KR101696965B1 - 광경화 조성물 및 이를 포함하는 봉지화된 장치 - Google Patents

광경화 조성물 및 이를 포함하는 봉지화된 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101696965B1
KR101696965B1 KR1020130157550A KR20130157550A KR101696965B1 KR 101696965 B1 KR101696965 B1 KR 101696965B1 KR 1020130157550 A KR1020130157550 A KR 1020130157550A KR 20130157550 A KR20130157550 A KR 20130157550A KR 101696965 B1 KR101696965 B1 KR 101696965B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
substituted
unsubstituted
carbon atoms
photocurable
Prior art date
Application number
KR1020130157550A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150001581A (ko
Inventor
우창수
장승우
전환승
Original Assignee
제일모직주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제일모직주식회사 filed Critical 제일모직주식회사
Priority to JP2016523615A priority Critical patent/JP6178920B2/ja
Priority to PCT/KR2013/011783 priority patent/WO2014208849A1/ko
Priority to CN201380075904.4A priority patent/CN105143316B/zh
Publication of KR20150001581A publication Critical patent/KR20150001581A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101696965B1 publication Critical patent/KR101696965B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/22Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G77/26Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen nitrogen-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/34Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/10Esters
    • C08F222/12Esters of phenols or saturated alcohols
    • C08F222/22Esters containing nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F230/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal
    • C08F230/04Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal
    • C08F230/08Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F30/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal
    • C08F30/04Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal
    • C08F30/08Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/442Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing vinyl polymer sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • C08L83/08Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293Organic, e.g. plastic
    • H01L23/296Organo-silicon compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/56Materials, e.g. epoxy or silicone resin

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

본 발명은 화학식 1로 표시되는 (A)시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머 및 (B)개시제를 포함하는 광경화 조성물 및 이를 포함하는 봉지화된 장치에 관한 것이다.

Description

광경화 조성물 및 이를 포함하는 봉지화된 장치{PHOTOCURABLE COMPOSITION AND ENCAPSULATED APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 광경화 조성물 및 이를 포함하는 봉지화된 장치에 관한 것이다.
종래 모바일용인 소형의 유기발광장치는 소자가 증착된 기판과 그 위를 덮는 기판 사이의 공간을 반응성이 없는 inert gas를 충진제로 하여 충진하는 방식이 사용되었다. 그러나, TV 등의 대형 제품으로 개발이 확장되면서, 기존처럼 기판 사이를 inert gas로 충진하게 되면 유리 기판의 무게로 인한 휘어짐이 발생할 수 있다. 또한, 외부 충격에 의해 패널 전체 및 유기발광소자가 손상(damage)을 입을 수 있다.
이와 관련하여, 미국등록특허 제7767498호에 따르면, 약 5층의 아크릴계 유기물과 5층의 무기물의 반복적인 진공 증착 코팅에 의하여, 10-6g/m2/day 정도의 수분 투과 방지 특성을 확보하였다. 그러나, 상기와 같이 유기 증착을 쌓아 올린 경우 유기층이 장벽 특성이 전혀 없는 유기재료로 구성되어, 수분의 침투에 의해 Cathod 층의 부식으로 발광 현상이 발생되지 않는 불량으로 인해, 신뢰성이 취약하게 되는 단점이 있다. 또한, 증착층이 10층 구조로 되어 있으며, 유기층의 두께가 충분하지 못할 경우, 무기층 위에 유기층이 증착되면서 평활성이 떨어지는 문제가 발생된다. 또한, 장벽 특성이 우수한 알루미늄 옥사이드 단독으로만 사용할 경우, 층의 두께를 두껍게 하여도, 증착시 발생된 핀-홀(pin-hole)이 그대로 성장되어, 수분 및 산소가 쉽게 투과될 수 있다. 그 결과, 무기층과 유기층 간의 부착력이 저하되어 수분 차단 효과가 떨어질 수도 있다.
본 발명의 목적은 광 경화도가 높고, 경화 후 무기 장벽층에 대한 부착력이 높고 신뢰성이 좋은, 장치용 부재의 봉지를 위한 장벽층을 구현할 수 있는 광경화 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 환경에 민감한 장치용 부재의 봉지를 위한 장벽층을 형성할 수 있는 광경화 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 광경화 조성물로 형성된 장벽층을 포함하는 봉지화된 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 광경화 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 (A)시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머 및 (B)개시제를 포함할 수 있다:
<화학식 1>
Figure 112013115661457-pat00001
(상기 화학식 1에서, R1,R2,R3,X1,X2,X3,Y1,Y2는 하기 상세한 설명에서 정의한 바와 같다).
상기 (A)시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머는 단독 또는 2종 이상으로 포함될 수 있다.
상기 광경화 조성물은 모노(메트)아크릴레이트형의 상기 (A)시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머와 디(메트)아크릴레이트형의 상기 (A) 시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 광경화 조성물은 (C)비-시아노계 실리콘 함유 광경화 모노머, (D)비-실리콘계 광경화 모노머 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 유기발광소자 봉지용 조성물은 상기 광경화 조성물을 포함할 수 있다.
본 발명의 봉지화된 장치는 장치용 부재; 및 상기 장치용 부재 위에 형성되고, 무기 장벽층과 유기 장벽층을 포함하는 장벽 스택(barrier stack)을 포함하고, 상기 유기 장벽층은 상기 광경화 조성물로 형성될 수 있다.
본 발명은 광 경화도가 높고, 경화 후 무기 장벽층에 대한 부착력이 높고 신뢰성이 좋은 장벽층을 형성할 수 있어 장치용 부재의 봉지 용도로 사용할 수 있는 광경화 조성물을 제공하였다.
도 1은 본 발명 일 실시예의 봉지화된 유기발광소자 표시장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명 다른 실시예의 봉지화된 유기발광소자 표시장치의 단면도이다.
본 명세서에서 '치환 또는 비치환된'에서 '치환'은 본 발명의 관능기 중 수소 원자가 할로겐(F, Cl, Br 또는 I), 히드록시기, 니트로기, 이미노기(=NH, =NR, R은 탄소수 1-10의 알킬기이다), 아미노기(-NH2, -NH(R'), -N(R")(R"'), R',R",R"'은 각각 독립적으로 탄소수 1-10의 알킬기이다), 탄소수 1-20의 알킬기, 탄소수 6-20의 아릴기, 탄소수 3-10의 시클로알킬기, 탄소수 3-20의 헤테로아릴기, 탄소수 2-30의 헤테로시클로알킬기, 또는 탄소수 7-21의 아릴알킬기로 치환되는 것을 의미할 수 있다.
본 명세서에서 '*'는 원소간 연결 부위이다.
본 명세서에서 "헤테로-"란 별도의 정의가 없는 한, 하나의 작용기 내에 N, O, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다.
본 명세서에서 "알킬(alkyl)기" 란 별도의 정의가 없는 한, 선형의 포화(saturated) 지방족 탄화수소기를 의미한다.
구체적으로, 알킬기는 탄소수 1 내지 20의 알킬기일 수 있다. 보다 구체적으로 알킬기는 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기일 수 있다. 예를 들어, 탄소수 1 내지 4의 알킬기는 알킬쇄에 1 내지 4 개의 탄소 원자가 포함되는 것을 의미하며, 메틸, 에틸, 프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, sec-부틸 및 t-부틸로 이루어진 군에서 선택됨을 나타낸다.
알킬기는 구체적인 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기 등을 의미한다.
본 명세서에서 "아릴(aryl)기"는 환형인 치환기의 모든 원소가 p-오비탈을 가지고 있으며, 이들 p-오비탈이 공액(conjugation)을 형성하고 있는 치환기를 의미하고, 모노시클릭 또는 융합 고리 폴리시클릭(즉, 탄소원자들의 인접한 쌍들을 나눠 가지는 고리) 작용기를 포함한다.
본 명세서에서 "헤테로아릴(heteroaryl)기"는 아릴기 내에 N, O, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다. 상기 헤테로아릴기가 융합 고리인 경우, 각각의 고리마다 상기 헤테로 원자를 1 내지 3개 포함할 수 있다.
구체적으로, 치환 또는 비치환된 아릴기 및/또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기는, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트릴기, 치환 또는 비치환된 나프타세닐기, 치환 또는 비치환된 피레닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐일기, 치환 또는 비치환된 p-터페닐기, 치환 또는 비치환된 m-터페닐기, 치환 또는 비치환된 크리세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기, 치환 또는 비치환된 인데닐기, 치환 또는 비치환된 퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 티오페닐기, 치환 또는 비치환된 피롤릴기, 치환 또는 비치환된 피라졸릴기, 치환 또는 비치환된 이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 트리아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 티아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기, 치환 또는 비치환된 티아디아졸일기, 치환 또는 비치환된 피리딜기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈옥사진일기, 치환 또는 비치환된 벤즈티아진일기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 페나진일기, 치환 또는 비치환된 페노티아진일기, 치환 또는 비치환된 페녹사진일기 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에서, "(메트)아크릴레이트"는 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 의미할 수 있다.
이하, 본 발명 일 실시예의 광경화 조성물을 설명한다.
본 발명 일 실시예의 광경화 조성물은 (A)시아노기(-CN) 함유 실리콘(silicon)계 광경화 모노머(이하, (A)광경화 모노머라고 함) 및 (B)개시제를 포함할 수 있다. (A)광경화 모노머를 포함함으로써, 광경화 조성물의 광경화율을 높일 수 있고, 봉지용 조성물로 사용되어 경화 후 유기 장벽층을 형성할 때 무기 장벽층에 대한 부착력을 높임으로써 장치용 부재 봉지시 장치용 부재의 신뢰성을 높일 수 있다.
(A)광경화 모노머는 시아노기, 실리콘(silicon), 및 광경화성 작용기(예:(메트)아크릴레이트기, 비닐기)를 가지며, 예를 들면 디(메트)아크릴레이트, 트리(메트)아크릴레이트, 테트라(메트)아크릴레이트, 펜타(메트)아크릴레이트 또는 헥사(메트)아크릴레이트 등의 다관능 (메트)아크릴레이트, 또는 모노(메트)아크릴레이트가 될 수 있다.
일 구체예에서, (A)광경화 모노머는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다:
<화학식 1>
Figure 112013115661457-pat00002
(상기 화학식 1에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-10의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 4-20의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7-21의 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 실릴기 또는 하기 화학식 2이고,
<화학식 2>
Figure 112013115661457-pat00003
(상기 화학식 2에서,
*는 원소의 연결 부위이고, R4는 수소 또는 탄소수 1-5의 알킬기이다)
R1 및 R2 중 적어도 하나는 상기 화학식 2이고,
R3은 수소, 수산기, 할로겐, -NR'R"(R', R"은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-10의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 4-20의 헤테로아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 7-21의 아릴알킬기이다), 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-10의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 4-20의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7-21의 아릴알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 실릴기이고,
X1, X2는 각각 독립적으로 단일결합 또는 산소이고,
X3, Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-10의 헤테로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7-21의 아릴알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 4-20의 헤테로아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3-10의 시클로알킬렌기이다).
예를 들면, R1, R2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1-9의 알킬기 또는 상기 화학식 2이고, R1, R2 중 적어도 하나는 상기 화학식 2일 수 있다.
예를 들면, R3은 탄소수 1-6의 알킬기, 또는 탄소수 6-10의 아릴기일 수 있다.
예를 들면, X3, Y1 및 Y2는 탄소수 1-10의 알킬렌기, 탄소수 1-9의 알킬렌기, 탄소수 1-8의 알킬렌기, 탄소수 1-7의 알킬렌기, 탄소수 1-6의 알킬렌기, 또는 탄소수 1-5의 알킬렌기일 수 있다.
(A)광경화 모노머는 시아노기 함유 실리콘 화합물과, 광경화 작용기 함유 화합물을 반응시켜 제조될 수 있는데, 이에 제한되는 것은 아니다.
(A)광경화 모노머는 단독 또는 2종 이상 혼합하여 광경화 조성물에 포함될 수 있다. 일 구체예에서, 광경화 조성물은 디(메트)아크릴레이트형 (A) 광경화 모노머 단독, 또는 모노(메트)아크릴레이트형 (A)광경화 모노머와 디(메트)아크릴레이트형 (A)광경화 모노머의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 혼합물 중 모노(메트)아크릴레이트형 (A)광경화 모노머:디(메트)아크릴레이트형 (A)광경화 모노머는 1:0.5 내지 1:2, 구체적으로 1:0.5, 1:1, 1:1.5, 또는 1:2의 중량비로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 광경화 조성물의 광경화도와 무기 장벽층에 대한 부착력을 높이고, 장치용 부재에 사용시 변색, 투명도 저하가 생기지 않아 신뢰성을 좋게 할 수 있다.
(A)광경화 모노머는 고형분 기준 광경화 조성물 중 1 내지 99중량%, 예를 들면 90 내지 99중량% 구체적으로 90,91,92,93,94,95,96,97,98 또는 99중량%, 또는 40 내지 55중량% 구체적으로 40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54 또는 55중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 광경화 조성물의 광경화도가 높고, 경화 후 무기 장벽층에 대한 부착력이 우수하면서 신뢰성이 좋은 효과가 있을 수 있다.
(B)개시제는 (A)광경화 모노머의 광경화 반응을 개시하는 것으로서, 광경화 반응을 수행할 수 있는 통상의 광중합 개시제를 제한 없이 포함할 수 있다. 예를 들면, (B)개시제는 트리아진계, 아세토페논계, 벤조페논계, 티오크산톤계, 벤조인계, 인계, 옥심계 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있고, 예를 들면 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥시드가 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
(B)개시제는 고형분 기준으로 광경화 조성물 중 1 내지 99중량%, 예를 들면 1 내지 10중량% 구체적으로 1,2,3,4,5,6,7,8,9 또는 10중량%, 또는 예를 들면 1 내지 5중량% 구체적으로 1,2,3,4 또는 5중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 노광시 광중합이 충분히 일어날 수 있고, 광중합 후 남은 미반응 개시제로 인하여 투과율이 저하되는 것을 막을 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명 일 실시예의 광경화 조성물은 고형분 기준 (A)+(B) 중 (A)광경화 모노머 1 내지 99중량% 및 (B)개시제 1 내지 99중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 광경화 조성물의 광경화도가 높고, 경화 후 무기 장벽층에 대한 부착력이 우수하면서 신뢰성이 좋은 효과가 있을 수 있다. 예를 들면, 광경화 조성물은 고형분 기준 (A)+(B) 중 (A)광경화 모노머 90 내지 99중량% 및 (B)개시제 1 내지 10중량%를 포함할 수 있다. 예를 들면, 광경화 조성물은 모노(메트)아크릴레이트형 (A)광경화 모노머 40 내지 55중량%, 디(메트)아크릴레이트형 (A)광경화 모노머 40 내지 55중량% 및 (B)개시제 1 내지 5중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 광경화 조성물의 광경화도가 높고, 경화 후 무기 장벽층에 대한 부착력이 우수하면서 신뢰성이 좋은 효과가 있을 수 있다.
광경화 조성물은 용제를 포함하지 않는 무용제 타입으로서, 상술한 (A)광경화 모노머와 (B)개시제를 혼합하여 제조될 수 있다.
광경화 조성물은 광경화도가 90% 이상, 예를 들면 90 내지 95%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 경화 후 경화 수축 응력이 낮아 쉬프트가 발생되지 않은 층을 구현함으로써 봉지 용도로 사용할 수 있다.
광경화 조성물은 경화 후 무기 장벽층에 대한 부착력이 20kgf 이상이 될 수 있다. 상기 범위에서, 외부에서 침투되는 수분 또는 산소가 장벽층 사이를 쉽게 침투하지 못하여 신뢰성 불량이 발생하지 않을 수 있다. 무기 장벽층은 하기에서 상술되는 무기 장벽층(예:SiOx, SiNx, Al2O3)을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면 무기 장벽층에 대한 부착력은 20 내지 100kgf , 예를 들면 25 내지100kgf 가 될 수 있다.
일 구체예에서, 실리콘 산화물 또는 알루미늄 산화물로 된 무기 장벽층에 대한 부착력은 25 내지 55kgf가 될 수 있다. 다른 구체예에서, 실리콘 질화물로 된 무기 장벽층에 대한 부착력은 25 내지 46kgf가 될 수 있다.
장치용 부재 특히 디스플레이 부재는 주변 환경의 기체 또는 액체, 예를 들면 대기 중의 산소 및/또는 수분 및/또는 수증기와 전자제품으로 가공시 사용된 화학물질의 투과에 의해 분해되거나 불량이 될 수 있다. 이를 위해 장치용 부재는 봉지 또는 캡슐화될 필요가 있다. 이러한 장치용 부재는 유기발광소자(OLED), 조명 장치, 플렉시블(flexible) 유기발광소자 디스플레이, 금속 센서 패드, 마이크로디스크 레이저, 전기변색 장치, 광변색장치, 마이크로전자기계 시스템, 태양전지, 집적 회로, 전하 결합 장치, 발광 중합체, 발광 다이오드 등이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
광경화 조성물은 장치 특히 플렉시블(flexible) 디스플레이 장치의 봉지 또는 캡슐화 용도로 사용되는 유기 장벽층을 형성할 수 있다.
광경화 조성물은 단독으로 유기발광소자 봉지용 조성물에 포함될 수 있고, 또는 통상의 첨가제와 함께 유기발광소자 봉지용 조성물에 포함될 수도 있다.
이하, 본 발명 다른 실시예의 광경화 조성물을 설명한다.
본 발명 다른 실시예의 광경화 조성물은 (A)광경화 모노머, (B)개시제, 및 (C)비-시아노계 실리콘 함유 광경화 모노머(이하, (C)광경화 모노머라 함)를 포함할 수 있다. (C)광경화 모노머를 더 포함하는 것을 제외하고는 본 발명 일 실시예의 광경화 조성물과 실질적으로 동일하다.
(C)광경화 모노머는 시아노기를 함유하지 않고, 실리콘과 광경화 작용기(예:(메트)아크릴레이트기, 비닐기)를 갖는 모노머로서, 광경화 조성물에 포함되어 광경화 조성물의 경화 후 신뢰성을 높일 수 있다.
일 실시예에서, (C)광경화 모노머는 비-시아노계 실록산 광경화 모노머로서, 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다:
<화학식 3>
Figure 112013115661457-pat00004
(상기 화학식 3에서,
R10,R11,R12,R13,R14,R15는 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-20의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-20의 헤테로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 4-20의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 실릴옥시기, 또는 하기 화학식 4이고,
<화학식 4>
Figure 112013115661457-pat00005
(상기 화학식 4에서,
*는 상기 화학식 3 중 Si에 대한 연결 부위이고,
R4는 수소 또는 탄소수 1-5의 알킬기이고,
Z는 단일결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 헤테로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-20의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-20의 헤테로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 4-20헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알콕시렌기이다)
R10, R11, R12 중 적어도 하나는 상기 화학식 4이고,
R13, R14, R15 중 적어도 하나는 상기 화학식 4이다).
예를 들면, R10,R11,R12은 탄소수 1-5의 알킬기 또는 Z가 탄소수 1-5의 알킬렌기인 상기 화학식 4이고, R10,R11,R12 중 하나 이상은 Z가 탄소수 1-5의 알킬렌기인 상기 화학식 4이고, R13,R14,R15은 탄소수 1-5의 알킬기 또는 Z가 탄소수 1-5의 알킬렌기인 상기 화학식 4이고, R13,R14,R15 중 하나 이상은 Z가 탄소수 1-5의 알킬렌기인 상기 화학식 4이다.
구체적으로, (C)광경화 모노머는 1,3-비스(3-(메트)아크릴옥시프로필)테트라메틸디실록산 등을 포함하는 1,3-비스((메트)아크릴옥시알킬)테트라알킬디실록산, 1,3-비스(3-(메트)아크릴옥시프로필)테트라키스(트리메틸실옥시)디실록산 등을 포함하는 1,3-비스((메트)아크릴옥시알킬)테트라키스(트리알킬실옥시)디실록산 등이 될 수 있고, 이때 알킬은 탄소수 1-5의 알킬기가 될 수 있다.
(C)광경화 모노머는 고형분 기준 광경화 조성물 중 5 내지 80중량%, 예를 들면 5 내지 55중량% 또는 40 내지 55중량% 또는 35 내지 45중량%, 구체적으로 35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54 또는 55중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 광경화 조성물의 광경화도 및 부착력이 보다 향상되면서, 장치용 부재의 신뢰성을 좋게 할 수 있다.
일 구체예에서, 광경화 조성물은 고형분 기준으로 (A)+(B)+(C) 중 (A)광경화 모노머 40 내지 55중량%, (B)개시제 1 내지 5중량%, 및 (C)광경화 모노머 40 내지 55중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 광경화 조성물의 광경화도 및 부착력이 보다 향상시키면서, 장치용 부재의 신뢰성을 좋게 할 수 있다.
이하, 본 발명 또 다른 실시예의 광경화 조성물을 설명한다.
본 발명 또 다른 실시예의 광경화 조성물은 (A)광경화 모노머, (B)개시제 및 (D)비-실리콘계 광경화 모노머(이하, (D)광경화 모노머라 함)를 포함할 수 있다. (D)광경화 모노머를 더 포함하는 것을 제외하고는 본 발명 일 실시예의 광경화 조성물과 실질적으로 동일하다.
(D)광경화 모노머는 실리콘(silicon)을 함유하지 않고, 광경화 작용기(예:(메트)아크릴레이트기, 비닐기)를 갖는 모노머로서, 광경화 조성물에 포함되어 광경화 조성물의 경화 후 신뢰성을 높일 수 있다.
일 실시예에서, (D)광경화 모노머는 다관능형 (메트)아크릴레이트계 모노머로서, 탄소수 2-20의 폴리올의 디(메트)아크릴레이트, 탄소수 2-20의 폴리올의 트리(메트)아크릴레이트, 탄소수 2-20의 폴리올의 테트라(메트)아크릴레이트, 탄소수 2-20의 폴리올의 펜타(메트)아크릴레이트 또는 탄소수 2-20의 폴리올의 헥사(메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 1,4-부탄디올 디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트 중 하나 이상이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
(D)광경화 모노머는 고형분 기준으로 광경화 조성물 중 5 내지 80중량%, 예를 들면 5 내지 55중량% 또는 40 내지 55중량% 또는 5 내지 15중량%, 구체적으로 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54 또는 55중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 광경화 조성물의 광경화도 및 부착력을 높이고, 경화 후 신뢰성을 좋게 할 수 있다.
일 구체예에서, 광경화 조성물은 고형분 기준으로 (A)+(B)+(D) 중 (A)광경화 모노머 40 내지 55중량%, (B)개시제 1 내지 5중량%, 및 (D)광경화 모노머 40 내지 55중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 광경화 조성물의 광경화도 및 부착력이 보다 향상시키면서, 장치용 부재의 신뢰성을 좋게 할 수 있다.
이하, 본 발명 또 다른 실시예의 광경화 조성물을 설명한다.
본 발명 또 다른 실시예의 광경화 조성물은 (A)광경화 모노머, (B)개시제, (C)광경화 모노머 및 (D)광경화 모노머를 포함할 수 있다. (C)광경화 모노머 및 (D)광경화 모노머를 더 포함하는 것을 제외하고는 본 발명 일 실시예의 광경화 조성물과 실질적으로 동일하다.
일 구체예에서, 광경화 조성물은 고형분 기준으로 (A)+(B)+(C)+(D) 중 (A)광경화 모노머 40 내지 55중량%, (B)개시제 1 내지 5중량%, (C)광경화 모노머 35 내지 45중량%, 및 (D)광경화 모노머 5 내지 15중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 광경화 조성물의 광경화도 및 부착력을 높이고 경화 후 신뢰성을 개선할 수 있다.
본 발명의 유기 장벽층은 본 발명 실시예들의 광경화 조성물로 형성될 수 있다.
유기 장벽층은 본 발명 실시예들의 광경화 조성물을 광 경화시켜 형성될 수 있다. 제한되지 않지만, 광경화 조성물을 0.1㎛-20㎛ 두께로 코팅하고, 10-500J/cm2에서 1-50초동안 조사하여 경화시킬 수 있다.
유기 장벽층은 무기 장벽층에 대한 부착력이 20kgf 이상, 예를 들면 20-100kgf이며, 예를 들면 25-100kgf이 될 수 있다. 따라서, 유기 장벽층은 하기 무기 장벽층과 함께 장벽 스택을 형성하여 장치용 부재의 봉지 용도로 사용될 수 있다.
무기 장벽층은 광 투과성이 우수하고, 수분 및/또는 산소 차단성이 우수한 무기층이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 금속, 비금속, 금속 또는 비금속간의 화합물 또는 합금, 금속 또는 비금속의 산화물, 금속 또는 비금속의 불화물, 금속 또는 비금속의 질화물, 금속 또는 비금속의 탄화물, 금속 또는 비금속의 산소질화물, 금속 또는 비금속의 붕소화물, 금속 또는 비금속의 산소붕소화물, 금속 또는 비금속의 실리사이드 또는 이들의 혼합물이 될 수 있다. 상기 금속, 비금속은 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 셀레늄(Se), 아연(Zn), 안티몬(Sb), 인듐(In), 게르마늄(Ge), 주석(Sn), 비스무트(Bi), 전이금속, 란탄족 금속, 등이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 구체적으로, 무기 장벽층은 SiOx, SizNx, SiOxNy, ZnSe, ZnO, Sb2O3, Al2O3, In2O3, SnO2(상기에서, x는 1-5 이고, y는 1-5이고, z는 1-5이다) 등이 될 수 있다. 무기 장벽층에서 상기 '금속'은 '비금속'으로 대체될 수도 있다.
본 발명의 장벽 스택은 본 발명 실시예들의 광경화 조성물로 형성된 유기 장벽층 및 무기 장벽층을 포함할 수 있다.
무기 장벽층은 유기 장벽층과 상이한 무기층으로 형성하여, 유기 장벽층의 효과를 보완할 수 있다.
무기 장벽층과 유기 장벽층은 진공 공정, 예를 들면 스퍼터링, 화학기상증착, 금속유기화학기상증착, 플라즈마화학기상증착, 증발, 승화, 전자사이클로트론공명-플라즈마강화 화학기상증착 및 이의 조합으로 증착될 수 있다.
장벽 스택은 상기 유기 장벽층과 무기 장벽층을 포함하되, 장벽 스택의 수는 제한되지 않는다. 장벽 스택의 조합의 산소 및/또는 수분 및/또는 수증기 및/또는 화학 물질에 대한 투과 저항성의 수준에 따라 변경할 수 있다.
장벽 스택에서 유기 장벽층과 무기 장벽층은 교대로 증착될 수 있다. 이는 상술한 광경화 조성물이 갖는 물성으로 인해 생성된 유기 장벽층의 장벽층에 대한 효과 때문이다. 이로 인해, 유기 장벽층과 무기 장벽층으로부터 발생하는 디스플레이장치에 대한 효과를 보완 또는 강화할 수 있다.
예를 들면, 유기 장벽층과 무기 장벽층은 각각 2층 이상 교대로 전체 10층 이하, 예를 들면 7층 이하(예:2-7층)로 증착될 수 있고, 예를 들면 무기 장벽층-유기 장벽층-무기 장벽층-유기 장벽층-무기 장벽층-유기 장벽층-무기 장벽층의 7층 구조로 형성될 수 있다.
장벽 스택에서, 유기 장벽층 하나의 두께는 0.1㎛-20㎛, 예를 들면 1㎛-20㎛, 무기 장벽층 하나의 두께는 5nm-500nm, 예를 들면 5nm-200nm가 될 수 있다.
장벽 스택은 박막 봉지제로서, 두께는 5㎛ 이하, 예를 들면 1.5㎛-5㎛가 될 수 있다.
본 발명의 봉지화된 장치는 장치용 부재, 및 장치용 부재 위에 형성되고, 유기 장벽층 및 무기 장벽층을 포함하는 장벽 스택을 포함하고, 상기 유기 장벽층은 본 발명 실시예들의 광경화 조성물로 형성될 수 있다.
장치용 부재는 유기발광소자(OLED), 조명 장치, 플렉시블(flexible) 유기발광소자 디스플레이, 금속 센서 패드, 마이크로디스크 레이저, 전기변색 장치, 광변색장치, 마이크로전자기계 시스템, 태양전지, 집적 회로, 전하 결합 장치, 발광 중합체, 발광 다이오드 등이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
봉지화된 장치는 예를 들면, 디스플레이 장치, 유기발광소자 표시장치 등이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
이하, 도 1을 참고하여 본 발명 일 실시예의 봉지화된 유기발광소자 표시장치를 설명한다. 도 1은 본 발명 일 실시예의 봉지화된 유기발광소자 표시장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명 일 실시예의 봉지화된 유기발광소자 표시장치 (100)는 기판(10); 기판(10) 위에 형성된 유기발광소자(20); 및 유기발광소자 (20) 위에 형성되고 무기 장벽층(31)과 유기 장벽층(32)으로 구성되는 장벽 스택(30)을 포함하고, 장치용 부재(20)와 무기 장벽층(31)은 서로 접촉하고, 유기 장벽층(32)은 본 발명 실시예들의 봉지용 조성물로 형성될 수 있다.
기판(10)은 장치용 부재가 적층될 수 있는 기판이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 투명 유리, 플라스틱 시트, 실리콘 또는 금속 기판 등과 같은 물질로 이루어질 수 있다.
유기발광소자(20)는 도 1에서 도시되지 않았지만, 유기발광소자 표시장치에서 통상적으로 사용되는 것으로 제1전극, 제2전극, 제1전극과 제2전극 사이에 형성된 유기발광막을 포함할 수 있다.
무기 장벽층(31)과 유기 장벽층(32)의 형성 방법은 제한되지 않지만, 진공 공정, 예를 들면 스퍼터링, 화학기상증착, 플라즈마화학기상증착, 증발, 승화, 전자사이클로트론공명-플라즈마증기증착 및 이의 조합으로 형성될 수 있다.
이하, 도 2를 참고하여 본 발명 다른 실시예의 봉지화된 유기발광소자 표시장치를 설명한다. 도 2는 본 발명 다른 실시예의 봉지화된 유기발광소자 표시장치의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명 다른 실시예의 봉지화된 유기발광소자 표시장치(200)는 기판(10); 기판(10) 위에 형성된 유기발광소자(20); 및 유기발광소자(20) 위에 형성되고 무기 장벽층(31)과 유기 장벽층(32)으로 구성되는 장벽 스택(30)을 포함하고, 유기발광소자(20)와 무기 장벽층(31) 간에 빈 공간(40)이 형성되고, 유기 장벽층(32)은 본 발명 실시예들의 봉지용 조성물로 형성될 수 있다. 유기발광소자(20)와 무기 장벽층(31)이 서로 접촉하지 않고 빈 공간(40)이 형성된 것을 제외하고는 본 발명 일 실시예의 봉지화된 유기발광소자 표시장치와 실질적으로 동일하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
합성예 1: 시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머의 제조
2-Hydroxyethylmethacrylate(C6H10O3, TCI社) 150.06g과 triethylamine (C6H15N, TCI社) 113.90g, methylene chloride(CH2Cl2, TCI社) 200g을 온도 제어가 가능한 자켓형 반응기에 넣고 상온에서 30분 동안 교반하였다. 그 후 반응기를 0℃로 냉각시킨 상태에서, 3-cyanopropylmethyldichlorosilane(C5H9Cl2NSi, Gelest社) 100.00g을 1시간에 걸쳐 서서히 반응기에 적하시켰다. 투입이 끝나면 반응기를 상온으로 상승시킨 상태에서 6시간 동안 교반한 후 반응을 종료하였다. 반응기 내 용액을 pH가 중성이 될 때까지 물로 중화한 다음 감압하여 건조시킨 후 하기 화학식 5의 최종 생성물을 얻었다. 얻어진 생성물은 NMR과 GC로 최종 구조를 분석하여 확인하였다.
<화학식 5>
Figure 112013115661457-pat00006
합성예 2: 시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머
3-cyanopropylmethyldichlorosilane 대신에 3-cyanopropylphenyldichlorosilane(C10H11Cl2NSi, Gelest社)을 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법을 실시하여 하기 화학식 6의 최종 생성물을 얻었고, NMR과 GC로 최종 구조를 분석하여 확인하였다.
<화학식 6>
Figure 112013115661457-pat00007
합성예 3: 시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머
2-Hydroxyethylmethacrylate 대신에 4-hydroxybutylacrylate(C7H12O3, TCI社)를 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법을 실시하여 하기 화학식 7의 최종 생성물을 얻었고, NMR과 GC로 최종 구조를 분석하여 확인하였다.
<화학식 7>
Figure 112013115661457-pat00008
합성예 4: 시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머
2-Hydroxyethylmethacrylate(C6H10O3, TCI社) 75.03g과 triethylamine (C6H15N, TCI社) 56.95g, methylene chloride(CH2Cl2, TCI社) 100g을 온도 제어가 가능한 자켓형 반응기에 넣고 상온에서 30분 동안 교반하였다. 그 후 반응기를 0℃로 냉각시킨 상태에서, 3-cyanopropyldimethylchlorosilane(C6H12ClNSi, Gelest社) 100.00g을 1시간에 걸쳐 서서히 반응기에 적하시켰다. 투입이 끝나면 반응기를 상온으로 상승시킨 상태에서 6시간 동안 교반한 후 반응을 종료하였다. 반응기 내 유기 용액을 pH가 중성이 될 때까지 물로 중화한 다음 감압하여 건조시킨 후 하기 화학식 8의 최종 생성물을 얻었고, 얻어진 생성물은 NMR과 GC로 최종 구조를 분석하여 확인하였다.
<화학식 8>
Figure 112013115661457-pat00009
(A)시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머:(A-1)화학식 5, (A-2)화학식 6, (A-3)화학식 7, (A-4)화학식 8
(B)개시제:Darocur TPO(BASF사)
(C)비-시아노계 실리콘 함유 광경화 모노머: 1,3-비스(3-메타아크릴옥시프로필)테트라메틸디실록산
(D)비-실리콘계 광경화 모노머: 1,6-헥산디올디아크릴레이트
실시예 1 내지 10과 비교예 1 내지 2
성분 (A), (B), (C), (D)를 하기 표 2에 기재된 함량(단위:중량부, 고형분 기준)으로 혼합하고, 쉐이커를 이용하여 3시간 동안 혼합하여 광경화 조성물을 제조하였다.
실시예와 비교예에서 제조한 광경화 조성물에 대해 하기의 물성을 평가하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1)광경화도(%): 광경화 조성물에 대하여 FT-IR(NICOLET 4700, Thermo사)을 사용하여 1635cm-1 부근(C=C), 1720cm-1 부근(C=O)에서의 흡수 피크의 강도를 측정한다. 유리 기판 위에 조성물을 두께 5㎛로 도포하고 100J/cm2으로 10초 동안 조사하여 UV 경화시켜, 20cm x 20cm x 5㎛(가로 x 세로 x 두께)의 시편을 얻는다. 경화된 필름을 분취하고, FT-IR(NICOLET 4700, Thermo사)를 이용하여 1635cm-1 부근(C=C), 1720cm-1 부근(C=O)에서의 흡수 피크의 강도를 측정한다. 광경화도는 하기 식 1에 따라 계산한다.
<식 1>
광경화도(%)= │1-(A/B)│ x 100
(상기 식 1에서, A는 경화된 필름에 대해 1720cm-1 부근에서의 흡수 피크의 강도에 대한 1635cm-1 부근에서의 흡수 피크의 강도의 비이고,
B는 조성물에 대해 1720cm-1 부근에서의 흡수 피크의 강도에 대한 1635cm-1 부근에서의 흡수 피크의 강도의 비이다).
(2)부착력 1(kgf): 유리와 유리 사이의 부착력을 측정하기 위한 방법으로, Die shear strength를 측정하는 방법과 같은 방법으로 접착력을 측정하였다. 접착력 측정기인 dage series 4000PXY로 25℃에서 200kgf의 힘으로 상부 유리를 측면에서 밀어 박리되는 힘을 측정하였다. 하부 유리의 크기는 2cm x 2cm x 1mm(가로 x 세로 x 두께)로 하였고, 상부 유리의 크기는 1.5cm x 1.5 cm x 1mm(가로 x 세로 x 두께)로 제작하였고, 점착층의 두께는 500㎛로 하였다.
(3)부착력 2(kgf): 실리콘 질화물과 실리콘 질화물의 부착력을 측정하기 위한 방법으로, Die shear strength를 측정하는 방법과 같은 방법으로 접착력을 측정하였다. 접착력 측정기인 dage series 4000PXY로 25℃에서 200kgf의 힘으로 상부 유리를 측면에서 밀어 박리되는 힘을 측정하였다. 하부 유리의 크기는 2cm x 2cm x 1mm(가로 x 세로 x 두께)로 하였고, 상부 유리의 크기는 1.5cm x 1.5 cm x 1mm(가로 x 세로 x 두께)로 제작하였고, 점착층의 두께는 500㎛로 하였다. 점착층이 위치되는 하부 유리와 상부 유리에는 실리콘 질화물이 코팅되어 있다.
(4)신뢰성: 신뢰성 평가용 디바이스는 통상의 방법으로 제조될 수 있다. 기판 위에 소자를 증착하고 무기 장벽층을 형성한다. 광경화 조성물을 스핀 도포, 슬릿 도포 등의 방법을 사용하여 1㎛-5㎛의 두께로 도포하고 광을 조사하여 유기 장벽층을 형성한다. 유기 장벽층과 무기 장벽층은 교대로 형성하고 총 3회로 증착한다. 85℃ 및 상대습도 85% 조건에서 방치하면서 현미경으로 패키지 내부에 변색이 발생되는 시간을 관찰하여 신뢰성을 판별한다. 하기 표 1과 같이 변색 발생 시점을 기준으로 신뢰성 점수를 평가한다. 점수가 높을수록 신뢰성이 높음을 의미한다.
변색 발생 시점 신뢰성 점수
1주 미만 0점
1주 이상 ~ 2주 미만 1점
2주 이상 ~ 3주 미만 2점
3주 이상 ~ 4주 미만 3점
4주 이상 ~ 5주 미만 4점
5주 이상 ~ 6주 미만 5점
6주 이상 ~ 7주 미만 6점
7주 이상 ~ 8주 미만 7점
8주 이상 ~ 9주 미만 8점
9주 이상 ~ 10주 미만 9점
10주 이상 10점
  실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2
(A) (A1) 98 49 0 0 0 0 49 0 49 49 0 0
(A2) 0 0 98 49 0 0 0 0 0 0 0 0
(A3) 0 0 0 0 98 49 0 0 0 0 0 0
(A4) 0 0 0 0 0 0 49 49 0 0 0 0
(C) 0 49 0 49 0 49 0 49 0 39 49 0
(D) 0 0 0 0 0 0 0 0 49 10 49 98
(B) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
광경화 조건 100 J/cm2, 10 sec
광경화도 (%) 94.0 94.0 94.2 94.1 94.3 94.2 94.3 94.1 93.9 94.0 94.0 94.0
부착력 1(kgf) 47.8 34.2 42.1 31.8 52.7 44.9 30.6 27.5 29.7 30.2 17.3 15.2
부착력 2 (kgf) 45.4 31.6 40.9 31.0 44.8 40.1 28.0 25.4 26.3 27.9 15.1 12.4
신뢰성 10점 9점 10점 9점 10점 10점 8점 7점 8점 8점 4점 3점
상기 표 2에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 광경화 조성물은 광경화율이 높을 뿐만 아니라, 경화 후 실리콘 산화물과 실리콘 질화물 등의 무기 장벽층에 대한 부착력이 높고, 소자 패키지로 만들었을 때 가혹 조건에서도 신뢰성이 좋았다. 반면에, 본 발명의 시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머를 포함하지 않는 비교예 1과 2의 조성물은 광경화도는 높지만 무기 장벽층에 대한 부착력이 낮고 신뢰성이 좋지 않아서 본 발명의 효과를 구현할 수 없었다.
본 발명은 상기 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태가 될 수 있다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예와 도면은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

Claims (15)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 (A)시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머, 및 (B)개시제를 포함하는 광경화 조성물:
    <화학식 1>
    Figure 112016079359048-pat00020

    (상기 화학식 1에서,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7-21의 아릴알킬기, 또는 하기 화학식 2이고,
    <화학식 2>
    Figure 112016079359048-pat00021

    (상기 화학식 2에서, *는 원소의 연결 부위이고,
    R4는 수소 또는 메틸기이다)
    R1 및 R2 중 적어도 하나는 상기 화학식 2이고,
    R3은 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 7-21의 아릴알킬기이고,
    X1, X2는 각각 독립적으로 단일결합 또는 산소이고,
    X3, Y1 및 Y2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 7-21의 아릴알킬렌기이다).
  2. 제1항에 있어서, 상기 (A)시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머는 단독 또는 2종 이상으로 포함되는 광경화 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 광경화 조성물은 모노(메트)아크릴레이트형의 상기 (A)시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머와 디(메트)아크릴레이트형의 상기 (A) 시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머의 혼합물을 포함하는 광경화 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 (C)비-시아노계 실리콘 함유 광경화 모노머, (D)비-실리콘계 광경화 모노머 중 하나 이상을 더 포함하는 광경화 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 (C)비-시아노계 실리콘 함유 광경화 모노머는 하기 화학식 3으로 표시되는 광경화 조성물:
    <화학식 3>
    Figure 112013115661457-pat00012

    (상기 화학식 3에서, R10,R11,R12,R13,R14,R15은 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-20의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-20의 헤테로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 4-20의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 실릴옥시기, 또는 하기 화학식 4이고,
    <화학식 4>
    Figure 112013115661457-pat00013

    (상기 화학식 4에서, *는 상기 화학식 3 중 Si에 대한 연결 부위이고,
    R4는 수소, 또는 탄소수 1-5의 알킬기이고,
    Z는 단일결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 헤테로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-20의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-20의 헤테로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 4-20헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알콕시렌기이다)
    R10, R11, R12 중 적어도 하나는 상기 화학식 4이고,
    R13, R14, R15 중 적어도 하나는 상기 화학식 4이다).
  6. 제4항에 있어서, 상기 (D)비-실리콘계 광경화 모노머는 탄소수 2-20의 폴리올의 디(메트)아크릴레이트, 탄소수 2-20의 폴리올의 트리(메트)아크릴레이트, 탄소수 2-20의 폴리올의 테트라(메트)아크릴레이트, 탄소수 2-20의 폴리올의 펜타(메트)아크릴레이트, 탄소수 2-20의 폴리올의 헥사(메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함하는 광경화 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 (A)광경화 모노머는 하기 화학식 5 내지 8 중 어느 하나로 표시되는 광경화 조성물:
    <화학식 5>
    Figure 112013115661457-pat00014

    <화학식 6>
    Figure 112013115661457-pat00015

    <화학식 7>
    Figure 112013115661457-pat00016

    <화학식 8>
    Figure 112013115661457-pat00017
    .
  8. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 고형분 기준 (A)+(B) 중 상기 (A)광경화 모노머 1-99중량% 및 상기 (B)개시제 1-99중량%를 포함하는 광경화 조성물.
  9. 제4항에 있어서, 상기 조성물은 고형분 기준 (A)+(B)+(C) 중 상기 (A)광경화 모노머 40-55중량%, 상기 (B)개시제 1-5중량%, 상기 (C)광경화 모노머 40-55중량%를 포함하는 광경화 조성물.
  10. 제4항에 있어서, 상기 조성물은 고형분 기준 (A)+(B)+(D) 중 상기 (A)광경화 모노머 40-55중량%, 상기 (B)개시제 1-5중량%, 상기 (D)광경화 모노머 40-55중량%를 포함하는 광경화 조성물.
  11. 제4항에 있어서, 상기 조성물은 고형분 기준 (A)+(B)+(C)+(D) 중 상기 (A)광경화 모노머 40-55중량%, 상기 (B)개시제 1-5중량%, 상기 (C)광경화 모노머 35-45중량%, 및 상기 (D)광경화 모노머 5-15중량%를 포함하는 광경화 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 광경화 조성물을 포함하는 유기발광소자 봉지용 조성물.
  13. 장치용 부재; 및
    상기 장치용 부재 위에 형성되고, 무기 장벽층과 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 광경화 조성물로 형성되는 유기 장벽층을 포함하는 장벽 스택(barrier stack)을 포함하는, 봉지화된 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 무기 장벽층은 금속, 비금속, 금속 또는 비금속간의 화합물 또는 합금, 금속 또는 비금속의 산화물, 금속 또는 비금속의 불화물, 금속 또는 비금속의 질화물, 금속 또는 비금속의 탄화물, 금속 또는 비금속의 산소질화물, 금속 또는 비금속의 붕소화물, 금속 또는 비금속의 산소붕소화물, 금속 또는 비금속의 실리사이드 또는 이들의 혼합물을 포함하고, 상기 금속, 비금속은 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 셀레늄(Se), 아연(Zn), 안티몬(Sb), 인듐(In), 게르마늄(Ge), 주석(Sn), 비스무트(Bi), 전이금속, 란탄족 금속 중 하나 이상을 포함하는 봉지화된 장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 장치용 부재는 플렉시블(flexible) 유기발광소자, 유기발광소자, 조명 장치, 금속 센서 패드, 마이크로디스크 레이저, 전기변색 장치, 광변색장치, 마이크로전자기계 시스템, 태양전지, 집적 회로, 전하 결합 장치, 발광 중합체 또는 발광 다이오드인 봉지화된 장치.
KR1020130157550A 2013-06-27 2013-12-17 광경화 조성물 및 이를 포함하는 봉지화된 장치 KR101696965B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016523615A JP6178920B2 (ja) 2013-06-27 2013-12-18 光硬化組成物およびそれを含む封止化された装置
PCT/KR2013/011783 WO2014208849A1 (ko) 2013-06-27 2013-12-18 광경화 조성물 및 이를 포함하는 봉지화된 장치
CN201380075904.4A CN105143316B (zh) 2013-06-27 2013-12-18 可光致固化组合物和包括其的封装器件

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130074954 2013-06-27
KR20130074954 2013-06-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150001581A KR20150001581A (ko) 2015-01-06
KR101696965B1 true KR101696965B1 (ko) 2017-01-16

Family

ID=52475307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130157550A KR101696965B1 (ko) 2013-06-27 2013-12-17 광경화 조성물 및 이를 포함하는 봉지화된 장치

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6178920B2 (ko)
KR (1) KR101696965B1 (ko)
CN (1) CN105143316B (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101802574B1 (ko) * 2014-03-28 2017-12-01 삼성에스디아이 주식회사 유기발광소자 봉지용 조성물 및 이로부터 제조된 유기발광소자 표시장치
EP3565014A4 (en) * 2016-12-27 2020-08-12 Momentive Performance Materials Korea Co., Ltd. ENCAPSULATION COMPOSITION FOR ORGANIC ELECTRONIC DEVICE AND ENCLOSURE MANUFACTURED THEREOF
CN109037460A (zh) * 2017-06-08 2018-12-18 上海和辉光电有限公司 一种柔性衬底及其制备方法
CN108037628A (zh) * 2017-12-25 2018-05-15 兰州空间技术物理研究所 一种性能稳定的电致变色薄膜及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008210845A (ja) 2007-02-23 2008-09-11 Yokohama Rubber Co Ltd:The 発光素子用封止材組成物、その硬化物および発光素子封止体
JP2013121702A (ja) 2011-12-12 2013-06-20 Fujifilm Corp バリア性積層体、ガスバリアフィルムおよびこれらを用いたデバイス

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63179881A (ja) * 1987-01-19 1988-07-23 Shin Etsu Chem Co Ltd 有機けい素化合物
JPH06180456A (ja) * 1992-10-14 1994-06-28 Sekisui Finechem Co Ltd 液晶表示素子用スペーサ及びそれを用いた液晶表示素子
JP3937629B2 (ja) * 1999-02-09 2007-06-27 東レ株式会社 モノマーおよびそれを用いたポリマー、プラスチック成形体
CN1995252B (zh) * 2006-12-21 2010-05-12 大连轻工业学院 一种光固化氰基丙烯酸酯粘合剂
KR101023842B1 (ko) * 2008-01-11 2011-03-22 주식회사 엘지화학 점착제 조성물, 상기를 포함하는 편광판 및 액정표시장치
KR100987369B1 (ko) * 2008-02-04 2010-10-13 신재환 유무기 하이브리드 코팅액과 이를 이용한 고경도가스베리어 적층 필름의 제조방법 및 그에 의한 적층 필름
KR20100060143A (ko) * 2008-11-27 2010-06-07 주식회사 동진쎄미켐 전기소자 봉지용 광경화형 실리콘 수지

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008210845A (ja) 2007-02-23 2008-09-11 Yokohama Rubber Co Ltd:The 発光素子用封止材組成物、その硬化物および発光素子封止体
JP2013121702A (ja) 2011-12-12 2013-06-20 Fujifilm Corp バリア性積層体、ガスバリアフィルムおよびこれらを用いたデバイス

Also Published As

Publication number Publication date
JP6178920B2 (ja) 2017-08-09
JP2016529345A (ja) 2016-09-23
KR20150001581A (ko) 2015-01-06
CN105143316A (zh) 2015-12-09
CN105143316B (zh) 2018-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101534334B1 (ko) 광경화 조성물 및 상기 조성물로 형성된 보호층을 포함하는 장치
US9534069B2 (en) Photocurable composition, barrier layer comprising same, and encapsulated device comprising same
KR101611001B1 (ko) 봉지용 조성물, 이를 포함하는 장벽층 및 이를 포함하는 봉지화된 장치
EP2924085B1 (en) Composition for encapsulation of organic light emitting diode and organic light emitting diode display manufactured using the same
KR101600653B1 (ko) 봉지용 조성물, 이를 포함하는 장벽층 및 이를 포함하는 봉지화된 장치
US10233350B2 (en) Photocurable composition and enveloped device including same
KR101758570B1 (ko) 광경화 조성물, 이를 포함하는 장벽층 및 이를 포함하는 봉지화된 장치
KR102008177B1 (ko) 유기발광소자 봉지용 조성물 및 이로부터 제조된 유기발광소자 표시장치
KR101549726B1 (ko) 봉지용 조성물, 이를 포함하는 장벽층 및 이를 포함하는 봉지화된 장치
KR101696965B1 (ko) 광경화 조성물 및 이를 포함하는 봉지화된 장치
EP2837642B1 (en) Photocurable composition and encapsulated apparatus prepared using the same
KR20180102038A (ko) 광경화 조성물, 이를 포함하는 유기보호층, 및 이를 포함하는 장치
KR101574835B1 (ko) 광경화 조성물, 이를 포함하는 장벽층 및 이를 포함하는 봉지화된 장치
KR101542622B1 (ko) 광경화 조성물, 이를 포함하는 장벽층, 및 이를 포함하는 봉지화된 장치
KR101588495B1 (ko) 광경화 조성물, 이를 포함하는 장벽층 및 이를 포함하는 봉지화된 장치
KR101499248B1 (ko) 봉지용 조성물, 이를 포함하는 장벽층 및 이를 포함하는 봉지화된 장치
KR101768309B1 (ko) 디스플레이 부재의 밀봉재 조성물, 이를 포함하는 밀봉층, 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR101574840B1 (ko) 광경화 조성물, 이를 포함하는 장벽층 및 이를 포함하는 봉지화된 장치
KR20210082015A (ko) 봉지용 조성물, 이를 포함하는 봉지층 및 이를 포함하는 봉지화된 장치
KR101609410B1 (ko) 광경화 조성물, 이를 포함하는 장벽층 및 이를 포함하는 봉지화된 장치
WO2014208849A1 (ko) 광경화 조성물 및 이를 포함하는 봉지화된 장치
KR20140004905A (ko) 광경화 조성물, 상기 조성물로 형성된 보호층 및 이를 포함하는 광학 부재

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200103

Year of fee payment: 4