高折射组合物、高折射膜和用于制造高折射膜的方法技术

本申请涉及高折射组合物、高折射膜和用于生产高折射膜的方法。本申请提供了组合物、使用其的高折射膜和用于生产高折射膜的方法，所述组合物可以以简单的涂覆过程和低成本生产高折射膜，并且可以生产这样的高折射膜：其具有均匀的厚度且容易控制厚度或成型，以及具有高的化学稳定性和容易控制的物理特性，例如透明度或耐热性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高折射组合物、高折射膜和用于制造高折射膜的方法
本申请涉及高折射率组合物、高折射膜和用于生产高折射膜的方法。本申请要求基于2018年9月20日提交的韩国专利申请第10-2018-0113001号和2018年9月20日提交的韩国专利申请第10-2018-0112998号的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术介绍
高折射聚合物可以用于光学产品，例如光学透镜、光学介质等，并且高折射膜可以用于例如改善有机发光元件的内部光提取。常规地，为了获得高折射特性而开发的大多数聚合物包含卤素元素，因此存在它们有毒和在燃烧时产生大量腐蚀性气体的问题。另外，由碳制成的聚合物或聚合物膜的折射率极限为1.7或更小，因此需要具有更高折射率的材料。另一方面，为了增加有机材料的折射率，可以进行将金属氧化物颗粒放入聚合物基体内的过程，但是为了形成均匀的膜，由于氧化物颗粒的含量受到限制，因此在增加折射率方面存在限制。此外，与有机材料相比，无机颗粒具有更高的折射率，但是当使用无机颗粒形成薄膜时，可能存在难以控制薄膜的厚度和不容易成型的问题。另一方面，已经进行了使用硅(Si)或锗(Ge)半导体来生产高折射膜的研究，但是在通过CVD(化学气相沉积)、等离子体增强CVD或溅射来形成膜的情况下，根据汽化反应，在慢的过程速度和成本方面存在限制。另外，作为在有机光学领域中使用含Ge的有机化合物的方法，已知有Ge-配体或聚(Ge-O-Ge)等，但这也具有获得1.8或更小的折射率的限制(专利文献1：韩国特许专利公开第2016-0030432号)。
技术实现思路
技术问题本申请提供了高折射组合物、高折射膜和用于生产高折射膜的方法。具体地，本申请提供了组合物、使用其的高折射膜和用于生产高折射膜的方法，所述组合物可以以简单的涂覆过程和低成本生产高折射膜，并且可以生产这样的高折射膜：其具有均匀的厚度且容易控制厚度或成型，以及具有高的化学稳定性和容易控制的物理特性，例如透明度或耐热性。技术方案本申请涉及高折射组合物。高折射组合物可以包含含有锗(Ge)元素的聚合物。高折射组合物可以包含聚合物，所述聚合物包含作为主链的含有锗(Ge)元素的聚合单元和作为侧链的至少两个或更多个反应性基团。反应性基团可以为光反应性基团或热反应性基团。通过这样的高折射组合物，可以以简单的涂覆过程和低成本生产高折射膜，并且可以生产这样的高折射膜：其具有均匀的厚度且容易控制厚度或成型，以及具有高的化学稳定性和容易控制的物理特性，例如透明度或耐热性。在本说明书中，术语“主链”可以意指形成聚合物的骨架的链。主链可以意指聚合物的聚合单元重复的骨架。在本说明书中，“侧链”可以意指从聚合物主链的骨架分支的链。侧链可以称为残基或端基。在本说明书中，“聚合单元”可以意指在聚合物中聚合并重复的单元结构。在本说明书中，“反应性基团”可以意指通过外部能量引起化学反应的官能团。在本说明书中，“光反应性基团”可以意指通过光照射引起化学反应的官能团。在本说明书中，“热反应性基团”可以意指通过热施加引起化学反应的官能团。光反应性基团可以意指其包括可光聚合基团、可光固化基团或可光交联基团等。热反应性基团可以意指其包括可热聚合基团、可热固化基团或可热交联基团等。聚合物的主链可以包含Ge-Ge键形式的锗(Ge)元素。Ge-Ge键可以作为聚合物的主链的聚合单元包含在内。聚合物可以通过包含Ge-Ge键形式的锗(Ge)而表现出高折射率。在一个实例中，聚合物可以为由下式1表示的化合物。[式1]在式1中，R1至R6可以各自独立地为氢原子、烷基、芳基、光反应性基团或热反应性基团，R1至R6中的至少两者可以为反应性基团，例如光反应性基团或热反应性基团，以及n可以为5至1000的整数。n可以具体地为5至500的整数、5至250的整数或5至100的整数。与光反应性基团或热反应性基团不同，烷基或芳基可以被分类为非反应性基团。当将烷基或芳基引入聚合物的除光反应性基团或热反应性基团以外的侧链中时，聚合物可以表现出优异的涂覆特性，并且可以表现出在其他材料例如有机基体中的优异的分散性。作为烷基，可以使用具有1至20个碳原子，具体地1至10个碳原子，并且更具体地1至7个碳原子的烷基。作为芳基，可以使用具有6至40个碳原子，具体地6至30个碳原子，并且更具体地6至20个碳原子的芳基。光反应性基团可以是通过光照射例如紫外线照射引起化学反应的官能团。作为具体的实例，光反应性基团可以为乙烯基、(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰胺基、乙烯氧基或马来酰亚胺基等。具有光反应性基团的聚合物由于可以通过光照射发生固化反应而可以增加高折射膜的化学稳定性。热反应性基团可以是通过热施加引起化学反应的官能团。作为具体的实例，热反应性基团可以为环氧基、氧杂环丁烷基、烯基、键合至硅原子的氢原子、异氰酸酯基、羟基、邻苯二甲腈基或羧基等。具有热反应性基团的聚合物由于可以通过热施加发生固化反应而可以增加高折射膜的化学稳定性。制备上式1的聚合物的方法没有特别限制。作为一个实例，当反应性基团为光反应性基团时，聚合物可以例如通过以下步骤来制备：在有机溶剂中在镁的存在下使四氯化锗反应的步骤(S1)，以及向步骤(S1)中的反应物中添加烷基、芳基、乙烯基或(甲基)丙烯酰基的卤化物以使它们反应的步骤(S2)。在一个实例中，卤化物可以为溴化物。在一个实例中，步骤S2可以进行两次或更多次。在一个实例中，当聚合物的所有侧链R1至R6均为光反应性基团时，通过向其中添加乙烯基或(甲基)丙烯酰基的卤化物然后使它们反应(S2-1)，并且再向其中添加乙烯基或(甲基)丙烯酰基的卤化物以使它们反应(S2-2)，可以获得期望的聚合物。在另一个实例中，当聚合物的一些侧链为光反应性基团且其他侧链为非反应性基团时，通过向其中添加乙烯基或(甲基)丙烯酰基的卤化物然后使它们反应(S2-1)，并且再向其中添加烷基或芳基的卤化物以使它们反应(S2-2)，可以获得期望的聚合物。在(S2-1)和(S2-2)的每个步骤中添加的卤化物的摩尔数可以被控制为与步骤(S1)中的四氯化锗的摩尔数相同。可以适当地调节以上(S1)、(S2)、(S2-1)和(S2-2)的反应条件以获得期望的反应物。(S1)反应可以例如在氩气氛下进行。另外，(S1)反应可以进行例如约60分钟至120分钟，具体地80分钟至90分钟。(S2-1)反应可以例如在约5℃至30℃，具体地约5℃至15℃的温度下进行约30分钟至90分钟，具体地约50分钟至70分钟。(S2-2)反应可以例如在约30℃至70℃，具体地约40℃至60℃的温度下进行约100分钟至150分钟，具体地约110分钟至130分钟。当反应性基团为热反应性基团时，聚合物可以例如通过以下步骤来制备：在有机溶剂中在镁的存在下使锗氯化物(四氯化锗)反应的步骤(S1)，以及向步骤(S1)中的反应物中添加烷基、芳基或环氧基的卤化物并使它们反应的步骤(S2)。在一个实例中，卤化物可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高折射组合物，包含聚合物，所述聚合物包含作为主链的含有锗(Ge)元素的聚合单元和作为侧链的至少两个或更多个光反应性基团或热反应性基团。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180920 KR 10-2018-0113001;20180920 KR 10-2018-011.一种高折射组合物，包含聚合物，所述聚合物包含作为主链的含有锗(Ge)元素的聚合单元和作为侧链的至少两个或更多个光反应性基团或热反应性基团。


2.根据权利要求1所述的高折射组合物，其中所述聚合物的所述主链包含Ge-Ge键形式的锗(Ge)元素。


3.根据权利要求1所述的高折射组合物，其中所述聚合物为由下式1表示的化合物：
[式1]



其中，R1至R6各自独立地为氢原子、烷基、芳基、光反应性基团或热反应性基团，R1至R6中的至少两者为光反应性基团或热反应性基团，以及n为5至1000的整数。


4.根据权利要求1所述的高折射组合物，其中所述光反应性基团包括乙烯基、(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰胺基、乙烯氧基或马来酰亚胺基。


5.根据权利要求1所述的高折射组合物，其中所述热反应性基团包括环氧基、氧杂环丁烷基、烯基、键合至硅原子的氢原子、异氰酸酯基、羟基、邻苯二甲腈基或羧基。


6.根据权利要求1所述的高折射组合物，其中所述组合物还包含可光固化单体或热固性单体。


7.根据权利要求6所述的高折射组合物，其中所述可光固化单体为具有至少两个或更多个可光固化基团的多官能化合物，以及所述热固性单体为具有至少两个或更多个热固性基团...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹昇儿，柳东雨，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR