페닐포스핀(16.14g, 60mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르복실레이트(10.44g, 60mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 75%이었다.
실시예 10
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 34000인 폴리(2-아미노-5-(4-아미노-벤젠슬포닐)-페놀 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실릭 1,2,4,5-다이언하이드라이드)이미드 (49.2g, 10mol)과 5-시아노-3-히드록시-1,2,4-트리아졸(5.10g, 20mol) 및 트리페닐포스핀(8.07g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르복실레이트(5.22g, 30mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 70% 이었다.
실시예 11
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 33000인 폴리(비스(4-아미노,3-하이드록시페닐)메탄, 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실릭 1,2,4,5-다이언하이드라이드)이미드 (44.2g, 10mol)과 알로퓨리놀(5.44g, 20mol) 및 트리페닐포스핀(16.14g, 60mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르복실레이트(10.44g, 60mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 67%이었다.
실시예 12
교반기, 콘덴서가 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량 32000인 폴리(비스(4-아미노,3-히드록시)페놀, 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실릭 1,2,4,5-다이언하이드라이드)이미드 (41.23g 10mmol) 를 넣고 디메틸설폭시드(500ml) 에 용해 시킨다. 완전히 용해된후 2-아미노-6클로로퓨린(16.95g 100mmol) 를 첨가해서 48시간동안 환류시켜준 후 상온으로 냉각시켜 반응을 종료한다. 불순물을 여과해 내고 진공 증류를 통해 용매를 증발시킨후 진공오븐에서 생성물을 건조시킨다. 수율은 50%이었다.
실시예 13
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 31000인 폴리(비스(4-아미노,3-하이드록시)페놀, 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실릭 1,2,4,5-다이언하이드라이드)이미드 (49.2g, 10mol)과 8-(3H-이미다졸-4일)-7,8-디히드로-6H-9-옥사-1,3a-디아자-시클로펜타나프탈렌-5-올(2.72g, 10mol) 및 트리페닐포스핀(16.14g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르복실레이트(10.44g, 60mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 60시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 55% 이었다.
실시예 14
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 28000인 폴리(비스(4-아미노,3-하이드록시)페놀, 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실릭 1,2,4,5-다이언하이드라이드)이미드( 49.2g, 10mol)과 알로퓨리놀(2,72g, 10mol) 및 트리페닐포스핀(8.07g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르복실레이트(5.22g, 30mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 80%이었다.
실시예 15
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 33000인 폴리(벤젠트라이올, 3,3'4,4'-테트라하이드록시다이페닐)설파이드(40.2g, 10mol)과 5-시아노-3-히드록시-1,2,4-트리아졸(2.00g, 20mol) 및 트리페닐포스핀(16.14g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르복실레이트(5.22g, 30mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간 동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 85%이었다.
실시예 16
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 29000인 폴리(벤젠트라이올, 3,3'4,4'-테트라하이드록시다이페닐)설파이드( 40.2g, 10mol)과 알로퓨리놀(2.72g, 10mol) 및 트리페닐포스핀(8.07g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르복실레이트(5.22g, 30mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 80%이었다.
실시예 17
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 34000인 폴리(비스페닐-4,4'-다이올, 3,3',4,4'-테트라하이드록시다이페닐)설파이드( 44.8g, 10mol)과 5-시아노-3-히드록시-1,2,4-트리아졸(2.00g, 20mol) 및 트리페닐포스핀(16.14g, 30mol) 및 트리페닐포스핀(8.07g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르복실레이트(5.22g, 30mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 78%이었다.
실시예 18
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 26000인 폴리(비스페닐-4,4'-다이올, 3,3',4,4'-테트라하이드록시다이페닐)설파이드(43.30g 10mmol) 와 알로퓨리놀(2.72g, 10mol) 및 트리페닐포스핀(8.07g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르복실레이트(5.22g, 30mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 83%이었다.
실시예 19
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 11000인 노볼락레진( 15.0g, 10mol)과 알로퓨리놀(2.72g, 10mol) 및 트리페닐포스핀(8.07g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르복실레이트(5.22g, 30mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 76%이었다.
실시예 20
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 12000인 20( 49.2g, 10mol)과 5-시아노-3-히드록시-1,2,4-트리아졸(1.00g, 10mol) 및 트리페닐포스핀(8.07g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르복실레이트(5.22g, 30mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 75%이었다.
실시예 21
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 16000인 폴리비닐페놀( 15.02g, 10mol)과 알로퓨리놀(2.72g, 10mol) 및 트리페닐포스핀(8.07g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르복실레이트(5.22g, 30mol)를 이 혼합 용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 90%이었다.
실시예22
3-히드록시-4-파라졸 카프보니트릴 21.6g(20mmol)을 0℃에서 디메틸설폭시드(300ml)에 완전히 녹인다. 중량평균 분자량 12000의 폴리비닐벤젠슬포닐 클로라이드 23.2g(10mmol)을 디메틸설폭시드(200ml)에 녹인 후 이것을 3-히드록시-4-파라졸 카프보니트릴 용액에 첨가한다. 상온까지 온도를 올린 후 8시간동안 반응시킨 후 용매를 진공 상태에서 날려준다. 다시 아세톤에 녹인 후 헥산에서 침전을 잡는다. 획득한 고분자를 진공오븐에서 24시간 동안 건조시킨다. 수율은 65%이었다.
실시예23
2-시아노메틸-1-에틸-5-(3-히드록시)피리딘-2-일 이미다졸-4-카르보니트릴 50.6g(20m mol) 을 0℃에서 디메틸설폭시드 (300ml)에 완전히 녹인다. 중량평균 분자량 11000의 폴리비닐벤젠슬포닐 클로라이드 23.2g(10mmol)을 디메틸설폭시드 (200ml)에 녹인 후 이것을 2-시아노메틸-1-에틸-5-(3-히드록시)피리딘-2-일 이미다졸-4-카르보니트릴 용액에 첨가한다. 상온까지 온도를 올린 후 8시간동안 반응시킨 후 용매를 진공 상태에서 날려준다. 다시 아세톤에 녹인 후 헥산에서 침전을 잡는다. 획득한 고분자를 진공오븐에서 24시간 동안 건조시킨다. 수율은 67%이었다.
실시예 24
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 10000인 폴리비닐카르복실릭산( 50.1g, 5mmol)과 5-시아노-3-히드록시-1,2,4-트리아졸(1.00g, 10mol) 및 트리페닐포스핀(8.07g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르 복실레이트(5.22g, 30mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 87%이었다.
실시예 25
교반기, 콘덴서가 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량 26000인 폴리(3,3'-비스브로모메틸 바이페닐-4,4'다이아민 3,3',4,4'-테트라카르복시페닐 에테르 아이언하이드라이드)이미드 (49.8g 10mmol)를 넣고 디메틸설폭시드(500ml)에 용해 시킨다. 완전히 용해된후 2-시아노메틸-1-에틸-5-(3-히드록시)피리딘-2-일 이미다졸-4-카르보니트릴 50.6g(20m mol) 를 첨가해서 48시간동안 환류시켜준 후 상온으로 냉각시켜 반응을 종료한다. 불순물을 여과해 내고 진공 증류를 통해 용매를 증발시킨후 진공오븐에서 생성물을 건조시킨다. 수율은 63%이었다.
실시예 26
교반기, 콘덴서가 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량 32000인 폴리(3,3'-비스히드록시메틸 바이페닐-4,4'다이아민 3,3',4,4'-테트라카르복시페닐 에테르 아이언하이드라이드)이미드 (49.9g 10mmol)를 넣고 디메틸설폭시드(500ml)에 용해 시킨다. 완전히 용해된후 알로퓨리놀(2.72g, 10mol) 를 첨가해서 48시간동안 환류시켜준 후 상온으로 냉각시켜 반응을 종료한다. 불순물을 여과해 내고 진공 증류를 통해 용매를 증발시킨후 진공오븐에서 생성물을 건조시킨다. 수율은 68%이었다.
실시예 27
교반기, 콘덴서가 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량 15000인 수평균 분자량 2220의 폴리비닐히드록시에틸에스터 (22.2g 10mmol) 를 넣고 디메틸설폭시드 (500ml) 에 용해 시킨다. 완전히 용해된후 5-클로로-3아미노-4피라졸 카르보니트릴(14.25g 100mmol) 를 첨가해서 48시간동안 환류시켜준 후 상온으로 냉각시켜 반응을 종료한다. 불순물을 여과해 내고 진공 증류를 통해 용매를 증발시킨후 진공오븐에서 생성물을 건조시킨다. 수율은 43% 이었다.
실시예 28
교반기, 콘덴서가 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량 16000인 폴리비닐히드록시에틸에스터 (22.2g 10mmol) 를 넣고 디메틸설폭시드 (500ml)에 용해 시킨다. 완전히 용해된후 2-아미노-6클로로퓨린 (16.95g 100mmol) 를 첨가해서 6시간동안 환류시켜준 후 상온으로 냉각시켜 반응을 종료한다. 불순물을 여과해 내고 진공 증류를 통해 용매를 증발시킨후 진공 오븐에서 생성물을 건조시킨다. 수율은 40%이었다.
실시예 29
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 13000인 폴리메타비닐페놀 (15g, 10mol)과 8-(3H-이미다졸-4일)-7,8-디히드로-6H-9-옥사-1,3a-디아자-시클로펜타나프탈렌-5-올(2.72g, 10mol) 및 트리페닐포스핀(8.07g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르복실레이트(5.22g, 30mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 81%이었다.
실시예 30
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 15000인 폴리메타비닐페놀 (15g, 10mol)과 알로퓨리놀(2.72g, 10mol) 및 트리페닐포스핀(8.07g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 디에틸아조디카르복실레이트(5.22g, 30mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 85%이었다.
실시예 31
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 25000인 인 폴리(3,3'-비스브로모메틸 바이페닐-4,4'다이아민 3,3',4,4'-테트라카르복시페닐 에테르 아이언하이드라이드)이미드 (49.8g 10mmol)과 알로퓨리놀(2.72g, 10mol) 및 트리페닐포스핀(8.07g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 Zn(Ⅱ)트리메시틸포피린(8.3g, 30mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 70%이었다.
실시예 32
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 35000 인 4,4'다이아미노-비스페닐-3,3'다이올, 4,4'비스(3,4-다이카르복시페닐)-2,2'-다이페닐프로판 다이언하이드라이드 코폴리머( 50,4g, 10mol)과 2-아미노-6클로로퓨린(16.95g 100mmol) 및 트리페닐포스핀(8.07g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 페로센(Fc-BzOH)(5.22g, 30mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 48시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 85%이었다.
실시예 33
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 35000 인 4,4'다이아미노-비스페닐-3,3'다이올, 4,4'비스(3,4-다이카르복시페닐)-2,2'-다이페닐프로판 다이언하이드라이드 코폴리머( 50.4g, 10mol)과 2-아미노-6클로로퓨린(16.95g 100mmol) 및 트리페닐포스핀(8.07g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 Zn(Ⅱ)-5-[4-[S-(N-데닐카바모일)티오]페닐]-15-[4-[2-(4-페로세닐페닐)에티닐]페닐]-10,20-이메시틸포피린(8.22g, 30mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 48시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 67%이었다.
실시예 34
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 15000인 폴리메타히드록시에틸에스터(14g, 10mol)과 알로퓨리놀(2.72g, 10mol) 및 트리페닐포스핀(8.07g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 Zn(Ⅱ) 트리메시틸포피린(6.22g, 300mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 78%이었다.
실시예 35
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 15000인 폴리메타비닐페놀 (15g, 10mol)과 알로퓨리놀(2.72g, 10mol) 및 트리페닐포스핀(8.07g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 페로센(Fc-BzOH)(5.22g, 30mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 와 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 86%이었다.
실시예 36
교반기, 콘덴서, 드롭핑 펀넬이 설치된 1000ml 둥근바닥플라스크에 중량평균 분자량이 15000인 폴리메타히드록시에틸에스터 (14g, 10mol)과 알로퓨리놀(2.72g, 10mol) 및 트리페닐포스핀(8.07g, 30mol)을 넣고 디메틸설폭시드(300ml)에 용해시킨다. 질소 분위기하에서 Zn(Ⅱ)-5-[4-[S-(N-데닐카바모일)티오]페닐]-15-[4-[2-(4-페로세닐페닐)에티닐]페닐]-10,20-이메시틸포피린(10.22g, 30mol)를 이 혼합용액에 천천히 떨어뜨린다. 즉시 침전이 형성되며 2시간 상온에서 교반시키는 동안 침전물이 용해되며 용액을 형성한다. 이 혼합물을 상온에서 48시간동안 더 교반시칸 후 메탄올 500ml 2N HCl에 넣은 후 형성된 침전물을 필터장치를 이용해 걸러낸다. 형성된 고분자는 60℃, 24시간동안 진공오븐에서 건조시킨다. 수율은 65%이었다.
본 발명의 적용 분야는 현재 급속한 증가 속도를 보이고 있는 비휘발성 메모리 분야로 특히 Mobile IT 제품에 적용이 가능하며, 또한 응답속도가 빠름에 따라 SoC (System on Chip) 분야의 메모리 소자로 적용 가능하다. 특히 기존 소자에 비하여 간단한 구조와 적층 및 Multi-Bit 운영이 가능하여 고집적이 용이하고 제조 공정이 간단함에 따라 저가의 고집적 소자의 생산이 가능하여 최종 제품의 가격 경쟁력을 높일 수 있는 기술이다.
또한, 고집적 부분이 아닌 분야에서의 메모리 기능 소자의 제작이 유기물 및 고분자, 무기물 및 유기물 입자로 제작될 수 있으므로 Ink-Jet과 같은 저렴하고 쉬운 공정으로 소자의 제작이 가능한 기술이므로 RF-ID 및 Display 소자 내의 기억소자 영역에 활용될 수 있다.
그림 1은 본 발명의 단일 소자의 단면이다.
그림 2는 본 발명의 단일 소자들이 공동 전극으로 적층되어 있는 소자의 단면이다.
그림 3은 본 발명의 단일 소자의 단면이다.
그림 4.는 본 발명의 단일 소자들이 공동 전극으로 적층되어 있는 소자의 단면이다.
그림 5는 본 발명의 단일 소자들이 멀티 비트 구현을 위해 공동 전극으로 적층된 소자를 나타낸다.
그림 6은 본 발명의 소자가 나타내는 단일 비트 신호의 I-V 예이다.
그림 7은 본 발명의 소자가 나타내는 1개의 Vt를 가지는 소자의 멀티 비트 신호 처리를 위한 I-V 예이다.
그림 8은 본 발명의 소자가 나타내는 2개의 Vt를 가지는 멀티 비트 신호 처리를 위한 I-V 예이다.
그림 9.는 실제 단일 소자의 I-V 특성 평가 예이다.
그림 10은 적층 구조에서 소자의 정보 기억 시간을 나타낸다.
그림 11은 2바이트 단위 소자가 공동 전극을 사용하여 나타낼 수 있는 바이트 상태를 나타낸 것이다.
그림 12는 3바이트 단위 소자가 공동 전극을 상용하여 나타낼 수 있는 바이트 상태를 나타낸 것이다.

Claims (10)

  1. 2개 이상의 단위 소자들이 각 소자들 전극 중 1개를 공동 전극으로 구성하여 운영되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
  2. 청구항 1의 단위 소자는 전하 제어 특성을 가진 물질의 박막 또는 입자가 분산되어 내재된 유기물 및 고분자로 구성되는 것을 특징으로 한다.
  3. 청구항 1의 단위 소자들이 각각의 특성치를 조합하여 정보를 처리하는 방식으로 운영되는 멀티 비트 비 휘발성 메모리 소자
  4. 청구항 2의 단위 소자가 동작 상태에 따라 동일 전압 또는 2종의 전압 조건하에서 3종이상의 전류값을 나타내는 특징을 이용하는 비휘발성 메모리 소자
  5. 청구항 4의 단위 소자들이 하나의 공동 전극을 공유하며 다층으로 구성되어 정보를 처리하는 방식으로 운영되고, 공동 전극에 연결된 소자들의 특성치를 조합하여 운영하는 것을 특징으로 하는 멀티 비트 비휘발성 메모리 소자
  6. 청구항 2의 단위 소자에서 사용되는 유기물 및 고분자 재료는 앞서 발명의 구성에서 언급한 재료들로 그 대표적인 것들은 벤즈이미다졸, 삼환식 이미다조피리딘, 이미다졸 유도체, 피리디닐이미다졸, 피라진, 피리미딘, 피라졸, 구아닌, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노] 비페닐 (NPB),4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]-p- 터페닐, 4,4'-비스[N-(2-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐, 1,5-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노] 나프탈렌, 4,4'-비스[N-(1-피레닐)-N-페닐아미노] 비페닐, 4,4'-비스[N-(1-페릴레닐)-N-페닐아미노] 비페닐, 2,6-비스(디-p-톨릴아미노) 나프탈렌, 2,6-비스[디-(1-나프틸)아미노]나프탈렌, 1,1-비스(4-디-톨릴아미노페닐)사이클로헥산, 1,1-비스(4-디-톨릴아미노페닐)-4-페닐사이클로헥산, 4,4'-비스(디페닐아미노)쿼드리페닐,비스(4-디페닐아미노-2-메틸페닐)-페닐메탄, N,N,N-트리(p-톨릴) 아민, 4-(디-p-톨릴아미노)-4'-[4(디-p-톨릴아미노)-스티릴]스틸벤, N,N,N',N'-테트라-p-톨릴-4,4'-디아미노비페닐, N,N,N',N'-테트라페닐-4,4'-디아미노비페닐, N,N,N',N'-테트라-1-나프틸-4,4'-디아미노비페닐, N,N,N',N'-테트라-2-나프틸-4,4'-디아미노비페닐, N-페닐카르바졸, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-(2-나프틸)아미노]비페닐, 4,4'-비스[N-(3-아세나프테닐)-N-페닐아미노]비페닐, 4,4'-비스[N-(9-안트릴)-N-페닐아미노]비페닐, 4,4'-비스[N-(1-안트릴)-N-페닐아미노]-p-터페닐, 4,4'-비스[N-(2-펜안트릴)-N-페닐아미노]비페닐, 4,4'-비스[N-(2-피레닐)-N-페닐아미노] 비페닐, 4,4'-비스[N-(2-나프타세닐)-N-페닐아미노] 비페닐, 4,4'-비스[N-(2-페릴레닐)-N-페닐아미노] 비페닐, 4,4'-비스[N-(2-코로네닐)-N-페닐아미노] 비페닐, 2,6-비스[N-(1-나프틸)-N-(2-나프틸)아미노]나프탈렌, 4,4'-비스{N-페닐-N-[4-(1-나프틸)-페닐]아미노}비페닐, 비스(4-디메틸아미노-2-메틸페닐)-페닐메탄, N,N,N',N'-테트라-2-나프틸-4,4"-디아미노-p-터페닐, 포피린 계열, 페로센 계열, 바이올로젠 계열, 폴리스티렌, 테프론, 폴리나프탈렌, 폴리나프탈렌F, 폴리페닐렌옥사이드, 테프론AF, 폴리인단, 폴리노르보넨, 파릴렌AF4, 폴리아리렌에테르, 폴리아릴렌에테르오사졸, 불화폴리아릴렌에테르, 폴리알킬실세스퀴옥산, 다공질유기실리케이트, 다공성 HSSQ, 니노형 폴리이미드, SiLK, PFCB, DVS-BCB, a-F:C, Aerogel, Xerogel, Black Diamond, 폴리이미드, 폴리설폰, 폴리 에테르에테르 케톤, 폴리옥사다졸, 폴리이미다졸, 폴리티아졸, 폴리비닐카바졸, 벤즈이미다졸 등과 상기 계열의 유도체들이다.
  7. 청구항 2의 단위 소자에서 사용되는 고분자는 측쇄기에 유기유전체를 함유한 것으로 앞서 발명의 구성에서 나타낸 재료인 폴리이미드, 폴리설폰, 폴리에테르에테르케톤, 폴리옥사다졸, 폴리이미다졸, 폴리티아졸, 폴리비닐카바졸과 상기 계열의 유도체등이 대상이며, 이들의 측쇄기에 청구항 6의 유기유도체를 함유한 고분자들이다.
  8. 청구항 2의 단위 소자의 전하 제어 기능 물질로는 금속(Al, Si, Cr, Pt, Pd, Ca, Co, Mn, Cu, Ti, W, Ag, Au, Hf, Fe, Mo, 등), 세라믹(ITO, Al2O3, SiO2, Cu2O, Si3N4, Ag2O, HfO3, WO3, MoxOy , V2O5, ZnO, Bi2O3, Fe2O3, Cr 2O3, Si3N4, TiO2, TiN, AlN, B4C SnO2, RuO2등), 전도성 고분자 [폴리티오펜, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리(3,4-디옥시에틸렌시오펜), 폴리페닐렌설파이드, 폴리페닐렌비닐렌, 유기전도성분자소재] 이다.
  9. 청구항 2의 단위 소자의 구동을 위한 전극 재료로는 금속 (Al, W, Cu, Ti, TiN, Pt, Au Ag등), 도핑된 산화물 및 반도체 전극 (ITO, ZnO, RuO2, SnO2 poly-Si, α-Si 등)과 전도성 고분자 (폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리아닐린, 폴리(페닐렌 비닐렌) 등) 이다.
  10. 청구항 2의 단위 소자와 전극의 계면 접합성과 정합성 개선을 위해 Oct adecyltrichlorosilane (OTS), Hexa Decane Thiol, 2-amino-4,5-imidazoledica rbonitrile (AIDCN)과 그 유도체의 적용이 가능하고, 표면처리 방법도 포함한다.
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