KR20170025347A - 분산액 - Google Patents

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KR20170025347A
KR20170025347A KR1020150121686A KR20150121686A KR20170025347A KR 20170025347 A KR20170025347 A KR 20170025347A KR 1020150121686 A KR1020150121686 A KR 1020150121686A KR 20150121686 A KR20150121686 A KR 20150121686A KR 20170025347 A KR20170025347 A KR 20170025347A
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주효숙
최현
김현석
강성균
문정옥
권계민
양세우
유현지
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주식회사 엘지화학
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    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
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Abstract

본 출원에서는 수분 흡착제가 극성 용매 또는 극성 수지 성분과도 균일하게 배합될 수 있고, 보관 안정성도 확보될 수 있도록 하는 분산제를 포함하는 분산액, 봉지재 조성물, 봉지재 필름 또는 유기전자장치를 제공할 수 있다.

Description

분산액{DISPERSION SOLUTION}
본 출원은, 분산액, 봉지재 조성물, 봉지재 필름 및 유기전자장치에 대한 것이다.
유기전자장치(이하, OED(Organic Electronic Device))는 정공 및 전자를 이용하여 전하의 교류를 발생시킬 수 있는 유기 재료를 포함하는 장치이며, 그 예로는, 광전지 장치(photovoltaic device), 정류기(rectifier), 트랜스미터(transmitter) 및 유기발광다이오드(OLED; organic light emitting diode) 등을 들 수 있다. OED의 상용화 및 용도 확대에서 주요한 문제 중 하나는 내구성이다. OED에 포함되는 유기 재료는 수분과 같은 외부 요인에 의해 쉽게 열화된다. 따라서, OED를 포함하는 제품은 환경적 요인에 크게 민감하다. 이에 따라, OED를 외부 요인으로부터 보호하기 위한 다양한 방법이 제안되어 있다.
예를 들면, 특허문헌 1은, 수분 흡착제를 적용한 봉지재에 대하여 개시하고 있다.
수분 흡착제를 포함하는 봉지재는, 통상 용매 내에 수지 성분과 수분 흡착제를 도입한 혼합물로 제조할 수 있다. 상기와 같은 경우에 용매 내에 수분 흡착제가 균일하게 분산되지 못하면, 봉지재의 성능이 떨어지거나, 성능 발현을 위해 과량의 재료가 사용되어야 한다.
또한, 봉지재의 제조 과정에서는 박형화된 OED의 제조를 위해 수분 흡착제의 입자 직경을 제어하는 공정이 진행될 수 있다. 이를 위해 메쉬(mesh)와 같은 체에 상기 혼합물을 통과시키는 공정이 수행될 수 있는데, 이 과정에서 투과성이 떨어지면, 역시 봉지재의 성능이 떨어지거나, 경우에 따라서는 OED의 제조 자체가 곤란해질 수 있다.
통상적으로 수분 흡착제는 친수성을 가지기 때문에, 상기 분산액 내에 포함되는 용매가 극성 용매이거나, 수분 흡착제와 배합되는 수지 성분이 극성인 경우에 분산제 등의 보조 성분이 없어도 수분 흡착제의 균일한 분산이 가능한 것으로 알려져 있다.
그렇지만, 본 발명자들의 검토 결과, 수분 흡착제가 극성의 용매 또는 수지 성분과 배합되는 경우에도 응집 현상 등이 발생할 수 있다는 점을 확인하였다. 또한, 수분 흡착제가 극성의 용매 또는 수지 성분과 배합되어 일단 균일하게 분산되는 경우에도 장기간 보관 시에는 색변화가 발생하는 등 보관 안정성이 떨어지는 점을 확인하였다.
한국공개특허공보 제2012-0055487호
본 출원은, 분산액, 봉지재 조성물, 봉지재 필름 및 유기전자장치를 제공할 수 있다.
본 명세서에서 용어 단일 결합은 해당 부위에 별도의 원자가 존재하지 않는 경우를 의미할 수 있다. 예를 들어, A-B-C로 표시된 구조에서 B가 단일 결합인 경우에 B로 표시되는 부위에 별도의 원자가 존재하지 않고, A와 C가 직접 연결되어 A-C로 표시되는 구조를 형성하는 것을 의미할 수 있다.
본 명세서에서 용어 지방족 1가 또는 2가 탄화수소기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소 및 수소만으로 이루어진 화합물 또는 그 유도체로부터 유도된 1가 또는 2가의 치환기를 의미한다. 상기에서 1가 지방족 탄화수소기로는, 알킬기, 알케닐기 또는 알키닐기가 예시될 수 있고, 2가 지방족 탄화수소기로는 알킬렌기, 알케닐렌기 또는 알키닐렌기가 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 용어 알킬기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 의미할 수 있다. 상기 알킬기는 직쇄형, 분지형 또는 고리형 알킬기일 수 있으며, 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다.
본 명세서에서 용어 알케닐기 또는 알키닐기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 알케닐기 또는 알키닐기를 의미할 수 있다. 상기 알케닐기 또는 알키닐기는 직쇄형, 분지형 또는 고리형일 수 있으며, 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다.
본 명세서에서 용어 알킬렌기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기를 의미할 수 있다. 상기 알킬렌기는 직쇄형, 분지형 또는 고리형 알킬렌기일 수 있으며, 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다.
본 명세서에서 용어 알케닐렌기 또는 알키닐렌기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 알케닐렌기 또는 알키닐렌기를 의미할 수 있다. 상기 알케닐렌기 또는 알키닐렌기는 직쇄형, 분지형 또는 고리형일 수 있으며, 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다.
본 명세서에서 용어 방향족 1가 또는 2가 탄화수소기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 벤젠 구조, 2개의 벤젠이 하나 또는 2개의 탄소 원자를 공유하면서 연결되어 있는 구조 또는 2개의 벤젠이 임의의 링커를 통해 연결되어 있는 구조를 포함하는 화합물 또는 그 유도체로부터 유도된 1가 또는 2가의 치환기를 의미한다. 상기에서 1가 방향족 탄화수소기로는, 아릴기 또는 아릴알킬기, 예를 들면, 페닐기, 벤질기 또는 나프틸기 등이 예시될 수 있고, 2가 방향족 탄화수소기로는 아릴렌기, 예를 들면, 페닐렌기 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 방향족 탄화수소기는 6 내지 30의 탄소 원자를 포함할 수 있고, 임의로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수도 있다.
본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 온도가 그 물성에 영향을 미치는 경우에는, 특별히 달리 언급하지 않는 한, 그 물성은 상온에서 측정된 물성일 수 있다. 상기에서 상온은 가온되거나, 감온되지 않은 자연 그대로의 온도이고, 예를 들면, 약 15℃ 내지 30℃의 범위 내 중 어느 한 온도, 또는 약 23℃ 또는 약 25℃ 정도의 온도일 수 있다.
본 출원은 분산액에 대한 것이다. 본 출원에서 용어 분산액은, 용매 내에 하나 이상의 물질이 존재하는 상태의 액을 의미할 수 있다.
상기 분산액은, 수분 흡착제, 용매 및 분산제를 포함할 수 있다.
본 출원에서 용어 수분 흡착제는, 물리적 또는 화학적 반응을 통해 외부로부터 유입되는 수분 또는 습기를 흡착, 제거 또는 차단할 수 있는 물질을 총칭하는 의미이다. 수분 흡착제로는 특별한 제한 없이 공지의 다양한 물질이 사용될 수 있다.
대표적인 수분 흡착제는, 산화물 또는 금속염 등이 있다. 상기에서 산화물로는, 산화리튬(Li2O), 산화나트륨(Na2O), 산화바륨(BaO), 산화칼슘(CaO) 또는 산화마그네슘(MgO) 등의 금속 산화물, 유기금속 산화물 또는 오산화인(P2O5) 등이 예시될 수 있고, 금속염으로는, 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 금속 할로겐화물; 또는 과염소산바륨(Ba(ClO4)2) 또는 과염소산마그네슘(Mg(ClO4)2) 등과 같은 금속 염소산염 등이 예시될 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 하나의 예시에서 상기 수분 흡착제로는 금속 산화물을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하나의 예시에서 상기 수분 흡착제는, 적어도 금속 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 수분 흡착제는 금속 산화물을 주성분으로 포함할 수 있다. 본 출원에서 어떠한 성분이 주성분으로 포함된다는 것은, 해당 성분이 중량을 기준으로 55 중량% 이상, 60 중량% 이상, 70 중량% 이상, 80 중량% 이상 또는 90 중량% 이상 포함되는 경우를 의미할 수 있다. 수분 흡착제는 예를 들면, 금속 산화물로서 산화 칼슘을 포함할 있다. 상기 산화 칼슘은 수분 흡착제 내에 주성분으로 포함될 수 있다.
통상적으로 수분 흡착제는 친수성을 가진다. 따라서, 수분 흡착제가 비극성의 용매나 소수성을 가지는 수지 성분과 배합되는 경우에는 상분리 등에 의해 용출되거나, 분산액 또는 봉지재 내에서 침전되는 문제가 있다. 또한, 경우에 따라서는 수분 흡착제의 입자 직경 등의 제어를 위해 분산액을 메쉬(mesh) 등으로 거르는 작업이 수행될 수 있는데, 수분 흡착제가 균일하게 분산되어 있지 않는 경우 이러한 공정이 원활하게 진행되지 않는 문제도 발생한다. 본 출원의 분산액에서는 상기와 같은 수분 흡착제가 후술하는 화학식 1의 화합물과 함께 존재하여, 상기와 같은 문제점이 해결될 수 있다.
본 출원에서 상기 수분 흡착제의 형상은 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들면, 구형, 타원형, 다각형 또는 무정형 등의 형상을 가질 수 있다.
수분 흡착제의 입자 직경은, 특별히 제한되지 않고, 적용 용도에 따라서 조절될 수 있다. 예를 들면, 상기 분산액을 사용하여 박형의 OED의 봉지재를 제조하고자 하는 경우에, 상기 수분 흡착제의 평균 입자 직경은, 예를 들면, 약 20 ㎛ 이하, 약 15 ㎛ 이하, 약 10 ㎛ 이하 또는 7 ㎛ 이하일 수 있다. 상기 평균 입자 직경의 하한은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 약 1㎛ 이상일 수 있다.
입자 직경 등의 제어를 위해서 공지의 처리가 수행될 수 있다. 예를 들면, 수분 흡착제는 상기 분산액에 배합되기 전에 분쇄되거나, 혹은 상기 분산액 내에서 원하지 않는 입자 직경의 수분 흡착제를 제거하기 위한 여과 공정이 진행될 수 있다.
분산액 내에서 수분 흡착제의 비율은 특별히 제한되지 않고, 목적하는 용도에 따라서 조절될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 수분 흡착제는, 분산액 내에서 약 0.5 중량% 내지 80 중량% 또는 약 10 중량% 내지 60 중량%의 비율로 존재할 수 있다.
분산액은 용매를 포함할 수 있다. 용매로는 특별한 제한 없이 공지의 용매가 사용될 수 있지만, 상기 분산액은 소위 극성 용매를 포함할 수 있다. 본 출원의 경우, 후술하는 분산제의 적용을 통해, 극성 용매와 수분 흡착제를 포함하는 분산액에서의 분산성 및 보관 안정성을 크게 개선할 수 있다.
본 출원에서 용어 극성 용매는, 비유전율(relative static permittivity)이 15 이상인 용매를 의미할 수 있다. 상기 비유전율은 다른 예시에서 약 30 이하, 25 이하 또는 20 이하 정도일 수 있다.
이러한 용매의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않고, 아세톤 등의 케톤, DMF(dimethyl formamide), 아크릴로니트릴, 디메틸술폭시드, 니트로메탄, 프로필렌 카보네이트, 물, MCS(methyl cellosolve), n-부탄올, 이소프로판올, 에탄올 또는 메탄올 등의 알코올 등이 예시될 수 있다.
분산액은 상기 성분과 함께 분산제를 포함한다. 본 출원에서 분산제는, 히드록시기, 카복실기, 포스페이트계 치환기 및 술페이트계 치환기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 제 1 치환기 및 탄소수 4 내지 20의 지방족 1가 또는 2가의 탄화수소기 또는 방향족 1가 또는 2가 탄화수소기인 제 2 치환기를 포함할 수 있다.
상기에서 포스페이트계 치환기로는, 하기 화학식 1 또는 2의 치환기가 예시될 수 있고, 술페이트계 치환기로는 하기 화학식 3의 치환기가 예시될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
[화학식 3]
Figure pat00003
상기 화학식 1 내지 3에서 *로 표시된 부분은, 그 부위가 모 화합물에 연결되어 있음을 의미할 수 있다. 따라서, 화학식 1의 경우, 1가의 포스페이트계 치환기이고, 화학식 2의 경우는 2가의 포스페이트계 치환기이다.
분산제에서 지방족 또는 방향족 1가 또는 2가 탄화수소기의 탄소수가 16 이상인 경우에 분산제는 하기 화학식 4의 단위를 부가 몰수 10 이하의 범위에서 포함할 수 있다.
상기에서 부가 몰수란 하기 화학식 4의 단위의 분산제 내에서의 수를 의미한다.
[화학식 4]
Figure pat00004
화학식 4에서 A1은 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기이다.
분산제에 포함되는 상기 치환기 중에서 히드록시기, 카복실기, 포스페이트계 또는 술페이트계 치환기는 금속 산화물과 같은 수분 흡착제와 앵커링(anchoring)이 가능한 그룹이다.
상기 앵커링 그룹과 수분 흡착제와의 화학적 또는 물리적 상호 작용에 의해 분산제는 수분 흡착제의 표면에 결합될 수 있다. 앵커링 그룹으로는, 통상적으로 카복실기 또는 히드록시기가 적용될 수 있다.
분산제는 상기 앵커링 그룹은 하나 또는 2개 이상 포함될 수 있다. 분산제 내에서 앵커링 그룹의 수는, 예를 들면, 1 내지 12, 1 내지 8, 1 내지 4 또는 1 내지 2일 수 있다. 분산제가 2개 이상의 앵커링 그룹을 포함하는 경우에 그 앵커링 그룹간의 간격은 가급적 작아야 한다. 상기 2개 이상의 앵커링 그룹의 간격이 크면, 1개의 분산제가 복수의 수분 흡착제와 상호 작용하여 상기 수분 흡착제의 분산액 내에서의 응집을 유발할 수 있다. 본 출원에서 앵커링 그룹간의 간격이 작다는 것은, 그 2개의 앵커링 그룹을 연결하는 연결기의 원자수가 작다는 것을 의미한다. 상기에서 연결기의 원자수는 2개의 앵커링 그룹을 연결하는 직쇄 구조의 연결기에서의 원자수이며, 예를 들어, 상기 직쇄 구조의 원자에 다른 치환기가 치환되어 있거나, 수소 원자가 결합되어 있는 경우 상기 다른 치환기나 수소 원자는 포함되지 않는다.
분산제에 포함되는 탄소수 4 내지 20의 지방족 1가 또는 2가의 탄화수소기는, 다른 예시에서 탄소수 4 내지 20의 알킬기, 알케닐기 또는 알키닐기이거나, 알킬렌기, 알케닐렌기 또는 알키닐렌기일 수 있다. 상기 탄화수소기는, 분산액 내에서 용매와 타성분(ex. 수분흡착제)의 친화성을 확보할 수 있도록 한다. 상기 탄화수소기의 탄소수가 4 미만이면, 수분 흡착제의 분산성이 확보되지 않을 수 있고, 20을 초과하면, 용매와의 친화성이 확보되지 않아, 역시 분산성이 확보되지 않을 수 있다.
분산제에 포함되는 방향족 1가 또는 2가의 탄화수소기는, 다른 예시에서 페닐기, 벤질기, 나프틸기 또는 페닐렌기 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 탄화수소기는, 6 내지 30 또는 6 내지 20의 탄소 원자를 포함할 수 있다. 상기 방향족 탄화수소기는, 임의의 치환기, 예를 들면, 탄소수 4 내지 20의 알킬기, 알케닐기 또는 알키닐기이거나, 알킬렌기, 알케닐렌기 또는 알키닐렌기 등으로 치환되어 있을 수 있다.
극성 용매 내에서 상기 지방족 또는 방향족 탄화수소기는 분산성을 개선하는 역할을 할 수 있지만, 그 탄소수가 지나치게 많으면, 용매와의 친화성이 떨어지고, 그에 따라 분산성이 떨어질 수 있다. 따라서, 예를 들어, 상기 지방족 또는 방향족 탄화수소기의 탄소수가 8 이상, 10 이상, 12 이상, 14 이상, 16 이상 또는 18 이상인 경우에는 분산제는 상기 화학식 4의 단위를 포함할 수 있다.
상기 화학식 4의 단위는 탄화수소기의 탄소수 증가에 따른 용매와의 친화성 저하를 보상하는 역할을 할 수 있다.
상기 화학식 4의 단위가 존재하는 경우 그 부가 몰수 10 이하일 수 있다. 상기 부가 몰수는 다른 예시에서 1 이상, 2 이상 또는 3 이상일 수 있다. 상기 부가 몰수가 10을 초과하면, 용매와의 친화성은 확보될 수 있지만, 분산제간의 엉킴(entanglement)이 유발될 수 있다.
상기 지방족 또는 방향족 1가 또는 2가 탄화수소기의 탄소수가 18 미만, 16 미만, 14 미만, 12 미만, 10 미만 또는 8 미만인 경우에는 상기 화학식 4의 단위는 존재할 수도 있고, 존재하지 않을 수도 있다.
상기 분산제는, 예를 들면, 하기 화학식 5로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 5]
Figure pat00005
화학식 5에서 Q는 카복실기, 히드록시기, 히드록시알킬기 및 제 1 항의 화학식 1 내지 3의 치환기 중 어느 하나의 치환기이고, A1은 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기이며, L은 단일 결합, 산소 원자, 카보닐기, -L1-O-C(=O)- 또는 -L1-C(=O)-O-이고, 상기에서 L1은 단일 결합 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기이며, A2는 탄소수 3 이상의 알킬렌기, 알케닐렌기 또는 알키닐렌기 또는 아릴렌기이고, X는 수소 원자 또는 알킬기이며, n은 0 내지 10의 범위 내의 수이고, R은 수소 원자, 카복실기, 히드록시기, 알킬기 또는 하기 화학식 7의 치환기이다(단, n이 0인 경우에 화학식 4의 X, A2 및 L에 포함되는 탄소 원자의 수는 16 미만이다.).
[화학식 7]
Figure pat00006
화학식 7에서 A3 및 A4는 각각 독립적으로 단일 결합; 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기; 또는 카복실기 또는 히드록시기로 치환된 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이다.
화학식 5에서 X, A2 및 L에 포함되는 탄소 원자의 수는 4 내지 20의 범위 내일 수 있다. 또한, 상기 화학식 4에서 n이 0인 경우에 화학식 4의 X, A2 및 L에 포함되는 탄소 원자의 수는 18 미만, 16 미만, 14 미만, 12 미만, 10 미만 또는 8 미만일 수 있다.
화학식 5에서 포함되는 카복실기, 히드록시기, 히드록시 알킬기, 포스페이트계 치환기 또는 술페이트계 치환기는, 전술한 앵커링 그룹이고, 이 그룹은 다른 예시에서 카복실기 또는 히드록시기일 수 있다.
화학식 5에서 상기 앵커링 그룹은 하나 또는 2개 이상 포함될 수 있다. 예를 들면, 화학식 7의 A3 또는 A4 중 하나 이상이 앵커링 그룹인 히드록시기 또는 카복실기로 치환되어 있을 수도 있다. 그 외에도 예를 들어, 화학식 5의 알킬기, 알킬렌기, 알케닐렌기 또는 알키닐렌기 등이 상기 앵커링 그룹으로 치환되는 경우에는 화학식 5의 화합물은 2개 이상의 앵커링 그룹을 포함할 수 있다.
화학식 5의 화합물이 2개 이상의 앵커링 그룹을 포함하는 경우에 그 앵커링 그룹간의 간격은 가급적 작은 것이 필요하다. 상기 2개 이상의 앵커링 그룹의 간격이 큰 경우에는 화학식 5의 화합물이 복수의 수분 흡착제와 상호 작용하여 상기 수분 흡착제의 분산액 내에서의 응집을 유발할 수 있다. 본 출원에서 앵커링 그룹간의 간격이 작다는 것은, 그 2개의 앵커링 그룹을 연결하는 연결기의 원자수가 작다는 것을 의미한다. 예를 들어, 화학식 5에서 R이 카복실기 또는 히드록시기이거나, 혹은 화학식 7의 치환기이면서, 상기 화학식 7의 A3 및 A4 중 하나 이상이 카복실기 또는 히드록시기로 치환되어 있는 경우에도, 상기 2개 이상의 앵커링 그룹 사이에 존재하는 원자수는 가급적 적은 것이 요구될 수 있다.
따라서, 예를 들면, 화학식 5에서 R이 화학식 7의 치환기이면서, 상기 화학식 7의 A3 및 A4 중 하나 이상이 카복실기 또는 히드록시기로 치환되어 있는 경우라면, 상기 A3 또는 A4에 존재하는 카복실기 또는 히드록시기와 상기 Q 사이에 존재하는 원자의 수는 4 이하일 수 있다. 상기에서 원자의 수는, 상기 카복실기 또는 히드록시기가 결합되어 있는 A3 또는 A4의 탄소 원자와 그 탄소 원자와 화학식 5에서 Q 및 R이 동시에 결합되어 있는 탄소 원자, 그리고 상기 2개의 탄소 원자 사이에서 직쇄 구조를 형성하고 있는 탄소 원자 및/또는 산소 원자의 수를 의미할 수 있다. 또한, 상기 직쇄 구조에서의 원자에 치환되어 있는 다른 원자, 예를 들면, 탄소 원자에 결합되어 있는 수소 원자의 원자수는 계산되지 않는다. 상기 A3 또는 A4에 존재하는 카복실기 또는 히드록시기와 Q의 사이에 존재하는 원자의 수의 하한은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 1 이상 또는 2 이상일 수 있다.
화학식 5에서 A1은 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기이며, 예를 들면, 직쇄 또는 분지쇄의 에틸렌기이거나 프로필렌기일 수 있다. 화학식 5에서 A1과 산소 원자의 결합은, n이 0이 아닐 때, 화합물 내에서 친수성 부위를 형성할 수 있다. 이러한 친수성 부위가 과다하게 존재하면, 전술한 엉킴 현상 등이 발생할 수 있기 때문에 상기 n은 0 내지 10의 범위 내일 수 있다. 화학식 5에서 n이 0이 아닌 경우에, 상기 n은 다른 예시에서 2 이상, 3 이상, 4 이상, 5 이상, 6 이상, 7 이상, 8 이상 또는 9 이상일 수 있다.
화학식 5에서 L은 단일 결합, 산소 원자, 카보닐기, -L1-O-C(=O)- 또는 -L1-C(=O)-O-이다. 상기에서 -L1-O-C(=O)- 또는 -L1-C(=O)-O-의 경우에, 상기 치환기의 L1이 화학식 1의 A1 또는 R로 치환된 탄소 원자에 연결될 수 있다. 화학식 5에서 L은 다른 예시에서 산소 원자 또는 카보닐기이거나, -L1-O-C(=O)-(상기에서 L1은 단일 결합 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기)일 수 있다.
화학식 5에서 A2 또는 A2 및 그와 연결된 X 또는 상기 A2와 X 및 L 내의 탄소 원자는 전술한 지방족 또는 방향족 탄화수소기를 형성할 수 있다.
따라서, 화학식 5에서 A2 또는 A2 및 그와 연결된 X 또는 상기 A2와 X 및 L 내의 탄소 원자의 수는 전술한 지방족 또는 방향족 탄화수소기의 탄소 원자의 수를 충족하도록 조절될 수 있다.
화학식 5에서 X는 수소 원자 또는 알킬기이며, 예를 들면, X는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기일 수 있다.
분산제로는, 또한 하기 화학식 6의 화합물이 사용될 수 있다.
[화학식 6]
Figure pat00007
화학식 6에서 Q는 카복실기 또는 히드록시기이고, L2는 단일 결합 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기이며, A3는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기이고, q는 0 내지 10의 범위 내의 수이며, R1은 수소 원자, 탄소수 4 이상, 16 미만의 1가 지방족 탄화수소기 또는 탄소수 6 내지 30의 방향족 1가 탄화수소기이고, m은 1 또는 2이며, q는 “3 - m”을 만족하는 수이다.
화학식 6에서 Q는 다른 예시에서 히드록시기일 수 있다.
화학식 6에서 R1이 상기 방향족 1가 탄화수소기이고, 그 탄화수소기의 탄소수가 16 이상인 경우에 q는 1 이상, 2 이상, 3 이상 또는 4 이상의 수일 수 있다. 상기에서 q는 10 이하, 9 이하, 8 이하, 7 이하, 6 이하 또는 5 이하일 수 있다.
화학식 6에 포함되는 R1 중 적어도 하나는 탄소수 4 이상, 16 미만의 1가 지방족 탄화수소기일 수 있다.
상기 지방족 탄화수소기의 탄소수는 다른 예시에서 14 미만, 12 미만, 10 미만, 8 미만 또는 6 이하일 수 있다. 상기 탄화수소기는 알킬기, 알케닐기 또는 알키닐기일 수 있고, 그 탄소수는 전술한 범위로 조절될 수 있다.
상기와 같은 분산제는, 분자량이 100 내지 5000의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 분자량은 다른 예시에서 4500 이하, 4000 이하, 3500 이하, 3000 이하, 2500 이하, 2000 이하 또는 1800 이하일 수 있다.
분산제의 분산액 내에서의 비율은, 용매의 종류나 수분 흡착제의 종류 내지는 비율에 따라 결정될 수 있다.
예를 들면, 분산제는, 차지 면적이 0.001 nm2 내지 1 nm2의 범위 내에 있을 수 있도록 포함될 수 있다. 상기 차지 면적은, 다른 예시에서 0.01 nm2 이상일 수 있다. 또한, 차지 면적은 다른 예시에서 0.9 nm2 이하, 0.8 nm2 이하, 0.7 nm2 이하, 0.6 nm2 이하, 0.5 nm2 이하, 0.4 nm2 이하, 0.3 nm2 이하 또는 0.2 nm2 이하일 수 있다.
차지 면적이 지나치게 작으면, 분산액 내에서 분산제간의 간격이 지나치게 좁아져서 입체 장애(steric hinderance)의 발현이 용이치 않으며, 차지 면적이 너무 크면, 수분 흡착제의 균일한 분산이 어려울 수 있다.
상기에서 차지 면적은 하기 수식 A로 계산될 수 있다.
[수식 A]
차지 면적 = 수분 흡착제 1개의 표면적/수분 흡착제 1개 당 분산제의 수
상기 수식 A에서 수분 흡착제 1개의 표면적은 하기 수식 B로 계산될 수 있고, 수분 흡착제 1개 당 분산제의 수는 하기 수식 C로 계산될 수 있다.
[수식 B]
수분 흡착제 1개의 표면적 = 4×π×R2
수식 B에서 R은 수분 흡착제의 반지름이다.
[수식 C]
수분 흡착제 1개 당 분산제의 수 = 수분 흡착제 1개의 무게 × 분산제의 투입량/분산제의 분자량 × K
수식 C에서 K는 아보가드로수(Avogadro’s number)이다. 상기에서 분산제의 투입량은 분산액에 포함되어 있는 수분 흡착제 100 중량부를 기준으로 환산된 상기 분산제의 중량부이다.
분산제의 분산액 내에서의 비율은 전술한 차지 면적이 달성될 수 있도록 조절될 수 있다. 예를 들면, 상기 분산제는, 상기 수분 흡착제 100 중량부 대비 0.01 내지 100 중량부 또는 0.3 내지 50 중량부의 비율로 포함될 수 있다. 분산제의 투입량이 너무 적으면, 수분 흡착제의 적절한 분산이 이루어지지 않을 수 있고, 너무 많으면, 필요 이상의 과량이 사용되어 경제적으로 불리하다.
본 출원에서 단위 중량부는 특별히 달리 규정하지 않는 한, 성분간의 중량의 비율을 의미할 수 있다.
상기와 같은 성분을 포함하는 분산액의 제조는 공지의 방식으로 수행될 수 있으며, 이는 특별히 제한되지 않는다. 또한, 상기 분산액은, 전술한 성분에 추가로 임의의 필요한 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
본 출원은 또한 봉지재 조성물에 대한 것이다. 봉지재 조성물은, OED의 봉지에 적용되는 재료를 의미할 수 있다.
상기에서 OED는, 기능성의 유기 재료를 적어도 하나 이상 포함하는 소자 또는 장치를 의미할 수 있고, 그 예로는, 광전지 디바이스(photovoltaic device), 정류기(rectifier), 트랜스미터(transmitter) 및 유기발광소자(OLED; organic light emitting diode) 등이나, 상기를 포함하는 장치가 예시될 수 있다.
봉지재 조성물은, 수지 성분, 수분 흡착제 및 전술한 분산제를 포함할 수 있다. 상기에서 수분 흡착제 및 분산제에 대한 구체적인 설명은 전술한 바와 같다.
봉지재 조성물에 포함되는 수지 성분으로는 특별한 제한 없이, OED의 봉지(encapsulation)에 적용될 수 있는 것으로 알려진 모든 종류의 수지가 사용될 수 있다.
이러한 수지는 경화성 수지일 수도 있고, 비경화성 수지일 수도 있다. 수지 성분으로는, 에폭시 수지, 아크릴 수지 또는 폴리이소부틸렌(PIB) 등의 올레핀 수지 등을 들 수 있다.
본 출원에서는 상기 수지 성분으로서, 예를 들면, 극성 수지 성분이 사용되는 경우에도, 상기 분산제의 존재로 인하여, 분산성 및 보관안정성을 확보할 수 있다. 본 출원에서 용어 극성 수지 성분은, 예를 들면, 용해도 파라미터가 3 내지 5 (cal/cm3)1/2 정도의 범위 내의 수지 성분을 의미할 수 있다.
상기에서 용해도 파라미터를 구하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 공지된 방식에 따를 수 있다. 예를 들면, 상기 파라미터는 당업계에서 소위 HSP(Hansen solubility parameter)로 공지된 방식에 따라서 계산하거나 구해질 수 있다. 또한, 상기에서 용해도는, MCS 100 g에 대하여 녹을 수 있는 수지 성분의 그램수(g)를 의미한다.
봉지재 조성물 내에서 상기 수분 흡착제의 비율은 목적하는 수분 투과도 등을 고려하여 제어될 수 있고, 이는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 수분 흡착제는, 상기 수지 성분 100 중량부에 대하여, 1 중량부 내지 100 중량부, 1 중량부 내지 90 중량부, 1 중량부 내지 80 중량부, 1 중량부 내지 70 중량부, 1 중량부 내지 60 중량부, 1 중량부 내지 50 중량부, 1 중량부 내지 40 중량부, 5 중량부 내지 40 중량부, 10 중량부 내지 40 중량부 또는 15 중량부 내지 40 중량부 정도일 수 있다.
또한, 봉지재 조성물에서 상기 분산제의 비율은, 예를 들면, 전술한 차지 면적이 확보될 수 있도록 조절될 수 있다. 예를 들면, 상기 화합물은, 상기 수분 흡착제 100 중량부 대비 0.01 내지 100 중량부 또는 0.3 내지 50 중량부의 비율로 포함될 수 있다.
하나의 예시에서 상기 봉지재 조성물은, 바인더 수지를 추가로 포함할 수 있다. 바인더 수지는 상기 조성물을 필름 또는 시트 형상으로 성형할 때에 성형성을 개선하는 역할을 할 수 있다.
바인더 수지의 종류는 수지 성분 등의 다른 성분과 상용성을 가지는 것이라면, 특별히 제한되지 않는다. 바인더 수지로는, 페녹시 수지, 아크릴레이트 수지 또는 고분자량 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 상기에서 고분자량 에폭시 수지는, 예를 들면, 중량평균분자량이 약 2,000 내지 70,000 정도인 수지를 의미할 수 있다. 고분자량 에폭시 수지로는, 고형 비스페놀 A형 에폭시 수지 또는 고형 비스페놀 F형 에폭시 수지 등이 예시될 수 있다. 바인더 수지로는, 고극성(high polarity) 관능기 함유 고무나 고극성(high polarity) 관능기 함유 반응성 고무 등의 고무 성분도 사용될 수 있다. 하나의 예시에서 바인더 수지로는 페녹시 수지가 사용될 수 있다.
바인더 수지가 포함될 경우, 그 비율은 목적 물성에 따라 조절되는 것으로 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 바인더 수지는, 상기 수지 성분 100 중량부에 대하여, 약 200 중량부 이하, 약 150 중량부 이하 또는 약 100 중량부 이하의 양으로 포함될 수 있다. 바인더 수지의 비율이 200 중량부 이하이면, 봉지재 조성물의 각 성분과의 상용성을 효과적으로 유지하며, 접착제로서의 역할도 수행할 수 있다.
봉지재 조성물은, 상기 성분 외에 임의의 추가적인 성분을 포함할 수 있다. 이러한 추가 성분으로는, 나노 클레이 등의 필러, 수지 성분이 경화성인 경우에 그 경화를 위한 경화제 또는 촉매 등이나, 경화의 개시를 위한 라디칼 혹은 양이온 개시제, 가소제; 자외선 안정제 및/또는 산화 방지제 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기와 같은 봉지재 조성물은 예를 들면, 전술한 분산액을 상기 수지 성분 등을 포함하는 다른 성분들과 공지의 방식으로 혼합하여 제조할 수 있다. 예를 들면, 상기 봉지재 조성물은, 상기 분산액에 대하여, 필요한 경우에 전술한 분쇄 공정이나 혹은 여과 공정을 수행한 후에 상기 수지 성분과 배합하여 제조할 수 있다.
본 출원은 또한, 봉지재 필름에 대한 것이다. 상기 필름은, 상기 수지 성분, 수분 흡착제 및 분산제를 포함하는 봉지재층을 포함할 수 있다.
상기 봉지재층에 포함되는 각 성분들의 구체적인 예시 및 그 비율 등은 상기 봉지재 조성물에서 설명한 바와 같다.
상기 봉지재층은 필름 또는 시트 형상을 가질 수 있다. 이러한 봉지재층은 유기전자소자를 봉지하는 것에 사용될 수 있다.
봉지재 필름은, 기재 필름 또는 이형 필름(이하, 「제 1 필름」이라 칭하는 경우가 있다.)을 추가로 포함하고, 상기 봉지재층이 상기 기재 또는 이형 필름상에 형성되어 있는 구조를 가질 수 있다. 상기 구조는 또한 상기 봉지재층 상에 형성된 기재 또는 이형 필름(이하, 「제 2 필름」이라 칭하는 경우가 있다.)을 추가로 포함할 수 있다.
도 1 및 2는 예시적인 상기 봉지재 필름의 단면도이다.
봉지재 필름(1)은, 도 1과 같이, 기재 또는 이형 필름(12)상에 형성된 봉지재층(11)을 포함할 수 있다. 다른 예시적인 봉지재 필름(2)은, 도 2와 같이, 봉지재층(11) 상에 형성된 기재 또는 이형 필름(21)을 추가적으로 포함할 수 있다. 도면에 도시하지는 않으나, 상기 봉지재 필름은, 또한 기재 또는 이형 필름과 같은 지지 기재 없이 상기 봉지재 조성물을 가져서, 상온에서 고상 또는 반고상을 유지하는 필름 또는 시트 형상의 봉지재층만을 포함하는 구조를 가지거나, 하나의 기재 또는 이형 필름의 양면에 봉지재층이 형성되어 있는 구조를 가질 수도 있다.
상기 제 1 필름의 구체적인 종류는 특별히 한정되지 않는다. 상기 제 1 필름으로는, 예를 들면, 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 제 1 필름으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리테트라플로오루에틸렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체 필름 또는 폴리이미드 필름 등이 예시될 수 있다. 제 1 필름이 이형 필름인 경우에, 상기와 같은 플라스틱 필름의 일면 또는 양면에는 적절한 이형 처리를 하여 사용할 수 있다. 이형 처리에 사용되는 이형제로는 알키드계 이형제, 실리콘계 이형제, 불소계 이형제, 불포화 에스테르계 이형제, 폴리올레핀계 이형제 또는 왁스계 이형제 등이 예시될 수 있다. 내열성 등을 고려하여 상기 중에서 알키드계 이형제, 실리콘계 이형제 또는 불소계 이형제 등이 통상적으로 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제 1 필름으로는, 예를 들면, 가스 배리어층이 기재의 표면 또는 측면에 형성되어 있는 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 이러한 필름은 예를 들면, 직접 유기전자장치의 기판을 구성하여, 플렉서블한 소자의 구현에 사용될 수도 있다.
제 2 필름의 종류 역시 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 제 2 필름으로는, 전술한 제 1 필름에서 예시된 범주 내에서, 제 1 필름과 동일하거나, 상이한 종류를 사용할 수 있다.
제 1 또는 제 2 필름의 두께는 특별히 한정되지 않는다. 하나의 예시에서 상기 제 1 필름의 두께는 50 ㎛ 내지 500 ㎛ 또는 100 ㎛ 내지 200 ㎛ 정도일 수 있다. 이러한 범위에서 접착제 또는 유기전자 장치의 제조 공정을 효과적으로 자동화할 수 있고, 또한 경제성 측면에서도 유리하다.
제 2 필름의 두께 역시 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 제 2 필름의 두께는 제 1 필름과 동일하게 하거나, 또는 제 1 필름에 비하여 상대적으로 얇거나 두꺼운 두께로 조절할 수 있다.
봉지재 필름의 봉지재층은, 필름 또는 시트 형상을 가진다. 상기 봉지재층은, 상온에서 고상 또는 반고상인 경화성 수지 성분을 포함할 수 있고, 따라서 역시 상온에서 고상 또는 반고상일 수 있다. 상기 고상 또는 반고상인 봉지재층에 포함되는 경화성 접착 수지는 미경화 상태일 수 있다. 이러한 접착 수지는, 후술하는 유기전자소자의 봉지 구조에서 경화되어 가교 구조를 형성할 수 있다.
봉지재층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 용도를 고려하여 적절하게 선택할 수 있다. 예를 들면, 봉지재층은, 5 ㎛ 내지 200 ㎛ 정도의 두께를 가질 수 있다. 봉지재층의 두께는, 예를 들면, 유기전자소자의 봉지재로 사용 시의 매립성 및 공정성이나 경제성 등을 고려하여 조절할 수 있다. 본 출원에서는 전술한 분산액의 적용을 통해 수분 흡착제의 입자 직경을 효과적으로 제어할 수 있어서, 예를 들면, 매우 박형의 소자에 적용될 수 있는 봉지재층도 효과적으로 제조할 수 있다. 박형 소자에 적용되는 봉지재층은, 예를 들면, 20 ㎛ 이하의 두께를 가질 수 있다.
상기 봉지재 필름은, 예의 제조 방법에 관한 것이다. 예시적인 봉지재 필름은, 상기 봉지재 조성물을 필름 또는 시트 형상으로 성형하여 제조할 수 있다. 상기 방법은, 상기 봉지재 조성물 또는 그를 포함하는 코팅액을 기재 또는 이형 필름 상에 시트 또는 필름 형상으로 적용하고, 상기 적용된 코팅액을 건조하는 것을 포함할 수 있다. 상기 제조 방법은 또한 건조된 코팅액 상에 추가적인 기재 또는 이형 필름을 부착하는 것을 포함할 수 있다. 봉지재 조성물 또는 코팅액을 기재 또는 이형 필름에 적용하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 나이프 코트, 롤 코트, 스프레이 코트, 그라비어 코트, 커튼 코트, 콤마 코트 또는 립 코트 등과 같은 공지의 코팅 방식을 적용할 수 있다. 이어서 적용된 봉지재 또는 코팅액을 건조하여, 용제를 휘발시키고 봉지재층을 형성할 수 있다. 상기 건조는, 예를 들면, 70℃ 내지 150℃의 온도에서 1분 내지 10분 동안 수행될 수 있다. 상기 건조의 조건은, 사용된 용제의 종류나 비율 또는 경화성 접착 수지의 경화 가능성을 고려하여 변경될 수 있다.
건조에 이어서 봉지재층 상에 추가적인 기재 또는 이형 필름을 형성할 수 있다. 예를 들면, 이러한 기재 또는 이형 필름의 형성은, 봉지재층에 상기 필름을 핫 롤 라미네이트 또는 프레스 공정에 의해 압착하여 수행할 수 있다. 연속 공정의 가능성 및 효율 측면에서 핫 롤 라미네이트법을 사용할 수 있다. 상기 공정 진행 시에 온도는 약 10℃ 내지 100℃이고, 압력은 약 0.1 kgf/cm2 내지 10 kgf/cm2일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 또한 유기전자장치에 관한 것이다. 상기 유기전자장치는, 유기전자소자 및 상기 유기전자소자를 봉지하고 있는 봉지재를 포함할 수 있다. 하나의 예시에서 상기 장치는, 기판; 상기 기판 상에 형성된 유기전자소자; 및 상기 유기전자소자의 전면을 커버하고 있는 상기 봉지재를포함할 수 있다. 상기 유기전자장치는, 상기 봉지재의 상부에 형성된 커버 기판을 추가로 포함할 수 있다. 상기에서 봉지재는 전술한 봉지재 조성물 또는 필름을 사용하여 형성할 수 있다. 이에 따라 상기 봉지재는 전술한 수지 성분, 수분 흡착제 및 분산제를 포함할 수 있다.
상기 유기전자장치에 포함되는 유기전자소자 및 봉지재의 봉지 형태 혹은 기타 다른 구성의 종류 내지는 형태는 특별히 제한되지 않으며, 전술한 봉지재가 적용되는 한, 이 분야의 공지의 소재 내지는 방식이 모두 사용될 수 있다.
본 출원에서는 수분 흡착제가 극성 용매 또는 극성 수지 성분과도 균일하게 배합될 수 있고, 보관 안정성도 확보될 수 있도록 하는 분산제를 포함하는 분산액, 봉지재 조성물, 봉지재 필름 또는 유기전자장치를 제공할 수 있다.
도 1 및 2는, 예시적인 봉지재 필름을 나타내는 도면이다.
이하 본 출원을 실시예를 통하여 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
1. 거름 시간의 측정
거름 시간은, 실시예 또는 비교예에서 제조된 분산액 300 g을 교반하면서 나일론 재질의 500 mesh의 체로 거르는 데에 걸리는 시간으로 규정하였다. 상기에서 교반 조건은, 10 내지 200 rpm의 범위 내에서 선택하되, 실시예 및 비교예에 동일 조건을 적용하였다.
2. 차지 면적의 계산
차지 면적은 상기 수식 A 내지 C를 적용하여 계산하였다. 예를 들면, 실시예 1의 경우, 평균 입자 직경(D50)이 약 2,600 nm이고, 밀도가 약 3.34 g/cm3인 산화 칼슘에 분자량이 750인 분산제를 상기 산화 칼슘 100 중량부 대비 0.5 중량부의 비율로 투입하여 분산액을 제조하고 있고, 따라서 상기 차지 면적은 하기와 같이 계산될 수 있다. 우선 수분 흡착제인 산화 칼슘의 무게(g)(=밀도×4/3×π×R3, 상기에서 R은 산화 칼슘의 반지름)는, 약 3.07×10-11g(=3.34g/cm3×4/3×π×((1,300nm×10-7)cm)3)으로 계산될 수 있다. 따라서, 상기 산화 칼슘의 표면적(m2)(=4×π×((1,300nm×10-9)m)2)은, 약 2.12×10-11m2이다. 차지 면적은, 수식 A에 따라서 수분 흡착제 1개의 표면적/수분 흡착제 1개 당 분산제의 수이므로, 결국 실시예 1의 경우, 상기 차지 면적(=2.12×10-11m2/{(수분 흡착제 1개의 무게×분산제 투입량/분산제 분자량×아보가드로수 = 2.12×10-11m2/{(3.07×10-11g ×(0.5/100)/750×6.02×1023}은, 약 1.7×10-19 m2이고, 이를 nm2 단위로 환산하면, 약 0.17 nm2이다.
실시예 1.
톨루엔 내에 평균 입자 직경(D50)이 약 2,600 nm이고, 밀도가 약 3.34 g/cm3인 산화 칼슘을 약 40 중량%의 비율로 투입하였다. 이어서, 하기 화학식 A의 화합물(분자량: 750)을 상기 산화 칼슘 100 중량부 대비 0.5 중량부의 비율로 투입하고, 교반기를 이용하여 500 rpm으로 약 2 시간 동안 분산시켜 분산액을 제조하였다.
[화학식 A]
Figure pat00008
화학식 A에서 x는 6이고, y는 9이다.
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 5
분산제의 종류 및 투입량 등을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방식으로 분산액을 제조하였다.
분산제종류 분산제분자량 분산제투입량 차지면적


실시예		 1 분산제A 750 0.5 0.17
2 분산제B 1320 0.5 0.30
3 Dibutyl phosphate 188 0.75 0.03
4 분산제C 520 0.75 0.08
5 분산제D 670 0.75 0.1


비교예		 1 Oleyl phosphate 348 0.75 0.05
2 Diethyl phosphate 154 0.75 0.02
3 분산제D 740 0.75 0.11
4 Oleic acid 282 0.7 0.05
5 분산제E 6070 0.7 0.05
6 - - - 0
분산제 투입량: 산화 칼슘 100 중량부 대비 중량부
분산제A: 상기 화학식 A의 화합물
분산제B: BYK Anti-terra U100
분산제C: 하기 화학식 B의 화합물
분산제D: 하기 화학식 C의 화합물
분산제E: BYK Disperse 180
차지 면적 단위: nm2
[화학식 B]
Figure pat00009
화학식 B에서 n은 6이고, x는 11이다.
[화학식 C]
Figure pat00010
화학식 C에서 n은 1 또는 2이다(혼합물 형태).
[화학식 D]
Figure pat00011
화학식 C에서 n은 11이고, x는 11이다.
상기 실시예 및 비교예에 대한 점도, 거름 시간 및 caking 발생 여부를 하기 표 2에 정리하여 기재하였다. 상기에서 점도는 제조된 분산액 1 mL를 채취하여, 점도계(Viscometer TV-22)를 사용하여, 25℃ 및 1 rpm의 조건에서 측정하였고, caking 발생 여부는 분산액을 뒤집어서 30초 동안 유지하였을 때에 바닥에 응집체가 남아 있는 경우는 caking이 발생한 것으로 평가하였다. 한편, 보관 안정성은 제조된 분산액을 상온에서 5일 동안 보관한 후에 색 변화가 발생하는 지 여부를 관찰하여 평가하였다(색변화가 없는 경우에는 O로 색변화가 발생하는 경우는 X로 표기하였다.).
점도(cP) 거름 시간(초) Caking 발생 색변화


실시예		 1 9 85 없음 O
2 9 170 없음 O
3 13 90 없음 O
4 42 230 없음 O
5 10 180 없음 O


비교예		 1 - - 없음 -
2 - - 발생 -
3 - - 발생 -
4 - - 없음 -
5 - - - -
6 - - 없음 X
표 2의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예의 분산액이 적정 점도를 보이고, 거름성도 확보되며, 보관 안정성도 우수하였다. 이에 대하여 비교예 1 및 4의 경우, 지방족 탄화수소기의 탄소수가 많음에도 불구하고, 화학식 3의 단위를 포함하지 않아서 분산성이 없어서 거름성이 확보되지 않았고, 비교예 2의 경우, 지방족 탄화수소기의 탄소수가 작아서 역시 거름성이 확보되지 않았다. 비교예 3의 경우, 화학식 3의 단위의 부가 몰수가 10을 초과하여 역시 거름성이 확보되지 않았으며, 비교예 5의 경우, 지방족 탄화수소기의 탄소수 및 화학식 3의 단위의 부가 몰수가 높아서 역시 거름성이 확보되지 않았다. 분산제를 포함하지 않는 비교예 6의 경우 거름성이 확보되지 않고, 추가로 보관 안정성도 확보되지 않았다.
1, 2: 봉지재 필름
11: 봉지재층
12: 제 1 필름
21: 제 2 필름

Claims (15)

  1. 수분 흡착제, 비유전율이 15 이상인 용매 및 분산제를 포함하고, 상기 분산제는, 히드록시기, 카복실기 및 하기 화학식 1 내지 3의 치환기 중에서 선택되는 어느 하나인 제 1 치환기 및 탄소수 4 내지 20의 지방족 1가 또는 2가의 탄화수소기 또는 방향족 1가 또는 2가 탄화수소기인 제 2 치환기를 포함하는 분산액(단, 상기 지방족 또는 방향족 탄화수소기의 탄소수가 16 이상인 경우에 분산제는 하기 화학식 4의 단위를 부가 몰수 10 이하의 범위에서 포함한다.):
    [화학식 1]
    Figure pat00012
    :
    [화학식 2]
    Figure pat00013
    :
    [화학식 3]
    :
    [화학식 4]
    Figure pat00015

    화학식 4에서 A1은 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기이다.
  2. 제 1 항에 있어서, 수분 흡착제는, 산화 칼슘인 분산액.
  3. 제 1 항에 있어서, 수분 흡착제는 평균 입자 직경이 20,000 nm 미만인 분산액.
  4. 제 1 항에 있어서, 수분 흡착제의 비율이 0.5 내지 80 중량%의 범위 내인 분산액.
  5. 제 1 항에 있어서, 분산제는, 하기 화학식 5 또는 6으로 표시되는 분산액:
    [화학식 5]
    Figure pat00016

    화학식 5에서 Q는 카복실기, 히드록시기, 히드록시알킬기 및 제 1 항의 화학식 1 내지 3의 치환기 중 어느 하나의 치환기이고, A1은 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기이며, L은 단일 결합, 산소 원자, 카보닐기, -L1-O-C(=O)- 또는 -L1-C(=O)-O-이고, 상기에서 L1은 단일 결합 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기이며, A2는 탄소수 3 이상의 알킬렌기, 알케닐렌기, 알키닐렌기 또는 아릴렌기이고, X는 수소 원자 또는 알킬기이며, n은 0 내지 10의 범위 내의 수이고, R은 수소 원자, 카복실기, 히드록시기, 알킬기 또는 하기 화학식 7의 치환기이다(단, n이 0인 경우에 화학식 5의 X, A2 및 L에 포함되는 탄소 원자의 수는 16 미만이다.):
    [화학식 6]
    Figure pat00017

    화학식 6에서 Q는 카복실기 또는 히드록시기이고, L2는 단일 결합 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기이며, A3는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기이고, q는 0 내지 10의 범위 내의 수이며, R1은 수소 원자, 탄소수 4 이상, 16 미만의 1가 지방족 탄화수소기이거나, 탄소수 6 내지 30의 방향족 1가 탄화수소기이고, m은 1 또는 2이며, q는 “3 - m”을 만족하는 수이다:
    [화학식 7]
    Figure pat00018

    화학식 7에서 A3 및 A4는 각각 독립적으로 단일 결합; 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기; 또는 카복실기 또는 히드록시기로 치환된 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기이다.
  6. 제 5 항에 있어서, 화학식 3에서, Q는 카복실기 또는 히드록시기이고, R은 수소 원자이며, A1은 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기이고, n은 1 내지 10의 범위 내의 수이며, L은 산소 원자 또는 카보닐기이고, A2는 탄소수 3 이상의 알킬렌기, 알케닐렌기 또는 알키닐렌기이고, X는 수소 원자 또는 알킬기인 분산액.
  7. 제 1 항에 있어서, 분산제의 분자량은 100 내지 5000의 범위 내에 있는 분산액.
  8. 제 1 항에 있어서, 분산제의 차지 면적이 0.001 내지 1 nm2의 범위 내에 있는 분산액.
  9. 제 1 항에 있어서, 분산제는 수분 흡착제 100 중량부 대비 0.01 내지 100 중량부의 비율로 존재하는 분산액.
  10. 수지 성분, 수분 흡착제 및 분산제를 포함하고, 상기 분산제는, 히드록시기, 카복실기 및 하기 화학식 1 내지 3의 치환기 중 어느 하나인 제 1 치환기 및 탄소수 4 내지 20의 지방족 1가 또는 2가의 탄화수소기 또는 1가 또는 2가의 방향족 탄화수소기인 제 2 치환기를 포함하는 봉지재 조성물(단, 상기 지방족 또는 방향족 탄화수소기의 탄소수가 16 이상인 경우에 분산제는 하기 화학식 4의 단위를 부가 몰수 10 이하의 범위에서 포함한다.):
    [화학식 1]
    Figure pat00019
    :
    [화학식 2]
    Figure pat00020
    :
    [화학식 3]
    Figure pat00021
    :
    [화학식 4]
    Figure pat00022

    화학식 4에서 A1은 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기이다.
  11. 제 10 항에 있어서, 수지 성분은 용해도 파라미터가 3 내지 5 (cal/cm3)1/2의 범위 내인 봉지재 조성물.
  12. 수지 성분, 수분 흡착제 및 분산제를 포함하는 봉지재층을 가지고, 상기 분산제는, 히드록시기, 카복실기 및 하기 화학식 1 내지 3의 치환기 중 어느 하나인 제 1 치환기 및 탄소수 4 내지 20의 지방족 1가 또는 2가의 탄화수소기 또는 1가 또는 2가의 방향족 탄화수소기인 제 2 치환기를 포함하는 봉지재 필름(단, 상기 지방족 또는 방향족 탄화수소기의 탄소수가 16 이상인 경우에 분산제는 하기 화학식 4의 단위를 부가 몰수 10 이하의 범위에서 포함한다.):
    [화학식 1]
    Figure pat00023
    :
    [화학식 2]
    Figure pat00024
    :
    [화학식 3]
    Figure pat00025
    :
    [화학식 4]
    Figure pat00026

    화학식 4에서 A1은 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기이다.
  13. 제 12 항에 있어서, 봉지재층은 두께가 20 ㎛ 이하인 봉지재 필름.
  14. 제 10 항에 있어서, 수지 성분은 용해도 파라미터가 3 내지 5 (cal/cm3)1/2의 범위 내인 봉지재 필름.
  15. 유기전자소자 및 상기 유기전자소자를 봉지하고 있는 봉지재를 포함하고, 상기 봉지재는 수지 성분, 수분 흡착제 및 분산제를 포함하며, 상기 분산제는, 히드록시기, 카복실기 및 하기 화학식 1 내지 3의 치환기 중 어느 하나인 제 1 치환기 및 탄소수 4 내지 20의 지방족 1가 또는 2가의 탄화수소기 또는 1가 또는 2가의 방향족 탄화수소기인 제 2 치환기를 포함하는 유기전자장치(단, 상기 지방족 또는 방향족 탄화수소기의 탄소수가 16 이상인 경우에 분산제는 하기 화학식 4의 단위를 부가 몰수 10 이하의 범위에서 포함한다.):
    [화학식 1]
    Figure pat00027
    :
    [화학식 2]
    Figure pat00028
    :
    [화학식 3]
    Figure pat00029
    :
    [화학식 4]
    Figure pat00030

    화학식 4에서 A1은 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기이다.
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