KR20200024298A - 전자 소자를 보호하기 위한 흡착재 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자 소자의 보호를 위한, 적어도 하나의 양이온성 불포화 단량체로부터 유래되는 단위를 포함하는 중합체 P를 포함하는 조성물의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한 적어도 한 층의 상기 조성물을 함유하는 캡슐화 구조가 제공되는 전자 소자를 제조하는 방법뿐만 아니라 이렇게 수득되는 전자 소자에 관한 것이다.
Description
본 발명은 특히 물리화학적 기원의 가능한 공격에 대해, 전자, 특히 광전자 소자의 보호를 위해 사용될 수 있는 조성물에 관한 것이다.
전자 소자란 가능하게는 기판 상에 배열되며, 전자 회로에서 하나 이상의 기능을 수행할 수 있는 단일 전자 부품 또는 전자 부품들의 어셈블리를 의미한다.
바람직하게는, 본 발명에서, 전자 소자는 보다 구체적으로는 광전자 소자, 즉 전자기 방사선을 방출하거나, 검출하거나, 제어할 수 있다.
본 발명에 의해 고려되는 전자, 또는 광전자 소자의 예는 트랜지스터, 칩, 배터리, 광전지 셀, 발광 다이오드(LED), 유기 발광 다이오드(OLED), 센서, 구동기, 변압기 및 검출기이다.
전자 및 광전자 소자는 전자 장치, 설비 또는 서브-어셈블리의 여러 아이템에서, 그리고 여러 목적 및 적용, 예컨대 텔레비젼 세트, 휴대폰, 고정형 또는 플렉서블 스크린, 박층 광전지 모듈, 조명원, 센서 및 에너지 컨버터 등에서 사용되고 집적된다.
전자 및 광전자 소자는 매우 자주 이들의 가까운 환경, 예컨대 액체 또는 기체, 예컨대 수증기 및 2산소의 진입에 의해 유도되는, 또는 충격, 열적기계적 스트레스, 특히 온도 변화, 마찰 그리고 입자 및 다른 외부 물체 등과의 접촉에 관한 것들에 의해 유도되는 물리화학적 공격에 뒤이어 열화되거나, 손상되거나, 이의 효능을 소실하거나, 기능이 사라지기 쉽다.
이러한 문제를 방지하기 위해, 전자 소자를 종종 다층 스택의 형태로 연합된 고체 보호층으로 코팅하거나 캡슐화하는 것이 알려져 있으며 여기서 어셈블리의 각 층은 특히 대기에서의 산화성 제제, 예컨대 물 및 2산소에 대해, 소자를 보호하기 위해 특정한 기능을 갖는다.
특히, 접착제에 의해 전자 소자 상에 기체-배리어 필름을 적층하는 것이 알려져 있다. 기체-배리어 필름은 일반적으로 기체-배리어 구조가 그 위에 침적된 중합체 기판으로 이루어진다. 기체-배리어 구조는 다양한 유형일 수 있지만 일반적으로 하나 이상의 조밀한 무기층(전형적으로 금속 산화물로 이루어짐)을 포함하며 교대하는 유기층을 가질 수 있다.
그러나, 기체-배리어 필름이 기체의 수직 투과(배리어 필름을 통한)에 대한 효율적인 보호를 보장하지만, 접착층 내로 및/또는 접착제 및 기체-배리어 필름 간 계면에서 측면 기체 투과가 또한 존재한다. 상기 현상은 아래에 보다 상세히 기재되는 도 1에 예시된다.
따라서 특히 보호 구조 내로의 측면 기체 투과를 감소시키거나 제거함으로써, 전자 소자의 보호를 개선할 필요가 있다.
문헌 WO 02/057385는 수-붕해성 감압 접착제 및 이를 제조하는 방법을 기재한다; 이는 전자 소자의 보호 문제를 해결하지는 않는다.
본 발명은 첫 번째로 전자 소자의 보호를 위한, 적어도 하나의 불포화 양이온성 단량체로부터 유래되는 반복 단위를 가지는 중합체 P를 포함하는 조성물의 용도에 관한 것이다.
일부 구현예에서, 불포화 양이온성 단량체는 화학식 I의 단량체이다:
[화학식 I]
식 중, R1은 C1 내지 C6, 바람직하게는 C2 내지 C4 2가 탄화수소기이고, 각각의 R2 기는 독립적으로 C1 내지 C6, 바람직하게는 C1 내지 C3 알킬기이며, X-는 1가 음이온, 바람직하게는 할라이드 음이온, 보다 바람직하게는 브로마이드 또는 클로라이드 음이온이고; 상기 불포화 양이온성 단량체는 보다 구체적으로는 아크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 클로라이드 및 메타크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 클로라이드로부터 선택되고; 상기 불포화 양이온성 단량체는 추가로 바람직하게는 아크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 클로라이드이다.
일부 구현예에서, 중합체 P는 가교되며, 바람직하게는 중합체 P는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, N,N-메틸렌-비스(메타)아크릴아마이드, N-메틸올(메타)아크릴아마이드 및/또는 (폴리)에틸렌글리콜-디메타크릴레이트로부터 유래되는 반복 단위를 포함한다.
일부 구현예에서, 중합체 P에서 불포화 양이온성 단량체로부터 유래되는 반복 단위의 중량비는 50 내지 100%, 바람직하게는 70 내지 90%이다.
일부 구현예에서, 중합체 P는 적어도 하나의 불포화 비이온성 단량체로부터 유래되는, 바람직하게는 (메타)아크릴계 단량체로부터, 보다 바람직하게는 (메타)아크릴산 에스테르, 예컨대 메틸 메타크릴레이트 및 부틸 아크릴레이트로부터 선택되는 반복 단위를 포함하는 공중합체이다.
일부 구현예에서, 조성물은 또한 수불용성 중합체 P'의 입자를 포함하고, 상기 중합체 P'는 바람직하게는 (메타)아크릴계 단량체, 특히 메틸 메타크릴레이트 및 부틸 아크릴레이트와 같은 (메타)아크릴산 에스테르, 스티렌 및 이의 유도체, 비닐 아세테이트, 아크릴로니트릴 및 이의 조합으로부터 선택되는 하나 이상의 단량체로부터 유래되는 반복 단위를 포함하며, 중합체 P 및 중합체 P'의 합에 대한 중합체 P'의 상대 중량비는 바람직하게는 10 내지 60%, 보다 바람직하게는 20 내지 40%이다.
일부 구현예에서, 조성물은 바람직하게는 칼슘 카보네이트, 티타늄 옥사이드, 제올라이트, 보에마이트, 폴리실리케이트 및 이의 혼합물로부터 선택되는 무기 충전제를 포함하며, 조성물 중 무기 충전제의 중량 함량은 바람직하게는 1 내지 50%, 보다 바람직하게는 2 내지 20%이다.
일부 구현예에서, 조성물은 액체 담체, 바람직하게는 물 및/또는 알코올을 바람직하게는 2 내지 50%, 보다 바람직하게는 5 내지 35%의 중량 함량으로 포함한다.
일부 구현예에서, 상기 용도는 물리화학적 기원의 공격에 대해, 바람직하게는 특히 물 또는 2산소로 인한 용해, 부식 및 산화, 것으로부터 전자 소자를 보호하기 위한 것이다.
일부 구현예에서, 전자 소자는 트랜지스터, 칩, 배터리, 광전지 셀, 발광 다이오드, 유기 발광 다이오드, 센서, 구동기, 변압기 및 광검출기로부터 선택되며; 바람직하게는 광전자 소자, 보다 바람직하게는 유기 발광 소자 또는 유기 광전지 셀이다.
일부 구현예에서, 전자 소자는 적어도 하나의 전자 부품 및 선택적으로 그 위에 전자 부품이 배열되는 기판, 및 캡슐화 구조를 포함하며, 조성물은 캡슐화 구조에서 층 형태로 존재한다.
본 발명은 또한 적어도 하나의 전자 부품, 선택적으로 그 위에 전자 부품이 배열되는 기판, 및 상술된 조성물의 적어도 하나의 층을 포함하는 캡슐화 구조를 포함하는 전자 소자에 관한 것이다.
일부 구현예에서, 조성물의 층은 전자 부품 및/또는 선택적 기판 위에 및/또는 아래에, 전자 부품 및/또는 기판과 직접 접촉하거나 바람직하게는 평탄화층 및/또는 접착층인 중간층 상에 배열된다.
일부 구현예에서, 캡슐화층은 전자 부품 및/또는 기판의 위 또는 아래가 아니라 거리를 두고 주위에 배열된 조성물의 하나 이상의 층을 포함한다.
일부 구현예에서, 캡슐화 구조는 전자 부품 및 선택적 기판 중 어느 한 쪽에 적어도 하나의 기체-배리어 필름, 바람직하게는 2개의 기체-배리어 필름, 및 2개의 기체-배리어 필름 간에 배열된 조성물의 적어도 하나의 층을 포함한다.
일부 구현예에서, 전자 소자는 트랜지스터, 칩, 배터리, 광전지 셀, 발광 다이오드, 유기 발광 다이오드, 센서, 구동기, 변압기 및 광검출기로부터 선택되며; 바람직하게는 광전자 소자, 보다 바람직하게는 유기 발광 다이오드 또는 유기 광전지 셀이다.
본 발명은 또한 상술된 바와 같은, 바람직하게는 텔레비젼 세트, 휴대폰, 고정형 스크린, 플렉서블 스크린, 광전지 모듈, 조명원, 센서 및 에너지 컨버터로부터 선택되는 하나 이상의 전자 소자를 포함하는 장치에 관한 것이다.
본 발명은 또한 선택적으로 기판 상에 배열된 전자 부품을 제공하는 단계, 및 상술된 조성물의 층을 침적하는 적어도 하나의 단계를 포함하는 캡슐화 구조를 형성하는 단계를 포함하는, 예컨대 상술된 전자 소자를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일부 구현예에서, 방법은 전자 부품 및/또는 기판 상에 직접 조성물의 층을 침적하는 단계를 포함하고/하거나; 전자 부품 및/또는 기판 상에 바람직하게는 평탄화층 및/또는 접착층인 적어도 하나의 중간층을 침적하는 단계, 이어서 상기 중간층 상에 조성물의 층을 침적하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 방법은
- 기체-배리어 필름을 제공하고, 이 위에 전자 부품 및 선택적 기판의 어셈블리를 부착하는 단계를 포함하거나;
- 바람직하게는, 2개의 기체-배리어 필름을 제공하고 그 사이에 전자 부품 및 선택적 기판의 어셈블리를 부착하는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서,
- 조성물의 층은 부착 전에 전자 부품 및/또는 기판의 전부 또는 일부 상에 침적되고/되거나;
- 조성물의 층은 부착 전에 기체-배리어 필름(들)의 전부 또는 일부 상에 침적되고, 상기 조성물의 층은 바람직하게는 전자 부품 및/또는 기판과 접촉하지 않도록 기체-배리어 필름(들)의 하나 이상의 구역 상에 침적된다.
일부 구현예에서, 조성물은 액체 담체, 바람직하게는 물 및/또는 알코올을 포함하며, 방법은 조성물의 층을 침적한 후 액체 담체를 증발시키는 단계를 포함하고, 그 후 조성물 중 액체 담체의 중량 함량은 바람직하게는 2 내지 50%, 보다 바람직하게는 5 내지 35%이다.
본 발명으로, 선행 기술의 단점을 극복할 수 있다. 이는 보호 구조의 설정을 허용함으로써 전자 소자에 대해 효율적인 보호를 제공하며, 여기서 특히 기체의 측면 투과가 감소되고 심지어 제거된다.
이는 적어도 하나의 불포화 양이온성 단량체, 예컨대 아크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 클로라이드로부터 유래되는 반복 단위를 포함하는 P로 표시되는 중합체를 포함하는 조성물의 사용을 통해 달성된다. 임의의 이론에 의해 구애받고자 하지 않고, 본 발명자들은 중합체 P가 그 물-흡착능을 통해 수증기의 전자 소자 내로의 진입을 지연시키고 심지어 중지시킬 수 있는 것으로 여긴다. 또한 놀랍게도, 다른 기체, 예컨대 2산소의 투과에 대한 제한 효과가 확인되었다. 상기 효과는 본 발명의 조성물이 물을 많이 흡착할수록 더 현저해질 수 있어서, 경시적으로 이들 기체에 대한 투과도의 점진적 둔화를 야기할 수 있다.
또한, 중합체 P는 노화, 특히 광-유도 노화에 대해 우수한 내성을 갖는다.
본 발명의 조성물은 또한 페이스트 또는 액체의 형태로 쉽게 적용된 후 건조될 수 있어서, 단순한 저비용 적용 방법을 제공한다. 중합체 P의 합성 자체는 수성 매질 및/또는 온화한 온도에서 수행될 수 있으므로 또한 단순하고 비용이 적게 든다.
전자 소자의 전자 부품(들) 바로 위에서 또는 이로부터 거리를 둔 본 발명의 조성물의 적용은 주변 기체로 인한 물리화학적 공격에 대해 소자에 대한 효율적 보호를 제공한다.
유리하게는, 본 발명의 조성물은 특히 광전자 소자에 있어서 유용한, 높은 투명성을 갖는다.
유리하게는, 본 발명의 조성물은 높은, 특히 기체-배리어 필름의 가장 효율적인 통상적 접착제보다 높은 가요성 특성을 가지며, 이는 특히 플렉서블 전자 소자에 있어서 유용하다.
도 1은 본 발명의 캡슐화된 전자 소자의 모식적 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 캡슐화된 전자 소자의 모식적 단면도이다.
도 2b는 동일한 소자의 또 다른 모식적 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 캡슐화된 전자 소자의 모식적 단면도이다.
도 2b는 동일한 소자의 또 다른 모식적 단면도이다.
이제 본 발명이 하기 비제한적 설명에서 보다 상세히 설명된다.
중합체 P 및 P'
본 발명은 중합체 P의 용도에 기반한다. 중합체 P는 단독중합체 또는 공중합체일 수 있다.
중합체 P는 적어도 하나의 불포화 양이온성 단량체로부터 유래되는(즉, 이의 중합을 통해 수득되는) 구조 단위(반복 단위)를 포함한다.
<<양이온성 단량체>>란 순 음전하를 수반하는 단량체를 의미한다. 양이온성 단량체는 적어도 하나의 짝 음이온과 연합된다.
바람직하게는, 불포화 양이온성 단량체(들)는 수용성이다.
또한 바람직하게는, 중합체 P는 자체가 수용성이다.
<<수용성>>이란 25℃에서 수중 적어도 100 g/ℓ의 농도에서 가용성인 화합물을 의미한다.
중합체 P는 하나의 또는 몇몇, 바람직하게는 하나의 불포화 양이온성 단량체로부터 유래되는 반복 단위를 포함할 수 있다.
이는 하나 이상의 불포화 양이온성 단량체의 반복 단위만으로 이루어질 수 있다. 대안적으로, 이는 불포화 양이온성 단량체가 아닌 추가 단량체로부터 유래되는 다른 반복 단위를 포함할 수 있다. 상기 후자의 변형은 본 발명의 조성물의 층의 개선된 기계적 특성을 허용할 수 있고, 특히 이행 문제를 감소시키고, 접착 특성을 개선하고, 투과를 감소시킬 수 있다.
중합체 P에서 불포화 양이온성 단량체로부터 유래되는 반복 단위의 중량비는 적어도 50%, 예를 들어, 바람직하게는 적어도 60%, 또는 적어도 70%, 또는 적어도 80%, 또는 적어도 85%, 또는 적어도 90%이다.
50 내지 100%, 바람직하게는 70 내지 90% 범위의 비율이 특히 바람직하다.
일반적으로, 중합체 P(또는 후술되는 중합체 P')의 합성은 높은 전환 수율, 바람직하게는 95%, 또는 98%, 또는 99% 초과의 수율로 수행된다. 그 결과, 중합체 P(또는 중합체 P')의 단위 조성은 합성을 위해 사용되는 단량체 혼합물의 조성과 동일한 것으로 간주된다.
그러나, 중합체 자체 상에서 중합된 단위의 비를 측정할 필요가 있는 경우, 미-반응 단량체를 제거한 후, 핵 자기 공명(NMR) 및/또는 상술된 양이온성 단량체로부터 유래되는 반복 단위와 연합되는 짝이온의 검정(예컨대, 클로라이드 또는 브로마이드 이온의 검정)에 의해 수행될 수 있다.
일부 구현예에서, 불포화 양이온성 단량체(들)는 (메타)아크릴계 단량체, 즉 화학식 II의, (메타)아크릴산으로부터 유래되는 단량체이다:
[화학식 II]
식 중, R은 적어도 하나의 짝 음이온과 연합되는, 양이온성 기능부가 제공되는 기이다.
특히, 불포화 양이온성 단량체(들)는 화학식 I의 단량체일 수 있다:
[화학식 I]
식 중, R1은 C1 내지 C6 2가 탄화수소기이고, 각각의 R2 기는 독립적으로 C1 내지 C6 알킬기이며, X-는 1가 음이온이다.
R1 및 R2는 선형 또는 분기형 기, 바람직하게는 선형 기일 수 있다. 이는 치환 또는 비치환, 바람직하게는 비치환일 수 있다.
바람직하게는
- R1은 C1 내지 C5, 보다 바람직하게는 C2 내지 C4, 또는 C2 내지 C3, 추가로 바람직하게는 C2 2가 탄화수소기이고/이거나;
- 각각의 R2기는 독립적으로 C1 내지 C5, 보다 바람직하게는 C1 내지 C4, 또는 C1 내지 C3, 또는 C1 내지 C2, 추가로 바람직하게는 C1 알킬기이고/이거나;
- X-는 할라이드 음이온, 바람직하게는 클로라이드 또는 브로마이드 이온, 보다 바람직하게는 클로라이드 이온이다.
상기 단량체의 바람직한 예는 아크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 클로라이드 및 메트아크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 클로라이드이며, 가장 구체적으로는 아크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 클로라이드이다.
일부 구현예에서, 중합체 P는 적어도 하나의 불포화 비이온성 단량체로부터 유래되는 반복 단위를 또한 포함하는 중합체이다. 특히, 불포화 비이온성 단량체(들)는 (메타)아크릴계 단량체, 즉 아크릴산 또는 메타크릴산의 단량체 또는 이의 유도체, 특히 알킬 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 하이드록시알킬 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 아크릴산 또는 메타크릴산으로부터 유래되는 아마이드, 아크릴로니트릴, 글리시딜 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 등일 수 있다.
일부 구현예에서, 중합체 P는 적어도 하나의 수용성, 불포화 비이온성 단량체로부터 유래되는 반복 단위를 포함한다. 바람직한 예는 아크릴아마이드, 아크릴산, 메타크릴산, 이의 수용성 금속 염, 및 이의 혼합물이다. 이들 단량체는 중합체 P의 총 이온 강도에 대한 제어를 제공할 수 있고 이에 따라 이를 함유하는 조성물의 수분 흡착 및 접착 특성에 대한 제어를 제공할 수 있다. 이들 단량체는 일반적으로 상술된 양이온성 단량체보다 제조하기 덜 복잡하고, 이에 따라 비용이 더 적게 든다.
일부 구현예에서, 중합체 P는 적어도 하나의 수-불용성, 불포화 비이온성 단량체로부터 유래되는 반복 단위를 포함한다. 바람직한 예는 알킬 아크릴레이트 및 메타크릴레이트이며, 여기서 알킬기는 C1 내지 C20 기, 바람직하게는 C1 내지 C10 기, 보다 바람직하게는 C1 내지 C4 기(특히 메틸기), 스티렌 및 이의 유도체, 비닐 아세테이트, 및 이의 혼합물이다. 이들 반복 단위는 중합체 P의 수분산성의 조정을 허용하며 이의 기계적 특성을 개선할 수 있다. 특히, 상기 중합체 P는 이와 혼합된 충전제의 분산을 특히 촉진하는 양친매성 특성을 나타낼 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 중합체 P는 하나 이상의 (메타)아크릴산 에스테르, 예컨대 메틸 메타크릴레이트 및 부틸 아크릴레이트로부터 유래되는 반복 단위를 포함한다.
중합체 P는 가교되거나 가교되지 않을 수 있다. 가교는 본 발명의 조성물의 개선된 응집, 개선된 접착 특성, 및 투과 및 임의의 이행 문제 감소를 허용할 수 있다.
가교는 중합 시 가교제를, 바람직하게는 (다른) 단량체 중량 대비 0.01 내지 1 중량%의 함량으로 첨가하여 수행될 수 있다.
적합한 가교제는 적어도 2개의 이중 결합 또는 하나의 반응성 작용기 및 하나의 이중 결합을 포함하는 단량체이다. 이들 중에서, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, N,N-메틸렌-비스(메타)아크릴아마이드, N-메틸올(메타)아크릴아마이드 및 (폴리)에틸렌글리콜-디메타크릴레이트가 언급될 수 있다.
또한, 중합체 P의 합성을 위해 사용되는 단량체 단위의 화학적 작용부와 반응할 수 있는 적어도 2개의 반응기를 포함하는 비-중합성 가교제를 사용할 수 있다. 이들 중에서, (폴리)에틸렌글리콜-디글리시딜에테르를, 예를 들어 중합체 P에 함유되는 아크릴산으로부터 유래되는 반복 단위와 반응할 수 있는 것으로 언급될 수 있다.
중합체 P의 바람직한 예는 아크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 클로라이드, 메틸 메타크릴레이트 및 선택적으로 가교 단량체, 예컨대 N,N-메틸렌-비스(메타)아크릴아마이드의 공중합체이다. 이어서 중합체 P는 아크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 클로라이드로부터 유래되는 반복 단위를 바람직하게는 50 내지 99.99 중량%, 보다 바람직하게는 60 내지 95 중량%, 추가로 바람직하게는 70 내지 90 중량%; 바람직하게는 가교 단량체로부터 유래되는 반복 단위를 0.01 내지 1%의 중량 함량으로 가지며, 나머지는(해당하는 경우) 메틸 메타크릴레이트로부터 유래되는 반복 단위로 이루어진다.
일부 구현예에서, 중합체 P는 수-불용성 중합체 P'과의 조합으로 제공될 수 있다. 중합체 P'은 단독중합체 또는 공중합체일 수 있다.
바람직하게는, 중합체 P'은 상술된 바와 같은, 적어도 하나의 수-불용성, 불포화 비이온성 단량체로부터 유래되는 반복 단위를 포함한다.
바람직하게는, 중합체 P'은 (메타)아크릴계 단량체, 특히 메틸 메타크릴레이트 및 부틸 아크릴레이트와 같은 (메타)아크릴산 에스테르, 스티렌 및 이의 유도체, 비닐 아세테이트, 아크릴로니트릴 및 이의 조합으로부터 선택되는 하나 이상의 단량체로부터 유래되는 반복 단위를 포함한다.
중합체 P'은 특히 하이드록실 또는 실란 작용부를 수반하는, 관능화된 수-불용성 불포화 단량체로부터 유래되는 반복 단위를 또한 포함할 수 있다. 바람직하게는, 이들 단위는 중합체 P'의 총 중량 대비 0.1 내지 10 중량%의 양으로 함유된다. 상기 반복 단위는 중합체 P 및 P' 간 접착을 개선할 수 있다. 예를 들어, 적합한 단량체는 글리시딜 메타크릴레이트, 감마-메타크릴옥시 프로필트리메톡시실란 또는 비닐 트리-이소프로폭시실란이다.
중합체 P'은 조성물에서 충전제로 작용하여, 이의 개선된 기계적 특성을 허용할 수 있다.
특히, 중합체 P'은 바람직하게는 30℃ 초과, 보다 바람직하게는 40℃, 또는 50℃ 초과, 또는 더욱 바람직하게는 60℃ 초과의 유리 전이 온도 Tg를 가지며, 이는 상온에서 이것이 고형임을 보장한다.
따라서, 중합체 P'은 대응하는 단독중합체가 30℃ 초과, 바람직하게는 40℃, 또는 50℃ 초과, 또는 보다 구체적으로 바람직한 방식에서는 60℃ 초과의 Tg를 갖는 단량체로부터 유래되는 반복 단위를 포함한다. 선택적으로, 중합체 P'은 또한 중합체 P' 자체가 충분히 높은 Tg를 갖는 경우, 대응하는 단독중합체가 더 낮은 Tg를 갖는 단량체로부터 유래되는 반복 단위를 포함할 수 있다.
예를 들어, 중합체 P'은 폴리스티렌(Tg 약 100℃), 또는 메틸 폴리메타크릴레이트(Tg 약 105℃)일 수 있지만, 또한 폴리(메틸 메타크릴레이트-부틸 아크릴레이트) 공중합체일 수 있다; 그러나 부틸 폴리아크릴레이트의 단독중합체의 Tg는 약 -54℃이며, 2개의 각각의 단량체로부터 유래되는 반복 단위의 비 조정은 공중합체에 있어서 충분히 높은 Tg가 수득될 수 있도록 한다.
중합체의 Tg를 측정하는 방법에는 시차 주사 열량측정(DSC), 부피측정 분석 또는 동적 기계적 분석(DMA)이 포함된다.
바람직하게는, 중합체 P'의 단량체는 두 번째 중합 단계에서, 중합체 P의 존재 하에 중합된다. 이에 의해 중합체 P 및 P'의 혼합물은 2상 형태로 수득된다. 바람직하게는, 중합체 P'은 중합체 P로 이루어진 매트릭스 중 소수성 도메인(또는 봉입체, 또는 입자)의 형태로 존재한다. P' 도메인의 평균 크기 Dv50(레이저 산란에 의해 결정될 수 있음)은 바람직하게는 1 ㎛ 미만이다.
일부 유리한 구현예에서, 중합체 P는 수-불용성 및 비이온성 단량체, 예컨대 메틸 메타크릴레이트로부터 유래되는 반복 단위를 포함하며; 중합체 P'은 상기 동일한 단량체로부터 유래되는 단독중합체, 또는 상기 동일한 단량체로부터 유래되는 반복 단위를 포함하는 공중합체이다. 이는 중합체 P로부터 중합체 P'의 합성을 촉진하며 중합체 P의 매트릭스에서 중합체 P' 충전제의 미세하고 균일한 분산을 수득할 수 있도록 한다.
중합체 P 및 P'의 합 대비 중합체 P'의 중량비는 특히 1 내지 5%; 또는 5 내지 10%; 또는 10 내지 15%; 또는 15 내지 20%; 또는 20 내지 25%; 또는 25 내지 30%; 또는 30 내지 35%; 또는 35 내지 40%; 또는 40 내지 45%; 또는 45 내지 50%; 또는 50 내지 55%; 또는 55 내지 60%; 또는 60 내지 65%; 또는 65 내지 70%; 또는 70 내지 75%; 또는 75 내지 80%일 수 있다. 10 내지 60%, 특히 20 내지 40%의 비가 바람직할 수 있다.
제조 방법
중합체 P는 1단계 라디칼 중합 방법으로 수득될 수 있다.
중합체 P와 중합체 P'의 혼합은 2단계 라디칼 중합 방법으로 수득될 수 있다(그러나 대안적으로, 중합체 P 및 중합체 P'을 별도로 제조한 후, 혼합할 수 있음).
바람직하게는, 두 방법은 모두 계면활성제의 부재 하에 수행된다(양이온성 단량체가 이미 계면활성제 작용부를 가짐).
1-단계 중합 방법은 하기 공정을 포함할 수 있다:
i) 선택적으로 적합한 가교제의 존재 하에, 단량체를 액체 담체(바람직하게는 증류수) 중 분산액 중에 또는 용액 중에 배치하는 공정;
ii) 상기 용액 또는 분산액을 중합하는 공정; 및
iii) 선택적으로 액체 담체의 함량을 조정하는 공정.
바람직하게는, 용액 또는 분산액은 단량체를 10 내지 80 중량% 포함한다.
반응기에 질소 기포발생을, 예컨대 중합 전에 10 내지 45분 동안 설정하는 것이 유용할 수 있다. 중합 온도는 유리하게는 5 내지 90℃, 바람직하게는 40 내지 85℃이다.
수용성 라디칼 개시제가 사용될 수 있다. 분해 동력학이 중합 온도와 상용성인 한, 열, 산화환원, 포토닉스 또는 다른 분해를 통한 임의의 개시 시스템이 사용될 수 있다. 특히, 단량체의 중량 대비 개시제 0.005 내지 2 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 0.75 중량%가 첨가될 수 있다. 바람직하게는, 수용성 개시제는 수용액 형태로(예컨대, 증류수 중 0.5 내지 2%의 중량 농도로) 첨가된다. 이는 반응기가 반응 온도에 도달하면, 또는 그 전에 첨가될 수 있다. 개시제는 단회 첨가 또는 수 회 첨가로, 예컨대 반응 시작 시 일부 및 반응 동안(예컨대 30 내지 45분 후) 또 다른 일부가 첨가될 수 있다. 예를 들어, 적합한 수용성 라디칼 개시제는 나트륨, 칼륨 및 암모늄 퍼설페이트, 과산화수소, tert-부틸 하이드로퍼옥사이드, 4,4'-아조-비스(4-시아노펜탄산)의 염, 2,2'-아조-비스(2-아미디노프로판 디하이드로클로라이드), 또는 퍼설페이트/나트륨 메타바이설파이트, 과산화수소/비타민 C, tert-부틸 하이드로퍼옥사이드/에리토르빈산 산화환원 페어이다.
중합 반응의 완료는 발열 피크 후 표적화된 온도로의 복귀에 의해, 또는 등온 조건 하에 냉각 필요성의 종료에 의해 검출될 수 있다.
바람직하게는, 단계 iii) 전에, 잔여 단량체가 제거된다(소위 <<쿠킹>> 단계). 이는 일반적으로 1 내지 8시간 지속된다. 바람직하게는, <<쿠킹>>은 액체 담체의 주요 증발을 유도하지 않는다. 따라서 압력이 대기압인 경우 그리고 액체 담체가 물인 경우 100℃ 미만의 온도에서 수행된다.
이어서 산물이 냉각되고 저장을 위해 반응기로부터 제거될 수 있다. 이는 중합체 10 내지 70 중량%의 중량 농도를 갖는 투명 또는 반투명 용액 또는 분산액 형태일 수 있다.
상술된 단계 ii) 내지 iii) 간 2-단계 중합 제조 방법은 하기 추가 단계를 포함할 수 있다:
iv) 단계 ii)의 산물에서 용액 또는 분산액 중에, 중합체 P'의 합성을 위해 필요한 적어도 하나의 수-불용성, 불포화 단량체를(단량체의 총 중량 대비 1 내지 75 중량%의 비율로) 배치하고 액체 담체의 함량을 조정하는 단계; 및
v) 중합 단계.
반응기에 질소 기포발생을, 예컨대 중합 전에 10 내지 45분 동안 설정하는 것이 유용할 수 있다. 중합 온도는 유리하게는 5 내지 90℃, 바람직하게는 40 내지 85℃이다.
중합 개시제가 사용될 수 있다. 수용성 또는 지용성 라디칼 개시제가 사용될 수 있다. 지용성 개시제가 사용되는 경우, 수-불용성 단량체의 일부가 용매로 작용할 수 있다. 바람직하게는, 수용성 라디칼 개시제가 사용된다.
분해 동역학이 중합 온도와 상용성인 한, 열, 산화환원, 포토닉스 또는 다른 분해 시스템을 통한 임의의 개시 시스템이 사용될 수 있다. 특히, 단량체의 중량 대비 개시제 0.005 내지 2 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 0.75 중량%가 첨가될 수 있다. 바람직하게는, 개시제는 묽은 용액(예컨대 증류수 중 0.5 내지 2 중량% 농도)의 형태로 첨가된다. 이는 반응기가 반응 온도가 되면 또는 그 전에 첨가될 수 있다. 개시제는 단회 첨가 또는 수 회 첨가로, 예컨대 반응 시작 시 일부 및 반응 동안(예컨대 30 내지 45분 후) 또 다른 일부가 첨가될 수 있다.
동일한 수용성 라디칼 개시제가 첫 번째 중합 단계를 위해 사용될 수 있다. 또한 지용성 라디칼 개시제를 단독으로 또는 하나 이상의 수용성 개시제와의 조합으로 사용할 수 있다. 지용성 개시제 중에서, 특히 유기 퍼옥사이드, 예컨대 벤조일 퍼옥사이드, 아조 화합물, 예컨대 2,2'-아조-비스-2-메틸부티로니트릴, 및 산화환원 페어, 예컨대 쿠멘 하이드로퍼옥사이드/티오닐 클로라이드 또는 혼합(수용성/지용성) 산화환원 페어, 예컨대 쿠멘 하이드로퍼옥사이드/나트륨 메타바이설파이트가 언급될 수 있다.
바람직하게는, 단계 iii) 전에, 잔여 단량체가 제거된다(소위 <<쿠킹 단계>>). 이는 일반적으로 1 내지 8시간 지속된다. 바람직하게는, <<쿠킹>>은 액체 담체의 주요 증발을 유도하지 않으며 이에 따라 압력이 대기압인 경우 그리고 액체 담체가 물인 경우 100℃ 미만의 온도에서 수행된다.
이어서 산물이 냉각되고 저장을 위해 반응기로부터 제거될 수 있다. 이어서 바람직하게는 10 내지 60%의 건조 추출물 백분율(중합체 농도)을 갖는, 에멀젼 중합 기법으로 수득될 수 있는 산물과 유사한, 바람직하게는 광-산란 콜로이드성 분산액(<<라텍스>>) 형태이다.
본 발명의 조성물
본 발명의 조성물은 중합체 P, 존재하는 경우 선택적으로 중합체 P', 및 액체 담체를 포함한다. 일부 구현예에서, 몇몇 상이한 P 및/또는 몇몇 상이한 P'이 함유된다. 그러나 바람직하게는, 단일 중합체 P 및 선택적으로 단일 중합체 P'이 존재한다.
일부 구현예에서, 액체 담체는 물(예컨대 증류수, 또는 수용액)이다.
일부 구현예에서, 액체 담체는 특히 에탄올, 메탄올, 디올 및 폴리올, 예컨대 글리콜 및 폴리글리콜, 글리세롤, (폴리)글리콜 에테르 및 에스테르 및 이소소르비드로부터 선택되는 알코올이다. 에틸렌 글리콜이 예로서 언급될 수 있다.
물 및 알코올(들)의 혼합물이 또한 채택될 수 있다.
조성물을 표면에 적용하기 전에, 담체는 바람직하게는 조성물에서 30 내지 99%, 보다 바람직하게는 40 내지 90%의 중량비로 함유된다.
액체 담체, 바람직하게는 물은 중합체 P(그리고 선택적으로 중합체 P')의 제조 방법에서 직접 유래될 수 있다. 선택적으로, 물 함량은 특히 증발을 통해, 요망되는 값으로 조정될 수 있다.
대안적으로, 조성물의 액체 담체는 중합을 위해 사용되는 것과 상이할 수 있다. 특히, 중합을 위해 사용되는 액체 담체가 물인 경우, 조성물을 제조할 때 알코올 또는 물/알코올 혼합물에 의해 물을 대체할 수 있다.
조성물을 표면에 적용한 후, 액체 담체는 바람직하게는 1 내지 60%, 보다 바람직하게는 2 내지 50%, 추가로 바람직하게는 5 내지 35%의 중량비로 조성물에 함유된다. 표면으로의 적용 후 액체 담체 함량의 가능한 조정이 아래에서 보다 상세히 기재된다. 표면 상에서 조성물의 층 내 액체 담체 함량의 측정은 중량측정 분석에 의해(층의 질량을 최초 적용된 조성물의 질량과 비교하고, 상기 최초 적용된 조성물의 액체 담체 함량을 고려하여) 수행될 수 있다. 대안적으로, 전기 저항 또는 전기 용량이 측정되거나 적외선 분석이 수행될 수 있다.
조성물은 특히(그러나 비배타적으로) 중합체 P'의 부재 하에, 또는 중합체 P'의 함량이 적은 경우, 중합체 P'과 상이한 충전제를 또한 포함할 수 있다. 바람직하게는, 이는 무기 충전제이다.
무기 충전제는 특히 칼슘 카보네이트, 티타늄 옥사이드, 제올라이트, 보에마이트, 폴리실리케이트 및 이의 혼합물로부터 선택될 수 있고, 조성물 중 무기 충전제의 중량 함량은 바람직하게는 1 내지 50%, 보다 바람직하게는 2 내지 20%이다.
중합체 입자의 평균 크기 Dv50(레이저 회절에 의해 결정될 수 있음)은 바람직하게는 1 ㎛ 미만이다.
충전제는 중합체 P(그리고 선택적으로 중합체 P')의 합성 동안, 또는 합성 후, 적합한 분산 수단을 사용하여, 예컨대 초음파 보조를 포함하거나 포함하지 않고 강력한 진탕을 포함하여 첨가될 수 있다.
전자 소자의 보호
본 발명의 조성물은 전자 소자를 보호하기 위해 사용된다.
전자 소자는 유리하게는 기판 상에 배열된 하나 이상의 전자 부품을 포함한다. 전자 부품은 전도성 물질, 반도성 물질 등의 층을 포함할 수 있다. 이들은 바람직하게는 기판의 한 쪽에만 놓이지만, 일부 구현예에서, 기판의 양쪽 상에 놓일 수 있다.
특히, 기판은 금속 호일, 실리콘, 유리, 석영 또는 중합체 시트일 수 있으며, 바람직하게는 플렉서블 소자에 있어서 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 시트이다.
기판의 두께는 바람직하게는 3 ㎛ 내지 4 ㎜로 변할 수 있고, 소자가 플렉서블인 것이 요망되는 경우 보다 구체적으로는 12 ㎛ 내지 200 ㎛이다.
기판 위 전자 부품의 최대 두께는 특히 10 nm 내지 1 ㎜, 바람직하게는 20 nm 내지 500 ㎛로 변할 수 있다.
전자 소자는 또한 유리하게는 캡슐화 구조를 포함한다. <<캡슐화 구조>>란 전자 부품 및 기판의 전부 또는 일부를 커버하는 층 또는 층(필름)의 스택을 포함하는 구조를 의미한다. 바람직하게는, 상기 캡슐화 구조는 이의 어느 한 쪽에 전자 부품 및 기판을 완전 캡슐화한다.
유리하게는, 캡슐화 구조는 본 발명의 조성물의 적어도 하나의 층을 포함한다.
본 발명의 조성물의 한 층(또는 각각의 층)은 특히 1 ㎛ 내지 1 ㎜, 바람직하게는 2 ㎛ 내지 400 ㎛, 보다 바람직하게는 5 내지 150 ㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 100 ㎛, 보다 더 바람직하게는 20 내지 70 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
캡슐화 구조는 선택적으로 중합체층(특히 강성 전자 소자의 경우)과 연합된 하나의 유리 벽, 또는 전자 부품 및 기판에 의해 형성되는 어셈블리의 어느 한 쪽에 배열되는 2개의 이러한 유리 벽을 포함할 수 있다.
대안적으로 그리고 바람직하게는, 캡슐화 구조는 전자 부품 및 기판에 의해 형성되는 어셈블리의 어느 한 쪽에 배열되는 적어도 하나의 기체-배리어 필름, 보다 바람직하게는 2개의 기체-배리어 필름을 포함한다.
기체-배리어 필름은 본원에서 10-1 g.m-2.d-1 미만, 바람직하게는 10-2 g.m-2.d-1 미만, 보다 바람직하게는 10-3 g.m-2.d-1 미만, 더욱 바람직하게는 10-4 g.m-2.d-1 미만, 더욱 더 바람직하게는 10-5 g.m-2.d-1 미만의 수직 수증기 투과율(WVTR)을 갖는 것으로 정의되는 필름이다.
상기 수직 수증기 투과율은 하기와 같이 측정될 수 있다: 표적 기체(수증기)의 주어진 분압은 샘플의 상류 표면 상에서 유지된다. 표적 기체의 농도는 정의된 표준(예를 들어, 표준 ASTM D3985-95 및 F1249-90에서 물을 측정하기 위해 85% 습도측정 및 38℃ 온도)에 의존한다. 샘플의 하류 표면은 샘플에서 센서만큼 멀리 확산된 기체를 운반하는 중성 기체(질소)의 흐름에 의해, 또는 진공을 사용하여, 투과제의 제로 분압으로 유지된다. 측정은 일정한 흐름(일시적 방식 후 정지 방식)을 수득하여 수행된다.
기체-배리어 필름은 선택적으로 하나 이상의 개재층과 함께, 바람직하게는 중합체 지지체 또는 기판 및 하나 이상의 기체-배리어층을 포함하는 다층 구조(이전에 형성됨)이다. 각각의 기체-배리어층은 바람직하게는 무기층이다.
기체-배리어 필름은 유리하게는, 예컨대 금속 산화물 또는 질화물 유형의, 하나 이상의 무기층의 연속 쌍(조밀함); 및 바람직하게는 수 마이크론, 예컨대 1 내지 25 ㎛, 특히 2 내지 5 ㎛의 두께를 갖는 개재 중합체층(덜 조밀함); 및 마지막으로 어셈블리 후, 스택의 최외 위치에 놓이며 전자 부품에 관해 최외 보호층으로 작용하는 중합체 기판을 포함한다.
각각의 무기층은, 예를 들어 SiO2에 있어서, 특히 플라즈마-증강 화학 증착 PECVD 또는 물리적 증착 PVD의 경우, 대략 수백 나노미터, 예컨대 50 nm 내지 1 ㎛, 보다 바람직하게는 100 nm 내지 700 nm, 또는 200 내지 500 nm의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어 Al2O3, 또는 ZnO, 또는 ZnO:Al, 또는 SiO2, 또는 TiO2, 또는 Ta2O5, 또는 HfO2, 또는 SnO2의 침적에 있어서, 원자층 증착 ALD의 경우 수십 나노미터, 예컨대 10 내지 100 nm, 보다 바람직하게는 15 내지 50 nm, 특히 20 내지 40 nm 영역의 더 좁은 두께일 수 있다. 기체-배리어 필름의 중합체 기판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 예를 들어 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)일 수 있다.
예를 들어, 각각의 개재 중합체층은, 예컨대 상표명 Ormocer® 하에 판매되는, 예컨대 아크릴계 화학 유형의 유기 중합체, 또는 하이브리드 유기/무기 물질로 있을 수 있다.
교대하는 무기층 및 개재 중합체층 대신, 무기 SiOxNy 형태 및 하이브리드 SiOxCy 형태(상기 구조는 PECVD로 수득될 수 있음) 간 조성물의 연속 변이를 갖는 하이브리드 다층 구조를 사용할 수 있다.
또한 대안적으로, 다층 구조는 플렉서블 유리층을 포함할 수 있다.
대안적으로, 소정 적용에 있어서 캡슐화 구조에 기체-배리어 필름을 사용하지 않을 수 있다. 이는 특히 본 발명의 조성물의 층의 물 투과 지연 효과로 인한 경우이다. 따라서 상기 지연 효과는 실제 습도 조건(특히 실내 적용에 있어서) 하에 본 발명의 층의 물 흡착(흡착/탈착)의 가역성에 부가하여 캡슐화 구조에서 기체-배리어 필름의 생략을 야기할 수 있다.
캡슐화 구조 내에서, 조성물은 전자 부품(들)(및 기판) 위 및/또는 아래에서, 또는 이 주위 또는 이로부터 거리를 두고(또는 적어도 전자 부품으로부터 거리를 두고) 하나 이상의 층의 형태로 함유될 수 있다.
기판 및 다층 구조는 모두 다층 구조의 층 및 기판의 두께를 통해 횡단 방향을 정의한다. 다시 말하면, 횡단 방향은 기판의 면과 수직인 방향이다. 용어 전자 부품의 <<위>> 및 <<아래>>는 상기 횡단 방향에서, 전자 부품의 한 쪽 또는 다른 쪽 상을 의미한다. 용어 전자 부품의 <<주위>>는 상기 전자 부품의 위도 아니고 아래도 아닌 배치를 명명하는 것을 의미한다.
조성물이 전자 부품으로부터 거리를 두고 적용되는 경우, 조성물의 층 및 전자 부품 간의 거리(상기 언급된 횡단 방향에 대해 수직인 방향에서)는 바람직하게는 100 nm, 1 ㎛, 10 ㎛, 또는 100 ㎛ 이상이다.
첫 번째 변형에서, 본 발명의 조성물의 적어도 하나의 층은 전자 부품의 전부 또는 일부, 및 선택적으로 기판의 전부 또는 일부를 코팅할 수 있다(즉, 그 위 및/또는 아래에 배열될 수 있음). 바람직하게는, 층은 기판의 적어도 일부 및 전자 부품의 적어도 일부를 코팅한다. 보다 바람직하게는, 이는 전자 부품을 완전 코팅한다. 또한 바람직하게는, 이는 전자 부품 및 기판을 완전 코팅한다. 이는 기판의 양쪽 중 하나만(바람직하게는 전자 부품을 포함하는 쪽을) 전부 또는 일부, 또는 대안적으로 기판의 양쪽을 전부 또는 일부 코팅할 수 있다. 바람직하게는, 이는 전자 부품 및 기판의 전부를 이의 양쪽 상에서 코팅한다.
따라서, 도 1에 관해, 본 발명의 전자 부품은 상술된 바와 같은 기판(2)을 포함할 수 있고, 그 위에 적어도 하나의 전자 부품(1)이 배열된다. 횡단 방향은 모식도에서 높이 배향에 해당한다.
캡슐화 구조는 다음을 포함한다:
- 전자 부품(1) 및 기판(2) 둘 다를 이의 양쪽 상에서 코팅하고, 전자 부품(1) 및 기판(2)의 어셈블리를 전체 밀봉할 수 있는 본 발명의 조성물의 층(3); 및
- 본 발명의 조성물의 층의 어느 한 쪽에 배열되는 제1 기체-배리어 필름(4a) 및 제2 기체-배리어 필름(4b).
기체-배리어 필름(4a, 4b)은 기판에 수직으로 기체(5)의 투과에 대한 강한 내성을 제공한다. 반면에, 기체(6)의 측면 투과에 있어서, 즉 본질적으로 기판에 평행으로, 본 발명의 조성물의 층의 특성이 결정 요인이다.
일반적으로, 본 발명의 조성물의 층이 기판 및/또는 전자 부품의 위 또는 아래에 배열되거나 이를 코팅하는 것을 나타내는 경우, 2개의 가능성이 고려된다:
- 본 발명의 조성물의 층이 기판 및/또는 전자 부품(적절한 바에 따라)과 직접 접촉하거나;
- 본 발명의 조성물의 층이 기판 및/또는 전자 부품(해당하는 경우) 및 본 발명의 조성물의 층 간 하나 이상의 중간층의 존재로 인해 기판 및/또는 전자 부품(적절한 바에 따라)과 직접 접촉하지 않는다.
상기 두 번째 경우, 본 발명의 조성물의 층은 특히 기판 및/또는 전자 부품 상에 자체 배열되고 이와 직접 접촉하는 중간층 상에 배열되고 이와 직접 접촉할 수 있다.
중간층의 존재는 전자 부품 및 본 발명의 조성물의 층 간 임의의 직접 접촉을 방지할 수 있도록 하며, 이는 화학적 성질의 비상용성으로 인해서건 본 발명의 조성물의 층이 점차 물을 흡수하는 경향이 있어서 전자 부품과 비상용성이 될 수 있기 때문이건, 이들 부품이 본 발명의 조성물의 층과의 직접 접촉에 의해 열화될 가능성이 있는 경우 필요할 수 있다.
중간층은 평탄화층, 즉 표면 조도를 감소시키는 층일 수 있다.
중간층은 바람직하게는 1 nm 내지 50 ㎛, 보다 바람직하게는 100 nm 내지 20 ㎛의 두께를 갖는다. 이의 조도 Ra는 바람직하게는 20 nm 이하, 보다 구체적으로는 10 nm 이하, 추가로 바람직하게는 7 nm 이하이다. 표면 조도는 알파 단계 IQ 유형의 프로필측정계로 표면 지형을 측정하여 결정될 수 있다.
중간층은, 특히 평탄화층인 경우, 특히 비닐리덴 플루오라이드(VDF)로부터, 그리고 선택적으로 하나 이상의 다른 단량체로부터 유래되는 반복 단위를 포함하는 중합체층일 수 있다. 헥사플루오로프로펜(HFP)이 바람직한 공단량체의 하나이다. 따라서, 평탄화층에서 사용되는 플루오르화 중합체는 바람직하게는 (VDF-HFP) 공중합체 P이다. HFP로부터 유래되는 반복 단위의 몰 비는 바람직하게는 2 내지 50%, 특히 5 내지 40%이다.
대안적으로, 또한 두 번째 경우에 관해, 본 발명의 조성물의 층은 기판 및/또는 전자 부품 상에 자체 배열되고 이와 직접 접촉하는 접착층 상에 배열되고 이와 직접 접촉할 수 있다.
대안적으로, 그리고 또한 두 번째 경우에 관해, 본 발명의 조성물의 층은 기판 및/또는 전자 부품 상에 자체 배열되고 이와 직접 접촉하는, 평탄화층 상에 자체 배열되고 이와 직접 접촉하는, 접착층 상에 배열되어 이와 직접 접촉할 수 있다. 상기 경우에서, 2개의 적층된 중간층은 기판 및/또는 전자 부품 및 본 발명의 조성물의 층, 즉 평탄화층 및 접착층 간에 배열된다.
첫 번째 경우 또는 두 번째 경우에서 모두, 본 발명의 조성물의 층 위에 놓이는 기체-배리어 필름은 이와 직접 접촉할 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 중간층 그리고 특히 접착층이 본 발명의 조성물의 층 및 기체-배리어 필름 간에 제공될 수 있다.
접착층이 사용되지 않는 경우, 본 발명의 조성물 자체가 인접한 층 또는 구조(특히 기체-배리어 필름, 전자 부품 및 기판 및/또는 평탄화층)로의 접착을 위해 필요한 접착 기능을 충족한다.
두 번째 변형에서, 전자 부품의 전부 또는 일부 상에는 본 발명의 조성물의 층이 없다(즉 위에도 아래에도 배열되지 않음). 상기 경우, 적어도 하나의 본 발명의 조성물의 층이 이로부터 거리를 두고, 바람직하게는 전자 부품 어셈블리를 완전히 둘러싸거나 각각의 개별 전자 부품을 둘러싸며(횡단 방향과 수직인 면을 따라) 전자 부품 주위에 배열되는 것이 바람직하다.
상기 두 번째 변형의 일례가 도 2a 및 2b에 예시되어, 각각 횡단 방향과 수직인 면을 따라 그리고 횡단 방향을 포함하는 면을 따라(상기 횡단 방향은 도 2b에서 높이 배향에 해당함), 캡슐화 구조와 함께 제공되는 전자 소자의 2개의 단면 모식도를 제공한다.
예시된 예에서, 전자 부품(1) 및 그 기판(2)(도면에서 단일 구역의 형태로 모식적으로 예시됨)은 어느 한 쪽에 제1 기체-배리어 필름(4a) 및 제2 기체-배리어 필름(4b)으로 코팅된다. 2개의 기체-배리어 필름(4a, 4b) 간에, 그리고 전자 부품(1) 및 그 기판(2) 주위에, 중간 구역(7) 및 본 발명의 조성물의 층을 포함하는 구역(3)이 동심 방식으로 연속 배열된다.
도면에 예시되지는 않았지만, 전자 부품(1) 및 그 기판(2) 주위, 그리고 기체-배리어 필름(4a, 4b) 간에 동심 방식으로 배열된, 본 발명의 조성물의 층을 포함하는 2개 이상의 중간 구역(7)/구역(3)의 연속 페어 서열을 제공할 수 있다. 상기 써열 설정은 측면 투과에 대한 내성을 추가로 개선할 수 있다.
하나의 또는 각각의 중간 구역(7)은 본 발명의 조성물과 상이한 접착층을 포함할 수 있다. 대안적으로, 하나의 또는 각각의 중간 구역(7)은 공극 구역이고/이거나 기체, 특히 공기 또는 불활성 기체로 충전될 수 있고, 또는 중합체 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물의 층을 포함하는 중간 구역(7) 및 구역(3) 페어(들)의 어셈블리는 다시 기체-배리어 필름(4a, 4b) 간에, 선택적으로 말단 구역(8)에 의해 둘러싸일 수 있고, 예를 들어 본 발명의 조성물과 상이한 접착층을 포함할 수 있다. 상기 말단 구역은 또한 가장자리-밀봉 구역으로 불릴 수 있다.
예시되지는 않았지만, 상술된 바와 같은 하나 이상의 평탄화층 및/또는 하나 이상의 접착층은 하나의 또는 각각의 기체-배리어 필름(4a, 4b) 및 전자 부품(1) 및 그 기판(2) 그리고 선택적으로 중간 구역(7), 본 발명의 조성물을 포함하는 구역(3) 및/또는 가장자리 밀봉 구역(8)에 의해 형성되는 어셈블리 간에 제공될 수 있음이 이해되어야 한다.
모든 상기 내용에서, 본 발명의 조성물과 상이한 각각의 접착층은 특히 감압 접착층 또는 광-가교형 또는 열-가교형 액체 접착제충, 바람직하게는 광-가교형 아크릴계 접착층일 수 있다. 또한 핫 멜트 필름, 예컨대 에틸렌 및 비닐 아세테이트(EVA)의 공중합체 또는 액체 접착제, 예컨대 실리콘을 사용할 수 있다. 열적 후-가교가 또한 채택될 수 있다.
본원에 기재되는 전자 소자의 캡슐화 어셈블리는 특히 HB(고 배리어) 또는 UHB(초-고 배리어) 유형일 수 있다. HB 구조는 10-3 내지 10-5 g.m-2.d-1의 수직 수증기 투과율을 가지며, UHB 구조는 10-5 g.m-2.d-1 미만의 수증기 투과율을 갖는다.
바람직하게는, 전자 부품 위 및/또는 아래에 배치된 캡슐화 구조의 일부가 투명하거나, 전체 캡슐화 구조가 투명하다.
바람직하게는 투명한, 예컨대 유리인, 커버는 후술된 바와 같은 그 캡슐화 구조로 제공되는 전자 소자의 상부 상에 배열될 수 있다.
전자 소자는 도면에 예시되지 않은 커넥터를 또한 포함한다. 이들 커넥터는 일반적으로 횡단 방향과 수직인 방향으로 캡슐화 구조를 통과한다. 필요한 경우, 접착제가 커넥터 주위에 적용되어 캡슐화 구조에 대한 이의 순응을 개선할 수 있다.
상술된 상이한 캡슐화 구조를 제조하기 위해, 하나의 또는 각각의 본 발명의 조성물의 층, 및 임의의 추가 층(들)(접착층, 평탄화층 등)이 연속 적층될 수 있다:
- 기판 및 전자 부품(들)에 의해 형성되는 어셈블리 상에; 및/또는
- 배리어 필름(들) 상에.
이들 층의 침적은 구별되는 또는 연속적인 수단을 사용해서 수행될 수 있다. 특히 스핀-코팅, 분무화, 스크린 인쇄, 플렉소그래피, 슬롯-다이 침적, 테이프-캐스팅, 잉크젯 인쇄, 딥-코팅에 의한 침적이 사용될 수 있다. 바람직한 코팅 방법은 스핀-코팅, 슬롯-다이 침적 또는 닥터 블레이드 유형의 테이프-캐스팅(소자와 접촉하지 않음)이다.
본 발명의 조성물의 점도는 침적 기법에 적응될 수 있고 특히 조성물에서 중합체(들)의 농도를 통해 제어될 수 있다.
본 발명의 조성물의 층의 침적 후, 특히 침적이 기체-배리어 필름 상에서 (직접 또는 간접) 수행되는 경우, 건조 공정이 액체 담체의 적어도 부분 증발을 위해 수행될 수 있다. 건조는 특히 열 및/또는 진공을 적용하여 수득될 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 건조상은 주변 분위기(전형적으로 20~30℃ 및 20~70% 상대 습도)에서 수행된 후, 진공 하에 가열에 의해 두 번째 건조(예컨대 70℃ 온도)가 수행될 수 있다.
유리하게는 부분 건조가 수행되거나, 완전 건조가 수행된 후 액체 담체, 특히 물의 부분 흡수가 수행된다. 액체 담체가 물인 경우, 부분 흡수상은 주변 분위기(전형적으로 20~30℃ 및 20~70% 상대 습도)에 또는 제어되는 분위기(예컨대 50 내지 90℃, 바람직하게는 65 내지 85℃ 온도, 및 70 내지 95%, 예컨대 85% 상대 습도 하에)의 기후 챔버에 건조 산물을 배치하여 수행될 수 있다.
바람직하게는, 침적 후, 그리고 선택적 기판 건조/부분 흡수 후 조성물 중 액체 담체 함량은 2 내지 50 중량%, 보다 바람직하게는 5 내지 35 중량%이다.
잔여 액체 담체(특히 잔여 물)의 존재는 특히 본 발명의 조성물의 층의 접착 특성 개선 및 투과 특성 감소를 허용한다.
기체-배리어 필름(들)(선택적으로 상술된 바와 같이 상부에 침적된 추가 층을 포함함)은 특히 롤 투 롤 기법 또는 진공 방법을 사용하여, 전자 부품(들) 및 기판(선택적으로 상술된 바와 같이 상부에 침적된 추가 층을 포함함)에 의해 형성되는 어셈블리가 적층될 수 있다.
실시예
하기는 본 발명의 비제한적 예이다.
실시예 1 - 가교된 1상 중합체의 제조
시스템을 가열/냉각하기 위한 열-교환 유체의 순환을 허용하는 이중 자켓이 장착되고, 산소를 배출하기 위한 기체 질소의 공급을 허용하는 분기 튜브, 가변 속도로 회전을 허용하기 위해 모터에 커플링된 교반 막대, 물질을 공급하기 위한 유입구 및 축합/환류 시스템에 연결된 증기 배출구를 갖는 중합 반응기에 316 g의 증류수를 두었다.
질소 플러싱을 적용하고 반응 매질을 70℃로 만들어 300 rpm으로 교반하였다. 반응기에 125 g의 수성 아크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 클로라이드 용액(활성 물질 80 중량%), 17.8 g의 메틸 메타크릴레이트 및 0.64 g의 N,N'-메틸렌비스(아크릴아마이드)를 연속 충전하였다. 30분 동안 탈기 후, 첫 번째 개시제 용액을 반응 매질 내로, 즉 0.24 g의 칼륨 퍼설페이트 용액을 18 g의 증류수 내로 주입하였다. 발열 반응의 완료 시, 이중 자켓의 온도를 조절하여 반응 매질을 80℃로 만들었다. 개시제 용액의 첨가 30분 후, 0.24 g의 칼륨 퍼설페이트 용액의 18 g의 증류수 내로의 동일한 첨가를 재개하였다.
3 h 동안 경화를 수행하고, 반응 매질을 80℃에서 유지한 후 상온으로 냉각하였다. 이어서 반응기를 비웠다. 수득된 용액은 25.1 중량%의 측정된 건조 추출물을 갖는 연황색, 투명 점성 용액 형태였다.
실시예 2 - 2상 중합체의 제조
하기 차이를 포함하여, 실시예 1에 대한 프로토콜을 반복하였다:
- 사용된 단량체: 125 g의 수성 아크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 클로라이드 용액(활성 물질 80 중량%), 17.7 g의 메틸 메타크릴레이트 및 0.64 g의 N,N'-메틸렌비스(아크릴아마이드);
- 3 h 대신 4 h 동안 경화.
경화 후, 냉각 공정 대신 328 g의 증류수 및 58.5 g의 메틸 메타크릴레이트를 연속 첨가하고, 반응 매질을 다시 30분 동안 질소 플러싱 하에 두었다. 상기 시간 후, 22.5 g의 수중 0.30 g의 칼륨 퍼설페이트로 이루어진 개시제 용액을 다시 주입하였다. 추가 발열 반응이 관찰되었고 배지의 투명성이 손실되었다. 상기 첨가를 45분 후 22.5 g의 수중 0.30 g의 칼륨 퍼설페이트로 재개하였다. 반응 매질을 다시 2시간 30분 동안 80℃에서 유지한 후 상온으로 냉각하였다. 반응기를 비웠다. 수득된 용액은 19.1 중량%의 측정된 건조 추출물을 갖는 흰색 라텍스 형태였다.
실시예 3 - 비-가교 1상 중합체의 제조
하기 차이를 포함하여, 실시예 1에 대한 프로토콜을 반복하였다:
- 사용된 단량체: 135 g의 수성 아크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 클로라이드 용액(활성 물질 80 중량%) 및 12 g의 메틸 메타크릴레이트;
- 첫 번째 첨가 45분 후 개시제 용액의 두 번째 첨가.
수득된 용액은 28.1 중량%의 측정된 건조 추출물을 갖는 저점도의 연황색, 투명 용액 형태였다.
실시예 4 - 기판 상의 침적(실시예 1, 2 및 3의 중합체)
주사기를 사용하여, 실시예 1의 중합체 용액 3 ㎖을 취하여 10분 동안 UV/오존 처리를 미리 거친 PET 기판(8 ㎝×8 ㎝×50 ㎛)의 샘플 상에 침적하였다. 용액을 25 ㎜/s의 공정 속도로 테이프-캐스팅 기법(닥터 블레이드 방법)을 사용하여 확산시켰다. 생성 물질을 2 h 동안 70℃에서 건조를 위해 진공 오븐에 두었다.
44 중량%의 건조 추출물을 수득할 때까지 실시예 2의 액체 분산액(라텍스)을 가열에 의해 농축하였다. 5 ㎛ 필터가 장착된 주사기를 사용하여, 분산액 3 ㎖을 취하여 10분 동안 UV/오존 처리를 미리 거친 PET 기판(8 ㎝×8 ㎝×50 ㎛)의 샘플 중심에 침적하였다. 샘플을 1000 rpm으로 회전시켰다; 7 s 후 상기 속도에 도달하였으며 23 s 동안 유지하였다. 생성 물질을 2 h 동안 70℃에서 건조를 위해 진공 오븐에 두었다.
합성 완료 시 수득된 실시예 3의 용액을 85℃로 가열하여 용매로 사용된 물을 증발시켰다. 수득된 고체를 70℃에서 2 h 동안 진공 하에 둔 후 에틸렌 글리콜을 첨가하여 48 중량%의 고체를 함유하는 혼합물을 수득하였다. 주사기를 사용하여, 에틸렌 글리콜 중 용액 3 ㎖을 취하여 10분 동안 UV/오존 처리를 미리 거친 PET 기판(8 ㎝×8 ㎝×50 ㎛)의 샘플 상에 침적하였다. 용액을 35 ㎜/s의 속도로 움직이며 테이프-캐스팅 기법(닥터 블레이드)으로 확산시켰다. 생성 물질을 제1 PET 기판과 같은 치수를 갖는 제2 PET 기판으로 즉시 덮었다.
실시예 5 - 투과 측정(실시예 1의 중합체)
건조되고 50 ㎛의 또 다른 PET 기판으로 덮인, 실시예 1에서의 두께 62 ㎛의 중합체가 그 위에 침척된 두께 50 ㎛의 PET 기판으로 이루어진 시스템의 투과도를 검사하였다. 상기 샘플을 투과도측정계에 두어 수증기 투과율(WVTR) 및 시간 지연(평형에 도달하기 전에 관찰되는 시간으로 TL로 표시됨)를 취득하였다.
이전에 기재된 샘플의 초기 상태(건조 상태의 확산 계수 Ddry) 및 WVTR 안정화 후 최종 상태(습식 상태의 확산 계수 Dwet) 간 확산 계수의 경향성을 또한 모니터링하였다.
PET 기판/비교 접착제/PET 기판 시스템과 비교하였다. 비교 접착제는 상업적 접착제 DELO® Katiobond® LP655로, 참조 배리어 접착제였다. 본 발명의 시스템에 대한 것과 마찬가지로, 2개의 PET 기판은 각각 50 ㎛의 두께를 가졌고 접착층의 두께는 62 ㎛였다.
162 ㎛의 두께를 갖는 PET 층과도 비교하였다.
결과를 아래의 표에 제공한다:
본 발명으로 TL의 상당한 증가를 수득하고 이에 따라 평형을 지연할 수 있음을 알 수 있다.
실시예 6 - 투과 측정(실시예 3의 중합체)
실시예 5에서와 같은 방식으로, 50 ㎛의 또 다른 PET 기판으로 덮이고 용매를 건조시키지 않은, 에틸렌 글리콜 중 실시예 3의 중합체 용액(48 중량%)의 47 ㎛ 층이 그 위에 침적된 50 ㎛ 두께의 PET 기판으로 이루어진 시스템의 투과도를 검사하였다.
147 ㎛의 두께를 갖는 PET 층과 비교하였다.
결과를 아래에 표에 제공한다:
다시, 본 발명으로 TL의 상당한 증가를 수득하고 이에 따라 평형을 지연할 수 있음을 알 수 있다.
실시예 7 - 투명성 측정(실시예 1의 중합체)
UV-가시광선 분광측정계 상에서 투과도 측정을 수행하였다.
250 내지 900 nm 범위 내에서 50 ㎛의 두께를 갖는 PET 샘플의 투과도는 PET-Ex.1-PET 샘플(50 ㎛ - 26 ㎛ - 50 ㎛)의 투과도보다 0.8% 더 낮아서, 본 발명의 조성물의 전체적인 투명성을 실증하였다.
1700 h 동안의 노출 내지 연속 조명(AM1.5 스펙트럼으로 1000 W/㎡ 태양광) 후, 관찰된 투과도 손실은 400 내지 800 nm 범위 내에서 단지 0.3% 영역에 불과해서, 조명 하에 본 발명의 노화에 대한 우수한 내성을 실증하였다.
실시예 8 - 기계적 특성규명(실시예 1의 중합체)
하기 시스템: 실시예 5에 기재된 PET 기판 단독 175 ㎛ 두께, PET-DELO-PET 및 PET-Ex.1-PET 다층으로부터 지름 7 ㎝의 디스크 형태로 샘플을 제조하였다. 거리 d는 샘플의 지름 상에서 2개의 반대 말단을 분리하는 거리이며, F는 이들 2개 말단 중 하나를 다른 말단을 향해 움직이도록 적용되는 힘이다. 샘플의 가장자리의 점 A를 고정 지지체에 대해 (클램프로) 유지하였다. 지름 상에서 점 A에 반대쪽 점 B에 강한 와이어를 부착하였다; 상기 와이어를 점 A에서 샘플에 만든 구멍을 통해 통과시키고 가변 중량에 연결하였다. 상기 장치로, B로부터 A를 향해 굽는 방향을 제한하면서, 점 B에 적용되는 힘을 변화시킬 수 있다. 거리 d는 거리 AB에 해당한다.
결과를 아래의 표에 제공한다:
본 발명에 따라 제조되는 샘플은 현저한 가요성을 가짐이 확인된다.
실시예 9 - 광전지 소자의 캡슐화(실시예 1의 중합체)
유기 광전지 소자를 2016년 8월 29일에 출원된 특허 출원 번호 FR 16/58014에 기재된 바와 같이 플루오르화 중합체를 함유하는 약 2 ㎛ 두께 평탄화층으로 미리 코팅하였다.
26 ㎛의 두께를 갖는 실시예 1의 중합체층을 실시예 4에서와 동일한 방법에 따라 3M® UBF510 배리어 필름 기판 상에 침적하였다. 생성 물질을 2 h 동안 개방 공기에 방치한 후, 10분 동안 70℃에서 진공 건조하였다. 광-중합형 접착제, ARKEMA® AEC-중합체 F15 한 방울을 실시예 1의 중합체로 코팅된 UBF510 기판에 의해 형성된 시스템의 중심에 둔 후, 캡슐화될 광전지 소자의 크기에 해당하는 표면에 걸쳐 확산시켰다.
상기 소자를 F15 접착제 상에 둔 후, 동일한 방식으로 확산시킨 두 번째 방울의 F15 접착제로 코팅하였다. 실시예 1의 중합체로 코팅된 UBF510 기판 시스템을 상술된 바와 동일한 방식으로 이전 제조물 상에 수동 적층하였다. 어셈블리를 각 면 당 2분 동안 저압 수은 램프를 이용하여 UV KEOL 오븐에서 UV 조명 하에 두어, F15 접착제의 가교를 허용하였다.
전기 회로에 연결된 광전지 소자를 램프로 조사하여, 전압 및 전류(I) 또는 전류 밀도(J)를 측정할 수 있었다. 조도는 AM1.5 스펙트럼으로 1000 W/㎡였다. 소자의 전류 곡선(I 또는 J)을 전압의 함수로 결정하였다.
다음을 결정하여 소자를 특성규명하였다:
- 그 개방 회로 전압, 또는 제로 전류에서의 전압(Voc);
- 그 단락 전류 밀도, 또는 제로 전압에서의 전류 밀도(Jsc);
- Pmax/(Voc × Jsc)인 그 폼 팩터(FF)로서, 여기서 Pmax는 소자에 의해 제공되는 최대 파워, 즉 곱 V × J가 최대인 때의 전류-전위 곡선 상 점임;
- 그 파워 전환 효율 PCE = Voc × Jsc × FF/Pi로서, 식 중 Pi는 램프로부터 소자가 수신하는 입사 파워임.
결과를 아래의 표에 제공한다:
본 발명이 광전자 소자의 효율적 캡슐화를, 특히 5% 미만의 수율 손실로 허용함을 알 수 있다.
두 번째 단계에서, 유기 광전지 소자를 40℃ 및 95% 습도에서 12 h에 이어 20℃ 및 50% 습도에서 12 h으로 이루어진 사이클로 기후 챔버에 두어 가속화된 노화를 거쳤다.
4 사이클 후, PCE는 캡슐화되지 않은 광전지 소자에 있어서 69%만큼, 그리고 캡슐화된 광전지 소자에 있어서는 단지 8%만큼 감소되었다.
따라서 본 발명은 노화에 대해 매우 우수한 내성을 제공한다.
실시예 10 - 광전지 소자의 캡슐화(실시예 2의 중합체)
44 중량%의 건조 추출물이 수득될 때까지 단순히 가열하여 실시예 2의 액체 분산액(라텍스)을 농축하였다. 5 ㎛ 필터가 장착된 주사기를 사용하여, 3 ㎖의 분산액을 취하여 10분 동안 UV/오존 처리를 미리 거친 3M® UBF510 배리어 필름(8 ㎝×8 ㎝×200 ㎛)의 샘플 중심에 침적하고, 그 위에 마스크를 미리 침적하여 본 발명의 조성물이 광전지 소자 및 인접한 영역의 향후 배치에 대응하는 중심 구역 7 및 1에 침적되지 않도록 하였다(도 2와 일치함).
샘플을 1000 rpm으로 회전시켰다; 7 s 후 상기 속도에 도달하였으며 23 s 동안 유지하였다. 생성 물질을 2 h 동안 70℃에서 건조를 위해 진공 오븐에 두었다. 마스크 제거 후, 말단 구역 3 및 8에만 조성물의 침적을 포함하는 3M® UBF510 배리어 필름이 수득되었다(도 2와 일치함).
광-중합형 ARKEMA® AEC-중합체 F15 접착제 한 방울을 중합체로 코팅된 UBF510 기판에 의해 형성된 시스템의 중심에 두고, 중심 구역 7 및 1에 대응하는 표면에 걸쳐 확산시켰다.
유기 광전지 소자를 F15 접착제 상에 둔 후, 동일한 방식으로 확산시킨 두 번째 방울의 확산된 F15 접착제로 코팅하였다. 구역 3 및 8에서만 실시예 2의 중합체로 코팅된 UBF510 기판 시스템을 상술된 바와 동일한 방식으로 이전 제조물 상에 수동 적층하였다. 어셈블리를 각 면 당 2분 동안 저압 수은 램프를 이용하여 UV KEOL 오븐에서 UV 조명 하에 두어, F15 접착제의 가교를 허용하였다.
두 번째 단계에서, 이렇게 캡슐화된 유기 광전지 소자를 45℃ 및 85% 습도에서 12 h에 이어 45℃ 및 15% 습도에서 12 h의 사이클로 기후 챔버에 두어 가속화된 노화를 거쳤다. 아래의 표는 정상화된 PCE, 즉 전술된 바와 같이 구조화된 캡슐화를 갖는 소자에 대한 그리고 비교로서 참조 접착제 DELO® Katiobond® LP655로 캡슐화된 소자에 대한 및 캡슐화되지 않은 소자에 대한 PCE(t)/PCE(t=0)를 제공한다.
따라서 본 발명은 참조물 대비 노화에 대해 매우 우수한 내성을 제공하지만, 또한 가요성을 갖는다.
실시예 11 - 접착 측정(실시예 2의 중합체)
실시예 4에 기재된 바와 같이, 50 ㎛ 두께의 또 다른 PET 기판에 의해 덮인, 실시예 2의 건조 중합체의 30 ㎛ 층이 그 위에 침적된 두께 50 ㎛의 PET 기판으로 이루어진 시스템을 제조하였다.
상기 샘플을 폭 2 ㎝ 및 길이 7 ㎝(침적물을 포함하는 5 ㎝ + 2개의 PET 기판만을 포함하는 2 ㎝)의 평가 시편으로 절단하였다. T-박리 평가를 수행하여 본 발명의 물의 중량 분율의 함수로서 접착제 특성을 검사하였다. 본 발명의 물의 중량 분율은 측정 시 침적된 조성물 중 액체 담체의 중량 함량에 해당한다. 박리 평가를 위해, 조(jaws)를 임의의 침적물을 포함하지 않는 구역에서 각각의 PET에 부착하고, 이들 조를 100 ㎜/분의 일정한 속도로 점차 서로 떨어트렸다; 필요한 힘을 측정하고 2 ㎝의 침적물 폭과 연관시켰다.
2% 미만 또는 16% 초과의 물의 중량 분율에 대해 접착이 상대적으로 낮음을 확인하였다(F < 1 N/㎝). 5%에 가까운 중량 분율에 대해 3.1 N/cm의 값으로 최대 접착에 도달하였다.
Claims (22)
- 전자 소자의 보호를 위한, 적어도 하나의 불포화 양이온성 단량체로부터 유래되는 반복 단위를 갖는 중합체 P를 포함하는 조성물의 용도.
- 청구항 1에 있어서,
상기 불포화 양이온성 단량체는 화학식 I의 단량체인 용도:
[화학식 I]
식 중, R1은 C1 내지 C6, 바람직하게는 C2 내지 C4 2가 탄화수소기이고, 각각의 R2 기는 독립적으로 C1 내지 C6, 바람직하게는 C1 내지 C3 알킬기이며, X-는 1가 음이온, 바람직하게는 할라이드 음이온, 보다 바람직하게는 브로마이드 또는 클로라이드 음이온이고; 상기 불포화 양이온성 단량체는 보다 구체적으로는 아크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 클로라이드 및 메타크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 클로라이드로부터 선택되고; 상기 불포화 양이온성 단량체는 추가로 바람직하게는 아크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 클로라이드이다. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
중합체 P는 가교되고, 바람직하게는 중합체 P는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, N,N-메틸렌-비스(메타)아크릴아마이드, N-메틸올(메타)아크릴아마이드 및/또는 (폴리)에틸렌글리콜-디메타크릴레이트로부터 유래되는 반복 단위를 포함하는 용도. - 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
중합체 P에서 불포화 양이온성 단량체로부터 유래되는 반복 단위의 중량비는 50 내지 100%, 바람직하게는 70 내지 90%인 용도. - 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
중합체 P는 적어도 하나의 불포화 비이온성 단량체로부터 유래되는, 바람직하게는 (메타)아크릴계 단량체로부터, 보다 바람직하게는 메틸 메타크릴레이트 및 부틸 아크릴레이트와 같은 (메타)아크릴산 에스테르로부터 선택되는 반복 단위를 포함하는 공중합체인 용도. - 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조성물은 또한 수불용성 중합체 P'의 입자를 포함하고, 상기 중합체 P'는 바람직하게는 (메타)아크릴계 단량체, 특히 메틸 메타크릴레이트 및 부틸 아크릴레이트와 같은 (메타)아크릴산 에스테르, 스티렌 및 이의 유도체, 비닐 아세테이트, 아크릴로니트릴 및 이의 조합으로부터 선택되는 하나 이상의 단량체로부터 유래되는 반복 단위를 포함하며, 중합체 P 및 중합체 P'의 합에 대한 P'의 상대 중량비는 바람직하게는 10 내지 60%, 보다 바람직하게는 20 내지 40%인 용도. - 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조성물은 바람직하게는 칼슘 카보네이트, 티타늄 옥사이드, 제올라이트, 보에마이트, 폴리실리케이트 및 이의 혼합물로부터 선택되는 무기 충전제를 포함하고, 상기 조성물 중 무기 충전제의 중량 함량늠 바람직하게는 1 내지 50%, 보다 바람직하게는 2 내지 20%인 용도. - 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조성물은 액체 담체, 바람직하게는 물 및/또는 알코올을 바람직하게는 2 내지 50%, 보다 바람직하게는 5 내지 35%의 중량 함량으로 포함하는 용도. - 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
물리화학적 기원의 공격에 대해, 바람직하게는 특히 물 또는 2산소로 인한 용해, 부식 및 산화에 대해 전자 소자를 보호하기 위한 용도. - 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 소자는 트랜지스터, 칩, 배터리, 광전지 셀, 발광 다이오드, 유기 발광 다이오드, 센서, 구동기, 변압기 및 광검출기로부터 선택되고; 바람직하게는 광전자 소자, 보다 바람직하게는 유기 발광 다이오드 또는 유기 광전지 셀인 용도. - 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 소자는 적어도 하나의 전자 부품 및 선택적으로 그 위에 상기 전자 부품이 배열되는 기판, 및 캡슐화 구조를 포함하고, 상기 조성물은 상기 캡슐화 구조에서 층의 형태인 용도. - 적어도 하나의 전자 부품, 선택적으로 그 위에 상기 전자 부품이 배열되는 기판, 및 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 개시된 조성물의 적어도 하나의 층을 포함하는 캡슐화 구조를 포함하는 전자 소자.
- 청구항 12에 있어서,
상기 조성물의 층은 상기 전자 부품 및/또는 선택적 기판 위에 및/또는 아래에, 상기 전자 부품 및/또는 기판과 직접 접촉하여, 또는 바람직하게는 평탄화층 및/또는 접착층인 중간층 상에 배열되는 전자 소자. - 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
상기 캡슐화 구조는 상기 전자 부품 및/또는 기판의 위 또는 아래가 아니라 거리를 두고 주위에 배열된 상기 조성물의 하나 이상의 층을 포함하는 전자 소자. - 청구항 12 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캡슐화 구조는 상기 전자 부품 및 선택적 기판 중 어느 한 쪽 상에 적어도 하나의 기체-배리어 필름, 바람직하게는 2개의 기체-배리어 필름, 및 상기 2개의 기체-배리어 필름 간에 배열된 상기 조성물의 적어도 하나의 층을 포함하는 전자 소자. - 청구항 12 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
트랜지스터, 칩, 배터리, 광전지 셀, 발광 다이오드, 유기 발광 다이오드, 센서, 구동기, 변압기 및 광검출기로부터 선택되고; 바람직하게는 광전자 소자, 보다 바람직하게는 유기 발광 다이오드 또는 유기 광전지 셀인 전자 소자. - 청구항 12 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 전자 소자를 포함하는 장치로서, 바람직하게는 텔레비젼 세트, 휴대폰, 고정형 스크린, 플렉서블 스크린, 광전지 모듈, 조명원, 센서 및 에너지 컨버터로부터 선택되는 장치.
- 청구항 12 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 따른 전자 소자의 제조 방법으로서, 선택적으로 기판 상에 배열된 전자 부품을 제공하는 단계, 및 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 조성물의 층을 침적하는 적어도 하나의 단계를 포함하는 캡슐화 구조를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 청구항 18에 있어서,
상기 전자 부품 및/또는 기판 상에 직접 상기 조성물의 층을 침적하는 단계를 포함하고/하거나; 상기 전자 부품 및/또는 기판 상에 바람직하게는 평탄화층 및/또는 접착층인 적어도 하나의 중간층을 침적하는 단계, 이어서 상기 중간층 상에 상기 조성물의 층을 침적하는 단계를 포함하는 방법. - 청구항 18 또는 청구항 19에 있어서,
- 기체-배리어 필름을 제공하고, 이 위에 상기 전자 부품 및 선택적 기판의 어셈블리를 부착하는 단계; 또는
- 바람직하게는, 2개의 기체-배리어 필름을 제공하고 그 사이에 상기 전자 부품 및 선택적 기판의 어셈블리를 부착하는 단계;를 포함하는 방법. - 청구항 20에 있어서,
- 상기 조성물의 층은 부착 전에 상기 전자 부품 및/또는 기판의 전부 또는 일부 상에 침적되고/되거나;
- 상기 조성물의 층은 부착 전에 상기 기체-배리어 필름(들)의 전부 또는 일부 상에 침적되고, 상기 조성물의 층은 바람직하게는 상기 전자 부품 및/또는 기판과 접촉하지 않도록 상기 기체-배리어 필름의 하나 이상의 구역 상에 침적되는 방법. - 청구항 18 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조성물은 액체 담체, 바람직하게는 물 및/또는 알코올을 포함하고, 상기 방법은 상기 조성물의 층의 침적 후 상기 액체 담체를 증발시키는 단계를 포함하며, 그 후 상기 조성물 중 액체 담체의 중량 함량은 바람직하게는 2 내지 50%, 보다 바람직하게는 5 내지 35%인 방법.
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