(19) 한민 특허청(KR)

(12) 등 특허공보(B1)

(45) 공고 2016 07월29

(11) 등 10-1643717

(24) 등 2016 07월22

(51) 특허 (Int. Cl.)

G01J 3/44 (2006.01) G01N 21/65 (2006.01)

(52) CPC특허

G01J 3/44 (2013.01)

G01N 21/65 (2013.01)(21) 원 10-2015-0051638

(22) 원 2015 04월13

심사청 2015 04월13

(56) 행 사문헌

Bandrauk, A.D. et al. Single crystal Ramanspectra of organic semiconductor: KTCNQ.Canadian Journal of Chemistry 1982, Vol.60,No.14, 1881-1890.*

*는 심사 에 하여 문헌

(73) 특허

고 학 산학 단

울특별시 안암 145, 고 학 (안암동5가)

(72)

주진

울특별시 랑 신내 21 16, 525동 402 (묵동, 신내5단지 산아 트)

천 역시 남동 산 222 49 ( 월동)

(74) 리

등 ,

체 청 항 : 7 항 심사 : 창주

(54) 칭 라만신 측 측 치

(57) 약

본 실시 에 라만신 검 물질에 도 는 라만신 검 하는 , 물질에

사하는 단계 상 물질에 도 는 신 검 하는 단계 포함하 , 상 물질 도체 다.

도 - 도1

등록특허 10-1643717

- 1 -

(52) CPC특허

G01J 2003/4424 (2013.01)

지원한 가연 개 사업

과 고 2012R1A2A2A01045102

처 미래창 과학

연 리 문 한 연 재단

연 사업 견연 지원사업

연 과 도체 나 체 양 하 브리드 특 연

여 1/1

주 고 학

연 간 2012.09.01 ~ 2015.08.31

공지 :

등록특허 10-1643717

- 2 -

청

청 항 1

물질에 도 는 라만신 검 하는 ,

(a) 물질에 사하는 단계;

(b) 상 물질에 도 는 신 검 하는 단계 포함하 ,

상 물질 도체 , 상 라만신 도 특 해 물질에 라만신 검 치가 물질에

사 치 격 어 는 것 특징 하는 라만신 검 .

청 항 2

1항에 어 ,

(a) 단계 에 사할 결 하는 단계 포함하는 것 특징 하는 라만신 검 .

청 항 3

삭

청 항 4

1항에 어 ,

상 도체는 (π)-공액 갖는 단 결 체 것 특징 하는 라만신 검 .

청 항 5

1항에 어 ,

상 (b) 단계는 라만신 검 하는 단계 포함하는 것 특징 하는 라만신 검 .

청 항 6

물질에 도 는 라만신 검 하는 치 ,

물질에 사하는 원;

상 물질에 도 신 검 하는 검 포함하 ,

상 물질 도체 , 상 라만신 도 특 해 물질에 라만신 검 치가 물질에

사 치 격 어 는 것 특징 하는 라만신 검 치.

청 항 7

삭

청 항 8

6항에 어 ,

상 원 상 물질에 사하는 치 한 향 동시 사하는 것 특징 하는 라만신

검 치.

청 항 9

6항에 어 ,

등록특허 10-1643717

- 3 -

상 도체는 (π)-공액 갖는 단 결 체 것 특징 하는 라만신 검 치.

야

본 라만신 측 측 치에 한 것 , 보다 상 하게는 도체에 라만신 도[0001]

특 한 라만신 측 측 치에 한 것 다.

경

도 상 한 는 다 물질 경계 에 사가 생하는 건 하여 도[0002]

상 어나게 만들어 신 달한다. 런 원리 함께 도 상 어나는 단 결

체에 사하여 생한 루미 (Photoluminescence, 하 PL) 도 상 한 연 들

진행 고 , 러한 연 들 본 특 가진 물질에 사 상, PL 도

한 것 다.

PL 나 , 주변에 흡 한 빛 다시 내 생 는 상 다. [0003]

루미 란 물질 빛 나 , 사 등 에 지 흡 하여 여 상태가 고, 그것 닥상태에 들어[0004]

갈 흡 한 에 지 빛 하는 상 다.

PL 빛에 한 여 생 는 루미 사 과 같거나 그보다 빛[0005]

나 다. 심 직 빛 흡 하여 여 는 경우 빛 흡 말미암아 생 캐리어가 심

에 포함 어 하는 경우 나누어 볼 다.

PL 도 상 한 는 내시경 미징 , 한 내시경 미징 본[0006]

특 주 사 생체 직 체 산 는 ( 체 ,

autofluorescence) 나 양 직에 택 무 는 민감 (photsensitizer) 또는 마커(bio

marker) 등 주 하여 산 는 비 상 직과 상 직에 는 색채 등 차

별하여 진단 행한다.

러한 단 지 검 할 는 감도 각 야에 지물질 하게 사 고 [0007]

, Gamvir 등에 해 보고 생체 내 미징 행하는 등 포함하여, 물질에 한 미징

상당 시 고 다. 그러나 미징 트럼 드폭 상 어 다

마커에 한 동시검 에 근본 한계가 다.

내

해결하 는 과

본 트럼 드폭 고, 산란 진동에 라 상 한 산란 갖는 라만신[0008]

검 하는 라만신 검 치 공하는 다.

또한 본 사하는 치 신 검 치 달리하여 라만신 검 하는 라만신 검[0009]

치 공하는 다.

과 해결 단

본 실시 에 라만신 검 물질에 도 는 라만신 검 하는 , 물질에 [0010]

사하는 단계 상 물질에 도 는 신 검 하는 단계 포함하 , 상 물질 도체 다.

여 , 본 실시 에 라만신 검 물질에 사하는 단계 에 사할 [0011]

결 하는 단계 포함할 다.

또한, 상 도체에 사하는 치 도 검 하는 치는 격 어 치 다.[0012]

여 , 상 도체는 (π)-공액 갖는 단 결 체 다.[0013]

여 , 상 물질에 도 는 신 검 단계는 라만신 검 하는 단계 포함할 다.[0014]

등록특허 10-1643717

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본 또 다 양태에 라만신 검 치는 물질에 도 는 라만신 검 하는 치 , 물질에[0015]

사하는 원 상 물질에 도 신 검 하는 검 포함하 , 상 물질

도체 다.

여 , 상 원 상 물질에 사하는 치 도 신 검 하는 검 치는 격[0016]

어 치 다.

여 , 상 원 상 물질에 사하는 치 한 향 동시 사할 다. [0017]

여 , 상 도체는 (π)-공액 갖는 단 결 체 다.[0018]

과

본 실시 에 라만신 검 치에 하 , 라만신 에 해 사 물질 [0019]

에 한 보 측할 다.

또한, 도체물질내에 라만신 도 특 하여 사 치 라만신 검 하는 치 [0020]

치시키 필 가 없 , 그 하여 사 상물질 원에 민감한 경우에도 신뢰 라만신 검 할

다.

도 간단한

도1 본 실시 에 라만신 검 치 식도 다.[0021]

도2는 마 태 CN-TSDB결 SEM 사진 다.

도3 TSDB결 SEM 사진 다.

도4는 CN-TSDB 액상태 흡 / 트럼 LCM 한 결 트럼 다.

도5는 CN-TSDB결 마 크 플 트 라만신 측 결과 다.

도6 TSDB결 마 크 라만신 측 결과 다.

도7 내지 도9는 CN-TSDB결 라만신 도 특 그래프 다.

도10 CN-TSDB결 라만신 감쇠 상 도시한 그래프 다.

도11 감쇠 상에 감쇠상 Raman shift 상 계 도시한 그래프 다.

도12는 TSDB결 라만신 도 특 그래프 다.

도13 TSDB결 라만신 감쇠 상 도시한 그래프 다.

도14는 본 실시 에 라만신 검 도 다.

실시하 한 체 내

본 에 개시 어 는 본 개 에 실시 들에 해 특 한 또는 능 단지[0022]

본 개 에 실시 들 하 한 시 것 , 본 개 에 실시

들 다양한 태들 실시 본 에 실시 들에 한 지 않는다.

본 개 에 실시 들 다양한 변경들 가할 고 여러 가지 태들 가질 므 실시[0023]

들 도 에 시하고 본 에 상 하게 하고 한다. 그러나, 는 본 개 에 실시

들 특 한 개시 태들에 해 한 하 는 것 아니 , 본 사상 에 포함 는 든 변

경, 균등물, 또는 체물 포함한다.

1 또는 2 등 어는 다양한 들 하는 사 지만, 상 들 상 어[0024]

들에 해 한 어 는 안 다. 상 어들 하나 다 별하는

만, 컨 본 개 에 리 어나지 않 채, 1 는 2

고 사하게 2 는 1 도 다.

어 가 다 에 "연결 어" 다거나 " 어" 다고 언 에는, 그 다 [0025]

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에 직 연결 어 거나 또는 어 도 지만, 간에 다 가 재할 도 다고

해 어야 할 것 다. 에, 어 가 다 에 "직 연결 어" 다거나 "직 어"

다고 언 에는 간에 다 가 재하지 않는 것 해 어야 할 것 다. 들 간

계 하는 다 들, "~사 에" " ~사 에" 또는 "~에 웃하는"과 "~에 직 웃하는" 등

도 마찬가지 해 어야 한다.

본 에 사 한 어는 단지 특 한 실시 하 해 사 것 , 본 한 하 는 [0026]

도가 아니다. 단 문맥상 하게 다 게 뜻하지 않는 한, 복 포함한다. 본 에 ,

"포함하다" 또는 "가지다" 등 어는 본 에 재 특징, , 단계, 동 , , 또는

들 합한 것 재함 지 하 는 것 지, 하나 또는 그 상 다 특징들 나 , 단계, 동 ,

, 또는 들 합한 것들 재 또는 가 가능 미리 하지 않는 것 해 어야

한다.

다 게 지 않는 한, 거나 과학 어 포함해 여 사 는 든 어들 본 [0027]

하는 야에 통상 지식 가진 에 해 해 는 것과 동 한 미 가진다.

사 는 사 에 어 는 것과 같 어들 문맥상 가지는 미 치하는 미

갖는 것 해 어야 하 , 본 에 하게 하지 않는 한, 상 거나 과도하게 식

미 해 지 않는다.

본 에 한 상 한 에 앞 라만신 , 라만 트럼에 해 간단하게 하 , 든 물체는 핵과[0028]

별 는 원 루어 고 원 는 고 진동 태 갖는다. 고 진동 태 갖는 원 에 단

빛 사사 사 빛 원 돌하여 사 거나 산란 다. 산란 빛 검 한 것 라만 트

럼 고, 러한 산란 라만 링 라 한다.

물질과 빛 돌해 검 라만신 는 각 물질마다 고 그래프 태 갖게 고, 는 원 마다 [0029]

고 진동 태 갖 문 다.

결 물질에 검 는 라만신 에 해 물질 하는 보 알 다.[0030]

하 첨 도 참고하여 본 라만신 검 치에 해 히 한다.[0031]

도1 본 실시 에 라만신 검 치 식도 다.[0032]

도1과 같 본 실시 에 라만신 검 치는 물질에 도 는 라만신 검 하는 치 , 물[0033]

질에 사하는 원(100) 상 물질에 도 신 검 하는 검 (200) 포함하 , 상 물질

도체 다.

원(100) 물질 특 에 라 생시킬 는 PL( 루미 ) 겹치지 않는 [0034]

원 , 물질에 사하는 치(A)는 도 신 검 하는 검 (200) 치(B) 격

어 다.

또한 원(100) 물질에 사하는 치(A) 한 향 동시 사할 , 검[0035]

(200) 치(B)는 고 다.

검 (200)는 원(100)에 해 사 는 치 격 치에 치 어 물질에 도 라만신 검[0036]

한다.

검 (200)는 같 원 동하 물질에 사하는 경우, 사하는 치별 각각 라만신[0037]

측 하고 측 치에 원 사 치 변 시 라만 신 도 특 한다.

본 실시 에 물질 도체 , 여 도체는 (π)-공액 갖는 단[0038]

결 체 다.

상 본 실시 에 라만신 검 치 에 해 살펴보았다. 하 실 (π)-공액 [0039]

가지는 단 결 체 CN-TSDB(1,4-bis(3,5-bis(trifluoromethyl) cyanostyryl)-2,5-

dibromobenzene)물질 하여 도 라만신 검 매커니 에 해 한다.

도2는 마 태 CN-TSDB결 SEM 사진 다.[0040]

도2에 도시 같 도 상 측 하 하여 라만신 검 치 고 하고, 사 는 ([0041]

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) 치 움직여 사한 신 치에 라 변 라만신 측 하 다. 앞 언 한 같

라만 신 하 특 치에 보 는 우리 (㎝-1)에 특 한 가 다.

에 라 특 한 보 는 우리별 , ( ) 치가 움직 거리 향에 라 2차원[0042]

라만신 하 다.

도3 TSDB결 SEM 사진 다.[0043]

또한 TSDB(1,4-bis(3,5-bis(trifluoromethyl)styryl)-2,5-dibromobenzene)물질 하여 가 십 ㎛ 고[0044]

께가 2㎛ 막 태 결 하여 1차원 라만 도 특 하 다.

도2과 같 CN-TSDB 하 해 CN-TSDB 말(1 mg) 클 포 (1 ml)에 40℃에 해하고, 냉 고에[0045]

약 12시간 동안 립 식 결 시 다. 한 단결 양 한 변 가 십㎛ 고,

께가 약 500nm 도 마 태 다.

도3 TSDB 하 해 TSDB 말(1 mg) 클 포 (1 ml)에 40℃에 해하고, 냉 고에 약 12시간[0046]

동안 립 식 결 시 다. 한 단결 양 께가 약 2㎛ 고, 가 십㎛ 막

태 다.

각 단결 에 사할 원 결 하 해 도2 같 CN-TSDB 마 크 플 트[0047]

UV/Vis흡 트럼과 트럼 클 포 액하에 측 하 다.

도4는 CN-TSDB 액상태 흡 / 트럼 LCM 한 결 트럼 다.[0048]

도4 공 미경(Laser Confocal Microscope, LCM) 실험결과 같 CN-TSDB 마 크 플 트에[0049]

UV/Vis 흡 트럼 역에 는 405nm 47.5ms동안 사하 CN-TSDB 마 크 플 트

나 규 트럼 측 하 다. 그 결과 도4 같 피크는 약 450nm에 찰 었다.

CN-TSDB에 생시킬 는 PL 450nm 고, PL신 하여 라만신 가 검 지 않거나 검 곤[0050]

란한 경우 피하 해 는 다 633nm 갖는 원 단결 에 사한다.

도5는 CN-TSDB결 마 크 플 트 라만신 측 결과 다.[0051]

도6 TSDB결 마 크 라만신 측 결과 다.[0052]

CN-TSDB결 마 크 플 트 TSDB결 마 크 에 도 라만 신 검 하 해, LCM 비[0053]

해 633nm 50 동안 사하고, 라만신 검 하 다.

1 라만 신 에 나타난 피크들에 하는 진동 드 실 상 시한 것 다.[0054]

1

[0055]Raman shift(cm

-1)-실험치 Region(cm

-1)

C-Br 593, 618, 667, 687 485-750

140-400

-CF3 1216, 1262, 1279, 1340 1205-1420

1120-1350

724, 765 680-780

-C=C- aromatic 1580, 1594 1575-1625

1455, 1509 1430-1525

out of plane =C-H 876 650-900

in-plane =C-H 1000 990-1290

도5 도6 결과 하여 Raman shift 실 CN-TSDB TSDB 진동 드(Region) 비 한 결과 치하는[0056]

것 할 었다.

결과 본 실시 에 라만신 검 치에 해 검 신 가 CN-TSDB결 과 TSDB결[0057]

에 한 라만신 알 다.

앞 같 CN-TSDB결 과 TSDB결 에 633nm 사하여 검 신 가 라만신 었다[0058]

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앞 도시 도2과 같 원 3가지 향 동시키 치별 도 라만신 측 한다.

도7 내지 도9는 CN-TSDB결 라만신 도 특 그래프 다.[0059]

도7 내지 도9 통해 측 라만신 피크( 진동 드)별 거리 향에 라 변 하는[0060]

라만 신 도 특 할 다. 사시킨 거리가 측 치에 어질 라만 신

가 감 하고 도 할 다.

도7 내지 도9 같 라만 신 는 감 하나 Raman shift별 나타나는 라만신 피크 상 변 는[0061]

거 없 알 고, 에 검 는 치 지 거리가 어지 라도 특

라만신 특 지 알 다.

또한 향에 라 도 피크별 진동 드 비해보 거 차 가 없는 보아 동[0062]

향 라만신 검 하는 여하지 않 도 할 다.

도10 CN-TSDB결 라만신 감쇠 상 도시한 그래프 다.[0063]

도11 감쇠 상에 감쇠상 Raman shift 상 계 도시한 그래프 다.[0064]

도10에 도시 같 라만 신 거리에 감 비 계산하여 각 향별 하 라만 드[0065]

에 지 차 가 클 (Raman shift 크 가 커질 ) 감쇠상 크 가 커지는 경향 보여 다.

보다 상 한 해 도11과 같 라만 신 거리에 감 비 계산한 결과 참 하 , [0066]

같 에 지 차 가 클 감쇠상 크 가 커지는 경향 에 지 차 가 커질 에 지 달과 에

감쇠하는 비 커진다는 것 해 , 는 본 실시 에 라만신 검 치에 검

라만신 는 사 치(A)에 검 가 치하고 는 지 (B) 지 도 신 알 다.

도12는 TSDB결 라만신 도 특 그래프 다.[0067]

도13 TSDB결 라만신 감쇠 상 도시한 그래프 다.[0068]

TSDB결 경우에도 앞 CN-TSDB결 과 마찬가지 633nm 원 사하 고, 도3에 도시 라[0069]

원 동시키 라만신 찰한 결과, 특 라만신 피크 상

지 고, 라만신 만 감쇠하는 것 할 , 도13과 같 측 라만신 진

동 드별 그 가 거리에 라 감 하고 할 다.

상 본 실시 에 라만신 검 치에 해 살펴보았다.[0070]

하 본 또 다 양태 라만신 검 에 해 도14 통해 살펴본다. 앞 실시 복 는 [0071]

에 한 생략한다.

도14는 본 실시 에 라만신 검 도 다.[0072]

도14에 도시 같 본 실시 에 라만신 검 물질에 사하는 단계(S200) [0073]

상 물질에 도 는 신 검 하는 단계(S300) 포함하 , 상 물질 도체 다. 어

도체는 (π)-공액 갖는 단 결 체 다.

본 실시 에 라만신 검 물질에 사하 에 앞 , 물질에 사할 결[0074]

하는 단계(S100) 포함할 다.

물질에 사할 결 하는 단계(S100)는 도 는 라만신 가 도 는 PL신 에 해 향 지[0075]

않도 PL신 가 도 지 않는 역 원 사 하 해 사할 결 한다. 결 하는

앞 실시 에 하 므 생략한다.

물질에 사하는 단계(S200)는 앞 결 사 물질에 사하 , 사하는 치는 라만신[0076]

검 하는 치 격 어 다. 라만신 도 특 하여 라만신 검 치가 사

치 어 라도 특 라만신 는 도 다.

물질에 도 는 신 검 하는 단계(S300)는 라만신 검 하는 단계 포함한다. 도체, 특히 [0077]

(π)-공액 갖는 단 결 체에 도 는 PL신 는 사 과 같 갖거나

갖는 신 검 다. 다나 PL신 는 라만신 에 비해 신 가 매우 커 PL신 해

라만신 검 곤란할 다. 에 도 는 라만신 검 하 해 사하는 도 는

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PL 역 어나도 한다.

사 는 히 함 라만신 검 할 게 다.[0078]

상 본 실시 에 라만신 검 치 라만신 검 에 하 , 도체, 특히 (π)-[0079]

공액 갖는 단 결 체에 라만신 는 도 특 갖게 할 었고, 라만신 에 포함

어 는 보 하여 피 사물질에 한 특 알 게 다.

100 원 [0080]

200 검

도

도 1

도 2

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도 3

도 4

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도 5

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도 10

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도 13

도 14

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