WO2021096243A1 - 유기 박막 봉지 조성물, 다층 박막 봉지의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 유기 박막 봉지를 포함하는 소자 - Google Patents

유기 박막 봉지 조성물, 다층 박막 봉지의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 유기 박막 봉지를 포함하는 소자 Download PDF

Info

Publication number
WO2021096243A1
WO2021096243A1 PCT/KR2020/015873 KR2020015873W WO2021096243A1 WO 2021096243 A1 WO2021096243 A1 WO 2021096243A1 KR 2020015873 W KR2020015873 W KR 2020015873W WO 2021096243 A1 WO2021096243 A1 WO 2021096243A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
thin film
film encapsulation
organic thin
weight
photocurable monomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2020/015873
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
최규범
주유찬
윤정현
한재영
박은주
신규순
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongjin Semichem Co Ltd
Original Assignee
Dongjin Semichem Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongjin Semichem Co Ltd filed Critical Dongjin Semichem Co Ltd
Publication of WO2021096243A1 publication Critical patent/WO2021096243A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/87—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K59/873—Encapsulations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/10—Esters
    • C08F222/1006—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/44—Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/46—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/48—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
    • C08F2/50—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light with sensitising agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1811—C10or C11-(Meth)acrylate, e.g. isodecyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate or 2-naphthyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F230/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal
    • C08F230/02—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing phosphorus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52—Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/521—Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/54—Silicon-containing compounds
    • C08K5/541—Silicon-containing compounds containing oxygen
    • C08K5/5415—Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/844—Encapsulations
    • H10K50/8445—Encapsulations multilayered coatings having a repetitive structure, e.g. having multiple organic-inorganic bilayers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K77/00—Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80

Definitions

  • the present invention relates to an organic thin film encapsulation composition, a method of manufacturing a multilayer thin film encapsulation, and a device including the organic thin film encapsulation manufactured thereby.
  • an organic layer and an inorganic layer complement each other to protect the device.
  • the organic layer should have excellent adhesion to the inorganic layer, the amount of outgassing should be low, and the light transmission characteristics for front emission should be secured.
  • an organic layer in order to apply a large area or flexible device, an organic layer must be formed by inkjet printing. In order to enable inkjet printing, discharge properties from the inkjet head must be secured, so the organic layer material is required to have low viscosity characteristics.
  • the present invention is to provide an organic thin film encapsulation composition capable of inkjet printing, excellent adhesion to an inorganic layer, low outgassing amount and excellent light transmittance.
  • the present invention is to provide a method of manufacturing a multilayer thin film encapsulation using the organic thin film encapsulation composition.
  • the present invention is to provide a device using an organic thin film encapsulation composition.
  • A a photocurable monomer represented by the following formula (1);
  • B a bifunctional or higher polyfunctional photocurable monomer;
  • C photocuring initiator;
  • D an adhesion promoter; an organic thin film encapsulation composition containing.
  • R 1 is hydrogen or a methyl group
  • R 2 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms.
  • forming a first inorganic layer on the device substrate Forming an organic layer by applying the organic thin film encapsulation composition of the embodiment on the first inorganic layer by an inkjet printing method; Forming a photocured organic layer by performing a photocuring process on the organic layer; And there is provided a method of manufacturing a multilayer thin film encapsulation comprising the step of forming a second inorganic layer on the organic layer.
  • a device including an organic layer that is a photocured product of the organic thin film encapsulation composition of the embodiment is also provided.
  • an organic thin film encapsulation composition according to a specific embodiment of the present invention, a method of manufacturing a multilayer thin film encapsulation, and a device including the organic thin film encapsulation manufactured thereby will be described in more detail.
  • first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.
  • the alkyl group may be linear or branched, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 1 to 10. According to another exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 6 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group include methyl, ethyl, propyl, n-propyl, isopropyl, butyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, sec-butyl, 1-methyl-butyl, 1-ethyl-butyl, pentyl, n -Pentyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, hexyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 2-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, heptyl , n-heptyl, 1-methylhexy
  • the alkylene group is a divalent functional group derived from alkane, and has 1 to 20, or 1 to 10, or 1 to 5 carbon atoms.
  • the alkylene group may be a methylene group, an ethylene group, a propylene group, an isobutylene group, a sec-butylene group, a tert-butylene group, a pentylene group, a hexylene group, and the like.
  • At least one hydrogen atom included in the alkylene group may be substituted with the same substituent as in the case of the alkyl group.
  • a direct bond or a single bond means that no atom or group of atoms exists at the corresponding position and is connected by a bonding line.
  • (meth)acrylate may include both acrylate and methacrylate.
  • (A) a photocurable monomer represented by Formula 1; (B) a bifunctional or higher polyfunctional photocurable monomer; (C) photocuring initiator; And (D) an adhesion promoter; an organic thin film encapsulation composition comprising a may be provided.
  • the organic thin film encapsulation composition according to an embodiment of the present invention may include (A) a photocurable monomer represented by Formula 1 above.
  • the photocurable monomer (A) may be a photocurable monomer represented by Formula 1 above.
  • (A) the photocurable monomer represented by Formula 1 may be a (meth)acrylate-based monomer.
  • R 1 may be hydrogen or a methyl group
  • R 2 may be an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the photocurable monomer represented by Chemical Formula 1 that is, the (meth)acrylate-based monomer is not largely limited, but isodecyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate ( It may be any one of stearyl (meth)acrylate) and lauryl (meth)acrylate.
  • the photocurable monomer represented by Chemical Formula 1 may be isodecyl acrylate represented by the following Chemical Formula.
  • the photocurable monomer (A) represented by Formula 1 is 20% by weight or more and 50% by weight or less, 20% by weight or more and 40% by weight or less, 25% by weight or more and 40% by weight or less, or 25% by weight or more based on the total weight of the composition. It may be included in less than 35% by weight.
  • the photocurable monomer (A) represented by Formula 1 When the photocurable monomer (A) represented by Formula 1 is contained in an amount of less than 20% by weight with respect to the total weight of the composition, not only the dielectric constant is excessively increased, but also the viscosity increases, which may cause a technical problem that makes ink jet ejection difficult. . In addition, when the photocurable monomer (A) represented by Formula 1 is contained in an amount of more than 50% by weight based on the total weight of the composition, the photocuring rate may be lowered, resulting in an increase in the amount of out-gas generated.
  • the organic thin film of one embodiment of the invention comprising the photocurable monomer represented by Formula 1
  • the cured product of the encapsulation composition may implement a low dielectric constant of 3.1 or less, preferably 2.8 or less, and accordingly, the organic thin film encapsulation composition of the embodiment may be suitable for use as an organic layer such as an organic semiconductor device.
  • the organic thin film encapsulation composition of the embodiment is (A) the photocurable monomer represented by Formula 1 and (B) the photocurable represented by Formula 1 based on the total weight of the bifunctional or higher polyfunctional photocurable monomer.
  • the monomer may be included in an amount of 20% by weight or more and 40% by weight or less.
  • the organic thin film encapsulation composition of the embodiment may include 20% by weight or more and 40% by weight or less of the photocurable monomer represented by Formula 1 based on the total weight of the photocurable monomer.
  • the photocurable monomer represented by Formula 1 is contained in an amount of less than 20% by weight based on the total weight of (A) the photocurable monomer represented by Formula 1 and (B) the bifunctional or higher polyfunctional photocurable monomer, Not only the dielectric constant is excessively increased, but also the viscosity is increased, which may cause a technical problem in which the inkjet ejection property is remarkably inferior.
  • the photocurable monomer (A) represented by Formula 1 is 20% by weight or more based on the total weight of (A) the photocurable monomer represented by Formula 1 and (B) the bifunctional or higher polyfunctional photocurable monomer.
  • the cured product of the organic thin film encapsulation composition of the embodiment of the present invention including the photocurable monomer represented by Formula 1 may implement a low dielectric constant of 3.1 or less, preferably 2.8 or less, Accordingly, the organic thin film encapsulation composition of the embodiment may be suitable for use as an organic layer such as an organic semiconductor device.
  • the organic thin film encapsulation composition according to an embodiment of the present invention may include (B) a bifunctional or higher multifunctional photocurable monomer.
  • the (B) bifunctional or higher polyfunctional photocurable monomer may be a bifunctional or higher (meth)acrylate-based monomer.
  • polyfunctional photocurable monomer that is, a (meth)acrylate-based monomer with more than bifunctionality is not greatly limited, for example, hydroxyl pivalic acid neopentyl glycol di(meth)acrylate.
  • Tetra(meth)acrylate At least one or more selected from the group consisting of Tetra(meth)acrylate may be used.
  • the organic thin film encapsulation composition comprises 110 parts by weight of the (B) bifunctional or higher polyfunctional photocurable monomer based on 100 parts by weight of the photocurable monomer represented by the above-described (A) Formula 1 It may contain more than 200 parts by weight or less.
  • the organic thin film encapsulation composition based on the total weight of (A) the photocurable monomer represented by Formula 1 and (B) the bifunctional or higher multifunctional photocurable monomer,
  • the polyfunctional photocurable monomer may be included in an amount of 60% by weight or more and 80% by weight or less, and preferably 60% by weight or more and 65% by weight.
  • the photocurable monomer represented by Formula 1 and (B) the bifunctional or higher polyfunctional photocurable monomer are contained in an amount of less than 60% by weight based on the total weight of the bifunctional or higher polyfunctional photocurable monomer, the sight A polyfunctional photocurable monomer having a bifunctional or higher density relative to the total weight of the difunctional or higher polyfunctional photocurable monomer and (A) the photocurable monomer represented by Chemical Formula 1 and (B) the difunctional or higher polyfunctional photocurable monomer.
  • the dielectric constant may increase if it is high.
  • the (B) bifunctional or higher polyfunctional photocurable monomer may include at least one bifunctional photocurable monomer; And at least one trifunctional photocurable monomer.
  • the organic thin film encapsulation composition of the embodiment may implement excellent photocurability.
  • the bifunctional photocurable monomer may include a difunctional acrylate containing a neopentylene group
  • the trifunctional photocurable monomer may include a trifunctional acrylate
  • the neopentylene group may mean a divalent functional group represented by the following formula.
  • the type of the bifunctional acrylate containing the neopentylene group is not greatly limited, for example, it may include neopentyl glycol diacrylate hydroxyl pivalate.
  • the type of the trifunctional acrylate is not greatly limited, but may include, for example, trimethylpropane triacrylate.
  • the organic thin film encapsulation composition of the embodiment includes (A) the photocurable monomer represented by Formula 1 and (B) the bifunctional photocurable monomer based on the total weight of the bifunctional or higher polyfunctional photocurable monomer. Wt% or more and 75% by weight or less, preferably 50% by weight or more and 60% by weight or less, and the trifunctional photocurable monomer is 0.1% by weight or more and 10% by weight or less, preferably 5% by weight or more and 10% by weight or less Can be included as.
  • the photocurable monomer represented by Formula 1 and (B) the difunctional photocurable monomer is included in less than 50% by weight based on the total weight of the bifunctional or higher polyfunctional photocurable monomer, the photocuring degree is lowered.
  • the outgas may increase, and if it contains more than 75% by weight, the dielectric constant may increase.
  • the organic thin film encapsulation composition of the embodiment includes 40% by weight or more and 80% by weight or less, 40% by weight or more and 70% by weight or less, based on the total weight of the organic thin film encapsulation composition. , 40% by weight or more and 60% by weight or less, and 40% by weight or more and 50% by weight or less.
  • the photocuring rate is lowered to increase the amount of outgassing, which is contained in an amount exceeding 80% by weight.
  • the ink jet ejection property may decrease as the viscosity increases.
  • (B) 40% by weight or more and 80% by weight or less of the bifunctional or higher polyfunctional photocurable monomer can be included, thereby effectively increasing the degree of curing, thereby lowering the mobility between molecules.
  • the dielectric constant of the cured product can be increased to 3.1 or less and a low dielectric constant of 2.8 or less.
  • the organic thin film encapsulation composition according to an embodiment of the present invention may include (C) a photocuring initiator.
  • the photocuring initiator may be any photocurable initiator that enables photocrosslinking of the photocurable monomer (A) and the multifunctional photocurable monomer (B) to occur effectively.
  • an acetophenone-based, benzophenone-based, thioxanthone-based, or benzoin-based initiator may be used. Furthermore, these initiators can be used in combination of two or more.
  • the (C) photocuring initiator may include a mixture of two or more photocuring initiators.
  • the photocuring initiator contains a mixture of two or more types of photocuring initiators, effects of surface curing and deep curing may be realized.
  • Specific photocuring initiators include acetophenone, hydroxy dimethyl acetophenone, dimethylamino acetophenone, dimethoxy-2-phenyl acetophenone, 3 -Methyl-acetophenone (3-methyl-acetophenone), 2,2-dimethoxy-2-phenyl acetophenone (2,2-dimethoxy-2-phenyl acetophenone), 2,2-ethoxy-2-phenyl acetophenone (2,2-ethoxy-2-phenyl acetophenone), 4-chroman nolro Seto benzophenone, 4,4-dimethoxy-acetophenone, 2 -Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one (2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one), 4-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (4-hydroxycyclohexyl phenyl ketone), 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1-[
  • the photocuring initiator may be an initiator that initiates photocuring by a UV lamp having a wavelength of 300 nm to 400 nm, or 385 nm to 395 nm, which is a wavelength band of a UV lamp used when forming an organic thin film encapsulation.
  • the organic thin film encapsulation composition of the embodiment may include a thioxanthone-based initiator and a benzoin-based initiator.
  • the organic thin film encapsulation composition of the embodiment may be used by mixing phenylbis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide and 2-isopropyl thioxanthone.
  • the organic thin film encapsulation composition of the embodiment may include 0.5% by weight or more and 5.0% by weight or less, 0.5% by weight or more and 2.0% by weight or less, 0.5% by weight or more and 1.5% by weight or less of the photocuring initiator based on the total weight of the composition. .
  • the organic thin film encapsulation composition contains less than 0.5% by weight of the photocuring initiator based on the total weight of the composition, photocuring cannot proceed smoothly, and when it contains more than 5.0% by weight of the photocuring initiator, the formed cured film is out It can act as a source of out-gas.
  • the organic thin film encapsulation composition according to an embodiment of the present invention may include (D) an adhesion promoter.
  • the (D) adhesion promoter is for improving adhesion to a general bare glass or inorganic layer.
  • a silane-based material may be used as the adhesion promoter.
  • a material having a (meth)acrylate group may be used.
  • an adhesion promoter having an amino group or an adhesion strength having a phosphate group As an adhesion promoter having a phosphate group, bis[2-(methacryloyloxy)ethyl] phosphate (bis[2-(methacryloyloxy)ethyl] phosphate), bis[2-(acryloyloxy)ethyl] phosphate), bis[2-(methacryloyloxy)ethyl] phosphate may be used.
  • the adhesion promoter may be included in an amount of 0.1 or more and 3 wt% or less based on the total weight of the organic thin film encapsulation composition.
  • the adhesion promoter When the adhesion promoter is contained in an amount of less than 0.1 wt% with respect to the total weight of the organic thin film encapsulation composition, sufficient adhesion to the inorganic material layer of the photocured product of the organic thin film encapsulation composition cannot be secured. Since photocuring of the thin film encapsulation composition is not sufficiently performed, a lot of outgas may occur.
  • the organic thin film encapsulation composition according to an embodiment of the present invention may further include (E) a low-dielectric additive represented by Formula 2 below.
  • R 3 is an alkyl group having 5 to 20 carbon atoms.
  • the organic thin film encapsulation composition according to an embodiment of the present invention includes (E) a low-dielectric additive represented by Formula 2 below, thereby achieving a technical effect of reducing a dielectric constant.
  • the low dielectric additive may be a polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) derivative.
  • the polyhedral oligomer silsesquioxane derivative is a compound represented by Formula 2, and R 3 in Formula 2 may be an alkyl group having 5 to 20 carbon atoms, preferably isooctyl or isobutyl.
  • R 3 in Formula 2 is isooctyl or isobutyl
  • a polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) derivative substituted with a (meth)acryl group or the like is included, and In comparison, it is possible to implement a large dielectric constant reduction effect.
  • the organic thin film encapsulation composition contains 10% by weight or more and 30% by weight or less, 20% by weight or more and 30% by weight of the low-dielectric additive represented by Formula 2, based on the total weight of the organic thin film encapsulation composition. It may include as follows.
  • the dielectric constant of the cured product of the organic thin-film encapsulation composition exceeds 3.1 to secure low-dielectric properties.
  • a method of manufacturing a multilayer thin film encapsulation may be provided.
  • a device including an organic layer which is a photocured product of the above-described organic thin film encapsulation composition, may be provided.
  • FIGS. 1 to 2 a method and a device for manufacturing a multilayer thin film encapsulation will be described with reference to FIGS. 1 to 2.
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a multilayer thin film encapsulation on a device disposed on a substrate using an organic thin film encapsulation composition according to embodiments
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a device at each step of forming a multilayer thin film encapsulation. Show.
  • the process is initiated by providing a substrate 200 having a preformed device structure 210 disposed thereon (S102).
  • a mask (not shown) may be formed on the substrate 200 to mask a portion where the multilayer thin film encapsulation should not be formed.
  • the substrate 200 may be a large area substrate or a flexible substrate.
  • the first inorganic layer 220 is formed (S104).
  • the first inorganic layer 220 is formed to block penetration of external oxygen, moisture, and the like into the device structure 210.
  • the first inorganic layer 220 is a group consisting of silicon nitride, aluminum nitride, zirconium nitride, titanium nitride, hafnium nitride, tantalum nitride, silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, tin oxide, cerium oxide, and silicon oxynitride (SiON). It may include one or more materials selected from.
  • the first inorganic layer 220 may be formed by CVD, PVD, spin-coating or other suitable technique.
  • an organic layer 230a made of the organic thin film encapsulation composition according to the embodiments is formed on the first inorganic layer 220 (S106).
  • the organic layer 230a made of the organic thin film encapsulation composition according to the embodiments is a low-viscosity material having a viscosity of between 10 and 30 cPs, and thus can be formed by ink-jet printing because ejection property from the ink-jet head is secured.
  • photocuring is irradiated at 1000mW/cm2 using a UV lamp (1J@395nm) that allows photocuring to occur in a specific wavelength band (especially 385nm or 395nm among wavelength bands of 300 to 400nm) to apply to a large area or flexible substrate 200
  • a photocured organic layer 230 is formed.
  • the photo-cured organic layer 230 may have a dielectric constant of 3.1 or less and further exhibit a low dielectric constant ( ⁇ @100 kHz) of 2.8 or less.
  • the adhesion to the first inorganic layer 220 since the adhesion to the first inorganic layer 220 is excellent, it may exhibit an ASTM class 5B grade with a peel-off ratio of 0% during a cross-cut test. In addition, outgassing may be minimized in the photo-cured organic layer 230 due to high photo-curing efficiency (conversion rate). In addition, since the light transmittance also exhibits a transmittance of 98% or more, it can be applied to a front light emitting device.
  • a second inorganic layer 240 is formed on the photo-cured organic layer 230 to complete the multilayer thin film encapsulation (S110).
  • the first inorganic layer 240 may be formed by applying the material and forming method described in the first inorganic layer 220.
  • an organic thin film encapsulation composition capable of inkjet printing, excellent adhesion to an inorganic layer, low outgassing amount and excellent light transmittance, a method of manufacturing a multilayer thin film encapsulation using the organic thin film encapsulation composition, and an organic thin film encapsulation composition An element using may be provided.
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of forming a hybrid thin film encapsulation in a device disposed on a substrate using an organic thin film encapsulation composition according to embodiments,
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a device in each step of forming a multilayer thin film encapsulation on a device disposed on a substrate by using the organic thin film encapsulation composition according to the embodiments.
  • the organic thin film encapsulation composition was coated on bare glass to a thickness of 5 ⁇ m using inkjet printing, and then irradiated at 1000 mW/cm 2 using a 395 nm UV LED to prepare an organic thin film.
  • the organic thin film encapsulation composition was coated on bare glass to a thickness of 5 ⁇ m using inkjet printing, and then irradiated with a 395 nm UV LED at 1000 mW/cm 2 to prepare an organic thin film.
  • An organic thin film encapsulation composition and an organic thin film were prepared in the same manner as in Example 1, except that tetrahydrofurfuryl acrylate was used instead of isodecyl acrylate.
  • An organic thin film encapsulation composition and an organic thin film were prepared in the same manner as in Example 1, except that phenoxyethyl acrylate was used instead of isodecyl acrylate.
  • An organic thin film encapsulation composition and an organic thin film were prepared in the same manner as in Example 1, except that 1,6-hexanediol diacrylate was used instead of the hydroxyl pivalate neopentyl glycol diacrylate.
  • Isodecyl acrylate (3.78g), hydroxyl pivalate neopentyl glycol diacrylate (5.67g), and trimethylpropane triacrylate (0.5g) were added to a 20ml brown vial and stirred for 1 hour.
  • Phenylbis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide (0.045 g) and 2-isopropyl thioxanthone (0.005 g) were added and stirred for 2 hours to prepare an organic thin film encapsulation composition.
  • the organic thin film encapsulation composition was coated on bare glass to a thickness of 5 ⁇ m using inkjet printing, and then irradiated with a 395 nm UV LED at 1000 mW/cm 2 to prepare an organic thin film.
  • the organic thin film encapsulation compositions of the above Examples and Comparative Examples were coated on bare glass to a thickness of 5 ⁇ m using inkjet printing, and then irradiated at 1000 mW/cm 2 using a 395 nm UV LED to prepare a cured organic film.
  • the prepared glass was cut into a size of 1 cm x 6 cm, and out gas was analyzed using Purge & Trap GC/Mass (JAI Co., Ltd.). Table 2 shows detailed analysis conditions.
  • the transmittance values of the organic thin films of the above Examples and Comparative Examples were measured using a UV visible spectrometer (Varian, cary4000), and an average of 370 nm to 780 nm was shown.
  • the organic thin film encapsulation compositions of Examples and Comparative Examples were coated on bare glass to a thickness of 5 ⁇ m using inkjet printing, and then irradiated at 1000 mW/cm 2 using a 395 nm UV LED to prepare a cured organic film.
  • the prepared coating film was subjected to a peel-off test 10 times with a 3M tape based on the D3359-97 X-cut tape test, and the measured average values are shown in Table 3 below.
  • the organic thin films of Examples and Comparative Examples were covered with a metal mask having a diameter of 10 mm, and the upper electrode Pt was coated using a sputter. A change in storage capacity was measured by applying a frequency of 1 kHz to 1 MHz to the formed upper and lower electrodes.
  • Agilent Semiconductor Device Analyzer, B1500A In order to measure the dielectric constant, the actual thickness of the coating film was measured using Alpha-stepIQ KLA Tencor.
  • Example 1 Example 2 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Comparative Example 3 Comparative Example 4 Viscosity(cPs)25°C 9.0 19.3 8.3 8.5 8.1 9.0 Outgas (ppm) 970 1010 4330 3250 1040 1000 Light transmittance (%) 99.5 98.3 99.4 99.3 99.1 99.3 Adhesion 5B 5B 4B 5B 5B 0B Permittivity ( ⁇ r @100kHz) 3.10 2.75 3.30 3.33 3.37 3.15
  • the viscosity of the composition according to the embodiments of the present invention is 9.0 and 19.3, indicating a low viscosity within the range of 5 to 30 cPs required for inkjet printing.
  • outgas characteristics are improved, light transmittance is also achieved 98% or more, and adhesion is measured during a cross-cut test. It can be seen that it represents an ASTM class 5B grade with a peel-off ratio of 0%, and a low dielectric constant of 3.1 or less, and further, 2.8 or less.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

본 발명은 특정 구조의 광경화성 모노머를 포함하는 유기 박막 봉지 조성물, 다층 박막 봉지의 제조 방법, 및 이에 의해 제조된 유기 박막 봉지를 포함하는 소자에 관한 것이다.

Description

유기 박막 봉지 조성물, 다층 박막 봉지의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 유기 박막 봉지를 포함하는 소자
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2019년 11월 15일자 한국특허출원 제10-2019-0146299호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 유기 박막 봉지 조성물, 다층 박막 봉지의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 유기 박막 봉지를 포함하는 소자에 관한 것이다.
유기반도체 소자는 외부에서 유입되는 수분과 산소를 차단하고 소자의 외부로부터 가해지는 기계적, 물리적 충격으로부터 소자를 보호하기 위해 봉지재의 적용이 필수적이다. 또한 봉지화가 되더라도 외부에서 유입되는 수분과 산소 또는 외부 또는 내부에서 발생되는 아웃가스에 의하여 성능과 수명이 저하되는 문제가 있다.
이를 해결하기 위해 기판에 광경화성 실링제를 도포하거나 흡습제를 부착하는 방법, 유리 원료(frit)을 적용하는 방법 등이 제안되었다. 그러나 이러한 방법들은 모바일 제품을 위한 소면적 소자에는 적용이 가능하나, 대면적 또는 플렉서블 소자에서는 적용이 어렵다.
최근에는 유기층과 무기층을 함께 봉지화하는 다층 박막 봉지(multi layer thin film encapsulation) 방식이 개발 또는 적용되고 있다. 다층박막 봉지 방식은 유기층과 무기층이 상호 보완적인 역할을 통하여 소자를 보호한다. 이를 위해 유기층은 무기층에 대한 접착력이 우수해야 하고, 아웃가스 발생량이 낮아야 하며, 전면발광을 위한 광투과 특성을 확보해야 한다. 나아가, 대면적 또는 플렉서블 소자 적용을 위해서는 유기층을 잉크젯 프린팅으로 형성할 수 있어야 한다. 잉크젯 프린팅이 가능하기 위해서는 잉크젯 헤드에서의 토출성이 확보되어야 하므로 유기층 재료는 저점도 특성이 요구된다.
또한 터치패널에 있어서 소자에서 형성되는 전기적인 노이즈는 패널의 박막화에 따라 터치 오작동을 증가시킬 수 있으므로 유기층의 저유전 특성도 요구된다.
본 발명은 잉크젯 프린팅이 가능하고 무기층에 대한 접착력이 우수하며, 아웃가스 발생량이 낮고 광 투과도가 우수한 유기 박막 봉지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 유기 박막 봉지 조성물을 이용한 다층 박막 봉지의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 유기 박막 봉지 조성물을 이용한 소자를 제공하기 위한 것이다.
본 명세서에서는, (A) 하기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머; (B) 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머; (C) 광경화 개시제; 및 (D) 접착력 증진제;를 포함하는 유기 박막 봉지 조성물이 제공된다.
[화학식1]
Figure PCTKR2020015873-appb-img-000001
상기 화학식 1에서, R 1 은 수소 또는 메틸기이고, R 2는 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이다.
본 명세서에서는 또한, 소자 기판 상에 제1 무기층을 형성하는 단계; 상기 제1 무기층 상에 상기 일 구현예의 유기 박막 봉지 조성물을 잉크젯 프린팅 방법으로 도포하여 유기층을 형성하는 단계; 상기 유기층에 대해서 광경화 공정을 실시하여 광경화된 유기층을 형성하는 단계; 및 상기 유기층 상에 제2 무기층을 형성하는 단계를 포함하는, 다층 박막 봉지의 제조 방법 이 제공된다.
본 명세서에서는 또한, 상기 일 구현예의 유기 박막 봉지 조성물의 광경화물인 유기층을 포함하는 소자가 제공된다.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 유기 박막 봉지 조성물, 다층 박막 봉지의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 유기 박막 봉지를 포함하는 소자에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 명세서에서 명시적인 언급이 없는 한, 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 '포함'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
그리고, 본 명세서에서 '제 1' 및 '제 2'와 같이 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용되며, 상기 서수에 의해 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위 내에서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로도 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소는 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 명세서에서,
Figure PCTKR2020015873-appb-img-000002
, 또는
Figure PCTKR2020015873-appb-img-000003
는 다른 치환기에 연결되는 결합을 의미한다.
본 명세서에서, 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 10인 것이 바람직하다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 6이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥틸메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 상기 알킬기는 치환 또는 비치환될 수 있다.
본 명세서에서, 알킬렌기는, 알케인(alkane)으로부터 유래한 2가의 작용기로, 탄소수는 1 내지 20, 또는 1 내지 10, 또는 1 내지 5 이다. 예를 들어, 직쇄형, 분지형 또는 고리형으로서, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 이소부틸렌기, sec-부틸렌기, tert-부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기 등이 될 수 있다. 상기 알킬렌기에 포함되어 있는 하나 이상의 수소 원자는 각각 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 명세서에서, 직접결합 또는 단일결합은 해당 위치에 어떠한 원자 또는 원자단도 존재하지 않아, 결합선으로 연결되는 것을 의미한다.
본 명세서에서, (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트와 메타아크릴레이트를 모두 포함할 수 있다.
1. 유기 박막 봉지 조성물
발명의 일 구현예에 따르면 (A) 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머; (B) 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머; (C) 광경화 개시제; 및 (D) 접착력 증진제;를 포함하는 유기 박막 봉지 조성물이 제공될 수 있다.
광경화성 모노머 (A)
본 발명의 일 구현예에 따른 유기 박막 봉지 조성물은 (A) 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 광경화성 모노머(A)는 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머일 수 있다.
즉, (A) 상기 화학식1로 표시되는 광경화성 모노머는 (메타)아크릴레이트계 모노머일 수 있다.
상기 화학식 1에서, R 1 은 수소 또는 메틸기이고, R 2는 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기일 수 있다.
구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머, 즉 (메타)아크릴레이트계 모노머는 크게 제한되지 않으나, 이소데실 (메타)아크릴레이트(isodecyl (meth)acrylate), 스테아릴 (메타)아크릴레이트(stearyl (meth)acrylate), 라우릴 (메타)아크릴레이트(lauryl (meth)acrylate) 중 어느 하나일 수 있다.
보다 구체적으로 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머는 하기 화학식으로 표시되는 이소데실 아크릴레이트일 수 있다.
Figure PCTKR2020015873-appb-img-000004
상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머 (A)는 조성물 전체 중량에 대해 20 중량% 이상 50 중량% 이하, 20 중량% 이상 40 중량% 이하, 25 중량% 이상 40 중량% 이하, 또는 25 중량% 이상 35 중량% 이하로 포함될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머 (A)는 조성물 전체 중량에 대해 20 중량% 미만으로 포함되는 경우, 유전율이 지나치게 상승될 뿐만 아니라, 점도가 상승하여 잉크젯 토출이 어려워지는 기술적 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머 (A)는 조성물 전체 중량에 대해 50 중량% 초과로 포함되는 경우, 광경화율이 낮아져 Out-gas 발생량이 증가하는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머 (A)가 조성물 전체 중량에 대해 20 중량% 이상 50 중량% 이하로 포함됨에 따라, 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머를 포함하는 발명의 일 구현예의 유기 박막 봉지 조성물의 경화물이 3.1 이하, 바람직하게는 2.8 이하의 저유전율을 구현할 수 있으며, 이에 따라 상기 일 구현예의 유기 박막 봉지 조성물을 유기 반도체 소자 등의 유기층으로 사용하기에 적합 할 수 있다.
한편, 상기 일 구현예의 유기 박막 봉지 조성물은 (A) 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머 및 (B) 상기 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머의 총 중량에 대하여, 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머를 20 중량% 이상 40 중량% 이하로 포함할 수 있다.
즉, 상기 일 구현예의 유기 박막 봉지 조성물은 광경화성 모노머 전체 중량에 대하여, 상기 화학식1로 표시되는 광경화성 모노머를 20 중량% 이상 40 중량% 이하로 포함할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머가 (A) 상기 화학식1로 표시되는 광경화성 모노머 및 (B) 상기 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머의 총 중량에 대하여, 20 중량% 미만으로 포함되는 경우, 유전율이 지나치게 상승될 뿐만 아니라, 점도가 상승하여 잉크젯 토출성이 현저하게 열등해지는 기술적 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머 (A)가 (A) 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머 및 (B) 상기 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머의 총 중량에 대하여, 20 중량% 이상 40 중량% 이하로 포함됨에 따라, 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머를 포함하는 발명의 일 구현예의 유기 박막 봉지 조성물의 경화물이 3.1 이하, 바람직하게는 2.8 이하의 저유전율을 구현할 수 있으며, 이에 따라 상기 일 구현예의 유기 박막 봉지 조성물을 유기 반도체 소자 등의 유기층으로 사용하기에 적합 할 수 있다.
(B) 다관능 광경화성 모노머
본 발명의 일 구현예에 따른 유기 박막 봉지 조성물은 (B) 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머를 포함할 수 있다.
상기 (B) 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머는, 이관능 이상의 (메타)아크릴레이트계 모노머일 수 있다.
다관능 광경화성 모노머, 즉 이관능 이상의 (메타)아크릴레이트계 모노머의 종류가 크게 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 하이드록실 피발산 네오펜틸 글라이콜 디(메타)아크릴레이트(hydroxyl pivalic acid neopentyl glycol di(meth)acrylate), 트리프로필렌 글라이콜 디(메타)아크릴레이트(tripropylene glycol di(meth)acrylate), 디프로필렌 글라이콜 디(메타)아크릴레이트(dipropylene glycol di(meth)acrylate), 및 네오펜틸글라이콜 디(메타)아크릴레이트(neopentylglycol di(meth)acrylate), 트리메틸프로판 트리(메타)아크릴레이트(trimethylolpropane tri(meth)acrylate), 글리세린 트리(메타)아크릴레이트 (glycerine Tri(meth)acrylate), 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트 (pentaerythritol tri(meth)acrylate), 다이메틸프로판 테트라(메타)아크릴레이트 (Ditrimethylolpropane Tetra(meth)acrylate), 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트 (Pentaerythritol Tetra(meth)acrylate) 로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 1종 이상을 사용할 수 있다.
발명의 일 구현예에서, 상기 유기 박막 봉지 조성물은, 상술한 (A) 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머 100 중량부에 대하여, 상기 (B) 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머를 110 중량부 이상 200 중량부 이하로 포함할 수 있다.
또한, 발명의 일 구현예에서, 상기 유기 박막 봉지 조성물은, (A) 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머 및 (B) 상기 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머의 총 중량에 대하여, 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머를 60 중량% 이상 80 중량% 이하, 바람직하게는 60중량% 이상 65중량%로 포함할 수 있다.
(A) 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머 및 (B) 상기 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머의 총 중량에 대하여, 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머를 60 중량% 미만으로 포함하는 경우, 광경화도가 낮아져 아웃가스가 증가할 수 있으며, (A) 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머 및 (B) 상기 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머의 총 중량에 대하여, 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머를 80 중량% 초과로 포함하는 경우, 높으면 유전율이 증가할 수 있다.
한편, 상기 (B) 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머는 적어도 1 이상의 이관능 광경화성 모노머; 및 적어도 1 이상의 삼관능 광경화성 모노머;를 포함할 수 있다.
(B) 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머로 적어도 1 이상의 이관능 광경화성 모노머; 및 적어도 1 이상의 삼관능 광경화성 모노머를 포함함에 따라, 상기 일 구현예의 유기 박막 봉지 조성물이 우수한 광경화도를 구현할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 이관능 광경화성 모노머는 네오펜틸렌기를 포함하는 이관능 아크릴레이트를 포함하고, 상기 삼관능 광경화성 모노머는 삼관능 아크릴레이트를 포함 할 수 있다.
상기 네오펜틸렌기는 하기 화학식으로 표시되는 2가 작용기를 의미할 수 있다.
Figure PCTKR2020015873-appb-img-000005
상기 네오펜틸렌기를 포함하는 이관능 아크릴레이트의 종류가 크게 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 하이드록실 피발산 네오펜틸 글라이콜 디아크릴레이트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 삼관능 아크릴레이트의 종류가 크게 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 트리메틸프로판 트리아크릴레이트를 포함할 수 있다.
한편, 상기 일 구현예의 유기 박막 봉지 조성물은 (A) 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머 및 (B) 상기 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머의 총 중량에 대하여, 상기 이관능 광경화성 모노머를 50 중량% 이상 75 중량% 이하, 바람직하게는 50 중량% 이상 60 중량% 이하로 포함하고, 상기 삼관능 광경화성 모노머를 0.1 중량% 이상 10 중량% 이하, 바람직하게는 5 중량% 이상 10 중량% 이하로 포함할 수 있다.
(A) 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머 및 (B) 상기 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머의 총 중량에 대하여, 상기 이관능 광경화성 모노머를 50 중량% 미만으로 포함하는 경우 광경화도가 낮아져 아웃가스가 증가할 수 있으며, 75 중량% 초과로 포함하는 경우 유전율이 증가할 수 있다.
또한 상기 일 구현예의 유기 박막 봉지 조성물은 상기 유기 박막 봉지 조성물 총 중량에 대해, (B) 상기 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머를 40 중량% 이상 80 중량% 이하, 40 중량% 이상 70 중량% 이하, 40 중량% 이상 60 중량% 이하, 40 중량% 이상 50 중량% 이하로 포함할 수 있다.
상기 유기 박막 봉지 조성물 총 중량에 대해, (B) 상기 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머가 40 중량% 미만으로 포함되는 경우, 광경화율이 낮아져 아웃가스 발생량이 증가하고, 80 중량% 초과로 포함되는 경우, 점도 상승에 따라 잉크젯 토출성이 저하될 수 있다.
즉, 상기 유기 박막 봉지 조성물 총 중량에 대해, (B) 상기 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머를 40 중량% 이상 80 중량% 이하로 포함함에 따라, 경화도를 효과적으로 높임으로써 분자간 이동도를 낮출 수 있으며, 이에 따라 경화물의 유전율을 3.1 이하로 나아가 2.8 이하의 저유전율이 되도록 할 수 있다.
(C) 광경화 개시제
본 발명의 일 구현예에 따른 유기 박막 봉지 조성물은 (C) 광경화 개시제를 포함할 수 있다.
상기 광경화 개시제는 광경화성 모노머(A)와 다관능 광경화성 모노머(B)의 광 가교가 효과적으로 일어날 수 있도록 하는 광경화 개시제이면 어느 것이라도 사용할 수 있다.
광경화 개시제로는 아세토페논(acetophenone)계, 벤조페논(benzophenone)계, 티오크산톤(thioxanthone)계, 벤조인(benzoin)계 개시제를 사용할 수 있다. 나아가 이들 개시제를 2종 이상의 조합으로 사용할 수 있다.
즉, 상기 (C) 광경화개시제는 2 종 이상의 광경화개시제의 혼합물을 포함할 수 있다. (C) 광경화 개시제가 2 종 이상의 광경화개시제의 혼합물을 포함하는 경우, 표면 경화 및 심부 경화의 효과가 구현될 수 있다.
구체적인 광경화 개시제로는 아세토페논(acetophenone), 하이드록시 디메틸 아세토페논(hydroxy dimethyl acetophenone), 디메틸아미노 아세토페논(dimethylamino acetophenone), 디메톡시-2-페닐 아세토페논(dimethoxy-2-phenyl acetophenone), 3-메틸-아세토페논(3-methyl-acetophenone), 2,2-디메톡시-2-페닐 아세토페논(2,2-dimethoxy-2-phenyl acetophenone), 2,2-에톡시-2-페닐 아세토페논(2,2- ethoxy-2-phenyl acetophenone), 4-크로만 놀로 세토 벤조페논(4-chroman nolro Seto benzophenone), 4,4-디메톡시-아세토페논(4,4-dimethoxy-acetophenone), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온(2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one), 4-하이드록시사이클로헥식 페닐 케톤(4-hydroxycyclohexyl phenyl ketone), 1-하이드록시사이클로헥식 페닐 케톤(1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone), 2-메틸-1-[4-(메틸티오) 페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온(2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl]-2-morpholino-propan-1-one), 4-(2-하이드록시에톡시) 페닐-2-(하이드록시-2-프로필) 케톤(4-(2-hydroxyethoxy) phenyl-2-(hydroxy-2-propyl) ketone), 벤조페논(benzophenone), p-페닐 벤조페논(p- phenyl benzophenone), 4,4-디아미노 벤조페논(4,4-diamino benzophenone), 4,4'-디에틸아미노 벤조페논(4,4'-diethylamino benzophenone), 디클로로-벤조페논(dichloro-benzophenone), 안트라퀴논(anthraquinone), 2-메틸 안트라퀴논(2-methyl anthraquinone), 2-에틸안트라퀴논(2-ethylanthraquinone), 2-t-부틸-안트라퀴논(2-t-butyl-anthraquinone), 2-아미노-안트라퀴논(2-amino-anthraquinone), 2-메틸-티오크산톤(2-methyl thioxanthone), 2-에틸 티오크산톤(2-ethyl thioxanthone), 2-클로로 티오크산톤(2-chloro thioxanthone), 2,4-디메틸 티오크산톤(2,4-dimethyl thioxanthone), 2,4-디에틸 티오크산톤(2,4-diethyl thioxanthone), 2-이소프로필 티오크산톤(2-isopropyl thioxanthone), 벤조인(benzoin), 벤조인 메틸 에테르(benzoin methyl ether), 벤조인 에틸 에테르(benzoin ethyl ether), 벤조인 이소프로필 에테르(benzoin isopropyl ether), 벤조인-n-부틸 에테르(benzoin-n-butyl ether), 벤조인 이소부틸 에테르(benzoin isobutyl ether), 벤질 디메틸 케탈(benzyl dimethyl ketal), 디페닐 케톤(diphenyl ketone), 벤질 디메틸 케탈(benzyl dimethyl ketal), 아세토페논 디메틸 케탈(acetophenone dimethyl ketal), p-디메틸아미노벤조산 에스테르(p- dimethylaminobenzoic acid ester), 4,6-트리메틸벤조일 디페닐 포스핀 산화물(4,6-trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide), 페닐비스(2,4,6-트리메틸벤조일) 포스핀 산화물(phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide), 플루오렌(fluorene), 트리페닐아민(triphenylamine), 카바졸(carbazole) 등을 사용할 수 있다.
사용할 수 있는 광경화 개시제의 상품명으로서는 IGM 수지(Resin)사의 darocur 1173, darocur 4265, darocur BP, darocur TPO, darocur MBF, irgacure 184, irgacure 500, irgacure 2959, irgacure 754, irgacure 651, irgacure 369, irgacure 907, irgacure 1300, irgacure 819, irgacure 2022, irgacure 2959, irgacure 2100, irgacure 784, irgacure 250 등이 있을 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 광경화 개시제는 유기 박막 봉지의 형성시 사용하는 UV 램프가 가지는 파장대인 300nm 내지 400nm, 또는 385nm 내지 395nm 의 파장의 UV 램프에 의해 광경화를 개시하는 개시제일 수 있다.
예를 들어, 상기 일 구현예의 유기 박막 봉지 조성물은 티오크산톤(thioxanthone)계 개시제 및 벤조인(benzoin)계 개시제를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 일 구현예의 유기 박막 봉지 조성물은 페닐비스(2,4,6-트리메틸벤조일) 포스핀 산화물과 2-이소프로필 티오크산톤을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 일 구현예의 유기 박막 봉지 조성물은 전체 조성물 중량에 대하여 상기 광경화 개시제를 0.5 중량% 이상 5.0 중량% 이하, 0.5 중량% 이상 2.0 중량% 이하, 0.5 중량% 이상 1.5 중량% 이하로 포함할 수 있다.
유기 박막 봉지 조성물이 전체 조성물 중량에 대하여 상기 광경화 개시제를 0.5 중량% 미만으로 포함하는 경우, 광경화가 원활히 진행될 수 없으며, 상기 광경화 개시제를 5.0 중량%를 초과하여 포함하는 경우, 형성된 경화막의 아웃가스(out-gas)의 원인으로 작용할 수 있다.
(D) 접착력 증진제
본 발명의 일 구현예에 따른 유기 박막 봉지 조성물은 (D) 접착력 증진제를 포함할 수 있다.
상기 (D) 접착력 증진제는 일반적인 베어 유리(bare glass) 또는 무기물층에 대한 접착력을 향상시키기 위한 것이다.
상기 일 구현예에서, 접착력 증진제로는 실란(silane)계 물질이 사용될 수 있다. 실란계 물질로는 (메타)아크릴레이트기를 가지는 물질이 사용될 수 있다. 예를 들면, 3-(트리메톡시실릴)프로필 아크릴레이트(3-(trimethoxysilyl)propyl Acrylate), 3-[디에톡시(메틸)실릴]프로필 (메타)크릴레이트(3-[diethoxy(methyl)silyl]propyl (meth)acrylate), 3-(트리메톡시실릴)프로필 (메타)크릴레이트(3-(trimethoxysilyl)propyl (meth)acrylate), 3-[트리스(트리메틸실릴옥시)실릴]프로필 (메타)크릴레이트(3-[tris(trimethylsilyloxy)silyl]propyl (meth)acrylate), 3-[디메톡시(메틸)실릴]프로필 (메타)크릴레이트)(3-[dimethoxy(methyl)silyl]propyl (meth)acrylate), 3-(트리알릴실릴)프로필 아크릴레이트((3-(triallylsilyl)propyl acrylate) 등이 사용될 수 있다. 다른 접착제 증진제로는 아미노(amino)기를 가지는 접착력 증진제 또는 포스페이트(phosphate)기를 가지는 접착력 증진제 등이 사용될 수 있다. 포스페이트기를 가지는 접착력 증진제로는 비스[2-(메타아크릴로일옥시)에틸] 포스페이트(bis[2-(methacryloyloxy)ethyl] phosphate), 비스[2-(아크릴로일옥시)에틸] 포스페이트 (bis[2-(acryloyloxy)ethyl] phosphate), 2-메타아크릴로일옥시에틸산 포스페이트 (2-Methacryloyloxyethyl acid phoshate), 2-아크릴로일옥시에틸산 포스페이트 (2-acryloyloxyethyl acid phoshate) 등을 사용할 수 있다.
상기 일 구현예에서, 접착력 증진제는 유기 박막 봉지 조성물의 총 중량에 대해서 0.1 이상 3 wt% 이하로 포함될 수 있다.
유기 박막 봉지 조성물의 총 중량에 대해서 접착력 증진제가 0.1 wt% 미만으로 포함되는 경우, 유기 박막 봉지 조성물의 광경화물의 무기물층에 대한 충분한 접착력을 확보할 수 없으며, 3 wt% 초과로 포함되는 경우 유기 박막 봉지 조성물의 광경화가 충분히 진행되지 않아 아웃가스가 많이 발생할 수 있다.
저유전 첨가제 (E)
본 발명의 일 구현예에 따른 유기 박막 봉지 조성물은 (E) 하기 화학식 2로 표시되는 저유전 첨가제를 더 포함할 수 있다.
[화학식2]
Figure PCTKR2020015873-appb-img-000006
상기 화학식 2에서, R 3는 탄소수 5 내지 20의 알킬기이다.
본 발명의 일 구현예에 따른 유기 박막 봉지 조성물은 (E) 하기 화학식 2로 표시되는 저유전 첨가제를 포함함에 따라 유전율이 감소하는 기술적 효과가 구현될 수 있다.
상기 저유전 첨가제는 다면체 올리고머 실세스퀴옥산(polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS) 유도체를 사용할 수 있다. 다면체 올리고머 실세스퀴옥산 유도체로는 화학식 2로 표시되는 화합물이고, 상기 화학식 2에서 R 3가 탄소수 5 내지 20의 알킬기, 바람직하게는 이소옥틸(isooctyl) 또는 이소부틸(isobutyl)일 수 있다.
상기 화학식 2에서 R 3가 이소옥틸(isooctyl) 또는 이소부틸(isobutyl)임에 따라, (메트)아크릴기 등이 치환된 다면체 올리고머 실세스퀴옥산(polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS) 유도체를 포함하는 경우와 비교하여, 큰 유전율 감소 효과를 구현할 수 있다.
상기 일 구현예에서, 상기 유기 박막 봉지 조성물은 유기 박막 봉지 조성물 총 중량에 대하여, 상기 (E) 화학식 2로 표시되는 저유전 첨가제를 10 중량% 이상 30 중량% 이하, 20 중량% 이상 30 중량% 이하로 포함할 수 있다.
유기 박막 봉지 조성물 총 중량에 대하여, 상기 (E) 화학식 2로 표시되는 저유전 첨가제가 10 중량% 미만으로 포함되는 경우, 상기 유기 박막 봉지 조성물의 경화물의 유전율이 3.1을 초과하여 저유전 특성을 확보하기 어려운 기술적 문제가 발생할 수 있다.
또한, 유기 박막 봉지 조성물 총 중량에 대하여, 상기 (E) 화학식 2로 표시되는 저유전 첨가제가 30 중량% 초과로 포함되는 경우, 상기 유기 박막 봉지 조성물의 광경화가 어려워 막 형성이 힘든 기술적 문제가 발생할 수 있다.
2. 다층 박막 봉지의 제조 방법 및 소자
발명의 일 구현예에 따르면 소자 기판 상에 제1 무기층을 형성하는 단계; 상기 제1 무기층 상에 제1항의 유기 박막 봉지 조성물을 잉크젯 프린팅 방법으로 도포하여 유기층을 형성하는 단계; 상기 유기층에 대해서 광경화 공정을 실시하여 광경화된 유기층을 형성하는 단계; 및 상기 유기층 상에 제2 무기층을 형성하는 단계를 포함하는, 다층 박막 봉지의 제조 방법이 제공될 수 있다.
또한 발명의 일 구현예에 따르면 상술한 유기 박막 봉지 조성물의 광경화물인 유기층을 포함하는 소자가 제공될 수 있다.
이하 도 1 내지 도 2를 참조하여, 다층 박막 봉지의 제조 방법 및 소자에 대해서 설명한다.
도 1은 실시예들에 따른 유기 박막 봉지 조성물을 사용하여 기판 상에 배치된 소자 상에 다층 박막 봉지의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 2는 다층 박막 봉지를 형성하는 각 단계별 소자 단면도를 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 미리 형성된 소자 구조(210)가 그 위에 배치된 기판(200)을 제공(S102)함으로써 프로세스를 개시한다. 기판(200) 상에는 다층 박막 봉지가 형성되어서는 안 될 부분을 마스킹하는 마스크(미도시)가 형성되어 있을 수 있다. 기판(200)은 대면적 기판 또는 플렉서블 기판일 수 있다.
이어서, 제1 무기층(220)을 형성한다(S104). 제1 무기층(220)은 외부의 산소, 수분 등이 소자 구조(210)로 침투하는 것을 차단하기 위해서 형성한다. 제1 무기층(220)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 산화질화물(SiON)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 제1 무기층(220)은 CVD, PVD, 스핀-코팅 또는 다른 적합한 기법에 의해 형성될 수 있다.
계속해서, 제1 무기층(220) 상에 실시예들에 따른 유기 박막 봉지 조성물로 이루어진 유기층(230a)을 형성한다(S106). 이 때 실시예 들에 따른 유기 박막 봉지 조성물로 이루어진 유기층(230a)은 점도가 10 내지 30cPs 사이의 저점도 물질이므로 잉크젯 헤드에서의 토출성이 확보되기 때문에 잉크젯 프린팅으로 형성할 수 있다.
이어서, 유기층(230a)에 대해서 광경화 공정을 실시하여 광경화된 유기층(230)을 완성한다. 광경화는 대면적 또는 플렉서블 기판(200)에 적용하기 위해서 특정 파장대(300 내지 400nm의 파장대 중 특히 385nm 또는 395nm)에서 광경화가 일어나도록 하는 UV 램프(1J@395nm)를 사용하여 1000mW/㎠로 조사하여 광경화를 진행하고 광경화된 유기층(230)을 형성한다. 광경화된 유기층(230)은 유전율이 3.1 이하 나아가 2.8 이하의 저유전율(ε@100kHz) 특성을 나타낼 수 있다. 또한, 제1 무기층(220)에 대한 접착력이 우수하여 크로스 컷 테스트(cross-cut test)시 필-오프(peel off) 비율이 0%인 ASTM 클래스 5B 등급을 나타낼 수 있다. 또한 높은 광경화 효율(conversion rate)을 나타내어 광경화된 유기층(230)은 아웃가스 발생이 최소화될 수 있다. 그리고, 광투과율 또한 98% 이상의 투과율을 나타내어 전면발광 소자에도 적용될 수 있다.
마지막으로, 광경화된 유기층(230) 상에 제2 무기층(240)을 형성하여 다층 박막 봉지를 완성한다(S110). 제1 무기층(240)은 제1 무기층(220)에서 설명한 물질, 형성 방법 등을 적용하여 형성할 수 있다.
본 발명에 따르면 잉크젯 프린팅이 가능하고 무기층에 대한 접착력이 우수하며, 아웃가스 발생량이 낮고 광 투과도가 우수한 유기 박막 봉지 조성물, 상기 유기 박막 봉지 조성물을 이용한 다층 박막 봉지의 제조 방법 및 유기 박막 봉지 조성물을 이용한 소자가 제공될 수 있다.
도 1은 실시예들에 따른 유기 박막 봉지 조성물을 사용하여 기판 상에 배치된 소자에 하이브리드 박막 봉지를 형성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이고,
도 2는 실시예들에 따른 유기 박막 봉지 조성물을 사용하여 기판 상에 배치된 소자 에 다층 박막 봉지를 형성하는 각 단계별 소자 단면도를 나타낸다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실험예들을 제시하나, 하기 실험 예들은 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 및 비교예: 유기 박막 봉지 조성물 및 유기 박막의 제조]
실시예 1
1) 유기 박막 봉지 조성물의 제조
이소데실 아크릴레이트(isodecyl acrylate)(3.77 g, 17.75 mmol)과 하이드록실 피발산 네오펜틸 글라이콜 디아크릴레이트(hydroxyl pivalic acid neopentyl glycol diacrylate)(5.66g), 트리메틸프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate)(0.5g) 및 비스[2-(메타아크릴로일옥시)에틸] 포스페이트(bis[2-(methacryloyloxy)ethyl] phosphate)(0.02g)을 20ml 갈색 바이알(amber vial)에 넣고 1시간 동안 교반하였다. 페닐비스(2,4,6-트리메틸벤조일) 포스핀 산화물(phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide)(0.045g)과 2-이소프로필 티오크산톤(2-isopropylthioxanthone) (0.005g)을 첨가하고 2시간 동안 교반하여 유기 박막 봉지 조성물을 제조하였다.
2) 유기 박막의 제조
상기 유기 박막 봉지 조성물을 베어 유리 상에 잉크젯 프린팅을 이용하여 5㎛ 두께로 코팅한 후 395nm UV LED를 이용하여 1000mW/cm 2로 조사하여, 유기 박막을 제조하였다.
실시예 2
1) 유기 박막 봉지 조성물의 제조
이소데실 아크릴레이트(2.82g)과 하이드록실 피발산 오펜틸 글라이콜 디아크릴레이트(4.24g), 트리메틸프로판 트리아크릴레이트(0.37g) 및 비스[2-(메타아크릴로일옥시)에틸] 포스페이트(bis[2-(methacryloyloxy)ethyl] phosphate)(0.02g)을 20ml 갈색 바이알에 넣고 1시간 동안 교반한다. 페닐비스(2,4,6-트리메틸벤조일) 포스핀 산화물(0.045g)과 2-이소프로필 티오크산톤(0.005g)을 첨가하고 2시간 동안 교반하였다. 그 후, 이소옥틸 POSS 케이지 혼합물(hybrid plastics inc社, MS0805)을 2.5g 첨가한 후 1시간 동안 교반하여 유기 박막 봉지 조성물을 제조하였다.
2) 유기 박막의 제조
상기 유기 박막 봉지 조성물을 베어 유리 상에 잉크젯 프린팅을 이용하여 5 ㎛ 두께로 코팅한 후 395 nm UV LED를 이용하여 1000 mW/cm 2로 조사하여, 유기 박막을 제조하였다.
비교예 1
이소데실 아크릴레이트 대신 테트라하이드로프루푸릴 아크릴레이트(tetrahydrofurfuryl acrylate)를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 박막 봉지 조성물 및 유기 박막을 제조하였다.
비교예 2
이소데실 아크릴레이트 대신 페녹시에틸 아크릴레이트(phenoxyethyl acrylate)를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 박막 봉지 조성물 및 유기 박막을 제조하였다.
비교예 3
하이드록실 피발산 네오펜틸 글라이콜 디아크릴레이트 대신 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(hexanediol diacrylate)를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예1과 동일한 방법으로 유기 박막 봉지 조성물 및 유기 박막을 제조하였다.
비교예 4
1) 유기 박막 봉지 조성물의 제조
이소데실 아크릴레이트(3.78g)과 하이드록실 피발산 네오펜틸 글라이콜 디아크릴레이트 (5.67g), 트리메틸프로판 트리아크릴레이트(0.5g)을 20ml 갈색 바이알에 넣고 1시간 동안 교반하였다. 페닐비스(2,4,6-트리메틸벤조일) 포스핀 산화물(0.045g)과 2-이소프로필 티오크산톤(0.005g)을 첨가하고 2시간 동안 교반하여 유기 박막 봉지 조성물을 제조하였다.
2) 유기 박막의 제조
상기 유기 박막 봉지 조성물을 베어 유리 상에 잉크젯 프린팅을 이용하여 5 ㎛ 두께로 코팅한 후 395 nm UV LED를 이용하여 1000 mW/cm 2로 조사하여, 유기 박막을 제조하였다.
구분 중량부 (g)
실시예 비교예
1 2 1 2 3 4
A 이소데실 아크릴레이트 37.7 28.2 - - 37.7 37.8
테트라하이드로프루푸릴
아크릴레이트		 - - 37.7 - - -
페녹시에틸 아크릴레이트 - - - 37.7 - -
B 하이드록실 피발산 네오펜틸
글라이콜 디아크릴레이트		 56.6 42.4 56.6 56.6 - 56.7
1,6-헥산디올 디아크릴레이트 - - - - 56.6 -
트리메틸프로판 트리아크릴레이트 5.0 3.7 5.0 5.0 5.0 5.0
C 페닐비스(2,4,6-트리메틸벤조일) 포스핀 산화물 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45
2-이소프로필 티오크산톤 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
D 비스[2-(메타아크릴로일옥시)에틸] 포스페이트 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 -
E 이소옥틸 POSS 케이지 혼합물 - 25 - - - -
* A: 화학식1로 표시되는 광경화성 모노머* B: 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머
* C: 광경화개시제
* D: 접착력 증진제
* E: 저유전 첨가제
시험예
실시예 및 비교예에 따른 유기 박막 봉지 조성물 및 유기 박막에 대하여 각각 아래와 같은 시험을 실시하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
1. 점도
상기 실시예 및 비교예의 유기 박막 봉지 조성물에 대하여, Brookfiled LVT 점도계를 사용하여 25℃에서 점도를 측정하였다.
2. 아웃가스
상기 실시예 및 비교예의 유기 박막 봉지 조성물을 베어 유리 상에 잉크젯 프린팅을 이용하여 5㎛ 두께로 코팅한 후 395nm UV LED를 이용하여 1000mW/cm 2로 조사하여 경화 유기막을 제조하였다. 제조된 유리를 1㎝ x 6㎝ 크기로 자른 후 Purge & Trap GC/Mass (JAI 社)를 이용하여 아웃 가스를 분석하였다. 표 2에 상세 분석 조건을 나타내었다.
구분 세부사항
포집조건 Purge & Trap temperature 110 ℃
Purge & Trap time 30min
Cold Trap Temperature -30 ℃
Sample size 1㎝ x 6㎝
Desorption flow 50ml/min
Column type HP-5MS
Inside diameter 0.25mm
Length 60m
Film thickness 0.25㎛
GC / Mss
조건		 method 40℃(3min)-10℃/min-160℃(7min)-15℃/min-280℃(25min)
Flow 1ml/min
Split ratio 1/30
3. 광투과도
상기 실시예 및 비교예의 유기 박막의 투과율(transmittance) 값을 UV 가시 분광계(visible spectrometer)(Varian社, cary4000)를 사용하여 측정하고 370 nm 내지 780 nm 구간의 평균을 나타내었다.
4. 접착력
상기 실시예 및 비교예의 유기 박막 봉지 조성물을 베어 유리 상에 잉크젯 프린팅을 이용하여 5㎛ 두께로 코팅한 후 395nm UV LED를 이용하여 1000 mW/cm 2로 조사하여 경화 유기막을 제조하였다. 제조된 코팅막을 D3359-97 X-컷 테이프 테스트(cut tape test)에 의거하여 3M 테이프로 필-오프 테스트를 10번 수행하였으며, 측정된 평균치를 하기 표 3에 나타내었다.
5. 유전율
상기 실시예 및 비교예의 유기 박막에 지름 10mm의 metal mask를 덮고 sputter를 이용하여 상부전극(Pt)을 코팅하였다. 형성된 상, 하부 전극에 1KHz 내지 1MHz의 주파수를 가하여 축전용량의 변화를 측정하였다. (Agilent社 Semiconductor Device Analyzer, B1500A) 유전상수를 측정하기 위하여 실제 코팅막의 두께는 Alpha-stepIQ KLA Tencor를 사용하여 측정하였다.
실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
점도(cPs)25℃ 9.0 19.3 8.3 8.5 8.1 9.0
아웃가스 (ppm) 970 1010 4330 3250 1040 1000
광투과도(%) 99.5 98.3 99.4 99.3 99.1 99.3
접착력 5B 5B 4B 5B 5B 0B
유전율(ε r @100kHz) 3.10 2.75 3.30 3.33 3.37 3.15
표 2의 결과로부터 본 발명의 실시예들에 따른 조성물의 경우 점도가 9.0 및 19.3으로 잉크젯 프린팅에 요구되는 5 내지 30cPs 범위내의 저점도를 나타냄을 알 수 있다. 그리고, 본 발명의 실시예들에 따른 조성물을 사용하여 경화 유기층을 형성할 경우, 아웃가스 특성이 향상되고, 광투과도 또한 98% 이상을 달성하며, 접착력은 크로스 컷 테스트(cross-cut test)시 필-오프(peel off) 비율이 0%인 ASTM 클래스 5B 등급을 나타내며, 유전율 또한 3.1 이하, 나아가서는 2.8 이하의 저유전율을 나타냄을 알 수 있다.

Claims (19)

  1. (A) 하기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머;
    (B) 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머;
    (C) 광경화 개시제; 및
    (D) 접착력 증진제;를 포함하는 유기 박막 봉지 조성물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2020015873-appb-img-000007
    상기 화학식 1에서,
    R 1 은 수소 또는 메틸기이고,
    R 2는 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이다.
  2. 제1항에 있어서,
    (E) 하기 화학식 2로 표시되는 저유전 첨가제를 더 포함하는 유기 박막 봉지 조성물:
    [화학식2]
    Figure PCTKR2020015873-appb-img-000008
    상기 화학식 2에서,
    R 3는 탄소수 5 내지 20의 알킬기이다.
  3. 제2항에 있어서
    상기 R 3는 이소옥틸(isooctyl) 또는 이소부틸(isobutyl)인 유기 박막 봉지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (B) 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머는,
    적어도 1 이상의 이관능 광경화성 모노머; 및
    적어도 1 이상의 삼관능 광경화성 모노머;를 포함하는, 유기 박막 봉지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    (A) 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머 및 (B) 상기 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머의 총 중량에 대하여,
    상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머를 20 중량% 이상 40 중량% 이하로 포함하고,
    상기 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머를 60 중량% 이상 80 중량% 이하로 포함하는, 유기 박막 봉지 조성물.
  6. 제4항에 있어서,
    (A) 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머 및 (B) 상기 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머의 총 중량에 대하여,
    상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머를 20 중량% 이상 40 중량% 이하로 포함하고,
    상기 이관능 광경화성 모노머를 50 중량% 이상 75 중량% 이하로 포함하고,
    상기 삼관능 광경화성 모노머를 0.1 중량% 이상 10 중량% 이하로 포함하는, 유기 박막 봉지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    (A) 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머 100 중량부에 대하여,
    상기 (B) 이관능 이상의 다관능 광경화성 모노머를 110 중량부 이상 200 중량부 이하로 포함하는, 유기 박막 봉지 조성물.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 이관능 광경화성 모노머는 네오펜틸렌기를 포함하는 이관능 아크릴레이트를 포함하고,
    상기 삼관능 광경화성 모노머는 삼관능 아크릴레이트를 포함하는, 유기 박막 봉지 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 (A) 화학식 1로 표시되는 광경화성 모노머는 이소데실 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 또는 라우릴 (메타)아크릴레이트 중 어느 하나인 유기 박막 봉지 조성물.
  10. 제2항에 있어서,
    유기 박막 봉지 조성물 총 중량에 대하여,
    상기 (E) 화학식 2로 표시되는 저유전 첨가제를 10 중량% 이상 30 중량% 이하로 포함하는, 유기 박막 봉지 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 (C) 광경화개시제는 2 종 이상의 광경화 개시제의 혼합물을 포함하는, 유기 박막 봉지 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 광경화 개시제는 300nm 내지 400nm 파장의 UV 램프에 의해 광경화를 개시하는 개시제인 유기 박막 봉지 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 광경화 개시제는 티오크산톤(thioxanthone)계 개시제 및 벤조인(benzoin)계 개시제를 포함하는 유기 박막 봉지 조성물.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 (D) 접착력 증진제는 포스페이트기를 포함하는 화합물을 포함하는, 유기 박막 봉지 조성물.
  15. 소자 기판 상에 제1 무기층을 형성하는 단계;
    상기 제1 무기층 상에 제1항의 유기 박막 봉지 조성물을 잉크젯 프린팅 방법으로 도포하여 유기층을 형성하는 단계;
    상기 유기층에 대해서 광경화 공정을 실시하여 광경화된 유기층을 형성하는 단계; 및
    상기 유기층 상에 제2 무기층을 형성하는 단계를 포함하는, 다층 박막 봉지의 제조 방법.
  16. 제1항의 유기 박막 봉지 조성물의 광경화물인 유기층을 포함하는 소자.
  17. 제16항에 있어서, 상기 유기층의 유전율은 3.1 이하인 소자.
  18. 제16항에 있어서, 상기 유기층의 투과도는 98%이상인 소자.
  19. 제16항에 있어서, 상기 유기층의 하부에 무기층을 더 포함하고, 상기 유기층의 상기 무기층에 대한 접착력이 크로스 컷 테스트(cross-cut test)시 필-오프(peel off) 비율이 0%인 ASTM 클래스 5B 등급인 소자.
PCT/KR2020/015873 2019-11-15 2020-11-12 유기 박막 봉지 조성물, 다층 박막 봉지의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 유기 박막 봉지를 포함하는 소자 Ceased WO2021096243A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190146299A KR102861360B1 (ko) 2019-11-15 2019-11-15 유기 박막 봉지 조성물, 다층 박막 봉지의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 유기 박막 봉지를 포함하는 소자
KR10-2019-0146299 2019-11-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021096243A1 true WO2021096243A1 (ko) 2021-05-20

Family

ID=75912034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2020/015873 Ceased WO2021096243A1 (ko) 2019-11-15 2020-11-12 유기 박막 봉지 조성물, 다층 박막 봉지의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 유기 박막 봉지를 포함하는 소자

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102861360B1 (ko)
WO (1) WO2021096243A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102788810B1 (ko) * 2021-09-17 2025-03-28 코오롱인더스트리 주식회사 봉지재 조성물 및 발광 소자

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120060154A (ko) * 2010-12-01 2012-06-11 제록스 코포레이션 박막 트랜지스터용 유전체 조성물
KR20140102565A (ko) * 2013-02-14 2014-08-22 삼성디스플레이 주식회사 박막 봉지 구조를 갖는 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법
WO2015048575A1 (en) * 2013-09-26 2015-04-02 Designer Molecules, Inc. Low dielectric constant, low dielectric dissipation factor coatings, films and adhesives
KR20150118806A (ko) * 2014-04-15 2015-10-23 황장환 봉지 엘리먼트 및 봉지용 수지
KR20190016170A (ko) * 2017-08-07 2019-02-18 한국생산기술연구원 광경화성 점접착제 조성물

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6660805B1 (en) * 2002-05-16 2003-12-09 Lord Corporation Two-part adhesive: part A-monomer, toughener(s), optional adhesion promotor and reducing agent; part B-epoxy resin
CN102898958B (zh) * 2011-07-25 2016-11-02 汉高股份有限公司 一种粘合剂组合物
KR20160081739A (ko) * 2014-12-31 2016-07-08 황장환 양자점을 포함하는 다층구조 접착 소재 및 이를 사용하는 디스플레이 소자

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120060154A (ko) * 2010-12-01 2012-06-11 제록스 코포레이션 박막 트랜지스터용 유전체 조성물
KR20140102565A (ko) * 2013-02-14 2014-08-22 삼성디스플레이 주식회사 박막 봉지 구조를 갖는 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법
WO2015048575A1 (en) * 2013-09-26 2015-04-02 Designer Molecules, Inc. Low dielectric constant, low dielectric dissipation factor coatings, films and adhesives
KR20150118806A (ko) * 2014-04-15 2015-10-23 황장환 봉지 엘리먼트 및 봉지용 수지
KR20190016170A (ko) * 2017-08-07 2019-02-18 한국생산기술연구원 광경화성 점접착제 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
KR102861360B1 (ko) 2025-09-18
KR20210059188A (ko) 2021-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019017630A1 (ko) 유기발광소자 봉지용 조성물 및 이로부터 제조된 유기발광소자 표시장치
WO2012111963A2 (ko) 기재 필름 및 그의 제조방법
WO2017069392A2 (ko) 유기발광소자 봉지용 조성물 및 이로부터 제조된 유기발광소자 표시장치
WO2019004601A1 (ko) 3d 프린팅용 광경화성 폴리실록산 조성물 및 이를 포함하는 치과용 조형물
WO2016204398A1 (ko) 유기발광표시장치
WO2019093731A1 (ko) 광경화성 조성물 및 이의 경화물을 포함하는 코팅층
WO2017171489A1 (ko) 배리어 필름의 제조 방법
WO2014148717A1 (ko) 광경화 조성물 및 이를 포함하는 봉지화된 장치
WO2013012274A2 (ko) 터치 패널
WO2022005139A1 (ko) 점착제 조성물 및 그를 이용한 점착 시트
WO2024005382A1 (ko) 하드코팅 필름 및 이를 적용한 윈도우 및 화상 표시 장치
WO2014175644A1 (ko) 유-무기 하이브리드 조성물, 이를 이용하여 제조된 광학 부재 및 광학 장치
WO2021096243A1 (ko) 유기 박막 봉지 조성물, 다층 박막 봉지의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 유기 박막 봉지를 포함하는 소자
WO2022196878A1 (ko) 실리콘계 조성물 및 이의 경화물
WO2014007470A1 (ko) 광경화 조성물 및 상기 조성물로 형성된 보호층을 포함하는 광학 부재
WO2018143539A1 (ko) 하드코팅 조성물 및 이로부터 형성되는 하드코팅 필름
WO2024136100A1 (ko) 경화성 조성물, 박막 및 표시 장치
WO2011052934A2 (ko) 투명막 형성용 잉크젯 조성물 및 이의 제조방법
WO2021075899A1 (ko) 경화성 조성물
WO2021060876A1 (ko) 아크릴계 점착제 조성물, 편광판 및 디스플레이 장치
WO2016068414A1 (ko) 디스플레이 밀봉재용 조성물, 이를 포함하는 유기보호층, 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
WO2021132924A1 (ko) 봉지용 조성물, 이를 포함하는 봉지층 및 이를 포함하는 봉지화된 장치
WO2022065886A1 (ko) 저굴절 열경화성 조성물, 이로부터 형성된 광학 부재 및 표시장치
WO2019132211A1 (ko) 광 경화성 아크릴계 수지, 이를 포함하는 접착제 조성물 및 이를 이용하여 형성된 접착 필름
WO2024053774A1 (ko) 전극 보호를 위한 광경화형 수지 조성물 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20886935

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20886935

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1