KR20140020932A - 발광 디바이스에서 사용하기 위한 다공성 막 - Google Patents

Abstract

일부 다공성 막, 예컨대 유기 비-폴리머 다공성 막은 발광 디바이스 효율을 증가시키기 위한 광추출(light outcoupling)을 위하여 유용할 수 있다. 이들은 다른 디바이스에서 광 산란을 위하여 그리고 광의 이동과 관련된 다른 적용을 위하여 또한 사용될 수 있다.

Description

발광 디바이스에서 사용하기 위한 다공성 막 {POROUS FILMS FOR USE IN LIGHT-EMITTING DEVICES}

관련 출원에 대한 교차참조

본원은 미국 가출원 번호 61/449,032 (2011년 3월 3일 출원)에 대해 35 U.S.C. §119(e) 하에서 우선권을 주장하고, 그의 개시내용은 그 전체가 참고로 본 명세서에 포함되어 있다.

발명의 배경

발명의 분야

일부 구현예는 다공성 막, 예컨대 디바이스, 예컨대 발광 디바이스에서 사용하기 위한 다공성 막에 관한 것이다.

관련 기술의 설명

유기 발광 디바이스 (OLED)는 에너지-효율적인 조명 장비 또는 디바이스에 통합하기에 유용할 수 있다. 불행하게도, OLED의 효율은 방출된 광의 생산 시의 효율, 및 디바이스를 빠져 나와 조명을 제공하기 위한 방출된 광의 능력에서 임의의 고유한 비효율 모두에 의해 제한될 수 있다. 디바이스를 빠져 나오는 방출된 광의 비효율성(inability)은 또한 트랩핑으로 통칭될 수 있다. 트랩핑 때문에, 디바이스의 효율은 감소되면서 방출적인 효율의 약 10-30%로 감소될 수 있다. 광 추출은 트랩핑을 감소시킬 수 있고 따라서 실질적으로 효율을 개선한다.

요약

일부 구현예는 다공성 막을 포함할 수 있다. 다공성 막은 약 1.1 내지 약 1.8 범위의 굴절률을 갖는 비-폴리머 유기 화합물; 복수의 불규칙하게 배열된 나노돌출부, 나노입자, 또는 그의 응집물; 및/또는 막 용적의 적어도 약 50%인 총 용적을 갖는 복수의 공극을 포함할 수 있고, 상기 복수의 공극의 적어도 약 10%는 약 0.5 μm 내지 약 5 μm의 범위의 최장 치수를 갖는다. 다공성 막은 약 500 nm 내지 약 20 마이크론 범위의 두께를 가질 수 있고/거나; 공극을 포함하는 다공성 막의 밀도는 약 0.5 피코그램/μm³ 또는 그 미만일 수 있다.

일부 구현예는, 발광 디바이스에서 부분적인 내부 반사층을 갖는 제1 계면으로서, 부분적인 내부 반사층의 굴절률은 다공성 막의 굴절률보다 더 높을 수 있는 제1 계면; 다공성 막의 굴절률보다 더 낮은 굴절률을 가질 수 있는 물질이 있는 제2 계면을 포함할 수 있는 다공성 막을 포함하는 발광 디바이스를 포함할 수 있고; 상기 제2 계면은 복수의 불규칙하게 배열된 나노돌출부 또는 나노입자를 포함할 수 있다.

일부 구현예는 애노드 또는 캐소드 위에 배치될 수 있는 다공성 막을 포함하는 발광 디바이스를 포함할 수 있고; 상기 다공성 막은 애노드의 굴절률 및 캐소드의 굴절률보다 더 낮은 굴절률을 가질 수 있다.

일부 구현예는 애노드; 캐소드; 애노드와 캐소드 사이에 배치될 수 있는 발광층; 및 다공성 막을 포함할 수 있는 발광 다이오드를 포함하는 발광 디바이스를 포함하고; 상기 다공성 막은 애노드 또는 캐소드 바로 위에 배치될 수 있고; 또는 발광 디바이스는 애노드와 다공성 막 사이, 또는 캐소드와 다공성 막 사이에 배치된 투명 층을 추가로 포함할 수 있다.

일부 구현예에서, 다공성 막은 유기성 막을 증착시키는 단계; 및 약 100 ℃ 내지 약 290 ℃ 범위의 온도에서 유기성 막을 가열시키는 단계를 포함하는 공정에 의해 제조될 수 있다.

일부 구현예는 다공성 막을 포함하는 발광 다이오드를 포함하는 발광 디바이스를 포함할 수 있고; 상기 다공성 막은 애노드; 캐소드; 애노드와 다공성 막 사이에 배치된 투명 층, 또는 캐소드와 다공성 막 사이에 배치된 투명 층으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 내부 반사층 바로 위에 배치되고; 여기서 내부 반사층의 굴절률은 다공성 막의 굴절률보다 더 높고; 상기 다공성 막은 본 명세서에 기재된 화합물을 포함할 수 있다.

이들 및 다른 구현예는 본 명세서에 상세히 기재된다.

도 1은 입자 또는 돌출부의 x 치수, y 치수, 및 z 치수를 측정하는데 도움을 제공하기 위해 묘사된다.
도 2a는 xz 면에서 볼 때 실질적 직사각형, 유사평면으로서, 또는 나노플레이크로서 기재될 수 있는 입자의 이상화한 예를 묘사한다.
도 2b는 곡선 또는 물결모양 나노플레이크로서 기재될 수 있는 입자의 예를 묘사한다.
도 3은 면에서 실질적으로 모두 직각인 입자의 이상화한 예를 묘사한다.
도 4는 실질적으로 직각이 아닐 수 있는 각을 갖는 유사-평행사변형 입자의 이상화한 예이다.
도 5는 실질적 캡슐-형상 입자의 이상화한 예를 묘사한다.
도 6은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 7은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 8은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 9는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 10은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 11은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 12는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 13은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 14는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 15는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 16은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 17은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 18은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 19는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 20은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 21은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 22는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 23은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 24는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 25는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 26은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 27은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 28은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 29는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 30은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 31은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 32는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 33은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 34는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 35는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 36은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 37은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 38은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 39는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 40은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 41은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 42는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 43은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 44는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 45는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 46은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 47은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 48은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 49는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 50은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 51은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 52는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 53은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 54는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 55는 본 명세서에 기재된 디바이스의 일부 구현예의 모식도이다.
도 56은 본 명세서에 기재된 디바이스의 일부 구현예의 모식도이다.
도 57a 내지 b는 본 명세서에 기재된 디바이스의 일부 구현예의 모식도이다.
도 58은 본 명세서에 기재된 디바이스의 일부 구현예의 모식도이다.
도 59는 본 명세서에 기재된 디바이스의 일부 구현예의 모식도이다.
도 60은 본 명세서에 기재된 디바이스의 일부 구현예의 모식도이다.
도 61은 발광 디바이스를 제조하는 방법의 구현예에서 어떤 단계들을 설명하는 흐름 선도이다.
도 62a는 본 명세서에 기재된 디바이스의 구현예와 관련된 모식도이다.
도 62b는 어떤 단계 발광 디바이스를 제조하는 방법의 구현예에서 어떤 단계들을 설명하는 흐름 선도이다.
도 63은 본 명세서에 기재된 디바이스의 일부 구현예의 모식도이다.
도 64는 본 명세서에 기재된 디바이스의 일부 구현예의 모식도이다.
도 65는 본 명세서에 기재된 디바이스의 일부 구현예에 대해 휘도의 함수로서 전력 효율의 플롯이다.
도 66은 본 명세서에 기재된 디바이스의 일부 구현예의 모식도이다.
도 67은 디바이스의 표면 다공성 막의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 68은 본 명세서에 기재된 디바이스의 일부 구현예에 대해 휘도의 함수로서 전력 효율의 플롯이다.
도 69는 본 명세서에 기재된 디바이스의 일부 구현예의 모식도이다.
도 70은 본 명세서에 기재된 디바이스의 일부 구현예에 대해 휘도의 함수로서 전력 효율의 플롯이다.
도 71은 본 명세서에 기재된 화합물을 포함하는 다공성 막에 대해 두께의 함수로서 전력 효율의 플롯이다.
도 72는 투명 기판의 구현예에서 트랩핑을 측정하기 위해 사용되는 방법의 모식도이다.
도 73은 본 명세서에 기재된 디바이스의 일부 구현예에 대해 휘도의 함수로서 전력 효율의 플롯이다.
도 74a 및 b는 본 명세서에 기재된 디바이스의 일부 구현예의 사진이다.
도 75는 일부 본 명세서에 기재된 다공성 막의 구현예의 사진이다.
도 76은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 77은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 78은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 79는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다.
도 80은 본 명세서에 기재된 디바이스의 일부 구현예에 대해 휘도의 함수로서 전력 효율의 플롯이다.
도 81은 본 명세서에 기재된 다공성 막의 구현예의 사진이다.
도 82은 본 명세서에 기재된 디바이스의 일부 구현예에 대해 휘도의 함수로서 전력 효율의 플롯이다.
도 83은 본 명세서에 기재된 디바이스의 일부 구현예에 대해 휘도의 함수로서 전력 효율의 플롯이다.
상세한 설명
본 명세서에 기재된 다공성 막은 광 하나의 층으로부터 또 하나의 층으로의 광의 전달을 수반하는 다양한 디바이스, 예컨대 발광 다이오드, 광전지, 검출기, 등에서 유용할 수 있다. 일부 구현예에서, 다공성 막은 용도 예컨대 조명을 위한 유기 발광 다이오드에 대한 효율적인 광추출(light outcoupling)을 제공할 수 있다. 일부 디바이스를 이용하여, 90%에 가깝거나 가능하게는 이를 초과하는 기판(substrate)으로부터의 광 추출이 달성될 수 있다. 다공성 막은 용이한 가공 및 디바이스 효율에서 잠재적인 저비용 개선을 제공할 수 있다.
일부 구현예에서, 본 명세서에 기재된 다공성 막은 디바이스 층에서 총 내부 반사의 양을 감소시킴으로써 디바이스의 효율을 향상시킬 수 있다. 총 내부 반사는 트랩핑의 상당한 원인일 수 있다. 광이 높은 굴절률 물질로부터 낮은 굴절률 물질로 통과할 때, 광은 계면에 대한 표준 각도에서 벗어나는 방향으로 굴절될 수 있다. 더 높은 굴절률 물질에서의 광이 실질적으로 90˚로부터 벗어나는 각에서 더 낮은 굴절률 물질과 계면에서 마주치는 경우, 광의 굴절은, 광이 계면에 접근하여, 더 높은 굴절률 물질을 통과하는 대신, 광이 더 높은 굴절률 물질에서 되돌아 굴절될 수 있는 각보다 더 클 수 있다. 이것은 총 내부 반사로 통칭될 수 있다. 공기는 많은 물질보다 더 낮은 굴절률을 가질 수 있기 때문에, 디바이스 및 공기 사이의 많은 계면은 총 내부 반사로 인한 손실을 겪을 수 있다. 또한, 총 내부 반사에 기인한 트랩핑은 상기 광이 더 높은 굴절률 층에서 더 낮은 굴절률 층으로 이동하는 디바이스에서의 임의의 계면에서 일어날 수 있다. 본원에 기재된 다공성 막을 포함하는 디바이스는 감소된 총 내부 반사 또는 트랩핑을 갖고 따라서 개선된 효율을 가질 수 있다.
일부 구현예에서, 본 명세서에 기재된 다공성 막은 하나의 물질에서 또 하나의 물질로 통과하는 광을 포함하는, 다양한 디바이스 (광을 흡수 또는 방출하는 디바이스 포함)를 위한 광 산란을 제공할 수 있다. 광 산란은 각 색상 일관성(angle color consistency)을 보는 것을 제공하는 디바이스에 유용할 수 있고, 이로써 상기 색상은 광이 보여지는 각과 무관하게 실질적으로 유사하다. 광 산란 층이 없는 디바이스는 관찰자가 광이 보여지는 각에 따라 상이한 색상으로 관찰되는 그와 같은 방식으로 광을 방출할 수 있다.
일부 구현예에서, 본 명세서에 기재된 다공성 막은 또한 하나의 물질에서 또 하나의 물질로 통과하는 광을 포함하는 다양한 디바이스 (광을 흡수 또는 방출하는 디바이스 포함)를 위한 필터로서 유용할 수 있다.
다공성 막은 복수의 기공을 포함하는 임의의 막을 포함할 수 있다. 예를 들면, 다공성 막은 불규칙하게 배향되고 그물망처럼 포획된(intermeshed) 나노구조를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서 다공성 막은 투명 기판 위에 증착되어, 상기 기판 내의 광의 총 내부 반사를 감소시킬 수 있다.
일부 구현예에서, 다공성 막은 제1 표면 및 제2 표면을 포함할 수 있고, 상기 제1 표면은 제2 표면의 동일평면상의 면적보다 실질적으로 더 큰 동일평면상의 면적을 갖는다. "동일평면상의 면적"이 광범위한 용어인 반면, 표면의 동일평면상의 면적을 결정하는 한 가지 방법은 부드러운 평평한 표면 위에 고려중인 표면을 놓고 부드러운 평평한 표면과 접촉하는 표면의 면적을 측정하는 것일 수 있다.
다공성 막은 다양한 구조를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 다공성 막은 복수의 불규칙하게 배열된 돌출부, 입자, 또는 그의 응집물을 포함하는 표면을 가질 수 있다. 돌출부 또는 입자는 나노돌출부일 수 있고, 상기 나노돌출부는 나노미터 내지 마이크론 범위의 1 이상의 치수를 갖는다. 예를 들면, 나노돌출부 또는 나노입자는 하기의 치수를 가질 수 있다: 약 400 nm, 약 500 nm, 약 1000 nm, 약 1500 nm, 약 2000 nm, 약 2500 nm, 약 3000 nm, 또는 이들 길이 중 어떤 것에 의해 한정되거나 그 사이의 범위에 있는 임의의 값의 평균 x 치수; 약 50 nm, 약 100 nm, 약 300 nm, 약 500 nm, 약 700 nm, 약 1000 nm, 약 1200 nm, 약 1500 nm, 약 1800 nm, 약 2000 nm, 또는 이들 길이 중 어떤 것에 의해 한정되거나 그 사이의 범위에 있는 임의의 값의 평균 y 치수; 및/또는 약 10 nm, 약 30 nm, 약 50 nm, 약 70 nm, 약 90 nm, 약 100 nm, 또는 이들 길이 중 어떤 것에 의해 한정되거나 그 사이의 범위에 있는 임의의 값의 평균 z 치수. 일부 구현예에서, 막 내의 적어도 하나의 입자, 또는 막 내의 입자의 평균은 하기의 x 치수, y 치수, 또는 z 치수를 가질 수 있다: 약 5 nm, 약 0.01 μm, 약 0.02 μm, 약 0.05 μm, 약 0.1 μm, 약 0.5 μm, 약 1 μm, 약 2 μm, 약 5 μm, 약 10 μm, 약 20 μm, 약 50 μm, 약 100 μm, 약 150 μm, 약 200 μm, 약 500 μm, 약 1000 μm, 또는 이들 값의 어떤 것에 의해 한정되거나, 그 사이의 임의의 길이. 일부 구현예에서, 나노돌출부 또는 나노입자는 하기의 치수를 가질 수 있다: 약 400 nm 내지 약 3000 nm, 약 1000 nm 내지 약 3000 nm, 또는 약 2000 nm 내지 약 3000 nm 범위의 평균 x 치수; 약 100 nm 내지 약 2000 nm, 약 100 nm 내지 약 1500 nm, 또는 약 100 nm 내지 약 1000 nm 범위의 평균 y 치수; 및/또는 약 10 nm 내지 약 100 nm, 약 약 30 nm 내지 약 90 nm, 또는 약 30 nm 내지 약 70 nm의 평균 z 치수. 일부 구현예에서, 막 내의 적어도 하나의 입자, 또는 막 내의 입자의 평균은 하기 범위의 x 치수, y 치수, 또는 z 치수를 가질 수 있다: 약 5 nm 내지 약 1000 μm, 약 0.02 μm 내지 약 1 μm, 또는 약 1 μm 내지 약 200 μm.
일부 구현예에서, 돌출부, 입자, 또는 그의 응집물은 실질적으로 투명 또는 실질적으로 반투명할 수 있다.
입자, 돌출부, 또는 공극이 불규칙한 형상일 수 있더라도, 3차원, x, y, 및 z는 도 1에 도시된 바와 같이 정량화될 수 있다. 직사각형 프리즘 형상의 박스 (120)가 입자 (110) 주위에 형성되거나, 또는 직사각형 프리즘 형상의 개방 박스가 돌출부 주위에 형성되어 박스가 그것 내에 함유된 입자 (또는 박스의 개방 말단의 치수를 변경시키지 않고 가능한 한 많은 돌출부)를 여전히 가지면서 가능한 한 작은 경우, x 치수는 박스의 가장 긴 치수이고, y 치수는 박스의 제2 최장 치수이고, z 치수는 박스의 제3 최장 치수이다.
입자 또는 돌출부의 3차원 형상은 어떤 면에서 봤을 때 입자 또는 돌출부의 형상을 기재함으로써 특징지워질 수 있다. 예를 들면, 입자 또는 돌출부는 xy, xz, 또는 yz 면의 2차원으로 봤을 때 실질적으로 직사각형, 실질적으로 정사각형, 실질적으로 타원형, 실질적으로 원형, 실질적으로 삼각형, 실질적으로 평행사변형, 등일 수 있다. 특정한 형상은 기하학적으로 완벽할 필요는 없으나, 단지 공지된 형상과 상당히 유사한 것으로 인지되기만 하면 된다. 입자 또는 돌출부의 3차원 형상은 또한 다른 용어들을 사용하여 특징지워지거나 기재될 수 있다.
도 2a는 xz 면에서 봤을 때 실질적으로 직사각형 (220)인 입자 (210)의 이상화한 예를 도시하고 있다. 이러한 도에서 도시된 바와 같이, 입자는 완벽하게 직사각형인 것으로 나타나지만, 형상은 단지 xz 면 또는 임의의 다른 면에서 봤을 때 실질적으로 직사각형이 되는 직사각형에 유사한 것으로 인지되기만 하면 된다.
도 2a에 대하여, 입자 (210)는 또한 xy 면에서 봤을 때 실질적으로 선형으로 기재될 수 있으며, 이는 x 치수가 z 치수보다 훨씬 더 크기 때문이다. 이러한 도에서 도시되는 바와 같이, 입자는 x 차원에서 완벽하게 직선인 것으로 보이지만, 형상은 단지 xz 면 또는 임의의 다른 면에서 봤을 때 실질적으로 선형이 되는 선형에 유사한 것으로 인지되기만 하면 된다.
입자 (210)는 또한 나노플레이크로서 기재될 수 있다. 용어 "나노플레이크"는 형상에서 플레이크-유사한 입자를 포함하고 나노미터 내지 마이크로미터 범위의 임의의 치수를 갖는 광범위한 용어이다. 이것은 1차원 (예를 들면, z)에서 비교적 얇고 또 하나의 2차원 (예를 들면, xy)에서 비교적 큰 면적을 갖는 입자를 포함할 수 있다.
더 큰 면적 표면은 단지 인식가능하기만 하면 되지만, 평면일 필요는 없다. 예를 들면, 더 큰 면적 표면은 예컨대 입자 (210), xy 면에서 실질적으로 존재할 수 있지만, 곡선 또는 물결모양일 수 있어서, 실질적인 표면 부분이 면으로 존재하지 않는다.
입자 (210)는 또한 유사평면으로서 기재될 수 있다. 용어 "유사평면"은 본질적으로 평면인 입자를 포함하는 광범위한 용어이다. 예를 들면, 유사평면 입자는 xy 면에서 실질적으로 존재하는 입자의 xy 면적과 비교할 때 비교적 무의미한 z 치수를 가질 수 있다.
도 2b에서, 입자 (250)는 곡선 또는 물결모양 나노플레이크의 예이다. 실질적인 표면 부분이 면으로 존재하지 않는 경우, 나노플레이크는 큰 곡선 또는 물결모양 표면 (260) 및 표면 위의 주어진 지점 (280)에 표준적인 작은 두께 (270)를 갖는 입자를 포함할 수 있다.
입자 (210), 입자 (250), 등을 포함하는, 임의의 나노플레이크 또는 유사평면 입자 또는 돌출부에 대해, 큰 표면 위의 지점에 표준적인 최소 치수 또는 두께에 대한 더 큰 면적 또는 표면의 제곱근의 비 (예컨대 z 치수에 대한 xy 면적의 제곱근의 비)는 약 3, 약 5, 약 10, 약 20, 약 100, 약 1000, 약 10,000, 약 100,000, 또는 이들 비 중 어느 것에 의해 한정되는 범위 또는 그 사이의 범위에서 임의의 값일 수 있다. 일부 구현예에서, 큰 표면 위의 지점에서 표준적인 최소 치수 또는 두께에 대한 더 큰 면적 또는 표면의 제곱근의 비는 약 3 내지 약 100,000, 약 5 내지 약 1000, 또는 약 1000 내지 약 10,000일 수 있다.
도 3은 xy 면에서 실질적으로 모두 직각인 입자 (310)의 이상화한 예를 도시한다. 이러한 도에 도시되어 있지 않더라도, 일부 입자는 실질적으로 모두 직각이 아닐 수 있지만, 적어도 하나의 실질적인 직각을 가질 수 있다. 이러한 도의 입자 (310)는 또한 유사-평행사변형으로서 기재될 수 있다. 유사-평행사변형 입자는 xy, xz, 또는 yz 면의 2차원에서 봤을 때 실질적으로 평행인 2개의 실질적인 선형 부분의 외부 모서리 입자를 포함할 수 있다.
입자의 외부 모서리는 본질적으로 복수의 선형 모서리 부분들로 이루어질 수 있다.
유사-평행사변형 입자는 실질적으로 예컨대 도 3에 도시된 바와 같이 직각을 가질 수 있거나, 또는 유사-평행사변형 입자는 실질적으로 직각이지 않을 수 있는 각을 가질 수 있다.
도 4는 실질적으로 직각이지 않을 수 있는 각을 갖는 유사-평행사변형 입자 (410)의 이상화한 예이다.
입자 또는 돌출부는 그것이 바늘 형상과 유사한 것으로 합리적으로 인식가능한 형상을 갖는 경우에 침상으로 기재될 수 있다.
입자 또는 돌출부는 섬유 형상과 유사한 것으로 합리적으로 인식가능한 형상을 갖는 경우에 섬유-형상으로 기재될 수 있다.
입자 또는 돌출부는 리본 형상과 유사한 것으로 합리적으로 인식가능한 형상을 갖는 경우에 리본-형상으로 기재될 수 있다. 이것은 1차원에서 신장되고 또 하나의 차원에서 얇은 평평한 직사각형 표면을 갖는 입자 또는 돌출부를 포함한다. 리본 형상은 또한 곡선 또는 비틀릴 수 있고, 이로써 입자는 리본-형상이 되면서 실질적으로 동일평면에 존재할 필요가 없다.
도 5는 실질적 캡슐-형상 입자 (1010)의 이상화한 예를 도시한다. xy 또는 xz 면에서 봤을 때, 입자 (1010)는 또한 실질적으로 타원형으로 기재될 수 있다. yz 면에서 봤을 때, 입자 (1010)는 또한 실질적으로 원형으로 기재될 수 있다.
입자 또는 돌출부는 막대의 형상과 유사한 것으로 합리적으로 인식가능한 형상을 갖는 경우에 막대-형상으로 기재될 수 있다. 이것은 1차원에서 신장된 입자 또는 돌출부를 포함할 수 있다. 막대-형상 입자 또는 돌출부는 실질적으로 직선일 수 있거나 일부 구부러지거나 굴곡을 가질 수 있다.
입자 또는 돌출부는 x, y, 및 z 치수가 유사한, 예컨대 자릿수에서 유사하거나 또는 서로 유사한 경우 과립상으로 기재될 수 있다.
도 6 내지 53은 실제 다공성 막의 SEM 이미지를 도시한다. 모든 SEM 이미지를 FEI xTm "인스펙트 F" SEM; 2007 모델, 버전 3.3.2를 사용하여 기록했다. 이들 도에서, "mag"는 이미지의 확대 수준을 표시하고, "모드"는 이미지를 생성하기 위해 사용된 검출기의 유형을 표시하고, 여기서 "SE"는 2차 전자 모드를 나타내고, "HV"는 이미지를 생성하기 위해 사용된 전자 빔의 가속 전압을 표시하고, "WD"는 검출기 및 이미지화된 실제 표면 사이의 작동 거리를 표시하고, "스팟"은 전자 빔 직경의 단위가 없는 인디케이터를 표시하고, "압력"은 이미지 캡쳐 당시 현미경 챔버 내의 압력 (파스칼 단위)을 표시한다.
도 6은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 유사-평행사변형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 실질적으로 선형, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 나노플레이크 및 유사평면.
5 μm의 기준자는 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위내에서 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다. 입자의 실질적인 개수는 약 10 내지 약 100 범위내에서 xy 면의 제곱근 대 z 치수의 비를 또한 가질 수 있다. 예를 들면, 도에서 원이 그려져 있는 입자는 약 40의 비:

를 갖는 것으로 보이며, 단, 가시적인 모서리의 길이가 면적의 제곱근과 대략 같다는 것으로 가정한다. 이 방법은 막 예컨대 본 명세서에서 묘사된 것에 대해 사용될 수 있고, 여기서, 도에서 가시적인 다른 나노플레이크를 기반으로, 큰 면적, 또는 xy 면은 yz 면에서 측면에서 본 것의 길이와 대략 같다. 또한, 표면 상의 입자의 적어도 약 50%, 약 70%, 또는 약 90%는 약 10 내지 약 1000 범위의 xy 면의 제곱근 대 z 치수의 비를 가질 수 있다.
도 7은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 유사-평행사변형 및 실질적으로 평행사변형. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 실질적으로 선형, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 나노플레이크 및 유사평면.
50 μm의 기준자는 도 7의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 1 μm 내지 약 500 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다. 입자의 실질적인 개수는 xy 면의 제곱근 대 z 치수의 비를 약 5 내지 약 100의 범위로 또한 가질 수 있다.
도 8은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 유사-평행사변형 및 실질적으로 평행사변형. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 실질적으로 선형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 나노플레이크 및 유사평면.
100 μm의 기준자는 도 8의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 1 μm 내지 약 500 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다. 입자의 실질적인 개수는 xy 면의 제곱근 대 z 치수의 비를 약 5 내지 약 100의 범위로 또한 가질 수 있다.
도 9은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 유사-평행사변형 및 실질적으로 평행사변형. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 나노플레이크 및 유사평면.
50 μm의 기준자는 도 9의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 1 μm 내지 약 500 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 10은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 나노플레이크 및 유사평면.
4 μm의 기준자는 도 10의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 11은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면, xz 면, 및/또는 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 섬유-형상 및 침상.
100 μm의 기준자는 도 11의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 20 μm 내지 약 1000 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 12은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형, 유사-평행사변형, 및 실질적으로 평행사변형. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 실질적으로 선형, 유사-평행사변형, 및 실질적으로 평행사변형. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 섬유-형상 및 침상.
10 μm의 기준자는 도 12의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 1 μm 내지 약 100 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 13은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 섬유-형상, 침상, 및 유사평면.
20 μm의 기준자는 도 13의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 2 μm 내지 약 100 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 13은, 입자 또는 돌출부가 유사꽃무늬 배열을 갖는 응집물을 형성한다는 것을 또한 보여준다. 예를 들면, 입자의 일부가 공통적인 중심부로부터 돌출하는 방식은 꽃과 유사한 것으로 인식될 수 있는 외관을 제공한다. 실질적인 개수의 이들 유사꽃무늬 응집물은 약 10 μm 내지 약 50 μm 범위의 직경을 가질 수 있다.
도 14은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형, 실질적으로 평행사변형, 및 유사-평행사변형. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형, 실질적으로 평행사변형, 및 유사-평행사변형. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 섬유-형상, 침상, 및 유사평면.
5 μm의 기준자는 도 15의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.5 μm 내지 약 50 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 15는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 유사평면.
1 μm의 기준자는 도 15의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.1 μm 내지 약 5 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 16은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 침상 및 유사평면.
5 μm의 기준자는 도 16의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.1 μm 내지 약 10 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 17은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 실질적으로 선형, 유사-평행사변형, 실질적으로 평행사변형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 실질적으로 선형, 유사-평행사변형, 실질적으로 평행사변형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 나노플레이크, 섬유-형상, 및 유사평면.
1 μm의 기준자는 도 17의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.1 μm 내지 약 5 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 18은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 유사-평행사변형, 실질적으로 평행사변형, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형, 실질적으로 직사각형, 실질적으로 평행사변형, 및 유사-평행사변형. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 유사평면.
1 μm의 기준자는 도 19의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.1 μm 내지 약 20 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 19은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 나노플레이크 및 유사평면.
5 μm의 기준자는 도 19의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 20은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 나노플레이크 및 유사평면.
30 μm의 기준자는 도 20의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 1 μm 내지 약 50 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 21은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 유사평면.
50 μm의 기준자는 도 21의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 1 μm 내지 약 200 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 22은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 유사평면.
1 μm의 기준자는 도 22의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.1 μm 내지 약 5 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 23은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 유사평면.
500 nm의 기준자는 도 23의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 50 nm 내지 약 5 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 24은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy, xy, 및/또는 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 계란형, 실질적으로 타원형, 및 실질적으로 원형. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 막대-형상, 실질적 캡슐-형상.
3 μm의 기준자는 도 24의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.01 μm 내지 약 1 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 25는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 돌출부, 입자, 및/또는 그의 응집물 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 섬유-형상.
5 μm의 기준자는 도 25의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.01 μm 내지 약 20 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 25는 섬유 다발 배치를 갖는 나노입자 또는 나노돌출부의 응집물을 포함한다. 일부 구현예에서, 응집물은, 스트립을 갖거나 다발의 중심에서 그 스트립과 함께 보유하는 섬유의 다발과 닮을 수 있다는 점에서 중심이 둥근 섬유 다발 배치를 갖는 것으로 기재될 수 있고, 이로써 말단은 다발의 중심보다 더 많이 분기될 수 있다.
도 26은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 돌출부, 입자, 및/또는 그의 응집물 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 섬유-형상.
2 μm의 기준자는 도 26의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.01 μm 내지 약 10 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 26은 섬유 다발 배치 및/또는 중심이 둥근 섬유 다발 배치를 갖는 나노입자 또는 나노돌출부의 응집물을 또한 포함한다.
도 27은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 섬유-형상 및 유사평면.
500 nm의 기준자는 도 27의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 5 nm 내지 약 5 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 28은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 침상 및 섬유-형상.
5 μm의 기준자는 도 28의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.1 μm 내지 약 100 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 29은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 실질적으로 평행사변형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 및 실질적으로 선형. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 평행사변형. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 침상 및 섬유-형상.
50 μm의 기준자는 도 29의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 1 μm 내지 약 500 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 30은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 유사-평행사변형, 실질적으로 평행사변형, 및 실질적으로 선형. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 평행사변형. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 침상, 및 섬유-형상.
20 μm의 기준자는 도 30의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.1 μm 내지 약 150 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 31은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 섬유-형상.
500 nm의 기준자는 도 31의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 10 nm 내지 약 5 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 32은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy, xz, 또는 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 실질적으로 모두의 실질적 직각, 및 실질적으로 선형. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형, 실질적으로 평행사변형, 및 유사-평행사변형. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 과립상.
1 μm의 기준자는 도 32의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.01 μm 내지 약 5 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 33은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 나노플레이크 및 유사평면.
1 μm의 기준자는 도 33의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.1 μm 내지 약 20 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 34은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형, 및 실질적으로 직사각형에. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 섬유-형상 및 리본-형상.
2 μm의 기준자는 도 34의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.1 μm 내지 약 10 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 35는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형, 실질적으로 직사각형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 섬유-형상 및 과립상.
1 μm의 기준자는 도 35의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.01 μm 내지 약 10 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
36은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 섬유-형상 및 유사평면.
1 μm의 기준자는 도 36의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.01 μm 내지 약 10 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 37은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 막대-형상 및 섬유-형상.
4 μm의 기준자는 도 37의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.05 μm 내지 약 10 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 38은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 막대-형상 및 섬유-형상.
4 μm의 기준자는 도 38의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.05 μm 내지 약 10 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 39은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형, 실질적으로 직사각형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 리본-형상, 나노플레이크 및 유사평면.
1 μm의 기준자는 도 39의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.1 μm 내지 약 20 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 40은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 유사-평행사변형, 실질적으로 평행사변형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형, 실질적으로 평행사변형, 및 유사-평행사변형. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 리본-형상, 섬유-형상, 및 유사평면.
1 μm의 기준자는 도 40의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.01 μm 내지 약 10 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 41은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 막대-형상 및 섬유-형상.
10 μm의 기준자는 도 41의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.1 μm 내지 약 10 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 42은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 실질적으로 선형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 섬유-형상 및 리본 형상.
1 μm의 기준자는 도 42의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.1 μm 내지 약 5 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 43은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형, 실질적으로 직사각형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 나노플레이크, 리본-형상, 및 유사평면.
500 nm의 기준자는 도 43의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 50 nm 내지 약 2 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 44은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 실질적으로 선형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 실질적으로 선형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 리본-형상, 나노플레이크, 및 유사평면.
1 μm의 기준자는 도 44의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.01 μm 내지 약 1 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 45는 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 실질적으로 선형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 실질적으로 선형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 리본-형상, 나노플레이크, 및 유사평면.
1 μm의 기준자는 도 45의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.1 μm 내지 약 20 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 46은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 실질적으로 선형, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 리본-형상, 섬유-형상, 및 유사평면.
4 μm의 기준자는 도 46의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.05 μm 내지 약 10 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 47은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 섬유-형상.
5 μm의 기준자는 도 47의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.05 μm 내지 약 10 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 48은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 및 적어도 하나의 실질적인 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형, 및 실질적으로 직사각형. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 나노플레이크, 리본-형상, 및 유사평면.
1 μm의 기준자는 도 48의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.01 μm 내지 약 5 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 49은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 및 적어도 하나의 실질적인 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형, 및 실질적으로 직사각형. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 나노플레이크, 리본-형상, 및 유사평면.
1 μm의 기준자는 도 49의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.02 μm 내지 약 10 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 50은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 섬유-형상 및 리본 형상.
5 μm의 기준자는 도 50의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.01 μm 내지 약 20 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 51은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 과립상, 캡슐-형상, 섬유-형상, 리본-형상, 및 막대-형상.
3 μm의 기준자는 도 51의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.01 μm 내지 약 5 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 52은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 나노플레이크, 유사평면, 리본-형상, 및 과립상.
4 μm의 기준자는 도 52의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.05 μm 내지 약 10 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 53은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 나노플레이크, 유사평면, 리본-형상, 및 과립상.
3 μm의 기준자는 도 53의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 0.05 μm 내지 약 10 μm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
도 54은 다공성 막의 구현예의 표면의 SEM 이미지를 또한 묘사한다. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 xy 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 직사각형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 설명은 yz 면에서 볼 때 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 적용될 수 있다: 실질적으로 선형, 실질적으로 직사각형, 적어도 하나의 실질적인 직각, 및 실질적으로 모두의 실질적 직각. 철저하지 않을지라도, 하기 다른 설명은 이러한 도에서 돌출부 또는 입자 중 적어도 하나에 또한 적용될 수 있다: 나노플레이크, 리본-형상, 유사평면.
400 nm의 기준자는 도 54의 SEM에서 표시되고, 이는 나노입자, 나노돌출부, 또는 막의 공극의 크기의 표시를 제공할 수 있다. 이러한 도는, 실질적인 개수의 입자 또는 공극이 약 50 nm 내지 약 2000 nm 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다는 것을 보여준다.
다양한 형상 및 치수는 다양한 예의 다공성 막과 연관된 몇 개 예의 이미지 및 도면에 대해 본 명세서에서 인용된다. 이들 형상 및 치수는 사용된 용어의 이해를 제공하는데 도움이 되도록 단지 제공되고 임의의 특정한 예 또는 도에 대한 절저한 설명인 것으로는 의도되지 않는다. 따라서, 임의의 특정한 예 또는 도면에 대한 임의의 특정한 용어의 생략은, 특정한 용어가 특정한 예 또는 도면에 적용되지 않는다는 것을 암시하지는 않는다.
일부 구현예에서, 별개의 나노구조의 면과 막 사이의 각은 동일한 가능성과 함께 0 내지 90 도 사이의 임의의 값일 수 있고/거나 특정한 각이 바람직하지 않을 수 있다. 환언하면, 특정한 일반적인 정렬 또는 실질적인 방향이 이 막의 나노구조에 의해 나타나지 않을 수 있다는 것이다.
다공성 막 두께는 변할 수 있다. 일부 구현예에서, 다공성 막은 두께를 나노미터 내지 마이크로 범위로 가질 수 있다. 예를 들면, 막 두께는 약 500 nm, 약 0.1 μm, 약 1 μm, 약 1.3 μm, 약 3 μm, 또는 약 4 μm, 약 5 μm, 약 7 μm, 약 10 μm, 약 20 μm, 약 100 μm, 또는 이들 값의 어떤 것에 의해 한정되거나 그 사이의 범위에 있는 임의의 두께일 수 있다. 일부 구현예에서, 막 두께는 약 500 nm 내지 약 100 μm, 약 0.1 μm 내지 약 10 μm, 또는 약 1 μm 내지 약 5 μm일 수 있다.
다공성 막은 수많은 기공 또는 공극을 포함할 수 있다. 예를 들면, 다공성 막은 공극을 포함하는 막 용적의 약 50%, 약 70%, 약 80%; 약 85%, 약 90%, 약 95%, 또는 약 99%, 또는 이들 값의 어떤 것에 의해 한정되거나 그 사이에 있는 범위의 총 용적의 임의의 백분율일 수 있는 총 용적을 갖는 복수의 공극을 포함할 수 있다. 따라서, 공극의 총 용적이 막 용적의 50%이면, 막 용적의 50%는 막의 물질이고 막 용적의 50%은 복수의 공극이다. 일부 구현예에서, 다공성 막은 막 용적의 약 50% 내지 약 99%, 약 70% 내지 약 99%, 약 80% 내지 약 99%, 또는 약 90% 내지 약 99%일 수 있는 총 용적을 갖는 복수의 공극을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 막은, 이러한 막이 공극이 없는 동일한 물질의 막 두께의 약 2 배, 약 10 배; 최대 약 50 배, 또는 약 100 배, 또는 이들 값의 어떤 것에 의해 한정되거나 그 사이에 있는 범위에 있는 임의의 두께를 가질 수 있도록 개수 및 크기의 복수의 공극을 포함할 수 있다. 예를 들면, 막은, 이러한 막이 공극을 갖지 않을 경우 동일한 물질의 막이 800 nm의 두께를 가질 때 약 5 μm의 두께를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 막은 공극이 없는 동일한 물질의 막 두께의 약 2 배 내지 약 100 배 또는 약 2 내지 약 10 배의 범위인 두께를 가질 수 있다.
공극의 크기는 변할 수 있다. 공극의 치수는 입자 또는 돌출부에 대해 상기에서 기재된 바와 같이 정량화될 수 있다. 일부 구현예에서, 공극의 적어도 약 10%는 하기의 가장 큰 치수, 또는 x 치수를 가질 수 있다: 약 0.5 μm, 약 1 μm, 약 2 μm, 약 3 μm, 약 4 μm, 약 5 μm, 또는 이들 값의 어떤 것에 의해 한정되거나 그 사이에 있는 범위에 있는 임의의 길이. 일부 구현예에서, 막에서의 적어도 하나의 공극, 또는 막에서의 평균의 공극은 하기의 x 치수, y 치수, 또는 z 치수를 가질 수 있다: 약 5 nm, 약 0.01 μm, 약 0.02 μm, 약 0.05 μm, 약 0.1 μm, 약 0.5 μm, 약 1 μm, 약 2 μm, 약 5 μm, 약 10 μm, 약 20 μm, 약 50 μm, 약 100 μm, 약 150 μm, 약 200 μm, 약 500 μm, 약 1000 μm, 또는 이들 값의 어떤 것에 의해 한정되거나, 그 사이의 임의의 길이. 일부 구현예에서, 막에서의 적어도 하나의 공극, 또는 막에서의 평균의 공극은 하기 범위의 x 치수, y 치수, 또는 z 치수를 가질 수 있다: 약 0.01 μm 내지 약 5 μm, 약 0.01 μm 내지 약 1 μm, 약 0.01 μm 내지 약 10 μm, 약 0.01 μm 내지 약 20 μm, 약 0.01 μm 내지 약 5 μm, 약 0.02 μm 내지 약 10 μm, 약 0.05 μm 내지 약 10 μm, 약 0.1 μm 내지 약 10 μm, 약 0.1 μm 내지 약 100 μm, 약 0.1 μm 내지 약 150 μm, 약 0.1 μm 내지 약 20 μm, 약 0.1 μm 내지 약 5 μm, 약 0.5 μm 내지 약 50 μm, 약 1 μm 내지 약 100 μm, 약 1 μm 내지 약 20 μm, 약 1 μm 내지 약 200 μm, 약 1 μm 내지 약 50 μm, 약 1 μm 내지 약 500 μm, 약 10 μm 내지 약 50 μm, 약 10 nm 내지 약 5 μm, 약 2 μm 내지 약 100 μm, 약 20 μm 내지 약 1000 μm, 약 5 nm 내지 약 5 μm, 약 50 nm 내지 약 2 μm, 또는 약 50 nm 내지 약 5 μm. 다공성 막의 밀도는 변할 수 있고 공극, 물질, 및 다른 인자에 의해 영향을 받을 수 있다. 일부 구현예에서, 공극을 포함하는 막의 밀도는 하기일 수 있다: 약 0.005 피코그램/μm³, 약 0.05 피코그램/μm³, 약 0.1 피코그램/μm³, 약 0.3 피코그램/μm³, 약 0.5 피코그램/μm³, 약 0.7 피코그램/μm³, 약 0.9 피코그램/μm³, 또는 이들 값의 어떤 것에 의해 한정되거나 그 사이에 있는 범위의 임의의 밀도. 일부 구현예에서, 공극을 포함하는 막의 밀도는 대략 하기의 범위일 수 있다: 약 0.005 피코그램/μm³ 내지 약 0.9 피코그램/μm³, 약 0.05 피코그램/μm³ 내지 약 0.7 피코그램/μm³, 또는 약 0.1 피코그램/μm³ 내지 약 0.5 피코그램/μm³.
다공성 막의 물질의 굴절률은 변할 수 있다. 일부 구현예에서, 다공성 막의 물질의 굴절률은 기판보다 더 크거나 같은 수 있다. 일부 구현예에서, 애노드의 굴절률, 캐소드의 굴절률, 애노드 및 다공성 층 사이의 투명 층의 굴절률, 및/또는 캐소드 및 다공성 층 사이의 투명 층의 굴절률은 다공성 층의 굴절률보다 더 높을 수 있다. 예를 들면, 굴절률은 약 1.1, 약 1.5, 약 1.7, 약 1.8, 또는 이들 값의 어떤 것에 의해 한정되거나 그 사이에 있는 범위의 임의의 굴절률일 수 있다. 일부 구현예에서, 굴절률은 약 1.1 내지 약 1.8, 약 1.1 내지 약 1.7, 또는 약 1.1 내지 약 1.5의 범위일 수 있다.
일부 구현예에서, 다공성 막의 입자, 돌출부, 또는 공극의 적어도 1, 적어도 50% 또는 적어도 90%는 하기 범위의 x, y, 및/또는 z 치수를 가질 수 있다: 약 0.01 μm 내지 약 5 μm, 약 0.01 μm 내지 약 1 μm, 약 0.01 μm 내지 약 10 μm, 약 0.01 μm 내지 약 20 μm, 약 0.01 μm 내지 약 5 μm, 약 0.02 μm 내지 약 10 μm, 약 0.05 μm 내지 약 10 μm, 약 0.1 μm 내지 약 10 μm, 약 0.1 μm 내지 약 100 μm, 약 0.1 μm 내지 약 150 μm, 약 0.1 μm 내지 약 20 μm, 약 0.1 μm 내지 약 5 μm, 약 0.5 μm 내지 약 50 μm, 약 1 μm 내지 약 100 μm, 약 1 μm 내지 약 20 μm, 약 1 μm 내지 약 200 μm, 약 1 μm 내지 약 50 μm, 약 1 μm 내지 약 500 μm, 약 10 μm 내지 약 50 μm, 약 10 nm 내지 약 5 μm, 약 2 μm 내지 약 100 μm, 약 20 μm 내지 약 1000 μm, 약 5 nm 내지 약 5 μm, 약 50 nm 내지 약 2 μm, 또는 약 50 nm 내지 약 5 μm.
다공성 막은 표면, 예컨대 기판 상에 유기성 막을 증착시켜서 제조될 수 있다. 예를 들면, 증착은 고온 및/또는 높은 진공 조건 하에서 수행될 수 있는 기상 증착일 수 있거나; 다공성 막은 드롭 캐스팅 또는 스핀 캐스팅에 의해 증착될 수 있다. 일부 구현예에서, 물질은 실질적으로 투명 기판 상에 증착될 수 있다. 증착 및/또는 어널링 조건은 막의 특성에 영향을 줄 수 있다.
표면 상의 물질의 증착 속도는 변할 수 있다. 예를 들면, 유기성 막은 하기의 속도로 증착될 수 있다: 약 0.1 Å/sec, 약 0.2 Å/sec, 약 1 Å/sec, 약 10 Å/sec, 약 20 Å/sec, 약 60 Å/sec, 약 100 Å/sec, 약 500 Å/sec, 약 1000 Å/sec, 또는 이들 증착 속도 중 어떤 것에 의해 한정되거나 그 사이의 범위의 임의의 값. 일부 구현예에서, 유기성 막은 하기 범위의 속도로 증착될 수 있다: 약 약 0.1 Å/sec 내지 약 1000 Å/sec, 약 1 Å/sec 내지 약 100 Å/sec, 또는 약 2 Å/sec 내지 약 60 Å/sec.
물질은 다공성 막 또는 유기성 막을 형성하기 위해 다양한 표면 상에 증착될 수 있다. 일부 디바이스에 대해, 물질은 애노드, 캐소드, 또는 투명 층 상에 증착될 수 있다.
표면 상에 증착된 유기성 막은 가열 또는 어널링에 의해 추가로 처리될 수 있다. 가열 온도는 변할 수 있다. 예를 들면, 유기성 막은 하기의 온도에서 가열될 수 있다: 약 80 ℃, 약 100 ℃, 약 110 ℃, 약 120 ℃, 약 130 ℃, 약 150 ℃, 약 180 ℃, 약 200 ℃, 약 240 ℃, 약 약 260 ℃, 약 290 ℃, 또는 이들 값의 어떤 것에 의해 한정되거나 그 사이에 있는 범위의 임의의 온도. 일부 구현예에서, 유기성 막은 하기의 온도에서 가열될 수 있다: 약 100 ℃ 내지 약 290 ℃ 범위의 온도, 약 100 ℃ 내지 약 260 ℃, 약 80 ℃ 내지 약 240 ℃, 약 80 ℃ 내지 약 200 ℃, 약 200 ℃ 내지 약 260 ℃, 또는 약 200 ℃ 내지 약 240 ℃.
가열 시간이 또한 변할 수 있다. 예를 들면, 유기성 막은 하기 동안 변할 수 있다: 약 5 분, 약 15 분, 약 30 분, 약 60 분, 약 2 시간, 약 5 시간, 약 10 시간, 약 20 시간, 또는 이들 값의 어떤 것에 의해 한정되거나 그 사이에 있는 범위의 임의의 시간의 양. 일부 구현예에서, 유기성 막은 하기 동안 가열될 수 있다: 약 5 분 내지 약 20 시간, 약 4 분 내지 약 2 시간, 또는 약 5 분 내지 약 30 분. 일부 구현예에서, 물질은 약 5 분 내지 약 30 분 동안 약 100 ℃ 내지 약 260 ℃에서 가열될 수 있다.
다공성 막 또는 유기성 막은 비-폴리머 유기 화합물을 포함하는 물질을 포함할 수 있고, 임의로 치환된 방향족 고리를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 다공성 막 또는 유기성 막은 이하의 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다:

화합물-1

화합물-2

화합물-3

화합물-4

화합물-5

화합물-6

화합물-7

화합물-8

화합물-9

화합물-10

화합물-11

화합물-12
다공성 막 또는 유기성 막에서 유용할 수 있는 다른 화합물은 하기 문서 중의 하나에서 기재된 임의의 화합물을 포함한다: 미국 가출원 번호 61/221,427 (2009년 6월 29일 출원, 이는 그 전체가 참고로 본 명세서에 포함되어 있다); 미국 특허 출원 번호 12/825,953 (2010년 6월 29일 출원, 이는 그 전체가 참고로 본 명세서에 포함되어 있다); 미국 가특허 출원 번호 61/383,602 (2010년 9월 16일 출원, 이는 그 전체가 참고로 본 명세서에 포함되어 있다); 미국 가출원 번호 61/426,259 (2010년 12월 22일 출원); 미국 특허 가출원 번호 61/449,001 (2011년 3월 3일 출원, 명칭 "발광 디바이스에서 사용하기 위한 치환된 바이피리딘", 발명자 Shijun Zheng, 이는 그 전체가 참고로 본 명세서에 포함되어 있다); 및 미국 특허 가출원 번호 61/449,034 (2011년 3월 3일 출원, 명칭 "발광 디바이스에서 다공성 막용 화합물", 발명자들 Shijun Zheng 및 Jensen Cayas, 이는 그 전체가 참고로 본 명세서에 포함되어 있다)
일부 구현예에서 다공성 막은 화합물-2를 포함할 수 있고 약 80%의 밀도 및/또는 약 4 μm 초과의 두께를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 화합물-2는 약 110 ℃에서 가열되고/거나 가열은 약 60 분 동안 수행될 수 있다.
일부 구현예에서 다공성 막은 화합물-3를 포함할 수 있고 약 1.3 μm의 두께를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 화합물-3은 약 180 ℃에서 가열될 수 있고/거나 가열은 약 15 분 동안 수행될 수 있다.
이하의 표 1은 도 6 내지 54에서 묘사된 막을 제조하기 위해 사용된 물질 및 공정을 기재한다.
(표 1)

일반적으로, 다공성 막은 아웃커플링 또는 산란 효과를 제공하기 위해 디바이스에서 층의 표면의 적어도 일부 상에 증착될 수 있다. 아웃커플링에 대해, 다공성 막은 임의의 부분적인 내부 반사층의 표면의 적어도 일부 상에 증착될 수 있고, 이 반사층은 내부적으로 광을 반사시키고 광이 부분적인 내부 반사층을 통해 인접한 층, 예컨대 발광층, 애노드, 캐소드, 임의의 투명 층, 등으로 통과하도록 할 수 있는 임의의 층을 포함한다. 일부 구현예에서, 투명 층은 애노드 및 막 사이, 캐소드 및 막 사이, 등에 배치될 수 있다.
다공성 막을 포함하는 발광 디바이스는 다양한 배치를 가질 수 있다. 예를 들면, 발광 디바이스는 애노드, 캐소드 및 애노드와 캐소드 사이에 배치된 발광층을 포함할 수 있다.
본 명세서에 기재된 디바이스에 대해, 제1 층이 제2 층 "위에 배치되면(disposed over)", 제1 층은 제2 층의 적어도 일부를 덥지만, 1 이상의 부가적 층이 2개의 층 사이에 위치하도록 임의로 허용된다. 제1 층이 제 2 층 "바로 위에 배치되면(disposed on)", 제1 층은 제2 층의 적어도 일부와 직접적으로 접촉된다. 간단히 말해, 상기 "위에 배치된"은 본 명세서에서 사용되는 임의의 상황에서, "위에 배치된 또는 바로 위에 배치된"을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
도 55 및 56를 참고하여, 다공성 막 (5430)은 OLED (5410)의 발광 표면 (5415) 위에 배치될 수 있다. 일부 구현예에서, 다공성 막 (5430)은 OLED (5410)의 발광 표면 (5415) 바로 위에 직접적으로 배치되고 (도 55), 아웃커플링(outcoupling) 막으로 기능한다. OLED (5410)로부터의 방출된 광 (5440)은 다공성 막 (5430)을 통과할 수 있다. 일부 구현예에서, 유리 기판 (5420)은 OLED (5410)와 다공성 막 (5430) 사이에 배치될 수 있고, 상기 유리 기판 (5420)은 OLED (5410)의 발광 표면 (5415)와 접촉하거나 그것에 인접한다. 방출된 광 (5440)은 OLED (5410)으로부터 유리 기판 (5420)을 통해 그리고 다공성 막 (5430) 밖으로 통과할 수 있다. 다공성 막 (5430)은 아웃커플링 막으로서 기능한다.
상기에 기재된 디바이스에 적당한 OLED (5410)은 일반적으로 애노드 (5560)와 캐소드 (5510)의 사이에 배치된 발광층 (5425)을 포함한다. 다른 층, 예컨대 전자 수송 층, 정공 전달 층, 전자 주입 층, 정공 주입 층, 전자 차단 층, 정공 차단 층, 부가적 발광층, 등은 발광층 (5425)과, 애노드 (5560) 및/또는 캐소드 (5510) 사이에 존재할 수 있다. 도 57a를 참조하여, 발광층 (5425)은 애노드 (5560) 위에 배치되고, 캐소드 (5510)은 발광층 (5425) 위에 배치된다. 광은 디바이스의 최상부 및/또는 최저부로부터 방출될 수 있다. 도 57b는, 발광층 (5425)은 캐소드 (5510) 위에 배치될 수 있고, 애노드 (5560)은 발광층 (5425) 위에 배치될 수 있는 예를 묘사한다. 광은 디바이스의 최상부 및/또는 최저부로부터 방출될 수 있다.
일부 구현예에서, 본 명세서에 기재된 아웃커플링 막 또는 다공성 층 (5430) 은 애노드 (5560) 또는 캐소드 (5510) 위에 배치될 수 있고, 이로써 광은 애노드 또는 캐소드, 임의의 중개 층 (존재한다면)을 통과하고, 아웃커플링 막 또는 다공성 층 (5430)을 통과한다. 일부 구현예에서, 투명 기판 또는 유리 기판은 애노드 (5560)와 다공성 층 (5430) 사이에, 또는 캐소드 (5510)와 다공성 층 (5430) 사이에 배치될 수 있다. 일부 구현예에서, 다공성 층 (5430)은 투명 기판 바로 위에 배치된다. 투명 기판은, 광이 애노드 (5560)를 통해 OLED로부터 방출되면 애노드 (5560) 바로 위에 배치된다. 다른 구현예에서, 투명 기판은, 광이 캐소드 (5510)을 통해 OLED로부터 방출될 때 캐소드 (5510) 바로 위에 배치된다.
일부 구현예에서, 부가적 층은 발광층 (5425)과 애노드 (5560) 사이에 또는 발광층 (5425)과 캐소드 (5510) 사이에 존재할 수 있다. 도 58을 참조하여, 전자 수송 층 (5530)은 발광층 (5425)과 캐소드 (5510) 사이에 배치될 수 있고, 정공 주입 층 (5550)은 배치된 발광층 (5425)과 애노드 (5560) 사이에 배치될 수 있고, 정공 전달 층 (5540)은 배치된 발광층 (5425)과 정공 주입 층 (5550) 사이에 배치될 수 있다. 광이 애노드 (5560) 측으로부터 방출될 때, 다공성 층 (5430)은 애노드 (5560) 위에 배치될 수 있다. 일부 구현예에서, 투명 기판 (5570)은 애노드 (5560)와 다공성 층 (5430) 사이에 배치될 수 있다. 발광층 (5425)에 의해 방출된 광은 디바이스의 최저부를 통해 디바이스에의해 방출된 광 (5440)을 제공하기 위해 정공 전달 층 (5540), 정공 주입 층 (5550), 애노드 (5560), 투명 기판 (5570), 및 다공성 막 (5430)을 통과할 수 있다.
일부 구현예에서, 애노드는 반사적일 수 있고 광은 캐소드 (5510) 측으로부터 방출될 수 있다. 도 59를 참조하여, 전자 수송 층 (5530)은 발광층 (5425)과 캐소드 (5510) 사이에 배치될 수 있고, 정공 주입 층 (5550)은 발광층 (5425)과 반사적 애노드 (5610) 사이에 배치될 수 있고, 정공 전달 층 (5540)은 발광층 (5425)과 정공 주입 층 (5550) 사이에 배치될 수 있다. 캡핑 층 (5710)은 캐소드 (5510) 바로 위에 배치될 수 있다. 다공성 층 (5430) 캐소드 (5510) 바로 위에 배치될 수 있다. 일부 구현예에서, 캡핑 층 (5710)은 캐소드 (5510) 바로 위에, 캐소드 (5510)와 다공성 층 (5430) 사이에 배치될 수 있다. 발광층 (5425)에 의해 방출된 광은 디바이스의 최상부를 통해 디바이스에 의해 방출된 광 (5440)을 제공하기 위해 전자 수송 층 (5530), 캐소드 (5510), 캡핑 층 (5710), 및 다공성 막 (5430)을 통과할 수 있다. 일부 구현예에서, OLED 디바이스는 기판(5620), 예컨대 인듐 주석 옥사이드 (ITO)/유리 기판 바로 위에 배치될 수 있다. 반사적 애노드 (5610)가 존재하는 구현예에서, 기판(5620)은 반사적 애노드 (5610)와 접촉하거나 그곳에 인접할 수 있다. 발광층 (5425)에 의해 방출될 수 있는 광은 디바이스의 최상부를 통해 디바이스에 방출된 광 (5440)을 제공하기 위해 전자 수송 층 (5530), 캐소드 (5510), 캡핑 층 (5710), 및 다공성 막 (5430)을 통과할 수 있다.
일부 구현예에서, 광은 투명 애노드 (5560)를 통해 방출될 수 있다. 도 60을 참조하여, 발광층 (5425)은 캐소드 (5510)와 투명 애노드 (5560) 사이에 배치된다. 다공성 막 또는 층 (5430)은 투명 애노드 (5560) 바로 위에 배치된다. 일부 구현예에서, 전자 수송 층 (5530)은 발광층 (5425)과 캐소드 (5510) 사이에 배치될 수 있고, 정공 주입 층 (5550)은 발광층 (5425)과 투명 애노드 (5560) 사이에 배치될 수 있고, 정공 전달 층 (5540)은 발광층 (5425)과 정공 주입 층 (5550) 사이에 배치될 수 있다. 일부 구현예에서, OLED는 기판(5620), 예컨대 인듐 주석 옥사이드 (ITO)/유리 기판 바로 위에 배치될 수 있다. 기판(5620)은 캐소드 (5510)과 접촉하거나 그것에 인접될 수 있다. 광은 발광층 (5425)에 의해 방출될 수 있고 디바이스의 최상부를 통해 방출된 광 (5440)을 제공하기 위해 정공 전달 층 (5540), 정공 주입 층 (5550), 애노드 (5560), 및 다공성 막 (5430)을 통과할 수 있다.
애노드는 종래의 물질 예컨대 금속, 혼합된 금속, 합금, 산화금속 또는 혼합된-산화금속, 전도성 폴리머, 및/또는 무기 물질 예컨대 탄소 나노튜브 (CNT)을 포함하는 층일 수 있다. 적당한 금속의 예는 1족 금속, 4, 5, 6 족 금속, 및 8-10 족 전이금속을 포함한다. 애노드 층이 광 투과성이면, 10 및 11 족 금속, 예컨대 Au, Pt, 및 Ag, 또는 이들의 합금; 또는 12, 13, 및 14 족 금속의 혼합된-산화금속, 예컨대 인듐-주석-옥사이드 (ITO), 인듐-아연-옥사이드 (IZO), 등이 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 애노드 층은 유기 물질 예컨대 폴리아닐린일 수 있다. 폴리아닐린의 사용은 하기에 기재되어 있다: "용해 전도성 폴리머로부터 만들어진 유연성 발광 다이오드"(Nature, vol. 357, 페이지 477-479 (11 June 1992)). 적당한 높은 일 함수 금속 및 산화금속의 예는 비제한적으로 하기를 포함한다: Au, Pt, 또는 이들의 합금; ITO; IZO; 등. 일부 구현예에서, 애노드 층은 약 1 nm 내지 약 1000 nm 범위의 두께를 가질 수 있다.
캐소드는 애노드 층보다 더 낮은 일 함수를 갖는 물질을 포함하는 층일 수 있다. 캐소드 층에 대한 적당한 일 함수의 예는 희토류 원소, 란탄계 원소 및 악티늄족을 포함하는 1 족, 2 족 금속, 12 족 금속의 알칼리 금속, 알루미늄, 인듐, 칼슘, 바륨, 사마륨 및 마그네슘과 같은 물질, 및 이들의 조합으로부터 선택된 것을 포함한다. Li-함유 유기금속 화합물, LiF, 및 Li₂O는 작동 전압을 낮게 하기 위해 유기 층과 캐소드 층 사이에 또한 증착될 수 있다. 일부 구현예에서 캐소드는 Al, Ag, Mg, Ca, Cu, Mg/Ag, LiF/Al, CsF, CsF/Al 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 캐소드 층은 약 1 nm 내지 약 1000 nm 범위의 두께를 가질 수 있다.
투명 전극은, 일부 광이 통과할 수 있는 애노드 또는 캐소드를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 투명 전극은 약 50%, 약 80%, 약 90%, 약 100%의 상대 투과율, 또는 이들 값의 어떤 것에 의해 한정되거나 그 사이에 있는 범위의 임의의 투과율을 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 투명 전극은 약 50% 내지 약 100%, 약 80% 내지 약 100%, 또는 약 90% 내지 약 100%의 상대 투과율을 가질 수 있다.
발광층은 광을 방출할 수 있는 임의의 층일 수 있다. 일부 구현예에서, 발광층은 방출 성분, 및 임의로, 호스트를 포함할 수 있다. 디바이스는, 정공이 애노드로부터 발광층으로 이동될 수 있고/거나 전자가 캐소드로부터 발광층으로 이동될 수 있도록 설정될 수 있다. 존재한다면, 발광층 중 호스트의 양은 변할 수 있다. 예를 들면, 호스트는 약 50%, 약 60%, 약 90%, 약 97%, 또는 약 99중량%의 발광층일 수 있거나, 이들 값의 어떤 것에 의해 한정되거나 그 사이에 있는 범위의 임의의 백분율일 수 있다. 일부 구현예에서, 호스트는 약 50% 내지 약 99%, 약 90% 내지 약 99%, 또는 약 97% 내지 약 99중량%의 발광층일 수 있다.
일부 구현예에서, 화합물 10은 발광층에서 호스트일 수 있다.

(화합물-10)
발광층 중 방출 성분의 양은 변할 수 있다. 예를 들면, 방출 성분은 약 0.1%, 약 1%, 약 3%, 약 5%, 약 10%, 또는 약 100 중량%의 발광층일 수 있거나, 이들 값의 어떤 것에 의해 제한된 범위 또는 그 사이의 범위에서 임의의 백분율일 수 있다. 일부 구현예에서, 발광층은 하나의 정돈된 발광층일 수 있는데, 이는, 방출 성분이 약 100중량%의 발광층이거나, 대안적으로, 발광층은 방출 성분으로 본질적으로 이루어진다는 것을 의미한다. 일부 구현예에서, 방출 성분은 약 0.1% 내지 약 10%, 약 0.1% 내지 약 3%, 또는 약 1% 내지 약 3중량%의 발광층일 수 있다.
방출 성분은 형광 및/또는 인광 화합물일 수 있다. 일부 구현예에서, 방출 성분은 인광 물질을 포함한다. 방출 화합물의 일부 비제한적인 예는 하기를 포함할 수 있다: PO-01, 비스-{2-[3,5-비스(트리플루오로메틸)페닐]피리디네이토-N,C2'}이리듐(III)-피콜리네이트, 비스(2-[4,6-디플루오로페닐]피리디네이토-N,C2')이리듐 (III) 피콜리네이트, 비스(2-[4,6-디플루오로페닐]피리디네이토-N,C2')이리듐(아세틸아세토네이트), 이리듐 (III) 비스(4,6-디플루오로페닐피리디네이토)-3-(트리플루오로메틸)-5-(피리딘-2-일)-1,2,4-트리아졸레이트, 이리듐 (III) 비스(4,6-디플루오로페닐피리디네이토)-5-(피리딘-2-일)-1H-테트라졸레이트, 비스[2-(4,6-디플루오로페닐)피리디네이토-N,C^2']이리듐(III)테트라(1-피라졸릴)보레이트, 비스[2-(2'-벤조티에닐)-피리디네이토-N,C3'] 이리듐 (III)(아세틸아세토네이트); 비스[(2-페닐퀴놀릴)-N,C2']이리듐 (III) (아세틸아세토네이트); 비스[(1-페닐이소퀴놀리네이토-N,C2')]이리듐 (III) (아세틸아세토네이트); 비스[(디벤조[f, h]퀴녹살리노-N,C2')이리듐 (III)(아세틸아세토네이트); 트리스(2,5-비스-2'-(9',9'-디헥실플루오렌)피리딘)이리듐 (III); 트리스[1-페닐이소퀴놀리네이토-N,C2']이리듐 (III); 트리스-[2-(2'-벤조티에닐)-피리디네이토-N,C3'] 이리듐 (III); 트리스[1-티오펜-2-일이소퀴놀리네이토-N,C3']이리듐 (III); 및 트리스[1-(9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-일)이소퀴놀리네이토-(N,C3')이리듐 (III)), 비스(2-페닐피리디네이토-N,C2')이리듐(III)(아세틸아세토네이트) [Ir(ppy)₂(acac)], 비스(2-(4-톨릴)피리디네이토-N,C2')이리듐(III)(아세틸아세토네이트) [Ir(mppy)₂(acac)], 비스(2-(4-tert -부틸)피리디네이토-N,C2')이리듐 (III)(아세틸아세토네이트) [Ir(t-Buppy)₂(acac)], 트리스(2-페닐피리디네이토-N,C2')이리듐 (III) [Ir(ppy)₃], 비스(2-페닐옥사졸리네이토-N,C2')이리듐 (III) (아세틸아세토네이트) [Ir(op)₂(acac)], 트리스(2-(4-톨릴)피리디네이토-N,C2')이리듐(III) [Ir(mppy)₃], 비스[2-페닐벤조티아졸레이토-N,C2'] 이리듐 (III)(아세틸아세토네이트), 비스[2-(4-tert-부틸페닐)벤조티아졸레이토-N,C2']이리듐(III)(아세틸아세토네이트), 비스[(2-(2'-티에닐)피리디네이토-N,C3')]이리듐 (III) (아세틸아세토네이트), 트리스[2-(9.9-디메틸플루오렌-2-일)피리디네이토-(N,C3')]이리듐 (III), 트리스[2-(9.9-디메틸플루오렌-2-일)피리디네이토-(N,C3')]이리듐 (III), 비스[5-트리플루오로메틸-2-[3-(N-페닐카브졸릴)피리디네이토-N,C2']이리듐(III)(아세틸아세토네이트), (2-PhPyCz)₂Ir(III)(acac), 등.

비스-{2-[3,5-비스(트리플루오로메틸)페닐]피리디네이토-N,C2'}이리듐(III)-피콜리네이트 (Ir(CF₃ppy)₂(Pic)

비스(2-[4,6-디플루오로페닐]피리디네이토-N,C2')이리듐 (III) 피콜리네이트 [FIrPic]

비스(2-[4,6-디플루오로페닐]피리디네이토-N,C2')이리듐(아세틸아세토네이트) [FIr(acac)]

이리듐 (III) 비스(4,6-디플루오로페닐피리디네이토)-3-(트리플루오로메틸)-5-(피리딘-2-일)-1,2,4-트리아졸레이트 (FIrtaz)

이리듐 (III) 비스(4,6-디플루오로페닐피리디네이토)-5-(피리딘-2-일)-1H-테트라졸레이트 (FIrN4)

비스[2-(4,6-디플루오로페닐)피리디네이토-N,C^2']이리듐(III)테트라(1-피라졸릴)보레이트(Fir6)

1. (Btp)₂Ir(III)(acac); 비스[2-(2'-벤조티에닐)-피리디네이토-N,C3'] 이리듐 (III)(아세틸아세토네이트)
2. (Pq)₂Ir(III)(acac); 비스[(2-페닐퀴놀릴)-N,C2']이리듐 (III) (아세틸아세토네이트)
3. (Piq)₂Ir(III)(acac); 비스[(1-페닐이소퀴놀리네이토-N,C2')]이리듐 (III) (아세틸아세토네이트)
4. (DBQ)₂Ir(acac); 비스[(디벤조[f, h]퀴녹살리노-N,C2')이리듐 (III)(아세틸아세토네이트)
5. [Ir(HFP)₃], 트리스(2,5-비스-2'-(9',9'-디헥실플루오렌)피리딘)이리듐 (III)
6. Ir(piq)_3; 트리스[1-페닐이소퀴놀리네이토-N,C2']이리듐 (III)
7. Ir(btp)_3; 트리스-[2-(2'-벤조티에닐)-피리디네이토-N,C3'] 이리듐 (III)
8. Ir(tiq)₃, 트리스[1-티오펜-2-일이소퀴놀리네이토-N,C3']이리듐 (III)
9. Ir(fliq)₃; 트리스[1-(9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-일)이소퀴놀리네이토-(N,C3')이리듐(III))

( bt ) ₂ Ir ( III )( acac )
비스[2-페닐벤조티아졸레이토 -N,C2']이리듐 (III)(아세틸아세토네이트)

( t - bt ) ₂ Ir ( III )( acac )
비스[2-(4-tert-부틸페닐)벤조티아졸레이토-N,C2']이리듐(III)(아세틸아세토네이트)

( thp ) ₂ Ir ( III )( acac )
비스[(2-(2'-티에닐)피리디네이토-N,C3')]이리듐 (III) (아세틸아세토네이트)

[Ir( Flpy ) ₃ ]
트리스[2-(9.9-디메틸플루오렌-2-일)피리디네이토-(N,C3')]이리듐 (III)

( Cz - CF ₃ ) Ir ( III )( acac )
비스[5-트리플루오로메틸-2-[3-(N-페닐카브졸릴)피리디네이토-N,C2']이리듐(III)(아세틸아세토네이트)

(2- PhPyCz ) ₂ Ir ( III )( acac )
발광층의 두께는 변할 수 있다. 일부 구현예에서, 발광층은 약 1 nm 내지 약 150 nm 또는 약 200 nm 범위의 두께를 가질 수 있다.
정공 전달 층은 적어도 하나 정공 전달 물질을 포함할 수 있다. 정공 전달 물질의 예는 하기를 포함할 수 있다: 방향족-치환된 아민, 카바졸, 폴리비닐카바졸 (PVK), 예를 들면 폴리(9-비닐카바졸); 폴리플루오렌; 폴리플루오렌 코폴리머; 폴리(9,9-디-n-옥틸플루오렌-alt-벤조티아디아졸); 폴리(파라페닐렌); 폴리[2-(5-시아노-5-메틸헥실옥시)-1,4-페닐렌]; 벤지딘; 페닐렌디아민; 프탈로시아닌 금속 착물; 폴리아세틸렌; 폴리티오펜; 트리페닐아민; 구리 프탈로시아닌; 1,1-비스(4-비스(4-메틸페닐) 아미노페닐) 사이클로헥산; 2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-펜안트롤린; 3,5-비스(4-tert-부틸-페닐)-4-페닐[1,2,4]트리아졸; 3,4,5-트리페닐-1,2,3-트리아졸; 4,4',4'-트리스(3-메틸페닐페닐아미노)트리페닐아민 (MT데이타); N,N'-비스(3-메틸페닐)N,N'-디페닐-[1,1'-바이페닐]-4,4'-디아민 (TPD); 4,4'-비스[N-(나프틸)-N-페닐-아미노]바이페닐 (α-NPD); 4,4',4"-트리스(카바졸-9-일)-트리페닐아민 (TCTA); 4,4'-비스[N,N'-(3-톨릴)아미노]-3,3'-디메틸바이페닐 (HMTPD); 4,4'-N,N'-디카바졸-바이페닐 (CBP); 1,3-N,N-디카바졸-벤젠 (mCP); 비스[4-(p,p'-디톨릴-아미노)페닐]디페닐실란 (DTASi); 2,2'-비스(4-카바졸릴페닐)-1,1'-바이페닐 (4CzPBP); N,N'N"-1,3,5-트리카바졸로일벤젠 (tCP); N,N'-비스(4-부틸페닐)-N,N'-비스(페닐)벤지딘; 이들의 조합; 또는 정공 전달 물질로 유용한 것으로 당해기술에 공지된 임의의 다른 물질.
전자 수송 층은 적어도 하나 전자 수송 물질이다. 전자 수송 물질의 예는 하기를 포함할 수 있다: 2-(4-바이페닐일)-5-(4-tert - 부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸 (PBD); 1,3-비스(N,N-t-부틸-페닐)-1,3,4-옥사디아졸 (OXD-7), 1,3-비스[2-(2,2'-바이피리딘-6-일)-1,3,4-옥사디아조-5-일]벤젠; 3-페닐-4-(1'-나프틸)-5-페닐-1,2,4-트리아졸 (TAZ); 2,9-디메틸-4,7-디페닐-펜안트롤린 (바토쿠프로인 또는 BCP); 알루미늄 트리스(8-하이드록시퀴놀레이트) (Alq3); 및 1,3,5-트리스(2-N-페닐벤즈이미다졸릴)벤젠; 1,3-비스[2-(2,2'-바이피리딘-6-일)-1,3,4-옥사디아조-5-일]벤젠 (BPY-OXD); 3-페닐-4-(1'-나프틸)-5-페닐-1,2,4-트리아졸 (TAZ), 2,9-디메틸-4,7-디페닐-펜안트롤린 (바토쿠프로인 또는 BCP); 및 1,3,5-트리스[2-N-페닐벤즈이미다졸-z-일]벤젠 (TPBI). 일부 구현예에서, 전자 전달 층은 하기일 수 있다: 알루미늄 퀴놀레이트 (Alq₃), 2-(4-바이페닐일)-5-(4-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸 (PBD), 펜안트롤린, 퀴녹살린, 1,3,5-트리스[N-페닐벤즈이미다졸-z-일] 벤젠 (TPBI), 이들의 유도체 또는 조합, 또는 전자 수송 물질로서 유용할 수 있는 당해기술에서 공지된 임의의 다른 물질.
정공 주입 층은 전자을 주입할 수 있는 임의의 물질을 포함할 수 있다. 정공 주입 물질의 일부 예는 하기로부터 선택된 임의 치환된 화합물을 포함할 수 있다: 폴리티오펜 유도체 예컨대 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜 (PEDOT)/폴리스티렌 설폰산 (PSS), 벤지딘 유도체 예컨대 N, N, N', N'-테트라페닐벤지딘, 폴리(N,N'-비스(4-부틸페닐)-N,N'-비스(페닐)벤지딘), 트리페닐아민 또는 페닐렌디아민 유도체 예컨대 N,N'-비스(4-메틸페닐)-N,N'-비스(페닐)-1,4-페닐렌디아민, 4,4',4"-트리스(N-(나프틸엔-2-일)-N-페닐아미노)트리페닐아민, 옥사디아졸 유도체 예컨대 1,3-비스(5-(4-디페닐아미노)페닐-1,3,4-옥사디아졸-2-일)벤젠, 폴리아세틸렌 유도체 예컨대 폴리(1,2-비스-벤질티오-아세틸렌), 프탈로시아닌 금속 착물 유도체 예컨대 프탈로시아닌 구리 (CuPc), 이들의 조합, 또는 정공 주입 물질로서 유용할 당해기술에 공지된 임의의 다른 물질. 일부 구현예에서, 정공 주입 물질은, 여전히 정공을 이동시키기는 하지만, 종래의 정공 전달 물질의 정공 이동성보다 실질적으로 작은 정공 이동성을 가질 수 있다.
다양한 방법은 다공성 막 층을 발광 디바이스에 제공하기 위해 사용될 수 있다. 도 61은 사용될 수 있는 방법의 예를 묘시한다. 제1 단계 (5910)은 다공성 막의 물질을 투명 기판 상에 증착시키는 것을 수반한다. 그 다음 임의의 가열 단계 (5930)은 다공성 막을 제공하기 위해 투명 기판 상에 증착된 물질 상에서 수행될 수 있다. 그 다음 OLED은 단계 (5950)에서 연결 매개체를 사용하여 기판에 연결된다.
연결 매개체는 유리 기판과 유사한 굴절률을 갖는 임의의 물질일 수 있고 예컨대 부착에 의해 유리 기판이 OLED에 고정될 수 있도록 할 수 있다. 그 예는 굴절률이 일치하는 오일 또는 이중 점착성 테이프를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 유리 기판은 약 1.5의 굴절률을 가질 수 있고, 연결 매개체는 약 1.4의 굴절률을 가질 수 있다. 이는, 광 손실없이 광이 유리 기판 및 연결 매개체가 통해 들어오는 것을 허용할 수 있다.
일부 구현예에서, 다공성 막의 물질은 직접적으로 OLED 바로 위에 증착될 수 있다. 임의의 가열 단계는 다공성 막을 제공하기 위해 증착된 물질 상에서 도한 수행될 수 있다.
일부 구현예에서, 가열 온도는, OLED의 성능이 허용될 수 없을 정도로 불리하게 영향을 받지 않는다면 충분히 낮을 수 있다. 상기 다공성 막의 물질이 화합물-1을 포함하는 일부 구현예에서, 어널링 (즉, 가열 단계)은 필요하지 않을 수 있다.
발광 디바이스는 환경 손상, 예컨대 습기에 의한 손상, 기계적 변형, 등으로 인한 손상으로부터 다공성 막 구성요소를 보호하기 위해 캡슐화 또는 보호 층을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들면, 보호 층은 다공성 막 및 환경 사이의 보호 장벽을 제공하기 위해 그와 같은 방식으로 위치할 수 있다.
다공성 막을 캡슐화하거나 보호하기 위해 많은 방식이 있을 수 있지만, 도 62a는 캡슐에 넣어진 디바이스의 구조의 도식이고 도 62b는 디바이스를 제조하기 위해 사용될 수 있는 방법을 보여준다. 이 방법에서, 단계 (6200)은 투명 기판 (5570) 상에 다공성 막 (5430)을 배치하는 것을 수반하고, 단계 (6201)은 다공성 막 (5430)위에 투명 시트 (6210)를 고정하는 것을 수반한다. 투명 시트 (6210)가 다공성 막 (5430) 위에 위치할 때, 투명 시트 (6210) 및 투명 기판 (5570)의 모서리는 단계 (6202)에서 보여진 바와 같이 밀봉 물질 (6220)에 의해 서로에 밀봉될 수 있다. 밀봉 물질 (6220)는 에폭시 수지, UV-경화성 에폭시, 또는 또 하나의 가교결합성 물질일 수 있다. 임의로, 갭 (6280)은 투명 시트 (6210) 및 다공성 물질 (5430)의 사이에 존재할 수 있다. 보호 층 (즉, 투명 시트)는 보호 층 (6250) 및 투명 기판 (5570)의 모서리를 밀봉하지 않으면서 다공성 막 (5430) 상에 또한 코팅될 수 있다. 단계 (6205)에서, 그 다음 캡슐에 넣어진 다공성 막은 연결 매개체 (5960)에 의해 OLED (5410)와 쌍을 이룰 수 있다. 원한다면, 부가적 층은 발광 디바이스에서 포함될 수 있다. 이들 부가적 층은 전자 주입 층 (EIL), 정공 차단 층 (HBL), 및/또는 엑시톤 차단 층 (EBL)을 포함할 수 있다.
존재한다면, 전자 주입 층은 발광 디바이스 내 다양한 위치, 예컨대 캐소드 층 및 발광 층 사이의 임의의 위치에 있을 수 있다. 일부 구현예에서, 전자 주입 물질(들)의 최저 비점유 분자 궤도함수 (LUMO) 에너지 준위는 발광 층으로부터 전자를 수용하지 않도록 충분히 높다. 다른 구현예에서, 전자 주입 물질(들)의 LUMO 및 캐소드 층의 일 함수 사이의 에너지 차이는, 전자 주입 층이 캐소드로부터 발광층에 전자를 효율적으로 주입할 수 있도록 충분히 작다. 수많은 적당한 전자 주입 물질은 당해 분야의 숙련가에게 공지되어 있다. 적당한 전자 주입 물질의 예는 상기에서 기재된 바와 같은 전자 전달 물질에 도핑된 LiF, CsF, Cs 또는 이들의 유도체 또는 조합으로부터 선택된 임의 치환된 화합물을 비제한적으로 포함할 수 있다.
존재한다면, 정공 차단 층은 발광 디바이스 내의 다양한 위치, 예컨대 캐소드와 발광층 사이의 임의의 위치에 있을 수 있다. 정공 차단 층 내에 포함될 수 있는 다양한 적당한 정공 차단 물질은 당해 분야의 숙련가에게 공지되어 있다. 적당한 정공 차단 물질(들)는 하기로부터 선택된 임의로 치환된 화합물을 비제한적으로 포함한다: 바토쿠프로인 (BCP), 3,4,5-트리페닐-1,2,4-트리아졸, 3,5-비스(4-tert -부틸-페닐)-4-페닐-[1,2,] 트리아졸, 2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-펜안트롤린, 1,1-비스(4-비스(4-메틸페닐)아미노페닐)-사이클로헥산 등, 및 이들의 조합.
존재한다면, 엑시톤 차단 층은 발광 디바이스 내의 다양한 위치, 예컨대 발광층과 애노드 사이의 임의의 위치에 있을 수 있다. 일부 구현예에서, 엑시톤 차단 층을 포함하는 물질(들)의 밴드갭 에너지는 엑시톤의 확산을 실질적으로 방지할 수 있도록 충분히 클 수 있다. 엑시톤 차단 층 내에 포함될 수 있는 수많은 적당한 엑시톤 차단 물질은 당해 분야의 숙련가에게 공지되어 있다. 엑시톤 차단 층을 구성할 수 있는 물질(들)의 예는 하기로부터 선택된 임의 치환된 화합물을 포함한다: 알루미늄 퀴놀레이트 (Alq₃), 4,4'-비스[N-(나프틸)-N-페닐-아미노]바이페닐 (α-NPD), 4,4'-N,N'-디카바졸-바이페닐 (CBP), 및 바토쿠프로인 (BCP), 및 엑시톤의 확산을 실질적으로 방지하기 위해 큰 충분한 밴드 갭을 갖는 임의의 다른 물질(들).
실시예

5- 브로모니코티노일 클로라이드: 티오닐 클로라이드 (25 ml) 중 5-브로모니코틴산 (10 g)의 혼합물에 무수 DMF (0.5 ml)을 추가했다. 전체를 밤새 환류시켰다. 실온 (RT)으로 냉각시킨 후, 과잉 티오닐 클로라이드를 감압 하에서 제거했다. 백색 고형물 (11 g)을 얻었고, 이것을 추가 정제없이 다음 단계에 사용했다.

5- 브로모 -N-(2- 브로모페닐 ) 니코틴아마이드: 무수 디클로로메탄 (100 ml) 중 5-브로모니코티노일 클로라이드 (7.5 g, 33 mmol), 2-브로모아닐린 (5.86g, 33 mmol) 및 트리에틸아민 (14 ml, 100 mmol)의 혼합물을 아르곤 하에서 밤새 교반했다. 수득한 혼합물을 물로 워크업(work up: 적절한 분리와 정제 과정)하고 디클로로메탄 (200 ml×2)로 추출했다. 유기 상을 수집하고 Na₂SO₄ 상에서 건조시켰다. 유기 상을 150 ml로 농축한 후, 백색 결정성 고형물을 탈락시켰다. 여과 및 헥산에 의한 세정으로 백색 고형물 (10.0 g, 85% 수율)을 얻었다.

2-(5- 브로모피리딘 -3-일) 벤조 [d] 옥사졸: 무수 1,4-디옥산 (50 mL) 중 5-브로모-N-(2-브로모페닐)니코틴아마이드 (3.44 g, 9.7 mmol), CuI (0.106 g, 0.56 mmol), Cs₂CO₃ (3.91 g, 12 mmol) 및 1,10-펜안트롤린 (0.20 g, 1.12 mmol)의 혼합물을 100 ℃에서 밤새 가열했다. 실온으로 냉각한 후, 혼합물을 에틸 아세테이트 (200 ml)에 붓고, 그 다음 물로 세정했다. 수성 상을 에틸 아세테이트 (200 ml×2)로 추출하고, 유기 상을 수집하고 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 플래시 크로마토그래피 (실리카겔, 헥산/에틸 아세테이트 3:1)에 의한 정제로 밝은 황색 고형물 (2.0 g, 75% 수율)을 얻었다.

화합물-1: DMSO 중 2-(5-브로모피리딘-3-일)벤조[d]옥사졸 (550 mg, 2 mmol), 칼륨 아세테이트 (600 mg, 6.1 mmol), 비스(피나콜레이트)디보론 (254 mg, 1 mmol) 및 [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐 (73 mg, 0.1 mmol)의 혼합물을 탈가스하고 90 ℃에서 아르곤 분위기 하에서 밤새 가열했다. 냉각 후, 전체를 물에 붓고, 여과로 고형물을 얻었고, 이것을 이소프로판올, 메틸렌 클로라이드로 세정했다. 백색 고형물을 (250 mg, 64% 수율)로 생성물 화합물-1로서 얻었다.

2-(3- 브로모페닐 ) 벤조 [d] 옥사졸: 무수 1,4-디옥산 (110 ml) 중 3-브로모벤조일 클로라이드 (10.0 g, 45.6 mmol), 2-브로모아닐린 (7.91 g, 46 mmol), Cs₂CO₃ (30 g, 92 mmol), CuI (0.437 g, 2.3 mmol) 및 1,10-펜안트롤린 (0.829 g, 4.6 mmol)의 혼합물을 120 ℃에서 8시간 동안 가열했다. 실온으로 냉각한 후, 혼합물을 에틸 아세테이트 (300 ml)에 붓고, 물 (250 ml)로 워크업했다. 수용액을 디클로로메탄 (300 ml)로 추출했다. 유기 상을 수집하고, 조합하고, Na₂SO₄ 상에서 건조시켰다. 짧은 실리카겔 칼럼 (헥산/ 에틸 아세테이트 3:1)로 정제하여 고형물을 얻었고, 이것을 헥산으로 세정하여 밝은 황색 고형물 (9.54 g, 76% 수율)을 얻었다.

2-(3-(4,4,5,5- 테트라메틸 -1,3,2- 디옥사보롤란 -2-일) 페닐 ) 벤조 [d] 옥사졸: 무수 1,4-디옥산 (50mL) 중 2-(3-브로모페닐)벤조[d]옥사졸 (2.4g, 8.8mmol), 비스(피나콜레이트)디보론 (2.29g, 9.0mmol), [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐 (0.27g, 0.37mmol), 및 칼륨 아세테이트 (2.0g, 9.0mmol)의 혼합물을 탈가스하고, 그 다음 80 ℃에서 밤새 가열했다. 실온으로 냉각한 후, 혼합물을 에틸 아세테이트 (100 ml)에 부었다. 여과 후, 용액을 실리카겔 상에 흡수시키고 플래시 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 4:1)로 정제하여 백색 고형물 (2.1g, 75% 수율)을 얻었다.

화합물-2: 디옥산/물 (40ml/8ml) 중 3,5-디브로모피리딘 (0.38 g, 1.6 mmol), 2-(3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐)벤조[d]옥사졸 (1.04g, 3.1 mol), Pd(PPh₃)₄ (0.20 g, 0.17 mmol) 및 칼륨 카보네이트 (0.96g, 7.0mmol)의 혼합물을 탈가스하고 90 ℃에서 밤새 아르곤 하에서 가열했다. 실온으로 냉각한 후, 침전물을 여과하고, 메탄올로 세정하여 백색 고형물 (0.73 g, 95% 수율)을 얻었다.

1,3-비스(4,4,5,5- 테트라메틸 -1,3,2- 디옥사보롤란 -2-일)벤젠: 1,3-디브로모벤젠 (2.5g, 10.6mmol), 비스(피나콜레이트)디보론 (6.0g, 23.5mmol), Pd(dppf)₂Cl₂ (.9 g, 1.2mmol), 및 칼륨 아세테이트 (7.1g, 72.1mmol)을 50 mL의 1,4-디옥산에서 용해시켰다. 반응 혼합물을 아르곤으로 탈가스하고 그 다음 85 ℃로 아르곤 하에서 18시간 동안 가열했다. 반응 혼합물을 여과하고, 추출출을 에틸 아세테이트에서 수행했다. 유기 상을 물 및 염수로 세정했다. 추출물을 황산나트륨 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축했다. 수득한 잔여물을 1:9 에틸 아세테이트:헥산을 용출물로서 갖는 실리카겔 칼럼으로 정제했다. 용매를 제거하고 생성물을 디클로로메탄/메탄올로부터 재결정화하여 생성물을 회백색 고형물 (3.008 g, 86% 수율)로서 얻었다.

5- 브로모니코티노일 클로라이드: 티오닐 클로라이드 (25 ml) 중 5-브로모니코틴산 (10 g)의 혼합물에 무수 DMF (0.5 ml)을 부가했다. 전체를 밤새 동안 가열 환류했다. 실온으로 냉각시킨 후, 과잉 티오닐 클로라이드를 감압 하에서 제거했다. 백색 고형물 (11 g)을 얻었고, 이것을 추가 정제없이 다음 단계에 사용했다.

5- 브로모 -N-(2- 브로모페닐 ) 니코틴아마이드: 무수 디클로로메탄 (100 ml) 중 5-브로모니코티노일 클로라이드 (7.5 g, 33 mmol), 2-브로모아닐린 (5.86g, 33 mmol) 및 트리에틸아민 (14 mL, 100 mmol)의 혼합물을 아르곤 하에서 밤새 교반했다. 수득한 혼합물을 물로 워크업하고 디클로로메탄 (200 mL×2)로 추출했다. 유기 상을 수집하고 Na₂SO₄ 상에서 건조시켰다. 150 mL로 농축한 후, 백색 결정성 고형물을 탈락시켰다. 여과 및 헥산에 의한 세정으로 백색 고형물 (10.0 g, 85% 수율)을 얻었다.

2-(5- 브로모피리딘 -3-일) 벤조 [d] 옥사졸: 무수 1,4-디옥산 (50 ml) 중 5-브로모-N-(2-브로모페닐)니코틴아마이드 (3.44 g, 9.7 mmol), CuI (0.106 g, 0.56 mmol), Cs₂CO₃ (3.91 g, 12 mmol) 및 1,10-펜안트롤린 (0.20 g, 1.12 mmol)의 혼합물을 100 ℃에서 밤새 가열했다. 실온으로 냉각한 후, 혼합물을 에틸 아세테이트 (200 ml)에 붓고, 그 다음 물로 세정했다. 수성 상을 에틸 아세테이트 (200 ml×2)로 추출하고, 유기 상을 수집하고 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 플래시 크로마토그래피 (실리카겔, 헥산/에틸 아세테이트 3:1)에 의한 정제로 밝은 황색 고형물 (2.0 g, 75% 수율)을 얻었다.

화합물-3: 디옥산/물 (30 ml/6 ml) 중 1,3-비스(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)벤젠 (0.63g, 1.92 mmol), 2-(5-브로모피리딘-3-일)벤조[d]옥사졸 (1.05 g, 3.83 mmol), Pd(PPh₃)₄ (0.219g, 0.19 mmol) 및 칼륨 카보네이트 (1.1 g, 8 mmol)의 혼합물을 탈가스하고 85 ℃에서 밤새 아르곤 하에서 가열했다. 실온으로 냉각한 후, 침전물을 여과하고, 메탄올 (300 ml×3)로 세정하고 진공 하에서 건조하여 백색 고형물 (0.88 g, 98% 수율)을 얻었다.

2-(4- 브로모페닐 ) 벤조 [d] 옥사졸 ( X1 ): 무수 1,4-디옥산 (80 ml) 중 4-브로모벤조일클로라이드 (4.84 g, 22 mmol), 2-브로모아닐린 (3.8 g, 22 mmol), CuI (0.21 g, 1.1 mmol), Cs₂CO₃ (14.3 g, 44 mmol) 및 1,10-펜안트롤린 (0.398 g, 2.2 mmol)의 혼합물을 탈가스하고 약 125 ℃에서 아르곤 하에서 밤새. 혼합물을 냉각하고 에틸 아세테이트 (~200 ml)에 붓고 여과했다. 여과물을 실리카겔 상에 흡수시키고, 칼럼 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 4:1)로 정제하고, 헥산으로 침전시켜서 백색 고형물 (5.2 g, 87% 수율)을 얻었다.

2-(4-(4,4,5,5- 테트라메틸 -1,3,2- 디옥사보롤란 -2-일) 페닐 ) 벤조 [d] 옥사졸 (X2): 무수 1,4-디옥산 (80 ml) 중 X1 (4.45 g, 16 mmol), 비스(피나콜레이트)디보란 (4.09 g, 16.1 mmol), 무수 칼륨 아세테이트 (3.14 g, 32 mmol) 및 Pd(dppf)Cl₂ (0.48 g, 0.66 mmol)의 혼합물을 탈가스하고 85 ℃에서 약 48 시간 동안 아르곤 하에서 가열했다. 실온으로 냉각한 후, 혼합물을 에틸 아세테이트 (~200 ml)에 붓고 여과했다. 여과물을 실리카겔 상에 흡수시키고 칼럼 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트, 4:1)로 정제하여 백색 고형물 (4.15 g, 81% 수율)을 얻었다.

4'- 브로모 -N,N-디프- 톨릴바이페닐 -4-아민 (22): 디-p-톨릴아민 (6.0g, 30.4mmol), 4,4'-디브로모바이페닐 (23.7g, 76.0mmol), 나트륨 tert-부톡사이드 (7.26g, 91.2 mmol), 및 [1,1-비스(디페닐포스피노)페로센]팔라듐(II)디클로라이드 (Pd(dppf)Cl₂) (666mg, 0.912mmol, 3mol%)을 무수 톨루엔 (약 250ml)에 부가하고 아르곤에서 약 30 분 동안 탈가스했다. 수득한 혼합물을 약 80 ℃에서 약 6 시간 동안 가열하고, 그 후 TLC 분석은, 대부분의 디-p-톨릴아민이 소비되었다는 것을 나타내었다. 실온으로 냉각시킨 후, 혼합물을 포화된 수성 중탄산나트륨에 붓고 2 부분의 에틸 아세테이트으로 추출했다. 유기 층들을 풀링하고 물 및 염수로 세정하고, 그 다음 MgSO₄ 상에서 건조시켰다. 여과 후, 추출물을 회전식 증발기 상에서 농축 건조하고, 그 다음 실리카겔 상에서 적재했다. 플래시 칼럼 (헥산 중 100% 헥산 대 1% 메틸렌 클로라이드의 구배)으로 9.4g (72%)의 백색 고형물을 얻었고, 이는 CDCl₃ 중 ¹H NMR으로 확인되었다.

화합물-4: THF/H₂O (10 mL/6 mL) 중 X2 (0.66 g, 2.05 mmol), 화합물 22 (0.80 g, 1.87 mmol), Na₂CO₃ (0.708 g, 6.68 mmol) 및 Pd(PPh₃)₄ (0.065 g, 56.1 mmol)의 혼합물을 탈가스하고 80 ℃에서 밤새 아르곤 분위기 하에서 가열했다. 냉각 후, 혼합물을 디클로로메탄 (100 ml)에 붓고 물 (2×200 ml) 및 염수 (100 ml)로 세정했다. 유기 상을 수집하고, Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 그 다음 플래시 크로마토그래피 (실리카겔, 헥산/에틸 아세테이트 40:1 내지 9:1)로 정제하여 고형물 (0.936 g, 93% 수율)을 얻었다.

4'- 브로모 -N,N- 디페닐 -[1,1'- 바이페닐 ]-4-아민 ( X3 ): THF/H₂O (28 mL/17 mL) 중 (4-(디페닐아미노)페닐)보론산 (1.5 g, 5.19 mmol), 4-아이오도-1-브로모벤젠 (1.33 g, 4.71 mmol), Na₂CO₃ (1.78 g, 16.8 mmol) 및 Pd(PPh₃)₄ (0.163 g, 0.141 mmol)의 혼합물을 탈가스하고 밤새 아르곤 분위기 하에서 가열 환류했다. 냉각 후, 혼합물을 디클로로메탄 (150 mL)에 붓고, 그 다음 물 (2×150 mL) 및 염수 (100 mL)로 세정했다. 유기 상을 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 플래시 칼럼 크로마토그래피 (실리카겔, 헥산/에틸 아세테이트 50:1)로 정제하고, 그 다음 디클로로메탄/메탄올에서 재결정화하여 백색 고형물 (1.64 g, 87% 수율)을 얻었다.

화합물-5: THF/H₂O (21 ml/12.5 ml) 중 X3 (1.40 g, 3.5 mmol), 화합물 10 (1.52 g, 3.85 mmol), Na₂CO₃ (1.32g, 12.5 mmol) 및 Pd(PPh₃)₄ (121 mg, 0.105 mmol)의 혼합물을 탈가스하고 밤새 아르곤 분위기 하에서 가열 환류했다. 실온으로 냉각한 후, 혼합물을 디클로로메탄 (150 ml)에 붓고, 그 다음 물 (150 ml) 및 염수 (150 ml)로 세정했다. 유기 상을 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고, 실리카겔 상에 흡수시키고, 플래시 칼럼 크로마토그래피 (용출물로서 헥산/에틸 아세테이트 5:1 내지 2:1, 그 다음 디클로로메탄)로 정제했다. 생성물을 수집하고 아세톤/헥산로부터 재결정화하여 고형물 (1.69g)을 얻었다. 디클로로메탄/에틸 아세테이트에서 다시 재결정화하여 고형물 (1.4 g, 68% 수율)을 얻었다.

(dioxane: 디옥산; ethanol: 에탄올; Compound-6: 화합물-6)
4-(5- 브로모피리딘 -2-일)-N,N- 디페닐아닐린 (1). 4-(디페닐아미노)페닐보론산 (7.00 g, 24.2 mmol), 5-브로모-2-아이오도피리딘 (7.56 g, 26.6 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (1.40 g, 1.21 mmol), Na₂CO₃ (9.18 g, 86.6 mmol), H₂O (84 mL) 및 THF (140 mL)의 혼합물을, 교반하면서 아르곤으로 1.5 시간 동안 탈가스했다. 그 다음 교반 반응 혼합물을 아르곤 하에서 80 ℃에서 19 시간 동안 유지했다. TLC (SiO₂, 19:1 헥산-EtOAc)에 의한 개시 물질의 소비의 확인 시, 반응을 실온으로 냉각시키고, EtOAc (500 mL)에 부었다. 그 다음 유기물을 포화 NaHCO₃, H₂O 및 염수로 세정하고, MgSO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고 진공에서 농축했다. 조 생성물을 정 플래시 크로마토그래피 (SiO₂, 2:1 헥산-디클로로메탄)를 통해 정제하여 화합물 1 (9.54 g, 98 %)을 밝은 황색, 결정성 고형물로서 얻었다.
N,N- 디페닐 -4-(5-(4,4,5,5- 테트라메틸 -1,3,2- 디옥사보롤란 -2-일)피리딘-2-일)아닐린 (2). 1 (6.00 g, 15.0 mmol), 비스(피나콜레이트)디보론 (4.18 g, 16.4 mmol), [1,1'-비스(디페닐포스피노)-페로센]디클로로팔라듐(II) (0.656 g, 0.897 mmol), 칼륨 아세테이트 (4.40, 44.9 mmol) 및 무수 1,4-디옥산 (90 mL)의 혼합물을, 교반하면서 아르곤으로 50 분 동안 탈가스했다. 그 다음 교반 반응 혼합물을 아르곤 하에서 80 ℃에서 67 시간 동안 유지했다. TLC (SiO₂, 4:1 헥산-아세톤)에 의한 개시 물질의 소비의 확인 시, 반응을 실온으로 냉각시키고, 여과하고, 여과물을 EtOAc (ca. 200 mL)로 엄청나게 세정했다. 그 다음 유기물을 포화 NaHCO₃, H₂O, 포화 NH₄Cl 및 염수로 세정하고, MgSO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공에서 농축했다. 그 다음 조 물질을 헥산 (ca. 300 mL)에서 취하고, 불용성 여과 제거하고 여과물을 농축하여 2 (6.34 g, 95 %)을 황색 폼으로서 얻었고, 이것을 추가 정제없이 다음 단계로 넘겼다.
2-(5- 브로모피리딘 -2-일) 벤조 [ d ]티아졸 (9). 2-아미노티오페놀 (5.01 g, 40.0 mmol), 5-브로모-2-포르밀피리딘 (7.44 g, 40.0 mmol) 및 에탄올 (40 mL)의 혼합물을, 3일 동안 분위기에 개방하면서 가열 환류했다 (100 ℃). TLC (SiO₂, 29:1 헥산-아세톤)에 의한 개시 물질의 소비의 확인 시, 반응을 실온으로 냉각시키고, 수득한 혼합물 여과하고, 여과물을 에탄올로 엄청나게 세정하여 9 (5.62 g, 48 %)을 회백색 고형물로서 얻었다.
4-(6'-( 벤조[ d ]티아졸 -2-일)-3,3'- 바이피리딘 -6-일)- N , N - 디페닐아닐린 (화합물-6). 9 (3.05 g, 7.59 mmol), 2 (3.40 g, 7.59 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (0.438 g, 0.379 mmol), Na₂CO₃ (7.42 g, 70.0 mmol), H₂O (70 mL) 및 THF (115 mL)의 혼합물을, 교반하면서 아르곤으로 1. 25 시간 동안에 탈가스했다. 그 다음 교반 반응 혼합물을 아르곤 하에서 80 ℃에서 65 시간 동안 유지했다. TLC (SiO₂, CH₂Cl₂)에 의한 개시 물질의 소비의 확인 시, 반응을 실온으로 냉각시키고, CH₂Cl₂ (400 mL)에 부었다. 그 다음 유기물을 포화 NaHCO₃, H₂O 및 염수로 세정하고, MgSO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고 진공에서 농축했다. 플래시 크로마토그래피 (SiO₂, 100 % CH₂Cl₂ 대 49:1 CH₂Cl₂-아세톤)을 통한 조 생성물의 정제로 화합물-6 (3.98 g, 82 %)을 황색 고형물로서 제공했다.

(dioxane: 디옥산; Compound-7: 화합물-7; Compound-8: 화합물-8)
9-(4- 브로모페닐 )-9 H - 카바졸 (4). 카바졸 (6.30 g, 37.7 mmol), 1-브로모-4-아이오도벤젠 (15.99 g, 56.52 mmol), 구리 분말 (4.79 g, 75.4 mmol), K₂CO₃ (20.83 g, 150.7 mmol) 및 무수 DMF (100 mL)의 혼합물을, 교반하면서 아르곤으로 1 시간 동안 탈가스했다. 그 다음 교반 반응 혼합물을 아르곤 하에서 130 ℃에서 42 시간 동안 유지했다. TLC (SiO₂, 4:1 헥산-디클로로메탄)에 의한 개시 물질의 소비의 확인 시, 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 여과하고, 여과물을 EtOAc (ca. 200 mL)로 엄청나게 세정하고 수득한 여과물을 진공에서 농축했다. 플래시 크로마토그래피 (SiO₂, 헥산)에 의한 조 생성물의 정제로 4 (11.7 g, 96 %)을 담황색 고형물로서 얻었다.
9-(4-(4,4,5,5- 테트라메틸 -1,3,2- 디옥사보롤란 -2-일) 페닐 )-9H- 카바졸 (5). 4 (11.64 g, 36.12 mmol), 비스(피나콜레이트)디보론 (19.26 g, 75.85 mmol), [1,1'-비스(디페닐포스피노)-페로센]디클로로팔라듐(II) (1.59 g, 2.17 mmol), 칼륨 아세테이트 (10.64, 108.4 mmol) 및 무수 1,4-디옥산 (200 mL)의 혼합물을, 교반하면서 아르곤으로 2 시간 동안 탈가스했다. 그 다음 교반 반응 혼합물을 아르곤 하에서 80 ℃에서 67 시간 동안 유지했다. TLC (SiO₂, 헥산)에 의한 개시 물질의 소비의 확인 시, 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 짧은 실리카겔 플러그를 통해 여과하고 여과물을 EtOAc (ca. 400 mL) 로 엄청나게 세정했다. 그 다음 유기물을 포화 NaHCO₃, H₂O 및 염수로 세정하고, MgSO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공에서 농축했다. 플래시 크로마토그래피 (SiO₂, 7:3 내지 1:1 헥산-디클로로메탄)를 통한 조 생성물의 정제로 5 (10.8 g, 81 %)를 무색 고형물로서 제공했다.
9-(4-(5- 브로모피리딘 -2-일) 페닐 )-9 H - 카바졸 (6). 1의 절차에 따라, 5 (4.84 g, 13.1 mmol), 5-브로모-2-아이오도피리딘 (3.72 g, 13.1 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (0.757 g, 0.655 mmol), Na₂CO₃ (4.97 g, 46.9 mmol), H₂O (45 mL) 및 THF (75 mL)으로 6 (4.73 g, 90 %)을 무색 고형물로서 얻었고, 그 후 플래시 크로마토그래피 (SiO₂, 1:1 헥산-디클로로메탄) 및 EtOAc에 의한 차후의 분쇄를 수행했다.
9-(4-(5-(4,4,5,5- 테트라메틸 -1,3,2- 디옥사보롤란 -2-일)피리딘-2-일) 페닐 )-9H-카바졸 (7). 2의 절차에 따라, 6 (6.22 g, 15.6 mmol), 비스(피나콜레이트)디보론 (4.35 g, 17.1 mmol), [1,1'-비스(디페닐포스피노)-페로센]디클로로팔라듐(II) (0.684 g, 0.935 mmol), 칼륨 아세테이트 (4.59, 46.7 mmol) 및 무수 1,4-디옥산 (93 mL)로 7 (6.55 g, 94 %)을 갈색을 띤 회색 고형물로서 얻었다.
2-(6'-(4-(9 H - 카바졸 -9-일) 페닐 )-3,3'- 바이피리딘 -6-일) 벤조 [ d ]티아졸 (화합물-7). 7 (0.841 g, 1.89 mmol), 9 (0.549 g, 1.89 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (109 mg, 94.2 μmol), Na₂CO₃ (1.59 g, 15.0 mmol), H₂O (15 mL) 및 THF (25 mL)의 혼합물을, 교반하면서 아르곤으로 20분 동안 탈가스했다. 그 다음 교반 반응 혼합물을 아르곤 하에서 80 ℃에서 18시간 동안 유지했다. TLC (SiO₂, CH₂Cl₂)에 의한 개시 물질의 소비의 확인 시, 혼합물을 실온으로 냉각시키고, CHCl₃ (300 mL) 위에 붓고. 그 다음 유기물을 포화 NaHCO₃, H₂O 및 염수로 세정하고, MgSO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고, 진공에서 농축했다. 플래시 크로마토그래피 (SiO₂, 100 % CH₂Cl₂ 대 49:1 CH₂Cl₂-아세톤)을 통한 조 생성물의 정제로 화합물-7 (0.72 g, 72 %)을 밝은 황색 고형물로서 제공했다.
2-(6'-(4-(9 H - 카바졸 -9-일) 페닐 )-3,3'- 바이피리딘 -6-일) 벤조 [ d ] 옥사졸 (화합물-8). 화합물-7의 절차에 따라, 7 (0.868 g, 1.95 mmol), 10 (0.535 g, 1.95 mmol) (이는 9와 동일한 절차에 따라 만들어진다), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (112 mg, 97.2 μmol), Na₂CO₃ (1.59 g, 15.0 mmol), H₂O (15 mL) 및 THF (25 mL)의 혼합물로 화합물-8 (0.81 g, 81 %)을 백색 고형물로서 얻었고, 그 후 플래시 크로마토그래피 (SiO₂, 100 % CH₂Cl₂ 대 19:1 CH₂Cl₂-아세톤)를 수행했다.

2-(5- 브로모피리딘 -3-일) 벤조 [d]티아졸 ( X4 ): 2-아미노티오페놀 (500mg, 3.99mmol) 및 5-브로모-3-피리딘카복스알데하이드 (743mg, 3.99mmol)의 혼합물에 에탄올 (10mL)을 부가했다. 그 다음 혼합물을 주위 공기 하에서 밤새 가열 환류했다 (100 ℃). 냉각 후, 혼합물을 진공 하에서 건조시키고 그 다음 메틸렌 클로라이드 (100ml)에서 재용해시켰다. 용액을 물 (100ml) 및 염수 (50ml)로 세정하고, 황산나트륨 상에서 건조시켰다. 조 물질을 실리카의 플러그 (헥산 중 16% 에틸 아세테이트)를 통과시키고, 메탄올로부터 침전시켜 564 mg의 물질을 수율 49%로 얻었다.

2,2'-(5- 메틸 -1,3- 페닐렌 ) 비스 (4,4,5,5- 테트라메틸 -1,3,2- 디옥사보롤란 ) (X5): 1,3-디브로모-5-메틸벤젠 (5.0g, 20.0mmol), 비스(피나콜레이트)디보론 (11.3g, 44.4mmol), Pd(dppf)Cl₂ (1.6g, 2.2mmol), 및 칼륨 아세테이트 (13.3g, 136.0mmol)을 75 mL의 1,4-디옥산에서 용해시켰다. 반응 혼합물을 아르곤으로 탈가스하고 그 다음 85 ℃로 아르곤 하에서 18시간 동안 가열했다. 반응 혼합물을 여과하고, 추출출을 에틸 아세테이트에서 수행했다. 유기 상을 물 및 염수로 세정하고, 그 다음 황산마그네슘 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축했다. 수득한 잔여물을 1:4 에틸 아세테이트:헥산을 용출물로서 갖는 실리카겔 칼럼로 정제하여 생성물을 회백색 고형물 (0.399g, 58% 수율)로서 얻었다.

화합물-9: THF/물 (30 ml/17 ml) 중 2,2'-(5-메틸-1,3-페닐렌)비스(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란) (0.747 g, 2.17 mmol), 2-(5-브로모피리딘-3-일)벤조[d]티아졸 (1.39g, 4.77 mmol), Pd(PPh₃)₄ (0.165 g, 0.143 mmol) 및 칼륨 카보네이트 (1.81 g, 17.0 mmol)의 혼합물을 탈가스하고 밤새 아르곤 하에서 가열 환류했다(85 ℃). 실온으로 냉각한 후, 혼합물을 여과하고, 고형물을 물, 메탄올 및 THF로 세정했다. 고형물을 수집하고 여과물을 물 (150 ml)에 부가하고 디클로로메탄 (150 ml×2)로 추출했다. 유기 용액을 Na₂SO₄ 상에서 건조시키고 실리카겔 상에 올려놓고, 헥산/아세톤 (4:1 내지 3:1)을 사용하는 플래시 칼럼으로 정제했다. 원하는 분획을 수집하고 제1 여과로부터 고형물과 조합시켰다. 고형물을 뜨거운 디클로로메탄으로 세정하고, 여과하고, 메탄올으로 세정하여 0.91 g 생성물을 수율 82%로 얻었다.

화합물-10 3,5- 디([1,1'-바이페닐]-3-일)피리딘: 3,5-디브로모피리딘 (1.235 g, 5.215 mmol), [1,1'-바이페닐]-3-일보론산 (2.169 g, 10.95 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (0.362 g, 0.313 mmol), Na₂CO₃ (2.544 g, 24.00 mmol), H₂O (24 mL) 및 THF (40 mL)의 혼합물을, 교반 하면서 아르곤으로 43 분 동안 탈가스했다. 그 다음 반응 혼합물을, TLC (SiO₂, 7:3 헥산-에틸 아세테이트)가 개시 물질 (4 일)의 소비를 확인할 때까지 교반하면서 아르곤 하에서 80 ℃에서 유지했다. 완료 시, 반응을 실온으로 냉각시키고, 디클로로메탄 (ca. 250 mL) 상에 부었다. 그 다음 유기물을 H₂O 및 염수로 세정하고, MgSO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고 진공에서 농축했다. 플래시 크로마토그래피 (SiO₂, 100 % 디클로로메탄)를 통한 조 생성물의 정제로 화합물-10 (1.38 g, 69 %)을 회백색 고형물로서 얻었다.

2-(5- 브로모피리딘 -3-일) 벤조 [ d ] 옥사졸 : 5-브로모니코티노일 클로라이드 (13.46 g, 61.04 mmol), 2-브로모아닐린 (10.00 g, 58.13 mmol), Cs₂CO₃ (37.88 g, 116.3 mmol), CuI (0.554 g, 2.907 mmol), 1,10-펜안트롤린 (1.048 g, 5.813 mmol) 및 무수 1,4-디옥산 (110 mL)의 혼합물을, 교반하면서 아르곤으로 1 시간 동안 탈가스했다. 그 다음 반응 혼합물을, TLC (SiO₂, 1:1 헥산-디클로로메탄)가 개시 물질 (48 h)의 소비를 확인할 때까지 교반하면서 아르곤 하에서 120 ℃에서 유지했다. 실온으로 냉각 시, 디클로로메탄 (ca. 200 mL)을 반응에 부가하고, 혼합물 여과하고, 여과물을 디클로로메탄 (ca. 200 mL) 및 에틸 아세테이트 (ca. 200 mL) 로 엄청나게 세정하고 여과물을 진공에서 농축했다. 플래시 크로마토그래피 (SiO₂, 100 % 디클로로메탄 대 29:1-디클로로메탄:아세톤)을 통한 조 생성물의 정제로 2-(5-브로모피리딘-3-일)벤조[d]옥사졸 (7.32 g, 46 %)을 밝은 갈색 결정성 고형물로서 얻었다.

2-(5- 브로모피리딘 -3-일) 벤조 [ d ] 옥사졸 : 2-(5-브로모피리딘-3-일)벤조[d]옥사졸 (7.119 g, 25.88 mmol), 비스(피나콜레이트)디보론 (7.229 g, 28.47 mmol), [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐 (0.947 g, 1.294 mmol), 칼륨 아세테이트 (7.619 g, 77.63 mmol) 및 무수 1,4-디옥산 (150 mL)의 혼합물을 TLC (SiO₂, 9:1 디클로로메탄:아세톤)가 개시 물질 (3 일)의 소비를 확인할 때까지 교반하면서 아르곤 하에서 100 ℃에서 유지했다. 실온으로 냉각 시, 디클로로메탄 (ca. 300 mL)을 반응에 부가하고, 혼합물 여과하고, 여과물을 디클로로메탄 (ca. 100 mL)으로 세정했다. 그 다음 여과물을 포화 NaHCO₃, H₂O 및 염수로 세정하고, MgSO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고 진공에서 농축했다. 조 생성물을 뜨거운 헥산으로부터 여과로 정제하고 수득한 여과물을 농축하여 2-(5-브로모피리딘-3-일)벤조[d]옥사졸 (6.423 g, 77 %)을 재결정화로 오렌지색을 띤 갈색 고형물로서 얻었다.

5,5"- 비스 ( 벤조[ d ]옥사졸 -2-일)-3,3':5',3"- 테르피리딘 (화합물-11): 2-(5-브로모피리딘-3-일)벤조[d]옥사졸 (2.000 g, 6.208 mmol), 3,5-디브로모피리딘 (0.7003 g, 2.956 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (0.205 g, 0.177 mmol), Na₂CO₃ (3.18 g, 30.0 mmol), H₂O (15 mL) 및 THF (25 mL)의 혼합물을, 교반하면서 아르곤으로 27 분 동안 탈가스했다. 그 다음 반응 혼합물을 아르곤 하에서 85 ℃에서 16 h 시간 동안 유지했다. 실온으로 냉각 시, 반응 혼합물을 여과하고, 여과물을 H₂O 및 메탄올로 엄청난 양으로 세정하여 화합물-11 (1.36 g, 99 %)을 회백색 고형물로서 제공했다.

2-(3- 브로모페닐 ) 벤조 [d] 옥사졸 : 3-브로모벤조일 클로라이드 (6.005 g, 27.36 mmol), 2-브로모아닐린 (4.707 g, 27.36 mmol), Cs₂CO₃ (17.83 g, 54.73 mmol), CuI (0.261 g, 1.37 mmol), 1,10-펜안트롤린 (0.493 g, 2.74 mmol) 및 무수 1,4-디옥산 (50 mL)의 혼합물을, 교반하면서 아르곤으로 40 ℃에서 30분 동안 탈가스했다. 그 다음 반응 혼합물을 TLC (SiO₂, 4:1 헥산-에틸 아세테이트)가 개시 물질의 소비를 확인할 때 (24 h)까지 교반하면서 아르곤 하에서 120 ℃에서 유지했다. 실온으로 냉각 시, 혼합물을 여과하고, 여과물을 에틸 아세테이트 (ca. 350 mL) 로 엄청나게 세정했다. 그 다음 여과물을 포화 NaHCO₃, H₂O 및 염수로 세정하고, MgSO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고 진공에서 농축했다. 플래시 크로마토그래피 (SiO₂, 4:1-헥산:에틸 아세테이트)를 통한 조 생성물의 정제로 2-(3-브로모페닐)벤조[d]옥사졸 (7.50 g, 100 %)을 회백색 고형물로서 얻었다.

2-(3-(4,4,5,5- 테트라메틸 -1,3,2- 디옥사보롤란 -2-일) 페닐 ) 벤조 [d] 옥사졸 : 2-(3-브로모페닐)벤조[d]옥사졸 (7.500 g, 27.36 mmol), 비스(피나콜레이트)디보론 (7.296 g, 28.73 mmol), [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐 (1.001 g, 1.368 mmol), 칼륨 아세테이트 (6.176 g, 62.93 mmol) 및 무수 1,4-디옥산 (71 mL)의 혼합물을, 교반하면서 아르곤으로 40 ℃에서 37 분 동안 탈가스했다. 그 다음 반응 혼합물을, TLC (SiO₂, 2:1 헥산-디클로로메탄)가 개시 물질의 소비 (21 h)를 확인할 때까지 교반하면서 아르곤 하에서 100 ℃에서 유지했다. 실온으로 냉각 시, 혼합물을 여과하고, 여과물을 에틸 아세테이트 (ca. 700 mL) 로 엄청나게 세정했다. 그 다음 여과물을 포화 NaHCO₃, H₂O 및 염수로 세정하고, MgSO₄ 상에서 건조시키고, 여과하고 진공에서 농축했다. 플래시 크로마토그래피 (SiO₂, 9:1-디클로로메탄:헥산 내지 19:1-디클로로메탄:아세톤)을 통한 조 생성물의 정제로 2-(3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐)벤조[d]옥사졸 (6.76 g, 77 %)을 회백색 고형물로서 얻었다.

3,3"- 비스 ( 벤조[ d ]옥사졸 -2-일)-1,1':3',1"- 테르페닐 (화합물-12). 2-(3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐)벤조[d]옥사졸 (2.25 g, 7.01 mmol), 1,3-디아이오도벤젠 (1.101 g, 3.337 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (0.193 g, 0.167 mmol), Na₂CO₃ (2.555 g, 24.11 mmol), H₂O (24 mL) 및 THF (40 mL)의 혼합물을, 교반하면서 아르곤으로 33 분 동안 탈가스했다. 그 다음 반응 혼합물을, TLC (SiO₂, 9:1 헥산-아세톤)가 개시 물질의 소비 (22 h)를 확인할 때까지 교반하면서 아르곤 하에서 80 ℃에서 유지했다. 완료 시, 반응을 실온으로 냉각시키고, 디클로로메탄 (ca. 350 mL) 상에 부었다. 수득한 그 다음 혼합물을 여과하고, 여과물을 포화 NaHCO₃, H₂O 및 염수로 세정하고, MgSO₄ 상에서 건조시켰다. 여과하고 진공에서 농축했다. 플래시 크로마토그래피 (SiO₂, 19:1-디클로로메탄:헥산 내지 100 % 디클로로메탄)를 통한 조 생성물의 정제로 화합물-12 (0.98 g, 63 %)을 밝은 황색 고형물로서 얻었다.
디바이스 예
I-V-L 특성은 키슬리 2400 소스미터 (Keithley 2400 SourceMeter) 및 뉴포트 (Newport) 2832-C 전력계 및 818 UV 검출기를 사용하여 획득했다.
대조 실시예 1
OLED A ( 디바이스 A) 제조
OLED A (6401)를 도 63에서 보여주는 도식에 따라 제조했다. OLED A (6401)는 투명 기판 (6400) 위에 배치된, 애노드 (6410) 위에 배치된, 정공 주입 층 (6420) 위에 배치된, 정공 전달 층 (6430) 위에 배치된, 발광층 (6440) 위에 배치된, 전자 수송 층 (6450) 위에 배치된 캐소드 (6460)를 포함했다.
비록 디바이스 예컨대 OLED A의 층들이 다양한 물질을 포함할 수 있더라도, OLED A에서, 캐소드 (6460)는 LiF/Al이었고, 전자 수송 층 (6450)은 TPBI였고, 발광층 (6440)은 에미터로서 약 5% PO-01 및 호스트로서 화합물-10을 포함했고, 정공 전달 층 (6430)은 α-NPD였고, 정공 주입 층 (6420)은 PEDOT였고, 애노드 (6410)는 ITO였고, 투명 기판 (6400)은 유리였다.
OLED A를 하기 절차로 제조했다. PEDOT 정공 주입 층을 미리-세척된 ITO/유리 위에서 스핀-코팅하고, 그 다음 약 1Å/s의 증착 속도로 30 nm-두께 α-NPD 정공 전달 층을 진공 증착했다. 발광층은, 약 30nm 두께의 발광층을 형성하기 위해, 각각 약 0.05 및 약 1 Å/s의 증착 속도로 황색 에미터 PO-01 및 호스트 화합물-10의 공-증착에 의해 부가됐다. 그 다음, TPBI를 약 30nm 두께로 약 1 Å/s으로 증착시켰다. LiF는 약 1nm 두께로 0.1 Å/s 증착 속도로 ETL 위에 증착시키고, 그 다음 약 100nm 두께로 2 Å/s 속도로 Al를 증착시켰다. 챔버의 기본 진공은 약 3 x10^-7 토르였다.
비교 실시예 2
디바이스 B (6501)를 도 64에서 보여주는 도식에 따라 제조했다. 50nm 두께의 α-NPD 층 (6500)을 OLED A (6401)의 투명 기판 (6400)의 아래 표면에 코팅했다. α-NPD 층 (6500)은 부드러운 형태로 특징지워졌다.
디바이스 B를 디바이스 A와 동일한 절차로 제조했지만, 단, 50-nm 두께 α-NPD 층을 약 4 x 10^-7 토르의 진공하에 약 2Å/s의 증착 속도로 유리 기판의 외표면 위에 증착시켰다.

도 65는 디바이스 B와 비교하여 OLED A에 대한 휘도 (B)의 함수로서의 전력 효율의 플롯이다. 상기 플롯은 디바이스 B가 얻어진 휘도 범위에 걸쳐 OLED A와 비교하여 전력 효율이 약 2% 감소함을 보여준다. 따라서, α-NPD의 부드러운 층은 디바이스 효율을 향상시키는 것으로 보이지 않았다.
비교 실시예 3
디바이스 C (6701)를 도 66에서 보여주는 도식에 따라 제조했다. 약 50 nm 두께의 화합물-9의 층 (6700)을 OLED A (6401)의 투명 기판 (6400)의 아래 표면에 코팅했다. 도 67에 도시된 화합물-9의 층 (6700)은 높은 다공성이 아닌 규칙적인 나노구조로 특징지워졌다.
디바이스 C를 디바이스 A와 동일한 절차로 제조했지만, 단, 화합물-9의 600 nm-두께 층을 약 4 x 10^-7 토르의 진공하에 약 2Å/s의 증착 속도로 유리 기판의 외표면 위에 증착시켰다.
도 68은 디바이스 C와 비교하여 OLED A에 대한 휘도 (B)의 함수로서의 전력 효율의 플롯이다. 상기 플롯은 디바이스 C가 얻어진 휘도 범위에 걸쳐 OLED A와 유사한 전력 효율을 가짐을 보여준다. 따라서, 화합물-9의 규칙적 나노구조는 디바이스 효율을 향상시키는 것으로 보이지 않았다.
디바이스 실시예 1
디바이스 D (7000)를 도 69에서 보여주는 도식에 따라 제조했다. 3 μm 두께의 화합물-2의 층 (7010)을 OLED A (6401)의 투명 기판 (6400)의 아래 표면에 코팅했다. 화합물-2의 층 (7010)의 SEM은 도 54에 도시되고 상기 기재되어 있다.
디바이스 D를 디바이스 A와 동일한 절차로 제조했지만, 단, 화합물-2의 600 nm-두께 층을 유리 기판의 외표면에 증착시켰다. 두께는 증착 속도를 기록하는 증착 공급원 근처에 설치된 두께 센서에 의해 결정했다. 두께 센서에 의해 얻어진 두께는 막이 밀집되어 있다는 가정을 필요로 한다. 물질을 약 4 x 10^-7 토르의 진공하에 고밀도 물질의 약 2 Å/s에 상응하는 속도로 증착시켰다. SEM 및 두께 측정은 증착된 화합물-2 층이 높은 다공성이고, 비다공성 막 두께의 약 5배인 약 3 μm의 두께를 가짐을 보여주었다.
도 70은 디바이스 D와 비교하여 OLED A에 대한 휘도 (B)의 함수로서의 전력 효율의 플롯이다. 전체의 범위에 걸쳐, 디바이스 D의 효율은 OLED A보다 거의 2배만큼 높았다. 따라서, 이 실시예에서, 복수의 불규칙하게 배열된 나노돌출부 또는 나노입자를 포함하는 다공성 막은 디바이스 효율에서 실질적인 개선을 제공했다.
디바이스 실시예 2
디바이스 D와 유사한 디바이스의 전력 효율은 화합물-2 층의 두께를 변화시키면서 얻었다. 도 71은 화합물-2 층의 두께 범위에 걸쳐 1000 cd/m2에서의 전력 효율의 플롯이다. 도 71은 PE 효율이 약 3 μm 또는 그 초과의 두께에서 약 1.94의 인자만큼 증가함을 보여준다.
다공성 막에 의한 투명 기판으로부터의 광 추출 효율을 하기 방법으로 결정했다. 실험 셋업은 도 72에 도시되어 있다.
OLED A (6401)의 전력 효율은, 도 72의 왼쪽 면에서 보여주는 바와 같이, OLED 디바이스 A의 유리 기판 (6410) 및 광-검출 센서 (6407) (Si 광 다이오드)의 표면 사이의 공기 (6405)만으로 얻었다. OLED 발광층으로부터 방출된 일부 광은, 유리 (n=1.5)와 공기 (n=1)의 굴절률의 불일치로 인해, 유리 기판 (유리-모드) 내부에 갇힌 채 남아있을 것이다.
그 다음, OLED A를 투명 기판의 굴절률과 동일한 약 1.5의 굴절률을 갖는 오일 (6403)에 침지시켰다. 오일 (6403)은 디바이스 (6401) 및 광 검출 센서 (6407) (Si-광 다이오드) 사이의 전체의 갭을 채웠고, 이로 인해 유리 내에 갇힌 모든 광은 유리-오일 계면을 통과한다. 따라서, Si-광 다이오드 검출기는 100% 광 추출의 이상적인 경우에서와 같이 광의 양을 받아들인다.
도 73은 오일에 함침된 OLED A의 효율 및 함침 없이 직접 얻은 OLED A의 효율 (참조)의 플롯이다. 함침된 디바이스의 전력 효율은 함침되지 않은 디바이스의 전력 효율의 약 2배이다 (예를 들면, 1000 cd/m²에서 2.18배). 함침된 디바이스의 모든 전력 효율이 투명 기판으로부터의 100% 광 추출(light extraction)을 나타낸다고 가정하면, 디바이스 D는 약 89% (예를 들면, 1.94/2.18 = 0.89)의 광 추출 효율을 갖는다.
도 74는 발광된(A) OLED A, 및 발광된(B) 디바이스 D의 사진이다.
디바이스 실시예 3
화합물-3을 유리 기판 위에 증착시켰다. 기판 위의 막의 사진은 도 75에 슬라이드 1로서 표시된다. 이 막의 SEM은 도 76에 도시되어 있다. 이 SEM의 외관은 도 51의 것과 유사하고, 도 51에 대해 인용된 모든 형상 및 치수는 도 76에 적용할 수 있다. 이 막에서 입자 또는 돌출부의 적어도 일부는 약 300 nm의 x 치수, 약 50 nm의 y 치수, 및/또는 약 50 nm의 z 치수를 가질 수 있다.
화합물-3을 또한 유리 기판 위에 증착시키고, 그 다음 약 200℃에서 약 5분 동안 가열했다. 이 가열된 막의 사진은 도 75에서 슬라이드 2로서 표시된다. 이 막의 SEM은 도 77에 도시되어 있다. 이 SEM의 외관은 도 52의 것과 유사하고, 도 51에 대해 인용된 모든 형상 및 치수는 도 77에 적용할 수 있다. 이 막에서 입자 또는 돌출부의 적어도 일부는 약 800 nm의 x 치수, 약 300 nm의 y 치수, 및/또는 약 50 nm의 z 치수를 가질 수 있다.
화합물-3을 또한 유리 기판 위에 증착시키고, 그 다음 약 200℃에서 약 30분 동안 가열했다. 이 가열된 막의 사진은 도 75에서 슬라이드 5로서 표시된다. 이 막의 SEM은 도 78에 도시되어 있다. 이 SEM의 외관은 도 53의 것과 유사하고, 도 53에 대해 인용된 모든 형상 및 치수는 도 78에 적용할 수 있다. 이 막에서 입자 또는 돌출부의 적어도 일부는 약 900 nm의 x 치수, 약 300 nm의 y 치수, 및/또는 약 50 nm의 z 치수를 가질 수 있다.
화합물-3을 또한 유리 기판 위에 증착시키고, 그 다음 약 240℃에서 약 5분 동안 가열했다. 이 가열된 막의 사진은 도 75에서 슬라이드 6으로서 표시된다. 이 막의 SEM은 도 79에 도시되어 있다. 이 SEM의 외관은 도 6의 것과 유사하고, 도 6에 대해 인용된 모든 형상 및 치수는 도 79에 적용할 수 있다. 이 막에서 입자 또는 돌출부의 적어도 일부는 약 2200 nm의 x 치수, 약 1200 nm의 y 치수, 및/또는 약 50 nm의 z 치수를 가질 수 있다.
화합물-3을 또한 유리 기판 위에 증착시키고, 그 다음 약 300℃에서 약 5분 동안 가열했다. 이것은 실질적인 양의 막을 증발시키는 것으로 나타났다. 이 가열된 막의 사진은 도 75에서 슬라이드 7로서 표시된다.
상기에서 기재된 바와 같이 제조된 막을 OLED A의 투명 기판의 외부 표면 위에 코팅했고 전력 효율을 도 80에서 보여주는 바와 같이 휘도의 함수로서 측정했다. 상기 플롯은 화합물-3의 증착 및 약 5 내지 약 30분, 또는 그 초과 동안 약 200 내지 약 240℃에서의 가열이 상당한 다공성 막 효과를 막에 제공함으로써 디바이스의 효율이 실질적으로 개선됨을 보여준다. 예를 들면, 약 200℃에서 약 30분 동안 막을 가열하면 약 2000 cd/m² 휘도에서 전력 효율을 약 1.82배 만큼 개선시켰다.
디바이스 실시예 4
화합물-2를, 약 6um 두께의 층을 형성하기 위해 디바이스 D 바로 위의 화합물-2 층에서와 동일한 방법으로 진공 증착을 통해 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 신축성 기판 위에 코팅했다. 코팅된 기판을 110℃에서 1시간 동안 가열했다. 도 81은 이러한 코팅된 신축성 기판의 사진이다.
코팅된 신축성 기판은 디바이스 E를 얻기 위해 굴절률이 일치하는 오일을 사용하여 OLED A에 연결시켰다. 도 82는 OLED A와 비교하여 디바이스 E의 휘도의 함수로서의 전력 효율의 플롯이다. 다공성 막을 갖는 디바이스 E는 다공성 막을 갖지 않는 OLED A보다 유의미하게 더 높은 효율을 갖는다. 예를 들면, 디바이스 E의 전력 효율은 2000 cd/m²에서 OLED A보다 1.8배 더 크다.
디바이스 실시예 5
디바이스 F
도 62에 대해 기재된 바와 같이, 광-산란 층 (화합물 층, 3 um 두께, 1시간 동안 110℃)을 투명 기판 (유리) 위에 증착시켰다. 그 다음, 이 광-산란 막을 디바이스 F를 형성하기 위해 연결 매개체로서 굴절굴이 일치하는 오일을 사용하여 디바이스 A의 아래에 연결시켰다.
디바이스 G
디바이스 G를 제공하기 위해 캡슐화 또는 보호 층을 다음과 같이 디바이스 F에 부가했다: 에폭시 수지를 광 산란 층의 모서리 주변에 적용했고, 경화시 투명 기판 및 또 하나의 투명 커버 유리인 캡슐화/보호 층 사이의 갭을 생성했다.
도 83은 OLED A, 디바이스 F, 및 디바이스 G에 대한 휘도의 함수로서의 전력 효율의 플롯이다. 이 플롯은 캡슐에 넣어진 디바이스 (디바이스 G)가 캡슐에 넣어지지 않은 디바이스 (디바이스 F)와 유사한 광추출(light-outcoupling) 효율을 나타냄을 보여준다.
청구항이 어떤 바람직한 구현예 및 실시예의 문맥에서 기재되어 있더라도, 청구항의 범위가 구체적으로 개시된 구현예를 넘어서 다른 대안적인 구현예 및/또는 이의 사용 및 분명한 변형 및 대등예로 확대됨을 당해 분야의 숙련가는 이해할 것이다.

Claims (28)

1. 애노드 또는 캐소드 위에 배치된 다공성 막을 포함하는 발광 디바이스로서;
   상기 다공성 막은 애노드의 굴절률 및 캐소드의 굴절률보다 더 낮은 굴절률을 갖는 발광 디바이스.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 다공성 막은 애노드 또는 캐소드 바로 위에 배치되는 발광 디바이스.
3. 청구항 2에 있어서, 애노드의 굴절률 및 캐소드의 굴절률은 다공성 층의 굴절률보다 더 높은 발광 디바이스.
4. 청구항 1에 있어서, 다공성 막과 애노드의 사이 또는 다공성 막과 캐소드의 사이 투명 층을 추가로 포함하는 발광 디바이스.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 투명 층의 굴절률은 다공성 층의 굴절률보다 더 높은 발광 디바이스.
6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다공성 막은 하기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함하는 발광 디바이스:
   

   
7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다공성 막은 하기를 포함하는 발광 디바이스:
   

   
8. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다공성 막은 하기를 포함하는 발광 디바이스:
   

   
9. 발광 디바이스에서 부분적인 내부 반사층을 갖는 제1 계면으로서, 상기 부분적인 내부 반사층의 굴절률이 다공성 막의 굴절률보다 더 높은 제1 계면;
   다공성 막의 굴절률보다 더 낮은 굴절률을 갖는 물질이 있는 제2 계면;
   을 포함하는 다공성 막을 포함하는 발광 디바이스로서;
   상기 제2 계면은 복수의 불규칙하게 배열된 나노돌출부 또는 나노입자를 포함하는 발광 디바이스.
10. 청구항 9에 있어서, 상기 나노돌출부 또는 나노입자는 약 400 nm 내지 약 3000 nm 범위의 평균 x 치수를 갖는 발광 디바이스.
11. 청구항 9 또는 10에 있어서, 상기 나노돌출부 또는 나노입자는 약 10 nm 내지 약 100 nm 범위의 평균 z 치수를 갖는 발광 디바이스.
12. 청구항 11에 있어서, 상기 나노돌출부 또는 나노입자는 약 100 nm 내지 약 2000 nm 범위의 평균 y 치수를 갖는 발광 디바이스.
13. 청구항 9에 있어서, 상기 나노돌출부 또는 나노입자는 나노플레이크를 포함하는 발광 디바이스.
14. 청구항 9에 있어서, 상기 다공성 막은 약 0.1 μm 내지 약 10 μm 범위의 두께를 갖는 발광 디바이스.
15. 청구항 9에 있어서, 상기 다공성 막은 약 1 μm 내지 약 5 μm 범위의 두께를 갖는 발광 디바이스.
16. 청구항 9 내지 15 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다공성 고형물은 다공성 고형물의 용적의 약 50% 내지 약 99%인 총 용적을 갖는 복수의 기공을 포함하는 발광 디바이스.
17. 애노드; 캐소드; 및
    애노드와 캐소드 사이에 배치된 발광층; 및
    다공성 막;
    을 포함하는 발광 다이오드를 포함하는 발광 디바이스로서;
    상기 다공성 막은 애노드 또는 캐소드 바로 위에 배치되고; 또는
    상기 발광 디바이스는 애노드와 다공성 막 사이, 또는 캐소드와 다공성 막 사이에 배치된 투명 층을 추가로 포함하고;
    상기 다공성 막은 유기성 막을 증착시키고; 및
    상기 유기성 막을 약 100 ℃ 내지 약 290 ℃ 범위의 온도에서 가열시키는 것을 포함하는 공정으로 제조되는 발광 디바이스.
18. 청구항 17에 있어서, 상기 유기성 막은 약 200 ℃ 내지 약 260 ℃ 범위의 온도에서 가열되어진 발광 디바이스.
19. 청구항 17에 있어서, 상기 유기성 막은 약 0.1 Å/sec 내지 약 1000 Å/sec의 속도로 증착되는 발광 디바이스.
20. 약 1.1 내지 약 1.8 범위의 굴절률을 갖는 비-폴리머 유기 화합물을 포함하는 다공성 막으로서;
    상기 다공성 막은,
    복수의 불규칙하게 배열된 나노돌출부, 나노입자, 또는 그의 응집물;
    막 용적의 적어도 약 50%인 총 용적을 갖는 복수의 공극을 포함하고,
    상기 복수의 공극의 적어도 약 10%는 약 0.5 μm 내지 약 5 μm의 범위에서 최장 치수를 가지며;
    상기 다공성 막은 약 500 nm 내지 약 20 마이크론 범위의 두께를 가지며;
    상기 공극을 포함하는 다공성 막의 밀도는 약 0.5 피코그램/μm³ 또는 그 미만인 다공성 막.
21. 청구항 20에 있어서, 상기 비-폴리머 유기 화합물은 방향족 고리를 포함하는 다공성 막.
22. 청구항 20에 있어서, 나노돌출부, 나노입자 또는 그의 응집물의 적어도 일부는 실질적으로 직사각형, 실질적으로 정사각형, 실질적으로 평행사변형, 유사-평행사변형이거나, xy 면에서 봤을 때 적어도 하나의 실질적인 직각을 갖는 다공성 막.
23. 청구항 20에 있어서, 나노돌출부, 나노입자 또는 그의 응집물의 적어도 일부는 xy 면, xy 면, 또는 yz 면에서 봤을 때 실질적으로 타원형, 실질적으로 원형, 또는 실질적으로 계란형인 다공성 막.
24. 청구항 20에 있어서, 나노돌출부, 나노입자 또는 그의 응집물의 적어도 일부는 yz 면에서 봤을 때 실질적으로 선형인 다공성 막.
25. 청구항 20에 있어서, 나노돌출부, 나노입자 또는 그의 응집물의 적어도 일부는 나노플레이크, 유사평면, 또는 리본-형상인 다공성 막.
26. 청구항 20에 있어서, 나노돌출부, 나노입자 또는 그의 응집물의 적어도 일부는 침상 또는 섬유-형상인 다공성 막.
27. 청구항 20에 있어서, 나노돌출부, 나노입자 또는 그의 응집물의 적어도 일부는 막대-형상 또는 캡슐-형상인 다공성 막.
28. 청구항 20에 있어서, 나노돌출부, 나노입자 또는 그의 응집물의 적어도 일부는 과립상인 다공성 막.

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