JP2019529619A - 接着剤組成物 - Google Patents

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Abstract

本出願は、接着剤組成物及びこれを含む有機電子装置に関するもので、外部から有機電子装置に流入される水分または酸素を効果的に遮断する構造の形成が可能であるので有機電子装置の寿命を確保し得、前面発光形有機電子装置の具現が可能であり、有機電子装置で発生し得るダークスポットなどの不良を防止し得る接着剤組成物及びこれを含む有機電子装置を提供する。

Description

関連出願との相互引用
本出願は、2016年09月30日に出願された大韓民国特許出願第10−2016−0126968号に基づく優先権の利益を主張し、該当韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として組み入れるものとする。
技術分野
本出願は、接着剤組成物、これを含む有機電子装置及び前記有機電子装置の製造方法に関する。
有機電子装置(OED;organic electronic device)は、正孔及び電子を利用して電荷の交流を発生する有機材料層を含む装置を意味し、その例としては、光電池装置(photovoltaic device)、整流器(rectifier)、トランスミッタ(transmitter)及び有機発光ダイオード(OLED;organic light emitting diode)などが挙げられる。
前記有機電子装置のうち有機発光ダイオード(OLED:Organic Light Emitting Didoe)は、既存の光源に比べて電力消耗量が少なく、応答速度が速く、表示装置または照明の薄形化に有利である。また、OLEDは、空間活用性に優れていて、各種携帯用機器、モニタ、ノートパソコン及びTVをはじめとする多様な分野において適用されるものと期待されている。
OLEDの商用化及び用途の拡大において、最大の問題点は、耐久性の問題である。OLEDに含まれた有機材料及び金属電極などは、水分などの外部的要因によって非常に酸化しやすい。したがって、OLEDを含む製品は、環境的要因に非常に敏感である。これによって、OLEDなどのような有機電子装置に対する外部からの酸素または水分などの浸透を効果的に遮断するために多様な方法が提案されている。
本出願は、外部から有機電子装置に流入する水分または酸素を効果的に遮断し得る構造の形成が可能であるので、有機電子装置の寿命を確保し得、前面発光形有機電子装置の具現が可能であり、有機電子装置で発生し得るダークスポット(dark spot)などの不良を防止し得る接着剤組成物及びこれを含む有機電子装置を提供する。
本出願は、接着剤組成物に関する。前記接着剤組成物は、例えば、OLEDなどのような有機電子装置を封止またはカプセル化することに適用される封止材であり得る。一つの例示で、本出願の接着剤組成物は、有機電子装置の前面を封止またはカプセル化することに適用され得る。したがって、前記接着剤組成物がカプセル化に適用された後には、有機電子装置の前面を密封する形態で存在し得る。
本明細書で用語「有機電子装置」は、互いに対向する一対の電極の間に正孔及び電子を利用して電荷の交流を発生する有機材料層を含む構造を有する物品または装置を意味し、その例としては、光電池装置、整流器、トランスミッタ及び有機発光ダイオード(OLED)などが挙げられるが、これに制限されるものではない。本出願の一つの例示で、前記有機電子装置は、OLEDであり得る。
例示的な接着剤組成物は、硬化性化合物、熱開始剤及び光開始剤を含み得る。前記硬化性化合物は、炭素−炭素不飽和基を有さないことが可能である。前記で不飽和基は、例えば、炭素−炭素二重結合または三重結合であるか、芳香族環に存在する不飽和基を含み得る。また、前記接着剤組成物は、仮硬化後にJIS K 6253の規格によって測定したショア硬度(Shore A)が20〜60、20〜58、35〜55または38〜54の範囲であり得る。本出願は、前記特定の硬化性化合物を光及び熱によりデュアル硬化することで、素子の前面に適用される封止層の透明性を向上させて前面発光型有機電子装置を具現し得、また、前記組成物が液状形態で素子上に直接適用される場合にも素子に発生し得る化学的損傷を防止し得る。また、仮硬化後にショア硬度を前記範囲に調節することで、液状形態の組成物の流動性及び浸透性を抑制して素子上に形成されたクラックに前記組成物が浸透することを防止する。
具体的に、本出願の接着剤組成物は、有機電子素子の前面に直接塗布されて前面封止層を形成するが、前記塗布過程で液状である前記組成物が素子に化学的損傷を加えることがある。例えば、前記有機電子素子は、後述する保護膜(パッシベーション膜)が電極上に形成され得、ただし、ほこりなどの異物により前記保護膜にクラックが発生し得る。このようなクラックは、ダークスポットを誘発し、このようなクラックの間に前記液状の組成物が浸透する問題が発生し得る。しかし、本出願は、接着剤組成物が素子の前面に塗布されて前面封止層を形成した後、上述した浸透の前に前記封止層を仮硬化させることができ、前記仮硬化により塗布された組成物による液状浸透により発生し得る素子の損傷を防止し得る。
前記仮硬化は、その方法が特別に限定されず、光硬化または熱硬化させ得る。一つの例示で、前記仮硬化は、300〜450nm、320〜430nmまたは340〜400nm範囲のうちいずれか一つの波長及び5〜200mW/cm、10〜150mW/cmまたは30〜90mW/cmのうちいずれか一つの強度で、0.1〜10J/cm、0.3〜8J/cm、0.5〜5J/cmまたは0.8〜3J/cmのうちいずれか一つの光量のUVを照射することを含み得る。
本出願の具体例で、前記仮硬化により仮硬化した後の前記組成物の硬化率は、10〜90%、30〜80%、40〜70%または45〜65%のうちいずれか一つの硬化率になり得る。前記硬化率を測定する方法は、特別に限定されず、公知にされた方法により測定できる。前記硬化率の測定は、当業界において公知にされた方法により実行できる。例えば、硬化率は、ATR FT−IRを利用して測定し得る。前記ATR FT−IRを利用した硬化率の測定は、硬化しない試料の硬化性官能基のピークP1に対する硬化率を測定しようとする試料の硬化性官能基のピークP2の変化量P1−P2の百分率で測定し得る。すなわち、硬化率は、P1−P2/P1×100で計算し得る。前記で硬化性官能基は、例えば、エポキシ基であり得る。硬化性官能基がエポキシ基である場合、ラマン顕微鏡(Microscope Raman)を利用して、仮硬化した組成物に対してエポキシピークである908cm−1のピークの高さを分析して硬化率を導出し得る。すなわち、一つの例示で、前記硬化率の測定のために前記硬化性官能基のピークの強度を測定したり、ピークの面積を分析して計算し得る。
一つの例示で、前記硬化性化合物は、少なくとも一つ以上の硬化性官能基を含み得る。前記硬化性官能基は、例えば、グリシジル基、イソシアネート基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミド基、エポキシド基、環状エーテル基、スルフィド基、アセタール基及びラクトン基から選択される一つ以上であり得る。また、前記硬化性化合物は、少なくとも2官能以上であり得る。すなわち、硬化性官能基が前記化合物に2以上存在し得る。前記硬化性化合物は、接着剤に適切な架橋度を具現して高温高湿での優れた耐熱耐久性を具現する。
本出願の具体例で、硬化性化合物は、分子構造内に環状構造を有する化合物を含み得る。また、前記硬化性化合物は、直鎖型または分岐鎖の脂肪族化合物または少なくとも一つ以上のオキセタン基を含む化合物を追加して含み得る。本出願は、前記硬化性化合物を含むことで、硬化後に封止材の収縮、膨脹を防止して優れた光学特性を具現し得る。本明細書で、前記分子構造内に環状構造を有する化合物は、第1硬化性化合物と指称し、前記直鎖または分岐鎖の脂肪族化合物を第2硬化性化合物と指称し、前記少なくとも一つ以上のオキセタン基を含む化合物を第3硬化性化合物と指称し得る。
一つの例示で、分子構造内に環状構造を有する化合物は、3、4−エポキシシクロへキシルメチル3'、4'−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(EEC)及び誘導体、ジシクロペンタジエンジオキシド及び誘導体、ビニルシクロヘキセンジオキシド及び誘導体、1、4−シクロヘキサンジメタノールビス(3、4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)及び誘導体が例示できるが、これに限定されるものではない。前記化合物として、市販されている製品は、Daicel社のCelloxide 2021、Celloxide 2080またはCelloxide 3000が例示できる。ただし、環境安全の側面で、Celloxide 8000は排除し得る。
一つの例示で、直鎖または分岐鎖の脂肪族化合物は、環状構造を有する硬化性化合物100重量部に対して、5〜60重量部、10〜55重量部、15〜50重量部、20〜45重量部、23〜43重量部、28〜38重量部または31〜35重量部で含まれ得る。また、オキセタン基を含む化合物は、環状構造を有する硬化性化合物100重量部に対して、5〜60重量部、10〜58重量部、15〜53重量部、20〜48重量部、23〜45重量部、28〜43重量部または31〜43重量部で含まれ得る。本出願は、硬化性化合物の各重量割合を前記範囲に制御することで、液状の塗布時にノズルが詰まるなどの問題が発生することを防止して工程性及び生産性を向上させ得る。また、前記重量割合の範囲で、仮硬化時に目的とする粘度または硬度が具現可能になるので、上述の素子の損傷防止に効果的であり得る。
本明細書で前記環状構造を有する硬化性化合物である第1硬化性化合物は、脂肪族化合物であり得る。これによって、直鎖または分岐鎖の脂肪族化合物である第2硬化性化合物とは区別され得る。また、前記オキセタン基を含む化合物である第3硬化性化合物は、直鎖、分岐鎖または環状の脂肪族化合物であり得るが、上述した二つの化合物とはオキセタン基を有する点で区別され得る。したがって、第1及び第2硬化性化合物は、オキセタン基を有しないこともある。
一つの例示で、前記オキセタン基を含む化合物は、前記官能基を有する限り、その構造は制限されず、例えば、TOAGOSEI社のOXT−221またはETERNACOLL社のEHO、OXBP、OXTPまたはOXMAが例示できる。また、直鎖または分岐鎖の脂肪族硬化性化合物は、ブチルグリシジルエーテル、2−エチルへキシルグリシジルエーテルまたはネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルを含み得るが、これに制限されない。
本出願の具体例で、前記組成物は、熱開始剤及び光開始剤を含み得る。前記熱開始剤または光開始剤は、陽イオン開始剤であり得る。陽イオン開始剤としては、陽イオン光重合開始剤または陽イオン熱開始剤を使用し得る。本出願の具体例で、前記開始剤の含量割合は、特別に制限されず、光開始剤の含量が熱開始剤の含量より大きくなり得る。本出願は、前記開始剤の含量割合を制御することで、接着剤組成物の仮硬化後の硬度を目的とする範囲に満足させて素子の損傷を防止し、本硬化時に最終の封止構造において優れた水分遮断性及び耐熱耐久性を有する接着剤を提供し得る。
一つの例示で、前記陽イオン熱開始剤としては、当業界において公知にされた素材を使用し得る。例えば、前記陽イオン熱開始剤は、アミン基を中心とする陽イオン部とAsF、SbF 、PF またはテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート陰イオン部を有する化合物を含み得る。
また、陽イオン光重合開始剤の場合、当業界において公知にされた素材を使用し得、例えば、芳香族スルホニウム、芳香族ヨードニウム、芳香族ジアゾニウムまたは芳香族アンモニウムを含む陽イオン部とAsF 、SbF 、PF またはテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートを含む陰イオン部を有する化合物を含み得る。また、陽イオン光重合開始剤としては、オニウム塩(onium salt)または有機金属塩(organometallic salt)系列のイオン化陽イオン開始剤または有機シランまたは潜在性硫酸(latent sulfonic acid)系列や非イオン化陽イオン光重合開始剤を使用し得る。オ二ウム塩系列の開始剤としては、ジアリールヨードニウム塩(diaryliodonium salt)、トリアリールスルホニウム塩(triarylsulfonium salt)またはアリールジアゾニウム塩(aryldiazonium salt)などが例示でき、有機シラン系列の開始剤としては、鉄アレーン(iron arene)などが例示でき、有機シラン系列の開始剤としては、o−ニトリルベンジルトリアリールシリルエーテル(o−nitrobenzyl triaryl silyl ether)、トリアリールシリルペルオキシド(triaryl silyl peroxide)またはアシルシラン(acyl silane)などが例示でき、潜在性硫酸系列の開始剤としては、α−スルホニルオキシケトンまたはα−ヒドロキシメチルベンゾインスルホネートなどが例示できるが、これに制限されるものではない。
本出願の具体例で、前記熱開始剤は、硬化性化合物100重量部に対して、0.01〜0.45重量部、0.01〜0.4重量部、0.02〜0.35重量部、0.02〜0.3重量部、0.03〜0.25重量部または0.03〜0.2重量部で含まれ得る。また、前記光開始剤は、硬化性化合物100重量部に対して、0.01〜0.45重量部、0.01〜0.4重量部、0.02〜0.35重量部、0.02〜0.3重量部または0.03〜0.25重量部で含まれ得る。本出願の接着剤組成物は、従来に比べて光開始剤及び熱開始剤を少量で含み得る。前記重量割合の範囲で、UV仮硬化時に目的とする粘度または硬度が具現可能であるので、上述の素子の損傷防止に効果的であり得る。また、本硬化後に素子を前面封止するにおいて、十分な水分遮断性及び耐久信頼性を有する封止材を提供し得る。
本出願の具体例で、接着剤組成物は、硬化遅延剤を追加して含み得る。硬化遅延剤は、硬化性化合物100重量部に対して、0.01〜10重量部、0.05〜5重量部または0.05〜3重量部で含まれ得る。本出願は、前記含量範囲で、接着剤組成物の貯蔵安全性を向上させて、光硬化及び熱硬化をより効率的に進め得る。前記硬化遅延剤は、例えば、環状形ポリエーテル、ホウ酸、フェニルホウ酸、サリチル酸、塩酸、硫酸、オキサミド酸、テトラフタル酸、イソフタル酸、リン酸、酢酸及び乳酸からなる群より1種以上選択することが好ましい。
一つの例示で、前記接着剤組成物は、硬化後に可視光線領域に対して優れた光透過度を有し得る。一つの例示で、本出願の接着剤組成物は、硬化後にJIS K7105規格による可視光線領域に対する90%以上の光透過度を示し得る。例えば、前記接着剤は、可視光線領域に対して、92%以上または95%以上の光透過度を有し得、上限は100%であり得る。また、本出願の接着剤は、優れた光透過度と共に低いヘイズを示し得る。一つの例示で、前記粘着フィルムは、硬化後にJIS K7105の規格に従って測定したヘイズが、5%以下、4%以下、3%以下または1%以下であり得、下限は、0%または0.01%であり得る。前記光学特性は、UV−Vis Spectrometerを利用して550nmで測定したものであり得る。
また、本出願の接着剤組成物は、硬化後にASTM D 1003規格によるYI(yellow index)値が、0〜2.0、0〜1.5または0.2〜1.3の範囲内であり得る。本出願は、前記接着剤組成物のYI値を前記範囲に制御することで、封止層の優れた光学特性を具現し得、これによって、前面発光形の有機電子装置を提供し得る。
本出願の接着剤組成物は、必要に応じて、水分吸着剤を含み得る。用語「水分吸着剤」は、物理的または化学的反応などを通じて外部から流入する水分または湿気を吸着または除去することが可能である成分を総称する意味で使われ得る。すなわち、水分反応性吸着剤または物理的吸着剤を意味し、その混合物も使用が可能である。
前記水分反応性吸着剤は、接着剤組成物またはその硬化物の内部に流入した湿気、水分または酸素などと化学的に反応して水分または湿気を吸着する。前記物理的吸着剤は、樹脂組成物またはその硬化物に浸透する水分または湿気の移動経路を長くして、その浸透を抑制することが可能であり、樹脂組成物またはその硬化物のマトリックス構造及び水分反応性吸着剤などとの相互作用を通じて水分及び湿気に対する遮断性を極大化し得る。
本出願で使用可能である水分吸着剤の具体的な種類は、特別に制限されず、例えば、水分反応性吸着剤の場合、金属酸化物、金属塩または五酸化リン(P)などの1種または2種以上の混合物が挙げられ、物理的吸着剤の場合、ゼオライト、ジルコニアまたはモンモリロナイトなどが挙げられる。
前記で金属酸化物の具体的な例としては、酸化リチウム(LiO)、酸化ナトリウム(NaO)、酸化バリウム(BaO)、酸化カルシウム(CaO)または酸化マグネシウム(MgO)などが挙げられ、金属塩の例としては、硫酸リチウム(LiSO)、硫酸ナトリウム(NaSO)、硫酸カルシウム(CaSO)、硫酸マグネシウム(MgSO)、硫酸コバルト(CoSO)、硫酸ガリウム(Ga(SO)、硫酸チタン(Ti(SO)または硫酸ニッケル(NiSO)などのような硫酸塩、塩化カルシウム(CaCl)、塩化マグネシウム(MgCl)、塩化ストロンチウム(SrCl)、塩化イットリウム(YCl)、塩化銅(CuCl)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化タンタル(TaF)、フッ化ニオビウム(NbF)、ブロム化リチウム(LiBr)、ブロム化カルシウム(CaBr)、ブロム化セシウム(CeBr)、ブロム化セレニウム(SeBr)、ブロム化バナジウム(VBr)、ブロム化マグネシウム(MgBr)、ヨード化バリウム(BaI)またはヨード化マグネシウム(MgI)などのような金属ハロゲン化物;または過塩素酸バリウム(Ba(ClO)または過塩素酸マグネシウム(Mg(ClO)などのような金属塩素酸塩などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
本出願では、前記金属酸化物などのような水分吸着剤を適切に加工した状態で組成物に配合し得る。例えば、水分吸着剤の粉砕工程が必要であり得、水分吸着剤の粉砕には、3ロールミル、ビーズミルまたはボールミルなどの工程を利用し得る。
本出願の接着剤組成物は、水分吸着剤を硬化性化合物100重量部に対して、5重量部〜100重量部、5〜80重量部、5重量部〜70重量部または10〜30重量部の量で含み得る。本出願の接着剤組成物は、好ましくは水分吸着剤の含量を5重量部以上に制御することで、接着剤組成物またはその硬化物に優れた水分及び湿気遮断性を示し得る。また、水分吸着剤の含量を100重量部以下に制御して薄膜の封止構造を形成する場合、優れた水分遮断特性を示し得る。
一つの例示で、接着剤組成物は、必要に応じて、無機フィラーを追加して含み得る。本出願で使用可能であるフィラーの具体的な種類は、特別に制限されず、例えば、クレイ、タルク、アルミナ、炭酸カルシウムまたはシリカなどの1種または2種以上の混合を使用し得る。
また、本出願では、フィラー及び有機バインダーとの結合効率を高めるために、前記フィラーとして有機物質で表面処理された製品を使用するか、さらにカップリング剤を添加して使用し得る。
本出願の接着剤組成物は、硬化性化合物100重量部に対して、0重量部〜50重量部、1重量部〜40重量部、1重量部〜20重量部または1〜10重量部の無機フィラーを含み得る。本出願は、無機フィラーを、好ましくは、1重量部以上に制御することで、優れた水分または湿気遮断性及び機械的物性を有する封止構造を提供し得る。また、本発明は、無機フィラーの含量を50重量部以下に制御することで、薄膜で形成された場合にも優れた水分遮断特性を示す硬化物を提供し得る。
本出願による接着剤組成物には、上述した構成以外にも上述した発明の効果に影響を及ぼさない範囲で、多様な添加剤が含まれ得る。例えば、接着剤組成物は、消泡剤、カップリング剤、粘着付与剤、紫外線安定剤または酸化防止剤などを目的とする物性に応じて適正範囲の含量で含み得る。一つの例示で、接着剤組成物は、消泡剤を追加して含み得る。本出願は、消泡剤を含むことで、上述の接着剤組成物の塗布工程で、脱泡特性を具現して信頼性のある封止構造を提供し得る。また、本出願で要求する接着剤組成物の物性を満足する限り、消泡剤の種類は特別に限定されない。
一つの例示で、前記接着剤組成物は、常温、例えば、約25℃で液状であり得る。本出願の具体例で、接着剤組成物は、無溶剤タイプの液状であり得る。前記接着剤組成物は、有機電子素子を封止することに適用し得、具体的に、有機電子素子の前面を封止することに適用し得る。本出願は、接着剤組成物が常温で液状の形態を有することで、有機電子素子の側面に組成物を塗布する方式で素子を封止し得る。
例示的な接着剤組成物は、光の照射後に、粘度が700Pa・s〜5、000Pa・sであり得る。前記の粘度範囲内で、接着剤組成物は、目的とする封止構造の形状を維持し得る。一つの例示で、前記接着剤組成物の粘度は、UV−A領域帯の波長範囲を有する光を3J/cmの光量で接着剤組成物に照射した後に測定したものであり得る。また、前記接着剤組成物の粘度は、25℃の温度、10%のストレイン及び1Hzの周波数条件でせん断応力によって測定した粘度であり得る。一つの例示で、前記組成物の粘度は、700Pa・s〜4,000Pa・s、800Pa・s〜3,000Pa・sまたは900Pa・s〜2,000Pa・sであり得る。
本明細書で用語「UV−A領域」とは、315nm〜400nmの波長範囲を意味し得る。具体的に、本明細書で「UV−A領域帯の波長範囲を有する光」とは、315nm〜400nmの波長範囲のうちいずれか一つの波長を含む光を意味するか、315nm〜400nmの波長範囲のうち2以上の波長を含む光を意味し得る。
本出願の具体例で、接着剤組成物は、前記光を照射した後に、熱を加えて本硬化を進めることで、有機電子装置の封止構造を形成し得る。前記熱硬化は、40℃〜200℃に進行し得る。封止構造の形成においては、前記高い硬化温度にもかかわらずUV仮硬化した接着剤組成物は形状の変化なしに本硬化が行われる物性が要求される。すなわち、高温で接着剤組成物が広がる現象などを防止する必要がある。一つの例示で、前記接着剤組成物は、上述のように、UV−A領域帯の波長範囲を有する光を3J/cmの光量で照射して仮硬化することが可能であり、前記仮硬化した前記樹脂組成物は、80℃の温度、10%のストレイン及び1Hzの周波数条件でせん断応力による粘度が500Pa・s〜2、000Pa・sであり得る。前記粘度は、例えば、500Pa・s〜1,800Pa・s、500Pa・s〜1,600Pa・sまたは600Pa・s〜1,500Pa・sであり得る。本出願の接着剤組成物は、前記のような粘度範囲を満足することで、有機電子装置の封止に効果的に適用し得る。
また、本出願は、有機電子装置に関する。例示的な有機電子装置は、図1に示したように、基板21;基板21上に形成された有機電子素子23;及び前記有機電子素子23の前面を密封し、上述の接着剤組成物を含む前面封止層11を含み得る。また、例示的な有機電子装置は、基板21上に有機電子素子23の側面を取り囲むように形成される側面封止層10を追加して含み得る。
前記前面封止層及び側面封止層は、同一平面上に存在し得る。前記で「同一」とは、実質的な同一を意味し得る。例えば、前記同一平面で実質的な同一とは、厚さ方向に±5μmまたは±1μmの誤差を有することを意味する。前記前面封止層は、素子の上部面を封止することが可能であり、上部面だけではなく側面も共に封止し得る。側面封止層は、素子の側面に形成できるが、有機電子素子の側面に直接接触しないこともある。例えば、前面封止層が素子の上部面及び側面と直接接触するように封止され得る。すなわち、側面封止層は、素子と接触しないと同時に有機電子装置の平面図において基板の周縁部に位置し得る。
本明細書で用語「周縁部」とは、まわりの端部分を意味する。すなわち、前記で基板の周縁部は、基板で周端部分を意味し得る。
本出願の有機電子装置は、前記前面封止層上に存在するカバー基板22を追加して含み得る。前記基板またはカバー基板の素材は、特別に制限されず、当業界において公知にされた素材を使用し得る。例えば、前記基板またはカバー基板は、ガラスまたは高分子フィルムであり得る。高分子フィルムは、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン−酢酸ビニルフィルム、エチレン−プロピレン共重合体フィルム、エチレン−アクリル酸エチル共重合体フィルム、エチレン−アクリル酸メチル共重合体フィルムまたはポリイミドフィルムなどを使用し得る。
前記側面封止層を構成する素材は、特別に限定されず、上述の接着剤組成物を含み得る。
一方、側面封止層は、封止樹脂を含み得、前記封止樹脂は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、スチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、熱可塑性エラストマー、ポリオキシアルキレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアミド樹脂またはこれらの混合物などが例示できる。側面封止層を構成する成分は、上述の接着剤組成物と同一であるか相違し得る。
一つの例示で、前記有機電子素子は、基板上に形成された反射電極層、前記反射電極層上に形成されて少なくとも発光層を含む有機層、及び前記有機層上に形成される透明電極層を含み得る。
本出願で有機電子素子23は、有機発光ダイオードであり得る。
一つの例示で、本出願による有機電子装置は、前面発光(top emission)型であり得るが、これに限定されるものではなく、背面発光(bottom emission)型に適用され得る。
前記有機電子素子は、素子の電極及び発光層を保護する保護膜を追加して含み得る。前記保護膜は、化学気相蒸着(CVD、chemical vapor deposition)による保護層であり得、その素材は、公知の無機物素材を使用することが可能であり、例えば、シリコンナイトライド(SiNx)を使用し得る。一つの例示で、前記保護膜で使われるシリコンナイトライド(SiNx)を0.01μm〜5μmの厚さで蒸着し得る。
また、本出願は、有機電子装置の製造方法に関する。
一つの例示で、前記製造方法は、上部に有機電子素子23が形成された基板21上に上述の接着剤組成物が前記有機電子素子23の前面を密封するように塗布する段階;前記接着剤組成物に光を照射する段階及び前記接着剤組成物に熱を加える段階を含み得る。前記接着剤組成物を塗布する段階は、上述の前面封止層11を形成する段階であり得る。
前記で有機電子素子23が形成された基板21は、例えば、ガラスまたはフィルムのような基板21上に真空蒸着またはスパッタリングなどの方法で反射電極または透明電極を形成し、前記反射電極上に有機材料層を形成して製造し得る。前記有機材料層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層及び/または電子輸送層を含み得る。継いで、前記有機材料層上に第2電極をさらに形成する。第2電極は、透明電極または反射電極であり得る。その後、前記基板21上に前記有機電子素子23を前面カバーするように上述の前面封止層11を適用する。この時、前記前面封止層11を形成する方法は、特別に限定されず、前記基板21の前面に上述の接着剤組成物をスクリーン印刷、ディスペンサー塗布などの工程を利用し得る。また、前記有機電子素子23の側面を封止する側面封止層10を適用し得る。前記前面封止層11または側面封止層10を形成する方法は、当業界において公知にされた方法を適用することが可能であり、例えば、液晶滴下注入(One Drop Fill)工程を利用し得る。
また、本発明では、有機電子装置を封止する前面または側面封止層に対して硬化工程を実行し得る。このような硬化工程(本硬化)は、例えば、加熱チャンバまたはUVチャンバで進めることができ、好ましくは、二つをいずれも利用して進め得る。本硬化時の条件は、有機電子装置の安全性などを考慮して適切に選択し得る。
一つの例示で、上述の接着剤組成物を塗布して前面封止層を形成した後、前記組成物に光を照射して架橋を誘導し得る。前記光を照射することは、UV−A領域帯の波長範囲を有する光を0.3〜6J/cmの光量または0.5〜5J/cmの光量で照射することを含み得る。上述のように、光の照射を通じて仮硬化することで基本となる封止構造の形状を具現し得る。
一つの例示で、前記製造方法は、光の照射後に仮硬化した接着剤組成物を、40℃〜200℃、50〜150℃または60〜130℃の温度で、15分〜20時間、20分〜10時間、25分〜5時間または27分〜1時間の間熱硬化することを追加して含み得る。前記熱を加える段階を通じて、接着剤組成物は本硬化が進められ得る。
本出願は、外部から有機電子装置に流入する水分または酸素を効果的に遮断する構造の形成が可能であるので有機電子装置の寿命を確保し得、前面発光型有機電子装置の具現が可能であり、有機電子装置で発生し得るダークスポットなどの不良を防止し得る接着剤組成物及びこれを含む有機電子装置を提供する。
本発明の一つの例示による有機電子装置を示した断面図である。
以下、本発明による実施例及び本発明によらない比較例を通じて本発明をより詳しく説明するが、本発明の範囲は、下記提示された実施例によって制限されるものではない。
<実施例1>
常温で、硬化性化合物として脂環族エポキシ樹脂(Daicel社のCelloxide 2021P)及びオキセタン化合物(TOAGOSEI社のOXT−221)を70:30(Celloxide 2021:OXT−221)の重量割合で混合容器に投入した。前記硬化性化合物100重量部に対して、光陽イオン開始剤(BASF社、Irgacure 290)0.10重量部及び熱陽イオン開始剤(CXC−1612)0.03重量部を前記容器に投入した。
前記混合容器をプラネタリーミキサー(Planetary mixer)(KURABO、KK−250s)を利用して均一な組成物溶液を製造した。
<実施例2>
常温で、硬化性化合物として脂環族エポキシ樹脂(Daicel社のCelloxide 2021P)及びネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル(TCI社、NGDE)を75:25(Celloxide 2021:NGDE)の重量割合で混合容器に投入した。前記硬化性化合物100重量部に対して、光陽イオン開始剤(BASF社、Irgacure 290)0.20重量部及び熱陽イオン開始剤(CXC−1612)0.12重量部を前記容器に投入した。また、前記硬化性化合物100重量部に対して、硬化遅延剤(18−crown−6−ether)0.1重量部を前記容器に投入した。
前記混合容器をプラネタリーミキサー(Planetary mixer)(KURABO、KK−250s)を利用して均一な組成物溶液を製造した。
<実施例3>
常温で、硬化性化合物として脂環族エポキシ樹脂(Daicel社のCelloxide 2021P)及びオキセタン化合物(TOAGOSEI社のOXT−221)を75:25(Celloxide 2021:OXT−221)の重量割合で混合容器に投入し、前記硬化性化合物100重量部に対して、光陽イオン開始剤(BASF社、Irgacure 290)0.05重量部及び熱陽イオン開始剤(CXC−1612)0.10重量部を前記容器に投入したこと以外は、実施例1と同一の方法で接着剤組成物を製造した。
<実施例4>
常温で、硬化性化合物として脂環族エポキシ樹脂(Daicel社のCelloxide 2021P)及びネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル(TCI社、NGDE)を80:20(Celloxide 2021:NGDE)の重量割合で混合容器に投入した。前記硬化性化合物100重量部に対して、光陽イオン開始剤(BASF社、 Irgacure 290)0.10重量部及び熱陽イオン開始剤(CXC−1821)0.15重量部を前記容器に投入した。また、前記硬化性化合物100重量部に対して、硬化遅延剤(18−crown−6−ether)0.1重量部を前記容器に投入した。
前記混合容器をプラネタリーミキサー(Planetary mixer)(KURABO、KK−250s)を利用して均一な組成物溶液を製造した。
<実施例5>
常温で、硬化性化合物として脂環族エポキシ樹脂Celloxide 2021P(Daicel社)及びCelloxide 8000(Daicel社)を70:30(Celloxide 2021P:Celloxide 8000)の重量割合で混合容器に投入した。前記硬化性化合物100重量部に対して、光陽イオン開始剤(BASF社、Irgacure 290)0.05重量部及び熱陽イオン開始剤(CXC−1821)1.0重量部を前記容器に投入した。また、前記硬化性化合物100重量部に対して、硬化遅延剤(18−crown−6−ether)0.12重量部を前記容器に投入した。
前記混合容器をプラネタリーミキサー(Planetary mixer)(KURABO、KK−250s)を利用して均一な組成物溶液を製造した。
<比較例1>
常温で、硬化性化合物として脂環族エポキシ樹脂(Daicel社のCelloxide 2021P)及びオキセタン化合物(TOAGOSEI社のOXT−221)を60:40(Celloxide 2021:OXT−221)の重量割合で混合容器に投入した。前記硬化性化合物100重量部に対して、熱陽イオン開始剤(CXC−1612)0.3重量部を前記容器に投入した。また、前記硬化性化合物100重量部に対して、硬化遅延剤(18−crown−6−ether)0.02重量部を前記容器に投入した。
前記混合容器をプラネタリーミキサー(Planetary mixer)(KURABO、KK−250s)を利用して均一な組成物溶液を製造した。
<比較例2>
常温で、硬化性化合物として脂環族エポキシ樹脂(Daicel社のCelloxide 2021P)及びオキセタン化合物(TOAGOSEI社のOXT−221)を80:20(Celloxide 2021:OXT−221)の重量割合で混合容器に投入した。前記硬化性化合物100重量部に対して、光陽イオン開始剤(BASF社、Irgacure 290)0.20重量部を前記容器に投入した。
前記混合容器をプラネタリーミキサー(Planetary mixer)(KURABO、KK−250s)を利用して均一な組成物溶液を製造した。
<比較例3>
常温で、硬化性化合物として脂環族エポキシ樹脂(Daicel社のCelloxide 2021P)及びオキセタン化合物(TOAGOSEI社のOXT−221)を70:30(Celloxide 2021:OXT−221)の重量割合で混合容器に投入した。前記硬化性化合物100重量部に対して、光陽イオン開始剤(BASF社、Irgacure 290)1.0重量部及び熱陽イオン開始剤(CXC−1612)0.05重量部を前記容器に投入した。また、前記硬化性化合物100重量部に対して、硬化遅延剤(18−crown−6−ether)0.02重量部を前記容器に投入した。
前記混合容器をプラネタリーミキサー(Planetary mixer)(KURABO、KK−250s)を利用して均一な組成物溶液を製造した。
<比較例4>
常温で、硬化性化合物として脂環族エポキシ樹脂Celloxide 2021P(Daicel社)及びCelloxide 8000(Daicel社)を80:20(Celloxide 2021P:Celloxide 8000)の重量割合で混合容器に投入した。前記硬化性化合物100重量部に対して、光陽イオン開始剤(MIDORI社、DTS−200)0.5重量部及び熱陽イオン開始剤(CXC−1821)0.5重量部を前記容器に投入した。
前記混合容器をプラネタリーミキサー(Planetary mixer)(KURABO、KK−250s)を利用して均一な組成物溶液を製造した。
<比較例5>
常温で、硬化性化合物として脂環族エポキシ樹脂Celloxide 2021P(Daicel社)及びビスフェノールAエポキシ樹脂(国都化学、YD−128)を80:20(Celloxide 2021P:YD−128)の重量割合で混合容器に投入した。前記硬化性化合物100重量部に対して、光陽イオン開始剤(BASF社、Irgacure 290)0.1重量部及び熱陽イオン開始剤CXC−1821)0.15重量部を前記容器に投入した。また、前記硬化性化合物100重量部に対して、硬化遅延剤(18−crown−6−ether)0.10重量部を前記容器に投入した。
前記混合容器をプラネタリーミキサー(Planetary mixer)(KURABO、KK−250s)を利用して均一な組成物溶液を製造した。
<比較例6>
常温で、硬化性化合物として脂環族エポキシ樹脂Celloxide 2021P(Daicel社)及びネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル(TCI社、NGDE)を50:50(Celloxide 2021:NGDE)の重量割合で混合容器に投入した。前記硬化性化合物100重量部に対して、光陽イオン開始剤(BASF社、Irgacure 290)0.20重量部及び熱陽イオン開始剤(CXC−1612)0.12重量部を前記容器に投入した。また、前記硬化性化合物100重量部に対して、硬化遅延剤(18−crown−6−ether)0.10重量部を前記容器に投入した。
前記混合容器をプラネタリーミキサー(Planetary mixer)(KURABO、KK−250s)を利用して均一な組成物溶液を製造した。
<比較例7>
常温で、硬化性化合物として脂環族エポキシ樹脂Celloxide 2021P(Daicel社)及びオキセタン化合物(TOAGOSEI社のOXT−221)を55:45(Celloxide 2021:OXT−221)の重量割合で混合容器に投入した。前記硬化性化合物100重量部に対して、光陽イオン開始剤(BASF社、Irgacure 290)0.20重量部及び熱陽イオン開始剤(CXC−1612)0.12重量部を前記容器に投入した。また、前記硬化性化合物100重量部に対して、硬化遅延剤(18−crown−6−ether)0.10重量部を前記容器に投入した。
前記混合容器をプラネタリーミキサー(Planetary mixer)(KURABO、KK−250s)を利用して均一な組成物溶液を製造した。
実施例及び比較例での物性は、下記の方式で評価した。
1.粘度の測定
実施例及び比較例で製造した接着剤組成物の粘度をBrookfield社の粘度計(LVタイプ)のRVDV−II+Proを使用して下記のように測定した。
前記製造された接着剤組成物に対して、25℃の温度及び100rpmの回転速度条件で測定した。具体的に、ブルックフィールド粘度計のRV−63番スピンドルで回転力(torque)に応じて粘度を測定した。前記測定で、粘度が200cps以下である場合、塗布が容易に進行した。
2.可使時間の測定
実施例及び比較例で製造した接着剤組成物40gをガラスバイアル瓶に密閉して入れた後、35℃のオーブンに放置して24時間ごとに粘度を測定し、粘度が初期粘度に対して1.5倍になる時間を記録した。前記測定で、可使時間が少なくとも90時間以上である場合を安定性通過基準と設定した。
3.ショア硬度の測定
実施例及び比較例で製造した接着剤組成物を0.3Tの厚さで塗布した後、365nmの波長及び50mW/cmの強度で1J/cmのUVを照射し、1分が経過した後JIS K 6253の規格によってショア硬度(Shore A)を測定した。
4.パネルの高温高湿テスト
実施例及び比較例で製造した接着剤組成物を無機蒸着膜(化学気相蒸着膜)が形成された有機電子素子上に塗布した。その後、50mW/cmの強度で1J/cmのUVを照射し、100℃で30分間熱を加えて硬化を進めた。硬化した封止層に対して、85℃の温度及び85%R.H.の環境で1000時間の間放置した後、発光形態を観察した。異物によるダークスポットの成長がない場合、○、異物部の進行性ダークスポットが観察される場合、△、異物部の進行性ダークスポット及びその以外のダークスポットも発生する場合、Xに分類した。
5.Yellow Indexの測定
実施例及び比較例で製造した接着剤組成物を非アルカリガラス(Non−alkali glass)(0.7T)の間に塗布した後、50mW/cmの強度で1J/cmのUVを照射し、100℃で30分間熱を加えて100μm厚さの封止層を形成した。
Nippon Denshoku社のCOH400透過率測定機を使用してASTM D 1003規格でYI(yellow index)値を測定した。
6.アウトガスの測定
実施例及び比較例で製造した接着剤組成物をヘッドスペースバイアル(Head space vial)に入れた後、50mW/cmの強度で1J/cmのUVを照射し、光硬化を終えたバイアル(vial)をヘッドスペースサンプラー(Head space sampler)に入れて、熱硬化条件(100℃で30分)でGC mass分析した。サンプルの各成分別areaを基準物質であるトルエンに対する重さに換算した後、サンプル重さで割ってアウトガス含有量を計算した。
Figure 2019529619
10 側面封止層
11 前面封止層
21 基板
22 カバー基板
23 有機電子素子

Claims (22)

  1. 炭素−炭素不飽和基を有しない硬化性化合物、熱開始剤及び光開始剤を含み、仮硬化後にJIS K 6253の規格に従って測定したショア硬度(Shore A)が20〜60の範囲を有することを特徴とする有機電子素子封止用接着剤組成物。
  2. 仮硬化は、300〜450nm範囲のうちいずれか一つの波長及び5〜200mW/cmのうちいずれか一つの強度で、0.1〜10J/cmのうちいずれか一つの光量のUVを照射することを特徴とする請求項1に記載の有機電子素子封止用接着剤組成物。
  3. 仮硬化後に組成物の硬化率は、10〜90%の範囲のうちいずれか一つ硬化率であることを特徴とする請求項1に記載の有機電子素子封止用接着剤組成物。
  4. 硬化性化合物は、少なくとも一つ以上の硬化性官能基を含むことを特徴とする請求項1に記載の有機電子素子封止用接着剤組成物。
  5. 硬化性官能基は、グリシジル基、イソシアネート基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミド基、エポキシド基、環状エーテル基、スルフィド基、アセタール基及びラクトン基から選択される一つ以上であることを特徴とする請求項4に記載の有機電子素子封止用接着剤組成物。
  6. 硬化性化合物は、少なくとも2官能以上であることを特徴とする請求項4に記載の有機電子素子封止用接着剤組成物。
  7. 硬化性化合物は、分子構造内に環状構造を有する化合物を含むことを特徴とする請求項1に記載の有機電子素子封止用接着剤組成物。
  8. 硬化性化合物は、直鎖または分岐鎖の脂肪族化合物を追加して含むことを特徴とする請求項7に記載の有機電子素子封止用接着剤組成物。
  9. 硬化性化合物は、少なくとも一つ以上のオキセタン基を含む化合物を追加して含むことを特徴とする請求項7に記載の有機電子素子封止用接着剤組成物。
  10. 直鎖または分岐鎖の脂肪族化合物は、環状構造を有する硬化性化合物100重量部に対して、5〜60重量部で含まれることを特徴とする請求項8に記載の有機電子素子封止用接着剤組成物。
  11. オキセタン基を含む化合物は、環状構造を有する硬化性化合物100重量部に対して、5〜60重量部で含まれることを特徴とする請求項9に記載の有機電子素子封止用接着剤組成物。
  12. 熱開始剤または光開始剤は、陽イオン開始剤であることを特徴とする請求項1に記載の有機電子素子封止用接着剤組成物。
  13. 熱開始剤は、硬化性化合物100重量部に対して、0.01〜0.45重量部で含まれることを特徴とする請求項1に記載の有機電子素子封止用接着剤組成物。
  14. 光開始剤は、硬化性化合物100重量部に対して、0.01〜0.45重量部で含まれることを特徴とする請求項1に記載の有機電子素子封止用接着剤組成物。
  15. 硬化遅延剤を追加して含むことを特徴とする請求項1に記載の有機電子素子封止用接着剤組成物。
  16. 硬化遅延剤は、硬化性化合物100重量部に対して、0.01〜10重量部で含まれることを特徴とする請求項15に記載の有機電子素子封止用接着剤組成物。
  17. 硬化後にJIS K7105規格による可視光線に対する光透過度が90%以上であることを特徴とする請求項1に記載の有機電子素子封止用接着剤組成物。
  18. 硬化後にJIS K7105の規格に従って測定したヘイズが5%以下であることを特徴とする請求項1に記載の有機電子素子封止用接着剤組成物。
  19. 硬化後にASTM D 1003規格によるYI(yellow index)値が0〜2.0の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の有機電子素子封止用接着剤組成物。
  20. 基板;基板上に形成された有機電子素子;及び前記有機電子素子の前面を密封し、請求項1に記載の接着剤組成物を含む前面封止層を含むことを特徴とする有機電子装置。
  21. 基板上に有機電子素子の側面を取り囲むように形成される側面封止層をさらに含み、前記側面封止層及び前面封止層は同一平面上に存在することを特徴とする請求項20に記載の有機電子装置。
  22. 上部に有機電子素子が形成された基板上に、請求項1に記載の接着剤組成物が前記有機電子素子の前面を密封するように塗布する段階;前記接着剤組成物に光を照射する段階;及び前記接着剤組成物に熱を加える段階を含むことを特徴とする有機電子装置の製造方法。
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