KR101207103B1 - 봉지재 조성물，이의 경화막 및 유기발광소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 봉지재 조성물 및 이를 경화하여 얻어지는 경화막에 관한 것으로, 수분의 유입을 차단하면서 광을 차단하지 않고 연성기재에 적용 가능하며, 광학 소자의 열화를 방지하여 장기간 발광 특성을 유지할 수 있도록 하는 경화막 형성에 유용한 봉지재 조성물을 개시한다.

Description

봉지재 조성물，이의 경화막 및 유기발광소자{Encapsulation composition, cured layer and organic light emitting device}
본 발명은 봉지재 조성물, 이를 경화하여 얻어지는 경화막 및 이를 포함하는 유기발광소자에 관한 것이다.
일반적으로 유기발광소자는 외부 광원을 필요로 하지 않고, 스스로 발광하는 발광 소자로, 특히, 높은 발광 효율을 가지며, 휘도 및 시야각이 뛰어나며 응답속도가 빠르다는 장점을 갖지만, 대기 중의 수분이나 산소가 발광소자의 내측으로 유입되어 전극이 산화되거나 소자 자체의 열화가 진행되면서 수명이 단축된다는 단점이 있다. 이에, 수분과 산소에 안정한 발광소자를 제작하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.
한편, 유기발광소자는 일정 기간 소자를 구동한 때 발광 휘도, 발광 효율 및 발광 균일성과 같은 발광특성이 초기 단계(stage)의 경우와 비교하여 현저히 열화된다는 문제점이 있다. 이러한 발광 특성의 열화 원인의 예에는, 소자 내로 침투한 산소에 의한 전극의 산화, 구동 중 발열에 의해 야기된 유기 재료의 산화 분해, 및 유기 재료의 변성 등을 들 수 있다. 발광 특성 열화의 원인에는 구조의 기계적 열화가 추가적으로 포함되는데, 예를 들어 구조의 계면의 박리는 산소 및 수분의 영향으로 인해 발생하고 또한 구동 중 열 발생 및 고온 환경이 각 구성요소의 열팽창 계수의 차이로 인한 구조의 계면에서의 응력 발생을 유발하여 계면의 박리로 이어진다.
이러한 문제점을 방지하기 위하여, 수분 및 산소와의 접촉을 억제하기 위해 유기 EL 소자를 밀봉하는 다양한 기술이 연구되었다. 예를 들어, 기재와 이 기재 상에 형성된 투명 전극, 유기기능층 및 금속 캐소드 전극을 포함하는 유기 발광 소자를 구비하는 화소 영역(picture element area) 상에 흡습제가 내벽에 접착된 밀봉 캡을 놓고, 내부를 질소 기체로 채우고, 접착제를 사용하여 밀봉캡을 기재에 고정시킴으로써 유기 발광 소자에 수분이 도달하는 것을 방지하는 방법이 개시되어 있다.
이 때 흡습제로는 다양한 물질들이 연구되어 왔는데, 산화바륨 (BaO) 또는 산화칼슘(CaO)과 같은 알칼리 토금속 산화물은 실리카 겔 또는 제올라이트와 같은 물리적으로 물을 흡착하는 흡습제와는 달리 화학 반응에 의해 확실히 물분자를 포획할 수 있고 고온에서 물분자를 방출시키지 않기 때문에 널리 연구되어왔다.
그러나, 이들 흡습제는 이들이 무기 화합물의 입자이고 소자 내에 접착되기 위해 오목한 기재를 필요로 하고, 따라서 생성된 소자가 두꺼워진다는 단점이 있다. 또한, 알칼리 토금속 산화물은 불투명하므로 기재측으로부터 디스플레이 광을 내보내는 소위 하부 발광형 디스플레이 소자에 적용될 수 있다. 그러나, 알칼리토금속 산화물이 기재의 반대쪽인 밀봉 캡 측으로 디스플레이 광을 방출하는 소위 상부 발광형 디스플레이 소자에 적용되는 경우, 흡습제에 의해 발광이 차단될 수 있으므로 흡습제는 이미지 화소 영역(image picture area)으로 들어가지 않도록 배치되어야만 하고 설치 장소가 제공되어야만 한다.
상부 발광형 디스플레이 소자에 흡습제를 적용하기 위해서는, 예를 들어, 투명하고 물 흡수 특성을 갖는 폴리비닐 알코올 및 나일론과 같은 중합체를 물 흡습제로서 적용하는 것을 쉽게 생각할 수 있다. 그러나, 이들 중합체는 물을 물리적으로 흡착하고 상기한 바와 같은 충분한 물 흡수 특성을 갖지 않는다.
또한 일본 공개특허 제2001-357973호에는 상부 발광형 구조에서 광투과 특성에 불리하게 영향을 미치지 않도록 배치되는 미립자형 물 흡습제를 사용하는 것이 또한 개시되어 있고, 일본 공개특허 제2002-56970호에는 입자 크기가 유기 발광 소자의 발광 파장보다 작은 물 흡습제가 분산되어 있는 플라스틱 기재를 사용하는 것이 기재되어 있다. 그러나, 무기 입자는 배치하기가 어렵고 1차 입자로서 균일하게 분산되기가 어려우므로, 광 산란으로 인한 투과성의 저하를 피할 수 없다.
본 발명은 광학 소자에 수분의 유입을 차단하면서, 광을 차단하지 않아 광투과율이 우수하여 양면 발광형 디스플레이 소자에 적용할 수 있는 봉지재 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에서는 또한 이러한 봉지재 조성물의 경화층으로, 광학 소자의 열화를 방지하여 장기간 발광 특성을 유지할 수 있도록 하는 경화막을 제공하고자 한다.
본 발명의 예시적인 일 구현예에서는 또한 이러한 경화막이 형성되어 소자 수명이 향상된 유기발광소자, 액정표시장치, 플라즈마 디스플레이 장치 또는 태양전지를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에서는 (A) 다음 화학식 1로 표시되는 실리콘 화합물과 다음 화학식 2로 표시되는 유기 금속 화합물과의 반응생성물; (B) 다음 화학식 3으로 표시되는 실리콘 가교제 화합물; 및 (C) 촉매를 포함하는 봉지재 조성물을 제공한다.
화학식 1
Figure 112010020507357-pat00001
상기 식에서, R1과 R2는 서로 같거나 다른 것으로, 수산기, 알킬기, 아릴기, 및 시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로, 단 적어도 하나는 수산기이며, R은 알킬기, 아릴기, 및 시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고, m은 5 내지 1,000의 정수이고, n은 2 내지 400의 정수이다.
화학식 2
MR'
상기 식에서, M은 Al, Ga, In, La 및 Y 중에서 선택되는 3가 금속이고, R'은 메톡시기, 에톡시기, 부톡시기, 헥실옥시기, 시클로헥실옥시기, 옥틸옥시기, 2-에틸헥실옥시기, 데실옥시기, 라우릴옥시기, 미리스틸옥시기, 세틸옥시기, 이소스테아릴옥시기, 이소보르닐옥시기, 콜레스테록시기, 폴리옥시알킬렌 모노알킬 에스테르기, 폴리옥시알킬렌 모노알킬 에테록시기, 폴리옥시에틸렌 모노라우릴 에스테록시기, 폴리옥시에틸렌 모노메틸 에테록시기, 폴리옥시프로필렌 모노부틸 에테록시기 및 폴리테트라히드로푸란 모노메틸 에테록시기 중 어느 하나이다.
화학식 3
Figure 112010020507357-pat00002
상기 식에서, R은 알킬기, 아릴기, 및 시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.
경화막 형성 후의 흡습 특성, 코팅 특성, 경화, 충진 특성 등을 고려할 때, (A) 화학식 1로 표시되는 실리콘 화합물과 화학식 2로 표시되는 유기 금속 화합물과의 반응생성물은 전체 조성물 중 60 내지 95중량%로 포함되는 것이 바람직할 수 있다.
또한 코팅 및 경화특성을 고려할 때, (B) 화학식 3으로 표시되는 실리콘 가교제 화합물은 전체 조성물 중 4 내지 39.999중량%로 포함되는 것이 바람직할 수 있다.
또한 코팅 및 경화특성을 고려할 때, (C) 촉매는 플라티늄 디비닐 착물(Platinum Divinyl Complex), 디비닐 테트라메틸디실록산 중의 플라티늄 농축물(platinum concentration in divinyl tetramethyldisiloxane), 중성의 플라티늄 농축물(platinum concentration Neutral), 비닐 말단 폴리디메틸실록산 중의 플라티늄 농축물(platinum concentration in vinyl terminated polydimethylsiloxane), 플라티늄 사이클로비닐 착물(Platinum Cyclovinyl Complexes), 사이클릭 비닐메틸실록산 중의 플라티늄 농축물(platinum concentration in cyclic vinylmethylsiloxanes) 및 플라티늄 옥타놀/옥타날 착물(Platinum Octanol / Octanal Complexes) 중에서 선택되는 적어도 1종의 것일 수 있고, 전체 조성물 중 0.001 내지 1중량%로 포함되는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에서는 또한 이와 같은 봉지재 조성물의 경화막을 제공한다.
이와 같은 경화막은 광학소자용 보호막으로 유용하다.
본 발명의 예시적인 일 구현예에서는 이와 같은 경화막을 포함하는 유기발광소자를 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 다른 예시적인 일 구현예에서는 이와 같은 경화막을 봉지 공정 중에 적용하여 얻어지는 액정표시장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 다른 예시적인 일 구현예에서는 이와 같은 경화막을 봉지 공정 중에 적용하여 얻어지는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 예시적인 일 구현예에서는 이와 같은 경화막을 포함하는 태양전지를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예들에 의한 봉지재 조성물로부터 얻어지는 경화막의 효과를 평가하기 위해 OLED 소자와 합착한 구조의 일예.
본 발명의 봉지재 조성물 중 포함되는 (A) 다음 화학식 1로 표시되는 실리콘 화합물과 다음 화학식 2로 표시되는 유기 금속 화합물과의 반응생성물은 실질적으로 경화막 형성시 흡착능을 발현할 수 있으면서 코팅, 경화, 충진특성을 가진 화합물이다.
화학식 1
Figure 112010020507357-pat00003
상기 식에서, R1과 R2는 서로 같거나 다른 것으로, 수산기, 알킬기, 아릴기, 및 시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로, 단 적어도 하나는 수산기이며, R은 알킬기, 아릴기, 및 시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고, m은 5 내지 1,000의 정수이고, n은 2 내지 400의 정수이다.
화학식 2
MR'
상기 식에서, M은 Al, Ga, In, La 및 Y 중에서 선택되는 선택되는 3가 금속이고, R'은 메톡시기, 에톡시기, 부톡시기, 헥실옥시기, 시클로헥실옥시기, 옥틸옥시기, 2-에틸헥실옥시기, 데실옥시기, 라우릴옥시기, 미리스틸옥시기, 세틸옥시기, 이소스테아릴옥시기, 이소보르닐옥시기, 콜레스테록시기, 폴리옥시알킬렌 모노알킬 에스테르기, 폴리옥시알킬렌 모노알킬 에테록시기, 폴리옥시에틸렌 모노라우릴 에스테록시기, 폴리옥시에틸렌 모노메틸 에테록시기, 폴리옥시프로필렌 모노부틸 에테록시기 및 폴리테트라히드로푸란 모노메틸 에테록시기 중 어느 하나이다.
상기 화학식 1에 있어서, 알킬기의 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기, 노나데실기, 이코실기, 헨이코실기, 도코실기 등을 들 수 있다. 또한 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, 톨릴기, 4-시아노페닐기, 비페닐기, o, m, p-테르페닐기, 나프틸기, 안트라닐기, 페난트레닐기, 플루오레닐기, 9-페닐안트라닐기, 9,10-디페닐안트라닐기, 피레닐기 등을 들 수 있다.
또한 시클로알킬기의 구체적인 예로는 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 노르보난기, 아다만탄기, 4-메틸시클로헥실기, 4-시아노시클로헥실기 등을 들 수 있다.
화학식 1로 표시되는 실리콘 화합물에 있어서 m 및 n은 각각의 값을 명확히 측정해내는 것은 용이하지 않으며, 다만 중량평균분자량으로부터 미루어 짐작할 수 있다. 상기와 같은 화학식 1로 표시되는 실리콘 화합물의 중량평균분자량은 300내지 10,000정도 일 수 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 유기 금속 화합물은 자체적으로 물리적으로 수분을 흡착할 수 있으면서, 한번 흡착하면 흡착 성분이 분리되지 않는, 화학적으로 수분을 흡착하는 건조제 기능을 수행할 수 있다.
이와 같은 화학식 2로 표시되는 유기 금속 화합물과 상기 화학식 1로 표시되는 실리콘계 화합물을 반응시키면 모핵이 금속인 폴리디메틸실록산 아크릴레이트(poly dimetyl siloxane acrylate) 또는 실리콘 아크릴레이트 등과 같은 화합물을 얻을 수 있다.
본 발명의 봉지재 조성물은 이와 같은 반응생성물을 포함한다.
이러한 반응생성물은 경화막 형성시 흡습특성, 코팅 특성, 경화, 충진 특성 등을 발현하는 역할을 하는 것으로, 그 함량은 전체 조성물 중 60 내지 95중량%, 좋기로는 80 내지 95중량%인 것이 코팅 및 경화 측면에서 바람직할 수 있다.
상기 (A) 화합물은 가교제 및 촉매와 함께 조성되어 경화막을 형성할 수 있는데, 이때 실리콘 가교제로는 다음 화학식 3으로 표시되는 것을 포함할 수 있다.
화학식 3
Figure 112010020507357-pat00004
상기 식에서, R은 알킬기, 아릴기, 및 시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.
상기 화학식 3에 있어서의 알킬기의 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기, 노나데실기, 이코실기, 헨이코실기, 도코실기 등을 들 수 있다. 또한 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, 톨릴기, 4-시아노페닐기, 비페닐기, o, m, p-테르페닐기, 나프틸기, 안트라닐기, 페난트레닐기, 플루오레닐기, 9-페닐안트라닐기, 9,10-디페닐안트라닐기, 피레닐기 등을 들 수 있다.
또한 시클로알킬기의 구체적인 예로는 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 노르보난기, 아다만탄기, 4-메틸시클로헥실기, 4-시아노시클로헥실기 등을 들 수 있다.
이와 같은 실리콘 가교제의 함량은 전체 봉지재 조성물 중 4 내지 39.999중량%인 것이 코팅 및 경화 측면에서 유리할 수 있다. 더욱 좋기로는 4 내지 19.999중량%인 것이다.
한편 일정 온도에서의 가교반응을 촉진하기 위해 촉매를 포함하는데, 촉매의 일예로는 플라티늄 디비닐 착물(Platinum Divinyl Complex), 디비닐 테트라메틸디실록산 중의 플라티늄 농축물(platinum concentration in divinyl tetramethyldisiloxane), 중성의 플라티늄 농축물(platinum concentration Neutral), 비닐 말단 폴리디메틸실록산 중의 플라티늄 농축물(platinum concentration in vinyl terminated polydimethylsiloxane), 플라티늄 사이클로비닐 착물(Platinum Cyclovinyl Complexes), 사이클릭 비닐메틸실록산 중의 플라티늄 농축물(platinum concentration in cyclic vinylmethylsiloxanes), 플라티늄 옥타놀/옥타날 착물(Platinum Octanol / Octanal Complexes) 등을 들 수 있다.
이와 같은 촉매의 양은 전체 조성물 중 0.001 내지 1중량%인 것이 바람직하다.
이와 같은 봉지재 조성물을 이용하여 경화막을 형성시에 경화온도는 100℃ 이하, 좋기로는 70 내지 90℃일 수 있다. 이와 같이 낮은 온도에서 경화시킬 수 있으며, 별도의 용매를 필요로 하지 않기 때문에 소자 제작시 소자에 데미지를 입히는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 봉지재 조성물은 경화막 형성시 자체적으로 접착제로서의 기능을 발휘할 수 있어서, 별도의 점착제를 필요로 하지 않는다.
또한 소자의 전면에 합착할 수 있음에 따라 유기 발광 소자 내에 갭을 두지 않아 외부의 충격이나 4인치 이상의 대면적시 상판 유리가 쳐지는 것을 방지할 수 있다.
또한 무용매 타입으로 소자에 직접 코팅할 수 있어 사용이 용이하고, 무용매 타입이어서 아웃 개싱이 적어 이로 인한 소자에의 피해를 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 봉지재 조성물을 이용하여 유기발광 소자에 봉지재층을 형성한 합착된 유기발광소자의 일예를 도 1을 참조하여 설명하면, 기판(10) 상에는 양극(20), 유기층(30) 및 광투과형 음극(40)이 적층되고, 그 상부로 무기수분배리어층(50)이 형성되어 소자부가 형성된다. 상기 무기수분배리어층(50) 상에 상기 유기층(30)과 음극(40)을 둘러싸는 위치에 본 발명의 봉지재 조성물의 경화막인 봉지재층(60)이 둘러싸며 형성되고 상부에는 밀봉기판(80)이, 주위에는 UV 경화형 seal제(70)가 설치될 수 있다.
유기발광소자에 봉지재층을 형성하기 위해 상술한 봉지재 조성물을 무기수분배리어층(50)에 직접 코팅하거나 밀봉기판(80) 하부에 코팅하여 무기수분배리어층(50)과 합착할 수 있다.
이와 같이 형성되는 경화막은 광학소자용 보호막으로, 이는 흡습율이 높아 발광소자의 수명을 향상시킬 수 있으며, 또한 연성 디스플레이에도 연성을 저해하지 않으므로 무리없이 적용될 수 있다.
이와 같은 경화막은 유기발광소자(OLED) 뿐만 아니라 반도체, 액정표시장치(Liquid Crystal Display : LCD), 플라즈마 디스플레이 장치(Plasma Display panel : PDP) 및 태양전지의 봉지 공정에 적용할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.
(제조예 1: 화학식 1 화합물 제조)
옥타메틸사이클로테트라실록산(octamethylcyclotetrasiloxane, 삼호 CNE) 148.5g, 테트라메틸테트라비닐사이클로테트라실록산(tetramethyltetravinylcyclotetrasiloxane, 삼호 CNE) 1.5g에 황산 0.7ml를 가하여 90℃에서 2시간 동안 반응시켜 합성한 후, 흡습제를 사용한 수분 제거 및 톨루엔을 사용한 축합반응 생성 수분을 제거하여 중량평균분자량 500인 상기 화학식 1로 표시되는 화합물(화학식 1에 있어서, R1=OH, R2= CH3, R= CH3인 화합물)을 수득하였다.
(제조예 2: 화학식 1 화합물 제조)
메타페닐사이클로테트라실록산(SH SF 1421,삼호 CNE) 148.5g, 테트라메틸테트라비닐사이클로테트라실록산(tetramethyltetravinylcyclotetrasiloxane, 삼호 CNE) 1.5g에 황산 0.7ml를 가하여 90℃에서 2시간 동안 반응시켜 합성한 후, 흡습제를 사용한 수분 제거 및 톨루엔을 사용한 축합반응 생성 수분을 제거하여 중량평균분자량 500인 상기 화학식 1로 표시되는 화합물(화학식 1에 있어서, R1=OH, R2= C6H5, R= CH3인 화합물)을 수득하였다.
(제조예 3: A-1 화합물 제조)
톨루엔(ALDRICH) 300g에 알루미늄 부톡사이드(ALDRICH) 50g, 제조예 1로부터 얻어진 화학식 1 화합물 300g을 혼합하여 800rpm으로 강하게 24시간 동안 교반한 후 증발기(evaporater)를 이용하여 150℃에서 2시간 동안 감압하여, 화학식 1 화합물과 화학식 2로 표시되는 화합물의 반응생성물인 A-1 화합물을 수득하였다.
(제조예 4: A-2 화합물 제조)
톨루엔(ALDRICH) 300g에 알루미늄 부톡사이드(ALDRICH) 50g, 제조예 2로부터 얻어진 화학식 1 화합물 300g을 혼합하여 800rpm으로 강하게 24시간 동안 교반한 후 증발기(evaporater)를 이용하여 150℃에서 2시간 동안 감압하여, 화학식 1 화합물과 화학식 2로 표시되는 화합물의 반응생성물인 A-2 화합물을 수득하였다.
(실시예 1~4)
상기 제조예 3 내지 4로부터 얻어진 각각의 A화합물, 화학식 3으로 표시되는 실리콘 가교제 화합물(삼호 CNE 제품, 상품명 0.50 MMOLE/GM Crosslinker ), 촉매로서 플라티늄 디비닐 착물(0.05% Platinum Complex In Vinyl Polymer 500, cSt제품)을 하기 표 1에 나타낸 배합량으로 배합하여 봉지재용 조성물을 제조하였다.
하기 표 1에 있어서 단위는 중량%이다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예4
화합물 A-1 90 80 - -
화합물 A-2 - - 90 80
실리콘 가교제 화합물 9.9 19.9 9.9 19.9
촉매 0.1 0.1 0.1 0.1
상기 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 봉지재용 조성물을 스핀코팅 방법으로 0.7mm OLED에 소자에 직접 코팅하여 시트로 성형한 후에, 밀봉 기판과 합착 후 90℃에서 30분 동안 가열하여 경화시켜, 두께 20㎛의 봉지재층을 포함하는 유기발광소자를 얻었다.
도 1을 참조하여 합착된 OLED 구조를 설명하면, 기판(10) 상에는 양극(20), 유기층(30) 및 광투과형 음극(40)이 적층되고, 그 상부에 무기수분베리어층(50)이 형성되어 소자부가 형성된다. 상기 무기수분배리어층(50) 상에 상기 유기층(30)과 음극(40)을 둘러싸도록 봉지재층(60)이 형성되며, 상부에는 밀봉기판(80)이, 봉지재층 주변에는 UV 경화형 실란트(70)가 설치되어 있다.
<비교예 1>
CaO으로부터 얻어진 흡습제(Aldrich) 100중량부와 파라핀 20중량부를 60℃로 가열하여 혼합하여 봉지재 조성물을 제조하였다.
얻어진 조성물을 밀봉 기판에 코팅후 80℃에서 파라핀를 연화시켜 20㎛ 두께로 봉지재층이 형성된 유기발광소자를 얻었다. 합착된 유기발광소자의 구조는 도 1과 같다.
상기 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 조성물을 유기 기판 상에 코팅한 후 90℃에서 30분간 가열한 후 두께 20um인 경화막을 형성하였다. 한편 상기 비교예 1에 따라 제조된 조성물을 유리 기판 상에 코팅한 후 90℃에서 30분간 가열한 후 두께 20um인 경화막을 형성하였다.
얻어진 각각의 경화막에 대하여 다음과 같은 방법으로 광투과율을 측정하여 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.
(1) 광투과율: 얻어진 유리 기판 상의 경화막에 대하여, UV-Visible Spectrophotometer를 이용하여 400nm 내지 800nm까지의 가시광선 영역에서 투과도를 측정하였다.
한편 실시예 1 내지 4 및 비교예 1에 따라 제조된 경화막을 포함하는 유기발광소자의 소자 수명을 하기 방법으로 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
(2) 소자 수명
도 1에 나타낸 구조를 갖도록 합착한 OLED 소자에 대해 초기 발광 세기를 IVL TEST(전류-전압공급기(모델명 키슬리 2400, 제조사 키슬리), 휘도측정기 (CS-200, 제조사 미놀타), 지그부(영풍 CMC)로 구성)를 이용하여 측정하고, 이를 70℃ RH 80% 항온 항습기에서 보관하면서 시간 경과에 따른 발광 세기가 50%로 감소한 시간을 측정하여 이를 소자 수명으로 결정하였다.
구분 광투과율(%) 소자수명
(hr)
실시예 1 98 960
실시예 2 97.6 840
실시예 3 99.1 920
실시예 4 98.7 740
비교예 1 37.2 380
상기 표 2의 결과로부터, 본 발명의 봉지재 조성물의 경화막은 광투과율이 97% 이상으로, 투명성을 확보할 수 있음을 알 수 있다. 이러한 결과로부터 본 발명의 봉지재 조성물의 경화막은 광을 차단하지 않아 광투과율이 우수하여 양면 발광형 디스플레이 소자에 적용할 수 있을 것을 기대할 수 있다.
또한 소자의 수명이 기존의 흡습재를 포함하는 경우에 비하여 현저히 향상됨을 알 수 있다. 이로부터 본 발명의 봉지재 조성물의 경화막은 흡습능이 우수하고 또한 별도의 용매를 포함하지 않는 봉지재 조성물로부터 얻어짐에 따라 아웃개싱이 없어 광학 소자의 열화를 방지하여 장기간 발광 특성을 유지할 수 있도록 함을 알 수 있다.
10 : 기판 20 : 양극
30 : 유기층 40 : 광투과형 음극
50 : 무기수분배리어층 60 : 봉지재층
70 : UV 경화형 실링제 80 : 밀봉기판

Claims (12)

  1. (A) 다음 화학식 1로 표시되는 실리콘 화합물과 다음 화학식 2로 표시되는 유기 금속 화합물과의 반응생성물;
    (B) 다음 화학식 3으로 표시되는 실리콘 가교제 화합물; 및
    (C) 촉매를 포함하는 봉지재 조성물.

    화학식 1
    Figure 112010020507357-pat00005

    상기 식에서, R1과 R2는 서로 같거나 다른 것으로, 수산기, 알킬기, 아릴기, 및 시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로, 단 적어도 하나는 수산기이며, R은 알킬기, 아릴기, 및 시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고, m은 5 내지 1,000의 정수이고, n은 2 내지 400의 정수이다.
    화학식 2
    MR'
    상기 식에서, M은 Al, Ga, In, La 및 Y 중에서 선택되는 3가 금속이고, R'은 메톡시기, 에톡시기, 부톡시기, 헥실옥시기, 시클로헥실옥시기, 옥틸옥시기, 2-에틸헥실옥시기, 데실옥시기, 라우릴옥시기, 미리스틸옥시기, 세틸옥시기, 이소스테아릴옥시기, 이소보르닐옥시기, 콜레스테록시기, 폴리옥시알킬렌 모노알킬 에스테르기, 폴리옥시알킬렌 모노알킬 에테록시기, 폴리옥시에틸렌 모노라우릴 에스테록시기, 폴리옥시에틸렌 모노메틸 에테록시기, 폴리옥시프로필렌 모노부틸 에테록시기 및 폴리테트라히드로푸란 모노메틸 에테록시기 중 어느 하나이다.
    화학식 3
    Figure 112010020507357-pat00006

    상기 식에서, R은 알킬기, 아릴기, 및 시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.
  2. 제 1 항에 있어서, (A) 화학식 1로 표시되는 실리콘 화합물과 화학식 2로 표시되는 유기 금속 화합물과의 반응생성물은 전체 조성물 중 60 내지 95중량%로 포함되는 봉지재 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, (B) 화학식 3으로 표시되는 실리콘 가교제 화합물은 전체 조성물 중 4 내지 39.999중량%로 포함되는 봉지재 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, (C) 촉매는 플라티늄 디비닐 착물(Platinum Divinyl Complex), 디비닐 테트라메틸디실록산 중의 플라티늄 농축물(platinum concentration in divinyl tetramethyldisiloxane), 중성의 플라티늄 농축물(platinum concentration Neutral), 비닐 말단 폴리디메틸실록산 중의 플라티늄 농축물(platinum concentration in vinyl terminated polydimethylsiloxane), 플라티늄 사이클로비닐 착물(Platinum Cyclovinyl Complexes), 사이클릭 비닐메틸실록산 중의 플라티늄 농축물(platinum concentration in cyclic vinylmethylsiloxanes), 플라티늄 옥타놀/옥타날 착물(Platinum Octanol / Octanal Complexes) 중에서 선택되는 적어도 1종의 것인 봉지재 조성물.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, (C) 촉매는 전체 조성물 중 0.001 내지 1중량%로 포함되는 것인 봉지재 조성물.
  6. 제 1 항의 봉지재 조성물의 경화막.
  7. 제 6 항에 있어서, 100℃ 이하의 경화온도에서 경화된 것인 경화막.
  8. 제 6 항에 있어서, 광학소자용 보호막인 것인 경화막.
  9. 제 6 항의 경화막을 포함하는 유기발광소자.
  10. 제 6 항의 경화막을 포함하는 액정표시장치.
  11. 제 6 항의 경화막을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  12. 제 6 항의 경화막을 포함하는 태양전지.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170113193A (ko) * 2016-03-25 2017-10-12 코오롱인더스트리 주식회사 유기태양전지 및 이의 제조방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5211265B2 (ja) 2010-06-23 2013-06-12 東京エレクトロン株式会社 封止膜形成方法、封止膜形成装置
JP5889174B2 (ja) * 2012-01-31 2016-03-22 双葉電子工業株式会社 乾燥剤及びこれを用いた有機ｅｌ素子
KR20140038662A (ko) * 2012-09-21 2014-03-31 코오롱인더스트리 주식회사 흡습제 및 이를 포함하는 광학소자용 보호막 형성 조성물

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008056857A (ja) 2006-09-01 2008-03-13 Sekisui Chem Co Ltd 光半導体用熱硬化性組成物、光半導体素子用封止剤、光半導体素子用ダイボンド材、光半導体素子用アンダーフィル材及び光半導体装置
JP2010043136A (ja) 2008-08-08 2010-02-25 Yokohama Rubber Co Ltd:The シリコーン樹脂組成物、これを用いるシリコーン樹脂および光半導体素子封止体

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008056857A (ja) 2006-09-01 2008-03-13 Sekisui Chem Co Ltd 光半導体用熱硬化性組成物、光半導体素子用封止剤、光半導体素子用ダイボンド材、光半導体素子用アンダーフィル材及び光半導体装置
JP2010043136A (ja) 2008-08-08 2010-02-25 Yokohama Rubber Co Ltd:The シリコーン樹脂組成物、これを用いるシリコーン樹脂および光半導体素子封止体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170113193A (ko) * 2016-03-25 2017-10-12 코오롱인더스트리 주식회사 유기태양전지 및 이의 제조방법

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