KR20050021448A

KR20050021448A - 흡습성 성형체

Info

Publication number: KR20050021448A
Application number: KR10-2005-7000386A
Authority: KR
Inventors: 우치보리데루오; 오야마가네토; 미야자와겐타로; 가와구치요헤이; 마키히에히코; 나카지마유스케
Original assignee: 다이닛쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2002-07-08
Filing date: 2003-07-07
Publication date: 2005-03-07
Also published as: US7625638B2; TWI312642B; CN1669362A; KR100979477B1; WO2004006628A1; TW200410596A; US20050255285A1; JPWO2004006628A1; CN100442573C; JP4707391B2; AU2003281446A1; EP1553806A1

Abstract

유기 ＥＬ 디바이스의 밀폐 분위기 내의 수분을 제거하고, 나아가서는 다크 스팟의 발생을 억제하기 위해서, 1)아민계 화합물 및 열전도성 재료의 적어도 1종, 2)흡습제 및 3)수지성분을 함유하는 흡습성 성형체를 제공한다.

Description

흡습성 성형체{HYGROSCOPIC MOLDING}

본 발명은 유기 EL 디바이스(organic electroluminescent device) 등에 사용되는 흡습성 성형체(moisture-absorbent formed body)에 관한 것이다.

전지, 커패시터(capacitor, 콘덴서), 디스플레이 디바이스(display device) 등의 전자 디바이스(electronic device)는 초소형화ㆍ초경량화 되고 있다. 이들의 전자부품은 반드시 외장부의 밀봉공정 중, 고무계 씰링재(rubber-based sealing material) 또는 ＵＶ경화성 수지 등의 수지계 접착제를 이용하여 밀봉이 수행된다. 그러나, 이러한 밀봉방법은 보존 또는 사용 중 씰링재를 통과하는 수분에 의해 전자부품의 성능 저하를 야기할 수 있다.

특히, 유기 ＥＬ 디바이스에서는 내부에 침입한 수분에 의한 발광층과 전극층 사이의 박리 또는 구성 재료의 변질에 의해, 다크 스팟(dark spot)이라고 불리는 비발광 영역이 생기고, 원하는 발광 성능을 얻을 수 없는 심각한 문제가 발생한다.

따라서, 유기 ＥＬ 디바이스 내에 흡습재료를 배치함으로써 침입한 수분을 제거하는 방법이 여러가지로 제안되어 왔다(일본국 특허공개 2000-195660, 일본국 특허공개 2002-43055 등). 또한, 밀봉용 접착제로부터 발생하는 가스를 제거함으로써, 유기 ＥＬ 디바이스의 성능 저하를 방지하는 방법도 제안되어 왔다 (일본국 특허공개공보 평11-74074호 등).

그러나, 이러한 기술에 의해서도, 유기 ＥＬ 디바이스에서의 다크 스팟 발생을 효과적으로 방지하거나, 또는 발생한 다크 스팟의 성장을 억제하는 것은 곤란하기 때문에, 그 점에 있어서 개선의 여지가 있다.

한편, 많은 전자 디바이스가 열을 발생시킨다. 예를 들면, 유기 ＥＬ 디바이스에서는, 전기 에너지의 대부분이 열 에너지로 변환되기 때문에 여분의 열이 디바이스 내에서 발생한다. 특히, 조명이나 다른 용도 등의 표면 선명도를 증가시키는 유기 ＥＬ 디바이스, 동영상을 보여주는 유기 ＥＬ 디바이스 등에서는 대량의 열이 발생한다. 이러한 열이 전자 디바이스 내에 축적 되면, 유기 발광층의 열화가 일어나고, 유기 ＥＬ 디바이스의 수명에 악영향을 줄 수 있다. 따라서, 가능한 한 방열성이 뛰어난 재료를 이용하여 전자 디바이스를 제조하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 주된 목적은 이러한 종래 기술의 문제를 해결하고, 수분을 용이하게 또는 확실하게 제거할 수 있는 재료를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 유기 ＥＬ 디바이스에 있어서의 다크 스팟의 발생을 방지하거나, 또는 발생한 다크 스팟의 성장을 억제하기 위한 재료를 제공하는 것이다.

도 1은, 본 발명의 흡습성 성형체를 배치한 유기 ＥＬ 디바이스의 단면 개략도.

도 2는, 실시예에서 얻어진 흡습성 성형체의 다크 에리어(dark area) 변화량을 나타내는 그래프.

이하에 실시예를 기재하고 이에 따라 본 발명의 특징을 보다 명확히 설명하나, 본 발명의 범위는 실시예의 범위에 한정되는 것은 아니다.

발명의 개시

본 발명자는 특정한 조성을 갖는 흡습성 성형체가 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 발견함으로써 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명은 하기의 흡습성 성형체에 관한 것이다.

1. 1)아민계 화합물(amine compound) 및 열전도성 재료(thermally conductive material)의 적어도 1종, 2)흡습제(hygroscopic agent) 및 3)수지성분(resin component)을 함유하는 흡습성 성형체.

2. 흡습제가 알칼리토류금속산화물(alkaline earth metal oxide) 및 황산염의 적어도 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 1항에 기재된 유기 ＥＬ 디바이스용 흡습성 성형체.

3. 흡습제가 CaO, BaO 및 SrO로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 1항에 기재된 흡습성 성형체.

4. 흡습제로서, 비표면적 10m²/ｇ 이상의 분말이 사용된 것을 특징으로 하는 1항에 기재된 흡습성 성형체.

5. 흡습제가 흡습성 성형체 중에 40~95중량％ 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 1항에 기재된 흡습성 성형체.

6. 수지성분이 불소계(fluororesins), 폴리올레핀계(polyolefin resins), 폴리아크릴계(polyacrylic resins), 폴리아크릴로니트릴계(polyacrylonitrile resins), 폴리아미드계(polyamide resins), 폴리에스테르계(polyester resins) 및 에폭시계(epoxy resins)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 고분자 재료인 것을 특징으로 하는 1항에 기재된 흡습성 성형체.

7. 아민계 화합물이 하이드라지드 화합물(hydrazide compound)인 것을 특징으로 하는 1항에 기재된 흡습성 성형체.

8. 열전도성 재료가 탄소 재료, 질화물, 탄화물, 산화물 및 금속 재료로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 1항에 기재된 흡습성 성형체.

9. 1)아민계 화합물 및 열전도성 재료의 적어도 1종, 2)흡습제 및 3)수지성분을 함유하는 혼합물을 성형하고, 그 성형체를 열처리하여 수득된 것을 특징으로 하는 1항에 기재된 흡습성 성형체.

10. 열전도율이 0.3W/mK 이상인 것을 특징으로 하는 1항에 기재된 흡습성 성형체.

11. 밀도가 1g/cm³이상인 것을 특징으로 하는 1항에 기재된 흡습성 성형체.

12. 1항에 기재된 성형체이며, 유기 ＥＬ 디바이스의 밀폐 분위기 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 유기 ＥＬ 디바이스용 흡습성 성형체.

13. 1항에 기재된 흡습성 성형체가 유기 ＥＬ 디바이스의 밀폐 분위기 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 ＥＬ 디바이스.

14. 흡습성 성형체가 유기 ＥＬ 디바이스의 전극에 직접적 또는 간접적으로 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 13항에 기재된 유기 ＥＬ 디바이스.

15. 1항에 기재된 흡습성 성형체를 유기 ＥＬ 디바이스의 밀폐 분위기 내에 배치함으로써, 당해 밀폐 분위기 내의 수분을 제거하는 방법.

16. 1항에 기재된 흡습성 성형체를 유기 ＥＬ 디바이스의 밀폐 분위기 내에 배치함으로써, 당해 유기 ＥＬ 디바이스의 다크 스팟 발생을 억제하는 방법.

<흡습성 성형체>

본 발명의 흡습성 성형체는, 1)아민계 화합물 및 열전도성 재료의 적어도 1종, 2)흡습제 및 3)수지성분을 함유한다.

흡습제

흡습제로서는, 적어도 수분을 흡착할 수 있는 기능을 갖는 것이면 좋지만, 특히 화학적으로 수분을 흡착하는 동시에, 흡습후에도 고체상태를 유지하는 화합물인 것이 바람직하다. 이러한 화합물로서는, 예를 들면 금속 산화물, 금속의 무기산염ㆍ유기산염 등을 들 수 있지만, 본 발명에서는 특히 알칼리토류금속산화물 및 황산염의 적어도 1종을 사용하는 것이 바람직하다.

알칼리토류금속산화물로서는, 예를 들면 산화 칼슘(CaO), 산화 바륨(BaO), 산화 마그네슘(MgO), 산화 스트론튬(SrO) 등을 들 수 있다.

황산염으로서는, 예를 들면 황산 리튬(Li₂SO₄), 황산 나트륨(Na₂SO₄), 황산 칼슘(CaSO₄), 황산 마그네슘(MgSO₄), 황산 코발트(CoSO₄), 황산 갈륨(Ga ₂(SO₄)₃), 황산 티탄(Ti(SO₄)₂), 황산 니켈(NiSO₄) 등을 들 수 있다. 그 밖에, 흡습성을 갖는 유기 화합물도 본 발명의 흡습제로 사용될 수 있다.

본 발명의 흡습제로서는, 알칼리토류금속산화물이 바람직하다. 특히, CaO, BaO 및 SrO로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종인 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는 CaO이다.

흡습제는 분말의 형태로 함유시키는 것이 바람직하다. 이 경우, 분말의 비표면적(ＢＥＴ비표면적)은 제한되지 않으나, 흡습제의 종류, 원하는 흡습성능 등에 따라 적당하게 설정할 수 있다. 예를 들면, 흡습제로서 산화 스트론튬을 사용할 경우, 그 비표면적은 2m²/ｇ 이상일 수 있다. 또한, 예를 들면 흡습제로서 산화 칼슘을 사용할 경우, 그 비표면적은 보통 10m²/ｇ 이상, 또한 30m²/ｇ 이상, 특히 40m²/ｇ 이상인 것이 바람직하다. 이러한 흡습제로서는, 예를 들면 수산화 칼슘을 900℃ 이하(바람직하게는 700℃ 이하, 가장 바람직하게는 500℃ 이하, 특히 490~500℃)로 가열해서 수득된 CaO(분말)을 적합하게 사용할 수 있다. 본 발명에서는, ＢＥＴ비표면적 10m²/ｇ이상, 또한 30m²/ｇ이상, 특히 40m²/ｇ 이상의 CaO 분말을 가장 바람직하게 사용할 수 있다.

수지성분

한편, 수지성분으로서는, 흡습제의 수분제거 작용을 방해하지 않는 것이면 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 기체투과성 고분자 재료(gas-permeable polymer)(즉, 낮은 가스 배리어 특성을 갖는 고분자 재료)를 적합하게 사용할 수 있다. 예를 들면, 불소계, 폴리올레핀계, 폴리아크릴계, 폴리아크릴로니트릴계, 폴리아미드계, 폴리에스테르계, 에폭시계 및 폴리카보네이트계 등의 고분자 재료를 들 수 있다. 기체투과성은 최종제품의 용도, 원하는 특성 등에 따라 적당하게 설정할 수 있다.

본 발명에서는, 이러한 고분자 재료 중에서도, 불소계 및 폴리올레핀계 등이 바람직게 사용될 수 있다. 구체적으로, 불소계로서는, 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(polychlorotrifluoroethylene), 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride) 및 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ethylene-tetrafluoroethylene copolymer) 등을 들 수 있다. 폴리올레핀계로서는, 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리부타디엔(polybutadiene), 폴리이소프렌(polyisoprene) 등과, 이외에 이들의 공중합체 등을 들 수 있다. 이들 수지성분 중, 본 발명에서는 불소계 수지가 바람직하게 사용될 수 있다.

본 발명에서 흡습제 및 수지성분의 함유량은 이들의 종류 등에 따라 적당하게 설정할 수 있지만, 보통은 흡습제 및 수지성분의 합계량을 100중량％로 할 때, 흡습제 30~95중량％ 정도 및 수지성분 70~5중량％ 정도일 수 있다. 바람직하게는 흡습제 50~85중량％ 정도 및 수지성분 50~15중량％ 정도, 가장 바람직하게는 흡습제 55~85중량％ 정도 및 수지성분 45~15중량％ 정도일 수 있다.

아민계 화합물

본 발명에 있어서 아민계 화합물은, 특히 다크 스팟의 발생 방지 또는 발생한 다크 스팟의 성장 억제 효과에 기여한다. 아민계 화합물로서는, 시판되는 아민계 화합물을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 하이드라지드 화합물, 나프틸아민(naphthylamine) 화합물, 디페닐아민(diphenylamine) 화합물 및 p-페닐렌디아민(p-phenylenediamine) 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종을 사용하는 것이 바람직하다.

하이드라지드 화합물로서는 특별히 제한되지 않지만, 분자 중에 1개의 하이드라지드 기를 갖는 모노하이드라지드 화합물; 분자 중에 2개의 하이드라지드 기를 갖는 디하이드라지드 화합물; 및 분자 중에 3개 이상의 하이드라지드 기를 갖는 폴리하이드라지드 화합물 등을 포함한다.

보다 구체적으로, 일본국 특허 제3069845호 등에 기재되어 있는 하이드라지드 화합물을 사용할 수 있다. 즉, 라우릴산 하이드라지드(lauric acid hydrazide), 살리실산 하이드라지드(salicylic acid hydrazide), 포름하이드라지드(formhydrazide), 아세토하이드라지드(acetohydrazide), 프로피온산 하이드라지드(propionic acid hydrazide), p-하이드록시벤조산 하이드라지드(p-hydroxybenzoic acid hydrazide), 나프토산 하이드라지드(naphthoic acid hydrazide), 3-하이드록시-2-나프토산 하이드라지드(3-hydroxy-2-naphthoic acid hydrazide) 등의 모노하이드라지드 화합물; 옥살산 디하이드라지드(oxalic acid dihydrazide), 말론산 디하이드라지드(malonic acid dihydrazide), 숙신산 디하이드라지드(succinic acid dihydrazide), 아디프산 디하이드라지드(adipic acid dihydrazide), 아젤라산 디하이드라지드(azelaic acid dihydrazide), 세바신산 디하이드라지드(sebacic acid dihydrazide), 도데칸-2산 디하이드라지드(dodecanedioic acid dihydrazide), 말레인산 디하이드라지드(maleic acid dihydrazide), 푸마르산 디하이드라지드(fumaric acid dihydrazide), 디글리콜산 디하이드라지드(diglycolic acid dihydrazide), 타르타르산 디하이드라지드(tartaric acid dihydrazide), 말산 디하이드라지드(malic acid dihydrazide), 이소프탈산 디하이드라지드(isophthalic acid dihydrazide), 테레프탈산 디하이드라지드(terephthalic acid dihydrazide), 다이머산 디하이드라지드(dimeric acid dihydrazide), 2,6-나프토산 디하이드라지드(2,6-naphthoic acid dihydrazide) 등의 디하이드라지드 화합물; 및 폴리아크릴산 하이드라지드(polyacrylic acid hydrazide) 등의 폴리하이드라지드 화합물을 들 수 있다.

나프틸아민 화합물로서는, 예를 들면 페닐-α-나프틸아민, 페닐-β-나프틸아민 등을 들 수 있다.

디페닐아민 화합물로서는, 예를 들면 p-(p-톨루엔ㆍ술포닐아미드)-디페닐아민, 4,4'-(α,α-디메틸벤질)디페닐아민, 4,4'-디옥틸ㆍ디페닐아민, 옥틸화 디페닐아민(octylated diphenylamine), 디옥틸화 디페닐아민(dioctylated diphenylamine), p,p'-디옥틸ㆍ디페닐아민 등을 들 수 있다.

p-페닐렌디아민계로서는, 예를 들면 N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민, N-이소프로필-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N,N'-디-2-나프틸-p-페닐렌디아민, N-시클로헥실-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-페닐-N'-(3-메타크릴로일옥시-2-하이드록시프로필)-p-페닐렌디아민[N-phenyl-N'-(3-methacryloyloxy-2-hydroxypropyl)-p-phenylenediamine)], N,N'-비스(1-메틸헵틸)-p-페닐렌디아민, N,N'-비스(1,4-디메틸펜틸)-p-페닐렌디아민 등을 들 수 있다.

이러한 아민계 화합물 중, 본 발명에서는 하이드라지드 화합물이 보다 바람직하게 사용될 수 있다.

아민계 화합물의 함유량은 사용하는 아민계 화합물의 종류 등에 따라 적당하게 설정할 수 있지만, 보통은 흡습성 성형체 중 1~10중량％ 정도, 바람직하게는 1~5중량％일 수 있다.

열전도성 재료

본 발명의 흡습성 성형체는, 열전도성 재료에 의해 뛰어난 열전도성(방열성)을 나타낼 수 있다. 따라서, 예를 들면 본 발명의 성형체를 유기 ＥＬ 디바이스에 포함시킬 경우에는, 유기 ＥＬ 디바이스의 장기 수명화에 기여할 수 있다.

열전도성 재료는 제한되지 않지만, 카본 블랙(carbon black), 아세틸렌 블랙(acetylene black), 켓젠 블랙(ketjen black) 등의 탄소 재료; 질화 붕소, 질화 알루미늄, 질화 규소 등의 질화물; 탄화 붕소 등의 탄화물; 산화 알루미늄, 산화 마그네슘 등의 산화물; 철, 알루미늄 등의 금속 재료를 사용할 수 있다. 이러한 재료들 중에서, 본 발명의 흡습성 성형체의 사용 목적, 용도 등에 따라 적당하게 선택하여 사용할 수 있다. 본 발명에서는 이러한 열전도성 재료 중에서도, 특히 아세틸렌 블랙, 질화 붕소 및 철로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종을 적합하게 사용할 수 있다.

열전도성 재료는 보통은 분말의 형태로 사용할 수 있다. 일반적으로는 평균 입경 0.04~50㎛ 정도의 분말을 사용하는 것이 바람직하다.

열전도성 재료의 함유량은 이들의 종류 등에 따라 적당하게 설정할 수 있다. 일반적으로는, 본 발명의 흡습성 성형체 중, 2~35중량％ 정도, 바람직하게는 2~25중량％, 더 바람직하게는 2~20중량％일 수 있다. 각 성분의 함유량을 상기 범위 내로 설정함으로써, 방열성과 흡습성을 보다 효과적으로 달성할 수 있다.

본 발명의 흡습성 성형체는, 열전도율이 0.3W/ｍＫ 이상, 바람직하게는 0.4W/ｍＫ 이상, 보다 바람직하게는 0.6W/ｍＫ 이상일 수 있다. 또한, 열전도율의 상한은 흡습성 성형체의 밀도, 사용된 열전도성 재료의 종류ㆍ배합량 등에 따라 다르지만, 흡습성을 방해하지 않는 관점에서 약 1W/ｍＫ이다. 상기와 같은 열전도성을 가짐으로써, 원하는 흡습성을 유지하면서, 뛰어난 방열성을 발휘할 수 있다.

본 발명의 성형체는 이러한 각 성분 외에, 필요에 따라 다른 성분(예를 들면 착색재 등)을 포함할 수 있다.

흡습성 성형체

본 발명의 흡습성 성형체의 형상은 제한되지 않지만, 최종제품의 용도, 사용 목적, 사용 부위 등에 따라 적당하게 설정할 수 있으며, 예를 들면 시트 모양, 펠렛 모양, 판자 모양, 필름 모양, 입상(조립체), 선상, 끈모양(string, 가닥(strand) 모양) 등을 들 수 있다.

본 발명의 흡습성 성형체의 밀도는 조성 등에 따라 변화되지만, 흡습성 성형체가 갖는 조성에 있어서 열전도율이 0.3W/ｍＫ 이상이 되는 밀도에 적당하도록 설정할 수 있다. 일반적으로는 1g/cm³ 이상, 바람직하게는 1.2g/cm³이상일 수 있다. 또한, 밀도의 상한값은 원하는 흡습성에 따라 적당하게 설정할 수 있다.

본 발명의 흡습성 성형체는 이러한 각 성분을 균일하게 혼합하고, 원하는 형상으로 성형함으로써 얻을 수 있다. 이 경우, 흡습제, 아민계 화합물 등은 미리 충분히 건조시킨 후 배합하는 것이 바람직하다. 또한, 수지성분과의 혼합시에는, 필요에 따라 수지성분을 가열하여 용융 상태로 혼합할 수 있다. 성형 방법은 공지된 성형 또는 조립방법을 이용할 수 있으며, 예를 들면 프레스 성형(press molding)(hot press molding 등을 포함), 압출 성형(extrusion) 외에, 굴림 조립기(tumbling granulator), 2축 조립기(biaxial granulator) 등에 의한 조립을 이용할 수 있다.

본 발명의 흡습성 성형체는 프레스 성형(가압 성형)을 이용하여 보다 바람직하게 제조될 수 있다. 구체적으로, 이러한 방법은 흡습제, 수지성분 및 열전도성 재료를 포함하는 혼합물을 가압 성형함으로써 성형체를 제조하는 방법이며, 수득된 성형체의 열전도율이 0.3W/ｍＫ 이상(특히 0.4W/ｍＫ 이상, 또한 0.6W/ｍＫ 이상)이 되도록 가압하는 것을 특징으로하는 흡습성 성형체의 제조 방법을 이용하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에서는 상기와 같은 열전도율이 될때까지 가압하고, 밀도를 높이는 것이 바람직하다.

흡습성 성형체가 시트 모양일 경우, 이 시트 모양 성형체를 더 연장(drawing)) 가공한 것도 흡습성 시트로서 적합하게 사용할 수 있다. 연장 가공은 공지된 방법에 의해 수행될 수 있지만, 1축 연장(uniaxial drawing), 이축 연장(biaxial drawing) 등의 방법을 이용할 수 있다.

본 발명의 흡습성 성형체를 시트 모양으로 할 경우, 시트 두께는 최종제품의 사용 목적 등에 따라 적당하게 설정할 수 있다. 보통은 50~400㎛ 정도, 바람직하게는 100~200㎛일 수 있다.

본 발명의 흡습성 성형체는 수지성분이 섬유화되어(fibrillated) 있는 것이 바람직하다. 섬유화에 의해, 더욱 뛰어난 흡습성을 발휘할 수 있다. 섬유화는 흡습성 성형체의 성형과 동시에 수행될 수도 있고, 또는 성형후의 가공에 의해 수행될 수도 있다. 예를 들면, 수지성분과 흡습제를 건식혼합해서 얻어진 혼합물을 압연(rolling)함으로써 수지성분의 섬유화를 수행할 수 있다. 또한, 예를 들면 본 발명 성형체는 상기에 기재된 연장 가공을 수행함으로써 섬유화될 수 있다. 보다 구체적으로는, Cao, BaO 및 SrO로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 흡습제 분말과 불소계 수지분말(예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌 등)을 건식혼합한 후, 수득된 혼합물을 압연함으로써 섬유화된 흡습성 성형체를 제조할 수 있다. 압연 또는 연장은 공지된 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 섬유화의 정도는 최종제품의 용도, 원하는 특성 등에 따라 적당하게 조정할 수 있다. 흡습제 분말은 상기의 비표면적을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 불소계 수지분말은 제한되지 않지만, 공지 또는 시판되는 불소계 수지분말을 그대로 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 흡습성 성형체는 열처리되는 것이 바람직하다. 특히, 열처리된 흡습성 성형체를 유기 ＥＬ 디바이스에 적용함으로써, 더욱 뛰어난 다크 스팟 발생 억제 효과 등을 얻을 수 있다. 열처리 조건은 성형체의 조성, 원하는 흡습성 등에 따라 변경될 수 있지만, 일반적으로는 140~240℃, 특히 160~180℃인 것이 바람직하다. 열처리 시간은 열처리 온도 등에 따라 설정될 수 있다. 열처리 분위기는 제한되지 않지만, 불활성 가스 분위기 또는 진공 상태인 것이 바람직하다.

본 발명의 흡습성 성형체는 유기 ＥＬ 디바이스 내부의 적당한 장소 또는 부위에 상법에 따라 설치될 수 있다. 예를 들면, 유기 ＥＬ 디바이스의 밀봉통(sealed can)(밀폐용기) 내면의 일부 또는 전부에 고정될 수 있다. 또한, 유기 전장질이 이용되는 커패시터, 전지 등에 있어서 유기 전장질 중의 수분을 흡습하는 경우, 유기 전장질 중에 흡습성 성형체를 존재시킬 수 있다.

본 발명의 흡습성 성형체를 유기 ＥＬ 디바이스용으로 사용할 경우, 그 성형체의 고정 방법은, 밀봉통 등의 내면에 확실하게 고정될 수 있는 방법이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 흡습성 성형체와 밀봉통의 내면을 공지된 점착테이프(pressure-sensitive adhesive tape), 접착제(바람직하게는 무용제형 접착제) 등에 의해 점착하는 방법, 흡습성 성형체를 밀봉통의 내면에 열융착시키는(heat-fused) 방법, 나사(screw) 등의 고정부재에 의해 성형체를 밀봉통의 내면에 고정하는 방법 등을 들 수 있다.

<유기 ＥＬ 디바이스>

본 발명은 본 발명의 흡습성 성형체가 밀폐 분위기 내에 배치되어 있는 유기 ＥＬ 디바이스도 포함한다.

유기 ＥＬ 디바이스로서는, 본 발명의 흡습성 성형체가 밀폐 분위기(밀봉통내)내에 배치되어 있는 유기 ＥＬ 디바이스이며, 유기 ＥＬ의 전극에 흡습성 성형체가 직접적 또는 간접적으로 접촉하고 있는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 본 발명의 성형체가 전극 및 밀폐용기 내면(밀봉통의 내면)양쪽에 직접적 또는 간접적으로 접촉하도록 배치한다. 본 발명에서는 유기 ＥＬ의 전극에 접촉하도록, 본 발명의 흡습성 성형체의 형상, 배치 장소(배치) 등을 적당하게 설정할 수 있다. 이에 따라, 밀폐 분위기 내의 흡습을 수행하는 동시에, 유기 ＥＬ 디바이스 내에서 발생한 열을 본 발명의 성형체를 거쳐서 외부에 효율적으로 방출하는 것이 가능해진다.

본 발명의 성형체와 전극 및/또는 밀폐용기 내면과의 접촉은 서로 접착 또는 접합된 상태일 수도 있고, 접착 또는 접합되지 않을 수도 있다. 상기 접촉의 태양으로서는, 유기 ＥＬ 디바이스 내에서 발생한 열을 본 발명의 성형체를 거쳐서 외부에 방출하게 하는 것이 가능하다면 제한되지 않는다. 즉, 서로 직접적으로 접촉하고 있는 경우 외에, 본 발명의 성형체와 전극 및/또는 밀폐용기 내면과의 사이에, 쿠션성을 갖는 충전 시트, 접착제층(열전도성 접착제층) 등의 제3층이 삽입됨으로써 간접적으로 접촉하고 있는 경우도 본 발명에 포함된다.

도 1에는, 본 발명의 흡습성 성형체가 밀봉통 내에 배치된 유기 ＥＬ 디바이스의 단면 개요를 도시하였다. 예를 들면, 도 1(a)와 같이, 밀봉통 1의 내면과 시트 모양 흡습성 성형체 2의 한 면이 접촉하도록 배치되는 동시에, 이 흡습성 성형체의 다른 면이 열전도성 접착제층 3을 사이에 두고 전극 4의 한 면과 간접적으로 접촉(연달아 접속)하고 있는 태양을 일례로서 들 수 있다. 또한, 도 1(b)와 같이, 밀봉통 1의 내면과 열전도성 접착제층 3을 사이에 두고 흡습성 성형체 2의 한 면이 접촉하도록 배치되고, 그 성형체의 다른 면이 전극 4의 한 면에 접촉하고 있는 태양을 일례로서 들 수 있다. 또한, 도 1(c)와 같이 , 밀봉통 1의 내면과 시트 모양 흡습성 성형체 2의 한면이 접촉하도록 배치되고, 그 성형체의 다른 면이 전극 4의 한 면에 접촉하고 있는 태양도 일례로서 들 수 있다.

본 발명의 흡습성 성형체는 양호한 흡습성과 함께 뛰어난 열전도성을 갖고 있으므로, 유기 ＥＬ 디바이스 등과 같은 전자 디바이스의 장치 내부에 침입한 수분을 보다 용이하고 확실하게 제거할 수 있음과 동시에, 전자 디바이스 내에서 발생한 열을 효율적으로 외부에 방출할 수 있다. 따라서, 습기 및 열에 의해 전자 디바이스의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 전자 디바이스의 성능을 장기간에 걸쳐 계속해서 유지하는 것이 가능해 진다.

이러한 특징을 가지는 본 발명의 흡습성 성형체는, 방열성 및 흡습성이 요구되는 분야에 이용될 수 있다. 예를 들면, 전자 재료를 비롯해, 기계 재료, 자동차, 통신기기, 건축 재료, 의료 재료, 정밀기기 등의 다양한 용도에 적용되는 것이 가능하다. 특히, 유기 ＥＬ 디바이스에 적합하게 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 유기 ＥＬ 디바이스용 흡습성 성형체에 의하면, 유기 ＥＬ 디바이스의 내부에 침입한 수분을 보다 용이하고 확실하게 제거하며, 나아가서는 다크 스팟의 발생을 방지하거나, 또는 발생한 다크 스팟의 성장을 효과적으로 억제할 수 있다.

실시예 1.1

이하와 같은 시트 모양의 흡습성 성형체를 제조하였다.

흡습제로서 ＢＥＴ비표면적 45m²/g의 CaO분말(평균 입경 10㎛) 60중량％, 아민계 화합물로서 하이드라지드 화합물(상품명 "Chemcatch H-6000", Otsuka Chemical) 5중량％ 및 수지성분으로서 불소계 수지(폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)) 35중량％을 사용하였다. 이들을 분말상태에서 충분하게 혼합하였다. 수득된 혼합물을 압연롤(calender roll)에서 시트 모양으로 압연 성형하고, 두께 200㎛의 시트를 얻었다. 이 시트를 또한 180도℃에서 10분 동안 열처리하였다. 수득된 시트는 PTFE수지가 섬유화 되어 있고, CaO를 함유한 다공질 구조체이다.

실시예 1.2

흡습제로서 ＢＥＴ비표면적 3m²/g의 SrO분말(평균 입경 10㎛) 60중량％, 아민계 화합물로서 하이드라지드 화합물(상품명 "Chemcatch H-6000", Ohtsuka Chemical) 5중량％ 및 수지성분으로서 불소계 수지(폴리테트라플루오로에틸렌) 35중량％를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 두께 200㎛의 시트 모양 흡습성 성형체를 얻었다.

실시예 1.3

흡습제로서 ＢＥＴ비표면적 45m²/g의 CaO분말(평균 입경 10㎛) 60중량％, 아민계 화합물로서, N,N'-디-2-나프틸-p-페닐렌디아민(상품명, "Nocrac White", Ouchi Shinko Chemical Industries) 5중량％ 및 수지성분으로서 불소계 수지(폴리테트라플루오로에틸렌) 35중량％를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 두께 200㎛의 시트 모양 흡습성 성형체를 얻었다.

비교예 1.1

흡습제로서 ＢＥＴ비표면적 45m²/g의 CaO분말(평균 입경 10㎛) 60중량％, 수지성분으로서 불소계 수지(폴리테트라플루오르에틸렌) 40중량%를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 두께 200㎛의 시트 모양 흡습성 성형체를 얻었다.

비교예 1.2

흡습제로서 ＢＥＴ비표면적 45m²/g의 CaO분말(평균 입경 10㎛) 60중량％, 활성탄(ＢＥＴ비표면적 2000m²/g) 5중량％ 및 수지성분으로서 불소계 수지(PTFE) 35중량％를 사용하였다. 이들을 분말상태에서 충분하게 혼합하였다. 수득된 혼합물을 압연롤에서 시트 모양으로 압연 성형하고, 두께 200㎛의 시트를 얻었다. 수득된 시트는 PTFE수지가 섬유화되어 있고, CaO를 함유한 다공질 구조체이었다.

비교예 1.3

흡습제로서 ＢＥＴ비표면적 45m²/g의 CaO분말(평균 입경 10㎛) 60중량％, 흡착제(상품명 "Mizukanite HP", Mizusawa Industrial Chemicals; 실리카, 알루미나 등의 금속 산화물로 이루어진 다공질 양성흡착제) 5중량％ 및 수지성분으로서 불소계 수지(PTFE) 35중량％를 사용하였다. 이들을 분말상태에서 충분하게 혼합하였다. 수득된 혼합물을 압연롤에서 시트 모양으로 압연 성형하고, 두께 200㎛의 시트를 얻었다. 수득된 시트는, PTFE수지가 섬유화되어 있과, CaO를 함유한 다공질 구조체이었다.

시험예 1.1

유기 ＥＬ 디바이스의 열화 정도를 평가하였다.

실시예 1.1~1.3 및 비교예 1.1~1.3에서 수득된 시트 모양 흡습성 성형체를, 유기 ＥＬ 디바이스의 스테인레스 스틸 밀봉통의 내부에 봉입하였다. 각 흡습성 성형체가 봉입된 각 유기 ＥＬ 디바이스를 이용하여 촉진시험을 수행하였다.

촉진시험의 조건은, 온도 60℃, 상대습도 90%의 분위기하에 유기 ＥＬ 디바이스를 방치하고, 발광 부분의 변화를 조사하였다. 발광 부분 주위의 다크 에리어 폭을 CCD 카메라로 정점관찰하고 계측하였다. 초기값에 대하여, 100시간, 200시간 및 500시간에서의 변화량을 각각 계측하였다. 그 측정 결과를 표 1및 도 2에 나타내었다.

다크 에리어의 성장(㎛)

	100시간	200시간	500시간
실시예 1.1	0.2	0.2	0.2
실시예 1.2	0.2	0.2	0.2
실시예 1.3	1.3	3.1	5.2
비교예 1.1	7.0	11.5	15.0
비교예 1.2	8.0	12.75	16.25
비교예 1.3	7.25	12.0	15.5

표 1 및 도 2의 결과로부터, 실시예의 흡습성 성형체가 유기 ＥＬ 디바이스용으로서 뛰어난 성능을 발휘할 수 있음을 확인하였다.

실시예 2.1~2.4 및 비교예 2.1~2.6

표 2에 기재된 조성을 갖는 시트 모양 흡습성 성형체를 제조하였다.

	흡습제CaO	수지PTFE	열전도성 재료	밀도(g/cm²)	열전도도(W/mK)	흡습량(g)
	흡습제CaO	수지PTFE	Fe	밀도(g/cm²)	열전도도(W/mK)	흡습량(g)	AB	BN
실시예 2.1	60부	40부	5부	-	-	1.62	0.40	0.029
실시예 2.2	60부	40부	20부	-	-	1.78	0.36	0.031
실시예 2.3	60부	40부	-	5부	-	1.75	0.43	0.034
실시예 2.4	60부	40부	-	-	20부	1.40	0.86	0.025
비교예 2.1	60부	40부	5부	-	-	0.72	0.14	0.016
비교예 2.2	60부	40부	20부	-	-	0.80	0.16	0.014
비교예 2.3	60부	40부	-	5부	-	0.87	0.17	0.018
비교예 2.4	60부	40부	-	-	20부	0.69	0.17	0.013
비교예 2.5	60부	40부	-	-	-	0.99	0.16	0.015
비교예 2.6	-	100부	-	-	-	0.71	0.18	0.000

각 성분을 분말상태에서 균일하게 혼합하고, 수득된 혼합물을 압연롤에서 시트 모양으로 압연 성형하고, 두께 0.5mm의 시트를 각각 제조하였다. 이후, 이 시트를 고밀도화하기 위해서, 두께 방향으로 압축함으로써 두께 0.25mm의 시트를 제조하였다. 비교예 2.1~2.6로서는, 각 실시예에서의 두께 0.5mm의 시트와 같은 밀도를 갖는 시트(두께 0.25mm)를 제조하였다.

표 2에 기재된 성분으로서는 각각 다음 성분들을 사용하였다.

(1)수지성분

- 불소계 수지(폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)), 분말모양

(2)흡습제

- 산화칼슘(CaO), ＢＥＴ비표면적 40m²/g, 평균 입경 5㎛

(3)열전도성 재료

- 아세틸렌 블랙 분말, 평균 입경 0.04㎛(상품명 "Denka Black", Denki Kagaku Kogyo)

- 철분말, 평균 입경 50㎛(시약, Wako Pure Chemicals)

- 질화 붕소 분말, 평균 입경 10㎛(상품명 "ＨＰ-1", Mizushima Ferroalloy)

시험예 2.1

실시예 및 비교예에서 수득된 시트에 대해서, 밀도, 흡습량 및 열전도율을 조사했다. 그 결과를 표 2에 나타내었다. 각 물성은 다음과 같은 방법으로 측정하였다.

(1)밀도

- 시트의 중량을 체적(폭× 길이× 두께)으로 나눈 값을 밀도로 하였다.

(2)흡습량

- 2cm× 3cm× 두께 0.5mm(또는 0.25mm)의 샘플을 온도 20℃, 습도 65%의 항온항습실(thermohygrostatic chamber)에 배치하고, 60분후의 샘플의 중량 증가량을 전자저울로 측정하였다.

(3)열전도율

10cm× 5cm× 두께 0.5mm(또는 0.25mm)의 샘플에 대해서, 열전도율측정 장치 「ＱＴＭ-500」(Kyoto Denshi Kogyo)를 이용하여 측정하였다.

측정 조건은 다음과 같았다.

1)측정 환경: 글로브 박스(glove box)내, 이슬점(dew point) -35 ~ -40℃, 온도 약 25~35℃,

2)표준시료: 폴리에틸렌(λ=0.0389, 전류값=0.25), 실리콘(λ=0.2522, 전류값=2.00, 석영유리(λ=1.468, 전류값=4.00),

3)측정 시간: 1분,

4)측정 지점: 각 샘플에 대해서 3점 이상(합계로 9점 이상)

각 실시예 및 비교예를 대비해서 분명하게 나타나 있는 바와같이, 본 발명에서는 시트의 밀도를 향상시킴으로써, 흡습성을 유지 또는 향상시켰고 동시에, 뛰어난 열전도성(방열성)을 얻을 수 있었다.

Claims

1)아민계 화합물 및 열전도성 재료의 적어도 1종,

2)흡습제, 및

3)수지성분을 함유하는 흡습성 성형체.

제 1항에 있어서,

흡습제가, 알칼리토류금속산화물 및 황산염의 적어도 1종을 포함하는 유기 ＥＬ 디바이스용

흡습성 성형체.

제 1항에 있어서,

흡습제가, CaO, BaO 및 SrO로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종인

흡습성 성형체.

제 1항에 있어서,

흡습제로서, 비표면적 10m²/ｇ 이상의 분말이 사용되고 있는

흡습성 성형체.

제 1항에 있어서,

흡습제가, 흡습성 성형체 중에 40~95중량％ 함유되어 있는

흡습성 성형체.

제 1항에 있어서,

수지성분이, 불소계, 폴리올레핀계, 폴리아크릴계, 폴리아크릴로니트릴계, 폴리아미드계, 폴리에스테르계 및 에폭시계로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 고분자 재료인

흡습성 성형체.

제 1항에 있어서,

아민계 화합물이, 하이드라지드 화합물인

흡습성 성형체.

제 1항에 있어서,

열전도성 재료가, 탄소 재료, 질화물, 탄화물, 산화물 및 금속 재료로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종인

흡습성 성형체.

제 1항에 있어서,

1)아민계 화합물 및 열전도성 재료의 적어도 1종,

2)흡습제, 및

3)수지성분을 함유하는 혼합물을 성형하고, 그 성형체를 열처리하여 수득된

흡습성 성형체.

제 1항에 있어서,

열전도율이 0.3W/ｍＫ 이상인

흡습성 성형체.

제 1항에 있어서,

밀도가 1g/cm³ 이상인

흡습성 성형체.

제 1항에 있어서,

제 1항에 기재된 성형체이며, 유기 ＥＬ 디바이스의 밀폐 분위기 내에 배치되는 유기 ＥＬ 디바이스용

흡습성 성형체.

제 1항에 기재된 흡습성 성형체가 유기 ＥＬ 디바이스의 밀폐 분위기 내에 배치되어 있는 유기 ＥＬ 디바이스.

제 13항에 있어서,

흡습성 성형체가 유기 ＥＬ 디바이스의 전극에 직접적 또는 간접적으로 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는

유기 ＥＬ 디바이스.

제 1항에 기재된 흡습성 성형체를 유기 ＥＬ 디바이스의 밀폐 분위기 내에 배치함으로써, 당해 밀폐 분위기 내의 수분을 제거하는 방법.

제 1항에 기재된 흡습성 성형체를 유기 ＥＬ 디바이스의 밀폐 분위기 내에 배치함으로써, 당해 유기 ＥＬ 디바이스의 다크 스팟 발생을 억제하는 방법.