KR20170113470A - 봉지 필름 - Google Patents

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KR20170113470A
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Abstract

본 출원은, 봉지 필름, 이의 제조 방법, 이를 이용한 유기전자장치의 제조 방법 및 이를 포함하는 유기전자장치에 관한 것으로, 외부로부터 유기전자장치로 유입되는 수분 또는 산소를 효과적으로 차단할 수 있는 구조의 형성이 가능하고, 취급성 및 가공성이 우수하며, 봉지층과 패널간의 합착 특성 및 내구 신뢰성이 우수한 봉지 필름을 제공한다.

Description

봉지 필름{Encapsulation Film}
본 출원은 봉지 필름, 상기 봉지 필름의 제조 방법, 이를 포함하는 유기전자장치 및 이를 이용한 유기전자장치의 제조방법에 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.
상기 유기전자장치 중 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 전극 등은 수분 등의 외부적 요인에 의해 매우 쉽게 산화된다. 따라서, OLED를 포함하는 제품은 환경적 요인에 크게 민감하다. 상기의 문제점을 해결하기 위하여, 유기전자장치 밀봉용 봉지재가 적용되고 있는데, 얇은 봉지재의 자동화 물류 공정이 어렵고, 점차적으로 짧아지는 베젤로 인하여 봉지 필름의 봉지층과 금속층과 같은 기재와의 부착 공정에서 얼라인 에러(align error) 등의 불량의 발생 소지가 높다. 이에 따라, 봉지층과 기재를 롤투롤(roll-to-roll) 방식으로 미리 부착 후 재단하여 패널을 적용하는 방식으로 기술의 흐름이 진행되고 있다. 이러한 공정은 봉지층과 기재와의 부착 공정에서 발생될 수 있는 문제들이 해결 가능하지만, 봉지층과 기재의 크기가 거의 같아 합착 및 열경화 공정에서 봉지층의 빠짐(overflow)으로 인하여 유기전자장치 및 패널의 오염 문제가 발생하게 된다. 상기 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구되고 있다.
본 출원은 외부로부터 유기전자장치로 유입되는 수분 또는 산소를 효과적으로 차단할 수 있는 구조의 형성이 가능하고, 취급성 및 가공성이 우수하며, 봉지층과 유기전자장치 패널간의 합착 특성 및 내구 신뢰성이 우수한 봉지 필름을 제공한다.
본 출원은 봉지 필름에 관한 것이다. 상기 봉지 필름은 예를 들면, OLED 등과 같은 유기전자장치를 봉지 또는 캡슐화하는 것에 적용될 수 있다. 본 명세서에서, 상기 봉지 필름은 봉지재 또는 봉지 시트로 표현될 수 있다.
본 명세서에서, 용어 「유기전자장치」는 서로 대향하는 한 쌍의 전극 사이에 정공 및 전자를 이용하여 전하의 교류를 발생하는 유기재료층을 포함하는 구조를 갖는 물품 또는 장치를 의미하며, 그 예로는, 광전지 장치, 정류기, 트랜스미터 및 유기발광다이오드(OLED) 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 출원의 하나의 예시에서 상기 유기전자장치는 OLED일 수 있다.
예시적인 봉지 필름은 도 1에 나타난 바와 같이 제1면(111)과 상기 제1면(111)과 반대 방향의 제2면(112)을 갖는 메탈층(11) 및 상기 메탈층(11)의 제1면(111)에 마련되는 봉지층(12)을 포함할 수 있다. 상기에서, 봉지층(12)은 일부 영역의 가장자리가 상기 제1면(111)의 가장자리와 50㎛ 내지 500㎛의 갭(a)을 형성하도록 상기 제1면(111)의 가장자리보다 내측에 위치하도록 상기 제1면(111) 상에 마련될 수 있다. 상기 갭은 봉지층(12)의 적어도 일부 가장자리에 존재할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 모든 가장자리에 존재할 수 있다. 또한, 상기 봉지층(12)은 점착제층(121) 및 접착제층(122)을 포함할 수 있다. 상기 접착제층(122)은 5 ㎛ 내지 40 ㎛의 두께(b)를 가질 수 있다. 본 출원의 구체예에서, 상기 갭(a)은 75 ㎛ 이상, 80 ㎛ 이상 또는 95 ㎛ 이상일 수 있고, 175 ㎛ 이하 또는 150 ㎛ 이하일 수 있으며, 상기 접착제층의 두께(b)는 10 ㎛ 이상, 15 ㎛ 이상, 20 ㎛ 이상 또는 23 ㎛ 이상일 수 있고, 35 ㎛ 이하, 30 ㎛ 이하, 28 ㎛ 이하 또는 25 ㎛ 이하일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 용어 갭(a)은 적층된 봉지층(12)과 메탈층(11) 각각의 측면 말단과 측면 말단 사이 간격을 의미할 수 있다. 본 출원은 상기 갭(a)의 범위를 50 내지 500 ㎛로 제어하고, 상기 접착제층의 두께(b)를 5 ㎛ 내지 40 ㎛으로 제어함으로써, 상기 필름이 유기전자소자를 전면 봉지하는 것에 적용될 때, 고온의 합착 및 경화 공정에서 봉지층의 흐름에도 불구하고, 봉지층의 빠짐(overflow)이 없고 유기전자소자 패널에 대한 합착 특성 및 부착 신뢰성이 우수한 봉지재를 제공한다.
상기 갭과 접착제층의 두께는, 특히 메탈층과 일체로 제공되는 본 출원 봉지 필름의 특성 상, 메탈층과 접하는 봉지층의 유동성을 고려하여 상기 범위로 조절될 수 있다. 또한, 상기 갭과 접착제층의 두께는, 후술하는 봉지층의 조성, 봉지층의 물성과 물리적 특징 또는 봉지층의 적용 대상(예를 들어, 유기전자소자가 형성된 기판)에 따라 조절될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
하나의 예시에서, 상기 메탈층 및/또는 봉지층은 다각형상 또는 원형상일 수 있다. 본 출원의 봉지 필름은 일부 가장자리에서, 메탈층의 측면 말단 위치와 봉지층의 측면 말단 위치가 동일할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 전술한 바와 같이, 봉지 필름의 적어도 일부 영역의 가장자리는 소정의 갭(a)이 형성될 수 있다. 또 다른 예시에서, 봉지 필름의 모든 가장자리에 상기 갭(a)이 존재할 수 있다. 본 명세서에서 용어 「동일」은 실질적인 동일을 의미하며, ±5㎛ 또는 ±1㎛의 오차 범위를 가질 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 봉지층(12)은 점착제층(121) 및 접착제층(122)을 포함하고, 하나의 예시에서 상기 점착제층(121) 및 접착제층(122)은 연이어 서로 적층되어 있는 상태로 존재할 수 있다. 이때, 상기 점착제층(121)은 상기 메탈층(11)에 부착되어 있을 수 있고, 접착제층(122)은 유기전자소자의 전면을 봉지할 수 있다. 상기에서, 점착제층(121)은 다른 매개층에 의해서 상기 메탈층(11)에 부착되어 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 점착제층(121)이 직접적으로 메탈층(11)에 부착되어 접촉하고 있을 수 있다. 상기 매개층은 점착제층 또는 접착제층일 수 있다.
본 명세서에서 용어 「점착제」는, 상온에서 점성을 보유하고, 압력 인가에 의해 접착될 수 있으며, 접착 후 강한 유지력을 나타내고, 응집력과 탄성을 보유하며, 재박리 가능하고, 재박리 후에도 다시 압력 인가에 의해 접착될 수 있는 성분을 의미할 수 있다. 본 명세서에서 용어 「접착제」는, 점착 성분과 달리 일시적 접합이 아닌 영구적 접합을 제공할 수 있는 성분으로, 통상적으로 액상으로 접착에 적용되고, 고화, 냉각 또는 경화되어 접착력이 발휘되며, 접착 후에 접착된 대상을 분리할 때에 물리적 파괴 현상이 발생할 수 있는 성분을 의미할 수 있다. 즉, 접착제는 재박리가 불가능하고, 접착제를 물리적 파괴로 피착제와 분리 시 다시 접착될 수 없는 성분을 의미할 수 있다.
본 출원의 구체예에서, 상기 봉지층(12)은 일부 영역의 가장자리에 경화부를 가질 수 있다. 본 출원은 필름이 유기전자소자의 봉지에 적용될 때, 열에 의한 봉지층의 유동을 제어하기 위해, 봉지층이 적어도 일부 영역의 측면에 경화부를 가질 수 있다. 상기에서 경화부의 폭(c)은 10㎛ 내지 100㎛, 17㎛ 내지 92㎛, 21㎛ 내지 88㎛ 또는 28㎛ 내지 77㎛의 범위 내에 있을 수 있다. 또한, 상기 경화부는 10% 내지 100%, 20% 내지 85%, 25% 내지 65% 또는 33% 내지 48% 범위의 경화도를 가질 수 있다. 상기 경화도는 봉지층 중 접착제층의 경화도이거나, 점착제층의 경화도일 수 있다. 상기 폭 또는 경화도의 범위는 전술한 갭과의 관계에서 합착 시 봉지층의 흐름 폭을 최소화하기 위한 범위일 수 있다. 상기 경화도의 측정은 당업계의 공지의 방법으로 수행될 수 있다. 하나의 예시에서, 경화도는 ATR FT-IR을 이용하여 측정할 수 있다. 상기 ATR FT-IR을 이용한 경화도 측정은, 경화되지 않은 시료의 경화성 관능기 피크(P1)에 대한 경화도를 측정하고자 하는 시료의 경화성 관능기 피크(P2)의 변화량(P1-P2)의 백분율로 측정될 수 있다. 즉 경화도는 (P1-P2)/P1×100로 계산될 수 있다. 상기에서 경화성 관능기는 예를 들어, 에폭시기일 수 있다. 또한, 하나의 예시에서, 상기 경화도는 경화되지 않은 시료를 후경화시키는 동안 발생한 경화열(H1)에 대한 경화도를 측정하고자 하는 시료를 후경화시키는 동안 발생한 경화열(H2)의 백분율((1-H2/H1)×100)로 규정할 수 있다. 그리고, 경화열은 시료를 약 10℃/min의 승온 속도로 가열하는 동안 발생하는 열을 DSC(Differential Scanning Calorimetry)를 이용하여 측정한 것일 수 있다.
또한, 하나의 예시에서, 본 출원의 봉지 필름에서 봉지층의 측면은 1 ㎛ 내지 1000 ㎛의 크기를 가지는 레이저 빔 재단 면일 수 있다. 즉, 상기 봉지층은 레이저 빔을 통해 재단되며, 상기 레이저 빔의 크기가 1 ㎛ 내지 1000 ㎛ 범위 내에 있을 수 있다. 상기에서 레이저는 CO2 레이저 또는 광섬유 레이저일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 구체예에서, 상기 봉지 필름의 메탈층은 투명할 수 있고, 불투명할 수 있다. 상기 메탈층은 박막의 메탈 포일(Metal foil) 또는 고분자 기재층에 메탈이 증착되어 있을 수 있다. 메탈층은 열전도성을 가지며, 수분 차단성을 가지는 물질이라면 제한 없이 사용될 수 있다. 본 명세서에서 메탈층은 금속을 주재로 하는 층을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 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 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 출원의 일 실시예에서, 메탈층은 반응성 스퍼터링에 의해 증착될 수 있다.
바람직하게, 메탈층은 50 W/mK 이상, 60 W/mK 이상, 70 W/mK 이상, 80 W/mK 이상, 90 W/mK 이상, 100 W/mK 이상, 110 W/mK 이상, 120 W/mK 이상, 130 W/mK 이상, 140 W/mK 이상, 150 W/mK 이상, 200 W/mK 이상 또는 250 W/mK 이상의 열전도도를 가질 수 있다. 상기 범위 내의 높은 열전도도를 가짐으로써, 메탈층 접합 공정시 접합계면에서 발생된 열을 보다 빨리 방출시킬 수 있다. 또한, 높은 열전도도는 유기전자장치 동작 중 축적되는 열을 신속히 외부로 방출시키고, 이에 따라 유기전자장치 자체의 온도를 더욱 낮게 유지시킬 수 있으며, 크랙 및 결함 발생이 감소된다.
본 명세서에서 용어 「열전도도」란 물질이 전도에 의해 열을 전달할 수 있는 능력을 나타내는 정도이며, 단위는 W/mK로 나타낼 수 있다. 상기 단위는 같은 온도와 거리에서 물질이 열전달하는 정도를 나타낸 것으로서, 거리의 단위(미터)와 온도의 단위(캘빈)에 대한 열의 단위(와트)를 의미한다.
봉지층은 봉지 수지를 포함할 수 있다. 본 출원의 구체예에서, 봉지층 중 점착제층은 유리전이온도가 0℃ 이하, 예를 들어, -10℃ 이하, -20℃ 이하, -30℃ 이하 또는 -40℃이하인 봉지 수지를 포함할 수 있다. 또 다른 예시에 있어서, 봉지층 중 접착제층은 유리전이온도가 85℃ 이상, 90℃ 이상, 95℃ 이상 또는 100℃ 이상인 봉지 수지를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 유리전이온도는 특별히 달리 규정하지 않는 한, 약 100℃의 온도에서 약 120 분간 경화된 후의 유리전이온도; 약 조사량 1 J/cm2 이상의 자외선을 조사한 후의 유리전이온도; 또는 자외선 조사 이후 열경화를 추가로 진행한 후의 유리전이온도를 의미할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 봉지 수지는 스티렌계 수지 또는 엘라스토머, 폴리올레핀계 수지 또는 엘라스토머, 기타 엘라스토머, 폴리옥시알킬렌계 수지 또는 엘라스토머, 폴리에스테르계 수지 또는 엘라스토머, 폴리염화비닐계 수지 또는 엘라스토머, 폴리카보네이트계 수지 또는 엘라스토머, 폴리페닐렌설파이드계 수지 또는 엘라스토머, 탄화수소의 혼합물, 폴리아미드계 수지 또는 엘라스토머, 아크릴레이트계 수지 또는 엘라스토머, 에폭시계 수지 또는 엘라스토머, 실리콘계 수지 또는 엘라스토머, 불소계 수지 또는 엘라스토머 또는 이들의 혼합물 등을 포함할 수 있다.
상기 스티렌계 수지 또는 엘라스토머로는, 예를 들면, 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(SEBS), 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체(SIS), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(ABS), 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트 블록 공중합체(ASA), 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(SBS), 스티렌계 단독 중합체 또는 이들의 혼합물이 예시될 수 있다. 상기 올레핀계 수지 또는 엘라스토머로는, 예를 들면, 고밀도폴리에틸렌계 수지 또는 엘라스토머, 저밀도폴리에틸렌계 수지 또는 엘라스토머, 폴리프로필렌계 수지 또는 엘라스토머 또는 이들의 혼합물이 예시될 수 있다. 상기 엘라스토머로는, 예를 들면, 에스터계 열가소성 엘라스토머, 올레핀계 엘라스토머, 실리콘계 엘라스토머, 아크릴계 엘라스토머 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 그 중 올레핀계 열가소성 엘라스토머로서 폴리부타디엔 수지 또는 엘라스토머 또는 폴리이소부틸렌 수지 또는 엘라스토머 등이 사용될 수 있다. 상기 폴리옥시알킬렌계 수지 또는 엘라스토머로는, 예를 들면, 폴리옥시메틸렌계 수지 또는 엘라스토머, 폴리옥시에틸렌계 수지 또는 엘라스토머 또는 이들의 혼합물 등이 예시될 수 있다. 상기 폴리에스테르계 수지 또는 엘라스토머로는, 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지 또는 엘라스토머, 폴리부틸렌 테레프탈레이트계 수지 또는 엘라스토머 또는 이들의 혼합물 등이 예시될 수 있다. 상기 폴리염화비닐계 수지 또는 엘라스토머로는, 예를 들면, 폴리비닐리덴 클로라이드 등이 예시될 수 있다. 상기 탄화수소의 혼합물로는, 예를 들면, 헥사트리아코탄(hexatriacotane) 또는 파라핀 등이 예시될 수 있다. 상기 폴리아미드계 수지 또는 엘라스토머로는, 예를 들면, 나일론 등이 예시될 수 있다. 상기 아크릴레이트계 수지 또는 엘라스토머로는, 예를 들면, 폴리부틸(메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있다. 상기 에폭시계 수지 또는 엘라스토머로는, 예를 들면, 비스페놀 A 형, 비스페놀 F 형, 비스페놀 S 형 및 이들의 수첨가물 등의 비스페놀형; 페놀노볼락형이나 크레졸노볼락형 등의 노볼락형; 트리글리시딜이소시아누레이트형이나 히단토인형 등의 함질소 고리형; 지환식형; 지방족형; 나프탈렌형, 비페닐형 등의 방향족형; 글리시딜에테르형, 글리시딜아민형, 글리시딜에스테르형 등의 글리시딜형; 디시클로펜타디엔형 등의 디시클로형; 에스테르형; 에테르에스테르형 또는 이들의 혼합물 등이 예시될 수 있다. 상기 실리콘계 수지 또는 엘라스토머로는, 예를 들면, 폴리디메틸실록산 등이 예시될 수 있다. 또한, 상기 불소계 수지 또는 엘라스토머로는, 폴리트리플루오로에틸렌 수지 또는 엘라스토머, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지 또는 엘라스토머, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 수지 또는 엘라스토머, 폴리헥사플루오로프로필렌수지 또는 엘라스토머, 폴리플루오린화비닐리덴, 폴리플루오린화비닐, 폴리플루오린화에틸렌프로필렌 또는 이들의 혼합물 등이 예시될 수 있다.
상기 나열한 수지 또는 엘라스토머는, 예를 들면, 말레산무수물 등과 그라프트되어 사용될 수도 있고, 나열된 다른 수지 또는 엘라스토머 내지는 수지 또는 엘라스토머를 제조하기 위한 단량체와 공중합되어 사용될 수도 있으며, 그 외 다른 화합물에 의하여 변성시켜 사용할 수도 있다. 상기 다른 화합물의 예로는 카르복실-말단 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체 등을 들 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 봉지층은 봉지 수지로서 상기 언급한 종류 중에서 올레핀계 엘라스토머, 실리콘계 엘라스토머 또는 아크릴계 엘라스토머 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 일구체예에서, 상기 봉지 수지는 올레핀계 수지일 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 봉지 수지는 부틸렌으로부터 유도된 고분자를 포함할 수 있다. 상기 부틸렌으로부터 유도된 고분자는, 상기 고분자의 중합단위 중 하나 이상이 부틸렌으로부터 이루어진 것을 의미할 수 있다. 상기 부틸렌으로부터 유도된 고분자는 극성이 매우 낮고, 투명하며, 부식의 영향이 거의 없기 때문에, 봉지재 또는 밀봉재로 사용될 경우 우수한 수분차단특성, 및 내구 신뢰성을 구현할 수 있다.
본 출원에서 또한 상기 부틸렌으로부터 유도된 고분자는 부틸렌 단량체의 단독 중합체; 부틸렌 단량체와 중합 가능한 다른 단량체를 공중합한 공중합체; 부틸렌 단량체를 이용한 반응성 올리고머; 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 본 출원에서 유도된 고분자는 단량체가 중합된 단위로 중합체를 형성하고 있다는 것을 의미할 수 있다. 상기 부틸렌 단량체는 예를 들어, 1-부텐, 2-부텐 또는 이소부틸렌을 포함할 수 있다.
상기 부틸렌 단량체 혹은 유도체와 중합 가능한 다른 단량체는, 예를 들면, 이소프렌, 스티렌 또는 부타디엔 등을 포함할 수 있다. 상기 공중합체를 사용함으로써, 공정성 및 가교도와 같은 물성을 유지할 수 있어 유기전자장치에 적용 시 점착제 자체의 내열성을 확보할 수 있다.
또한, 부틸렌 단량체를 이용한 반응성 올리고머는 반응성 관능기를 갖는 부틸렌 중합체를 포함할 수 있다. 상기 올리고머는 중량평균분자량 500 내지 5000의 범위를 가질 수 있다. 또한, 상기 부틸렌 중합체는 반응성 관능기를 갖는 다른 중합체와 결합되어 있을 수 있다. 상기 다른 중합체는 알킬 (메타)아크릴레이트일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 반응성 관능기는 히드록시기, 카르복실기, 이소시아네이트기 또는 질소 함유기일 수 있다. 또한, 상기 반응성 올리고머와 상기 다른 중합체는 다관능성 가교제에 의해 가교되어 있을 수 있고, 상기 다관능성 가교제는 이소시아네이트 가교제, 에폭시 가교제, 아지리딘 가교제 및 금속 킬레이트 가교제로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
봉지층에서 상기 수지 또는 엘라스토머 성분은 점착제 조성물이 필름 형상으로 성형이 가능한 정도의 중량평균분자량(Mw: Weight Average Molecular Weight)을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 수지 또는 엘라스토머는 약 10만 내지 200만, 12만 내지 150만 또는 15만 내지 100만 정도의 중량평균분자량을 가질 수 있다. 본 명세서에서 용어 중량평균분자량은, GPC(Gel Permeation Chromatograph)로 측정한 표준 폴리스티렌에 대한 환산 수치를 의미한다. 다만, 상기 언급된 중량평균분자량을 상기 수지 또는 엘라스토머 성분이 반드시 가져야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 수지 또는 엘라스토머 성분의 분자량이 필름을 형성할 정도의 수준이 되지 않는 경우에는 별도의 바인더 수지가 점착제 조성물에 배합될 수 있다.
또 다른 구체예에서, 본 출원에 따른 접착제층에 포함되는 봉지 수지는 경화성 수지일 수 있다. 상기 경화성 수지의 구체적인 종류로는, 이 분야에서 공지되어 있는 다양한 열경화성 수지, 광경화성 수지 또는 듀얼 경화성 수지를 사용할 수 있다. 본 명세서에서 용어, 「열경화성 수지」는 적절한 열의 인가 또는 숙성(aging) 공정을 통하여, 경화될 수 있는 수지를 의미하고, 본 명세서에서 용어, 「광경화성 수지」는 전자기파의 조사에 의하여 경화될 수 있는 수지를 의미하며, 본 명세서에서 용어, 「듀얼 경화성 수지」는 열경화성 수지 및 광경화성 수지의 특성을 동시에 가지는 것으로 전자기파의 조사 및 열의 인가에 의하여 경화될 수 있는 수지를 의미한다. 또한, 상기에서 전자기파의 범주에는 마이크로파(microwaves), 적외선(IR), 자외선(UV), X선 및 감마선은 물론, 알파-입자선(alpha-particle beam), 프로톤빔(proton beam), 뉴트론빔(neutron beam) 및 전자선(electron beam)과 같은 입자빔 등이 포함될 수 있다. 상기 광경화성 수지는 예를 들어, 양이온 광경화성 수지를 들 수 있다. 상기 양이온 광경화성 수지는, 전자기파의 조사에 의해 유도된 양이온 중합 또는 양이온 경화 반응에 의해 경화될 수 있는 수지를 의미한다.
상기 경화성 수지의 구체적인 종류는 전술한 특성을 가지는 것이라면, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 경화되어 접착 특성을 나타낼 수 있는 것으로서, 글리시딜기, 이소시아네이트기, 히드록시기, 카르복실기 또는 아미드기 등과 같은 열경화 가능한 관능기를 하나 이상 포함하거나, 혹은 에폭시드(epoxide)기, 고리형 에테르(cyclic ether)기, 설파이드(sulfide)기, 아세탈(acetal)기 또는 락톤(lactone)기 등과 같은 전자기파의 조사에 의해 경화 가능한 관능기를 하나 이상 포함하는 수지일 수 있다. 또한, 상기 수지의 구체적인 종류에는, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 이소시아네이트 수지 또는 에폭시 수지 등이 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 경화성 수지로서, 방향족 또는 지방족; 또는 직쇄형 또는 분지쇄형;의 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 하나의 예시에서 2개 이상의 관능기를 함유하는 것으로서, 에폭시 당량이 180 g/eq 내지 1,000 g/eq인 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 상기 범위의 에폭시 당량을 가지는 에폭시 수지를 사용하여, 경화물의 접착 성능 및 유리전이온도 등의 특성을 효과적으로 유지할 수 있다. 이러한 에폭시 수지의 예에는, 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 노볼락 에폭시 수지, 페놀 노볼락 에폭시 수지, 4관능성 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 트리 페놀 메탄형 에폭시 수지, 알킬 변성 트리 페놀 메탄 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지 및 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 경화성 수지로서 분자 구조 내에 환형 구조를 포함하는 에폭시 수지를 사용할 수 있으며, 예를 들어, 페닐기와 같은 방향족기를 포함하는 에폭시 수지를 사용할 수도 있다. 상기 에폭시 수지가 방향족기를 포함할 경우, 경화물이 우수한 열적 및 화학적 안정성을 가지면서, 낮은 흡습량을 나타내어 유기전자소자 봉지 구조의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 상기 방향족기 함유 에폭시 수지의 구체적인 예로는, 비페닐형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지, 크레졸계 에폭시 수지, 비스페놀계 에폭시 수지, 자일록계 에폭시 수지, 다관능 에폭시 수지, 페놀 노볼락 에폭시 수지, 트리페놀메탄형 에폭시 수지 및 알킬 변성 트리페놀메탄 에폭시 수지 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 구체예에서, 봉지층은 봉지 수지의 종류에 따라, 봉지 수지와 함께 활성에너지선의 조사에 의해 중합될 수 있는 다관능성의 활성에너지선 중합성 화합물을 포함할 수 있다. 상기 활성에너지선 중합성 화합물은, 예를 들면, 활성에너지선의 조사에 의한 중합 반응에 참여할 수 있는 관능기, 예를 들면, 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기 등과 같은 에틸렌성 불포화 이중결합을 포함하는 관능기, 에폭시기 또는 옥세탄기 등의 관능기를 2개 이상 포함하는 화합물을 의미할 수 있다.
다관능성의 활성에너지선 중합성 화합물로는, 예를 들면, 다관능성 아크릴레이트(MFA; Multifunctional acrylate)를 사용할 수 있다.
또한, 상기 활성에너지선 중합성 화합물은 봉지 수지 100 중량부에 대하여 5 중량부 내지 30 중량부, 5 중량부 내지 25 중량부, 8 중량부 내지 20 중량부, 10 중량부 내지 18 중량부 또는 12 중량부 내지 18 중량부로 포함될 수 있다.
상기 활성에너지선의 조사에 의해 중합될 수 있는 다관능성의 활성에너지선 중합성 화합물은 상기 화학식 1을 만족하는 한, 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 화합물은 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,3-부틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 1,8-옥탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,12-도데세인디올(dodecanediol) 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(dicyclopentanyl) 디(메타)아크릴레이트, 시클로헥산-1,4-디메탄올 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올(메타)디아크릴레이트, 디메틸롤 디시클로펜탄 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸프로판 디(메타)아크릴레이트, 아다만탄(adamantane) 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
다관능성의 활성에너지선 중합성 화합물로는, 예를 들면, 분자량이 1,000 미만이며, 관능기를 2개 이상 포함하는 화합물을 사용할 수 있다. 이 경우, 분자량은 중량평균분자량 또는 통상적인 분자량을 의미할 수 있다. 상기 다관능성의 활성에너지선 중합성 화합물에 포함되는 고리 구조는 탄소환식 구조 또는 복소환식 구조; 또는 단환식 또는 다환식 구조의 어느 것이어도 된다.
본 출원의 구체예에서, 봉지층은 라디칼 개시제를 추가로 포함할 수 있다. 라디칼 개시제는 광개시제 또는 열개시제일 수 있다. 광개시제의 구체적인 종류는 경화 속도 및 황변 가능성 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들면, 벤조인계, 히드록시 케톤계, 아미노 케톤계 또는 포스핀 옥시드계 광개시제 등을 사용할 수 있고, 구체적으로는, 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르, 벤조인 n-부틸에테르, 벤조인 이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아니노 아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰포리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티오잔톤(thioxanthone), 2-에틸티오잔톤, 2-클로로티오잔톤, 2,4-디메틸티오잔톤, 2,4-디에틸티오잔톤, 벤질디메틸케탈, 아세토페논 디메틸케탈, p-디메틸아미노 안식향산 에스테르, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판논] 및 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥시드 등을 사용할 수 있다.
라디칼 개시제는 활성에너지선 중합성 화합물 100 중량부에 대하여 0.2 중량부 내지 20 중량부, 0.5 중량부 내지 18 중량부, 1 중량부 내지 15 중량부, 또는 2 중량부 내지 13 중량부의 비율로 포함될 수도 있다. 이를 통해 활성에너지선 중합성 화합물의 반응을 효과적으로 유도하고, 또한 경화 후에 잔존 성분으로 인해 점착제 또는 접착제 조성물의 물성이 악화되는 것을 방지할 수 있다.
본 출원의 구체예에서, 봉지 필름의 봉지층은 봉지 수지의 종류에 따라서, 경화제를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 전술한 봉지 수지와 반응하여, 가교 구조 등을 형성할 수 있는 경화제를 추가로 포함할 수 있다.
경화제는, 봉지 수지 또는 그 수지에 포함되는 관능기의 종류에 따라서 적절한 종류가 선택 및 사용될 수 있다.
하나의 예시에서 봉지 수지가 에폭시 수지인 경우, 경화제로는, 이 분야에서 공지되어 있는 에폭시 수지의 경화제로서, 예를 들면, 아민 경화제, 이미다졸 경화제, 페놀 경화제, 인 경화제 또는 산무수물 경화제 등의 일종 또는 이종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하나의 예시에서 상기 경화제로는, 상온에서 고상이고, 융점 또는 분해 온도가 80℃ 이상인 이미다졸 화합물을 사용할 수 있다. 이러한 화합물로는, 예를 들면, 2-메틸 이미다졸, 2-헵타데실 이미다졸, 2-페닐 이미다졸, 2-페닐-4-메틸 이미다졸 또는 1-시아노에틸-2-페닐 이미다졸 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다,
경화제의 함량은, 조성물의 조성, 예를 들면, 봉지 수지의 종류나 비율에 따라서 선택될 수 있다. 예를 들면, 경화제는, 봉지 수지 100 중량부에 대하여, 1 중량부 내지 20 중량부, 1 중량부 내지 10중량부 또는 1 중량부 내지 5 중량부로 포함할 수 있다. 그렇지만, 상기 중량 비율은, 봉지 수지 또는 그 수지의 관능기의 종류 및 비율, 또는 구현하고자 하는 가교 밀도 등에 따라 변경될 수 있다.
봉지 수지가 활성에너지선의 조사에 의해 경화될 수 있는 수지인 경우, 개시제로는, 예를 들면, 양이온 광중합 개시제를 사용할 수 있다.
양이온 광중합 개시제로는, 오늄 염(onium salt) 또는 유기금속염(organometallic salt) 계열의 이온화 양이온 개시제 또는 유기 실란 또는 잠재성 황산(latent sulfonic acid) 계열이나 비이온화 양이온 광중합 개시제를 사용할 수 있다. 오늄 염 계열의 개시제로는, 디아릴이오도늄 염(diaryliodonium salt), 트리아릴술포늄 염(triarylsulfonium salt) 또는 아릴디아조늄 염(aryldiazonium salt) 등이 예시될 수 있고, 유기금속 염 계열의 개시제로는 철 아렌(iron arene) 등이 예시될 수 있으며, 유기 실란 계열의 개시제로는, o-니트릴벤질 트리아릴 실리 에테르(o-nitrobenzyl triaryl silyl ether), 트리아릴 실리 퍼옥시드(triaryl silyl peroxide) 또는 아실 실란(acyl silane) 등이 예시될 수 있고, 잠재성 황산 계열의 개시제로는 α-설포닐옥시 케톤 또는 α-히드록시메틸벤조인 설포네이트 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하나의 예시에서 양이온 개시제로는, 이온화 양이온 광중합 개시제를 사용할 수 있다.
하나의 예시에서, 봉지층은 점착 부여제를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 점착 부여제는 바람직하게 수소화된 환형 올레핀계 중합체일 수 있다. 점착 부여제로는, 예를 들면, 석유 수지를 수소화하여 얻어지는 수소화된 석유 수지를 사용할 수 있다. 수소화된 석유 수지는 부분적으로 또는 완전히 수소화될 수 있으며, 그러한 수지들의 혼합물일 수도 있다. 이러한 점착 부여제는 점착제 조성물과 상용성이 좋으면서도 수분 차단성이 우수하고, 유기 휘발 성분이 낮은 것을 선택할 수 있다. 수소화된 석유 수지의 구체적인 예로는, 수소화된 테르펜계 수지, 수소화된 에스테르계 수지 또는 수소화된 다이사이클로펜타디엔계 수지 등을 들 수 있다. 상기 점착 부여제의 중량평균분자량은 약 200 내지 5,000 일 수 있다. 상기 점착 부여제의 함량은 필요에 따라 적절하게 조절할 수 있다. 예를 들면, 점착 부여제의 함량은 후술하는 겔 함량 등을 고려하여 선택될 수 있고, 하나의 예시에 따르면, 점착제 조성물의 고형분 100 중량부 대비 5 중량부 내지 100 중량부, 8 중량부 내지 95 중량부, 10 중량부 내지 93 중량부 또는 15 중량부 내지 90 중량부의 비율로 포함될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 점착제층의 인장 탄성률은 25℃에서 0.001 MPa 내지 500 MPa일 수 있다. 상기 점착제층의 25℃에서 인장 탄성률은 0.01 MPa 이상, 0.1 MPa 이상 또는 1 MPa 이상일 수 있고, 100 MPa 이하, 50 MPa 이하 또는 5 MPa 이하일 수 있다. 또한, 접착제층의 인장 탄성률은 25℃에서 500 MPa 내지 1000 MPa일 수 있다. 상기 접착제층의 25℃에서 인장 탄성률은 600 MPa 이상, 700 MPa 이상 또는 730 MPa 이상일 수 있고, 900 MPa 이하, 800 MPa 이하 또는 770 MPa 이하일 수 있다. 상기 범위 내의 탄성률의 관계에서 봉지 필름은, 예를 들면, 대면적의 장치에도 층간 박리 없이 효과적으로 적용될 수 있다.
본 출원의 봉지층은 수분 흡착제를 추가로 포함할 수 있다. 본 명세서에서 용어, 「수분 흡착제(moisture absorbent)」는 수분과 화학적 반응 등을 통해, 외부로부터 유입되는 수분 또는 산소를 흡착 또는 제거할 수 있는 성분을 의미할 수 있다.
하나의 예시에서, 수분 흡착제는 점착제층이 접착제층에 비하여 다량의 수분 흡착제를 포함할 수 있다. 또한, 접착제층은 점착제층에 비하여 수분 흡착제를 적게 포함하거나 또는, 포함하지 않을 수 있다. 상기와 같은 구조에서, 예를 들어, 접착제층이 유기전자소자와 접촉하도록 봉지 구조를 구현하는 경우에는 소자의 손상을 유발하지 않으면서 우수한 수분 차단성을 구현할 수 있다. 하나의 예시에서, 점착제층은, 상기 봉지 수지를 포함할 수 있고, 상기 봉지 수지 100 중량부 대비 20 중량부 내지 50 중량부의 수분 흡착제를 포함할 수 있다. 상기 범위 내에서, 점착제층 내의 수분 흡착제의 함량이 봉지 수지 100 중량부 대비 25 이상, 30 이상, 35 이상 또는 40 이상일 수 있고, 45 이하, 40 이하, 35 이하 또는 30 이하일 수 있다. 또 하나의 예시에서, 접착제층은 수분 흡착제를 포함하지 않을 수 있고, 수분 흡착제를 포함하더라도 미량의 수분 흡착제를 포함할 수 있다. 예를 들면, 접착제층은, 봉지 수지 100 중량부 대비 20 중량부 미만 또는 10 중량부 미만의 수분 흡착제를 포함할 수 있다. 상기 접착제층은 수분 흡착제를 포함하지 않을 수 있으므로, 접착제층의 수분 흡착제의 함량의 하한은 0 중량부 일 수 있다.
상기 수분 흡착제의 종류로는 예를 들면, 금속 산화물, 금속염 또는 유기 금속 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 금속산화물은, 예를 들어, 산화리튬(Li2O), 산화나트륨(Na2O), 산화바륨(BaO), 산화칼슘(CaO) 또는 산화마그네슘(MgO) 등일 수 있고, 상기 금속염은, 예를 들어, 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. 봉지층에 포함될 수 있는 수분 흡착제로는 상술한 구성 중 1 종을 사용할 수도 있고, 2 종 이상을 사용할 수도 있다. 하나의 예시에서, 수분 흡착제로 2 종 이상을 사용하는 경우, 소성돌로마이트(calcined dolomite) 등이 사용될 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 봉지필름은 메탈층의 다른 일면에 존재하는 보호층을 추가로 포함할 수 있다. 보호층을 구성하는 소재는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리테트라플루오르에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리부타디엔, 염화비닐 공중합체, 폴리우레탄, 에틸렌-비닐 아세테이트, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체, 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체, 폴리이미드, 나일론, 스티렌계 수지 또는 엘라스토머, 폴리올레핀계 수지 또는 엘라스토머, 기타 엘라스토머, 폴리옥시알킬렌계 수지 또는 엘라스토머, 폴리에스테르계 수지 또는 엘라스토머, 폴리염화비닐계 수지 또는 엘라스토머, 폴리카보네이트계 수지 또는 엘라스토머, 폴리페닐렌설파이드계 수지 또는 엘라스토머, 탄화수소의 혼합물, 폴리아미드계 수지 또는 엘라스토머, 아크릴레이트계 수지 또는 엘라스토머, 에폭시계 수지 또는 엘라스토머, 실리콘계 수지 또는 엘라스토머, 액정 폴리머 및 이들의 조합 중에서 선택될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
하나의 예시에서, 본 출원의 봉지 필름은 상기 메탈층과 상기 보호층 사이에 존재하는 접착층을 추가로 포함할 수 있다. 상기 접착층은 보호층을 메탈층에 부착시키는 역할을 하며, 그 소재는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 전술한 봉지층의 소재와 동일하거나 상이할 수 있다.
본 출원은 또한 전술한 봉지 필름의 제조 방법에 관한 것이다. 예시적인 봉지 필름의 제조 방법은 봉지층의 측면을 재단하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제조 방법은 메탈층의 측면을 재단하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 봉지층의 측면을 재단하는 단계와 메탈층의 측면을 재단하는 단계의 순서는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 봉지층의 측면을 재단하고, 이후에 메탈층의 측면을 재단할 수 있다. 상기 재단하는 단계는 목적하는 형상, 예를 들어, 다각형상 또는 원형상으로 봉지층 또는 메탈층을 형성하는 것을 의미할 수 있다.
상기에서, 필름의 제조 방법은 봉지층을 필름 또는 시트 형상으로 성형하는 것을 포함할 수 있다. 하나의 예시에서 상기 방법은, 전술한 봉지층을 구성하는 성분을 포함하는 코팅액을 기재 또는 이형 필름 상에 시트 또는 필름 형상으로 적용하고, 상기 적용된 코팅액을 건조하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 봉지 필름의 제조방법은 메탈층을 형성하는 단계를 포함할 수 있는데, 예를 들어, 메탈층은 메탈 포일(metal foil)로 형성되거나 기재에 메탈이 증착되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 메탈층은 전해 또는 압연의 방식으로 제조될 수 있다.
본 출원에서, 봉지층의 측면을 재단하는 단계는 CO2 레이저 또는 광섬유 레이저로 재단하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 하나의 예시에서, 메탈층의 측면을 재단하는 단계는 CO2 레이저, 광섬유 레이저 또는 나이프 커터를 이용하여 재단하는 것을 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 재단하는 단계는 레이저에 의하여 봉지층의 갭 또는 경화부를 확보한 뒤 나이프 커터를 이용하여 메탈층을 커팅하는 방식으로 진행될 수 있다. 예를 들어, 목형, 핀아클, 슬리팅, 슈퍼커터 등의 적절한 형식을 도입하여 진행할 수 있다. 본 출원의 구체예에서, 재단면은 재단 후 봉지층 또는 메탈층의 측면이 될 수 있다. 또한, 하나의 예시에서 레이저와 접촉하는 봉지층의 재단면 또는 측면은 레이저에 의하여 경화될 수 있다. 이에 따라 봉지층 재단 및 봉지층의 측면 경화부의 형성을 하나의 공정, 예를 들면, 레이저 가공 공정으로 수행할 수 있다.
구체적으로, 상기 봉지층의 측면을 재단하는 단계는 1㎛ 내지 1000㎛, 15㎛ 내지 900㎛, 38㎛ 내지 880㎛, 47㎛ 내지 770㎛ 또는 55㎛ 내지 660㎛의 크기를 가지는 레이저 빔으로 재단하는 것을 포함할 수 있다. 본 출원에서는 측면 경화부의 폭에 따라, 레이저의 빔 크기가 적절하게 제어될 수 있다.
또한, 봉지층의 측면 재단은, 예를 들면, 레이저의 출력 및/또는 반복률에 따라 제어될 수 있다. 하나의 예시에서 레이저의 출력은 100W 내지 250W, 150W 내지 230W 또는 160W 내지 225W 정도 제어될 수 있다. 또한, 봉지층의 측면을 재단하는 단계는 200mm/s 내지 1000mm/s, 280mm/s 내지 900mm/s 또는 370mm/s 내지 820mm/s의 재단속도를 가지는 레이저 빔으로 재단하는 것을 포함할 수 있다. 본 출원은 레이저의 출력 또는 재단속도를 상기 범위로 조절함으로써, 봉지층 측면의 형성과 절단을 동시에 진행하면서, 전술한 갭의 형성, 경화부의 형성 또는 경사부의 형성을 목적하는 형태로 제조할 수 있다.
본 출원의 구체예에서, 메탈층의 측면을 재단하는 단계는 1㎛ 내지 30㎛, 2㎛ 내지 28㎛, 7㎛ 내지 23㎛ 또는 11㎛ 내지 19㎛의 크기를 가지는 레이저 빔으로 재단하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 상기 레이저 재단은 70W 내지 150W, 78W 내지 130W 또는 83W 내지 110W의 출력을 가지는 레이저 빔으로 재단하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 상기 레이저 재단은 500mm/s 내지 1000mm/s, 560mm/s 내지 910mm/s, 610mm/s 내지 830mm/s 또는 660mm/s 내지 780mm/s의 재단속도를 가지는 레이저 빔으로 재단하는 것을 포함할 수 있다. 본 출원은 레이저 빔의 크기, 레이저의 출력 또는 재단속도를 상기 범위로 조절함으로써, 메탈층 측면의 형성과 절단을 동시에 진행하면서, 전술한 갭의 형성을 목적하는 형태로 제조할 수 있다.
본 출원은 또한, 유기전자장치에 관한 것이다. 도 2는, 예시적인 유기전자장치를 나타내는 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 유기전자장치는 기판(2); 상기 기판(2) 상에 형성된 유기전자소자(21); 및 상기 유기전자소자(21)의 전면, 예를 들면 상부 및 측면을 모두 봉지하고 있는 봉지 필름(1)을 포함할 수 있다. 상기 봉지 필름(1)은 점착제 조성물 또는 접착제 조성물을 가교된 상태로 함유하는 점착제층(121) 및 접착제층(122)을 포함하는 봉지층(12)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 봉지층(12)의 접착제층(122)이 유기전자소자(22)의 전면에 봉지하도록 유기전자장치(2)가 형성되어 있을 수 있다.
상기에서 유기전자소자는 예를 들면, 유기발광소자일 수 있다.
또한, 본 출원은 유기전자장치의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 유기전자장치는 예를 들면, 상기 봉지 필름을 사용하여 제조할 수 있다.
상기 봉지층은, 유기전자장치에서 우수한 수분 차단 특성 및 광학 특성을 나타내면서 상기 기판과 메탈층을 효율적으로 고정 및 지지하는 구조용 봉지층으로서 형성될 수 있다.
또한, 상기 봉지층은, 전면 발광(top emission) 또는 배면 발광(bottom emission) 등의 유기전자장치의 형태와 무관하게 안정적인 봉지층으로 형성될 수 있다.
본 명세서 용어 봉지층은 유기전자소자의 상부 및 측면을 모두 커버하는 점착제를 의미할 수 있다.
또한, 본 출원은 유기전자장치의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 제조 방법은, 예를 들면, 상부에 유기전자소자가 형성된 기판에 전술한 봉지 필름이 상기 유기전자소자를 커버하도록 적용하는 단계; 및 상기 봉지 필름을 경화하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 봉지 필름의 경화 단계는 봉지층의 경화를 의미한다.
본 명세서에서 용어 「경화」란 가열 또는 UV 조사 공정 등을 거쳐 본 출원의 점착제 조성물이 가교 구조를 형성하여 점착제의 형태로 제조하는 것을 의미할 수 있다. 또는, 접착제 조성물을 접착제 형태로 제조하는 것을 의미할 수 있다.
구체적으로, 기판으로 사용되는 글라스 또는 고분자 필름상에 진공 증착 또는 스퍼터링 등의 방법으로 투명 전극을 형성하고, 상기 투명전극상에 예를 들면, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층 등으로 구성되는 발광성 유기 재료의 층을 형성한 후에 그 상부에 전극층을 추가로 형성하여 유기전자소자를 형성할 수 있다. 이어서, 상기 공정을 거친 기판의 유기전자소자의 전면을, 상기 봉지 필름의 봉지층이 덮도록 위치시킨다.
본 출원은, 외부로부터 유기전자장치로 유입되는 수분 또는 산소를 효과적으로 차단할 수 있는 구조의 형성이 가능하고, 취급성 및 가공성이 우수하며, 봉지층과 패널간의 합착 특성 및 내구 신뢰성이 우수한 봉지 필름을 제공한다.
도 1은, 예시적인 봉지 필름을 나타내는 단면도이다.
도 2는, 예시적인 유기전자장치를 나타내는 단면도이다.
이하 실시예 및 비교예를 통하여 상기 기술한 내용을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
점착제층 용액 제조
수분 흡착제로서 CaO(평균입경 5 ㎛ 미만) 용액(고형분 50%)을 제조하고, 상기 용액을 분산시켜 CaO가 균일하게 분포되도록 하였다. 또한, 이와는 별도로 부틸 고무 수지(BTR-2068, 선우켐텍) 200 g 및 DCPD계 석유 수지(SU5270, 선우켐텍) 60 g을 톨루엔으로 희석한 용액(고형분 70%)을 제조한 후, 용액을 균질화하였다. 상기 균질화된 용액에 미리 준비한 CaO 용액 100 g을 투입하고, 광경화제(TCDDA, 미원) 10 g 및 광개시제(Irgacure819, Ciba) 15 g을 투입한 후, 1 시간 동안 고속 교반하여 점착제층의 용액을 제조하였다.
접착제층 용액 제조
에폭시 수지(KSR 277, 국도 화학) 150 g 및 페녹시 수지(YP-55, 동도 화성) 50 g을 메틸에틸케톤으로 희석한 용액(고형분 70%)을 제조한 후, 용액을 균질화하였다. 경화제인 이미다졸(시코쿠 화성) 3 g을 투입한 후, 1 시간 동안 고속 교반하여 접착제층의 용액을 제조하였다.
봉지층의 제조
상기에서 제조된 점착제층의 용액을 이형 PET의 이형면에 콤마 코터를 사용하여 도포하고, 건조기에서 130℃로 3분 동안 건조하여, 점착제층을 형성하였다.
상기에서 제조된 접착제층의 용액을 이형 PET의 이형면에 콤마 코터를 사용하여 도포하고, 건조기에서 130℃로 3분 동안 건조하여, 두께가 20 ㎛ 인 접착제층을 형성하였다.
상기 점착제층 및 접착제층을 합판하여 다층의 봉지층을 제조하였다.
봉지 필름의 제조
상기에서 제조된 봉지층의 양 외측에 부착된 이형 처리된 PET를 박리시키고, 미리 준비된 메탈층(Invar, Hitachi)의 일면에 점착제층이 접하도록 봉지층을 합판하였다.
CO2 레이저(E-400i, Coherent)를 이용하여, 10 KHz의 주파수, 180 내지 220 W의 출력 및 700 mm/s의 재단 속도로 봉지층을 재단한 후, Fiber 레이저(YLR-300-AC-Y11, IPG)를 이용하여, 90 W의 출력 및 700 mm/s의 재단 속도로 메탈층을 재단하여 봉지 필름을 제조하였다.
메탈층의 측면 중 어느 한 측면 및 상기 측면과 대응되는 봉지층의 측면 사이의 갭(a)이 100 ㎛였다.
실시예 2
접착제층의 두께를 25 ㎛로 변경한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 실시하여 봉지 필름을 제조하였다.
실시예 3
접착제층의 두께를 30 ㎛로 변경한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 실시하여 봉지 필름을 제조하였다.
비교예 1
접착제층의 두께를 4 ㎛로 변경한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 실시하여 봉지 필름을 제조하였다.
비교예 2
접착제층의 두께를 42 ㎛로 변경한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 실시하여 봉지 필름을 제조하였다.
비교예 3
갭 a를 10㎛로 한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 봉지 필름을 제조하였다.
실험예 1 - 봉지 필름의 미합착부 발생 여부 확인
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에서 제조된 봉지 필름을 유기전자소자가 형성된 기판 상에 부착한 후, 미합착부 발생 여부를 확인하기 위해, 전자현미경(DinoCapture 2.0, 디노라이트)을 이용하여, 봉지층의 하부 면에서 관찰하였다.
상기 실시예 1 내지 3에서 제조된 봉지 필름은 메탈층과 봉지층의 합착 시, 미합착부가 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다.
또한, 상기 비교예 1에서 제조된 봉지 필름의 합착 시, 미합착부가 발생하는 것을 확인할 수 있다.
실험예 2 - 봉지 필름의 얼라인 에러 발생 여부 확인
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 2 및 3에서 제조된 봉지 필름을 유기전자소자가 형성된 기판 상에 부착한 후, 얼라인 에러 발생 여부를 확인하기 위해, 전자현미경(DinoCapture 2.0, 디노라이트)을 이용하여, 봉지 필름의 측면을 관찰하였다.
상기 실시예 1 내지 3에서 제조된 봉지 필름은 소자가 형성된 기판 상에 합착 시, 봉지층의 측면 말단과 메탈층의 측면 말단이 ±5㎛의 오차 범위 내로 일치하여 얼라인 에러가 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다.
한편, 상기 비교예 2 및 3에서 제조된 봉지 필름은 소자가 형성된 기판 상에 합착 시, 메탈층의 가장자리 말단으로부터 외측으로 봉지층이 빠짐(overflow)으로 인해 유기전자장치 패널의 오염 및 얼라인 에러가 발생하는 것을 확인할 수 있다.
11: 메탈층
12: 봉지층
111: 제1면
112: 제2면
121: 점착제층
122: 접착제층
a: 갭
b: 접착제층의 두께
c: 경화부
2: 기판
21: 유기전자소자

Claims (19)

  1. 제1면과 상기 제1면과 반대 방향의 제2면을 갖는 메탈층; 및
    상기 제1면에 마련되되, 일부 영역의 가장자리는 상기 제1면의 가장자리와 50㎛ 내지 500 ㎛의 갭을 형성하도록 상기 제1면의 가장자리보다 내측에 위치하는 봉지층을 포함하고,
    상기 봉지층은 점착제층 및 5㎛ 내지 40㎛의 두께를 가지는 접착제층을 포함하는 유기전자소자 봉지 필름.
  2. 제 1 항에 있어서, 점착제층은 메탈층에 부착되어 있고, 접착제층은 유기전자소자의 전면을 봉지하는 봉지 필름.
  3. 제 1 항에 있어서, 봉지층은 일부 영역의 가장자리에 경화부를 가지는 봉지 필름.
  4. 제 3 항에 있어서, 경화부의 폭은 10 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위 내에 있는 봉지 필름.
  5. 제 3 항에 있어서, 경화부는 10% 내지 100%의 경화도를 가지는 봉지 필름.
  6. 제 1 항에 있어서, 봉지층의 측면은 1 ㎛ 내지 1000 ㎛의 크기를 가지는 레이저 빔 재단 면인 봉지 필름.
  7. 제 1 항에 있어서, 메탈층은 금속, 산화금속, 질화금속, 탄화금속, 옥시질화금속, 옥시붕화금속 및 그의 배합물 중 어느 하나를 포함하는 봉지 필름.
  8. 제 1 항에 있어서, 점착제층은 유리전이온도가 0℃ 이하인 봉지 수지를 포함하는 봉지 필름.
  9. 제 1 항에 있어서, 접착제층은 유리전이온도가 85℃ 이상인 봉지 수지를 포함하는 봉지 필름.
  10. 제 1 항에 있어서, 봉지층은 수분 흡착제를 추가로 포함하는 봉지 필름.
  11. 봉지층의 측면을 재단하는 단계를 포함하는 제 1 항에 따른 봉지 필름의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 메탈층의 측면을 재단하는 단계를 추가로 포함하는 봉지 필름의 제조 방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 봉지층의 측면을 재단하는 단계는 CO2 레이저 또는 광섬유 레이저로 재단하는 것을 포함하는 봉지 필름의 제조 방법.
  14. 제 12 항에 있어서, 메탈층의 측면을 재단하는 단계는 CO2 레이저, 광섬유 레이저 또는 나이프 커터를 이용하여 재단하는 것을 포함하는 봉지 필름의 제조 방법.
  15. 제 11 항에 있어서, 봉지층의 측면을 재단하는 단계는 1 ㎛ 내지 1000 ㎛의 크기를 가지는 레이저 빔으로 재단하는 것을 포함하는 봉지 필름의 제조 방법.
  16. 제 12 항에 있어서, 메탈층의 측면을 재단하는 단계는 1 ㎛ 내지 30 ㎛의 크기를 가지는 레이저 빔으로 재단하는 것을 포함하는 봉지 필름의 제조 방법.
  17. 기판, 상기 기판 상에 형성된 유기전자소자 및 상기 유기전자소자를 전면 봉지하는 제 1 항에 따른 봉지 필름을 포함하는 유기전자장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 봉지 필름의 접착제층이 유기전자소자의 전면을 봉지하는 유기전자장치.
  19. 상부에 유기전자소자가 형성된 기판에 제 1 항에 따른 봉지 필름이 상기 유기전자소자를 커버하도록 적용하는 단계; 및 상기 봉지 필름을 경화하는 단계를 포함하는 유기전자장치의 제조 방법.
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