KR20190004942A - Continuous circular dichroism thin film, method of fabricating the same and optical device having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광학 소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 연속적인 원편광이색성 박막, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 광학 소자에 관한 것이다. The present invention relates to an optical element, and more particularly, to a continuous circular dichroism thin film, a method of manufacturing the same, and an optical element including the same.
키랄리티(chirality)는 물질의 기하학적 성질로서, 어떠한 물질이 거울대칭성(mirror plane symmetry)이나 반전대칭(inversion symmetry)을 가지고 있지 않을 때 나타나는 성질이다. 상기 키랄리티를 갖는 물질을 키랄(chiral) 물질이라 지칭하며, 상기 키랄 물질은 서로가 서로의 거울상이지만 기하학적으로 구별되는 거울상 이성질체들(enantiomers)로서 존재하게 된다. 상기 거울상 이성질체들의 구조적 차이는 아주 작지만, 생리학적, 전기적, 광학적 성질이 크게 달라질 수 있다.Chirality is the geometric property of a material, a property that appears when a material does not have mirror plane symmetry or inversion symmetry. The material having the chiralities is referred to as a chiral substance, and the chiral substances exist as enantiomers that are mutually enameled but geometrically distinct from each other. The structural differences of the enantiomers are very small, but their physiological, electrical and optical properties can vary greatly.
상기 키랄 물질의 상기 이성질체들이 서로 다르게 나타낼 수 있는 광학적인 성질들 중 원편광이색성(circular dichroism; CD)이 대표적으로 알려져 있다. 원편광은 광의 전기장이 시계 혹은 반시계방향으로 회전하는 광을 의미하며 회전의 방향에 따라 좌원편광(Left CP, LCP), 우원편광(Right CP, RCP)으로 구분될 수 있다. 원편광이색성이란 어떠한 물질이 두 종류의 원편광(LCP, RCP)된 광을 다른 정도로 흡수하는 것을 의미한다.Circular dichroism (CD) among the optical properties that the isomers of the chiral substance can represent differently is known. Circularly polarized light means light in which the electric field of light rotates clockwise or counterclockwise and can be divided into left CP and right CP according to the direction of rotation. Circular polarization dichroism means that a substance absorbs two kinds of circularly polarized light (LCP, RCP) light to different degrees.
상기 키랄리티와 상기 원편광이색성은 다양한 유기(생체)분자에서 발견되는 성질이지만, 순수한 무기물기반 반도체물질에서는 이러한 원편광이색성이 구현되기 매우 어렵다. 그러나 최근, 원편광된 광을 이용하는 소자에 응용하기 위해서, 상기 키랄리티를 갖는 유기물, 즉 키랄 유기물을 무기물계 반도체물질인 양자점(quantum dot)의 표면에 도입하였을 때, 상기 유기물의 키랄리티가 상기 무기물계 반도체물질로 전이될 수 있음이 발견되었다. 이러한 키랄 유기물과 무기물계 반도체의 조합에 의해 키랄리티를 구현하는 합성 물질을 키랄 양자점 구조체라 지칭할 수 있다.The chiralite and the circular polarization dichroism are found in various organic (living) molecules, but it is very difficult to realize circular polarization dichroism in a pure inorganic base semiconductor material. However, in recent years, when an organic material having chirality, that is, a chiral organic material, is introduced into the surface of a quantum dot, which is an inorganic material semiconductor material, for application to an element using circularly polarized light, Can be transferred to the inorganic-based semiconductor material. A synthetic material that implements the chiralite by combining such a chiral organic material and a mineral-based semiconductor may be referred to as a chiral quantum dot structure.
그러나, 상기 키랄 양자점 구조체는 나노 입자적 성질에 의하여, 양호한 내구성 및 수명을 갖는 고품질의 연속적인 박막을 얻기 어렵다는 문제가 있다. 또한, 상기 키랄 양자점 구조체의 표면에는 전자와 양공과 같은 전하 전달체가 이동할 수 없는 장벽이 존재할 수 있어, 연속된 형태로 상기 키랄 양자점 구조체를 제조할 수 없으므로, 상기 키랄 양자점 구조체는 박막 형태를 요구하는 광전 소자, 광학 소자 및 전기 장치에는 응용이 어렵다는 문제가 있다.However, the chiral quantum dot structure has a problem in that it is difficult to obtain a high quality continuous thin film having good durability and lifetime due to its nanoparticle properties. In addition, since a chiral quantum dot structure can not be formed in a continuous form because a barrier to which a charge carrier such as electrons and holes can not exist can exist on the surface of the chiral quantum dot structure, the chiral quantum dot structure requires a thin film form There is a problem that it is difficult to apply to a photoelectric device, an optical device, and an electric device.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 우수한 원편광이색성을 확보하면서도 전자와 양공과 같은 전하 전달체의 이동이 가능하며, 고품질을 갖도록 연속적프로파일을 갖는 연속적 박막을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a continuous thin film capable of moving a charge carrier such as electrons and holes while ensuring excellent circular polarization dichroism and having a continuous profile so as to have high quality.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 전술한 이점을 갖는 연속적 박막의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a continuous thin film having the above-described advantages.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 전술한 이점을 갖는 연속적 박막을 포함하는 광학 소자를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an optical element including a continuous thin film having the above-described advantages.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 연속적인 원편광이색성 박막은, 키랄 유기물; 및 상기 키랄 유기물에 결합하고, 금속 이온 및 할로겐 이온을 포함하는 무기물을 포함하는 유무기 하이브리드 화합물을 가지며 원편광이색성을 나타내는 연속적 박막을 포함하며, 상기 유무기 하이브리드 화합물은 페로브스카이트(perovskite) 결정 구조를 가지며, 상기 유무기 하이브리드 화합물은 하기 화학식 1 내지 화학식 4 로 표시될 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a continuous circularly polarizing dichroic film comprising: a chiral organic material; And a continuous thin film having an organic or inorganic hybrid compound including an inorganic substance including a metal ion and a halogen ion, the organic thin film exhibiting circular dichroism, which is bound to the chiral organic compound, wherein the organic hybrid compound is perovskite ) Crystal structure, and the organic or inorganic hybrid compound may be represented by the following formulas (1) to (4).
[화학식 1] [Chemical Formula 1]
A2MX4(여기서, A는 상기 키랄 유기물이고, M은 상기 금속 이온이며, X는 상기 할로겐 이온임)A 2 MX 4 wherein A is the chiral organic compound, M is the metal ion, and X is the halogen ion.
[화학식 2] (2)
AMX3 (여기서, A는 상기 키랄 유기물이고, M은 상기 금속 이온이며, X는 상기 할로겐 이온임).AMX 3 wherein A is the chiral organic compound, M is the metal ion, and X is the halogen ion.
[화학식 3] (3)
A3BX6 (여기서, A는 상기 키랄 유기물이고, M은 상기 금속 이온이며, X는 상기 할로겐 이온임).A 3 BX 6 (Wherein A is the chiral organic compound, M is the metal ion, and X is the halogen ion).
[화학식 4] [Chemical Formula 4]
A3B2X7 (여기서, A는 상기 키랄 유기물이고, M은 상기 금속 이온이며, X는 상기 할로겐 이온임).A 3 B 2 X 7 (Wherein A is the chiral organic compound, M is the metal ion, and X is the halogen ion).
또한, 일 실시예에서, 상기 원편광이색성이 나타나는 파장 대역은 350nm 내지 800 nm의 범위 내일 수 있으며, 상기 키랄 유기물 및 상기 무기물 중 적어도 하나를 포함하는 결정성 용액의 농도는 5 wt% 내지 66 wt% 범위 내일 수 있다.Further, in one embodiment, the wavelength band in which the circular dichroism is exhibited may be in the range of 350 nm to 800 nm, and the concentration of the crystalline solution containing at least one of the chiral organic substance and the inorganic substance may be 5 wt% to 66 wt%.
일 실시예에서, 상기 유무기 하이브리드 화합물은 선형 구조로 성장될 수 있으며, 상기 결정성 용액의 농도는 50 wt% 내지 66 wt% 범위 내일 수 있다.In one embodiment, the organic-inorganic hybrid compound may be grown in a linear structure, and the concentration of the crystalline solution may be in the range of 50 wt% to 66 wt%.
일 실시예에서, 상기 유무기 하이브리드 화합물은 (020) 방향으로 우선 배향될 수 있으며, 상기 결정성 용액의 농도는 50 wt% 내지 66 wt% 범위 내일 수 있다.In one embodiment, the organic hybrid compound may be preferentially oriented in the (020) direction, and the concentration of the crystalline solution may be in the range of 50 wt% to 66 wt%.
일 실시예에서, 상기 연속적 박막의 두께는 100 nm 내지 5 ㎛ 의 범위를 가질 수 있다. 상기 키랄 유기물은 S-Methylbenzylamine(S-MBA), R-Methylbenzylamine (R-MBA), S-(+)-Butylamine(S-BA) 및 R-(-)-Butylamine(R-BA) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상기 금속 이온은 준금속, 전이 금속 및 전이 후 금속 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In one embodiment, the thickness of the continuous film may range from 100 nm to 5 占 퐉. The chiral organic compound may be at least one selected from the group consisting of S-Methylbenzylamine (S-MBA), R-Methylbenzylamine (R-MBA), S- (+) - Butylamine And the metal ion may include at least one of a sub-metal, a transition metal, and a transition metal.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 연속적 박막의 제조 방법은, 금속 화합물을 준비하는 단계; 할로겐 이온을 포함하는 액상 용액을 준비하는 단계; 상기 액상 용액에 상기 금속 화합물을 용해시켜 혼합 용액을 형성하는 단계; 상기 혼합 용액에 키랄 유기물을 혼합하여 결정성 침전물을 형성하는 단계; 상기 결정성 침전물을 용매에 분자 및 이온 수준으로 용해시켜 결정성 용액을 형성하는 단계; 및 상기 결정성 용액을 기판에 코팅하여 연속적 박막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a continuous thin film, comprising: preparing a metal compound; Preparing a liquid solution containing a halogen ion; Dissolving the metal compound in the liquid solution to form a mixed solution; Mixing a chiral organic material with the mixed solution to form a crystalline precipitate; Dissolving the crystalline precipitate in a solvent at molecular and ionic levels to form a crystalline solution; And coating the crystalline solution on the substrate to form a continuous thin film.
일 실시예에서, 상기 결정성 침전물은 상기 키랄 유기물과 상기 금속 이온 및 상기 할로겐 이온을 포함하는 무기물을 포함하는 유무기 하이브리드 화합물의 파우더이며, 상기 유무기 하이브리드 화합물은 페로브스카이트 결정 구조를 가질 수 있다.In one embodiment, the crystalline precipitate is a powder of an organic hybrid compound containing the chiral organic compound and an inorganic substance containing the metal ion and the halogen ion, and the organic hybrid compound has a perovskite crystal structure .
일 실시예에서, 상기 결정성 용액을 상기 기판에 코팅한 후, 상기 결정성 용액에 포함된 상기 용매를 제거하기 위해 건조 공정을 수행하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 연속적 박막의 두께는 상기 결정성 용액의 농도 및 상기 코팅 조건에 따라 조절 가능할 수 있다.In one embodiment, the method may include a step of coating the crystalline solution on the substrate and then performing a drying process to remove the solvent contained in the crystalline solution, The concentration of the solution and the coating conditions.
일 실시예에서, 상기 용매는 DMF(Dimethylformamide), GBL(γ-butyrolactone), DMSO(dimethyl sulfoxide), NMP(N-methylpyrrolidone), 이소프로판올, 메탄올, 에탄올, 부탄올, 클로로포름, 클로로벤젠, 물 및 이의 조합 및 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상기 결정성 용액을 기판에 코팅하는 단계는, 스핀 코팅(spin coating), 스프레이 코팅(spray coating), 나이프 코팅(knife coating), 롤 코팅(roll coating), 리버스 롤 코팅(reverse roll coating), 캘린더 코팅(calendar coating), 커튼 코팅(curtain coating), 압출 코팅(extrusion coating), 캐스트 코팅(cast coating), 역 로드 코팅(inverted rod coating), 조각-롤 코팅(engraved-roll coating), 침지 코팅(dip coating), 에어-나이프 코팅(air-knife coating) 및 거품 코팅(foam coating) 중 적어도 어느 하나에 의해 수행될 수 있다.In one embodiment, the solvent is selected from the group consisting of DMF (dimethylformamide), GBL (gamma-butyrolactone), DMSO, NMP, isopropanol, And coating the crystalline solution on the substrate may include at least one of spin coating, spray coating, knife coating, roll coating, Reverse roll coating, calendar coating, curtain coating, extrusion coating, cast coating, inverted rod coating, For example, by at least one of engraved-roll coating, dip coating, air-knife coating and foam coating.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 소자는, 광 검출기 및 발광 소자를 포함하며, 상기 광 검출기 및 상기 발광 소자 중 적어도 하나는 상기 연속적 박막을 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an optical device including a photodetector and a light emitting device, and at least one of the photodetector and the light emitting device may include the continuous thin film.
본 발명의 실시예에 따르면, 키랄 유기물과 금속 이온 및 할로겐 이온을 포함하는 무기물을 포함하며, 분자 및 이온 수준으로 용해된 페로브스카이트의 전구 물질 용액으로부터 박막을 제조함으로써, 전자와 양공과 같은 전하 전달체의 이동이 가능하며, 고성능의 연속적인 특징 및 원편광이색성을 갖는 연속적 박막을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by producing a thin film from a perovskite precursor solution containing a chiral organic substance and an inorganic substance including a metal ion and a halogen ion and at a molecular and ionic level, It is possible to provide a continuous thin film having high performance continuous characteristics and circular polarization dichroism capable of moving charge carriers.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 상기 페로브스카이트는 반도체 성질을 띠는 층이 종래의 양자점과 같이 유기물에 의해 고립되어 있지 않고 상대적으로 더 넓은 범위에 연속적으로 형성될 수 있기 때문에, 전하 전달체가 자유롭게 이동 가능하여 상기 양자점보다 광학 소자 및 전기 장치로의 응용 범위가 확대될 수 있다.Also, according to the embodiment of the present invention, since the perovskite layer can be formed continuously in a relatively wider range without being isolated by the organic material like the conventional quantum dots, the charge carrier The quantum dot can be freely moved so that the application range to the optical device and the electric device can be expanded.
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 연속적 박막의 사시도 및 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 키랄 유기물의 일 실시예인 S-Methylbenzylamine 및 R-Methylbenzylamine을 나타내는 구조식이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유무기 하이브리드 화합물의 페로브스카이트 결정 구조를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 연속적 박막의 제조 방법을 나타내기 위한 순서도이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 유무기 하이브리드 화합물의 파우더와 브롬화 칼륨(KBr)을 이용하여 제작한 펠릿(pellet)을 나타낸 광학 이미지 및 상기 펠릿의 원편광이색성 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 결정성 용액의 농도에 따라 제조된 연속적 박막의 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM) 이미지이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속적 박막에 포함되는 결정성 용액의 농도에 따라, 상기 연속적 박막의 X-ray 회절 분광법(XRD) 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속적 박막에 포함되는 결정성 용액의 농도에 따라, 상기 연속적 박막의 원편광이색성 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 연속적 박막을 제조할 때, 스핀 코팅의 속도에 따라 조절되는 연속적 박막의 두께를 나타낸 주사전자현미경 이미지이다.
도 10a 및 도 10b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 9와 같이 두께가 조절된 연속적 박막의 X-ray 회절 분광법 분석 결과, 원편광이색성 분석 결과 및 흡광 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속적 박막을 포함하는 광 검출기를 도시한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속적 박막을 포함하는 발광 소자를 도시한다.1A and 1B are a perspective view and a cross-sectional view, respectively, of a continuous thin film according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are S-Methylbenzylamine and R-Methylbenzylamine, which are examples of chiral organic compounds according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B show a perovskite crystal structure of an organic-inorganic hybrid compound according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a continuous thin film according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are graphs showing optical images showing a pellet produced using a powder of an organic-inorganic hybrid compound and potassium bromide (KBr) according to an embodiment of the present invention, and a circular polarization dichroism analysis result of the pellet Fig.
6 is a scanning electron microscope (SEM) image of a continuous thin film prepared according to the concentration of a crystalline solution according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing an X-ray diffraction (XRD) analysis result of the continuous thin film according to the concentration of the crystalline solution contained in the continuous thin film according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph showing the results of circularly polarized light dichroism analysis of the continuous thin film according to the concentration of the crystalline solution contained in the continuous thin film according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an image of a scanning electron microscope showing the thickness of a continuous thin film, which is adjusted according to the spin coating rate, when a continuous thin film is produced according to an embodiment of the present invention.
10A and 10B are graphs showing results of circular dichroism analysis and absorption spectrum of X-ray diffraction spectroscopic analysis results of continuous thin films having different thicknesses as shown in FIG. 9, according to an embodiment of the present invention.
11A and 11B illustrate a photodetector including a continuous thin film according to an embodiment of the present invention.
12 illustrates a light emitting device including a continuous thin film according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified into various other forms, It is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more faithful and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. In the following drawings, thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of description, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of any of the listed items.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" include singular forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, " comprise "and / or" comprising "when used herein should be interpreted as specifying the presence of stated shapes, numbers, steps, operations, elements, elements, and / And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, elements, elements, and / or groups.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다. Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various elements, components, regions, layers and / or portions, these members, components, regions, layers and / It is obvious that no. These terms are only used to distinguish one member, component, region, layer or section from another region, layer or section. Thus, a first member, component, region, layer or section described below may refer to a second member, component, region, layer or section without departing from the teachings of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명된다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 부재들의 크기와 형상은 설명의 편의와 명확성을 위하여 과장될 수 있으며, 실제 구현시, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 부재 또는 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 된다. 이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들에 대해 설명하기로 한다.Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings schematically illustrating ideal embodiments of the present invention. In the drawings, for example, the size and shape of the members may be exaggerated for convenience and clarity of explanation, and in actual implementation, variations of the illustrated shape may be expected. Accordingly, the embodiments of the present invention should not be construed as being limited to the specific shapes of members or regions illustrated herein. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 연속적 박막(P)의 사시도 및 단면도이다.1A and 1B are a perspective view and a cross-sectional view, respectively, of a continuous thin film P according to an embodiment of the present invention.
도 1a 및 도 1b를 함께 참조하면, 연속적 박막(P)은 키랄 유기물 및 상기 키랄 유기물에 결합되는 무기물을 포함하는 유무기 하이브리드 화합물을 포함하며, 원편광이색성이 나타날 수 있다. 상기 유무기 하이브리드 화합물은 페로브스카이트 결정 구조를 가질 수 있으며, 하기 화학식 1 내지 화학식 4로 표시될 수 있다.Referring to FIGS. 1A and 1B together, the continuous thin film P includes an organic hybrid compound containing a chiral organic compound and an inorganic compound bonded to the chiral organic compound, and may exhibit circular polarization dichroism. The organic hybrid compound may have a perovskite crystal structure and may be represented by the following Chemical Formulas (1) to (4).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
A2MX4 A 2 MX 4
상기 식에서, A는 상기 키랄 유기물이고, M은 상기 금속 이온이며, X는 상기 할로겐 이온일 수 있다. In the above formula, A is the chiral organic compound, M is the metal ion, and X is the halogen ion.
[화학식 2] (2)
AMX3 AMX 3
상기 식에서, A는 상기 키랄 유기물이고, M은 상기 금속 이온이며, X는 상기 할로겐 이온일 수 있다.In the above formula, A is the chiral organic compound, M is the metal ion, and X is the halogen ion.
[화학식 3] (3)
A3BX6 A 3 BX 6
상기 식에서, A는 상기 키랄 유기물이고, M은 상기 금속 이온이며, X는 상기 할로겐 이온일 수 있다.In the above formula, A is the chiral organic compound, M is the metal ion, and X is the halogen ion.
[화학식 4] [Chemical Formula 4]
A3B2X7 A 3 B 2 X 7
상기 식에서, A는 상기 키랄 유기물이고, M은 상기 금속 이온이며, X는 상기 할로겐 이온일 수 있다.In the above formula, A is the chiral organic compound, M is the metal ion, and X is the halogen ion.
상기 키랄 유기물은 키랄성(chirality)을 가지고 있는 유기 분자를 지칭할 수 있다. 상기 키랄성이란, 상기 유기 분자 자체 및 상기 유기 분자의 거울상(mirror image)이 서로 포개질 수 없는 구조를 의미할 수 있다. 상기 유기 분자 및 상기 유기 분자의 거울상은 서로 포개어질 수 없기 때문에 서로 다른 화합물이며, 상기 유기 분자 및 상기 유기 분자의 거울상의 관계를 거울상 이성질체(enantiomer)라 할 수 있다. 즉, 상기 거울상 이성질체는 상기 유기 분자 자체 및 상기 분자의 거울상이 서로 겹쳐지지 않는 이성질체를 의미할 수 있다.The chiral organic material may refer to an organic molecule having chirality. The chirality means a structure in which the organic molecules themselves and the mirror images of the organic molecules can not overlap each other. The mirror image of the organic molecules and the organic molecules can be referred to as enantiomers because the mirror images of the organic molecules and the organic molecules can not be superimposed on each other. That is, the enantiomer may mean the organic molecule itself and the isomer in which the enantiomer of the molecule does not overlap with each other.
일 실시예에서, 상기 거울상 이성질체는 구조가 동일하고, 치환기의 위치가 대칭적으로 존재하므로 고유 광회전도([a]D)를 제외하고는 모든 물리적 및 화학적 성질이 동일할 수 있다. 따라서, 상기 거울상 이성질체는 화학 반응성이 동일하고, 물리적 성질 역시 동일하므로 증류, 재결정 및 크로마토그래피(chromatography)를 포함하는 일반적인 분리 방법으로는 상기 유기 분자 및 상기 분자의 거울상이 서로 구별되지 않을 수 있다. 상기 유기 분자 및 상기 유기 분자의 거울상을 구별하는 방법 중 하나로 원편광이색성이 있을 수 있다. 상기 원편광이색성에 대한 내용은 후술하기로 한다.In one embodiment, the enantiomers are identical in structure and the positions of the substituents are symmetrically present so that all physical and chemical properties except for the intrinsic optical rotation ([a] D ) can be the same. Thus, since the enantiomers have the same chemical reactivity and the same physical properties, the conventional separation methods including distillation, recrystallization, and chromatography may not distinguish between the organic molecules and the mirror image of the molecules. One of the methods of distinguishing between the organic molecules and the organic molecules may be circular dichroism. The circular dichroism property will be described later.
일 실시예에서, 상기 거울상 이성질체들의 상기 키랄성은 주로, 분자들의 구조가 탄소 원자를 키랄 중심으로 하는 정사면체 구조를 갖기 때문에 나타나지만, 이에 한정된 것은 아니다. 예컨대, 상기 분자의 질소 원자, 규소 원자 및 인 원자가 상기 키랄 중심을 이루어도 상기 키랄성을 가질 수 있다. In one embodiment, the chirality of the enantiomers is primarily, but not exclusively, because the structure of the molecules has a tetrahedral structure with carbon atoms as chiral centers. For example, the nitrogen atom, the silicon atom and the phosphorus atom of the molecule may have the chiral property even if they have the chiral center.
다른 실시예에서, 상기 분자가 상기 키랄 중심을 갖고 있지 않아도 상기 키랄성을 가질 수 있다. 예컨대, 상기 분자가 탄소 원자-탄소 원자로 이루어진 단일 결합(C-C 단일 결합)을 축으로 하는 회전에 장애가 있어 회전이 일어나지 않는 경우에도 상기 키랄성을 가질 수 있다. 이처럼, 상기 키랄 중심을 가지고 있지 않지만 상기 탄소 원자-탄소 원자로 이루어진 단일 결합의 제한된 회전으로 인하여 상기 거울상 이성질체로 존재하는 이성질체를 회전장애 이성질체(atropisomer)라고 할 수 있으며, 대표적인 화합물의 예로 바이페닐(biphenyl)이 있다.In another embodiment, the molecule may have the chiral property even if it does not have the chiral center. For example, the molecule may have the above-mentioned chirality even when rotation does not occur due to an obstacle to rotation about a single bond (C-C single bond) composed of carbon atom-carbon atoms. As such, the isomer present as the enantiomer due to limited rotation of the single bond consisting of the carbon atom-carbon atom but not having the chiral center may be referred to as an atropisomer. Examples of representative compounds include biphenyl ).
일 실시예에서, 상기 키랄 유기물은 대칭 요소를 포함하지 포함할 수도 있다. 상기 대칭 요소는 대칭면, 대칭 중심 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 대칭면이란, 물체 혹은 분자를 둘로 나누었을 때 생기는 제 1 면과 제 2 면이 정확하게 대칭되도록 가로지르는 가상의 면을 의미할 수 있다. 또한, 상기 대칭 중심이란, 물체나 분자의 중심에 위치하여 상기 대칭 중심을 기준으로 상기 물체나 상기 분자의 동일한 성분이 같은 거리만큼 정반대 방향에 위치하게 되는 가상의 점을 의미할 수 있다.In one embodiment, the chiral organics may or may not comprise a symmetric element. The symmetry element may comprise a symmetry plane, a symmetry center, and combinations thereof. The symmetry plane may mean a virtual plane that intersects the first plane and the second plane that are generated when the object or molecule is divided into two, so that they are exactly symmetrical. The symmetric center may mean a virtual point located at the center of an object or a molecule and based on the center of symmetry, the same component of the object or the molecule is located in the opposite direction by the same distance.
일 실시예에서, 상기 키랄 유기물은 S-Methylbenzylamine(S-MBA), R-Methylbenzylamine (R-MBA), S-(+)-Butylamine(S-BA) 및 R-(-)-Butylamine(R-BA) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이는 예시적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 키랄 유기물과 같이 특정한 키랄 유기물에서만 상기 원편광이색성이 나타나는 것이 아니고, 다른 키랄 유기물을 포함하더라도 상기 원편광이색성이 나타날 수 있다.In one embodiment, the chiral organics are selected from the group consisting of S-Methylbenzylamine (S-MBA), R-Methylbenzylamine (R-MBA), S- BA), but the present invention is not limited thereto. For example, the circular polarization dichroism does not occur only in a specific chiral organic substance such as the chiral organic substance, and the circular polarization dichroism can be exhibited even if other chiral organic substances are included.
일 실시예에서, 상기 키랄 유기물 및 상기 무기물 중 적어도 하나를 포함하는 결정성 용액의 농도는 5 wt% 내지 66 wt% 범위 내일 수 있다. 상기 범위 내에서, 상기 원편광이색성이 나타나는 파장 대역은 350 nm 내지 800 nm 의 범위 내일 수 있다. 이는 예시적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 상기 결정성 용액의 농도가 66 wt% 를 초과할 때, 상기 원편광이색성이 나타나는 파장 대역이 800 nm 초과일 수 있다.In one embodiment, the concentration of the crystalline solution comprising at least one of the chiral organics and the inorganic may be in the range of 5 wt% to 66 wt%. Within this range, the wavelength band in which the circular dichroism is exhibited may be within the range of 350 nm to 800 nm. However, the present invention is not limited thereto. For example, when the concentration of the crystalline solution exceeds 66 wt%, the wavelength band in which the circular polarization dichroism appears may be more than 800 nm.
일 실시예에서, 상기 무기물은 금속 이온 및 할로겐 이온을 포함할 수 있다. 상기 금속 이온은 준금속, 전이 금속 및 전이 후 금속 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 준금속은 붕소(B), 실리콘(Si), 저머늄(Ge), 비소(As), 안티몬(Sb), 텔루륨(Te) 및 폴로늄(Po) 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 상기 전이 금속은 스칸듐(Sc), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 몰리브데늄(Mo), 테크네튬(Tc), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 파라듐(Pd), 은(Ag), 카드늄(Cd), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 레늄(Re), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 백금(Pt), 금(Au) 및 수은(Hg) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 할로겐 이온은 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I) 및 아스타틴(At) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In one embodiment, the inorganic material may comprise a metal ion and a halogen ion. The metal ion may include at least one of a sub-metal, a transition metal, and a transition metal. The metalloid may include at least one of boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te), and polonium The transition metal is selected from the group consisting of Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, (Cd), hafnium (Hf), tantalum (Ta), tungsten (W), rhenium (Re), osmium (Os), iridium (Ir), platinum (Pt) Or the like. The halogen ion may include at least one of fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I) and astatine (At).
전술한 키랄 유기물 및 상기 키랄 유기물에 결합되는 무기물을 포함하는 유무기 하이브리드 화합물이 갖는 페로브스카이트 결정 구조는 상기 화학식 1과 같이 A2MX4의 화학식으로 구성될 수 있다. 이는 예시적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 예컨대, AMX3 , A3BX6 및 A3B2X7와 같은 화학식으로 구성될 수 있다. The perovskite crystal structure of the organic or inorganic hybrid compound including the chiral organic compound and the inorganic compound bound to the chiral organic compound may be represented by the formula A 2 MX 4 as shown in
상기 AMX3 화학식은 다른 실시예에 따른 페로브스카이트형 물질인 CaTiO3와 같은 결정 구조를 가지는 물질을 지칭한다. 상기 화학식 A2MX4와 상기 화학식 AMX3 , A3BX6 및 A3B2X7은 양이온(A 및 M)과 음이온(X)을 가지고 있으므로, 이에 따라 상기 유무기 하이브리드 화합물이라는 용어가 사용될 수 있다. 상기 페로브스카이트는 조성에 따라 강유전성, 반도성, 초전도성, 이온 전도성, 혼합도전성, 전기 광학 효과 및 촉매능의 특성을 가질 수 있다. The AMX 3 chemical formula refers to a substance having a crystal structure such as CaTiO 3 , which is a perovskite type substance according to another embodiment. Since the above formula A 2 MX 4 and the above formulas AMX 3 , A 3 BX 6 and A 3 B 2 X 7 have cations (A and M) and anion (X), the term organic or inorganic hybrid compound . The perovskite may have characteristics of ferroelectricity, semiconductivity, superconductivity, ionic conductivity, mixed conductivity, electrooptic effect and catalytic performance depending on the composition.
일 실시예에서, 상기 페로브스카이트 결정 구조의 유무기 하이브리드 화합물을 포함하는 연속적 박막(P)은 기판(B)상에 배치될 수 있다. 상기 연속적 박막의 두께는 100 nm 내지 5 ㎛의 범위 내일 수 있다. 상기 연속적 박막의 두께가 100 nm 미만인 경우에는, 유무기 하이브리드 화합물의 연속적 박막 구조를 얻기 어려우며, 그 두께가 5 ㎛를 초과하는 경우에는, 원편광이색성의 효율이 감소될 수 있다. In one embodiment, the continuous thin film P comprising the organic-inorganic hybrid compound of the perovskite crystal structure may be disposed on the substrate (B). The thickness of the continuous thin film may be in the range of 100 nm to 5 占 퐉. When the thickness of the continuous thin film is less than 100 nm, it is difficult to obtain a continuous thin film structure of the organic hybrid compound, and when the thickness exceeds 5 m, the efficiency of the circular polarization dichroism can be reduced.
기판(B)은 유리, 석영, AlO, SiC 또는 MgO 등을 포함하는 투명한 무기 세라믹 기재, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리스티렌(PS), 폴리이미드(PI), 폴리염화비닐(PVC), 폴리비닐피롤리돈(PVP) 및 폴리에틸렌(PE)을 포함하는 투명 플렉서블한 유기물 기재, 또는 Si, Ge, GaAs, InP, InSb, InAs, AlAs, AlSb, CdTe, ZnTe, ZnS, CdSe, CdSb 및 GaP와 같은 반도체 기재를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The substrate (B) may be a transparent inorganic ceramic substrate including glass, quartz, AlO, SiC, or MgO, polyethylene terephthalate (PET), polystyrene (PS), polyimide (PI), polyvinyl chloride Such as Si, Ge, GaAs, InP, InSb, InAs, AlAs, AlSb, CdTe, ZnTe, ZnS, CdSe, CdSb and GaP, which are transparent flexible organic materials including polyvinylidene fluoride (PVP) and polyethylene A semiconductor substrate may be used, but is not limited thereto.
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 키랄 유기물의 일 실시예인 S-Methylbenzylamine(S-MBA) 및 R-Methylbenzylamine(R-MBA)을 나타내는 구조식이다.2A and 2B are S-Methylbenzylamine (S-MBA) and R-Methylbenzylamine (R-MBA), respectively, which are examples of chiral organic compounds according to an embodiment of the present invention.
도 2a 및 도 2b를 함께 참조하면, S-MBA 및 R-MBA는 서로 거울상을 갖는 키랄 유기 분자이다. 상기 키랄 유기 분자의 S- 및 R-은 치환기를 호칭하는 순서의 방향으로 정해질 수 있다. 예컨대, 상기 키랄 유기 분자를 명명하는 순서는 첫째, 상기 키랄 유기 분자에 키랄 중심을 정하고, 상기 키랄 유기 분자의 4 개의 치환기 중 우선 순위가 가장 높은 치환기부터 1 로 시작하여, 가장 낮은 치환기까지 차례대로 번호를 배정할 수 있다. 즉, 상기 우선순위가 가장 낮은 치환기의 번호는 4 가 될 수 있다. 상기 우선순위가 가장 낮은 치환기를 정사면체 구조의 가장 뒷면, 즉 키랄 중심으로부터 가장 멀리 위치시킨 후, 우선순위가 높은 순서대로(1 ~ 3) 호칭한다. 호칭되는 방향이 시계 방향(오른쪽)이면 R-, 반시계 방향(왼쪽)이면 S-로 정해질 수 있다.Referring to FIGS. 2A and 2B together, S-MBA and R-MBA are chiral organic molecules having a mirror image. The S- and R- of the chiral organic molecule may be defined in the order of designating the substituent. For example, the order of naming the chiral organic molecules is as follows. First, the chiral center of the chiral organic molecule is centered. The four substituents of the chiral organic molecule are selected from the substituents having the highest priority, starting from 1, You can assign a number. That is, the number of the substituent having the lowest priority may be four. The substituents having the lowest priority are positioned farthest from the back surface of the tetrahedron structure, that is, the chiral center, and are referred to in descending order of priority (1 to 3). If the direction being called is clockwise (right), it can be set to R-, or counterclockwise (left) to S-.
상기 S-MBA 및 상기 R-MBA의 아미노기(NH2)에서, 상기 S-MBA의 상기 아미노기(NH2)는 지면의 앞으로 나와있고, 상기 R-MBA의 상기 아미노기(NH2)는 지면의 뒤로 물러나 있어 서로 동일하지 않은 키랄 구조를 가질 수 있다. 상기 S-MBA와 상기 R-MBA 중 하나의 유기 분자만을 사용하여 연속적 박막을 제조하면 원편광이색성이 나타날 수 있다. 이는 예시적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The S-MBA and the R-MBA of the amino group (NH 2) in the S-MBA wherein the amino group (NH 2) may come forward in the plane of, the amino group (NH 2) of the R-MBA is back on the ground And can have chiral structures that are not identical to each other. When a continuous thin film is produced using only one of organic molecules of the S-MBA and the R-MBA, circular dichroism can be exhibited. The present invention is not limited thereto.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유무기 하이브리드 화합물의 페로브스카이트 결정 구조((S-MBA)2PbI4, (R-MBA)2PbI4)를 도시한다. 상기 유무기 하이브리드 화합물은 상기 키랄 유기물 및 상기 키랄 유기물에 결합되는 무기물을 포함할 수 있다. 상기 무기물은 금속 이온 및 할로겐 이온을 포함하며, 상기 금속 이온은 준금속, 전이 금속 및 전이 후 금속 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.3A and 3B show a perovskite crystal structure ((S-MBA) 2 PbI 4 , (R-MBA) 2 PbI 4 ) of an organic-inorganic hybrid compound according to an embodiment of the present invention. The organic or inorganic hybrid compound may include the chiral organic compound and the inorganic compound bound to the chiral organic compound. The inorganic material includes a metal ion and a halogen ion, and the metal ion may include at least one of a sub-metal, a transition metal, and a transition metal.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 페로브스카이트 결정 구조는 화학식 1에 따라 상기 도 2a 및 도 2b에서 전술한 키랄 유기 분자(S-MBA, R-MBA)가 금속 이온 및 할로겐 이온으로 이루어진 무기 분자와 결합한 구조이다. 여기서, 상기 금속 이온은 납(Pb)이 사용되었고 할로겐 이온으로는 요오드(I)가 사용되었다. 이는 예시적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 전술한 것과 같이, 상기 금속 이온은 준금속, 전이 금속 및 전이 후 금속 중 어떤 금속 이온이든 사용 가능할 수 있으며, 할로겐 이온 또한 종류에 관계 없이 사용 가능할 수 있다.Referring to FIGS. 3A and 3B, the perovskite crystal structure has a structure in which the chiral organic molecules (S-MBA, R-MBA) shown in FIGS. 2A and 2B are formed of a metal ion and a halogen ion It is a structure bonded with an inorganic molecule. Here, lead (Pb) is used as the metal ion and iodine (I) is used as the halogen ion. As described above, the metal ion may be any metal ion selected from a metalloid, a transition metal, and a transition metal, and the halogen ion may be used regardless of the kind. have.
구체적으로, 상기 페로브스카이트 결정 구조 내에서, 팔면체 중심에 1 개의 금속 이온(예: 납(Pb))이 배치되고 상기 팔면체의 꼭지점에 6 개의 할로겐 이온(예: 요오드(I))이 배치되어 하나의 무기 분자를 구성하고, 이러한 무기 분자들은 횡방향으로 하나의 할로겐 이온을 공유하여 결합되고, 종방향으로 적어도 하나 초과의 키랄 유기 분자(예: S-MBA 또는 R-MBA)를 통해 결합될 수 있다. 예를 들면, 횡방향의 2 개의 무기 분자들은 각각 하나의 할로겐 이온을 공유하여 결합되며 종방향으로 2 개의 무기 분자들은 2 개의 키랄 유기 분자들을 통해 결합될 수 있다. 이러한 횡방향의 무기 분자들간 결합과 종방향의 무기 분자들간 결합을 통해, 연속된 2차원 형태로 확장된 상기 키랄 구조체가 형성될 수 있으며, 상기 키랄 구조체의 표면에서 전자와 양공과 같은 전하 전달체가, 종래의 키랄 양자점 구조체가 갖는 장벽과 같은 방해 요인을 겪지 않고 이동할 수 있다.Specifically, in the perovskite crystal structure, one metal ion (for example, lead (Pb)) is disposed at the center of the octahedron and six halogen ions (for example, iodine (I)) are arranged at the vertex of the octahedron And these inorganic molecules are bonded by sharing one halogen ion in the transverse direction and are bonded to each other through at least one chiral organic molecule in the longitudinal direction (for example, S-MBA or R-MBA) . For example, two inorganic molecules in the transverse direction can be bonded together by sharing one halogen ion, and two inorganic molecules in the longitudinal direction can be bonded through two chiral organic molecules. Through the coupling between the inorganic molecules in the transverse direction and the bonding between inorganic molecules in the longitudinal direction, the chiral structure extended in a continuous two-dimensional form can be formed, and a charge carrier such as electrons and holes at the surface of the chiral structure Lt; / RTI > can migrate without experiencing obstructions such as barriers of conventional chiral quantum dot structures.
일 실시예에서, 상기 키랄 유기 분자의 농도에 따라 상기 유무기 하이브리드 화합물은 선형 구조로 성장될 수 있다. 또한, 상기 키랄 유기 분자의 농도에 따라 상기 유무기 하이브리드 화합물의 결정성이 변하여 우선 배향되는 방향이 달라질 수 있다. 상기 키랄 유기분자의 농도, 상기 유무기 하이브리드 화합물의 선형구조 및 결정성에 관한 내용은 후술하도록 한다.In one embodiment, the organic or inorganic hybrid compound may be grown to a linear structure depending on the concentration of the chiral organic molecule. In addition, depending on the concentration of the chiral organic molecules, the orientation of the organic hybrid compound may be changed by changing the crystallinity of the organic hybrid compound. The concentration of the chiral organic molecules, the linear structure and crystallinity of the organic / inorganic hybrid compound will be described later.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속적 박막의 제조 방법을 나타내기 위한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a continuous thin film according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 상기 연속적 박막의 제조 방법은 금속 화합물을 준비하는 단계(S10), 할로겐 이온을 포함하는 액상 용액을 준비하는 단계(S20), 상기 액상 용액에 상기 금속 화합물을 용해시켜 혼합 용액을 형성하는 단계(S30), 상기 혼합 용액에 키랄 유기물을 혼합하여 결정성 침전물을 형성하는 단계(S40), 상기 결정성 침전물을 용매에 분자 및 이온 수준으로 용해시켜 결정성 용액을 형성하는 단계(S50) 및 상기 결정성 용액을 기판에 코팅하여 연속적 박막을 형성하는 단계(S60)를 포함할 수 있다. 금속 화합물을 준비하는 단계(S10)와 상기 금속 화합물을 용해시켜 혼합 용액을 형성하는 단계(S20)는 선후 관계없이 수행될 수 있다.Referring to FIG. 4, the method for preparing a continuous thin film includes preparing a metal compound (S10), preparing a liquid solution containing halogen ions (S20), dissolving the metal compound in the liquid solution, Forming a crystalline precipitate by mixing a chiral organic compound with the mixed solution; forming a crystalline solution by dissolving the crystalline precipitate in a solvent at a molecular and ionic level (Step S30) S50) and coating the crystalline solution on the substrate to form a continuous thin film (S60). The step (S10) of preparing a metal compound and the step (S20) of dissolving the metal compound to form a mixed solution may be carried out irrespective of each other.
금속 화합물을 준비하는 단계(S10)에서 상기 금속은 준금속, 전이 금속 및 전이 후 금속 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며 산화납(PbO)과 같은 금속 화합물이 고체 상태로 준비될 수 있다. 이는 예시적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 예컨대, SiO2, B2O2, GeO, ZnO, PbO, CdO, V2O5, SnO, ZrO2 및 MoO3와 같은 다른 금속 화합물이 준비될 수도 있다.In the step of preparing the metal compound (S10), the metal may include at least one of a metalloid, a transition metal and a transition metal, and a metal compound such as lead oxide (PbO) may be prepared in a solid state. The present invention is not limited thereto and other metal compounds such as SiO 2 , B 2 O 2, GeO 2 , ZnO, PbO, CdO, V 2 O 5 , SnO 2 , ZrO 2 and MoO 3 may be prepared have.
할로겐 이온을 포함하는 액상 용액을 준비하는 단계(S20)에서 요오드화수소산(HI)과 같은 액상 용액이 준비될 수 있다. 이는 예시적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 예컨대, 염산, 브로민화수소산, 트리플루오로메탄술폰산, 트리플루오로아세트산, 트리클로로아세트산 및 퍼플루오로프로피온산과 같은 할로겐 이온을 포함하는 다른 액상 용액이 준비될 수 있다.A liquid solution such as hydroiodic acid (HI) may be prepared in step S20 of preparing a liquid solution containing a halogen ion. The present invention is not limited thereto and other liquid solutions containing halogen ions such as hydrochloric acid, hydrobromic acid, trifluoromethanesulfonic acid, trifluoroacetic acid, trichloroacetic acid, and perfluoropropionic acid may be used. Can be prepared.
상기 액상 용액과 상기 금속 화합물이 준비된 이후, 상기 액상 용액에 상기 금속 화합물을 용해시켜 혼합 용액을 형성하는 단계(S30)가 수행될 수 있다. 상기 혼합 용액을 형성한 후 키랄 유기물을 혼합하여 결정성 침전물을 형성하는 단계(S40)가 수행될 수 있다. 상기 키랄 유기물은 S-Methylbenzylamine(S-MBA), R-Methylbenzylamine (R-MBA), S-(+)-Butylamine(S-BA) 및 R-(-)-Butylamine(R-BA) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이는 예시적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 키랄성을 갖는 다른 유기물을 포함할 수도 있다. 상기 결정성 침전물은 상기 키랄 유기물과 상기 금속 이온 및 상기 할로겐 이온을 포함하는 무기물을 포함하는 유무기 하이브리드 화합물의 파우더이며, 상기 유무기 하이브리드 화합물은 페로브스카이트 결정 구조를 가질 수 있다. After the liquid solution and the metal compound are prepared, a step (S30) of forming a mixed solution by dissolving the metal compound in the liquid solution may be performed. After the mixed solution is formed, a chiral organic material may be mixed to form a crystalline precipitate (S40). The chiral organic compound may be at least one selected from the group consisting of S-Methylbenzylamine (S-MBA), R-Methylbenzylamine (R-MBA), S- (+) - Butylamine However, the present invention is not limited thereto and may include other organic materials having chirality. The crystalline precipitate is a powder of an organic hybrid compound containing the chiral organic compound and an inorganic substance containing the metal ion and the halogen ion, and the organic hybrid compound may have a perovskite crystal structure.
일 실시예에서, 전술한 S10 단계에서 상기 금속 화합물이 산화납이고, S20 단계에서 상기 할로겐 이온을 포함하는 상기 액상 용액이 요오드화수소산이며, S30 단계에서 상기 키랄 유기물이 R-MBA이라면, 상기 유무기 하이브리드 화합물은 (R-MBA)2PbI4의 페로브스카이트 구조를 가질 수 있다. 이는 예시적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 전술한 것과 같이 다른 금속 화합물, 액상 용액 및 키랄 유기물을 사용하더라도 상기 페로브스카이트 구조를 가질 수 있다.In one embodiment, if the metal compound is lead oxide in step S10 and the liquid solution containing the halogen ion is hydroiodic acid in step S20, and the chiral organic compound is R-MBA in step S30, The hybrid compound may have a perovskite structure of (R-MBA) 2 PbI 4 . However, the present invention is not limited thereto, and it is possible to use the perovskite structure even if another metal compound, a liquid solution and a chiral organic compound are used as described above.
상기 결정성 침전물을 용매에 분자 및 이온 수준으로 용해시켜 결정성 용액을 형성하는 단계(S50)가 수행될 수 있다. 상기 결정성 용액의 농도는 5 wt% 내지 66 wt% 범위를 가질 수 있으며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 용매는 DMF(Dimethylformamide), GBL(γ-butyrolactone), DMSO(dimethyl sulfoxide), NMP(N-methylpyrrolidone), 이소프로판올, 메탄올, 에탄올, 부탄올, 클로로포름, 클로로벤젠, 물 및 이의 조합 및 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 결정성 침전물을 분자 및 이온 수준으로 용해시킴으로써, 전자와 양공과 같은 전하 전달체의 이동이 가능하며, 양호한 내구성 및 수명을 갖는 고성능의 연속적인 특징을 갖는 연속적 박막을 제조할 수 있다.The step of dissolving the crystalline precipitate in a solvent at a molecular and ionic level to form a crystalline solution (S50) may be performed. The concentration of the crystalline solution may range from 5 wt% to 66 wt%, but the present invention is not limited thereto. The solvent may be at least one selected from the group consisting of DMF (Dimethylformamide), GBL (? -Butyrolactone), DMSO, N-methylpyrrolidone, isopropanol, methanol, ethanol, butanol, chloroform, chlorobenzene, . ≪ / RTI > By dissolving the crystalline precipitate at molecular and ionic levels, it is possible to produce continuous thin films with high performance continuous properties which allow migration of charge carriers such as electrons and holes and have good durability and lifetime.
상기 결정성 용액을 기판에 코팅하여 연속적 박막을 형성하는 단계(S60)는 스핀 코팅(spin coating), 스프레이 코팅(spray coating), 나이프 코팅(knife coating), 롤 코팅(roll coating), 리버스 롤 코팅(reverse roll coating), 캘린더 코팅(calendar coating), 커튼 코팅(curtain coating), 압출 코팅(extrusion coating), 캐스트 코팅(cast coating), 역 로드 코팅(inverted rod coating), 조각-롤 코팅(engraved-roll coating), 침지 코팅(dip coating), 에어-나이프 코팅(air-knife coating) 및 거품 코팅(foam coating) 중 적어도 어느 하나에 의해 수행될 수 있다. 상기 결정성 용액을 코팅한 후, 상기 결정성 용액에 포함된 상기 용매를 제거하기 위해 건조 공정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 연속적 박막은 원편광이색성을 나타내는 것이며, 상기 연속적 박막의 두께는 상기 결정성 용액의 농도 및 상기 코팅 조건에 따라 조절이 가능할 수 있다.The step S60 of coating the crystalline solution on the substrate to form a continuous thin film may be performed by spin coating, spray coating, knife coating, roll coating, reverse coating roll coating, reverse roll coating, calendar coating, curtain coating, extrusion coating, cast coating, inverted rod coating, engraved- roll coating, dip coating, air-knife coating, and foam coating. And then performing a drying process to remove the solvent contained in the crystalline solution after coating the crystalline solution. The continuous thin film exhibits circular dichroism, and the thickness of the continuous thin film may be adjustable according to the concentration of the crystalline solution and the coating conditions.
도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 유무기 하이브리드 화합물의 파우더와 브롬화 칼륨(KBr)을 이용하여 제작한 펠릿(pellet)을 나타낸 광학 이미지 및 상기 펠릿의 원편광이색성 분석 결과를 나타낸 그래프이다.5A and 5B are graphs showing optical images showing a pellet produced using a powder of an organic-inorganic hybrid compound and potassium bromide (KBr) according to an embodiment of the present invention, and a circular polarization dichroism analysis result of the pellet Fig.
도 5a를 참조하면, 전술한 도 4의 S40 단계에서 형성되는 상기 결정성 침전물을 용매에 분자 및 이온 수준으로 용해시켜 결정성 용액을 형성하는 단계(S50) 및 상기 결정성 용액을 기판에 코팅하여 연속적 박막을 형성하는 단계(S60)를 거치지 않고 펠릿 형태로 구조체가 제조될 수 있다. 상기 결정성 침전물인 상기 유무기 하이브리드 화합물은 파우더의 형태로 존재하나, 브롬화칼륨(KBr)과 혼합하면 상기 파우더가 상기 펠릿 구조체(100)로 제조될 수 있다. Referring to FIG. 5A, the crystalline precipitate formed in step S40 of FIG. 4 is dissolved in a solvent at a molecular and ionic level to form a crystalline solution (S50), and the crystalline solution is coated on the substrate The structure may be manufactured in the form of pellets without the step of forming a continuous thin film (S60). The organic or inorganic hybrid compound as the crystalline precipitate is present in the form of a powder, but when the powder is mixed with potassium bromide (KBr), the powder can be made into the
도 5b를 참조하면, 일 실시예에서, 상기 펠릿 구조체(100)인 유무기 하이브리드 화합물의 원편광이색성을 측정하기 위해 제조된 상기 유무기 하이브리드 화합물은, 포함되는 상기 키랄 유기물, 상기 금속 이온 및 상기 할로겐 이온에 따라 (R-MBA)2PbI4, (S-MBA)2PbI4 및 (rac-MBA)2PbI4의 페로브스카이트 구조를 가질 수 있다. 상기 (rac-MBA)2PbI4에서 rac-MBA는 상기 R-MBA 및 S-MBA를 1:1 비율로 혼합된 물질이며, X-ray 회절 분광법(XRD)에 따라 상기 (R-MBA)2PbI4 , 상기 (S-MBA)2PbI4 및 상기 (rac-MBA)2PbI4의 결정성이 분석되었을 때(미도시), 상기 (R-MBA)2PbI4 , 상기(S-MBA)2PbI4 및 상기 (rac-MBA)2PbI4 모두 큰 차이가 나타나지 않음을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 5B, in one embodiment, the organic or inorganic hybrid compound prepared to measure the circular polarization dichroism of the organic / inorganic hybrid compound as the
일 실시예에서, 상기 (R-MBA)2PbI4 , 상기(S-MBA)2PbI4 및 상기 (rac-MBA)2PbI4의 원편광이색성 측정 결과를 보면, 상기 (R-MBA)2PbI4 , 상기(S-MBA)2PbI4 및 상기 (rac-MBA)2PbI4 모두 뚜렷한 원편광이색성이 나타나지 않음을 확인할 수 있다. x축인 파장 대역(350 nm ~ 600 nm)에서 측정되는 y축인 CD(좌편광된 광의 흡광도 - 우편광된 광의 흡광도; 원편광이색성)를 참조하면, 전체 파장 대역에 걸쳐 CD가 약 -20 mdeg ~ 15 mdeg까지 무질서하게 나타남을 알 수 있다. 특정 대역의 파장에서만 CD가 나타나는 것이 아니기 때문에, 뚜렷한 원편광이색성이 나타나지 않음을 알 수 있다. 따라서, 상기 파우더 형태 및 상기 펠릿 구조체(100)인 유무기 하이브리드 화합물에서는 원편광이색성이 뚜렷하게 나타나지 않음을 확인할 수 있다.(R-MBA) 2 PbI 4 , (S-MBA) 2 PbI 4 and (rac-MBA) 2 PbI 4 , 2 PbI 4 , (S-MBA) 2 PbI 4 and (rac-MBA) 2 PbI 4 exhibited no distinct circular dichroism. Referring to the y-axis CD (absorbance of left-polarized light-absorbance of post-photostimulated light: circularly polarized light dichroism) measured in the x-axis wavelength band (350 nm to 600 nm), CD is approximately -20 mdeg Up to 15 mdeg. It can be seen that no distinct circular dichroism is exhibited since the CD does not appear only in the wavelength of the specific band. Therefore, it can be confirmed that circular dichroism is not clearly observed in the powder form and the organic / inorganic hybrid compound as the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 결정성 용액의 농도에 따라 제조된 연속적 박막의 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM) 이미지(C1 ~ C4)이다.FIG. 6 is a scanning electron microscope (SEM) image (C1 to C4) of a continuous thin film produced according to the concentration of a crystalline solution according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, C1 ~ C4 이미지는 각각 상기 (R-MBA)2PbI4를 포함하는 상기 연속적 박막이다. C1은 상기 (R-MBA)2PbI4에 포함되는 상기 결정성 용액의 농도가 20 wt%이고, C2는 상기 (R-MBA)2PbI4에 포함되는 상기 결정성 용액의 농도가 44 wt%이며, C3 및 C4는 각각 50 wt% 및 66 wt% 이다. Referring to FIG. 6, the C1 to C4 images are the continuous thin films including (R-MBA) 2 PbI 4 , respectively. C1 is a concentration of the crystalline solution contained in (R-MBA) 2 PbI 4 is 20 wt%, C 2 is a concentration of the crystalline solution contained in (R-MBA) 2 PbI 4 is 44 wt% And C3 and C4 are 50 wt% and 66 wt%, respectively.
일 실시예에서, C1을 참조하면, 상기 유무기 하이브리드 화합물의 결정 모양이 평평한 구조로 고르게 분포되어 있는 것을 확인할 수 있다. C2를 참조하면, C1의 결정 모양보다 성장하였지만, 선형 구조를 갖는다고 보기에는 어려울 수 있다. C3 및 C4를 참조하면 상기 결정들이 서로 교차하며 연결되어 있는 선형 구조의 결정 모양을 확인할 수 있다. 따라서, 상기 유무기 하이브리드 화합물의 결정 모양은 상기 결정성 용액의 농도가 증가될수록 선형적으로 성장되는 구조를 가질 수 있다. 상기 선형적으로 성장되는 구조는 needle 형태의 결정 구조라고 지칭될 수 있다.In one embodiment, referring to C1, it can be confirmed that the crystal form of the organic / inorganic hybrid compound is uniformly distributed in a flat structure. Referring to C2, although it grows more than the crystal form of C1, it may be difficult to see that it has a linear structure. Referring to C3 and C4, it is possible to confirm the shape of the linear structure in which the crystals cross each other and are connected to each other. Accordingly, the crystal form of the organic / inorganic hybrid compound may have a structure that grows linearly as the concentration of the crystalline solution increases. The linearly grown structure may be referred to as a needle-shaped crystal structure.
일 실시예에서, 상기 결정성 용액의 농도를 최대 66 wt%로 포함하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 상기 결정성 용액의 농도를 66 wt% 초과 포함하였을 경우 C4에서 보여지는 상기 결정 모양보다 선형적으로 더욱 성장된 결정 모양을 확인할 수 있다. 상기 유무기 하이브리드 화합물에 R-MBA, Pb 및 I 가 포함된 (R-MBA)2PbI4의 페로브스카이트 구조만을 도시하였으나, 다른 키랄 유기물, 금속 이온 및 할로겐 이온을 포함할 수 있으며 이 경우에도 포함되는 상기 결정성 용액의 농도가 증가될수록, 상기 유무기 하이브리드 화합물의 결정 모양이 선형적으로 성장되는 구조를 가질 수 있다.In one embodiment, the concentration of the crystalline solution is up to 66 wt%, but the present invention is not limited thereto. For example, when the concentration of the crystalline solution exceeds 66 wt%, the crystal The shape of crystals grown more linearly than shape can be confirmed. Although only the perovskite structure of (R-MBA) 2 PbI 4 containing R-MBA, Pb and I is shown in the organic or inorganic hybrid compound, it may include other chiral organic compounds, metal ions, and halogen ions , The crystal structure of the organic hybrid compound may be linearly grown as the concentration of the crystalline solution is increased.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속적 박막에 포함되는 결정성 용액의 농도에 따라, 상기 연속적 박막의 X-ray 회절 분광법(XRD) 분석 결과를 나타낸 그래프이다.FIG. 7 is a graph showing an X-ray diffraction (XRD) analysis result of the continuous thin film according to the concentration of the crystalline solution contained in the continuous thin film according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 상기 유무기 하이브리드 화합물은 (R-MBA)2PbI4이며, 상기 유무기 하이브리드 화합물에 포함되는 상기 결정성 용액의 농도에 따라 상기 유무기 하이브리드 화합물의 결정성이 변하는 것을 알 수 있다. 상기 결정성 용액의 농도가 20 wt%일 경우, 상기 유무기 하이브리드 화합물은 (002) 방향으로 우선 배향되는 것을 알 수 있다. 상기 결정성 용액의 농도가 40 wt%로 증가할 경우, 상기 (002) 방향 및 상기 20 wt%에서 나타나지 않았던 (020) 방향으로 우선 배향되는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 결정성 용액의 농도가 50 wt% 및 66 wt%로 증가할 경우에는 상기 (002) 방향으로 우선 배향되는 것이 사라지고, 상기 (020) 방향으로만 우선 배향되는 것을 알 수 있다.7, it can be seen that the organic-inorganic hybrid compound is (R-MBA) 2 PbI 4 , and the crystallinity of the inorganic or organic hybrid compound varies depending on the concentration of the crystalline solution contained in the organic- . When the concentration of the crystalline solution is 20 wt%, the organic hybrid compound is preferentially oriented in the (002) direction. When the concentration of the crystalline solution is increased to 40 wt%, it can be seen that the (002) direction and the (020) direction not shown in the 20 wt% direction are preferentially oriented. In addition, when the concentration of the crystalline solution is increased to 50 wt% and 66 wt%, the preferential orientation in the (002) direction disappears and the preferential orientation is preferentially oriented in the (020) direction.
도 7에서는 상기 유무기 하이브리드 화합물로 (R-MBA)2PbI4를 66 wt% 농도까지 도시하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 유무기 하이브리드 화합물은 다른 키랄 유기물, 금속 이온 및 할로겐 이온을 포함할 수 있으며 이 경우에도 상기 결정성 용액의 농도에 따라 상기 유무기 하이브리드 화합물의 결정성이 변할 수 있다. 또한, 상기 결정성 용액의 농도가 66 wt% 초과일 경우에 상기 유무기 하이브리드 화합물의 결정성이 변하여 (020) 방향이 아닌 다른 방향으로 우선 배향될 수 있다.In FIG. 7, (R-MBA) 2 PbI 4 is shown as the organic or inorganic hybrid compound up to a concentration of 66 wt%, but the present invention is not limited thereto. For example, the organic or inorganic hybrid compound may include other chiral organic compounds, metal ions, and halogen ions. In this case, the crystallinity of the organic or inorganic hybrid compound may vary depending on the concentration of the crystalline solution. In addition, when the concentration of the crystalline solution exceeds 66 wt%, the crystallinity of the organic hybrid compound may change and preferentially be oriented in a direction other than the (020) direction.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속적 박막에 포함되는 결정성 용액의 농도에 따라, 상기 연속적 박막의 원편광이색성 분석 결과를 나타낸 그래프이다.8 is a graph showing the results of circularly polarized light dichroism analysis of the continuous thin film according to the concentration of the crystalline solution contained in the continuous thin film according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 전술한 것과 같이 도 5a 및 도 5b에서 도시한 상기 유무기 하이브리드 화합물이 파우더 형태일 경우 원편광이색성이 나타나지 않으나, 상기 유무기 하이브리드 화합물이 상기 연속적 박막의 형태를 가질 경우, 원편광이색성이 나타남을 확인할 수 있다. 따라서, 원편광이색성은 상기 유무기 하이브리드 화합물이 상기 연속적 박막 형태일때만 나타나는 특정한 성질임을 알 수 있다. Referring to FIG. 8, when the organic or inorganic hybrid compound shown in FIGS. 5A and 5B is in powder form, circular dichroism is not exhibited. However, when the organic hybrid compound has the continuous thin film form , Circular polarization dichroism can be confirmed. Therefore, it can be seen that the circular polarization dichroism is a specific property which appears only when the above organic / inorganic hybrid compound is in the continuous thin film form.
일 실시예에서, 상기 연속적 박막에 포함되는 상기 결정성 용액의 농도에 따라 상기 연속적 박막의 원편광이색성이 나타나는 파장 대역이 달라짐을 확인할 수 있다. 예컨대, 상기 결정성 용액의 농도가 20 wt%인 그래프를 참조하면, 상기 파장 대역이 약 425 nm 내지 475 nm 일 때 원편광이색성이 나타나지 않으나, 상기 결정성 용액의 농도가 40 wt% 및 50 wt% 일 때 상기 파장 대역(425 nm 내지 475 nm)에서 원편광이색성이 나타남을 확인할 수 있다. 또한, 상기 결정성 용액의 농도가 20 wt%인 그래프를 참조하면 상기 파장 대역이 525 nm보다 장파장인 경우 원편광이색성이 나타나지 않았지만, 상기 결정성 용액의 농도가 40 wt%, 50 wt% 및 66 wt%인 그래프를 참조하면, 상기 파장 대역이 525 nm보다 장파장인 경우에도 원편광이색성이 나타남을 알 수 있다.In one embodiment, it can be seen that the wavelength band in which the circularly polarized dichroism of the continuous thin film appears varies according to the concentration of the crystalline solution contained in the continuous thin film. For example, referring to the graph in which the concentration of the crystalline solution is 20 wt%, circularly polarized light dichroism does not appear when the wavelength band is about 425 nm to 475 nm, but the concentration of the crystalline solution is 40 wt% and 50 wt%, circularly polarized light dichroism appears in the wavelength band (425 nm to 475 nm). When the wavelength band is longer than 525 nm, circularly polarized light dichroism is not observed. However, when the concentration of the crystalline solution is 40 wt%, 50 wt% and 50 wt% Referring to the graph of 66 wt%, it can be seen that circular dichroism is exhibited even when the wavelength band is longer than 525 nm.
따라서, 상기 연속적 박막에서 나타나는 원편광이색성의 파장 대역은 상기 유무기 하이브리드 화합물에 포함되는 상기 결정성 용액의 농도에 따라 변할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 상기 결정성 용액의 농도가 증가할수록 원편광이색성이 나타나는 상기 파장 대역은 상기 결정성 용액의 농도가 낮았을 때보다 장파장 영역으로 이동될 수 있다. 예컨대, 상기 결정성 용액의 농도가 66 wt% 초과일 경우에 원편광이색성이 나타나는 파장 대역은 800 nm 초과일 수 있다. 도 8에는 상기 (S-MBA)2PbI4 및 상기(R-MBA)2PbI4가 20 wt% 내지 66 wt%의 결정성 용액을 포함하는 경우만을 도시하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 키랄 유기물, 금속 이온 및 할로겐 이온을 포함할 수 있으며 이 경우에도 상기 결정성 용액의 농도에 따라 원편광이색성이 나타나는 상기 파장 대역이 달라 질 수 있다.Accordingly, it can be seen that the wavelength band of circular dichroism in the continuous thin film can be changed according to the concentration of the crystalline solution contained in the organic / inorganic hybrid compound. Also, the wavelength band in which circular dichroism is exhibited as the concentration of the crystalline solution increases may be shifted to a longer wavelength region than when the concentration of the crystalline solution is low. For example, when the concentration of the crystalline solution exceeds 66 wt%, the wavelength band in which circular dichroism is exhibited may be more than 800 nm. 8 shows only the cases where (S-MBA) 2 PbI 4 and (R-MBA) 2 PbI 4 contain a crystalline solution of 20 wt% to 66 wt%, the present invention is not limited thereto, Other chiral organic substances, metal ions, and halogen ions. In this case, the wavelength band in which circular dichroism is exhibited may vary depending on the concentration of the crystalline solution.
일 실시예에서, 상기 결정성 용액의 농도가 66 wt%인 경우를 참조하면, 상기 결정성 용액의 농도가 40 wt% 및 50 wt%인 경우와 달리 상기 파장 대역이 425 nm 내지 475 nm일 때, 원편광이색성이 나타났다고 보기 어려울 수 있다. 이는 상기 결정성 용액의 농도가 높아짐에 따라 상기 연속적 박막의 두께가 두꺼워지기 때문에 나타나는 현상이며 이는 상기 연속적 박막을 코팅하는 조건에 따라 조절될 수 있다. 상기 코팅 조건은 후술하도록 한다.In one embodiment, referring to the case where the concentration of the crystalline solution is 66 wt%, unlike the case where the concentration of the crystalline solution is 40 wt% and 50 wt%, when the wavelength band is 425 nm to 475 nm , It may be difficult to see circular dichroism. This is because the thickness of the continuous thin film becomes thicker as the concentration of the crystalline solution increases, and this can be controlled according to the condition of coating the continuous thin film. The coating conditions will be described later.
일 실시예에서, 상기 결정성 용액의 농도가 50 wt% 및 66 wt% 일 때의 그래프를 참조하면, L 파장 대역은 band edge에 벗어난 대역으로, 반도체가 흡수 가능한 band gap보다 더 작은 에너지의 대역일 수 있다. L 파장 대역은 좌편광된 광과 우편광된 광이 서로 산란(scattering)할 수 있는 정도가 달라질 수 있으며, 광이 흡광될 수 없는 영역일 수 있다. 상기 결정성 용액의 농도가 50 wt% 및 66 wt%로, 고농도의 결정성 용액을 포함하는 연속적 박막의 경우, 장파장 대역에서 두 원편광(좌편광, 우편광)된 광을 서로 다른 정도로 산란시킬 수 있으며 이에 따라, 상기 결정성 용액의 농도에 따른 파장 대역의 변경이 가능할 수 있다. 이는 예시적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 상기 키랄 유기물의 종류 및 상기 결정성 용액의 농도에 따라 L 파장 대역의 범위가 달라질 수 있다.In one embodiment, referring to the graph when the concentration of the crystalline solution is 50 wt% and 66 wt%, the L wavelength band is band out of b a nd edge, Lt; / RTI > In the L wavelength band, the degree to which the left-polarized light and the post-photolyzed light can be scattered may be different, and the light may not be absorbed. In the case of a continuous thin film containing a crystalline solution with a high concentration of the crystalline solution of 50 wt% and 66 wt%, two circularly polarized (left-polarized and post-polarized) light beams are scattered to different degrees in the long wavelength band So that it is possible to change the wavelength band depending on the concentration of the crystalline solution. The present invention is not limited thereto. For example, the range of the L wavelength band may vary depending on the type of the chiral organic compound and the concentration of the crystalline solution.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 연속적 박막을 제조할 때, 스핀 코팅의 속도에 따라 조절되는 연속적 박막의 두께(V1 - V3)를 나타낸 주사전자현미경 이미지이다.FIG. 9 is a scanning electron microscope image showing the thickness (V1 - V3) of a continuous thin film which is controlled according to the spin coating speed when a continuous thin film is produced according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 상기 연속적 박막에 포함되는 상기 결정성 용액의 농도가 66 wt%일 때를 예시적으로 나타내었으며 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 스핀 코팅의 회전 속도가 2000 rpm일 때 V1, 5000 rpm일 때 V2 및 9000 rpm일 때 V3로 나타내었음을 알 수 있다.Referring to FIG. 9, the case where the concentration of the crystalline solution contained in the continuous thin film is 66 wt% is exemplarily shown, but the present invention is not limited thereto. It can be seen that when the rotational speed of the spin coating is 2000 rpm, V1 is expressed as V2 at 5000 rpm and V3 at 9000 rpm.
일 실시예에서, 상기 연속적 박막에 포함되는 상기 결정성 용액의 농도가 동일하더라도, 상기 회전 속도가 증가함에 따라 상기 연속적 박막의 두께가 달라짐을 알 수 있다. 예컨대, V1일 때 상기 연속적 박막의 두께는 4.188 ㎛ 이고, V2일 때 2.944 ㎛ 이며 V3일 때 1.975 ㎛ 로 상기 회전 속도가 증가함에 따라 상기 연속적 박막의 두께가 얇아지는 것을 알 수 있다. 이는 예시적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 회전 속도가 동일하더라도, 상기 결정성 용액의 농도가 66 wt% 보다 낮을 경우에는 상기 결정성 용액의 농도가 66 wt%일 때 보다 상기 연속적 박막의 두께가 얇아질 수 있다. 또한, 상기 결정성 용액의 농도가 66 wt%로 동일하더라도, 상기 회전 속도가 9000 rpm 초과일 경우 상기 연속적 박막의 두께가 상기 회전 속도가 9000 rpm 미만일 때 보다 얇아질 수 있다. 따라서, 상기 연속적 박막의 두께는 상기 회전 속도 및 상기 결정성 용액의 농도에 따라 조절될 수 있다. 도 9는 상기 스핀 코팅을 예시로 설명하여 상기 회전 속도에 따른 상기 연속적 박막의 두께를 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 다른 코팅을 이용할 경우에도 상기 코팅의 조건 및 상기 결정성 용액의 농도에 따라 상기 연속적 박막의 두께가 조절될 수 있다.In one embodiment, even though the concentration of the crystalline solution contained in the continuous thin film is the same, the thickness of the continuous thin film varies with the increase of the rotation speed. For example, the thickness of the continuous thin film is 4.188 mu m at V1, 2.944 mu m at V2, and 1.975 mu m at V3, which indicates that the thickness of the continuous thin film becomes thinner as the rotation speed increases. However, the present invention is not limited thereto. Even if the rotation speed is the same, when the concentration of the crystalline solution is lower than 66 wt%, the concentration of the crystalline solution is lower than the concentration of the crystalline solution of 66 wt% Can be made thinner. Also, even if the concentration of the crystalline solution is equal to 66 wt%, the thickness of the continuous thin film may be thinner when the rotation speed is less than 9000 rpm when the rotation speed is higher than 9000 rpm. Therefore, the thickness of the continuous thin film can be adjusted according to the rotation speed and the concentration of the crystalline solution. FIG. 9 illustrates the thickness of the continuous thin film according to the rotation speed of the spin coating. However, the present invention is not limited thereto. Even when other coatings are used, the conditions of the coating and the concentration of the crystalline solution The thickness of the continuous thin film can be adjusted according to the thickness of the continuous thin film.
도 10a 및 도 10b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 9와 같이 두께가 조절된 연속적 박막의 X-ray 회절 분광법 분석 결과 및 원편광이색성 분석 결과를 나타낸 그래프이다. 10A and 10B are graphs showing X-ray diffraction spectroscopic analysis results and circular dichroism dichroism analysis results of a continuous thin film having a controlled thickness as shown in FIG. 9, according to an embodiment of the present invention.
도 10a를 참조하면, 상기 연속적 박막에 포함된 상기 결정성 용액의 농도가 66 wt%일 경우일 때, 전술한 도 9의 회전 속도에 따라(2000 rpm - 9000 rpm) 각 연속적 박막의 결정성을 분석한 것이다. 전술한 도 7의 (R-MBA)2PbI4 66 wt%와 같이 상기 연속적 박막의 결정성은 상기 연속적 박막을 제조할 때의 상기 회전 속도와 관계없이 동일한 결정성((020) 방향 우선 배향)을 갖는 것을 알 수 있다. 이는 상기 연속적 박막에 포함되는 상기 결정성 용액의 농도가 동일하면, 상기 연속적 박막의 두께에 관계없이 동일한 결정성을 갖는 것을 확인할 수 있는 것이다. Referring to FIG. 10A, when the concentration of the crystalline solution contained in the continuous thin film is 66 wt%, the crystallinity of each continuous thin film (2000 rpm - 9000 rpm) according to the rotation speed of FIG. "He said. The crystallinity of the continuous thin film like (R-MBA) 2 PbI 4 66 wt% in FIG. 7 described above is the same (regardless of the rotational speed at the time of producing the continuous thin film) . It can be confirmed that, when the concentration of the crystalline solution contained in the continuous thin film is the same, crystallinity is the same regardless of the thickness of the continuous thin film.
도 10b를 참조하면, 전술한 도 8의 (R-MBA)2PbI4 66 wt%가 425 nm 내지 475 nm 파장 대역에서 원편광이색성이 나타나지 않았으나, 도 10b의 상기 회전 속도가 9000 rpm 일 때 상기 425 nm 내지 475 nm 파장 대역에서 원편광이색성이 나타남을 알 수 있다. 이는 상기 연속적 박막이 동일한 농도의 키랄 유기물을 포함하더라도, 상기 회전 속도에 따라 원편광이색성이 나타나는 파장 대역을 조절할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 상기 연속적 박막의 두께가 얇아질수록, 525 nm보다 단파장 영역에서도 원편광이색성이 나타날 수 있으며, 525 nm보다 장파장 영역에서는 원편광이색성이 나타나는 파장 대역이 이동하는 현상이 나타날 수 있다. 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 연속적 박막이 다른 키랄 유기물, 다른 금속 이온 및 다른 할로겐 이온을 포함하더라도 상기 회전속도에 따라 상기 파장 대역이 조절될 수 있으며, 이는 상기 결정성 용액의 농도 및 상기 코팅 조건이 달라지더라도 적용될 수 있다.Referring to FIG. 10B, circularly polarized light dichroism does not appear in the 425 nm to 475 nm wavelength band of (R-MBA) 2 PbI 4 66 wt% in FIG. 8, but when the rotation speed in FIG. 10B is 9000 rpm It can be seen that circular dichroism is exhibited in the 425 nm to 475 nm wavelength band. It can be seen that even though the continuous thin film contains the same concentration of chiral organic matter, the wavelength band in which circular dichroism is exhibited can be controlled according to the rotation speed. That is, as the thickness of the continuous thin film becomes thinner, circularly polarized light dichroism may appear in a shorter wavelength region than 525 nm, and a wavelength band in which circular dichroism is exhibited may appear in a longer wavelength region than 525 nm. However, the present invention is not limited thereto, and the wavelength band can be adjusted according to the rotation speed even if the continuous thin film contains other chiral organics, other metal ions and other halogen ions, Even if the coating conditions are different.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속적 박막을 포함하는 광 검출기(200, 300)를 도시한다.11A and 11B illustrate a
도 11a는 광 전지 형태의 광 검출기(200)이며, 도 11b는 트랜지스터 형태의 광 검출기(300)일 수 있다. 상기 연속적 박막은 원편광이색성이 나타날 수 있으므로, 상기 연속적 박막을 이용하여 흡수된 광을 전류로서 검출하는 광 검출기를 구성하게 되면, 특정 파장에서 좌원편광된 광과 우원편광된 광에 대한 흡광이 다름으로 인하여, 상기 좌원편광된 광과 상기 우원편광된 광에 의해 발생되는 전류의 세기가 달라지게 될 수 있다. 따라서 검출되는 상기 전류의 세기를 판단함으로써 광의 원편광성을 판단할 수 있다.11A is a
상기 광 검출기는 상기 연속적 박막을 광 흡수층으로 사용할 수 있다. 상기광검출기는 제 1 전극 및 제 2 전극을 포함할 수 있으며, 예컨대, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은 음극 및 양극 또는 소스 및 드레인으로 구성될 수 있다. 이는 예시적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The photodetector may use the continuous thin film as a light absorbing layer. The photodetector may include a first electrode and a second electrode, for example, the first electrode and the second electrode may be composed of a cathode and an anode or a source and a drain. The present invention is not limited thereto.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속적 박막을 포함하는 발광 소자(400)를 도시한다.12 shows a
도 12를 참조하면, 상기 연속적 박막은 원편광이색성을 나타낼 수 있으므로, 상기 연속적 박막이 발광될 때, 상기 발광되는 광 또한 원편광 특성을 나타낼 수 있다. 광을 조사했을 때 나오는 포토루미네선스(photoluminescence) 또는 전자를 주입했을 때 나오는 일렉트로루미네선스(electroluminescence)에서 모두 상기 원편광성이 관찰될 수 있다. 따라서, 상기 연속적 박막을 발광층으로 사용하여 상기 원편광된 광을 발광하는 발광 소자(400)가 제조될 수 있다. Referring to FIG. 12, since the continuous thin film may exhibit circular dichroism, when the continuous thin film is emitted, the emitted light may also exhibit circularly polarized light characteristics. Both the photoluminescence from the light irradiation and the electroluminescence when the electron is injected can be observed. Accordingly, the
일 실시예에서, 상기 발광 소자(400)는 반사방지막(anti-glare film)을 통과해도 휘도가 떨어지지 않는 LED로 이용될 수 있다. 종래의 LED 소자는 후면 전극(cathode)이 외부의 광을 반사하는 문제로 인해 야외 시인성이 떨어지는 문제가 있을 수 있으나, 이를 해결하는 방법으로 상기 반사방지막을 도입하는 방법이 있을 수 있다. 상기 반사방지막은 후술하는 원리에 의해 야외 시인성을 향상시킬 수 있다. In one embodiment, the
편광되지 않는 외부의 광이 선편광 필름과 위상지연 필름을 통과하면서 원편광될 수 있다. 상기 원편광된 광이 전극에 반사되면서 원편광성의 반전이 일어날 수 있다. 예컨대, 좌원편광은 우원편광으로 반전될 수 있으며, 우원편광은 좌원편광으로 반전될 수 있다. 상기 반전된 원편광 광이 위상지연필름을 통과하면 다시 상기 선편광된 광이 될 수 있는데, 상기 선편광성의 방향은 상기 반전된 원편광성으로 인해 최전면부의 상기 선평광 필터를 통과할 수 없는 방향을 갖게 될 수 있다. 따라서 상기 전극에서 반사된 상기 외부 광이 다시 빠져나가지 못하므로, 상기 반사된 광이 감소하여 야외시인성이 증가될 수 있다. External light that is not polarized can be circularly polarized while passing through the linear polarization film and the phase retardation film. The circularly polarized light may be reflected by the electrode and the inversion of the circularly polarized light may occur. For example, left-handed circular polarization can be reversed to right-handed circular polarization, and right-handed circular polarization can be reversed to left-handed circular polarization. When the inverted circularly polarized light passes through the phase retardation film, the linearly polarized light may be again the direction of the linearly polarized light, because the direction of the linearly polarized light has a direction that can not pass through the linearly polarized light filter of the forefront portion . Therefore, since the external light reflected by the electrode can not escape again, the reflected light can be reduced and the outdoor visibility can be increased.
그러나, 상기 반사방지막은 종래의 편광 되지 않은 LED를 광원으로 하는 소자에 도입되었을 때, LED의 광이 상기 선편광 필터를 통과하여 외부로 나가게 되므로, 50% 초과의 광손실이 나타날 수 있다. 상기 발광 소자(400)를 사용하여, 적절한 방향으로 원편광된 광은 상기 위상지연판을 통과하면서 모두 상기 선편광판에 통과될 수 있는 방향으로 선편광될 수 있으므로 상기 원편광된 빛을 발광하는 상기 LED를 도입하면 상기 반사방지막에 의해 휘도 손실이 없는 상기 LED 소자가 제조될 수 있다.However, when the antireflection film is introduced into a device using a conventional non-polarized LED as a light source, the light of the LED passes through the linearly polarized light filter and exits to the outside, so that a light loss of more than 50% may occur. Since the circularly polarized light in the proper direction can be linearly polarized in a direction that can pass through the phase retardation plate and can be passed through the linear polarizer using the
초과에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims and their equivalents. Will be clear to those who have knowledge of.
P: 연속적 박막
B: 기판P: continuous thin film
B: substrate
Claims (21)
상기 키랄 유기물에 결합하고, 금속 이온 및 할로겐 이온을 포함하는 무기물을 포함하는 유무기 하이브리드 화합물을 가지며 원편광이색성을 나타내는 연속적 박막을 포함하며,
상기 유무기 하이브리드 화합물은 페로브스카이트(perovskite) 결정 구조를 가지며,
상기 유무기 하이브리드 화합물은 하기 화학식 1 내지 화학식 4 로 표시되는 연속적 박막;
[화학식 1]
A2MX4(여기서, A는 상기 키랄 유기물이고, M은 상기 금속 이온이며, X는 상기 할로겐 이온임)
[화학식 2]
AMX3 (여기서, A는 상기 키랄 유기물이고, M은 상기 금속 이온이며, X는 상기 할로겐 이온임).
[화학식 3]
A3BX6 (여기서, A는 상기 키랄 유기물이고, M은 상기 금속 이온이며, X는 상기 할로겐 이온임).
[화학식 4]
A3B2X7 (여기서, A는 상기 키랄 유기물이고, M은 상기 금속 이온이며, X는 상기 할로겐 이온임).Chiral organics; And
A continuous thin film having an organic or inorganic hybrid compound which binds to the chiral organic compound and contains an inorganic substance including a metal ion and a halogen ion and exhibits circular dichroism,
The organic or inorganic hybrid compound has a perovskite crystal structure,
Wherein the organic or inorganic hybrid compound is a continuous thin film represented by the following Chemical Formulas 1 to 4;
[Chemical Formula 1]
A 2 MX 4 wherein A is the chiral organic compound, M is the metal ion, and X is the halogen ion.
(2)
AMX 3 wherein A is the chiral organic compound, M is the metal ion, and X is the halogen ion.
(3)
A 3 BX 6 (Wherein A is the chiral organic compound, M is the metal ion, and X is the halogen ion).
[Chemical Formula 4]
A 3 B 2 X 7 (Wherein A is the chiral organic compound, M is the metal ion, and X is the halogen ion).
상기 원편광이색성이 나타나는 파장 대역은 350 nm 내지 800 nm 범위 내인 연속적 박막.The method according to claim 1,
Wherein the wavelength band in which the circular dichroism is exhibited is within the range of 350 nm to 800 nm.
상기 키랄 유기물 및 상기 무기물 중 적어도 하나를 포함하는 결정성 용액의 농도는 5 wt% 내지 66 wt% 범위 내인 연속적 박막. 3. The method of claim 2,
Wherein the concentration of the crystalline solution containing at least one of the chiral organic material and the inorganic material is in the range of 5 wt% to 66 wt%.
상기 유무기 하이브리드 화합물은 선형 구조로 성장된 연속적 박막. The method according to claim 1,
The organic or inorganic hybrid compound is a continuous thin film grown in a linear structure.
상기 결정성 용액의 농도는 50 wt% 내지 66 wt% 범위 내인 연속적 박막.5. The method of claim 4,
Wherein the concentration of the crystalline solution is in the range of 50 wt% to 66 wt%.
상기 유무기 하이브리드 화합물은 (020) 방향으로 우선 배향된 연속적 박막.The method according to claim 1,
Wherein said organic or inorganic hybrid compound is preferentially oriented in the (020) direction.
상기 결정성 용액의 농도는 50 wt% 내지 66 wt% 범위 내인 연속적 박막.The method according to claim 6,
Wherein the concentration of the crystalline solution is in the range of 50 wt% to 66 wt%.
상기 연속적 박막의 두께는 100 nm 내지 5 ㎛ 의 범위를 갖는 연속적 박막.The method according to claim 1,
Wherein the continuous thin film has a thickness in the range of 100 nm to 5 占 퐉.
상기 키랄 유기물은 S-Methylbenzylamine(S-MBA), R-Methylbenzylamine (R-MBA), S-(+)-Butylamine(S-BA) 및 R-(-)-Butylamine(R-BA) 중 적어도 하나를 포함하는 연속적 박막.The method according to claim 1,
The chiral organic compound may be at least one selected from the group consisting of S-Methylbenzylamine (S-MBA), R-Methylbenzylamine (R-MBA), S- (+) - Butylamine / RTI >
상기 금속 이온은 준금속, 전이 금속 및 전이 후 금속 중 적어도 하나를 포함하는 연속적 박막.The method according to claim 1,
Wherein the metal ion comprises at least one of a metalloid, a transition metal, and a post-transition metal.
할로겐 이온을 포함하는 액상 용액을 준비하는 단계;
상기 액상 용액에 상기 금속 화합물을 용해시켜 혼합 용액을 형성하는 단계;
상기 혼합 용액에 키랄 유기물을 혼합하여 결정성 침전물을 형성하는 단계;
상기 결정성 침전물을 용매에 분자 및 이온 수준으로 용해시켜 결정성 용액을 형성하는 단계; 및
상기 결정성 용액을 기판에 코팅하여 연속적 박막을 형성하는 단계를 포함하는 연속적 박막의 제조 방법.Preparing a metal compound;
Preparing a liquid solution containing a halogen ion;
Dissolving the metal compound in the liquid solution to form a mixed solution;
Mixing a chiral organic material with the mixed solution to form a crystalline precipitate;
Dissolving the crystalline precipitate in a solvent at molecular and ionic levels to form a crystalline solution; And
And coating the crystalline solution on a substrate to form a continuous thin film.
상기 결정성 침전물은 상기 키랄 유기물과 상기 금속 이온 및 상기 할로겐 이온을 포함하는 무기물을 포함하는 유무기 하이브리드 화합물의 파우더이며,
상기 유무기 하이브리드 화합물은 페로브스카이트 결정 구조를 갖는 연속적 박막의 제조 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the crystalline precipitate is a powder of an organic or inorganic hybrid compound containing the chiral organic substance and an inorganic substance including the metal ion and the halogen ion,
Wherein said organic or inorganic hybrid compound has a perovskite crystal structure.
상기 연속적 박막은 원편광이색성을 나타내는 것인 연속적 박막의 제조 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the continuous thin film exhibits circular dichroism.
상기 금속 화합물은 준금속, 전이 금속 및 전이 후 금속 중 적어도 하나를 포함하는 연속적 박막의 제조 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the metal compound comprises at least one of a metalloid, a transition metal and a transition metal.
상기 결정성 용액을 상기 기판에 코팅한 후,
상기 결정성 용액에 포함된 상기 용매를 제거하기 위해 건조 공정을 수행하는 단계를 포함하는 연속적 박막의 제조 방법.12. The method of claim 11,
After the crystalline solution is coated on the substrate,
And performing a drying process to remove the solvent contained in the crystalline solution.
상기 연속적 박막의 두께는 상기 결정성 용액의 농도 및 상기 코팅 조건에 따라 조절 가능한 연속적 박막의 제조 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the thickness of the continuous thin film is adjustable according to the concentration of the crystalline solution and the coating conditions.
상기 용매는 DMF(Dimethylformamide), GBL(γ-butyrolactone), DMSO(dimethyl sulfoxide), NMP(N-methylpyrrolidone), 이소프로판올, 메탄올, 에탄올, 부탄올, 클로로포름, 클로로벤젠, 물 및 이의 조합 및 중 적어도 어느 하나를 포함하는 페로브스카이트 박막의 제조 방법.12. The method of claim 11,
The solvent may be at least one selected from the group consisting of DMF (Dimethylformamide), GBL (? -Butyrolactone), DMSO, N-methylpyrrolidone, isopropanol, methanol, ethanol, butanol, chloroform, chlorobenzene, ≪ / RTI >
상기 결정성 용액을 기판에 코팅하는 단계는, 스핀 코팅(spin coating), 스프레이 코팅(spray coating), 나이프 코팅(knife coating), 롤 코팅(roll coating), 리버스 롤 코팅(reverse roll coating), 캘린더 코팅(calendar coating), 커튼 코팅(curtain coating), 압출 코팅(extrusion coating), 캐스트 코팅(cast coating), 역 로드 코팅(inverted rod coating), 조각-롤 코팅(engraved-roll coating), 침지 코팅(dip coating), 에어-나이프 코팅(air-knife coating) 및 거품 코팅(foam coating) 중 적어도 어느 하나에 의해 수행되는 연속적 박막의 제조 방법.12. The method of claim 11,
The step of coating the crystalline solution on the substrate may be carried out by spin coating, spray coating, knife coating, roll coating, reverse roll coating, For example, a coating process such as a calendar coating, a curtain coating, an extrusion coating, a cast coating, an inverted rod coating, an engraved-roll coating, an immersion coating dip coating, air-knife coating, and foam coating. 2. The method according to claim 1,
상기 결정성 용액의 농도는 5 wt% 내지 66 wt% 범위를 갖는 연속적 박막의 제조 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the concentration of the crystalline solution is in the range of 5 wt% to 66 wt%.
상기 광학 소자는, 광 검출기 및 발광 소자를 포함하며,
상기 광 검출기 및 상기 발광 소자 중 적어도 하나는 상기 연속적 박막을 포함하는 광학 소자.21. The method of claim 20,
Wherein the optical element includes a photodetector and a light emitting element,
Wherein at least one of the photodetector and the light emitting element comprises the continuous thin film.
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