KR20220115281A - 밀봉재 조성물 및 이를 포함하는 유기전자장치 - Google Patents

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김하늘
이태섭
임윤빈
김정곤
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Abstract

본 발명에 따른 밀봉재 조성물은 적어도 하나 이상의 경화성 관능기를 갖는 경화성 화합물을 포함하고, 경화성 화합물의 하기 일반식에 따른 몰 체적은 130 내지 500 cm3/mol이고, 경화 후 25°C 온도, 및 1 내지 500 kHz 중 어느 하나의 주파수에서 유전율이 3 미만인 것으로, 저유전 특성을 구현할 수 있다.
[일반식]
경화성 화합물의 몰 체적 = 당해 경화성 화합물의 분자량 / 당해 경화성 화합물의 밀도

Description

밀봉재 조성물 및 이를 포함하는 유기전자장치{Encapsulating composition and Organic electronic device comprising the same}
본 발명은 밀봉재 조성물 및 이를 포함하는 유기전자장치에 관한 것이다.
터치센서는 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 전계발광 표시장치(Electroluminescence Device, EL), 전기영동 표시장치 등과 같은 화상표시장치에 설치되어 사용자가 화상표시장치를 보면서 터치 패널을 가압하여(누르거나 터치하여) 미리 정해진 정보를 입력하는 입력장치의 한 종류를 말한다.
최근, 표시장치의 대형화 및 박형화의 추세에 맞추어, 전술한 표시장치에 사용되는 터치센서의 구조의 폼 팩터가 변화되고 있는 실정이다. 이에 따라, 터치센서를 밀봉층 상에 형성하는 표시 장치가 개발되고 있다.
한편, 표시장치의 박형화에 따라, 터치센서를 이루는 터치센서용 전극과 화상표시장치 상부 간 간격이 좁아지게 되므로 기생 전류를 발생시켜 터치센서의 터치 감도가 낮아지는 문제가 생길 수 있다.
따라서, 밀봉층의 유전율을 낮추어 사용자 터치 감도를 높이는 것이 주요 해결 과제이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 저유전율의 특성을 바탕으로 우수한 터치 민감도를 구현할 수 있는 밀봉재 조성물을 제공함에 있다. 본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
<밀봉재 조성물>
본 출원은 유기전자소자 밀봉재 조성물에 관한 것이다. 상기 밀봉재 조성물은 예를 들면, OLED 등과 같은 유기전자장치를 봉지 또는 캡슐화하는 것에 적용되는 밀봉재일 수 있다. 하나의 예시에서, 본 출원의 밀봉재 조성물은 유기전자소자의 전면을 봉지 또는 캡슐화하는 것에 적용될 수 있다. 따라서, 상기 밀봉재 조성물이 캡슐화에 적용된 후에는 유기전자장치의 전면을 밀봉하는 형태로 존재할 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.
본 출원은 전면 발광형 유기전자소자 상에 직접 상기 소자와 접촉하도록 적용되는 밀봉재 조성물을 제공함에 따라, 경화 후 우수한 광학 특성을 가져야 하고, 조성물의 경화시 발생하는 아웃 가스로 인한 소자의 열화를 방지해야 한다. 특히, 본 출원의 밀봉재 조성물은 잉크젯 공정에 적용하기 위하여 우수한 토출성, 퍼짐성 및 저점도를 구현하여야 하고, 높은 표면 경도를 구현함으로써 밀봉층 내 무기층 형성 공정에 따른 데미지를 방지하여야 하며, 저유전율 특성을 바탕으로 박막의 유기전자장치에서 우수한 터치 민감도를 구현할 수 있어야 한다. 특히, 종래의 저유전율을 구현하는 조성물의 경우 유기전자장치의 구동에 따라 구동열이 발생하게 되면 유전율이 함께 증가하는 문제가 있었으나, 본 출원은 온도에 따른 유전율 변화를 제어함으로써 유기전자장치의 구동열이 발생하는 등 높은 온도에서도 여전히 밀봉층과 인접하는 터치 센서의 터치 감도를 우수하게 구현할 수 있다. 이에, 본 출원은 후술하는 바와 같이 몰체적을 제어함으로써, 상기, 광학 특성, 소자 신뢰성, 저점도성, 고경도 뿐만 아니라 저유전률을 동시에 구현할 수 있는 유기전자소자 봉지용 조성물을 제공할 수 있다.
본 출원에서, 상기 밀봉재 조성물은 적어도 하나 이상의 경화성 관능기를 갖는 경화성 화합물을 포함할 수 있고, 경화성 화합물은 광경화성 또는 열경화성 화합물일 수 있다. 또한, 경화성 관능기는 라디칼 경화성 관능기 또는 양이온 경화성 관능기를 포함할 수 있다. 즉, 경화성 화합물은 경화성 관능기로 라디칼 경화성 관능기를 갖는 라디칼 경화성 화합물을 포함할 수 있고, 경화성 관능기로 양이온 경화성 관능기를 갖는 양이온 경화성 경화성 화합물을 포함할 수 있다.
또한, 경화성 화합물은 하기 일반식 1에 따른 몰 체적이 130 내지 500 cm3/mol을 만족할 수 있다. 자세하게는, 몰 체적의 하한은 135 cm3/mol 이상, 140 cm3/mol 이상, 145 cm3/mol 이상, 150 l cm3/mol 이상, 또는 153 cm3/mol 이상일 수 있고, 그 상한은 450 cm3/mol 이하, 또는 400 cm3/mol 이하일 수 있다.
[일반식 1]
경화성 화합물의 몰 체적 = 당해 경화성 화합물의 분자량 / 당해 경화성 화합물의 밀도
즉, 밀봉재 조성물에 포함되는 모든 경화성 화합물은 상기 일반식 1을 만족할 수 있고, 본 출원에 따른 밀봉재 조성물은 조성물을 이루는 각각의 경화성 화합물의 몰 체적을 제어함으로써, 조성물의 유전율을 낮추고, 결과적으로 밀봉층과 인접하는 터치 센서의 터치 감도를 높일 수 있다.
또한, 경화 후 25°C 온도, 및 1 내지 500 kHz 중 어느 하나의 주파수에서 유전율이 3 미만, 2.9 이하, 2.85 이하, 2.8 이하, 2.75 이하, 2.7 이하, 또는 2.65 이하일 수 있다. 그 하한은 크게 제한되는 것은 아니나, 1 이상일 수 있다. 일 예로서, 각각의 유전율은 150 내지 250 kHz 중 어느 하나의 주파수에서 측정한 것일 수 있으며, 더욱 자세하게는 250 kHz의 주파수에서 측정한 것일 수 있다.
일 예로서, 유전율은 유리 위에 알루미늄을 약 50 nm 정도가 되도록 증착하고, 그 위에 밀봉재 조성물을 잉크젯 인쇄 방식으로 코팅한 뒤 약 1,400 mJ/cm2의 광량으로 UV 경화하여 두께가 약 20 ㎛ 정도의 유기층을 형성한 후, 상기 유기층 상에 알루미늄을 약 50 nm 정도가 되도록 증착한 시편을 이용하여 측정할 수 있다.
종래 기술에서 양산되는 필름의 유전율은 약 3.4 이상 내지 4.5 범위 내로서, 전극간의 기생 커패시턴스로 인해 대형 디스플레이에는 사용하는 부적합한 면이 있었다. 또한, 일반적으로 두께가 얇아질수록 높은 유전율 값을 나타내는 경향을 가질 수 있다.
이에, 본 출원은 상기 20 ㎛ 이하의 얇은 두께에서도 상기와 같이 낮은 유전율 범위를 만족함으로써, 두께가 얇은 유기층을 하기 설명되는 유기전자장치에 적용하더라도 회로간 간섭문제가 발생되지 않을 수 있다.
하나의 예시에서, 일반식에 따른 몰 체적이 130 cm3/mol 미만, 129 cm3/mol 이하, 128 l cm3/mol 이하, 127 cm3/mol 이하, 126 cm3/mol 이하, 또는 125 cm3/mol 이하인 경화성 화합물을 포함하지 않을 수 있다. 특정 범위의 몰 체적을 갖는 경화성 화합물을 포함하지 않음으로써, 분극 현상을 최소화하여 본 출원이 목적하는 저유전율 특성을 구현할 수 있다.
하나의 실시예에서, 경화성 화합물은 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기를 갖는 단관능 지방족 화합물(X)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서, 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기를 갖는 단관능 지방족 화합물(X)은 지방족 탄화수소계로 분자 구조 내에 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기를 갖는 모노머이고, 분자 내에 하나의 관능기를 갖는 것을 의미할 수 있고, 환형 구조나 방향족기를 포함하지 않을 수 있다.
하나의 예시에서, 단관능 지방족 화합물(X)은 탄소수 8 내지 16, 탄소수 9 내지 15, 탄소수 10 내지 14, 탄소수 11 내지 13의 알킬기를 갖는 지방족 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단관능 지방족 화합물(X)은 경화성 관능기로 아크릴레이트기를 갖는 단관능 지방족 아크릴 화합물일 수 있고, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, n-노닐(메트)아크릴레이트, 이소노닐(메트)아크릴레이트, n-데실(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 운데실(메트)아크릴레이트, 트리데실(메트)아크릴레이트, 테트라데실(메트)아크릴레이트, 펜타데실(메트)아크릴레이트, 헥사데실(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또 다른 예로서, 단관능 지방족 화합물(X)은 경화성 관능기로 에폭시기를 갖는 단관능 지방족 에폭시 화합물일 수 있고, 1,2-에폭시옥탄, 1,2-에폭시노난, 1,2-에폭시데칸, 1,2-에폭시운데칸, 1,2-에폭시도데칸, 1,2-에폭시트리데칸, 1,2-에폭시테트라데칸, 1,2-에폭시펜타데칸, 1,2-에폭시헥사데칸 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이와 같이, 장쇄 골격의 지방족 화합물을 도입하여 분자 전체의 극성을 저감시켜 조성물의 저유전율화를 구현할 수 있다.
하나의 예시에서, 단관능 지방족 화합물(X)은 경화성 화합물을 기준으로 20 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 더욱 자세하게는, 단관능 지방족 화합물(X)의 하한은 22 중량% 이상, 24 중량% 이상, 26 중량% 이상, 28 중량% 이상, 30 중량% 이상, 31 중량% 이상, 32 중량% 이상, 34 중량% 이상, 36 중량% 이상, 38 중량% 이상, 40 중량% 이상, 또는 42 중량% 이상일 수 있고, 그 상한은 58 중량% 이하, 56 중량% 이하, 54 중량% 이하, 52 중량% 이하, 50 중량% 이하, 48 중량% 이하, 46 중량% 이하, 44 중량% 이하, 또는 43 중량% 이하일 수 있다. 본 발명에 따른 밀봉재 조성물은 다관능 지환족 화합물(X)을 상기 범위로 포함함으로써, 저유전율 특성을 구현할 수 있다.
또한, 하나의 구체예에서, 경화성 화합물은 분자 구조 내에 환형 구조를 갖는 지환족 화합물(Y)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서, 지환족 화합물(Y)은 지환족 탄화수소계로서, 분자 구조 내에 환형 구조를 1개 이상 갖는 모노머를 의미할 수 있고, 방향족기를 포함하지 않을 수 있다.
하나의 예시에서, 지환족 화합물(Y)은 단관능 지방족 화합물(X) 100 중량부를 기준으로 50 내지 150 중량부로 포함될 수 있다. 자세하게는, 단관능 지방족 화합물(X) 100 중량부를 기준으로, 지환족 화합물(Y)의 하한은 51 중량부 이상, 52 중량부 이상, 53 중량부 이상, 54 중량부 이상, 55 중량부 이상, 56 중량부 이상, 57 중량부 이상, 58 중량부 이상, 59 중량부 이상, 60 중량부 이상, 61 중량부 이상, 62 중량부 이상, 65 중량부 이상, 70 중량부 이상, 75 중량부 이상, 80 중량부 이상, 85 중량부 이상, 90 중량부 이상, 95 중량부 이상, 100 중량부 이상, 105 중량부 이상, 110 중량부 이상, 115 중량부 이상, 120 중량부 이상, 125 중량부 이상, 130 중량부 이상, 또는 133 중량부 이상으로 포함될 수 있고, 그 상한은 145 중량부 이하, 140 중량부 이하, 137 중량부 이하, 135 중량부 이하, 125 중량부 이하, 115 중량부 이하, 100 중량부 이하, 95 중량부 이하, 90 중량부 이하, 85 중량부 이하, 80 중량부 이하, 75 중량부 이하, 70 중량부 이하, 67 중량부 이하, 65 중량부 이하, 또는 63 중량부 이하일 수 있다. 지환족 화합물(Y)은 상기 범위로 포함됨으로써, 본 출원이 목적하는 바를 달성할 수 있다.
하나의 예시에서, 지환족 화합물(Y)은 산소 수와 탄소 수의 비(N산소/N탄소)가 0.28 미만, 0.275 이하, 0.27 이하, 0.265 이하, 0.26 이하, 0.255 이하, 0.25 이하, 0.245 이하, 0.24 이하, 0.235 이하, 0.23 이하, 0.225 이하, 0.22 이하, 0.21 이하, 0.2 이하, 0.19 이하, 0.18 이하, 0.17 이하, 또는 0.16 이하를 만족하는 화합물을 포함할 수 있다. 산소 수와 탄소수의 비의 하한은 크게 제한되지 않으나, 일 예로서, 0.01 이상일 수 있다. 또한, 지환족 화합물(Y)은 산소 수와 탄소 수의 비가 0.28 이상인 화합물을 포함하지 않을 수 있다. 즉, 본 출원에 따른 밀봉재 조성물은 산소수와 탄소수의 비율이 특정 범위를 만족하는 지환족 화합물을 포함함으로써, 본 출원이 목적하는 조성물을 구현할 수 있다.
예를 들어, 지환족 화합물(Y)은 경화성 관능기로 아크릴레이트기를 갖는 지환족 아크릴 화합물일 수 있고, 4-t-부틸시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 3,3,5-트리메틸시클로헥산(메트)아크릴레이트, 노르보르닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디메틸디(메트)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메틸올디(메트)아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디메틸올디(메트)아크릴레이트, 노르보르난디메틸올디(메트)아크릴레이트, 2-프로페노익산,(1S,2R,5S)-5-메틸-2-(1-메틸에틸)사이클로헥실 에스터 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 지환족 화합물(Y)은 경화성 관능기로 에폭시기를 갖는 지환족 에폭시 화합물일 수 있고, 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 1 및 화학식 2에서, T는 단일결합이거나 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌기이고, R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기일 수 있다.
예를 들어, 지환족 화합물은 에폭시시클로헥실메틸 에폭시시클로헥산카복실레이트계 화합물, 알칸디올의 에폭시시클로헥산 카복실레이트계 화합물; 디카르복시산의 에폭시 시클로헥실메틸 에스테르계 화합물, 폴리에틸렌글리콜의 에폭시시클로헥실메틸 에테르계 화합물, 알칸디올의 에폭시시클로헥실메틸 에테르계 화합물, 디에폭시트리스피로계 화합물, 디에폭시모노스피로계 화합물, 비닐시클로헥센 디에폭시드 화합물, 에폭시시클로펜틸 에테르, 화합물 또는 디에폭시 트리시클로 데칸 화합물 등을 포함할 수 있고, 더욱, 자세하게는, 3,4,3',4'-디에폭시바이사이클로헥산을 포함할 수 있다. 또한, 지환족 화합물(Y)은 α-파이넨 옥사이드(α-pinene oxide) 을 포함할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 하나의 예시에서, 지환족 화합물(Y)은 분자 구조 내에 3 내지 10개, 4내지 8개, 5 내지 7개의 고리 구성 원자가 환형 구조를 이룰 수 있고, 상기 화합물 내에 환형 구조가 1 이상, 2 이상, 또는 10 이하로 포함될 수 있다. 나아가, 환형 구조는 치환 또는 비치환될 수 있고, 특히, 치환기로 적어도 하나 이상의 탄소수 1 내지 5의 알킬기를 가질 수 있다. 일 예로서, 지환족 화합물(Y) 내 환형 구조는 치환기로 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 및 펜틸기로 이루어진 그룹 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있고, 본 출원에 따른 밀봉재 조성물은 경화성 화합물로 상기 특정 치환기를 갖는 지환족 화합물을 포함함으로써, 저유전율 특성 구현에 더욱 적합할 수 있다.
하나의 예시에서, 경화성 화합물로 경화성 관능기가 에폭시기인 에폭시 화합물을 포함하는 경우, 경화성 화합물은 경화성 관능기로 옥세탄기를 갖는 옥세탄 화합물(W)을 더 포함할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 옥세탄 화합물(W)은 TOAGOSEI社의 OXT-212, OXT-221, TCM-203, THM-202 등을 포함할 수 있다.
상기 옥세탄 화합물(W)은 지환족 화합물(X) 100 중량부를 기준으로 50 내지 90 중량부로 포함될 수 있다. 더욱 자세하게는, 지환족 화합물(X) 100 중량부를 기준으로, 옥세탄 화합물(W)의 하한은 55 중량부 이상, 60 중량부 이상, 65 중량부 이상, 70 중량부 이상, 또는 75 중량부 이상일 수 있고, 그 상한은 87 중량부 이하, 85 중량부 이하, 83 중량부 이하, 80 중량부 이하, 또는 77 중량부 이하일 수 있고, 상기 범위를 만족함으로써 본 출원의 목적에 부합할 수 있다.
또한, 하나의 예시에서, 경화성 화합물은 다관능 지방족 화합물(Z)을 추가로 포함할 수 있다. 여기서, 다관능 지방족 화합물(Z)은 지방족 화합물로서, 경화성 관능기를 적어도 둘 이상 갖는 것일 수 있다. 일 예로서, 다관능 지방족 화합물(Z)은 트리에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판에톡시 트리(메트)아크릴레이트, 글리세린 프로폭실화 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨 헵타(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨 옥타(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 다관능 지방족 화합물(Z)은 단관능 지환족 화합물(X1) 100 중량부에 대하여 20 내지 80 중량부로 포함할 수 있다. 일 예로서, 단관능 지환족 화합물(X1) 100 중량부에 대하여, 다관능 지방족 화합물(Z)의 하한은 25 중량부 이상, 30 중량부 이상, 35 중량부 이상, 40 중량부 이상, 45 중량부 이상, 또는 48 중량부 이상일 수 있고, 그 상한은 75 중량부 이하, 70 중량부 이하, 65 중량부 이하, 60 중량부 이하, 55 중량부 이하, 53 중량부 이하, 또는 50 중량부 이하일 수 있다.
본 명세서에서, 용어 「모노머」는 중량평균분자량이 150 내지 1,000g/mol, 173 내지 980g/mol, 188 내지 860g/mol, 210 내지 823g/mol 또는 330 내지 780g/mol의 범위 내에 있는 화합물을 지칭할 수 있다. 본 출원은 밀봉재 조성물에 포함되는 모노머들의 중량평균분자량을 낮게 조절함으로써, 밀봉재의 경화 후 경화 완료도를 향상시키면서도 조성물의 점도가 지나치게 높아져서 잉크젯 공정이 불가능하게 하는 것을 방지할 수 있고, 동시에 수분 차단성 및 우수한 경화 감도를 제공할 수 있다. 본 명세서에서 중량평균분자량은, GPC(Gel Permeation Chromatograph)로 측정한 표준 폴리스티렌에 대한 환산 수치를 의미한다. 하나의 예시에서, 250 내지 300mm의 길이, 4.5 내지 7.5mm의 내경을 가지는 금속관으로 되어 있는 컬럼에 3 내지 20mm Polystyrene bead로 충진한다. 측정하고자 하는 물질을 THF 용매에 녹인 희석된 용액을 컬럼에 통과시키면 유출되는 시간에 따라 중량평균분자량을 간접적으로 측정 가능하다. 컬럼으로부터 크기 별로 분리되어 나오는 양을 시간별로 플로팅(plot)하여 검출할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 에폭시 당량은 1그램 당량의 에폭시기를 함유하는 수지의 그램수 (g/eq)이며, JIS K 7236에 규정된 방법에 따라서 측정될 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명에 따른 밀봉재 조성물은 광개시제를 포함할 수 있다. 광개시제는 경화성 화합물 종류에 따라 광 라디칼 개시제 또는 양이온 광중합 개시제일 수 있으며, 구체적인 종류는 경화 속도 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
광 라디칼 개시제로는, 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 있고, 상기 광개시제는 1종 단독으로 사용되거나, 2종 이상으로 조합되어 사용될 수 있다.
또한, 양이온 광중합 개시제로는, 일 예로서, 방향족 설포늄, 방향족 요오드늄, 방향족 디아조늄 또는 방향족 암모늄을 포함하는 양이온 부와 AsF6 -, SbF6 -, PF6 -, 또는 테트라키스 (펜타플루오르페닐)보레이트를 포함하는 음이온 부를 갖는 화합물을 포함할 수 있다. 또한, 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 개시제가 예시될 수 있다. 오늄염 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), 트리아릴실리 퍼옥시드(triaryl silyl peroxide) 또는 아실 실란(acyl silane) 등이 예시될 수 있고, 잠재성 황산 계열의 개시제로는α-설포닐옥시 케톤 또는 α-히드록시메틸벤조인 설포네이트 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 현재 시판되고 있는 상품으로는 Irgacure 250, Irgacure 270, Irgacure 290, CPI-100P, CPI-101A, CPI-210S, Omnicat 440 및 Omnicat 550, Omnicat 650 등이 있고, 이들 광중합 개시제는 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다
일 예로서, 본 출원의 밀봉재 조성물은 잉크젯 방식으로 유기전자소자를 밀봉하는 용도에 적합하도록, 전술한 특정 조성에 양이온 광중합 개시제로서 설포늄염을 포함할 수 있다. 상기 조성에 따른 밀봉재 조성물은 유기전자소자 상에 직접 밀봉됨에도, 아웃 가스 발생량이 적어 소자에 화학적 손상이 가해지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 설포늄염을 포함하는 광개시제는 용해도 또한 우수하여, 잉크젯 공정에 적합하게 적용될 수 있다.
하나의 예시에서, 광개시제는 밀봉재 조성물을 기준으로 0.01 내지 10 중량% 이하, 자세하게는, 0.01 내지 5 중량% 이하로 포함될 수 있다. 광개시제 함량 범위를 조절함으로써, 유기전자소자 상에 직접 적용되는 본 출원의 밀봉재 조성물 특성 상 상기 소자에 물리적 화학적 손상을 최소화할 수 있다.
일 구체예에서, 밀봉재 조성물은 계면 활성제를 포함할 수 있다. 계면 활성제로는 이에 제한되는 것은 아니나, 실리콘계 계면 활성제, 플루오린계 계면 활성제, 또는 아크릴계 계면 활성제가 바람직하다.
실리콘계 계면 활성제의 구체적인 예로는 BYK-Chemie 사의 BYK-077, BYK-085, BYK-300, BYK-301, BYK-302, BYK-306, BYK-307, BYK-310, BYK-320, BYK-322, BYK-323, BYK-325, BYK-330, BYK-331, BYK-333, BYK-335, BYK-341v344, BYK-345v346, BYK-348, BYK-354, BYK-355, BYK-356, BYK-358, BYK-361, BYK-370, BYK-371, BYK-375, BYK-380 또는 BYK-390 등이 있으며, 상기 플루오린계 계면 활성제의 구체적인 예로는 DIC(DaiNippon Ink & Chemicals) 사의 F-114, F-177, F-410, F-411, F-450, F-493, F-494, F-443, F-444, F-445, F-446, F-470, F-471, F-472SF, F-474, F-475, F-477, F-478, F-479, F-480SF, F-482, F-483, F-484, F-486, F-487, F-172D, MCF-350SF, TF-1025SF, TF-1117SF, TF-1026SF, TF-1128, TF-1127, TF-1129, TF-1126, TF-1130, TF-1116SF, TF-1131, TF1132, TF1027SF, TF-1441 또는 TF-1442 등이 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 밀봉재 조성물의 표면장력을 제어하기 위하여, 조성물 내 첨가되는 계면 활성제는 밀봉재 조성물을 기준으로 0.1 내지 1 중량%로 포함될 수 있다.
본 출원에 따른 밀봉재 조성물에는 상술한 구성 외에도 전술한 발명의 효과에 영향을 미치지 않는 범위에서, 다양한 첨가제가 포함될 수 있다. 예를 들어, 밀봉재 조성물은 소포제, 점착 부여제, 자외선 안정제 또는 산화 방지제 등을 목적하는 물성에 따라 적정 범위의 함량으로 포함할 수 있다.
본 출원의 구체예에서, 본 출원의 밀봉재 조성물은 상온, 예를 들어, 25°C에서 액상일 수 있다. 일 구체예로서, 상기 밀봉재 조성물은 무용제 타입의 액상일 수 있다. 여기서, 무용제 타입은 용제를 0.05% 이하로 함유하는 것을 의미한다. 또한, 일 구체예에서, 밀봉재 조성물은 잉크 조성물일 수 있다. 즉, 본 출원에 따른 밀봉재 조성물은 비접촉식으로 패터닝이 가능한 잉크젯 프린팅을 이용해 기판에 토출되었을 때, 적절한 물성을 갖도록 설계될 수 있다.
하나의 예시에서, 밀봉재 조성물은 25°C의 온도, 90%의 토크 및 20 rpm의 전단속도에서, 브룩필드사의 DV-3으로 측정한 점도가 50 cP 이하, 1 내지 46 cP, 3 내지 44 cP, 4 내지 38 cP, 5 내지 33 cP 또는 14 내지 24 cP의 범위 내일 수 있다. 본 출원은 조성물의 점도를 상기 범위로 제어함으로써, 유기전자소자에 적용되는 시점에서의 잉크젯팅 가능한 물성을 구현할 수 있고, 또한, 코팅성을 우수하게 하여 박막의 봉지재를 제공할 수 있다.
아래에서 자세하게 상술하는 바와 같이, 상기 밀봉재 조성물은 광의 조사로 가교를 유도하여 유기층을 형성 할 수 있다. 상기 광을 조사하는 것은 약 250 내지 약 450 nm 또는 약 300 내지 약 450 nm 영역대의 파장범위를 갖는 광을 300 내지 6,000 mJ/cm2의 광량 또는 500 내지 4,000 mJ/cm2의 광량으로 조사하는 것을 포함할 수 있다.
이 때, 아래에서 후술하는 바와 같이, 유기층은 25 ㎛ 이하의 두께를 가질 수 있다. 일 예로, 그 두께는 23 ㎛ 이하, 22 ㎛ 이하, 21 ㎛ 이하, 또는 20 ㎛ 이하일 수 있고, 그 하한은 1 ㎛ 이상 또는 2 ㎛ 이상일 수 있다. 본 출원은 유기층의 두께를 얇게 제공하여 박형의 유기전자장치를 제공할 수 있다.
본 출원의 구체예에서, 밀봉재 조성물은 경화 후 경화물의 표면장력이 10 내지 50 mN/m, 12 내지 45 mN/m, 15 내지 40 mN/m, 18 내지 35 mN/m 또는 20 mN/m 내지 30 mN/m의 범위 내일 수 있다. 상기 표면장력은 당업계의 공지의 방법으로 측정될 수 있고, 예를 들어, 링 방법(Ring Method) 등으로 측정될 수 있다. 본 출원은 상기 표면장력 범위를 만족함에 따라, 잉크젯 공정에서 잉크젯 헤드로부터의 토출이 용이할 수 있다.
상기 표면장력은 25°C에서 동적 젖음성 시험기로 링 방법(Ring Method)에 의해 측정된 값을 의미할 수 있다. 일 예로서, Kruss사의 표면장력 시험기(Tensiometer)를 이용할 수 있고, 자세하게는 플래티넘(platinum) 혹은 플래티넘-이리듐(platinum-iridium) 재질의 링(ring)을 밀봉재 조성물에 담근 후 수직 방향으로 링(ring)을 당겨서, 링(ring)에 가해지는 힘이 최고에 도달하게 되면 접촉각은 0이 되는데, 이 때의 힘과 링(ring)이 움직인 거리에 의하여 계산된 표면장력 값이 표면장력 시험기(Tensiometer)에 표시되어 측정할 수 있다.
본 출원의 구체예에서, 경화 후 25°C에서 1.5 GPa 이상, 1.7 GPa 이상, 1.9 GPa 이상, 2.1 GPa 이상, 2.2 GPa 이상, 2.3 GPa 이상, 2.4 GPa 이상, 2.5 GPa 이상, 2.6 GPa 이상, 또는 2.7 GPa 이상일 수 있다. 상기와 같은 모듈러스를 만족함에 따라 표면 경도가 우수하여, 무기층을 형성하는 CVD 등의 공정에서 봉지재 조성물의 경화물인 유기층의 손상을 방지할 수 있다.
상기 모듈러스는 유리 기판 위에 밀봉재 조성물을 소정의 두께로 성막하고 LED UV 램프를 통해 1000 mW/cm2의 UV 조건에서 경화시켜, 가로 및 세로가 모두 20 cm이고 두께가 3 ㎛인 시편을 제조하여 측정될 수 있다. 특히, 경화된 시편에 대해 나노 인덴터 HM-2000(Fisher사)로 시편을 5초 동안 로딩(loading)하고 2초 동안 유지(hold loading)한 후 다시 5초 동안 제거(unloading)하여 측정한 것일 수 있으며, 측정 조건은 Experimental mode:Indentation Mode(Berkovitz를 사용), Control mode:Force control, Maximum force: 2 mN, 250 kHz, 및 25°C 조건일 수 있다.
또한, 본 출원의 구체예에서, 상기 밀봉재 조성물은 경화 후 가시광선 영역에서의 광투과도가 90% 이상, 92% 이상 또는 95% 이상일 수 있다. 상기 범위 내에서 본 출원은 밀봉재 조성물을 전면 발광형 유기전자장치에 적용하여, 고해상도, 저소비전력 및 장수명의 유기전자장치를 제공한다. 또한, 본 출원의 밀봉재 조성물은 경화 후 JIS K7105 표준 시험에 따른 헤이즈가 3% 이하, 2% 이하 또는 1% 이하일 수 있고, 하한은 특별히 한정되지 않으나, 0%일 수 있다. 상기 헤이즈 범위 내에서 밀봉재 조성물은 경화 후 우수한 광학 특성을 가질 수 있다. 본 명세서에서, 전술한 광투과도 또는 헤이즈는 상기 밀봉재 조성물을 유기층으로 경화한 상태에서 측정한 것일 수 있고, 상기 유기층의 두께를 2 내지 20㎛ 중 어느 한 두께일 때 측정한 광학 특성일 수 있다. 본 출원의 구체예에서, 상기 광학 특성을 구현하기 위해, 전술한 수분 흡착제 또는 무기 필러는 포함하지 않을 수 있다.
<유기전자장치>
본 출원은 또한 유기전자장치에 관한 것이다. 예시적인 유기전자장치(3)는 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(31); 상기 기판(31) 상에 형성된 유기전자소자(32); 및 상기 유기전자소자(32)의 전면을 밀봉하고, 전술한 밀봉재 조성물에 의해 형성되는 유기층(33)을 포함할 수 있다.
본 출원의 구체예에서, 유기전자소자(32)는 제 1 전극층, 상기 제 1 전극층 상에 형성되고 적어도 발광층을 포함하는 유기재료층 및 상기 유기재료층상에 형성되는 제 2 전극층을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전극층은 투명 전극층 또는 반사 전극층일 수 있고, 제 2 전극층 또한 투명 전극층 또는 반사 전극층일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 유기전자소자(32)는 기판 상에 형성된 반사 전극층, 상기 반사 전극층 상에 형성되고 적어도 발광층을 포함하는 유기재료층 및 상기 유기재료층상에 형성되는 투명 전극층을 포함할 수 있다.
본 출원에서 유기전자소자(32)는 유기발광다이오드일 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원에 따른 유기전자장치는 전면 발광(top emission)형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 배면 발광(bottom emission)형에 적용될 수 있다.
상기 유기전자장치(3)는 상기 유기전자소자(32)의 전극 및 발광층을 보호하는 것으로 유기전자소자(32)와 유기층 사이에 무기층(35)을 추가로 포함할 수 있다. 무기층(35)은 화학 기상 증착(CVD, chemical vapor deposition)에 의한 보호층일 수 있다. 일 예로, 무기층(34)은 Al, Zr, Ti, Hf, Ta, In, Sn, Zn 및 Si로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속 산화물 또는 질화물일 수 있다. 무기층의 두께는 10 내지 70 nm 또는 약 20 내지 약 60 nm일 수 있다. 하나의 예시에서, 본 출원의 무기층(34)은 도판트가 포함되지 않은 무기물이거나, 또는 도판트가 포함된 무기물일 수 있다. 도핑될 수 있는 상기 도판트는 Ga, Si, Ge, Al, Sn, Ge, B, In, Tl, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Co 및 Ni로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소 또는 상기 원소의 산화물일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
하나의 예로서, 유기전자장치(3)는 상기 유기층(33) 상에 형성된 무기층(34)을 추가로 포함할 수 있다. 무기층(34)은 유기전자소자(32)와 유기층 사이에 형성되는 무기층(35)과 동일하거나 상이한 소재를 이용할 수 있고, 상기 무기층(34)은 상기 보호막(35)과 동일한 방법으로 형성될 수 있다.
또한, 유기층은 25 ㎛ 이하의 두께를 가질 수 있다. 일 옐로, 그 두께는 23 ㎛ 이하, 22 ㎛ 이하, 21 ㎛ 이하, 또는 20 ㎛ 이하일 수 있고, 그 하한은 1 ㎛ 이상 또는 2 ㎛ 이상일 수 있다. 본 출원은 유기층의 두께를 얇게 제공하여 박형의 유기전자장치를 제공할 수 있다.
하나의 예로서, 본 출원의 유기전자장치(3)는 전술한 유기층(33) 및 무기층(34)을 포함하는 봉지 구조를 포함할 수 있고, 상기 봉지 구조는 적어도 하나 이상의 유기층(33) 및 적어도 하나 이상의 무기층(34)을 포함하며, 유기층(33) 및 무기층(34)이 반복하여 적층될 수 있다. 예를 들어, 상기 유기전자장치는 기판/유기전자소자/보호막/(유기층/무기층)n의 구조를 가질 수 있고 상기 n은 1 내지 100의 범위 내의 수일 수 있다. 도 1은 n이 1일 때를 예시적으로 나타낸 단면도이다.
하나의 구체예에서, 적어도 하나 이상의 유기층 및 적어도 하나 이상의 무기층을 포함하는 봉지 구조(36)를 포함하고, 상기 봉지 구조 상에 형성되는 터치센서(37)를 포함할 수 있다. 이러한 적층 구조를 TOE(Touch On Encapsulation) 구조라고 칭할 수 있다. 이와 같은 구조에서는 터치 감도를 높이기 위해 저유전율을 갖는 봉지재용 유기층이 요구된다.
터치센서(37)는 사용자와의 접촉을 통해 얻어진 입력 정보를 인식할 수 있는 장치를 의미하는 것으로, 관련된 기술분야에서 알려진 센서일 수 있다. 예를 들어, 상기 터치센서는 사용자 신체 접촉 부위(예: 손)에서 발생하는 정전기와 그로 인한 전류 변화에 근거하여 터치를 인식하는 정전용량식 센서; 또는 사용자가 가한 압력에 의해 터치 센서의 상판과 하판의 전도성층이 접촉되면서 발생하는 전기용량 변화에 근거하여 터치를 인식하는 감압식 센서일 수 있다. 각 방식에서 사용자 접촉을 인식할 수 있도록 하는 센서의 구성은 관련 기술 분야에서 공지된 것일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 터치센서(37)는 일면 또는 양면에 도전층(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 도전층의 재료는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, ITO와 같은 투명성 도전 필름이나 금속 나노와이어 등이 등이 사용될 수 있다. 상기 도전층은 전기가 흐르는 채널과 전기가 흐르지 않는 비채널 영역을 가질 수 있다. 이러한 영역들은 식각 또는 포토리소그라피 등의 방법을 통해 형성될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 유기전자장치(3)는 최상부면에 커버 기재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 유기전자장치(3)는 봉지 구조(36), 터치센서(37), 커버 기재를 순차로 포함할 수 있다. 이 때, 커버 기재와 터치 센서를 통칭하여 터치 패널(37)이라고 호칭할 수 있다. 상기 터치 패널 상에 봉지재가 위치하여 TOE 구조를 구현할 수 있다.
일 구체예에서, 터치센서(37)는 봉지 구조(36) 상에 직접 형성될 수 있다. 즉, 상기 적층되는 구성 사이에는 별도의 점착층 또는 접착층이 존재하지 않을 수 있다.
상기 커버 기재는 예를 들어, 가시광에 대한 투과율이 80 % 이상인 경우와 같이, 투광성을 가질 수 있다. 투광성을 갖는 경우, 상기 커버 기재가 포함하는 재료의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 커버 기재는 고분자 수지 또는 유리 성분을 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 플렉서블 특성의 부여가 필요할 경우, 상기 커버 기재는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들어, 상기 커버 기재는 예를 들어, PC(Polycarbonate), PEN(poly(ethylene naphthalate)) 또는 PET(poly(ethylene terephthalate))와 같은 폴리에스테르 필름; PMMA(poly(methylmethacrylate))와 같은 아크릴 필름, 또는 PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene)와 같은 폴리올레핀 필름;폴리이미드 필름; 또는 폴리 아미드 필름 등을 포함할 수 있다.
<유기전자장치의 제조 방법>
본 출원은 또한, 유기전자장치의 제조방법에 관한 것이다.
하나의 예시에서, 상기 제조방법은 상부에 유기전자소자(32)가 형성된 기판(31) 상에 전술한 밀봉재 조성물이 상기 유기전자소자(32)의 전면을 밀봉하도록 유기층(33)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기에서, 유기전자소자(32)의 기판(31)으로서, 예를 들어, 글라스 또는 고분자 필름과 같은 기판(31) 상에 진공 증착 또는 스퍼터링 등의 방법으로 반사 전극 또는 투명 전극을 형성하고, 상기 반사 전극 상에 유기재료층을 형성하여 제조될 수 있다. 상기 유기재료층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 주입층 및/또는 전자 수송층을 포함할 수 있다. 이어서, 상기 유기재료층 상에 제 2 전극을 추가로 형성한다. 제 2 전극은 투명 전극 또는 반사 전극일 수 있다.
본 출원의 제조 방법은 상기 기판(31) 상에 형성된 제 1 전극, 유기 재료층 및 제 2 전극 상에 무기층(35)을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 그 후, 상기 기판(31) 상에 상기 유기전자소자(32)를 전면 커버하도록 전술한 유기층(33)을 적용한다. 이때, 상기 유기층(33)을 형성하는 단계는 특별히 한정되지 않으며, 상기 기판(31)의 전면에 전술한 밀봉재 조성물을 잉크젯 인쇄(Inkjet), 그라비아 코팅(Gravure), 스핀 코팅, 스크린 인쇄 또는 리버스 오프셋 코팅(Reverse Offset) 등의 공정을 이용할 수 있다.
상기 제조방법은 또한, 상기 유기층에 광을 조사하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에서는 유기전자장치를 봉지하는 유기층에 대해 경화 공정을 수행할 수도 있는데, 이러한 경화 공정은 예를 들면, 가열 챔버 또는 UV 챔버에서 진행될 수 있으며, 바람직하게는 UV 챔버에서 진행될 수 있다. 하나의 예시에서, 전술한 밀봉재 조성물을 잉크젯 인쇄 방식으로 도포하고, 광의 조사로 도포된 밀봉재 조성물의 가교를 유도하여 유기층을 형성 할 수 있으며, 이는 전술한 바와 같이, 250 내지 450 nm 파장범위 및 300 내지 6,000 mJ/cm2의 광량범위로 광을 조사하여 유기층을 형성할 수 있다.
본 출원의 제조 방법은 상기 유기층(33) 상에 무기층(34)을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 무기층(34)을 형성하는 단계는, 당업계의 공지의 방법이 사용될 수 있고, 전술한 보호막(도 1의 (35)) 형성 방법과 동일하거나 상이할 수 있다.
또한, 상기 유기층(33) 또는 무기층(34, 35) 상에 터치 센서(37)를 배치하는 단계를 추가할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 따른 밀봉재 조성물은 인접하는 터치 센서의 터치 감도를 개선하고, 외부 환경에 대한 우수한 보호기능을 제공할 수 있다. 그러나, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 하나의 예시에 따른 유기전자장치를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
실험예
1. 경화율
실시예들 및 비교예들에 따라 제조된 밀봉재 조성물을 세정된 Bare glass 상에 잉크젯 코팅 하고, N2 분위기에서 LED UV 램프를 이용하여 1,000 mJ/cm2의 광량으로 경화를 진행하여 10 ㎛ 두께의 유기층을 형성하였다. 그리고 난 다음, Cary 5660 FT-IR (제조사 Agilent) 장비로 조성물과 경화물인 유기층의 피크를 측정하고, 에폭시 화합물은 980 cm-1 영역, 아크릴 화합물은 810 cm-1 영역의 적분값을 통해 경화율을 측정하였다.
경화율 (%) = (1 - 해당 영역의 유기층 적분값 / 해당 영역의 조성물 적분값) × 100
2. 유전율
세정된 Bare glass 상에 Al 플레이트(Conductive plate)를 1500 Å으로 증착하였다. 상기 증착된 Al 플레이트 면에 실시예 및 비교예에서 제조한 밀봉재 조성물을 잉크젯 코팅하고, 코팅된 조성물에 대해 LED UV 램프를 통해 1000 mJ/cm2의 광량으로 경화를 진행하여 20 ㎛의 두께 유기층을 형성하였다. 상기 유기층 상에 다시 Al 플레이트(Conductive plate)를 1500 Å 으로 증착하여 시편을 제조하였다. 그 후, Impedence/gain-phase 측정기 HP 4194A를 이용하여 250 kHz 주파수에서 25°C 및 45 °C 온도 조건에 대하여 제조된 시편의 유전율을 측정하였다.
3. 신뢰성
유리 기판 상에 실시예들 및 비교예들에 따라 제조된 밀봉재 조성물을 각각10 ㎛ 으로 도포한 후, 또 다른 유리 기판 상에 증착된 유기전자소자와 에폭시 실란트를 이용하여 합착하여 시편을 얻었다. 합착된 시편을 85°C 진공 오븐에 넣어 24시간 동안 보존하고 난 직후, 구동하였을 때 흑점 유무를 관찰하였다. 흑점이 발생한 경우 NG, 흑점이 발생하지 않은 경우 OK로 나타내었다.
실시예
실시예 1 내지 3
하기 표 1에 따른 조성 및 함량(각 중량비를 기재함)을 준비하고, 25°C에서 3시간 이상 혼합하여 실시예 1 내지 3에 따른 조성물을 제조하였다.
비교예 1 내지 3
하기 표 1에 따른 조성 및 함(각 중량비를 기재함)을 준비하고, 25°C에서 3시간 이상 혼합하여 비교예 1 내지 3에 따른 조성물을 제조하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3
단관능 지방족 화합물(X1)
(몰체적:251cm3/mol)		 40 - - - - 40
단관능 지방족 화합물(X2)
(몰체적:272cm3/mol)		 - 30 30 - - -
지환족 화합물(Y1)
(몰체적:154cm3/mol)		 - 40 - - 30 -
지환족 화합물(Y2)
(몰체적:156cm3/mol)		 25 - - 25 - -
지환족 화합물(Y3)
(몰체적:154cm3/mol)		 - - 40 - - -
다관능 지방족 화합물(Z)
(몰체적:277cm3/mol)		 - 25 25 - 25 -
옥세탄 화합물(W)
(몰체적:216cm3/mol)		 30 - - 30 - 30
방향족 화합물
(몰체적: 227 cm3/mol)		 - - - - - 25
단관능 지방족 화합물(x1)
(몰체적:121cm3/mol)		 - - - 40 - -
단관능 지방족 화합물(x2)
(몰체적:127cm3/mol)		 - - - - 40 -
광개시제
(TPO-L)		 - 4.5 4.5 - 4.5 -
광개시제
(CPI-210S, 산아프로社)		 4.5 - - 4.5 - 4.5
계면 활성제(
BYK-333)		 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
단관능 지방족 화합물(X1): 1,2-epoxytetradecane
단관능 지방족 화합물(X2) : lauryl acrylate
지환족 화합물(Y1) : cyclohexyl acrylate
지환족 화합물(Y2) : Celloxide 8000 (Daicel社, 3,4,3',4'-diepoxy bicyclohexyl)
지환족 화합물(Y3) : 2-propenoic acid,(1S,2R,5S)-5-methyl-2-(1-methylethyl)cyclohexyl ester
다관능 지방족 화합물(Z) : M232 (Miramer社, triethylene glycol diacrylate)
옥세탄 화합물(W) : oxt-212 (TOAGOSEI社, 3-ethyl-3-[(2-ethylhexyloxy)methyl]oxetane)
방향족 화합물 : Bisphenol A diglycidyl ether
단관능 지방족 화합물(x1) : epoxyhexane
단관능 지방족 화합물(x2) : propyl acrylate
하기 표 2는 상기 실시예들 및 비교예들에 따른 실험예 데이터를 정리한 것이다.
실시예1 실시예2 실시예3 비교예 1 비교예 2 비교예 3
경화율 (%) 93 95 92 82 76 80
유전율(250 kHz, 25°C) 2.62 2.64 2.59 3.3 3.22 3.1
유전율(250 kHz, 45°C) 2.64 2.65 2.6 3.36 3.29 3.19
신뢰성 OK OK OK OK NG NG
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
3 : 유기전자장치
31 : 기판
32 : 유기전자소자
36 : 봉지 구조
35 : 무기층
33 : 유기층
34 : 무기층
37 : 터치센서

Claims (19)

  1. 적어도 하나 이상의 경화성 관능기를 갖는 경화성 화합물을 포함하고,
    경화성 화합물은 하기 일반식 1에 따른 몰 체적이 130 내지 500 cm3/mol을 만족하고,
    경화 후 25°C 온도, 및 1 내지 500 kHz 중 어느 하나의 주파수에서 유전율이 3 미만인 밀봉재 조성물:
    [일반식 1]
    경화성 화합물의 몰 체적 = 당해 경화성 화합물의 분자량 / 당해 경화성 화합물의 밀도.
  2. 제 1 항에 있어서,
    일반식 1에 따른 몰 체적이 130 cm3/mol 미만인 경화성 화합물을 포함하지 않는 밀봉재 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    경화성 관능기는 라디칼 경화성 관능기 또는 양이온 경화성 관능기를 포함하는 밀봉재 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    경화성 화합물은 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기를 갖는 단관능 지방족 화합물(X)을 포함하는 밀봉재 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    단관능 지방족 화합물(X)은 탄소수 8 내지 16의 알킬기를 갖는 지방족 화합물을 포함하는 밀봉재 조성물.
  6. 제 4 항에 있어서,
    단관능 지방족 화합물(X)은 경화성 화합물을 기준으로 20 내지 60 중량%로 포함되는 밀봉재 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    경화성 화합물은 분자 구조 내에 환형 구조를 갖는 지환족 화합물(Y)을 포함하는 밀봉재 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서,
    지환족 화합물(Y)은 단관능 지방족 화합물(X) 100 중량부를 기준으로 50 내지 150 중량부로 포함되는 밀봉재 조성물.
  9. 제 7 항에 있어서,
    지환족 화합물(Y)은 하기 산소 수와 탄소 수의 비(N산소/N탄소)가 0.28 미만을 만족하는 밀봉재 조성물.
  10. 제 8 항에 있어서,
    지환족 화합물은 3 내지 10개의 고리 구성 원자가 환형 구조를 이루고, 상기 환형 구조는 치환기로 적어도 하나 이상의 탄소수 1 내지 5의 알킬기를 갖는 밀봉재 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서,
    경화성 화합물은 방향족기를 포함하지 않는 밀봉재 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서,
    광개시제를 추가로 포함하는 밀봉재 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서,
    계면 활성제를 추가로 포함하는 밀봉재 조성물.
  14. 제 1 항에 있어서,
    무용제 타입의 잉크 조성물인 밀봉재 조성물.
  15. 제 1 항에 있어서,
    25°C, 90% 토크 및 20 rpm의 전단속도에서 측정한 점도가 50 cP 이하이고, 표면장력이 10 내지 50 mN/m의 범위를 갖는 밀봉재 조성물.
  16. 제 1 항에 있어서,
    경화 후 45°C 온도, 및 1 내지 500 kHz 중 어느 하나의 주파수에서 유전율이 3 미만인 밀봉재 조성물.
  17. 기판; 기판 상에 형성된 유기전자소자; 및 상기 유기전자소자의 전면을 밀봉하고, 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 밀봉재 조성물에 의해 형성되는 유기층을 포함하는 유기전자장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 유기전자소자와 상기 유기층 사이 또는 상기 유기층 상에 형성되는 무기층을 포함하는 유기전자장치.
  19. 상부에 유기전자소자가 형성된 기판 상에, 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 밀봉재 조성물이 상기 유기전자소자의 전면을 밀봉하도록 유기층을 형성하는 단계를 포함하는 유기전자장치의 제조 방법.
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