KR20240060258A - 봉지재용 경화성 조성물 및 이를 포함하는 유기발광소자용 봉지재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 봉지재용 경화성 조성물 및 이를 포함하는 유기발광소자용 봉지재에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 흡습성(내습성), 접착력, 경화성, 접착 신뢰성, 상온 및 고온에서의 경시 안정성, 내구성 및 합착성이 모두 우수한 봉지재용 경화성 조성물 및 이를 포함하는 유기발광소자용 봉지재를 제공할 수 있다.

Description

봉지재용 경화성 조성물 및 이를 포함하는 유기발광소자용 봉지재 {CURABLE COMPOSITION FOR ENCAPSULANT AND ENCAPSULANT FOR ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING SAME}
본 발명은 봉지재용 경화성 조성물 및 이를 포함하는 유기발광소자용 봉지재에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 흡습성(내습성), 접착력, 접착 신뢰성, 도포성, 경화성, 상온 및 고온에서의 경시 안정성, 내구성 및 합착성이 모두 우수한 봉지재용 경화성 조성물 및 이를 포함하는 유기발광소자용 봉지재에 관한 것이다.
유기발광소자(OLED; Organic Light Emitting Diode)는 대향 전극 사이에 배치되는 발광층이 박막의 유기 화합물로 이루어지는 발광 소자로서, 한 쪽의 전극으로부터 주입되는 전자 및 다른 한쪽의 전극으로부터 주입되는 정공이 발광층 내에서 재결합할 때, 발광층의 형광성 또는 인광성 유기 화합물에 전류가 통과되면서 빛을 발생시키는 전계 발광이 발생한다.
유기발광소자는 다른 전자 장치에 비해 수분의 영향을 받기 쉽고, 유기발광소자 내에 침투한 수분, 불순물 등에 의해 전극의 산화나 유기물의 변성 등이 발생함에 따라 발광 특성이 현저하게 저하되는 문제점이 있었다. 따라서, 상기 문제를 해결하기 위하여, 흡습성(내습성)이 우수하면서도 광학 특성도 우수한 재료를 봉지재용 조성물로 유기발광소자를 봉지하는 기술이 적용되고 있다.
한편, 유기발광소자는 발광하는 방향에 따라 배면발광(bottom emission) 방식 및 전면발광(top emission) 방식의 2 종류로 구별된다. 배면발광 방식의 유기전자발광소자 구조에서는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 회로가 차지하는 면적으로 인해 개구율(aperture ratio; 단위 화소에서 빛이 나올 수 있는 면적)이 낮아지게 되는 단점이 있지만, 금속 음극을 선택 가능하며, 흡습제(getter)가 불투명해도 상관 없다는 장점이 있다.
반면, 전면발광 방식의 유기발광소자 구조는 배면발광 방식의 구조에 비하여 개구율이 높아 고해상도의 디스플레이 구현이 가능하지만, 투명한 음극이 필요하고 광학 특성을 저해하는 흡습제를 사용하지 않는 봉지재 기술이 필요하여 적용할 수 있는 재료에는 제약이 있다. 따라서, 전면발광 방식의 유기전자발광소자에 사용되는 봉지재 조성물로는, 이른바, 댐 앤드 필 인캡슐화(dam and fill encapsulation) 공법에 의해 적용되는 액상 봉지 조성물을 사용하게 되는데, 유기전자발광소자의 가장자리 부분에 댐(dam) 재료를 제공하여 배리어(barrier)를 형성하고, 그 내부를 필(fill) 재료로 봉지하는 방식의 공법을 채택하고 있다.
최근 유기전자발광소자의 기술이 더욱 고도화되고 사용되는 용도, 환경이 다양해짐에 따라, 유기발광소자의 봉지재도 흡습성(내습성), 접착력, 접착 신뢰성, 도포성, 경화성, 상온 및 고온에서의 경시 안정성, 내구성 및 합착성을 더욱 향상시키는 것이 필요한 실정이다.
본 발명은 흡습성(내습성), 접착력, 접착 신뢰성, 도포성, 경화성, 상온 및 고온에서의 경시 안정성, 내구성 및 합착성이 모두 우수한 봉지재용 경화성 조성물 및 이를 포함하는 유기발광소자용 봉지재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 관점에서, 본 발명의 일 양태에 따르면, (a) 옥세탄 화합물; (b) 지환족 에폭시 화합물; 및 (c) 습윤제;를 포함하고, 상기 (a) 옥세탄 화합물은, (a-1) 방향족 옥세탄 화합물 및 (a-2) 지방족 옥세탄 화합물의 혼합물인, 봉지재용 경화성 조성물을 제공할 수 있다.
상기 (a-1) 방향족 옥세탄 화합물 100 중량부를 기준으로, 상기 (a-2) 지방족 옥세탄 화합물은 30~300 중량부로 포함할 수 있다.
상기 (a) 옥세탄 화합물 100 중량부를 기준으로, 상기 (c) 습윤제는 0.07~1.50 중량부로 포함할 수 있다.
상기 봉지재용 경화성 조성물은 본 발명의 측정방법 1에 의해 측정된 접촉각이 15° 이하인 것을 만족할 수 있다.
상기 (a) 옥세탄 화합물 100 중량부를 기준으로, 상기 (b) 지환족 에폭시 화합물은 10~60 중량부로 포함할 수 있다.
상기 (a-1) 방향족 옥세탄 화합물은, 분자당 1개 이상의 페닐기 및 1개 이상의 옥세탄기를 함유하고, 중량평균분자량이 200~500 g/mol일 수 있다.
상기 (a-2) 지방족 옥세탄 화합물은, 분자당 1개 이상의 옥세탄기를 함유하고, 중량평균분자량이 100~500 g/mol일 수 있다.
상기 봉지재용 경화성 조성물은 (d) 양이온 개시제; 및 (e) 열 안정제;를 더 포함할 수 있다.
상기 (a) 옥세탄 화합물 100 중량부를 기준으로, 상기 (d) 양이온 개시제를 0.5~2.0 중량부로, 상기 (e) 열 안정제를 0.03~0.2 중량부로 포함할 수 있다.
상기 (a-1) 방향족 옥세탄 화합물은, 3-에틸-3-(페닐메톡시메틸)옥세탄 (3-ethyl-3-(phenylmethoxymethyl)oxetane), 1,4-비스[(3-에틸-3-옥세타닐메톡시) 메틸]벤젠 (1,4-bis[(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy)methyl]benzene), 4,4'-비스[(3-에틸-3-옥세타닐메톡시)메틸]비페닐(4,4'-bis[(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy)methyl]biphenyl), 3,3'-[(1-메틸에틸리덴)비스(1,4-페닐렌옥시메틸)] (3,3'-[(1-methylethylidene)bis(1,4-phenyleneoxymethyl)]) 및 비스[(3-에틸옥세탄-3-일)메틸] 벤젠-1,3-디카르복실레이트(bis[(3-ethyloxetan-3-yl)methyl] benzene-1,3-dicarboxylate) 로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 (a-2) 지방족 옥세탄 화합물은, 3-에틸-3-옥세탄메탄올(3-Ethyl-3-oxetanemethanol), 3-에틸-3-[(2-에틸헥실옥시)메틸]옥세탄(3-Ethyl-3-[(2-ethylhexyloxy)methyl]oxetane) 및 비스[1-에틸(3-옥세타닐)메틸]에테르(Bis[1-ethyl(3-oxetanyl)methyl]ether)로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 (c) 습윤제는 실록산계 계면활성제를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 본 발명의 일 양태에 따른 봉지재용 경화성 조성물을 경화하여 형성된, 유기발광소자용 봉지재를 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 본 발명의 다른 일 양태에 따른 유기발광소자용 봉지재가 적용된, 유기발광소자를 제공할 수 있다.
본 발명의 봉지재용 경화성 조성물 및 이를 포함하는 유기발광소자용 봉지재는 흡습성, 접착력, 접착 신뢰성, 상온 및 고온에서의 경시 안정성, 내구성 및 합착성이 모두 우수하게 향상될 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 이하에서 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
본 명세서에서 기재되지 않은 내용 중 이 기술 분야의 통상의 기술자라면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것은 그 설명을 생략하기로 한다.
본 명세서에서 "(메트)아크릴레이트"는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 모두 포함하는 의미일 수 있다.
본 명세서에서 "흡습성(내습성)"이라는 기재는 봉지 조성물 또는 봉지재의 흡습성이 우수하면 유기발광소자에 적용될 경우 내습성(water resistance)이 우수하게 된다는 점을 고려하여 수분침투를 방지하는 특성을 표현하는 의미로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 "옥세탄 화합물"은 분자 중에 옥세탄기를 함유하는 화합물을 의미할 수 있다.
본 명세서에서 "방향족 옥세탄 화합물"은 분자 중에 옥세탄기 및 방향족기(aromatic group)를 함유하는 화합물이며, "지방족 옥세탄 화합물"은 분자 중에 옥세탄기 및 지방족기(aliphatic group)를 함유하는 화합물을 의미할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 단위 "중량부"는 각 성분간의 중량의 비율을 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함한다", "함유한다", “갖는다(가진다)” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이하에서는, 본 발명의 일 양태에 따른 봉지재용 경화성 조성물에 대해 상세히 설명하도록 한다.
[봉재지용 경화성 조성물]
종래에는 봉지재용 경화성 조성물의 수지로서 에폭시 수지, 특히 지환족 에폭시 수지를 널리 사용해 왔다. 그러나, 일반적으로 에폭시 화합물만을 주성분으로 하는 경우, 얻어진 경화물은 저온 속경화 성능이 저하되어 공정성 문제가 발생할 수 있고, 봉지재로서 성능이 낮다는 한계점이 있다. 이에, 본 발명자들은 상기 에폭시 수지 외에, 방향족 옥세탄 화합물 및 지방족 옥세탄 화합물의 2종의 옥세탄 화합물의 혼합물을 더 포함하는 봉지재용 경화성 조성물을 사용하게 되면, 본 발명의 목적을 달성할 수 있음을 발견하고, 본 발명의 봉지재용 경화성 조성물을 도출하게 되었다.
(a) 옥세탄 화합물
따라서, 본 발명의 봉지재용 경화성 조성물은, (a) 옥세탄 화합물; (b) 지환족 에폭시 화합물; 및 (c) 습윤제;를 포함하고, 특히, (a) 옥세탄 화합물로서 (a-1) 방향족 옥세탄 화합물 및 (a-2) 지방족 옥세탄 화합물의 혼합물을 사용하는 것을 특징으로 한다. 본 발명자들은 옥세탄 화합물로서 방향족 옥세탄 화합물만을 사용하게 되면, 휘발성은 낮추면서도 접착력 및 도포성을 향상시킬 수 있지만, 본 발명에서 목적하는 높은 경화도를 달성할 수 없었고, 지방족 옥세탄 화합물만을 사용하면 고온에서의 경시 안정성을 충분히 확보할 수 없다는 한계점을 확인하였다. 이에, 예의 연구한 결과, (a-1) 방향족 옥세탄 화합물 및 (a-2) 지방족 옥세탄 화합물의 혼합물을 사용할 경우, 상기 한계점을 극복할 수 있음을 확인하였다.
상기 (a-1) 방향족 옥세탄 화합물은, 분자당 1개 이상의 페닐기 및 1개 이상의 옥세탄기를 함유하는 것으로서, 중량평균분자량이 200~500 g/mol인 것이 바람직하고, 200~450 g/mol인 것이 더욱 바람직하다. 상기 중량평균분자량의 하한보다 작을 경우, 휘발성 (또는 아웃가싱(out-gassing) 특성)이 커지는 문제점이 있을 수 있고, 상한보다 클 경우 점도의 상승으로 인한 공정상 문제점이 있을 수 있다. 상기 (a-1) 방향족 옥세탄 화합물의 구체적인 예로는, 3-에틸-3-(페닐메톡시메틸)옥세탄 (3-ethyl-3-(phenylmethoxymethyl)oxetane), 1,4-비스[(3-에틸-3-옥세타닐메톡시) 메틸]벤젠 (1,4-bis[(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy)methyl]benzene), 4,4'-비스[(3-에틸-3-옥세타닐메톡시)메틸]비페닐(4,4’-bis[(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy)methyl]biphenyl), 3,3'-[(1-메틸에틸리덴)비스(1,4-페닐렌옥시메틸)] (3,3’-[(1-methylethylidene)bis(1,4-phenyleneoxymethyl)]) 및 비스[(3-에틸옥세탄-3-일)메틸] 벤젠-1,3-디카르복실레이트(bis[(3-ethyloxetan-3-yl)methyl] benzene-1,3-dicarboxylate)로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 (a-2) 지방족 옥세탄 화합물은, 분자당 1개 이상의 옥세탄기를 함유하는 것으로서, 중량평균분자량이 100~500 g/mol인 것이 바람직하고, 100~300 g/mol인 것이 더욱 바람직하다. 상기 중량평균분자량의 하한보다 작을 경우, 휘발성 (또는 아웃가싱(out-gassing) 특성)이 커지는 문제점이 있을 수 있고, 상한보다 클 경우 점도가 상승하고 화학 반응성이 낮아짐으로 인해 공정상 문제점이 있을 수 있다. 상기 (a-2) 지방족 옥세탄 화합물의 구체적인 예로는, 3-에틸-3-옥세탄메탄올(3-Ethyl-3-oxetanemethanol), 3-에틸-3-[(2-에틸헥실옥시)메틸]옥세탄(3-Ethyl-3-[(2-ethylhexyloxy)methyl]oxetane) 및 비스[1-에틸(3-옥세타닐)메틸]에테르(Bis[1-ethyl(3-oxetanyl)methyl]ether)로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, (a-1) 방향족 옥세탄 화합물 및 (a-2) 지방족 옥세탄 화합물을 혼합함에 있어서, 바람직하게는 상기 (a-1) 방향족 옥세탄 화합물 100 중량부를 기준으로, 상기 (a-2) 지방족 옥세탄 화합물은, 예를 들어 30~300 중량부로 포함할 수 있고, 예를 들어 50~300 중량부로 포함하는 것이 바람직하고, 50~250 중량부로 포함하는 것이 바람직하다. 상기 (a-1) 방향족 옥세탄 화합물 100 중량부를 기준으로, 상기 (a-2) 지방족 옥세탄 화합물이 30 중량부 미만으로 포함되면 경화도가 충분하지 못하는 등의 문제점이 있을 수 있고, 300 중량부 초과로 포함되면 경시 안정성이 저하되는 등의 문제점이 있을 수 있다.
(b) 지환족 에폭시 화합물
본 발명의 경화성 조성물의 경화성 수지 성분으로서, (a) 옥세탄 화합물 외에 (b) 지환족 에폭시 화합물을 포함하는데, 우수한 경화도를 달성하기 위하여 에폭시 화합물을 포함할 수 있다. 이 때, 지환족 에폭시 화합물을 포함하는 것이 바람직하며, 그 이유로는 방향족 에폭시 화합물에 비하여 염소(Cl)의 함량이 적고 경화시 반응 속도가 더 빠르기 때문이다. 상기 (b) 지환족 에폭시 화합물의 종류로는 본 기술분야에서 사용되는 것을 사용할 수 있으나, 구체적인 예로는 3',4'-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클 로헥산카르복실레이트(3,4-Epoxycyclohexylmethyl3,4-epoxycyclohexanecarboxylate), 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트 변형 엡실론-카프로락톤(3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexanecarboxylate modified epsilon-caprolactone), 비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸) 아디페이트(Bis(3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate) 등이 있으며 이에 반드시 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 (a) 옥세탄 화합물 100 중량부를 기준으로, 예를 들어, 상기 (b) 지환족 에폭시 화합물은 10~60 중량부로 포함할 수 있고, 20~50 중량부로 포함할 수 있고, 25~45 중량부로 포함할 수 있다.
우수한 경화도를 달성하기 위하여, (a) 옥세탄 화합물의 함량 및 (b) 지환족 에폭시 화합물의 함량을 일정 비율로 조절하는 것이 바람직하고, 예를 들어 상기 (a) 옥세탄 화합물 100 중량부를 기준으로, (b) 지환족 에폭시 화합물은 10 중량부 미만 또는 60 중량부 초과로 포함될 경우 모두 경화도가 낮아지는 문제점이 발생할 수 있다.
(C) 습윤제
본 발명의 유기발광소자용 봉지재는 필(fill) 소재로서 적용될 수 있으므로, 적당한 점도를 가지는 것이 요구된다. 한편, 봉지재가 적용되는 제품의 용도 및 목적에 따라 요구되는 점도의 범위가 넓다. 특히, 본 발명에서는 저점도뿐만 아니라 고점도를 가진 봉지재용 조성물도 필 소재로서 적용할 때 도포성을 우수하게 구현할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. 이를 위해, 본 발명의 유기발광소자용 봉지재용 경화성 조성물은 (c) 습윤제를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 (c) 습윤제는 봉지(encapsulation)의 대상이 되는 표시장치와 봉지재의 계면을 개질하여 우수한 도포성을 나타낼 수 있다.
따라서, 상기 (c) 습윤제가 도포성을 향상시키기 위한 목적을 달성할 수 있도록 함유되는 것이 바람직하고, 함량이 너무 높아지면 접착력이 저하되는 문제점이 있을 수 있다. 이러한 관점에서 상기 (a) 옥세탄 화합물 100 중량부를 기준으로, 상기 (c) 습윤제는 예를 들어 0.07~1.50 중량부로 포함할 수 있고, 예를 들어 0.1~0.2 중량부로 포함할 수 있다.
상기 (c) 습윤제의 종류로는 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것이라면 특별한 제한없이 사용할 수 있고, 계면활성제, 크레이터링 방지제(anti-crater), 기판용 습윤제(substrate-wetting agent)의 작용을 하는 화합물을 사용할 수 있고, 계면활성제로는 실록산계 계면활성제, 비이온성 계면활성제 등을 사용할 수 있다. 상기 (c) 습윤제의 구체적인 예로는, 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane; PDMS), 불소-무함유 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane fluorine free; PDMS-FF), 폴리메틸알킬실록산 용액(solution of a polymethylalkylsiloxane; PMAS), 실록산계 제미니형 계면활성제(siloxane-based gemini surfactant; SGS), 폴리에테르 실록산 크레이터링 방지제(polyether siloxane anti-crater; PES-AC), 폴리에테르 실록산 기판용 습윤제(polyether siloxane substrate-wetting agent; PES-SW), 에톡실화 아세틸렌계 글리콜(ethoxylated acetylenic glycols) 등이 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 실록산계 계면활성제를 포함할 수 있다.
(d) 양이온 개시제
본 발명의 봉지재용 경화성 조성물은 (d) 양이온 개시제를 포함할 수 있다. 상기 (d) 양이온 개시제로는, 열을 가함으로써 프로톤산 또는 루이스산을 발생시키는 열 중합 개시제로서 (d) 양이온 개시제를 포함할 수 있다. 상기 (d) 양이온 개시제의 종류로는 본 기술분야에서 사용되는 것이라면 특별한 제한이 있는 것은 아니며, 예를 들어, BF4 -, PF6 -, SbF6 - 등을 반대 음이온(counter anion)으로 하는, 술포늄염, 포스포늄염, 제4급 암모늄염, 디아조늄염, 요오드늄염 등을 포함하는 것이 바람직하고, 예를 들어 암모늄을 포함할 수 있다.
따라서, 상기 (d) 양이온 개시제의 함량은 열 중합을 개시 작용을 할 수 있는 범위에서 적절히 조절될 수 있고, 예를 들어, 상기 (a) 옥세탄 화합물 100 중량부를 기준으로, 상기 (d) 양이온 개시제는 예를 들어 0.5~2.0 중량부로 포함할 수 있고, 예를 들어 1.0~1.5 중량부로 포함할 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
(e) 열 안정제
본 발명의 봉지재용 경화성 조성물은 (e) 열 안정제를 포함할 수 있다. 상기 열 안정제를 함유함으로써, 본 발명의 봉지재용 경화성 조성물의 보존 안정성이 우수하고, 특히 저온 및 고온에서의 점도의 변화가 적어 경시 안정성이 향상될 수 있다. 상기 (e) 열 안정제의 종류로는 본 기술분야에서 사용되는 것이라면 특별한 제한이 있는 것은 아니며, 예를 들어, 벤질아민 등의 아민계 화합물, 아미노페놀형 에폭시 수지이나, 알킬 설포늄, 아릴 설포늄, 알킬 아릴 설포늄 등의 설포늄 화합물 등을 사용할 수 있다.
따라서, 상기 (e) 열 안정제의 함량은 안정성을 높일 수 있는 작용을 할 수 있는 범위에서 적절히 조절될 수 있고, 예를 들어, 상기 (a) 옥세탄 화합물 100 중량부를 기준으로, 상기 (e) 열 안정제는 예를 들어 0.03~0.2 중량부로 포함할 수 있고, 예를 들어 0.5~2.0 중량부로 포함할 수 있고, 예를 들어 1.0~1.5 중량부로 포함할 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
이하에서는, 본 발명의 다른 일 양태에 따른 유기발광소자용 봉지재에 대해 상세히 설명하도록 한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
실시예 1~11 및 비교예 1~9의 제조
하기 표 1~4에 기재된 성분 및 함량에 따라 혼합하여 실시예 1~11 및 비교예 1~9의 봉지재용 조성물을 제조하였다.
하기 표 1~4에서 사용한 각 성분은 다음과 같다.
1) 지환족 에폭시 화합물 : 3,4-Epoxycyclohexanecarboxylic acid (3,4-epoxycyclohexylmethyl)ester (CAS No. : 2386-87-0)
2) 방향족 에폭시 화합물 : 비스페놀 A/F type 에폭시 수지 ( KDS-8161/국도화학社)
3) 방향족 옥세탄 화합물 : "AO-1"은 1,4-Bis{[(3-ethyl-3-oxethanyl)methoxy]methyl}benzene (CAS No. : 142627-97-2)로서, 중량평균분자량이 334 g/mol이고, "AO-2"는 3-Ethyl-3-(phenylmethoxymethyl)oxetane (CAS No. : 18933-99-8)로서 중량평균분자량이 206 g/mol이며, "AO-3"는 4,4'-Bis[(3-ethyl-3-oxetanyl)methoxymethyl] biphenyl (CAS No. : 358365-48-7)로서 중량평균분자량이 410 g/mol이다.
4) 지방족 옥세탄 화합물 : "AO-4"는 3-Ethyl-3[[(3-ethyloxetane-3-yl)methoxy]methyl]oxetane (CAS No. : 18934-00-4)로서 중량평균분자량이 214 g/mol이고, "AO-5"는 3-Ethyl-3-hydroxymethyl-oxetane (CAS No. : 3047-32-3)로서 중량평균분자량이 116 g/mol이다.
5) 양이온 개시제 : Quaternary ammonium blocked catalyst (CXC-1821, King Industry社),
6) 열 안정제: 벤질아민(benzyl amine)
7) 습윤제 : PDMS는 폴리디메틸실록산(BYK-333/BYK社)이고, PES-AC는 폴리에테르 실록산 크레이터링 방지제(Wet-270/EVONIK社)이고, SGS는 실록산계 제미니형 계면활성제(Twin-4100/EVONIK社)를 의미한다.
실험예
실시예 1~11 및 비교예 1~9의 봉지재용 조성물에 대하여 하기 (1)~(6)의 실험예에 따라 측정 및 평가한 것을 하기 표 1~4에 기록하였다.
(1) 점도
봉지재용 경화성 조성물에 대하여 E 형 Cone-Plate Type 점도계 (Brookfield사, DV2T)를 사용하여 25℃10rpm의 조건에서 초기 점도(Vi)를 측정하였다.
(2) 접착력
봉지재용 경화성 조성물을 직경 6mm 원형 구멍이 뚫린 이형 PET (두께 100㎛) 가 올려져 있는 무알칼리 글래스 A (100mm x 50mm x 0.5t)에 도포 후, 상기 무알칼리 글래스 A에 대하여 십자 형태로 교차하여 무알칼리 글래스 B (100mm x 50mm x 0.5t)를 배치하고, 경화성 조성물이 두께 100㎛ 수준까지 될 때까지 가압하였다. 이 때, 경화성 조성물의 위치는 무알칼리 글래스 A, B의 정중앙에 위치하게 하였으며, 넘쳐나온 경화성 조성물은 이형 PET에 닿기 때문에 무시한다. 가압된 시료를 100℃오븐에 넣어 1시간 경화 시킴으로써, 무알칼리 글래스 A와 B를 서로 접착 시켰다. 상기 접착된 시료를 만능재료시험기 (UTM)을 통해 Compression Mode, 5mm/min 속도로 접착력을 측정하였다.
(3) 접촉각 - 도포성(퍼짐성) 평가
SiOx 무기막이 증착된 글래스에 봉지재용 경화성 조성물을 약 5.0㎕ 떨어뜨리고 60초가 경과된 후의 접촉각을 ASTM D5946 규격에 의해 측정하였다. 만일 상기와 같이 측정된 접촉각이 15°를 초과하면 퍼짐성이 부족하여 패널 합착 공정시 기포 및 빈 공간이 발생하는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 접촉각이 15° 이하인 것을 목적으로 하고, 이를 만족할 경우 도포성이 우수한 것으로 평가할 수 있다.
(4) 경화도
봉지재용 경화성 조성물을 이형 PET A 위에 약 1.0mL 떨어뜨린 후, 이형 PET B를 이용해 기포 없이 덮어 경화용 시료를 만들어 100℃ 오븐에 1시간 경화 시킨다. 경화 전/후의 경화성 조성물 시료를 각각 DSC 분석(25~250℃)을 통해 경화 전 발열 Peak의 ΔH (Hi) 와 경화 후 발열 peak의 ΔH (Hf) 를 계산식 1에 대입하여 경화도를 산출 하였다.
- 계산식 1 : {(Hi - Hf) / Hi} x 100 (%)
- 경화도가 90% 이상이면 "○", 90% 미만~85% 이상이면 "△", 85% 미만이면 "X"로 평가하였다.
(5) 경시 안정성 평가 (@25℃, @40℃)
봉지재용 경화성 조성물을 25℃, 40℃에 각각 방치하여 일정 기간이 지난 후(25℃ 시료는 7일, 40℃ 시료는 4일) 나중 점도(Vf)를 측정하여 계산식 2에 대입하여 경시 평가를 진행 하였다.
- 계산식 2 : {(Vf - Vi) / Vi} x 100 (%)
- 25℃ 평가 기준 : 상기 계산식 2에 의한 평가값이 1% 이하이면 "○", 1% 초과~2% 이하이면 "△", 2% 초과이면 "X"로 평가하였다.
- 40℃ 평가 기준 : 상기 계산식 2에 의한 평가값이 10% 이하이면 "○", 10% 초과~20% 이하이면 "△", 20% 초과이면 "X"로 평가하였다.
(6) Cl 함량 분석
봉지재용 경화성 조성물을 EN-14582 규격에 의해 Total Chlorine 함량을 분석 하였다.
- 평가 기준 : Cl의 함량이 700ppm 이하이면 "○", 700ppm 초과이면 "X"로 평가하였다.
상기 표 3에서 비교예 1은 방향족 옥세탄 화합물 100 중량부를 기준으로, 지방족 옥세탄 화합물의 함량이 30 중량부 미만인 경우이고, 비교예 2는 방향족 옥세탄 화합물 100 중량부를 기준으로, 지방족 옥세탄 화합물의 함량이 300 중량부 초과인 경우이며, 비교예 3~4는 지방족 옥세탄 화합물을 사용하지 않는 경우이고, 비교예 5는 방향족 옥세탄 화합물을 사용하지 않는 경우였다.
상기 표 4에서 비교예 6은 방향족 옥세탄 화합물을 사용하지 않고 방향족 에폭시 화합물을 사용한 경우이고, 비교예 7은 습윤제를 포함하지 않은 경우이고, 비교예 8은 상기 옥세탄 화합물 100 중량부를 기준으로 습윤제의 함량이 0.07 중량부 미만인 경우이고, 비교예 9는 상기 옥세탄 화합물 100 중량부를 기준으로 습윤제의 함량이 1.5 중량부 초과인 경우였다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 실시예를 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

Claims (14)

  1. (a) 옥세탄 화합물;
    (b) 지환족 에폭시 화합물; 및
    (c) 습윤제;를 포함하고,
    상기 (a) 옥세탄 화합물은, (a-1) 방향족 옥세탄 화합물 및 (a-2) 지방족 옥세탄 화합물의 혼합물인,
    봉지재용 경화성 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a-1) 방향족 옥세탄 화합물 100 중량부를 기준으로, 상기 (a-2) 지방족 옥세탄 화합물은 30~300 중량부로 포함하는,
    봉지재용 경화성 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 옥세탄 화합물 100 중량부를 기준으로, 상기 (c) 습윤제는 0.07~1.50 중량부로 포함하는,
    봉지재용 경화성 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    하기 측정방법 1에 의해 측정된 접촉각이 15°이하인 것을 만족하는,
    봉지재용 경화성 조성물:
    [측정방법 1] SiOx 무기막이 증착된 글래스에 봉지재용 경화성 조성물을 5.0㎕ 떨어뜨리고 60초가 경과된 후, ASTM D5946 방법에 의거하여 접촉각을 측정함.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 옥세탄 화합물 100 중량부를 기준으로, 상기 (b) 지환족 에폭시 화합물은 10~60 중량부로 포함하는,
    봉지재용 경화성 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (a-1) 방향족 옥세탄 화합물은, 분자당 1개 이상의 페닐기 및 1개 이상의 옥세탄기를 함유하고, 중량평균분자량이 200~500 g/mol인,
    봉지재용 경화성 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (a-2) 지방족 옥세탄 화합물은, 분자당 1개 이상의 옥세탄기를 함유하고, 중량평균분자량이 100~500 g/mol인,
    봉지재용 경화성 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    (d) 양이온 개시제; 및 (e) 열 안정제;를 더 포함하는,
    봉지재용 경화성 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 (a) 옥세탄 화합물 100 중량부를 기준으로, 상기 (d) 양이온 개시제를 0.5~2.0 중량부로, 상기 (e) 열 안정제를 0.03~0.2 중량부로 포함하는,
    봉지재용 경화성 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 (a-1) 방향족 옥세탄 화합물은, 3-에틸-3-(페닐메톡시메틸)옥세탄 (3-ethyl-3-(phenylmethoxymethyl)oxetane), 1,4-비스[(3-에틸-3-옥세타닐메톡시) 메틸]벤젠 (1,4-bis[(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy)methyl]benzene), 4,4'-비스[(3-에틸-3-옥세타닐메톡시)메틸]비페닐(4,4’-bis[(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy)methyl]biphenyl), 3,3'-[(1-메틸에틸리덴)비스(1,4-페닐렌옥시메틸)] (3,3’-[(1-methylethylidene)bis(1,4-phenyleneoxymethyl)]) 및 비스[(3-에틸옥세탄-3-일)메틸] 벤젠-1,3-디카르복실레이트(bis[(3-ethyloxetan-3-yl)methyl] benzene-1,3-dicarboxylate)로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는,
    봉지재용 경화성 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 (a-2) 지방족 옥세탄 화합물은, 3-에틸-3-옥세탄메탄올(3-Ethyl-3-oxetanemethanol), 3-에틸-3-[(2-에틸헥실옥시)메틸]옥세탄(3-Ethyl-3-[(2-ethylhexyloxy)methyl]oxetane) 및 비스[1-에틸(3-옥세타닐)메틸]에테르(Bis[1-ethyl(3-oxetanyl)methyl]ether)로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는,
    봉지재용 경화성 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 습윤제는 실록산계 계면활성제를 포함하는,
    봉지재용 경화성 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 봉지재용 경화성 조성물을 경화하여 형성된,
    유기발광소자용 봉지재.
  14. 제13항에 따른 유기발광소자용 봉지재가 적용된, 유기발광소자.
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