KR20220115430A - 봉지용 조성물 - Google Patents

봉지용 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20220115430A
KR20220115430A KR1020210019444A KR20210019444A KR20220115430A KR 20220115430 A KR20220115430 A KR 20220115430A KR 1020210019444 A KR1020210019444 A KR 1020210019444A KR 20210019444 A KR20210019444 A KR 20210019444A KR 20220115430 A KR20220115430 A KR 20220115430A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
encapsulation
composition
weight
based compound
electronic device
Prior art date
Application number
KR1020210019444A
Other languages
English (en)
Inventor
김효정
김소영
한은구
김현석
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020210019444A priority Critical patent/KR20220115430A/ko
Publication of KR20220115430A publication Critical patent/KR20220115430A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00—Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/04—Monomers containing three or four carbon atoms
    • C08F210/08—Butenes
    • C08F210/10—Isobutene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/44—Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/46—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • H01L51/5259—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/846—Passivation; Containers; Encapsulations comprising getter material or desiccants
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

본 출원은 유기전자소자 봉지용 조성물 및 이를 포함하는 유기전자장치에 관한 것으로서, 외부로부터 유기전자장치로 유입되는 수분 또는 산소를 효과적으로 차단할 수 있는 봉지 구조의 형성이 가능하여 유기전자장치의 수명을 확보할 수 있고, 상기 봉지 구조의 형성 시의 공정 안정성을 구현하고, 봉지 구조의 형태 안정성이 높은 봉지용 조성물 및 이를 포함하는 유기전자장치를 제공한다.

Description

봉지용 조성물 {ENCAPSULATION COMPOSITION}
본 출원은 유기전자소자 봉지용 조성물, 이를 포함하는 유기전자장치 및 상기 유기전자장치의 제조 방법에 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. 이에 따라 OLED 등과 같은 유기전자장치에 대한 외부로부터의 산소 또는 수분 등의 침투를 효과적으로 차단하기 위하여 다양한 방법이 제안되어 있다.
일 예시로서, OLED 소자의 측면 테두리부를 실링재로 도포하는 방법이 있다. 이러한 액상 실런트의 도포는 토출 공정에서 쌍봉이 발생하는 불량이 발생하거나 낮은 압력 반응성으로 인해 공정 상 기술적인 문제가 있고, 이는 토출량 제어 실패 및 토출 폭 제어 실패로 이어져 결과적으로 OLED 소자의 신뢰성 불량으로 이어진다.
본 출원은 봉지용 조성물을 제공한다. 상기 봉지용 조성물은 외부로부터 유기전자장치로 유입되는 수분 또는 산소를 효과적으로 차단할 수 있는 봉지 구조의 형성이 가능하여 유기전자장치의 수명을 확보할 수 있다. 또한, 상기 봉지용 조성물은 상기 봉지 구조의 형성 시의 공정 안정성을 구현하고, 봉지 구조의 형태 안정성을 구현할 수 있다.
본 출원은 봉지용 조성물에 관한 것이다. 상기 봉지용 조성물은 예를 들면, OLED 등과 같은 유기전자장치를 봉지 또는 캡슐화하는 것에 적용되는 봉지재일 수 있다. 하나의 예시에서, 본 출원의 봉지용 조성물은 유기전자소자의 적어도 하나의 측면을 봉지 또는 캡슐화하여 봉지 구조를 형성하는 것에 적용될 수 있다. 따라서, 상기 봉지용 조성물이 캡슐화에 적용된 후에는 유기전자장치의 테두리부(주연부)에 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.
예시적인 유기전자소자 봉지용 조성물은 올레핀계 화합물 및 무기 필러를 포함할 수 있다. 상기 봉지용 조성물은 0.01 내지 1 s-1중 어느 한 전단 속도 및 25℃의 온도에서 측정한 점도가 15,000cP 이하일 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 봉지용 조성물의 점도는 13,000cP 이하, 10,000cP 이하, 8,000cP 이하, 5,000cP 이하, 3,000cP 이하, 2,000cP 이하 또는 1,300cP 이하일 수 있고, 하한은 특별히 제한되지 않으나 100cP 이상 또는 800cP 이상일 수 있다. 상기 점도는 특히 낮은 전단 속도에서도 낮은 점도를 의미한다. 본 출원의 봉지용 조성물은 낮은 압력에 민감한 반응성을 갖는다. 종래의 봉지용 조성물은 본 출원에 따른 봉지용 조성물과 비교했을 때, 높은 전단 속도에서는 점도가 유사할지라도 낮은 전단 속도에서 점도가 높아서 공정 불량을 야기한다. 또한, 상기 봉지용 조성물은 Yield stress가 800Pa 이하일 수 있다. 상기 봉지용 조성물의 Yield stress는 예를 들어, 700Pa 이하, 600 Pa 이하, 500 Pa 이하, 400 Pa 이하 또는 300 Pa 이하일 수 있고, 하한은 예를 들어, 100 Pa 이상 또는 150 Pa 이상일 수 있다. 상기 Yield stress는 ISO 3219 측정 규격에 따를 수 있다. 본 출원에 따른 봉지용 조성물(10)은, 도 1에 도시된 바와 같이, OLED 소자의 테두리부에 댐 형상으로 도포되어 봉지 구조를 형성함에 있어서, 공정 안정성을 구현하고 봉지 구조의 형태 안정성을 제공할 수 있다.
예시적인 봉지용 조성물은 무기 필러를 포함할 수 있다. 상기 무기 필러는 후술하는 수분 흡착제와는 별도로, 봉지용 조성물의 요변성 특성을 제어하기 위해 포함될 수 있다. 상기 무기 필러는 수분과 화학적 반응성이 없는 점에서 수분 흡착제와 구별될 수 있다. 본 출원에서 사용할 수 있는 필러의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 실리카, 탄산칼슘, 알루미나 또는 탈크 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다.
하나의 예시에서, 무기 필러는 지방족 탄화수소기가 표면에 존재할 수 있다. 상기 지방족 탄화수소기는 탄소수가 2 내지 15의 범위 내일 수 있다. 상기 탄소수는 예를 들어, 2 이상, 3 이상, 4 이상, 5 이상, 6 이상, 7 이상 또는 8 이상일 수 있고, 상한은 예를 들어, 14 이하, 13 이하, 12 이하, 11 이하, 10 이하 또는 9 이하일 수 있다. 상기 무기 필러는 상기 지방족 탄화수소기를 1개 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 1개 이상 3개 이하 또는 1개 이상, 2개 이하 가질 수 있다. 상기 지방족 탄화수소기는 직쇄 또는 분지쇄의 구조일 수 있다. 본 출원은 상기 무기 필러가 지방족 탄화수소기를 가짐으로써, 봉지용 조성물은 낮은 shear rate에서 더 낮은 점도를 가질 수 있다. 이러한 물성을 갖는 봉지용 조성물은 도포 공정에서 압력 변화에 따른 토출량 제어가 용이하고 도포 후 형태 제어성도 우수하다.
본 출원의 봉지용 조성물은, 올레핀계 화합물 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 50 중량부의 무기 필러를 포함할 수 있다. 상기 무기 필러의 함량의 하한은 특별히 제한되지는 않으나, 1 중량부, 3중량부, 5중량부, 8중량부, 또는 9중량부 이상일 수 있다. 또한, 상기 무기 필러의 함량의 상한은 40중량부, 30중량부, 20중량부, 15중량부, 13 중량부, 12 중량부, 10중량부 또는 9.8 중량부 이하일 수 있다. 본 출원은 무기 필러의 함량을 상기 범위 내로 조절함으로써, 본 출원에서 목적하는 봉지 구조 형상이 용이하게 구현 가능한 봉지재를 제공할 수 있다.
또한, 상기 무기 필러의 BET 표면적은 35 내지 500m2/g의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 BET 표면적의 하한은 예를 들어, 50m2/g 이상, 100m2/g 이상, 125m2/g 이상 또는 135m2/g 이상일 수 있고, 상한은 예를 들어, 400m2/g 이하, 300m2/g 이하, 200m2/g 이하 또는 175m2/g 이하일 수 있다. 상기 비표면적은 BET법을 사용하여 측정하였으며, 구체적으로 튜브에 상기 무기 필러 1g의 시료를 첨가하여 -195℃에서 전처리 없이 ASAP2020 (Micromeritics, 미국)을 이용하여 측정할 수 있다. 동일 샘플에 대하여 3회 측정하여 평균치를 얻을 수 있다. 본 출원은 무기 필러의 비표면적을 상기 범위 내로 조절함으로써, 본 출원에서 목적하는 봉지 구조 형상이 용이하게 구현 가능한 봉지재를 제공할 수 있다.
본 출원의 구체예에서, 봉지용 조성물의 올레핀계 화합물은 비반응성 올레핀계 화합물 및 반응성 올레핀계 화합물을 포함할 수 있다. 상기 반응성 올레핀계 화합물은 말단에 반응성 관능기를 하나 이상 가질 수 있다. 상기 비반응성 올레핀계 화합물은 화합물의 양말단에 별도의 경화성 관능기를 포함하지 않을 수 있다. 즉, 본 명세서에서 용어 「비반응성 화합물」이란 화합물의 양말단에 경화 가능한 관능기를 갖지 않는 화합물을 의미한다. 하나의 예시에서, 상기 비반응성 올레핀계 화합물은 소수성 수지일 수 있고, 그 투습도가 50 g/m2·day 이하일 수 있다. 본 출원의 봉지용 조성물은 유기전자장치를 봉지 또는 캡슐화하는데 적용되는 것을 고려할 때, 상기 투습도 범위를 만족하는 비반응성 올레핀계 화합물을 포함함으로써, 우수한 수분 차단성을 제공할 수 있다. 본 명세서에서, 「투습도가 50 g/m2·day 이하인 수지」란, 상기 수지를 5 내지 100 ㎛ 중 어느 한 두께의 수지층으로 형성된 필름 형태로 제조된 상태에서 상기 필름의 두께 방향에 대하여 측정한 투습도(Water Vapor Transmission Rate)가 50 g/m2·day 이하로 측정되는 수지를 의미할 수 있다. 상기 투습도는, 100℉ 및 100%의 상대 습도 하에서 측정되며, 50 g/m2·day 이하, 40 g/m2·day 이하, 30 g/m2·day 이하, 20 g/m2·day 이하 또는 10 g/m2·day 이하일 수 있다. 상기 투습도는 낮을수록 우수한 수분 차단성을 나타낼 수 있는 것이므로, 그 하한은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어, 0 g/m2·day 또는 0.1 g/m2·day 일 수 있다.
구체적으로, 본 출원의 예시적인 비반응성 올레핀계 화합물은 단량체의 혼합물로부터 유도된 비반응성 올레핀계 화합물을 포함하며, 혼합물은 적어도 탄소수 4 내지 7의 이소올레핀 단량체 성분 또는 멀티올레핀 단량체 성분을 가질 수 있다. 이소올레핀은, 예를 들어, 전체 단량체 중량으로 70 내지 100 중량%, 또는 85 내지 99.5 중량%의 범위로 존재할 수 있다. 멀티올레핀 유도 성분은 0.5 내지 30 중량%, 0.5 내지 15 중량%, 또는 0.5 내지 8 중량%의 범위로 존재할 수 있다.
이소올레핀은, 예를 들어, 이소부틸렌, 2-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-부텐, 2-메틸-2-부텐, 1-부텐, 2-부텐, 메틸 비닐 에테르, 인덴, 비닐트리메틸실란, 헥센, 또는 4-메틸-1-펜텐이 예시될 수 있다. 멀티올레핀은 탄소수 4 내지 14일 수 있고, 예를 들어, 이소프렌, 부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 미르센, 6,6-디메틸-풀벤, 헥사디엔, 시클로펜타디엔, 또는 피페릴렌이 예시될 수 있다. 다른 중합가능한 단량체 예컨대 스티렌과 디클로로스티렌이 또한 단독 중합 또는 공중합될 수 있다.
본 출원에서 비반응성 올레핀계 화합물은 이소부틸렌계 단독 중합체 또는 공중합체를 포함할 수 있다. 상기에 언급한 바와 같이, 이소부틸렌계 비반응성 올레핀계 화합물 또는 중합체는 이소부틸렌으로부터 70 몰% 이상의 반복 단위와 하나 이상의 다른 중합가능한 단위를 포함하는 비반응성 올레핀계 화합물 또는 중합체를 의미할 수 있다.
본 출원에서, 비반응성 올레핀계 화합물은 부틸 고무 또는 분지된 부틸형 고무일 수 있다. 예시적인, 비반응성 올레핀계 화합물은 불포화 부틸 고무 예컨대 올레핀 또는 이소올레핀과 멀티올레핀의 공중합체이다. 본 발명의 봉지용 조성물에 포함되는 비반응성 올레핀계 화합물로서 폴리(이소부틸렌-코-이소프렌), 폴리이소프렌, 폴리부타디엔, 폴리이소부틸렌, 폴리(스티렌-코-부타디엔), 천연 고무, 부틸 고무, 및 이들의 혼합물이 예시될 수 있다. 본 출원에서 유용한 비반응성 올레핀계 화합물은 본 기술에서 공지된 임의의 적합한 수단에 의해 제조될 수 있으며, 본 발명은 여기서 비반응성 올레핀계 화합물을 제조하는 방법에 의해 한정되지 않는다.
하나의 예시에서, 상기 비반응성 올레핀계 화합물은 고분자 수지일 수 있다. 예를 들어, 상기 비반응성 올레핀계 화합물은 중량평균분자량이 10만g/mol 이하, 10만g/mol 미만 9만g/mol 이하, 7만g/mol 이하, 5만g/mol 이하, 3만g/mol 미만, 1만g/mol 이하, 8000g/mol 이하, 5000g/mol 이하 또는 3000g/mol 이하일 수 있다. 또한, 상기 중량평균분자량의 하한은 500g/mol 이상, 800g/mol 이상 또는 1000 g/mol 이상일 수 있다. 본 출원은 상기 범위로, 비반응성 올레핀계 화합물의 중량평균분자량을 제어함으로써, 도포 및 캡슐화 공정에 적합한 봉지용 조성물을 구현할 수 있다. 봉지용 조성물은 액상의 형태를 가질 수 있고, 후술하는 유기전자장치의 측면 봉지 도포에 적절하게 적용될 수 있다.
또한, 본 출원의 비반응성 올레핀계 화합물은 전체 조성물 내에서 40 내지 90중량%, 42 내지 80 중량%, 45 내지 70 중량% 또는 50 내지 60 중량%의 범위 내로 포함될 수 있다. 상기 전체 조성물은 봉지용 조성물 내의 유기 물질을 기준으로 한다. 본 출원은 상기 비반응성 올레핀계 화합물의 함량 비율을 조절함으로써, 목적하는 수분 차단성 및 공정성을 구현할 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 봉지용 조성물은 말단에 반응성 관능기를 하나 이상 가지는 반응성 올레핀계 화합물을 포함할 수 있다. 상기 화합물은 반응성 관능기가 1 이상이거나, 2 내지 10의 다관능성일 수 있다. 본 출원은 상기 반응성 올레핀계 화합물을 포함함으로써, 기존의 비반응성 올레핀계 화합물이 갖는 고온 고습에서의 낮은 내열 내구성을 보완하면서 봉지 구조가 갖는 탄성을 유지할 수 있도록 한다.
상기 반응성 올레핀계 화합물은 중량평균분자량이 1,000 내지 5만g/mol, 5000 내지 4만g/mol, 6000 내지 35,000g/mol, 7000 내지 30,000g/mol, 8000 내지 25,000g/mol, 9000 내지 2,3000g/mol 또는 9,500 내지 20,000g/mol의 범위 내일 수 있다. 본 출원은 상기 중량평균분자량의 범위를 갖는 올리고머를 포함함으로써, 목적하는 측면 봉지재로서의 물성을 구현할 수 있다. 본 명세서에서 중량평균분자량은, GPC(Gel Permeation Chromatograph)로 측정한 표준 폴리스티렌에 대한 환산 수치를 의미한다.
하나의 예시에서, 상기 반응성 올레핀계 화합물은 적어도 하나 이상 또는 2 이상의 반응성 관능기를 포함할 수 있고, 상기 반응성 관능기는 활성 에너지선 경화성 관능기일 수 있다. 상기 활성에너지선 경화성 관능기는 비닐기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기우레탄기, 에폭사이드(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 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 상기 경화성 관능기는 라디칼 경화성 관능기를 포함할 수 있다. 본 출원의 구체예에서, 상기 반응성 올레핀계 화합물은 이소부틸렌 단량체를 중합단위로 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 반응성 올레핀계 화합물은 분자 구조 내에 탄소수 3 내지 12의 환형 구조를 가질 수 있다. 상기 환형 구조는 지환족 또는 방향족일 수 있다. 상기 반응성 올레핀계 화합물은 전체 조성물 내에서 50 중량%, 10 내지 48 중량%, 15 내지 45 중량%, 18 내지 40 중량% 또는 20 내지 38 중량%의 범위 내로 포함될 수 있다. 또한, 상기 반응성 올레핀계 화합물은 비반응성 올레핀계 화합물을 100 중량부로 했을 때, 10 내지 150 중량부, 15 내지 120 중량부, 18 내지 100 중량부, 20 내지 95 중량부, 25 내지 90 중량부, 28 내지 88중량부, 30 내지 80중량부, 35 내지 70중량부, 40 내지 68 중량부 또는 50 내지 65 중량부의 범위 내로 포함될 수 있다. 또는 상기에 한정되지 않고, 상기 반응성 올레핀계 화합물은 비반응성 올레핀계 화합물을 100 중량부로 했을 때, 10 내지 45 중량부 또는 20 내지 40 중량부로 포함될 수 있다. 본 출원의 봉지용 조성물은 상기 반응성 올레핀계 화합물을 포함함으로써, 조성물 전체적으로 소수성을 유지하여 수분 차단성을 향상시키고, 경화 후 탄성을 가질 수 있으며, 이에 따라, 수분 차단 특성이 우수한 봉지용 조성물을 제공한다.
본 출원의 구체예에서, 상기 봉지용 조성물은 경화성 모노머를 추가로 포함할 수 있다. 상기 경화성 모노머는 중량평균분자량이 1000g/mol 미만, 800g/mol 미만 또는 500g/mol 미만일 수 있다. 그 하한은 50g/mol 또는 100g/mol일 수 있다. 본 출원은 상기 경화성 모노머를 포함함으로써, 유기전자소자가 형성된 기판 상에 봉지재를 도포함에 있어서, 우수한 도포 특성 및 공정성을 구현한다. 또한, 본 출원은 상기 경화성 모노머가 포함됨에 따라, 봉지용 조성물을 무용제 타입으로 제공하여, 소자에 가해지는 손상을 방지할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 경화성 모노머는 25℃의 온도, 5%의 스트레인 및 1Hz의 진동수에서 측정한 점도가 500cP이하 또는 50cP 내지 300cP의 범위 일 수 있다. 본 출원은 상기 점도 범위를 갖는 경화성 모노머를 포함함으로써, 봉지용 조성물을 유기전자소자의 주연부에 도포함에 있어서, 공정성을 확보할 수 있다.
상기 경화성 모노머의 소재는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물 또는 아크릴 단량체를 포함할 수 있다. 상기 아크릴 단량체는 단관능성 아크릴 화합물 또는 다관능성 아크릴 화합물을 포함할 수 있고, 상기 단관능성 아크릴 화합물 및 다관능성 아크릴 화합물을 함께 포함할 수도 있다.
하나의 예시에서, 상기 경화성 모노머로서, 방향족 또는 지방족; 또는 직쇄형 또는 분지쇄형의 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서는 2개 이상의 관능기를 함유하는 것으로서, 에폭시 당량이 50 g/eq 내지 350 g/eq 또는 100 g/eq 내지 300 g/eq인 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 본 출원에서는, 경화성 모노머로서 분자 구조 내에 환형 구조를 포함하는 에폭시 수지를 사용할 수 있으며, 예를 들어, 지환족 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 상기 지환족 에폭시 수지는 올레핀계 화합물 또는 경화성 모노머와 상용성이 우수하여, 상분리 없이 경화되어 조성물의 균일한 가교를 구현할 수 있다.
또한, 직쇄 또는 분지쇄의 지방족 에폭시 화합물은 알리파틱 글리시딜 에테르, 1,4-부탄다이올 디글리시딜 에테르, 에틸렌글라이콜 디글리시딜 에테르, 1,6-헥산다이올 디글리시딜 에테르, 프로필렌글라이콜 디글리시딜 에테르, 다이에틸렌 글라이콜 디글리시딜 에테르, 부틸 글리시딜 에테르, 2-에틸헥실 글리시딜 에테르 또는 네오펜틸글리콜 디글리시딜 에테르를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 경화성 모노머로서 상기 옥세탄기 화합물은 옥세탄 관능기를 갖는 한 그 구조는 제한되지 않으며, 예를 들어, TOAGOSEI사의 OXT-221, CHOX, OX-SC, OXT101, OXT121, OXT221 또는 OXT212, 또는 ETERNACOLL사의 EHO, OXBP, OXTP 또는 OXMA가 예시될 수 있다.
또한, 상기 경화성 모노머로서, 상기 아크릴 단량체는 폴리부타디엔 디메타크릴레이트, 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.
본 출원의 구체예에서, 경화성 모노머는 상기 올레핀계 화합물 100 중량부에 대하여 10 내지 60 중량부, 15 내지 50 중량부, 20 내지 40중량부 또는 20 내지 30중량부로 포함될 수 있다. 본 출원은 상기 함량 범위 내에서, 봉지용 조성물의 도포 특성을 향상시키고, 내열 유지력을 구현시킬 수 있다.
또한, 본 출원의 구체예에서, 상기 봉지용 조성물은 필요에 따라 경화제 또는 개시제를 포함할 수 있다. 경화제는 열경화제 또는 광경화제일 수 있다. 예를 들어, 경화제는, 비반응성 올레핀계 화합물, 반응성 올레핀계 화합물 또는 경화성 모노머에 포함되는 관능기의 종류에 따라서 적절한 종류가 선택 및 사용될 수 있으며, 1 종 이상 사용될 수 있다.
하나의 예시에서, 에폭시기를 포함하는 경우, 경화제로는, 이 분야에서 공지되어 있는 에폭시 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,
본 출원의 구체예에서, 상기 경화제는 이미다졸-이소시아눌산 부가물, 아민-에폭시 부가물, 삼불화 붕소-아민 착체 또는 캡슐화 이미다졸 등의 잠재성 열경화제일 수 있다. 즉, 본 발명은 상기 봉지용 조성물의 경화 공정에서 광 조사가 먼저 진행되어 초기 유동성을 제어할 수 있고, 상기 경화제는 광 조사 후 본경화 단계에서 잠재성 경화제로서 완전 경화시킬 수 있다.
경화제의 함량은, 조성물의 조성, 예를 들면, 수지의 종류나 비율에 따라서 선택될 수 있다. 예를 들면, 경화제는, 올레핀계 화합물 100 중량부에 대하여, 1 중량부 내지 100 중량부, 1 중량부 내지 90중량부 또는 1 중량부 내지 80 중량부로 포함할 수 있다. 상기 중량 비율은, 비반응성 올레핀계 화합물, 아크릴 올리고머 또는 경화성 모노머의 관능기의 종류 및 비율, 또는 구현하고자 하는 가교 밀도 등에 따라 조절될 수 있다.
본 출원의 구체예에서, 봉지용 조성물은 개시제를 포함할 수 있다. 개시제로서, 예를 들면, 양이온 개시제 또는 라디칼 개시제를 포함할 수 있다.
양이온 개시제로는 양이온 광중합 개시제일 수 있고, 예를 들어, 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. 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), 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.
라디칼 개시제는 광라디칼 개시제일 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.
광라디칼 개시제의 함량은, 라디칼 광경화성 화합물의 관능기의 종류 및 비율, 또는 구현하고자 하는 가교 밀도 등에 따라 변경될 수 있다. 예를 들면, 상기 광라디칼 개시제는, 비반응성 올레핀계 화합물 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 15 중량부, 3 중량부 내지 12 중량부 또는 6 중량부 내지 10 중량부의 비율로 배합될 수 있다. 본 발명은 광라디칼 개시제를 상기 함량 범위로 제어함으로써, 봉지용 조성물에 적절한 가교구조를 도입하여, 고온에서의 유동 제어를 구현할 수 있다.
본 출원의 봉지용 조성물은 또한, 수분 흡착제를 포함할 수 있다. 용어 「수분 흡착제」는 화학적 반응 등을 통해, 외부로부터 유입되는 수분 또는 습기를 흡착 또는 제거할 수 있는 성분을 총칭하는 의미로 사용될 수 있다. 즉, 수분 반응성 흡착제를 의미하며, 그 혼합물도 사용 가능하다.
상기 수분 반응성 흡착제는 수지 조성물 또는 그 경화물의 내부로 유입된 습기, 수분 또는 산소 등과 화학적으로 반응하여 수분 또는 습기를 흡착한다. 상기 봉지용 조성물은 물리적 흡착제를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 물리적 흡착제는 수지 조성물 또는 그 경화물로 침투하는 수분 또는 습기의 이동 경로를 길게 하여 그 침투를 억제할 수 있고, 수지 조성물 또는 그 경화물의 매트릭스 구조 및 수분 반응성 흡착제 등과의 상호 작용을 통해 수분 및 습기에 대한 차단성을 극대화할 수 있다.
본 출원에서 사용할 수 있는 수분 흡착제의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 수분 반응성 흡착제의 경우, 금속산화물, 금속염 또는 오산화인(P2O5) 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합물을 들 수 있고, 물리적 흡착제의 경우, 제올라이트, 지르코니아 또는 몬모릴로나이트 등을 들 수 있다.
상기에서 금속산화물의 구체적인 예로는, 산화리튬(Li2O), 산화나트륨(Na2O), 산화바륨(BaO), 산화칼슘(CaO) 또는 산화마그네슘(MgO) 등을 들 수 있고, 금속염의 예로는, 황산리튬(Li2SO4), 황산나트륨(Na2SO4), 황산칼슘(CaSO4), 황산마그네슘(MgSO4), 황산코발트(CoSO4), 황산갈륨(Ga2(SO4)3), 황산티탄(Ti(SO4)2) 또는 황산니켈(NiSO4) 등과 같은 황산염, 염화칼슘(CaCl2), 염화마그네슘(MgCl2), 염화스트론튬(SrCl2), 염화이트륨(YCl3), 염화구리(CuCl2), 불화세슘(CsF), 불화탄탈륨(TaF5), 불화니오븀(NbF5), 브롬화리튬(LiBr), 브롬화칼슘(CaBr2), 브롬화세슘(CeBr3), 브롬화셀레늄(SeBr4), 브롬화바나듐(VBr3), 브롬화마그네슘(MgBr2), 요오드화바륨(BaI2) 또는 요오드화마그네슘(MgI2) 등과 같은 금속할로겐화물; 또는 과염소산바륨(Ba(ClO4)2) 또는 과염소산마그네슘(Mg(ClO4)2) 등과 같은 금속염소산염 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원에서는 상기 금속산화물 등과 같은 수분 흡착제를 적절히 가공한 상태로 조성물에 배합할 수 있다. 예를 들어, 수분 흡착제의 분쇄 공정이 필요할 수 있고, 수분 흡착제의 분쇄에는, 3롤 밀, 비드 밀 또는 볼 밀 등의 공정이 이용될 수 있다.
본 출원의 봉지용 조성물은 수분 흡착제를, 올레핀계 화합물 100 중량부에 대하여, 10 내지 150 중량부, 35 중량부 내지 120 중량부, 40 내지 100 중량부, 45 중량부 내지 90 중량부, 50 내지 85 중량부, 55 내지 80 중량부, 60 내지 79중량부 또는 63 내지 77중량부의 양으로 포함할 수 있다. 본 출원의 봉지용 조성물은, 바람직하게 수분 흡착제의 함량을 10 중량부 이상으로 제어함으로써, 봉지용 조성물 또는 그 경화물이 우수한 수분 및 습기 차단성을 나타내도록 할 수 있다. 또한, 수분 흡착제의 함량을 150 중량부 이하로 제어하여, 박막의 봉지 구조를 형성할 경우, 우수한 수분 차단 특성을 나타내도록 할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 수분 흡착제의 평균 입경은 0.1 내지 10㎛, 1 내지 8㎛, 1.5 내지 5㎛ 또는 1.5 내지 3.5㎛의 범위 내일 수 있다. 본 출원에서 입경은 특별히 달리 규정하지 않는한 D50 입도 분석에 따라 측정한 것일 수 있다. 본 출원은 상기 입경을 조절함으로써, 수분과의 반응성을 높이면서, 과량이 수분 흡착제가 봉지 구조로 포함되어 수분 차단 성능을 향상시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 출원의 봉지용 조성물은 연화점이 90℃ 이상인 점착 부여제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 점착 부여제의 연화점의 하한은 93℃, 95℃, 98℃, 100℃, 110℃, 130℃ 또는 150℃ 일 수 있다. 또한, 상기 연화점의 상한은 300℃, 250℃ 또는 200℃일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 출원은 상기 특정 점착 부여제를 포함함으로써, 수분 차단 성능 및 내열 내구성을 동시에 구현할 수 있다. 상기 점착 부여제는 예를 들어, 분자 구조 내에 환형 구조를 가질 수 있다. 상기 환형 구조는 탄소수 3 내지 10의 범위 내일 수 있다. 일 예시에서, 상기 점착 부여제는 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 봉지용 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 g/mol 내지 5,000 g/mol, 250 g/mol 내지 4,000 g/mol, 280 g/mol 내지 3,000 g/mol, 300 g/mol 내지 2,000 g/mol, 350 g/mol 내지 1,000 g/mol, 400 g/mol 내지 900 g/mol, 450 g/mol 내지 850 g/mol 또는 500 g/mol 내지 800 g/mol의 범위 내 일 수 있다. 상기 점착 부여제의 함량은 필요에 따라 적절하게 조절할 수 있다. 예를 들면, 점착 부여제의 함량은 하나의 예시에 따르면, 올레핀계 화합물 100 중량부에 대하여 0.5 내지 30 중량부, 1 내지 28 중량부, 2 내지 25 중량부, 5 내지 23 중량부, 8 내지 18 중량부의 범위 내로 포함될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 봉지용 조성물은 상온, 예를 들어, 약 25℃에서 액상일 수 있다. 본 출원의 구체예에서, 봉지용 조성물은 무용제 타입의 액상일 수 있다. 상기 봉지용 조성물은 유기전자소자를 봉지하는 것에 적용될 수 있고, 구체적으로, 유기전자소자의 측면을 봉지하는 것에 적용될 수 있다. 본 출원은 봉지용 조성물이 상온에서 액상의 형태를 가짐으로써, 유기전자소자의 측면에 조성물을 도포하는 방식으로 소자를 봉지할 수 있다.
본 출원에 따른 봉지용 조성물에는 상술한 구성 외에도 전술한 발명의 효과에 영향을 미치지 않는 범위에서, 다양한 첨가제가 포함될 수 있다. 예를 들어, 수지 조성물은 소포제, 커플링제, 점착 부여제, 자외선 안정제 또는 산화 방지제 등을 목적하는 물성에 따라 적정 범위의 함량으로 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 봉지용 조성물은 소포제를 추가로 포함할 수 있다. 본 출원은 소포제를 포함함으로써, 전술한 봉지용 조성물의 도포 공정에서, 탈포 특성을 구현하여, 신뢰성 있는 봉지 구조를 제공할 수 있다. 또한, 본 출원에서 요구하는 봉지용 조성물의 물성을 만족하는 한, 소포제의 종류는 특별히 한정되지 않는다.
하나의 예시에서, 상기 봉지용 조성물은 점착제 조성물 또는 접착제 조성물일 수 있다. 이에 따라, 상기 봉지용 조성물은 유기전자소가 형성된 기판과 소자 위의 커버 기판을 부착하는 구조용 접착제로서의 역할도 할 수 있다.
본 출원은 또한, 유기전자장치에 관한 것이다. 예시적인 유기전자장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(21); 상기 기판(21) 상에 형성된 유기전자소자(23); 및 상기 기판(21)의 주연부 상에 상기 유기전자소자(23)의 측면을 둘러싸도록 형성되고, 전술한 봉지용 조성물을 포함하는 측면 봉지층(10)을 포함할 수 있다. 또한, 예시적인 유기전자장치는 유기전자소자(23)의 전면을 커버하는 전면 봉지층(11)을 추가로 포함할 수 있다.
상기 전면 봉지층 및 측면 봉지층은 동일 평면상에 존재할 수 있다. 상기에서, 「동일」이란 실질적 동일을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 동일 평면에서 실질적 동일이란 두께 방향으로 ±5㎛ 또는 ±1㎛ 이내의 오차를 가질 수 있음을 의미한다. 상기 전면 봉지층이 소자의 상부면을 봉지할 수 있고, 상부면 뿐만 아니라 측면도 함께 봉지할 수 있다. 측면 봉지층은 소자의 측면에 형성될 수 있으나, 유기전자소자의 측면에 직접 접촉하지 않을 수 있다. 예를 들어, 전면 봉지층이 소자의 상부면 및 측면과 직접 접촉하도록 봉지될 수 있다. 즉, 측면 봉지층은 소자와 접촉하지 않으면서, 유기전자장치의 평면도에서, 기판의 주연부에 위치할 수 있다.
본 명세서에서 용어 「주연부」란, 둘레의 가장자리 부분을 의미한다. 즉, 상기에서 기판의 주연부는 기판에서 둘레의 가장자리 부분을 의미할 수 있다.
상기 측면 봉지층을 구성하는 소재는 특별히 한정되지 않으나, 전술한 봉지용 조성물을 포함할 수 있다.
한편, 전면 봉지층은 봉지 수지를 포함할 수 있고, 상기 봉지 수지는 아크릴 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 불소 수지, 스티렌 수지, 폴리올레핀 수지, 열가소성 엘라스토머, 폴리옥시알킬렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리아미드 수지 또는 이들의 혼합물 등이 예시될 수 있다. 전면 봉지층을 구성하는 성분은, 전술한 봉지용 조성물과 동일하거나 상이할 수 있다. 다만, 전면 봉지층은 소자와 직접 접촉된다는 점에서, 전술한 수분 흡착제를 포함하지 않거나 소량 포함할 수 있다. 예를 들어, 전면 봉지층은 봉지 수지 100 중량부에 대하여, 0 내지 20 중량부의 수분 흡착제를 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 유기전자소자는 기판 상에 형성된 반사 전극층, 상기 반사 전극층 상에 형성되고 적어도 발광층을 포함하는 유기층 및 상기 유기층상에 형성되는 투명 전극층을 포함할 수 있다.
본 출원에서 유기전자소자(23)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 유기전자소자는 전술한 전면 봉지층 또는 측면 봉지층과 소자의 전극의 사이에 상기 전극를 보호하는 보호막(페시베이션막)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 보호막은 유기막과 무기막이 교대로 적층되어 있는 형태일 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 무기막은 Al, Zr, Ti, Hf, Ta, In, Sn, Zn 및 Si로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속 산화물 또는 질화물일 수 있다. 상기 무기막의 두께는 0.01㎛ 내지 50㎛ 또는 0.1㎛ 내지 20㎛ 또는 1㎛ 내지 10㎛일 수 있다. 하나의 예시에서, 본 출원의 무기막은 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.
또한, 본 출원은 유기전자장치의 제조방법에 관한 것이다.
하나의 예시에서, 상기 제조방법은 상부에 유기전자소자(23)가 형성된 기판(21)의 주연부 상에 전술한 봉지용 조성물을 상기 유기전자소자(23)의 측면을 둘러싸도록 도포하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 봉지용 조성물을 도포하는 단계는 전술한 측면 봉지층(10)을 형성하는 단계일 수 있다.
구체적으로, 상기 측면 봉지층을 형성하는 단계는 전술한 봉지용 조성물을 상기 유기전자소자(23)의 측면을 둘러싸도록 도포하는 단계를 포함할 수 있고, 추가로 상기 봉지용 조성물을 경화시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 봉지용 조성물을 경화시키는 단계는 광을 조사하는 단계 및/또는 광 또는 열을 가하는 단계를 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 봉지용 조성물은 광 조사 1단계만을 통해 경화될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 가경화하는 단계 및 본경화하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 가경화하는 단계는 광을 조사하는 것을 포함할 수 있고, 본경화하는 단계는 광을 조사하는 것 또는 열을 가하는 것을 포함할 수 있다.
상기에서, 유기전자소자(23)가 형성된 기판(21)은, 예를 들어, 글라스 또는 필름과 같은 기판(21) 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. 그런 뒤, 상기 기판(21)의 주연부 상에 상기 유기전자소자(23)를 측면 커버하도록 전술한 측면 봉지층(10)을 적용한다. 이때, 상기 측면 봉지층(10)을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 상기 기판(21)의 측면에 전술한 봉지용 조성물을 스크린 인쇄, 디스펜서 도포 등의 공정을 이용할 수 있다. 또한, 상기 유기전자소자의(23)의 전면을 봉지하는 전면 봉지층(11)을 적용할 수 있다. 상기 전면 봉지층(11)을 형성하는 방법은 당업계의 공지의 방법을 적용할 수 있으며, 예를 들면, 액정 적하 주입(One Drop Fill)공정을 이용할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 유기전자장치를 봉지하는 전면 또는 측면 봉지층에 대해 경화 공정을 수행할 수도 있는데, 이러한 경화 공정(본경화)은 예를 들면, 가열 챔버 또는 UV 챔버에서 진행될 수 있으며, 바람직하게는 두 가지 모두에서 진행될 수 있다. 본경화 시의 조건은 유기전자장치의 안정성 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
하나의 예시에서, 전술한 봉지용 조성물을 도포한 후에, 상기 조성물에 광을 조사하여 가교를 유도할 수 있다. 상기 광을 조사하는 것은 UV-A영역대의 파장범위를 갖는 광을 0.3 내지 6 J/cm2의 광량 또는 0.5 내지 4 J/cm2의 광량으로 조사하는 것을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 광의 조사를 통해 가경화함으로써 기본이 될 수 있는 봉지 구조 형상을 구현할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제조 방법은 광 조사 후에 가경화된 봉지용 조성물을 본경화하는 것을 포함할 수 있다. 본경화는 40℃ 내지 200℃, 50℃ 내지 150℃ 또는 70℃ 내지 120℃의 온도로 1 시간 내지 24시간, 1시간 내지 20시간, 1시간 내지 10시간 또는 1시간 내지 5시간 동안 열 경화하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 또는, 본경화는 UV-A영역대의 파장범위를 갖는 광을 0.3 내지 6 J/cm2의 광량 또는 0.5 내지 4 J/cm2의 광량으로 조사하는 것을 포함할 수 있다. 상기 열을 가하는 단계 또는 광을 조사하는 단계를 통해, 봉지용 조성물은 본경화가 진행될 수 있다.
본 출원은 외부로부터 유기전자장치로 유입되는 수분 또는 산소를 효과적으로 차단할 수 있는 봉지 구조의 형성이 가능하여 유기전자장치의 수명을 확보할 수 있고, 상기 봉지 구조의 형성 시의 공정 안정성을 구현하고, 봉지 구조의 형태 안정성이 높은 봉지용 조성물 및 이를 포함하는 유기전자장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 하나의 예시에 따른 유기전자장치를 나타내는 단면도이다.
도 2 및 3은 본 발명의 실험예에 따른 실험 결과를 나타내는 도면이다.
이하 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
이하, 실시예 및 비교예에서 사용한 화합물은 다음과 같다.
올레핀계 화합물로서 폴리부텐(INEOS, Mw: 2,000g/mol, H-1900) 및 하기 화학식 1의 구조에서 R이 아크릴로일기인 Modified-PIB(KANEKA, Mw: 10,000~20,000g/mol)를 사용하였다.
또한 경화성 모노머로서, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA) 및 단관능성 아크릴레이트 (Sartomer, SR420)를 사용하였다.
[화학식 1]
Figure pat00001
무기 필러로서, 표면에 옥틸기 1개를 가지는 실리카 1(BET = 150m2/g), 표면에 2개의 메틸기를 가지는 실리카 2(BET = 110 m2/g) 및 표면에 3개의 메틸기를 가지는 실리카 3(BET = 260m2/g)을 사용하였고, 수분 흡착제로서, 칼슘옥사이드 (CaO, 평균입경 8㎛, Aldrich)를 사용하였다. 광개시제로서 라디칼 개시제(TPO)를 사용하였다.
실시예 1 및 2, 및 비교예 1 내지 2
상기 조성에 대해서, 하기 표 1과 같은 중량 비율로 배합하여 혼합 용기에 투입하였다. 단위는 중량부이다. 상기 혼합용기를 Planetary mixer (구라보, KK-250s)를 이용하여 균일한 조성물을 제조하였다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
H-1900 50.7 50.7 50.7 50.7
Modified-PIB 32.2 32.2 32.2 32.2
HDDA 4 4 4 4
SR420 13.1 13.1 13.1 13.1
실리카1 8 8
실리카2 8
실리카3 8
CaO 60 40 40 40
TPO 9 9 9 9
이하 실시예 및 비교예에서 제조된 봉지용 조성물에 대한 물성은 하기의 방식으로 평가하였다.
1. 점도 측정
실시예 및 비교예에서 제조한 접착제 조성물의 점도를 TA사 rheometer로서 ARES-G2를 사용하여 하기와 같이 측정하였다.
상기 제조된 접착제 조성물에 대해, 25mm 사이즈의 cone plate cell을 이용하여 25℃의 온도 조건에서 shear rate 0.01s-1 내지 20 s-1 범위의 점도를 측정하였고, 0.01 s-1일 때의 점도 값을 표 2에 기재하였다.
2. 도포 특성(압력 반응성)
실시예 또는 비교예에서 제조한 봉지용 조성물을 0.7T Soda-Lime 글래스 표면에 도포 로봇(Musashi 200DS)을 이용하여, 150mm X 150mm 사각형을 그리도록 설정한 후, 도포가 되는 동안 도포 특성을 관찰하였다 (needle number: #18, dispensing speed: 10mm/sec).
초기 토출 압력 300kPa에서 압력을 50%인 150kPa로 줄였을 때 토출량 또는 속도를 확인하였다. 압력 변화 시 2초 안에 토출량이 변하는 경우 O(optical microscope로 관찰하여 라인의 두께가 감소하는 것을 확인), 압력 변화에 따라 토출량이 변하지만 천천히 변하는 경우(8초 내에 변하는 경우) △, 압력 변화에 따라 토출량이 거의 변하지 않거나 8초를 초과하여 변하는 경우 X로 분류하였다.
3. 도포 신뢰성
실시예 또는 비교예에서 제조한 봉지용 조성물을 0.7T Soda-Lime 글래스에 도포 로봇(Musashi 200DS)을 이용하여, 50mm X 50mm 정사각형을 4등분하는 크기의 십자가 형태를 그리도록 설정한 후, 도포 후 두 라인이 교차하는 지점의 형상을 관찰하였다 (needle number: #18, dispensing speed: 10mm/sec).
상기 봉지용 조성물을 십자가 형태로 도포했을 때, 교차점의 토출 형상을 관찰하였다. 상기 십자가 형태의 도포 형태가 서로 잘 Merge되고 쌍봉이 발견되지 않는 경우 O(도 2), 십자가 형태의 도포 형태가 서로 잘 혼합되지 않고(Merge되지 않음) 공기층이 형성되며 쌍봉이 관찰되는 경우 X(도 3)로 분류하였다.
4. Yield stress
하기 측정은 ISO 3219 측정 규격을 근거로 했다. 실시예 및 비교예에서 제조한 봉지용 조성물의 shear rate별 shear stress를 TA사 rheometer인 ARES-G2를 사용하여 측정하였다. 상기 봉지용 조성물에 대해 25mm 사이즈의 cone plate cell을 이용하여 25℃의 온도 조건에서 shear rate 0.001s-1 내지 20 s-1 범위일 때 shear stress를 측정하였다. Yield stress값은 상기 측정되는 그래프에서 y절편의 값을 의미한다.
점도
(cP)		 도포 특성
(압력 반응성)		 도포 신뢰성 Yield stress
(Pa)
실시예 1 1515 O O 493
실시예 2 1053 O O 221
비교예 1 15743 X X 1002
비교예 2 16800 X X 2201
1: 봉지용 조성물
10: 측면 봉지층
11: 전면 봉지층
21: 기판
22: 커버 기판
23: 유기전자소자

Claims (18)

  1. 올레핀계 화합물 및 무기 필러를 포함하고, 0.01 내지 1 s-1중 어느 한 전단 속도 및 25℃의 온도에서 측정한 점도가 15,000cP 이하이고, ISO 3219 측정 규격에 따른 Yield stress가 800Pa 이하인 유기전자소자 봉지용 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 무기 필러는 지방족 탄화수소기가 표면에 존재하는 봉지용 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서, 지방족 탄화수소기는 탄소수가 2 내지 15의 범위 내인 봉지용 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 무기 필러는 올레핀계 화합물 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 50 중량부로 포함되는 봉지용 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 올레핀계 화합물은 비반응성 올레핀계 화합물 및 반응성 올레핀계 화합물을 포함하는 봉지용 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서, 반응성 올레핀계 화합물은 말단에 반응성 관능기를 하나 이상 가지는 봉지용 조성물.
  7. 제 5 항에 있어서, 반응성 올레핀계 화합물은 비반응성 올레핀계 화합물 100 중량부에 대하여 10 내지 150 중량부의 범위 내로 포함되는 봉지용 조성물.
  8. 제 5 항에 있어서, 반응성 올레핀계 화합물은 전체 조성물에서 50 중량% 이하의 범위 내로 포함되는 봉지용 조성물.
  9. 제 5 항에 있어서, 비반응성 올레핀계 화합물은 전체 조성물에서 40 내지 90중량%의 범위 내로 포함되는 봉지용 조성물.
  10. 제 6 항에 있어서, 반응성 관능기는 활성 에너지선 경화성 관능기인 봉지용 조성물.
  11. 제 10 항에 있어서, 활성 에너지선 경화성 관능기는 라디칼 경화성 관능기인 봉지용 조성물.
  12. 제 5 항에 있어서, 비반응성 올레핀계 화합물 또는 반응성 올레핀계 화합물은 이소부틸렌 단량체를 중합 단위로 포함하는 봉지용 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서, 경화성 모노머를 추가로 포함하는 봉지용 조성물.
  14. 제 13 항에 있어서, 경화성 모노머는 올레핀계 화합물 100 중량부에 대하여 10 내지 60 중량부로 포함되는 봉지용 조성물.
  15. 제 1 항에 있어서, 라디칼 개시제를 추가로 포함하는 봉지용 조성물.
  16. 제 1 항에 있어서, 수분 흡착제를 추가로 포함하는 봉지용 조성물.
  17. 기판; 상기 기판 상에 형성된 유기전자소자; 및 상기 기판의 주연부 상에 상기 유기전자소자의 측면을 둘러싸도록 형성되고, 제 1 항에 따른 봉지용 조성물을 포함하는 측면 봉지층을 포함하는 유기전자장치.
  18. 상부에 유기전자소자가 형성된 기판의 주연부 상에, 제 1 항의 봉지용 조성물을 상기 유기전자소자의 측면을 둘러싸도록 도포하는 단계 및 상기 봉지용 조성물을 경화시키는 단계를 포함하는 유기전자장치의 제조 방법.
KR1020210019444A 2021-02-10 2021-02-10 봉지용 조성물 KR20220115430A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210019444A KR20220115430A (ko) 2021-02-10 2021-02-10 봉지용 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210019444A KR20220115430A (ko) 2021-02-10 2021-02-10 봉지용 조성물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220115430A true KR20220115430A (ko) 2022-08-17

Family

ID=83110520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210019444A KR20220115430A (ko) 2021-02-10 2021-02-10 봉지용 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220115430A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101740186B1 (ko) 접착제 조성물
KR101746333B1 (ko) 접착제 조성물
KR102191609B1 (ko) 접착제 조성물
KR101740184B1 (ko) 접착제 조성물
KR102211091B1 (ko) 유기전자장치
KR102176228B1 (ko) 봉지용 조성물
KR20160114539A (ko) 접착제 조성물
KR102316235B1 (ko) 봉지용 조성물
KR102320445B1 (ko) 봉지용 조성물
KR20220115430A (ko) 봉지용 조성물
KR102534539B1 (ko) 봉지용 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination