KR20220129721A - 수지 조성물, 이를 이용한 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

일 실시예의 수지 조성물은 (메타)아크릴레이트 모노머, 광 개시제, 및 흡습제를 포함하고, 흡습제는 가수분해성기를 포함하고, 가수분해된 이후에 카복시기를 포함하여 표시 장치에 대하여 향상된 내투습성을 가질 수 있다.

Description

수지 조성물, 이를 이용한 표시 장치{RESIN COMPOSITION AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 수지 조성물, 및 이를 이용한 표시 장치에 대한 것이다.
영상 정보를 제공하기 위하여 다양한 형태의 표시 장치가 사용되고 있으며, 유기 전계 발광 재료 또는 양자점 발광 재료 등을 사용한 자발광의 표시 장치에 대한 개발이 진행되고 있다.
자발광의 표시 장치는 발광 소자를 포함하며, 발광 소자는 산소 및 수분 등의 외부 환경에 취약한 특징을 가지고 있어, 발광 소자를 밀봉하기 위한 다양한 기술들을 필요로 한다. 그 중 발광 소자 위에 봉지층을 배치시켜 공기 및 수분 등의 침투 경로를 차단하는 봉지층에 대한 개발이 진행되고 있다.
본 발명의 목적은 내투습성이 우수한 수지 조성물 및 이로부터 제조된 봉지 부재를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 본 발명의 목적은 우수한 내투습성을 갖는 봉지 부재를 포함하여 신뢰성이 향상된 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수지 조성물은 (메타)아크릴레이트 모노머, 광 개시제, 및 흡습제를 포함하고, 상기 흡습제는 가수분해성기를 포함하고, 가수분해된 이후에 카복시기를 포함한다.
상기 (메타)아크릴레이트 모노머는 이관능성인 제1 (메타)아크릴레이트 모노머, 상기 제1 (메타)아크릴레이트 모노머와 상이하고, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기를 포함하는 제2 (메타)아크릴레이트 모노머를 포함하는 것일 수 있다.
상기 가수분해성기는 산무수물, 이미드기, 에스테르기, 및 아마이드기 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
상기 수지 조성물 전체 중량을 기준으로, 상기 제1 (메타)아크릴레이트 모노머 30 내지 70 중량부, 상기 제2 (메타)아크릴레이트 모노머 20 내지 50 중량부, 상기 광 개시제 1 내지 5 중량부, 및 상기 흡습제 1 내지 50 중량부를 포함할 수 있다.
상기 가수분해성기는 하기 화학식 1로 표시되는 산무수물일 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서, Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 20 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 이상 20 이하의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 (메타)아크릴레이트기이고, Ra 와 Rb는 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 흡습제는 상기 제1 (메타)아크릴레이트 모노머 및 제2 (메타)아크릴레이트 모노머와 반응하는 중합 반응기를 가질수 있다.
상기 제1 (메타)아크릴레이트 모노머는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 2에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 메틸기이고, n은 6 이상 12 이하의 정수이다.
상기 제2 (메타)아크릴레이트 모노머는 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00003
상기 화학식 3에서, R3은 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 메틸기이고, R4는 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 20 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로 아릴기이고, X는 직접 결합 또는 O이고, a는 0 이상 5 이하의 정수이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 발광 소자층, 상기 발광 소자층 상에 배치되고, 적어도 하나의 유기막을 포함하는 봉지층, 상기 봉지층 상에 배치되는 충전층, 및 상기 충전층 상에 배치되는 광제어층을 포함하고, 상기 적어도 하나의 유기막 및 상기 충전층 중 적어도 어느 하나는 (메타)아크릴레이트 모노머 및 흡습제를 포함하는 공중합체를 포함하고, 상기 흡습제는 가수분해성기를 포함하는 화합물 또는 카복시기를 포함하는 화합물을 포함한다.
상기 (메타)아크릴레이트 모노머는 이관능성인 제1 (메타)아크릴레이트 모노머, 및 상기 제1 (메타)아크릴레이트 모노머와 상이하고, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기를 포함하는 제2 (메타)아크릴레이트 모노머를 포함하는 것일 수 있다.
상기 가수분해성기는 산무수물, 이미드기, 에스테르기, 및 아마이드기 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
상기 가수분해성기는 하기 화학식 1로 표시되는 산무수물일 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00004
상기 화학식 1에서,
Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 20 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 이상 20 이하의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 (메타)아크릴레이트기이고, Ra 와 Rb는 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 봉지층은 적어도 하나의 무기막을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 유기막과 상기 적어도 하나의 무기막은 교대로 적층되어 배치될 수 있다.
상기 적어도 하나의 무기막은 SiNx, SiOx, SiOxNy, SiC, ZrOx, 및 Al2O3 중 적어도 하나를 포함하고, 플라즈마 화학 기상 증착 또는 스퍼터링에 의하여 형성되는 것일 수 있다.
상기 유기막의 두께는 3μm 이상 30μm 이하이고, 상기 무기막의 두께는 0.5μm 이상 2μm 이하일 수 있다.
상기 봉지층은 상기 발광 소자층을 밀봉할 수 있다.
상기 제1 (메타)아크릴레이트 모노머는 하기 화학식 2로 표시되고, 상기 제2 (메타)아크릴레이트 모노머는 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00005
상기 화학식 2에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 메틸기이고, n은 6 이상 12 이하의 정수이다:
[화학식 3]
Figure pat00006
상기 화학식 3에서, R3은 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 메틸기이고, R4는 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 20 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로 아릴기이고, X는 직접 결합 또는 O이고, a는 0 이상 5 이하의 정수이다.
상기 광제어층은 양자점을 포함하는 것일 수 있다.
상기 발광 소자층은 제1 광을 생성하는 발광소자를 포함하고, 상기 광제어층은 제1 광을 투과하는 투과부, 상기 제1 광을 제2 광으로 변환시키는 제1 광제어부, 및 상기 제1 광을 제3 광으로 변환시키는 제2 광제어부를 포함할 수 있다.
상기 광제어층 상에 배치되는 컬러필터층을 더 포함하고, 상기 컬러필터층은 상기 투과부와 중첩되고, 제1 광을 투과시키는 제1 컬러필터, 상기 제1 광제어부와 중첩되고, 제1 광을 차단하며, 제2 광을 투과시키는 제2 컬러필터, 및 상기 제2 광제어부와 중첩되고, 제1 광을 차단하며, 제3 광을 투과시키는 제3 컬러필터를 더 포함할 수 있다.
일 실시예의 수지 조성물은 가수분해성기 및 카복시기를 포함하는 흡습제를 포함하여 향상된 내투습성을 나타낼 수 있다.
일 실시예의 표시 장치는 (메타)아크릴레이트 모노머 및 흡습제를 포함하는 공중합체를 포함하여 향상된 내투습성 및 신뢰성을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 봉지층의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 봉지층을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치에 포함된 표시모듈의 일부를 확대하여 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치에 포함된 표시모듈의 일부를 확대하여 도시한 단면도이다.
도 8은 실시예 및 비교예의 수지 조성물로 제조한 표시 패널의 암점 면적성장률을 나타내는 표이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리에 변환 적외선 분광기(FT-IR spectrometer) 분석 결과를 나타내는 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
한편, 본 출원에서 "직접 배치"된다는 것은 층, 막, 영역, 판 등의 부분과 다른 부분 사이에 추가되는 층, 막, 영역, 판 등이 없는 것을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, "직접 배치"된다는 것은 두 개의 층 또는 두 개의 부재들 사이에 접착 부재 등의 추가 부재를 사용하지 않고 배치하는 것을 의미하는 것일 수 있다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다. 본 명세서에서 "상에 배치되는" 것은 어느 하나의 부재의 상부 뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 나타내는 것일 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 여기서 명시적으로 정의되지 않는 한 너무 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수지 조성물, 및 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈의 단면도이다. 도 2에서는 도 1의 I-I'선에 대응하는 단면도를 나타내었다.
일 실시예에서 표시 장치(ES)는 텔레비전, 모니터, 또는 외부 광고판과 같은 대형 표시 장치일 수 있다. 또한, 표시 장치(ES)는 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 내비게이션 유닛, 게임기, 스마트폰, 태블릿, 및 카메라와 같은 중소형 제품에 사용되는 표시 장치일 수 있다. 또한, 이것들은 단지 실시예로서 제시된 것들로서, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 표시 장치로도 채용될 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(ES)는 윈도우(WM), 표시모듈(DM), 및 하우징(HAU)을 포함하는 것일 수 있다. 표시모듈(DM)은 표시 소자인 표시패널(DP)을 포함하는 것일 수 있다. 한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 표시 장치(ES)는 표시 소자 이외에 터치 소자 또는 검출 소자 등 전기적 신호에 따라 활성화되는 다양한 소자들을 포함할 수 있다.
본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 제3 방향(DR3)은 사용자에게 영상이 제공되는 방향으로 정의된다. 또한, 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)은 서로 직교하고, 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면에 대한 법선 방향일 수 있다. 도 1에서 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면은 영상이 제공되는 표시면일 수 있다. 한편, 표시 장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향(DR3)이 지시한다. 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다.
일 실시예의 표시 장치(ES)에서 윈도우(WM)는 표시모듈(DM) 상에 배치되는 것일 수 있다. 윈도우(WM)는 유리, 사파이어, 또는 플라스틱을 포함하는 재질일 수 있다. 윈도우(WM)는 표시모듈(DM)로부터 제공되는 영상을 투과시키는 투과 영역(TA) 및 투과 영역(TA)에 인접하고, 영상이 투과되지 않는 차광 영역(BA)을 포함한다. 한편, 도 1에 도시된 것과 달리, 일 실시예의 표시 장치(ES)에서 윈도우(WM)는 생략될 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(ES)에서 표시모듈(DM)은 윈도우(WM)의 하부에 배치될 수 있다. 표시모듈(DM)은 표시패널(DP) 및 표시패널(DP) 상에 배치된 광제어부재(CCM)를 포함하는 것일 수 있다.
표시패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 표시패널(DP)은 엘이디(light-emitting diode, LED) 표시 패널, 유기 전계 발광(Organic Electroluminescence) 표시 패널, 또는 퀀텀닷 발광 표시 패널일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.
엘이디(light-emitting diode, LED) 표시 패널은 발광 다이오드를 포함하고, 유기 전계 발광 표시 패널의 발광층은 유기 전계 발광 물질을 포함하며, 퀀텀닷 발광 표시 패널의 발광층은 퀀텀닷 또는 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다. 이하, 본 명세서의 일 실시예의 표시 장치(ES)에 포함된 표시패널(DP)은 유기 전계 발광 표시 패널로 설명된다. 다만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예의 표시 장치(ES)는 표시패널(DP) 및 표시패널(DP) 상측에 배치된 광제어부재(CCM)를 포함하는 것이며, 일 실시예의 표시 장치(ES)는 유기 전계 발광 표시 패널을 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치일 수 있다. 표시패널(DP)은 제1 광을 제공하는 것일 수 있다. 예를 들어, 표시패널(DP)은 청색광을 방출하는 것일 수 있다.
광제어부재(CCM)는 표시패널(DP)에서 제공되는 광의 파장을 변환시키거나, 또는 표시패널(DP)에서 제공되는 광을 투과시키는 것일 수 있다. 광제어부재(CCM)는 표시패널(DP)에서 제공된 청색광의 파장을 변환시키거나, 청색광을 투과시키는 것일 수 있다.
평면 상에서, 영상이 표시되는 표시패널(DP)의 일면은 표시면으로 정의된다. 표시면은 영상이 표시되는 표시 영역(DA) 및 영상이 표시되지 않는 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 표시 영역(DA)은 평면 상에서 표시패널(DP)의 중앙에 정의되어, 윈도우(WM)의 투과 영역(TA)과 중첩할 수 있다.
하우징(HAU)은 표시패널(DP)의 하부에 배치되어 표시패널(DP)을 수납하는 것일 수 있다. 하우징(HAU)은 표시패널(DP)의 표시면인 상부면이 노출되도록 표시패널(DP)을 커버하여 배치될 수 있다. 하우징(HAU)은 표시패널(DP)의 측면과 바닥면을 커버하며, 상부면 전체를 노출시키는 것일 수 있다.
도 2를 참조하면, 표시패널(DP)은 베이스 기판(BS), 베이스 기판(BS) 상에 제공된 회로층(DP-CL), 발광 소자층(DP-OEL) 및 봉지층(TFE)을 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에서, 베이스 기판(BS), 회로층(DP-CL), 발광 소자층(DP-OEL) 및 봉지층(TFE)은 제3 방향(DR3)으로 순차적으로 적층된 것일 수 있다.
베이스 기판(BS)은 발광 소자층(DP-OEL)이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스 기판(BS)은 유리기판, 금속기판, 플라스틱기판 등일 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 베이스 기판(BS)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다.
일 실시예에서, 회로층(DP-CL)은 베이스 기판(BS) 상에 배치되고, 회로층(DP-CL)은 복수의 트랜지스터들(미도시)을 포함하는 것일 수 있다. 트랜지스터들(미도시)은 각각 제어 전극, 입력 전극, 및 출력 전극을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 회로층(DP-CL)은 발광 소자층(DP-OEL)의 유기 전계 발광 소자(OEL, 도 7)를 구동하기 위한 스위칭 트랜지스터 및 구동 트랜지스터를 포함하는 것일 수 있다.
봉지층(TFE)은 발광 소자층(DP-OEL) 상에 배치되고, 복수의 박막들을 포함하는 것일 수 있다. 봉지층(TFE)에 대한 상세한 설명은 후술한다.
광제어부재(CCM)는 표시패널(DP) 상에 배치된다. 광제어부재(CCM)는 충전층(FL), 광제어층(CCL), 컬러필터층(CFL), 및 베이스층(BL)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시패널(DP)은 제1 광을 방출하는 유기 전계 발광 소자(OEL, 도 7)를 포함하는 것이고, 광제어부재(CCM)는 유기 전계 발광 소자(OEL, 도 7)에서 제공되는 제1 광의 파장을 변환하거나 제1 광을 투과시키는 광제어층(CCL)을 포함하는 것일 수 있다. 다만, 베이스층(BL)은 생략될 수 있다.
충전층(FL)은 봉지층(TFE)과 광제어층(CCL) 사이에 배치될 수 있다. 충전층(FL)은 봉지층(TFE)과 광제어층(CCL) 사이에 배치되어 광제어층(CCL)이 봉지층(TFE)과 접촉되는 것을 방지하고, 표시 모듈(DM)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
충전층(FL)은 봉지층(TFE)과 광제어층(CCL) 사이를 충전할 수 있다. 예를 들어, 봉지층(TFE)과 광제어층(CCL) 사이에 내부 공간이 발생하지 않도록 봉지층(TFE)과 광제어층(CCL)의 공간은 모두 충전층(FL)으로 채워지며, 충전층(FL)이 봉지층(TFE) 및 광제어층(CCL)과 접하는 것을 의미하는 것일 수 있다.
충전층(FL)은 봉지층(TFE)의 최외곽에 배치된 무기막 상에 직접 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 충전층(FL)은 후술하는 흡습제를 포함하는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 충전층(FL)은 일 실시예의 (메타)아크릴레이트 모노머 및 흡습제를 포함하는 공중합체를 포함하는 것일 수 있다. 충전층(FL)이 후술하는 흡습제를 포함하는 경우 광제어층(CCL)에 포함되는 발광체 및/또는 산란입자 등이 수분 및 공기에 의해 산화되는 것을 차단할 수 있고, 이에 따라, 표시 모듈(DM)은 광 추출 효율이 크게 변화하지 않고 유지될 수 있다. 흡습제에 대한 상세한 설명은 후술한다.
충전층(FL)은 일 실시예의 (메타)아크릴레이트 모노머 이외에 유기바인더, 유기/무기 바인더, 또는 액정 화합물을 포함할 수 있으나, 이에 특별히 제한되지 않는다. 이 때, 충전층(FL)은 상기 바인더 재료에 공유결합으로 연결되는 흡습제를 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 흡습제는 상기 바인더 재료와 공중합체를 형성하는 것일 수 있고, 또는 상기 바인더 재료를 포함하는 중합체 혹은 공중합체의 주쇄(main chain)에 가교결합 되어 존재하는 것일 수도 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 충전층(FL)은 경화제, 가교제, 자외선 안정제 등을 더 포함할 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 5를 통해 봉지층(TFE)에 대해 보다 상세히 설명한다. 도 3은 일 실시예의 표시 장치에 포함된 표시패널을 나타낸 단면도이다. 도 4 및 도 5는 일 실시예에 따른 봉지층의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예의 표시패널은 발광 소자층(DP-OEL) 및 발광 소자층(DP-OEL) 상에 배치된 봉지층(TFE)을 포함하는 것일 수 있다. 봉지층(TFE)은 발광 소자층(DP-OEL)을 커버하는 것일 수 있다. 봉지층(TFE)은 발광 소자층(DP-OEL)을 감싸고 배치되어 발광 소자층(DP-OEL)을 밀봉할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 유기막(OL) 및 적어도 하나의 무기막(IOL1, IOL2)을 포함하고, 무기막(IOL1, IOL2)과 유기막(OL)은 교번하여 배치되는 것일 수 있다. 예를 들어, 봉지층(TFE)은 두 개의 무기막(IOL1, IOL2)과 무기막(IOL1, IOL2)들 사이에 배치된 유기막(OL)을 포함하는 것일 수 있다. 유기막(OL)은 후술하는 수지 조성물로부터 형성된 것일 수 있다.
일 실시예에서, 무기막(IOL1, IOL2)은 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥사이드(SiOx), 실리콘 옥시나이트라이드(SiOxNy), 실리콘 카바이드(SiC), 지르코늄 옥사이드(ZrOx), 및 알루미늄 옥사이드(Al2O3) 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 한편, x 및 y는 각각 독립적으로 0 보다 크고 4 보다 작은 것일 수 있으며, x 및 y 가 정수에 한정되는 것은 아니다.
무기막(IOL1, IOL2)은 스퍼터링(sputtering), 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD), 플라즈마 화학 기상 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; PECVD), 또는 원자층 증착(Atomic Layer Deposition) 등을 이용하여 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 무기막(IOL1, IOL2)은 플라즈마 화학 기상 증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; PECVD), 또는 스퍼터링(sputtering) 공정을 통해 형성되는 것일 수 있다. 이 경우, 막의 전체적인 두께를 균일하면서도 얇게 할 수 있고, 박막의 밀도를 증가시켜 증착 시 무기막(IOL1, IOL2)에 파티클(particle)이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 저온 증착 방식이 가능하므로 증착 공정 시 유기 물질의 열적 손상을 방지할 수 있다.
유기막(OL)은 플래쉬 증착(flash evaporation), 스핀 코팅(spin coating), 딥 코팅(dip coating), 또는 잉크젯 프린팅(inkjet printing) 등과 같은 공정에 의해 형성되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에서, 유기막(OL)은 플래쉬 증착(flash evaporation), 또는 잉크젯 프린팅(inkjet printing) 공정을 통해 무기막 상에 도포된 수지 조성물이 경화되어 형성되는 것일 수 있다. 일 실시예에서, 유기막(OL)은 제공된 수지 조성물을 광경화를 사용하여 중합시킴으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제공된 수지 조성물을 자외선 경화, 적외선 경화, 레이저 경화 등의 방법을 사용하여 중합시킬 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 5에 도시된 일 실시예에 따른 봉지층(TFE-1)은 발광 소자층(DP-OEL, 도 3) 상에 배치되는 첫 번째 무기막(IOL1)을 포함하여 n개의 무기막들(IOL1 내지 IOLn)을 포함할 수 있다. 또한, 첫 번째 무기막(IOL1)은 발광 소자층(DP-OEL, 도 3)에 직접 접촉하여 배치될 수 있다. 첫 번째 무기막(IOL1)은 하부 무기막으로 정의되고, n개의 무기막들(IOL1 내지 IOLn) 중 첫 번째 무기막(IOL1) 이외의 무기막들은 상부 무기막들로 정의될 수 있다. 봉지층(TFE-1)은 n-1개의 유기막들(OL1 내지 OL(n-1))을 포함하고, n-1개의 유기막들(OL1 내지 OL(n-1))은 n개의 무기막들(IOL1 내지 IOLn)과 교번하게 배치될 수 있다. n-1개의 유기막들(OL1 내지 OL(n-1))은 평균적으로 n개의 무기막들(IOL1 내지 IOLn)보다 더 큰 두께를 가질 수 있다. n개의 무기막들(IOL1 내지 IOLn) 각각은 1개의 물질을 포함하는 단층이거나, 각각이 다른 물질을 포함하는 복층을 가질 수 있다.
n-1개의 유기막들(OL1 내지 OL(n-1)) 중 적어도 하나는 후술하는 일 실시에의 수지 조성물로부터 형성되는 것일 수 있다. 즉, 유기막들(OL1 내지 OL(n-1)) 중 적어도 하나는 일 실시예의 수지 조성물로부터 유래된 공중합체를 포함할 수 있다. 구체적으로, 유기막들(OL1 내지 OL(n-1)) 중 적어도 하나는 (메타)아크릴레이트 모노머 및 흡습제를 포함하는 공중합체를 포함하는 것일 수 있다.
한편, 무기막은 증착 공정 시 표면 혹은 내부에 불완전한 결합 구조로 인하여 크랙(crack)이나 핀홀(pinhole)과 같은 결함(defect)을 가지게 될 수 있다. 이 때, 결함은 산소나 수분의 투과 경로로 작용하여 발광 소자의 열화를 유발할 수 있고, 전자의 이동 경로로 작용하여 누설 전류 증가로 이어질 수 있다. 특히, 발광 소자로 침투한 수분에 의해 비발광점인 암점(dark spot)이 형성될 수 있고, 이로 인해 광 효율이 저하될 수 있다. 본 발명에서는 무기막에 인접하게 배치될 수 있는 유기막 및 충전층 중 적어도 어느 하나에 흡습 특성을 가지는 분자를 포함하여 내투습성이 향상될 수 있고, 그 결과 표시 장치의 신뢰성이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수지 조성물은 표시 장치에 포함되는 봉지층 및/또는 충전층을 형성하는데 사용하는 것일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 수지 조성물은 표시 장치용 봉지층의 무기막 상에 배치되는 유기막 및/또는 충전층을 형성하는데 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 수지 조성물은 봉지층의 무기막 일면 상에 도포된 후 자외선 경화되어, 흡습 특성이 부가된 유기막 및/또는 충전층을 형성하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따른 수지 조성물은 (메타)아크릴레이트 모노머, 광 개시제 및 흡습제를 포함한다. 또한 일 실시예에 따른 수지 조성물은 제1 (메타)아크릴레이트 모노머, 제1 (메타)아크릴레이트 모노머와 상이한 제2 (메타)아크릴레이트 모노머, 광 개시제 및 흡습제를 포함하는 것일 수 있다.
본 명세서에서, "치환 또는 비치환된"은 중수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 실릴기, 옥시기, 티오기, 설피닐기, 설포닐기, 카보닐기, 붕소기, 포스핀 옥사이드기, 포스핀 설파이드기, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 알콕시기, 탄화수소 고리기, 아릴기 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 것을 의미할 수 있다. 또한, 상기 예시된 치환기 각각은 치환 또는 비치환된 것일 수 있다. 예를 들어, 바이페닐기는 아릴기로 해석될 수도 있고, 페닐기로 치환된 페닐기로 해석될 수도 있다.
본 명세서에서, 할로겐 원자의 예로는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자가 있다.
본 명세서에서, 알킬기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있다. 알킬기의 탄소수는 1 이상 50 이하, 1 이상 30 이하, 1 이상 20 이하, 1 이상 10 이하 또는 1 이상 6 이하이다. 알킬기의 예로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, s-부틸기, t-부틸기, i-부틸기, 2- 에틸부틸기, 3, 3-디메틸부틸기, n-펜틸기, i-펜틸기, 네오펜틸기, t-펜틸기, 시클로펜틸기, 1-메틸펜틸기, 3-메틸펜틸기, 2-에틸펜틸기, 4-메틸-2-펜틸기, n-헥실기, 1-메틸헥실기, 2-에틸헥실기, 2-부틸헥실기, 시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 4-t-부틸시클로헥실기, n-헵틸기, 1-메틸헵틸기, 2,2-디메틸헵틸기, 2-에틸헵틸기, 2-부틸헵틸기, n-옥틸기, t-옥틸기, 2-에틸옥틸기, 2-부틸옥틸기, 2-헥실옥틸기, 3,7-디메틸옥틸기, 시클로옥틸기, n-노닐기, n-데실기, 아다만틸기, 2-에틸데실기, 2-부틸데실기, 2-헥실데실기, 2-옥틸데실기, n-운데실기, n-도데실기, 2-에틸도데실기, 2-부틸도데실기, 2-헥실도데실기, 2-옥틸도데실기, n-트리데실기, n-테트라데실기, n-펜타데실기, n-헥사데실기, 2-에틸헥사데실기, 2-부틸헥사데실기, 2-헥실헥사데실기, 2-옥틸헥사데실기, n-헵타데실기, n-옥타데실기, n-노나데실기, n-이코실기, 2-에틸이코실기, 2-부틸이코실기, 2-헥실이코실기, 2-옥틸이코실기, n-헨이코실기, n-도코실기, n-트리코실기, n-테트라코실기, n-펜타코실기, n-헥사코실기, n-헵타코실기, n-옥타코실기, n-노나코실기, 및 n-트리아콘틸기 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에서, 탄화수소 고리기는 지방족 탄화수소 고리로부터 유도된 임의의 작용기 또는 치환기를 의미한다. 탄화수소 고리기는 고리 형성 탄소수 5 이상 20 이하의 포화 탄화수소 고리기일 수 있다.
본 명세서에서, 아릴기는 방향족 탄화수소 고리로부터 유도된 임의의 작용기 또는 치환기를 의미한다. 아릴기는 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 아릴기의 고리 형성 탄소수는 6 이상 30 이하, 6 이상 20 이하, 또는 6 이상 15 이하일 수 있다. 아릴기의 예로는 페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 바이페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기, 퀸크페닐기(quinquephenyl), 섹시페닐기, 트리페닐에닐기, 피레닐기, 벤조 플루오란테닐기, 크리세닐기 등을 예시할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에서, 헤테로 고리기는 헤테로 원자로 B, O, N, P, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 고리로부터 유도된 임의의 작용기 또는 치환기를 의미한다. 헤테로 고리기는 지방족 헤테로 고리기 및 방향족 헤테로 고리기를 포함한다. 방향족 헤테로 고리기는 헤테로아릴기일 수 있다. 지방족 헤테로 고리 및 방향족 헤테로 고리는 단환 또는 다환일 수 있다.
본 명세서에서, 헤테로고리기는 헤테로 원자로 B, O, N, P, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 것일 수 있다. 헤테로고리기가 헤테로 원자를 2개 이상 포함할 경우, 2개 이상의 헤테로 원자는 서로 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 헤테로고리기는 단환식 헤테로고리기 또는 다환식 헤테로고리기일 수 있으며, 헤테로아릴기를 포함하는 개념이다. 헤테로고리기의 고리 형성 탄소수는 2 이상 30 이하, 2 이상 20 이하, 또는 2 이상 10 이하일 수 있다.
본 명세서에서, 지방족 헤테로 고리기는 헤테로 원자로 B, O, N, P, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 것일 수 있다. 지방족 헤테로 고리기는 고리 형성 탄소수는 2 이상 30 이하, 2 이상 20 이하, 또는 2 이상 10 이하일 수 있다. 지방족 헤테로 고리기의 예로는 옥시란기, 티이란기, 피롤리딘기, 피페리딘기, 테트라하이드로퓨란기, 테트라하이드로티오펜기, 티안기, 테트라하이드로피란기, 1,4-디옥산기, 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에서, 헤테로아릴기는 헤테로 원자로 B, O, N, P, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 것일 수 있다. 헤테로아릴기가 헤테로 원자를 2개 이상 포함할 경우, 2개 이상의 헤테로 원자는 서로 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 헤테로아릴기는 단환식 헤테로고리기 또는 다환식 헤테로고리기일 수 있다. 헤테로아릴기의 고리 형성 탄소수는 2 이상 30 이하, 2 이상 20 이하, 또는 2 이상 10 이하일 수 있다. 헤테로아릴기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 트리아졸기, 피리딘기, 비피리딘기, 피리미딘기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀린기, 퀴나졸린기, 퀴녹살린기, 페녹사진기, 프탈라진기, 피리도 피리미딘기, 피리도 피라진기, 피라지노 피라진기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, N-아릴카바졸기, N-헤테로아릴카바졸기, N-알킬카바졸기, 벤조옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 티에노티오펜기, 벤조퓨란기, 페난트롤린기, 티아졸기, 이소옥사졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 티아디아졸기, 페노티아진기, 디벤조실롤기 및 디벤조퓨란기 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에서, 카보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 40 이하, 1 내지 30 이하, 또는 1 내지 20 이하일 수 있다. 예를 들어, 하기의 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00007
본 명세서에서, 옥시기는 상기 정의된 알킬기 또는 아릴기에 산소 원자가 결합된 것을 의미할 수 있다. 옥시기는 알콕시기 및 아릴 옥시기를 포함할 수 있다. 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 1 이상 20 이하 또는 1 이상 10 이하인 것일 수 있다. 옥시기의 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, 부톡시, 펜틸옥시, 헥실옥시, 옥틸옥시, 노닐옥시, 데실옥시, 벤질옥시 등이 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서, 에스테르기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 40 이하, 1 내지 30 이하, 또는 1 내지 20 이하일 수 있다. 에스테르기의 예로는 본 명세서에서, 에스테르기는 초산 메틸, 초산 에틸, 초산 프로필, 초산 부틸, 2-하이드록시 프로피온산 에틸, 2-하이드록시-2-메틸프로피온산 메 틸, 2-하이드록시-2-메틸프로피온산 에틸, 하이드록시초산 메틸, 하이드록시초산 에틸, 하이드록시초산 부틸, 유산 메틸, 유산 에틸, 유산 프로필, 유산 부틸, 3-하이드록시프로피온산 메틸, 3-하이드록시프로피온산에틸, 3-하이드록시프로피온산 프로필, 3-하이드록시프로피온산 부틸, 2-하이드록시-3-메틸부탄산 메틸, 메톡시초산 메틸, 메톡시초산 에틸, 메톡시초산 프로필, 메톡시초산 부틸, 에톡시초산 메틸, 에톡시초산 에틸, 에톡시초산 프로필, 에톡시초산 부틸, 프로폭시초산 메틸, 프로폭시초산에틸, 프로폭시초산 프로필, 프로폭시초산 부틸, 부 톡시초산 메틸, 부톡시초산 에틸, 부톡시초산 프로필, 부톡시초산 부틸, 2-메톡시프로피온산 메틸, 2-메톡시프 로피온산 에틸, 2-메톡시프로피온산 프로필, 2-메톡시프로피온산 부틸, 2-에톡시프로피온산 메틸, 2-에톡시프로 피온산 에틸, 2-에톡시프로피온산 프로필, 2-에톡시프로피온산 부틸, 2-부톡시프로피온산 메틸, 2-부톡시프로피 온산 에틸, 2-부톡시프로피온산 프로필, 2-부톡시프로피온산 부틸, 3-메톡시프로피온산 메틸, 3-메톡시프로피온 산 에틸, 3-메톡시프로피온산 프로필, 3-메톡시프로피온산 부틸, 3-에톡시프로피온산 메틸, 3-에톡시프로피온산 에틸, 3-에톡시프로피온산 프로필, 3-에톡시프로피온산 부틸, 3-프로폭시프로피온산 메틸, 3-프로폭시프로피온 산 에틸, 3-프로폭시프로피온산 프로필, 3-프로폭시프로피온산 부틸, 3-부톡시프로피온산 메틸, 3-부톡시프로피 온산 에틸, 3-부톡시프로피온산 프로필, 3-부톡시프로피온산 부틸 등의 알킬 에스테르류, 아세트산 비닐, 프로피온산 비닐, 락트산 비닐, 부티르산 비닐 등의 비닐 에스테르류, 및 아크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 아크릴산 n-부틸, 메타크릴산 메틸, 메타크릴산 에틸, 메타크릴산 n-부틸 등의 (메타)아크릴산 에스테르류 등을 들 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서, 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 이상 30 이하, 2 이상 20 이하 또는 2 이상 10 이하이다. 알케닐기의 예로는 비닐기, 1-부테닐기, 1-펜테닐기, 1,3-부타디에닐 아릴기, 스티레닐기, 스티릴비닐기 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에서, 직접 결합(direct linkage)은 단일 결합을 의미하는 것일 수 있다.
한편, 본 명세서에서 "
Figure pat00008
"는 연결되는 위치를 의미한다.
본 명세서에서, (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 나타내고, (메타)아크릴은 아크릴 및 메타크릴을 나타내며, (메타)아크릴로일은 아크릴로일 및 메타크릴로일을 의미하는 것일 수 있다.
본 명세서에서, 모노머는 올리고머 및 폴리머와 구별되고, 중량 평균 분자량이 1,000 이하인 화합물을 의미하는 것일 수 있다.
본 명세서에서, 이관능성 (메타)아크릴레이트 모노머는 두 개의 관능기를 가지는 (메타)아크릴레이트 모노머를 의미한다. 구체적으로, 이관능성 (메타)아크릴레이트 모노머는 1분자 중에 (메타)아크릴로일기가 2개 포함되어 있는 (메타)아크릴레이트 모노머를 의미한다. 일 실시예의 수지 조성물에서 이관능성 (메타)아크릴레이트 모노머는 복수 개의 서로 다른 모노머들을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예의 수지 조성물에서 이관능성 (메타)아크릴레이트 모노머는 적어도 하나의 이관능 아크릴레이트 모노머 및 적어도 하나의 이관능성 메타크릴레이트 모노머를 포함하는 것일 수 있다.
이관능성 (메타)아크릴레이트 모노머로 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,3- 부틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 1,8-옥탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,9-옥탄디올디아크릴레이트, 1,12-도데세인디올(dodecanediol) 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 디(메타)아크릴 레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리올레핀글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 에톡시화 폴리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-1,3-디메타크릴옥시프 로판, 디옥산글리콜 디(메타)아크릴레이트, 글리세린 디(메타)아크릴레이트, 1,9-노난디올 디(메타)아크릴레이트, 1,10-데칸디올 디(메타)아크릴레이트, 2-메틸-1,8-옥탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,9-노난디올 디(메타)아크릴레이트, 1,12-도데칸 디(메타)아크릴레이트, 부틸에틸프로판디올 디(메타)아크릴레이트, 3-메틸-1,5-펜탄디올 디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(dicyclopentanyl) 디(메타)아크릴레이트, 시클로헥산-1,4-디메탄올 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올 디(메타)아크릴레이트, 디메틸올 디시클로펜탄 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸프로판 디(메타)아크릴레이트, 및 아다만탄(adamantane) 디(메타)아크릴레이트 등이 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서, 아릴 (메타)아크릴레이트 모노머는 아릴기를 포함하는 (메타)아크릴레이트 모노머일 수 있다. 한편, 아릴 (메타)아크릴레이트의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 고리 형성 탄소수 6 내지 30, 6 내지 20, 또는 6 내지 10의 아릴 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 구체적으로, 아릴 (메타)아크릴레이트로는 페닐(메타)아크릴레이트, 페녹시메틸(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸렌글리콜 변성 (메타)아크릴레이트, 페녹시프로필렌글리콜 변성 (메타)아크릴레이트, 히드록시페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시페녹시에틸렌글리콜 변성 (메타)아크릴레이트, 히드록시페녹시프로필렌글리콜 변성 (메타)아크릴레이트, 알킬페놀에틸렌글리콜 변성 (메타)아크릴레이트, 알킬페놀프로필렌글리콜 변성 (메타)아크릴레이트, 에톡시화 o-페닐페놀(메타)아크릴 레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, o-톨릴(메타)아크릴레이트, m-톨릴(메타)아크릴레이트, p-톨릴(메타)아크릴레이트, 2,3-크실릴(메타)아크릴레이트, 2,4-크실릴(메타)아크릴레이트, 2,5-크실릴(메타)아 크릴레이트, 2,6-크실릴(메타)아크릴레이트, 3,4-크실릴(메타)아크릴레이트, 3,5-크실릴(메타)아크릴레이트, 1- 나프틸(메타)아크릴레이트, 2-나프틸(메타)아크릴레이트, 비나프틸(메타)아크릴레이트, 및 안트릴(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서, 공중합체(copolymer)는 서로 다른 2종 이상의 모노머들을 중합시킨 중합체를 의미하는 것일 수 있다. 공중합체(copolymer)는 랜덤 공중합체(random copolymer), 블록 공중합체(block copolymer), 교대 공중합체(alternating copolymer), 그래프트 공중합체(graft copolymer), 또는 가교결합 공중합체(crosslinked copolymer)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 흡습제는 가수분해성기를 포함하는 화합물 또는 카복시기를 포함하는 화합물을 포함한다. 이에 따라, 흡습제가 수분과 화학적 또는 물리적으로 반응함으로써 수분을 흡수하는 역할을 할 수 있다. 또한, 일 실시예의 흡습제가 가수분해성기를 포함하는 경우, 가수분해된 이후에 카복시기를 형성할 수 있으므로 물리적으로 물 분자를 포집할 수 있고, 이에 따라 2차적으로 수분 흡수가 발생할 수 있다.
일 실시예에서, 가수분해성기는 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 산무수물(anhydride), 이미드기(imide group), 에스테르기(ester group), 및 아마이드기(amide group) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에서, 가수분해성기는 하기 화학식 1로 표시되는 산무수물일 수 있다. 흡습제가 산무수물을 포함하는 경우 가수 분해 반응 속도가 빨라 수분 흡수 특성이 향상될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00009
화학식 1에서, Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 20 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 이상 20 이하의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 (메타)아크릴레이트기이고, Ra 와 Rb는 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
한편, Ra 와 Rb가 서로 결합하여 고리를 형성하는 경우, 서로 결합하여 형성된 고리는 치환 또는 비치환된 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로 고리를 의미하는 것일 수 있다. 탄화수소 고리는 지방족 탄화수소 고리 및 방향족 탄화수소 고리를 포함한다. 헤테로 고리는 지방족 헤테로 고리 및 방향족 헤테로 고리를 포함한다. 탄화수소 고리 및 헤테로 고리는 단환 또는 다환일 수 있다. 또한, 서로 결합하여 형성된 고리는 다른 고리와 연결되어 스피로 구조를 형성하는 것일 수도 있다.
일 실시예에서, 산무수물은 말레산 무수물(Maleic anhydride), 석신산 무수물(Succinic anhydride), 프탈산 무수물(Phthallic anhydride), 도데실 석신산 무수물(Dodecenyl succinic anhydride), 헥사히드로-4-메틸프탈산 무수물(Hexahydro-4-Methylphthalic anhydride), 메틸부테닐 테트라하이드로프탈산 무수물(Methylbutenyl tetrahydrophthalic anhydride), 메틸렌도메틸렌 테트라하이드로프탈산 무수물(Methylendomethylene tetrahydrophthalic anhydride), 메틸테트라하이드로프탈산 무수물(Methyltetrahydrophthalic anhydride), 메틸사이클로헥산 디카르복실산 무수물(Methylcyclohexene dicarboxylic anhydride), 테트라하이드로프탈산 무수물(Tetrahydrophthalic anhydride), 트리멜리트산 무수물(Trimellitic anhydride), 헥사하이드로프탈산 무수물(Hexahydrophthalic anhydride), 벤조페논 트라카르복실산 무수물(Benzophenone tracarboxylic anhydride), 메타크릴 무수물(Methacrylic anhydride), 펜테노산 무수물(Pentenoic anhydride), 및 크로토닉 무수물(Crotonic anhydride) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 흡습제는 메타크릴 무수물(Methacrylic anhydride), 펜테노산 무수물(Pentenoic anhydride), 프탈산 무수물(Phthallic anhydride), 석신산 무수물(Succinic anhydride), 말레산 무수물(Maleic anhydride), 및 크로토닉 무수물(Crotonic anhydride) 중 적어도 어느 하나를 포함하거나, 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 공중합체를 포함하는 것일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 흡습제는 (메타)아크릴레이트 모노머와 반응하는 중합 반응기를 갖는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 흡습제는 제1 (메타)아크릴레이트 모노머 및 제2 (메타)아크릴레이트 모노머와 반응하는 중합 반응기를 갖는 것일 수 있다. 중합 반응기는 제1 및 제2 (메타)아크릴레이트 모노머와 반응하여 결합을 형성할 수 있는 작용기를 의미할 수 있다. 이 경우, 중합 반응이 개시될 때 중합 반응기에 의하여 흡습제와 제1 및 제2 (메타)아크릴레이트 모노머는 중합되어 공중합체를 형성할 수 있다. 중합 반응기는 (메타)아크릴레이트기, 또는 비닐기와 같이 불포화 이중 결합을 포함하는 것일 수 있다. 이 때, 중합 반응기와 제1 및 제2 (메타)아크릴레이트 모노머는 라디칼 반응을 하는 것일 수 있다.
일 실시예의 공중합체에 포함된 흡습제와 물 분자와의 반응은 하기 반응식 1에 의해 표시될 수 있다. 하기 반응식 1에서 "
Figure pat00010
" 는 공중합체 내에 인접하는 모노머에 연결되는 위치를 의미한다. 반응식 1을 참조하면, 흡습제는 산무수물(anhydride)와 같은 가수분해성기를 포함할 수 있다. 이에 따라, 흡습제는 물 분자(H2O)에 의해 가수분해되어 1차적으로 수분을 흡수할 수 있다. 또한, 일 실시예의 흡습제는 가수분해된 이후에 카복시기(COOH)를 형성할 수 있으므로 물 분자(H2O)와 수소 결합(hydrogen bond)을 통해 2차적으로 물 분자를 포집할 수 있다. 한편, 반응식 1에서 산무수물(anhydride)과 물 분자와 반응을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
[반응식 1]
Figure pat00011
일 실시예에서, 흡습제는 수지 조성물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량부로 포함될 수 있다. 흡습제의 함량이 50 중량부을 초과하는 경우 탄소 체인으로 연결된 모노머 간의 결합력이 너무 높아 인접한 층과의 접착력이 저하됨으로써 박리 현상이 발생할 수 있고, 1 중량부 미만인 경우는 박막이 치밀하지 못하여 내투습성이 저하될 수 있다.
일 실시예에서, (메타)아크릴레이트 모노머는 이관능성인 제1 (메타)아크릴레이트 모노머, 및 제1 (메타)아크릴레이트 모노머와 상이하고, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기를 포함하는 제2 (메타)아크릴레이트 모노머를 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 (메타)아크릴레이트 모노머 및 제2 (메타)아크릴레이트 모노머는 각각 독립적으로 단독 또는 2종 이상 혼합하여 수지 조성물에 포함될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 (메타)아크릴레이트 모노머는 두 개의 (메타)아크릴레이트기를 가지는 이관능성 (메타)아크릴레이트 모노머일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 (메타)아크릴레이트 모노머는 두 개의 (메타)아크릴레이트기를 가지는 광경화성 모노머일 수 있다. 제1 (메타)아크릴레이트 모노머가 이와 같은 구조를 가짐으로써 일 실시예의 수지 조성물의 광경화율은 향상될 수 있고, 경화 후에도 광투과율이 높아질 수 있다. 또한, 상기 제1 (메타)아크릴레이트는 점도가 낮아 수지 조성물의 점도를 낮출 수 있으므로 공정 시 무기막 상에 도포될 때 균일하게 도포될 수 있어 박막 특성이 향상될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 (메타)아크릴레이트 모노머는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00012
화학식 2에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 메틸기이고, n은 6 이상 12 이하의 정수이다.
일 실시예에서, 제2 (메타)아크릴레이트 모노머는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기를 포함하는 아릴 (메타)아크릴레이트 모노머일 수 있다.
일 실시예에서, 제2 (메타)아크릴레이트 모노머는 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00013
화학식 3에서, R3은 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 메틸기이고, R4는 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 20 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로 아릴기이고, X는 직접 결합 또는 O이다.
화학식 3에서, a는 0 이상 5 이하의 정수이다. 한편, a가 2 이상일 경우, 복수의 R4는 서로 동일하거나 상이하다.
일 실시예에서, R4는 수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 20 이하의 아릴기일 수 있다.
일 실시예에서, R4는 수소 원자, 치환 또는 비치환된 페닐기가 치환된 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 페닐기일 수 있다.
일 실시예에서, 제2 (메타)아크릴레이트 모노머는 아릴기를 포함하는 것일 수있다. 보다 구체적으로, 제2 (메타)아크릴레이트 모노머는 (메타)아크릴레이트기가 에틸기를 개재하여 치환 또는 비치환된 페닐기, 또는 치환 또는 비치환된 페녹시기와 연결된 구조를 가지는 것일 수 있다. 이러한 구조를 가지는 제2 (메타)아크릴레이트 모노머를 유기막 재료로 사용할 경우 유기막의 내플라즈마성(plasma resistivity)이 향상되어 발광 소자의 발광 특성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.
무기막과 유기막이 교대로 형성되는 다층의 봉지층의 경우 무기층은 플라즈마에 의한 증착으로 형성될 수 있다. 한편, 유기막은 플라즈마에 식각될 수 있으므로 유기막의 내플라즈마성이 약할 경우 유기막의 손상을 줄 수 있고, 이에 따라 무기층의 형성이 어려울 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 수지 조성물은 상기 화학식 2로 표시되는 제2 (메타)아크릴레이트를 포함함으로써 내플라즈마성이 높은 유기막을 구현할 수 있다. 이에 따라, 균일한 두께의 무기막을 확보할 수 있으므로 봉지층의 균일한 표면 조도를 확보할 수 있고, 결과적으로 표시 장치의 신뢰성이 향상될 수 있다.
일 실시예에서, 제2 (메타)아크릴레이트는 페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, o-메틸 페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, p-메틸 페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, o,p-메틸 페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, o-에틸 페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, p-에틸 페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, p-프로필 페녹시에틸 메타크릴레이트, o,p-에틸 페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, o-프로필 페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, o,p-프로필 페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, o-메톡시 페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, p-메톡시 페녹시에틸 아크릴레이트, o,p-메톡시 페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, o-페닐 페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, p-페닐 페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, o-벤질페닐 페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, p-벤질페닐 페녹시에틸 (메틸)아크릴레이트, 4-큐밀 페녹시 에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시 프로필 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페닐 페녹시 프로필 (메타)아크릴레이트를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 수지 조성물 전체 중량을 기준으로 제1 (메타)아크릴레이트 모노머는 30 내지 70 중량부로 포함될 수 있고, 제2 (메타)아크릴레이트 모노머는 20 내지 50 중량부로 포함될 수 있다. 제1 (메타)아크릴레이트 및 제2 (메타)아크릴레이트의 함량 비율이 상기 범위를 만족할 경우, 우수한 광경화율을 가지면서도 높은 내플라즈마 특성을 나타낼 수 있다.
일 실시예의 수지 조성물은 적어도 하나의 광 개시제를 포함하는 것일 수 있다. 복수 개의 광 개시제를 포함하는 경우, 상이한 광 개시제들은 서로 다른 중심 파장의 자외선 광에 의해 활성화되는 것일 수 있다.
광 개시제는 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에타-1-온(2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤(1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판온(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone), 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로판온(2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1-propanone), 및 2-하이드록시-1-{4-[4-(2-하이드록시-2-메틸-프로피오닐)-벤질]-페닐}-2-메틸프로파-1-원(2-hydroxy-1-{4-[4-(2-hydroxy-2-methyl-propionyl)-benzyl]-phenyl}-2-methylpropan-1-one) 중 선택되는 어느 하나일 수 있다.
또한, 광 개시제는 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰포리노프로파-1-논(2-methyl-1[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one), 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰포리노페닐)-부타논-1(2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1), 2-디메틸아미노-2-(4-메틸-벤질)-1-(4-몰포린-4-일-페닐)-부타-1-논(2-dimethylamino-2-(4-methyl-benzyl)-1-(4-morpholin-4-yl-phenyl)-butan-1-one), 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐포스핀 옥사이드(2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide), 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐 포스피네이트(2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl phosphinate), 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드(bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphineoxide), [1-(4-페닐설파닐벤조일)헵틸리덴아미노]벤조에이트([1-(4-phenylsulfanylbenzoyl)heptylideneamino]benzoate), [1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)카바조-3-일]에틸리덴아미노] 아세테이트([1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)carbazol-3-yl]ethylideneamino] acetate), 및 비스(2,4-사이클로펜타디에닐)비스[2,6-디플루오로-3-(1-피릴)페닐] 티타늄(IV)(Bis(2,4-cyclopentadienyl)bis[2,6-difluoro-3-(1-pyrryl)phenyl] titanium(IV)) 중 선택되는 어느 하나일 수 있다.
일 실시예에서, 수지 조성물에 포함되는 광 개시제는 360nm 내지 400nm의 파장 영역에서 경화가 가능한 라디칼 개시제일 수 있다. 즉, 광 개시제는 360nm 내지 400nm 영역에서 중심 파장을 갖는 광에 의해 활성되는 되는 것일 수 있다. 일 실시예에서, 광 개시제는 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐포스핀 옥사이드(2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide), 또는 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드(bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphineoxide) 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 수지 조성물 전체 중량을 기준으로 광 개시제는 1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 광 개시제의 함량이 전술함 범위에 해당할 경우 도막의 물성 저하 없이 광중합 반응이 충분히 이루어질 수 있다.
수지 조성물은 (메타)아크릴레이트 모노머, 광 개시제, 및 흡습제 이외에 다른 모노머를 추가로 포함하는 것일 수 있다. 본 발명에 따른 수지 조성물은 필요에 따라 첨가제를 더 포함하는 것일 수 있다. 첨가제는 수지 조성물에 요구되는 물성을 조절하게 위해 당 기술분야에 알려진 일반적인 첨가제가 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 광안정제, 가교제, 산화방지제, 연쇄이동제, 광증감제, 중합금지제, 레벨링제, 계면활성제, 밀착성부여제, 가소제, 자외선흡수제, 저장안정제, 대전방지제, 무기충전제, 안료, 및 염료 등을 들 수 있지만 이들에 한정되지 않는다. 첨가제는 단독으로 사용하거나 2종 이상 혼용하여 사용할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함된 표시모듈의 일부를 확대하여 도시한 평면도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함된 표시모듈의 일부를 확대하여 도시한 단면도이다. 도 7에서는 도 6의 II-II'선에 대응하는 부분을 나타내었다. 도 6 및 도 7에 도시된 일 실시예에 따른 표시모듈(DM)에 대한 설명에 있어서, 도 1 내지 도 5에서 앞서 설명한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 전술한 내용은 생략한다.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하는 일 실시예의 표시모듈(DM)은 도 1에서 설명한 일 실시예의 표시 장치(ES)에 포함되는 것으로 표시모듈(DM)은 표시패널(DP) 및 광제어부재(CCM)를 포함할 수 있다.
표시모듈(DM)은 비발광 영역(NPXA) 및 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)을 포함할 수 있다. 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 각각은 유기 전계 발광 소자(OEL)에서 생성된 광이 방출되는 영역일 수 있다. 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 각각의 면적은 서로 상이할 수 있으며, 이때 면적은 평면 상에서 보았을 때의 면적을 의미할 수 있다.
발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 방출되는 광의 컬러에 따라 복수 개의 그룹으로 구분될 수 있다. 도 6 및 도 7에서는 표시모듈(DM)이 청색광, 녹색광, 적색광을 발광하는 3개의 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)을 포함하는 것으로 예시적으로 도시하였다. 예를 들어, 일 실시예의 표시 장치(ES, 도 1)는 서로 구분되는 청색 발광 영역(PXA-B), 녹색 발광 영역(PXA-G), 및 적색 발광 영역(PXA-R)을 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 일 실시예의 표시모듈(DM)에서 표시패널(DP)의 발광층(EML)을 공통층으로 포함하는 유기 전계 발광 소자(OEL)을 포함하는 것으로 도시하였다. 즉, 도 7에 따른 일 실시예의 표시모듈(DM)에서 표시패널(DP)은 표시모듈(DM)의 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)에 관계없이 동일한 파장 영역의 광을 방출하는 것일 수 있다. 예를 들어, 표시패널(DP)은 제1 광인 청색광을 광제어부재(CCM)로 제공할 수 있다.
별도로 도시하지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에서 제1 내지 제3 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)에 대응하는 발광소자들이 각각 패터닝된 발광층(EML)을 가질 수도 있으며, 이 경우 제1 내지 제3 발광 영역(PXA-B, PXA-G, PXA-R)에 대응하는 발광소자들은 서로 다른 컬러의 광을 생성할 수도 있다.
일 실시예의 표시모듈(DM)에서, 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 광제어부들(CCP-G, CCP-R) 및 투과부(TF)에서 방출하는 색에 따라 다른 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 일 실시예의 표시모듈(DM)에서는 청색광을 투과시키는 투과부(TF)에 대응하는 청색 발광 영역(PXA-B)이 가장 큰 면적을 갖고, 녹색광을 생성하여 방출하는 제1 광제어부(CCP-G)에 대응하는 녹색 발광 영역(PXA-G)이 가장 작은 면적을 가질 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 청색광, 녹색광, 적색광 이외의 다른 색의 광을 발광하는 것이거나, 또는 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 동일한 면적을 가지거나, 또는 도 6에서 도시된 것과 다른 면적 비율로 발광영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)이 제공될 수 있다.
발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 각각은 화소 정의막(PDL)으로 구분되는 영역일 수 있다. 비발광 영역들(NPXA)은 이웃하는 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 사이의 영역들로 화소 정의막(PDL)과 대응하는 영역일 수 있다.
도 6을 참조하면, 청색 발광 영역들(PXA-B)과 적색 발광 영역들(PXA-R)은 제1 방향(DR1)을 따라 번갈아 배열되어 제1 그룹(PXG1)을 구성할 수 있다. 녹색 발광 영역들(PXA-G)은 제1 방향(DR1)을 따라 배열되어 제2 그룹(PXG2)을 구성할 수 있다.
제1 그룹(PXG1)은 제2 그룹(PXG2)에 대하여 제2 방향(DR2)으로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 그룹(PXG1) 및 제2 그룹(PXG2) 각각은 복수로 제공될 수 있다. 제1 그룹들(PXG1)과 제2 그룹들(PXG2)은 제2 방향(DR2)을 따라 서로 번갈아 배열될 수 있다.
하나의 녹색 발광 영역(PXA-G)은 하나의 청색 발광 영역(PXA-B) 또는 하나의 적색 발광 영역(PXA-R)으로부터 제4 방향(DR4)으로 이격되어 배치될 수 있다. 제4 방향 (DR4)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 사이의 방향일 수 있다.
도 6에 도시된 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)의 배열 구조는 펜타일 구조라 명칭될 수 있다. 다만, 일 실시예에 따른 표시모듈(DM)에서의 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)의 배열 구조는 도 7에 도시된 배열 구조에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일 실시예에서 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)은 제1 방향(DR1)을 따라, 청색 발광 영역(PXA-B), 녹색 발광 영역(PXA-G), 및 적색 발광 영역(PXA-R)이 순차적으로 번갈아 가며 배열되는 스트라이프 구조를 가질 수도 있다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시패널(DP)은 베이스 기판(BS), 베이스 기판(BS) 상에 배치된 회로층(DP-CL), 회로층(DP-CL) 상에 배치된 발광 소자층(DP-OEL)을 포함한다. 발광 소자층(DP-OEL)은 화소 정의막(PDL), 화소 정의막(PDL) 사이에 배치된 유기 전계 발광 소자(OEL), 및 유기 전계 발광 소자(OEL) 상에 배치된 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 고분자 수지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 폴리아크릴레이트(Polyacrylate)계 수지 또는 폴리이미드(Polyimide)계 수지를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 화소 정의막(PDL)은 고분자 수지 이외에 무기물을 더 포함하여 형성될 수 있다. 한편, 화소 정의막(PDL)은 광흡수 물질을 포함하여 형성되거나, 흑색 안료 또는 흑색 염료를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 화소 정의막(PDL)은 무기물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질산화규소(SiOxNy) 등을 포함하여 형성되는 것일 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R)을 정의하는 것일 수 있다. 화소 정의막(PDL)에 의해 발광 영역들(PXA-B, PXA-G, PXA-R) 과 비발광 영역(NPXA)이 구분될 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 격벽(BK)과 중첩하는 것일 수 있다. 즉, 복수 개의 화소 정의막들(PDL) 각각은 복수의 격벽들(BK) 각각에 대응하여 중첩하는 것일 수 있다.
유기 전계 발광 소자(OEL)는 제1 전극(EL1), 제1 전극(EL1) 상에 배치된 전자 수송 영역(ETR), 전자 수송 영역(ETR) 상에 배치된 발광층(EML), 발광층(EML) 상에 배치된 정공 수송 영역(HTR), 및 정공 수송 영역(HTR) 상에 배치된 제2 전극(EL2)을 포함할 수 있다. 정공 수송 영역(HTR)은 제1 전극(EL1)에 인접한 정공 주입층, 정공 주입층과 발광층 사이에 배치된 정공 수송층을 포함하고, 전자 수송 영역(ETR)은 제2 전극(EL2)에 인접한 전자 주입층과 발광층 및 전자 주입층 사이에 배치된 전자 수송층을 포함할 수 있다.
유기 전계 발광 소자(OEL) 상에는 봉지층(TFE)이 배치될 수 있으며, 봉지층(TFE)은 제2 전극(EL2) 상에 배치되어 유기 전계 발광 소자(OEL)을 밀봉하는 것일 수 있다. 봉지층(TFE)은 제2 전극(EL2) 상에 직접 배치되는 것일 수 있다. 봉지층(TFE)은 하나의 층 또는 복수의 층들이 적층된 것일 수 있다.
도 7에서는 봉지층(TFE)가 하나의 유기막(OL) 및 두 개의 무기막(IOL1, IOL2)을 포함하는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 도 5에 도시된 것과 같이 봉지층(TFE)은 복수 개의 유기막과 복수 개의 무기막을 포함할 수도 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 봉지층(TFE)은 하나의 유기막(OL)을 사이에 두고 두 개의 무기막(IOL1, IOL2)이 배치된 형태를 가질 수 있다. 봉지층(TFE)이 복수 개의 유기막과 복수 개의 무기막을 포함하는 경우 유기막(OL)과 무기막(IOL1, IOL2)은 서로 교번하여 복수 회 적층된 형태를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 무기막(IOL1, IOL2)은 하부의 발광 소자층(DP-OEL)을 보호할 수 있는 물질이라면 특별히 제한되지 않고 포함할 수 있으나, 바람직하게는 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥사이드(SiOx), 실리콘 옥시나이트라이드(SiOxNy), 실리콘 카바이드(SiC), 지르코늄 옥사이드(ZrOx), 및 알루미늄 옥사이드(Al2O3) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 무기막(IOL1, IOL2)들은 두께가 각각 동일하거나 다를 수 있다. 무기막(IOL1, IOL2)들의 두께는 각각 0.5μm 내지 2μm 일 수 있다. 무기막(IOL1, IOL2)들의 두께가 상기 전술한 범위를 만족하는 경우 수분과 산소의 침투를 효과적으로 억제할 수 있으므로 봉지층의 내투습성이 향상될 수 있다.
봉지층(TFE)이 무기막(IOL1, IOL2)을 포함할 경우 크랙(crack)이나 핀홀(pinhole)과 같은 결함(defect)을 가지게 될 수 있다. 이 때, 결함은 산소나 수분의 투과 경로로 작용하여 발광 소자의 열화를 유발할 수 있고, 암점(dark spot)이 형성되어 광 효율이 저하될 수 있다. 이 때, 유기막(OL)이 상술한 일 실시예의 수지 조성물로부터 형성될 경우 수분과 산소의 투과 시간를 지연시키는 것은 물론 수분 제거 역할을 할 수 있으므로 표시 장치에 적용될 경우 내투습성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.
일 실시예에 따른 봉지층(TFE)의 유기막(OL)은 상술한 일 실시예의 수지 조성물로부터 유래된 중합체를 포함하는 것일 수 있다. 즉, 일 실시예의 봉지층(TFE)의 유기막(OL)은 (메타)아크릴레이트 모노머, 광 개시제, 및 흡습제를 포함하는 수지 조성물로부터 유래된 공중합체를 포함하는 것일 수 있다. (메타)아크릴레이트 모노머는 상술한 일 실시예의 수지 조성물에서 설명한 내용과 동일한 내용이 적용될 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(ES)에 포함된 봉지층(TFE)의 유기막(OL)은 액상의 수지 조성물 상태로 무기막(IOL1) 상에 제공되고, 무기막(IOL1) 상에 제공된 액상의 수지 조성물을 자외선 경화하여 형성된 것일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 유기막(OL)의 두께는 3μm 이상 30μm 이하일 수 있다. 유기막(OL)의 두께가 상기 전술한 범위를 만족하는 경우, 우수한 평탄화 효과를 나타낼 수 있고, 무기층의 결함을 막아주어 외부의 수분과 산소의 침투를 막을 수 있으므로 봉지층(TFE)의 내투습성이 더욱 향상될 수 있다.
광제어부재(CCM)는 복수의 광제어부(CCP-G, CCP-R)들을 포함하는 광제어층(CCL)을 포함한다. 또한, 광제어부재(CCM)은 컬러필터층(CFL) 및/또는 베이스층(BL)을 더 포함할 수 있다. 광제어층(CCL), 컬러필터층(CFL) 및 베이스층(BL)은 제3 방향(DR3)으로 순차적으로 적층된 것일 수 있다.
광제어층(CCL)은 서로 이격되어 배치된 복수의 광제어부(CCP-G, CCP-R)들을 포함한다. 광제어층(CCL)은 복수의 광제어부(CCP-G, CCP-R)들과 이격되어 배치된 투과부(TF)를 더 포함할 수 있다. 투과부(TF) 및 복수의 광제어부(CCP-G, CCP-R)들은 서로 이격되어 배치된 복수의 격벽(BK) 사이에 배치된 것일 수 있다.
일 실시예의 광제어층(CCL)은 투과부(TF), 제1 광제어부(CCP-G), 및 제2 광제어부(CCP-R)를 포함할 수 있다. 투과부(TF)는 제1 광을 투과시키고, 제1 광제어부(CCP-G)는 제1 광을 제2 광으로 변환하며, 제2 광제어부(CCP-R)은 제1 광을 제3 광으로 변환시킬 수 있다. 제2 광은 제1 광보다 장파장 영역의 광이고, 제3 광은 제1 광 및 제2 광보다 장파장 영역의 광일 수 있다. 제1 광은 410 nm 내지 480nm 파장 영역의 광이고, 제2 광은 500nm 내지 570nm 파장 영역의 광이고, 제3 광은 625nm 내지 675nm 파장 영역의 광일 수 있다. 한편, 제1 광은 표시패널(DP, 도 2)에서 광제어층(CCL)으로 제공되는 소스광일 수 있다.
투과부(TF)는 제1 광의 파장을 변환시키기 않고 투과시킬 수 있다. 제1 광제어부(CCP-G) 및 제2 광제어부(CCP-R)에는 발광체가 포함될 수 있다. 발광체는 입사되는 광의 파장을 변환시켜 다른 파장의 광을 발광하는 입자일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 광제어부(CCP-G) 및 제2 광제어부(CCP-R)에 포함되는 발광체는 양자점(Quantum Dot)일 수 있다.
양자점(Quantum Dot)은 제공되는 광의 파장을 변환하는 입자일 수 있다. 양자점은 II-VI족 화합물, III-VI족 화합물, I-III-VI족 화합물, III-V족 화합물, III- II-V족 화합물, I IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, CdS, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
III-VI족 화합물은 In2S3, In2Se3 등과 같은 이원소 화합물, InGaS 3 , InGaSe3 등과 같은 삼원소 화합물, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
I-III-VI족 화합물은 AgInS, AgInS2, CuInS, CuInS2, AgGaS2, CuGaS2 CuGaO2, AgGaO2, AgAlO2 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 또는 AgInGaS2, CuInGaS2 등의 사원소 화합물로부터 선택될 수 있다.
III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물, GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InGaP, InAlP, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물, 및 GaAlNP, GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 한편, III-V족 화합물은 II족 금속을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, III- II-V족 화합물로 InZnP 등이 선택될 수 있다.
IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.
이때, 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다. 또한 하나의 양자점이 다른 양자점을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어/쉘 구조에서, 쉘에 존재하는 원소의 농도가 코어로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 양자점은 전술한 나노 결정을 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 상기 양자점의 쉘은 상기 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층 역할 및/또는 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 차징층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 상기 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있다. 상기 양자점의 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
예를 들어, 상기 금속 또는 비금속의 산화물은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZnO, MnO, Mn2O3, Mn3O4, CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co3O4, NiO 등의 이원소 화합물, 또는 MgAl2O4, CoFe2O4, NiFe2O4, CoMn2O4등의 삼원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또, 상기 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnSeS, ZnTeS, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InGaP, InSb, AlAs, AlP, AlSb등을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
양자점은 약 45nm 이하, 바람직하게는 약 40nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 30nm 이하의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며, 이 범위에서 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다. 또한 이러한 양자점을 통해 발광되는 광은 전 방향으로 방출되는바, 광 시야각이 향상될 수 있다.
또한, 양자점의 형태는 당 분야에서 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 한정하지 않지만, 보다 구체적으로 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노 입자, 나노 튜브, 나노와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등의 형태의 것을 사용할 수 있다.
양자점은 입자 크기에 따라 방출하는 광의 색상을 조절할 수 있으며, 이에 따라 양자점은 청색, 적색, 녹색 등 다양한 발광 색상을 가질 수 있다. 양자점의 입자 크기가 작을수록 단파장 영역의 광을 방출하는 것일 수 있다. 예를 들어, 녹색광을 방출하는 양자점의 입자 크기는 적색광을 방출하는 양자점의 입자 크기 보다 작은 것일 수 있다.
격벽들(BK)은 컬러필터(CF-B, CF-G, CF-R)와 중첩되는 영역이 노출되도록 개구부(OH)를 정의하는 것일 수 있다. 투과부(TF) 및 광제어부들(CCP-G, CCP-R)은 개구부(OH)를 충전하는 것일 수 있다.
광제어부재(CCM)는 광제어층(CCL) 상에 배치되는 컬러필터층(CFL)을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서 컬러필터층(CFL)은 베이스층(BL)과 광제어층(CCL) 사이에 배치될 수 있다. 컬러필터층(CFL)은 차광부(BM) 및 컬러필터(CF)를 포함할 수 있다.
차광부(BM)는 베이스층(BL) 상에 배치될 수 있다. 복수의 차광부들(BM)은 베이스층(BL)의 일부를 노출시키면서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 차광부들(BM) 사이에는 컬러필터들(CF-B, CF-G, CF-R)이 배치될 수 있다.
컬러필터층(CFL)은 평면 상에서 이웃하게 배치된 복수의 컬러필터들(CF-B, CF-G, CF-R)을 포함할 수 있다. 즉, 컬러필터층(CFL)은 제1 광을 투과시키는 제1 컬러필터(CF-B), 제2 광을 투과시키는 제2 컬러필터(CF-G), 및 제3 광을 투과시키는 제3 컬러필터(CF-R)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 컬러필터(CF-B)는 청색 필터, 제2 컬러필터(CF-G)는 녹색 필터이고, 제3 컬러필터(CF-R)는 적색 필터일 수 있다.
컬러필터들(CF-B, CF-G, CF-R) 각각은 고분자 감광수지와 안료 또는 염료를 포함하는 것일 수 있다. 제1 컬러필터(CF-B)는 청색 안료 또는 염료를 포함하고, 제2 컬러필터(CF-G)는 녹색 안료 또는 염료를 포함하며, 제3 컬러필터(CF-R)는 적색 안료 또는 염료를 포함하는 것일 수 있다.
한편, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 제1 컬러필터(CF-B)는 안료 또는 염료를 포함하지 않는 것일 수 있다. 제1 컬러필터(CF-B)는 고분자 감광수지를 포함하고 안료 또는 염료를 미포함하는 것일 수 있다. 제1 컬러필터(CF-B)는 투명한 것일 수 있다. 제1 컬러필터(CF-B)는 투명 감광수지로 형성된 것일 수 있다.
차광부(BM)는 블랙 매트릭스일 수 있다. 차광부(BM)는 흑색 안료 또는 흑색 염료를 포함하는 유기 차광 물질 또는 무기 차광 물질을 포함하여 형성될 수 있다. 차광부(BM)는 빛샘 현상을 방지하고, 인접하는 컬러필터들(CF-B, CF-G, CF-R) 사이의 경계를 구분하는 것일 수 있다.
복수의 차광부들(BM)은 서로 이격되어 배치되고 차광부들(BM) 각각은 복수의 격벽들(BK) 각각에 대응하여 중첩하는 것일 수 있다.
컬러필터층(CFL)은 저굴절층(LRL)을 더 포함할 수 있다. 저굴절층(LRL)은 컬러필터(CF-B, CF-G, CF-R)와 광제어층(CCL) 사이에 배치될 수 있다. 저굴절층(LRL)의 굴절률은 1.1 이상 1.5 이하인 것일 수 있다. 저굴절층(LRL)의 굴절률 값은 저굴절층(LRL)에 포함된 중공 무기 입자, 및/또는 보이드(void) 등의 비율에 의해 조절될 수 있다.
컬러필터층(CFL)은 버퍼층(BFL)을 더 포함할 수 있다. 도 3에서 버퍼층(BFL)이 컬러필터(CF-B, CF-G, CF-R)와 저굴절층(LRL) 사이에 배치된 것으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 버퍼층(BFL)은 저굴절층(LRL) 상에서 광제어층(CCL)에 인접하여 배치될 수 있다. 버퍼층(BFL)은 저굴절층(LRL) 또는 컬러필터(CF-B, CF-G, CF-R)을 보호하는 보호층일 수 있다. 버퍼층(BFL)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물 중 적어도 하나의 무기물을 포함하는 것일 수 있다. 버퍼층(BFL)은 단일층 또는 복수의 층으로 이루어질 수 있다.
베이스층(BL)은 컬러필터층(CFL) 및 광제어층(CCL) 등이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스층(BL)은 유리기판, 금속기판, 플라스틱기판 등일 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 베이스층(BL)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다.
광제어층(CCL)은 캡핑층(CPL)을 더 포함할 수 있다. 캡핑층(CPL)은 광제어부(CCP) 및 격벽(BK) 상에 배치되는 것일 수 있다. 캡핑층(CPL)은 수분 및/또는 산소(이하, '수분/산소'로 칭함)의 침투를 막는 역할을 하는 것일 수 있다. 캡핑층(CPL)은 광제어부(CCP) 상에 배치되어 광제어부(CCP)가 수분/산소에 노출되는 것을 차단할 수 있다. 캡핑층(CPL)은 적어도 하나의 무기층을 포함하는 것일 수 있다. 즉, 캡핑층(CPL)은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 캡핑층(CPL)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 및 실리콘 산화질화물이나 광투과율이 확보된 금속 박막 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 한편, 캡핑층(CPL)은 유기막을 더 포함할 수 있다. 캡핑층(CPL)은 단일층 또는 복수의 층으로 구성되는 것일 수 있다.
충전층(FL)은 봉지층(TFE)과 광제어층(CCL) 사이에 배치될 수 있다. 광제어층(CCL)이 캡핑층(CPL)을 포함하는 경우, 충전층(FL)은 봉지층(TFE)의 최외각에 배치된 무기막(IOL2)과 캡핑층(CPL) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 충전층(FL)은 일 실시예의 흡습제를 포함하는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 충전층(FL)은 일 실시예의 (메타)아크릴레이트 모노머 및 흡습제를 포함하는 공중합체를 포함하는 것일 수 있다. 충전층(FL)이 상기 흡습제를 포함하는 경우 캡핑층(CPL) 및/또는 무기막(IOL1, IOL2)의 결함에 의해 침투한 수분을 흡착할 수 있으므로 표시 장치의 내투습성 및 신뢰성이 더욱 향상될 수 있다.
한편, 일 실시예의 표시 모듈(DM)은 컬러필터층(CFL) 상에 배치되는 베이스층(BL)이 생략될 수 있다. 이 경우, 컬러필터층(CFL)은 광제어층(CCL) 상에 연속공정을 통해 형성되는 것일 수 있다. 즉, 일 실시예의 표시모듈(DM)에서는 표시패널(DP) 상에 광제어층(CCL) 및 컬러필터층(CFL)이 연속공정을 통해 순차적으로 형성되는 것일 수 있다.
이하에서는, 실시예 및 비교예를 참조하면서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 수지 조성물, 및 이를 이용한 표시 장치에 대해서 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예시이며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
1. 수지 조성물 제조
실시예 수지 조성물은 하기 제조 방법에 의하여 제조되었다. 아래 표 1은 도 8의 WHTS(Wet High Temperature Storage) 측정실험에 사용된 실시예1 내지 4에서 사용된 제1 및 제2 (메타)아크릴레이트, 광 개시제, 및 흡습제의 함량비를 나타낸 것이다. 실시예의 구성 재료를 수분 RH(Relative Humidity) 50% 조건에서 표 1에 개시한 중량 비율로 혼합한 후, 광개시제를 전체 수지 조성물의 함량 100 중량%를 기준으로 3 중량% 만큼 제공하였다. 이후, 제공된 재료들을 3시간 동안 교반하여 수지 조성물을 조제하였다. 하기 실시예 1 내지 4 수지 조성물로 사용한 물질로는 제1 (메타)아크릴레이트로 디메타아크릴레이트, 제2 (메타)아크릴레이트로 페녹시기 함유 아크릴레이트, 및 흡습제로 산무수물을 사용하였다.
재료 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
제1 (메타)아크릴레이트 60 57.5 55 52.5
제2 (메타)아크릴레이트 40 37.5 35 32.5
흡습제 - 5 10 15
광개시제 전체 질량의
3wt%		 전체 질량의
3wt%		 전체 질량의
3wt%		 전체 질량의
3wt%
2. 신뢰성 평가
도 8에서는 실시예 및 비교예의 발광 소자로부터 WHTS(Wet High Temperature Storage)을 측정하여 그 결과를 나타내었다. 실시예 1 내지 4는 상기 표 1의 조성비를 갖는 일 실시예의 수지 조성물로부터 형성된 발광 소자이고, 비교예 1은 일 실시예의 제1 및 제2 (메타)아크릴레이트 및 흡습제를 포함하지 않는 수지 조성물로 형성된 발광 소자에 해당한다. 여기서, WHTS(Wet High Temperature Storage)은 고온, 고습 상태의 보관시험으로서, 온도 85℃ 및 상대습도 85%의 오븐(even) 속에서 168시간 동안 실시예 및 비교예를 방치하여 암점의 발현 여부 및 면적성장률 등을 평가하였다.
우선, 발광 소자층 상에 1차 무기막을 형성한 다음 probe station을 이용하여 1차 무기막에 크랙(crack)을 인위적으로 형성하였다. 그 다음, 1차 무기막 상에 수지 조성물을 도포한 후 경화하여 유기막을 형성하였고, 상기 유기막 상에 2차 무기막을 형성하여 3층의 적층 구조를 가지는 박막 봉지층이 포함된 소자를 제작하였다.
다음으로, 상기 크랙 형성 후, WHTS(Wet High Temperature Storage) 투입을 기준으로 168시간 후에 암점(dark spot)의 면적성장률을 계산하여 도 8에 나타내었다. 도 8을 참조하면, 비교예 1에 비하여 실시예들에서 높은 내투습성을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 비교예 1의 경우, 봉지층이 일 실시예에 따른 제1 및 제2 (메타)아크릴레이트, 및 흡습제를 포함하지 않는 것으로 표시 장치 상부 기판 표면에 발생한 암점의 면적성장율이 53.3배까지 나타난다. 반면, 봉지층이 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 (메타)아크릴레이트를 포함하는 실시예 1의 경우 WHTS 후에 암점의 면적성장률이 33.4 배 이하로 감소한 것을 확인할 수 있다. 더하여, 봉지층이 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 (메타)아크릴레이트, 및 흡습제를 포함하는 실시예 2 내지 4의 경우 WHTS 후에 암점의 면적성장률이 모두 16.6 배 이하로 감소하였으며, 이를 통해 내투습성이 더욱 향상된 것을 확인할 수 있다. 또한, 암점의 면적성장률은 흡습제의 함량비를 증가시킬수록 감소되어 함량이 15%일 때 4배까지 감소하는 것을 확인할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리에 변환 적외선 분광기(FT-IR spectrometer) 분석 결과를 나타내는 그래프이다. 보다 구체적으로, 도 9a 및 도 9b는 실시예 4에 대하여 프리에 변환 적외선 분광기를 이용하여 파장에 따라 진동하는 결합(bonding)의 광학 밀도(absorbance)를 측정하여 나타낸 그래프이다. WHTS(Wet High Temperature Storage) 시험 직후부터 168시간 동안 시간에 따라 산무수물과 카복시기의 광학 밀도 변화를 나타내었다. 한편, 도 9a에서, A1은 WHTS 시험 직후 측정한 카복시기의 스펙트럼이고, A2는 WHTS 시험 168시간 이후에 측정한 스펙트럼이고, 도 9b에서, B1은 WHTS 시험 직후 측정한 산무수물의 스펙트럼이고, B2는 WHTS 시험 168시간 이후에 측정한 스펙트럼이다. 도 9a에서 A1와 A2 사이에 표시된 스펙트럼들은 WHTS 투입 후 시간이 지남에 따라 점차적으로 변화하는 것을 도시한 것이고, 도 9b에서 B1과 B2 사이에 표시된 스펙트럼들은 WHTS 투입 후 시간이 지남에 따라 점차적으로 변화하는 것을 도시한 것이다.
도 9a를 참조하면, WHTS 직후(A1)에는 나타나지 않던 3300 cm-1 부근에서의 카복시기의 O-H 신축 진동 피크(stretching vibration peak)가 WHTS 투입 후 시간이 지남에 따라 그 강도가 증가하여 168시간 이후(A2)에 최대가 되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 9b를 참조하면, WHTS 직후(B1)에 1780cm-1 부근에서 나타난 산무수물의 C=O 신축 진동 피크(stretching vibration peak)가 WHTS 투입 후 시간이 지남에 따라 그 강도가 감소하여 168시간 이후(B2)에는 최소가 되어 거의 사라지는 것을 확인할 수 있다. 이로부터, 수분 침투가 증가됨에 따라 흡습제인 산무수물이 가수분해되어 카복시기(COOH)가 증가하는 것을 확인할 수 있다.
일 실시예에 따른 수지 조성물 및 이를 이용한 표시 장치는 가수분해성기를 포함하는 흡습제를 포함한다. 일 실시예에서, 흡습제는 수지 조성물에 포함됨으로써, 경화된 이후에 흡습제를 포함하는 공중합체가 형성될 수 있다. 흡습제가 고분자에 결합되어 공중합체를 형성하므로 유기막에 흡습 특성을 부여할 수 있고, 유기막의 수분 투과 시간(lag time)이 더욱 증가되어 내투습성이 향상될 수 있으므로 표시 장치의 신뢰성이 향상될 수 있다.
종래에는 수분이나 산소에 취약한 유기 전계 발광 소자를 보호하기 위해 배리어 막(barrier film)으로 유기/무기 적층 구조의 하이브리드 형 박막 봉지를 적용하였다. 이 때, 유기막은 무기막에서 발생하는 결함(defect)들을 서로 어긋나게 만들어 수분 투과 시간(lag time)을 증가시킬 수 있으나, 수분 배리어 특성에는 큰 효과가 없으므로 투습에 매우 약하다는 단점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수지 조성물 및 이를 이용한 표시 장치는 흡습 기능성을 가지는 분자를 포함함으로써 기존 유기막에 흡습 특성을 부가할 수 있으므로 표시 장치의 신뢰성이 향상될 수 있다. 또한, 기존 유기막에 비하여 수분 투과 시간(lag time)을 증가시킬 수 있어 생산에 요구되는 봉지층의 배리어 적층 수를 감소시킬 수 있다. 즉, 효율적인 배리어 특성을 위해 요구되는 유기/무기 적층 수를 감소시킬 수 있으므로 생산 시간(tact time)을 줄일 수 있고, 이에 따라 표시 장치의 생산성이 향상될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
ES: 표시 장치 DP: 표시패널
CCM: 광제어부재 CCL: 광제어층
TFE, TFE-1: 봉지층 FL: 충전층
OL: 유기막 IOL1, IOL2: 무기막

Claims (20)

  1. (메타)아크릴레이트 모노머;
    광 개시제; 및
    흡습제; 를 포함하고,
    상기 흡습제는 가수분해성기를 포함하고, 가수분해된 이후에 카복시기를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 (메타)아크릴레이트 모노머는
    이관능성인 제1 (메타)아크릴레이트 모노머;
    상기 제1 (메타)아크릴레이트 모노머와 상이하고, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기를 포함하는 제2 (메타)아크릴레이트 모노머를 포함하는 것인 수지 조성물.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 가수분해성기는
    산무수물, 이미드기, 에스테르기, 및 아마이드기 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것인 수지 조성물.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 수지 조성물 전체 중량을 기준으로,
    상기 제1 (메타)아크릴레이트 모노머 30 내지 70 중량부,
    상기 제2 (메타)아크릴레이트 모노머 20 내지 50 중량부,
    상기 광 개시제 1 내지 5 중량부, 및
    상기 흡습제 1 내지 50 중량부를 포함하는 수지 조성물.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 가수분해성기는 하기 화학식 1로 표시되는 산무수물인 수지 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00014

    상기 화학식 1에서,
    Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 20 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 이상 20 이하의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 (메타)아크릴레이트기이고,
    Ra 와 Rb는 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 흡습제는 상기 제1 (메타)아크릴레이트 모노머 및 제2 (메타)아크릴레이트 모노머와 반응하는 중합 반응기를 갖는 수지 조성물.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 (메타)아크릴레이트 모노머는 하기 화학식 2로 표시되는 수지 조성물:
    [화학식 2]
    Figure pat00015

    상기 화학식 2에서,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 메틸기이고,
    n은 6 이상 12 이하의 정수이다.
  8. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 (메타)아크릴레이트 모노머는 하기 화학식 3으로 표시되는 수지 조성물:
    [화학식 3]
    Figure pat00016

    상기 화학식 3에서,
    R3은 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 메틸기이고,
    R4는 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 20 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로 아릴기이고,
    X는 직접 결합 또는 O이고,
    a는 0 이상 5 이하의 정수이다.
  9. 발광 소자층;
    상기 발광 소자층 상에 배치되고, 적어도 하나의 유기막을 포함하는 봉지층;
    상기 봉지층 상에 배치되는 충전층; 및
    상기 충전층 상에 배치되는 광제어층; 을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 유기막 및 상기 충전층 중 적어도 어느 하나는 (메타)아크릴레이트 모노머 및 흡습제를 포함하는 공중합체를 포함하고,
    상기 흡습제는 가수분해성기를 포함하는 화합물 또는 카복시기를 포함하는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 (메타)아크릴레이트 모노머는
    이관능성인 제1 (메타)아크릴레이트 모노머; 및
    상기 제1 (메타)아크릴레이트 모노머와 상이하고, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기를 포함하는 제2 (메타)아크릴레이트 모노머를 포함하는 것인 표시 장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 가수분해성기는
    산무수물, 이미드기, 에스테르기, 및 아마이드기 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것인 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 가수분해성기는 하기 화학식 1로 표시되는 산무수물인 표시 장치:
    [화학식 1]
    Figure pat00017

    상기 화학식 1에서,
    Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 20 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 이상 20 이하의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 (메타)아크릴레이트기이고,
    Ra 와 Rb는 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 봉지층은 적어도 하나의 무기막을 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 유기막과 상기 적어도 하나의 무기막은 교대로 적층되어 배치된 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 무기막은 SiNx, SiOx, SiOxNy, SiC, ZrOx, 및 Al2O3 중 적어도 하나를 포함하고, 플라즈마 화학 기상 증착 또는 스퍼터링에 의하여 형성되는 것인 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 유기막의 두께는 3μm 이상 30μm 이하이고,
    상기 무기막의 두께는 0.5μm 이상 2μm 이하인 표시 장치.
  16. 제9 항에 있어서,
    상기 봉지층은 상기 발광 소자층을 밀봉하는 표시 장치.
  17. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 (메타)아크릴레이트 모노머는 하기 화학식 2로 표시되고,
    상기 제2 (메타)아크릴레이트 모노머는 하기 화학식 3으로 표시되는 표시 장치:
    [화학식 2]
    Figure pat00018

    상기 화학식 2에서,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 메틸기이고,
    n은 6 이상 12 이하의 정수이다:
    [화학식 3]
    Figure pat00019

    상기 화학식 3에서,
    R3은 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 메틸기이고,
    R4는 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 20 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로 아릴기이고,
    X는 직접 결합 또는 O이고,
    a는 0 이상 5 이하의 정수이다.
  18. 제9 항에 있어서,
    상기 광제어층은 양자점을 포함하는 것인 표시 장치.
  19. 제9 항에 있어서,
    상기 발광 소자층은 제1 광을 생성하는 발광소자를 포함하고,
    상기 광제어층은
    제1 광을 투과하는 투과부;
    상기 제1 광을 제2 광으로 변환시키는 제1 광제어부; 및
    상기 제1 광을 제3 광으로 변환시키는 제2 광제어부; 를 포함하는 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 광제어층 상에 배치되는 컬러필터층을 더 포함하고,
    상기 컬러필터층은
    상기 투과부와 중첩되고, 제1 광을 투과시키는 제1 컬러필터;
    상기 제1 광제어부와 중첩되고, 제1 광을 차단하며, 제2 광을 투과시키는 제2 컬러필터; 및
    상기 제2 광제어부와 중첩되고, 제1 광을 차단하며, 제3 광을 투과시키는 제3 컬러필터; 를 더 포함하는 표시 장치.
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