WO2014208849A1 - 광경화 조성물 및 이를 포함하는 봉지화된 장치 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a photocurable composition and an encapsulated device comprising the same.
- a small organic light emitting device for mobile uses a method of filling a space between a substrate on which a device is deposited and a substrate covering the substrate with a non-reactive inert gas as a filler.
- a non-reactive inert gas as a filler.
- filling with inert gas between substrates as in the past may cause bending due to the weight of the glass substrate.
- the entire panel and the organic light emitting diode may be damaged by an external impact.
- An object of the present invention is to provide a photocurable composition capable of realizing a barrier layer for encapsulation of a device member having high photocurability, high adhesion to an inorganic barrier layer after curing, and high reliability.
- Another object of the present invention is to provide a photocurable composition capable of forming a barrier layer for encapsulation of an environment sensitive device member.
- Yet another object of the present invention is to provide an encapsulated device comprising a barrier layer formed of the photocurable composition.
- the photocurable composition of the present invention may include (A) a cyano group-containing silicone-based photocurable monomer represented by Formula 1 and (B) an initiator:
- the (A) cyano group-containing silicon-based photocuring monomer may be included alone or in two or more kinds.
- the photocurable composition may comprise a mixture of the (A) cyano group-containing silicone-based photocuring monomer of mono (meth) acrylate type and the (A) cyano group-containing silicone-based photocuring monomer of di (meth) acrylate type. have.
- the photocurable composition may further include one or more of (C) non-cyano-based silicon-containing photocurable monomer, (D) non-silicone photocurable monomer.
- composition for encapsulating an organic light emitting device of the present invention may include the photocurable composition.
- An encapsulated device of the invention comprises a device member; And a barrier stack formed on the device member, the barrier stack comprising an inorganic barrier layer and an organic barrier layer, wherein the organic barrier layer may be formed of the photocurable composition.
- the present invention provides a photocurable composition having high photocurability, a high adhesion to the inorganic barrier layer after curing, and a highly reliable barrier layer, which can be used for sealing the device member.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of an encapsulated organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of an encapsulated organic light emitting display device according to another embodiment of the present invention.
- '*' is an inter-element linkage site.
- hetero- means one to three heteroatoms selected from the group consisting of N, O, S, and P in one functional group, and the remainder is carbon unless otherwise defined.
- alkyl group means a linear saturated aliphatic hydrocarbon group unless otherwise defined.
- the alkyl group may be an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. More specifically, the alkyl group may be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms means that the alkyl chain contains 1 to 4 carbon atoms, and methyl, ethyl, propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl and t- Selected from the group consisting of butyl.
- the alkyl group means, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group and the like.
- an "aryl group” refers to a substituent in which all elements of a cyclic substituent have p-orbitals, and these p-orbitals form a conjugate, and are monocyclic or fused ring polishes. It includes a click (ie, a ring that divides adjacent pairs of carbon atoms) functional groups.
- heteroaryl group means containing 1 to 3 heteroatoms selected from the group consisting of N, O, S, and P in the aryl group, and the rest are carbon.
- heteroaryl group is a fused ring, each ring may include 1 to 3 heteroatoms.
- a substituted or unsubstituted aryl group and / or a substituted or unsubstituted heteroaryl group includes a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted naphthyl group, a substituted or unsubstituted anthracenyl group, a substituted or unsubstituted group Substituted phenanthryl group, substituted or unsubstituted naphthacenyl group, substituted or unsubstituted pyrenyl group, substituted or unsubstituted biphenylyl group, substituted or unsubstituted p-terphenyl group, substituted or unsubstituted m-terphenyl group , Substituted or unsubstituted chrysenyl group, substituted or unsubstituted triphenylenyl group, substituted or unsubstituted peryleney
- (meth) acrylate may mean acrylate and / or methacrylate.
- the photocurable composition of an embodiment of the present invention may include (A) a cyano group (-CN) -containing silicon-based photocuring monomer (hereinafter referred to as (A) photocuring monomer) and (B) initiator.
- A) photocuring monomer By containing a photocuring monomer, it is possible to increase the photocuring rate of the photocurable composition, and when used as a sealing composition to increase the adhesion to the inorganic barrier layer when forming the organic barrier layer after curing, when sealing the member for the device The reliability of the device member can be improved.
- the photocurable monomer has a cyano group, a silicone, and a photocurable functional group (for example, a (meth) acrylate group and a vinyl group), for example, di (meth) acrylate and tri (meth) acryl Polyfunctional (meth) acrylates such as late, tetra (meth) acrylate, penta (meth) acrylate or hexa (meth) acrylate, or mono (meth) acrylate.
- the (A) photocuring monomer may be represented by the formula (1):
- R 1 and R 2 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted C 1-10 alkyl group, a substituted or unsubstituted C 2-10 heteroalkyl group, a substituted or unsubstituted C 6-20 aryl group, Substituted or unsubstituted heteroaryl group having 4-20 carbon atoms, substituted or unsubstituted An arylalkyl group having 7 to 21 carbon atoms, a substituted or unsubstituted silyl group having 1 to 10 carbon atoms, or the following Chemical Formula 2,
- R 4 is hydrogen or an alkyl group having 1-5 carbon atoms
- At least one of R 1 and R 2 is the formula (2)
- R 3 is hydrogen, a hydroxyl group, a halogen, -NR'R "(R ', R” is each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroalkyl group having 2 to 10 carbon atoms , A substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 4 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted arylalkyl group having 7 to 21 carbon atoms), a substituted or unsubstituted carbon atom 1-10 alkyl group, substituted or unsubstituted C2-C10 heteroalkyl group, substituted or unsubstituted C6-C20 aryl group, substituted or unsubstituted C4-20 heteroaryl group, substituted or unsubstituted An arylalkyl group
- X 1 , X 2 are each independently a single bond or oxygen
- X 3 , Y 1 and Y 2 are each independently a substituted or unsubstituted C 1-10 alkylene group, a substituted or unsubstituted C 2-10 heteroalkylene group, a substituted or unsubstituted C 6-20 An arylene group, a substituted or unsubstituted arylalkylene group having 7 to 21 carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroarylene group having 4 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted cycloalkylene group having 3 to 10 carbon atoms).
- R 1 and R 2 may be each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, or Chemical Formula 2, and at least one of R 1 and R 2 may be Chemical Formula 2.
- R 3 may be an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms.
- X ⁇ 3> , Y ⁇ 1> and Y ⁇ 2> are a C1-C10 alkylene group, a C1-C9 alkylene group, a C1-C8 alkylene group, a C1-C7 alkylene group, a C1-C6 It may be an alkylene group or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms.
- the photocurable monomer (A) may be prepared by reacting a cyano group-containing silicone compound with a photocurable functional group-containing compound, but is not limited thereto.
- the photocuring monomer may be included in the photocuring composition alone or in mixture of two or more thereof.
- the photocurable composition is a di (meth) acrylate type (A) photocuring monomer alone, or a mono (meth) acrylate type (A) photocuring monomer and a di (meth) acrylate type (A) view.
- Mono (meth) acrylate type (A) photocuring monomer in the mixture: di (meth) acrylate type (A) photocuring monomer is about 1: 0.5 to 1: 2, specifically about 1: 0.5, about 1: 1, about 1: 1.5, or about 1: 2 by weight. In the above range, it is possible to improve the photocurability of the photocurable composition and the adhesion to the inorganic barrier layer, and when used in the device for the device does not cause discoloration and decrease in transparency, thereby improving reliability.
- the photocurable monomer is about 1 to 99% by weight, for example about 90 to 99% by weight, specifically about 90,91,92,93,94,95,96,97,98 in the solid content photocurable composition Or 99 weight percent, or about 40 to 55 weight percent, specifically about 40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54 or 55 weight percent May be included.
- the photocuring degree of the photocurable composition is high, there may be an excellent effect of adhesion to the inorganic barrier layer after curing and good reliability.
- the initiator (B) is to initiate a photocuring reaction of the (A) photocuring monomer, and may include, without limitation, a conventional photopolymerization initiator capable of carrying out the photocuring reaction.
- the (B) initiator may include triazine, acetophenone, benzophenone, thioxanthone, benzoin, phosphorus, oxime or mixtures thereof, for example diphenyl (2, 4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide, but is not limited thereto.
- the initiator is about 1 to 99% by weight in the photocurable composition, for example about 1 to 10% by weight, specifically about 1,2,3,4,5,6,7,8,9 or 10 weight percent, or for example about 1 to 5 weight percent, specifically about 1,2,3,4 or 5 weight percent.
- photopolymerization can occur sufficiently during exposure, and the transmittance can be prevented from being lowered due to the unreacted initiator remaining after the photopolymerization.
- the photocurable composition of one embodiment of the invention will comprise from about 1 to 99% by weight of the photocurable monomer (A) and from about 1 to 99% by weight of the initiator (B) in solids (A) + (B) Can be.
- the photocuring degree of the photocurable composition is high, there may be an excellent effect of adhesion to the inorganic barrier layer after curing and good reliability.
- the photocurable composition may comprise about 90 to 99 weight percent of (A) photocuring monomer and about 1 to 10 weight percent of initiator (B) in solids (A) + (B).
- the photocurable composition may comprise about 40 to 55% by weight of mono (meth) acrylate type (A) photocuring monomer, about 40 to 55% by weight of di (meth) acrylate type (A) photocuring monomer and (B And about 1 to 5 weight percent of initiator.
- the photocuring degree of the photocurable composition is high, there may be an excellent effect of adhesion to the inorganic barrier layer after curing and good reliability.
- the photocurable composition is a solvent-free type containing no solvent, and may be prepared by mixing the above-mentioned (A) photocuring monomer and (B) initiator.
- the photocurable composition may have a photocurability of at least about 90%, for example about 90-95%. In the above range, it is possible to use for encapsulation by realizing a layer that does not generate a shift after curing hardening shrinkage stress.
- the photocurable composition may have an adhesion of about 20 kgf or more to the inorganic barrier layer after curing.
- the inorganic barrier layer may include, but is not limited to, inorganic barrier layers (eg, SiOx, SiNx, Al 2 O 3 ) as detailed below.
- the adhesion to the inorganic barrier layer is about 20 to 100 kgf For example, about 25 to 100 kgf.
- the adhesion to the inorganic barrier layer of silicon oxide or aluminum oxide can be about 25-55 kgf. In another embodiment, the adhesion to the inorganic barrier layer of silicon nitride can be about 25 to 46 kgf.
- Device components in particular display members, can be degraded or deteriorated by permeation of gases or liquids in the surrounding environment, for example oxygen and / or moisture and / or water vapor and / or chemicals used in electronics in the atmosphere.
- the member for the device needs to be encapsulated or encapsulated.
- Members for such devices include organic light emitting diodes (OLEDs), lighting devices, flexible organic light emitting diode displays, metal sensor pads, microdisk lasers, electrochromic devices, photochromic devices, microelectromechanical systems, solar cells, integrated circuits. , Charge coupling devices, light emitting polymers, light emitting diodes, and the like, but is not limited thereto.
- the photocurable composition may form an organic barrier layer used for encapsulation or encapsulation of devices, in particular flexible display devices.
- the photocurable composition may be used alone as a composition for encapsulating an organic light emitting device, or may be included in the composition for encapsulating an organic light emitting device, or may be included in the composition for encapsulating an organic light emitting device together with a conventional additive.
- the photocurable composition of another embodiment of the present invention may include (A) photocurable monomer, (B) initiator, and (C) non-cyano-based silicon-containing photocurable monomer (hereinafter referred to as (C) photocurable monomer). have. (C) It is substantially the same as the photocurable composition of one Example of this invention except that it further contains a photocuring monomer.
- the photocurable monomer is a monomer that does not contain a cyano group and has a silicone and a photocurable functional group (for example, a (meth) acrylate group and a vinyl group), and is included in the photocurable composition to be reliable after curing of the photocurable composition. Can increase.
- the (C) photocuring monomer is a non-cyano-based siloxane photocuring monomer, it may be represented by the formula (3):
- R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , and R 15 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted C1-10 alkyl group, a substituted or unsubstituted C1-10 heteroalkyl group, substituted Or an unsubstituted C 2-20 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C 2-20 heteroalkenyl group, a substituted or unsubstituted C 6-20 aryl group, a substituted or unsubstituted C 4-20 hetero Aryl group, substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, substituted or unsubstituted silyl group having 1 to 10 carbon atoms, substituted or unsubstituted silyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, or 4,
- R 4 is hydrogen or an alkyl group having 1-5 carbon atoms
- Z is a single bond, substituted or unsubstituted C 1-10 alkylene group, substituted or unsubstituted C 1-10 heteroalkylene group, substituted or unsubstituted C 2-20 alkenylene group, substituted or unsubstituted Heteroalkenylene group having 2 to 20 carbon atoms, substituted or unsubstituted Carbon number 6-20 Arylene group or substituted or unsubstituted carbon number A heteroaryl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group of the ring carbon atoms 1-10) 4-20
- At least one of R 10 , R 11 , R 12 is the formula (4),
- At least one of R 13 , R 14 , and R 15 is represented by Formula 4).
- R 10 , R 11 , and R 12 may be represented by Formula 4 wherein an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or Z is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and at least one of R 10 , R 11 , and R 12 may have Z being carbon atoms
- Formula 1 is an alkylene group of 1-5
- R 15 is Formula 4 wherein an alkyl group of 1-5 carbon atoms or Z is an alkylene group of 1-5 carbon atoms
- R 13 , R 14 , R At least one of 15 is the formula (4) wherein Z is an alkylene group having 1-5 carbon atoms.
- the (C) photocuring monomer is 1,3-bis ((meth) acryloxyalkyl) tetraalkyldisiloxane including 1,3-bis (3- (meth) acryloxypropyl) tetramethyldisiloxane and the like.
- alkyl may be an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
- the photocurable monomer is about 5 to 80% by weight, for example about 5 to 55% or about 40 to 55% or about 35 to 45% by weight, specifically about 35,36, in the solids based photocurable composition , 37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54 or 55% by weight.
- the photocurability and the adhesion of the photocurable composition are further improved, and the reliability of the device member can be improved.
- the photocurable composition comprises about 40 to 55 weight percent of (A) photocuring monomer in (A) + (B) + (C) on a solids basis, about 1 to 5 weight percent of (B) initiator, and ( C) about 40 to 55% by weight of a photocuring monomer.
- A photocuring monomer in (A) + (B) + (C) on a solids basis
- B initiator
- C about 40 to 55% by weight of a photocuring monomer.
- the photocurable composition of another embodiment of the present invention may include (A) photocurable monomer, (B) initiator and (D) non-silicone photocurable monomer (hereinafter referred to as (D) photocurable monomer). It is substantially the same as the photocurable composition of one Example of this invention except that it further contains (D) photocuring monomer.
- the photocurable monomer is a monomer having no photocurable functional groups (eg, (meth) acrylate groups and vinyl groups) without containing silicon, and is included in the photocurable composition to be reliable after curing of the photocurable composition. Can increase.
- photocurable functional groups eg, (meth) acrylate groups and vinyl groups
- the (D) photocuring monomer is a polyfunctional (meth) acrylate-based monomer, a di (meth) acrylate of a polyol having 2 to 20 carbon atoms and a tri (meth) acrylate of a polyol having 2 to 20 carbon atoms It may include one or more of tetra (meth) acrylate of polyols having 2 to 20 carbon atoms, penta (meth) acrylate of polyols having 2 to 20 carbon atoms or hexa (meth) acrylate of polyols having 2 to 20 carbon atoms. .
- the photocurable monomer is about 5 to 80% by weight, for example about 5 to 55% or about 40 to 55% or about 5 to 15% by weight, specifically about 5, in the photocurable composition on a solids basis 6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30, 31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54 or 55 May be included as a%. In the above range, it is possible to increase the photocurability and adhesion of the photocurable composition, and to improve reliability after curing.
- the photocurable composition comprises about 40 to 55 weight percent of (A) photocuring monomer in (A) + (B) + (D) on a solids basis, about 1 to 5 weight percent of (B) initiator, and ( D) about 40 to 55% by weight of a photocuring monomer.
- A photocuring monomer in (A) + (B) + (D) on a solids basis
- B initiator
- D about 40 to 55% by weight of a photocuring monomer.
- the photocurable composition of another embodiment of the present invention may include (A) photocurable monomer, (B) initiator, (C) photocurable monomer and (D) photocurable monomer. It is substantially the same as the photocurable composition of one embodiment of the present invention, except that it further comprises (C) a photocurable monomer and (D) a photocurable monomer.
- the photocurable composition comprises about 40 to 55 weight percent of (A) photocuring monomer in (A) + (B) + (C) + (D) and about 1 to 5 weight of initiator (B) on a solids basis %, (C) 35 to 45% by weight photocuring monomer, and (D) about 5 to 15% by weight photocuring monomer.
- A photocuring monomer in (A) + (B) + (C) + (D)
- initiator (B) on a solids basis %
- C 35 to 45% by weight photocuring monomer
- D about 5 to 15% by weight photocuring monomer.
- the organic barrier layer of the present invention may be formed with the photocurable composition of the embodiments of the present invention.
- the organic barrier layer may be formed by photocuring the photocurable composition of the embodiments of the present invention.
- the photocurable composition may be coated to a thickness of about 0.1 ⁇ m-20 ⁇ m and cured by irradiation at about 10-500 J / cm 2 for about 1-50 seconds.
- the organic barrier layer has an adhesion to the inorganic barrier layer of about 20 kgf or more, for example about 20-100 kgf, for example about 25-100 kgf. Therefore, the organic barrier layer can be used for encapsulation of the device member by forming a barrier stack together with the following inorganic barrier layer.
- the inorganic barrier layer is not particularly limited as long as the inorganic barrier layer is excellent in light transmittance and excellent in moisture and / or oxygen barrier property.
- the metal and nonmetal are silicon (Si), aluminum (Al), selenium (Se), zinc (Zn), antimony (Sb), indium (In), germanium (Ge), tin (Sn), bismuth (Bi), Transition metals, lanthanide metals, and the like, but are not limited thereto.
- the inorganic barrier layer is SiOx, SizNx, SiOxNy, ZnSe, ZnO, Sb 2 O 3 , Al 2 O 3 , In 2 O 3 , SnO 2 (wherein x is 1-5, y is 1-5 And z is 1-5).
- the 'metal' in the inorganic barrier layer may be replaced with a 'non-metal'.
- the barrier stack of the present invention may include an organic barrier layer and an inorganic barrier layer formed of the photocurable composition of the embodiments of the present invention.
- the inorganic barrier layer may be formed of an inorganic layer different from the organic barrier layer, thereby supplementing the effect of the organic barrier layer.
- the inorganic barrier layer and the organic barrier layer may be deposited by a vacuum process such as sputtering, chemical vapor deposition, metal organic chemical vapor deposition, plasma chemical vapor deposition, evaporation, sublimation, electron cyclotron resonance-plasma enhanced chemical vapor deposition, and combinations thereof.
- a vacuum process such as sputtering, chemical vapor deposition, metal organic chemical vapor deposition, plasma chemical vapor deposition, evaporation, sublimation, electron cyclotron resonance-plasma enhanced chemical vapor deposition, and combinations thereof.
- a vacuum process such as sputtering, chemical vapor deposition, metal organic chemical vapor deposition, plasma chemical vapor deposition, evaporation, sublimation, electron cyclotron resonance-plasma enhanced chemical vapor deposition, and combinations thereof.
- the barrier stack includes the organic barrier layer and the inorganic barrier layer, but the number of barrier stacks is not limited.
- the combination of barrier stacks may vary depending on the level of permeation resistance to oxygen and / or moisture and / or water vapor and / or chemicals.
- the organic barrier layer and the inorganic barrier layer may be deposited alternately. This is due to the effect on the barrier layer of the organic barrier layer produced due to the physical properties of the photocurable composition described above. As a result, the effects on the display device generated from the organic barrier layer and the inorganic barrier layer can be supplemented or enhanced.
- the organic barrier layer and the inorganic barrier layer may each be deposited in a total of about 10 layers or less, for example, about 7 layers or less (for example, 2-7 layers) in an alternating manner of about 2 or more layers.
- the barrier layer, the organic barrier layer, the inorganic barrier layer, the organic barrier layer, the inorganic barrier layer, the organic barrier layer, and the inorganic barrier layer may be formed in a seven-layer structure.
- the thickness of one organic barrier layer may be about 0.1 ⁇ m-20 ⁇ m, for example about 1 ⁇ m-20 ⁇ m, and the thickness of one inorganic barrier layer may be about 5 nm-500 nm, for example about 5 nm-200 nm. have.
- the barrier stack is a thin film encapsulant and may have a thickness of about 5 ⁇ m or less, for example about 1.5 ⁇ m-5 ⁇ m.
- An encapsulated device of the present invention includes a device member and a barrier stack formed over the device member, the barrier stack comprising an organic barrier layer and an inorganic barrier layer, wherein the organic barrier layer is comprised of the photocurable composition of embodiments of the present invention. Can be formed.
- Device members include organic light emitting diodes (OLEDs), lighting devices, flexible organic light emitting diode displays, metal sensor pads, microdisk lasers, electrochromic devices, photochromic devices, microelectromechanical systems, solar cells, integrated circuits, Charge coupling devices, light emitting polymers, light emitting diodes, and the like, but is not limited thereto.
- OLEDs organic light emitting diodes
- lighting devices flexible organic light emitting diode displays
- metal sensor pads microdisk lasers
- electrochromic devices electrochromic devices
- photochromic devices microelectromechanical systems
- solar cells integrated circuits
- Charge coupling devices Charge coupling devices, light emitting polymers, light emitting diodes, and the like, but is not limited thereto.
- the encapsulated device may be, for example, a display device, an organic light emitting display device, or the like, but is not limited thereto.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of an encapsulated organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention.
- an encapsulated organic light emitting diode display 100 may include a substrate 10; An organic light emitting device 20 formed on the substrate 10; And a barrier stack 30 formed on the organic light emitting element 20 and composed of an inorganic barrier layer 31 and an organic barrier layer 32, wherein the organic light emitting element 20 and the inorganic barrier layer 31 are mutually In contact, the organic barrier layer 32 may be formed from the photocurable composition of embodiments of the present invention.
- the substrate 10 is not particularly limited as long as it is a substrate on which device members can be laminated.
- it may be made of a material such as transparent glass, plastic sheet, silicon or metal substrate.
- the organic light emitting diode 20 is commonly used in an organic light emitting diode display and may include an organic light emitting film formed between the first electrode, the second electrode, and the first electrode and the second electrode. .
- the method of forming the inorganic barrier layer 31 and the organic barrier layer 32 is not limited, but vacuum processes such as sputtering, chemical vapor deposition, plasma chemical vapor deposition, evaporation, sublimation, electron cyclotron resonance-plasma vapor deposition and It can be formed by a combination thereof.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of an encapsulated organic light emitting display device according to another embodiment of the present invention.
- an encapsulated organic light emitting diode display 200 may include a substrate 10; An organic light emitting device 20 formed on the substrate 10; And a barrier stack 30 formed on the organic light emitting element 20 and composed of an inorganic barrier layer 31 and an organic barrier layer 32, wherein the barrier stack 30 is disposed between the organic light emitting element 20 and the inorganic barrier layer 31.
- the space 40 is formed, and the organic barrier layer 32 may be formed of the photocurable composition of the embodiments of the present invention.
- the organic light emitting diode 20 and the inorganic barrier layer 31 are substantially the same as the encapsulated organic light emitting diode display of the exemplary embodiment of the present invention except that the empty space 40 is formed without contacting each other.
- Non-cyano-based silicone-containing photocuring monomer 1,3-bis (3-methacryloxypropyl) tetramethyldisiloxane
- the components (A), (B), (C) and (D) were mixed in the contents (unit: parts by weight, based on solids) described in Table 2 below, and mixed for 3 hours using a shaker to prepare a photocurable composition. It was.
- A is the ratio of the intensity of the absorption peak in the vicinity of 1635 cm -1 to the intensity of the absorption peak in the vicinity of 1720 cm -1 for the cured film
- B is the ratio of the intensity of the absorption peak near 1635 cm ⁇ 1 to the intensity of the absorption peak near 1720 cm ⁇ 1 for the composition).
- Adhesive force 1 (kgf) As a method for measuring the adhesive force between the glass and the glass, the adhesive force was measured by the same method as the method of measuring the die shear strength. The force of peeling was measured by pushing the upper glass from the side with a force of 200kgf at 25 ° C. with the dage series 4000PXY, which is an adhesive force measuring instrument. The size of the lower glass was 2 cm x 2 cm x 1 mm (width x length x thickness), and the size of the upper glass was 1.5 cm x 1.5 cm x 1 mm (width x length x thickness), and the thickness of the adhesive layer was 500 ⁇ m. It was set as.
- Adhesive force 2 (kgf): As a method for measuring the adhesion between silicon nitride and silicon nitride, the adhesive force was measured in the same manner as the method of measuring the die shear strength. The force of peeling the upper glass was pushed away from the side with a force of 200kgf at 25 ° C. with the dage series 4000PXY, an adhesive force measuring instrument. The size of the lower glass was 2 cm x 2 cm x 1 mm (width x length x thickness), and the size of the upper glass was 1.5 cm x 1.5 cm x 1 mm (width x length x thickness), and the thickness of the adhesive layer was 500 ⁇ m. It was set as. Silicon nitride is coated on the lower glass and the upper glass where the adhesive layer is located.
- the device for reliability evaluation can be manufactured by a conventional method.
- the device is deposited on the substrate and an inorganic barrier layer is formed.
- the photocurable composition is applied to a thickness of 1 ⁇ m-5 ⁇ m using methods such as spin coating and slit coating and irradiated with light to form an organic barrier layer.
- the organic barrier layer and the inorganic barrier layer are alternately formed and deposited three times in total.
- Reliability is determined by observing the time when discoloration occurs inside the package under a microscope while standing at 85 ° C. and 85% relative humidity. The reliability score is evaluated based on the discoloration occurrence time as shown in Table 1 below. Higher scores mean higher reliability.
- the photocurable composition of the present invention not only has high photocurability, but also has high adhesion to inorganic barrier layers such as silicon oxide and silicon nitride after curing, and is reliable even in harsh conditions when made into a device package. This was good.
- the compositions of Comparative Examples 1 and 2 that do not contain the cyano group-containing silicon-based photocuring monomer of the present invention has a high degree of photocurability, but the adhesion to the inorganic barrier layer is low and the reliability is not good to implement the effects of the present invention.
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Abstract
본 발명은 화학식 1로 표시되는 (A)시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머 및 (B)개시제를 포함하는 광경화 조성물 및 이를 포함하는 봉지화된 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 광경화 조성물 및 이를 포함하는 봉지화된 장치에 관한 것이다.
종래 모바일용인 소형의 유기발광장치는 소자가 증착된 기판과 그 위를 덮는 기판 사이의 공간을 반응성이 없는 inert gas를 충진제로 하여 충진하는 방식이 사용되었다. 그러나, TV 등의 대형 제품으로 개발이 확장되면서, 기존처럼 기판 사이를 inert gas로 충진하게 되면 유리 기판의 무게로 인한 휘어짐이 발생할 수 있다. 또한, 외부 충격에 의해 패널 전체 및 유기발광소자가 손상(damage)을 입을 수 있다.
이와 관련하여, 미국등록특허 제7767498호에 따르면, 약 5층의 아크릴계 유기물과 5층의 무기물의 반복적인 진공 증착 코팅에 의하여, 10-6g/m2/day 정도의 수분 투과 방지 특성을 확보하였다. 그러나, 상기와 같이 유기 증착을 쌓아 올린 경우 유기층이 장벽 특성이 전혀 없는 유기재료로 구성되어, 수분의 침투에 의해 Cathod 층의 부식으로 발광 현상이 발생되지 않는 불량으로 인해, 신뢰성이 취약하게 되는 단점이 있다. 또한, 증착층이 10층 구조로 되어 있으며, 유기층의 두께가 충분하지 못할 경우, 무기층 위에 유기층이 증착되면서 평활성이 떨어지는 문제가 발생된다. 또한, 장벽 특성이 우수한 알루미늄 옥사이드 단독으로만 사용할 경우, 층의 두께를 두껍게 하여도, 증착시 발생된 핀-홀(pin-hole)이 그대로 성장되어, 수분 및 산소가 쉽게 투과될 수 있다. 그 결과, 무기층과 유기층 간의 부착력이 저하되어 수분 차단 효과가 떨어질 수도 있다.
본 발명의 목적은 광 경화도가 높고, 경화 후 무기 장벽층에 대한 부착력이 높고 신뢰성이 좋은, 장치용 부재의 봉지를 위한 장벽층을 구현할 수 있는 광경화 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 환경에 민감한 장치용 부재의 봉지를 위한 장벽층을 형성할 수 있는 광경화 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 광경화 조성물로 형성된 장벽층을 포함하는 봉지화된 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 광경화 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 (A)시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머 및 (B)개시제를 포함할 수 있다:
<화학식 1>
(상기 화학식 1에서, R1,R2,R3,X1,X2,X3,Y1,Y2는 하기 상세한 설명에서 정의한 바와 같다).
상기 (A)시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머는 단독 또는 2종 이상으로 포함될 수 있다.
상기 광경화 조성물은 모노(메트)아크릴레이트형의 상기 (A)시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머와 디(메트)아크릴레이트형의 상기 (A) 시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 광경화 조성물은 (C)비-시아노계 실리콘 함유 광경화 모노머, (D)비-실리콘계 광경화 모노머 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 유기발광소자 봉지용 조성물은 상기 광경화 조성물을 포함할 수 있다.
본 발명의 봉지화된 장치는 장치용 부재; 및 상기 장치용 부재 위에 형성되고, 무기 장벽층과 유기 장벽층을 포함하는 장벽 스택(barrier stack)을 포함하고, 상기 유기 장벽층은 상기 광경화 조성물로 형성될 수 있다.
본 발명은 광 경화도가 높고, 경화 후 무기 장벽층에 대한 부착력이 높고 신뢰성이 좋은 장벽층을 형성할 수 있어 장치용 부재의 봉지 용도로 사용할 수 있는 광경화 조성물을 제공하였다.
도 1은 본 발명 일 실시예의 봉지화된 유기발광소자 표시장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명 다른 실시예의 봉지화된 유기발광소자 표시장치의 단면도이다.
본 명세서에서 '치환 또는 비치환된'에서 '치환'은 본 발명의 관능기 중 수소 원자가 할로겐(F, Cl, Br 또는 I), 히드록시기, 니트로기, 이미노기(=NH, =NR, R은 탄소수 1-10의 알킬기이다), 아미노기(-NH2, -NH(R'), -N(R")(R"'), R',R",R"'은 각각 독립적으로 탄소수 1-10의 알킬기이다), 탄소수 1-20의 알킬기, 탄소수 6-20의 아릴기, 탄소수 3-10의 시클로알킬기, 탄소수 3-20의 헤테로아릴기, 탄소수 2-30의 헤테로시클로알킬기, 또는 탄소수 7-21의 아릴알킬기로 치환되는 것을 의미할 수 있다.
본 명세서에서 '*'는 원소간 연결 부위이다.
본 명세서에서 "헤테로-"란 별도의 정의가 없는 한, 하나의 작용기 내에 N, O, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다.
본 명세서에서 "알킬(alkyl)기" 란 별도의 정의가 없는 한, 선형의 포화(saturated) 지방족 탄화수소기를 의미한다.
구체적으로, 알킬기는 탄소수 1 내지 20의 알킬기일 수 있다. 보다 구체적으로 알킬기는 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기일 수 있다. 예를 들어, 탄소수 1 내지 4의 알킬기는 알킬쇄에 1 내지 4 개의 탄소 원자가 포함되는 것을 의미하며, 메틸, 에틸, 프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, sec-부틸 및 t-부틸로 이루어진 군에서 선택됨을 나타낸다.
알킬기는 구체적인 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기 등을 의미한다.
본 명세서에서 "아릴(aryl)기"는 환형인 치환기의 모든 원소가 p-오비탈을 가지고 있으며, 이들 p-오비탈이 공액(conjugation)을 형성하고 있는 치환기를 의미하고, 모노시클릭 또는 융합 고리 폴리시클릭(즉, 탄소원자들의 인접한 쌍들을 나눠 가지는 고리) 작용기를 포함한다.
본 명세서에서 "헤테로아릴(heteroaryl)기"는 아릴기 내에 N, O, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다. 상기 헤테로아릴기가 융합 고리인 경우, 각각의 고리마다 상기 헤테로 원자를 1 내지 3개 포함할 수 있다.
구체적으로, 치환 또는 비치환된 아릴기 및/또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기는, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트릴기, 치환 또는 비치환된 나프타세닐기, 치환 또는 비치환된 피레닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐일기, 치환 또는 비치환된 p-터페닐기, 치환 또는 비치환된 m-터페닐기, 치환 또는 비치환된 크리세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기, 치환 또는 비치환된 인데닐기, 치환 또는 비치환된 퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 티오페닐기, 치환 또는 비치환된 피롤릴기, 치환 또는 비치환된 피라졸릴기, 치환 또는 비치환된 이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 트리아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 티아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기, 치환 또는 비치환된 티아디아졸일기, 치환 또는 비치환된 피리딜기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈옥사진일기, 치환 또는 비치환된 벤즈티아진일기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 페나진일기, 치환 또는 비치환된 페노티아진일기, 치환 또는 비치환된 페녹사진일기 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에서, "(메트)아크릴레이트"는 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 의미할 수 있다.
이하, 본 발명 일 실시예의 광경화 조성물을 설명한다.
본 발명 일 실시예의 광경화 조성물은 (A)시아노기(-CN) 함유 실리콘(silicon)계 광경화 모노머(이하, (A)광경화 모노머라고 함) 및 (B)개시제를 포함할 수 있다. (A)광경화 모노머를 포함함으로써, 광경화 조성물의 광경화율을 높일 수 있고, 봉지용 조성물로 사용되어 경화 후 유기 장벽층을 형성할 때 무기 장벽층에 대한 부착력을 높임으로써 장치용 부재 봉지시 장치용 부재의 신뢰성을 높일 수 있다.
(A)광경화 모노머는 시아노기, 실리콘(silicon), 및 광경화성 작용기(예:(메트)아크릴레이트기, 비닐기)를 가지며, 예를 들면 디(메트)아크릴레이트, 트리(메트)아크릴레이트, 테트라(메트)아크릴레이트, 펜타(메트)아크릴레이트 또는 헥사(메트)아크릴레이트 등의 다관능 (메트)아크릴레이트, 또는 모노(메트)아크릴레이트가 될 수 있다.
일 구체예에서, (A)광경화 모노머는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다:
<화학식 1>
(상기 화학식 1에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-10의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 4-20의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7-21의 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 실릴기 또는 하기 화학식 2이고,
<화학식 2>
(상기 화학식 2에서,
*는 원소의 연결 부위이고, R4는 수소 또는 탄소수 1-5의 알킬기이다)
R1 및 R2 중 적어도 하나는 상기 화학식 2이고,
R3은 수소, 수산기, 할로겐, -NR'R"(R', R"은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-10의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 4-20의 헤테로아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 7-21의 아릴알킬기이다), 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-10의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 4-20의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7-21의 아릴알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 실릴기이고,
X1, X2는 각각 독립적으로 단일결합 또는 산소이고,
X3, Y1 및 Y2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-10의 헤테로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7-21의 아릴알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 4-20의 헤테로아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3-10의 시클로알킬렌기이다).
예를 들면, R1, R2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1-9의 알킬기 또는 상기 화학식 2이고, R1, R2 중 적어도 하나는 상기 화학식 2일 수 있다.
예를 들면, R3은 탄소수 1-6의 알킬기, 또는 탄소수 6-10의 아릴기일 수 있다.
예를 들면, X3, Y1 및 Y2는 탄소수 1-10의 알킬렌기, 탄소수 1-9의 알킬렌기, 탄소수 1-8의 알킬렌기, 탄소수 1-7의 알킬렌기, 탄소수 1-6의 알킬렌기, 또는 탄소수 1-5의 알킬렌기일 수 있다.
(A)광경화 모노머는 시아노기 함유 실리콘 화합물과, 광경화 작용기 함유 화합물을 반응시켜 제조될 수 있는데, 이에 제한되는 것은 아니다.
(A)광경화 모노머는 단독 또는 2종 이상 혼합하여 광경화 조성물에 포함될 수 있다. 일 구체예에서, 광경화 조성물은 디(메트)아크릴레이트형 (A) 광경화 모노머 단독, 또는 모노(메트)아크릴레이트형 (A)광경화 모노머와 디(메트)아크릴레이트형 (A)광경화 모노머의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 혼합물 중 모노(메트)아크릴레이트형 (A)광경화 모노머:디(메트)아크릴레이트형 (A)광경화 모노머는 약 1:0.5 내지 1:2, 구체적으로 약 1:0.5, 약 1:1, 약 1:1.5, 또는 약 1:2의 중량비로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 광경화 조성물의 광경화도와 무기 장벽층에 대한 부착력을 높이고, 장치용 부재에 사용시 변색, 투명도 저하가 생기지 않아 신뢰성을 좋게 할 수 있다.
(A)광경화 모노머는 고형분 기준 광경화 조성물 중 약 1 내지 99중량%, 예를 들면 약 90 내지 99중량%, 구체적으로 약 90,91,92,93,94,95,96,97,98 또는 99중량%, 또는 약 40 내지 55중량%, 구체적으로 약 40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54 또는 55중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 광경화 조성물의 광경화도가 높고, 경화 후 무기 장벽층에 대한 부착력이 우수하면서 신뢰성이 좋은 효과가 있을 수 있다.
(B)개시제는 (A)광경화 모노머의 광경화 반응을 개시하는 것으로서, 광경화 반응을 수행할 수 있는 통상의 광중합 개시제를 제한 없이 포함할 수 있다. 예를 들면, (B)개시제는 트리아진계, 아세토페논계, 벤조페논계, 티오크산톤계, 벤조인계, 인계, 옥심계 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있고, 예를 들면 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥시드가 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
(B)개시제는 고형분 기준으로 광경화 조성물 중 약 1 내지 99중량%, 예를 들면 약 1 내지 10중량%, 구체적으로 약 1,2,3,4,5,6,7,8,9 또는 10중량%, 또는 예를 들면 약 1 내지 5중량%, 구체적으로 약 1,2,3,4 또는 5중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 노광시 광중합이 충분히 일어날 수 있고, 광중합 후 남은 미반응 개시제로 인하여 투과율이 저하되는 것을 막을 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명 일 실시예의 광경화 조성물은 고형분 기준 (A)+(B) 중 (A)광경화 모노머 약 1 내지 99중량% 및 (B)개시제 약 1 내지 99중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 광경화 조성물의 광경화도가 높고, 경화 후 무기 장벽층에 대한 부착력이 우수하면서 신뢰성이 좋은 효과가 있을 수 있다. 예를 들면, 광경화 조성물은 고형분 기준 (A)+(B) 중 (A)광경화 모노머 약 90 내지 99중량% 및 (B)개시제 약 1 내지 10중량%를 포함할 수 있다. 예를 들면, 광경화 조성물은 모노(메트)아크릴레이트형 (A)광경화 모노머 약 40 내지 55중량%, 디(메트)아크릴레이트형 (A)광경화 모노머 약 40 내지 55중량% 및 (B)개시제 약 1 내지 5중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 광경화 조성물의 광경화도가 높고, 경화 후 무기 장벽층에 대한 부착력이 우수하면서 신뢰성이 좋은 효과가 있을 수 있다.
광경화 조성물은 용제를 포함하지 않는 무용제 타입으로서, 상술한 (A)광경화 모노머와 (B)개시제를 혼합하여 제조될 수 있다.
광경화 조성물은 광경화도가 약 90% 이상, 예를 들면 약 90 내지 95%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 경화 후 경화 수축 응력이 낮아 쉬프트가 발생되지 않은 층을 구현함으로써 봉지 용도로 사용할 수 있다.
광경화 조성물은 경화 후 무기 장벽층에 대한 부착력이 약 20kgf 이상이 될 수 있다. 상기 범위에서, 외부에서 침투되는 수분 또는 산소가 장벽층 사이를 쉽게 침투하지 못하여 신뢰성 불량이 발생하지 않을 수 있다. 무기 장벽층은 하기에서 상술되는 무기 장벽층(예:SiOx, SiNx, Al2O3)을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면 무기 장벽층에 대한 부착력은 약 20 내지 100kgf , 예를 들면 약 25 내지 100kgf가 될 수 있다.
일 구체예에서, 실리콘 산화물 또는 알루미늄 산화물로 된 무기 장벽층에 대한 부착력은 약 25 내지 55kgf가 될 수 있다. 다른 구체예에서, 실리콘 질화물로 된 무기 장벽층에 대한 부착력은 약 25 내지 46kgf가 될 수 있다.
장치용 부재 특히 디스플레이 부재는 주변 환경의 기체 또는 액체, 예를 들면 대기 중의 산소 및/또는 수분 및/또는 수증기와 전자제품으로 가공시 사용된 화학물질의 투과에 의해 분해되거나 불량이 될 수 있다. 이를 위해 장치용 부재는 봉지 또는 캡슐화될 필요가 있다. 이러한 장치용 부재는 유기발광소자(OLED), 조명 장치, 플렉시블(flexible) 유기발광소자 디스플레이, 금속 센서 패드, 마이크로디스크 레이저, 전기변색 장치, 광변색장치, 마이크로전자기계 시스템, 태양전지, 집적 회로, 전하 결합 장치, 발광 중합체, 발광 다이오드 등이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
광경화 조성물은 장치 특히 플렉시블(flexible) 디스플레이 장치의 봉지 또는 캡슐화 용도로 사용되는 유기 장벽층을 형성할 수 있다.
광경화 조성물은 단독으로 유기발광소자 봉지용 조성물로 사용되거나 또는 유기발광소자 봉지용 조성물에 포함될 수 있고, 또는 통상의 첨가제와 함께 유기발광소자 봉지용 조성물에 포함될 수도 있다.
이하, 본 발명 다른 실시예의 광경화 조성물을 설명한다.
본 발명 다른 실시예의 광경화 조성물은 (A)광경화 모노머, (B)개시제, 및 (C)비-시아노계 실리콘 함유 광경화 모노머(이하, (C)광경화 모노머라 함)를 포함할 수 있다. (C)광경화 모노머를 더 포함하는 것을 제외하고는 본 발명 일 실시예의 광경화 조성물과 실질적으로 동일하다.
(C)광경화 모노머는 시아노기를 함유하지 않고, 실리콘과 광경화 작용기(예:(메트)아크릴레이트기, 비닐기)를 갖는 모노머로서, 광경화 조성물에 포함되어 광경화 조성물의 경화 후 신뢰성을 높일 수 있다.
일 실시예에서, (C)광경화 모노머는 비-시아노계 실록산 광경화 모노머로서, 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다:
<화학식 3>
(상기 화학식 3에서,
R10,R11,R12,R13,R14,R15는 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-20의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-20의 헤테로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 4-20의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 실릴옥시기, 또는 하기 화학식 4이고,
<화학식 4>
(상기 화학식 4에서,
*는 상기 화학식 3 중 Si에 대한 연결 부위이고,
R4는 수소 또는 탄소수 1-5의 알킬기이고,
Z는 단일결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 헤테로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-20의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-20의 헤테로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 4-20의 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알콕시렌기이다)
R10, R11, R12 중 적어도 하나는 상기 화학식 4이고,
R13, R14, R15 중 적어도 하나는 상기 화학식 4이다).
예를 들면, R10,R11,R12은 탄소수 1-5의 알킬기 또는 Z가 탄소수 1-5의 알킬렌기인 상기 화학식 4이고, R10,R11,R12 중 하나 이상은 Z가 탄소수 1-5의 알킬렌기인 상기 화학식 4이고, R13,R14,R15은 탄소수 1-5의 알킬기 또는 Z가 탄소수 1-5의 알킬렌기인 상기 화학식 4이고, R13,R14,R15 중 하나 이상은 Z가 탄소수 1-5의 알킬렌기인 상기 화학식 4이다.
구체적으로, (C)광경화 모노머는 1,3-비스(3-(메트)아크릴옥시프로필)테트라메틸디실록산 등을 포함하는 1,3-비스((메트)아크릴옥시알킬)테트라알킬디실록산, 1,3-비스(3-(메트)아크릴옥시프로필)테트라키스(트리메틸실옥시)디실록산 등을 포함하는 1,3-비스((메트)아크릴옥시알킬)테트라키스(트리알킬실옥시)디실록산 등이 될 수 있고, 이때 알킬은 탄소수 1-5의 알킬기가 될 수 있다.
(C)광경화 모노머는 고형분 기준 광경화 조성물 중 약 5 내지 80중량%, 예를 들면 약 5 내지 55중량% 또는 약 40 내지 55중량% 또는 약 35 내지 45중량%, 구체적으로 약 35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54 또는 55중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 광경화 조성물의 광경화도 및 부착력이 보다 향상되면서, 장치용 부재의 신뢰성을 좋게 할 수 있다.
일 구체예에서, 광경화 조성물은 고형분 기준으로 (A)+(B)+(C) 중 (A)광경화 모노머 약 40 내지 55중량%, (B)개시제 약 1 내지 5중량%, 및 (C)광경화 모노머 약 40 내지 55중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 광경화 조성물의 광경화도 및 부착력이 보다 향상시키면서, 장치용 부재의 신뢰성을 좋게 할 수 있다.
이하, 본 발명 또 다른 실시예의 광경화 조성물을 설명한다.
본 발명 또 다른 실시예의 광경화 조성물은 (A)광경화 모노머, (B)개시제 및 (D)비-실리콘계 광경화 모노머(이하, (D)광경화 모노머라 함)를 포함할 수 있다. (D)광경화 모노머를 더 포함하는 것을 제외하고는 본 발명 일 실시예의 광경화 조성물과 실질적으로 동일하다.
(D)광경화 모노머는 실리콘(silicon)을 함유하지 않고, 광경화 작용기(예:(메트)아크릴레이트기, 비닐기)를 갖는 모노머로서, 광경화 조성물에 포함되어 광경화 조성물의 경화 후 신뢰성을 높일 수 있다.
일 실시예에서, (D)광경화 모노머는 다관능형 (메트)아크릴레이트계 모노머로서, 탄소수 2-20의 폴리올의 디(메트)아크릴레이트, 탄소수 2-20의 폴리올의 트리(메트)아크릴레이트, 탄소수 2-20의 폴리올의 테트라(메트)아크릴레이트, 탄소수 2-20의 폴리올의 펜타(메트)아크릴레이트 또는 탄소수 2-20의 폴리올의 헥사(메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 1,4-부탄디올 디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트 중 하나 이상이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
(D)광경화 모노머는 고형분 기준으로 광경화 조성물 중 약 5 내지 80중량%, 예를 들면 약 5 내지 55중량% 또는 약 40 내지 55중량% 또는 약 5 내지 15중량%, 구체적으로 약 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54 또는 55중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 광경화 조성물의 광경화도 및 부착력을 높이고, 경화 후 신뢰성을 좋게 할 수 있다.
일 구체예에서, 광경화 조성물은 고형분 기준으로 (A)+(B)+(D) 중 (A)광경화 모노머 약 40 내지 55중량%, (B)개시제 약 1 내지 5중량%, 및 (D)광경화 모노머 약 40 내지 55중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 광경화 조성물의 광경화도 및 부착력이 보다 향상시키면서, 장치용 부재의 신뢰성을 좋게 할 수 있다.
이하, 본 발명 또 다른 실시예의 광경화 조성물을 설명한다.
본 발명 또 다른 실시예의 광경화 조성물은 (A)광경화 모노머, (B)개시제, (C)광경화 모노머 및 (D)광경화 모노머를 포함할 수 있다. (C)광경화 모노머 및 (D)광경화 모노머를 더 포함하는 것을 제외하고는 본 발명 일 실시예의 광경화 조성물과 실질적으로 동일하다.
일 구체예에서, 광경화 조성물은 고형분 기준으로 (A)+(B)+(C)+(D) 중 (A)광경화 모노머 약 40 내지 55중량%, (B)개시제 약 1 내지 5중량%, (C)광경화 모노머 35 내지 45중량%, 및 (D)광경화 모노머 약 5 내지 15중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 광경화 조성물의 광경화도 및 부착력을 높이고 경화 후 신뢰성을 개선할 수 있다.
본 발명의 유기 장벽층은 본 발명 실시예들의 광경화 조성물로 형성될 수 있다.
유기 장벽층은 본 발명 실시예들의 광경화 조성물을 광 경화시켜 형성될 수 있다. 제한되지 않지만, 광경화 조성물을 약 0.1㎛-20㎛ 두께로 코팅하고, 약 10-500J/cm2에서 약 1-50초동안 조사하여 경화시킬 수 있다.
유기 장벽층은 무기 장벽층에 대한 부착력이 약 20kgf 이상, 예를 들면 약 20-100kgf이며, 예를 들면 약 25-100kgf이 될 수 있다. 따라서, 유기 장벽층은 하기 무기 장벽층과 함께 장벽 스택을 형성하여 장치용 부재의 봉지 용도로 사용될 수 있다.
무기 장벽층은 광 투과성이 우수하고, 수분 및/또는 산소 차단성이 우수한 무기층이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 금속, 비금속, 금속 또는 비금속간의 화합물 또는 합금, 금속 또는 비금속의 산화물, 금속 또는 비금속의 불화물, 금속 또는 비금속의 질화물, 금속 또는 비금속의 탄화물, 금속 또는 비금속의 산소질화물, 금속 또는 비금속의 붕소화물, 금속 또는 비금속의 산소붕소화물, 금속 또는 비금속의 실리사이드 또는 이들의 혼합물이 될 수 있다. 상기 금속, 비금속은 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 셀레늄(Se), 아연(Zn), 안티몬(Sb), 인듐(In), 게르마늄(Ge), 주석(Sn), 비스무트(Bi), 전이금속, 란탄족 금속, 등이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 구체적으로, 무기 장벽층은 SiOx, SizNx, SiOxNy, ZnSe, ZnO, Sb2O3, Al2O3, In2O3, SnO2(상기에서, x는 1-5 이고, y는 1-5이고, z는 1-5이다) 등이 될 수 있다. 무기 장벽층에서 상기 '금속'은 '비금속'으로 대체될 수도 있다.
본 발명의 장벽 스택은 본 발명 실시예들의 광경화 조성물로 형성된 유기 장벽층 및 무기 장벽층을 포함할 수 있다.
무기 장벽층은 유기 장벽층과 상이한 무기층으로 형성하여, 유기 장벽층의 효과를 보완할 수 있다.
무기 장벽층과 유기 장벽층은 진공 공정, 예를 들면 스퍼터링, 화학기상증착, 금속유기화학기상증착, 플라즈마화학기상증착, 증발, 승화, 전자사이클로트론공명-플라즈마강화 화학기상증착 및 이의 조합으로 증착될 수 있다.
장벽 스택은 상기 유기 장벽층과 무기 장벽층을 포함하되, 장벽 스택의 수는 제한되지 않는다. 장벽 스택의 조합의 산소 및/또는 수분 및/또는 수증기 및/또는 화학 물질에 대한 투과 저항성의 수준에 따라 변경할 수 있다.
장벽 스택에서 유기 장벽층과 무기 장벽층은 교대로 증착될 수 있다. 이는 상술한 광경화 조성물이 갖는 물성으로 인해 생성된 유기 장벽층의 장벽층에 대한 효과 때문이다. 이로 인해, 유기 장벽층과 무기 장벽층으로부터 발생하는 디스플레이장치에 대한 효과를 보완 또는 강화할 수 있다.
예를 들면, 유기 장벽층과 무기 장벽층은 각각 약 2층 이상 교대로 전체 약 10층 이하, 예를 들면 약 7층 이하(예:2-7층)로 증착될 수 있고, 예를 들면 무기 장벽층-유기 장벽층-무기 장벽층-유기 장벽층-무기 장벽층-유기 장벽층-무기 장벽층의 7층 구조로 형성될 수 있다.
장벽 스택에서, 유기 장벽층 하나의 두께는 약 0.1㎛-20㎛, 예를 들면 약 1㎛-20㎛, 무기 장벽층 하나의 두께는 약 5nm-500nm, 예를 들면 약 5nm-200nm가 될 수 있다.
장벽 스택은 박막 봉지제로서, 두께는 약 5㎛ 이하, 예를 들면 약 1.5㎛-5㎛가 될 수 있다.
본 발명의 봉지화된 장치는 장치용 부재, 및 장치용 부재 위에 형성되고, 유기 장벽층 및 무기 장벽층을 포함하는 장벽 스택을 포함하고, 상기 유기 장벽층은 본 발명 실시예들의 광경화 조성물로 형성될 수 있다.
장치용 부재는 유기발광소자(OLED), 조명 장치, 플렉시블(flexible) 유기발광소자 디스플레이, 금속 센서 패드, 마이크로디스크 레이저, 전기변색 장치, 광변색장치, 마이크로전자기계 시스템, 태양전지, 집적 회로, 전하 결합 장치, 발광 중합체, 발광 다이오드 등이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
봉지화된 장치는 예를 들면, 디스플레이 장치, 유기발광소자 표시장치 등이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
이하, 도 1을 참고하여 본 발명 일 실시예의 봉지화된 유기발광소자 표시장치를 설명한다. 도 1은 본 발명 일 실시예의 봉지화된 유기발광소자 표시장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명 일 실시예의 봉지화된 유기발광소자 표시장치 (100)는 기판(10); 기판(10) 위에 형성된 유기발광소자(20); 및 유기발광소자 (20) 위에 형성되고 무기 장벽층(31)과 유기 장벽층(32)으로 구성되는 장벽 스택(30)을 포함하고, 유기발광소자(20)와 무기 장벽층(31)은 서로 접촉하고, 유기 장벽층(32)은 본 발명 실시예들의 광경화 조성물로 형성될 수 있다.
기판(10)은 장치용 부재가 적층될 수 있는 기판이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 투명 유리, 플라스틱 시트, 실리콘 또는 금속 기판 등과 같은 물질로 이루어질 수 있다.
유기발광소자(20)는 도 1에서 도시되지 않았지만, 유기발광소자 표시장치에서 통상적으로 사용되는 것으로 제1전극, 제2전극, 제1전극과 제2전극 사이에 형성된 유기발광막을 포함할 수 있다.
무기 장벽층(31)과 유기 장벽층(32)의 형성 방법은 제한되지 않지만, 진공 공정, 예를 들면 스퍼터링, 화학기상증착, 플라즈마화학기상증착, 증발, 승화, 전자사이클로트론공명-플라즈마증기증착 및 이의 조합으로 형성될 수 있다.
이하, 도 2를 참고하여 본 발명 다른 실시예의 봉지화된 유기발광소자 표시장치를 설명한다. 도 2는 본 발명 다른 실시예의 봉지화된 유기발광소자 표시장치의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명 다른 실시예의 봉지화된 유기발광소자 표시장치(200)는 기판(10); 기판(10) 위에 형성된 유기발광소자(20); 및 유기발광소자(20) 위에 형성되고 무기 장벽층(31)과 유기 장벽층(32)으로 구성되는 장벽 스택(30)을 포함하고, 유기발광소자(20)와 무기 장벽층(31) 간에 빈 공간(40)이 형성되고, 유기 장벽층(32)은 본 발명 실시예들의 광경화 조성물로 형성될 수 있다. 유기발광소자(20)와 무기 장벽층(31)이 서로 접촉하지 않고 빈 공간(40)이 형성된 것을 제외하고는 본 발명 일 실시예의 봉지화된 유기발광소자 표시장치와 실질적으로 동일하다.
이하, 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.
합성예 1: 시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머의 제조
2-Hydroxyethylmethacrylate(C6H10O3, TCI社) 150.06g과 triethylamine (C6H15N, TCI社) 113.90g, methylene chloride(CH2Cl2, TCI社) 200g을 온도 제어가 가능한 자켓형 반응기에 넣고 상온에서 30분 동안 교반하였다. 그 후 반응기를 0℃로 냉각시킨 상태에서, 3-cyanopropylmethyldichlorosilane(C5H9Cl2NSi, Gelest社) 100.00g을 1시간에 걸쳐 서서히 반응기에 적하시켰다. 투입이 끝나면 반응기를 상온으로 상승시킨 상태에서 6시간 동안 교반한 후 반응을 종료하였다. 반응기 내 용액을 pH가 중성이 될 때까지 물로 중화한 다음 감압하여 건조시킨 후 하기 화학식 5의 최종 생성물을 얻었다. 얻어진 생성물은 NMR과 GC로 최종 구조를 분석하여 확인하였다.
<화학식 5>
합성예 2: 시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머
3-cyanopropylmethyldichlorosilane 대신에 3-cyanopropylphenyldichlorosilane(C10H11Cl2NSi, Gelest社)을 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법을 실시하여 하기 화학식 6의 최종 생성물을 얻었고, NMR과 GC로 최종 구조를 분석하여 확인하였다.
<화학식 6>
합성예 3: 시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머
2-Hydroxyethylmethacrylate 대신에 4-hydroxybutylacrylate(C7H12O3, TCI社)를 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법을 실시하여 하기 화학식 7의 최종 생성물을 얻었고, NMR과 GC로 최종 구조를 분석하여 확인하였다.
<화학식 7>
합성예 4: 시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머
2-Hydroxyethylmethacrylate(C6H10O3, TCI社) 75.03g과 triethylamine (C6H15N, TCI社) 56.95g, methylene chloride(CH2Cl2, TCI社) 100g을 온도 제어가 가능한 자켓형 반응기에 넣고 상온에서 30분 동안 교반하였다. 그 후 반응기를 0℃로 냉각시킨 상태에서, 3-cyanopropyldimethylchlorosilane(C6H12ClNSi, Gelest社) 100.00g을 1시간에 걸쳐 서서히 반응기에 적하시켰다. 투입이 끝나면 반응기를 상온으로 상승시킨 상태에서 6시간 동안 교반한 후 반응을 종료하였다. 반응기 내 유기 용액을 pH가 중성이 될 때까지 물로 중화한 다음 감압하여 건조시킨 후 하기 화학식 8의 최종 생성물을 얻었고, 얻어진 생성물은 NMR과 GC로 최종 구조를 분석하여 확인하였다.
<화학식 8>
(A)시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머:(A-1)화학식 5, (A-2)화학식 6, (A-3)화학식 7, (A-4)화학식 8
(B)개시제:Darocur TPO(BASF사)
(C)비-시아노계 실리콘 함유 광경화 모노머: 1,3-비스(3-메타아크릴옥시프로필)테트라메틸디실록산
(D)비-실리콘계 광경화 모노머: 1,6-헥산디올디아크릴레이트
실시예 1 내지 10과 비교예 1 내지 2
성분 (A), (B), (C), (D)를 하기 표 2에 기재된 함량(단위:중량부, 고형분 기준)으로 혼합하고, 쉐이커를 이용하여 3시간 동안 혼합하여 광경화 조성물을 제조하였다.
실시예와 비교예에서 제조한 광경화 조성물에 대해 하기의 물성을 평가하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1)광경화도(%): 광경화 조성물에 대하여 FT-IR(NICOLET 4700, Thermo사)을 사용하여 1635cm-1 부근(C=C), 1720cm-1 부근(C=O)에서의 흡수 피크의 강도를 측정한다. 유리 기판 위에 조성물을 두께 5㎛로 도포하고 100J/cm2으로 10초 동안 조사하여 UV 경화시켜, 20cm x 20cm x 5㎛(가로 x 세로 x 두께)의 시편을 얻는다. 경화된 필름을 분취하고, FT-IR(NICOLET 4700, Thermo사)를 이용하여 1635cm-1 부근(C=C), 1720cm-1 부근(C=O)에서의 흡수 피크의 강도를 측정한다. 광경화도는 하기 식 1에 따라 계산한다.
<식 1>
광경화도(%)= │1-(A/B)│ x 100
(상기 식 1에서, A는 경화된 필름에 대해 1720cm-1 부근에서의 흡수 피크의 강도에 대한 1635cm-1 부근에서의 흡수 피크의 강도의 비이고,
B는 조성물에 대해 1720cm-1 부근에서의 흡수 피크의 강도에 대한 1635cm-1 부근에서의 흡수 피크의 강도의 비이다).
(2)부착력 1(kgf): 유리와 유리 사이의 부착력을 측정하기 위한 방법으로, Die shear strength를 측정하는 방법과 같은 방법으로 접착력을 측정하였다. 접착력 측정기인 dage series 4000PXY로 25℃에서 200kgf의 힘으로 상부 유리를 측면에서 밀어 박리되는 힘을 측정하였다. 하부 유리의 크기는 2cm x 2cm x 1mm(가로 x 세로 x 두께)로 하였고, 상부 유리의 크기는 1.5cm x 1.5 cm x 1mm(가로 x 세로 x 두께)로 제작하였고, 점착층의 두께는 500㎛로 하였다.
(3)부착력 2(kgf): 실리콘 질화물과 실리콘 질화물의 부착력을 측정하기 위한 방법으로, Die shear strength를 측정하는 방법과 같은 방법으로 접착력을 측정하였다. 접착력 측정기인 dage series 4000PXY로 25℃에서 200kgf의 힘으로 상부 유리를 측면에서 밀어 박리되는 힘을 측정하였다. 하부 유리의 크기는 2cm x 2cm x 1mm(가로 x 세로 x 두께)로 하였고, 상부 유리의 크기는 1.5cm x 1.5 cm x 1mm(가로 x 세로 x 두께)로 제작하였고, 점착층의 두께는 500㎛로 하였다. 점착층이 위치되는 하부 유리와 상부 유리에는 실리콘 질화물이 코팅되어 있다.
(4)신뢰성: 신뢰성 평가용 디바이스는 통상의 방법으로 제조될 수 있다. 기판 위에 소자를 증착하고 무기 장벽층을 형성한다. 광경화 조성물을 스핀 도포, 슬릿 도포 등의 방법을 사용하여 1㎛-5㎛의 두께로 도포하고 광을 조사하여 유기 장벽층을 형성한다. 유기 장벽층과 무기 장벽층은 교대로 형성하고 총 3회로 증착한다. 85℃ 및 상대습도 85% 조건에서 방치하면서 현미경으로 패키지 내부에 변색이 발생되는 시간을 관찰하여 신뢰성을 판별한다. 하기 표 1과 같이 변색 발생 시점을 기준으로 신뢰성 점수를 평가한다. 점수가 높을수록 신뢰성이 높음을 의미한다.
표 1
| 변색 발생 시점 | 신뢰성 점수 |
| 1주 미만 | 0점 |
| 1주 이상 ~ 2주 미만 | 1점 |
| 2주 이상 ~ 3주 미만 | 2점 |
| 3주 이상 ~ 4주 미만 | 3점 |
| 4주 이상 ~ 5주 미만 | 4점 |
| 5주 이상 ~ 6주 미만 | 5점 |
| 6주 이상 ~ 7주 미만 | 6점 |
| 7주 이상 ~ 8주 미만 | 7점 |
| 8주 이상 ~ 9주 미만 | 8점 |
| 9주 이상 ~ 10주 미만 | 9점 |
| 10주 이상 | 10점 |
표 2
| 실시예 | 비교예 | ||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 1 | 2 | ||
| (A) | (A1) | 98 | 49 | 0 | 0 | 0 | 0 | 49 | 0 | 49 | 49 | 0 | 0 |
| (A2) | 0 | 0 | 98 | 49 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| (A3) | 0 | 0 | 0 | 0 | 98 | 49 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| (A4) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 49 | 49 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| (C) | 0 | 49 | 0 | 49 | 0 | 49 | 0 | 49 | 0 | 39 | 49 | 0 | |
| (D) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 49 | 10 | 49 | 98 | |
| (B) | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |
| 광경화 조건 | 100 J/cm2, 10 sec | ||||||||||||
| 광경화도 (%) | 94.0 | 94.0 | 94.2 | 94.1 | 94.3 | 94.2 | 94.3 | 94.1 | 93.9 | 94.0 | 94.0 | 94.0 | |
| 부착력 1(kgf) | 47.8 | 34.2 | 42.1 | 31.8 | 52.7 | 44.9 | 30.6 | 27.5 | 29.7 | 30.2 | 17.3 | 15.2 | |
| 부착력 2 (kgf) | 45.4 | 31.6 | 40.9 | 31.0 | 44.8 | 40.1 | 28.0 | 25.4 | 26.3 | 27.9 | 15.1 | 12.4 | |
| 신뢰성 | 10점 | 9점 | 10점 | 9점 | 10점 | 10점 | 8점 | 7점 | 8점 | 8점 | 4점 | 3점 | |
상기 표 2에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 광경화 조성물은 광경화율이 높을 뿐만 아니라, 경화 후 실리콘 산화물과 실리콘 질화물 등의 무기 장벽층에 대한 부착력이 높고, 소자 패키지로 만들었을 때 가혹 조건에서도 신뢰성이 좋았다. 반면에, 본 발명의 시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머를 포함하지 않는 비교예 1과 2의 조성물은 광경화도는 높지만 무기 장벽층에 대한 부착력이 낮고 신뢰성이 좋지 않아서 본 발명의 효과를 구현할 수 없었다.
본 발명은 상기 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태가 될 수 있다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예와 도면은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
Claims (15)
- 하기 화학식 1로 표시되는 (A)시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머, 및 (B)개시제를 포함하는 광경화 조성물:<화학식 1>
(상기 화학식 1에서,R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-10의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 4-20의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7-21의 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 실릴기 또는 하기 화학식 2이고,<화학식 2>
(상기 화학식 2에서,*는 원소의 연결 부위이고, R4는 수소 또는 탄소수 1-5의 알킬기이다)R1 및 R2 중 적어도 하나는 상기 화학식 2이고,R3은 수소, 수산기, 할로겐, -NR'R"(R', R"은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-10의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 4-20의 헤테로아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 7-21의 아릴알킬기이다), 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-10의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 4-20의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7-21의 아릴알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 실릴기이고,X1, X2는 각각 독립적으로 단일결합 또는 산소이고,X3, Y1 및 Y2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-10의 헤테로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7-21의 아릴알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 4-20의 헤테로아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3-10의 시클로알킬렌기이다). - 제1항에 있어서, 상기 (A)시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머는 단독 또는 2종 이상으로 포함되는 광경화 조성물.
- 제2항에 있어서, 상기 광경화 조성물은 모노(메트)아크릴레이트형의 상기 (A)시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머와 디(메트)아크릴레이트형의 상기 (A) 시아노기 함유 실리콘계 광경화 모노머의 혼합물을 포함하는 광경화 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은 (C)비-시아노계 실리콘 함유 광경화 모노머, (D)비-실리콘계 광경화 모노머 중 하나 이상을 더 포함하는 광경화 조성물.
- 제4항에 있어서, 상기 (C)비-시아노계 실리콘 함유 광경화 모노머는 하기 화학식 3으로 표시되는 광경화 조성물:<화학식 3>
(상기 화학식 3에서,R10,R11,R12,R13,R14,R15은 각각 독립적으로, 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-20의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-20의 헤테로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 4-20의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 실릴옥시기, 또는 하기 화학식 4이고,<화학식 4>
(상기 화학식 4에서,*는 상기 화학식 3 중 Si에 대한 연결 부위이고,R4는 수소, 또는 탄소수 1-5의 알킬기이고,Z는 단일결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 헤테로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-20의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2-20의 헤테로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 4-20의 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알콕시렌기이다)R10, R11, R12 중 적어도 하나는 상기 화학식 4이고,R13, R14, R15 중 적어도 하나는 상기 화학식 4이다). - 제4항에 있어서, 상기 (D)비-실리콘계 광경화 모노머는 탄소수 2-20의 폴리올의 디(메트)아크릴레이트, 탄소수 2-20의 폴리올의 트리(메트)아크릴레이트, 탄소수 2-20의 폴리올의 테트라(메트)아크릴레이트, 탄소수 2-20의 폴리올의 펜타(메트)아크릴레이트, 탄소수 2-20의 폴리올의 헥사(메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함하는 광경화 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 (A)광경화 모노머는 하기 화학식 5 내지 8 중 어느 하나로 표시되는 광경화 조성물:<화학식 5>
<화학식 6>
<화학식 7>
<화학식 8>.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은 고형분 기준 (A)+(B) 중 상기 (A)광경화 모노머 약 1-99중량% 및 상기 (B)개시제 약 1-99중량%를 포함하는 광경화 조성물.
- 제4항에 있어서, 상기 조성물은 고형분 기준 (A)+(B)+(C) 중 상기 (A)광경화 모노머 약 40-55중량%, 상기 (B)개시제 약 1-5중량%, 상기 (C)광경화 모노머 약 40-55중량%를 포함하는 광경화 조성물.
- 제4항에 있어서, 상기 조성물은 고형분 기준 (A)+(B)+(D) 중 상기 (A)광경화 모노머 약 40-55중량%, 상기 (B)개시제 약 1-5중량%, 상기 (D)광경화 모노머 약 40-55중량%를 포함하는 광경화 조성물.
- 제4항에 있어서, 상기 조성물은 고형분 기준 (A)+(B)+(C)+(D) 중 상기 (A)광경화 모노머 약 40-55중량%, 상기 (B)개시제 약 1-5중량%, 상기 (C)광경화 모노머 약 35-45중량%, 및 상기 (D)광경화 모노머 약 5-15중량%를 포함하는 광경화 조성물.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 광경화 조성물을 포함하는 유기발광소자 봉지용 조성물.
- 장치용 부재; 및상기 장치용 부재 위에 형성되고, 무기 장벽층과 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 광경화 조성물로 형성되는 유기 장벽층을 포함하는 장벽 스택(barrier stack)을 포함하는, 봉지화된 장치.
- 제13항에 있어서, 상기 무기 장벽층은 금속, 비금속, 금속 또는 비금속간의 화합물 또는 합금, 금속 또는 비금속의 산화물, 금속 또는 비금속의 불화물, 금속 또는 비금속의 질화물, 금속 또는 비금속의 탄화물, 금속 또는 비금속의 산소질화물, 금속 또는 비금속의 붕소화물, 금속 또는 비금속의 산소붕소화물, 금속 또는 비금속의 실리사이드 또는 이들의 혼합물을 포함하고, 상기 금속, 비금속은 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 셀레늄(Se), 아연(Zn), 안티몬(Sb), 인듐(In), 게르마늄(Ge), 주석(Sn), 비스무트(Bi), 전이금속, 란탄족 금속 중 하나 이상을 포함하는 봉지화된 장치.
- 제13항에 있어서, 상기 장치용 부재는 플렉시블(flexible) 유기발광소자, 유기발광소자, 조명 장치, 금속 센서 패드, 마이크로디스크 레이저, 전기변색 장치, 광변색장치, 마이크로전자기계 시스템, 태양전지, 집적 회로, 전하 결합 장치, 발광 중합체 또는 발광 다이오드인 봉지화된 장치.
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