KR102618036B1 - 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물, 이를 이용한 유기전자소자 봉지필름 및 유기전자장치 - Google Patents

유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물, 이를 이용한 유기전자소자 봉지필름 및 유기전자장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고형분 100 중량부를 기준으로, 이소부틸렌 및 이소프렌으로 된 중합단위를 포함하고, 상기 이소프렌 단량체로 된 중합단위의 이중결합이 제1 열경화성 관능기로 개질된 중량평균분자량이 300,000 내지 1,000,000 g/mol인 변성 IIR계 고무 20 내지 60 중량부; 및 에틸렌, 프로필렌 및 디엔 단량체로 된 중합단위를 포함하고, 상기 디엔 단량체로 된 중합단위의 이중결합이 제2 열경화성 관능기로 개질된 중량평균분자량이 5,000 내지 100,000 g/mol인 변성 EPDM계 고무 40 내지 80 중량부를 함유하는 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물을 개시한다.
본 발명의 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물은 점도 조절이 용이하여 원하는 두께를 갖는 층으로 형성이 용이할 뿐만 아니라, 점착력과 광학특성이 양호하므로, 특히 유기발광다이오드와 같은 유기전자장치의 유기전자소자를 봉지하는 봉지필름으로 유용하다.

Description

유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물, 이를 이용한 유기전자소자 봉지필름 및 유기전자장치 {THERMOSETTING ADHESIVE COMPOSITION FOR ENCAPSULATING ORGANIC ELECTRONIC ELEMENT, ENCAPSULATION FILM FOR ORGANIC ELECTRONIC ELEMENT AND ORGANIC ELECTRONIC DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 유기발광다이오드와 같은 유기전자장치의 유기전자소자를 봉지하는 봉지필름 형성에 이용될 수 있는 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물, 이를 이용한 유기전자소자 봉지필름 및 유기전자장치에 관한 것이다.
유기전자장치(OED; organic electronic device)는 정공 및 전자를 이용하여 전하의 교류를 발생하는 유기 재료층을 포함하는 장치를 의미하며, 그 예로는, 광전지 장치(photovoltaic device), 정류기(rectifier), 트랜스미터(transmitter) 및 유기발광다이오드(OLED; organic light emitting diode) 등을 들 수 있다.
예를 들어 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Didoe)는 기존 광원에 비하여, 전력 소모량이 적고, 응답 속도가 빠르며, 표시장치 또는 조명의 박형화에 유리하다. 또한, OLED는 공간 활용성이 우수하여, 각종 휴대용 기기, 모니터, 노트북 및 TV에 걸친 다양한 분야에서 적용될 것으로 기대되고 있다.
OLED의 상용화 및 용도 확대에 있어서, 가장 주요한 문제점은 내구성 문제이다. OLED에 포함된 유기재료 및 금속 전극과 같은 유기전자소자는 수분 등의 외부적 요인에 의해 매우 쉽게 산화되어 발광영역이 축소되거나 발광영역 내에 어두운 점(dark spot)이 발생하는 등의 문제가 발생한다. 따라서, OLED를 포함하는 제품은 환경적 요인에 크게 민감하다. 이에 따라 유기전자소자에 대한 외부로부터의 산소 또는 수분 등의 침투를 효과적으로 차단하기 위하여 실란트로서 점착성 봉지 필름을 이용하여 유기전자소자를 봉지(encapsulation)하는 방법이 제안되어 있다.
접착성 봉지 필름으로서 열경화 봉지 필름을 이용하는 경우에는 피착체와의 점착력이 충분치 않아서 수분 침투에 대한 내구성을 개선할 필요가 있으므로 충분한 두께를 갖는 필름을 용이하게 형성할 수 있어야 한다. 또한, 광학소자인 유기전자소자를 봉지하므로, 헤이즈가 높지 않아야 한다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 제1 과제는 점도 조절이 용이하여 원하는 두께를 갖는 층으로 형성이 용이할 뿐만 아니라, 점착력과 광학 특성이 양호한 봉지 필름을 형성할 수 있는 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 제2 과제는 전술한 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물을 이용하여 형성된 봉지층을 포함하는 유기전자소자 봉지 필름을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 제3 과제는 전술한 유기전자소자 봉지 필름으로 봉지된 유기전자장치를 제공하는데 있다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제1 구현예에 따른 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물은 고형분 100 중량부를 기준으로, 이소부틸렌 및 이소프렌으로 된 중합단위를 포함하고, 상기 이소프렌 단량체로 된 중합단위의 이중결합이 제1 열경화성 관능기로 개질된 중량평균분자량이 300,000 내지 1,000,000 g/mol인 변성 IIR계 고무 20 내지 60 중량부; 및 에틸렌, 프로필렌 및 디엔 단량체로 된 중합단위를 포함하고, 상기 디엔 단량체로 된 중합단위의 이중결합이 제2 열경화성 관능기로 개질된 중량평균분자량이 5,000 내지 100,000 g/mol인 변성 EPDM계 고무 40 내지 80 중량부를 함유한다.
본 발명의 제2 구현예에 따르면, 제1 구현예에 있어서 상기 제 변성 IIR계 고무와 변성 EPDM계 고무의 중량비는 20:80 내지 50:50일 수 있다.
본 발명의 제3 구현예에 따르면, 제1 구현예 또는 제2 구현예에 있어서 상기 이소프렌 단량체로 된 중합단위의 이중결합은 열경화성 관능기로 10 내지 100 % 개질된 것일 수 있다.
본 발명의 제4 구현예에 따르면, 상기 제1 구현예 내지 제3 구현예 중 어느 하나 이상의 구현예에 있어서 상기 디엔 단량체로 된 중합단위의 이중결합은 열경화성 관능기로 10 내지 100% 개질된 것일 수 있다.
본 발명의 제5 구현예에 따르면, 상기 제1 구현예 내지 제4 구현예 중 어느 하나 이상의 구현예에 있어서, 상기 제1 열경화성 관능기는 에폭시기, 하이드록시기, 카르복실기, 티올기, 아크릴레이트기 및 안하이드라이드기로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나 이상일 수 있고, 특히 에폭시기 또는 하이드록시기 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 제6 구현예에 따르면, 상기 제1 구현예 내지 제5 구현예 중 어느 하나 이상의 구현예에 있어서, 상기 디엔 단량체로 된 중합단위는 에틸리덴 노보넨, 디사이클로펜타디엔 및 비닐 노보넨으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나 이상일 수 있고, 특히 에틸리덴 노보넨 또는 디사이클로펜타디엔 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다.
전술한 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물은 열경화되어 예를 들어 두께 10 내지 100 μm의 유기전자소자 봉지필름의 봉지층으로서 형성되어 메탈층과 라미네이션된 형태의 봉지필름으로 제조될 수 있다. 이러한 유기전자소자 봉지필름은 상부에 유기전자소자가 형성된 기판의 유기전자소자를 봉지한 형태로 유기전자장치에 이용될 수 있다.
본 발명에 따라 특정의 중합단위들을 가지며 열경화성 관능기를 갖도록 개질된 변성 IIR계 고무 및 변성 EPDM계 고무를 소정 비율로 동시에 포함하는 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물은 점도 조절이 용이하여 원하는 두께를 갖는 층으로 형성이 용이하다.
또한, 이러한 조성물로 봉지필름 형성시 광학 특성이 양호하여 유기발광다이오드와 같은 유기전자장치의 유기전자소자를 봉지하는 봉지필름으로 유용하다.
도 1은 유기전자장치의 예시적인 구조에 대한 단면도이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 본 발명에 따른 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물에 대하여 설명한다.
본 발명의 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물은 고형분 100 중량부를 기준으로, 이소부틸렌 및 이소프렌으로 된 중합단위를 포함하고, 상기 이소프렌 단량체로 된 중합단위의 이중결합이 제1 열경화성 관능기로 개질된 중량평균분자량이 300,000 내지 1,000,000 g/mol인 변성 IIR계 고무 20 내지 60 중량부; 및 에틸렌, 프로필렌 및 디엔 단량체로 된 중합단위를 포함하고, 상기 디엔 단량체로 된 중합단위의 이중결합이 제2 열경화성 관능기로 개질된 중량평균분자량이 5,000 내지 100,000 g/mol인 변성 EPDM계 고무 40 내지 80 중량부를 함유한다.
본 발명자들은 유기전자장치의 패널 휨을 완화시킬 수 있도록 낮은 저장탄성률을 갖으면서 점착력과 내투습성을 갖는 것으로 알려진 고무계 수지인 IIR계 고무와 EPDM계 고무를 소정 함량비로 혼합하여 이용하되, 이들 고무계 수지를 개질하여 열경화성 관능기를 갖게 함으로써 열경화 코팅에 따른 두께 조절이 원활하도록 하였다. 특히, 큰 분자량을 갖는 IIR계 고무의 코팅시 코팅액의 농도를 낮게 유지해야 함에 따른 두꺼운 코팅층 형성의 어려움을 상대적으로 작은 분자량을 갖는 EPDM계 고무를 소정 함량비로 사용하여 해결하였고, 과학 특성이 양호하게 유지되도록 하였다.
본 발명의 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물에 있어서, 변성 IIR계 고무는 이소부틸렌 약 70몰% 내지 99몰% 및 이소프렌 약 1몰% 내지 약 30몰%를 포함하는 IIR계 고무의 이중결합이 제 1 열경화성 관능기로 10 내지 100% 개질된 수지이다. IIR 고무는 잘 알려진 바와 같이 중량평균분자량이 300,000 내지 1,000,000 g/mol 정도, 바람직하게는 450,000 내지 550,000 g/mol이다. 본 발명의 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물은 제1 열경화성 관능기를 갖는 변성 IIR계 고무를 함유함으로써 양호한 점착력을 갖게 되며 광학 특성이 양호하게 유지된다. 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물 내의 변성 IIR계 고무의 함량은 고형분 100 중량부를 기준으로 20 내지 60 중량부이고, 바람직하게는 20 내지 50 중량부, 더욱 바람직하게는 20 내지 40 중량부일 수 있다. 변성 IIR계 고무의 함량이 20 중량부 미만이면 헤이즈가 높아져 광학 특성이 열등한 문제점이 있고 60 중량%를 초과하면 분자량이 큰 변성 IIR계 고무로 인해 코팅성이 저하되므로 이에 따라 코팅액 내의 고형분 함량을 낮추게 됨에 따라 두꺼운 코팅층을 형성하기 어려우며, 두께가 두꺼워 질수록 외관이 나빠지는 문제점이 있다.
본 발명의 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물에 있어서, 변성 EPDM계 고무는 에틸렌, 프로필렌 및 디엔 단량체로 된 중합단위를 포함하는 EPDM 고무의 중합단위 중 상기 디엔 단량체로 된 중합단위의 이중결합이 제2 열경화성 관능기로 예를 들어 10 내지 100% 개질된 수지이다. 디엔 단량체로 된 중합단위는 잘 알려진 바와 같이 에틸리덴 노보넨, 디사이클로펜타디엔 및 비닐 노보넨으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나 이상일 수 있고, 특히 에틸리덴 노보넨 또는 디사이클로펜타디엔 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다.
EPDM 고무는 잘 알려진 바와 같이 중량평균분자량이 5,000 내지 100,000 g/mol 정도, 바람직하게는 10,000 내지 50,000 g/mol이며, 통상적으로 에틸렌이 약 41 내지 74 중량부, 프로필렌이 약 26 내지 59 중량부, 디엔은 에틸렌과 프로필렌 총 중량 100 중량부를 기준으로 7 내지 11 중량부 정도이나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물은 제2 열경화성 관능기를 갖는 변성 EPDM계 고무를 함유함으로써 열경화 코팅이 원활하게 된다. 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물 내의 변성 EPDM계 고무의 함량은 고형분 100 중량부를 기준으로 40 내지 80 중량부이고, 바람직하게는 50 내지 80 중량부, 더욱 바람직하게는 60 내지 80 중량부일 수 있다. 변성 EPDM계 고무의 함량이 40 중량% 미만이면 코팅액의 농도를 높이기 어려워서 두꺼운 코팅층을 형성하기 어려우며 두께를 올릴수록 외관이 나빠지고 점착력이 낮아지는 문제가 있다. 또한, 그 함량이 80 중량부를 초과하면 헤이즈가 높아져서 광학특성이 나빠진다. 이러한 측면에서 상기 제 변성 IIR계 고무와 변성 EPDM계 고무의 중량비는 20:80 ~ 60:40, 바람직하게는 20:80 ~ 50:50, 더욱 바람직하게는 20:80 ~ 40:60일 수 있다.
변성 IIR계 고무 및 변성 EPDM계 고무가 갖는 제1 및 제2 열경화성 관능기는 예를 들어 에폭시기, 하이드록시기, 카르복실기, 티올기, 아크릴레이트기 및 안하이드라이드기로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나 이상일 수 있는데, 특히 에폭시기 또는 하이드록시기 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다. 제1 열경화성 관능기와 제2 열경화성 관능기는 서로 같거나 다를 수 있다. 이들 관능기들로 인해 변성 IIR계 고무 및 변성 EPDM계 고무의 코팅액 내 상용성이 증대되며, 동일한 관능기를 가질 때 더욱 상용성이 증대된다.
전술한 변성 IIR계 고무 및 변성 EPDM계 고무는 상업적으로 구입 또는 직접 제조한 변성 IIR계 고무 및 변성 EPDM계 고무를 열경화성 관능기를 갖도록 개질하여 얻을 수 있다.
예를 들어, 히드록시기를 갖도록 개질된 변성 IIR계 고무는 아래 반응식 1에 따라 제조할 수 있다. 이 외에 각종 열경화성 관능기를 갖는 변성 IIR계 고무 및 변성 EPDM계 고무 역시 공지의 방법에 따라 제조할 수 있다.
<반응식 1>
본 발명의 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물은 상기 변성 IIR계 고무 및 변성 EPDM계 고무 외에, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 다른 수지 성분, 예를 들어 올레핀계 수지, 경화성 올리고머 등을 선택적으로 더 포함할 수 있음은 물론이다.
본 발명의 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물은 무기 필러를 추가로 포함할 수 있다. 무기 필러는 후술하는 수분 흡착제와는 별도로, 봉지용 조성물의 요변성 특성을 제어하기 위해 포함될 수 있다. 본 출원에서 사용할 수 있는 필러의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 실리카, 탄산칼슘, 알루미나 또는 탈크 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다. 또한 필러 및 유기 바인더와의 결합 효율을 높이기 위하여, 상기 필러로서 유기 물질로 표면 처리된 제품을 사용하거나, 추가적으로 커플링제를 첨가하여 사용할 수 있다.
본 발명의 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물은 열경화제를 포함할 수 있다. 열경화제는 변성 IIR계 고무 및 변성 EPDM계 고무에 도입된 열경화성 관능기의 종류에 따라서 적절한 종류가 선택 및 사용될 수 있으며, 1 종 이상 사용될 수 있다. 하나의 예시에서, 열경화성 관능기로서 에폭시기를 포함하는 경우, 예를 들어 아민 경화제, 이미다졸 경화제, 페놀 경화제, 인 경화제 또는 산무수물 경화제 등의 공지된 경화제를 일종 또는 이종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 열경화제의 함량은, 조성물의 조성, 예를 들면, 수지의 종류나 비율에 따라서 선택될 수 있다. 예를 들면, 열경화제는, 수지 성분 100 중량부에 대하여, 1 중량부 내지 100 중량부, 1 중량부 내지 90중량부 또는 1 중량부 내지 80 중량부로 포함할 수 있으며, 수지와 열경화성 관능기의 종류 및 개질 정도, 또는 구현하고자 하는 가교 밀도 등에 따라 조절될 수 있다.
본 발명의 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물은 수분 흡착제를 포함할 수 있다. 용어 「수분 흡착제」는 물리적 또는 화학적 반응 등을 통해, 외부로부터 유입되는 수분 또는 습기를 흡착 또는 제거할 수 있는 성분을 총칭하는 의미로 사용될 수 있다. 즉, 수분 반응성 흡착제 또는 물리적 흡착제를 의미하며, 그 혼합물도 사용 가능하다.
수분 반응성 흡착제는 수지 조성물 또는 그 경화물의 내부로 유입된 습기, 수분 또는 산소 등과 화학적으로 반응하여 수분 또는 습기를 흡착한다. 상기 물리적 흡착제는 수지 조성물 또는 그 경화물로 침투하는 수분 또는 습기의 이동 경로를 길게 하여 그 침투를 억제할 수 있고, 수지 조성물 또는 그 경화물의 매트릭스 구조 및 수분 반응성 흡착제 등과의 상호 작용을 통해 수분 및 습기에 대한 차단성을 극대화할 수 있다.
수분 흡착제의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 수분 반응성 흡착제의 경우, 금속산화물, 금속염 또는 오산화인(P2O5) 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합물을 들 수 있고, 물리적 흡착제의 경우, 제올라이트, 지르코니아 또는 몬모릴로나이트 등을 들 수 있다. 금속산화물의 구체적인 예로는, 산화리튬(Li2O), 산화나트륨(Na2O), 산화바륨(BaO), 산화칼슘(CaO) 또는 산화마그네슘(MgO) 등을 들 수 있고, 금속염의 예로는, 황산리튬(Li2SO4), 황산나트륨(Na2SO4), 황산칼슘(CaSO4), 황산마그네슘(MgSO4), 황산코발트(CoSO4), 황산갈륨(Ga2(SO4)3), 황산티탄(Ti(SO4)2) 또는 황산니켈(NiSO4) 등과 같은 황산염, 염화칼슘(CaCl2), 염화마그네슘(MgCl2), 염화스트론튬(SrCl2), 염화이트륨(YCl3), 염화구리(CuCl2), 불화세슘(CsF), 불화탄탈륨(TaF5), 불화니오븀(NbF5), 브롬화리튬(LiBr), 브롬화칼슘(CaBr2), 브롬화세슘(CeBr3), 브롬화셀레늄(SeBr4), 브롬화바나듐(VBr3), 브롬화마그네슘(MgBr2), 요오드화바륨(BaI2) 또는 요오드화마그네슘(MgI2) 등과 같은 금속할로겐화물; 또는 과염소산바륨(Ba(ClO4)2) 또는 과염소산마그네슘(Mg(ClO4)2) 등과 같은 금속염소산염 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물에는 상술한 구성 외에도 전술한 발명의 효과에 영향을 미치지 않는 범위에서, 다양한 첨가제가 포함될 수 있다. 예를 들어, 소포제, 커플링제, 점착 부여제, 자외선 안정제 또는 산화 방지제 등을 목적하는 물성에 따라 적정 범위의 함량으로 포함할 수 있다. 본 발명의 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물의 경화물은 유기전자소자 형성된 기판과 소자 위의 커버 기판을 부착하는 구조용 접착제로서의 역할도 수행할 수 있다.
본 발명의 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물은 예를 들어 점도가 1000 ~ 2000 cP가 되도록 톨루엔 희석한 후 기재 위에 코팅 및 열경화시킴으로서 봉지층으로 제조될 수 있다. 봉지층의 두께는 예를 들어 100 μm 이하, 80 μm 이하 또는 75 μm 이하 일 수 있으며, 구체적으로는 10 내지 100 μm, 20 내지 80 μm 또는 25 내지 75 μm일 수 있다.
제조된 봉지층은 그대로 또는 메탈층과 라미네이션하여 봉지필름으로 제조될 수 있다. 메탈층은 당업계에서 유기전자소자 봉지필름의 선택적인 구성성분으로 잘 알려져 있는데, 투명할 수 있고, 불투명할 수도 있다. 메탈층은 박막의 메탈 포일(Metal foil) 또는 고분자 기재층에 메탈이 증착되어 있을 수 있다. 메탈층은 수분 차단성을 가지고, 금속을 함유하는 물질이라면 제한 없이 사용될 수 있다. 메탈층은 금속, 산화금속, 질화금속, 탄화금속, 옥시질화금속, 옥시붕화금속, 및 그의 배합물 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 메탈층은 하나의 금속에 1 이상의 금속 원소 또는 비금속원소가 첨가된 합금을 포함할 수 있고, 예를 들어, 철-니켈 합금 또는 스테인레스 스틸(SUS)을 포함할 수 있다. 또한, 하나의 예시에서 메탈층은 철, 구리, 알루미늄 니켈, 산화실리콘, 산화알루미늄, 산화티타늄, 산화인듐, 산화 주석, 산화주석인듐, 산화탄탈룸, 산화지르코늄, 산화니오븀, 및 그들의 배합물을 포함할 수 있다. 메탈층은 전해, 압연, 가열증발, 전자빔 증발, 스퍼터링, 반응성 스퍼터링, 화학기상증착, 플라즈마 화학기상증착 또는 전자 사이클로트론 공명 소스 플라즈마 화학기상 증착 수단에 의해 증착될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 메탈층은 반응성 스퍼터링에 의해 증착될 수 있다.
전술한 본 발명의 유기전자소자 봉지필름은 상부에 유기전자소자가 형성된 기판의 유기전자소자를 봉지한 형태로 유기전자장치에 이용될 수 있다. 예시적인 유기전자장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(21); 상기 기판(21) 상에 형성된 유기전자소자(23); 및 상기 유기전자소자(23)의 전면을 밀봉하는 봉지필름(11); 및 상기 전면 봉지필름(11) 상에 존재하는 컬러 필터(22)를 포함할 수 있다. 또한, 기판(21) 상에 유기전자소자(23)의 측면을 둘러싸도록 형성되는 측면 봉지필름(10)을 추가로 포함할 수 있다.
전면 봉지필름과 측면 봉지필름은 동일 평면상에 존재할 수 있다. 「동일」이란 실질적 동일을 의미할 수 있다. 예를 들어, 동일 평면에서의 실질적 동일이란 두께 방향으로 ±5㎛ 또는 ±1㎛ 이내의 오차를 가질 수 있음을 의미한다. 전면 봉지필름이 소자의 상부면을 봉지할 수 있고, 상부면 뿐만 아니라 측면도 함께 봉지할 수 있다. 측면 봉지필름은 소자의 측면에 형성될 수 있으나, 유기전자소자의 측면에 직접 접촉하지 않을 수 있다. 예를 들어, 전면 봉지필름이 소자의 상부면 및 측면과 직접 접촉하도록 봉지될 수 있다. 즉, 측면 봉지필름은 소자와 접촉하지 않으면서, 유기전자장치의 평면도에서, 기판의 주연부에 위치할 수 있다. 「주연부」란, 둘레의 가장자리 부분을 의미한다. 즉, 기판의 주연부는 기판에서 둘레의 가장자리 부분을 의미할 수 있다. 측면 봉지필름을 구성하는 소재는 특별히 한정되지 않으며, 전술한 본 발명의 봉지필름을 사용할 수 있다.
하나의 예시에서, 유기전자소자는 기판 상에 형성된 반사 전극층, 상기 반사 전극층 상에 형성되고 적어도 발광층을 포함하는 유기층 및 상기 유기층상에 형성되는 투명 전극층을 포함할 수 있다. 유기전자소자는 특히 유기발광다이오드일 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
물성 등 평가 방법
<중량평균분자량>
본 명세서에서 중량평균분자량은 GPC(Gel Permeation Chromatograph)로 측정한 표준 폴리스티렌에 대한 환산 수치를 의미한다. 제조된 변성 EPDM 고무 및 변성 IIR 고무를 각각 0.05 g을 채취한 후 테트라하이드로퓨란 10 g에 용해시켜 시료를 제조하였다. 이 시료를 GPC(Agilnet 1260)을 이용하여 중량평균분자량을 측정하였다.
<점도>
본 명세서에서, "점도"는 25 ℃, 25 RH%의 항온항습 조건에서 63 스핀들로 Brookfield viscometer에 의하여 측정된 값을 의미한다.
<두께 조절 용이성 평가>
25μm, 50μm 및 75μm의 두께로 코팅층을 형성한 후 육안으로 외관 평가를 진행하였다. 코팅 후 표면에 오렌지필 혹은 기포의 유/무로 두께 조절 용이성을 판정하였다. 코팅 후 오렌지 필과 기포 모두 발생한 경우는 X로 표현하였으며, 오렌지 필 혹은 기포 중 하나만 발생한 경우는 △, 둘다 발생하지 않은 경우를 Ｏ로 표기하였다.
<박리력>
제조된 점착제층을 PET 필름에 배킹한 후, 1.1 T 두께의 유리 기재에 2 kg 롤러를 이용하여 부착한 후, 25 ℃, 25 RH%의 항온항습 조건에서 박리 각도를 180도로 하여 ASTM D903에 의하여 박리력을 측정하였다.
<열경화성 관능기의 개질율 측정>
본 발명에서 열경화성 관능기의 개질율이란 하기와 같은 측정방법에 따라 측정된 개질율을 의미한다. IR Spectroscopy를 통하여 EPDM 고무 및 IIR 고무의 이중결합 피크인 1580cm-1 이 사라지는 것을 통하여 개질 정도를 확인한다. 알리파틱 사슬 피크인 3000 cm-1 면적 대비 이중결합 피크인 1580cm-1 면적의 비율로 개질율을 측정하였다.
<헤이즈 측정>
제조된 점착제층을 1.1 T 유리면에 유리/점착제층/유리의 형태로 부착한 후 ASTM D1003-97에 따라 Haze gard plus(BYK社)를 사용하여 헤이즈를 측정하였다.
변성 IIR계 고무의 제조
(1) 이소프렌 1.7몰% 및 이소부틸렌 98.3몰%를 포함하는 단량체 혼합물로부터 중합된 이소부틸렌-이소프렌 고무를 준비하였다. 질소 가스가 환류되고 온도 조절이 용이하도록 냉각 장치를 설치한 2L 반응기에, 상기 이소부틸렌-이소프렌 고무 100 중량부에 대하여 과산화물(mCPBA) 3 중량부를 투입한 후 30 ℃에서 6시간 동안 교반하였다. 이로써, 주쇄의 이소프렌 단위에 그래프트된 에폭시를 갖는 변성 이소부틸렌-이소프렌 고무(IIR-EP)를 제조하였다. 제조된 변성 IIR 고무의 중량평균분자량은 580,000g/mol이었고, 열경화성 관응기로 개질된 비율은 90 %이었다.
(2) 이소프렌 1.7몰% 및 이소부틸렌 98.3몰%를 포함하는 단량체 혼합물로부터 중합된 이소부틸렌-이소프렌 고무를 준비하였다. 질소 가스가 환류되고 온도 조절이 용이하도록 냉각 장치를 설치한 2L 반응기에, 상기 이소부틸렌-이소프렌 고무 100 중량부에 대하여 과산화물(mCPBA) 3 중량부를 투입한 후 30 ℃에서 6 시간 동안 교반하였다. 이어서, 상기 고무 100 중량부에 대하여 1N 농도의 염산 수용액을 3.1 중량부 투입하였고, 다시 30 ℃에서 1시간 동안 교반한 후 90℃로 승온하여 1시간 동안 교반하였다. 이로써, 주쇄의 이소프렌 단위에 그래프트된 히드록시기를 갖는 변성 이소부틸렌-이소프렌 고무(IIR-OH)를 제조하였다. 제조된 변성 IIR 고무의 중량평균분자량은 580,000g/mol이었고, 열경화성 관능기로 개질된 비율은 89%이었다.
변성 EPDM계 고무의 제조
(1) 2종류의 EPDM을 준비하였다. EPDM-1은 에틸렌 함량이 46 중량부, 프로필렌 함량 54 중량부 및 에틸렌과 프로필렌 총 중량 100 중량부를 기준으로 에틸리덴 노보넨 9.5 중량부로 된 단량체의 혼합물로부터 중합된 고무이고, EPDM-2는 에틸렌 함량이 50 중량부, 프로필렌 함량 50 중량부 및 에틸렌과 프로필렌 총 중량 100 중량부를 기준으로 디사이클로펜타디엔 10.0 중량부로 된 단량체의 혼합물로부터 중합된 고무이다.
(2) 질소 가스가 환류되고 온도 조절이 용이하도록 냉각 장치를 설치한 2L 반응기에, 상기 (1)에서 준비한 EPDM-1 또는 EPDM-2 고무 100 중량부에 대하여 과산화물(mCPBA) 3 중량부를 투입한 후 30 ℃에서 6시간 동안 교반하였다. 이로써, EPDM 디엔 단위에 그래프트된 에폭시를 갖는 EPDM 고무(EPDM-1-EP 및 EPDM-2-EP)를 각각 제조하였다. 제조된 변성 EPDM 고무의 중량평균분자량은 각각 약 45,000g/mol이고 열경화성 관능기로 개질된 비율은 각각 약 90%이었다.
(3) 질소 가스가 환류되고 온도 조절이 용이하도록 냉각 장치를 설치한 2L 반응기에, 상기 (1)에서 준비한 EPDM-1 또는 EPDM-2 고무 100 중량부에 대하여 과산화물(mCPBA) 3 중량부를 투입한 후 30 ℃에서 6시간 동안 교반하였다. 이어서, 상기 고무 100 중량부에 대하여 1N 농도의 염산 수용액을 3.1 중량부 투입하였고, 다시 30 ℃에서 1시간 동안 교반한 후 90 ℃로 승온하여 1시간 동안 교반하였다. 이로써, 각각의 EPDM의 디엔 단위에 그래프트된 히드록시기를 갖는 변성 EPDM 고무(EPDM-1-OH 및 EPDM-2-OH)를 각각 제조하였다. 제조된 변성 EPDM 고무의 중량평균분자량은 약 45,000g/mol이고 열경화성 관능기로 개질된 비율은 각각 약 88%이었다.
봉지 필름의 제조
<실시예 1 ~ 5>
상기 서술한 방법으로 제조한 변성 IIR 고무 및 변성 EPDM 고무와 기타 성분을 하기 표 1에 기재된 함량비로 계량하였으며 톨루엔으로 희석하여 점도 1253 Cp의 조성물을 15분 동안 고속 교반하여 봉지층 용액을 제조하였다.
상기 제조된 봉지층 용액을 이형 PET의 이형면에 바 코터를 사용하여 도포하고, 80 ℃에서 1분 동안 건조 후 다시 140 ℃에서 5분 동안 건조하여 열경화 시킴으로써 두께 25μm, 50μm 및 75μm의 봉지 필름을 각각 제조하였다.
<비교예 1 내지 4>
하기 표 1에 기재된 성분과 함량으로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
변성 IIR의 종류
/함량(중량부)		 변성 EPDM의 종류
/함량(중량부)		 경화제 종류
/함량(중량부)		 DBTDL
(10%)		 AA
(100%)
실시예1 IIR-OH/
(20)		 EPDM-1-OH/
(80)		 TKA100/
2pt		 1pt 2pt
실시예2 IIR-OH/(30) EPDM-1-OH/
(70)		 TKA100/
2pt		 1pt 2pt
실시예3 IIR-OH/(40) EPDM-2-OH/
(60)		 TKA100/
2pt		 1pt 2pt
실시예4 IIR-EP/
(40)		 EPDM-1-EP/
(60)		 BPA/
2.3pt		 1pt 2pt
실시예5 IIR-OH/(50) EPDM-1-OH/
(50)		 TKA100/
2pt		 1pt 2pt
비교예1 IIR-OH/
(100)		 EPDM-1-OH/
(0)		 TKA100/
2pt		 1pt 2pt
비교예2 IIR-EP/
(100)		 EPDM-2-EP/
(0)		 BPA/
2.3pt		 1pt 2pt
비교예3 IIR-OH/(0) EPDM-1-OH/
(100)		 TKA100/
2pt		 1pt 2pt
비교예4 IIR-OH/(70) EPDM-1-OH/
(30)		 TKA100/
2pt		 1pt 2pt
상기 표 1에서, DBTDL은 디부틸틴 디라우레이트를 의미하고, AA는 아세틸 아세톤을 의미하고, TKA100의 제조사는 Asahi Kasei이다.
실시예들 및 비교예들에 따른 봉지필름의 물성을 평가하여 하기 표 2에 나타냈다.
두께 조절 용이성 박리력 50μm 두께의 헤이즈
두께 25μm 50 μm 75 μm (g/25mm) (%)
실시예1 Ｏ Ｏ Ｏ 707 4.79
실시예2 Ｏ Ｏ Ｏ 652 2.83
실시예3 Ｏ Ｏ Ｏ 573 1.98
실시예4 Ｏ Ｏ Ｏ 320 1.15
실시예5 Ｏ Ｏ △ 141 0.98
비교예1 Ｏ X X 45 측정불가
비교예2 Ｏ X X 38 측정불가
비교예3 Ｏ Ｏ Ｏ 980 13.8
비교예4 Ｏ X X 64 측정불가
상기 표 2의 결과를 참조하면, 비교예 1, 2 및 4는 두께 조절 용이성이 불량하고, 비교예 3은 두께 조절 용이성은 양호하나 헤이즈 값이 매우 커서 광학 특성이 크게 저하됨을 알 수 있다.
10: 측면 봉지필름 11: 전면 봉지필름
21: 기판 22: 칼라필터
23: 유기전자소자

Claims (10)

  1. 고형분 100 중량부를 기준으로,
    이소부틸렌 및 이소프렌으로 된 중합단위를 포함하고, 상기 이소프렌 단량체로 된 중합단위의 이중결합이 제1 열경화성 관능기로 개질된 중량평균분자량이 300,000 내지 1,000,000 g/mol인 변성 IIR계 고무 20 내지 60 중량부; 및
    에틸렌, 프로필렌 및 디엔 단량체로 된 중합단위를 포함하고, 상기 디엔 단량체로 된 중합단위의 이중결합이 제2 열경화성 관능기로 개질된 중량평균분자량이 5,000 내지 100,000 g/mol인 변성 EPDM계 고무 40 내지 80 중량부를 함유하는 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 변성 IIR계 고무와 변성 EPDM계 고무의 중량비는 20:80 내지 50:50인 것을 특징으로 하는 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이소프렌 단량체로 된 중합단위의 이중결합은 열경화성 관능기로 10 내지 100 % 개질된 것을 특징으로 하는 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디엔 단량체로 된 중합단위의 이중결합은 열경화성 관능기로 10 내지 100% 개질된 것을 특징으로 하는 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 열경화성 관능기는 에폭시기, 하이드록시기, 카르복실기, 티올기, 아크릴레이트기 및 안하이드라이드기로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 열경화성 관능기는 에폭시기 또는 하이드록시기 중 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 디엔 단량체로 된 중합단위는 에틸리덴 노보넨, 디사이클로펜타디엔 및 비닐 노보넨으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 유기전자소자 봉지용 열경화성 점착제 조성물의 열경화물로 된 봉지층을 포함하는 유기전자소자 봉지필름.
  9. 제8항에 있어서, 상기 봉지층은 메탈층에 라미네이션된 것을 특징으로 하는 유기전자소자 봉지필름.
  10. 상부에 유기전자소자가 형성된 기판; 및
    상기 유기전자소자를 봉지한 상기 제8항의 유기전자소자 봉지필름을 구비하는 유기전자장치.
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