TW201546235A - 用於封裝有機電子元件的膠帶 - Google Patents

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Abstract

一種半透明多相黏著劑,其包含至少一個連續相以及分散分布的相域,其中該至少一個連續相係具有:˙大於1.45之折射率,及˙小於100g/m2之對於水蒸氣的通透率,及該分散相域係˙以0.1μm至50μm之尺寸範圍存在,及˙以不大於10重量%之重量比例包含於黏著劑中,其特徵在於:該等分散相域為聚合物性質,並具有小於100g/m2d之水蒸氣通透率及小於1.45之折射率。

Description

用於封裝有機電子元件的膠帶
本發明係關於一種黏著劑以及一種用於封裝光電元件之膠帶與一種其使用方法。
光電元件越來越頻繁地被使用於市售產品中或接近進入市場。此種裝置包括無機或有機電子結構,例如有機、金屬有機或聚合物半導體還有其組合。相應的產品係視期望之應用構成為剛性或撓性,而其中對於撓性元件的需求正不斷增加。此種元件之製造主要係藉由印刷法進行,如凸版印刷、凹版印刷、網版印刷、平板印刷還有所謂的「非撞擊式印刷」,如熱轉印、噴墨印刷或數位印刷。常使用的還有真空法,如化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、電漿輔助化學或物理氣相沉積(PECVD)、濺鍍、(電漿)蝕刻或氣相沉積。結構化通常係通過遮罩進行。
已經在市面上可得到或具市場潛力的光電元件之範例這裡提出:電泳或電致變色之結構物或顯示器、使用於告示裝置或顯示裝置中或用於照明之有機或聚合物發光二極體(OLED或PLED),此外舉例還有電致發光燈、發光電化學電池(LEEC)、有機太陽能電池如染料敏化太陽能電池或聚合物太陽能電池、無機薄膜太陽 能電池(例如基於矽、鍺、銅、銦與硒)、鈣鈦礦太陽能電池以及有機雷射二極體、有機或無機感應器。
因此,於本說明書中「有機光電元件」係被理解為一種電子元件,其包括至少一個電子功能之至少部分有機的組成成分(例如金屬有機化合物)或其電子功能結構體具有小於20μm之厚度。
因此在此定義下係包括例如無機薄膜太陽能電池與無機電致變色層結構體。只要係將有機(例如聚合物之)層或基質材料使用來嵌入粒子,則具無機粒子之較厚的電致發光結構體也包括在內,因為此時有機材料係負責作為電介質的電子功能。
相應地,電子功能組成成分係理解為至少但不限於所有存在於在接觸電極(例如陽極與陰極)間的電子結構體中與視需要使用之其他導電層中的材料以及電極層本身。
相應地,傳統基於半導體晶圓之電子元件不包括在有機電子元件之定義中,因為其結構體通常厚於20μm。
本說明書中同義地使用的還有縮寫術語如「電子元件」或「電子結構體」,只要上下文沒有另外揭示涵義。
作為替無機與有機光電領域(更特別是有機光電子領域)之光電子元件實現充足的壽命與功能之技術挑戰,係保護其中包含的組件免於接觸到滲透物。其中作為滲透物,通常有侵入固體並在其中滲透或流動之 氣態或液態物質。也就是說滲透物可為許多低分子量有機或無機化合物,其在這裡的上下文特別是指水蒸氣與氧氣。
許多光電元件(特別是使用有機材料者)對水蒸氣以及氧氣敏感。因此在電子元件壽命期間需要藉由封裝來加以保護,否則效能會隨著使用時間而衰減。例如經由發光元件的組成成分之氧化,如電致發光燈(EL燈)或有機發光二極體(OLED)之亮度、電泳顯示器(EP顯示器)之對比、或太陽能電池之效率都會在短時間內急遽下降。
因此,特別在有機光電領域對於對如氧氣及/或水蒸氣之滲透物來說為有阻隔性之可撓性黏合方案有高需求。先前技術中已找到一些此類黏合方案。
藉由對於可滲透之物質來說為不可滲透之護蓋,可讓這些可滲透之物質保持遠離電子元件。此護蓋通常係黏合於電子元件上及/或基材(元件存在於該基材上)的接鄰電子元件之區域上。
對於能滲透的物質來說不可滲透的護蓋能例如以不可滲透之黏著劑的層之形式存在(其視需要後處理、穩定化或覆蓋自己),或是以不可滲透之固態或可撓性材料的層之形式存在,其整面地或至少在邊緣範圍黏合,並如此封裝電子元件。
要形成黏著層與要黏合覆蓋材料,經常使用環氧化物系液態黏著劑與膠黏劑來作為阻隔性黏著劑,例如敘述於WO 98/21287 A1、US 4,051,195 A與US 4,552,604 A。其主要使用領域為固態元件之邊緣黏合,還有中等撓性元件。其固化係藉由熱或UV輻射進行。
然而使用此液態黏著劑也會帶來一系列不期望的效果。如低分子量組成成分(VOC-揮發性有機成分)會損害裝置的敏感性電子結構體並使生產變困難。此外黏著劑必須繁瑣的施用於裝置的每一個組件。而為了要確保精確定位,必須購買昂貴的點膠機與固定裝置。此外施用方式防礙了快速連續的加工。在接下來需要的積層步驟,由於低黏度也會讓要達成既定的層厚度與黏合寬度變困難。
一較佳變體為使用壓敏性黏著劑或熱熔膠來密封光電結構體。其中特別有利的壓敏性黏著劑較佳為使用能在黏合後藉由輸入能量(例如光化輻射或熱能)交聯的黏著劑。此種黏著劑係例如敘述於US 2006/0100299A1與WO 2007/087281 A1。其中優點特別為藉由交聯能使黏著劑的阻隔效果提升。
熱熔膠的使用在先前技術中同樣是眾所皆知。其中大多使用乙烯的共聚物,例如乙烯/乙酸乙酯(EEA)、乙烯/丙烯酸共聚物(EAA),乙烯/丙烯酸丁酯(EBA)或乙烯/丙烯酸甲酯(EMA)。特別是對基於矽晶圓之太陽能電池模組,通常係使用交聯之乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)共聚物。交聯係在密封加工時,於加壓與高於約120℃之溫度下開始進行。對於許多基於有機半導體的光電結構體或以薄層法製造的光電結構體來說,由於高溫與加壓的機械應力,此加工是不利的。合成橡膠,如乙烯的 此種共聚物,通常具有大於100g/m2d之水蒸氣通透率(permeation rate),而因此不適用於封裝有機光電結構體。
對於阻隔性黏著劑來說,在熱熔膠中基於低極性,較佳為使用非晶質聚烯烴。作為熱熔膠的基礎材料,非晶質聚烯烴的優點為其在加工時係具極佳的熱穩定性之飽和聚合物的熔體,此外其特徵為低熔融黏度,且對於難以黏合的基材,與相應的配方組成成分(烴樹脂、蠟、軟化劑)組合具有良好的黏附性質。蠟作為添加劑對於不同的黏著劑(例如熱熔膠與壓敏性黏著劑)發揮改善附著性質、黏性(觸黏性)、穩定性以及降低熔融黏度的效用(參見Habenicht:Kleben,第6版,2009,第71與156f頁)。
重要的蠟類型有(Habenicht,如上述引用處):˙石蠟,具有範圍在45至70℃之熔點,與介於225與500之間的分子量,˙微晶蠟,具有範圍在60至95℃之熔點;除了直鏈烴以外還有分枝及環狀烴,˙合程費-托蠟,具有範圍在100至115℃之熔點,聚乙烯蠟,具有範圍在85至140℃之熔點,與範圍在500至3500g/Mol之分子量。
蠟通常係分子地分布於熱熔膠的基礎聚合物中。在罕見情形中,其也以粒子存在,例如在EP 0 257 545 B1中。這在壓敏性黏著劑也是眾所皆知,例如EP 0 401 509 A1。
基於嵌段共聚物或官能化聚合物之熱熔膠係敘述於例如WO 2008/036707 A2、WO 2003/002684 A1、JP 2005-298703 A與US 2004/0216778 A1。此種黏著劑的優點為,沒有或僅有少量對結構體有害的物質,會經由黏著劑本身被帶入欲封裝的結構體中,相對的此問題特別與反應性液態黏著系統(特別是基於丙烯酸酯系或環氧樹脂系的黏著系統者)有關。由於大量的反應基,此系統具有相對高的極性,使其中特別含有水分。其量通常在小於100ppm至大於1%之範圍。也特別因為此原因,此種液態黏著劑(如上所述)主要使用於電子元件的周圍密封,其不會與活性電子材料直接接觸。
市售膠帶通常也或多或少讓滲透物可高度滲透,因此膠帶必須就為了此滲透物備有阻隔功能。因此另一措施即是賦予電子元件的黏著劑及/或基材及/或護蓋此種結合滲透物之性質,特別是以能吸著滲透物並藉此不讓其進入電子元件之物質。此種能夠吸著能滲透之物質之材料被稱為吸氣劑材料或也被簡稱為吸氣劑。賦予黏著劑結合性質的缺點為被吸氣劑材料損害黏著性質。特別當其以粒子存在於黏著劑中時,其在用來黏合基底的接觸面上佔據表面,而該表面不再能用來黏合。
先前技術,如在WO 2003/065470 A1中教示,摻入黏著劑中的吸氣劑材料的量應盡可能的高,但不過分嚴重損害黏著性質。其中含量被認為適合在5至95重量%之範圍,較佳為15至50重量%。其僅使用無機吸氣劑材料。在黏著劑中加入此種量的通常為粒子之無機吸氣劑材料,會導致其本身混濁以及透明度明顯損失。
於WO 2014/001005 A1另外建議小於2重量%之吸氣劑材料含量,以減少上述缺點。此處於另一較佳實施形態中,黏著劑於光譜的可見光中(波長範圍約400nm至800nm)為透明的及/或顯示小於5.0%之霧度,較佳為小於2.5%。
於特定光電結構體中期望結構體的被光照射的部分為半透明的,以幫助例如光解耦或光耦合。特別是在平面發光元件,如此得到的光散射可幫助發光圖像的均質化,使得在製作發光結構時產生的不均勻性能被模糊化。
先前技術中通常在光電元件的結構中使用額外的光解耦層或光分布層。主要的基礎為:
˙結構化基材與覆蓋層
˙具有高折射率之基材與護蓋
˙解耦膜
˙全像或折射層或多層系統
˙緊鄰發光或吸光層堆(例如反射層、光散社層)之額外的薄層
˙於層堆本身的最佳化層。
細節示於D.Hill:The optical outcoupling of organic light emitting Diodes,德勒斯登工業大學博士論文,2008,第30至36頁。
另一個特別是用於入射光或出射光的均質化之措施,係整面以半透明的黏著劑封裝。其中整面係意指黏著劑層實質上覆蓋發光層或吸光層,如第2與3圖 所示。半透明意指黏著劑在大於10%的透射(霧度)具有無方向性的光散射。
光散射通常發生在存在於黏著劑中的分散相。很明顯的,這裡明確使用先前技術中已知的通常為無機之吸氣劑材料粒子產生的散射。但這有缺點,即由於其硬度以及一般無機吸氣劑材料(例如沸石、二氧化矽、氧化鋁)的研磨性存在於界面上的粒子在施加黏著劑,特別是在積層膠帶時會損傷到電子結構體。更進一步,許多無機吸氣劑材料不具有透明度,本身也會吸收光,會降低光電元件的效率。例如在沸石、氧化鈣或氧化鋁的情形即是如此。粒子的光吸收經常還取決於波長,使黏著劑帶有不希望的著色。
此外,無機材料經常為親水的,上述吸氣劑材料也一樣。因此在其不具吸水性質或是吸收容量耗盡時,會提高黏著劑的水蒸氣通透率。
光散射黏著劑於先前技術已是眾所皆知。如WO 2010/033558 A1敘述一種丙烯酸酯壓敏性黏著劑,於其中較佳加入光散射粒子。此粒子係選自所有可能的具1.3至1.6的折射率之光散射粒子,其中粒子的折射率可高於或低於黏著劑的折射率。較佳為以最多75重量%之高比例加入由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,n=1.49)所構成之粒子。其中並未教示選擇在特定折射率範圍內的粒子。
於EP 2 510 066 A1也揭示光散射之黏著劑,其中較佳使用PMMA粒子作為散射中心。此外其教示粒子較佳具有高於黏著劑的折射率。
於JP 2008 310 267 A中較佳為聚矽氧微粒(n~1.403)。其具有高水蒸氣通透率(大於1000g/m2d),對於封裝應用是不利的。
因此對於可靠地保護特別是有機光電元件免於滲透物的影響並具有充足的半透明性之解答有持續的需求。
因此,本發明之課題係提供一種黏著劑,其能幫助減少先前技術的缺點,其特別是能以盡可能低的對透光率之影響提供黏著劑的光散射。還有以黏著劑封裝的有機電子元件之壽命也應盡可能不受影響,但其應該在上述使用領域仍然具有特別長期的密封效果。較佳為膠帶的(特別是黏著技術之)性質經由黏著劑相應的改性不會有實質上負面變化。
第一課題係藉由一種半透明多相黏著劑得解,其係包含至少一個連續相以及分散分布之相域,其中該至少一個連續相具有:-大於1.45之折射率與-小於100g/m2之對水蒸氣的通透率,及該分散相係:-以0.1μm至50μm之大小範圍存在,以及-以不大於10重量%之重量比包含於黏著劑中-其特徵在於:分散相域為聚合物性質,具有小於1.45之折射率,與小於100g/m2d之水蒸氣通透率。
第二課題係藉由以護蓋封裝位在基材上的敏感之有機光電元件得解,其中該護蓋係藉由半透明,特別是基本上無滲透物之膠帶固定,該膠帶係包括至少一層本發明之黏著劑。
相對應的,本發明關於一種具至少一個連續相(基質)以及分散分布的聚合物相域之半透明多相黏著劑。其中該連續相(若其具有自黏性質,則其在下文也被稱為黏著劑)具有大於1.45之折射率,這適用於大多數已知的黏著劑。本發明中聚合物分散相域的平均直徑(d50)係在介於0.1μm與50μm之間的大小範圍。下限的選擇係讓光還有明顯折射。上限的選擇係使層厚在還能容易製造之通常的膠帶厚度範圍內,而不會例如因為相域的大小而增加塗層缺陷的風險。黏著劑中分散分布的聚合物相域之重量比係不大於10重量%,以在實質上不損害黏著性質與滲透阻隔性。本發明之黏著劑的特徵在於:分散聚合物相域具有小於1.45之折射率。
連續相以及聚合物分散相域具有小於100g/m2之對水蒸氣的滲透率(WVTR)。
1‧‧‧(光)電子元件
2‧‧‧基材
3‧‧‧電子結構體
4‧‧‧護蓋
5‧‧‧黏著劑
6、6a、6b‧‧‧轉移膠帶
21‧‧‧玻璃板
22‧‧‧黏著劑
23‧‧‧鈣層
24‧‧‧薄玻璃片
25‧‧‧轉移膠帶
26‧‧‧PET膜
第1圖為依據先前技術之(光)電子元件的示意圖。
第2圖為本發明第一(光)電子元件之示意圖。
第3圖為本發明第二(光)電子元件之示意圖。
第4圖為測定光電結構之壽命的方法之示意圖。
令人驚訝地發現,在選擇具小於1.45之折射率與小於100g/m2d之WVTR的分散聚合物相域時,在極低的相域的重量比下就已達成高光散射。藉此透明度、黏著力還有黏著劑的阻隔性質不會或僅有些微受損。
本發明另一態樣係關於一種用於保護設置於基材上的有機電子元件之方法,其中係以下述方式將一護蓋施加於電子元件上:以該護蓋覆蓋電子元件的至少一部分,其中該護蓋進一步至少部分地黏合在基材及/或電子元件上,其中該黏合係藉由至少一層黏著劑完成。其中該黏著劑層特別係作為膠帶的層存在。該方法之特徵在於:該黏著劑為包含一連續相與分散分布之聚合物相域的本發明之多相黏著劑,其中該連續相具有大於1.45之折射率,且該分散相係存在於0.1μm至50μm之大小範圍並以不大於10重量%之重量比包含於黏著劑中,其特徵在於:該分散聚合物相域具有小於1.45之折射率以及小於100g/m2d之WVTR。此種黏著劑特別被使用作為連續相,其以固有地具有低滲透物通透性(以下稱為具固有阻隔效果之黏著劑)。特佳為黏著劑在50μm之厚度下具有小於50g/(m2.d)之水蒸氣通透率及/或小於5000g/(m2.d.bar)之氧氣透過率。
特佳為在測量具厚度50μm之聚合物層時,聚合物相域具有小於50g/(m2.d)之水蒸氣通透率及/或小於5000g/(m2.d.bar)之氧氣透過率。
請求項附屬項係關於黏著劑與方法之較佳實施例。
此外本發明之目標為一種膠帶,其包括一黏著劑層,其中該黏著劑係包含一連續相與分散分布之聚合物相域之本發明之多相黏著劑,其中該連續相具有大於1.45之折射率,且該分散相係存在於0.1μm至50μm之大小範圍並以不大於10重量%之重量比包含於黏著劑中,其特徵在於;該分散聚合物相域具有小於1.45之折射率以及小於100g/m2d之WVTR。
半透明黏著劑係理解為具有大於70%的透光率與大於10%的霧度之光散射黏著劑。黏著劑的透光度與霧度係如ASTM D1003-11(步驟A(Byk公司的霧度計Haze-gard Dual),標準光源D65)對黏著劑的50μm厚之層測定。不進行界面反射損耗之校正。
多相黏著劑包含至少一連續相與一分散相。其他相可包含例如一另外的連續相,如此產生一連續相結構體,在該結構體中可在一相或兩相中包含該分散相。只要還是保持透明的,也可包含其他分散相。這件事經常發生在例如若其他相係奈米粒子,即具有小於100nm之平均粒徑之情形下。
分散相為聚合物。聚合物為一種化合物,該化合物由直鏈或分枝分子(巨分子)構成,該分子係由相同、相似或不同的單元(所謂的單體)構成。在最簡單的情形巨分子僅由一種單體物種構成。共聚物係由不同的單體構成,其在巨分子中隨機分布或規律分布或能以嵌 段存在。聚合物包含至少3個相同的單體單元。單體單元在這裡的定義為單體在聚合物中的連接形式。分散相也可作為二種以上聚合物之混合物存在。混合物可為連續相中各種分散相之混合物,或者是各種聚合物在分散向的單一個體積單元之混合物。體積單元內的混合物可為均質的或也能以結構體(例如以核/殼/粒子的層結構)存在。其還可包含其他非聚合物之物質,此時該物質比例小於50重量%。較佳為分散相係一種聚合物或二種以上聚合物之混合物。
分散相能以固態或液態凝集體狀態存在。液態聚合物也能分散於黏著劑中,只要其折射率係依據本發明小於1.45且其WVTR小於100g/m2d。較佳係以固態存在,因為例如分散相移動的風險較低。
較佳為連續相與分散相域的折射率相差的值係大於0.8。
聚合物分散相域具有小於1.45之折射率。較佳為相域具有小於1.41之折射率,特佳為小於1.37之折射率。折射率越低,在低重量比下的光散射越高。使用量可因而較佳地被減少。折射率係依據ISO 489(方法A,測量波長589nm)於20℃之溫度與50%之相對濕度測定。
較佳為聚合物相域係自如表1所列之聚合物的群組中所選出:
出處:TexLoc Refractive Index of Polymers,Parker Hannnifin Corporation公司刊物,美國Fort Worth,2007,http://www.texloc.com/closet/cl_refractiveindex.html上述聚合物的共聚物也包括在內。
特佳為聚合物相域的聚合物中包含氟。氟聚合物於低折射率時具有低水蒸氣通透率,而因此對於黏著劑的水蒸氣通透率僅有些微損害。相對於此,例如純的丙烯酸酯與聚矽氧具有大於100g/m2d的水蒸氣通透率,因此黏著劑的阻隔性質嚴重受損,因此不適合作為課題的解答。
更佳為聚合物自包含下列之群組中所選出:聚(六氟環氧丙烷)(PHFPO)、氟化乙烯丙烯聚合物(FEP)、聚(四氟乙烯)(PTFE)、聚(四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯)(THV)、全氟烷氧基聚合物(PFA)、聚(乙烯-四氟乙烯)(ETFE)、聚(氯三氟乙烯)(PCTFE)、聚(二氟乙烯)(PVDF)與聚(乙烯-氯三氟乙烯)(ECTFE)以及其共聚物與三元聚合物,因為這些聚合物容易自市面上取得。
分散相的聚合物聚有小於100g/m2d之水蒸氣通透率,較佳為低於50g/m2d。特別合適的聚合物為例如(表2):
在另一較佳實施例中,聚合物相域係作為含氟微晶蠟存在。此種蠟例如提供自Clariant(德國Gersthofen)公司下商品名Ceridust F,或Byk(德國Wesel)公司下商品名Ceraflour。
術語「蠟」被理解為依據Habenicht(如上述引用處)的各種產品,其係源自植物、動物或地質,關於其化學基礎實質上係由烴、高級醇、酸與酯所構成。不論化學組成為何,係以由物理性質如熔點、溶解性、惰性等判定蠟的分類。基本標準為:˙至少40℃之熔點,˙相對低的熔融黏度且相對於許多樹脂來說不黏,˙於高溫下溶解性增加且沒有化學分解。
光散射聚合物相域以少於10重量%之比例存在於本發明之黏著劑中。比例越低,相域對黏著劑的阻隔性質的損害越少。該比例可依據相域的折射率選擇:若相域的折射率低,像約低於1.40,則較佳比例介於1與5重量%之間,以達到對於許多應用來說充足的光散射。若相域的折射率接近1.45,則較佳比例介於5與10重量%之間。
為了高光散射,較佳為低折射率與與高比例組合,像約低於1.40之折射率與5%至10%之比例。
為了達成特別高的散射效果,也可以是大於10重量%,且約至20重量%之比例。然而如此透射率會大幅下降。
對於工業應用之下限,特別被認為是1重量%的相域之比例。
多相黏著劑能以所有行家熟悉的方法製造,如藉由混合、分散、乳化、沉澱或分離由均勻相所構成之相,這例如在嵌段共聚物之相分離或環氧樹脂之抗衝擊性改良已眾所皆知。連續相與分散相大多可藉由弱交互作用彼此相鄰存在,或化學共價或離子地彼此鍵結存在。
較佳為黏著劑係由一連續黏著劑相與一以分散相分布之粒子狀填料所構成。
「以分散相分布」係理解為填料均勻分布於黏著劑中存在。基本上填料顆粒的形式與大小沒有設限(當然還是在由黏著劑的結構與功能產生的限制內)。特徵「以分散相分布」包括填料初級粒子、填料黏聚物、填料凝集體之分散液,其中初級粒子為較佳的,因為有更多用於光散射的界面而使此種填料更有效率。
此外特徵「以分散相分布」係意指填料不是形成獨立、連續的層,而是通常以多個分布的顆粒之形式存在。然而這不表示填料顆粒必須以理想或統計分布存在於黏著劑中。填料顆粒可例如完全集中在黏著劑的特定區域內,或也可在黏著劑層的特定區域沒有填料。
基本上填料的粒子大小受限於對黏著劑(特別是在應用中或在膠帶中包含黏著劑之層的厚度)的要求。因此作為粒子的平均大小之上限可為約50μm,但吸氣劑材料較佳使用具平均大小最大20μm的顆粒形式,特佳為最大10μm。
平均大小0.1μm被認為是下限,因為低於此在實質上會發生瑞利散射,其基於其波長依附性會導致透射光的變色。較佳為下限在可見光的波長之範圍,即在0.4μm,因為在此範圍光散射特別有效率。
「平均(粒子)大小」係理解為分散相域的平均最大伸度。粒徑之量測係藉由雷射散射法依據ISO 13320(其中於分散步驟黏聚物被分散,但凝集體沒有)進行,但其他行家所熟悉的方法也是適合的。平均大小為在該大小所包含的相域或粒子之體積的一半具有低於或等於此大小之最大伸度(d50)。
較佳為填料以粒子形式以填料的最多1體積%突出黏著劑層之平均層厚的粒徑分布存在。其優點為粒子不會突出各層並因此對表面性質有嚴重負面影響。
作為連續相,原則上可使用任何先前技術中所述之(例如在G.Habenicht的著作中:Kleben,第6版,Springer 2009)具有小於100g/m2d的WVTR之黏著劑。此種黏著劑的範例有基於下列物質之黏著劑(但無意以此對本發明作不必要的限縮):乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯縮醛、聚氯乙烯、(甲基)丙烯酸酯、聚醯胺及其共聚物、纖維素、脲樹脂、三聚氰胺樹脂、苯酚樹脂、環氧化物、聚胺基甲酸酯、聚酯、聚芳烴、氯丁二烯、腈橡膠、苯乙烯、丁基橡膠、聚硫醚或聚矽氧。其混合物也包含於本發明中。
特佳為本發明之黏著劑的黏著劑與使用於本發明之方法中的膠帶之黏著劑為壓敏性黏著劑,於另一 較佳實施變體中為活化型黏著劑。特佳為使用活化型壓敏性黏著劑。
壓敏性黏著劑係一種黏著劑,其固化薄膜在室溫下於乾燥狀態保有永久黏性及黏著能力。壓敏性黏著劑在相對低的觸壓下即能與基底永久黏合,並可在使用後實質上無殘膠地再自基底去除。黏著劑的接合性取決於其附著性質而除去性則取決於其內聚性質。
作為活化型黏著劑係被認為是一種黏著劑系統,其中黏合係藉由輸入能量(例如光化輻射或熱)來進行。
以下術語「(壓敏性)黏著劑」使用來表示「黏著劑,特別是在實施形態中為壓敏性黏著劑」。相對應的術語「(壓敏性)膠帶」意指「膠帶,特別是在實施例中為壓敏性膠帶」。不用說,各個活化型變體當然包括在內。若僅提到「黏著劑」或「膠帶」,只要沒有另外說明,否則「壓敏性膠帶」或「壓敏性黏著劑」之實施形態,與活化型黏著劑之實施形態(還有它們彼此組合(活化型壓敏性黏著劑))當然包括在內。
本發明另一較佳實施例係關於一種半透明膠帶,其包含至少一層本發明之黏著劑。
於較佳實施方式中,係使用一種膠帶(特別是壓敏性膠帶),其係以單一層相對應的(壓敏性)黏著劑之形式被使用。此種單層膠帶被稱為「轉移膠帶」,而為了更容易操作大多在單面或兩面上提供了臨時載體,該臨時載體於使用時再被剝除。作為臨時載體,合適的有例如抗黏性膜與抗黏性紙,如矽化膜與矽化紙。
更進一步,黏著劑層上的轉移膠帶與視需要的吸氣劑材料層可包含其他層。期可例如為其他黏著劑層、載體材料或裱紙。
較佳為此其他層為載體材料,特別是聚合物載體材料,因為藉此結構的沖壓性或適用性被提升。
作為載體材料,可使用紡織平面結構體、紙張、塗布塑料之紙張或薄膜,其中較佳為薄膜,特別是尺寸穩定之塑膠膜或金屬膜。因此,載體層較佳係由聚酯構成,特別是由聚對苯二甲酸乙二酯構成,例如由雙軸拉伸聚對苯二甲酸乙二酯構成,或由聚烯烴構成,特別是由聚丁烯、環烯烴共聚物、聚甲基戊烯、聚丙烯或聚乙烯構成,例如由單軸拉伸聚丙烯、雙軸拉伸聚丙烯或雙軸拉伸聚乙烯構成。聚酯膜具有的優點為其確保溫度穩定性並帶來提高的機械穩定性。因此,更特佳為本發明中的裱紙之載體層係由聚酯膜構成,例如由雙軸拉伸聚對苯二甲酸乙二酯構成。
於一較佳實施形態中,載體材料還對於一種以上特定滲透物(特別是對水蒸氣與氧氣)具有阻隔功能。此種阻隔功能可得自有機或無機材料。具有阻隔功能之載體材料於EP 2 078 608 A1中有詳細介紹。
特佳為載體材料包含至少一層無機阻隔層。作為無機阻隔層,特別適合為在真空中(例如藉由蒸鍍、CVD、PVD、PECVD)或在大氣壓力下(例如藉由大氣電漿、反應性電暈放電或火焰裂解)沉積之金屬,如鋁、銀、金、鎳,或特定的金屬化合物,如金屬氧化物、金屬氮 化物或金屬氫化氮化物,例如矽、硼、鋁、鋯、鉿或碲之氧化物或氮化物,或氧化銦錫(ITO)。前述變體的摻雜其他元素之層也同樣適合。
作為特別適合施加無機阻隔層之方法,即會提到高功率脈衝磁控濺射與原子層沉積,藉由這些方法,在載體層的低溫度負荷下即可實現特別防滲透之層。較佳為具阻隔層功能之載體層之滲透阻隔性或由載體層與阻隔層所構成之複合體之滲透阻隔性對水蒸氣(WVTR)係<1g/(m2*d),及/或對氧氣(OTR)係<1cm3/(m2*d*bar),其中該數值係基於各個於平面構造物中使用的載體層之厚度,也就是沒有標準化為特定厚度。其中WVTR係在38℃與90%相對濕度下依據ASTM F-1249測量,而OTR係在23℃與50%相對濕度下依據DIN 53380-第3部分量測。
若載體材料如上所述備有阻隔功能,則其在本發明之方法中可被視為護蓋。在此情形黏著劑係先施加於護蓋上。
於一面或兩面塗布了黏著劑之膠帶在製程最後大多以阿基米德螺旋的形式被捲取於輥上。在雙面膠帶的情形為了避免黏著劑彼此接觸,或在單面膠帶的情形為了避免黏著劑黏合在載體上,膠帶在捲繞前會先以護蓋材料(也稱為離型材料)加以覆蓋,其與膠帶一起被捲取。此種護蓋材料以裱紙或離型裱紙的名稱為行家所熟知。除了單面或雙面膠帶之護蓋以外,裱紙還使用來覆蓋純黏著劑(轉移膠帶)與膠帶條(例如標籤)。
另一請求項主項係關於一種保護設置於基材上的有機電子元件之方法,其中係以下述方式將一護蓋施加於電子元件上:以該護蓋覆蓋電子元件的至少一部分,其中該護蓋進一步至少部分地黏合在基材及/或電子元件上,其中該黏合係藉由至少一層黏著劑完成。其中該黏著劑層特別係作為膠帶的層存在。本發明該方法之特徵在於:該黏著劑係包含一連續相以及分散分布的聚合物相域之本發明之多相黏著劑,其中該連續相具有大於1.45之折射率以及小於100g/m2d之WVTR,而該等分散相域係以0.1μm至50μm之尺寸範圍存在並以不大於10重量%的重量比包含於黏著劑中,其特徵在於:該等分散之聚合物相域具有小於1.45之折射率以及小於100g/m2d之WVTR。
本發明之方法較佳能以下述方式進行:先將(壓敏性)黏著劑層(視需要作為包含其他層的雙面膠帶之構件)施加於基材及/或電子元件上,與在接下來的步驟將護蓋施加於基材及/或電子元件上。在另一較佳進行方式中,(壓敏性)黏著劑層(視需要作為包含其他層的雙面膠帶之構件)與護蓋一起施加於基材及/或電子元件上。
以本發明之方法,轉移膠帶可藉此先與基材或電子元件黏合,或是先與護蓋黏合。但較佳為轉移膠帶先與護蓋黏合,因為藉此可獨立於電子元件預建電子功能單元的組件,並作為整體積層。
較佳能以下述方式進行本發明之方法:護蓋及/或(壓敏性)黏著劑層,特別是作為轉移膠帶,完全覆蓋電子元件,因為光散射效果會涉及元件的整個表面。
此外藉由轉移膠帶整面積層於電子元件上,排除了可能封入僅密封邊緣的元件的氣室中之有害滲透物的影響,因為其沒有氣室。
本發明之方法較佳以下述方式進行:在繞電子元件周圍的基材範圍以護蓋來完全或部分覆蓋,其中用來黏合的膠帶可整面蓋住電子元件,較佳也是蓋住繞在電子元件周圍的基材範圍,較佳為蓋住與護蓋相同之範圍(或者可部分施加,如繞電子元件周圍的框狀),較佳為蓋住同樣被護蓋覆蓋之範圍,與視需要額外再蓋住電子元件的邊緣範圍。
本發明之黏著劑、本發明之(壓敏性)膠帶與使用於本發明之方法之(壓敏性)膠帶也可包含能吸著至少一種能滲透之物質的吸氣劑材料。
較佳為(壓敏性)黏著劑中的吸氣劑材料之比例不大於10重量%,較佳為不大於5重量%。較佳為(壓敏性)黏著劑中的吸氣劑材料之比例至少為0.01重量%,較佳至少為0.05重量%。
基本上吸氣劑材料的粒子大小係受限於含有它的層(例如黏著劑層)所要求的厚度。較佳為吸氣劑材料係以粒度最大50μm之的顆粒形式來使用,特佳為以粒度最大10μm之的顆粒形式來使用。
較佳為吸氣劑材料以粒子形式,以吸氣劑材料的最多1體積%超出含吸氣劑材料之層的平均層厚之粒徑分布存在。其優點為吸氣劑粒子不會突出各層並因此對表面性質有嚴重負面影響。於一特佳實施形態中, 整個包含於本發明之轉移膠帶的吸氣劑材料,係以吸氣劑材料的最多1體積%超出含吸氣劑材料之層的平均層厚之粒徑分布存在。
特佳為所有吸氣劑材料係以奈米級存在,即在至少一個微度的最大伸度小於500nm,更特佳為小於200nm,例如小於100nm。奈米級吸氣劑材料比起較大的顆粒損害透明度較少。
此種吸氣劑材料可例如為:分散氣相二氧化矽,如Evonik公司之Aerosil,Sigma-Aldrich公司之氧化鈣奈米粉末,American Elements(Los Angeles)公司之氯化鈣CA-C1-02-NP,Nanoscape(Planegg-Martinsried)公司之奈米沸石LTA或FAU,或Clariant(Frankfurt)公司之奈米級沸石Lucidot NCL 40。
「吸著」係理解為藉由一種物質(本發明中係藉由吸氣劑材料)來選擇性吸收一種物質或多種物質。其中藉由吸氣劑材料吸著能滲透之物質,可例如藉由吸收或吸附來進行,其中吸附能以化學吸附與物理吸附的形式進行。
「能滲透之物質」係理解為一種物質,其能以氣態或液態,視情況還能以固態物質形式,進入欲保護之黏著劑中並進一步穿透它。此種物質在之後與如在上文已多次出現過的被稱為「滲透物」。滲透物可來自黏著劑本身或來自環境,例如來自塗布了黏著劑之膠帶的載體材料。來自黏著劑或來自膠帶本身的大多是低分子量有機化合物,如殘餘溶劑、殘餘單體、油脂、樹脂 成分、軟化劑及水分。來自環境的常為水分、揮發性有機化合物(VOC)、低分子量烴與氧氣。作為「能滲透之物質」特別係指水蒸氣與氧氣。
「吸氣劑材料」係理解為一種材料,其在上述定義為「吸著」之過程中能選擇性或非選擇性地吸收至少一種能滲透之物質。因此吸氣劑材料也可稱為「吸著劑」。較佳為吸氣劑材料至少能吸著水分。
合適的吸氣劑材料例如:鹽類,如氯化鈷、氯化鈣、溴化鈣、氯化鋰、溴化鋰、氯化鎂、過氯酸鋇、過氯酸鎂、氯化鋅、溴化鋅、矽酸(例如矽凝膠)、硫酸鋁、硫酸鈣、硫酸銅、硫酸鋇、硫酸鎂、硫酸鋰、硫酸鈉、硫酸鈷、硫酸鈦、二硫亞磺酸鈉、碳酸鈉、硫酸鈉、亞硫酸氫鉀、碳酸鉀、碳酸鎂、二氧化鈦、矽藻土、沸石、層狀矽酸鹽(如蒙脫石與膨土)、金屬氧化物如氧化鋇、氧化鈣、氧化鐵、氧化鎂、氧化鈉、氧化鉀、氧化鍶、氧化鋁(活性氧化鋁);其他碳奈米管、活性碳、五氧化二磷、與矽烷;可輕微氧化之金屬,例如鐵、鈣、鈉與鎂;金屬氫化物,例如氫化鈣、氫化鋇、氫化鍶、氫化鈉與氫化鋁鋰;氫氧化物,如氫氧化鉀、氫氧化鈉,金屬錯合物,例如乙醯丙酮鋁;其他有機吸收劑,例如聚烯烴共聚物、PET共聚酯,單元與多元羧酸之酸酐,如乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、或甲基四氫鄰苯二甲酸酐,異氰酸酯或其他基於氫化聚合物之吸收劑,其大多與催化劑(例如鈷)組合使用;其他有機吸收劑,如輕度交聯之聚丙烯酸、聚乙烯醇、抗壞血酸、葡萄糖、五倍子酸、 或不飽和脂肪與油脂。此外,特別是對於結合氧氣,較佳使用基於螯合胺與過渡金屬錯合物之金屬有機氧化添加劑,特別是與可氧化之基材材料組合。
本發明還可使用由二種以上吸氣劑材料所構成之混合物。
吸氣劑材料,對應於其功能,較佳使用無滲透物之材料,例如無水。這讓吸氣劑材料與其他類似的使用作為填料之材料區隔開來。因此二氧化矽主要係例如以氣相二氧化矽之形式使用作為填料。但若此填料如一般存放於環境條件下,其已自環境吸收水分而在技術上可用之程度不再能發揮作為吸氣劑材料之功能。先經過乾燥或保持乾燥之二氧化系可使用作為吸氣劑材料。但依據本發明,也可使用已經部分與滲透物複合之材料,例如CaSO4*1/2H2O(硫酸鈣半水合物)或部分氫化之矽酸,其依據定義係以通式(SiO2)m*nH2O之化合物存在。
「矽酸」,如上所述,係理解為一種通式(SiO2)m*nH2O之化合物。其係藉由濕式化學法、加熱法或熱解法製造之二氧化矽。「矽酸」特別是矽膠(例如具有鈷化合物作為濕度指示劑之防水矽膠(藍膠))與氣相二氧化矽為合適的吸氣劑材料。此外SiO2化合物也適合為矽藻土,但其通常不歸類於矽酸。
對於結合氧氣,吸氣劑材料較佳係自包含下列之群組中選出:鐵、二硫亞磺酸鈉、氧化鋇、氧化鐵(II,III)、卡肼、活性氧化鋁、沸石、活性碳、亞硫酸鹽、抗壞血酸、肼、啉、2-丁酮肟、二乙羥胺、葡萄糖、 五倍子酸、不飽和脂肪與油脂、基於螯合胺與過渡金屬錯合物之金屬有機氧化添加劑,特別是與可氧化之基材材料組合。
吸氣劑材料較佳係自包含下列之群組中選出:氯化鈷、氯化鈣、溴化鈣、氯化鋰、溴化鋰、氯化鎂、過氯酸鋇、過氯酸鎂、氯化鋅、溴化鋅、硫酸鋁、硫酸鈣、硫酸銅、硫酸鋇、硫酸鎂、硫酸鋰、硫酸鈉、硫酸鈷、硫酸鈦、碳酸鈉、硫酸鈉、碳酸鉀、沸石、鈣、鎂、氧化鋇、氧化鈣、氧化鎂、氧化鈉、氧化鉀、氧化鍶、活性碳、五氧化二磷、矽烷、氫化鈣、氫化鋇、氫化鍶、氫化鈉與氫化鋁鋰、氫氧化鉀、氫氧化鈉、乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐與碳二亞胺,以及二種以上上述物質之混合物。這些材料對於至少一種上述滲透物,特別是對於水,具有高吸著容量。
「碳二亞胺」應理解為通式R1-N=C=N-R2之化合物,其中R1與R2為有機殘基,特別是烷基殘基或芳基殘基,其可為相同或相異。
吸氣劑材料更特佳為自包含下列之群組中選出:氧化鈣、硫酸鈣、氯化鈣與沸石以及二種以上上述物質之混合物。這些材料對於吸收水分與其他滲透物具有特高的容量,大部分為可再生的,可極佳地混入黏著劑中,且以依據本發明之量幾乎不會或僅以可忽略的形式影響此層之功能。
較佳為吸氣劑材料分子分散於基質材料中,因為藉此透明度以及表面粗糙度,相較於粒子的情形,受較少影響。黏著劑的吸水功能與光散射功能藉此在功能上分離開,因為分子分散之吸氣劑材料不再具有光散射效果。為此特別使用異氰酸酯、金屬錯合物、矽烷與有機金屬化合物,較佳為在與水反應時不會形成醇類之有機金屬路易士酸。這是較佳的,因為醇類與水類似,會造成有機金屬結構降解。此種化合物的範例有:Al(C2H5)3、Al(C4H9)3、B(C4H9)3、Zn(C4H9)2、Al(三級丁基)3、Ti(三級丁基)4、Mg(三級丁基)2、Al(C4H9)2(N(C6H5)2)、Al(C4H9)(N(C6H5)2)2、以及其他如US2006/0087230中所述者。
「矽烷」係理解為通式Ra-Si-X4-a之化合物或其部分縮合產物。通式中a表示0至3之整數,較佳為0或1。X表示可水解的基,例如且較佳為鹵素原子(特別是氯)、烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、二級丁氧基或三級丁氧基,或表示乙醯氧基。其他行家所熟悉的可水解基之範例同樣可使用於本發明中。若存在多個取代基X,則其可為相同或彼此相異。R表示可視需要取代之烴殘基,例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、二級丁基、三級丁基、戊基及其分枝異構物、己基及其分枝異構物、庚基及其分枝異構物、辛基及其分枝異構物、壬基及其分枝異構物、癸基及其分枝異構物、十一基及其分枝異構物、十二基及其分枝異構物、十四基及其分枝異構物、十六基及其 分枝異構物、十八基及其分枝異構物、或二十基及其分枝異構物。此外烴殘基可包含環狀及/或芳香族成分。其代表性結構為環己基、苯基及甲苯基。視需要烴殘基R包含例如一個以上含雜原子之取代基,如胺基、胺基烷基、環氧丙氧基、(甲基)丙烯醯氧基等等。若存在多個取代基R,則其可為相同或彼此相異。
可使用作為吸氣劑材料的矽烷較佳自包含下列之群組中所選出:N-(2-胺乙基)-3-胺丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺乙基)-3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-胺丙基二乙氧基甲基矽烷、N-(2-胺乙基)-3-胺丙基二甲氧基甲基矽烷、(N-丁基)-3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-(N-乙基胺)-2-甲基丙基三甲氧基矽烷,4-胺基-3,3-二甲基丁基三甲氧基矽烷,4-胺基-3,3-二甲基丁基二甲氧基甲基矽烷、(N-環己基)胺甲基二甲氧基甲基矽烷、(N-環己基)胺甲基三甲氧基矽烷、(N-苯基)-3-胺丙基三甲氧基矽烷、(N-苯基)胺甲基二甲氧基甲基矽烷、(N-苯甲基-2-胺乙基)-3-胺丙基三甲氧基矽烷、[2-(N-苯甲基-N-乙烯基胺)-乙基]-3-胺丙基三甲氧基矽烷氯化氫、[2-(N-苯甲基-N-乙烯基胺基)-乙基]-3-胺丙基三甲氧基矽烷、雙(3-丙基三乙氧基矽基)胺、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)矽烷、乙烯基三異丙氧基矽烷、乙烯基二甲氧基甲基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、 3-三乙氧基矽基丙基丁二酸酐、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基二乙氧基甲基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三異丙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基二甲氧基甲基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基二乙氧基甲基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基三乙氧基矽烷、3-異氰酸基丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷、異氰酸基甲基三甲氧基矽烷、異氰酸基甲基二甲氧基甲基矽烷、三聚異氰酸參[3-(三甲氧基矽基)丙酯]、3-脲基丙基三甲氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、2-羥基-4-(3-三乙氧基矽基丙氧基)二苯基酮、4-(3'-氯二甲基矽基丙氧基)二苯基酮、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基二甲氧基甲基矽烷、雙(3-三乙氧基矽基丙基)二硫烷、雙(3-三乙氧基矽基丙基)四硫烷、雙(三乙氧基矽基丙基)多硫烷與氯化十八基胺基二甲基三甲氧基矽基丙基銨。
於黏著劑中加入吸氣劑材料可藉由所有行家熟悉的方法來進行。其中吸氣劑材料可存在於溶液、分散液、熔體中或以流體存在。
黏著劑較佳為壓敏性黏著劑或活化型黏著劑,特別是活化型壓敏性黏著劑。
本發明中關於所使用的(壓敏性)黏著劑之化學性質,只要達成小於100g/m2d之WVRT,基本上沒有限制。因此本發明中可使用例如基於丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯、聚胺基甲酸酯、天然橡膠及/或聚矽氧之壓敏性黏著劑。
若在本說明書中提到丙烯酸酯系黏著劑,只要沒有另外說明,否則不用說,其係包括基於甲基丙烯酸酯之黏著劑及基於丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯之黏著劑。同樣在本發明中可使用多種基礎聚合物以及添加了增黏樹脂、填料、抗老劑與交聯劑的黏著劑之組合與混合物,其中列舉的添加劑僅為舉例而非限制於此。
特佳為使用能保持無水或基於其化學性質而有助於能讓含水量保持在盡可能的低之黏著劑。這特別能藉由使用具非極性性質之(壓敏性)黏著劑達成。因此,本發明特佳為使用基於下裂物質之(壓敏性)黏著劑:合成橡膠;具有彈性體嵌段之苯乙烯嵌段共聚物,該彈性體嵌段係由不飽和或氫化聚二烯嵌段所構成,例如聚丁二烯、聚異戊二烯、由這兩者所構成之共聚物、以及其他行家所熟悉的聚合物嵌段;基於聚烯烴之壓敏性黏著劑。
特佳為(壓敏性)黏著劑係基於苯乙烯嵌段共聚物、聚丁烯與聚烯烴,因為它們的特徵為對水蒸氣的高滲透阻隔性以及低水分含量。
熱活化黏結之黏著劑基本上可歸類為兩類:熱塑性熱活化黏結之黏著劑(熱熔膠)與反應性熱活化黏結之黏著劑(反應性黏著劑)。還包括可歸類於兩類之黏著劑,即反應性熱塑性熱活化黏結之黏著劑(反應性熱熔膠)。
熱塑性黏著劑係基於在加熱時會可逆地軟化,並在冷卻時再硬化之聚合物。作為熱塑性黏著劑,以製造基於純烯類的聚烯烴之黏著劑為較佳。聚烯烴與非烯類的共聚物(例如乙烯/乙酸乙烯酯(EVA))與烯類聚烯烴的酸系衍生物經常已具有高於100g/m2之WVTR。
而在這裡本發明特佳選擇具有非極性性質的活化型黏著劑,因為藉此能保持低含水量且對水蒸氣的阻隔效果良好。特別是基於聚烯烴之黏著劑,因此為特佳的。
相對的,反應性熱活化黏結之黏著劑係包含反應性成分。該反應性成分的組成成分也被稱為「反應性樹脂」,其藉由加熱觸發交聯過程,該過程在交聯反應後確保永久穩定之鍵結。此種黏著劑還包含彈性成分,例如合成腈橡膠或苯乙烯嵌段共聚物。此種彈性成分由於其高流動黏度,即使在壓力下也提供了熱活化黏結之黏著劑特別高的尺寸穩定性。
作為反應性熱活化黏結之黏著劑特佳係基於苯乙烯崁段共聚物的黏著劑,因為其非極性特性並因此通常在活化後得到的WVTR小於100g/m2d。
輻射活化型黏著劑同樣係基於反應性成分。該反應性成分的組成成分可包括例如聚合物或反應性樹脂,其藉由照射輻射觸發交聯過程,該過程在交聯反應結束後會確保永久穩定的鍵結。此種黏著劑較佳還包含如上所述之彈性成分。
基於(甲基)丙烯酸酯的活化型黏著劑通常由於過高的WVTR而不能使用;較佳為使用基於環氧化物、氧呾、或改性苯乙烯嵌段共聚物之活化型黏著劑。
較佳為本發明之黏著劑本身具有低於1000ppm之滲透物含量,特佳為低於500ppm。其中ppm的標示係表示所包含的滲透物之總重量對受測的黏著劑重量之關係。滲透物含量可藉由頂空氣相層析依據VDA277測定,或在水分的情形依據DIN EN ISO 62(重力法,方法4)或DIN 53715(卡耳-費雪滴定法)在試料於23℃與50%相對濕度下存放24小時後測定。在黏著劑的滲透物含量低時,少量滲透物會藉由黏著劑本身帶入電子結構體,且視情況吸氣劑材料的容量不會那麼快被黏著劑中所含有的滲透物佔據,而是使黏著劑能更佳地滿足其作為保護電子元件免於來自環境之滲透物,或甚至是免於來自與電子元件本身黏結之護蓋的滲透物之功能。
黏著劑對於水蒸氣具有小於100g/(m2d)之通透率。較佳為基於50μm的黏著劑厚度,水蒸氣通透率(WVTR)係小於50g/(m2d),特佳為小於20g/(m2d)。WVTR係在38℃與90%相對濕度下依據ASTM F-1249量測。
較佳為黏著劑在23℃與50%相對濕度下依據DIN 53380-第3部分測量時還具有低於5000cm3/m2d bar之氧氣透過率(OTR),特別是低於2000cm3/m2d bar。
藉由黏著劑的低滲透率,較少來自環境的滲透物經由黏著劑擴散進入電子元件中,藉此提升其壽命。
作為具有固有阻隔效果的(壓敏性)黏著劑,特別為在厚度50μm時具有小於50g/(m2d)之水蒸氣通透率及/或小於5000cm3/(m2.d.bar)之氧氣透過率的(壓敏性)黏著劑,可使用例如(但無意限於所述範例):-基於乙烯基芳烴嵌段共聚物之黏著劑,˙特別為例如在DE 10 2008 047 964 A中所示者。其特別為壓敏性黏著劑。於一較佳組態中,此種壓敏性黏著劑包含由乙烯基芳烴(特別是苯乙烯)所構成之聚合物嵌段;更進一步其較佳包含藉由1,3-二烯(特別是丁二烯及/或異戊二烯)之聚合所構成的聚合物嵌段,及/或特定或完全氫化之聚合物嵌段。嵌段共聚物的聚乙烯基芳烴比例較佳達10重量%至35重量%。在較佳情形中,壓敏性黏著劑具有乙烯基芳烴嵌段共聚物的比例為至少20重量%,較佳為至少30重量%,更佳為至少35重量%;及/或具有乙烯基芳烴嵌段共聚物的比例為最大80重量%,較佳為最大65重量%,更佳為最大60重量%。壓敏性黏著劑可包含一種以上樹脂或一種以上樹脂混合物,較佳為氫化度至少90%之氫化樹脂,更佳為至少95%。於一較佳變 體中,其包含至少一種DACP值大於30℃且MMAP值大於50℃之樹脂,較佳為DACP值大於37℃且MMAP值大於60℃,及/或壓敏性黏著劑包含至少一種軟化溫度大於95℃,特別是大於100℃之樹脂。其可包含一種以上添加劑,較佳為自包含下列之群組中所選出:塑化劑、一級抗氧化劑、二級抗氧化劑、加工穩定劑、光穩定劑、加工助劑、末端嵌段強化樹脂、聚合物(特別是彈性體性質)。較佳為壓敏性黏著劑(特別是在交聯後)具有至少20%之斷裂伸長率,˙特別是例如於DE 10 2009 036 970 A中所述者。其中特別提到基於酸改性或酸酐改性之乙烯基芳烴嵌段共聚物的部分交聯之壓敏性黏著劑。特佳為壓敏性黏著劑包含由乙烯基芳烴(特別是苯乙烯)所構成之聚合物嵌段。更佳為此種基於酸改性或酸酐改性之乙烯基芳烴嵌段共聚物的部分交聯之壓敏性黏著劑,係包含藉由1,3-二烯(特別是丁二烯及/或異戊二烯)之聚合所構成之聚合物嵌段,及/或特定或完全氫化之聚合物嵌段。
此壓敏性黏著劑較佳能與胺及/或環氧樹脂及/或金屬螯合物交聯。作為金屬螯合物,較佳為能以通式(R1O)nM(XR2Y)m重複之金屬螯合物,其中M為第2、3、4與5主族之金屬或過渡金屬;R1為烷基或芳基,如甲基、乙基、丁基、異丙基或苯甲基;n為零以上的整數,X與Y為氧或氮, 其分別能藉由雙鍵鍵結至R2上;R2為鍵結了X與Y之伸烷基,其可為分枝的,或也可在鏈中含有氧或其他雜原子;m為整數,但至少為1。螯合物較佳可為乙醯丙酮化物,特別是乙醯丙酮鋁。
於一較佳實施例中,嵌段共聚物具有10重量%至35重量%之聚乙烯基芳烴比例。乙烯基芳烴嵌段共聚物在壓敏性黏著劑中的比例較佳至少達30重量%,較佳至少達40重量%,更佳至少達45重量%。較佳為壓敏性黏著劑中乙烯基芳烴嵌段聚合物的比例應不超過80重量%,較佳為不超過70重量%。
壓敏性黏著劑可包含樹脂或樹脂混合物,較佳為氫化度至少90%,更佳為至少95%之氫化樹脂。壓敏性黏著劑可包含一種以上添加劑,較佳包含自下列群組中所選出者:塑化劑、一級抗氧化劑、二級抗氧化劑、加工穩定劑、光穩定劑、加工助劑、末端嵌段強化樹脂、聚合物(特別是彈性體性質)。壓敏性黏著劑可包含一種以上填料,如奈米級填料、透明填料。較佳為填料在至少一個微度上係形成為奈米級的。
-聚烯烴系黏著劑,特別是例如在DE 10 2008 062 130 A中所述者。基於部分結晶之聚烯烴的壓敏性黏著劑為特佳的,其中該聚烯烴具有介於0.86與0.89g/cm3之間的密度,較佳為介於0.86與0.88g/cm3之間,特佳為介於0.86與0.87g/cm3之間,以及至少90℃之 結晶熔點,較佳為至少115℃,特佳為至少135℃。較佳為聚烯烴與至少一種增黏樹脂組合,其中增黏樹脂的量較佳達130至350phr,特佳達200至240phr。更佳為壓敏性黏著劑包含氫化樹脂,較佳具有至少90%之氫化度,特佳為至少95%。其可包含一種以上添加劑,較佳為自包含下列之群組中所選出:軟化劑、一級抗氧化劑、二級抗氧化劑、加工穩定劑、光穩定劑、加工助劑、UV阻隔劑。
-異丁烯系及/或丁烯嵌段共聚物系黏著劑,特別為例如像DE 10 2008 060 113 A之黏著劑。特佳為基於異丁烯嵌段共聚物之壓敏性黏著劑。壓敏性黏著劑較佳包含由乙烯基芳烴(特別是苯乙烯)構成的聚合物嵌段與藉由異丁烯之聚合或異丁烯與正丁烯及/或1,3-二烯(特別是丁二烯與異戊二烯)組合之聚合所構成的聚合物嵌段。嵌段共聚物較佳具有10重量%至35重量%之聚乙烯基芳烴比例。較佳為壓敏性黏著劑中嵌段聚合物的比例至少達20重量%,較佳至少達30重量%,更佳至少達35重量%,及/或最多達90重量%,較佳最多達75重量%,更佳最多達70重量%。有利為異丁烯嵌段共聚物的比例佔嵌段共聚物的總比例至少達40重量%,較佳至少達55重量%。壓敏性黏著劑可包含樹脂或樹脂混合物;其較佳包含氫化度至少90%,更佳為至少95%之氫化樹脂。於壓敏性黏著劑中所包含的樹脂較佳具有大於30℃之DACP值與大於50℃之MMAP值,較佳為大於37℃之 DACP與大於60℃之MMAP,及/或大於95℃之軟化溫度,特別是大於100℃。其可包含一種以上添加劑,較佳為自包含下列之群組中所選出者:塑化劑、一級抗氧化劑、二級抗氧化劑、加工穩定劑、光穩定劑、加工助劑、末端嵌段強化樹脂、聚合物(特別是彈性體性質)。
-活化型黏著劑,特別係如DE102009036986 A中所示者。較佳為其係熱活化型壓敏性黏著劑或熱熔膠,其較佳能藉由超音波或電磁感應產生的熱來活化,特別是藉由黏著劑內合適的活化型添加劑產生的熱。為此,可在黏著劑中提供例如氧化鐵顆粒(該等顆粒係被二氧化矽包覆)。
- 基於環氧化物之黏著劑,例如環氧樹脂,特別是例如於US 2010/0137530 A中所述者。此文獻中特別提供一種可光固化之組成物,其包括(A)一種環氧樹脂,其在每個分子內具有至少至少二個環氧丙基,並具有200至7000之數量平均分子量Mn,(B)一種環氧樹脂,其在每個分子中具有至少一個環氧丙基,並具有20000至100000之數量平均分子量,(C)一種潛酸光催化劑,其能藉由照射輻射來活化酸官能性,以及(D)一種矽烷黏著劑,其在每個分子具有至少一個環氧丙基,其中成分(B)的量,基於100重量份的成分(A),合計為30至150重量份,其中成分(C)與(D)的量,基於總共合計100重量份的成分(A)與(B),分別為0.1至10重量份,其中該組成物於25℃為非流動性,但 在50℃至100℃之範圍為可流動性。較佳為該可光固化之組成物具有小於1500ppm之含水量。
-黏著劑,例如於DE10 2012 202 377 A1中所述者,較佳包括(a)至少一種共聚物,其至少包含異丁烯或丁烯作為共聚單體種類,與至少一種共聚單體種類,在假定其為均聚物時係具有高於40℃之軟化溫度,(b)至少一種至少部分氫化之增黏樹脂,(c)至少一種基於環醚之反應性樹脂,其具有小於40℃之軟化溫度,較佳為小於20℃,(d)至少一種用於起始陽離子固化之光起始劑;次佳為黏著劑包括(a)至少一種共聚物,其至少包含異丁烯或丁烯作為共聚單體種類,與至少一種共聚單體種類,在假定其為均聚物時係具有高於40℃之軟化溫度,(b)至少一種至少部分氫化之增黏樹脂,(e)至少一種基於丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之反應性樹脂,其具有小於40℃之軟化溫度,較佳為小於20℃,(d)至少一種用於起始陽離子固化之光起始劑。
共聚物可為例如隨機、交替的嵌段共聚物、星狀共聚物及/或接枝共聚物,具300,000g/mol以下之分子量Mw,較佳為200,000g/mol以下。該等共聚物、嵌段共聚物、星狀共聚物及/或接枝共聚物於一較佳實施形態中具有至少一種具小於-20℃之軟化溫度的第一聚合物嵌段(「軟質嵌段」)與至少一種具大於+40℃之軟化溫度的第二聚合物嵌段(「硬質嵌段」)。其中軟質嵌段 可構建為非極性的,並包含丁烯或異丁烯作為均聚物嵌段或共聚物嵌段,後者較佳與自身或彼此或與其他特佳的非極性共聚單體共聚合。較佳為硬質嵌段係由苯乙烯、苯乙烯衍生物及/或由另一個芳族或(環)脂族烴單體構成。更佳為至少一個嵌段共聚物為三嵌段共聚物,其由二個在末端的硬質嵌段與一個位於中間的軟質嵌段構成。增黏樹脂較佳具有至少70%的氫化度,更佳為至少95%。較佳為黏著劑各自獨立地包含一種以上自下列群組中所選出的添加劑:樹脂,其具有高於30℃的DACP值與高於50℃的MMAP值,較佳為DACP值高於37℃與MMAP值高於60℃;反應性樹脂,其帶有至少一個環氧基或至少一個氧呾基;反應性樹脂為脂族性質或環脂族性質,光起始劑,其吸收低於350nm之UV光且其允許陽離子固化,特別為基於鋶、錪與茂金屬之系統;光起始劑,其吸收高於250nm且低於350nm之UV光;塑化劑、一級抗氧化劑、二級抗氧化劑、加工穩定劑、光穩定劑、加工助劑、末端嵌段強化樹脂、 聚合物,特別是彈性體性質;填料,較佳為奈米級填料、透明填料及/或吸氣劑填料及/或清除劑填料。
於所提到的各文獻中揭示的內容通過引用併入本文。上面所提到的範例不應不必要地限制適合本發明之黏著劑的選擇。
本發明另一態樣係一種光電元件,特別是一種有機光電元件,其包括至少一個光電結構與一層本發明之黏著劑,其中該黏著劑層係整面覆蓋光電結構。
本發明之進一步細節、特徵與優點以下參照較佳實施例進一步說明。
第1圖顯示一依照先前技術的有機電子元件1之第一組態。此元件1具有一基材2,於該基材上設置有一電子結構體3。該基材2本身係設計成阻隔滲透物,並以此構成電子結構體3之封裝的一部分。在電子結構體3上方(現在還有將其隔開的空間)係進一步配置設計作為阻隔之護蓋4。
為了橫向封裝電子結構體3,同時順便將護蓋4與電子元件1結合,黏著劑5係繞著電子結構體3旁施加在基材2上。其中黏著劑是先與基材2黏合或先與護蓋4黏合並不重要。黏著劑5將護蓋4與基材2黏結。此外藉由相應厚的組態,黏著劑5能夠讓護蓋4與電子結構體3間隔開來。
黏著劑5係一種依照先前技術之黏著劑,即一種具高滲透阻隔性之黏著劑,此外其可填充高比例的吸氣劑材料。黏著劑的透明度在此結構中是無關的。
轉移膠帶在此情形係以沖壓件的形式提供,該沖壓件基於其易損的幾何而比實質上整面施加的轉移膠帶更難以操作。
第2圖顯示一本發明之(光)電子元件之組態。顯示的依序為一電子結構體3,其設置於一基材2上,並藉由該基材2從下方封裝。電子結構體的上方與側向此時為本發明之本發明之黏著劑,例如在本實施例中作為轉移膠帶6整面地配置。如此電子結構體3從上方被轉移膠帶6完全封裝。然後在轉移膠帶6上加上護蓋4。轉移膠帶6係一種基於本發明之轉移膠帶的轉移膠帶,如上述一般形式中所述並在下面實施例中進一步說明。於圖示的實施例中轉移膠帶僅由本發明之黏著劑所構成。
相對於前述組態,護蓋4不一定要滿足高阻隔要求,因為在藉由轉移膠帶全面覆蓋電子元件時,已藉由黏著劑來提供阻隔。覆蓋4可例如僅實現機械保護功能,但其也可提供作為滲透阻隔。
第3圖顯示(光)電子元件1之另一種組態。相對於前述組態,此時設置了二片轉移膠帶6a、b,其在此係設計為相同的,但也可為不同的。第一轉移膠帶6a係整面配置於基材2上。於轉移膠帶上6a設置了電子結構體3,其係藉由轉移膠帶6a來加以固定。由轉移膠帶6a與電子結構體3所構成之複合體接下來被另一轉移膠帶6b整面覆蓋,使電子結構體3從各方面被轉移膠帶6a、b封裝起來。在轉移膠帶6b上再設置護蓋4。
因而在此組態中無論是基板2或是護蓋4都不必具有阻隔性質。但其仍然可用來進一步降低滲透物滲透至電子結構體3。
特別關於第2與3圖,應指出其係示意圖式。圖式中特別不明顯,此處轉移膠帶較佳分別具有均勻的層厚。因此在轉移至電子結構體時不會形成尖銳的邊緣(如圖式中所示),而是會平滑的轉移且其可保留相對小的無填充或填充氣體之範圍。但是需要也可對基底進行調整,特別是在真空下進行應用及/或進行熱壓步驟時。此外,黏著劑被局部不同地強烈壓縮,經過流程可在邊緣結構產生某種程度的高度差補償。另外所示尺寸不是依照比例,而僅是提供來較佳地展示。特別是電子結構體本身通常係設計為相對平坦的(經常小於1μm厚)。
也不一定要設置為黏著劑與電子結構體直接接觸。在它們之間可設置其他層,例如電子結構體之薄層封裝或阻隔膜。
轉移膠帶的厚度可包括所有常見的厚度,也就是約1μm至3000μm。較佳為厚度介於25與100μm之間,因為在此範圍黏著力與操作特性特別正面。更佳範圍係3至25μm之厚度,因為在此範圍,於封裝應用中單獨藉由黏著點的小截面積就能將經由黏著點滲透的物質的量保持在低量。
要製造本發明之轉移膠帶,係以溶液或分散液或100%(例如熔體)的本發明之黏著劑塗布或印刷至膠帶的載體或裱紙一面上,或藉由(共)擠壓來製作膠帶。 或者可藉由積層將本發明之黏著劑層轉移至載體材料或裱紙上來製造。黏著劑層可藉由加熱或高能量輻射來交聯。
此製程較佳在僅存在低濃度的特定滲透物或幾乎完全沒有特定滲透物之環境中進行。例如可為低於30%的相對濕度,較佳為低於15%。
為了最佳化性質,能將使用之黏著劑與一種以上添加劑混合,如增黏劑(樹脂)、軟化劑、填料、顏料、UV吸收劑、光穩定劑、抗老化劑、交聯劑、交聯促進劑或彈性體。
黏著劑層的量可為膠帶領域中常見的量,也就是約1至3000g/m2。較佳達1至120g/m2,較佳為10至100g/m2,其中「量」係進行可能的去除水分或溶劑後的量。
測試方法
量測係在23±1℃與50±5%相對濕度之測試環境下進行。
霧度與透光率之量測:
霧度值說明射穿樣本向前大角度散射之透射光的比例。霧度值藉此量化層的干擾視野清楚之不透明性質。
黏著劑的透光率與霧度係依照ASTM D1003-11(步驟A(Byk公司的霧度計Haze-gard Dual),標準光源D65)於室溫對黏著劑的50μm厚之層測定。不進行界面反射損耗之校正。
因為在薄轉移膠帶的情形正確施用於測量裝置上是很重要的,為了使測量結果不失真,會使用輔助載體。作為載體系使用GE Plastics公司的PC膜(Lexan 8010 Film,厚度125μm)。
此載體滿足為了將膠帶試體水平地送進測試通道之所有條件(光滑、平整的表面,極低的霧度值,高透光率,高均勻性)。
量測係對經交聯之膠帶完成。
折射率之量測:
折射率係參照ISO 489(方法A,量測波長589nm)在20℃之溫度與50%之相對濕度下測定。為此由粒子在加壓與加溫下製成成形體。作為量測時的接觸液係使用肉桂油。
水蒸氣通透率WVTR之量測
其中WVTR係在38℃與90%相對濕度下依據ASTM F-1249量測。其係分別進行二次測量,並取平均值。所給定之數值係標準化為50μm之厚度/係基於所測量之試體分別之厚度。
為了量測將轉移膠帶貼合在本身對於滲透阻隔沒有貢獻的可高度滲透之聚碸膜(可得自Sartorius公司)上。量測係對經交聯之膠帶完成。
壽命測試
作為測定光電結構之壽命的方法,係使用鈣測試。此係示於第4圖。為此於真空中在玻璃板21上沉積10×10mm2大的薄鈣層23,然後在氮氣環境下靜置。 鈣層23的厚度為約100nm。用來密封鈣層23係使用具有待測黏著劑22之膠帶(23×23mm2)以及薄玻璃片24(30μm,Schott公司)作為載體材料。為了穩定化,藉由光學上高透明之丙烯酸酯壓敏性黏著劑的50μm厚的轉移膠帶25將100μm厚的PET膜26積層在薄玻璃片上。如此將黏著劑22施加在玻璃板上21,使黏著劑22全方位超出邊緣6.5mm(A-A)地覆蓋鈣鏡23。由於玻璃載體24無法滲透,故僅由壓敏性黏著劑或沿著界面測定滲透。
該測試係基於鈣與水蒸氣及氧氣的反應,例如A.G.Erlat et.al.於「47th Annual Technical Conference Proceedings-Society of Vacuum Coaters」,2004,第654至659頁,與von M.E.Gross et al.於「46th Annual Technical Conference Proceedings-Society of Vacuum Coaters」,2003,第89至92頁所述。其中係監測鈣層的透光率,該透光率會藉由氫氧化鈣與氧化鈣的轉變而增加。這在上述測試結構體會從邊緣開始發生,使鈣鏡的可見面積減少。其係以鈣鏡的光吸收到達一半之時間來作為壽命。其中藉由該方法,鈣鏡自邊緣起的表面分解與在表面中選擇性的分解,還有鈣鏡的層厚度藉由全面分解之均勻減少都被記錄下來。
作為測量條件係選擇60℃與90%的相對濕度。以層厚度50μm之壓敏性黏著劑整面無氣泡地貼合試樣。對經交聯之膠帶完成測量。測量值(以小時計)係取三次獨立測量的平均值。
由鈣鏡完全分解的時間算出水蒸氣通透率(Ca-WVTR)。為此,將蒸鍍之鈣的質量乘以係數0.9(由金屬鈣轉化為透明的氫氧化鈣之反應的質量比H2O/Ca)以算出滲透進的水蒸氣之質量。其係基於滲透截面積(測試結構體的周長×黏著劑厚度)以及到鈣鏡完全分解之時間。所算出的測量值還要進一步除以各側超出之邊緣的寬度(以mm計),藉此標準化為1mm之滲透路徑。Ca-WVTR的陳述係以g/m2*d給定。
MMAP與DACP之量測:
MMAP為混和甲基環己烷苯胺濁點,其係使用改良之ASTM C 611法來測定。甲基環己烷係使用作為在標準測試方法中使用的庚烷。該方法以1/2/1(5g/10mg/5ml)之比例使用樹脂/苯胺/甲基環己烷,並藉由冷卻三個成分之加熱、澄清混合物至正好發生完全起霧的點來測定濁點。
DACP為二丙酮醇濁點,係藉由冷卻5g樹脂、5g二甲苯與5g二丙酮醇之加熱溶液至溶液起霧的點來測定。
黏著力之測量:
對玻璃的黏著力係如ISO 29862(方法3)在23℃與50%的相對濕度下以30mm/分鐘的剝除速度與180°的剝除角度測定。作為強化膜係使用具36μm之厚度的經蝕刻PET膜,可得自如Coveme(義大利)公司。其中測試條之黏合係藉由滾壓機在23℃之溫度下完成。膠帶係在施用後立即剝除。量測值(以N/cm計)係取三次獨立測量的平均值。
軟化溫度:
共聚物、硬質嵌段與軟質嵌段及未固化之反應性樹脂的軟化溫度係透過微差掃描熱量法(DSC)依據DIN 53765:1994-03測定熱量。加熱曲線以10K/分鐘的加熱速率進行。試樣係於具孔蓋之鋁坩鍋中與氮氣環境進行量測。其係以第二加熱曲線評估。在非晶質物質的情形係產生玻璃轉移溫度,在(半)晶質物質之情形係產生熔化溫度。玻璃轉移在熱分析圖中能作為一階段被認出。玻璃轉移溫度係以此階段的中間點來評定。熔化溫度在熱分析圖中能作為峰頂被認出。作為熔化溫度係標訂一個溫度,在該溫度產生最高熱效應。
分子量
重量平均分子量MW與數量平均分子量Mn之分子量測定係藉由凝膠滲透層析(GPC)進行。作為溶析液係使用帶0.1體積%三氟乙酸之THF(四氫呋喃)。量測係在25℃進行。作為保護管柱係使用PSS-SDV型管柱,5μm,103Å,ID 8.0mm×50mm。用於分離係使用PSS-SDV型管柱,5μm,103Å及105Å與106Å,分別具ID 8.0mm×300mm。。試體濃度達4g/l,流速為每分鐘1.0ml。其係相對聚苯乙烯標準品量測。
斷裂伸長率
斷裂伸長率係依據ISO 29864(方法A,測試條寬度20mm)在23℃與50%相對濕度下量測。測試係對黏著劑之500μm厚的試樣進行。
[實施例]
以下依據實施例進一步解釋本發明,但無意以此加以限縮。
黏著劑
只要沒有另外說明,下列實施例中重量百分比或重量份的所有給定數值係基於沒有光起始劑的總成分。光起始劑的量與所使用的環氧樹脂之量有關。
活化型壓敏性黏著劑:
作為活化型壓敏性黏著劑(其在實施例中使用作為黏著劑)係選擇Kaneka公司的聚苯乙烯嵌段聚異丁烯嵌段共聚物作為聚合物基質。整個聚合物中苯乙烯的比例達20重量%。莫耳量達60,000g/mol。聚苯乙烯嵌段的玻璃轉移溫度達100℃,而聚異丁烯嵌段的玻璃轉移溫度達-60℃。
作為增黏樹脂係選擇Escorez 5300,一種Exxon公司之全氫化烴樹脂。
作為反應性樹脂係選擇Dow公司之Uvacure 1500,一種環脂族二環氧化物(3,4-環氧環己酸3,4-環氧環己基甲酯)。Uvacure 1500的玻璃轉移溫度達-53℃。
將此原料於室溫溶解於由甲苯(300份)、丙酮(150份)與石油精60/95(550份)所構成之混合物中,產生50重量%溶液。
在所有固體組成成分完全溶解後,加入填料。藉由使用具分散盤之高速運轉的實驗室攪拌器,使黏著劑內達到均勻分散。經秤重的粒子(黏著劑的固體成分的5%)批次加入經攪拌的黏著劑中。在完全加入後,再將物料分散30分鐘。接下來為了將還存在的固體黏聚物粉碎,藉由Ultra-Turrax(IKA公司)將物料再加工5分鐘。
接下來在溶液中添加光起始劑。
要製造轉移膠帶,將黏著劑由溶液藉由實驗室塗布裝置施加至傳統的矽化PET裱紙(Siliconature公司之Silphan S50 M374)上。先在10分鐘室溫存放下進行乾燥,接下來留在乾燥烘箱中於120℃下再待10分鐘。緊接著在乾燥後,以另外的矽化PET裱紙(Silphan S50 M371)覆蓋黏著劑層。黏著劑層厚度在乾燥後分別達50μm。
為了各種試驗,膠帶在施用於測試結構體後藉由UV光加以固化(UV-劑量:UV-A+B+C總和,以EIT公司之Power Puck測定,為2000mJ/cm2)。為此,使用具中壓汞燈的Eltosch公司之實驗室UV照射裝置。在照射UV後,讓各結構體在乾燥箱中於80℃下後交聯30分鐘。
使用下列填料(表3):
其中填料F3至F8係用來製作非本發明之實施例(比較例V1-V6)。
表4顯示所製作的黏著劑接下來被加工為轉移膠帶。進一步顯示所測定之霧度與透光率之值。
對實施例B3額外添加填料乙烯基三甲氧基矽烷(VTMS)作為可分子分散之吸氣劑。
測試顯示,令人驚奇地低於1.45之折射率(實施例B1-B6以及比較例V4與V6)在相同的填料含量下得到相當大的霧度,同時得到相對於未填充的黏著劑(V5)幾乎沒提升的透光率。此效果在折射率小於1.41(B2、V6)時會特別強烈的產生,在折射率小於1.37(B1、B3、B4-B6)會更特別強烈的產生。
經交聯之黏著劑的折射率被測定為1.53。這進一步表示折射率差大於0.08,特別是大於0.12,特佳為大於0.16對於高半透明性是有利的。膠帶的較佳實施例中所具有的相域,其折射率低於連續相之折射率,係大於0.8,特別是大於0.12,特佳為大於0.16。
實施例B3顯示,藉由可分子分散之吸氣劑材料,半透明不會受影響。因此此種吸氣劑材料為較佳的。
進一步測定未交聯之轉移膠帶的黏著力。表5顯示結果:
結果,添加聚合物填料僅些微降低黏著力。對於使用黏著劑來封裝光電結構,殘留的黏著力是完全足夠的。
下面測定通透率(標準化為50μm之厚度):
範例B1和B2的通透率與未填充的黏著劑(V7)相比僅顯示少許變化,其能以含氟填料的疏水性質來解釋。V6中的聚矽氧系填料F3,如聚矽氧,已知具有極高的WVTR。因此黏著劑的WVTR明顯變差。因此聚矽氧不適合使用,其較佳為含氟之聚合物。
V4中的無機填料雖然本身不透水蒸氣,但會提升黏著劑中的極性,使WVTR提升。這顯示出極性無機填料之缺點。
進一步進行壽命試驗。下面測定通透率(表6):
於鈣測試中測定的通透率也顯示,阻隔性質經由添加含氟的聚合物只有些微變差(B1vs.V7)。另外添加的吸氣劑材料(B3)導致滲透性質明顯提升。

Claims (31)

  1. 一種半透明多相黏著劑,其包含至少一個連續相以及分散分布之相域,其中該至少一個連續相具有:˙大於1.45之折射率,及˙小於100g/m2之對於水蒸氣的通透率(permeation rate),及該分散相域係:˙以其平均直徑在0.1μm至50μm之尺寸範圍存在,及˙以不大於10重量%之重量比例包含於黏著劑中,其特徵在於:該等分散相域為聚合物性質,具有小於100g/m2d之WVTR及小於1.45之折射率。
  2. 如請求項1之黏著劑,其中聚合物分散相域的平均直徑(d50)係在介於0.1μm與50μm之尺寸範圍。
  3. 如請求項1或2之黏著劑,其中在黏著劑中分散分布之聚合物相域的重量比例係大於1重量%,其在相域的折射率低於1.40時特別是介於1與5重量%之間,而在相域的折射率為1.45時特別是介於5與10重量%之間。
  4. 如請求項1至3中任一項之黏著劑,其中聚合物分散相域具有小於1.41之折射率,較佳為小於1.37。
  5. 如上述請求項中任一項之黏著劑,其中連續相在光譜的可見光中(波長範圍在400nm至800nm)顯示大於70%之透光率及/或小於5.0%之霧度,較佳為小於2.5%。
  6. 如上述請求項中任一項之黏著劑,其中黏著劑在層厚度50μm時具有小於50g/(m2.d)之水蒸氣通透率及/或小於5000g/(m2.d.bar)之氧氣透過率。
  7. 如上述請求項中任一項之黏著劑,其中在50μm厚之層中的黏著劑係透光率大於70%且霧度大於10%之光散射黏著劑。
  8. 如上述請求項中任一項之黏著劑,其中黏著劑係包含正好一個連續相與正好一個分散相。
  9. 如上述請求項中任一項之黏著劑,其中分散聚合物相域之聚合物係包含氟,較佳為聚合物相域係以含氟微晶蠟存在。
  10. 如上述請求項中任一項之黏著劑,其中黏著劑係由連續的黏著劑相與以分散相分布之顆粒填料所構成。
  11. 如請求項10之黏著劑,其中填料係以粒子形式以填料的最多1體積%超過黏著劑層的平均層厚之粒徑分布存在。
  12. 如請求項10之黏著劑,其中連續的黏著劑相係壓敏性黏著劑或活化型黏著劑,特別是壓敏性黏著劑。
  13. 如上述請求項中任一項之黏著劑,其中黏著劑係壓敏性黏著劑或活化型黏著劑,特別是壓敏性黏著劑。
  14. 如上述請求項中任一項之黏著劑,其中黏著劑係包含至少一種能夠吸著至少一種具滲透能力之物質的吸氣劑材料。
  15. 如請求項14之黏著劑,其中在黏著劑中之吸氣劑材料的比例係不大於10重量%,較佳為不大於5重量%,且同時最少為0.01重量%,較佳為最少0.05重量%。
  16. 如請求項14或15之黏著劑,其中吸氣劑材料係以奈米級存在,特別是在至少一個微度的伸度不大於500nm者,較佳為不大於200nm者,特佳為不大於100nm者。
  17. 如上述請求項中任一項之黏著劑,其中連續相與分散相域的折射率相差的值係大於0.8,較佳為相差的值係大於0.12,再特佳為相差的值係大於0.16。
  18. 一種膠帶,其係包含一層如上述請求項中任一項之黏著劑。
  19. 如請求項17之膠帶,其中膠帶係透過黏著劑之層進一步具有其他層,如其他黏著劑層、載體材料或裱紙。
  20. 如請求項18之膠帶,其中載體材料係聚合物載體材料。
  21. 如請求項19之膠帶,其中載體材料係具有至少一層無機阻隔層。
  22. 一種保護特別是設置在基材上的有機電子元件之方法,其中一護蓋係施加於電子元件上,使該電子元件被該護蓋至少部分覆蓋,其中進一步地該護蓋係黏合於基材及/或電子元件之至少部分表面上,其中該黏合係藉由至少一層如上述請求項中至少一項之黏著劑完成。
  23. 如請求項21之方法,其中黏著劑層係作為膠帶之層存在。
  24. 如上述請求項中任一項之方法,其中先將黏著劑層(視需要作為雙面膠帶包含的其他層之構件)施加至基 材及/或電子元件上,並在之後的步驟將護蓋施加至基材及/或電子元件上。
  25. 如上述請求項中任一項之方法,其中黏著劑層與護蓋係一起施加至基材及/或電子元件上。
  26. 如上述請求項中任一項之方法,其中係以護蓋完全覆蓋電子元件。
  27. 如上述請求項中任一項之方法,其中係以護蓋完全覆蓋或部分覆蓋電子元件四周的基材區域。
  28. 如上述請求項中任一項之方法,其中係以黏著劑層完全覆蓋電子元件。
  29. 如上述請求項中任一項之方法,其中係以黏著劑層完全覆蓋或部分覆蓋電子元件四周的基材區域。
  30. 一種半透明多相黏著劑,其包含至少一個連續相以及分散分布之相域,其中該至少一個連續相係具有:˙大於1.45之折射率,及˙小於100g/m2之對於水蒸氣的通透率,而該等分散相域係:˙以其平均直徑在0.1μm至50μm之尺寸範圍存在,以˙以不大於10重量%之重量比例包含於黏著劑中,其特徵在於:該等分散相係由包含下列之群組中所選出:聚(六氟環氧丙烷)聚(四氟乙烯-共聚-六氟丙烯)氟化乙烯丙烯 聚(丙烯酸十五氟辛酯)聚(丙烯酸四氟-3-(七氟丙氧基)丙酯)聚(丙烯酸四氟-3-(五氟乙氧基)丙酯)聚(四氟乙烯)四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯聚(丙烯酸十一氟己酯)全氟烷氧基乙烯-四氟乙烯聚(丙烯酸九氟戊酯)聚(丙烯酸四氟-3-(三氟甲氧基)丙酯)聚(丙酸五氟乙烯酯)聚(丙烯酸七氟丁酯)聚(乙酸三氟乙烯酯)聚(丙烯酸八氟戊酯)聚(甲基-3,3,3-三氟丙基矽氧烷)聚(丙烯酸五氟丙酯)聚(丙烯酸(2-七氟丁氧基)乙酯)聚(氯三氟乙烯)聚(丙烯酸(2,2,3,4,4-六氟丁酯)聚(丙烯酸三氟乙酯)聚(丙烯酸2-(1,1,2,2-四氟乙氧基)乙酯)聚(甲基丙烯酸三氟異丙酯)聚(甲基丙烯酸2,2,2-三氟-1-甲基乙酯)聚(丙烯酸2-三氟乙氧基乙酯)聚(偏二氟乙烯) 乙烯-氯三氟乙烯聚(甲基丙烯酸三氟乙酯)聚(甲基丙烯酸異丁酯)。
  31. 一種半透明多相黏著劑,其包含至少一個連續相以及分散分布之相域,其中該至少一個連續相係具有:˙大於1.45之折射率,及˙小於100g/m2之對於水蒸氣的通透率,而該等分散相域係:˙以其平均直徑在0.1μm至50μm之尺寸範圍存在,以˙以不大於10重量%之重量比例包含於黏著劑中,其特徵在於:該等分散相域係自包含下列之群組中所選出:聚(六氟環氧丙烷)(PHFPO)、氟化乙烯丙烯聚合物(FEP)、聚(四氟乙烯)(PTFE)、聚(四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯)(THV)、全氟烷氧基聚合物(PFA)、聚(乙烯-四氟乙烯)(ETFE)、聚(氯三氟乙烯)(PCTFE)、聚(偏二氟乙烯)(PVDF)與聚(乙烯-氯三氟乙烯)(ECTFE)以及其共聚物與三元聚合物。
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