KR20180133513A - 고굴절률 (hri) 기판 및 그의 제작 방법 - Google Patents

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KR20180133513A
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사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이.
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Abstract

본 개시내용은 LED에 포함시키기에 적합한 고굴절률 기판에 관한 것으로, 상기 기판은 폴리머성 물질 및 이에 분산된 무기 미세 입자를 포함하고, 상기 입자의 크기는 약 1 nm 내지 약 50 nm 범위이다.

Description

고굴절률 (HRI) 기판 및 그의 제작 방법
본 개시내용은 유기 발광 다이오드에 유용한 다기능성 가요성 기판에 관한 것이다.
종래, 유기 발광 다이오드 (OLED) 디바이스에서 인듐 주석 산화물 (ITO) 층 및 기판 사이에서 포획될 수 있는 (예를 들어, 내부적으로 반영됨) 내부 빛을 추출하기 위해, 특정 구조화된 층이 개발되었다. OLED 디바이스의 낮은 추출 효율성은 적어도 공기, 기판, 및 유기/ITO층 사이의 굴절률 차이에도 어느 정도 기인한다. 이러한 낮은 추출 효율성은 조명 어플리케이션의 어려움으로 남아 있다. OLED 디바이스에서 기판, 도파관, 및 표면 플라즈몬 (SR) 방식을 줄일 수 있는 다양한 기술이 OLED 디바이스의 추출 효율성을 개선하기 위해 연구되어 왔다. ITO층 및 기판 사이에 제작된 층 또는 구조가 ITO 층의 표면 조도를 증가시켜 높은 전류 누출 및 낮은 효율을 발생시킬 수 있으므로, ITO층 및 기판 사이의 도파관 방식을 줄이는데 한계가 있다. 또한, 그러한 방법은 복잡한 제작 공정을 필요로 하고, 결과적으로 높은 제조 비용을 초래한다.
이러한 단점 및 기타 단점은 본 개시내용의 양태에 의해 해결된다.
요약
본 개시내용의 양태는 높은 추출 효율성, 가요성, 및 높은 투과율 성능을 나타내는 고굴절률 (HRI) 기판에 관련된다. 상기 HRI 기판은 폴리머성 물질에 분산된 다수의 나노입자를 포함한다. 상기 입자의 크기는 1 나노미터 (nm) 내지 50 nm 또는 약 1 nm 내지 약 50 nm, 또는 100 nm 초과 내지 200 nm 또는 100 nm 초과 내지 약 200 nm 의 범위이다.
일부 양태에서 상기 HRI 기판은 100 nm 초과 크기의 입자를 산란층으로서 포함할 수 있다. 이러한 입자를 포함하는 HRI 기판은 OLED 디바이스에서 더 높은 추출 효율성을 나타낼 수 있다.
일부 양태는 고굴절률 (HRI) 기판의 사용 및 기판 및 OLED 디바이스에 대한 그것의 다양한 제작 방법과 관련된다.
일부 양태에서, 고굴절률 (n) (n = 1.7∼2.5 또는 약 1.7 내지 약 2.5)을 갖는 나노입자 (50 nm 미만)가 폴리머 펠릿 또는 폴리머 용액에 혼합되고, 그 다음 상기 혼합물은 기판 또는 필름 층으로서 압출된다. 또한, 산란층으로 사용되기 위해 100 nm 초과 크기의 입자가 HRI 기판에 혼합될 수 있다. 이러한 접근법을 통해, OLED 디바이스 적용 및 미래의 산업적 적용을 위한 높은 추출 효율성, 가요성, 및 높은 투과율 성능을 갖는 HRI 기판을 제공할 수 있다. 본 개시내용은 또한 이러한 가요성 기판을 포함하는 물품, 이러한 물품 및 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
또 다른 양태에서, 본 개시내용은 HRI 기판을 포함하는 OLED, 상기 HRI 기판의 제조 방법, 및 상기 HRI 기판을 포함하는 OLED의 제조 방법에 관한 것이다.
도 1 은 고굴절률 기판을 통해 광추출 (light extraction)을 개선할 수 있는 방법에 대한 개략도를 보여준다.
도 2 는 굴절률의 단계적 변화 (gradiation)에 대한 구조 예시의 개략도를 나타낸다.
도 3 은 원자층 증착에 의해 만들어진 굴절률의 단계적 변화를 갖는 기판에 대한 공정도를 보여준다.
도 4 는 스크린 인쇄 방법을 사용하여 HRI 필름을 제작하는 방법에 대한 개략도를 나타낸다.
도 5 는 주입 공정에 의해 생산하는 방법에 대한 공정도를 나타낸다. 나노입자의 배합비는 90 중량% 내지 5 중량% 범위이다.
도 6 은 RI 범위가 1.7 내지 2.0인 HRI 기판 상의 투명 전극의 구조를 보여준다.
도 7 은 HRI 기판 상의 투명 전극 형성의 예시를 보여준다. 금속 산화물, 예컨대 인듐 주석 산화물 (ITO), 주석(II) 산화물 (SnO), 인듐 갈륨 아연 산화물 (IGZO), 인듐 아연 산화물 (IZO)이 고굴절률 기판과 함께 고내열성인 곳에 증착될 수 있다. 또는, 금속 산화물, 예컨대 ITO, SnO, IGZO, IZO의 액체 용액이 강렬한 펄스광 소결 방법에 의해 코팅 및 경화될 수 있다. 이 경우, ULTEMTM 베이스 기판용으로 사용되었다.
도 8A 및 8B는 투명 전극층과 통합된 고굴절률 기판의 개략도를 나타낸다.
일부 양태에서, 고굴절률 (HRI) 기판을 제작하는 나노입자는 폴리머 기판 내에 포함되어 있다. 나노입자 (고굴절률 (n = 1.7∼2.5)을 갖는)는 폴리머 펠릿 또는 폴리머 용액 또는 실리콘 용액에 분산되어 있다. 이 혼합물은 종래 기술을 이용하여 기판을 제작하는데 사용할 수 있다.
OLED 디바이스에서 도파관(waveguide) 방식을 줄일 수 있는 HRI 기판은, OLED 디바이스에 작용할 때 종래의 유리 기판과 비교하여 높은 추출 효율성 및 가요성을 나타낼 수 있다. 다른 예로서, 100 nm 초과 크기의 입자를 산란층으로서 첨가함으로써, 이 HRI 기판은 OLED 디바이스에서 더 높은 추출 효율성을 나타낼 수 있다. 결과적으로, 산란층을 갖는 HRI 기판을 사용함으로써 더 높은 효율성 및 가요성 OLED를 달성할 수 있다. 추가적으로, 상기 HRI 기판은 유리와 같은 강성 기판을 대체하면서, 저비용, 얇은 두께, 및 고효율성과 같은 다양한 요건을 충족할 수 있다.
도 1은 고굴절률 기판 (100)을 통해 광추출을 개선할 수 있는 방법에 대한 개략도를 보여준다. 고굴절률을 갖는 나노입자 (102)는 폴리머 용액 (104) 내에서 분산되고, 그 다음 이 층은 필름으로 형성될 수 있다.
HRI 기판
HRI 기판은 투명도를 갖는 폴리머성 물질을 함유하는 베이스 기판을 포함할 수 있다. 적합한 폴리머성 물질은 폴리카보네이트 (PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리에스테르, 폴리에테르 설폰 (PES), 폴리에테르 에테르 케톤 (PEEK) 및 이들의 조합을 포함한다. 일부 양태에서, 베이스 기판은 PEN 또는 PET를 포함한다. 추가 양태에서, 베이스 기판은 폴리카보네이트를 포함한다. 특정 양태에서, 베이스 기판은 표면 조도, 투명도 및 내약품성으로부터 선택된 특성 중 하나 이상을 갖는다. 일부 양태에서, PEN은 베이스 기판에 함유된 경우 이들 특성을 보여준다. 베이스 기판의 초기 두께는 취급 목적을 위해 100 마이크로미터 (마이크론, μm) 내지 150 μm (또는 약 100 μm 내지 약 150 μm)일 수 있다. 일부 양태에서 박막을 원하는 반면, 너무 얇은 필름은 제어하기 어려울 수 있다. 베이스 기판의 특성과 무관하게 코팅된 물질은 고성능 배리어를 제공할 수 있다. 따라서, 코팅된 물질의 밀도를 최적화하기 위한 공정을 위해 기계장치가 사용될 수 있다. 코팅층의 두께는 100 nm 내지 150 nm 또는 약 100 nm 내지 약 150 nm일 수 있다.
특정 양태에서, 상기 기판은 가요성을 가지고, 그 안에 나노입자가 분산되어 있고, 상기 입자의 크기는 5 μm 내지 250 μm 또는 약 5 μm 내지 약 250 μm범위이다. 일부 양태에서, 상기 기판은 1.7 내지 2.5 또는 약 1.7 내지 약 2.5의 굴절률 (n)을 갖는다. 특정 양태에서, 상기 기판은 80 % 내지 95 % 또는 약 80% 내지 약 95%의 투과율을 갖는다. 추가 양태에서, 상기 기판은 10-6 그램/제곱미터/일 (g/m2day)의 투습도 (WVTR)를 갖는다. 분산된 무기 미세 입자를 함유하는 상기 기판은 무기 미세 입자가 없는 실질적으로 유사한 기판에 비해 개선된 저장 탄성률 및 감소된 효율의 열팽창을 나타낼 수 있다. 실질적으로 유사하다는 것은 허용 오차 내에서 동일한 조건 하에서 준비된 동일한 물질 및 구조를 의미할 수 있다.
추가로, 바람직한 기판은 자외선 (UV) 파장 범위에서 광촉매 반응성이 없고, 2 미만의 황색도를 갖는다.
도 2에서 보여준 바와 같이, 다수의 HRI 기판이 폴리머 지지 기판 상에 존재할 수 있다. 일부 양태에서, HRI 기판은 굴절률이 다양하다. 특정 양태에서, 상기 지지 기판의 굴절률은 1.58 (폴리머 기판)이고, HRI 기판층 각각은 상기 지지 기판으로부터 더 멀리 떨어져 존재할수록 더 큰 굴절률을 갖는다. 상기 폴리머 지지 기판은 선택적으로 무기 나노입자를 갖지 않을 수 있으며, HRI 기판을 위해 상기 논의된 폴리머로부터 구성될 수 있다.
도 3은 원자층 증착 또는 슬롯 다이 코팅에 의해 만들어질 수 있는, 굴절률의 단계적 변화를 이용하여 HRI 기판을 형성하는 것을 설명한다. 도 3A는 상기 기판, 또는 폴리머 필름을 나타내고, 도 3B에서 여기에 제1 코팅 접착제 (302)가 첨가된다. 도 3C에서, 제1 다수의 나노입자 (304)가 예를 들어 분무기 (306) 를 통해 제1 접착제 (302)에 도포된다. 도 3D 에 나타낸 바와 같이, 제2 코팅 접착제 (308)가 도포될 수 있다. 도 3E 에 나타낸 바와 같이, 제2 다수의 나노입자 (310) 가 제2 코팅 접착제 (308)에 도포될 수 있다. 도 3F에서, 제3 접착제 코팅 (312)이 적용되어 이로써 도 3G에 나타낸 나노입자 다층을 형성할 수 있다. 각각의 층은 5 nm 내지 100 nm, 또는 약 5 nm 내지 약 100 nm의 두께 범위를 갖는다. 굴절률은 각각의 층의 두께의 변화에 따라 조정될 수 있다. 추가 예에서, 각각의 층 (즉, 제1 및 제2, 또는 후속적인 다수의 나노입자)은 각각의 굴절률을 갖는 서로 다른 나노입자일 수 있다.
도 4 는 비제한적으로 예시적인 스크린 인쇄 방법을 통해 HRI 필름을 제작하는 방법에 대한 개략도를 보여준다. 고무 롤러 (420) 또는 다른 스프리딩 디바이스를 사용하여 나노입자 용액 (422)을 메쉬 (424) (프레임으로 제 위치에 고정) (426)를 거쳐 배치하는데, 이때 상기 메쉬는 폴리머 기판 (428)의 표면에 인접하게 배치된다. 상기 기판은 진공 압력이 구비된 지지대, 예컨대 테이블 (430)에서 제 위치에 고정된다.
도 5 는 주입 공정에 의해 HRI 층을 생산하는 방법에 대한 공정도를 보여준다. 폴리머 (560) 및 나노입자 분산물 용액 (562)은 용기 (564) 내에서 조합될 수 있다. 상기 조합은 압출기 (566)에서 배합 및 펠릿화되어 펠릿 (568)을 형성하고, 그 다음 사출 성형 장치 (570)에서 사출 성형되어 필름 또는 층을 제공할 수 있다. 상기 나노입자의 배합비는 일부 양태에서 90 중량% 내지 5 중량% 범위이다.
특정 양태에서, 상기 기판은 내구성이 높으며, 산, 염기 및/또는 유기 용매에 대한 내약품성을 갖는다.
나노입자
HRI 기판층에 사용된 입자는 전형적으로 5 μm 내지 250 μm 또는 약 5 μm 내지 약 250 μm의 범위이다. 일부 바람직한 입자는 50 nm 미만의 직경을 갖는다.
일부 양태에서, 예시적인 입자는 산화지르코늄 (ZrO2), 산화아연 (ZnO), 산화알루미늄 (Al2O3), 산화마그네슘 (MgO), 산화칼슘 (CaO), 질화알루미늄 (AlN), 바륨 티타네이트 (BaTiO3), 산화하프늄 (HfO2), 산화탄탈륨 (Ta2O5), 산화세륨 (CeO2), 산화이트늄 (Y2O3), 산화티타늄 (TiO2), 인듐 갈륨 아연 산화물 (IGZO), 인듐 도핑된 아연 산화물 (IZO), 및 산화주석 (SnO) 중 1종 이상을 함유하는 나노입자를 포함한다. 또한, 안정화된 또는 부분적으로 안정화된 지르코니아 (예를 들어, Y2O3-ZrO2, MgO-ZrO2, CaO-ZrO2, CeO2-ZrO2, Al2O3)가 특정 양태에서 나노입자로서 사용될 수 있다. 또한, 나노입자는 상술한 나노입자를 1종 이상 포함하는 용액 내 (또는 용액 전체에 분산된)에 존재할 수 있다.
장벽층 (barrier layer)
선택적인 장벽층은 1종 또는 2종의 무기 및 유기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 장벽층은 폴리머 매체 내에 무기 입자를 포함할 수 있다. 상기 층은 금속 산화물, 예컨대 알루미늄, 지르코늄, 아연, 티타늄, 및 실리콘 (예컨대, Al2O3, ZrO2, ZnO, TiO2, TiOx, SiO2, 및 SiOx)의 산화물, 및 아크릴레이트-폴리머, p-아릴렌, p-자일렌, 또는 에틸렌 글리콜을 함유하는 폴리머를 포함할 수 있다. 폴리머 층은 분자층 증착 (예를 들어, 에틸렌-글리콜의 분자층 증착에 의해), 플라즈마 폴리머 (예를 들어, 플라즈마에 의한 직접적인 라디칼 중합) 또는 당해 분야의 숙련가에게 공지된 기타 적용에 의해 형성될 수 있다. 일부 양태에서, 장벽층은 0.5 μm 내지 50 μm, 또는 약 0.5 μm 내지 약 50 μm의 두께를 갖는다.
전극층
일부 양태에서, 전극층은 투명하고, 비제한적으로, ITO, SnO2, ZnO, 이리듐 아연 산화물, ZnO-Al2O3 (알루미늄으로 도핑된 아연 산화물), ZnO4-Ga2O3 (갈륨으로 도핑된 아연 산화물), 니오븀 Nb-도핑된 TiO2, Ta-도핑된 TiO2, 금속 예컨대 금 Au 및 백금 Pt, 및 이들의 조합과 같은 물질로 구성된다. 특정 양태에서, 상기 층은 50 μm 내지 50 nm 또는 약 50 nm 내지 약 1μm의 두께, 또는 100 nm 내지 1μm 또는 약 100 nm 내지 약 1 μm의 두께를 갖는다.
인듐 주석 산화물 (ITO)은 특정 양태에서 애노드 물질로서 사용될 수 있다. 바륨 및 칼슘과 같은 금속이 추가 양태에서 캐소드 물질로 사용될 수 있다.
도 6 은 굴절률 범위가 1.7 내지 2.0, 또는 약 1.7 내지 약 2.0인 HRI 기판 상의 투명 전극의 구조를 보여준다.
도 7 은 HRI 기판 상의 투명 전극 형성의 예시를 보여준다. 금속 산화물, 예컨대 ITO, SnO, IGZO, IZO은 고굴절률 기판과 함께 고내열성인 곳에 증착될 수 있다. 대안적으로, 금속 산화물 (예를 들어, ITO, SnO, IGZO, IZO)의 액체 용액이 일부 양태에서 펄스광 소결 방법에 의해 코팅 및 경화될 수 있다. 특정 양태에서, SABICTM으로부터 상업적으로 입수가능한 비정질 폴리에테르이미드 수지인 ULTEMTM 베이스 기판으로 사용될 수 있다. 나노입자 (740)는 ULTEMTM 기판 (742)을 코팅할 수 있다. 열원 (744)에 의한 경화가, 예를 들어 후속적으로 적용되어 벌크 필름 (투명 전극) (746)을 형성한다.
형광체 층 (phosphor layer)
형광체 층 (또는 유기층)은 층이 형성될 때 투명한 폴리머 내에서 인광 도펀트를 포함할 수 있다. 다양한 인광 도펀트가 당해 기술에 공지되어 있고, 원하는 색상 출력 및 다른 특성을 기반으로 선택될 수 있다. 그러한 도펀트는 비제한적으로, 황색용 YAG:Ce 형광체, 적색용 CASN:Eu 형광체의 사용을 포함한다. YAG는 이트륨 알루미늄 가넷 (Y3Al5O12)이다. YAG:Ce는 세륨-도핑된 YAG (YAG:Ce)이다. CASN는 CaAlSiN3이고, CASN:Eu는 유로퓸-도핑된 CASN이다.
실리콘, 예컨대 폴리디메틸실록산 (PDMS) 또는 아크릴 또는 우레탄계 물질이 결합제 물질로서 사용될 수 있다.
폴리머
본 명세서에 개시된 다양한 폴리머는 상업적 공급원으로부터 입수가능하다.
폴리카보네이트
가요성 기판의 형성에 유용한 하나의 바람직한 폴리머는 폴리카보네이트이다. 용어들 "폴리카보네이트" 또는 "폴리카보네이트(들)"은 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 코폴리카보네이트, 호모폴리카보네이트 및 (코)폴리에스테르 카보네이트를 포함한다.
용어 폴리카보네이트는 식 (1)의 반복 구조 단위를 갖는 조성물로서 추가로 정의될 수 있다:
Figure pct00001
(1)
식 중, R1 기의 총 수의 적어도 60 퍼센트가 방향족 유기 라디칼이고, 이들의 밸런스는 지방족, 지환족, 또는 방향족 라디칼이다. 추가 양태에서, 각각의 R1은 방향족 유기 라디칼, 더 바람직하게는, 식 (2)의 라디칼이다:
─A1─Y1─A2─ (2)
식 중, 각각의 A1 및 A2는 단환형 2가 아릴 라디칼이고, Y1 은 A1과 A2를 분리하는 1개 또는 2개의 원자를 갖는 브릿징 라디칼이다. 다양한 양태에서, 1개의 원자가 A1과 A2를 분리한다. 예를 들어, 이러한 유형의 라디칼은 비제한적으로, 라디칼, 예컨대, -O-, -S-, -SO-, -S(O2)-, -C(O)-, 메틸렌, 사이클로헥실-메틸렌, 2-[2.2.1]-바이사이클로헵틸리덴, 에틸리덴, 이소프로필리덴, 네오펜틸리덴, 사이클로헥실리덴, 사이클로펜타데실리덴, 사이클로도데실리덴, 및 아다만틸리덴을 포함한다. 브릿징 라디칼 Y1은 바람직하게는 탄화수소기 또는 포화된 탄화수소기, 예컨대 메틸렌, 사이클로헥실리덴, 또는 이소프로필리덴이다. 폴리카보네이트 물질은 다양한 폴리카보네이트 조성물 및 그의 제조 방법을 개시하는 특정 목적을 위해 그 전문이 참고로 편입된 미국 특허 제 7,786,246 호에 개시 및 기재된 물질을 포함한다.
용융 폴리카보네이트 생성물이 즉석 구조 및 방법에 이용될 수 있다. 용융 폴리카보네이트 공정은 용융 단계에서 디하이드록시 화합물 및 카보네이트 공급원의 연속 반응에 기반한다. 상기 반응은 촉매, 온도, 진공, 및 진탕의 조합된 효과가 단량체 반응 및 반응 부산물의 제거를 허용하여 반응 평형을 대체하고 폴리머 사슬 성장에 영향을 미치는 일련의 반응기에서 발생할 수 있다. 용융 중합 반응으로 제조된 공통 폴리카보네이트는 비스페놀 A (BPA)로부터 디페닐 카보네이트 (DPC)과의 반응을 통해 얻어진다. 이러한 반응은 예를 들어, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 (TMAOH) 또는 테트라부틸 포스포늄 아세테이트 (TBPA)로부터의 촉매화될 수 있으며, 이는 제1 중합 단위 및 수산화나트륨 (NaOH)이 도입되기 전에 모노머 혼합물에 첨가될 수 있으며, 이는 1차 반응기 또는 1차 반응기의 업스트림에, 그 후 모노머 혼합기에 첨가될 수 있다.
폴리에테르이미드
기판을 형성하기 위한 또 다른 유용한 폴리머는 폴리에테르이미드이다. 본 명세서에서 개시된 바와 같이, 본 조성물은 폴리에테르이미드를 포함할 수 있다. 폴리에테르이미드는 폴리에테르이미드 코폴리머를 포함한다. 폴리에테르이미드는 (i) 폴리에테르이미드 호모폴리머, 예를 들어, 폴리에테르이미드, (ii) 폴리에테르이미드 코폴리머, 예를 들어, 폴리에테르이미드설폰, 및 (iii) 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 폴리에테르이미드는 공지된 폴리머이고, SABIC Innovative Plastics 사에 의해 ULTEMTM, EXTEMTM, 및 SiltemTM 블랜드로서 시판된다.
일 양태에서, 상기 폴리에테르이미드는 식 (3)일 수 있다:
Figure pct00002
(3),
식 중, a는 1 초과, 예를 들어 10 내지 1,000 이상, 또는 더 구체적으로 10 내지 500이다. 일 예에서, a는 10∼100, 10∼75, 10∼50 또는 10∼25일 수 있다.
식 (3) 중 그룹 V는 에테르기(본 명세서에서 사용된 바와 같은 "폴리에테르이미드") 또는 에테르기 및 아릴렌설폰기 ("폴리에테르이미드설폰")의 조합을 포함하는 4가 링커이다. 이러한 링커는 하기를 비제한적으로 포함한다: (a) 에테르기, 아릴렌설폰기, 또는 에테르기 및 아릴렌설폰기의 조합으로 선택적으로 치환된, 5 내지 50 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된, 포화된, 불포화된 또는 방향족 단환형 및 다환형 기; 및 (b) 에테르기, 또는 에테르기, 아릴렌설폰기 및 아릴렌설폰기의 조합으로 선택적으로 치환된, 1 내지 30 탄소 원자를 갖는 치환된 또는 비치환된, 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화된 알킬기; 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합. 적합한 추가의 치환체는, 비제한적으로, 에테르, 아미드, 에스테르, 및 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다.
식 (3) 중 R 기는 비제한적으로 하기와 같은 치환된 또는 비치환된 2가 유기기를 포함한다: (a) 6 내지 20 탄소 원자를 갖는 방향족 탄화수소기 및 그의 할로겐화된 유도체; (b) 2 내지 20 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌기; (c) 3 내지 20 탄소 원자를 갖는 사이클로알킬렌기, 또는 (d) 식 (4)의 2가 기:
Figure pct00003
식 중, Q1은 비제한적으로 2가 모이어티, 예컨대 -O-, -S-, -C(O)-, -SO2-, -SO-, -CyH2y- (y는 1 내지 5의 정수임), 및 그의 할로겐화된 유도체 (퍼플루오로알킬렌기를 포함함)를 포함한다.
본 개시내용은 또한 그 전문이 본원에 편입된 미국 특허 제 8,784,719 호에 개시된 폴리이미드를 활용한다. 또한, 폴리에테르이미드 수지는 예를 들어 미국 특허 제 3,875,116 호; 제 6,919,422 호 및 제 6,355,723 호에 기재된 폴리에테르이미드, 예를 들어 미국 특허 제 4,690,997 호; 제 4,808,686 호에 기재된 실리콘 폴리에테르이미드, 미국 특허 제 7,041,773 호에 기재된 폴리에테르이미드설폰 수지, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택될 수 있고, 각각의 이들 특허는 그 전문이 본원에 편입된다.
상기 폴리에테르이미드는 겔투과 크로마토그래피 (GPC)에 의해 측정된 5,000 내지 100,000 그램/몰 (g/mole)의 중량 평균 분자량 (Mw)을 가질 수 있다. 일부 양태에서, 상기 Mw는 10,000 내지 80,000일 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같은 분자량은 절대 중량 평균 분자량 (Mw)을 지칭한다.
기타 폴리머
본원에서 논의된 기타 폴리머는 상업적 공급원으로부터 입수가능하거나, 또는 당해 분야의 숙련가에게 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다.
OLED 층의 형성
OLED 의 다양한 층은 잉크젯 인쇄, 폴리머 용액 또는 슬러리의 적용, 롤투롤 프린팅, 진공 기상 증착 작업 또는 당해 분야의 숙련가에게 공지된 다른 기술 중 하나 이상에 의해 형성될 수 있다. 추가로, 에어로졸 증착 공정이 형광체 층 코팅을 위해 사용될 수 있다.
특정 양태에서, 하나 이상의 층이 적층될 수 있다. 본 개시내용은 각각의 층의 적층된 및 비적층된 조립체의 모든 조합을 단일 시트로 고려한다.
정의
본원에서 사용된 용어는 특정 양태만을 설명하기 위한 것이며, 제한하려는 것이 아님을 이해해야 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 바와 같이, 용어 "포함하는"은 구현예 "이루어지는" 및 "본질적으로 이루어지는"을 포함할 수 있다. 달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 모든 기술 및 과학 용어들은 본 개시내용이 속하는 당해 분야의 숙련가에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서 및 이에 따른 청구범위에서, 본원에 정의되어야 할 많은 용어들이 언급될 것이다.
본 명세서 및 첨부된 청구항들에서 사용된 바와 같이, 문맥이 달리 명시하지 않는 한, 단수 형태는 복수의 등가물을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "폴리카보네이트 폴리머"에 대한 언급은 2종 이상의 폴리카보네이트 폴리머의 혼합물을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "조합"은 블렌드, 혼합물, 합금, 반응 생성물, 및 기타 동종의 것을 포함한다.
범위는 본원에서 한 특정 값 내지 다른 특정 값으로 표현될 수 있다. 그러한 범위가 표현되는 경우, 또 다른 양태는 한 특정 값부터 및/또는 다른 특정 값까지를 포함한다. 유사하게, 값이 근사치로서 표현되는 경우, 선행된 '약'의 사용에 의해 특정 값이 또 다른 양태를 형성함을 이해해야 할 것이다. 추가로, 범위의 끝점이 다른 끝점에 대하여 유의미하고, 다른 끝점과 독립적으로 유의미하다는 점을 이해해야 할 것이다. 또한, 본원에 많은 값이 개시되어 있고, 각각의 값은 그 값 자체뿐만 아니라 특정 값이 "약"으로서 또한 개시되어 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 값 "10" 이 개시된 경우, 그 다음 "약 10" 이 또한 개시되어 있다. 또한, 두개의 특정 단위 사이의 각각의 단위가 또한 개시되어 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 10 및 15이 개시된 경우, 그 다음 11, 12, 13, 및 14가 또한 개시되어 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "약" 및 "동일값 또는 약"은 문제의 양 또는 값이 대략 또는 거의 동일한 다른 값으로 지정된 값일 수 있음을 의미한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 일반적으로 상기 값은 달리 나타내거나 또는 추론되지 않는 한 ±5% 변화를 나타내는 공칭값으로 이해해야 한다. 상기 용어는 유사한 값이 청구범위에 명시된 것과 동일한 결과 또는 효과를 촉진한다는 것을 전달하기 위해 의도된다. 즉, 양, 크기, 제형, 파라미터, 및 다른 양 및 특징이 정확하지 않고 정확할 필요는 없지만, 원하는 경우, 허용 오차, 변환 인자, 반올림 계수, 측정 오류 및 기타 동종의 것, 및 당해 분야의 숙련가에게 공지된 다른 인자의 근사치 및/또는 더 크거나 더 작은 값일 수 있음을 이해해야 한다. 일반적으로, 양, 크기, 제형, 파라미터 또는 다른 양 또는 특징은 명확히 명확히 명시되었는지 여부에 관계없이 "약" 또는 "근사치" 이다. 정량적 값 이전에 "약"이 사용되는 경우, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한 그 파라미터는 특정 정량적 값 자체도 포함하는 것으로 이해해야 한다.
본원에 개시된 방법에서 사용되는 조성물 자체뿐만 아니라 그 조성물의 제조에 사용되는 구성성분을 개시한다. 이들 및 다른 물질은 본 명세서에 개시되어 있으며, 이들 물질의 조합, 서브셋, 상호작용, 그룹, 등이 개시된 경우, 이들 화합물의 각각의 다양한 개별 및 집단적인 조합 및 치환의 특정 언급은 명백하게 개시될 수 없지만, 각각은 본원에서 구체적으로 고려되고 기재된다. 예를 들어, 특정 화합물이 개시 및 논의되고, 본 화합물을 포함하는 수많은 분자를 만들 수 있는 수많은 변형이 논의되는 경우, 특별히 반대로 지시하지 않는 한, 화합물 각각 및 모든 조합 및 치환이 구체적으로 고려된다. 따라서, 분자 A, B, 및 C의 종류뿐만 아니라 분자 D, E, 및 F의 종류가 개시되고, 조합 분자의 예로서 A-D가 개시된 경우, 각각은 개별적으로 인용되지 않더라도 각각은 개별적 및 집합적으로 조합을 의미하는 것이 고려되며, A-E, A-F, B-D, B-E, B-F, C-D, C-E, 및 C-F이 개시된 것으로 간주된다. 마찬가지로, 이들의 임의의 서브셋 또는 조합 또한 개시된다. 따라서, 예를 들어, A-E, B-F, 및 C-E의 하위-그룹이 개시된 것으로 간주된다. 이러한 개념은 비제한적으로 본 개시내용의 조성물을 만들고 이용하는 방법에 대한 단계를 포함하는 본원의 모든 양태에 적용된다. 따라서, 여러 가지의 추가의 단계가 수행될 수 있는 경우, 이들 추가의 단계의 각각은 본 개시내용의 방법의 임의의 구체적인 양태 또는 양태의 조합으로 수행될 수 있음을 이해해야 한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "투명한"은 개시된 조성물의 투과율 수준이 50% 초과인 것을 의미한다. 바람직하게는, 상기 투과율은 적어도 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 또는 95%, 또는 상기 예시된 값에서 유래된 임의 범위의 투과율 값이다. "투명한"의 정의에서, 용어 "투과율"은 ASTM D1003에 따라 3.2 밀리미터의 두께에서 측정된 샘플을 통해 통과하는 입사광의 양을 지칭힌다.
용어들 "굴절률" 또는 "굴절율"은 본 명세서에서 사용된 바와 같이 해당 물질 또는 매체에서 빛의 속도를 측정하는 치수없는 숫자를 지칭한다. 전형적으로 이는 고려된 물질 또는 매체에 대한 진공에서의 빛의 속도의 비로써 표현된다. 이것은 수학적으로 하기와 같이 쓰여질 수 있다:
n = 진공에서의 빛의 속도 / 매체에서의 빛의 속도
용어 "접착제"는 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 두 개의 필름을 함께 붙일 수 있는 점착성있는, 끈끈한 또는 끈적한 물질을 지칭한다. 상기 접착제는 투명한 것이 바람직하다. 상기 접착제에는, WVTR 특성을 개선하기 위해 건조제 물질을 첨가할 수 있다. 또한, 접착제층의 경화를 위해 UV 또는 열에너지가 필요할 수 있다.
"UV" 는 자외선을 나타낸다.
약어 "nm"는 나노미터를 나타낸다.
약어 "μm" 마이크로미터를 나타낸다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 성분의 용어들 "중량 퍼센트," "중량%," 및 "wt%"는 상호교환적으로 사용될 수 있으며, 특별히 반대로 언급되지 않는 한, 그 성분이 포함된 제형 또는 조성물의 총 중량을 기준으로 한다. 예를 들어, 조성물 또는 물품의 특정 요소 또는 성분이 8중량%인 경우, 이러한 백분율은 100중량%의 총 조성 백분율에 비례하는 것으로 이해해야 한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "중량 평균 분자량" 또는 "Mw"는 상호교환적으로 사용될 수 있으며, 하기 식으로 정의된다:
Figure pct00004
식 중, Mi는 사슬의 분자량이고, Ni는 그 분자량 사슬의 개수이다. Mn과 비교하여, Mw은 분자량 평균에 대한 기여도를 결정할 때 주어진 사슬의 분자량을 고려한다. 따라서, 주어진 사슬의 분자량이 클수록, 사슬은 Mw에 더 많이 기여한다. Mw는 분자량 표준, 예를 들어 폴리카보네이트 표준 또는 폴리스티렌 표준, 바람직하게는 보증된 또는 추적가능한 분자량 표준을 사용하여 당해 분야의 숙련가에게 잘 알려진 방법에 의해, 폴리머, 예를 들어 폴리카보네이트 폴리머에 대해 결정된다.
투습도 (water vapor transmission rate; WVTR)는 비제한적으로 삼중수소 시험 및 Ca 시험을 포함하는 임의의 적합한 방법에 의해 결정될 수 있다. Minneapolis, MN의 Mocon사로부터 본 명세서에서 기재된 바와 같은 박막의 WVTR를 측정하기 위한 설비를 제공받는다.
황색도는 ASTM E313에 의해 결정될 수 있다.
달리 명시되지 않는 한, 모든 시험 표준은 본 출원서의 제출시 유효한 가장 최근의 표준이다.
양태
본 개시내용은 적어도 하기 양태를 포함한다.
양태 1. OLED에 포함시키기(for inclusion)에 적합한 고굴절률 기판으로서, 상기 기판은 폴리머성 물질 및 이에 분산된 무기 미세 입자를 포함하고, 제1 무기 미세 입자의 크기는 약 1 nm 내지 약 50 nm 또는 100 nm 초과 내지 약 200 nm의 범위인, 고굴절률 기판.
양태 2. OLED에 포함시키기에 적합한 고굴절률 기판으로서, 상기 기판은 폴리머성 물질 및 이에 분산된 무기 미세 입자로 본질적으로 이루어지고, 상기 입자의 크기는 약 1 nm 내지 약 50 nm의 범위인, 고굴절률 기판.
양태 3. OLED에 포함시키기에 적합한 고굴절률 기판으로서, 상기 기판은 폴리머성 물질 및 이에 분산된 무기 미세 입자로 이루어지고, 상기 무기 미세 입자의 크기는 약 1 nm 내지 약 50 nm 또는 100 nm 초과 내지 약 200 nm의 범위인, 고굴절률 기판.
양태 4. OLED에 포함시키기에 적합한 고굴절률 기판으로서, 상기 기판은 폴리머성 물질 및 이에 분산된 무기 미세 입자를 포함하고, 상기 무기 미세 입자의 크기는 약 1 nm 내지 약 50 nm 또는 100 nm 초과 내지 약 200 nm의 범위인, 고굴절률 기판.
양태 5. 양태 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 고굴절률 기판은 가요성을 가지고 약 5 μm 내지 약 250 μm범위의 두께를 갖는, 고굴절률 기판.
양태 6. 양태 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 약 1.7 내지 약 2.5의 굴절률 (n)을 갖는 고굴절률 기판.
양태 7. 양태 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 1.7 내지 2.5의 굴절률 (n)을 갖는 고굴절률 기판.
양태 8. 양태 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 80% 초과의 투과율을 갖는 고굴절률 기판.
양태 9. 양태 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 90% 초과의 투과율을 갖는 고굴절률 기판.
양태 10. 양태 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 약 80% 내지 약 95%의 투과율을 갖는 고굴절률 기판.
양태 11. 양태 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 약 10-6 g/m2day의 투습도 (WVTR)를 갖는 고굴절률 기판.
양태 12. 양태 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 약 10-6 g/m2day의 투습도 (WVTR)를 갖는 고굴절률 기판.
양태 13. 양태 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 나노입자가 50 nm 미만의 입자 직경을 갖는, 고굴절률 기판.
양태 14. 양태 1 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리머성 물질이 폴리카보네이트 또는 폴리에테르이미드를 포함하는, 고굴절률 기판.
양태 15. 양태 1 내지 14 중 어느 하나에 있어서, 상기 무기 미세 입자가 산화지르코늄 (ZrO2), 산화아연 (ZnO), 산화알루미늄 (Al2O3), 산화마그네슘 (MgO), 산화칼슘 (CaO), 질화알루미늄 (AlN), 바륨 티타네이트 (BaTiO3), 산화하프늄 (HfO2), 산화탄탈륨 (Ta2O5), 산화세륨 (CeO2), 산화이트늄 (Y2O3), 산화티타늄 (TiO2), 인듐 갈륨 아연 산화물 (IGZO), 인듐 도핑된 아연 산화물 (IZO), 산화주석 (SnO), 및 안정화된 또는 부분적으로 안정화된 지르코니아 중 1종 이상을 포함하는, 고굴절률 기판.
양태 16. 양태 1 내지 15 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판이 120 ℃내지 250 ℃의 내열성을 갖는, 고굴절률 기판.
양태 17. 양태 1 내지 16 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판이 자외선 (UV) 파장 범위에서 광촉매 반응성이 없는, 고굴절률 기판.
양태 18. 양태 1 내지 17 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판이 10 nm 내지 400 nm 파장 범위에서 광촉매 반응성이 없는, 고굴절률 기판.
양태 19. 양태 1 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판이 2 미만의 황색도를 갖는, 고굴절률 기판.
양태 20. 양태 1 내지 19 중 어느 하나에 있어서, 다수의 고굴절률 기판층을 포함하고, 상기 층이 원자층 증착 코팅물 또는 슬롯 다이 코팅물로 형성된, 고굴절률 기판.
양태 21. 양태 1 내지 20 중 어느 하나에 있어서, 추가로 투명 전극층을 포함하는 고굴절률 기판.
양태 22. 양태 1 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 굴절률의 단계적 변화 (gradation)가 분무기 또는 분무 수단을 통해 접착제 코팅된 기판에 무기 미세 입자를 증착함으로써 달성되는, 고굴절률 기판.
양태 23. 양태 1 내지 22 중 어느 하나에 있어서, 약 100 nm 내지 약 30 μm범위의 크기를 갖는 무기 미세 입자가 접착제 전사 방법, 코팅 방법 또는 증착 방법에 의해 형성된, 고굴절률 기판.
양태 24. OLED로서, 애노드; 형광체 층; 양태 1 내지 15 중 어느 하나에 따른 고굴절률 기판; 상기 에노드가 상기 기판에 인접하여 배치된 애노드 층; 상기 애노드 층 상에 배치된 형광체 층; 상기 형광체 층 상에 배치된 캐소드 층을 포함하는 OLED.
양태 25. OLED로서, 애노드; 형광체 층; 양태 1 내지 15 중 어느 하나에 따른 고굴절률 기판; 상기 에노드가 상기 기판에 인접하여 배치된 애노드 층; 상기 애노드 층 상에 배치된 형광체 층; 상기 형광체 층 상에 배치된 캐소드 층으로 본질적으로 이루어지는 OLED.
양태 26. OLED로서, 애노드; 형광체 층; 양태 1 내지 15 중 어느 하나에 따른 고굴절률 기판; 상기 에노드가 상기 기판에 인접하여 배치된 애노드 층; 상기 애노드 층 상에 배치된 형광체 층; 상기 형광체 층 상에 배치된 캐소드 층으로 이루어지는 OLED.
양태 27. 양태 16에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 가요성을 가지고 약 5 μm 내지 약 250 μm범위의 두께를 갖는, OLED.
양태 28. 양태 16에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 가요성을 가지고 5 μm 내지 250 μm범위의 두께를 갖는, OLED.
양태 29. 양태 16 또는 양태 17에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 약 1.7 내지 약 2.5의 굴절률 (n)을 갖는, OLED.
양태 30. 양태 16 또는 양태 17에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 1.7 내지 2.5의 굴절률 (n)을 갖는, OLED.
양태 31. 양태 16 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 80% 초과의 투과율을 갖는, OLED.
양태 32. 양태 16 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 85% 초과를 갖는, OLED.
양태 33. 양태 16 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 90% 초과 내지 95%를 갖는, OLED.
양태 34. 양태 16 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 약 80% 내지 약 95% 의 투과율을 갖는, OLED.
양태 35. 양태 16 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 80% 내지 95% 의 투과율을 갖는, OLED.
양태 36. 양태 16 내지 19 중 어느 하나에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 약 10-6 g/m2day의 투습도 (WVTR)를 갖는, OLED.
양태 37. 양태 16 내지 19 중 어느 하나에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 10-6 g/m2day의 투습도 (WVTR)를 갖는, OLED.
양태 38. 양태 16 내지 20 중 어느 하나에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 무기 미세 입자를 포함하고, 상기 무기 미세 입자가 산화지르코늄 (ZrO2), 산화아연 (ZnO), 산화알루미늄 (Al2O3), 산화마그네슘 (MgO), 산화칼슘 (CaO), 질화알루미늄 (AlN), 바륨 티타네이트 (BaTiO3), 산화하프늄 (HfO2), 산화탄탈륨 (Ta2O5), 산화세륨 (CeO2), 산화이트늄 (Y2O3), 산화티타늄 (TiO2), 인듐 갈륨 아연 산화물 (IGZO), 인듐 도핑된 아연 산화물 (IZO), 산화주석 (SnO), 및 안정화된 또는 부분적으로 안정화된 지르코니아 중 1종 이상을 포함하는, OLED.
양태 39. 양태 16 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 약 120 ℃내지 약 250 ℃의 내열성을 갖는, OLED.
양태 40. 양태 16 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 120 ℃내지 250 ℃의 내열성을 갖는, OLED.
양태 41. OLED에 포함시키기에 적합한 기판으로서, 상기 기판은 폴리머성 물질 및 이에 분산된 나노입자를 포함하고, 상기 나노입자의 크기는 100 nm 초과 내지 약 200 nm의 범위인, 기판.
양태 42. OLED에 포함시키기에 적합한 고굴절률 기판으로서, 상기 고굴절률 기판은 폴리머성 물질 및 이에 분산된 나노입자를 포함하고, 상기 나노입자의 크기는 100 nm 초과 내지 약 200 nm의 범위인, 고굴절률 기판.
양태 43. OLED에 포함시키기에 적합한 고굴절률 기판으로서, 상기 고굴절률 기판은 폴리머성 물질 및 이에 분산된 나노입자로 본질적으로 이루어지고, 상기 나노입자의 크기는 100 nm 초과 내지 약 200 nm의 범위인, 고굴절률 기판.
양태 44. OLED에 포함시키기에 적합한 고굴절률 기판으로서, 상기 고굴절률 기판은 폴리머성 물질 및 이에 분산된 나노입자로 이루어지고, 상기 나노입자의 크기는 100 nm 초과 내지 약 200 nm의 범위인, 고굴절률 기판.
양태 45. OLED에 포함시키기에 적합한 고굴절률 기판으로서, 상기 고굴절률 기판은 폴리머성 물질 및 이에 분산된 나노입자를 포함하고, 상기 나노입자의 크기는 100 nm 초과 내지 약 200 nm의 범위인, 고굴절률 기판.
양태 46. OLED에 포함시키기에 적합한 고굴절률 기판으로서, 상기 고굴절률 기판은 폴리머성 물질 및 이에 분산된 나노입자를 포함하고, 상기 나노입자의 크기는 약 1 nm 내지 약 50 nm의 범위인, 고굴절률 기판.
양태 47. 양태 1 또는 2 에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 가요성을 가지고 약 5 μm 내지 약 250 μm범위의 두께를 갖는, 고굴절률 기판.
양태 48. 양태 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 약 1.7 내지 약 2.5의 굴절률 (n)을 갖는 고굴절률 기판.
양태 49. 양태 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 1.7 내지 2.5의 굴절률 (n)을 갖는 고굴절률 기판.
양태 50. 양태 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 80% 초과의 투과율을 갖는 기판.
양태 51. 양태 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 90% 초과의 투과율을 갖는 기판.
양태 52. 양태 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 약 80% 내지 약 95%의 투과율을 갖는 기판.
양태 53. 양태 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 80% 내지 95%의 투과율을 갖는 고굴절률 기판.
양태 54. 양태 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 10-6 g/m2day의 투습도 (WVTR)를 갖는 고굴절률 기판.
양태 55. 양태 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 약 10-6 g/m2day의 투습도 (WVTR)를 갖는 고굴절률 기판.
양태 56. 양태 1 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리머성 물질이 폴리카보네이트 또는 폴리에테르이미드를 포함하는, 고굴절률 기판.
양태 57. 양태 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 상기 나노입자가 산화지르코늄 (ZrO2), 산화아연 (ZnO), 산화알루미늄 (Al2O3), 산화마그네슘 (MgO), 산화칼슘 (CaO), 질화알루미늄 (AlN), 바륨 티타네이트 (BaTiO3), 산화하프늄 (HfO2), 산화탄탈륨 (Ta2O5), 산화세륨 (CeO2), 산화이트늄 (Y2O3), 산화티타늄 (TiO2), 인듐 갈륨 아연 산화물 (IGZO), 인듐 도핑된 아연 산화물 (IZO), 산화주석 (SnO), 및 안정화된 또는 부분적으로 안정화된 지르코니아 중 1종 이상을 포함하는, 고굴절률 기판.
양태 58. 양태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서, 분산된 나노입자를 포함하는 상기 고굴절률 기판이, 나노입자가 없는 실질적으로 유사한 기판에 비해 개선된 저장 탄성률 및 감소된 효율의 열팽창을 나타내는, 고굴절률 기판.
양태 59. 양태 1 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 자외선 파장 범위에서 광촉매 반응성이 없는, 고굴절률 기판.
양태 60. 양태 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 2 미만의 황색도를 갖는, 고굴절률 기판.
양태 61. 양태 1 내지 11 중 어느 하나에 있어서, 추가로 투명 전극층을 포함하는 고굴절률 기판.
양태 62. 양태 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 굴절률의 단계적 변화가 고굴절률 기판 상에 접착제를 코팅하고, 상기 접착제 상에 나노입자를 분무함으로써 달성되는, 고굴절률 기판.
양태 63. 양태 1 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 약 100 nm 내지 약 30 μm범위의 크기를 갖는 나노입자가 접착제 전사 방법, 코팅 방법 또는 증착 방법에 의해 형성된, 고굴절률 기판.
양태 64. 양태 1 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 100 nm 내지 30 μm범위의 크기를 갖는 나노입자가 접착제 전사 방법, 코팅 방법 또는 증착 방법에 의해 형성된, 고굴절률 기판.
양태 65. OLED로서, 애노드; 형광체 층; 양태 1 또는 2에 따른 고굴절률 기판; 상기 에노드가 상기 고굴절률 기판에 인접하여 배치된 애노드 층; 상기 애노드 층 상에 배치된 형광체 층; 상기 형광체 층 상에 배치된 캐소드 층을 포함하는 OLED.
양태 66. 양태 15에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 가요성을 가지고 약 5 μm 내지 약 250 μm범위의 두께를 갖는, OLED.
양태 67. 양태 15에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 가요성을 가지고 5 μm 내지 250 μm범위의 두께를 갖는, OLED.
양태 68. 양태 15 또는 양태 16에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 약 1.7 내지 약 2.5의 굴절률 (n)을 갖는, OLED.
양태 69. 양태 15 또는 양태 16에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 1.7 내지 2.5의 굴절률 (n)을 갖는, OLED.
양태 70. 양태 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 80% 초과의 투과율을 갖는 OLED.
양태 71. 양태 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 90% 초과의 투과율을 갖는 OLED.
양태 72. 양태 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 약 80% 내지 약 95%의 투과율을 갖는 OLED.
양태 73. 양태 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 80% 내지 95%의 투과율을 갖는 OLED.
양태 74. 양태 15 내지 17 중 어느 하나에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 약 80% 내지 약 95%의 투과율을 갖는, OLED.
양태 75. 양태 15 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 10-6 g/m2day의 투습도 (WVTR)를 갖는, OLED.
양태 76. 양태 15 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 10-6 g/m2day의 투습도 (WVTR)를 갖는, OLED.
양태 77. 양태 15 내지 20 중 어느 하나에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 전체적으로 (throughout) 분산된 나노입자를 포함하고, 상기 나노입자가 산화지르코늄 (ZrO2), 산화아연 (ZnO), 산화알루미늄 (Al2O3), 산화마그네슘 (MgO), 산화칼슘 (CaO), 질화알루미늄 (AlN), 바륨 티타네이트 (BaTiO3), 산화하프늄 (HfO2), 산화탄탈륨 (Ta2O5), 산화세륨 (CeO2), 산화이트늄 (Y2O3), 산화티타늄 (TiO2), 인듐 갈륨 아연 산화물 (IGZO), 인듐 도핑된 아연 산화물 (IZO), 산화주석 (SnO), 및 안정화된 또는 부분적으로 안정화된 지르코니아 중 1종 이상을 포함하는, OLED.
실시예
본 개시내용은 하기 비제한적인 예에 의해 설명된다.
OLED의 일부는 도 2와 같이 구성된다. 상기 구조는 폴리머 지지 기판, 상기 지지 기판 상의 5개의 HRI 기판층 (각각 1.6, 1.7, 1.8, 1.9 및 2.0의 굴절률를 가짐), 제5 HRI 기판층 상에 존재하는 투명 전극, 및 상기 투명 전극 상에 존재하는 유기층을 갖는다.
HRI 기판을 생산하는 다양한 실시예는 도 3∼8B에 나타낸 바와 같이 구성된다.
도 3은 원자층 증착 또는 슬롯 다이 코팅에 의해 만들어진, 굴절률의 단계적 변화를 이용한 HRI 기판의 생산을 보여준다. 설명된 바와 같이, 기판 (폴리머 필름)이 제공될 수 있다. 제1 코팅 접착제층이 상기 기판에 도포될 수 있다. 나노입자 분무 적용제가 제1 코팅 접착제층에 도포될 수 있다. 이와 같이, 나노입자가 상기 기판에 부착될 수 있다. 특정 양태에서, 나노입자는 단일층을 형성하도록 구성된다. 그러나, 다른 배치형태가 가능하다. 제2 접착제층이 증착된 나노입자에 인접한 기판 스택에 도포될 수 있다. 나노-입자 분무 적용제가 제2 코팅 접착제층에 도포될 수 있다. 이와 같이, 나노입자가 제2 나노-입자층 (예를 들어, 단일층)을 형성하는 기판 스택에 도포될 수 있다. 특정 양태에서, 나노입자는 단일층을 형성하도록 구성된다. 다른 양태에서, 다중층 나노입자가 형성될 수 있다.
일 실시예로서, 각각의 층은 5 nm 내지 100nm 범위의 두께를 가질 수 있다. 굴절률은 다양한 두께에 의해 조절가능할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 각각의 층은 굴절률을 갖는 다양한 나노입자를 가질 수 있다.
도 4는 스크린 인쇄 방법을 이용한 HRI 기판 필름의 생산을 보여준다. 설명된 바와 같이, 기판 (폴리머 필름)은 진공 테이블에 배치될 수 있다. 프레임 및 메쉬 부분을 포함하는 스크린은 상기 기판에 인접하게 배치될 수 있다. 나노입자 용액은 스크린의 메쉬 부분에 적용될 수 있으며, 나노입자 용액이 스크린을 통해 이동하고 기판에 적용되도록 하기 위해 고무 롤러 또는 로드 장치가 스크린에 하중을 가하는데 사용될 수 있다.
도 5는 주입 공정을 이용한 HRI 층의 생산을 보여준다. 설명된 바와 같이, 폴리머 및 나노입자는 혼합되어 펠리타이저로 전달될 수 있다. 펠리타이저의 출력은 성형용 펠릿을 가공할 수 있는 사출 성형 장치의 입력으로 공급될 수 있다. 일 실시예로서, 나노입자의 배합비는 전체 혼합물의 90 wt% 내지 5 wt%의 범위이다.
본원에 기재된 공정은 HRI 기판을 형성하기 위해 사용될 수 있다. HRI 기판은 기타 적용 예컨대 OLED 적용에 사용될 수 있다. 일 실시예로서, 도 6은 RI 범위가 1.7 내지 2.0인 HRI 기판 상의 투명 전극의 구조를 보여준다. 추가 실시예로서, 도 7은 HRI 기판 상에서의 투명 전극의 생산을 보여준다. 금속 산화물, 예컨대 ITO, SnO, IGZO, IZO은 고굴절률 기판과 함께 고내열성인 곳에 증착될 수 있다. 또는, 금속 산화물, 예를 들어 ITO, SnO, IGZO, IZO의 액체 용액이 강렬한 펄스광 소결 방법에 의해 코팅 및 경화될 수 있다. 이 경우, ULTEMTM 수지가 베이스 기판으로 사용되었다. 도시된 공정은 롤투롤 공정이다. 추가 실시예로서, 도 8A∼B는 2가지 유형으로서의 투명 전극층 (852a∼b)과 통합된 고굴절률 기판 (850a∼b)의 개략도를 보여준다. 투명 전극 물질은 ITO, 은 나노와이어 (Ag N/W), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) PEDOT 나노입자, 금속 메쉬 (금속 나노입자를 갖는 나노섬유 메쉬), ITO/ 투명한 전도성 산화물 (TCO)을 사용할 수 있다. 도 8A는 HRI 입자 (854a)가 폴리머 필름 층 (851a)의 최상부에 배치된 것을 보여주고, 도 8B는 HRI 입자 (854b)가 기판 전체에 분산된 것을 보여준다.

Claims (20)

  1. 유기 발광 다이오드 (OLED)에 포함시키기(for inclusion)에 적합한 고굴절률 기판으로서, 상기 고굴절률 기판은 폴리머성 물질 및 이에 분산된 나노입자를 포함하고, 상기 나노입자의 크기는 약 1 nm 내지 약 50 nm의 범위인, 고굴절률 기판.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 고굴절률 기판은 가요성을 가지고 약 5 μm 내지 약 250 μm범위의 두께를 갖는, 고굴절률 기판.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 50 nm 이하 크기의 나노입자가 약 1.7 내지 약 2.5의 굴절률 (n)을 갖는, 고굴절률 기판.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 약 80% 내지 약 95%의 투과율을 갖는, 고굴절률 기판.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 10-6 g/m2day의 투습도 (WVTR)를 갖는, 고굴절률 기판.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리머성 물질이 폴리카보네이트 또는 폴리에테르이미드를 포함하는, 고굴절률 기판.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나노입자가 산화지르코늄 (ZrO2), 산화아연 (ZnO), 산화알루미늄 (Al2O3), 산화마그네슘 (MgO), 산화칼슘 (CaO), 질화알루미늄 (AlN), 바륨 티타네이트 (BaTiO3), 산화하프늄 (HfO2), 산화탄탈륨 (Ta2O5), 산화세륨 (CeO2), 산화이트늄 (Y2O3), 산화티타늄 (TiO2), 인듐 갈륨 아연 산화물 (IGZO), 인듐 도핑된 아연 산화물 (IZO), 산화주석 (SnO), 및 안정화된 또는 부분적으로 안정화된 지르코니아 중 1종 이상을 포함하는, 고굴절률 기판.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서, 분산된 나노입자를 포함하는 상기 고굴절률 기판이, 나노입자가 없는 실질적으로 유사한 기판에 비해 개선된 저장 탄성률 및 감소된 효율의 열팽창을 나타내는, 고굴절률 기판.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 자외선 파장 범위에서 광촉매 반응성이 없는, 고굴절률 기판.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 2 미만의 황색도를 갖는, 고굴절률 기판.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 투명 전극층을 추가로 포함하는, 고굴절률 기판.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서, 굴절률의 단계적 변화 (gradation)가 상기 고굴절률 기판 상에 접착제를 코팅하고, 상기 접착제 상에 나노입자를 분무함으로써 달성되는, 고굴절률 기판.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서, 100 nm 초과의 크기를 갖는 나노입자를 추가로 포함하는, 고굴절률 기판.
  14. 청구항 13에 있어서, 100 nm 초과의 크기를 갖는 상기 나노입자가 접착제 전사 방법, 코팅 방법 또는 증착 방법에 의해 형성된, 고굴절률 기판.
  15. 하기를 포함하는 OLED:
    애노드; 형광체 층;
    - 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 따른 고굴절률 기판;
    - 상기 에노드가 상기 고굴절률 기판에 인접하여 배치된 애노드 층;
    - 상기 애노드 층 상에 배치된 형광체 층; 및
    - 상기 형광체 층 상에 배치된 캐소드 층.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 가요성을 가지고 약 5 μm 내지 약 250 μm범위의 두께를 갖는, OLED.
  17. 청구항 15 또는 청구항 16에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 약 1.7 내지 약 2.5의 굴절률 (n)을 갖는, OLED.
  18. 청구항 15 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 약 80% 내지 약 95%의 투과율을 갖는 OLED.
  19. 청구항 15 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 10-6 g/m2day의 투습도 (WVTR)를 갖는, OLED.
  20. 청구항 15 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고굴절률 기판이 전체적으로 (throughout) 분산된 나노입자를 포함하고, 상기 나노입자가 산화지르코늄 (ZrO2), 산화아연 (ZnO), 산화알루미늄 (Al2O3), 산화마그네슘 (MgO), 산화칼슘 (CaO), 질화알루미늄 (AlN), 바륨 티타네이트 (BaTiO3), 산화하프늄 (HfO2), 산화탄탈륨 (Ta2O5), 산화세륨 (CeO2), 산화이트늄 (Y2O3), 산화티타늄 (TiO2), 인듐 갈륨 아연 산화물 (IGZO), 인듐 도핑된 아연 산화물 (IZO), 산화주석 (SnO), 및 안정화된 또는 부분적으로 안정화된 지르코니아 중 1종 이상을 포함하는, OLED.
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