KR100845697B1 - 유기 전계발광 소자의 절연막용 감방사선성 수지 조성물 - Google Patents

유기 전계발광 소자의 절연막용 감방사선성 수지 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기 전계발광 소자(OLED, organic light emitting diodes)의 절연막 형성에 적합한 감방사선성 수지 조성물, 그 절연막을 가지는 유기 전계발광 소자(OLED) 또는 유기 전계발광 표시장치(Organic Electro Luminescence Display)에 관한 것이다. 본 발명에 사용된 감방사선성 수지 조성물은 절연성과 함께 차광성을 가지기 때문에, 유기 전계발광 소자 또는 유기 전계발광 표시장치에 사용될 경우 콘트라스트(contrast)비나 시인성을 향상시킬 수 있고, 또한 제조공정에서의 저 비용화를 실현할 수 있다.
유기 전계발광 표시장치, 유기 전계발광 소자, Organic light emitting diodes, OLED, 차광성, 절연막, 감방사선성 수지 조성물

Description

유기 전계발광 소자의 절연막용 감방사선성 수지 조성물 {RADIATION- SENSITIVE RESIN COMPOSITION FOR AN INSULATION LAYER OF A ORGANIC LIGHT EMITTING DIODES}
도 1은 본 발명에 따른 유기 전계발광 소자의 구조 및 상기 유기 전계발광 소자에서 절연막의 배치상태를 보여주는 모식도이다.
본 발명은 유기 전계발광 소자(Organic Light Emitting Diodes; 이하 "OLED"라고 함)의 절연막 형성에 적합한 감방사선성 수지 조성물, 그로부터 형성되는 절연막 및 상기 절연막을 가지는 유기 전계발광 소자에 관한 것이다. 보다 상세하게는 절연성과 함께 차광성을 가지는 감방사선성 수지 조성물로서, 기존 소자의 구조 변경이나 추가된 공정 없이도 외광 반사를 방지하여 저 비용으로도 우수한 콘트라스트비 또는 시인성을 제공할 수 있는 감방사선성 수지 조성물 및 이를 이용한 유기 전계발광 소자 또는 유기 전계발광 표시장치에 관한 것이다.
OLED는 자기 발광형 표시 장치로서, 발광을 위한 백 라이트(backlight)가 필요 없고 시야각이 넓을 뿐 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어 차세대 표시 장치로 주목을 받고 있다. 이와 같은 OLED 소자의 발광체 부분의 구성은, 일반적으로 투명기판, 투명 전극층, 유기 발광층, 금속 전극층 및 필요에 따라 전극상에 절연막과 격벽을 포함한다.
상기 절연막으로서는 종래 산화실리콘이나 질화실리콘 등의 무기재료나 폴리이미드(polyimide)등의 유기재료가 사용되어 왔다.
통상적인 무기, 유기재료를 이용하여 상기 절연막을 형성하는 경우, 일반적으로 기판에 포토레지스트(photoresist, 이하 "PR"이라고 함)를 도포하고, 노광, PR현상, 에칭(etching) 및 PR제거를 실시하는 다단계 공정이 필요한데, 그 결과 생산비용이 증가하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 감광성 폴리이미드 등의 감광성 폴리머 등이 절연막으로서 사용되었다(일본공개특허공보 2000-321770호, 2001-160486호, 2004-220905호). 그러나 이러한 절연막은 차광성을 갖지 않기 때문에 금속 전극의 외광 반사에 의한 시인성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다. 특히 태양광에 노출된 실외에서는 외광 반사 때문에 상대적인 휘도와 콘트라스트비가 급격히 감소한다.
종래 OLED의 대부분은 이러한 콘트라스트비의 저하 문제를 해결하기 위해서 기판의 표면에 편광판(polarizing film)을 사용하여 외광 반사에 의한 콘트라스트 저하를 줄이고 있다. 그러나 편광판을 사용하는 것은 유기 발광층에서 발생되는 광의 일부를 차단하므로 휘도 저하를 막을 수는 없다.
이러한 문제를 해결하기 위해서 일본 특개평11-273870호에서는 절연막 및 격벽의 기재가 차광성을 갖도록 하려는 시도가 있었다. 특히 일본공개특허공보 2002- 116536호에서는 알칼리 가용성 수지, 1,2-퀴논디아지드 화합물, 착색제를 함유하는 포지티브형 감방사선성 수지 조성물에 관하여 기재하고 있는데, 여기서는 상기 감방사선성 수지 조성물이 충분한 차광성과 절연성을 얻기 위하여 두께가 두꺼워져야 하는 단점이 있다.
종래 통상적인 절연막의 경우 충분한 차광성을 얻기 위하여 착색제를 다량 포함하여야 하기 때문에 충분한 절연성을 확보하는 것이 어려웠고 이로 인해 화소의 표시불량을 초래하는 경우가 있었다. 또한 형성된 절연막 패턴의 단면 형상이 역테이퍼(taper)상이거나, 혹은 순 테이퍼상이 되더라도 패턴의 단면이 고각이어서, 고각을 갖는 절연막 패턴 위에 형성되는 전극에 단선이 일어날 가능성이 매우 높고 누설전류(leakage current)가 커져서 충분한 절연성을 얻기 어려웠다.
이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 절연막 형성용 수지를 발명하고자 연구하였다. 그 결과, 본 발명자들은 착색제, 알칼리 가용성 수지, 다 관능성 모노머, 광 개시제 등을 적절히 혼합함으로써, 패턴의 형상이 완만한 순 테이퍼상을 가지면서, 또한 충분한 차광성과 절연성을 가지는 감방사선성 수지 조성물을 제조할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명은 충분한 차광성과 절연성을 가지는 감방사선성 수지 조성물을 제공하는 것이다. 또한 본 발명은 형상이 완만한 순 테이퍼상의 패턴을 형성할 수 있는 감방사선성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 감방사선성 수지 조성물을 이용하여 형성된 OLED 용 절연막 및 그 절연막을 가지는 OLED를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 유기 전계발광 표시장치용 감방사선성 수지 조성물, 이를 이용하여 형성된 유기 전계발광 표시장치용 절연막 및 그 절연막을 가지는 유기 전계발광 표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 착색제, 알칼리 가용성 수지 바인더, 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머, 광중합 개시제 및 용매를 포함하는 감방사선성 수지 조성물을 제공한다.
구체적으로, 본 발명에 의한 감방사선성 수지 조성물은, 조성물 전체 중량에 대하여,
(a) 안료 혼합성분을 포함하는 착색제 1 내지 50 중량%;
(b) 알칼리 가용성 수지바인더 1 내지 30 중량%;
(c) 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머 1 내지 30 중량%;
(d) 광중합 개시제 1 내지 30 중량%; 및
(e) 용매 30 내지 90 중량%; 포함한다.
상기 감방사선성 수지 조성물은 유기 전계발광 소자의 절연막을 형성하는 데 적용될 수 있다.
본 발명은 상기 감방사선성 수지 조성물을 유기 전계발광 소자의 전극에 도포하여 유기 전계발광 소자의 전극을 절연시키는 방법을 제공한다.
이하 본 발명의 감방사선성 수지 조성물을 형성하는 각 성분을 보다 상세히 설명한다.
<착색제>
본 발명에서 상기 착색제의 색깔은 바람직하게는 흑색이다. 상기 착색제로는 1종의 안료를 단독으로 사용할 수도 있겠으나, 2 종의 안료를 혼합하여 색상이 흑색이 되도록 하여 사용하는 것이 바람직하다. 단독으로 흑색을 나타내는 안료는 소정의 전기 전도성이 있는 경우가 많아 절연막용 조성물의 절연성에 문제가 생길 수도 있기 때문이다(예를 들어, 카본 블랙 단독의 사용). 안료의 혼합은 안료 성분이 용매에 분산된 안료 분산액을 혼합함으로써 얻어질 수 있다.
안료의 혼합에 있어서 절연막의 절연성을 유지하기 위하여 유기 안료를 혼합하여 사용하는 것이 좋은데, 레드안료, 옐로우 안료 및 블루 안료를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 상기 레드안료, 옐로우 안료, 블루 안료에 바이올렛 안료를 더 혼합할 수 있다. 또한 필요에 따라 저항치가 높은 고저항의 블랙 안료를 더 추가할 수 있다.
이러한 안료 혼합물에서, 안료의 총 중량에 대해 레드 안료는 10~70 중량%, 옐로우 안료는 10~70 중량%, 블루 안료는 10~70 중량% 만큼 첨가하는 것이 바람직하다. 또한 바이올렛 안료는 0~20 중량%, 블랙 안료는 0~70 중량% 만큼 첨가하는 것이 바람직하다. 블랙 안료의 경우 전기 전도성을 가지는 경우가 많기 때문에 블랙 안료를 사용할 경우에는 고저항을 가지는 안료를 선택하는 것이 바람직하며, 그 사용량은 0~50 중량%인 것이 보다 바람직하다.
상기 혼합 안료의 전체 양은 감방사선성 수지 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 50 중량%인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10~50 중량% 정도이다. 혼합 안료의 함량이 1 중량% 미만일 경우에는 형성된 절연막의 광학밀도가 낮아 충분한 차광성을 갖지 못하고, 50 중량%를 초과할 경우에는 현상성에 문제가 있고 잔사가 발생하는 문제가 있다.
상기 착색제(a)에 사용되는 안료의 비제한적인 예로 하기의 안료들이 있다.
레드 안료로서, C.I. PIGMENT RED 3, C.I. PIGMENT RED 23, C.I. PIGMENT RED 97, C.I. PIGMENT RED 108, C.I. PIGMENT RED 122, C.I. PIGMENT RED 139, C.I. PIGMENT RED 149, C.I. PIGMENT RED 166, C.I. PIGMENT RED 168, C.I. PIGMENT RED 175, C.I. PIGMENT RED 177, C.I. PIGMENT RED 180, C.I. PIGMENT RED 185, C.I. PIGMENT RED 190, C.I. PIGMENT RED 202, C.I. PIGMENT RED 214, C.I. PIGMENT RED 215, C.I. PIGMENT RED 220, C.I. PIGMENT RED 224, C.I. PIGMENT RED 230, C.I. PIGMENT RED 235, C.I. PIGMENT RED 242, C.I. PIGMENT RED 254, C.I. PIGMENT RED 255, C.I. PIGMENT RED 260, C.I. PIGMENT RED 262, C.I. PIGMENT RED 264, C.I. PIGMENT RED 272 등이 있다.
옐로우 안료로서, C.I. PIGMENT yellow 13, C.I. PIGMENT yellow 35, C.I. PIGMENT yellow 53, C.I. PIGMENT yellow 83, C.I. PIGMENT yellow 93, C.I. PIGMENT yellow 110, C.I. PIGMENT yellow 120, C.I. PIGMENT yellow 138, C.I. PIGMENT yellow 139, C.I. PIGMENT yellow 150, C.I. PIGMENT yellow 154, C.I. PIGMENT yellow 175, C.I. PIGMENT yellow 180, C.I. PIGMENT yellow 181, C.I. PIGMENT yellow 185, C.I. PIGMENT yellow 194, C.I. PIGMENT yellow 213 등이 있다.
블루 안료로서, C.I. PIGMENT BLUE 15, C.I. PIGMENT BLUE 15:1, C.I. PIGMENT BLUE 15:3, C.I. PIGMENT BLUE 15:6, C.I. PIGMENT BLUE 36, C.I. PIGMENT BLUE 71, C.I. PIGMENT BLUE 75 등이 있다.
바이올렛 안료로서, C.I. PIGMENT VIOLET 15, C.I. PIGMENT VIOLET 19, C.I. PIGMENT VIOLET 23, C.I. PIGMENT VIOLET 29, C.I. PIGMENT VIOLET 32, C.I. PIGMENT VIOLET 37 등이 있다.
블랙 안료로서 카본 블랙, 티탄블랙 등이 있는데, 상기 카본블랙의 예로는 SAF, ISAF, HAF, FEF, SRF, GPF 등의 퍼니스(furnace) 블랙; FT, MT등의 서멀(thermal) 블랙; 아세틸렌 블랙 등이 있다.
또한, 형광안료 등을 사용할 수도 있다
<알카리 가용성 수지 바인더>
알칼리 가용성 수지 바인더(b)로는 산기(acid functional group)를 포함하는 모노머와 이 모노머와 공중합할 수 있는 모노머와의 공중합에 의하여 형성된 공중합체를 사용할 수 있다. 상기와 같은 공중합에 의할 경우, 단독 중합에 의하여 제조된 수지보다 필름의 강도를 높일 수 있다. 또는 상기 형성된 공중합체와 에폭시기를 함유한 에틸렌성 불포화 화합물과의 고분자 반응에 의하여 제조되는 고분자 화합물을 사용할 수도 있다.
즉, 상기 알칼리 가용성 수지바인더로는 산기를 포함하는 모노머와 이 모노머와 공중합할 수 있는 모노머와의 공중합에 의하여 형성된 공중합체를 사용할 수 있다. 또한 상기 공중합체에 더하여, 상기 공중합체 구조에 에폭시기를 함유한 에틸렌성 불포화 화합물이 결합되어 형성된 고분자 화합물을 함께 사용할 수도 있다.
상기 산기를 포함하는 모노머의 비제한적인 예로는 (메타)아크릴 산, 크로톤 산, 이타콘 산, 말레인 산, 푸마린 산, 모노메틸 말레인 산, 이소프렌 술폰산, 스티렌 술폰산, 5-노보넨-2-카목실산 등이 있다. 이들은 단독으로 사용될 수도 있고 2종 이상 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 산기를 포함하는 모노머와 공중합할 수 있는 모노머의 비제한적인 예로는 스티렌, 클로로 스티렌, α-메틸 스티렌, 비닐톨루엔, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸 (메타)아크릴레이트, 이소부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, 시클로헥실 (메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트, 2-페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, 테트라히드로퍼프릴 (메타)아크릴레이트, 히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-클로로프로필 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 디메틸아미노메틸(메타)아크릴레이트, 디에틸아미노(메타)아크릴레이트, 아실옥틸옥시-2-히드록시프로필 (메 타)아크릴레이트, 에틸헥실 아크릴레이트, 2-메톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 3-메톡시부틸 (메타)아크릴레이트, 부톡시에틸(메타)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 메톡시트리프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 페녹시디에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트, p-노닐페녹시폴리에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트, p-노닐페녹시폴리프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 테트라플루오로프로필 (메타)아크릴레이트, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로이소프로필 (메타)아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸 (메타)아크릴레이트, 헵타데카플루오로데실 (메타)아크릴레이트, 트리브로모페닐 (메타)아크릴레이트, β-(메타)아실올옥시에틸히드로겐 수시네이트, 메틸 α-히드록시메틸 아크릴레이트, 에틸 α-히드록시메틸 아크릴레이트, 프로필 α-히드록시메틸 아크릴레이트, 부틸 α-히드록시메틸 아크릴레이트, N-페닐말레이미드, N-(4-클로로페닐)말레이미드 등이 있다. 이들은 단독으로 사용될 수도 있고 2종 이상 혼합하여 사용할 수도 있다.
또한, 산기(acid functional group)를 포함하는 모노머와 이 모노머와 공중합할 수 있는 모노머와의 공중합체와 고분자 반응을 할 수 있는 에폭시기를 함유한 에틸렌성 불포화 화합물의 비제한적인 예로는, 글리시딜 (메타)아크릴레이트, 비닐 벤질글리시딜 에테르, 비닐 글리시딜 에테르, 알릴글리시딜 에테르, 4-메틸-4,5-에폭시펜텐, γ-글리시독시 프로필 트리메톡시실란, γ-글리시독시 프로필 메틸디에톡시실란, γ-글리시독시 프로필 트리에톡시 실란, 노보닐 유도체 등이 있다. 이들은 단독으로 사용될 수도 있고 2종 이상 혼합하여 사용할 수도 있다.
본 발명에서 사용될 수 있는 알칼리 가용성 수지 바인더로는 산가가 50~300 KOH ㎎/g 정도이며, 중량평균 분자량은 20,000~200,000의 범위인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 20,000~40,000 정도의 범위가 가능하다. 상기 알칼리 가용성 수지 바인더의 분자량이 작으면, 본 발명에 의한 감방사선성 수지 조성물로 절연막을 형성했을 때 테이퍼 각도가 고각이 될 우려가 있고, 분자량이 지나치게 커지면 현상이 어렵고 잔사가 발생할 가능성이 커진다.
상기 알칼리 가용성 수지바인더는 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 알칼리 가용성 수지바인더는 감방사선성 수지 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 30 중량% 만큼 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 1 중량% 미만일 경우에는 형성된 필름의 접착성이 저하되고, 30 중량%를 초과할 경우에는 형성된 화상의 강도 및 감도가 저하되는 문제점이 있다.
<에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머>
본 발명의 상기 (c)의 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머로의 예로는 분자 중에 적어도 1개 이상의 부가중합 가능한 불포화기를 가지며 비등점이 100℃ 이상인 화합물, 또는 카프로락톤을 도입한 다관능성 모노머 등이 있다.
상기 분자 중에 적어도 1 개 이상의 부가중합 가능한 불포화기를 가지며 비등점이 100℃ 이상인 화합물의 비제한적인 예로는 폴리에틸렌 글리콜모노(메타)아 크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜모노(메타)아크릴레이트, 또는 페녹시에틸(메타)아크릴레이트 등의 다관능성 모노머, 폴리에틸렌 글리콜(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 트리메틸올 에탄 트리 아크릴레이트, 트리메틸롤 프로판 트리아크릴레이트, 네오펜틸글리콜(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라 아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리 아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타 아크릴레이트, 또는 디펜타에리트리톨 헥사 아크릴레이트 등의 다관능성 모노머 등이 있다.
상기 카프로락톤을 도입한 다관능성 모노머의 비제한적인 예로는 디펜타에리트리톨에 카프로락톤을 도입한 경우, 테트라히드로퓨릴 아크릴레이트에 카프로락톤을 도입한 경우, 네오펜틸글리콜 히드록시피발레이트에 카프로락톤을 도입한 경우, 비스페놀 A 유도체에 카프로락톤을 도입한 경우, 우레탄계의 다관능성 모노머에 카프로락톤을 도입한 경우 등이 있다.
구체적으로, 디펜타에리트리톨에 카프로락톤을 도입한 KAYARAD DPCA-20, 30, 60, 120 등과 FA-2D, FA1DT, FA-3 등이 있고, 테트라히드로퓨릴 아크릴레이트에 카프로락톤을 도입한 KAYARAD TC-110S, 또는 네오펜틸글리콜 히드록시피발레이트에 카프로락톤을 도입한 KAYARAD HX-220, KAYARAD HK-620 등을 사용할 수 있다.
기타 비스페놀 A 유도체의 에폭시아크릴레이트, 노볼락-에폭시아크릴레이트에 카프로락톤을 도입한 것도 있고, 우레탄계의 다관능성 아크릴레이트인 U-324A, U15HA, U-4HA 등에 카프로락톤을 도입한 것도 있다.
상기 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머는 단독 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머는 감방사선성 수지 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 30 중량% 만큼 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 1 중량% 미만일 경우에는 광감도나 절연막의 강도가 저하되고, 30 중량%를 초과할 경우에는 감방사선성 수지층의 점착성이 과도하여 절연막의 강도가 충분치 않고 현상시 패턴이 손실되어 바람직하지 않다는 문제점이 있다.
한편, 본 발명에 의한 감방사선성 수지 조성물에 의하여 유기 전계 발광 소자의 절연막을 형성하는 경우에 있어서, 45도 이하의 완만한 각도를 갖는 순 테이퍼 형상의 절연막을 형성하기 위해서는 상기 알카리 가용성 수지 바인더에 대한 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머의 사용량은 중량비로 1:1 이하인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1 : 0.5~1.0의 비율이 되도록 할 수 있다. 상기와 같은 비율로 제조될 경우, 소정의 패턴 마스크를 이용하여 본 발명에 의한 감방사선성 수지 조성물의 광중합 후 현상에 의한 절연막 패턴을 형성할 때, 현상 후 절연막의 테이퍼 각도는 45도 이하의 완만한 각도를 가질 수 있게된다. 이와 같이 절연막의 각도가 완만해질 경우 절연막 패턴 위에 전극이 형성되더라도 전극에 단선이 일어날 가능성이 매우 낮아진다.
<광개시제>
본 발명에 사용되는 상기 (d)의 광중합 개시제는 빛에 의해 라디칼을 발생시키는 역할을 하며, 이러한 광개시제의 비제한적인 예로서 다음과 같은 것이 있다.
먼저, 아세토페논계 화합물로서 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온(darocure 1173), 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온(DAROCURE 1116), 1-[4- (2-히드록시에톡시)-페닐]-2-히드록시-디-2메틸-1-프로판-1-온(Irgacure 2959), 1-히드록시시클로헥실페닐케톤(IRGACURE 184),디에톡시아세토페논(first DEAP), 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논(IRGACURE 651) 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논(UVATONE 8302) 2-메틸-(4-메틸티오)페닐-2-몰폴리노-1-프로판-1-온(IRGACURE907),2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰폴리노페닐)-부탄-1-온(IRGACURE369), 1-페닐-1,2,프로판디온-2-(o-에톡시카보닐)옥심(quantacure pdo) 벤조인메틸 에테르, 벤조인에틸 에테르, 벤조인이소부틸 에테르(esacure EB3), 벤조인부틸 에테르(BIPE) 등이 있다.
비이미다졸계 화합물로는 2,2-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐 비이미다졸, 2,2'-비스(o-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라키스(3,4,5-트리메톡시페닐)- 1,2' -비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐 비이미다졸, 2,2'-비스(o-클로로페닐)-4,4,5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸 등이 있다.
상기 광중합 개시제는 감방사선성 수지 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 30 중량% 만큼 포함되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 상기 (c)의 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머 100 중량부에 대하여 10 내지 300 중량부(전체 광중합 개시제의 사용량)로 사용하는 것이 좋으며, 특히 조성물의 총 중량에 대해 아세토페논계 화합물 0.1 내지 5 중량%, 비이미다졸계 화합물 0.1 내지 5 중량% 만큼 사용하는 것이 가장 바람직하다.
상기 광중합 개시제에는 보조성분으로서 라디칼의 발생을 촉진시키는 광가교 증감제를 감방사선성 수지 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 5 중량%, 또는 경화를 촉진시키는 경화촉진제 0.01 내지 5 중량%가 추가로 포함될 수 있다.
상기 광가교 증감제로는 벤조페논, 4,4-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2,4,6-트리메틸아미노벤조페논, 메틸-o-벤조일벤조에이트, 3,3-디메틸-4-메톡시벤조페논, 3,3,4,4-테트라(t-부틸퍼옥시카보닐)벤조페논 등의 벤조페논계 화합물; 9-플로레논, 2-크로로-9-프로레논, 2-메틸-9-플로레논 등의 플로레논계 화합물; 티옥산톤, 2,4-디에틸 티옥산톤, 2-클로로 티옥산톤, 1-클로로-4-프로필옥시 티옥산톤, 이소프로필티옥산톤, 디이소프로필티옥산톤 등의 티옥산톤계 화합물; 크산톤, 2-메틸크산톤 등의 크산톤계 화합물; 안트라퀴논, 2-메틸 안트라퀴논, 2-에틸 안트라퀴논, t-부틸 안트라퀴논, 2,6-디클로로-9,10- 안트라퀴논 등의 안트라퀴논계 화합물; 9-페닐아크리딘, 1,7-비스(9-아크리디닐)헵탄, 1,5-비스(9-아크리디닐펜탄), 1,3-비스(9-아크리디닐)프로판 등의 아크리딘계 화합물; 벤질, 1,7,7-트리메틸-비시클로[2,2,1]헵탄-2,3-디온, 9,10-펜안트렌퀴논 등의 디카보닐 화합물; 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드 등의 포스핀 옥사이드계 화합물; 메틸-4-(디메틸아미노)벤조에이트, 에틸-4-(디메틸아미노)벤조에이트, 2-n-부톡시에틸-4-(디메틸아미노)벤조에이트 등의 벤조페논계 화합물; 2,5-비스(4-디에틸아미노벤잘)시클로펜타논, 2,6-비스(4-디에틸아미노벤잘)시클로헥사논, 2,6-비스(4-디에틸아미노벤잘)-4-메틸-시클로펜타논 등의 아미노 시너지스트; 3,3-카본닐비닐-7- (디에틸아미노)쿠마린, 3-(2-벤조티아졸일)-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-메톡시-쿠마린, 10,10-카르보닐비스[1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라히드로-1H,5H,11H-C1]-벤조피라노[6,7,8-ij]-퀴놀리진-11-온 등의 쿠마린계 화합물; 4-디에틸아미노 칼콘, 4-아지드벤잘아세토페논 등의 칼콘 화합물; 2-벤조일메틸렌, 또는 3-메틸-b-나프토티아졸린 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 경화촉진제로는 2-머캅토벤조이미다졸, 2-머캅토벤조티아졸, 2-머캅토벤조옥사졸, 2,5-디머캅토-1,3,4-티아디아졸, 2-머캅토-4,6-디메틸아미노피리딘, 펜타에리스리톨-테트라키스(3-머캅토프로피오네이트), 펜타에리스리톨-트리스(3-머캅토프로피오네이트), 펜타에리스리톨-테트라키스(2-머캅토아세테이트), 펜타에리스리톨-트리스(2-머캅토아세테이트), 트리메틸올프로판-트리스(2-머캅토아세테이트), 또는 트리메틸올프로판-트리스(3-머캅토프로피오네이트) 등을 사용할 수 있다.
<용매>
본 발명에 사용되는 상기 (e)의 용매는 용해성, 안료분산성, 도포성 등을 고려할 때, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 디에틸렌글리콜 디메틸 에테르, 시클로헥사논, 2-헵타논, 3-헵타논, 2-히드록시에틸프로피오네이트, 3-메틸-3-메톡시부틸프로피오네이트, 에틸-3-메톡시프로피오네이트, 메틸-3-에톡시프로피오네이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이 트, 부틸아세테이트, 아밀퍼메이트, 이소아밀아세테이트, 이소부틸아세테이트, 부틸프로피오네이트, 이소프로필부티레이트, 에틸부티레이트, 부틸부티레이트, 에틸피루베이트, 또는 γ-부티롤아세테이트 등을 사용할 수 있다. 상기 용매는 단독으로 사용할 수도 있고, 2 종 이상 혼합하여 사용할 수도 좋다.
<기타 첨가제>
상기 본 발명의 감방사선성 수지 조성물은 분산제, 밀착촉진제, 산화방지제, 자외선흡수제, 열중합방지제, 및 레벨링제로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 1차 첨가제(f성분)를 추가로 사용할 수 있다.
상기 분산제는 미리 안료를 표면처리하는 형태로 안료에 내부 첨가시키는 방법, 또는 안료에 외부 첨가시키는 방법으로 사용할 수 있다. 상기 분산제로는 고분자형, 비이온성, 음이온성, 또는 양이온성 분산제를 사용할 수 있다. 이러한 분산제의 비제한적인 예로는 폴리알킬렌글리콜 및 이의 에스테르, 폴리옥시알킬렌 다가알콜, 에스테르알킬렌 옥사이드 부가물, 알코올알킬렌옥사이드 부가물, 설폰산 에스테르, 설폰산염, 카르복실산에스테르, 카르복실산염, 알킬아미드알킬렌옥사이드 부가물, 또는 알킬아민 등이 있다. 이들은 단독으로 첨가하거나 2이상 조합하여 첨가될 수 있다.
상기 밀착촉진제의 비제한적인 예로는 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)-실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸트리메톡시 실란, 3-아미노프로 필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에톡시 시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필 메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필 트리메톡시 실란, 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 또는 3-머캅토프로필트리메톡시실란 등이 있다.
상기 산화방지제의 비제한적인 예로는 2,2-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 또는 2,6-g,t-부틸페놀 등이 있고, 상기 자외선 흡수제의 비제한적인 예로는 2-(3- t-부틸-5-메틸-2-히드록시페닐)-5-클로로-벤조트리아졸, 또는 알콕시 벤조페논 등이 있다. 또한 상기 열중합방지제의 비제한적인 예로는 히드로퀴논, p-메톡시페놀, 디-t-부틸-p-크레졸, 피로가롤, t-부틸카테콜, 벤조퀴논, 4,4-티오비스(3-메틸-6-t-부틸페놀), 2,2-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 또는 2-머캅토이미다졸 등이 있다.
그 밖에 상기 감방사선성 수지 조성물은 상기 안료 혼합 분산물, 기능성을 가지는 수지바인더, 모노머, 감방사선성 화합물, 및 그 밖의 첨가제로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는2차 첨가제(g 성분)를 추가로 포함할 수 있다.
<감방사선성 수지 조성물의 제조방법>
먼저, 착색제를 제조하기 위하여 안료분산액을 제조한다. 분산액 상태로 시판되는 안료를 이용함으로써 안료 분산액의 제조에 대치할 수 있다.
상기 안료 분산액에 알칼리 가용성 수지 바인더를 혼합하고, 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머, 광중합 개시제 및 용매를 첨가하고 교반하 여 감방사선성 수지 조성물을 제조할 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 감방사선성 수지 조성물에 의하여 유기 전계 발광 소자의 절연막을 형성하는 경우에 있어서, 45도 이하의 완만한 각도를 갖는 순 테이퍼 형상의 절연막을 형성하기 위해서는 상기 알카리 가용성 수지 바인더에 대한 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머의 사용량은 중량비로 1:1 이하, 바람직하게는 1:0.5~1.0의 비율이 되도록 하는 것이 적절하며, 상기 알칼리 가용성 수지바인더로는 산가가 50~300 KOH ㎎/g 정도이며, 중량평균 분자량은 20,000 ~ 200,000, 보다 바람직하게는 20,000~40,000의 범위인 것이 적절하다. 상기와 같은 조건을 가질 경우, 소정의 패턴 마스크를 이용하여 본 발명에 의한 감방사선성 수지 조성물의 광중합 후 현상에 의한 절연막 패턴을 형성할 때, 현상 후 절연막의 테이퍼 각도는 45도 이하의 완만한 각도를 가질 수 있게된다. 이와 같이 절연막의 각도가 완만해질 경우 절연막 패턴 위에 전극이 형성되더라도 전극에 단선이 일어날 가능성이 매우 낮아진다.
<절연막의 제조방법>
본 발명의 감방사선성 수지 조성물을 사용하여 OLED소자의 절연막을 형성하는 방법은 다음과 같다. 감방사선성 수지 조성물을 기판 표면에 도포하고 프리베이크(pre-bake)에 의해 용매를 제거함으로써 막을 형성할 수 있다. 상기 도포 방법으로는 스프레이(spray)법, 롤(roll)코팅법, 회전(spin)코팅법, 바(bar)코팅법, 슬릿(slit)코팅법 등의 방법을 사용할 수 있다. 프리베이크의 조건은 조성물의 배합 성분과 비율에 따라 다르지만, 통상 70~150℃에서 0.5~30분간 시행할 수 있다.
다음으로 프리베이크된 도포막을 소정의 패턴 마스크를 통해 자외선 등의 방사선을 조사하고 알카리 수용액에 의해 현상하여 불필요한 부분을 제거하여 패턴을 형성한다. 현상방법으로는 디핑(dipping)법, 샤워(shower)법 등을 제한 없이 적용할 수 있다. 현상시간은 통상 30~180초 정도이다. 상기 현상액으로는 알칼리 수용액으로서 수산화나트륨,수산화칼륨,규산나트륨,메트규산나트륨, 암모니아 등의 무기 알칼리류; 에틸아민, N-프로필아민 등의 1급 아민류; 디에틸아민, 디-n-프로필아민 등의 2급 아민류; 트리메닐아민, 메틸디에틸아민, 디메틸에틸아민 등의 3급 아민류; 디메틸에탈올아민, 메틸디에탄올아민, 트리에탈올아민 등의 3급 알코올 아민류; 피롤, 피페리딘, n-메틸피페리딘, n-메틸피롤리딘, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]-7-운데센, 1,5-디아자비시클로[4.3.0]-5-노넨 등의 환상 3급 아민류; 피리딘, 코리진, 루티딘, 퀴롤린 등의 방향족 3급 아민류; 테트라메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드 등의 4급 암모늄염의 수용액 등을 사용할 수 있다.
현상 후 유수세정을 약 30~90초간 행하고 공기 또는 질소로 건조 시킴으로써 패턴을 형성한다. 이 패턴을 핫플레이트(hot plate), 오븐(oven)등의 가열장치를 이용하여 포스트베이크(post-bake)을 통해 완성된 절연막을 얻을 수 있다. 이때 포스트베이크의 조건은 150~230℃에서 10~90분 정도 가열하는 것이 바람직하다.
완성된 절연막은 충분한 전기절연성을 가지고 있고, 그 비유전율은 10이하이 고 체적 저항율은 1012 Ω㎝이상이다. 특히 바람직하게는, 비유전율이 6이하이고 체적 저항율이 1013 Ω㎝이상이면 더욱 좋다. 또한 상기 절연막은 충분한 차광성을 가지며 그 OD는 두께 1㎛에서 0.5 이상이고, 더욱 바람직하게는 두께 1㎛에서 1.0 이상이다.
<OLED 소자의 제조방법>
본 발명의 OLED소자의 제조방법은 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들면 아래와 같이 제조할 수 있다.
유리 등의 투명기판상에 ITO(Indium Tin oxide)등의 투명전극을 스퍼터링(sputtering)으로 증착하고 PR도포, 노광, 현상, 에칭, PR제거 등의 과정을 거쳐 패턴화된 투명전극을 형성한 다음 상기 방감사선성 수지 조성물을 이용하여 절연막을 형성하고 패턴화 한다. 예를 들어, 본 발명에 의한 감방사선성 수지 조성물 용액을 전극이 형성된 기판에 코팅하여 도막을 형성하고, 포토마스크 등과 자외선을 포함하는 방사선을 이용하여 노광시킨 후 상기 노광된 기판을 현상하고 세정한 후 건조시켜 패턴화할 수 있다. 이어서 형성된 절연막 패턴위에 각 화소의 구분을 위한 격벽을 형성할 수 있다.
그 후 유기 박막을 단층 또는 다층으로 증착한다. 상기 유기박막은 전자수송층, 발광층 및 정공수송층을 포함하며, 소자특성 개선을 위해 전자주입층, 정공주입층, 정공방지층을 추가로 삽입할 수 있다. 그 다음 금속 전극층을 증착한다. 다 음으로 중공 구조의 SUS캔과 상기기판을 에폭시 수지 등의 봉지재(밀봉제)로 봉지(밀봉)한후 모듈에 조립하여 OLED소자로 할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
하기 실시예 및 비교예에 따른 감방사선성 수지 조성물에서 각 성분의 함량은 수지성분, 즉 고분자를 형성하는 (b) 성분과 (c)성분의 중량을 100 중량부로 할 때 상대적인 중량부로서 나타낸다.
감방사선성 수지 조성물의 제조
안료 혼합 성분으로서 안료 혼합액을 제조하기 위하여 레드안료 분산액(C.I. PIGMENT RED 254, 안료성분 15%) 150 중량부, 옐로우 안료 분산액(C.I. PIGMENT YELLOW 139, 안료성분 15%) 150 중량부, 블루안료 분산액(C.I. PIGMENT BLUE 15:6, 안료성분 15%) 180 중량부, 바이올렛안료 분산액(C.I. PIGMENT VIOLET 23,안료성분 15%) 20 중량부를 믹서에 놓고 혼합하였다.
여기에 알칼리 가용성 수지바인더로서 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산의 공중합체(몰비 73/27, Mw = 23,000 (중량평균 분자량-이하 동일); 이하 "바인더 A") 48 중량부, 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산의 공중합체에 글리시딜 메타아크릴레이트가 부가된 중합체(몰비 73/19/8, Mw = 22,000; 이하 "바인더 B") 12 중량부 및 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머(이하 "다관능성 모노머")로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 40 중량부 혼합하고, 광중합 개시제로서 2-벤질-2-(디메틸아미노)-1-(4-모폴리노페닐)부틸-1-온 15 중량부, 2,2'-비스(o-클로로페닐)-4,4,5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸 5 중량부, 4,4-비스(디에틸아미노)벤조페논 3 중량부, 및 머캅토벤조티아졸 3 중량부 만큼 혼합한 후, 첨가제로서 밀착촉진제인 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란 3 중량부 및 레벨링제 1 중량부를 혼합하고, 용매로서 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 100 중량부, 에톡시에틸 프로피오네이트 270 중량부를 혼합하였다. 그 다음, 상기 혼합물을 5 시간 동안 교반하여 감방사선성 수지 조성물을 제조하였다.
절연막 패턴의 형성
상기와 같이 제조한 감방사선성 수지 조성물 용액을 ITO 전극형성 유리 위에 스핀 코팅하고, 약 90℃로 2분 동안 전열 처리하여 약 1.4㎛ 두께의 도막을 형성하였다. 그 다음, 실온에서 냉각한 후, 포토마스크를 이용하여 노광 갭(gap)을 100㎛로 하여 고압수은 램프 하에서 200 mJ/㎠의 에너지로 노광시켰다. 상기 노광된 기판을 25℃의 온도에서 0.04%의 KOH 수용액에서 스프레이 방식으로 현상한 후, 순수로 세정하고 건조시켜 220℃의 컨벡션 오븐에서 30분간 포스트베이크(post-bake)하였다.
절연막의 패턴의 평가
상기와 같이 수득한 절연막 패턴은 막 두께가 1.2㎛로 패턴의 손실이 없고, 완만한 순 테이퍼상을 가지며, 미 노광부의 오염이 없으며, 패턴의 직진성, 표면 평탄성이 매우 우수함을 광학현미경(OLYMPUS BX60F-3) 및 주사 전자 현미경(JEOL JSM-6340F)으로 확인하였고 그 결과를 하기 표 1에 표시하였다.
또한, 광학농도계(Macbeth D200-Ⅱ)을 이용하여 OD치를 측정한 결과를 하기 표 1에 함께 표시하였다.
절연막의 비유전 ℃ 율과 체적저항율의 측정
유리 기판 위에 진공 증착 장치(HVC-650DA, Hanil vacuum machine)를 이용하여 직경 4mm의 원형의 알루미늄 전극을 형성하고 상기 감방사선성 수지 조성물을 스핀코팅법을 이용하여 도포하고 약 90℃에서 2분 동안 전열 처리하여 약 2.0㎛ 두께의 도막을 형성하였다. 그 다음, 실온에서 냉각한 후, 고압수은 램프 하에서 200 mJ/㎠의 에너지로 노광시켰다. 220℃의 컨벡션 오븐에서 30분간 포스트베이크(post-bake)하여 절연막을 형성시켰다. 이어서 절연막 하부에 형성된 알루미늄 전극과 겹치도록 절연막 상부에도 진공 증착 장치를 이용하여 알루미늄 전극을 형성하였다.
Hewlett packard사의 4194A Impedence/Gain-phase analyzer를 이용 비유전율을 측정하였고 Keithley사의 237 high voltage source measure unit를 이용 체적 전기 저항율을 측정한 결과를 표 1에 나타내었다.
OLED 소자의 평가
상기 절연막을 이용하여 구성된 상기 OLED소자를 제작한 후 모듈에 연결하여 구동하였을 때 외광반사율이 기존 차광성이 없는 재료(비교예 2의 감광성 폴리이미 드)에 비교한 결과를 표 1에 나타내었다.
한편, 본 발명에 의한 OLED 소자의 경우, 절연막이 완만한 순 테이퍼 형상을 가져 전극의 단선이 없었고 누설전류가 낮아서 구동하였을 때 표시불량이 없는 깨끗한 화상을 얻을 수 있었다.
<실시예 2>
안료 혼합 성분인 안료 혼압액으로서 레드안료 분산액(C.I. PIGMENT RED 254, 안료성분 15%) 105 중량부, 옐로우 안료 분산액(C.I. PIGMENT YELLOW 139, 안료성분 15%) 105 중량부, 블루안료 분산액(C.I. PIGMENT BLUE 15:6, 안료성분 15%) 126 중량부, 바이올렛안료 분산액(C.I. PIGMENT VIOLET 23,안료성분 15%) 14 중량부, 카본 블랙 분산액(SF BLACK C1207, SANYO사, 15%) 200 중량부를 믹서에 넣고 혼합하였다
이하 실시예 1에서와 동일한 조성 및 방법으로 감방사선성 수지 조성물을 제조하였다.
평가
상기 실시예 1과 같은 방법으로 절연막의 형성하여 평가한 결과를 하기 표1에 나타내었다.
<실시예 3>
안료 혼합 성분인 안료 혼합액으로서 레드안료 분산액(C.I. PIGMENT RED 254, 안료성분 15%) 105 중량부, 옐로우 안료 분산액(C.I. PIGMENT YELLOW 139, 안료성분 15%) 105 중량부, 블루안료 분산액(C.I. PIGMENT BLUE 15:6, 안료성분 15%) 126 중량부, 바이올렛안료 분산액(C.I. PIGMENT VIOLET 23,안료성분 15%) 14 중량부, 티탄 블랙 분산액(안료성분 15%) 200 중량부를 믹서에 놓고 혼합하였다
이하 실시예 1에서와 동일한 조성 및 방법으로 감방사선성 수지 조성물을 제조하였다.
평가
상기 실시예 1과 같은 방법으로 절연막의 형성하여 평가한 결과를 하기 표1에 나타내었다.
<비교예 1>
착색재인 상기 안료혼합액 대신, 블랙 안료로서 카본블랙 분산액(SF BLACK C1207, SANYO사, 15% )을 단독으로 500중량부를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 같은 동일한 조성으로 감방사선성 수지 조성물을 제조하였다.
평가
상기 실시예 1과 같은 방법으로 절연막의 형성하여 평가한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
<비교예 2>
감방사선성 수지 조성물로서 종래 사용되던, 차광성이 없는 재료인 감광성 폴리이미드를 이용하여 절연막을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 OLED 소자를 제조하였다.
평가
비교에 2에서는 외광반사만을 측정하였다. 비교예 2에 의한 외광반사를 100이라고 할 때 실시예 1~3 및 비교예 1의 상대적인 외광반사를 비교하여 하기 표 1에 나타내었다.
두께 (㎛) 직진성 테이퍼 각도 차광성 (OD) 비유전율 (1㎑ 측정) 체적저항률 (Ω㎝) 외광반사* (%)
실시예1 1.2 ◎ 40도 이하 1.3 4.5 2.0 x 1014 58.56
실시예2 1.1 ○ 50도 이하 1.7 7 6.7 x 1013 56.78
실시예3 1.2 ○ 50도 이하 1.6 6 3.5 x 1013 56.29
비교예1 1.2 △ 70도 이하 2.4 12 5.6 x 1012 55.86
(◎ : 아주 좋음, ○ : 좋음, △ : 보통, ×: 나쁨)
(* : 감방사선성 폴리이미드를 100으로 했을 때 반사율 %)
<비교예 3>
상기 실시예 1에서 사용된 알칼리 가용성 수지바인더 대신 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산의 공중합체(몰비 73/27, Mw = 13,000) 48 중량부, 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산의 공중합체에 글리시딜 메타아크릴레이트가 부가된 중합체(몰비 73/19/8, Mw = 16,000) 12 중량부를 사용하고 나머지 조성은 실시예 1과 같은 동일한 조성으로 감방사선성 수지 조성물을 제조하고 같은 방법으로 평가하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
<비교예 4>
상기 실시예 1의 조성에서 알칼리 가용성 수지바인더와 다관능성 모노머 비율을 다음과 같이 조정한다. 알칼리 가용성 수지바인더로서 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산의 공중합체(몰비 73/27, Mw = 23,000) 36 중량부, 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산의 공중합체에 글리시딜 메타아크릴레이트가 부가된 중합체(몰비 73/19/8, Mw = 22,000) 9 중량부 및 다 관능성 모노머로 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 55 중량부 혼합하고, 나머지 조성은 실시예 1과 같은 동일한 조성으로 감방사선성 수지 조성물을 제조하고 같은 방법으로 평가하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
<비교예 5>
상기 실시예 1의 조성에서 알칼리 가용성 수지바인더와 다관능성 모노머 비율을 다음과 같이 조정한다. 알칼리 가용성 수지바인더로서 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산의 공중합체(몰비 73/27, Mw = 13,000) 36 중량부, 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산의 공중합체에 글리시딜 메타아크릴레이트가 부가된 중합체(몰비 73/19/8, Mw = 16,000) 9 중량부 및 다 관능성 모노머로 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 55 중량부 혼합하고, 나머지 조성은 실시예 1과 같은 동일한 조성으로 감방사선성 수지 조성물을 제조하고 같은 방법으로 평가하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
바인더 A 분자량 (Mw) 바인더 B 분자량 (Mw) 수지바인더: 다관능성모노머 (비율) 두께 (㎛) 직진성 테이퍼 각도 차광성 (OD) 비유전율 (1㎑ 측정)
실시예1 24,000 22,000 1 : 0.8 1.2 ◎ 40도 이하 1.3 4.5
비교예3 13,000 16,000 1 : 0.8 1.2 △ 70도 이하 1.3 4.5
비교예4 24,000 22,000 1 : 1.22 1.2 ○ 80도 이하 1.3 4.5
비교예5 13,000 16,000 1 : 1.22 1.2 × 90도 이상 1.3 4.5
(◎ : 아주 좋음, ○ : 좋음, △ : 보통, ×: 나쁨)
상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이 알칼리 가용성 수지 바인더의 분자량 및 알칼리 가용성 수지 바인더와 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머의 비를 조정함으로써 절연막의 테이퍼 각도를 45도 이하의 완만한 각도(40도)로 조절할 수 있음을 알 수 있다.
본 발명에 의한 감방사선성 수지 조성물은 절연성과 함께 차광성을 가짐으로써, 유기 전계발광 표시장치에 적용될 경우 외광반사율을 크게 감소시켜 콘트라스트(contrast)비나 시인성을 향상시키고, 그 결과 별도의 편광판이 필요치 않게 하여 저 비용화를 실현할 수 있는 유기 전계발광 표시장치를 제공할 수 있다.

Claims (16)

  1. a) 안료 혼합 성분을 포함하는 착색제 1 내지 50 중량%;
    b) 알칼리 가용성 수지바인더 1 내지 30중량%;
    c) 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머 1 내지 30 중량%;
    d) 광중합 개시제 1 내지 30 중량%; 및
    e) 용매 30 내지 90 중량%;를 포함하며,
    여기서,
    상기 안료 혼합 성분은 레드안료, 옐로우 안료 및 블루 안료를 포함하고, 추가적으로 바이올렛 안료 및 블랙 안료 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 더 포함하며, 이때,
    상기 안료 혼합 성분의 총 중량에 대하여 상기 레드 안료 10~70 중량%, 상기 옐로우 안료 10~70 중량%, 상기 블루 안료 10~70 중량%, 상기 바이올렛 안료 0~20 중량% 및 상기 블랙 안료 0~70 중량% 만큼 포함하며,
    상기 알카리 가용성 수지 바인더에 대한 상기 에틸렌성 불포화 이중결합을 가지는 다관능성 모노머의 사용량은 중량비로 1:0.5~1.0 인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자의 절연막용 감방사선성 수지 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지바인더는 산기(acid functional group)를 포함하는 모노머와 이 모노머와 공중합할 수 있는 모노머와의 공중합에 의하여 형성된 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 감방사선성 수지 조성물.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지바인더는 산기를 포함하는 모노머와 이 모노머와 공중합할 수 있는 모노머와의 상기 공중합체에 에폭시기를 함유한 에틸렌성 불포화 화합물이 결합된 고분자 화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감방사선성 수지 조성물.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지바인더는 산가가 50~300 KOH ㎎/g 이며, 중량평균 분자량이 20,000~200,000의 범위인 것을 특징으로 하는 감방사선성 수지 조성물.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지바인더는 중량평균 분자량이 20,000~40,000의 범위인 것을 특징으로 하는 감방사선성 수지 조성물.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 다관능성 모노머는 분자 중에 적어도 1개 이상의 부가중합 가능한 불포화기를 가지며, 비등점이 100℃ 이상인 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 감방사선성 수지 조성물.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 다관능성 모노머는 카프로락톤을 도입한 관능성 모노머인 것을 특징으로 하는 감방사선성 수지 조성물.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 1항 및 제 5항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 의한 감방사선성 수지 조성물에 의하여 형성된 절연막을 포함하는 유기 전계발광 소자.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 절연막의 OD치가 두께 1㎛당 0.5 이상인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 절연막의 비유전율은 10이하이고 체적 저항율은 1012 Ω㎝이상인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  16. 제 1항 및 제 5항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 의한 감방사선성 수지 조성물을 유기 전계발광 소자의 전극에 도포하여 유기 전계발광 소자의 전극을 절연시키는 방법.
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