WO2021162358A1 - 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물, 디스플레이용 저유전율 유전체막의 제조방법 및 이를 이용한 디스플레이 소자. - Google Patents

디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물, 디스플레이용 저유전율 유전체막의 제조방법 및 이를 이용한 디스플레이 소자. Download PDF

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dielectric
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성명모
김홍범
윤홍로
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한양대학교 산학협력단
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    • H01B3/46—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes silicones

Definitions

  • the present invention relates to a low dielectric constant dielectric composition for a display dielectric film, a method for manufacturing a low dielectric constant dielectric film for a display, and a display device using the same, and more particularly, to a low dielectric constant dielectric film for a display dielectric film exhibiting a low dielectric constant using a novel material It relates to a method and a display device using the same.
  • Organic optoelectronic devices such as organic light emitting diodes, devices containing photovoltaic cells, and display devices such as organic thin film transistors must be encapsulated to protect their sensitive components from atmospheric gases (mainly oxygen and/or moisture). If adequate protection is not provided, the quality of the device may deteriorate. In addition, mainly black non-radiative dark spots may occur, which may result in deterioration of the device quality. In particular, in the case of an organic light emitting diode, the quality may be deteriorated due to water vapor penetrating into the diode, and the quality of the cathode (or anode)/organic film interface may be deteriorated.
  • atmospheric gases mainly oxygen and/or moisture
  • Encapsulation has typically been accomplished by bonding the glass cap to the display device using a specific adhesive, particularly one with low water permeability. In general, in order to prolong the life of the display device, a solid moisture getter may be inserted between the substrate and the cap. Encapsulation with a glass cap is well suited for rigid devices, but may not be well suited for devices with flexible supports (eg, flexible displays).
  • An object of the present invention is to provide a low dielectric constant dielectric composition for a display dielectric film capable of exhibiting a very low dielectric constant, a method for manufacturing a low dielectric constant dielectric film for a display, and a display device using the same.
  • the problem to be solved by the present invention is, by applying a novel process using a novel material not previously used, a low dielectric constant dielectric composition for a display dielectric film having excellent physical properties and mechanical strength even at a low thickness, a low dielectric constant for a display To provide a method for manufacturing a dielectric film and a display device using the same.
  • the present application provides a dielectric composition for a display dielectric film.
  • One aspect of the present invention provides a dielectric composition for a display dielectric film, wherein the dielectric composition includes an acrylate-based monomer and a silane compound represented by the following Chemical Formula 1, and the content of the silane compound is in the acrylate-based monomer. It provides a low dielectric constant dielectric composition for a display dielectric film, wherein the dielectric constant is about 1 wt% to about 10 wt%, and the dielectric constant of the dielectric film prepared by UV irradiation of the dielectric composition is about 2 to about 2.7.
  • A is hydrogen or a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • B is an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms
  • X1, X2, and X3 are a halogen group or a C1 to C2 alkoxy group regardless of each other it's gi
  • the dielectric composition includes a dimer formed by reacting two molecules of the silane compound.
  • the silane compound may form the dimer while the dielectric composition is stirred in air.
  • the dimer includes acryl groups at both ends.
  • the silane compound is 3-(trimethoxysilyl) propylmethacrylate (3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate, TMSPMA), trimethoxysilyl propyl acrylate, 3-triethoxysilyl propyl Methacrylate, tributoxysilyl propyl methacrylate, dimethoxymethylsilyl propyl methacrylate, diethoxymethylsilyl propyl methacrylate, dibutoxymethylsilyl propyl methacrylate, diisopropoxymethylsilyl propyl methacrylate , may be at least one of dimethoxysilyl propyl methacrylate, diethoxysilyl propyl methacrylate, and dibutoxysilyl propyl methacrylate.
  • the dielectric constant of the dielectric layer is about 2 to about 2.55, about 2 to about 2.5, about 2 to about 2.4, about 2 to about 2.35, about 2 to about 2.3, about 2 to about 2.25, 2 to about 2.2, about 2.3 to about 2.55, about 2.3 to about 2.48, 2.2, 2.25, 2.3, 2.35, 2.4, 2.45, 2.5 or 2.55.
  • the acrylate-based monomer may be represented by the following formula (2).
  • Y1 is hydrogen or a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • Y2 is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, They are a C1-C20 hydroxyalkyl group and a C6-C20 aryloxyalkyl group.
  • Y1 may be hydrogen, and A in Formula 1 may be a methyl group.
  • the dielectric composition may have a viscosity of about 20 cP to about 35 cP at 25° C. and a viscosity of about 10 cP to about 20 cP at 40° C.
  • the dielectric composition may have a contact angle of about 4° to about 10°.
  • the dielectric composition may further include an additive.
  • the additive may include any one or more of a photoinitiator, a filler, a modifier, an antioxidant, a stabilizer, and a solvent.
  • the dielectric composition is prepared in a liquid phase at room temperature and is added to a premix including the acrylate-based monomer or a premix prepared by mixing the acrylate-based monomer and the additive.
  • the dimer may be formed by adding a silane compound.
  • the dimer may be formed by adding the silane compound to the premix and stirring in air.
  • the equivalent ratio of the silane compound to the water (H 2 O) contained in the premixture is adjusted to about 1: about 0.1 to about 1 to form the dimer.
  • the equivalent ratio is about 1: about 0.1 to about 1, about 1: about 0.1 to about 0.9, about 1: about 0.1 to about 0.8, about 1: about 0.1 to about 0.7, about 1: about 0.1 to about 0.6, or about 1: about 0.1 to about 0.5.
  • the dimer When the equivalence ratio of water in the equivalence ratio is about 0.1 or less, the dimer is hardly formed, and when the equivalence ratio of water in the equivalence ratio is about 0.5 or more, the trimer of the silane compound starts to form, and the equivalence ratio of water exceeds about 1 In the case of , a tetramer of the silane compound is formed, which is disadvantageous in forming the dimer.
  • the silane compound is 3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate (3-(trimethoxylsilyl)propylmethacrylate, TMSPMA), and the content of the silane compound is based on the acrylate-based monomer. about 3wt% to about 7wt%, and the silane compound is added to a premix containing the acrylate-based monomer or a premix prepared by mixing the acrylate-based monomer with the additive and the silane compound is added and stirred. At least a portion of the compound reacts to form a dimer.
  • the dielectric layer may have a transmittance of about 91% or more, about 92% or more, about 93% or more, about 94% or more, or about 95% or more.
  • the additive may include any one or more of a photoinitiator, a filler, a modifier, an antioxidant, a stabilizer, and a solvent.
  • the substrate an organic light emitting device layer disposed on the substrate; a dielectric film disposed on the organic light emitting device layer and formed of the above-described dielectric composition; and a touch electrode disposed on the dielectric film.
  • A is hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • B is an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms
  • X1, X2, and X3 are a halogen group or a C1 to C2 alkoxy group regardless of each other.
  • the acrylate-based monomer in the first mixing step, may be represented by the following Chemical Formula 2:
  • Y1 is hydrogen or a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • Y2 is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, They are a C1-C20 hydroxyalkyl group and a C6-C20 aryloxyalkyl group.
  • Y1 may be hydrogen, and A in Formula 1 may be a methyl group.
  • the silane compound is 3-(trimethoxysilyl) propylmethacrylate (3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate, TMSPMA), trimethoxysilyl propyl acrylate, 3-triethoxysilyl propyl Methacrylate, tributoxysilyl propyl methacrylate, dimethoxymethylsilyl propyl methacrylate, diethoxymethylsilyl propyl methacrylate, dibutoxymethylsilyl propyl methacrylate, diisopropoxymethylsilyl propyl methacrylate , dimethoxysilyl propyl methacrylate, diethoxysilyl propyl methacrylate, and at least one of dibutoxysilyl propyl methacrylate.
  • the dielectric composition is stirred in air. while at least a portion of the silane compound may form the dimer.
  • an equivalent ratio of the silane compound to water (H 2 O) in the dielectric composition may be adjusted to 1:0.1 to 1.
  • the silane compound is 3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate (3-(trimethoxylsilyl)propylmethacrylate, TMSPMA), and the silane compound is added in an amount of about 3 wt% to about 7 wt%, and , at least a portion of the silane compound may be reacted to form a dimer while the silane compound is added to the premix and stirred.
  • the dimer includes acryl groups at both ends.
  • the first temperature is 15 °C to 35 °C
  • the first humidity is 10% to 60%
  • the first time is 6 hours to 30 hours
  • the first stirring speed may be 250 rpm to 330 rpm.
  • the dielectric composition in the UV irradiation step, is polymerized and cured by UV irradiation to form a dielectric film, and the dielectric film is a copolymer in which the acrylate-based monomer and the silane compound are copolymerized. It may be formed by crosslinking by the dimer.
  • the dielectric composition is formed in a liquid phase at room temperature before the UV irradiation in the UV irradiation step, and the UV irradiation uses UV in a wavelength range of 390 nm to 400 nm in a nitrogen atmosphere, and 0.5J It can be carried out for 0.1 seconds to 15 seconds at a power of /cm 2 to 3J/cm 2 .
  • an additive in the first mixing step, may be further mixed to prepare a premix.
  • the additive may include any one or more of a photoinitiator, a filler, a modifier, an antioxidant, a stabilizer, and a solvent.
  • a dielectric film formed using the dielectric composition is used for a display and the dielectric film has a low dielectric constant of about 2.8 or less, for example, about 2.0 to about 2.7, about 2 to about 2.55 , about 2.3 to 2.55, about 2.3 to 2.55, or about 2.3 to about 2.48 as a low dielectric constant of about 2.48, the sensitivity of the touch electrode may be remarkably improved.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a low-k dielectric composition for a display dielectric film according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a low-k dielectric film for a display according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of a display device to which a dielectric film according to an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a cross-section of an in-cell touch OLED device to which a dielectric film is applied according to an embodiment of the present invention.
  • 5 is an IR spectrum showing a dimer formed by addition of a silane compound according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a graph showing the relative permittivity of a dielectric film at various frequencies according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a graph showing the dielectric constant according to the TMSPMA addition temperature and content according to the preparation example of the present invention.
  • FIG 8 is a graph showing the transparency of the dielectric film according to the addition of TMSPMA according to the preparation example of the present invention.
  • FIG. 9 is a view of measuring the contact angle of a dielectric film on a glass substrate for Preparation Examples 1-5 having a TMSPMA content of 5 wt%.
  • a range when a range is recited for a variable, that variable will be understood to include all values within the recited range, including the recited endpoints of the range.
  • a range of “5 to 10” includes the values of 5, 6, 7, 8, 9, and 10, as well as any subranges such as 6 to 10, 7 to 10, 6 to 9, 7 to 9, etc. It will be understood to include any value between integers that are appropriate for the scope of the recited range, such as 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 to 8.5 and 6.5 to 9, and the like.
  • a range of “10% to 30%” includes values such as 10%, 11%, 12%, 13%, and all integers up to and including 30%, as well as 10% to 15%, 12% to 18 It will be understood to include any subrange, such as %, 20% to 30%, and the like, and also include any value between reasonable integers within the scope of the stated range, such as 10.5%, 15.5%, 25.5%, and the like.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a low-k dielectric composition for a display dielectric film according to an embodiment of the present invention.
  • One embodiment of the present invention relates to a dielectric composition for a display dielectric film, wherein the dielectric composition includes an acrylate-based monomer and a silane compound represented by the following Chemical Formula 1, wherein the silane compound is about 1wt with respect to the acrylate-based monomer. % to about 10 wt% of the dielectric composition.
  • the dielectric film formed by UV irradiation of the dielectric composition may have a dielectric constant of 2 to 2.7.
  • A is hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • B is an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms
  • X1, X2, and X3 are a halogen group or a C1 to C2 alkoxy group regardless of each other.
  • the dielectric composition may further include an additive.
  • the additive when the silane compound is included in an amount of about 1 wt% to about 10 wt%, the additive may be in an amount of 0.01 wt% to 10 wt%, otherwise, it may consist of an acrylate-based monomer.
  • the additive is about 0.01wt% to about 0.95wt%, about 0.01wt% to about 0.9wt%, about 0.01wt% to about 0.8wt%, about 0.01wt% to about 0.5wt%, about 0.02wt % to about 10 wt%, from about 0.05 wt% to about 10 wt%, from about 0.1 wt% to about 10 wt%, from about 0.2 wt% to about 10 wt%, or from about 0.3 wt% to about 10 wt%.
  • the dielectric composition may be prepared as an acrylate-based monomer 10 or a premix formed by mixing the acrylate-based monomer 10 and an additive.
  • the acrylate-based monomer 10 may be represented by Chemical Formula 2 below.
  • Y1 is hydrogen or a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • Y2 is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, They are a C1-C20 hydroxyalkyl group and a C6-C20 aryloxyalkyl group.
  • the acrylate-based monomer is methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, iso-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, isooctyl ( Meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, phenoxy (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate , Phenyl (meth) acryl
  • an additive may be further added to the acrylate-based monomer to form a premix, and the additive may be any one or more of a photoinitiator, a filler, a modifier, an antioxidant, a stabilizer, and a solvent.
  • the photoinitiator may be provided to initiate a reaction such as polymerization or curing of the low dielectric constant dielectric composition using UV, and the photoinitiator is a benzoin ether photopolymerization initiator, an acetophenone photopolymerization initiator, ⁇ -ketol photopolymerization initiator, aromatic sulfonyl. It may include any one or more of a chloride photoinitiator, a photoactive oxime photoinitiator, a benzoin photoinitiator, a benzyl photoinitiator, a benzophenone photoinitiator, a ketal photoinitiator, and a thioxanthone photoinitiator.
  • the photoinitiator is octanoyl peroxide, decanoyl peroxide, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, monochlorobenzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, p-methylbenzoyl peroxide, tert-butyl perbenzoate , azobisisobutyronitrile, or azobis-(2,4-dimethyl)valeronitrile.
  • the filler may be any one or more of silicone particles, glass beads, styrene-based polymer particles, methacrylate-based polymer particles, ethylene-based polymer particles, and propylene-based polymer particles.
  • the modifier may be any one or more of a polymerization initiation aid, an anti-aging agent, a leveling agent, a wettability improving agent, a surfactant, and a plasticizer.
  • the stabilizer may be any one or more of a UV absorber, an antiseptic, and an antibacterial agent.
  • the antioxidant may function to inactivate radicals generated by plasma irradiation or sunlight irradiation (Hindered Amine Light Stabilizer, HALS), or to decompose peroxide.
  • the antioxidant may include a hindered amine, a phenol-based antioxidant, and a phosphorus-based antioxidant.
  • the hindered amine is bis(2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl)sebacate, bis(1,2,2,6,6-pentamethylpiperidin-4-yl) Sebacates are included.
  • the phenolic antioxidants include monophenols such as 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, and 2,2'-methylenebis(4-methyl).
  • -6-t-butylphenol 2,2'-methylenebis(4-ethyl-6-t-butylphenol), 4,4'-thiobis(3-methyl-6-t-butylphenol), 4 Bisphenols such as ,4'-butylidenebis(3-methyl-6-t-butylphenol), 1,1,3-tris(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)view
  • Polymeric phenols such as thein and 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene may be included.
  • the phosphorus-based antioxidant may include an antioxidant selected from phosphites and a color inhibitor selected from oxaphosphaphenanthrene oxides.
  • the phosphites may be any one or more of trioctyl phosphite, dioctyl monodecyl phosphite, and didecyl monooctyl phosphite, and oxaphosphaphenanthrene oxides are 9,10-dihydro-9-oxa-10 -phosphaphenanthrene-10-oxide.
  • the antioxidant may provide stability to UV rays after the dielectric composition is irradiated with UV, and preferably, the antioxidant is Tinuvin 123 (bis(1-octyloxy-2,2,6,6-tetramethyl-4). -piperidyl)sebacic acid), Tinuvin 765 (bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)sebacic acid and methyl 1,2,2,6,6-pentamethyl -4-piperidylsebacic acid mixture), Hostavin PR25 (dimethyl 4-methoxybenzyl), Tinuvin 312 (ethanediamide N-(2-ethoxyphenyl)-N'-(2-ethylphenyl)) and CHIMASSORB 119 FL(N,N'-bis(3-aminopropyl)ethylenediamine-2,4-bis[N-butyl-N-(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-pipe dil) amino]-6-chloro-1,
  • the solvent may allow each component included in the dielectric composition to be uniformly dispersed or dissolved.
  • the solvent may be an aromatic solvent such as toluene or xylene; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone; ethers such as ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol monoalkyl ether, ethylene glycol dialkyl ether, propylene glycol or dialkyl ether; aprotic polar solvents such as N-methylpyrrolidone, dimethylimidazolidinone, and dimethylformaldehyde; Esters, such as ethyl acetate and butyl acetate, etc. are contained.
  • a silane compound is added to an acrylate-based monomer 10 or a premix formed by mixing an acrylate-based monomer 10 and an additive, and the first
  • the dielectric composition may be formed by stirring at a first stirring speed for a temperature, a first humidity, and a stirring time.
  • the silane compound may be represented by the following Chemical Formula 1 as described above.
  • A is hydrogen or a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • B is an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms
  • X1, X2, and X3 are a halogen group or a C1 to C2 alkoxy group regardless of each other it's gi
  • the silane compound is 3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate (3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate, TMSPMA), trimethoxysilyl propylacrylate, 3-triethoxysilyl propylmethacrylate, Tributoxysilyl propyl methacrylate, dimethoxymethylsilyl propyl methacrylate, diethoxymethylsilyl propyl methacrylate, dibutoxymethylsilyl propyl methacrylate, diisopropoxymethylsilyl propyl methacrylate, dimethoxysilyl It may be any one or more of propyl methacrylate, diethoxysilyl propyl methacrylate, and dibutoxysilyl propyl methacrylate.
  • the silane compound may be 3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate (3-(trimethoxylsilyl)propylmethacrylate, TMSPMA) or 3-(triethoxysilyl)propylmethacrylate.
  • the mixture may be stirred at a first temperature and a first humidity in air at a first stirring rate for a stirring time.
  • the silane compound may be included in an amount of about 1 wt % to 10 wt % based on the total content of the acrylate-based monomer, additive, and silane compound.
  • the dielectric composition may be prepared in a liquid phase at room temperature, and may be polymerized and cured by UV irradiation to form a dielectric film.
  • the silane compound is added in air to a premix containing the acrylate-based monomer or to a premix in which the acrylate-based monomer and the additive are mixed, but at a first temperature, a first humidity, and a first stirring time. It can be stirred at a stirring speed.
  • at least a portion of the silane compound is formed as a dimer formed by reacting two silane compounds with each other, and a dimer may be included in the dielectric composition.
  • the dielectric composition including the dimer may be applied on a substrate and then irradiated with UV light. During UV irradiation, the dielectric composition may be polymerized and cured to prepare a dielectric film.
  • the dielectric composition may be manufactured as a dielectric film by UV irradiation, and the dielectric film may be formed by crosslinking a copolymer formed by polymerization of an acrylate-based monomer and the silane compound by the dimer.
  • the equivalent ratio of the silane compound and water (H 2 O) contained in the premixture is adjusted to about 1: about 0.1 to about 1 by the first humidity control.
  • the equivalent ratio is about 1: about 0.1 to about 1, about 1: about 0.1 to about 0.9, about 1: about 0.1 to about 0.8, about 1: about 0.1 to about 0.7, about 1: about 0.1 to about 0.6, about 1: about 0.1 to about 0.5, about 1: about 0.1 to about 0.4, about 1: about 0.1 to about 0.3, about 1: about 0.1 to about 0.2, or about 1: about 0.1 to about 0.15.
  • the dimer When the equivalence ratio of water in the equivalence ratio is about 0.1 or less, the dimer is hardly formed, and when the equivalence ratio of water in the equivalence ratio is about 0.5 or more, the trimer of the silane compound starts to form, and the equivalence ratio of water exceeds about 1 In the case of , a tetramer of the silane compound is formed, which is disadvantageous in forming the dimer.
  • the acrylate-based monomer and the silane compound react with each other to form a copolymer, whereby permittivity and physical properties may be controlled.
  • the dielectric constant of the dielectric composition appears to be 2.7 or more, which is a problem
  • the content of the silane compound is more than 10 wt%, the dielectric constant is increased and the transparency is reduced, which may cause a problem.
  • the silane compound is from about 1 wt % to about 10 wt %, from about 1 wt % to about 9 wt %, from about 1 wt % to about 8 wt %, from about 1 wt % to about 7 wt %, from about 1 wt % to about 6 wt %, about 1 wt % % to about 5wt%, about 2wt% to about 10wt%, about 2wt% to about 9wt%, about 2wt% to about 8wt%, about 2wt% to about 7wt%, about 2wt% to about 6wt%, about 2wt% to about 5wt%, about 3wt% to about 10wt%, about 3wt% to about 9wt%, about 3wt% to about 8wt%, about 3wt% to about 7wt%, about 3wt% to about 6wt%, about 3wt% to about 5wt%, about 3wt
  • the silane compound may be 3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate (TMSPMA) represented by Formula 3 below.
  • TMSPMA Trimethoxysilylpropylmethacrylate
  • the silane compound is added to the acrylate-based monomer or a premix in which the acrylate-based monomer and the additive are mixed, and stirred at a first temperature and a first humidity in air at a first stirring rate for a stirring time, such as
  • the silane compound may be converted to the silane compound 20 having a hydroxyl group (-OH) by removing the methyl group and hydrating it as shown in Chemical Formula 4 below.
  • At least a portion of the silane compound 20 having a hydroxyl group reacts with each other in the process of stirring, or the silane compound 20 having a hydroxyl group is not converted to the original silane compound These may react with each other to form a dimer (dimer, 20a) as shown in Formula 5 below.
  • the first temperature may be 15° C. to 35° C.
  • the stirring time may be 6 hours to 30 hours
  • the first humidity may be 10% to 60%
  • the first stirring speed may be 250 rpm to 330 rpm. have.
  • the reactivity of the silane compound 20 having a hydroxyl group may be controlled by the first temperature and first humidity conditions.
  • at least a part or all of the silane compound 20 having a hydroxyl group may be a dimer 20a.
  • the dimer includes acryl groups at both ends.
  • only one of three -OCH 3 bonded to Si in the silane compound of Formula 3 may be formed as -OH only when performed under the specific conditions described above in the dielectric composition according to the exemplary embodiment of the present application.
  • the dimer 20a is not formed.
  • an equivalent ratio of the silane compound and water (H 2 O) in the dielectric composition is adjusted to about 1: about 0.1 to about 1 to form the dimer.
  • the equivalent ratio is about 1: about 0.1 to about 1, about 1: about 0.1 to about 0.9, about 1: about 0.1 to about 0.8, about 1: about 0.1 to about 0.7, about 1: about 0.1 to about 0.6, or about 1: about 0.1 to about 0.5.
  • the dimer When the equivalence ratio of water in the equivalence ratio is about 0.1 or less, the dimer is hardly formed, and when the equivalence ratio of water in the equivalence ratio is about 0.5 or more, the trimer of the silane compound starts to form, and the equivalence ratio of water exceeds about 1 In the case of , a tetramer of the silane compound is formed, which is disadvantageous in forming the dimer.
  • the silane compound 20 having a hydroxyl group of Formula 4 may be reacted with the silane compound 20 having a hydroxyl group of Formula 3 or a silane compound 20 having a hydroxyl group of Formula 4 to form a dimer 20a of Formula 5.
  • the silane compound reacts with water to become the silane compound 20 having a hydroxyl group. 2 mol of the silane compound is required to form 1 mol of the dimer 20a, but at least 1 of the 2 mol of the silane compound Since it is sufficient if only mol or more of the silane compound is prepared from the silane compound 20 having a hydroxyl group, water may be contained in an amount of 1 mol or more with respect to 2 mol of the silane compound.
  • the silane compound 20 having a hydroxyl group and the dimer 20a are the acrylic A copolymer is formed with the rate-based monomer 10, but is formed in a cross-linked form by the dimer 20a.
  • the added silane compound is mixed with the acrylate-based monomer 10 by maintaining the first temperature and the first humidity. It is formed of a silane compound 20 having a hydroxyl group having a similar reactivity, whereby the silane compound 20 having a hydroxyl group is formed as a copolymer with the acrylate-based monomer 10, but has a hydroxyl group adjacent to each other.
  • the compound (20) may be disposed relatively uniformly spaced apart from the acrylate-based monomer (10) to form a copolymer.
  • a dimer 20a is formed in a predetermined amount and can be crosslinked by the dimer 20a.
  • the dimer 20a is provided in a predetermined amount by the stirring time and the first stirring speed, whereby the dielectric film 400 formed after UV irradiation using the dielectric composition has a dielectric constant of 22 to 2.7 measured at a frequency of 500 kHz. It can be provided very low.
  • the permittivity is from about 2 to about 2.7, from about 2 to about 2.65, from about 2 to about 2.6, from about 2 to about 2.55, from about 2 to about 2.5, from about 2 to about 2.45, from about 2 to about 2.4, from about 2 to about 2.35 , about 2 to about 2.3, about 2 to about 2.25, about 2 to about 2.2, about 2.1 to about 2.7, about 2.1 to about 2.7, about 2.1 to about 2.65, about 2.1 to about 2.6, about 2.1 to about 2.55, about 2.1 to about 2.5, about 2.1 to about 2.45, about 2.1 to about 2.4, about 2.1 to about 2.35, about 2.1 to about 2.3, about 2.1 to about 2.25, 2.1 to about 2.2, about 2.2 to about 2.7, about 2.2 to about 2.7, about 2.2 to about 2.65, about 2.2 to about 2.6, about 2.2 to about 2.55, about 2.2 to about 2.5, about 2.2 to about 2.45, about 2.2 to about 2.4, about 2.2 to about 2.35, about
  • the UV irradiation may be performed for 0.1 seconds to 15 seconds using UV in a wavelength range of 390 nm to 400 nm, and a power of 0.5 J/cm 2 to 3 J/cm 2 .
  • the dielectric layer 400 may exhibit a transmittance of 90% or more, specifically 95% or more in a wavelength range of 400 nm to 800 nm. More specifically, the transmittance may be 99% or more.
  • the dielectric composition may have a viscosity of 20 cP to 35 cP at 25° C. and a viscosity of 10 cP to 20 cP at 40° C.
  • the dielectric composition may be provided in the aforementioned viscosity range. When the dielectric composition is out of the aforementioned range, it is difficult to form a thin uniform film, and it is difficult to secure a dielectric constant in a uniform range as a whole.
  • the dielectric composition may have a viscosity of 25 cP to 32 cP at 25° C. and a viscosity of 15 cP to 20 cP at 40° C. More preferably, the dielectric composition may have a viscosity of 23 cP to 31.5 cP at 25° C. and a viscosity of 13 cP to 27.5 cP at 40° C.
  • the dielectric composition may have a contact angle of 4° to 10° on the glass substrate. If the contact angle of the dielectric composition is not within the above range, the uniformity of the overall thickness and coating properties may be deteriorated after the dielectric composition is applied on the substrate. Preferably, the contact angle of the dielectric composition may be 5° to 8°.
  • FIGS. 2 and 3 Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3 . Except for the details to be described later, since the details are similar to those described in the embodiment described with reference to FIG. 1 , detailed details thereof will be omitted.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a low-k dielectric film for a display according to an embodiment of the present invention.
  • a pre-mixture containing the acrylate-based monomer or a pre-mixture prepared by mixing the acrylate-based monomer and an additive A first mixing step of preparing (S110); A second mixing step (S120) of adding a silane compound represented by the following Chemical Formula 1 to the premix in air and stirring at a first stirring speed for a first temperature, a first humidity, and a stirring time to prepare a dielectric composition (S120); And it may include a UV irradiation step (S130) of producing a dielectric film by UV irradiation of the dielectric composition:
  • A is hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • B is an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms
  • X1, X2, and X3 are a halogen group or a C1 to C2 alkoxy group regardless of each other.
  • the acrylate-based monomer and the additive may be mixed to form a premix.
  • the acrylate-based monomer may be represented by the following formula (2).
  • Y1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • Y2 is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, 1 to 20 carbon atoms of a hydroxyalkyl group and an aryloxyalkyl group having 6 to 20 carbon atoms.
  • the silane compound may be added to the premix.
  • the silane compound may be included in an amount of 1 wt% to 10 wt% with respect to the acrylate-based monomer.
  • the silane compound may be included in an amount of 1 wt% to 8 wt%, and more preferably, it may be included in an amount of 3 wt% to 7 wt%. Even more preferably, the silane compound may be included in an amount of 4wt% to 7wt% or 4wt% to 5.5wt%.
  • the silane compound may be 3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate (TMSPMA) represented by Chemical Formula 3 below.
  • TMSPMA 3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate
  • the silane compound is added to the premix in the air, and stirred at a first stirring rate for a stirring time at the first temperature and first humidity, so that a part of the silane compound is ionized as shown in Formula 4 below, and has a hydroxyl group At least a portion of the silane compound may be formed as a dimer in which two molecules of the silane compound are bonded as shown in Formula 5 below.
  • the silane compound is mixed with the pre-mixture in the air in the second mixing step (S120), and is mixed at the first temperature and the first humidity to form the same form as in Chemical Formula 4, and by the stirring time
  • the dimer of Formula 5 may be formed in a predetermined amount in Formula 4 above.
  • the first temperature may be 15° C. to 35° C.
  • the stirring time may be 6 hours to 30 hours
  • the first humidity may be 10% to 60%
  • the first stirring speed may be 250 rpm to 330 rpm.
  • the first temperature may be 15°C to 30°C, and more preferably, the first temperature may be 17°C to 27°C.
  • the first humidity may be 38% to 52%, and more preferably, the first humidity may be 39% to 41.5%.
  • the stirring time may be 6 hours to 30 hours, preferably 10 hours to 13 hours, and more preferably 11 hours to 13 hours.
  • the first stirring speed may be 250rpm to 330rpm, preferably 250rpm to 300rpm, and more preferably 270rpm to 290rpm.
  • the dielectric composition may be coated on a substrate in a nitrogen atmosphere and then polymerized and cured by UV irradiation to form a dielectric film.
  • the thickness of the dielectric film can be arbitrarily adjusted, specifically 0.01 ⁇ m to 500 ⁇ m, more specifically 0.1 ⁇ m to 300 ⁇ m, and even more specifically 1 ⁇ m to 100 ⁇ m is good. More specifically, the thickness of the dielectric layer may be 5 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the dielectric film may not only have a stable dielectric constant of 2 to 2.7, but also exhibit excellent physical properties with respect to haze, adhesive strength, and the like.
  • the silane compound having a hydroxyl group of Formula 4 and the dimer of Formula 5 may be copolymerized with the acrylate-based monomer, and the copolymer main chains adjacent to each other by the dimer are It may be formed in a cross-linked form.
  • the UV irradiation may be performed for 0.1 seconds to 15 seconds using UV in a wavelength range of 390 nm to 400 nm, and a power of 0.5 J/cm 2 to 3 J/cm 2 .
  • FIG 3 is a cross-sectional view of a display device to which a dielectric film according to an embodiment of the present invention is applied.
  • the pixel separation pattern 220 and the organic light emitting device layer may be disposed on the substrate 200 .
  • the organic light emitting device layer may include an anode 310 , a cathode 320 , and an organic functional layer 210 having at least an organic light emitting layer therebetween.
  • a dielectric film 400 serving as an encapsulation layer may be disposed on the organic light emitting device layer.
  • the dielectric layer 400 may be formed using the method described with reference to FIG. 1 . Specifically, the dielectric film 400 may be formed by coating the dielectric composition of FIG. 1B on the cathode 320 and irradiating UV light.
  • the dielectric layer 400 may be formed by copolymerizing the acrylate-based monomer and the silane compound to form a copolymer, and a part of the copolymer may be crosslinked by the dimer.
  • a touch electrode 500 may be disposed on the dielectric layer 400 , and a protective layer 600 may be disposed on the touch electrode 500 .
  • the dielectric layer 400 may function as a barrier layer for preventing the penetration of moisture and oxygen so that the organic light emitting device layer does not come into contact with moisture or oxygen. Furthermore, when the touch electrode 500 is a self-capacitance type touch electrode, the low dielectric constant of the lower dielectric layer 400 can greatly improve the sensing sensitivity.
  • the dielectric film 400 has a dielectric constant of about 2.8 or less, specifically, 2.0 to 2.7, for example, 2 to 2.55, for example, the dielectric constant is 2.3 to 2.55, or 2.3 to 2.48. The sensitivity of the touch electrode 500 may be remarkably improved.
  • the dielectric film 400 exhibits a transmittance of 90% or more, specifically, 95% or more in a wavelength range of 400 nm to 800 nm, clear image quality can be realized even when the organic light emitting device layer is a top light emitting device.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a cross-section of an in-cell touch OLED device to which a dielectric film is applied according to an embodiment of the present invention.
  • the display device may be an in-cell touch OLED 700 .
  • the in-cell touch OLED 700 is sequentially a TFT glass 710 , an OLED 720 provided on the TFT glass 710 , an electrode 730 , a dielectric film 400 , a polarizing plate 740 , and a display cover glass. (750).
  • the dielectric composition according to the present embodiment may be provided as the dielectric film 400 of the in-cell touch OLED.
  • an encapsulation film for protecting the OLED display from moisture and a touch film performing a touch function were separately used.
  • the dielectric film 400 by forming the dielectric film 400 using the dielectric composition according to the present embodiment, the encapsulation film and the touch film, which are provided as two separate elements, can be used instead of the dielectric film 400 .
  • the in-cell touch OLED to which the dielectric film 400 made of the dielectric composition according to the present embodiment is applied can reduce the thickness and improve the flexible characteristics, perform the function of the encapsulation film, and at the same time improve the touch performance due to the very low dielectric constant can do it
  • the dielectric composition according to the present embodiment can control the thickness of the dielectric film to 4 ⁇ m to 8 ⁇ m after UV irradiation, wherein the dielectric constant of the dielectric film is about 2 to about 2.7, about 2 to about 2.65, about 2 to about 2.6, about 2 to about 2.55, about 2 to about 2.5, about 2 to about 2.45, about 2 to about 2.4, about 2 to about 2.35, about 2 to about 2.3, about 2 to about 2.25, about 2 to about 2.2, about 2.1 to about 2.7, about 2.1 to about 2.7, about 2.1 to about 2.65, about 2.1 to about 2.6, about 2.1 to about 2.55, about 2.1 to about 2.5, about 2.1 to about 2.45, about 2.1 to about 2.4, about 2.1 to about 2.35, about 2.1 to about 2.3, about 2.1 to about 2.25, 2.1 to about 2.2, about 2.2 to about 2.7, about 2.2 to about 2.7, about 2.2 to about 2.65, about 2.2 to about 2.6, about 2.2 to about 2.55, about
  • the dielectric film is provided with the above-described thickness, when the dielectric film is touched, transfer to the device can be efficiently performed.
  • the dielectric film by providing the dielectric film with a dielectric constant within the above-mentioned range, even a dielectric film formed with a thin thickness does not form interference due to the generation of an electric field, and thus touch efficiency can be further improved.
  • Irgacure 651 BASF
  • IBOA isobornyl acrylate
  • a dielectric composition was prepared.
  • the prepared dielectric composition was spin-coated on a substrate using a spin coater at a speed of 700 rpm in a nitrogen atmosphere (2000 rpm, 20 sec), followed by a UV irradiation device (manufactured by Eye Graphics, inverter type conveyor device ECS-4011GX, metal) in a nitrogen atmosphere.
  • Halide lamp A dielectric film having a thickness of 8 ⁇ m was manufactured by irradiating UV with a 395 nm wavelength and a power of 2.8 J/cm 2 for 10 seconds using M04-L41 manufactured by Eye Graphics.
  • a dielectric film was prepared in the same manner as in Preparation Example 1-1 except that only the TMSPMA content was changed.
  • Irgacure 651 BASF
  • BASF 2-ethylhexyl acrylate
  • IBOA isobornyl acrylate
  • the prepared dielectric composition was spin-coated on a substrate using a spin coater at a speed of 700 rpm in a nitrogen atmosphere (2000 rpm, 20 sec), followed by a UV irradiation device (manufactured by Eye Graphics, inverter type conveyor device ECS-4011GX, metal) in a nitrogen atmosphere.
  • Halide lamp A dielectric film having a thickness of 8 ⁇ m was manufactured by irradiating UV with a 395 nm wavelength and a power of 2.8 J/cm 2 for 10 seconds using M04-L41 manufactured by Eye Graphics.
  • a dielectric film was prepared in the same manner as in Preparation Example 1-1, except that the temperature was 23° C. when TMSPMA was added, and only the TMSPMA content was changed as shown in Table 1 below.
  • a dielectric film was prepared in the same manner as in Preparation Example 1-9 except that the temperature was 23° C. when TMSPMA was added.
  • a dielectric film was prepared in the same manner as in Preparation Example 1-1, except that the temperature was 40° C. when TMSPMA was added, and only the TMSPMA content was changed as shown in Table 1 below.
  • a dielectric film was prepared in the same manner as in Preparation Example 1-9 except that the temperature was set to 40° C. when TMSPMA was added.
  • a dielectric film was prepared in the same manner as in Preparation Example 1-1, except that the temperature was 50° C. when TMSPMA was added, and only the TMSPMA content was changed as shown in Table 1 below.
  • a dielectric film was prepared in the same manner as in Preparation Example 1-9 except that the temperature was set to 50° C. when TMSPMA was added.
  • Table 1 below shows the content of TMSPMA added according to Preparation Examples 1-1 to 4-9 and the temperature at which TMSPMA was added.
  • the dielectric composition (before UV irradiation) prepared according to the amount of TMSPMA added and the temperature when TMSPMA was added was measured with an E-type viscometer (manufactured by Toki Industrial Co., Ltd., ⁇ VISCOMETER TV-22 ⁇ ), and the viscosity at 25 °C and 100 rpm. was measured and shown in Table 2 below.
  • the dielectric properties were measured according to the standard of ASTM D150 using Agilent's impedance analyzer 4294A, and the dielectric constants were measured at various frequencies for Preparation Examples 1-7 and shown in Tables 3 and 6, and the frequency 500 kHz After evaluation with the measured values of the relative permittivity in , it is shown in Table 4 and FIG. 7 .
  • 6 is a graph showing the relative permittivity at various frequencies.
  • 7 is a graph showing the dielectric constant according to the TMSPMA addition temperature and content according to the preparation example of the present invention.
  • FIG. 8 is a graph showing the transparency according to the addition of the silane compound of the present invention.
  • TMSPMA content 1 wt% 3 wt % 5 wt % 7 wt % 10 wt % 0 wt% 23 °C division
  • Preparation 2-1 Preparation 2-3
  • Preparation 2-5 Preparation 2-6
  • Preparation 2-7 Preparation 2-9 Viscosity 31.33 cP 29.42 cP 27.51 cP 26.17 cP 23.91 cP 31.83 cP 40 °C division Production Example 3-1 Production Example 3-3 Preparation 3-5 Preparation 3-6 Preparation 3-7 Preparation 3-9 Viscosity 17.30 cP 16.68 cP 15.91 cP 15.15 cP 13.77 cP 17.77 cP
  • TMSPMA content Transmittance Preparation 1-1 TMSPMA 1 wt% 100% Preparation 1-3 TMSPMA 3 wt% 99.70% Preparation 1-5 TMSPMA 5 wt% 99.30% Preparation 1-6 TMSPMA 6 wt% 99.20% Preparation 1-7 TMSPMA 10 wt% 99.10% Preparation 1-9 TMSPMA 0 wt% 100%
  • IR was confirmed using the dielectric compositions of Preparation Examples 1-5 and Preparation Examples 1-9, and is shown in FIG. 5 .
  • 5 is an IR graph showing a dimer formed by addition of a silane compound. Referring to FIG. 5 , in Preparation Example 1-5 to which 5wt% of TMSPMA was added, a Si—O—Si peak appeared, and it was confirmed that a dimer was formed during the stirring process of adding a silane compound to the premix. On the other hand, it was confirmed that the Si-O-Si peak did not appear in Preparation Examples 1-9.
  • the viscosity of the dielectric composition decreases as the TMSPMA content increases in the present invention. Accordingly, as the TMSPMA content is increased, the fluidity of the dielectric composition is increased, so that it is possible to easily form a dielectric film with a flat and uniform thickness and a thin thickness.
  • Table 3 and FIG. 6 show the results of measurements of the dielectric films according to Preparation Examples 1-7 using various frequencies. Referring to Table 3 and FIG. 6, when 10 wt% of TMSPMA according to the present embodiment was added, it was confirmed that a similar dielectric constant value was exhibited regardless of frequency. Therefore, in the following, the dielectric constants of the dielectric films according to the respective manufacturing examples were measured at a constant frequency of 500 kHz, and the results are shown in Table 4.
  • the dielectric constant is lower when TMSPMA is added compared to Preparation Examples 1-9, Preparation Examples 2-9, Preparation Examples 3-9, and Preparation Examples 4-9 in which the TMSPMA content is 0 wt%.
  • the temperature when TMSPMA was added had an effect, and it was confirmed that a relatively lower dielectric constant was exhibited at a low temperature than at a high temperature. It was confirmed that the dielectric constant of the TMSPMA decreased as the content increased from 1 wt% to 5 wt%, and then the dielectric constant increased as the TMSPMA content increased.
  • TMSPMA content of TMSPMA is significantly reduced compared to the case where the dielectric constant of about 3 wt% to about 7 wt% is less than about 3 wt% and when the dielectric constant is more than about 7 wt%.
  • FIG. 9 is a view of measuring the contact angle on a glass substrate for Preparation Example 1-5 having a TMSPMA content of 5 wt%. It can be seen that the contact angle according to Preparation Example 1-5 is 6°. Accordingly, it can be confirmed that the dielectric composition using Preparation Example 1-5 has excellent applicability, thereby making it easy to manufacture a dielectric film having a uniform and thin thickness. .
  • the dielectric composition for a display dielectric film and a method of manufacturing a low-k dielectric film for a display according to an embodiment of the present invention may be used in a display device and a method of manufacturing the same.
  • a display device including the dielectric composition for a display dielectric film according to an embodiment of the present invention may be utilized in various industrial fields such as portable mobile devices, monitors, and home appliances.

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Abstract

본 발명은 아크릴레이트계 모너머 및 화학식 1로 나타낸 실란 화합물을 포함하고, 상기 실란 화합물은 상기 아크릴레이트계 모너머에 대해서 1wt% 내지 10wt%로 포함되는 유전체 조성물이고, 상기 유전체 조성물을 UV조사하여 형성된 유전체막은 유전율이 2 내지 2.7인 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물을 포함한다.

Description

디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물, 디스플레이용 저유전율 유전체막의 제조방법 및 이를 이용한 디스플레이 소자.
본 발명은 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물, 디스플레이용 저유전율 유전체막의 제조방법 및 이를 이용한 디스플레이 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신규한 물질을 이용하여 낮은 유전율을 나타내는 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체막의 제조방법 및 이를 이용한 디스플레이 소자에 관한 것이다.
유기발광다이오드와 같은 유기 광전자 장치, 광전지를 포함하는 장치 및 유기 박막 트랜지스터 등의 디스플레이 장치는 대기 중의 기체(주로 산소 및/또는 수분)로부터 그들의 민감한 부품을 보호하기 위하여 봉지 되어야한다. 적절한 보호가 이루어지지 않는다면, 상기 장치의 질이 저하될 수 있다. 또한, 주로 검은 비방사성의 점(dark spot)이 생김으로써 장치의 질의 저하가 나타날 수 있다. 특히 유기발광다이오드의 경우, 다이오드로 침투하는 수증기로 인해 질이 저하되고, 음극(또는 양극)/유기막 계면부의 질을 저하시킬 수 있다.
봉지는 전형적으로 특정 접착제, 특히 낮은 투수성을 갖는 접착제를 이용하여 디스플레이 장치에 유리 캡을 접합시킴으로써 이루어져왔다. 일반적으로, 디스플레이 장치의 수명을 길게 하기 위하여 고체의 수분 게터를 기판과 캡 사이에 넣을 수 있다. 유리 캡을 이용한 봉지는 견고한 장치에는 잘 맞지만, 유연한 지지부(예를 들면, 플렉서블(flexible) 디스플레이)를 포함하는 장치에는 잘 맞지 않을 수 있다.
이에, 플렉서블 한 디스플레이에 용이하게 적용할 수 있고, 동시에 우수한 물성을 갖는 고분자 물질을 디스플레이 장치에 적용하기 위하여 다양한 연구가 진행되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 매우 낮은 유전율을 나타낼 수 있는 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물, 디스플레이용 저유전율 유전체막의 제조방법 및 이를 이용한 디스플레이 소자를 제공함에 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 종래에는 사용되는 않은 신규한 물질을 이용하여 신규한 공정을 적용함으로써, 낮은 두께에서도 우수한 물성과 기계적 강도를 갖는 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물, 디스플레이용 저유전율 유전체막의 제조방법 및 이를 이용한 디스플레이 소자를 제공함에 있다.
본 출원이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 상술된 것에 제한되지 않는다.
상기 기술적 과제를 해결하기 본 출원은 디스플레이 유전체막용 유전체 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 측면은, 디스플레이 유전체막용 유전체 조성물을 제공하며, 상기 유전체 조성물은 아크릴레이트계 모너머 및 하기 화학식 1로 나타낸 실란 화합물을 포함하고, 상기 실란 화합물의 함량은 상기 아크릴레이트계 모너머에 대해서 약 1wt% 내지 약 10wt%이고, 상기 유전체 조성물을 UV조사하여 제조된 유전체막의 유전율이 약 2 내지 약 2.7인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2021001551-appb-I000001
상기 화학식 1에서, A은 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 선형 또는 분지형 알킬기이고, B는 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기, X1, X2, 및 X3는 서로에 관계없이 할로겐기 또는 C1 내지 C2의 알콕시기이다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 유전체 조성물은 상기 실란 화합물의 두개의 분자가 반응하여 형성된 다이머(dimer)를 포함한다. 예를 들어, 상기 유전체 조성물을 공기 중에서 교반하는 동안 상기 실란 화합물의 적어도 일부가 상기 다이머를 형성할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 다이머는 양 말단에 아크릴기를 포함한다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 실란 화합물은 3-(트리메톡시실릴) 프로필메타크릴레이트 (3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate, TMSPMA), 트리메톡시실릴 프로필아크릴레이트, 3-트리에톡시실릴 프로필메타크릴레이트, 트리부톡시실릴 프로필메타크릴레이트, 디메톡시메틸실릴 프로필메타크릴레이트, 디에톡시메틸실릴 프로필메타크릴레이트, 디부톡시메틸실릴 프로필메타크릴레이트, 디이소프로폭시메틸실릴 프로필메타크릴레이트, 디메톡시실릴 프로필메타크릴레이트, 디에톡시실릴 프로필메타크릴레이트 및 디부톡시실릴 프로필메타크릴레이트 중 1종 이상일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 유전막의 유전율은 약 2 내지 약 2.55, 약 2 내지 약 2.5, 약 2 내지 약 2.4, 약 2 내지 약 2.35, 약 2 내지 약 2.3, 약 2 내지 약 2.25, 2 내지 약 2.2, 약 2.3 내지 약 2.55, 약 2.3 내지 약 2.48, 2.2, 2.25, 2.3, 2.35, 2.4, 2.45, 2.5 또는 2.55일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 아크릴레이트계 모노머는 하기 화학식 2로 나타낼 수 있다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2021001551-appb-I000002
상기 화학식 2에서, Y1은 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 선형 또는 분지형 알킬기이고, Y2는 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 6 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 1 내지 20의 하이드록시알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴옥시알킬기이다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 Y1은 수소이고, 상기 화학식 1의 A은 메틸기일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 유전체 조성물은 25℃에서 점도가 약 20cP 내지 약 35cP이고, 40℃에서 점도가 약 10cP 내지 약 20cP일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 유전체 조성물은 접촉각이 약 4° 내지 약 10°일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 유전체 조성물은 첨가제를 추가 포함할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 첨가제는 광개시제, 충전제, 개질제, 산화 방지제, 안정제 및 용제 중 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 유전체 조성물은 상온에서 액상으로 제조되고 상기 아크릴레이트계 모너머를 포함하는 예비혼합물, 또는, 상기 아크릴레이트계 모너머와 상기 첨가제를 혼합하여 제조된 예비혼합물에 상기 실란 화합물을 첨가하여 상기 다이머가 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 예비혼합물에 상기 실란 화합물을 첨가하여 공기 중에서 교반하여 상기 다이머가 형성될 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 다이머 형성을 위하여 상기 실란 화합물과 상기 예비혼합물에 함유된 물(H2O)의 당량비가 약 1 : 약 0.1 내지 약 1로 조절된다. 예를 들어, 상기 당량비는 약 1 : 약 0.1 내지 약 1, 약 1 : 약 0.1 내지 약 0.9, 약 1 : 약 0.1 내지 약 0.8, 약 1 : 약 0.1 내지 약 0.7, 약 1 : 약 0.1 내지 약 0.6, 또는 약 1 : 약 0.1 내지 약 0.5이다. 상기 당량비에서 물의 당량비가 약 0.1 이하인 경우 상기 다이머가 거의 형성되지 않으며, 상기 당량비에서 물의 당량비가 약 0.5 이상인 경우 상기 실란 화합물의 트라이머(trimer)가 형성되기 시작하고, 상기 물의 당량비가 약 1 초과인 경우 상기 실란 화합물의 테트라머(tetramer)가 형성되어, 상기 다이머 형성에 불리하게 된다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 실란 화합물은 3-(트리메톡시실릴)프로필메타크릴레이트 (3-(trimethoxylsilyl)propylmethacrylate, TMSPMA)이고, 상기 실란 화합물의 함량은 상기 아크릴레이트계 모너머에 대해서 약 3wt% 내지 약 7wt%이고, 상기 아크릴레이트계 모너머를 함유하는 예비혼합물, 또는 상기 아크릴레이트계 모너머와 상기 첨가제를 혼합하여 제조된 예비혼합물 중에 상기 실란 화합물을 첨가하여 교반하는 동안 상기 실란 화합물의 적어도 일부가 반응하여 다이머(dimer)로 형성된다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 유전체막은 투과율이 약 91% 이상, 약 92% 이상, 약 93% 이상, 약 94% 이상, 또는 약 95% 이상 일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 첨가제는 광개시제, 충전제, 개질제, 산화 방지제, 안정제 및 용제중 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 기판; 상기 기판 상에 배치된 유기발광소자층; 상기 유기발광소자층 상에 배치되고, 전술한 유전체 조성물로 형성된 유전체막; 및 상기 유전체막 상에 배치된 터치전극을 구비하는 디스플레이 소자를 제공한다.
본 발명의 일측면은, 아크릴레이트계 모너머를 포함하는 예비혼합물을 준비하는 제1 혼합단계; 공기 중에서 상기 예비혼합물에 하기 화학식 1로 나타나는 실란 화합물을 첨가하고, 제1 온도, 제1 습도 및 교반시간 동안 제1 교반속도로 교반하여 유전체 조성물을 제조하는 제2 혼합단계; 및 상기 유전체 조성물을 UV조사하여 유전체막을 제조하는 UV조사단계를 포함하고, 상기 실란 화합물은 상기 아크릴레이트계 모너머에 대해서 약 1wt% 내지 약 10wt%로 포함되고, 상기 유전체막은 비유전율이 약 2 내지 약 2.7인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체막의 제조방법을 제공한다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2021001551-appb-I000003
상기 화학식 1에서, A은 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고, B는 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기, X1, X2, 및 X3는 서로에 관계없이 할로겐기 또는 C1 내지 C2의 알콕시기이다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제1 혼합단계에서 상기 아크릴레이트계 모노머는 하기 화학식 2로 나타낼 수 있다:
[화학식 2]
Figure PCTKR2021001551-appb-I000004
상기 화학식 2에서, Y1은 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 선형 또는 분지형 알킬기이고, Y2는 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 6 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 1 내지 20의 하이드록시알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴옥시알킬기이다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 Y1은 수소이고, 상기 화학식 1의 A은 메틸기일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 실란 화합물은 3-(트리메톡시실릴) 프로필메타크릴레이트 (3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate, TMSPMA), 트리메톡시실릴 프로필아크릴레이트, 3-트리에톡시실릴 프로필메타크릴레이트, 트리부톡시실릴 프로필메타크릴레이트, 디메톡시메틸실릴 프로필메타크릴레이트, 디에톡시메틸실릴 프로필메타크릴레이트, 디부톡시메틸실릴 프로필메타크릴레이트, 디이소프로폭시메틸실릴 프로필메타크릴레이트, 디메톡시실릴 프로필메타크릴레이트, 디에톡시실릴 프로필메타크릴레이트 및 디부톡시실릴 프로필메타크릴레이트 중 1종 이상을 포함할 수 있다.본원의 일 구현예에 있어서, 상기 유전체 조성물을 공기 중에서 교반하는 동안 상기 실란 화합물의 적어도 일부가 상기 다이머를 형성할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 다이머 형성을 위하여, 상기 제2 혼합단계에서, 상기 유전체 조성물 중 상기 실란 화합물과 물(H2O)의 당량비가 1 : 0.1 내지 1로 조절될 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 실란 화합물은 3-(트리메톡시실릴)프로필메타크릴레이트 (3-(trimethoxylsilyl)propylmethacrylate, TMSPMA)이고, 상기 실란 화합물은 약 3wt% 내지 약 7wt%로 첨가되고, 상기 실란 화합물을 예비혼합물 중에 첨가하여 교반하는 동안 상기 실란 화합물의 적어도 일부가 반응하여 다이머(dimer)로 형성될 수 있다. 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 다이머는 양 말단에 아크릴기를 포함한다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제2 혼합단계에서, 상기 제1 온도는 15℃ 내지 35℃이고, 상기 제1 습도는 10% 내지 60%이고, 상기 제1 시간은 6시간 내지 30시간이며, 상기 제1 교반속도는 250rpm 내지 330rpm일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 UV조사단계에서 상기 유전체 조성물은 UV조사에 의하여 중합 및 경화되어 유전체막으로 형성되고, 상기 유전체막은 상기 아크릴레이트계 모너머와 상기 실란 화합물이 공중합된 공중합체가 상기 다이머에 의하여 가교되어 형성될 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 UV조사단계에서 상기 UV조사하기 전 상기 유전체 조성물은 상온에서 액상으로 형성되고, 상기 UV조사는 질소분위기에서 390nm 내지 400nm의 파장범위의 UV를 이용하고, 0.5J/㎠ 내지 3J/㎠의 파워로 0.1초 내지 15초 동안 수행할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 제1 혼합단계는 첨가제를 추가로 혼합하여 예비혼합물을 준비할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 첨가제는 광개시제, 충전제, 개질제, 산화 방지제, 안정제 및 용제중 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상술한 바와 같이 본원의 구현예들에 따르면, 상기 유전체 조성물을 이용하여 형성되는 유전체막이 디스플레이에 사용되고 상기 유전체막이 약 2.8 이하의 낮은 유전율, 예를 들어, 약 2.0 내지 약 2.7, 약 2 내지 약 2.55, 약 2.3 내지 2.55, 약 2.3 내지 2.55, 또는 약 2.3 내지 약 2.48의 낮은 유전율을 나타냄에 따라 터치 전극의 감도가 획기적으로 향상될 수 있다.
그러나, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 디스플레이용 저유전율 유전체막을 제조하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 유전체막을 적용한 디스플레이 소자의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 유전체막을 적용한 인셀터치 OLED 소자의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 있어서 실란 화합물의 첨가에 의하여 형성된 다이머를 나타낸 IR 스펙트럼이다.
도 6은 본 발명의 일 구현예에 있어서 다양한 주파수에서의 유전체막의 비유전율을 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제조예에 따른 TMSPMA 첨가온도 및 함량에 따른 유전율을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제조예에 따른 TMSPMA 첨가에 따른 유전체막의 투명도를 나타낸 그래프이다.
도 9는 TMSPMA 함량이 5wt%인 제조예 1-5에 대해서 유리 기판 상에서 유전체막의 접촉각을 측정한 도면이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 달리 명시되지 않는 한, 본 발명에 성분, 반응 조건, 성분의 함량을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다
또한, 본 발명에서 범위가 변수에 대해 기재되는 경우, 상기 변수는 상기 범위의 기재된 종료점들을 포함하는 기재된 범위 내의 모든 값들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면, "5 내지 10"의 범위는 5, 6, 7, 8, 9, 및 10의 값들뿐만 아니라 6 내지 10, 7 내지 10, 6 내지 9, 7 내지 9 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 내지 8.5 및 6.5 내지 9 등과 같은 기재된 범위의 범주에 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면, "10% 내지 30%"의 범위는 10%, 11%, 12%, 13% 등의 값들과 30%까지를 포함하는 모든 정수들 뿐만 아니라 10% 내지 15%, 12% 내지 18%, 20% 내지 30% 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 10.5%, 15.5%, 25.5% 등과 같이 기재된 범위의 범주 내의 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 구현예는 디스플레이 유전체막용 유전체 조성물에 대한 것으로서, 상기 유전체 조성물은 아크릴레이트계 모노머 및 하기 화학식 1로 나타낸 실란 화합물을 포함하고, 상기 실란 화합물은 상기 아크릴레이트계 모너머에 대해서 약 1wt% 내지 약 10wt%로 포함되는 유전체 조성물일 수 있다.
상기 유전체 조성물을 UV조사하여 형성된 유전체막은 유전율이 2 내지 2.7일 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2021001551-appb-I000005
상기 화학식 1에서, A은 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고, B는 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기, X1, X2, 및 X3는 서로에 관계없이 할로겐기 또는 C1 내지 C2의 알콕시기이다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 유전체 조성물은 첨가제를 추가 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 유전체막용 유전체 조성물에서, 상기 실란 화합물이 약 1wt% 내지 약 10wt%로 포함될 때, 상기 첨가제는 0.01wt% 내지 10wt%일 수 있으며, 그 외에는 아크릴레이트계 모너머로 이루어질 수 있다. 구체적으로는, 상기 첨가제는 약 0.01wt% 내지 약 0.95wt%, 약 0.01wt% 내지 약 0.9wt%, 약 0.01wt% 내지 약 0.8wt%, 약 0.01wt% 내지 약 0.5wt%, 약 0.02wt% 내지 약 10wt%, 약 0.05wt% 내지 약 10wt%, 약 0.1wt% 내지 약 10wt%, 약 0.2wt% 내지 약 10wt%, 또는 약 0.3wt% 내지 약 10wt%일 수 있다.
도 1의 (a)를 참조하면, 상기 유전체 조성물은 아크릴레이트계 모너머(10) 혹은 상기 아크릴레이트계 모너머(10)와 첨가제를 혼합하여 형성된 예비혼합물로 준비될 수 있다.
상기 아크릴레이트계 모노머(10)는 하기 화학식 2로 나타날 수 있다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2021001551-appb-I000006
상기 화학식 2에서, Y1은 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 선형 또는 분지형 알킬기이고, Y2는 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 6 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 1 내지 20의 하이드록시알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴옥시알킬기이다.
바람직하게는, 상기 아크릴레이트계 모너머는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, iso-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 페녹시(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트, 2-페닐에틸(메타)아크릴레이트, 3-페닐프로필(메타)아크릴레이트, 4-페닐부틸 (메타)아크릴레이트, 2-(2-메틸페닐)에틸(메타)아크릴레이트, 2-(3-메틸페닐)에틸(메타)아크릴레이트, 2-(4-메틸페닐)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(4-프로필페닐)에틸(메타)아크릴레이트, 2-(4-(1-메틸에틸)페닐)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(4-메톡시페닐)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(4-사이클로헥실페닐)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(2-클로로페닐)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(3-클로로페닐)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(4-클로로페닐)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(4-브로모페닐)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(3-페닐페닐)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(4-벤질페닐)에틸 (메타)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 아크릴레이트계 모너머에 첨가제를 더 첨가하여 예비혼합물로 형성할 수 있는데, 상기 첨가제는 광개시제, 충전제, 개질제, 산화 방지제, 안정제 및 용제 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 광개시제는 상기 저유전율 유전체 조성물을 UV를 이용하여 중합 혹은 경화 등에서 반응을 개시하기 위하여 구비될 수 있는데, 상기 광개시제는 벤조인 에테르 광중합 개시제, 아세토페논 광중합 개시제, α-케톨 광중합 개시제, 방향족 술포닐 클로라이드 광중합 개시제, 광활성 옥심 광중합 개시제, 벤조인 광중합 개시제, 벤질 광중합 개시제, 벤조페논 광중합 개시제, 케탈 광중합 개시제 및 티오크산톤 광중합 개시제 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 광개시제는 옥탄오일퍼옥사이드, 데칸오일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드, 모노클로로벤조일 퍼옥사이드, 디클로로벤조일퍼옥사이드, p-메틸벤조일퍼옥사이드, tert-부틸퍼벤조에이트, 아조비스이소부티로니트릴, 또는 아조비스-(2,4-디메틸)발레로니트릴일 수 있다.
상기 충전제는 실리콘 입자, 유리 비드, 스타이렌계 폴리머 입자, 메타크릴레이트계 폴리머 입자, 에틸렌계 폴리머 입자, 프로필렌계 폴리머 입자 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 개질제는 중합 개시 조제, 노화 방지제, 레벨링제, 젖음성 개량제, 계면활성제, 가소제 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 안정제는 자외선 흡수제, 방부제, 항균제 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 산화방지제는 플라즈마 조사나 일광 조사에 의해 발생하는 라디칼을 실활시키거나(Hindered Amine Light Stabilizer, HALS), 과산화물을 분해하는 기능을 할 수 있다. 상기 산화방지제는 힌더드 아민, 페놀계 산화방지제, 인계 산화방지제를 포함할 수 있다.
상기 힌더드 아민은 비스(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)세바케이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸피페리딘-4-일)세바케이트가 포함된다.
상기 페놀계 산화 방지제는 2,6-다이-t-뷰틸-p-크레졸, 2,6-다이-t-뷰틸-4-에틸페놀 등의 모노페놀류, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-뷰틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-에틸-6-t-뷰틸페놀), 4,4'-싸이오비스(3-메틸-6-t-뷰틸페놀), 4,4'-뷰틸리덴비스(3-메틸-6-t-뷰틸페놀) 등의 비스페놀류, 1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-t-뷰틸페닐)뷰테인, 1,3,5-트라이메틸-2,4,6-트리스(3,5-다이-t-뷰틸-4-하이드록시벤질)벤젠 등의 고분자형 페놀류가 포함될 수 있다.
상기 인계 산화 방지제는, 포스파이트류로부터 선택되는 산화 방지제 및 옥사포스파페난트렌 옥사이드류로부터 선택되는 착색 방지제를 포함할 수 있다. 포스파이트류는, 트라이옥틸 포스파이트, 다이옥틸 모노데실 포스파이트, 다이데실 모노옥틸 포스파이트 중 어느 하나 이상일 수 있고, 옥사포스파페난트렌 옥사이드류는 9,10-다이하이드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드일 수 있다.
상기 산화방지제는 상기 유전체 조성물이 UV조사한 후 자외선에 대한 안정성을 제공할 수 있고, 바람직하게는 상기 산화 방지제는 Tinuvin 123(비스(1-옥틸옥시-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바크산), Tinuvin 765(비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바크산과 메틸 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜세바크산의 혼합물), Hostavin PR25(다이메틸 4-메톡시벤질), Tinuvin 312(에테인다이아마이드 N-(2-에톡시페닐)-N'-(2-에틸페닐)) 및 CHIMASSORB 119 FL(N,N'-비스(3-아미노프로필)에틸렌다이아민-2,4-비스[N-뷰틸-N-(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페딜)아미노]-6-클로로-1,3,5-트라이아진 축합물) 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 용제는 상기 유전체 조성물 중에 포함되는 각 성분이 균일하게 분산 또는 용해되도록 할 수 있다. 상기 용제는 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 용매; 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 아이소뷰틸 케톤 등의 케톤계 용매; 에터, 다이뷰틸 에터, 테트라하이드로퓨란, 다이옥세인, 에틸렌 글리콜 모노알킬 에터, 에틸렌 글리콜 다이알킬 에터, 프로필렌 글리콜 또는 다이알킬 에터 등의 에터류; N-메틸 피롤리돈, 다이메틸이미다졸리디논, 다이메틸폼알데하이드 등의 비양성자성 극성 용매; 아세트산 에틸, 아세트산 부틸 등의 에스터류 등이 포함된다.
도 1의 (a) 및 (b)를 참조하면, 아크릴레이트계 모너머(10) 혹은 아크릴레이트계 모너머(10)와 첨가제를 혼합하여 형성된 예비혼합물 중에 실란 화합물을 첨가하고, 공기 중에서 제1 온도, 제1 습도 및 교반시간 동안 제1 교반속도로 교반하여 상기 유전체 조성물을 형성할 수 있다.
상기 실란 화합물은 전술한 바와 같이 하기 화학식 1로 나타낼 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2021001551-appb-I000007
상기 화학식 1에서, A은 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 선형 또는 분지형 알킬기이고, B는 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기, X1, X2, 및 X3는 서로에 관계없이 할로겐기 또는 C1 내지 C2의 알콕시기이다.
바람직하게는, 상기 실란 화합물은 3-(트리메톡시실릴) 프로필메타크릴레이트 (3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate, TMSPMA), 트리메톡시실릴 프로필아크릴레이트, 3-트리에톡시실릴 프로필메타크릴레이트, 트리부톡시실릴 프로필메타크릴레이트, 디메톡시메틸실릴 프로필메타크릴레이트, 디에톡시메틸실릴 프로필메타크릴레이트, 디부톡시메틸실릴 프로필메타크릴레이트, 디이소프로폭시메틸실릴 프로필메타크릴레이트, 디메톡시실릴 프로필메타크릴레이트, 디에톡시실릴 프로필메타크릴레이트 및 디부톡시실릴 프로필메타크릴레이트 중 어느 하나 이상일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 실란 화합물은 3-(트리메톡시실릴)프로필메타크릴레이트 (3-(trimethoxylsilyl)propylmethacrylate, TMSPMA) 또는 3-(트리에톡시실릴)프로필메타크릴레이트일 수 있다.
상기 도 1의 (b)에서, 상기 실란 화합물을 첨가한 후 공기 중에서 제1 온도, 제1 습도에서 교반시간 동안 제1 교반속도로 교반할 수 있다.
상기 실란 화합물은 상기 아크릴레이트계 모너머, 첨가제, 및 실란 화합물의 총함량에 대해서 약 1wt% 내지 10wt%로 포함될 수 있다. 상기 유전체 조성물은 상온에서 액상으로 제조되고, UV조사에 의하여 중합 및 경화되어 유전체막으로 형성될 수 있다.
상기 아크릴레이트계 모너머를 함유하는 예비혼합물, 또는 상기 아크릴레이트계 모너머 및 상기 첨가제가 혼합된 예비혼합물에 공기 중에서 상기 실란 화합물을 첨가하되, 제1 온도, 제1 습도 및 교반시간동안 제1 교반속도로 교반할 수 있다. 상기 예비혼합물과 실란 화합물을 공기 중에서 교반하는 과정에서 상기 실란 화합물의 적어도 일부는 두개의 실란 화합물이 서로 반응하여 형성된 다이머(dimer)로 형성되며, 상기 유전체 조성물 중에는 다이머가 포함될 수 있다. 상기 다이머가 포함된 유전체 조성물은 기판 상에 도포된 후 UV조사될 수 있는데, UV조사되는 과정에서 상기 유전체 조성물은 중합 및 경화가 수행되어 유전체막으로 제조할 수 있다. 상기 유전체 조성물은 UV조사에 의하여 유전체막으로 제조될 수 있는데, 상기 유전체막은 아크릴레이트계 모너머와 상기 실란 화합물이 중합되어 형성된 공중합체가 상기 다이머에 의하여 가교되어 형성될 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제1 습도 조절에 의하여 상기 실란 화합물과 상기 예비혼합물에 함유된 물(H2O)의 당량비를 약 1 : 약 0.1 내지 약 1로 조절한다. 예를 들어, 상기 당량비는 약 1 : 약 0.1 내지 약 1, 약 1 : 약 0.1 내지 약 0.9, 약 1 : 약 0.1 내지 약 0.8, 약 1 : 약 0.1 내지 약 0.7, 약 1 : 약 0.1 내지 약 0.6, 약 1 : 약 0.1 내지 약 0.5, 약 1 : 약 0.1 내지 약 0.4, 약 1 : 약 0.1 내지 약 0.3, 약 1 : 약 0.1 내지 약 0.2, 또는 약 1 : 약 0.1 내지 약 0.15이다. 상기 당량비에서 물의 당량비가 약 0.1 이하인 경우 상기 다이머가 거의 형성되지 않으며, 상기 당량비에서 물의 당량비가 약 0.5 이상인 경우 상기 실란 화합물의 트라이머(trimer)가 형성되기 시작하고, 상기 물의 당량비가 약 1 초과인 경우 상기 실란 화합물의 테트라머(tetramer)가 형성되어, 상기 다이머 형성에 불리하게 된다.
상기 아크릴레이트계 모너머와 상기 실란 화합물이 서로 반응하여 공중합체로 형성되고, 그에 의하여 유전율과 물성이 제어될 수 있다. 상기 실란 화합물의 함량이 1wt% 미만인 경우에는 상기 유전체 조성물의 유전율이 2.7 이상으로 나타나 문제되고, 상기 실란 화합물의 함량이 10wt% 초과인 경우에는 유전율이 증가되고 투명도가 감소되어 문제될 수 있다. 바람직하게는, 상기 실란 화합물은 약 1wt% 내지 약 10wt%, 약 1wt% 내지 약 9wt%, 약 1wt% 내지 약 8wt%, 약 1wt% 내지 약 7wt%, 약 1wt% 내지 약 6wt%, 약 1wt% 내지 약 5wt%, 약 2wt% 내지 약 10wt%, 약 2wt% 내지 약 9wt%, 약 2wt% 내지 약 8wt%, 약 2wt% 내지 약 7wt%, 약 2wt% 내지 약 6wt%, 약 2wt% 내지 약 5wt%, 약 3wt% 내지 약 10wt%, 약 3wt% 내지 약 9wt%, 약 3wt% 내지 약 8wt%, 약 3wt% 내지 약 7wt%, 약 3wt% 내지 약 6wt%, 약 3wt% 내지 약 5wt%, 약 4wt% 내지 약 10wt%, 약 4wt% 내지 약 9wt%, 약 4wt% 내지 약 8wt%, 약 4wt% 내지 약 7wt%, 약 4wt% 내지 약 6wt% 또는 약 4wt% 내지 5.5wt%로 포함될 수 있다.
상기 실란 화합물은 하기 화학식 3과 같이 나타나는 3-(트리메톡시실릴)프로필메타크릴레이트 (3-(trimethoxylsilyl)propylmethacrylate, TMSPMA)일 수 있다.
[화학식 3]
Figure PCTKR2021001551-appb-I000008
상기 실란 화합물은 상기 아크릴레이트계 모너머 혹은 아크릴레이트계 모너머와 첨가제가 혼합된 예비혼합물 중에 첨가되어, 공기 중에서 제1 온도, 제1 습도에서 교반시간 동안 제1 교반속도로 교반되며, 이와 같은 과정에서 상기 실란 화합물은 메틸기가 제거되어 하기 화학식 4와 같이 나타나는 수화되어 수산기(-OH)를 갖는 실란 화합물(20)로 전환될 수 있다.
[화학식 4]
Figure PCTKR2021001551-appb-I000009
상기 수산기를 갖는 실란 화합물(20)의 적어도 일부는 교반되는 과정에서 상기 이온성 실란 화합물(20)의 두개의 분자가 서로 반응하거나, 또는 수산기를 갖는 실란 화합물(20)과 전환되지 않은 원래 실란 화합물이 서로 반응하여 다이머(dimer, 20a)의 형태로 하기 화학식 5와 같이 형성될 수 있다.
[화학식 5]
Figure PCTKR2021001551-appb-I000010
예를 들어, 상기 제1 온도는 15℃ 내지 35℃이고, 상기 교반시간은 6시간 내지 30시간이며, 상기 제1 습도는 10% 내지 60%이고, 상기 제1 교반속도는 250rpm 내지 330rpm일 수 있다. 상기 수산기를 갖는 실란 화합물(20)의 반응성은 상기 제1 온도, 제1 습도 조건으로 제어할 수 있다. 상기 교반시간과 제1 교반속도를 조절하여 상기 수산기를 갖는 실란 화합물(20)의 적어도 일부 또는 전부가 다이머(20a)로 될 수 있다. 상기 다이머는 양 말단에 아크릴기를 포함한다.
구체적으로, 본원의 일 구현예에 따른 유전체 조성물에서 전술한 특정조건에서 수행하여야 화학식 3의 실란 화합물에서 Si에 결합된 3개의 -OCH3 중 1개만이 -OH로 형성될 수 있다. 예컨대, 전술한 조건 범위를 벗어는 경우, 상기 Si에 결합된 3개의 -OCH3 중 2개 이상이 -OH로 형성되는 경우에는 다이머(20a)로 형성되지 않는 문제가 발생된다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 다이머 형성을 위하여 상기 유전체 조성물 중 상기 실란 화합물과 물(H2O)의 당량비가 약 1 : 약 0.1 내지 약 1로 조절된다. 예를 들어, 상기 당량비는 약 1 : 약 0.1 내지 약 1, 약 1 : 약 0.1 내지 약 0.9, 약 1 : 약 0.1 내지 약 0.8, 약 1 : 약 0.1 내지 약 0.7, 약 1 : 약 0.1 내지 약 0.6, 또는 약 1 : 약 0.1 내지 약 0.5이다. 상기 당량비에서 물의 당량비가 약 0.1 이하인 경우 상기 다이머가 거의 형성되지 않으며, 상기 당량비에서 물의 당량비가 약 0.5 이상인 경우 상기 실란 화합물의 트라이머(trimer)가 형성되기 시작하고, 상기 물의 당량비가 약 1 초과인 경우 상기 실란 화합물의 테트라머(tetramer)가 형성되어, 상기 다이머 형성에 불리하게 된다.
예를 들어, 화학식 4의 수산기를 갖는 실란 화합물(20)은 화학식 3의 실란 화합물 또는 화학식 4의 수산기를 갖는 실란 화홥물(20)과 반응하여 화학식 5의 다이머(20a)의 형태로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 실란 화합물은 물과 반응하여 수산기를 갖는 실란 화합물(20)이 되는데, 1 mol의 다이머(20a)를 형성하는 데 2 mol의 실란 화합물이 필요하나, 상기 2 mol의 실란 화합물 중 적어도 1 mol 이상의 실란 화합물 만이 수산기를 갖는 실란 화합물(20)로 제조되면 충분하므로, 물은 2 mol의 실란 화합물에 대해서 1 mol 이상으로 함유될 수 있다.
도 1의 (c)와 같이, 상기 유전체 조성물을 기재 상에 도포한 후, UV조사를 하는 과정에서 중합과 경화가 함께 수행될 수산기를 갖는 실란 화합물(20)과 상기 다이머(20a)은 상기 아크릴레이트계 모너머(10)와 함께 공중합체를 형성하되, 상기 다이머(20a)에 의하여 가교결합된 형태로 형성된다.
상기 아크릴레이트계 모너머 혹은 아크릴레이트계 모너머 및 첨가제예비혼합물 중에 실란 화합물을 첨가하면서, 상기 제1 온도, 제1 습도로 유지함으로써 첨가된 실란 화합물이 상기 아크릴레이트계 모너머(10)와 서로 유사한 반응성을 갖는 수산기를 갖는 실란 화합물(20)로 형성되고, 이에 의하여 상기 수산기를 갖는 실란 화합물(20)은 상기 아크릴레이트계 모너머(10)와 공중합체로 형성되되 서로 이웃하는 수산기를 갖는 실린 화합물(20)은 상기 아크릴레이트계 모너머(10)에 대해서 비교적 균일하게 이격되어 배치되어 공중합체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 교반시간 동안 제1 교반속도로 교반함으로써, 소정의 양으로 다이머(20a)가 형성되며 상기 다이머(20a)에 의하여 가교될 수 있다. 상기 교반시간과 제1 교반속도에 의하여 다이머(20a)가 소정의 양으로 구비되며, 이에 의하여 상기 유전체 조성물을 이용한 UV조사 후 형성된 유전체막(400)은 주파수 500kHz에서 측정한 유전율이 22 내지 2.7로 매우 낮게 구비될 수 있다. 상기 유전율은 약 2 내지 약 2.7, 약 2 내지 약 2.65, 약 2 내지 약 2.6, 약 2 내지 약 2.55, 약 2 내지 약 2.5, 약 2 내지 약 2.45, 약 2 내지 약 2.4, 약 2 내지 약 2.35, 약 2 내지 약 2.3, 약 2 내지 약 2.25, 약 2 내지 약 2.2, 약 2.1 내지 약 2.7, 약 2.1 내지 약 2.7, 약 2.1 내지 약 2.65, 약 2.1 내지 약 2.6, 약 2.1 내지 약 2.55, 약 2.1 내지 약 2.5, 약 2.1 내지 약 2.45, 약 2.1 내지 약 2.4, 약 2.1 내지 약 2.35, 약 2.1 내지 약 2.3, 약 2.1 내지 약 2.25, 2.1 내지 약 2.2, 약 2.2 내지 약 2.7, 약 2.2 내지 약 2.7, 약 2.2 내지 약 2.65, 약 2.2 내지 약 2.6, 약 2.2 내지 약 2.55, 약 2.2 내지 약 2.5, 약 2.2 내지 약 2.45, 약 2.2 내지 약 2.4, 약 2.2 내지 약 2.35, 약 2.2 내지 약 2.3, 약 2.3 내지 약 2.7, 약 2.3 내지 약 2.7, 약 2.3 내지 약 2.65, 약 2.3 내지 약 2.6, 약 2.3 내지 약 2.55, 약 2.3 내지 약 2.5, 약 2.3 내지 약 2.48, 약 2.1 내지 약 2.45, 약 2.3 내지 약 2.41, 약 2.3 내지 약 2.4, 2.2, 2.25, 2.3, 2.35, 또는 2.4일 수 있다.
상기 UV조사는 390nm 내지 400nm의 파장범위의 UV를 이용하고, 0.5J/㎠ 내지 3J/㎠의 파워로 0.1초 내지 15초 동안 수행될 수 있다. 상기 유전체막(400)은 400nm ~ 800nm 파장 범위에서 90% 이상 구체적으로 95% 이상의 투과율을 나타낼 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 투과율은 99% 이상일 수 있다.
상기 유전체 조성물은 25℃에서 점도가 20cP 내지 35cP이고, 40℃에서 점도가 10cP 내지 20cP일 수 있다. 상기 유전체 조성물은 전술한 점도 범위로 구비될 수 있는데, 상기 유전체 조성물이 전술한 범위를 벗어나는 경우에는 얇은 두께의 균일한 막으로 형성되기 어렵고, 또한 전체적으로 균일한 범위의 유전율을 확보하기 어려워 문제된다. 바람직하게는, 상기 유전체 조성물은 25℃에서 점도가 25cP 내지 32cP일 수 있으며, 40℃에서 점도가 15cP 내지 20cP일 수 있다. 더욱 바람직하게는 상기 유전체 조성물은 25℃에서 점도가 23cP 내지 31.5cP이고, 40℃에서 점도가 13cP 내지 27.5cP일 수 있다.
상기 유전체 조성물은 유리기판 상에서의 접촉각이 4° 내지 10°일 수 있다. 상기 유전체 조성물의 접촉각이 전술한 범위 내에 포함되지 않으면, 상기 유전체 조성물을 기판 상이 도포한 후 전체적인 두께의 균일성과 도포특성 (coating property)이 저하되어 문제될 수 있다. 바람직하게는, 상기 유전체 조성물의 접촉각은 5° 내지 8°일 수 있다.
이하에서, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 다른 구현예에 대하여 설명한다. 후술할 내용을 제외하고는, 도 1에서 설명한 구현예에 기재된 내용과 유사하므로 이에 대한 자세한 내용은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 디스플레이용 저유전율 유전체막을 제조하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 측면에 따른 디스플레이용 저유전율 유전체막의 제조방법은 상기 아크릴레이트계 모너머를 함유하는 예비혼합물, 또는 상기 아크릴레이트계 모너머와 첨가제를 혼합하여 제조된 예비혼합물을 준비하는 제1 혼합단계(S110); 공기 중에서 상기 예비혼합물에 하기 화학식 1로 나타나는 실란 화합물을 첨가하고, 제1 온도, 제1 습도 및 교반시간 동안 제1 교반속도로 교반하여 유전체 조성물을 제조하는 제2 혼합단계(S120); 및 상기 유전체 조성물을 UV조사하여 유전체막을 제조하는 UV조사단계(S130)를 포함할 수 있다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2021001551-appb-I000011
상기 화학식 1에서, A은 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고, B는 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기, X1, X2, 및 X3는 서로에 관계없이 할로겐기 또는 C1 내지 C2의 알콕시기이다.
상기 제1 혼합단계(S110)에서는 상기 아크릴레이트계 모너머와 첨가제를 혼합하여 예비혼합물로 형성될 수 있다.
상기 아크릴레이트계 모너머는 하기 화학식 2로 나타날 수 있다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2021001551-appb-I000012
상기 화학식 2에서, Y1은 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고, Y2는 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 6 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 1 내지 20의 하이드록시알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴옥시알킬기이다.
상기 제2 혼합단계(S120)에서는 상기 예비혼합물에 상기 실란 화합물을 첨가할 수 있다. 상기 실란 화합물은 상기 아크릴레이트계 모너머에 대해서 1wt% 내지 10wt%로 포함될 수 있다. 바람직하게는, 상기 실란 화합물은 1wt% 내지 8wt% 로 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게는 3wt% 내지 7wt%로 포함될 수 있다. 더욱 더 바람직하게는, 상기 실란 화합물은 4wt% 내지 7wt% 또는 4wt% 내지 5.5wt%로 포함될 수 있다.
상기 제2 혼합단계(S120)에서, 상기 실란 화합물은 하기 화학식 3과 같이 나타나는 3-(트리메톡시실릴)프로필메타크릴레이트 (3-(trimethoxylsilyl)propylmethacrylate, TMSPMA)일 수 있다.
[화학식 3]
Figure PCTKR2021001551-appb-I000013
상기 실란 화합물은 공기 중에 상기 예비혼합물에 첨가되며, 상기 제1 온도, 제1 습도에서 교반시간 동안 제1 교반속도로 교반됨으로써, 상기 실란 화합물의 일부가 하기 화학식 4와 같이 이온화되고, 수산기를 갖는 실란 화합물의 적어도 일부는 하기 화학식 5와 같이 실란 화합물의 두개의 분자가 결합된 다이머(dimer)로 형성될 수 있다.
[화학식 4]
Figure PCTKR2021001551-appb-I000014
[화학식 5]
Figure PCTKR2021001551-appb-I000015
예컨대, 상기 실란 화합물은 상기 제2 혼합단계(S120)에서 공기 중에서 상기 예비혼합물에 혼합되되, 상기 제1 온도, 제1 습도에서 혼합됨으로써, 상기 화학식 4와 같은 형태로 형성되며, 상기 교반시간으로 제1 교반속도로 교반됨으로써 상기 화학식 4에서 소정의 양으로 화학식 5의 다이머로 형성될 수 있다.
상기 제1 온도는 15℃ 내지 35℃이고, 상기 교반시간은 6시간 내지 30시간이며, 상기 제1 습도는 10% 내지 60%이고, 상기 제1 교반속도는 250rpm 내지 330rpm일 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1 온도는 15℃ 내지 30℃이고, 보다 바람직하게는 상기 제1 온도는 17℃ 내지 27℃일 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1 습도는 38% 내지 52%이고, 보다 바람직하게는 상기 제1 습도는 39% 내지 41.5%일 수 있다. 상기 교반시간은 6시간 내지 30시간이고, 바람직하게는 10시간 내지 13시간이며, 보다 바람직하게는 11시간 내지 13시간일 수 있다. 상기 제1 교반속도는 250rpm 내지 330rpm이고, 바람직하게는 250rpm 내지 300rpm이며, 보다 바람직하게는 270rpm 내지 290rpm일 수 있다.
상기 UV조사단계(S130)에서 상기 유전체 조성물은 질소분위기에서 기판 위에 코팅된 후 UV조사에 의하여 중합 및 경화되어 유전체막으로 형성될 수 있다.
상기 유전체 조성물을 기판 위에 코팅될 때, 스핀코팅, 바코팅, 슬릿코팅, 딥 코팅, 내츄럴 코팅, 리버스 코팅, 롤 코팅, 스핀코팅, 커텐코팅, 스프레이 코팅, 침지법, 함침법, 그라비어 코팅 등 공지된 방법 중에서 통상의 기술자가 임의로 선택하여 적용할 수 있다. 또한, 유전체막의 두께는 임의로 조절 가능하며, 구체적으로는 0.01㎛ 내지 500㎛이며, 더욱 구체적으로는 0.1㎛ 내지 300㎛, 더 더욱 구체적으로는 1㎛ 내지 100㎛ 범위가 좋다. 매우 구체적으로는 상기 유전체막의 두께는 5㎛ 내지 30㎛일 수 있다.
상기 범위 내인 경우 상기 유전체막은 비유전율이 2 내지 2.7로 안정적으로 확보할 수 있을 뿐만 아니라 헤이즈, 접착강도 등에 대해서도 우수한 물성을 나타낼 수 있다.
상기 UV조사단계(S130)에서, 상기 화학식 4의 수산기를 갖는 실란 화합물과, 상기 화학식 5의 다이머는 상기 아크릴레이트계 모너머와 함께 공중합될 수 있으며, 상기 다이머에 의하여 서로 이웃하는 공중합체 주쇄는 가교결합된 형태로 형성될 수 있다.
상기 UV조사는 390nm 내지 400nm의 파장범위의 UV를 이용하고, 0.5J/㎠ 내지 3J/㎠의 파워로 0.1초 내지 15초 동안 수행될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 유전체막을 적용한 디스플레이 소자의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 기판(200) 상에 화소분리패턴(220)과 유기발광소자층이 배치될 수 있다. 상기 유기발광소자층은 애노드(310), 캐소드(320), 및 이들 사이에 적어도 유기발광층을 구비하는 유기기능막(210)을 구비할 수 있다. 상기 유기발광소자층 상에 봉지층인 유전체막(400)이 배치될 수 있다. 상기 유전체막(400)은 도 1을 참조하여 설명한 방법을 사용하여 형성할 수 있다. 구체적으로, 도 1의 (b)의 유전체 조성물을 상기 캐소드(320) 상에 코팅하고 UV를 조사하여 상기 유전체막(400)을 형성할 수 있다.
상기 유전체막(400)은 상기 아크릴레이트계 모노머와 상기 실란 화합물이 공중합되어 공중합체를 형성하며, 상기 공중합체의 일부는 상기 다이머에 의하여 가교되어 형성될 수 있다.
상기 유전체막(400) 상에 터치 전극(500)이 배치되고, 터치 전극(500) 상에 보호층(600)이 배치될 수 있다.
상기 유전체막(400)은 유기발광소자층이 습기나 산소와 접촉하지 못하도록 습기와 산소의 투과를 방지하는 배리어층으로서의 기능을 수행할 수 있다. 나아가, 상기 터치 전극(500)이 자기정전용량형 터치전극인 경우, 하부의 유전체막(400)의 낮은 유전율은 센싱감도를 크게 향상시킬 수 있다. 본 발명에서 상기 유전체막(400)은 약 2.8 이하의 유전율 구체적으로, 2.0 내지 2.7이고, 일 예로서 2 내지 2.55이며, 일 예로 유전율은 2.3 내지 2.55, 또는 2.3 내지 2.48의 유전율을 나타냄에 따라 상기 터치 전극(500)의 감도가 획기적으로 향상될 수 있다. 상기 유전체막(400)은 400 nm ~ 800 nm 파장 범위에서 90% 이상 구체적으로 95% 이상의 투과율을 나타냄에 따라 유기발광소자층이 상부발광형 소자인 경우에도 선명한 화질 구현이 가능하다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 유전체막을 적용한 인셀터치 OLED 소자의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 구현예에 따른 상기 디스플레이 소자는 인셀터치(in-cell touch) OLED(700)일 수 있다. 상기 인셀터치 OLED(700)는 순차적으로 TFT 글라스(710), 상기 TFT 글라스(710) 상에 구비되는 OLED(720), 전극(730), 유전체막(400), 편광판(740) 및 디스플레이 커버 글라스(750)로 이루어질 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 유전체 조성물은 상기 인셀터치 OLED 중 유전체막(400)으로 구비될 수 있다.
종래 별도로 OLED 디스플레이에서는 상기 OLED 디스플레이를 수분 등에서 보호하기 위한 봉지막과 터치기능을 수행하는 터치막을 별도로 이용하였다. 반면, 본 실시에에 따른 유전체 조성물을 이용하여 유전체막(400)을 형성함으로써 두개의 별로로 구비되는 봉지막과 터치막을 상기 유전체막(400)으로 대체하여 이용할 수 있다.
따라서, 본 구현예에 따른 유전체 조성물에 의한 유전체막(400)이 적용된 인셀터치 OLED는 두께를 감소시키고 플렉서블 특성을 향상시킬 수 있으며, 봉지막의 기능을 수행하면서 동시에 매우 낮은 유전율에 의하여 터치성능을 향상시킬 수 있다.
본 구현예에 따른 유전체 조성물은 UV조사한 후 유전체막의 두께를 4㎛ 내지 8㎛까지 제어할 수 있으며, 이때 상기 유전체막의 유전율은 약 2 내지 약 2.7, 약 2 내지 약 2.65, 약 2 내지 약 2.6, 약 2 내지 약 2.55, 약 2 내지 약 2.5, 약 2 내지 약 2.45, 약 2 내지 약 2.4, 약 2 내지 약 2.35, 약 2 내지 약 2.3, 약 2 내지 약 2.25, 약 2 내지 약 2.2, 약 2.1 내지 약 2.7, 약 2.1 내지 약 2.7, 약 2.1 내지 약 2.65, 약 2.1 내지 약 2.6, 약 2.1 내지 약 2.55, 약 2.1 내지 약 2.5, 약 2.1 내지 약 2.45, 약 2.1 내지 약 2.4, 약 2.1 내지 약 2.35, 약 2.1 내지 약 2.3, 약 2.1 내지 약 2.25, 2.1 내지 약 2.2, 약 2.2 내지 약 2.7, 약 2.2 내지 약 2.7, 약 2.2 내지 약 2.65, 약 2.2 내지 약 2.6, 약 2.2 내지 약 2.55, 약 2.2 내지 약 2.5, 약 2.2 내지 약 2.45, 약 2.2 내지 약 2.4, 약 2.2 내지 약 2.35, 약 2.2 내지 약 2.3, 약 2.3 내지 약 2.7, 약 2.3 내지 약 2.7, 약 2.3 내지 약 2.65, 약 2.3 내지 약 2.6, 약 2.3 내지 약 2.55, 약 2.3 내지 약 2.5, 약 2.3 내지 약 2.48, 약 2.1 내지 약 2.45, 약 2.3 내지 약 2.41, 약 2.3 내지 약 2.4, 2.2, 2.25, 2.3, 2.35, 또는 2.4일 수 있다.
상기 유전체막은 전술한 두께로 구비됨으로써 상기 유전체막을 터치시 소자와의 전달이 효율 적으로 수행될 수 있다. 또한, 상기 유전체막을 전술한 범위의 유전율로 구비시킴으로써, 얇은 두께로 형성된 유전체막으로도 전기장의 발생에 의한 간섭이 형성되지 않아 터치효율을 보다 향상시킬 수 있다.
이하 본 발명의 실시예를 기재한다. 그러나, 하기 실시예들은 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명의 권리 범위가 하기 실시예들에 의하여 제한되는 것은 아니다.
[실시예]
1. 유전체막의 제조
제조예 1-1
공기 중에 상온에서 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA, Sigma-Aldrich) 65g, 이소보닐 아크 릴레이트(IBOA, Sigma-Aldrich) 35g에 광개시제인 Irgacure 651(BASF) 0.05g을 첨가하고, 5 시간 동안 300rpm으로 교반하여 예비혼합물을 제조하였다. 제조된 예비혼합물에 습도 40%, 온도 19℃에서 3-(트리메톡시실릴)프로필메타크릴레이트 (3-(trimethoxylsilyl)propylmethacrylate, TMSPMA, Sigma-Aldrich)를 1wt% 넣고 12시간 동안 280rpm으로 교반하여 유전체 조성물을 제조하였다. 제조된 유전체 조성물을 기판 상에 질소분위기에서 700rpm의 속도로 스핀코터를 이용하여 스핀코팅(2000rpm, 20sec)하였고, 이어서 질소분위기에서 UV조사장치(아이그래픽스 제조, 인버터식 컨베이어 장치 ECS-4011GX, 메탈 할라이드 램프 : 아이그래픽스 제조 M04-L41)로 395nm 파장으로, 2.8J/㎠의 파워로 10초간 UV를 조사하여 두께가 8㎛인 유전체막을 제조하였다.
제조예 1-2 내지 제조예 1-8
하기 표 1과 같이 TMSPMA 함량만을 다르게 하고 제조예 1-1과 동일하게 유전체막을 제조하였다.
제조예 1-9
공기 중에 상온에서 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA, Sigma-Aldrich) 65g, 이소보닐 아크 릴레이트(IBOA, Sigma-Aldrich) 35g에 광개시제인 Irgacure 651(BASF) 0.05g을 첨가하고, 5 시간 동안 300rpm으로 교반하여 유전체 조성물을 제조하였다. 제조된 유전체 조성물을 기판 상에 질소분위기에서 700rpm의 속도로 스핀코터를 이용하여 스핀코팅(2000rpm, 20sec)하였고, 이어서 질소분위기에서 UV조사장치(아이그래픽스 제조, 인버터식 컨베이어 장치 ECS-4011GX, 메탈 할라이드 램프 : 아이그래픽스 제조 M04-L41)로 395nm 파장으로, 2.8J/㎠의 파워로 10초간 UV를 조사하여 두께가 8㎛인 유전체막을 제조하였다.
제조예 2-1 내지 제조예 2-8
제조예 1-1과 동일하게 제조하되, TMSPMA를 첨가할 때 온도를 23℃로 하고, 하기 표 1과 같이 TMSPMA 함량만을 다르게 하여 유전체막을 제조하였다.
제조예 2-9
제조예 1-9와 동일하게 제조하되 TMSPMA를 첨가할 때 온도를 23℃로 하여 유전체막을 제조하였다.
제조예 3-1 내지 제조예 3-8
제조예 1-1과 동일하게 제조하되, TMSPMA를 첨가할 때 온도를 40℃로 하고, 하기 표 1과 같이 TMSPMA 함량만을 다르게 하여 유전체막을 제조하였다.
제조예 3-9
제조예 1-9와 동일하게 제조하되 TMSPMA를 첨가할 때 온도를 40℃로 하여 유전체막을 제조하였다.
제조예 4-1 내지 제조예 4-8
제조예 1-1과 동일하게 제조하되, TMSPMA를 첨가할 때 온도를 50℃로 하고, 하기 표 1과 같이 TMSPMA 함량만을 다르게 하여 유전체막을 제조하였다.
제조예 4-9
제조예 1-9와 동일하게 제조하되 TMSPMA를 첨가할 때 온도를 50℃로 하여 유전체막을 제조하였다.
하기 표 1에서는 제조예 1-1 내지 제조예 4-9에 따른 첨가된 TMSPMA의 함량과 TMSPMA가 첨가될 때의 온도를 나타내었다.
TMSPMA 19 ℃ 23 ℃ 40℃ 50 ℃
1 wt% 제조예 1-1 제조예 2-1 제조예 3-1 제조예 4-1
2 wt% 제조예 1-2 제조예 2-2 제조예 3-2 제조예 4-2
3 wt % 제조예 1-3 제조예 2-3 제조예 3-3 제조예 4-3
4 wt% 제조예 1-4 제조예 2-4 제조예 3-4 제조예 4-4
5 wt % 제조예 1-5 제조예 2-5 제조예 3-5 제조예 4-5
7 wt % 제조예 1-6 제조예 2-6 제조예 3-6 제조예 4-6
10 wt % 제조예 1-7 제조예 2-7 제조예 3-7 제조예 4-7
15 wt% 제조예 1-8 제조예 2-8 제조예 3-8 제조예 4-8
0 wt% 제조예 1-9 제조예 2-9 제조예 3-9 제조예 4-9
2. 물성평가
점도 측정
TMSPMA 첨가량과 TMSPMA를 첨가할 때 온도에 따라 제조된 유전체 조성물 (UV조사 하기 전)을 E 형 점도계(토키 산업사 제조, 「VISCOMETER TV-22」)를 사용하여, 25 ℃, 100 rpm의 조건에서 점도를 측정하고, 하기 표 2에 나타내었다.
유전율 평가
유전특성은 유전체막을 Agilent사의 임피던스 분석기 4294A를 이용하여 ASTM D150의 규격에 의거하여 측정하였고, 제조예 1-7에 대해서 다양한 주파수에서 비유전율을 측정하고 이를 표 3 및 도 6에 나타내었고, 주파수 500kHz에서의 비유전율의 측정값으로 평가한 후 이를 표 4 및 도 7에 나타내었다. 도 6에서는 다양한 주파수에서의 비유전율을 나타낸 그래프이다. 도 7은 본 발명의 제조예에 따른 TMSPMA 첨가온도 및 함량에 따른 유전율을 나타낸 그래프이다.
투명도 평가
제조예 1-1, 제조예 1-3, 제조예 1-5, 제조예 1-6, 제조예 1-7 및 제조예 1-9에 따른 유전자막에 대한 UV-vis 흡수 스펙트럼을 확인하였고, 이를 표 6 및 도 8에 나타내었다. 도 8은 본 발명의 실란 화합물 첨가에 따른 투명도를 나타낸 그래프이다.
　 　 TMSPMA 함량
1 wt% 3 wt % 5 wt % 7 wt % 10 wt % 0 wt%
23 ℃ 구분 제조예 2-1 제조예 2-3 제조예 2-5 제조예 2-6 제조예 2-7 제조예 2-9
점도 31.33 cP 29.42 cP 27.51 cP 26.17 cP 23.91 cP 31.83 cP
40 ℃ 구분 제조예 3-1 제조예 3-3 제조예 3-5 제조예 3-6 제조예 3-7 제조예 3-9
점도 17.30 cP 16.68 cP 15.91 cP 15.15 cP 13.77 cP 17.77 cP
Frequency(kHz) Geometric Cap.(pF/cm2)
5 256.25
10 256
100 254
500 254
1000 256
　
　
　		 TMSPMA 함량
1 wt% 2 wt% 3 wt % 4 wt% 5 wt % 7 wt % 10 wt % 15 wt% 0 wt%
RT
(19 ℃)		 구분 제조예 1-1 제조예 1-2 제조예 1-3 제조예 1-4 제조예 1-5 제조예 1-6 제조예 1-7 제조예 1-8 제조예 1-9
유전율 2.75 2.61 2.41 2.36 2.3 2.35 2.58 2.73 2.8
23 ℃ 구분 제조예 2-1 제조예 2-2 제조예 2-3 제조예 2-4 제조예 2-5 제조예 2-6 제조예 2-7 제조예 2-8 제조예 2-9
유전율 2.74 2.62 2.4 2.35 2.32 2.35 2.6 2.74 2.81
40 ℃ 구분 제조예 3-1 제조예 3-2 제조예 3-3 제조예 3-4 제조예 3-5 제조예 3-6 제조예 3-7 제조예 3-8 제조예 3-9
유전율 2.77 2.68 2.52 2.46 2.41 2.42 2.68 2.85 2.86
50 ℃ 구분 제조예 4-1 제조예 4-2 제조예 4-3 제조예 4-4 제조예 4-5 제조예 4-6 제조예 4-7 제조예 4-8 제조예 4-9
유전율 2.8 2.71 2.55 2.48 2.43 2.45 2.71 2.88 2.89
구분 TMSPMA 함량 Transmittance
제조예 1-1 TMSPMA 1 wt% 100%
제조예 1-3 TMSPMA 3 wt% 99.70%
제조예 1-5 TMSPMA 5 wt% 99.30%
제조예 1-6 TMSPMA 6 wt% 99.20%
제조예 1-7 TMSPMA 10 wt% 99.10%
제조예 1-9 TMSPMA 0 wt% 100%
제조예 1-5와 제조예 1-9의 유전체 조성물을 이용하여 IR을 확인하고, 도 5에 나타내었다. 도 5는 실란 화합물의 첨가에 의하여 형성된 다이머를 나타낸 IR그래프이다. 도 5를 참조하면, 5wt%의 TMSPMA가 첨가된 제조예 1-5는 Si-O-Si 피크가 나타난 것으로 실란 화합물이 예비혼합물에 첨가되어 교반하는 과정에서 다이머가 형성된 것을 확인할 수 있었다. 반면, 제조예 1-9에서는 Si-O-Si 피크가 나타나지 않음을 확인할 수 있었다.
표 2를 참조하면, 본 발명에서 TMSPMA 함량이 증가할수록 유전체 조성물의 점도가 낮아짐을 확인할 수 있다. 이에, TMSPMA 함량이 증가됨으로써, 유전체 조성물의 유동성이 증가되어 평탄하고 균일한 두께로, 또한 얇은 두께로 유전체막을 용이하게 형성할 수 있다.
표 3 및 도 6에서는 제조예 1-7에 따른 유전체막을 다양한 주파수를 이용하여 측정한 결과이다. 표 3과 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 TMSPMA 10wt%가 첨가된 경우, 주파수와 무관하게 유사한 유전율값을 나타냄을 확인할 수 있었다. 따라서, 이하에서는 500kHz의 주파수로 일정하게 하여 각 제조예에 따른 유전체막의 유전율을 측정하였고, 이를 표 4에 나타내었다.
표 4 및 도 7을 참조하면, TMSPMA 함량이 0wt%인 제조예 1-9, 제조예 2-9, 제조예 3-9, 제조예 4-9에 비하여 TMSPMA이 첨가된 경우가 유전율이 더 낮음을 확인할 수 있었다. 또한, TMSPMA를 첨가할 때의 온도도 영향을 미쳤는데, 높은 온도보다는 저온에서 상대적으로 더 낮은 유전율을 나타냄을 확인할 수 있었다. 상기 TMSPMA는 1wt%에서 5wt%까지 함량이 증가할수록 유전율이 감소되고, 그 후 TMSPMA 함량이 증가하면 유전율이 증가함을 확인할 수 있었다. 상기 TMSPMA의 함량이 약 3wt% 내지 약 7wt%의 유전율이 약 3wt% 미만인 경우와 약 7wt% 초과인 경우의 유전율보다 현저히 감소하는 것을 확인할 수 있다.
표 5 및 도 8을 참조하면, TMSPMA 함량이 증가하여도 투명도는 99% 이상이 유지됨을 확인할 수 있었다. 즉, TMSPMA 함량이 증가하여, 유전율이 낮아지고 유전체막을 형성하는 데 용이한 점도로 구비됨에도 투명도는 우수하게 유지됨을 확인할 수 있었다.
도 9는 TMSPMA 함량이 5wt%인 제조예 1-5에 대해서 유리기판 상에서 접촉각을 측정한 도면이다. 제조예 1-5에 따른 접촉각은 6°로 나타남을 확인할 수 있으며, 이에 따라 상기 제조예 1-5를 이용한 유전체 조성물은 도포성이 우수하여 균일하면서 얇은 두께의 유전체막을 제조하기 용이함을 확인할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 유전체막용 유전체 조성물, 디스플레이용 저유전율 유전체막의 제조방법은 디스플레이 소자 및 그 제조 방법에 사용될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 유전체막용 유전체 조성물을 포함하는 디스플레이 소자는, 휴대용 모바일 기기, 모니터, 가전제품 등 다양한 산업 분야에 활용될 수 있다.

Claims (30)

  1. 디스플레이 유전체막용 유전체 조성물로서,
    상기 유전체 조성물은 아크릴레이트계 모노머 및 하기 화학식 1로 나타낸 실란 화합물을 포함하고,
    상기 실란 화합물의 함량은 상기 아크릴레이트계 모너머에 대해서 1wt% 내지 10wt%이고,
    상기 유전체 조성물을 UV조사하여 제조된 유전체막의 유전율이 2 내지 2.7인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2021001551-appb-I000016
    상기 화학식 1에서, A은 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 선형 또는 분지형 알킬기이고, B는 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기, X1, X2, 및 X3는 서로에 관계없이 할로겐기 또는 C1 내지 C2의 알콕시기임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유전체 조성물은 상기 실란 화합물의 두개 분자가 반응하여 형성된 다이머(dimer)를 포함하는 것인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 다이머는 양 말단에 아크릴기를 포함하는 것인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실란 화합물은 3-(트리메톡시실릴) 프로필메타크릴레이트 (3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate, TMSPMA), 트리메톡시실릴 프로필아크릴레이트, 3-트리에톡시실릴 프로필메타크릴레이트, 트리부톡시실릴 프로필메타크릴레이트, 디메톡시메틸실릴 프로필메타크릴레이트, 디에톡시메틸실릴 프로필메타크릴레이트, 디부톡시메틸실릴 프로필메타크릴레이트, 디이소프로폭시메틸실릴 프로필메타크릴레이트, 디메톡시실릴 프로필메타크릴레이트, 디에톡시실릴 프로필메타크릴레이트 및 디부톡시실릴 프로필메타크릴레이트 중 1종 이상을 포함하는 것인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유전율은 2 내지 2.55인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴레이트계 모노머는 하기 화학식 2로 나타내는 화합물인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물:
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2021001551-appb-I000017
    상기 화학식 2에서, Y1은 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 선형 또는 분지형 알킬기이고, Y2는 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 6 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 1 내지 20의 하이드록시알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴옥시알킬기임.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 Y1은 수소이고, 상기 화학식 1의 A는 메틸기인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 유전체 조성물은 25℃에서 점도가 20cP 내지 35cP이고, 40℃에서 점도가 10cP 내지 20cP인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 유전체 조성물은 접촉각이 4° 내지 10°인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 유전체 조성물은 상온에서 액상으로 제조되고,
    상기 아크릴레이트계 모너머를 함유하는 예비혼합물 또는 상기 아크릴레이트계 모너머와 첨가제를 혼합하여 제조된 예비혼합물에 상기 실란 화합물을 첨가하여 상기 다이머가 형성되는 것인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 실란 화합물과 상기 예비혼합물에 함유된 물(H2O)의 당량비가 1 : 0.1 내지 1로 조절된 것인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 실란 화합물은 3-(트리메톡시실릴)프로필메타크릴레이트 (3-(trimethoxylsilyl)propylmethacrylate, TMSPMA)이고,
    상기 실란 화합물의 함량은 상기 아크릴레이트계 모너머에 대해서 3wt% 내지 7wt%이고,
    상기 실란 화합물을 상기 아크릴레이트계 모너머를 함유하는 예비 혼합물, 또는 상기 아크릴레이트계 모너머와 첨가제를 혼합하여 제조된 예비혼합물 중에 첨가하여 교반하는 동안 상기 실란 화합물의 적어도 일부가 반응하여 다이머(dimer)로 형성되는 것인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 유전체막은 투과율이 91% 이상인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 첨가제를 추가 포함하는, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 첨가제는 광개시제, 충전제, 개질제, 산화 방지제, 안정제 및 용제중 어느 하나 이상을 포함하는 것인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 실란 화합물과 상기 예비혼합물에 함유된 물(H2O)의 당량비가 1 : 0.1 내지 0.5로 조절된 것인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체 조성물.
  17. 아크릴레이트계 모너머를 포함하는 예비혼합물을 준비하는 제1 혼합단계;
    공기 중에서 상기 예비혼합물에 하기 화학식 1로 나타나는 실란 화합물을 첨가하고, 제1 온도, 제1 습도 및 교반시간 동안 제1 교반속도로 교반하여 유전체 조성물을 제조하는 제2 혼합단계; 및
    상기 유전체 조성물을 UV조사하여 유전체막을 제조하는 UV조사단계
    를 포함하고,
    상기 실란 화합물의 함량은 상기 아크릴레이트계 모너머에 대해서 1wt% 내지 10wt%로 포함되고,
    상기 유전체막은 비유전율이 2 내지 2.7인,
    디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체막의 제조방법:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2021001551-appb-I000018
    상기 화학식 1에서, A은 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 선형 또는 분지형 알킬기이고, B는 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기, X1, X2, 및 X3는 서로에 관계없이 할로겐기 또는 C1 내지 C2의 알콕시기임.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 혼합단계에서 상기 아크릴레이트계 모노머는 하기 화학식 2로 나타내는 화합물인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체막의 제조방법:
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2021001551-appb-I000019
    상기 화학식 2에서, Y1은 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 선형 또는 분지형 알킬기이고, Y2는 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 6 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 1 내지 20의 하이드록시알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴옥시알킬기임.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 Y1은 수소이고, 상기 화학식 1의 A은 메틸기인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체막의 제조방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 유전체 조성물은 상기 실란 화합물의 두개 분자가 반응하여 형성된 다이머(dimer)를 포함하는 것인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체막의 제조방법.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 실란 화합물은 3-(트리메톡시실릴) 프로필메타크릴레이트 (3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate, TMSPMA), 트리메톡시실릴 프로필아크릴레이트, 3-트리에톡시실릴 프로필메타크릴레이트, 트리부톡시실릴 프로필메타크릴레이트, 디메톡시메틸실릴 프로필메타크릴레이트, 디에톡시메틸실릴 프로필메타크릴레이트, 디부톡시메틸실릴 프로필메타크릴레이트, 디이소프로폭시메틸실릴 프로필메타크릴레이트, 디메톡시실릴 프로필메타크릴레이트, 디에톡시실릴 프로필메타크릴레이트 및 디부톡시실릴 프로필메타크릴레이트 중 1종 이상을 포함하는 것인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체막의 제조방법.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 실란 화합물은 3-(트리메톡시실릴)프로필메타크릴레이트 (3-(trimethoxylsilyl)propylmethacrylate, TMSPMA)이고,
    상기 실란 화합물은 3wt% 내지 7wt%로 첨가되고,
    상기 실란 화합물을 예비혼합물 중에 첨가하여 교반하는 동안 상기 실란 화합물의 적어도 일부가 반응하여 다이머(dimer)로 형성되는 것인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체막의 제조방법.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 제2 혼합단계에서, 상기 유전체 조성물 중 상기 실란 화합물과 물(H2O)의 당량비가 1 : 0.1 내지 1로 조절된 것인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체막의 제조방법.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 다이머는 양 말단에 아크릴기를 포함하는 것인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체막의 제조방법.
  25. 제17항에 있어서,
    상기 제2 혼합단계에서, 상기 제1 온도는 15℃ 내지 35℃이고, 상기 제1 습도는 10% 내지 60%이고, 상기 제1 시간은 6시간 내지 30시간이며, 상기 제1 교반속도는 250rpm 내지 330rpm인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체막의 제조방법.
  26. 제17항에 있어서,
    상기 UV조사단계에서 상기 유전체 조성물은 UV조사에 의하여 중합 및 경화되어 유전체막으로 형성되고,
    상기 유전체막은 상기 아크릴레이트계 모너머와 상기 실란 화합물이 공중합된 공중합체가 상기 다이머에 의하여 가교되어 형성되는 것인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체막의 제조방법.
  27. 제17항에 있어서,
    상기 UV조사단계에서 상기 UV조사하기 전 상기 유전체 조성물은 상온에서 액상으로 형성되고,
    상기 UV조사는 질소 분위기에서 390nm 내지 400nm의 파장범위의 UV를 이용하고, 0.5J/㎠ 내지 3J/㎠의 파워로 0.1초 내지 15초 동안 수행하는 것인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체막의 제조방법.
  28. 제17항에 있어서,
    제1 혼합단계는 첨가제를 추가로 혼합하여 예비혼합물을 준비하는, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체막의 제조방법.
  29. 제17항에 있어서,
    상기 첨가제는 광개시제, 충전제, 개질제, 산화 방지제, 안정제 및 용제중 어느 하나 이상을 포함하는 것인, 디스플레이 유전체막용 저유전율 유전체막의 제조방법.
  30. 기판;
    상기 기판 상에 배치된 유기발광소자층;
    상기 유기발광소자층 상에 배치되고, 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 유전체 조성물로 형성된 유전체막; 및
    상기 유전체막 상에 배치된 터치전극
    을 포함하는, 디스플레이 소자.
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