CN112349863A - 有机电子装置用封装材料及其的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及有机电子装置用封装材料及其的制造方法,更具体地,涉及能够解决通过现有激光切割制造的有机电子装置用封装材料中存在的问题并通过导入提高生产性的机械切割方法制造的有机电子装置用封装材料及其的制造方法。

Description

有机电子装置用封装材料及其的制造方法
技术领域
本发明涉及能够解决通过现有激光切割制造的有机电子装置用封装材料中 存在的问题并通过导入提高生产性的机械切割方法制造的有机电子装置用封装 材料及其的制造方法。
背景技术
有机发光二极管(OLED,Organic Light Emitting Diode)作为发光层由薄膜 的有机化合物组成的发光二极管,利用了电场发光现象,即,通过向荧光有机 化合物导入电流来进行发光。通常,这种有机发光二极管通过3色(红,绿, 蓝)独立像素方式、图像转换方式(CCM)、颜色过滤方式等来实现主要颜色, 根据使用的发光材料所包含的有机物质的量区分低分子有机发光二极管与高分 子有机发光二极管。并且,根据驱动方式可区分被动型驱动方式与主动型驱动 方式。
这种有机发光二极管具有如下优点,即,通过自身发光的高效率、低电压 驱动、简单的驱动等可显示高画质的影像。并且,利用有机物的柔韧特性可适 用于柔性显示器及有机物电子器件。
通过将作为发光层的有机化合物以薄膜形式层叠在基板上来制造有机发光 二极管。但是,由于使用在有机发光二极管的有机化合物对杂质、氧、水分非 常敏感,因此具有如下问题,即,通过外部暴露或水分、氧渗透可轻易产生特 性上的劣化。这种有机物的劣化现象不仅对有机发光二极管的发光特性产生影 响,而且还缩短使用寿命。为了防止这种现象,可通过薄膜封装工序(Thin Film Encapsulation)来防止氧、水分等流入有机电子装置的内部。
虽然现在通过将金属罐或玻璃以具有槽的方式加工成盖形态来在其槽内以 粉末形态装载用于吸收水分的干燥剂,但这种方法难以同时具有如下优点,即, 通过封装的有机电子装置以透湿为目的水平去除水分,防止水分、杂质等不良 原因物质进入有机电子装置,当去除水分时可防止出现层间剥离现象,产生优 秀的耐湿性及耐热性的效果。
而且,当制造现有的有机电子装置用封装材料时,通过二氧化碳(CO2)激 光切割方式对封装树脂层与离型层进行第一次切割后,利用光纤(fiber)激光以 对金属层进行第二次切割的方法制造封装材料,但在生产工序中这种现有激光 切割方式显得复杂多变,因此需要较长的生产时间,并且在封装树脂层与离型 层之间会出现热变形区域(在离型层上部形成凸台,在封装树脂层与离型层的 切割面上产生残渣),导致难以去除离型层,由于在切割截面上产生毛刺(burr), 并且在第二次切割期间产生偏移(off-set)区域,因此有机电子装置的使用寿命 会缩短偏移区域的大小。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:韩国公开专利号第2006-0030718号(公开日:2006年04月 11日);
专利文献2:日本公开专利公报第2016-24240号(公开日:2016年02月 08日)。
发明内容
发明所要解决的问题
用于解决上述问题的本发明的目的在于,提供封装材料制造方法及通过其 制造的封装材料,以便能够改善通过现有激光工序制造的封装材料中存在的问 题。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题,本发明涉及的有机电子装置用封装材料包括复合片, 上述复合片包括金属层、封装树脂层及离型层,上述复合片为在多个端部形成 切割面的片。
根据本发明一优选实施例,在上述金属层及封装树脂层之间还可包括与金 属层及FSP不同成分的层,在封装树脂层及离型层之间还可包括与封装树脂层 及离型层不同成分的层。
根据本发明一优选实施例,包括金属层、封装树脂层及离型层的复合片的 上述切割面的锥(taper)角可以为73~90度。在此情况下,当从锥形测定对象 切割面的侧面方向进行观察时,以切割面的底层表面为基准,上述锥角为切割 面的底层的底部表面末端与切割面的顶层的顶部表面末端之间形成的角度。
根据本发明一优选实施例,本发明的有机电子装置用封装材料的总厚度可 以为120~220μm,锥长可以为60μm以下。在此情况下,当从锥形测定对象切 割面的侧面方向进行观察时,上述锥长可以为切割面的底层的底部表面末端与 顶层的顶部表面末端的长度差。
根据本发明一优选实施例,上述有机电子装置用封装材料可由包括上述金 属层及封装树脂层的复合片组成,在此情况下,切割面的锥角可以为67~90度。
根据本发明一优选实施例,本发明的有机电子装置用封装材料在夹具的下 降速度及上升速度为1.0mm/秒、停留压力(dwell force)为800gf及停留时间 (dwell time)为10.0秒的条件下,当通过UTM方法测定初始剥离力时,离型 层边角的初始剥离力可以为200~400gf。
根据本发明一优选实施例,在本发明的有机电子装置用封装材料中,通过 下述数学式1计算的上述离型层表面的高度偏差可以为4μm以下,在此情况下, 上述高度偏差的高度为从封装树脂层与离型层的接合部位的离型层下部面到与 上述离型层下部面相对应的上部面表面为止的垂直方向的高度。
数学式1:高度偏差=(离型层边缘最大高度-离型层中心的高度)
在数学式1中,上述离型层边缘为沿着离型层内部方向距切割面1mm位置 的离型层表面部位。
根据本发明一优选实施例,在本发明的有机电子装置用封装材料中,上述 切割面可以为通过分切(slitting cutting)或剪切(shearing cutting)形成的切割 面。
根据本发明一优选实施例,上述复合片为包括4个端部及4个切割面的片, 上述4个切割面包括2个长边切割面和2个短边切割面,2个长边切割面及2个 短边切割面可以为分别独立地通过分切(slitting cutting)或剪切(shearing cutting) 形成的切割面。
根据本发明一优选实施例,在本发明的有机电子装置用封装材料中,各个 上述切割面的锥角可互不相同。
根据本发明一优选实施例,上述2个长边切割面及上述2个短边切割面的 锥角可互不相同。
根据本发明一优选实施例,在本发明的有机电子装置用封装材料中,上述 封装树脂层包括1~3层的减压粘结剂层,上述减压粘结剂层可包含聚烯烃类粘 结树脂、增粘剂及吸湿剂。
根据本发明一优选实施例,上述聚烯烃类粘结树脂可包含选自聚(C2~C6) 烯烃树脂及由乙烯、丙烯和/或二烯类化合物共聚合而成的无规共聚物树脂中的 一种或两种以上。
根据本发明一优选实施例,上述聚烯烃类粘结树脂可包含由以下化学式1 表示的化合物:
化学式1:
Figure BDA0002623011450000041
在上述化学式1中,R1为氢原子或C3~C10的直链型烯基或C4~C10的支链 型烯基,上述n为满足由化学式1表示的化合物的重均分子量10000~2000000 的有理数。
根据本发明一优选实施例,上述聚烯烃类粘结树脂可包含第一粘结树脂及 第二粘结树脂,上述第一粘结树脂可包含由乙烯、丙烯及二烯类化合物共聚合 而成的无视共聚物,上述第二粘结树脂可包含由以下化学式1表示的化合物。
本发明一优选实施例,在本发明的有机电子装置用封装材料中,上述金属 层可包含金属片,上述金属片包含选自铁(Fe)、铋(Bi)、锡(Sn)、铟(In)、 银(Ag)、铜(Cu)、锌(Zn)、锑(Sb)、镍(Ni)、铬(Cr)、铝(Al)、 钴(Co)、锰(Mn)、钛(Ti)、钼(Mo)、硅(Si)、镁(Mg)、钨(W)及它们的合金中的一种以上。
本发明的再一目的在于,提供有机电子装置用封装材料的制造方法,可通 过执行包括如下步骤的工序来制造有机电子装置用封装材料:第一步骤,准备 包括金属层、封装树脂层及离型层的复合片;第二步骤,对上述复合片的长边 方向的两边进行如分切(slitting cutting)或剪切(shearing cutting)的机械切割; 以及第三步骤,将进行分切的复合片沿着短边方向进行如分切(slitting cutting) 或剪切(shearing cutting)的机械切割。
根据本发明一优选实施例,根据本发明的制造方法,可通过滚式层压机制 造第一步骤中的复合片,上述滚式层压机包括具有固定辊、支撑卷曲辊 (supporting curlroll)、第一卷曲辊、第二卷曲辊、上端辊层压机、下端辊层压 机的卷曲辊控制系统。
根据本发明一优选实施例,以上端辊层压机及下端辊层压机的贴合点为基 准,具有卷曲辊控制系统的滚式层压机的支撑辊中心高度位于比上述贴合点的 高度相同或低的地方,第一卷曲辊中心及第二卷曲辊中心的高度位于比上述支 撑辊中心的高度低的地方,当贴合时,从下端辊层压机的方向供应金属片,从 上端辊层压机的方向供应封装片。
根据本发明一优选实施例,在本发明的制造方法中,第二步骤及第三步骤 的机械切割可通过互不相同的机械切割进行。
根据本发明一优选实施例,在上述第二步骤或上述第三步骤中进行分切后, 还可以连续性地对复合片的被分切的长边部分进行湿式清洗的工序。
根据本发明一优选实施例,可通过剪切机进行上述剪切,上述剪切机包括 刀刃角度(slope)为0.140~0.300度的上部刀(knife)及刀刃角度为3度以下 的下部刀。
根据本发明一优选实施例,上述第三步骤还可包括在进行机械切割后通过 干式免清洗复合片的工序。
本发明的另一目的在于,提供有机电子装置,包括:基板;有机电子装置, 形成于上述基板的至少一面;以及有机电子装置用封装材料,用于封装上述有 机电子装置。
本说明书中所使用的术语“锥角”是指,当从锥形测定对象切割面的侧面 方向进行观察时,以复合片下部层(或下部片)的底部表面为基准,复合片下 部层(或下部片)切割面的底部表面末端与复合片上部层(或上部片)切割面 的顶部表面末端之间形成的角度(参照图7)。
本说明书中所使用的术语“栉纹”是指以斜线方向形成的图案。
本说明书中所使用的术语“锥长”是指,当从锥形测定对象切割面的侧面 方向进行观察时,复合片切割面的下部层(或下部片)底部表面末端与上部层 (或上部片)顶部表面末端的长度差(参照图7)。
发明效果
本发明的有机电子装置用封装材料通过机械切割方法进行制造,而并非使 用现有的激光切割法,与生产工序复杂的激光切割相比,在进行切割工序时可 缩短时间30%~50%,由于现有的激光切割具有如下问题,即,因切割部位的 热变形而在离型层的切割面部分产生凸台,并在切割面上产生残渣和毛刺(burr) 及偏移(pff-set)区域,因此,当通过堆叠大量具有优秀的可靠性并具有较低的 初始剥离力的封装材料来进行保存(或存储)时,并无因离型层表面的凸台而 产生的空间损失,从而有利于保管产品并使得短边的尺寸公差较小。
附图说明
图1的(a)部分及(b)部分为示出本发明一优选实施例的有机电子装置 封装材料的简要剖视图。
图2为示出分切的简图。
图3a及图3b为示出剪切及用于其的上部刀及下部刀的示意图,图3c为示 出用于说明复合片的切割面的简图。
图4为示出对分切的长边切割面进行SEM测定的图。
图5为示出对通过上部刀及下部刀剪切的切割面进行SEM测定的图。
图6为示出对激光切割的复合片的切割面进行SEM测定的图及示意图。
图7为示出对锥长及锥角的说明进行示例的示意图。
图8为示出用于测定在实验例2中实施的复合片的离型片初始剥离力的设 备及进行时的照片。
图9为在实验例2中实施的复合片的离型片初始剥离力测定结果。
图10a~图10e为在光学显微镜下通过互不相同的上部刀侧压来观察分切的 复合片长边切割面的图。
图11a为示出对通过下部刀剪切的切割面进行SEM测定的图,图11b为示 出确认从离型片的端部沿着内部方向产生的PET的浮动的图。
具体实施方式
以下进一步详细说明本发明。
在制造复合片后,可通过机械切割法来对复合片的长边和短边进行切割来 制造本发明的有机电子装置用封装材料。
本发明的有机电子装置用封装材料(以下,称为“封装材料”)作为一优 选实例,如图1的(a)部分简图所示,可包括具有金属层14、封装树脂层15 及离型层13的复合片10,或者,可包括具有离型层被剥离的金属层14及封装 树脂层15的复合片。
而且,复合片为在多个端部形成切割面的片,优选地,可包括4个端部, 复合片可以为在各端部形成切割面的片。
在上述复合片的金属层及封装树脂层之间还可包括具有与金属层及封装树 脂层不同成分的层和/或起到不同作用的层(或片),在封装树脂层及离型层之 间还可包括具有与封装树脂层及离型层不同成分的层和/或起到不同作用的层 (或片)。
而且,如图1的(a)部分及(b)部分的简图所示,封装树脂层可包括单 层的减压粘结剂层或2层以上的多层减压粘结剂层,当封装树脂层由多层的减 压粘结剂层组成时,减压粘结剂层中的各层可通过互不相同的组成成分和/或组 成比的减压粘结成分来组成。
根据本发明的封装材料,各个上述切割面作为通过机械切割法形成的切割 面,各个上述切割面的锥角可以为73~90度,优选地,可以为75~90度,各 个切割面的锥角可相同或互不相同。而且,各个上述切割面的锥长可以为60μm 以下,优选地,可以为50μm以下,更优选地,可以为0~30μm。相对于通过 激光切割法形成的切割面,这种锥角及锥长属于较高的锥角及较短的锥长,这 是因为通过激光切割法形成的偏移(off-set)区域并不会出现或以较小的概率出 现在机械切割法的切割面。
并且,上述有机电子装置用封装材料可由去除离型层并包括金属层及封装 树脂层的复合片组成,在此情况下,复合片的各个切割面的锥角可以为67~90 度,优选地,可以为68~89度,当通过相同的厚度及组成成分的金属层、封装 树脂层制造复合片时,去除离型层的复合片可具有相比包括离型层的复合片更 低的锥角。
本发明的封装材料包括4个端部,在各端部可形成切割面,4个切割面均可 以为通过相同的机械切割法形成的切割面。而且,各个切割面的锥角可互不相 同。
并且,当封装材料呈具有长边及短边的片形态时,可包括2个长边端部及2 个短边端部,当在各个端部中形成切割面时,2个长边切割面及2个短边切割面 可分别独立地通过分切(slitting cutting)或剪切(shearing cutting)形成切割面。 在此情况下,上述2个长边切割面及上述2个短边切割面的锥角可互不相同。
在分切的切割面的表面形成栉纹,上述剪切的切割面可形成沿着垂直方向 的线状图案。
而且,剪切的切割面与分切的切割面可满足下述方程式1。
方程式1:剪切的切割面的平均锥角≤分切的平均锥角
在方程式1中,当从锥形测定对象切割面的侧面方向进行观察时,以切割 面的下部层(或下部片)的底部表面为基准,上述锥角为切割面的下部层(或 下部片)的底部表面末端与切割面的上部层(或上部片)的顶部表面末端之间 形成的角度。
并且,上述2个分切的切割面及上述2个剪切的切割面可满足下述方程式2。
方程式2:分切的切割面的锥角偏差<剪切的切割面的锥角偏差
在方程式2中,长边切割面的锥角偏差为2个分切的各个切割面的锥角的 差,剪切的切割面的锥角偏差为2个剪切的各个切割面的锥角的差。
在包扩金属层、封装树脂层及离型层的复合片的情况下,分切的切割面的 锥角可以为83~90度、优选地,可以为85~90度。并且,在去除离型层并包 括金属层及封装树脂层的复合片的情况下,分切的切割面的锥角可以为80~90 度,优选地,可以为81~89度。
而且,长边切割面的锥长为20μm以下,可通过废边卷取机(Scrap Winder) 消除长边切割面的剪切而出的废边(Scrap)。
并且,在包括上述金属层、封装树脂层及离型层的复合片的情况下,剪切 的切割面可具有通过剪切刀的下部刀形成的第一切割面和通过剪切刀的上部刀 形成的第二切割面,上述第一切割面的锥角为73~90度(或0~-17度),上 述第二切割面的锥角可以为73~90度。而且,在此情况下,上述第一切割面的 锥长可以为0~+60μm,优选地,可以为0~+50μm,第二切割面的锥长可以 为0~+60μm(或0~-60μm),优选地,可以为0~+50μm(或0~-50μm)。
并且,在去除离型层并包括金属层及封装树脂层的复合片的情况下,上述 第一切割面的锥角可以为67~90度(或0~-23度),上述第二切割面的锥角 可以为68~88度。在此情况下,第一切割面的锥长可以为0~+60μm、优选地, 可以为0~+50μm,第二切割面的锥长可以为0~+60μm(或0~-60μm), 优选地,可以为0~+50μm(或0~-50μm)。
例举优选一例,为了将包括金属层14、封装树脂层15及离型层13的复合 片10加工成适当大小,当进行机械切割时,通过分切加工复合片的长边方向(长 度方向),可通过剪切加工短边方向,以这种方式制造的封装材料具有4个端 部及4个切割面,长边切割面与短边切割面具有互不相同的切割面表面形态、 锥角、锥长,通过短边切割面的剪切刀的下部刀形成的第一短边切割面与通过 剪切刀的上部刀形成的第二短边切割面可具有互不相同的锥角及锥长。
而且,金属层的厚度可以为60~150μm,优选地,可以为70~120μm,更 优选地,可以为75~105μm。
而且,封装树脂层的厚度可以为30~100μm,优选地,可以40~80μm,更 优选地,可以为45~75μm。
而且,离型层的厚度可以为15~75μm,优选地,可以25~60μm,更优选 地,可以为35~55μm。
本发明封装材料的总厚度可以为120~280μm,优选地,可以125~220μm, 更优选地,可以为128μm~200μm。
在夹具的下降速度及上升速度为1.0mm/秒、停留压力(dwell force)为800gf 及停留时间(dwell time)为10.0秒的条件下,通过UTM方法测定本发明的封 装材料的初始剥离力时,离型层边角的初始剥离力可以为200~400gf、优选地, 可以为250~380gf,更优选地,可以为300~370gf。当与通过激光切割制造的 封装材料的初始剥离力为500gf以上相比较时,这种封装材料的初始剥离力值为 相对较小的数值,这是因为,在激光切割的情况下产生及形成于离型层与封装 树脂层的切割面的残渣的存在差异所致。
在本发明的封装材料中,通过下述数学式1计算的上述离型层表面的高度 偏差为4μm以下,优选为2μm以下,更优选为0~1.5μm,几乎并没有高度偏 差。其中,上述高度偏差的高度为从封装树脂层与离型层的接合部位的离型层 下部面到与上述离型层下部面相对应的上部面表面为止的垂直方向的高度。
数学式1:高度偏差=(离型层边缘最大高度)-(离型层中心的高度)
在数学式1中,上述离型层边缘为沿着离型层内部方向距切割面1mm位置 的离型层表面部位。
通过激光切割制造的封装材料与较高偏差的做比较时,即,相比于通过热 融合在离型层末端部分形成凸台的高度偏差,由于本发明的封装材料并未发生 这种凸台,可具有非常低的高度偏差或并无高度偏差。
金属层
在本发明的有机电子装置用封装材料中,上述金属层可包含选自铁(Fe)、 铋(Bi)、锡(Sn)、铟(In)、银(Ag)、铜(Cu)、锌(Zn)、锑(Sb)、 镍(Ni)、铬(Cr)、铝(Al)、钴(Co)、锰(Mn)、钛(Ti)、钼(Mo)、 硅(Si)、镁(Mg)、钨(W)及它们的合金中的一种以上。
例举优选一例,包括含有铋(Bi)、锡(Sn)、铟(In)、银(Ag)、铜 (Cu)、锌(Zn)、锑(Sb)、镍(Ni)、铬(Cr)等的不锈钢金属材质的金 属片,更优选地,可以为包括含有34~38重量百分比的镍及余量的铁(Fe)的 合金的金属片(除镍、铁之外,包含必不可少的杂质)。
封装树脂层
并且,在本发明的有机电子装置用封装材料中,可通过包含聚烯烃类粘结 树脂的减压粘结剂组合物制备封装树脂层,上述聚烯烃类粘结树脂可包含选自 如聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯、聚异丁烯(Polyisobutylene)等的聚(C2~C6)烯 烃树脂及由乙烯、丙烯和/或二烯类化合物共聚合而成的无规共聚物树脂中的一 种或两种以上。
例举优选一例,上述聚烯烃类粘结树脂可包含由下述化学式1表示的化合 物。
化学式1:
Figure BDA0002623011450000111
在上述化学式1中,R1为氢原子或C3~C10的直链型烯基或C4~C10的支链 型烯基,优选地,R1可以为氢原子或C4~C8的直链型烯基或C4~C8的支链型 烯基,而且,上述n可以为满足由化学式1表示的化合物的重均分子量10000~ 2000000的有理数,优选地,可以为满足重均分子量30000~1550000的有理数, 更优选地,可以为满足重均分子量40000~1500000的有理数。当重均分子量小 于10000时,可产生因模量低下而引起的板下垂现象,并会导致耐热性的降低、 吸湿剂填充性的降低、可靠性的降低、机械物性的降低,而且,随着弹性的降 低,会产生由吸湿剂的体积膨胀引起的与基材之间的浮动现象。并且,当重均分子量大于2000000时,由于润湿性的降低而会导致与基材之间的粘结力降低, 并因模量的增加而会导致对板的粘结性降低。
当通过下述测定方法测定由上述化学式1表示的化合物时,结晶化温度可 以为100~140℃,优选地,可以为110~130℃,更优选地,可以为115~125℃。
测定方法
当以10℃/分钟的速度将温度从200℃冷却至-150℃时,通过分析利用差示 扫描量热仪(DSC,Differential Scanning Calorimetry)测定的热流量的冷却曲线 的峰值来测定结晶化温度(Tc)。
并且,上述聚烯烃类粘结树脂可包含由乙烯、丙烯及二烯类化合物共聚合 而成的无视共聚物。在此情况下,以1:0.3~1.4的重量比,优选地,以1:0.5~ 1.2的重量比随机共聚合乙烯及丙烯。当共聚合的乙烯及丙烯的重量比小于1: 0.3时,随着模量及硬度的增加会引起板接合性不良,从而产生与基材之间的粘 结力及在低温条件下的物性降低的问题,随着弹性率降低,对吸湿剂体积膨胀 起到不利的作用,当重量比超过1:1.4时,随着模量及硬度降低会产生板下垂 的情况,机械物性的降低导致产品的机械物性的降低,由于难以实现吸湿剂的 高填充,可产生可靠性降低的问题。并且,相对于由乙烯、丙烯及二烯类化合物共聚合而成的无视共聚物的总重量,可包含2~15重量百分比的二烯类化合 物,优选地,可包含7~11重量百分比的二烯类化合物。当二烯类化合物小于2 重量百分比时,由于较低的固化速度及固化密度可导致因模量降低而引起的板 下垂的问题,并降低耐热性,随着弹性降低,可产生由吸湿剂体积膨胀引起的 与基材之间的浮动现象,当超过15重量百分比时,由于高固化密度导致的润湿 性不足导致与基材之间的粘结力降低、树脂之间的相容性降低、由于高模量导 致的板接合性降低的问题,从而导致因热而引起的黄变现象。
考虑到增加弹性力等的物性上升层面,上述聚烯烃类粘结树脂可通过混合2 种粘结树脂来使用,作为其的优选一例,可包含由乙烯、丙烯及二烯类化合物 的共聚合而成的上述无视共聚物(第一粘结树脂)及由上述化学式1表示的化 合物(第二粘结树脂),优选地,第一粘结树脂及第二粘结树脂的重量比可以 为1:0.1~10,更优选地,可以为1:1~9,更加优选地,可以为1:1.1~5。 在此情况下,当重量比大于1:10时,由于会产生弹性力降低的问题,因此, 在不脱离上述范围的前提下可混合使用第一粘结树脂及第二粘结树脂。
除上述说明的聚烯烃类粘结树脂之外,用于封装树脂层制造的减压粘结剂 组合物还可包含增粘剂、吸湿剂、固化剂、光引发剂、抗氧化剂等添加剂。
添加剂中的上述增粘剂只要是通常用于有机电子装置封装材料用粘结组合 物的粘结树脂均可使用,并无特别的限制,优选地,可包含选自加氢石油树脂、 加氢松香树脂、加氢松香酯树脂、加氢萜烯树脂、加氢萜烯苯酚树脂、聚合松 香树脂及聚合松香酯树脂中的一种以上。而且,相对于100重量份的聚烯烃类 粘结树脂,增粘剂的使用量为50~300重量份,优选地,为80~280重量份。 相对于100重量份的混合树脂,当增粘剂小于50重量份时,难以确保耐湿性, 当大于300重量份时,随着弹性降低(Brittle)可产生耐久性及耐湿性降低的问 题。
添加剂中的上述吸湿剂只要是通常用于有机电子装置的封装的吸湿剂均可 使用,并无特别的限制,优选地,包括作为组成成分包含沸石、二氧化钛、氧 化锆或蒙脱石等的吸湿剂、金属盐及金属氧化物中的一种以上,更优选地,可 包括金属氧化物。
金属氧化物可包含二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锂(Li2O)、 氧化钠(Na2O)、氧化钡(BaO)、氧化钙(CaO)或氧化镁(MgO)等金属 氧化物、有机金属氧化物及五氧化二磷(P2O5)中的一种以上。
金属盐可包含硫酸锂(Li2SO4)、硫酸钠(Na2SO4)、硫酸钙(CaSO4)、 硫酸镁(MgSO4)、硫酸钴(CoSO4)、硫酸镓(Ga2(SO4)3)、硫酸钛(Ti(SO4) 2)或硫酸镍(NiSO4)等的硫酸盐;氯化钙(CaCl2)、氯化镁(MgCl2)、氯 化锶(SrCl2)、氯化钇(YCl3)、氯化铜(CuCl2)、氟化铯(CsF)、氟化钽 (TaF5)、氟化物铌(NbF5)、溴化锂(LiBr)、溴化钙(CaBr2)、溴化铯(CeBr3)、 溴化硒(SeBr4)、溴化钒(VBr3)、溴化镁(MgBr2)、碘化钡(BaI2)或碘化 镁(MgI2)等金属卤化物;以及高氯酸钡(Ba(ClO4)2)或高氯酸镁(Mg(ClO4)2) 等金属氯酸盐中的一种以上。
优选使用纯度为95%以上的吸湿剂,当纯度小于95%时,不仅降低水分吸 收功能,而且包含在吸湿剂中的物质作为杂质可引起粘结膜的不良,虽然对有 机电子装置产生影响,但并不限定于此。
当使用吸湿剂时,相对于100重量份的聚烯烃类粘结树脂,适当使用量可 以为10~550重量份,优选地,可以为20~520重量份。当吸湿剂使用量小于 10重量份时,无法体现以降低有机电子装置的耐久性并显著降低水分去除效果 等为目的的粘结膜,当吸湿剂使用量大于550重量份时,因润湿性不足使得粘 结膜与有机电子装置的密着力、粘结力等接合不良导致有机电子装置的可靠性 降低,在吸收水分的情况下,随着产生因过度的体积膨胀而引起的浮动现象, 有机电子装置的使用寿命会缩短。
添加剂中的上述固化剂只要是通常用作固化剂的物质均可使用,并无特别 的限制,优选地,可包含通过起到交联剂的作用来确保粘结膜充分的交联密度 的物质,更优选地,可包含选自重均分子量为100~1500的氨基甲酸乙酯丙烯 酸酯类固化剂及重均分子量为100~1500的丙烯酸酯类固化剂中的一种以上。 当固化剂的重均分子量小于100时,板接合性及与基材之间的粘结力随着硬度 的增加而降低,从而可产生未反应固化剂的漏气(Outgas)问题,当重均分子量 大于1500时,可产生因软化性(Softness)增加引起的机械物性降低的问题。而 且,相对于100重量份的聚烯烃类粘结树脂,固化剂的适当使用量可以为2~50 重量份,优选地,可以为5~40重量份。当固化剂的使用量小于2重量份时, 难以达成所期望的凝化率及模量并能够产生弹性力降低的问题,当大于50重量 份时,由于高模量及高硬度可引起板接合不良、因润湿性降低而引起的粘结力 降低的问题。
添加剂中的上述光引发剂只要是通常用作光引发剂的物质均可使用,并无 特别的限制,例举优选一例,可包含选自单酰基膦(Mono Acyl Phosphine)、 双酰基膦(BisAcyl Phosphine)、α-羟基酮(α-Hydroxyketone)、α-氨基酮 (α-Aminoketone)、乙醛酸苯酯(Phenylglyoxylate)、二甲基苄基酮 (Benzyldimethyl-ketal)中的一种以上。而且,相对于100重量份的聚烯烃类粘 结树脂,光引发剂的适当使用量可以为0.1~10重量份,优选地,可以为0.5~8 重量份。当光引发剂的使用量小于0.1重量份时,可产生因固化不良引起的耐热 性降低的问题,当大于10重量份时,可产生因固化密度降低引起的耐热性降低 的问题。
用于制造封装树脂层的上述减压粘结剂组合物的粘度可以为100000~300000Pa·s(50℃),优选地,粘度可以为120000~280000Pa·s(50℃)。当 粘度小于100000Pa·s(50℃)时,由于粘结性(Tack)的增加,加工性并不好, 从而可产生无法剥离离型层(或离型片)的问题,当粘度大于300000Pa·s(50℃) 时,由于粘结性(Tack)的降低,可产生与基板之间的粘结力过低的问题。
如上所述,封装树脂层可通过上述减压粘结剂组合物来制造成单层或多层 的减压粘结剂层,例举优选一例,如下所述,但仅为用于理解本发明的示例, 并不限定本发明。
当封装树脂层为单层结构的减压粘结剂层时,玻璃(glass)粘结力可以为1500gf/25mm以上,优选地,可以为1600gf/25mm以上。在此情况下,粘结力 可通过如下方式测定,通过手压辊(2Kg Hand Roller)在粘结膜上面层压粘结力 测定胶带(7475,TESA),以宽度为25mm及长度为120mm的规格裁剪试样 后,在80℃的条件下,将粘结膜下面层压在玻璃后,将准备的试样在常温条件 下放置30分钟,并以300mm/分钟的速度测定玻璃粘结力。
而且,对于密度树脂层的金属层的粘结力可以为1000gf/25mm以上,优选 地,可以为1100gf/25mm以上。在此情况下,在80℃的条件下,对于金属层的 粘结力通过如下方式测定,将粘结膜上面层压在厚度为80μm的镍(Ni)合金, 并通过手压辊(2Kg Hand Roller)在粘结膜下面层压粘结力测定胶带(7475, TESA),以宽度为25mm及长度为120mm的规格裁剪试样后,将准备的试样 在常温条件下放置30分钟,并以300mm/分钟的速度测定粘结力。
并且,如图1的(b)部分简图所示,封装树脂层可形成具有第一减压粘结 剂层11及第二减压粘结剂层12的双层结构的减压粘结剂层。
上述第一减压粘结剂层11作为与有机电子装置直接接触的层,可包括第一 混合树脂11b、增粘剂及第一吸湿剂11a。在此情况下,第一混合树脂11b可包 括第一粘结树脂及第二粘结树脂。增粘剂可包括第一增粘剂,还可包括第二增 粘剂。
第一减压粘结剂层的聚烯烃类粘结树脂11b可包括上述第一粘结树脂及上 述第二粘结树脂。而且,第一减压粘结剂层11的增粘剂可包括一种或两种增粘 剂(第一增粘剂及第二增粘剂)。在此情况下,作为增粘剂可使用如上所述的 种类,优选地,可包括软化点不同的加氢石油树脂。作为一例,当包含软化点 不同的加氢石油树脂时,第一增粘剂的软化点可小于第二增粘剂的软化点,第 一增粘剂及第二增粘剂的混合使用量的重量比可以为1:0.5~1.5,优选地,可 以为1:0.6~1.4。当第一增粘剂及第二增粘剂的重量比小于1:0.5时,可产生 耐热维持率降低的问题,当重量比大于1:1.5时,可产生因粘结及润湿性降低 而引起的与基材之间的粘结力降低的问题。
而且,用于制造第一减压粘结剂层的第一吸湿剂11a只要是通常用作吸湿 剂的物质便可无限制地使用,优选地,可使用BET比表面积为2~20m2/g的二 氧化硅,更优选地,可使用BET比表面积为3~14m2/g的二氧化硅,更加优选 地,可使用BET比表面积为4~8m2/g的二氧化硅。作为第一吸湿剂11a可使用 二氧化硅,由此,可提高水分去除性能,防止有机电子装置与封装材料的分离, 并能够显著提高有机电子装置的耐久性。
用于制造上述第二减压粘结剂层12的减压粘结剂组合物可包含聚烯烃类粘 结树脂12b、增粘剂及第二吸湿剂12a。在此情况下,聚烯烃类粘结树脂12b可 包括第一粘结树脂及第二粘结树脂,与混合作为两种增粘剂的第一增粘剂和第 二增粘剂来使用的第一减压粘结剂层不同,作为增粘剂,可仅使用上述第一增 粘剂。而且,作为吸湿剂可使用与用于制造第一减压粘接剂层的吸湿剂相同的 吸湿剂,优选地,可使用氧化钙。
离型层
在本发明的有机电子装置用封装材料中,作为离型层的离型片(liner sheet) 材料可使用所属领域中通常使用的离型片材料,例举优选一例,可包含选自聚 对苯二甲酸乙二酯(PET,polyethylene terephthalate)、纸(Paper)、聚酰亚胺 (PI,Polyimide)及聚酯(PE,Polyester)中的一种或两种以上。
上述说明的本发明有机电子装置用封装材料的制造方法如下。
可通过执行包括如下步骤的工序来制造制造本发明的有机电子装置用封装 材料:第一步骤,准备复合片;第二步骤,对上述复合片的长边方向的两边进 行机械切割;以及第三步骤,将进行分切的复合片沿着短边方向进行机械切割。
如上所述,第一步骤中的上述复合片包括金属层、封装树脂层及离型层, 除这些层之外,在金属层及封装树脂层之间还可包括与金属层及封装树脂层具 有不同成分的层和/或起到不同作用的层,在封装树脂层及离型层之间还可包括 与封装树脂层及离型层具有不同成分的层和/或起到不同作用的层。而且,金属 层、封装树脂层及离型层的组成成分、物性、特征等如上所述。
第二步骤及第三步骤的机械切割可以为分切(slitting cutting)或剪切(shearing cutting),第二步骤及第三步骤中的机械切割可通过相同的切割方法 或互不相同的切割方法进行,优选地,使用互不相同的切割方法,更优选地, 在第二步骤中进行分切,在第三步骤中进行剪切。
如图2的简图所示,在机械切割方法中,上述分切可通过分切机进行,上 述分切机包括旋转刃形态的上部刀(knife)和形成有用于插入上部刀的插入部 的下部刀。而且,为了确保优秀的裁剪质量,优选地,上述上部刀为高速钢材 质,下部刀为超硬材质。并且,上述上部刀及下部刀的面(land)值分别为0.10~ 0.30mm,优选为0.15~0.25mm,更优选为0.18~0.22mm,当面值小于0.10mm 时,可产生刀的耐久性上的问题,当面值大于0.30mm时,可产生裁剪质量上的 问题。
当进行分切时,施加于上部刀的侧压为0.5~2.5kgf/cm2,优选地,侧压为 0.5~1.8kgf/cm2,更优选地,侧压为0.8~1.2kgf/cm2,在此情况下,当侧压小于 0.5kgf/cm2时,可产生裁剪面的一致性上的问题,当侧压大于2.5kgf/cm2时,可 产生偏移发生区域增加的问题。
而且,当进行上述分切时,上部刀相对于下部刀的插入深度为0.3~2.0mm, 优选为0.5~1.5mm,更优选为0.6~1.3mm,在此情况下,当插入深度为0.3mm 时,可产生出现未切割部分的问题,当插入深度大于2.0mm时,可产生减压粘 结剂层松散(塌陷)的问题。
而且,优选地,当进行分切时,作为上部刀的旋转刃的旋转速度与复合片 的移动速度相同。
如图3a及图3b的简图所示,在机械切割方法中上述剪切可通过剪切机进 行,在上述剪切机由上部刀及下部刀构成,在上部刀形成刀刃角度(slope), 下部刀的刀刃角度为0.30度以下,优选地,刀刃角度为0.005度以下。上述上 部刀的刀刃角度为0.140~0.300度,优选为0.143~0.287度,更优选为0.143~ 0.225度,在此情况下,当刀刃角度小于0.140度时,可产生FSPM的损坏 (Damage)加重的问题,当上部刀的刀刃角度大于0.300度时,可产生裁剪面 的挤压现象,从而产生尺寸上的一致性问题。
而且,上部刀与下部刀的间隔(gap)为0.5μm~50μm,优选为1μm~25μm, 更优选为2μm~10μm,当上述间隔大于50μm时,可产生离型片被抬起的问题。
而且,可通过复合片的移动速度和所要制造的复合片的大小来调节剪切速 度,优选为150~300mm/秒,更优选为180~250mm/秒。
并且,在第二步骤或第三步骤中进行分切后,还可以进行连续性地对复合 片的被分切的长边部位进行湿式清洗的工序。
而且,进行第三步骤的机械切割后,优选地,可进行连续性地对复合片进 行干式免清洗的工序。
以下,通过实施例进一步具体说明本发明。但下述实施例并不限制本发明 的范围,应将其解释为有利于对本发明的理解。
实施例
准备例1-1:有机电子装置封装材料用粘结片的制造
1.聚烯烃类粘结树脂的制备
通过以1:2.33的重量比混合由乙烯、丙烯及二烯类化合物共聚合而成的无 视共聚物(第一粘结树脂)及由下述化学式1表示的化合物(第二粘结树脂) 来制备聚烯烃类粘结树脂。
通过将乙烯和丙烯单体以1:0.85的重量比进行共聚合来制备上述第一粘结 树脂,并且,相对于无规共聚物的总重量,通过以9%的重量百分比共聚合二烯 类化合物来进行制备,上述二烯类化合物为通过亚乙基降冰片烯(ethylidene norbornene)制备的重均分子量为500000的无规共聚物。
化学式1:
Figure BDA0002623011450000181
在上述化学式1中,上述R1为异戊二烯,上述n为满足由化学式1表示的 化合物的重均分子量400000的有理数。
分别将第一粘结树脂及第二粘结树脂以10℃/分的速度进行冷却,直到从 200℃下降至-150℃,并通过分析利用差示扫描量热仪(DSC,Differential ScanningCalorimetry)测定的热流量的冷却曲线的峰值来测定结晶化温度(Tc), 其结果,并未在第一粘结树脂中测定出结晶化温度,而第二粘结树脂的测定结 果为120℃。
2.有机电子装置封装材料用粘结片的制造
对于100重量份的上述制备的上述聚烯烃类粘结树脂(第一粘结树脂), 通过投入80重量份的第一增粘剂(SU-90,科隆工业)及50重量份的第二增粘 剂(SU-100,科隆工业)、11重量份的作为固化剂的重均分子量为226的丙烯 酸甲酯(M200,美源特殊化工)、3重量份的光引发剂(光引发剂TP0,汽巴 (Ciba))及24重量份的平均粒径为0.5μm的二氧化硅来进行搅拌。将完成搅 拌后的混合物通过囊式过滤器来去除异物质后,使用狭缝式涂布机将其涂在厚 度为38μm的重剥离离型聚对苯二甲酸乙二酯(REL382,东丽尖端素材(Torayadvance Materials)),然后,在120℃的条件下进行干燥,从而在去除溶剂后 形成最终厚度为10μm的第一减压粘结剂层。
接着,对于100重量份的上述制备的上述聚烯烃类粘结树脂(第二粘结树 脂),通过投入150重量份的第一增粘剂(SU-90,科隆工业)、17重量份的作 为固化剂重均分子量为226的丙烯酸甲酯(M200,美源特殊化工)、3重量份 的光引发剂(光引发剂TP0,汽巴)及100重量份的平均粒径为3μm的氧化钙 来进行搅拌。在20℃的条件下,将完成搅拌后的混合物的粘度调整为800cps并 通过囊式过滤器来去除异物质后,使用狭缝式涂布机将其涂在厚度为36μm的轻 剥离离型聚对苯二甲酸乙二酯(TG65R,SKC),然后,在120℃的条件下进行干燥,从而在去除溶剂后形成最终厚度为40μm的第二减压粘结剂层。
在上述制造的第一减压粘结剂层贴合第二减压粘结剂层以使它们相对,并 通过70℃的压紧辊(lami.Roll)来制造有机电子装置封装材料用粘结片(参照 图1的(b)部分)。
准备例1-2:有机电子装置封装材料用粘结片的制造
通过与上述准备例1-1相同的方法制造有机电子装置封装材料用粘结片,但 仅使用第二粘结树脂制备聚烯烃类粘结树脂,并将其作为第一减压粘结剂层及 第二减压粘结剂层的聚烯烃类粘结树脂来使用。并且,当制造第一减压粘结剂 层时,通过使用与在制造第二减压粘结剂层中所使用的相同的氧化钙来代替二 氧化硅以形成第一减压粘结剂层后,通过与第二减压粘结剂层相贴合来制造有 机电子装置封装材料用粘结片。
准备例2:准备金属片(Face Seal Metal)
准备包含约36重量百分比的镍(Ni)及余量的铁(Fe)(包含必不可少的 杂质)、密度(d)为8.1、硬度为200HV、平均厚度为80μm的金属片。
准备例3-1:复合片(FSPM片)的制造1
通过贴合准备例1-1的封装片及准备例2的金属片来制造作为复合片的 FSPM片后,通过辊卷绕已贴合的片来制造具有3层结构(金属层(80μm)-封 装树脂层(50μm)-离型层(38μm))的FSPM片(复合片)。
准备例3-2:复合片(FSPM片)的制造2
通过与上述准备例3-1相同的方法制造辊压的复合片,通过使用准备例1-2 的封装片来代替准备例1-1的封装片以制造辊压的复合片(以下,称为“FSPM 片”)。
实施例1:通过分切和剪切(SSC,Slitting&Shearing Cutting)工序制造有 机电子装置封装材料
用于对作为在准备例3-1中已辊压的复合片的FSPM片进行分切和剪切 (SSC,Slitting&Shearing Cutting)的自动化设备包括切割对象物供应部、分切 部、洗边(edgecleaner)部、自动尺寸检查部、剪切部及干式免清洗部。
1.分切(slitting cuttin)工序
如图2的简图所示,上述分切部包括上部刀及下部刀,上述上部刀为作为 切割用旋转刃,其为直径为150mm的圆形刀(Knife),上述下部刀为直径为 150mm的圆形刀,上述上部刀为高速钢材质,下部刀为超硬材质,上部刀与下 部刀的面(Land)值分别为0.2mm。
从切割对象物供应部供应的已辊压复合片在上述分切部的长度方向的两侧 长边同时进行分切,当进行切割时,FSPM片的离型层向着上部刀方向。而且, 施加于分切用旋转刃的侧压为1.0kgf/cm2,当进行切割时,以下部刀表面为基准, 以作为上部刀的旋转刃深度为0.8mm的条件进行裁剪。而且,通过废边卷取机 (Scrap Winder)去除剪切而出的废边(Scrap)。
2.剪切(Shearing cutting)工序
通过摄像头确认进行分切的FSPM片的位置值来进行用于尺寸校正的自动 检查后,进行切割FSPM片的短边的剪切(Shearing)工序。
如图3a及图3b的简图所示,通过上部刀的上下运动进行切割,当进行剪 切工序时,下部刀与上部刀的间隔为5μm,上部刀的刀刃角度(Slope)为0.143 度,而下部刀并无角度(Slope)。并且,上部刀的材质为高速钢材质,下部刀 的材质为超硬材质,而且,切割速度为200mm/秒。
图4为示出对制造的有机电子装置用封装材料的分切的切割面(长边)进 行SEM测定的图。
观察分切的切割面,在分切切割面中形成栉纹,其可判断为通过旋转刃形 成的。
而且,图5为示出对通过下部刀及上部刀剪切制造的有机电子装置用封装 材料的切割面进行SEM测定的图。
当通过本发明的分切和剪切工序制造封装材料时,从复合片(FSPM片)的 移动方向观察,前侧短边通过剪切用下部刀形成切割面,后侧短边通过剪切用 上部刀形成切割面。因此,如图5所示,剪切的切割面与分切的切割面不同, 并无栉纹,以垂直方向形成线图案。而且能够确认到,上部刀切割面与下部刀 切割面的截面形态并不相同,短边的下部刀切割面几乎并不形成偏移区域,在 短边的上部刀切割面的偏移区域中发生形态上的差异。
实施例2:通过分切和剪切工序制造有机电子装置封装材料
通过分切和剪切工序并以与实施例1相同的方法制造有机电子装置封装材 料,通过使用准备例3-2的辊压的复合片来代替准备例3-1的辊压的复合片并利 用分切和剪切自动化设备制造有机电子装置封装材料。
比较例1
准备与准备例3的辊压的复合片相同的复合片(FSPM片)。
接着,通过二氧化碳激光切割方式对上述复合片中的封装树脂层和离型层 进行第一次切割。
然后,通过光纤(fiber)激光对复合片的金属层进行第二次切割,从而以激 光切割方式制造封装材料。
在此情况下,二氧化碳(CO2)激光切割的动力(Power)为约140W/cm2, 光纤激光切割的动力(Power)为170W/cm2
图6为示出了制造的封装材料的SEM测定时间,图7为示出从SEM图中 确认到的形成于离型层末端的凸台、存在于离型层与封装树脂层的残渣及偏移 (off-set)区域的概念图。
参照图4、图5可确认到,与并无凸台和残渣也没有偏移区域或被最小化的 实施例1不同,在通过激光切割制造的比较例1的情况下,在离型层上部表面 形成凸台,并形成存在于离型层和封装树脂层的残渣,从而可形成较大的偏移 (off-set)区域。这是由于离型层和封装树脂层通过激光切割时产生的热而引起 的热变形导致的。
实验例1:锥角测定
1.通过激光切割工序制造的封装材料的锥角测定
制造具有下述表1中的厚度的复合片后,通过与比较例1相同的方法对其 进行激光切割,从而制造封装材料。在此情况下,通过分别改变金属层和离型 层的厚度来制造上述复合片。
而且,当从锥形测定对象切割面的侧面方向进行观察时,锥长为切割面的 金属层底部表面末端与离型层顶部表面末端的长度差(偏移区域的最长长度)。
并且,当从锥形测定对象切割面的侧面方向进行观察时,以切割面的金属 层底部表面为基准,锥角为切割面的金属层底部表面末端与切割面的离型层顶 部表面末端之间形成的角度,为了便于理解,图6(比较例1)及图5(实施例 1的上部刀剪切切割面)的简图示出了锥长和锥角。
而且,在通过激光工序制造的封装材料中随机筛选10个,并通过下述表1 来显示它们的平均锥长及锥角的测定结果。
表1
Figure BDA0002623011450000231
从上述表1中可确认到,锥角具有随着FSPM片厚度的增加而增加的倾向, 锥角具有随着锥长的增加而减小的倾向。而且,还可以确认到,当封装材料的 厚度为168~200μm时,利用激光切割法的封装材料具有33.9~84.30度范围的 锥角。
2.通过分切和剪切工序制造的实施例1的封装材料的锥角测定
制造具有下述表2厚度的FSPM片后,通过与实施例1相同的方法来进行 分切及剪切,从而制造封装材料。在此情况下,通过分别改变金属层和离型层 的厚度来制造上述FSPM片。而且,通过与上述表1相同的方法分别测定封装 材料的剪切的短边的下部刀及上部刀切割面的锥长及锥角,其结果如下述表2 所示。
而且,在通过如分切及剪切工序等的自动工序制造的封装材料中随机筛选 10个,并通过下述表2、表3来显示它们的平均锥长及锥角的测定结果。
表2
Figure BDA0002623011450000241
表3
Figure BDA0002623011450000242
而且,图6(比较例1)及图5(实施例1)分别示出了在实施例1及比较 例1中制造的封装材料长边切割面的侧面方向的SEM测定图像。
参照图6可确认到,在通过激光切割制造的情况下,在比较例1中可产生 毛刺(burr)并存在偏移区域,相反,在实施例1中,在长边的切割面不仅没有 毛刺,而且也没有偏移区域。
并且,如上述表2所示,当通过分切和剪切工序制造封装材料时,由于短 边的上部刀与下部刀的切割面没有或仅有非常短的作为偏移区域的长度的锥 长,因此可确认到锥角为73~90度,由此可确认到,与通过激光切割加工制造 的封装材料不同,通过分切和剪切工序制造的封装材料具有非常低的偏移区域。
并且,参照图7,长边的切割面的上部刀区域会剪切而出,而由此产生的废 边(Scrap)通过废边卷取机(Scrap Winder)去除,从而制造具有下部刀的裁剪 面的封装材料,分切切割面的锥角如上述表3所示。此时的角度小于短边部的 锥角,即,处于83~90度公差范围。
3.通过分切和剪切工序制造的实施例2的封装材料的锥角测定
通过与上述2相同的方法测定锥角,用实施例2中制造的封装材料代替实 施例1的封装材料来测定其锥角,其结果如下述表4所示。而且,将分切及剪 切工序等通过自动工序执行,从而在制造的封装材料中随机筛选10个,并通过 下述表4、表5来显示它们的平均锥长及锥角的测定结果。
表4
Figure BDA0002623011450000251
Figure BDA0002623011450000261
表5
Figure BDA0002623011450000262
参照上述表4及上述表5的锥角测定结果与上述表2及上述表3的锥角测 定结果,从中可确认到几乎类似或相同的结果,即,当封装树脂层具有相同厚 度时,封装片的组成成分并未对锥角产生影响。
4.实施例1的封装材料的离型片去除后的锥角测定
去除在实施例1中制造及测定的封装材料的离型片后,测定封装材料(金 属片-封装片)的长边及短边切割面的锥角,其结果如下述表6及表7所示。
表6
Figure BDA0002623011450000263
Figure BDA0002623011450000271
表7
Figure BDA0002623011450000272
上述表6及表7的锥角与上述表2~表5相比,由于离型片的去除,锥角具 有相对减少的倾向。
而且,从中可确认到,剪切切割面的锥角为67~90度,分切切割面的锥角 为80~90度。
实验例2:离型层初始剥离力测定
分别准备在实施例1及比较例1中制造的复合片(FSPM片)。
接着,利用UTM并通过探针定位试验(probe tack test)来分别对实施例1 及比较例1中的FSPM片的四个边角的离型层(liner film)进行初始剥离力的测 定。
具体测定方法如下,夹具下降速度及上升速度为1.0mm/秒,停留压力(dwellforce,施压力)为800gf,停留时间(dwell time,施压维持时间)为10秒。
图8的A部分与B部分为在实验中所使用的设备及进行实验时的照片,图 8的C部分为示出球形态的夹具接近片边角并维持接触及分离离型层的示意图。 而且,图9的A部分及B部分为示出实施例1及比较例1的初始剥离力测定结 果的图,图9的C部分为示出初始剥离力(gf)平均值的图。在图9的A部分 和B部分中,L/C-1~L/C-5及SSC-1~SSC-5分别为通过随机选择实施例1和/ 或比较例1中制造的封装材料来测定初始剥离力的封装材料。
参照图9,当通过激光切割加工法制造封装材料(比较例1)时,对于离型 层的封装树脂层的初始剥离力为500~500gf,相反,当通过分切和剪切加工法 制造封装材料(实施例1)时,对于离型层的封装树脂层的初始剥离力为300~ 350gf,由此,可确认初始剥离力的高低。产生这种差异的因素如下,即,在比 较例1的情况下,当进行激光切割时,离型层和/或封装树脂层会发生热变形, 并在离型层和封装树脂层的切割面表面上形成残渣,从而增加初始剥离力。
实施例3:分切-分切的封装材料的制造
通过与实施例1相同的条件及方法分切FSPM片的长边(长度方向)后, 将上述准备例3-1的3层结构(金属层(80μm)-封装树脂层(50μm)-离型层 (38μm))的FSPM片中的短边也通过与相同的条件及方法进行分切,从而制 造均分切长边及短边的封装材料。
当与实施例1相比较时,所制造的封装材料的张力(tension)并不好,而且, 在切割的初始部位中存在断裂的部分,并且,相比于实施例1其生产速度有所 降低。
实施例4:剪切-剪切的封装材料的制造
通过与实施例1相同的条件及方法剪切FSPM片的长边(长度方向)后, 将上述准备例3-1的3层结构(金属层(80μm)-封装树脂层(50μm)-离型层 (38μm))的FSPM片中的短边也通过与相同的条件及方法进行剪切,从而制 造均剪切长边及短边的封装材料。
当与实施例1相比较时,由于随着所制造的封装材料的用于切割长边的工 序变得复杂,其生产速度也会随之降低,因此实际上具有难以将剪切及剪切适 用于自动化工序的问题。
实施例5
(1)通过与上述实施例1相同的方法并利用分切和剪切(SSC, Slitting&ShearingCutting)自动化设备来将准备例3-1的辊压的复合片(FSPM 片)制造成有机电子装置封装材料,如下述表8所示,当进行分切时,通过改 变侧压及上部刀的插入深度来分切复合片的长边,图10a~图10e为示出对分切 的长边的切割面进行SEM测定的图。下述表5的字母符号意味着在光学显微镜 下测定的图。在此情况下,图10的图中的下部层为金属层。
表2
Figure BDA0002623011450000291
参照图10a~10e可确认到,当上部刀插入深度为大于2.0mm的2.2mm时, 随着减压粘结剂层的松散,各层的区分也随之变得不分明,切割质量也会降低。 并且,当施加于上部刀的侧压为大于2.5kgf的2.7kgf时,随着产生过大的锥形, 均匀性也会降低,从而导致质量降低的问题。
(2)基于上部刀条件的锥角
通过上述表8的上部刀插入深度及侧压条件测定狭缝切割的切割面相对于 下部刀切割面的锥角,其结果如下述表9所示。下述表9的字母意味着表8的 上部刀条件。
表9
Figure BDA0002623011450000301
参照上述表9可确认到,当上部刀插入深度为大于2.0mm的2.2mm时,或 者,当施加于上部刀的侧压大于2.5kgf时,锥角具有随着锥长(偏移区域)的 增加而降低的倾向。
实施例6
(1)利用分切和剪切(SSC,Slitting&Shearing Cutting)自动化设备并通过 与上述实施例1相同的方法将准备例3-1的辊压的复合片(FSPM片)制造成有 机电子装置封装材料,当剪切短边时,通过使上部刀与下部刀的间隔为5μm、 12.5μm、25μm及50μm来进行剪切,图11a为示出通过光学显微镜对通过下部 刀剪切的切割面进行测定的图,图11b为示出通过光学显微镜测定复合片的PET 浮动与否的图。图11b的平均(Avg.Average)值为从离型片的端部沿着内部方 向产生的PET的浮动量的平均值,可通过显微镜确认在离型层上裁剪的FSPM 片是否产生浮动现象。参照图11b可确认到,离型片的浮动现象产生部分具有 随着上部刀与下部刀的间隔增加而增加的倾向(参照表10)。
表10
Figure BDA0002623011450000311
(2)当进行剪切时,通过上部刀的刀刃角度的剪切上部刀切割面的锥角
利用分切和剪切(SSC,Slitting&Shearing Cutting)自动化设备并通过与上 述实施例1相同的方法将准备例3-1的辊压的复合片(FSPM片)制造成有机电 子装置封装材料,当剪切短边时,通过改变上部刀的刀刃角度来进行剪切后, 测定剪切的短边上部刀切割面的锥角的结果如下述表11所示。
表11
Figure BDA0002623011450000321
参照上述表11可确认到,当上部刀的刀刃角度小于0.140度或大于0.300 度时,锥角反而具有急剧降低的倾向。
(3)当进行剪切时,通过上部刀的面值的剪切上部刀切割面的锥角
1)利用分切和剪切(SSC,Slitting&Shearing Cutting)自动化设备并通过与 上述实施例1相同的方法将准备例3-1的辊压的复合片(FSPM片)制造成有机 电子装置封装材料,当剪切短边时,通过改变上部刀的面值来进行剪切后,测 定剪切的短边上部刀切割面的锥角的结果如下述表14所示。在此情况下,通过 将下部刀的面值固定为0.50mm来进行。
2)剪切刀的耐久性测定
由于实际适用于切割工序的剪切刀将包含高强度金属片的复合片切割数十 至数百万次,因此,刀的长期耐久稳定性非常重要。
由于不能通过将剪切刀的耐久性实际切割数十至数百万次来测量剪切刀的 耐久性,因此,通过将具有高机械强度的片作为切割对象来代替本发明的复合 片以测定剪切上部刀的耐久性。
具体地,准备具有比准备例2的金属片(厚度为80μm,维氏硬度为200HV) 高约2.5~3倍硬度的马氏体不锈钢SUS431的片(100μm,布氏(Brinell)硬度 约为400~400Hb),随后,利用由以下表12中具有不同面值的上部刀组成的 剪切机,通过与上述3相同的方法进行剪切。
然后,将SUS431片剪切10000次后,利用扫描电子显微镜,通过在上部刀 的刀刃表面上是否产生微细裂纹来评价耐久性。
表12
Figure BDA0002623011450000331
参照上述表12可确认到,锥角随着上部刀的面值的增加而降低。当上部刀 的面值为大于2.0mm的2.20mm时,存在锥角小于73度的问题,当上部刀的面 值为小于0.10mm的0.08mm时,具有大的锥角。虽然,面值为0.08mm的上部 刀具有非常优秀的切割力,但由于具有较差的刀刃耐久性,因此并不适用于剪 切包含金属片的复合片的剪切刀。
实施例7至实施例9
利用分切和剪切(SSC,Slitting&Shearing Cutting)自动化设备并通过与上 述实施例1相同的方法将作为准备例3-1的辊压的复合片的FSPM片在复合片的 长边方向的两边进行分切并通过剪切短边来制造有机电子装置封装材料,分别 将用于剪切的上部刀及下部刀以下述表13的材质进行切割。在此情况下,虽然 在实施例7~实施例9中分别用于剪切的上部刀及下部刀与实施例1仅在材质上 有所相同,但上部刀及下部刀的条件(上部刀面值=1.20mm,上部刀刀刃角度 =0.143度,下部刀刀刃角度=89度,上部刀与下部刀的间隔=5μm,切割速度 =200mm/秒)相同。
(1)而且,分别测定对于分切的长边方向的切割面的锥角,其结果如下述 表14所示。
表13
区分 上部刀 下部刀
实施例1 高速钢材质 超硬钢材质
实施例7 高速钢材质 高速钢材质
实施例8 超硬钢材质 超硬钢材质
实施例9 超硬钢材质 高速钢材质
表14
Figure BDA0002623011450000341
参照上述表14的测定结果,当作为上部刀和/或下部刀的材质导入超硬钢 时,锥角示出了比高速钢材质相对较高的结果。
(2)上部刀及下部刀的条件(上部刀面值=1.20mm,上部刀刀刃角度= 0.143度,上部刀与下部刀的间隔=5μm,切割速度=200mm/秒)相同,如上述 表15所示,通过将上部刀及下部刀以互不相同的材质来测定刀的耐久性。耐久 性测定通过与上述实施例6的剪切刀的耐久稳定性测定相同的方法进行,确认 在上部刀是否产生微细裂纹。
表15
Figure BDA0002623011450000351
虽然在实施例1及实施例7中并未产生微细裂纹,但在实施例8及实施例9 中产生了微细裂纹,从而示出了耐久稳定性降低的结果。
综合参照上述表14及表15可确认到,在确保适当的锥角及耐久稳定性的 层面上,向上部刀导入高速钢材质并向下部刀导入超硬钢材质为最优选择。
通过上述实施例及实验例可确认到,本发明提供的有机电子装置用封装材 料能够解决通过激光工序制造的封装材料中存在如在离型层的切割面产生凸 台、在切割面产生残渣及毛刺(burr)以及产生大量的偏移(off-set)区域等问 题。

Claims (25)

1.一种有机电子装置用封装材料,其特征在于,
包括复合片,上述复合片包括金属层及封装树脂层或包括金属层、封装树脂层及离型层,
上述复合片为在多个端部形成切割面的片,
上述切割面的锥角为67~90度,
当从锥形测定对象切割面的侧面方向进行观察时,以切割面的底层表面为基准,上述锥角为切割面的底层的底部表面末端与切割面的顶层的顶部表面末端之间形成的角度。
2.一种有机电子装置用封装材料,其特征在于,
包括复合片,上述复合片包括金属层及封装树脂层或包括金属层、封装树脂层及离型层,
上述复合片为通过机械切割在多个端部形成切割面的片,
上述切割面包括满足下述方程式1的长边切割面及短边切割面,
方程式1:短边切割面的平均锥角≤长边切割面的平均锥角,
在方程式1中,当从锥形测定对象切割面的侧面方向进行观察时,以切割面的底层表面为基准,上述锥角为切割面的底层的底部表面末端与切割面的顶层的顶部表面末端之间形成的角度。
3.根据权利要求1或2所述的有机电子装置用封装材料,其特征在于,
上述封装材料的总厚度为120~220μm,锥长为60μm以下,
当从锥形测定对象切割面的侧面方向进行观察时,上述锥长为切割面的底层的底部表面末端与顶层的顶部表面末端的长度差。
4.根据权利要求1或2所述的有机电子装置用封装材料,其特征在于,在夹具的下降速度及上升速度为1.0mm/秒、停留压力为800gf及停留时间为10.0秒的条件下,当通过UTM方法测定初始剥离力时,离型层边角的初始剥离力为200~400gf。
5.根据权利要求1或2所述的有机电子装置用封装材料,其特征在于,
上述复合片为由金属层、封装树脂层及离型层依次层叠而成的复合片,
通过下述数学式1计算的上述离型层表面的高度偏差为4μm以下,
上述高度偏差的高度为从封装树脂层与离型层的接合部位的离型层下部面到与上述离型层下部面相对应的上部面表面为止的垂直方向的高度,
数学式1:高度偏差=(离型层边缘最大高度)-(离型层中心的高度),
在数学式1中,上述离型层边缘为沿着离型层内部方向距切割面1mm位置的离型层表面部位。
6.根据权利要求1或2所述的有机电子装置用封装材料,其特征在于,
上述复合片为由4个端部及4个切割面形成的片,
上述4个切割面由2个长边切割面和2个短边切割面组成,
2个长边切割面及2个短边切割面为分别独立地通过分切或剪切形成的切割面。
7.根据权利要求6所述的有机电子装置用封装材料,其特征在于,上述2个长边切割面及上述2个短边切割面的锥角互不相同。
8.根据权利要求1或2所述的有机电子装置用封装材料,其特征在于,
上述封装树脂层包括1~3层的减压粘结剂层,
上述减压粘结剂层包含聚烯烃类粘结树脂、增粘剂及吸湿剂。
9.根据权利要求8所述的有机电子装置用封装材料,其特征在于,上述聚烯烃类粘结树脂包含选自聚烯烃树脂及由乙烯、丙烯和/或二烯类化合物共聚合而成的无规共聚物树脂中的一种或两种以上。
10.根据权利要求8所述的有机电子装置用封装材料,其特征在于,
上述聚烯烃类粘结树脂包含由以下化学式1表示的化合物:
化学式1:
Figure FDA0002623011440000031
在上述化学式1中,R1为氢原子或C3~C10的直链型烯基或C4~C10的支链型烯基,上述n为满足由化学式1表示的化合物的重均分子量10000~2000000的有理数。
11.根据权利要求1或2所述的有机电子装置用封装材料,其特征在于,上述金属层包含选自铁、铋、锡、铟、银、铜、锌、锑、镍、铬、铝、钴、锰、钛、钼、硅、镁、钨及它们的合金中的一种以上。
12.根据权利要求1或2所述的有机电子装置用封装材料,其特征在于,
包括满足以下方程式2的2个长边切割面及2个短边切割面,
方程式2:长边切割面的锥角偏差<短边切割面的锥角偏差,
在方程式2中,长边切割面的锥角偏差为位于相向方向的2个长边切割面的各个锥角的差,短边切割面的锥角偏差为位于相向方向的2个短边切割面的各个锥角的差。
13.根据权利要求12所述的有机电子装置用封装材料,其特征在于,
上述长边切割面的锥角为80~90度,
当从锥形测定对象切割面的侧面方向进行观察时,以切割面的底层表面为基准,上述锥角为切割面的底层的底部表面末端与切割面的顶层的顶部表面末端之间形成的角度。
14.一种有机电子装置用封装材料的制造方法,其特征在于,
包括:
第一步骤,准备包括金属层、封装树脂层及离型层的复合片;
第二步骤,对上述复合片的长边方向的两边进行分切;以及
第三步骤,将进行分切的复合片沿着短边方向进行剪切,
上述第二步骤及上述第三步骤为连续性工序。
15.根据权利要求14所述的有机电子装置用封装材料的制造方法,其特征在于,
通过分切机进行上述分切,上述分切机的上部刀为圆形刀,在下部刀形成用于插入上部刀的插入部,
当进行分切时,施加于上部刀的侧压为0.5~2.5kgf/cm2
16.根据权利要求14所述的有机电子装置用封装材料的制造方法,其特征在于,当进行上述分切时,上部刀及下部刀的刀面值分别独立地为0.10~0.30mm。
17.根据权利要求14所述的有机电子装置用封装材料的制造方法,其特征在于,当进行分切时,上部刀相对于下部刀的插入深度为0.3~2.0mm。
18.根据权利要求15所述的有机电子装置用封装材料的制造方法,其特征在于,上部刀的材料包括高速钢,下部刀的材料包括超硬钢。
19.根据权利要求14所述的有机电子装置用封装材料的制造方法,其特征在于,通过剪切机进行上述剪切,上述剪切机包括刀刃角度为0.140~0.300度的上部刀及刀刃角度为0.005度以下的下部刀。
20.根据权利要求14所述的有机电子装置用封装材料的制造方法,其特征在于,用于剪切的上述上部刀的面值为0.10~2.0mm。
21.根据权利要求14所述的有机电子装置用封装材料的制造方法,其特征在于,当进行剪切时,上部刀及下部刀的间隔为0.5μm~50μm。
22.根据权利要求14所述的有机电子装置用封装材料的制造方法,其特征在于,当进行上述剪切时,切割速度为150~300mm/秒。
23.根据权利要求14所述的有机电子装置用封装材料的制造方法,其特征在于,
当第一步骤至第三步骤的工序为连续性的工序时,第一步骤的复合片进行第二步骤及第三步骤的速度为1.0~10.0m/分,
在第二步骤中,分切机的上部刀的旋转速度为1.0~10.0m/分,上部刀的旋转方向为复合片移动方向的正向。
24.根据权利要求14所述的有机电子装置用封装材料的制造方法,其特征在于,
通过第二步骤的分切形成的复合片的长边切割面及通过第三步骤的剪切形成的复合片的短边切割面满足下述方程式3,
方程式3:短边切割面的平均锥角≤长边切割面的平均锥角,
在方程式3中,当从锥形测定对象切割面的侧面方向进行观察时,以切割面的底层表面为基准,上述锥角为切割面的底层的底部表面末端与切割面的顶层的顶部表面末端之间形成的角度。
25.根据权利要求14所述的有机电子装置用封装材料的制造方法,其特征在于,
剪切的复合片的短边切割面包括第一短边切割面及第二短边切割面,
在包括金属层、封装树脂层及离型层的复合片的情况下,第一短边切割面及第二短边切割面的锥角为73~90度,
在除去离型层并包括金属层及封装树脂层的情况下,第一短边切割面及第二短边切割面的锥角为67~90度。
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