CN110710011B - 有机电子器件 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及有机电子器件及用于制造其的方法，并且提供了这样的有机电子器件：所述有机电子器件可以有效地阻挡水分或氧从外部引入至有机电子器件中以确保有机电子元件的寿命，并且在可应用于柔性器件的同时具有优异的耐久性。示例性有机电子器件包括：基底；形成在基底上的有机电子元件；和用于密封有机电子元件的有机层，其中有机电子器件包括满足式1的一个或更多个折叠部分。式1为X≤10％，其中X为折叠测试之前和之后的亮度变化，所述折叠测试为重复将有机电子器件的折叠部分在25℃的温度和50％的相对湿度下折叠使得有机电子器件的折叠部分的曲率半径变为2.5R(2.5mm)的过程100,000次。

Description

有机电子器件
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求基于2017年5月24日提交的韩国专利申请第10-2017-0064167号的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本申请涉及有机电子器件以及用于制造其的方法。
背景技术
有机电子器件(OED)意指包括利用空穴和电子产生电荷的交流电的有机材料层的器件，并且其实例可以包括光伏器件、整流器、变送器(transmitter)和有机发光二极管(OLED)等。
有机电子器件中的有机发光二极管(OLED)具有比常规光源更低的功耗和更快的响应速度，并且有利于使显示器件或照明设备减薄。此外，OLED具有优异的空间利用率，使得其有望应用于各种领域，包括各种便携式器件、监视器、笔记本电脑和电视机。
在OLED的商业化和应用发展中，最重要的问题是耐久性问题。包含在OLED中的有机材料和金属电极等非常容易被外部因素例如水分氧化。因此，包括OLED的产品对环境因素高度敏感。因此，已经提出各种方法来有效地阻挡氧或水分从外部渗入有机电子器件例如OLED中。
发明内容
技术问题
本申请提供了有机电子器件，所述有机电子器件在可应用于柔性器件的同时可以有效地阻挡水分或氧从外部被引入有机电子器件中从而确保有机电子元件的寿命，并且具有优异的耐久性。
技术方案
本申请涉及有机电子器件。如图1中所示，示例性有机电子器件3可以包括基底31；形成在基底31上的有机电子元件32；和密封有机电子元件32的有机层33。有机层可以通过用封装组合物密封或封装有机电子元件例如OLED的整个表面来形成。在一个实例中，本申请的封装组合物可以是墨组合物。另外，有机层33可以与无机保护层35和/或无机层34一起层合在有机电子元件上以形成密封结构36。在本申请中，有机层可以是墨组合物，其可以与作为层合在有机电子元件32上的密封膜37的压敏粘合剂膜或粘合剂膜(如图2中所示)不同。因此，本申请的有机电子器件还可以包括在密封结构36上的压敏粘合剂膜或粘合剂膜37。
在本申请的一个实施方案中，本申请涉及其上施加有用于密封有机电子元件的适用于喷墨法的封装组合物的有机电子器件，其中该组合物可以被设计成在通过使用能够进行非接触型图案化的喷墨印刷将其排放至基底上时具有适当的物理特性。
在本说明书中，术语“有机电子器件”意指具有如下结构的制品或器件：该结构包括在彼此面对的电极对之间的利用空穴和电子产生电荷的交流电的有机材料层，并且其实例可以包括光伏器件、整流器、变送器和有机发光二极管(OLED)等，但不限于此。在本申请的一个实例中，有机电子器件可以为OLED。
在本申请的一个实施方案中，有机电子器件可以包括满足以下方程式1的一个或更多个可折叠部分。
[方程式1]
X≤10％
在方程式1中，X为折叠测试之前和之后的亮度变化率，在所述折叠测试中，重复将有机电子器件的可折叠部分在25℃的温度和50％相对湿度下折叠使得曲率半径为2.5R(2.5mm)的过程100,000次。更具体地，在本申请中，亮度变化率可以为10％或更小、9.5或更小、8.5或更小、或者7.5或更小，并且下限没有特别限制，其可以为0％或更大、或者0.01％或更大。考虑到将有机电子器件应用于柔性显示器，本申请可以具有一个或更多个可折叠部分。可折叠部分可以意指可以在有机电子器件中折叠的区域。
在常规的柔性显示器中，形成在有机电子元件上的有机层难以同时具有有机层的柔性和表面硬度。存在如下问题：当其由于高的柔性而被应用于柔性显示器时，硬度降低，而当硬度高时，在折叠测试时发生剥离。本申请通过将亮度变化率控制在以上方程式1的范围内，提供了在柔性显示器中具有高可靠性的有机电子器件。
在一个实例中，有机层的厚度可以在2μm至20μm、2.5μm至19μm或3μm至18.5μm的范围内。本申请可以提供其中有机层被设置成具有在以上范围内的薄厚度从而赋予柔性特性的薄的有机电子器件。
在本申请的一个实施方案中，如根据ASTM D3363标准测量的，有机层的铅笔硬度可以为3H或更大、3.5H或更大、或者4H或更大。硬度可以是例如在500g的重量下在273mm/分钟的速度下的铅笔硬度，其可以是对于具有2μm至20μm的厚度的有机层的测量结果值。由于在以上范围内的硬度越高，有机层的可靠性越高，因此上限没有特别限制，但是考虑到柔性特性，可以为9H或更小。通过将有机层的铅笔硬度调节至以上范围，尽管在薄的有机层的情况下，本申请仍实现高的耐久可靠性。
如上所述，有机层可以包含墨组合物，其中如通过来自博勒飞公司(Brookfield,Inc.)的DV-3在25℃的温度、90％扭矩和100rpm的剪切速率下测量的，墨组合物的粘度可以为50cPs或更小、1cPs至46cPs或5cPs至44cPs。通过将组合物的粘度控制在以上范围内，本申请可以实现在被应用于有机电子器件时能够喷墨的物理特性，并且可以提供具有优异的涂覆特性的薄层的密封材料。
在一个实例中，有机层可以包含环氧化合物和具有氧杂环丁烷基的化合物。通过包含特定的组合物，本申请可以同时实现上述柔性特性和优异的硬度。环氧化合物可以是可光固化化合物或热固性化合物。相对于100重量份的环氧化合物，具有氧杂环丁烷基的化合物可以以45重量份至145重量份、48重量份至144重量份、63重量份至143重量份或68重量份至142重量份的量包含在内。在本说明书中，术语“重量份”可以意指相应组分之间的重量比。通过控制特定组合物及其含量范围，本申请可以通过喷墨法在有机电子元件上形成有机层，并且可以提供所施加的封装组合物在短时间内具有优异铺展性并且在固化之后具有优异硬化强度的有机层。在一个实例中，本申请的组合物对玻璃的接触角可以为30°或更小、25°或更小、20°或更小、或者12°或更小。下限没有特别限制，但可以为1°或3°或更大。通过将接触角调节成30°或更小，本申请可以确保喷墨涂覆中在短时间内的铺展性，从而形成薄层的有机层。在本申请中，接触角可以通过使用停滴(sessile drop)测量法将一滴封装组合物施加至玻璃上来测量，其可以是在施加5次之后测量的平均值。
在一个实例中，环氧化合物和具有氧杂环丁烷基的化合物可以以封装组合物的全部组分中的70重量％或更大、75重量％或更大、80重量％或更大、85重量％或更大、或者89重量％或更大的量包含在内。上限没有特别限制，可以为99重量％或更小、95重量％或更小、或者93重量％或更小。
在一个实例中，环氧化合物可以具有至少单官能度或双官能度或更高官能度。也就是说，在该化合物中可以存在一个或两个或更多个环氧官能团，其中上限没有特别限制，但可以为10个或更少。环氧化合物通过实现墨组合物的适当的交联度而在高温高湿度下实现优异的耐热耐久性。
在本申请的一个实施方案中，环氧化合物可以包括在其分子结构中具有环状结构的化合物和/或线性或支化脂族化合物。也就是说，本申请的封装组合物可以包含在其分子结构中具有环状结构的化合物和线性或支化脂族化合物中的至少一者作为环氧化合物，并且可以同时包含它们。在一个实例中，在其分子结构中具有环状结构的化合物可以在分子结构中具有3至10个、4至8个或5至7个范围内的环构成原子，并且在该化合物中可以存在一个或更多个、或者两个或更多个、或者10个或更少的环状结构。当同时包含具有环状结构的化合物和线性或支化脂族化合物时，相对于100重量份的具有环状结构的化合物，线性或支化脂族化合物可以以20重量份或更大、小于205重量份、或者23重量份至204重量份、30重量份至203重量份、34重量份至202重量份、40重量份至201重量份、60重量份至200重量份或100重量份至173重量份的范围包含在封装组合物中。通过控制该含量范围，本申请使得封装组合物可以防止在密封有机电子元件的整个表面时的元件损害，可以具有能够进行喷墨的适当物理特性，可以在固化之后具有优异的固化强度，并且还可以同时实现优异的防潮特性。
在一个实例中，环氧化合物的环氧当量可以在50g/eq至350g/eq、73g/eq至332g/eq、94g/eq至318g/eq或123g/eq至298g/eq的范围内。另外，具有氧杂环丁烷基的化合物或环氧化合物的重均分子量可以在150g/mol至1,000g/mol、173g/mol至980g/mol、188g/mol至860g/mol、210g/mol至823g/mol或330g/mol至780g/mol的范围内。通过将环氧化合物的环氧当量控制成低的或者将化合物的重均分子量控制成低的，本申请可以防止组合物的粘度变得过高而使得不能进行喷墨法，同时提高封装组合物固化之后的固化完成程度，并且同时提供防潮特性和优异的固化敏感性。在本说明书中，重均分子量意指通过GPC(凝胶渗透色谱)测量的相对于标准聚苯乙烯换算的值。在一个实例中，用3mm至20mm聚苯乙烯珠填充由长度为250mm至300mm且内径为4.5mm至7.5mm的金属管制成的柱。在使通过将待测物质溶解在THF溶剂中而稀释的溶液通过柱时，可以根据流动时间间接测量重均分子量。其可以通过绘制每次按尺寸从柱分离的量来检测。在本说明书中，环氧当量也是含有1克当量的环氧基的树脂的克数(g/eq)，其可以根据JIS K 7236中所限定的方法测量。
具有氧杂环丁烷基的化合物的沸点可以在90℃至300℃、98℃至270℃、110℃至258℃或138℃至237℃的范围内。通过将该化合物的沸点控制成上述范围，本申请可以提供这样的密封材料：其可以对外部具有优异的防潮特性，同时在喷墨法中即使在高温下也实现优异的可印刷性，并且由于排气受抑而防止施加至元件的损害。在本说明书中，除非另有说明，否则沸点可以在1个大气压下测量。
在一个实例中，在其分子结构中具有环状结构的化合物可以例举3,4-环氧环己基甲基3',4'-环氧环己烷羧酸酯(EEC)及衍生物、二环戊二烯二氧化物及衍生物、乙烯基环己烯二氧化物及衍生物、或1,4-环己烷二甲醇双(3,4-环氧环己烷羧酸酯)及衍生物，但不限于此。
在一个实例中，包含氧杂环丁烷基的化合物的结构没有限制，只要其具有该官能团即可，并且可以例举例如来自TOAGOSEI的OXT-221、CHOX、OX-SC、OXT101、OXT121、OXT221或OXT212，或者来自ETERNACOLL的EHO、OXBP、OXTP或OXMA。此外，线性或支化脂族环氧化合物可以包括脂族缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、二甘醇二缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚或新戊二醇二缩水甘油醚，但不限于此。
在本申请的一个实施方案中，封装组合物还可以包含光引发剂。光引发剂可以是离子光引发剂。此外，光引发剂可以是吸收200nm至400nm范围内的波长的化合物。通过使用光引发剂，本申请可以在本申请的特定组合物中实现优异的固化特性。
在一个实例中，光引发剂可以是阳离子光聚合引发剂。作为阳离子光聚合引发剂，可以使用本领域已知的材料，例如，其可以包括具有包含芳族锍、芳族碘、芳族重氮或芳族铵的阳离子部分和包含AsF6 -、SbF6 -、PF6 -或四(五氟苯基)硼酸根的阴离子部分的化合物。此外，作为阳离子光聚合引发剂，可以例举盐或有机金属盐系列的离子化阳离子引发剂、或者有机硅烷或潜在磺酸(latent sulfonic acid)系列的非离子化阳离子光聚合引发剂。二芳基碘盐、三芳基锍盐或芳基重氮盐等可以例举为盐系列的引发剂，铁芳烃(iron arene)等可以例举为有机金属盐系列的引发剂，邻硝基苄基三芳基甲硅烷基醚、三芳基甲硅烷基过氧化物或酰基硅烷等可以例举为有机硅烷系列的引发剂，以及α-磺酰氧基酮或α-羟基甲基苯偶姻磺酸酯等可以例举为潜在磺酸系列的引发剂，但不限于此。
在一个实例中，本申请的封装组合物可以包含含有锍盐的光引发剂作为上述特定组合物中的光引发剂，以便适用于通过喷墨法密封有机电子元件中。即使将根据上述组成的封装组合物直接密封在有机电子元件上，也因所产生的排气的量小而可以防止对元件施加的化学损害。此外，含有锍盐的光引发剂还具有优异的溶解性，其可以适用于喷墨法。
在本发明的一个实施方案中，相对于100重量份的环氧化合物，光引发剂可以以1重量份至15重量份、3重量份至14重量份或7重量份至13.5重量份的量包含在内。通过控制光引发剂含量范围，本申请由于直接施加在元件上的本申请的封装组合物的性质而可以使对有机电子元件的物理和化学损害最小化。
在本申请的一个实施方案中，有机层还可以包含表面活性剂。通过包含表面活性剂，可以将封装组合物提供为具有改善的铺展性的液体墨。在一个实例中，表面活性剂可以包含极性官能团，并且极性官能团可以存在于表面活性剂的化合物结构端部。极性官能团可以包括例如羧基、羟基、磷酸酯/盐、铵盐、羧酸酯/盐基团、硫酸酯/盐或磺酸酯/盐。此外，在本申请的一个实施方案中，表面活性剂可以是基于非有机硅的表面活性剂或基于氟的表面活性剂。基于非有机硅的表面活性剂或基于氟的表面活性剂可以与上述环氧化合物和具有氧杂环丁烷基的化合物一起施加以在有机电子元件上提供优异的涂覆特性。在另一方面，在包含极性反应性基团的表面活性剂的情况下，其可以与封装组合物的其他组分具有高亲和性，从而实现粘合方面的优异效果。在本申请的一个实施方案中，可以使用亲水性的基于氟的表面活性剂或基于非有机硅的表面活性剂来改善基材的涂覆特性。
具体地，表面活性剂可以是聚合物型或低聚物型基于氟的表面活性剂。作为表面活性剂，可以使用市售产品，其可以选自来自TEGO的Glide 100、Glide 110、Glide 130、Glide 460、Glide 440、Glide 450或RAD 2500；来自DIC(DaiNippon Ink Chemicals)的Megaface F-251、F-281、F-552、F554、F-560、F-561、F-562、F-563、F-565、F-568、F-570和F-571；或者来自Asahi Glass Co.的Surflon S-111、S-112、S-113、S-121、S-131、S-132、S-141和S-145；来自Sumitomo 3M Ltd.的Fluorad FC-93、FC-95、FC-98、FC-129、FC-135、FC-170C、FC-430和FC-4430；或者来自DuPont的Zonyl FS-300、FSN、FSN-100和FSO；以及来自BYK的BYK-350、BYK-354、BYK-355、BYK-356、BYK-358N、BYK-359、BYK-361N、BYK-381、BYK-388、BYK-392、BYK-394、BYK-399、BYK-3440、BYK-3441、BYKETOL-AQ、BYK-DYNWET 800；等等。
相对于100重量份的环氧化合物，表面活性剂可以以0.01重量份至10重量份、0.05重量份至10重量份、0.1重量份至10重量份、0.5重量份至8重量份或1重量份至4重量份的量包含在内。在以上含量范围内，本申请允许组合物应用于喷墨法，从而形成薄的有机层。
在本申请的一个实施方案中，封装组合物可以包含光敏剂，以补偿在300nm或更大的长波长活化能量束下的固化特性。光敏剂可以是吸收200nm至400nm、250nm至400nm、300nm至400nm或350nm至395nm的范围内的波长的化合物。
光敏剂可以是选自以下中的一种或更多种：基于蒽的化合物，例如蒽、9,10-二丁氧基蒽、9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽和2-乙基-9,10-二甲氧基蒽；基于二苯甲酮的化合物，例如二苯甲酮、4,4-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4-双(二乙基氨基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基氨基二苯甲酮、甲基-邻苯甲酰基苯甲酸酯、3,3-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮和3,3,4,4-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮；基于酮的化合物，例如苯乙酮、二甲氧基苯乙酮、二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮和丙酮；苝；基于芴的化合物，例如9-芴酮、2-氯-9-丙烯酮(2-chloro-9-proprenone)和2-甲基-9-芴酮；基于噻吨酮的化合物，例如噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮、异丙基噻吨酮(ITX)和二异丙基噻吨酮；基于呫吨酮的化合物，例如呫吨酮和2-甲基呫吨酮；基于蒽醌的化合物，例如蒽醌、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、叔丁基蒽醌和2,6-二氯-9,10-蒽醌；基于吖啶的化合物，例如9-苯基吖啶、1,7-双(9-吖啶基)庚烷、1,5-双(9-吖啶基戊烷)和1,3-双(9-吖啶基)丙烷；二羰基化合物，例如苄基、1,7,7-三甲基-双环[2,2,1]庚烷-2,3-二酮和9,10-菲醌；基于氧化膦的化合物，例如2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦和双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦；基于苯甲酸酯的化合物，例如甲基-4-(二甲基氨基)苯甲酸酯、乙基-4-(二甲基氨基)苯甲酸酯和2-正丁氧基乙基-4-(二甲基氨基)苯甲酸酯；氨基增效剂，例如2,5-双(4-二乙基氨基亚苄基)环戊酮、2,6-双(4-二乙基氨基亚苄基)环己酮和2,6-双(4-二乙基氨基亚苄基)-4-甲基-环戊酮；基于香豆素的化合物，例如3,3-羰基乙烯基-7-(二乙基氨基)香豆素、3-(2-苯并噻唑基)-7-(二乙基氨基)香豆素、3-苯甲酰基-7-(二乙基氨基)香豆素、3-苯甲酰基-7-甲氧基-香豆素和10,10-羰基双[1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氢-1H,5H,11H-C1]-[6,7,8-ij]-喹嗪-11-酮；查尔酮化合物，例如4-二乙基氨基查耳酮和4-叠氮基亚苄基苯乙酮；2-苯甲酰基亚甲基；以及3-甲基-b-萘并噻唑啉。
相对于100重量份的光引发剂，光敏剂可以以28重量份至40重量份、31重量份至38重量份或32重量份至36重量份的量包含在内。通过控制光敏剂的含量，本申请可以在期望的波长下实现固化敏感性的协同作用的同时，防止光敏剂不溶解而降低粘合性。
本申请的有机层还可以包含偶联剂。本申请可以改善封装组合物的固化产物与被粘物的粘合性或固化产物的耐透湿性。偶联剂可以包括例如基于钛的偶联剂、基于铝的偶联剂或硅烷偶联剂。
在本申请的一个实施方案中，具体地，硅烷偶联剂可以包括基于环氧基的硅烷偶联剂，例如3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基(二甲氧基)甲基硅烷和2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷；基于巯基的硅烷偶联剂，例如3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷和11-巯基十一烷基三甲氧基硅烷；基于氨基的硅烷偶联剂，例如3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-甲基氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷；基于酰脲的硅烷偶联剂，例如3-酰脲丙基三乙氧基硅烷；基于乙烯基的硅烷偶联剂，例如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基甲基二乙氧基硅烷；基于苯乙烯基的硅烷偶联剂，例如对苯乙烯基三甲氧基硅烷；基于丙烯酸酯的硅烷偶联剂，例如3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；基于异氰酸酯的硅烷偶联剂，例如3-异氰酸基丙基三甲氧基硅烷；基于硫化物的硅烷偶联剂，例如双(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物和双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物；苯基三甲氧基硅烷；甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；咪唑硅烷；三嗪硅烷；等等。
在本申请中，相对于100重量份的环氧化合物，偶联剂可以以0.1重量份至10重量份或0.5重量份至5重量份的量包含在内。在上述范围内，本申请可以实现通过添加偶联剂改善粘合性的效果。
如果需要，本申请的有机层可以包含水分吸附剂。术语“水分吸附剂”可以用于概括地意指能够通过物理或化学反应等吸附或除去从外部引入的水分或湿气的组分。也就是说，其意指水分反应性吸附剂或物理吸附剂，并且其混合物也是可用的。
本申请中可用的水分吸附剂的具体种类没有特别限制，在水分反应性吸附剂的情况下，其可以包括例如金属氧化物、金属盐或五氧化二磷(P2O5)等中的一种或者两种或更多种的混合物，以及在物理吸附剂的情况下，可以包括沸石、氧化锆或蒙脱石等。
相对于100重量份的环氧化合物，本申请的封装组合物可以以5重量份至100重量份、5重量份至80重量份、5重量份至70重量份或10重量份至30重量份的量包含水分吸附剂。由于本申请的封装组合物优选将水分吸附剂的含量控制成5重量份或更大，本申请可以使封装组合物或其固化产物表现出优异的防潮和防湿特性。此外，通过将水分吸附剂的含量控制成100重量份或更小，本申请可以提供薄的密封结构。
在一个实例中，如果需要，封装组合物还可以包含无机填料。本申请中可用的填料的具体类型没有特别限制，例如，可以使用粘土、滑石、氧化铝、碳酸钙、二氧化硅等中的一种或者两种或更多种的混合物。
相对于100重量份的环氧化合物，本申请的有机层可以包含0重量份至50重量份、1重量份至40重量份、1重量份至20重量份或1重量份至10重量份的无机填料。通过优选地将无机填料控制成1重量份或更大，本申请可以提供具有优异的防潮或防湿特性和机械特性的密封结构。此外，通过将无机填料的含量控制成50重量份或更小，本发明可以提供即使在形成为薄层时也表现出优异防潮特性的固化产物。
除了上述成分之外，根据本申请的有机层可以以不影响本发明的上述效果的范围包含各种添加剂。例如，封装组合物可以根据期望的物理特性以适当的含量范围包含消泡剂、增粘剂、紫外线稳定剂或抗氧化剂等。
在一个实例中，封装组合物在室温下(例如在25℃下)可以为液相。在本申请的一个实施方案中，封装组合物可以呈无溶剂型液相。封装组合物可以应用于密封有机电子元件，并且具体地，可以应用于密封有机电子元件的整个表面。本申请的封装组合物可以具有特定的组成和物理特性，以便能够进行喷墨。
此外，本申请的封装组合物可以是墨组合物，如上所述。具体地，墨组合物可以呈无溶剂型。本申请的封装组合物可以是能够进行喷墨法的墨组合物。本申请的封装组合物可以具有特定的组成和物理特性使得可以进行喷墨。
在一个实例中，封装组合物的固化后固化产物的表面能可以在5mN/m至45mN/m、10mN/m至40mN/m、15mN/m至35mN/m或20mN/m至30mN/m的范围内。表面能可以通过本领域已知的方法测量，例如，可以通过环法(ring method)测量。本申请在上述表面能范围内可以实现优异的涂覆特性。
在本申请的一个实施方案中，表面能(γ表面，mN/m)可以计算为γ表面＝γ色散+γ极性。在一个实例中，表面能可以使用滴形状分析仪(来自KRUSS的产品DSA100)进行测量。例如，在将要测量表面能的封装组合物施加在SiNx基底上至约50μm的厚度和4cm2的涂覆面积(宽度：2cm，高度：2cm)以形成密封层(旋涂器)之后，将其在氮气氛下在室温下干燥约10分钟，然后经由4000mJ/cm2的光量以1000mW/cm2的强度进行UV固化。重复将表面张力已知的去离子水滴在固化之后的层上并获得其接触角的过程五次以获得所获得的五个接触角值的平均值，同样地，重复将表面张力已知的二碘甲烷滴在其上并获得其接触角的过程五次以获得所获得的五个接触角值的平均值。然后，可以使用所获得的对去离子水和对二碘甲烷的接触角的平均值通过Owens-Wendt-Rabel-Kaelble法代入关于溶剂表面张力的值(Strom值)来获得表面能。
此外，在本申请的一个实施方案中，封装组合物在固化之后在可见光区域中的透光率可以为90％或更大、92％或更大、或者95％或更大。在上述范围内，本申请通过将封装组合物施加至顶部发射型有机电子器件而提供具有高分辨率、低功耗和长寿命的有机电子器件。此外，本申请的封装组合物在固化之后可以具有根据JIS K7105标准测试为3％或更小、2％或更小或者1％或更小的雾度，并且下限没有特别限制，但可以为0％。在所述雾度范围内，封装组合物在固化之后可以具有优异的光学特性。在本说明书中，上述透光率或雾度可以在封装组合物固化成有机层的状态下测量，并且可以是在有机层的厚度为2μm至50μm中的任一厚度时测量的光学特性。在本申请的一个实施方案中，为了实现光学特性，可以不包含上述水分吸附剂或无机填料。
在一个实例中，本申请的封装组合物的在固化之后测量的挥发性有机化合物的量可以小于50ppm。在本说明书中，挥发性有机化合物可以表示为排气。可以在使封装组合物固化，然后使用吹扫捕集(Purge&Trap)-气相色谱法/质谱法将固化产物的样品在110℃下保持30分钟之后测量挥发性有机化合物，可以使用吹扫捕集采样器(JAI JTD-505III)-GC/MS(Agilent 7890b/5977a)仪器进行测量。
在本申请的一个实施方案中，有机电子元件可以包括第一电极层、形成在第一电极层上并且包括至少发光层的有机层、和形成在有机层上的第二电极层。第一电极层可以是透明电极层或反射电极层，第二电极层也可以是透明电极层或反射电极层。更具体地，有机电子元件可以包括形成在基底上的反射电极层、形成在反射电极层上并且包括至少发光层的有机层、和形成在有机层上的透明电极层。
在本申请中，有机电子元件可以是有机发光二极管。
在一个实例中，根据本申请的有机电子器件可以是顶部发射型，但不限于此，并且可以应用于底部发射型。
如图1中所示，有机电子器件还可以包括保护层35以保护元件的电极和发光层。保护层35可以是无机保护膜。保护层可以是通过化学气相沉积(CVD)的保护层，其中作为材料，可以使用已知的无机材料，例如，可以使用硅氮化物(SiNx)。在一个实例中，可以将用作保护层的硅氮化物(SiNx)沉积至0.01μm至50μm的厚度。
如图1中所示，在本申请的一个实施方案中，有机电子器件3还可以包括形成在有机层33上的无机层34。无机层34的材料不受限制，其可以与上述无机保护层35相同或不同。此外，无机层34可以以与无机保护层35相同的方法形成。在一个实例中，无机层可以是选自Al、Zr、Ti、Hf、Ta、In、Sn、Zn和Si中的一种或更多种金属氧化物或氮化物。无机层的厚度可以为0.01μm至50μm、0.1μm至20μm、或1μm至10μm。在一个实例中，本申请的无机层可以是没有任何掺杂剂的无机材料，或者可以是含有掺杂剂的无机材料。可以掺杂的掺杂剂可以是选自Ga、Si、Ge、Al、Sn、Ge、B、In、Tl、Sc、V、Cr、Mn、Fe、Co和Ni中的一种或更多种元素，或者所述元素的氧化物，但不限于此。
本申请的有机电子器件3可以包括密封结构36，该密封结构包括如上所述的有机层33和无机层34，其中该密封结构可以包括至少一个或更多个有机层和至少一个或更多个无机层，并且有机层和无机层可以重复层合。例如，有机电子器件可以具有基底/有机电子元件/无机保护层/(有机层/无机层)n的结构，其中n可以是1至100范围内的数。图1是例示n为1的情况的截面图。
在一个实例中，本申请的有机电子器件3还可以包括存在于有机层33上的覆盖基底38，如图2中所示。在本申请中，基底31和/或覆盖基底38的材料没有特别限制，并且可以使用本领域已知的材料。例如，基底31或覆盖基底38可以包括金属基材或聚合物膜。作为聚合物膜，例如，可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚四氟乙烯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、氯乙烯共聚物膜、聚氨酯膜、乙烯-乙酸乙烯酯膜、乙烯-丙烯共聚物膜、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物膜、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物膜或聚酰亚胺膜等。考虑到基底的厚度范围应用于柔性有机电子器件，其可以在1μm至100μm、10μm至85μm或15μm至70μm的范围内。此外，覆盖基底的厚度可以在1μm至100μm、10μm至85μm或15μm至70μm的范围内。
此外，如图2所示，有机电子器件3还可以包括存在于覆盖基底38与其上形成有有机电子元件32的基底31之间的密封膜37。密封膜37可以用作将其上形成有有机电子元件32的基底31和覆盖基底38附接的用途，其可以是例如压敏粘合剂膜或粘合剂膜，但不限于此。密封膜37可以密封层合在有机电子元件32上的上述有机层和无机层的密封结构36的整个表面。
本申请还涉及用于制造上述有机电子器件的方法。
在一个实例中，该制造方法可以包括以下步骤：在其上部上形成有有机电子元件32的基底31上形成有机层33，使得上述封装组合物密封有机电子元件32的整个表面。
在此，有机电子元件32可以通过如下过程来制造：通过诸如真空沉积或溅射的方法在基底31(例如作为基底31的金属基材或聚合物膜)上形成反射电极或透明电极，并在反射电极上形成有机材料层。有机材料层可以包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子注入层和/或电子传输层。随后，在有机材料层上进一步形成第二电极。第二电极可以是透明电极或反射电极。
本申请的制造方法还可以包括在形成在基底31上的第一电极、有机材料层和第二电极上形成无机保护层35的步骤。然后，施加上述有机层33以覆盖基底31上的有机电子元件32的整个表面。在此，形成有机层33的步骤没有特别限制，并且可以使用诸如喷墨印刷、凹版涂覆、旋涂、丝网印刷或反向胶版涂覆的方法将上述组合物施加至基底31的顶侧。
该制造方法还可以包括用光照射有机层的步骤。在本发明中，还可以在密封有机电子器件的有机层上进行固化过程，并且这样的固化过程可以例如在加热室或UV室中进行，优选地，可以在UV室中进行。
在一个实例中，在施加上述封装组合物以形成有机层之后，可以用光照射组合物以引起交联。光照射可以包括用波长范围为250nm至450nm或300nm至450nm区域带的光以0.3J/cm2至6J/cm2的光量或0.5J/cm2至5J/cm2的光量照射。
另外，本申请的制造方法还可以包括在有机层33上形成无机层34的步骤。作为形成无机层的步骤，可以使用本领域已知的方法，其可以与上述形成无机保护层的方法相同或不同。
有益效果
本申请提供了有机电子器件，所述有机电子器件在可应用于柔性器件的同时可以有效地阻挡水分或氧从外部被引入有机电子器件中从而确保有机电子元件的寿命，并且具有优异的耐久性。
附图说明
图1和图2为示出根据本发明的一个实施例的有机电子器件的截面图。
[附图标记说明]
3：有机电子器件
31：基底
32：有机电子元件
33：有机层
34：无机层
35：保护层
36：密封结构
37：密封膜
38：覆盖基底
具体实施方式
在下文中，将通过根据本发明的实施例和不遵照本发明的比较例更详细地描述本发明，但本发明的范围不受以下实施例限制。
实施例1
在室温下将作为环氧化合物的脂环族环氧化合物(Celloxide 2021P，DaicelCorp.)和脂族环氧化合物(DE203，HAJIN CHEM TECH)、含氧杂环丁烷基的化合物(来自TOAGOSEI的OXT-101)、光引发剂(来自BASF的Irgacure PAG 290,下文称I290)和基于氟的表面活性剂(来自DIC的F552)分别以23.8:28.7:37.5:5.0:1.0(Celloxide2021P:DE203:OXT-101:I290:F552)的重量比引入混合容器中。
在混合容器中，使用行星式混合器(Kurabo，KK-250s)制备均匀的封装组合物墨。
除了以上之外，通过真空沉积法在聚酰亚胺基底上形成反射电极，并在反射电极上形成有机材料层。有机材料层包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子注入层和电子传输层。然后，在有机材料层上进一步形成透明电极。之后，在基底上形成有机层以密封有机电子元件的整个表面，从而制造有机电子器件。有机层通过使用喷墨式打印机对如先前制备的墨组合物进行喷墨来形成。
实施例2
以与实施例1中相同的方式制备封装组合物，不同之处在于在室温下，将作为环氧化合物的脂环族环氧化合物(Celloxide 2021P，Daicel Corp.)和脂族环氧化合物(DE203，HAJIN CHEM TECH)、含氧杂环丁烷基的化合物(来自TOAGOSEI的OXT-221)、光引发剂(I290)和基于氟的表面活性剂(来自3M公司的FC-4430)以29.4:10.2:50.4:5.0:1.0(Celloxide2021P:DE203:OXT-221:I290:FC-4430)的重量比添加至混合容器中。
实施例3
以与实施例1中相同的方式制备封装组合物和有机电子器件，不同之处在于在室温下，将作为环氧化合物的脂环族环氧化合物(Celloxide 3000，Daicel Corp.)和脂族环氧化合物(DE203，HAJIN CHEM TECH)、含氧杂环丁烷基的化合物(来自TOAGOSEI的OXT-212)、光引发剂(I290)和基于氟的表面活性剂(来自DIC的F552)以30.0:7.2:52.8:5.0:1.0(Celloxide 3000:DE203:OXT-212:I290:F552)的重量比添加至混合容器中。
比较例1
将作为环氧化合物的脂环族环氧化合物(Cellcel 2021P，Daicel Corp.)和脂族环氧化合物(DE203，HAJIN CHEM TECH)、含氧杂环丁烷基的化合物(来自TOAGOSEI的OXT-212)、光引发剂(I290)和基于氟的表面活性剂(来自DIC的F552)以2.3:23.4:64.3:5.0:1.0(Celloxide2021P:DE203:OXT-212:I290:F552)的重量比引入至混合容器中。
在混合容器中，使用行星式混合器(Kurabo，KK-250s)制备均匀的封装组合物墨。
除了以上以外，通过真空沉积法在聚酰亚胺基底上形成反射电极，并在反射电极上形成有机材料层。有机材料层包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子注入层和电子传输层。然后，在有机材料层上进一步形成透明电极。之后，在基底上形成有机层以密封有机电子元件的整个表面，从而制造有机电子器件。有机层通过使用喷墨式打印机对如先前制备的墨组合物进行喷墨来形成。
比较例2
以与比较例1中相同的方式制备封装组合物和有机电子器件，不同之处在于在室温下，将作为环氧化合物的脂环族环氧化合物(Celloxide 2081，Daicel Corp.)和脂族环氧化合物(DE203，HAJIN CHEM TECH)、含氧杂环丁烷基的化合物(来自TOAGOSEI的OXT-221)、光引发剂(I290)和基于有机硅的表面活性剂(来自BYK Co.,Ltd.的BYK399)以24.8:24.3:40.9:5.0:1.0(Celloxide 2081:DE203:OXT-221:I290:BYK1798)的重量比添加至混合容器中。
比较例3
以与实施例1中相同的方式制备封装组合物，不同之处在于在室温下，将作为环氧化合物的脂环族环氧化合物(Cellcel 2021P，Daicel Corp.)、含氧杂环丁烷基的化合物(来自TOAGOSEI的OXT-221)、包含锍盐的光引发剂(I290)和基于氟的表面活性剂(来自DIC的F552)以37.5:52.5:5.0：1.0(Celloxide2021P:OXT-221:I290:F552)的重量比添加至混合容器中。
比较例4
以与实施例1中相同的方式制备封装组合物，不同之处在于在室温下，将作为环氧化合物的脂环族环氧化合物(Celloxide 2021P，Daicel Corp.)和脂族环氧化合物(DE203，HAJIN CHEM TECH)、含氧杂环丁烷基的化合物(来自TOAGOSEI的OXT-221)、光引发剂(I290)和基于氟的表面活性剂(来自DIC的F552)以37.5:7.0:45.5:5.0:1.0(Celloxide2021P:DE203:OXT-221:I290:F552)的重量比添加至混合容器中。
比较例5
以与实施例1中相同的方式制备封装组合物，不同之处在于在室温下，将作为环氧化合物的脂环族环氧化合物(Celloxide 2081P，Daicel Corp.)和脂族环氧化合物(DE203，HAJIN CHEM TECH)、含氧杂环丁烷基的化合物(来自TOAGOSEI的OXT-221)、光引发剂(I290)和基于氟的表面活性剂(来自DIC的F552)以20.0:41.0:29.0:5.0:1.0(Celloxide 2081P:DE203:OXT-221:I290:F552)的重量比添加至混合容器中。
比较例6
以与实施例1中相同的方式制备封装组合物，不同之处在于使用作为来自BASF的碘光引发剂的Irgacure 250(活性内容物75重量％，溶剂(碳酸亚丙酯)25重量％)代替I290作为光引发剂。
比较例7
以与实施例1中相同的方式制备封装组合物，不同之处在于使用作为来自BASF的包含锍盐的光引发剂的UV692(活性内容物50重量％，溶剂(碳酸亚丙酯)50重量％)代替I290作为光引发剂。
以以下方式评估实施例和比较例中的物理特性。
1.粘度测量
如下使用作为Brookfield粘度计的DV-3测量实施例和比较例中制备的封装组合物的粘度。
对于所制备的封装组合物，在25℃的温度、90％扭矩和100rpm的剪切速率下测量粘度。具体地，通过使用Brookfield粘度计的锥/板(cone/plate)法注入0.5ml样品来测量粘度。
2.固化敏感度测量
以1000mW/cm2的强度用1J/cm2的UV照射在实施例和比较例中制备的封装组合物，然后测量粘合剂的无粘性时间。首先，通过旋涂将封装组合物施加至表1的厚度并使其固化。无粘性时间限定为紧接在固化之后触摸密封材料表面时直到粘性感觉消失并且密封材料完全未溢出的时间，并进行测量。在无粘性时间小于1秒的情况下，将其归类为◎；在其小于1分钟的情况下归类为O；在其为5分钟或更长的情况下归类为Δ；以及在其为30分钟或更长的情况下归类为X。
3.表面硬度测量
将各实施例和比较例中制备的封装组合物通过旋涂施加在50mm×50mm的LCD玻璃基材上至表1的厚度。通过LED UV灯以1000mJ/cm2的光量使所施加的组合物固化。使用H至5H的铅笔硬度测试器根据ASTM D3363标准在500g的重量下以273mm/分钟的速度对固化产物进行表面硬度测试。
4.有机层厚度
在对实施例和比较例中制备的封装组合物进行喷墨时，如果有机层形成为20μm或更小的厚度，则可以判断为良好，以及在有机层形成为40μm或更小的厚度的情况下将其归类为正常，以及在有机层形成为60μm或更小的厚度的情况下归类为不良。如下表1中的比较例2至5的情况下，实际上无法形成20μm或更小的薄的有机层。
5.亮度变化率的测量
以1000mW/cm2的强度用1J/cm2的UV照射在实施例和比较例中制造的有机电子器件的有机层并进行固化。
对于所制造的有机电子器件，在折叠测试之后测量亮度变化率，在所述折叠测试中，重复将有机电子器件的可折叠部分在25℃的温度和50％相对湿度下折叠使得曲率半径为2.5R(2.5mm)的过程100,000次。亮度变化率使用KSC 7613国家标准测量。变化率计算为(|折叠后的平均亮度-折叠前的平均亮度|)/折叠前的平均亮度×100％。
[表1]
Figure GDA0003413186420000191

Claims (20)

1.一种有机电子器件，包括：基底、形成在所述基底上的有机电子元件、和密封所述有机电子元件的有机层，
其中所述有机层包含环氧化合物和相对于100重量份的所述环氧化合物在45重量份至145重量份范围内的具有氧杂环丁烷基的化合物，
其中所述有机电子器件包括满足以下方程式1的一个或更多个可折叠部分：
[方程式1]
X≤10％
其中，X为折叠测试之前和之后的亮度变化率，在所述折叠测试中，重复将所述有机电子器件的所述可折叠部分在25℃的温度和50％相对湿度下折叠使得曲率半径为2.5R的过程100,000次。
2.根据权利要求1所述的有机电子器件，其中所述有机层包含墨组合物。
3.根据权利要求1所述的有机电子器件，其中所述有机层的厚度在2μm至20μm的范围内。
4.根据权利要求1所述的有机电子器件，其中根据ASTM D3363标准，所述有机层的铅笔硬度为3H或更大。
5.根据权利要求2所述的有机电子器件，其中根据通过来自博勒飞的DV-3在25℃的温度、90％扭矩和100rpm的剪切速率下测量的所述墨组合物的粘度为50cPs或更小。
6.根据权利要求1所述的有机电子器件，其中所述环氧化合物具有至少双官能度。
7.根据权利要求1所述的有机电子器件，其中所述环氧化合物包括在其分子结构中具有环状结构的化合物和/或线性或支化脂族化合物。
8.根据权利要求7所述的有机电子器件，其中相对于100重量份的所述具有环状结构的化合物，所述线性或支化脂族化合物以20重量份或更大且小于205重量份的范围包含在内。
9.根据权利要求1所述的有机电子器件，其中所述具有氧杂环丁烷基的化合物的沸点在90℃至300℃的范围内。
10.根据权利要求1所述的有机电子器件，其中所述具有氧杂环丁烷基的化合物的重均分子量在150g/mol至1000g/mol的范围内。
11.根据权利要求1所述的有机电子器件，其中所述有机层还包含表面活性剂。
12.根据权利要求11所述的有机电子器件，其中所述表面活性剂包含极性官能团。
13.根据权利要求11所述的有机电子器件，其中所述表面活性剂包括基于氟的化合物。
14.根据权利要求11所述的有机电子器件，其中相对于100重量份的所述环氧化合物，所述表面活性剂以0.01重量份至10重量份的量包含在内。
15.根据权利要求1所述的有机电子器件，其中所述有机层还包含光引发剂。
16.根据权利要求15所述的有机电子器件，其中所述光引发剂包含锍盐。
17.根据权利要求15所述的有机电子器件，其中相对于100重量份的所述环氧化合物，所述光引发剂以1重量份至15重量份的量包含在内。
18.根据权利要求2所述的有机电子器件，其中所述墨组合物呈无溶剂型。
19.根据权利要求1所述的有机电子器件，还包括在所述有机电子元件与所述有机层之间的无机保护层。
20.一种用于制造根据权利要求1所述的有机电子器件的方法，包括在其上形成有有机电子元件的基底上形成有机层的步骤，使得封装组合物密封所述有机电子元件的整个表面。
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