화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2019년 가을 (10/30 ~ 11/01, 삼척 쏠비치 호텔&리조트)
권호 25권 2호
발표분야 F. 광기능/디스플레이 재료 분과
제목 란타넘 수산화물 나노 입자 filler를 이용한 투명 OLED용 봉지 재료의 방습 특성 연구
초록 최근 우수한 성능과 더불어 심미성을 확보하여 다양한 산업 분야에 적용할 수 있는 투명 디스플레이에 대한 관심이 점점 증가되고 있다. Organic light emitting diode (OLED)는 차세대 투명 디스플레이로 각광받고 있지만 유기물 기반의 소자이기에 산소나 수분과 접촉 시 소자의 성능이 저하되는 단점이 있다. 이러한 열화를 방지하기 위해 봉지 (encapsulation) 기술의 개발이 필요하며, 투명 OLED의 봉지 재료는 우수한 산소 흡착력이나 제습력 뿐만 아니라 투명성 또한 확보되어야 한다. 대표적인 투명 봉지 재료인 산화물 기반의 박막은 우수한 봉지 특성을 보이지만 핀홀 (pinhole)이나 크랙 (crack) 등의 결함이 발생하기 쉬워 산소나 수분이 침투할 수 있는 문제점이 존재한다. 다른 투명 봉지 재료로는 흡수한 수분이 탈착되지 않아서 우수한 제습력을 갖는 CaO와 같은 금속산화물이 있지만, 수분 흡수전에는 유색 입자로 존재하기 때문에 투명 OLED의 봉지 재료로서 부적합하다. 따라서, 본 연구에서는 이를 보완하기 위해 수 나노 사이즈의 무기입자를 합성하고, 고분자내 분산성을 향상시켜 투명성을 높힌 고분자-무기 나노 입자 복합체 형태의 투명 봉지 재료를 제작하고 적용 가능성을 검증하였다.
본 연구에서는 가시광선에 투명한 란타넘 수산화물 나노입자를 투명 봉지 재료의 filler 물질로 사용하여 고분자 (폴리우레탄 아크릴레이트 수지)에 분산시키고 그 특성을 분석하였다. 합성된 란타넘 수산화물 나노 입자의 결정성을 파악하기 위해 X-ray diffraction (XRD)을 측정하였고, 합성 조건에 따른 나노 입자의 표면 형상은 scanning electron microscopy (SEM)을 통해 확인하였다. 합성된 나노 입자는 고분자 內 분산성 향상을 위하여 3-(Trimethoxysilyl)propyl methacrylate로 개질하였으며, 이를 Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR)와 thermogravimetric analysis (TGA)를 통해 확인하였다. 표면을 개질한 란타넘 수산화물 나노 입자-고분자 복합체 內 나노 입자들의 분산 균일도와 투명성 평가를 위해 UV-Vis-NIR-spectrometry로 각각 haze와 transmittance를 측정하였다. 또한, 제작된 복합체의 봉지 특성을 평가하기 위해 복합체를 glass cell의 가장자리에 도포하여 광경화 및 봉지하고, 내부에 위치한 염화코발트 종이의 색 변화를 관찰함으로써 수분의 침투 정도를 확인하였다.
저자 김성혁, 백성두, 명재민
소속 연세대
키워드 Filler; Lanthanum hydroxide nanoparticles; Transparency; Encapsulation properties
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