유무기 복합 페로브스카이트 결정을 포함하는 필름, 그 제조방법, 및 이를 이용한 X-선 이미징 시스템
FILM COMPRISING ORGANIC-INORGANIC HYBRID PEROVSKITE CRYSTAL AND ITS PREPARING METHOD, AND X-RAY IMAGING SYSTEM USING THE SAME
특허 요약
유무기 복합 페로브스카이트 결정을 포함하는 필름 및 제조 방법, 및 이를 이용한 X-선 이미징 시스템에 관한 것이다.
청구항
번호청구항
1

MX2와 RX를 함유하는 페로브스카이트 제조용 전구체를 제 1 용매 중에서 반응시켜 하기 화학식 1 또는 하기 화학식 2로 표시되는 유무기 복합 페로브스카이트 결정을 형성하는 단계;상기 형성된 유무기 복합 페로브스카이트 결정을 제 2 용매에 분산하여 상기 유무기 복합 페로브스카이트 결정의 페이스트를 형성하는 단계;상기 유무기 복합 페로브스카이트 결정의 페이스트를 기재에 도포하여 100 μm 이상의 두께를 가지는 유무기 복합 페로브스카이트 결정의 후막을 형성하는 단계를 포함하는, 유무기 복합 페로브스카이트 결정의 필름 제조 방법:[화학식 1]RMX3[화학식 2]R2MX4상기 MX2, RX, 화학식 1 및 화학식 2 각각에서 독립적으로, M은 Cu2+, Ni2+, Co2+, Fe2+, Mn2+, Cr2+, Pd2+, Cd2+, Yb2+, Pb2+, Sn2+, Ge2+, Bi3+, Sb3+, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속 양이온을 포함하고,R은 유기 양이온이고,X는 음이온을 포함하는 것임.

2

제 1 항에 있어서, 상기 화학식 1 및 화학식 2 각각에서 독립적으로, R은 (R1R2R3R4N)+로서 표시되는 +1가의 유기 암모늄 이온으로서, R1 내지 R4는 각각 독립적으로 탄소수가 1 내지 24인 선형 또는 분지형 알킬기, 탄소수가 3 내지 20인 시클로알킬기, 탄소수가 6 내지 20인 아릴기, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것인, 유무기 복합 페로브스카이트 결정의 필름 제조 방법.

3

제 1 항에 있어서,상기 화학식 1 및 상기 화학식 2 각각에서 독립적으로, X는 할라이드 음이온 또는 칼코게나이드 음이온을 포함하는 것인, 유무기 복합 페로브스카이트 결정의 필름 제조 방법.

4

제 1 항에 있어서, 상기 유무기 복합 페로브스카이트 결정을 제 2 용매에 분산하는 것은 볼밀(ball mill), 쓰리롤밀(three roll mill) 또는 초음파 처리를 이용하여 수행되는 것인, 유무기 복합 페로브스카이트 결정의 필름 제조 방법.

5

제 1 항에 있어서, 상기 제 1 용매는 무극성 용매, 극성 비양성자성 용매, 알코올 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 용매를 포함하는 것인, 유무기 복합 페로브스카이트 결정의 필름 제조 방법.

6

제 5 항에 있어서,상기 극성 비양성자성 용매는 DMF, DMA, NMP, DMSO, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 용매를 포함하는 것인, 유무기 복합 페로브스카이트 결정의 필름 제조 방법.

7

제 1항에 있어서,상기 제 2용매는 점성 유기 용매를 포함하는 것인, 유무기 복합 페로브스카이트 결정의 필름 제조 방법.

8

제 1항에 있어서,상기 점성 유기 용매는 3-메톡시프로판나이트릴,테르피네올, 부틸 카비톨, 3-메톡시프로판나이트릴, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는, 유무기 복합 페로브스카이트 결정의 필름 제조 방법.

9

제 1 항에 있어서,상기 유무기 복합 페로브스카이트 결정의 페이스트를 기재에 도포하는 것은 닥터블레이드 코팅, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅 또는 슬롯 다이 코팅에 의하여 수행되는 것인, 유무기 복합 페로브스카이트 결정의 필름 제조 방법.

10

제 1 항에 있어서,상기 형성된 유무기 복합 페로브스카이트 결정의 후막을 히팅 프레스(heating press), 용매 어닐링(solvent annealing), 또는 급속 열처리(rapid thermal annealing, RTA)하는 단계를 추가 포함하는, 유무기 복합 페로브스카이트 결정의 필름 제조 방법.

11

하기 화학식 1 또는 하기 화학식 2로 표시되는 유무기 복합 페로브스카이트의 결정을 함유하고, 100 μm 이상의 두께를 가지는, 유무기 복합 페로브스카이트 결정의 필름: [화학식 1]RMX3[화학식 2]R2MX4상기 화학식 1 및 상기 화학식 2 각각에서 독립적으로, M은 Cu2+, Ni2+, Co2+, Fe2+, Mn2+, Cr2+, Pd2+, Cd2+, Yb2+, Pb2+, Sn2+, Ge2+, Bi3+, Sb3+, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속 양이온을 포함하고,R은 유기 양이온이고,X는 음이온을 포함하는 것임.

12

제 11 항에 있어서, 상기 화학식 1 및 상기 화학식 2 각각에서 독립적으로, R은 (R1R2R3R4N)+로서 표시되는 1가의 유기 암모늄 이온으로서, R1 내지 R4는 각각 독립적으로 탄소수가 1 내지 24인 선형 또는 분지형 알킬기, 탄소수가 3 내지 20인 시클로알킬기, 탄소수가 6 내지 20인 아릴기, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것인, 유무기 복합 페로브스카이트 결정의 필름.

13

제 11 항에 있어서,상기 화학식 1 및 화학식 2 각각에서 독립적으로, X는 할라이드 음이온 또는 칼코게나이드 음이온을 포함하는 것인, 유무기 복합 페로브스카이트 결정의 필름.

14

제 11 항에 있어서,제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항의 방법에 의하여 제조되는 것인, 유무기 복합 페로브스카이트 결정의 필름.

15

하기 화학식 1 또는 하기 화학식 2로 표시되는 유무기 복합 페로브스카이트의 결정을 함유하고, 100 μm 이상의 두께를 가지는 유무기 복합 페로브스카이트 결정의 필름을 이용하는 X-선 이미징 시스템: [화학식 1]RMX3[화학식 2]R2MX4상기 화학식 1 및 상기 화학식 2 각각에서, M은 Cu2+, Ni2+, Co2+, Fe2+, Mn2+, Cr2+, Pd2+, Cd2+, Yb2+, Pb2+, Sn2+, Ge2+, Bi3+, Sb3+, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속 양이온을 포함하고,R은 유기 양이온이고,X는 음이온을 포함하는 것임.

16

제 15항에 있어서,상기 화학식 1 및 상기 화학식 2 각각에서 독립적으로, R은 (R1R2R3R4N)+로서 표시되는 1가의 유기 암모늄 이온으로서, R1 내지 R4는 각각 독립적으로 탄소수가 1 내지 24인 선형 또는 분지형 알킬기, 탄소수가 3 내지 20인 시클로알킬기, 탄소수가 6 내지 20인 아릴기, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것인, X-선 이미징 시스템.

17

제 15 항에 있어서,상기 화학식 1 및 상기 화학식 2 각각에서 독립적으로, X는 할라이드 음이온 또는 칼코게나이드 음이온을 포함하는 것인, X-선 이미징 시스템.