CN112322195A - 一种紫外光固化组合物胶水及其使用方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种紫外光固化组合物胶水及其使用方法和应用，组分包括光可固化单体，光可固化芳香环基单体以及光交联引发剂，光可固化芳香环基单体含有芳香环基团且可光固化交联的化合物。本发明具有合适的物理性能参数，可实现喷墨打印过程中墨滴的可控性，形成边界规整的打印图案；具有固化速度快、固化薄膜透光率高等优点。

Description

一种紫外光固化组合物胶水及其使用方法和应用
技术领域
本发明属于有机薄膜技术领域，具体涉及一种封装电子器件用紫外光固化组合物胶水及其使用方法和应用。
背景技术
近些年，柔性电子学正在蓬勃发展。显示相关的电子器件如有机发光二极管、太阳能电池等也向着柔性，轻质，可折叠弯曲，可穿戴的方向发展。而柔性显示器件的工作稳定性相对于刚性器件更加需要关注。显示类器件的寿命与组成器件的材料的稳定性和器件的外封装情况有关。传统的刚性器件可以使用刚性材料(玻璃，亚克力，陶瓷)等进行封装。例如传统的盖板封装，它是在氮气手套箱内使用环氧树脂将基板与盖板粘合在一起，将器件与外界环境隔绝起来(空气中的水、氧分子只能经由环氧树脂渗透进器件内部)，从而防止电子器件中的各功能层接触水、氧分子而失效。刚性封装盖板一般采用玻璃或者金属，但是金属盖板是不透光的，这使其在器件封装中的应用受到极大限制。另外，这些类型的材料不易弯曲折叠，因而不能用于封装柔性显示类器件。
在柔性封装领域，近年来发展起来了薄膜封装技术，可以应用于柔性电子器件的封装。这种封装技术普遍采用有机和无机材料薄膜相互交替形成的三明治结构，即Barix的薄膜封装技术。无机物薄膜可以有效地隔绝水氧的侵蚀，起到良好的封装效果。但是无机物薄膜如果太厚不利于弯折，无法实现柔性电子器件应用，而有机物薄膜具有耐弯折和柔性特点，有利于实现柔性电子器件应用。通过交替沉积无机物和有机物薄膜封装的技术方式能够有效的隔绝水氧的侵蚀，保证了器件的稳定性。
Barix薄膜封装技术中常用无机物一般有SiO2、SiNx，Al，SiOxNy等，其中的有机物薄膜则一般是通过热固化或光固化的方式形成的聚合物薄膜。其中，紫外光固化技术具有明显优势：固化效率高，能耗低，环境友好，性价比高和适用性广等。丙烯酸树脂和环氧树脂都广泛的应用于有机封装薄膜中，环氧树脂具有无氧阻聚特性，体积收缩率低，附着力高，优异的机械性能和导热性能。然而由于其不兼容实际生产常用的喷墨打印机的缺点，因而在实际封装柔性电子器件中应用较少。丙烯酸树脂具有固化速度快，易于在无机衬底上铺展，柔性好的优点广泛应用于柔性电子器件封装中。但是，目前的可紫外光固化胶水在提升固化速度以及400～800纳米内透光率方面难以同时兼顾，众所周知，化学反应活性位点浓度越大，反应速度越快。为了提升光固化速率，则需要显著增加丙烯酸酯共轭端基的数量，将导致胶水粘度急剧增加，光固化所得薄膜浑浊度高而导致透光率不佳；若是需要获得高透光率固化薄膜，则需要减少丙烯酸酯端基比例，如此又将降低光固化速率。因此，目前可紫外光固化胶水面临的困境导致封装产品的良品率不高，急需开发新的紫外光固化胶水实现对电子器件的快速高性能封装。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，基于芳香环具有较大共轭结构的特点，能够利用ππ*跃迁特性提高单体对固化交联光源的吸光能力，提供一种封装电子器件用紫外光固化组合物胶水及其使用方法和应用，提供固化速度快、固化薄膜透光率高的紫外光固化组合物胶水。
本发明采用以下技术方案：
一种紫外光固化组合物胶水，包括光可固化单体，光可固化芳香环基单体以及光交联引发剂，光可固化芳香环基单体的结构通式如下：
Figure BDA0002759216690000031
其中，X1为氢原子、单取代碳链长度在6～12的烷基链或单取代碳链长度在6～12烷氧基链；L1为碳链长度在6～12的烷基链或碳链长度在6～12烷氧基链；H1为未被取代，被碳链长度1～12的烷基链取代或被碳链长度1～12的烷氧基链取代的芳香环化合物；X2为氢原子、单取代碳链长度在6～12的烷基链或单取代碳链长度6～12的烷氧基链；L2为碳链长度6～12的烷基链或碳链长度6～12的烷氧基链；H2为芳香环化合物取代的硅烷。
具体的，H1中的芳香环包括：氟代苯甲醚、氟代二苯甲醚、2,2-二苯基丙烷、2,2-二基二苯丁烷、联苯、1,1':4',1”-联三苯、4'-苯基-1,1':2',1”-联三苯、2-甲基呋喃、2-甲基噻吩、2-甲基苯硫酚、2-甲基萘、2-甲基吡啶、苯并呋喃、苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并噻吩、1,1':2',1”-三联苯、2,6-二甲基-1,1'-联苯、2-苯基呋喃或2-苯基噻唑。
具体的，H2中的芳香环包括：氟代苯甲醚、氟代二苯甲醚、2,2-二苯基丙烷、2,2-二基二苯丁烷、联苯、1,1':4',1”-联三苯、4'-苯基-1,1':2',1”-联三苯、2-甲基呋喃、2-甲基噻吩、2-甲基苯硫酚、2-甲基萘、2-甲基吡啶、苯并呋喃、苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并噻吩、1,1':2',1”-三联苯、2,6-二甲基-1,1'-联苯、2-苯基呋喃或2-苯基噻唑。
具体的，光可固化单体包括以下所列中的至少一种：C1到C30一元醇的单官能(甲基)丙烯酸酯，C2到C30的二元醇、三元醇、四元醇或五元醇的二(甲基)丙烯酸酯，C3到C30的三元醇、四元醇或五元醇的三(甲基)丙烯酸酯。
具体的，光交联引发剂为双苯甲酰基苯基氧化膦、羟基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4,4'-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4'-二氯二苯甲酮、3,3'-二甲基-2-甲氧基二苯甲酮和苯甲酰基二苯基氧化膦中的一种或多种。
具体的，以重量计，光可固化单体为5％～85％，引发剂为0.1％～10％，光可固化芳香环基单体以5％～85％的总量存在于紫外光固化组合物胶水中。
本发明的另一个技术方案是，一种紫外光固化组合物胶水的使用方法，采用喷墨打印、旋涂、丝网印刷或刮涂方式将权利要求1所述的封装电子器件用紫外光固化组合物胶水附着在待封装电子器件的表面，然后通过200～450nm波长的紫外光或蓝光照射固化形成厚度为0.1～30微米的有机薄膜阻隔层，照射时间为1～300s。
具体的，有机薄膜阻隔层在400～800纳米内的透光率为94.6％～98.4％，固化率为93.4％～96.2％。
本发明的另一个技术方案是，紫外光固化组合物胶水在有机发光二极管、有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池或集成电路板的防水阻氧封装中的应用。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明一种封装电子器件用紫外光固化组合物胶水，采用的光可固化芳香环基单体对交联固化光源具有很高的吸光能力，同时对可见光具有高透光性，即具备快的紫外固化速率，通过改变芳香环的取代基，能够有效调节单体间的相容性，改善光固化交联后薄膜内分子之间的聚集行为，促进薄膜内分子链纠缠盘绕，形成致密膜；同时，光可固化芳香环基单体也具有良好的喷墨打印与丝网印刷特性，有利于采用喷墨打印或丝网印刷的方式对有机发光二极管、有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池或集成电路板等电子设备快速封装，实现优异的封装效果。
进一步的，H1中的光可固化芳香环基单体易合成、成本低，且对200～450nm波长紫外光或蓝光的吸收能力强，固化速度快。
进一步的，H2中的芳香环可利用其ππ*跃迁特性有效提升单体的对200～450nm波长的吸光能力，进而提高其固化效率，向光可固化芳香环基单体中引入双官能团在光固化交联时有利于形成更为紧密复杂的交联网状结构，增强交联后薄膜对水氧等的阻隔效果。
进一步的，光可固化芳香环基单体的硅原子可以有效打断芳香环之间的共轭，促使光可固化芳香环基单体吸收光谱蓝移，进而增加其对可见光的透过率。
进一步的，加入光交联引发剂能够促进光固化交联速率，减少操作时间，是高效完成光固化交联形成致密薄膜的关键之一。
一种紫外光固化组合物胶水的使用方法，配置胶水操作简单，所用交联固化光源易得、成本低；通过提升对200～450纳米波长的吸光能力，同时却不影响对可见光的高透过率，能够改善相关电子器件的使用性能，达到不影响人眼观测查看的目的。
采用本发明制备的紫外光固化组合物胶水交联固化后，能够有效提升有机发光二极管、有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等电子器件的水氧耐受性，增强电子器件的使用性能。
综上所述，本发明可实现喷墨打印过程中墨滴的可控性，形成边界规整的打印图案；具有固化速度快、固化膜透光度高等优点。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
本发明一种封装电子器件用紫外光固化组合物胶水，其组分包括光可固化单体，光可固化芳香环基单体以及光交联引发剂；基于光可固化单体，光可固化芳香环基单体以及光交联引发剂的总重量，光可固化单体以5％～85％的量存在与紫外光固化组合物胶水中，光交联引发剂以0.1％～10％的量存在于紫外光固化组合物胶水中，光可固化芳香环基单体以5％～85％的量存在于紫外光固化组合物胶水中。
光可固化单体包括以下所列中的至少一种：C1到C30一元醇的单官能(甲基)丙烯酸酯，C2到C30的二元醇、三元醇、四元醇或五元醇的二(甲基)丙烯酸酯，C3到C30的三元醇、四元醇或五元醇的三(甲基)丙烯酸酯。
光可固化芳香环基单体含有芳香环基团且可光固化交联的化合物，结构通式由式1或式2表示：
Figure BDA0002759216690000061
其中，X1为氢原子、单取代碳链长度在6～12的烷基链或单取代碳链长度在6～12烷氧基链；L1为碳链长度在6～12的烷基链或碳链长度在6～12烷氧基链；H1为未被取代，被碳链长度1～12的烷基链取代或被碳链长度1～12的烷氧基链取代的芳香环化合物；X2为氢原子、单取代碳链长度在6～12的烷基链或单取代碳链长度6～12的烷氧基链；L2为碳链长度6～12的烷基链或碳链长度6～12的烷氧基链；H2为芳香环化合物取代的硅烷。
H1中的芳香环包括：氟代苯甲醚、氟代二苯甲醚、2,2-二苯基丙烷、2,2-二基二苯丁烷、联苯、1,1':4',1”-联三苯、4'-苯基-1,1':2',1”-联三苯、2-甲基呋喃、2-甲基噻吩、2-甲基苯硫酚、2-甲基萘、2-甲基吡啶、苯并呋喃、苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并噻吩、1,1':2',1”-三联苯、2,6-二甲基-1,1'-联苯、2-苯基呋喃或2-苯基噻唑。
H2中的芳香环包括：氟代苯甲醚、氟代二苯甲醚、2,2-二苯基丙烷、2,2-二基二苯丁烷、联苯、1,1':4',1”-联三苯、4'-苯基-1,1':2',1”-联三苯、2-甲基呋喃、2-甲基噻吩、2-甲基苯硫酚、2-甲基萘、2-甲基吡啶、苯并呋喃、苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并噻吩、1,1':2',1”-三联苯、2,6-二甲基-1,1'-联苯、2-苯基呋喃或2-苯基噻唑。
式1光可固化芳香环基单体由多种方式获得，其中代表性合成方法以单溴代环状化合物H1-Br或者单碘代环状化合物H1-I为起始物开始，路线如下所示：
Figure BDA0002759216690000071
式2光可固化芳香环基单体由多种方式获得，其中代表性合成方法路线如下所示：
Figure BDA0002759216690000072
光交联引发剂为双苯甲酰基苯基氧化膦、羟基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4,4'-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4'-二氯二苯甲酮、3,3'-二甲基-2-甲氧基二苯甲酮和苯甲酰基二苯基氧化膦中的一种或多种。
优选地，光交联光引发剂为双苯甲酰基苯基氧化膦，双苯甲酰基苯基氧化膦作为引发剂时，光交联固化速度最快，在300s之内能使固化率达到93.4％～96.2％。
优选地，光交联引发剂为0.2％～4％，能够很好地平衡交联固化时间与薄膜可见光透光率；交联剂太少，则交联时间将超过300s；交联剂太多，则因交联剂自身颜色较深而降低薄膜对可见光的透光率。
紫外光固化组合物胶水的制备方法具体如下：
按照质量百分比，将光可固化单体，光可固化芳香环基单体以及光交联引发剂盛于在棕色玻璃容器中，在室温下搅拌混合至光引发剂溶解。
紫外光固化组合物胶水的使用方法具体如下：
通过喷墨打印、旋涂、丝网印刷或刮涂中的一种方式，均匀地附着在需要封装的电子器件表面，然后通过紫外灯照射来促进形成有机阻隔薄膜。本发明采用喷墨打印的方式，将紫外光固化组合物胶水打印成设定形状的液膜，然后通过调节紫外灯的功率在10～500mW/cm2，照射1～300s进行光固化，得到一层厚度为6～20微米的有机薄膜阻隔层，经测试，紫外光固化组合物胶水在200～450纳米波长的紫外光或蓝光照射固化形成有机薄膜阻隔层后，具有93.4％～96.2％的固化率和94.6％～98.4％的透光率。
本发明一种封装电子器件用紫外光固化组合物胶水，在25℃时，胶水的表面张力为23.7～48.4dyne/cm，粘度为11.8～130.8cps，光固化后有机薄膜阻隔层的透光率为94.6％～98.4％，固化率为93.4％～96.2％，作为电子器件封装层的紫外可固化材料，能够应用于有机发光二极管、有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池或集成电路板等电子产品的防水阻氧封装。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
甲基丙烯酸2-(4-(4-氟苯氧基)苯氧基)乙酯的合成
Figure BDA0002759216690000091
氮气氛围中，向反应瓶中加入26.7克4-溴-2-氟-甲氧基苯、6.2克乙二醇、27.6克碳酸钾以及1.0克醋酸铜，加热至130℃搅拌24h后将反应混合物冷至室温，水洗并用二氯甲烷萃取获得有机层。用无水硫酸钠干燥有机层后浓缩除去二氯甲烷，残留物用硅胶柱提纯，获得14.5克2-(4-(4-氟苯氧基)苯氧基)乙烷-1-醇；接着将所得2-(4-(4-氟苯氧基)苯氧基)乙烷-1-醇与9.8克甲基丙烯酰氯溶于200mL吡啶，氮气氛围中室温搅拌24h后浓缩，残留物用硅胶柱提纯，获得10.5克甲基丙烯酸2-(4-(4-氟苯氧基)苯氧基)乙酯，产率56.4％。
在棕色玻璃瓶中，加入3.0克丙三醇二丙烯酸酯，9.9克甲基丙烯酸2-(4-(4-氟苯氧基)苯氧基)乙酯和0.1克双苯甲酰基苯基氧化膦，在室温避光搅拌1h后，得到一种紫外光固化组合物胶水1。在25℃时，紫外光固化组合物胶水1的表面张力为40.4dyne/cm，粘度为14.2cps。
然后，通过喷墨打印物涂在基板表面，接着通过10mW/cm2的紫外灯照射300s进行固化，形成有机封装阻隔膜，薄膜厚度10微米；薄膜固化率为95.4％，透光率为95.2％。
实施例2
甲基丙烯酸2-(3-氟-4-甲氧基苯氧基)乙酯的合成
Figure BDA0002759216690000101
氮气氛围中，向反应瓶中加入20.3克4-溴-2-氟-甲氧基苯、6.2克乙二醇、27.6克碳酸钾以及1.0克醋酸铜，加热至130℃搅拌24h后将反应混合物冷至室温，水洗并用二氯甲烷萃取获得有机层。用无水硫酸钠干燥有机层后浓缩除去二氯甲烷，残留物用硅胶柱提纯，获得12.5克2-(3-氟-4-甲氧基苯氧基)乙基-1-醇。接着将所得2-(3-氟-4-甲氧基苯氧基)乙基-1-醇与7.8克甲基丙烯酰氯溶于200mL吡啶，氮气氛围中室温搅拌24h后浓缩，残留物用硅胶柱提纯，获得11.5克甲基丙烯酸2-(3-氟-4-甲氧基苯氧基)乙酯，产率67.4％。
在棕色玻璃瓶中，加入3.0克丙三醇二丙烯酸酯，9.7克的甲基丙烯酸2-(3-氟-4-甲氧基苯氧基)乙酯和0.3克双苯甲酰基苯基氧化膦，在室温避光搅拌1h后，得到一种紫外光固化组合物胶水2；在25℃时，紫外光固化组合物胶水2的表面张力为36.5dyne/cm，粘度为15.5cps。
然后，通过喷墨打印物涂在基板表面，接着通过50mW/cm2的紫外灯照射250秒进行固化，形成有机封装阻隔膜，薄膜厚度12微米；固化率为93.4％，透光率98.4％。
实施例3
甲基丙烯酸2-(苯并呋喃-6基氧基)乙酯合成
Figure BDA0002759216690000102
氮气氛围中，向反应瓶中加入19.5克6-溴苯并呋喃、6.2克乙二醇、27.6克碳酸钾以及1.0克醋酸铜，加热至130℃搅拌24h后将反应混合物冷至室温，水洗并用二氯甲烷萃取获得有机层。用无水硫酸钠干燥有机层后浓缩除去二氯甲烷，残留物用硅胶柱提纯，获得10.3克2-(苯并呋喃-6-烷氧基)乙烷-1-醇。接着将所得2-(苯并呋喃-6-烷氧基)乙烷-1-醇与5.8克甲基丙烯酰氯溶于200mL吡啶，氮气氛围中室温搅拌24h后浓缩，残留物用硅胶柱提纯，获得8.2克甲基丙烯酸2-(苯并呋喃-6基氧基)乙酯，产率33.3％。
在棕色玻璃瓶中，加入16.0克癸二醇二丙烯酸酯，9.5克甲基丙烯酸2-(苯并呋喃-6基氧基)乙酯和0.5克双苯甲酰基苯基氧化膦，在室温避光搅拌1h后，得到一种紫外光固化组合物胶水3。在25℃时，紫外光固化组合物胶水3的表面张力为36.5dyne/cm，粘度为110.5cps。
然后，通过喷墨打印物涂在基板表面，接着通过100mW/cm2的紫外灯照射100s进行固化，形成有机封装阻隔膜，薄膜厚度18微米；固化率为96.7％，透光率为95.2％。
实施例4
(((二甲基硅烷二基)双(3,1-亚苯基))双(氧基))双(乙烷-2,1-二基)双(2-甲基丙烯酸酯)合成
Figure BDA0002759216690000111
氮气氛围中，向反应瓶中加入36.8克双(3-溴苯基)二甲基硅烷、6.2克乙二醇、27.6克碳酸钾以及1.0克醋酸铜，加热至130℃搅拌24h后将反应混合物冷至室温，水洗并用二氯甲烷萃取获得有机层。用无水硫酸钠干燥有机层后浓缩除去二氯甲烷，残留物用硅胶柱提纯，获得23.8克2,2'-(((二甲基硅烷二基)双(3,1-亚苯基))双(氧基))双(乙烷-1-醇)；接着将所得2,2'-(((二甲基硅烷二基)双(3,1-亚苯基))双(氧基))双(乙烷-1-醇)与7.5克甲基丙烯酰氯溶于200mL吡啶，氮气氛围中室温搅拌24h后浓缩，残留物用硅胶柱提纯，获得18.5克((((二甲基硅烷二基)双(3,1-亚苯基))双(氧基))双(乙烷-2,1-二基)双(2-甲基丙烯酸酯)，产率39.5％。
在棕色玻璃瓶中，加入25.0克癸二醇二丙烯酸酯，9.0克((((二甲基硅烷二基)双(3,1-亚苯基))双(氧基))双(乙烷-2,1-二基)双(2-甲基丙烯酸酯)，1.0克双苯甲酰基苯基氧化膦，在室温避光搅拌1h后，得到一种紫外光固化组合物胶水4。在25℃时，紫外光固化组合物胶水4的表面张力为36.5dyne/cm，粘度为122.8cps。
然后，通过喷墨打印物涂在基板表面，接着通过500mW/cm2的紫外灯照射20s进行固化，形成有机封装阻隔膜，薄膜厚度19微米；固化率为94.6％，透光率为97.5％。
实施例5
(((5-(三甲基甲硅烷基)-1,3-亚苯基)双(氧基))双(乙烷-2,1-二基)双(2-甲基丙烯酸酯)合成
Figure BDA0002759216690000121
氮气氛围中，向反应瓶中加入30.6克(3,5-二溴苯基)三甲基硅烷、6.2克乙二醇、27.6克碳酸钾以及1.0克醋酸铜，加热至130℃搅拌24h后将反应混合物冷至室温，水洗并用二氯甲烷萃取获得有机层。用无水硫酸钠干燥有机层后浓缩除去二氯甲烷，残留物用硅胶柱提纯，获得17.8克2,2'-((5-(三甲基甲硅烷基)-1,3-亚苯基)双(氧基))双(乙烷-1-醇)；接着将所得2,2'-((5-(三甲基甲硅烷基)-1,3-亚苯基)双(氧基))双(乙烷-1-醇)与6.9克甲基丙烯酰氯溶于200mL吡啶，氮气氛围中室温搅拌24h后浓缩，残留物用硅胶柱提纯，获得11.5克(((5-(三甲基甲硅烷基)-1,3-亚苯基)双(氧基))双(乙烷-2,1-二基)双(2-甲基丙烯酸酯)，产率28.3％。
在棕色玻璃瓶中，加入7.0克癸二醇二丙烯酸酯，9.4克(((5-(三甲基甲硅烷基)-1,3-亚苯基)双(氧基))双(乙烷-2,1-二基)双(2-甲基丙烯酸酯)和0.6克双苯甲酰基苯基氧化膦，在室温避光搅拌1h后，得到一种紫外光固化组合物胶水5。在25℃时，紫外光固化组合物胶水5的表面张力为39.7dyne/cm，粘度为25.8cps。
然后，通过喷墨打印物涂在基板表面，接着通过300mW/cm2的紫外灯照射20s进行固化，形成有机封装阻隔膜，薄膜厚度17微米；固化率为95.6％，透光率为95.5％。
实施例1至实施例5为单一使用式1或式2光可固化芳香环基单体与光可固化单体、光引发剂混合形成紫外光固化组合物胶水。也可以同时使用式1或式2光可固化芳香环基单体形成混合物，再加入合适质量的光可固化单体与光引发剂制备得到紫外光固化组合物胶水。
实施例6
二联苯、三联苯类甲基丙烯酸脂的合成
Figure BDA0002759216690000131
上式中，R基为苯基、联苯等取代基。氮气氛围中，向反应瓶中加入1当量二联苯、三联苯类溴代物、1.5当量乙二醇、5当量克碳酸钾以及0.1当量醋酸铜，加热至130℃搅拌24h后将反应混合物冷至室温，水洗并用二氯甲烷萃取获得有机层。用无水硫酸钠干燥有机层后浓缩除去二氯甲烷，残留物用硅胶柱提纯，获得相应的二联苯、三联苯类1-醇；接着将所得二联苯、三联苯类1-醇与甲基丙烯酰氯按照摩尔比1：1.1的比例溶于200mL吡啶，氮气氛围中室温搅拌24h后浓缩，残留物用硅胶柱提纯，获得相应二联苯、三联苯类甲基丙烯酸脂，产率55％～72％。
在棕色玻璃瓶中，加入3.0克丙三醇二丙烯酸酯，6.4克二联苯、三联苯类甲基丙烯酸脂和0.6克双苯甲酰基苯基氧化膦，在室温避光搅拌1h后，得到一种紫外光固化组合物胶水6。在25℃时，紫外光固化组合物胶水6的表面张力为34.2～66dyne/cm，粘度为11.8～38cps。
然后，通过喷墨打印物涂在基板表面，接着通过200mW/cm2的紫外灯照射40s进行固化，形成有机封装阻隔膜，薄膜厚度8～17微米；其固化率为93.5％～96.2％，透光率为95.1％～97.8％。
实施例7
在棕色玻璃瓶中，加入3.0克丙三醇二丙烯酸酯，0.8克甲基丙烯酸2-(苯并呋喃-6基氧基)乙酯，8.8克(((5-(三甲基甲硅烷基)-1,3-亚苯基)双(氧基))双(乙烷-2,1-二基)双(2-甲基丙烯酸酯)和0.4克双苯甲酰基苯基氧化膦，在室温避光搅拌1h后，得到一种紫外光固化组合物胶水7。在25℃时，紫外光固化组合物胶水7的表面张力为33.7dyne/cm，粘度为29.8cps。
然后，通过喷墨打印物涂在基板表面，接着通过150mW/cm2的紫外灯照射60s进行固化，形成有机封装阻隔膜，薄膜厚度7微米；固化率为94.5％，在400～800纳米内透光率为96.4％。
实施例8
在棕色玻璃瓶中，加入7.0克四乙二醇二丙烯酸酯，1.0克甲基丙烯酸2-(4-甲氧基苯氧基)乙酯，8.7克(((5-(三甲基甲硅烷基)-1,3-亚苯基)双(氧基))双(乙烷-2,1-二基)双(2-甲基丙烯酸酯)和0.3克双苯甲酰基苯基氧化膦，在室温避光搅拌1h后，得到一种紫外光固化组合物胶水8。在25℃时，紫外光固化组合物胶水8的表面张力为33.7dyne/cm，粘度为19.1cps。
然后，通过喷墨打印物涂在基板表面，接着通过100mW/cm2的紫外灯照射60s进行固化，形成有机封装阻隔膜，薄膜厚度10微米；固化率为94.1％，透光率为95.2％。
实施例9
在棕色玻璃瓶中，加入7.0克四乙二醇二丙烯酸酯，7.0克甲基丙烯酸2-(苯并呋喃-6基氧基)乙酯，2.75克((((二甲基硅烷二基)双(3,1-亚苯基))双(氧基))双(乙烷-2,1-二基)双(2-甲基丙烯酸酯)和0.15克双苯甲酰基苯基氧化膦，在室温避光搅拌1h后，得到一种紫外光固化组合物胶水9。在25℃时，紫外光固化组合物胶水9的表面张力为34.6dyne/cm，粘度为19.5cps。
然后，通过喷墨打印物涂在基板表面，接着通过100mW/cm2的紫外灯照射200s进行固化，形成有机封装阻隔膜，薄膜厚度12微米；固化率为93.5％，透光率为98.4％。
实施例10
在棕色玻璃瓶中，加入5.0克四乙二醇二丙烯酸酯，3.0克间苯氧基苯甲基丙烯酸酯，6.7克((((二甲基硅烷二基)双(3,1-亚苯基))双(氧基))双(乙烷-2,1-二基)双(2-甲基丙烯酸酯)和0.3克双苯甲酰基苯基氧化膦，在室温避光搅拌1h后，得到一种紫外光固化组合物胶水10；在25℃时，紫外光固化组合物胶水10的表面张力为36.6dyne/cm，粘度为18.7cps。
然后，通过喷墨打印物涂在基板表面，接着通过100mW/cm2的紫外灯照射120s进行固化，形成有机封装阻隔膜，薄膜厚度9微米；固化率为94.3％，透光率为94.6％。
综上所述，本发明一种紫外光固化组合物胶水及其使用方法和应用，单体合成步骤少、产率高；配置好的紫外光固化组合物胶水固化速度快、固化率高、透光性好，能够很好地应用于电子器件封装方面。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种紫外光固化组合物胶水，其特征在于，包括光可固化单体，光可固化芳香环基单体以及光交联引发剂，光可固化芳香环基单体的结构通式如下：
Figure FDA0002759216680000011
其中，X1为氢原子、单取代碳链长度在6～12的烷基链或单取代碳链长度在6～12烷氧基链；L1为碳链长度在6～12的烷基链或碳链长度在6～12烷氧基链；H1为未被取代，被碳链长度1～12的烷基链取代或被碳链长度1～12的烷氧基链取代的芳香环化合物；X2为氢原子、单取代碳链长度在6～12的烷基链或单取代碳链长度6～12的烷氧基链；L2为碳链长度6～12的烷基链或碳链长度6～12的烷氧基链；H2为芳香环化合物取代的硅烷。
2.根据权利要求1所述的紫外光固化组合物胶水，其特征在于，H1中的芳香环包括：氟代苯甲醚、氟代二苯甲醚、2,2-二苯基丙烷、2,2-二基二苯丁烷、联苯、1,1':4',1”-联三苯、4'-苯基-1,1':2',1”-联三苯、2-甲基呋喃、2-甲基噻吩、2-甲基苯硫酚、2-甲基萘、2-甲基吡啶、苯并呋喃、苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并噻吩、1,1':2',1”-三联苯、2,6-二甲基-1,1'-联苯、2-苯基呋喃或2-苯基噻唑。
3.根据权利要求1所述的紫外光固化组合物胶水，其特征在于，H2中的芳香环包括：氟代苯甲醚、氟代二苯甲醚、2,2-二苯基丙烷、2,2-二基二苯丁烷、联苯、1,1':4',1”-联三苯、4'-苯基-1,1':2',1”-联三苯、2-甲基呋喃、2-甲基噻吩、2-甲基苯硫酚、2-甲基萘、2-甲基吡啶、苯并呋喃、苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并噻吩、1,1':2',1”-三联苯、2,6-二甲基-1,1'-联苯、2-苯基呋喃或2-苯基噻唑。
4.根据权利要求1所述的紫外光固化组合物胶水，其特征在于，光可固化单体包括以下所列中的至少一种：C1到C30一元醇的单官能(甲基)丙烯酸酯，C2到C30的二元醇、三元醇、四元醇或五元醇的二(甲基)丙烯酸酯，C3到C30的三元醇、四元醇或五元醇的三(甲基)丙烯酸酯。
5.根据权利要求1所述的紫外光固化组合物胶水，其特征在于，光交联引发剂为双苯甲酰基苯基氧化膦、羟基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4,4'-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4'-二氯二苯甲酮、3,3'-二甲基-2-甲氧基二苯甲酮和苯甲酰基二苯基氧化膦中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的紫外光固化组合物胶水，其特征在于，以重量计，光可固化单体为5％～85％，引发剂为0.1％～10％，光可固化芳香环基单体以5％～85％的总量存在于紫外光固化组合物胶水中。
7.一种紫外光固化组合物胶水的使用方法，其特征在于，采用喷墨打印、旋涂、丝网印刷或刮涂方式将权利要求1所述的封装电子器件用紫外光固化组合物胶水附着在待封装电子器件的表面，然后通过200～450nm波长的紫外光或蓝光照射固化形成厚度为0.1～30微米的有机薄膜阻隔层，照射时间为1～300s。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，有机薄膜阻隔层在400～800纳米内的透光率为94.6％～98.4％，固化率为93.4％～96.2％。
9.根据权利要求1所述的紫外光固化组合物胶水在有机发光二极管、有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池或集成电路板的防水阻氧封装中的应用。
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GR01 Patent grant
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