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낮은 전이온도의 란탄족원소-포함 금속-준-결정체

전문가 제언: ○ 금속-준-결정체는 액체결정과 d- 또는 f-궤도함수 금속 착화합물의 고유한 특성들의 결합체이지만, 높은 전이온도와 낮은 열적 안정성 때문에 응용성에 대하여 회의적이다. 상온에서 액체결정성, 높은 열 안정성, 자기-성 발광, 산화환원 거동 등 유용성을 갖는 금속-준-결정체의 이용도는 최첨단 신소재로 각광을 받을 수 있다. 따라서 금속-준-결정체의 발광액체결정에 대한 강력한 연구 관심이 집중되고 있다.

○ 이들 발광액체결정물질은 준-결정체 단위에 발광단을 주입하거나, 액체결정성 임자 매트릭스에 발광 화합물을 도핑하여 얻을 수도 있다. 발광액체결정에 관한 많은 연구가 형광유기 화합물에 집중되어 왔지만, 이제는 더욱 발광 금속-준-결정체로 옮겨가고 있다.

○ 란탄족 원소-포함 준-결정체가 유망한 발광액정이지만, 그들 중 오직 몇 가지만 발광성이고 대부분은 상온 이상의 전이온도를 갖는다. 트리스(다이벤조일메타나토) 란탄족 원소(Ⅲ) 착화합물들에 대한 살리실알디민 Schiff 염기 리간드의 란탄족 원소-포함 액체결정을 합성하였으며, 결정은 외쪽-바뀜 성 스멕틱 A 상이고, 발광성은 최적화하였다. 이 리간드의 Eu(Ⅲ) 착화합물은 UV 광조사로 짙은 적색 광-발광을 보이고, 더욱 안정한 준-결정상을 형성하고 더 낮은 전이온도를 갖는다.

○ PDP, LCD, OLED 등의 광디스플레이가 사용되는데, TV의 디스플레이는 한국이 세계 최고의 기술을 보유하고 있다. 그 중 LCD의 기본 물질은 네마틱, 키랄 네마틱 및 스멕틱 액정들 중에서 네마틱 액정이 많이 사용되고 있다. 액체결정은 주로 핵심기와 말단기가 주로 유기물질로 구성되어 있고, 말단기의 일부가 비금속 무기물질로 치환되어 있다. 란탄족 원소-포함 금속-준-결정체는 핵심기인 란탄족 원소와 리간드들로 결합된 착화합물 준-결정체이다. 전자구조상 D→F 전이 때문에, 금속-준-결정체물질의 다양성은 물론 전자전이의 다양성도 광범위하다.

○ 낮은 전이온도, 열적 안정성 및 좋은 발광성을 갖는 란탄족 원소-포함 금속-준-결정체를 디자인 합성 개발한다면 원천기술 확보, 디스플레이 실용화 및 기술개발 확대에 따라 LCD를 능가할 것으로 전망된다.

저자: Yang, YT; Driesen, K; Nockemann, P; Van Hecke, K; Van Meervelt, L; Binnemans, K
자료유형: 학술정보