KR102588465B1 - 봉지재 조성물 및 발광 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1 모노머 그룹; 제2 모노머 그룹; 및 개시제를 포함하고, 상기 제1 모노머 그룹은 1종 이상의 제1 모노머 화합물을 포함하고, 상기 제1 모노머 화합물은, 아크릴 말단기를 가지고, 식 2로 표시되는 에틸렌계 불포화 탄화수소 화합물을 포함하며, 상기 제2 모노머 그룹은 2종 이상의 제2 모노머 화합물을 포함하고, 상기 제2 모노머 화합물은, 아크릴 말단기를 가지고, 식 3으로 표시되는 에틸렌계 불포화 탄화수소 화합물을 포함하며, 상기 제1 모노머 그룹은, 2.90 내지 4.45의 제1 유전율을 가지고, 상기 제2 모노머 그룹은 4.46 내지 8.20의 제2 유전율을 가지는 봉지재 조성물 및 상기 봉지재 조성물의 유기 경화막을 포함하는 발광 소자를 제공한다.

Description

봉지재 조성물 및 발광 소자 {Encapsulation composition and light emitting device}
본 발명은 봉지재 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 봉지재 조성물, 상기 봉지재 조성물로부터 형성된 유기 경화막, 상기 유기 경화막을 포함하는 적층체 및 발광 소자에 관한 것이다.
발광 소자, 특히 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Device; OLED)는 TV, 컴퓨터, 모바일 통신기기 등에 사용되는 자발광형 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트(contrast)가 우수할 뿐만 아니라, 응답시간이 빠르며, 휘도, 구동전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 장점을 가지고 있어, 매우 다양한 분야에서 폭넓게 사용되고 있다.
다만 유기 발광 소자가 산소, 수분 및 자외선에 노출되는 경우, 열화 현상에 의해 물성 및 수명이 저하되는 문제점이 발생하기 때문에, 산소, 수분 및 자외선으로부터 유기 발광 소자를 보호할 수 있는 밀봉 수단이 소자에 도입되고 있다. 예를 들어 가스 및 수분에 대한 차단 특성을 가지는 유기층과 기계적 성질이 우수한 무기층을 교차로 적층한 밀봉 수단이 고려되고 있다. 이때 무기층은 증착 방식을 통해 형성되고, 유기층은 잉크젯 프린팅을 이용하여 형성될 수 있다.
한편, 최근에는 유기 발광 소자의 박막화, 고해상도 기술이 개발되면서 다양한 구동 불량 원인들이 제기되는데, 그 중 하나로서 외부 정전기가 유입되는 경우 전기적 신호를 방해하게 되므로 구동 불량을 일으키게 된다. 이를 해소하기 위하여, 봉지층의 유전율을 낮추어 구동 불량 문제를 해소하는 것이 중요하다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예들은 광경화성 모노머들이 경화성과 유전율간 양립 되지 않는 특성을 보이는 것을 확인하고, 경화성과 유전율 개선에 최적화된 조성을 제공하여 발광 소자에 외부 정전기가 유입되더라도 전기적 신호를 방해하지 않아 구동 불량문제를 해소할 수 있고, 정전 용량 교란을 방지할 수 있는 봉지재 조성물 및 이를 포함하는 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 모노머 그룹; 제2 모노머 그룹; 및 개시제를 포함하고, 상기 제1 모노머 그룹은 1종 이상의 제1 모노머 화합물을 포함하고, 상기 제1 모노머 화합물은, 아크릴 말단기를 가지고, 하기 식 2로 표시되는 에틸렌계 불포화 탄화수소 화합물을 포함하며, 상기 제2 모노머 그룹은 2종 이상의 제2 모노머 화합물을 포함하고, 상기 제2 모노머 화합물은, 아크릴 말단기를 가지고, 하기 식 3으로 표시되는 에틸렌계 불포화 탄화수소 화합물을 포함하며, 상기 제1 모노머 그룹은, 2.90 내지 4.45의 제1 유전율을 가지고, 상기 제2 모노머 그룹은 4.46 내지 8.20의 제2 유전율을 가지는, 봉지재 조성물을 제공한다.
[식 2]
CaHbOc
상기 식 2에서, a는 15~28의 정수이고, b는 28~54의 정수이며, c는 1~4의 정수이고, a/c ≥ 7.5을 만족하고,
[식 3]
CdHeOf
상기 식 3에서, d는 10~25의 정수이고, e는 10~40의 정수이며, f는 1~9의 정수이고, 2 ≤ d/f < 7.5를 만족한다.
또한, 상기 2종 이상의 제2 모노머 화합물은, 1종 이상의 방향족 제2 모노머 화합물 및 1종 이상의 지방족 제2 모노머 화합물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 모노머 그룹 및 상기 제2 모노머 그룹 전체 100중량%에 대하여, 상기 제1 모노머 그룹은 40 내지 80 중량% 포함하고, 상기 제2 모노머 그룹은 20~60 중량% 포함할 수 있다
또한, 상기 제1 모노머 그룹의 탄소와 산소, 및 상기 제2 모노머 그룹의 탄소와 산소로부터 계산된 총 탄소 개수([C])와 총 산소 개수([O])의 비([C]/[O])가 7.5 이상일 수 있다.
또한, 상기 1종 이상의 제1 모노머 화합물과 상기 2종 이상의 제2 모노머 화합물 중 적어도 1종 이상은 액상일 수 있다.
또한, 상기 봉지재 조성물은, 섭씨 25도에서, 4.20 이하의 액상 유전율을 가질 수 있다.
또한, 상기 봉지재 조성물은, 경화 시 2.70 이하의 고체상 유전율을 가질 수 있다.
또한, 상기 봉지재 조성물은, 섭씨 25도에서, 1 내지 20 cPs의 점도를 가질 수 있다.
또한, 상기 봉지재 조성물은, 무용제 타입일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 하나 이상의 표면이 전술한 봉지재 조성물의 유기 경화막을 갖는 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 실시예들에 따른 봉지재 조성물은 저유전율을 나타내어 유전박막화, 고해상도화시 기판에 외부 정전기가 유입되어 전기적 신호를 방해하여 구동에 영향을 주던 문제를 해소할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 봉지재 조성물은 저유전율을 나타내어 정전 용량 교란이 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 봉지재 조성물은 저유전율을 가지면서도 유전율과 양립 되지 않는 물성으로 알려진 경화 특성을 확보하였으며, 개선된 저장안정성과 제팅 퍼짐성을 제공하여 잉크젯 공정에 사용 가능할 뿐 아니라 발광 소자의 물성에 대한 신뢰안정성과 수명 특성을 개선하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 봉지재 조성물은 봉지막을 추가로 형성하지 않더라도 봉지재의 특성을 제공하는 효과가 있다.
이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 것은 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 모든 기술 용어 및 과학 용어는 다른 언급이 없는 한 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
또한, 이하 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어를 해석함에 있어서는, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 반드시 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석할 것이 아니며, 본 명세서에서 기재하는 바에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석하여야 한다.
본 발명에 관한 일 구현예에서, 본 발명은 기판에 인쇄하고 광경화시킬 수 있는 봉지재 조성물에 관한 것이다. 구체적으로, 상기 봉지재 조성물은 봉지재의 유기층을 형성할 수 있는 유기 조성물에 관한 것이다.
본 명세서에서 "인쇄"란 프린팅, 잉크젯팅을 포함하여 다양한 코팅을 의미할 수 있다.
상기 유기 조성물의 경화물을 포함하는 봉지재는 유기발광소자 상에 위치하여 유기발광소자의 유기층이 물리적 충격으로부터 손상되거나 산소 또는 수분과 같은 외부 침투물질로부터 손상되는 것을 억제 또는 방지하는데 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 봉지재의 유기 경화막용 조성물은, 봉지재 고유의 발광소자 보호기능뿐 아니라 전기적 신호 방해요소가 되는 정전기를 효과적으로 유입을 방지하도록 구성된다.
본 발명에서, 상기 봉지재 조성물은 무용제형 광경화성 조성물일 수 있다. 즉, 후술하는 봉지재용 유기 경화막을 형성하는데 사용되는 조성물은 무용제형이고, 광경화 가능한 성분을 포함하는 조성물일 수 있다.
본 명세서에서 "무용제형 조성물"은 조성물이 용제, 예를 들어 유기 용제 또는 수성 용제 등을 포함하지 않는 것을 의미한다.
본 명세서에서 "광경화성 조성물"이란 광 조사에 따른 라디칼 중합에 의해 경화될 수 있는 조성물을 의미한다. 광경화는 예를 들어, 마이크로파, 적외선, 자외선, 감마선과 같은 전자기파, 혹은 알파-입자선, 프로톤빔, 뉴트론빔 등의 전자선과 같은 입자빔의 조사에 의해 수행될 수 있다.
구체적인 광경화 조건은 특별히 한정하는 것은 아니나, 예를 들어 자외선에 의해 광경화가 이루어질 경우 그 파장은 근자외선 영역인 290 내지 400nm를 포함하는 범위 내일 수 있고, 자외선이 조사되는 총 시간 동안 광의 세기는 400 mW/cm2 이하, 또는 100 내지 400 mW/cm2 범위이고, 광량은 300 내지 2500 mJ/cm2, 또는 500 내지 1500 mJ/cm2 범위일 수 있다.
용제형 조성물과 대비해보면, 무용제형 조성물을 사용하면 용제 건조공정이 생략될 수 있어 공정 효율을 도모할 수 있고, 용제로 인한 기포 발생 및 이로 인한 봉지재의 기능 저하 단점을 해소할 수 있다.
또한, 무용제형 조성물은 봉지재 조성물 내 자체 수분 함량을 저감할 수 있어 수분에 취약한 유기발광소자에 적합한 이점을 갖는다.
또한, 상기 조성물은 잉크젯 프린팅에 의해 기판 상에 도포되는 조성물일 수 있다. 통상, 잉크젯 프린팅은 여러 개의 노즐을 연결한 멀티헤드를 사용하므로 대량 생산 등에 유리하다. 잉크젯 프린팅에 적용될 수 있도록 상기 조성물은 하기 설명되는 점도 및 표면 에너지(장력)을 만족하도록 구성된다.
광경화가 가능하도록 상기 조성물은 광경화성 관능기를 가지는 화합물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 조성물은 제1 모노머 그룹 및 제2 모노머 그룹을 조합하여 유전율을 낮춘 조성물로서 제공할 수 있다.
본 명세서에서 사용하는 용어 유전율은 달리 특정하지 않는 한 액상 유전율을 지칭한다. 구체적인 측정 방법은 후술하는 실험예에 개시한다.
상기 유전율을 낮추기 위해서는 극성이 낮은 단량체를 사용해야 하는데, 극성이 낮은 단량체라 하더라도 자체 유전율이 낮은 단량체의 경우 광경화시 라디칼을 발생하는 관능기가 1개인 경우가 많아 광경화시키더라도 경화막이 형성되지 않는 등, 유전율과 경화 특성은 서로 양립 되지 않는 관계에 있다.
부족한 경화 특성을 보상할 수 있는 단량체, 예를 들어 자체 유전율이 높으나 광경화시 라디칼을 발생하는 관능기를 충분히 갖고 광경화시 원하는 경화막을 형성할 수 있는 단량체를 병용 사용하여 유전율을 종래 대비 10% 이상 현저하게 낮추면서 저장 안정성과 충분한 제팅 퍼짐성을 제공하는 봉지재 조성물을 제공하게 된다.
유전율 저감도를 수치화하도록, 제1 모노머 그룹과 제2 모노머 그룹을 배합한 봉지재 조성물에서 측정한 유전율을 C라 하고, 산업계에서 기존 봉지재 조성으로 알려진 1,14-테트라데칸 디메타크릴레이트를 단독으로 포함한 봉지재 조성물에서 측정한 유전율값 4.56을 D라 하여 기준값으로 하여, 하기 식으로 계산된 C와 D간 상관관계는 10 이상, 12 이상, 12 내지 20, 20 내지 30, 또는 12 내지 18일 수 있다. 상기 범위 내에서 전술한 경화 특성과 유전율간 양립 되지 않는 특성을 극복하고 개선된 경화 성능과 현저하게 저감된 유전율을 동시 제공할 수 있어 바람직하다. 이때, 식 1의 계산값이 10 이상이란 전술한 기준값(D, 4.56) 대비 10% 이상 유전율이 개선되며 이때 경화 특성 또한 확보된 것으로 해석될 수 있다.
[식 1]
(D-C)/D x 100
일례로, 본 발명의 실시예에 따른 봉지재 조성물은 제1 유전율을 가지는 제1 모노머 그룹, 제2 유전율을 가지는 제2 모노머 그룹에 개시제를 포함하여 구성된다.
상기 제1 모노머 그룹은 1종 이상의 제1 모노머 화합물을 포함하고, 및 상기 제2 모노머 그룹은 2종 이상의 제2 모노머 화합물을 포함한다.
제1 모노머 화합물 및 제2 모노머 화합물은 서로 독립적으로 광경화성 관능기로서 (메트)아크릴레이트기 또는 비닐기를 갖는 것일 수 있다. (메트)아크릴레이트기를 갖는 모노머로는, 예를 들어 모노 알코올이나 다가 알코올의 단관능 (메트)아크릴레이트 또는 모노 알코올이나 다가 알코올의 다관능 (메트)아크릴레이트를 들 수 있다. 또한 비닐기를 갖는 모노머로는 스티렌이나 비닐 톨루엔 등의 비닐기를 포함하는 방향족 화합물을 들 수 있다. 일례로, 상기 조성물은 상기 나열된 화합물 중 2종 이상을 포함할 수 있다.
구체적인 예로, 제1 모노머 화합물은 단관능 중합성 모노머, 다관능 중합성 모노머 혹은 이들의 올리고머일 수 있다.
또한, 제1 모노머 화합물은 축합환식 탄화수소기 또는 다환식 탄화수소기를 갖는 단관능 중합성 모노머일 수 있다.
상기 제1 모노머 화합물은 하기 식 2로 표시되는 일반식을 가지는 에틸렌계 불포화 탄화수소 화합물을 포함한다면 구체적인 화합물의 종류는 특별히 제한되지 않는다.
[식 2]
CaHbOc
상기 식 2에서, a는 15~28의 정수일 수 있다.
또한, a는 16~28의 정수인 것이 바람직하다.
상기 식 2에서, b는 28~54의 정수일 수 있다.
또한, b는 30~54의 정수인 것이 바람직하다.
상기 식 2에서, c는 1~4의 정수일 수 있다.
또한, c는 2~4의 정수인 것이 바람직하다.
이때, a/c ≥ 7.5의 상관관계를 만족할 수 있다.
또한, 7.5 ≤ a/c ≤ 14의 상관관계를 만족하는 것이 바람직하다.
제1 모노머 화합물은, 구체적인 예로서, 2-데실-1-테트라데칸 (메트)아크릴레이트, 스테아릴 (메트)아크릴레이트, 2-옥틸-도데실 (메트)아크릴레이트, 2-헥실-데실 (메트)아크릴레이트, 이소-스테아릴 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 트리데실 (메트)아크릴레이트 등이 사용될 수 있다.
또한, 제1 모노머 화합물은 하기 화학식 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 및 1-5로 표시되는 구조 중 어느 하나의 구조를 가질 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure 112021068578898-pat00001
[화학식 1-2]
Figure 112021068578898-pat00002
[화학식 1-3]
Figure 112021068578898-pat00003
[화학식 1-4]
Figure 112021068578898-pat00004
[화학식 1-5]
Figure 112021068578898-pat00005
상기 화학식 1-1에서, n은 5이상인 것이 바람직하고, 상기 화학식 1-2에서, n은 5이상인 것이 바람직하며, 상기 화학식 1-3에서, n은 5이상인 것이 바람직하고, 상기 화학식 1-4에서, n은 5이상인 것이 바람직하며, 상기 화학식 1-5에서, n은 5이상인 것이 바람직하다.
구체적인 예로, 제1 모노머 화합물은 하기 화학식 2-1 내지 2-8로 표시되는 구조 중 어느 하나의 구조를 가질 수 있다.
[화학식 2-1]
Figure 112021068578898-pat00006
[화학식 2-2]
Figure 112021068578898-pat00007
[화학식 2-3]
Figure 112021068578898-pat00008
[화학식 2-4]
Figure 112021068578898-pat00009
[화학식 2-5]
Figure 112021068578898-pat00010
[화학식 2-6]
Figure 112021068578898-pat00011
[화학식 2-7]
Figure 112021068578898-pat00012
[화학식 2-8]
Figure 112021068578898-pat00013
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 모노머 그룹은, 2종 이상의 제1 모노머 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 모노머 그룹의 함량은 상기 제1 모노머 그룹 및 상기 제2 모노머 그룹 전체 100중량%에 대하여 40 내지 80wt%, 50 내지 80wt%, 50 내지 70wt%, 또는 55 내지 70wt 범위 내일 수 있다. 제1 모노머 그룹이 봉지재 조성물 100중량%에 대하여 40 내지 80wt%인 경우, 박막화, 고해상도화 발광 소자에 외부 정전기가 유입되더라도 구동 불량이 발생하지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 모노머 그룹은 1종 이상의 제1 모노머 화합물을 포함하고, 제1 모노머 그룹의 유전율(제1 유전율)은 2.90~4.45, 바람직하게 3.00~3.75이다. 제1 유전율이 2.90 내지 4.45인 경우, 경화와 유전율의 양립 문제를 해소하면서 조성물에서 측정한 유전율을 종래 대비 10% 이상 낮추면서 제팅 퍼짐성과 고상 투과도를 제공할 수 있어 바람직하다.
보다 구체적으로, 제1 유전율은, 1종 이상의 제1 모노머 화합물을 포함하는 제1 모노머 그룹의 유전율로서, 1종 이상의 제1 모노머 화합물을 혼합한 혼합물의 유전율이다.
상기 제2 모노머 화합물은 하기 식 3으로 표시되는 일반식을 가지는 에틸렌계 불포화 탄화수소 화합물을 1종 이상 포함할 수 있으며, 구체적인 화합물의 종류는 특별히 제한되지 않는다.
[식 3]
CdHeOf
상기 식 3에서, d는 10~25의 정수일 수 있다.
또한, d는 10~22의 정수인 것이 바람직하다.
상기 식 3에서, e는 10~40의 정수일 수 있다.
또한, e는 10~38의 정수인 것이 바람직하다.
상기 식 3에서, f는 1~9의 정수일 수 있다.
또한, f는 2~4의 정수인 것이 바람직하다.
이때, 2 ≤ d/f < 7.5의 상관관계를 만족할 수 있다.
또한, 5 ≤ d/f ≤ 6의 상관관계를 만족하는 것이 바람직하다.
제2 모노머 화합물은, 구체적인 예로, 단관능 중합성 모노머, 다관능 중합성 모노머 혹은 이들의 올리고머일 수 있다. 바람직하게, 제2 모노머 화합물은, 2 이상의 관능기를 가지는 다관능 중합성 모노머일 수 있다. 더욱 바람직하게, 제2 모노머 화합물은, 3개의 관능기를 가지는 다관능 중합성 모노머 일 수 있으며, 관능기는 아크릴레이트(acrylate) 및 메타크릴레이트(methacrylate) 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 제2 모노머 화합물은 축합환식 탄화수소기 또는 다환식 탄화수소기를 갖는 단관능 중합성 모노머일 수 있다.
또한, 제2 모노머 화합물은 지방족 중합성 모노머 또는 방향족 중합성 모노머일 수 있다.
또한, 제2 모노머 화합물은 하기 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 구조 중 어느 하나의 구조를 가지는 것일 수 있다.
[화학식 3]
Figure 112021068578898-pat00014
[화학식 4]
Figure 112021068578898-pat00015
상기 화학식 3에서, n은 12 이상인 것이 바람직하다.
상기 화학식 3으로 표시되는 구조는, 구체적인 예로, 하기 화학식 3-1 및 3-2로 표시되는 구조 중 어느 하나의 구조일 수 있다.
[화학식 3-1]
Figure 112021068578898-pat00016
[화학식 3-2]
Figure 112021068578898-pat00017
상기 화학식 3으로 표시되는 구조는 지방족 중합성 모노머 구조이고, 본 명세서에서는 지방족 제2 모노머 화합물이라고 한다. 상기 화학식 4로 표시되는 구조는 방향족 중합성 모노머 구조이고, 본 명세서에서는 방향족 제2 모노머 화합물이라고 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 모노머 그룹은 2종 이상의 제2 모노머 화합물을 포함하고, 상기 2종 이상의 제2 모노머 화합물은, 1종 이상의 방향족 제2 모노머 화합물 및 1종 이상의 지방족 제2 모노머 화합물을 포함할 수 있다.
상기 지방족 제2 모노머 화합물은 광경화성 작용기를 2개 이상 갖는 다관능성 모노머로서, 라디칼 반응을 이용한 광경화를 통해 경화막을 형성하는 경우 봉지재 조성물의 표면층에서는 공기 중 산소의 영향으로 라디칼 발생이 저감되면서 중합속도가 늦어지는 현상이 발생할 수 있다. 또한, 경화막의 두께가 얇아질수록 필름 내부 대비 표면의 비율이 높아져 상기 현상에 따른 중합속도 저하 문제가 더욱 발생할 수 있다.
이러한 점을 고려할 때 단관능성 모노머보다 다관능성 모노머를 사용할 경우 경화 속도를 빠르게 확보할 수 있어 경화 시간이 단축될 수 있고 이에 따라 봉지재용 유기 경화막에 요구되는 물성을 확보하는데 유리할 수 있다.
참고로, 3개의 관능기를 갖는 다관능성 모노머를 사용하면 경화 밀도를 증가시키고, 경화막의 모듈러스를 개선시키는 장점이 있다.
상기 방향족 제2 모노머 화합물은 막강도를 향상시켜 플라즈마에 대한 식각률을 낮추는 효과가 있다. 봉지용 조성물을 적용하여 유기발광소자를 형성할 때, 무기층을 증착하기 위해 플라즈마 처리를 하게 되는데 이때 식각률이 감소하면 신뢰성이 우수한 소자를 구현할 수 있다.
상기 제2 모노머 그룹의 함량은 상기 제1 모노머 그룹 및 상기 제2 모노머 그룹 전체 100중량%에 대하여 20 내지 60wt%, 30 내지 50wt%, 20 내지 40wt%, 또는 30 내지 45wt% 범위 내일 수 있다. 제2 모노머 그룹이 봉지재 조성물 100중량%에 대하여 20 내지 60wt%인 경우, 박막화, 고해상도화 발광 소자에 의해 외부 정전기가 유입되더라도 구동 불량을 일으키지 않으며, 봉지재 조성물로서 사용하기에 바람직한 점도 범위인 15~20cPs 범위를 만족할 수 있다.
상기 2종 이상의 제2 모노머 화합물이, 1종 이상의 방향족 제2 모노머 화합물 및 1종 이상의 지방족 제2 모노머 화합물을 포함하는 경우, 상기 1종 이상의 방향족 제2 모노머 화합물의 함량은 상기 제1 모노머 그룹 및 상기 제2 모노머 그룹 전체 100wt%에 대하여, 1 내지 20wt%일 수 있고, 지방족 제2 모노머 화합물의 함량은 상기 제1 모노머 그룹 및 상기 제2 모노머 그룹 전체 100wt%에 대하여, 19 내지 59wt%일 수 있다.
제2 모노머 화합물은, 구체적인 예로서 펜타에리트리톨 디(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 디(메트)아크릴레이트, 1,12-도데칸디올 디메타크릴레이트 1,14-테트라데센 디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(trimethylolpropane trimethacrylate) 및 올쏘-페닐 페녹실 에틸 아크릴레이트 등이 사용될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 모노머 그룹은 2종 이상의 제2 모노머 화합물을 포함하고, 제2 모노머 그룹의 유전율(제2 유전율)은 4.46~8.20, 바람직하게 4.46~5.35이다. 제2 유전율이 4.46 내지 8.20인 경우, 경화와 유전율의 양립 문제를 해소하고, 유전율을 종래 대비 10% 이상 낮출 뿐 아니라 제팅 퍼짐성, 고상 투과도 등을 함께 제공할 수 있어 바람직하다.
보다 구체적으로, 제2 유전율은, 2종 이상의 제2 모노머 화합물을 포함하는 제2 모노머 그룹의 유전율로서, 2종 이상의 제2 모노머 화합물을 혼합한 혼합물의 유전율이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 1종 이상의 제1 모노머 화합물;과 상기 2종 이상의 제2 모노머 화합물; 중 적어도 1종 이상의 모노모 화합물은 액상일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 제1 모노머 그룹의 탄소와 산소, 및 상기 제2 모노머 그룹의 탄소와 산소로부터 계산된 총 탄소 개수([C])와 총 산소 개수([O])의 비([C]/[O])가 7.5 이상일 수 있다. 바람직하게, [C]/[O]는 8 이상일 수 있다. [C]는 탄소의 개수이고, [O]는 산소의 개수이다. [C]/[O]의 상한은 이에 한정되는 것은 아니지만, 12.0 이하, 바람직하게 11.5 이하일 수 있다. 총 탄소 개수([C])와 총 산소 개수([O])의 비([C]/[O])가 7.5 미만인 경우, 기존 봉지재 대비 유전율 저하가 적어 발광 소자에 구동 불량을 일으킬 수 있다
일례로, 제1 모노머 화합물이 C27H52O2의 구조를 가지는 에틸렌계 불포화 탄화수소 화합물이고, 제2 모노머 화합물이 C22H38O4의 구조를 가지는 에틸렌계 불포화 탄화수소 화합물 및 C17H16O3의 구조를 가지는 에틸렌계 불포화 탄화수소 화합물을 포함하는 경우로서, 제1 모노머 화합물이 67%이고 C22H38O4의 구조를 가지는 제2 모노머 화합물이 30%이고, C17H16O3의 구조를 가지는 제2 모노머 화합물이 3%인 경우 총 탄소 개수와 총 산소 개수의 비(C/O)는 10.9로서 제시된 7.5 이상을 만족하게 된다.
상기 개시제는 외부로부터 빛에너지를 흡수해 상기 제1 모노머 그룹과 상기 제2 모노머 그룹을 광경화시키는 라디칼을 각 모노머의 아크릴 말단기에 제공할 수 있다.
상기 개시제는 일례로, 분자 내에 헤테로 원자를 함유하고 a가 라디칼을 제공하는 골격과 상기 골격에 카보닐 연결기에 의해 연결되며 적어도 하나의 아릴 말단기를 함께 포함하는 물질을 사용할 수 있다. 이때 a는 3 이상 정수일 수 있다.
구체적인 예로, 상기 개시제는 하기 화학식 5-1 및 5-2 중 어느 하나로 나타내는 골격 구조를 가지는 것일 수 있다.
[화학식 5-1]
Figure 112021068578898-pat00018
[화학식 5-2]
Figure 112021068578898-pat00019
전술한 골격 구조에 카보닐 연결기에 의해 연결되는 말단 구조는 일례로, 하기 화학식 6을 가질 수 있다.
[화학식 6]
Figure 112021068578898-pat00020
또한, 개시제는 500nm 이하, 또는 380~410nm 범위에서 흡수 파장을 갖는 물질을 사용함에 따라 광경화 효과를 개선할 수 있다.
구체적인 예로, 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤(1-hydroxy cyclrohexylphenyl ketone, Irgacure 184) 등의 하이드록시케톤계열, 2-벤질-2-(디메틸아미노)-1-[4-(4-모포리닐)페닐]-1-부타논, Irgacure 369), 알파-아미노아세토페논(Irgacure 907) 등의 아미노케톤 계열, 벤질디메틸케탈(Irgacure-651) 등의 벤질디메틸케탈 계열, 페닐 비스(2,4,6,-트리메틸 벤조일)(Irgacure 819) 등의 비스-아실 포스파인(bis-acyl phosphine) 계열, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐포스핀 옥사이드(TPO) 등의 모노-아실 포스파인(mono-acyl phosphine) 계열 화합물을 사용할 수 있다.
또한, 열안정제, UV안정제 및 산화방지제로 이루어지는 그룹에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 포함할 수 있으며, 기타 다양한 종류의 첨가제가 사용될 수 있다.
또한, 개시제는 상기 봉지재 조성물을 구성하는 모노머(들) 총합 100 중량부에 대하여 5중량부 이하, 1~5 중량부, 또는 3~5 중량부일 수 있고, 상기 범위 내에서 봉지재 조성물에 외부로부터 빛에너지가 유입되면 도막을 형성하기에 적절한 라디칼을 상기 봉지재 조성물을 구성하는 제1 모노머 그룹의 제1 모노머 화합물과 제2 모노머 그룹의 제2 모노머 화합물 각각의 아크릴 말단기에 공급하기에 적절하다.
이때 빛에너지는 예를 들어 빛의 강도가 400mW/cm2 이하, 100~400mW/cm2 또는 200~400mW/cm2인 레이저 또는 플라즈마로부터 제공되는 것일 수 있으며, 이에 한정하는 것은 아니다.
일 구현예에 따르면, 봉지재 조성물에 악영향을 미치지 않는 범위 내에서 추가로 계면활성제, 기판과의 부착을 강화하기 위한 접착보조제, 안정제, 접착 촉진제, 경화 촉진제, 열중합 억제제, 분산제, 가소제, 충전제, 소포제 등을 포함할 수 있다.
이들 첨가제는 봉지재 조성물 전체 중량에 대하여 0.001 내지 10 중량%의 함량으로 사용될 수 있다. 이때, 상기 범위를 벗어나는 경우 경화막의 투과성, 내열성, 무기 장벽층에의 부착성, 제팅안정성 등이 불량할 수 있다.
이때, 계면활성제는 도포성, 소포성, 레벨링성 등을 향상시킬 수 있으며, BM-1000, BM-1100, 메가팍 F142D, 메가팍 F172, 메가팍 F173, 메가팍 F183, 플로라드 FC-135, 플로라드 FC-170C, 플로라드 FC-430, 플로라드 FC-431, 사프론 S-112, 사프론 S-113, 사프론 S-131, 사프론 S-141, 사프론 S-145, SH-28PA, SH-190, SH-193, SZ-6032, SF-8428 등의 불소계 계면 활성제를 들 수 있다.
또한 접착 보조제로서 카르복실기, 메타크릴로일기, 이소시아네이트기, 에폭시기 등의 반응성 치환기를 갖는 실란 커플링제를 들 수 있다. 구체적인 예로, 트리메톡시실릴벤조산, γ-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, 비닐트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 등을 들 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 실리콘 유래의 단위를 포함하지 않을 수 있다. 실리콘 유래의 단위를 포함하는 경우, 고온 조건하에 실록산계 아웃가스가 발생하여 발광소자에 손상을 줄 수 있다.
상기 조성물은 경화전 수분 함량이 20ppm 이하를 만족하는 조성물일 수 있다. 통상의 발광소자들은 수분에 취약하기 때문에 필요한 경우 수분 제거 공정을 거쳐 경화전 수분 함량을 20ppm 이하로 조절할 수 있다.
잉크젯 공정과 관련하여 상기 조성물은 잉크젯 공정에 적합한 점도, 예를 들어, 섭씨 25도 조건에서 Brookfield 점도계로 측정한 점도가 20cPs 이하, 1~20cPs 또는 15~20cPs 인 것이 인쇄 성능 및 경화 성능을 모두 개선할 수 있어 바람직하다. 참고로, 점도가 너무 높으면 잉크젯 노즐에서 토출되기 어렵고, 점도가 너무 낮으면 흐름성이 증가되어 적절한 두께의 도막을 형성하기 어렵다.
일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 잉크젯 헤드로부터의 토출이 용이하도록 20 내지 45 mN/m 범위 내의 표면 에너지(장력)을 가질 수 있다. 상기 범위 내에서 잉크젯 장비에서 원활히 분사될 수 있는 잉크 특성을 제공할 수 있어 바람직하다. 참고로, 잉크의 표면에너지가 크면 잉크방울이 비산되는 현상이 발생하고, 표면에너지가 작으면 기판과 충돌시 용액의 퍼짐성 혹은 분산성이 증가할 수 있다. 상기 표면 에너지(장력)의 측정은 공지된 다양한 방법으로 측정할 수 있으며, 일례로 25도 조건에서 Ring Method에 의해 측정할 수 있다.
일 구현예에 따른 봉지재 조성물은 섭씨 25도 조건에서 측정한 액상 유전율이 4.20 이하일 수 있다. 상기 조건에서 액상 유전율이 4.20 이하인 봉지재 조성물은 외부 정전기가 도막에 유입되더라도 발광 소자에 구동 불량을 일으키지 않고, 봉지재를 추가로 구비하지 않더라도 산소, 수분, 자외선으로부터 도막을 효과적으로 보호할 수 있다.
종래 양산되는 조성물의 액상 유전율은 약 4.50 이상 6.20 이하 범위로서, 전극간의 기생 커패시턴스가 발생하거나 정전 용량 교란을 충분히 방지하지 못하는 부적합한 면이 있었다. 그러나 상기 구성으로 형성된 봉지재 조성물은 4.20 이하, 2.90~4.45 또는 3.00~3.75 범위의 유전율을 가질 수 있다. 유전율을 낮추는 것이 정전 용량 교란 방지에 유리하기 때문에 하한은 특별히 제한되지 않는다.
일 구현예에 따른 봉지재 조성물은 395nm 파장 및 N2 분위기 하에서 1000mJ로 측정한 경화특성이 95% 이상인 것이 발광 소자의 물성을 개선한 도막을 효과적으로 제작할 수 있어 바람직하다.
본 발명의 일 측면에 따라 제공되는 봉지재 조성물은 UV-Vis spectrometer를 사용하여 측정한 광학 특성이 95% 이상인 것이 발광 소자의 물성과 함께 발광 특성을 개선할 수 있어 바람직하다.
일 구현예에 따르면, 상기 봉지재 조성물에 빛의 강도가 400mW/cm2 이하인 레이저 또는 플라즈마를 광 조사하는 단계를 포함하되, 상기 광 조사에 의해 발생하는 라디칼의 작용에 의해 증대된 표면 경화도를 제공하는 에틸렌계 불포화 이중결합을 함유하는 화합물의 광중합 방법을 제공한다.
일 구현예에 따른 봉지재 조성물을 유기 경화막 상태로 경화하여 경화막에서 측정한 고체상 유전율이 2.70 이하일 수 있다. 경화 시의 고체상으로 측정한 유전율이 2.70 이하인 봉지재 조성물은 유기발광소자에 적용될 경우, 외부 정전기로부터 도막을 보호하여 발광 소자의 구동 불량을 방지하기에 적절하다.
다른 구현예에 따르면, 전술한 조성물의 경화물을 포함하는 유기 경화막을 제공한다.
일 예시에서, 상기 봉지재용 유기 경화막의 두께는 0.5~ 100um, 1~90um, 또는 5~70um일 수 있다.
일 예시에서, 상기 봉지재용 유기 경화막은 400nm 파장에서 측정한 투과율이 97.0% 이상일 수 있다. 상기 봉지재용 유기 경화막은 화면표시장치에 있어 유기발광소자에 가깝게 위치하게 되는데, 상기 투과율을 만족하는 경우 뚜렷한 시인성을 사용자에게 제공할 수 있다.
본 발명에 관한 다른 구현예에 따르면, 봉지재를 제공한다. 구체적으로 상기 봉지재는 상기 봉지재용 유기 경화막; 및 금속을 포함하는 무기층을 포함할 수 있다.
상기 무기층은 금속 성분을 포함할 수 있다. 상기 무기층은 또한 금속 박막일 수 있다.
일 예시에서, 상기 무기층은 Al, Zr, Ti, Hf, Ta, In, Sn, Zn, Ce 및 Si로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 산화물 또는 질화물을 포함할 수 있다. 상기 무기층은 증착에 의해 형성될 수 있다. 이때 구체적인 증착 공정은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 무기층이 Si 성분을 포함하는 경우, 무기층은 SiNx 박막 및/또는 SiOx 박막을 가질 수 있다.
본 발명에 관한 또다른 구현예에 따르면, 하나 이상의 표면이 봉지재 조성물의 유기 경화막을 갖는 발광 소자를 제공한다.
상기 발광 소자의 구성은 특별히 제한되지 않으며, 해당 기술분야에 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 구성을 가질 수 있다.
상기 경화막은 일례로 인쇄 잉크, 인쇄 플레이트, 봉지재, 전자소자용 포토레지스트, 전기도금 레지스트, 에칭 레지스트, 액체 및 건조 필름, 솔더 레지스트, 다양한 디스플레이 적용을 위한 컬러 필터를 제조하기 위한 레지스트, 플라즈마-디스플레이 패널, 전계발광 디스플레이 및 LCD의 제조 공정에서의 구조체를 생성하기 위한 레지스트, LCD용 스페이서 제조를 위한 조성물, 홀로그래피 데이터 저장 (HDS)을 위한 조성물, 전기 및 전자 부품을 캡슐화하기 위한 조성물로서의, 자기 기록 물질, 미세기계 부품, 도파관, 광학 스위치, 도금 마스크, 에칭 마스크, 색교정 시스템, 유리 섬유 케이블 코팅, 스크린 인쇄 스텐실을 제조하기 위한, 스테레오리소그래피에 의해 3차원 물체를 제조하기 위한, 화상 기록 물질로서의, 홀로그래피 기록, 미세전자 회로, 탈색물질, 화상 기록 물질용 탈색 물질을 위한, 마이크로캡슐을 사용한 화상 기록 물질을 위한, UV 및 가시광 레이저 유도 화상형성 시스템용 포토레지스트 물질로서의, 인쇄회로기판의 순차적 빌드-업 층에서 유전체 층을 형성하기 위해 사용되는 포토레지스트 물질로서의 용도에 적용될 수 있다.
상기 경화막의 투과율은 ASTM D1003에 의거하여 UV-Vis spectrometer를 사용하여 측정한 것으로, 95% 이상값을 나타내었고, 표면 경화도는 기존 대비 현저히 개선된 경화 차이를 보이는 것을 확인할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 경화막이 봉지막 재료 또는 오버코트 재료인 전자 소자를 제공한다.
상기 경화막의 기재의 비제한적인 예로는 전자 부품용 기판이나, 이것에 소정의 배선 패턴이 형성된 것 등을 예시할 수 있다. 상기 기판으로는, 실리콘, 질화실리콘, 산화실리콘, 티탄, 탄탈, 팔라듐, 티탄텅스텐, 구리, 크롬, 알루미늄, AlNd, ITO, IGZO 등이 도포된 유리 또는 플라스틱 기판이나 유리 또는 플라스틱 기판 등을 들 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다.
실시예
<실시예 및 비교예>
하기 표 1에 나타낸 광경화성 모노머들을 사용하여 하기 표 2와 같이 함량을 달리 하여 실시예 및 비교예의 조성물을 준비하였다. 제1 모노머 그룹 및 제2 모노머 그룹 의 총합 100 중량부 기준으로 개시제로서 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐포스핀 옥사이드를 3~4중량부 배합하였다.
상온에서 단파장 UV 광(UV LED 광원, 총 조사시간 동안 광 세기: 400mW/cm2, 광량: 1,000mJ/cm2)을 조사하여 조성물을 8um 두께로 경화시켰다.
하기 표 1 내지 3은 원료, 봉지재 조성물 또는 경화물에 대하여 하기 평가 항목들을 사용하여 측정한 물성을 나타낸 것이다.
평가 항목
*액상 유전율 및 식 1 계산
액상 유전율 : Dielectric Constant Meter model 871을 사용하여 10KHz에서 유전율을 상온에서 측정하고, 하기 표 1 및 표 3에 C값으로 나타내었다.
상기 C값 중 모노머 B1을 100% 사용하여 측정된 액상 유전율 값을 하기 식 1에 D값으로 사용하였으며, 계산된 결과값(단위 %)을 하기 표 3에 제시하였다.
[식 1]
(D-C)/D x 100
*고체상 유전율: Precision Impedance Analyzer를 사용하여 100KHz에서 유전율을 측정하였다.
고상 유전율 시료는 Cr glass (Cr 두께 1600Å) 기판 위에 조성물을 스핀 코팅하여 경화 시킨 후(두께 8.0um, 노광량 1000mJ/cm2), Al (Al 두께 1000Å, Al 사이즈 3.0*3.0mm2)을 유기 경화막 위에 증착하였다.
*유기 조성물의 경화후 고상 투과도: ASTM D1003에 의거하여 UV-Vis spectrometer를 사용하여 400nm에서 투과도를 측정하였다.
*유기 조성물의 점도(cPs, 25도): Brookfield/DV-II+Pro 점도계를 사용하여 측정하였다.
*유기 조성물의 저장안정성: 봉지재 조성물을 50도에서 7일간 보관하면서 점도 변화를 측정하여 7일간 점도 변화가 3% 이내이면 저장 안정성이 우수한 것으로 평가하였다.
*유기 조성물의 제팅 퍼짐성: 봉지재 조성물을 잉크젯 헤드 온도 35도, 13picoliter의 volume으로 제팅할 때, 초기 Drop size 대비 5분 경화후 Drop Size 변화량을 통해 퍼짐성을 평가하였다. 참고로, 퍼짐성이 110~130% 정도일 때 코팅면 형성이 양호한 것으로, 퍼짐성이 낮으면 Drop이 퍼지지 않아 면을 제대로 형성하지 못하고, 퍼짐성이 너무 높으면 UV 경화 전에 봉지재 조성물이 흘러내려 정상적인 면을 형성할 수 없어 바람직하지 않다.
광경화성 모노머 모노머No. 화합물 [C]/[O]비율
(식 CaHbOc
내 a/c 계산값)		 C
(액상 유전율)
A
 A1 2-데실-1-테트라데칸 메타크릴레이트 14.0 3.06
A2 2-데실-1-테트라데칸 아크릴레이트 13.5 3.08
A3 스테아릴 아크릴레이트 10.5 3.11
A4 2-옥틸-1-도데칸 메타크릴레이트 12.0 3.25
A5 스테아릴 메타크릴레이트 11.0 3.28
A6 이소스테아릴 아크릴레이트 10.5 3.39
A7 라우릴 메타크릴레이트 8.0 3.65
A8 트리데실 아크릴레이트 8.0 3.71
B B1
(D, 식 1 기준값)		 1,14-테트라데칸 디메타크릴레이트 5.5 4.56
B2 1,12-도데칸디올 디메타크릴레이트 5.0 4.76
B3 벤질 메타크릴레이트 5.5 5.11
B4 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트 3.0 5.17
B5 2-(o-페닐페녹시)에틸 아크릴레이트 5.7 5.18
B6 벤질아크릴레이트 5.0 5.32
B7 디메틸올 트리시클로데칸 디아크릴레이트 4.5 5.38
B8 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트 3.5 5.65
B9 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 3.0 6.15
B10 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 2.5 6.17
B11 그릴세롤프로폭실레이트트리아크릴레이트 2.3 8.20
*표 1내 [C]/[O] 비율은 모노머 단량체의 탄소와 산소의 비율을 나타낸다.
구분 모노머 혼합물
제 1모노머 그룹 제 2모노머
그룹		 [C]/[O]비율
모노머 No. 함량 (wt%) 모노머 No. 함량 (wt%) 모노머 No. 함량 (wt%) 모노머 No. 함량 (wt%) 액상 유전율
실시예 1 A2 40 B1 50 B4 10 - - 4.56 8.5
실시예 2 A2 40 B1 55 B5 5 - - 4.56 8.7
실시예 3 A2 60 B2 35 B11 5 - - 4.76 10.0
실시예 4 A4 65 B2 25 B4 10 - - 4.76 9.4
실시예 5 A4 65 B2 20 B5 15 - - 4.76 9.7
실시예 6 A6 50 B1 45 B4 5 - - 4.56 7.9
실시예 7 A6 60 B2 35 B5 10 - - 4.76 8.3
실시예 8 A1 80 B2 15 B4 5 - - 4.76 12.1
실시예 9 A1 80 B1 15 B5 5 - - 4.56 12.3
비교예 1 A4 20 B1 80 - - - - 4.56 6.8
비교예 2 A6 20 B1 80 - - - - 4.56 6.5
비교예 3 A8 65 B4 35 - - - - 5.17 6.3
비교예 4 - - B1 100 - - - - 4.56 5.5
비교예 5 - - B1 45 B2 55 - - 4.56 5.2
비교예 6 - - B1 75 B8 25 - - 4.56 5.0
비교예 7 - - B1 70 B9 30 - - 4.56 4.8
비교예 8 - - B2 65 B5 35 - - 4.76 5.2
비교예 9 - - B5 45 B9 55 - - 5.18 4.2
비교예 10 A4 20 B1 60 B5 20 - - 4.56 6.8
비교예 11 - - B1 40 B4 35 B8 25 4.93 4.1
비교예 12 - - B2 55 B4 10 B5 35 4.94 5.0
* 표 2의 [C]/[O] 비율은 제1 모노머 그룹의 단량체의 탄소와 산소, 및 제2 모노머 그룹의 단량체의 탄소와 산소로부터 계산된 조성물 내 총 탄소 개수와 총 산소 개수의 비율로, 식 CaHbOc 내에서 a/c 계산값을 의미한다.
구분 액상
유전율
(C)		 고체상
유전율		 식 1의 계산값 점도
(cPs)		 저장
안정성		 투과도
(고상)		 제팅
퍼짐성
실시예 1 4.03 2.63 12% 19.38 102% 98.36% 112%
실시예 2 4.00 2.62 12% 17.23 103% 98.14% 110%
실시예 3 3.92 2.60 14% 16.09 100% 98.25% 113%
실시예 4 3.82 2.57 16% 15.11 100% 97.50% 116%
실시예 5 3.84 2.58 16% 15.05 100% 97.36% 113%
실시예 6 4.01 2.62 12% 17.85 101% 99.19% 112%
실시예 7 3.96 2.61 13% 16.38 100% 97.38% 112%
실시예 8 3.42 2.46 25% 18.59 101% 98.24% 117%
실시예 9 3.39 2.45 26% 18.47 101% 98.82% 116%
비교예 1 4.30 2.71 6% 14.41 101% 99.05% 113%
비교예 2 4.33 2.71 5% 15.60 101% 99.15% 110%
비교예 3 4.22 2.68 7% 19.57 101% 98.80% 125%
비교예 4 4.56 2.78 0% 15.14 102% 98.60% 110%
비교예 5 4.67 2.81 -2% 13.41 102% 98.90% 112%
비교예 6 4.83 2.86 -6% 12.72 100% 98.56% 118%
비교예 7 5.04 2.92 -10% 12.40 101% 97.40% 120%
비교예 8 4.91 2.88 -8% 19.91 100% 97.70% 117%
비교예 9 5.71 3.11 -25% 18.87 100% 97.36% 116%
비교예 10 4.42 2.74 3% 18.30 102% 97.97% 108%
비교예 11 5.05 2.92 -11% 23.67 100% 99.13% 110%
비교예 12 4.95 2.89 -9% 23.36 101% 97.93% 103%
상기 표 3의 결과로부터 보듯이, 경화 특성과 유전율간 양립 특성을 고려하여 적절하게 배합된 조성을 포함하는 실시예 1 내지 9에 따른 봉지재 조성물의 유전율은, 배합되지 않았거나 혹은 부적절하게 배합된 조성을 포함하는 비교예 1 내지 12에 따른 봉지재 조성물의 유전율보다 작은 값을 나타내는 것을 알 수 있다. 구체적으로, 실시예 1 내지 9에서는 3.39 내지 4.03 범위내 유전율값을 나타내는 반면, 비교예 1 내지 12에서는 4.22 내지 5.71 범위내 유전율값을 나타내었다.
또한, 유전율 저감 정도를 수치화한 식 1의 계산값 항목에서 확인할 수 있듯이, 경화 특성과 유전율간 양립 특성을 고려하여 적절하게 배합된 조성을 포함하는 실시예 1 내지 9에 따른 봉지재 조성물은 유전율 저감도가 기준값(D, 4.56) 대비 12% 이상 최대 26%까지 개선된 것으로 확인되었다.
한편, 양립 특성을 해소하지 못하는 배합을 가지는 비교예 1 내지 3 혹은 비교예 4 내지 12에 따른 봉지재 조성물은 유전율 저감도가 7% 이하에 그쳐 원하는 저유전 특성을 충분히 달성하지 못한 것을 알 수 있다.
특히, 전술한 표 3의 식 1의 계산값은 표 2의 C/O 비율 항목과 연계되어 있는 것으로, C/O 비율이 7.9 이상 12.3 이하 범위 내인 실시예 1 내지 9에 따른 봉지재 조성물에서 식 1의 계산값이 12% 이상 최대 26%를 제시하는 반면, C/O 비율이 4.1 내지 6.8의 상대적으로 낮은 범위 내인 비교예 1 내지 12에 따른 봉지재 조성물에서는 식 1의 계산값이 7% 이하에 불과한 점으로부터 확인할 수 있다.
이러한 결과를 종합해보면, 상이한 유전율을 가지는 광경화성 모노머를 병용 사용하되, 이들 모노머들로부터 계산된 C/O 비가 특정 값을 만족하는 실시예의 경우에만 현저하게 개선된 유전율을 제공하여 외부 정전기로부터 도막을 보호하여 발광 소자의 구동 불량을 방지하기에 적절하며, 고상 투과도, 잉크젯 퍼짐성, 저장 안정성 또한 개선된 것을 알 수 있다.
전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 제1 모노머 그룹;
    제2 모노머 그룹; 및
    개시제를 포함하고,
    상기 제1 모노머 그룹은 1종 이상의 제1 모노머 화합물을 포함하고,
    상기 제1 모노머 화합물은, 아크릴 말단기를 가지고, 하기 식 2로 표시되는 에틸렌계 불포화 탄화수소 화합물을 포함하며,
    상기 제2 모노머 그룹은 2종 이상의 제2 모노머 화합물을 포함하고,
    상기 제2 모노머 화합물은, 아크릴 말단기를 가지고, 하기 식 3으로 표시되는 에틸렌계 불포화 탄화수소 화합물을 포함하며,
    상기 제1 모노머 그룹은 2.90 내지 4.45의 제1 유전율을 가지고,
    상기 제2 모노머 그룹은 4.46 내지 8.20의 제2 유전율을 가지고,
    상기 제1 모노머 그룹의 탄소와 산소, 및 상기 제2 모노머 그룹의 탄소와 산소로부터 계산된 총 탄소 개수([C])와 총 산소 개수([O])의 비([C]/[O])가 7.5 이상인,
    봉지재 조성물:
    [식 2]
    CaHbOc
    상기 식 2에서, a는 15~28의 정수이고, b는 28~54의 정수이며, c는 1~4의 정수이고, a/c ≥ 7.5을 만족하고,
    [식 3]
    CdHeOf
    상기 식 3에서, d는 10~25의 정수이고, e는 10~40의 정수이며, f는 1~9의 정수이고, 2 ≤ d/f < 7.5를 만족한다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 2종 이상의 제2 모노머 화합물은, 1종 이상의 방향족 제2 모노머 화합물 및 1종 이상의 지방족 제2 모노머 화합물을 포함하는,
    봉지재 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 모노머 그룹 및 상기 제2 모노머 그룹 전체 100중량%에 대하여,
    상기 제1 모노머 그룹은 40 내지 80 중량% 포함하고,
    상기 제2 모노머 그룹은 20 내지 60 중량% 포함하는,
    봉지재 조성물.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 1종 이상의 제1 모노머 화합물과 상기 2종 이상의 제2 모노머 화합물 중 적어도 1종 이상은 액상인,
    봉지재 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    섭씨 25도에서, 4.20 이하의 액상 유전율을 가지는,
    봉지재 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    경화 시 2.70 이하의 고체상 유전율을 가지는,
    봉지재 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    섭씨 25도에서, 1 내지 20 cPs의 점도를 가지는,
    봉지재 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    무용제 타입인, 봉지재 조성물.
  10. 하나 이상의 표면이 제1항에 따른 봉지재 조성물의 유기 경화막을 갖는 발광 소자.
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