TWI488242B - 封裝電子零件之方法 - Google Patents

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Description

封裝電子零件之方法
本發明係關於一種具有如申請專利範圍第1項之上位概念的封裝電子零件之方法，以及具有如申請專利範圍第6項之上位概念的一種壓敏性黏著劑用於封裝電子零件的用途。
(光電)電子零件在商業產品上的應用範圍愈來愈廣，同時也有愈來愈多的(光電)電子零件即將被引進市場。這種零件具有無機或有機電子結構，例如有機半導體、金屬有機半導體、聚合物半導體、或是這些半導體的混合物。零件及產品係根據需要的應用製作成硬性或撓性，其中對撓性零件的需求愈來愈大。這種零件的製造係使用例如印刷法，如凸版印刷、凹版印刷、篩網印刷、平版印刷、或是所謂的非衝擊式印刷(”non impacting printing”)，例如熱轉移印刷、噴墨印刷、或數位印刷。常用的有真空法，例如化學氣相沉積法(CVD)、物理氣相沉積法(PVD)、電漿輔助化學或物理沉積法(PECVD)、濺鍍法、(電漿)蝕刻法、或蒸鍍法，其中結構化通常是利用遮罩完成。
以下是一些在電泳或電色構造物或顯示器、應用於顯示裝置或照明裝置的有機發光二極體(OLED)或聚合物發光二極體(PLED)已商業化或有市場潛力之(光電)電子應用的例子：電致發光燈、電致發光電池(LEEC)、有機太陽能電池，較佳為色素太陽能電池或聚合物太陽能電池，無機太陽能電池，較佳為薄層太陽能電池(尤其是基於矽、鍺、銅、銦及硒者)，有機場效電晶體、有機電路元件、有機光學放大器、有機雷射二極體、有機或無機傳感器、有機或無機RFID轉發器。
在無機及/或有機(光電)電子學的領域，特別是在有機(光電)電子學領域，作為使(光電)電子零件具有足夠使用壽命及的功能的技術挑戰，係保護其中包含的元件與滲透物接觸。滲透物可能是大量低分子之有機或無機化合物，特別是水蒸氣及氧。
於無機及/或有機(光電)電子學領域的許多(光電)電子零件，尤其是在有機原料的使用，不僅對水蒸氣且對氧都是敏感的，而對許多零件而言，水蒸氣的滲入被列為很大的問題。因此電子零件的使用壽命期間有經由封裝保護的必要，否則會降低在使用期間的效能。例如組成元件的氧化可能會在很短的時間內使如電致發光燈(EL燈)或有機發光二極體(OLED)之發光元件的發光強度、電泳顯示器(EP顯示器)的對比度、或是太陽能電池的效能大幅降低。
於無機及/或有機(光電)電子學，尤其是在有機(光電)電子學，對能夠防止氧及/或水蒸氣等滲透物滲入的撓性黏著溶液有特別的需求。除此之外，對這種(光電)電子零件還有許多其他的要求。撓性黏著溶液不只要能夠在兩個基板之間形成良好的黏著效果，還要滿足其他優良特性，例如高抗剪強度及抗剝離強度、化學耐受性、抗老化性、高透明性、簡單的可加工性、以及很好的撓曲性及韌性。
因此先前技術常用的一種解決方案是將電子零件置於兩個不透水蒸氣及氧的基板之間，然後在邊緣進行密封。對非撓性的構造物係使用提供了高滲透屏障之玻璃或金屬基板，但其對機械負載毫無抵抗力。另外是會造成整個零件的厚度變得相當大。在金屬基板的情況，其不具備透明性。相反的於撓性零件則是使用平面基板，例如可製成多層式的透明或不透明薄膜。而其不僅可由不同的聚合物組合而成，也可以使用無機或有機薄層。使用這種平面基板可以製造出具有撓曲性且非常薄的構造物。針對不同的應用可選擇不同的基板，例如薄膜、編織物、非織物、紙、或這些材料的組合。
為了盡可能達到良好的密封效果，應使用特殊的阻隔黏著劑。好的(光電)電子零件密封用黏著劑需具備對氧及水蒸氣的低滲透率、以及在零件上有充分的黏著性並可在其上好的流動。在零件上的低黏著性會降低在交界面的阻隔作用，而自此不論黏著劑具有何種特性，氧及水蒸氣都可能滲入。只有在黏著物及基板之間的接觸面是不能滲透的情況下，黏著物的特性才會對黏著劑的阻隔作用起到特定的作用。
通常是以氧滲透率OTR(Oxygen Transmission Rate)及水蒸氣滲透率WVTR(Water Vapor Transmission Rate)來表示阻隔作用的特性。分別之速率表示在特定的溫度及分壓條件(必要時還包括其他的測量條件，例如相對濕度)下單位面積及單位時間通過薄膜的氧氣流或水蒸氣流。此等數值愈低，代表該材料愈適用於封裝。滲透性的表述不光基基於指WVTR或OTR的數值，而是還包括關於平均滲透路徑長度的說明，例如材料厚度或標準化成一個特定的路徑長度。
滲透率P是衡量物體被氣體及/或液體透過的程度。P值低代表良好的阻隔作用。滲透率P是一特定材料及一特定滲透物在固定條件下(特定的滲透路徑長度、分壓及溫度)的一個特定的值。滲透率P是擴散項D及溶解項S的乘積：P=D*S。
溶解項S是描述阻隔黏著劑對滲透物的親合性。例如在水蒸氣的情形，不吸濕的材料可以達到較低的S值。擴散項D是描述滲透物在阻隔材料內的移動性，其大小是直接由滲透物的分子移動性或自由空間等特性決定。高度交聯或高度結晶的材料常能夠達到相當低的D值。但是高度結晶的材料的透明度通常較低，而高度交聯則會導致較低的撓曲性。滲透率P通常會隨著分子移動性的升高而變大，例如當溫度升高或跨越玻璃轉移點時。
要提高阻隔作用，就必須從這兩個參數D及S下手，尤其是考量這兩個參數對水蒸氣及氧的滲透的影響。除了這些化學特性外，也必須考慮到物理特性對滲透率的影響，尤其是平均滲透路徑長度及交界面特性(黏著劑的流動特性，黏著力)。理想的阻隔黏著劑具低D值及S值，而且能夠很好的黏著在基板上。
光是靠低的溶解項S通常並不能達到良好的阻隔特性。一個典型的例子具體而言為矽氧烷彈性體。這種材料非常不吸濕(溶解項很低)，但由於自由旋轉Si-O鍵(擴散項大)的關係，使得這種材料對水蒸氣及氧的阻隔作用相當差。因此要達到良好的阻隔作用的一個先決條件是溶解項S及擴散項D之間要達到良好的平衡。
目前使用的主要是以環氧化物系的液態黏著劑及膠黏劑(WO98/21287 A1；US4051195 A；US4552604 A)。其經由而具有低高度交聯的擴散項D。且主要使用區域是在硬性零件的邊緣黏著，但亦可應用在半撓性零件。硬化係以加熱或一般紫外線進行。由於硬化產生的收縮，因此幾乎不可能達到全平面的黏著，這是因為硬化會在黏著物及基板之產生應力，這可能進一步導致剝離。
使用這種液態黏著劑有許多缺點。例如其低分子成分(VOC：揮發性有機物)可能會對零件之敏感的電子結構造成損害，及妨害產品中溝通。必須很費事的將黏著劑塗在電子零件的每一個組成元件上。為確保精確的定位，購置昂貴的分散裝置及固定裝置為必需的。該塗覆方式不利於快速連續作業的進行，以及後續進行的層壓步驟可能因為低黏滯性而防礙達到特定的層厚度及在狹窄區域的黏著寬度。
此外，此種高度交聯的黏著劑在硬化後僅具有低撓曲性。熱交聯系統的使用被限制在低溫範圍，或是於雙成分系統受到使用期的限制，也就是說必須在膠凝前完成加工步驟。在高溫範圍且特別在長反應時間的情況下敏感的(光電)電子結構也會對這種系統的可用性造成限制：(光電)電子結構的最高可使用溫度通常是60℃，因為一旦超過這個溫度，(光電)電子結構就可能受損。尤其是含有有機電子元件、並以透明聚合物膜或聚合物膜與無機膜的複合物封裝的撓性零件的在此的範圍特別窄。這對於在高壓下進行的層壓步驟也是如此。為了達到提升的耐久性，較佳刪除承受溫度負荷的步驟，以及用較低的壓力進行層壓。
作為熱硬化性液態黏著劑之替代方法，期間還可使用輻射硬化性黏著劑(US 2004/0225025 A1)。使用輻射硬化性黏著劑避免了電子零件承受長時間的熱負荷。但是輻射會對電子零件造成短時間的點狀加熱，因為除了紫外線外，通常還會有很高比例的紅外線輻射。此外前面提及的液態黏著劑的缺點如VOC、收縮、剝離、低撓曲性也還存在。這些問題可能源自其所含的揮發成分、光起始劑或感光劑的裂解產物。此外，零件還必須能夠讓紫外線通過。
此處之成(特別是有機電子零件的成及許多聚合物的成分常對紫外線敏感，為並非沒有其它附加之保護措施(如可使用覆膜)之長形連續之外部元件。此等覆膜可先使用外線硬化黏著系統之後使用紫外線硬化來設置，而此進一步增加了加工之複雜性及零件的厚度。
US 2006/0100299 A1揭示一種封裝電子零件用的可紫外線硬化壓敏性膠帶。這種壓敏性膠帶含有的黏著劑的主要成分是軟化點高於60℃的聚合物、軟化點低於30℃的可聚合環氧樹脂、以及光起始劑之組合。其中該聚合物可以是聚胺基甲酸酯、聚異丁烯、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚酯、或丙烯酸酯。除此之外還可以含有黏性樹脂、軟化劑、或填料。
丙烯酸酯材料對紫外線及多種化學藥劑具有很好的抵抗能力，但是對不同的基板的黏著力有非常大的差異。例如對極化基板(例如玻璃或金屬)的黏著力很大，但是對非極化基板(例如聚乙烯或聚丙烯)的黏著力則很小。於此有很高的可能性在交界面發生擴散。此外這種材料的極性很強，即使經過交聯後，被水蒸氣滲透的傾向仍然很強。如果有加入可聚合環氧樹脂還會使這種傾向更為明顯。
US 2006/0100299 A1提出的壓敏性黏著劑具有易於使用的優點，但是同樣有光起始劑可能產生裂解產物、會必然之結構的紫外線穿透性、以及硬化後撓曲性之下降。此外，由於對維持壓敏黏性及特別是內聚性所需的環氧樹脂或其他交聯劑的含量很低，因此能夠達到的交聯密度會比液態黏著劑能夠達到的交聯密度低很多。
相對於液態黏著劑，壓敏性膠帶由於極高分子量之聚合物，為了在表面上達到良好的溼潤及黏著，通常需要一定的時間、足夠的壓力、以及在黏性成分及彈性成分之間取得良好的平衡。黏著劑的事後交聯通常會導致材料收縮。這可能會使交界面的黏著力變小，進一步使滲透率變大。
WO 2007/087281 A1揭示一種用於電子零件(尤其是OLED)的聚異丁烯(PIB)系透明撓性膠帶。其中係使用具分子量大於500000g/mol之聚異丁烯及一種氫化環狀樹脂。另外還可以選擇性的加入光聚合性樹脂及光起始劑。
聚異丁烯系黏著劑基於其低極性而對水蒸氣具有很好的阻隔作用，但由於本身之高分子量而具有相當低之內聚性，以致於在室溫及特別是在較高的溫度下承受負荷時會有蠕變的傾向，因此其抗剪強度較低。低分子成分所佔的比例不能任意降低，否則黏著力會明顯下降，同時交界面的滲透會變大。因為黏著物的內聚性很差而加入很高比例的功能性樹脂會使黏著物的極性變大，因而溶解項也跟著變大。
與此相對的，具高度交聯的壓敏性黏著劑雖然具有良好的內聚性，但是卻會損害流動性。壓敏性黏著劑對基板表面之粗糙度只有不充分的適配，使得交界面的滲透變大。此外，高度交聯的壓敏性黏著劑在因承受負荷而發生變形時只能吸收很小一部分的變形能。這兩種現象使得黏著力下降。交聯度較低的壓敏性黏著劑雖然在粗糙表面上具有良好的流動性及能夠吸收較大的變形能，因此能夠滿足對內聚性的要求，但由於這種壓敏性黏著劑的內聚性較差，因此只能承受較低的負荷。
此外，先前技術還包括一種在電子零件中作為無載體黏著劑用的沒有阻隔特性的壓敏性黏著劑(WO 03/065470 A1)。這種黏著劑含有一種功能性填料，該填料會與電子零件內的氧或水蒸氣發生反應。因此在結構內捕捉劑的簡單應用係可能的。對結構外部的密封則另外使用低滲透性的黏著劑。
先前技術還包括例如US 4985499 A1提出之乙烯芳香族嵌段共聚物系的黏著劑。這個專利提出多種有利的黏著劑配方。
此外，先前技術也指出嵌段共聚物的阻隔作用(US 2002/0188053 A1)。其中將主要成分為此等嵌段共聚物的聚合物用於電泳顯示器的密封，其係在施予聚合物的溶液後再塗上活性物質，在其乾燥後即產生密封層及固定的作用。這些聚合物並不具備自黏性，而是完全經由溶液的潤濕達到黏著在電泳顯示器結構之其他組成部分上。這取決於溶劑的使用以及會產生溶劑排放的問題，而且在配料上是很困難的。
本發明的課題是提出一種封裝電子零件的方法，以阻隔滲透，尤其是阻隔水蒸氣及氧的滲透，此種方法需易於執行，同時又要能夠達到良好的封裝。此外，還要透過使用適當的壓敏性黏著劑(尤其是撓性的壓敏性黏著劑)延長(光電)電子零件的使用壽命。
本發明藉由如申請專利範圍第1項之方法解決前面提及的問題。申請專利範圍第6項及第19項的內容是附帶的解決方案。其他附屬申請專利項目的內容為本發明之各種有利的實施方式及改良方式。
本發明首先係基於要避免前述缺點之認知，使用沒有前面提及之壓敏性黏著劑之缺點(或缺點較少)的壓敏性黏著劑將電子零件封裝。其本身就具有以丁烯嵌段共聚物系的壓敏性黏著劑，尤其是以異丁烯嵌段共聚物系的壓敏性黏著劑，特別適用封裝電子零件之用。本發明製備了一種丁烯嵌段共聚物系的壓敏性黏著劑，並將此種壓敏性黏著劑應用於電子零件上需要封裝的部位。此處之黏著劑涉及一種壓敏性黏著劑，因此在使用上特別簡單(無需預固定或其他類似作業)。甚至在設置壓敏性黏著劑之後無需再進行後續處理。同時可以經由壓敏性膠帶的呈現簡單調配壓敏性黏著劑的量，而且也不會有溶劑排放的問題。
丁烯嵌段共聚物系的壓敏性黏著劑是指一種嵌段共聚物的總比例至少佔40重量%、較佳至少佔55重量%的壓敏性黏著劑。
於黏著劑之範圍內，壓敏性黏著劑具備特別突出之持久黏性及撓曲性。具有持久黏性的材料必須在任何時候都具有黏性及內聚性的適當組合。這種特性使壓敏性黏著劑不同於例如在未完全反應的狀態下幾乎沒有任何內聚性的活化性黏著劑。所謂良好的黏著特性是指壓敏性黏著劑的黏性及內聚性達到理想的平衡狀態。
本發明所稱的封裝不只包括以壓敏性黏著劑將(光電)電子零件整個封住，而是也包括將壓敏性黏著劑塗覆在(光電)電子零件上需要封裝的部分區域，例如單面塗覆或將電子結構的邊緣封住。
經由壓敏性黏著劑的成分之選擇及因非極性丁烯嵌段(尤其是異丁烯嵌段共聚物的聚異丁烯嵌段)造成的低極性，以及由此產生之擴散係數的低溶解項(S)，可達到滲透物(水蒸氣及氧，尤其是水蒸氣)具有之低滲透率。相較於其他的壓敏性黏著劑，這種壓敏性黏著劑還可以進一步降低氧的滲透率。
藉由在嵌段共聚物內部之至少兩個區域，相較於聚異丁烯系黏著劑，除了具有更好的內聚性外，同時還具有更好的阻隔特性。藉由加入其他的成分(如後述說明)還可以根據(光電)電子零件的要求(例如產生交聯反應)，使壓敏性黏著劑具有能夠滿足(光電)電子零件之要求的有利特性。
相較於其他的壓敏性黏著劑，本發明之優點是同時結合以下的特性：對氧及水蒸氣(尤其是水蒸氣)具有很好的阻隔作用的同時在不同基板上都能夠形成良好的交界面黏著、以及良好的內聚性；且相較於液態黏著劑，本發明之壓敏性黏著劑具有更好的撓曲性，而且更易於應用在(光電)電子零件的封裝。一種實施方式的壓敏性黏著劑提供異丁烯嵌段共聚物系黏著劑，此種壓敏性黏著劑對化學藥劑及環境影響(尤其是氣候環境及紫外線照射)都具有很好的耐受性。此外，某些特定實施方式的黏著劑是透明的，由於這種黏著劑幾乎可以讓入射光或射出光完全透過，因此可以應用於對這方面有特殊要求的(光電)電子零件。
丁烯嵌段共聚物(尤其是異丁烯嵌段共聚物)系壓敏性黏著劑的特徵是除了具有良好的加工性及塗覆性外，還具有很好的黏著性及內聚性，而且對對氧及水蒸氣的阻隔作用亦優於以丙烯酸酯、聚矽氧、聚異丁烯、由苯乙烯(A嵌段)及1,3-二烯(B嵌段)及其氫化物或乙烯醋酸構成的乙烯芳香族嵌段共聚物系壓敏性黏著劑。本發明使用的壓敏性黏著劑易於被整合到電子零件中，尤其是對要求高撓曲性的電子零件。其他特別有利的壓敏性黏著劑之特性還包括對不同的基板都有很好的黏著性、高的抗剪強度、以及高撓曲性。藉由在基板上很好的黏著，而可達成低的交界面滲透。以這種壓敏性黏著劑對(光電)電子零件進行封裝除了具有前面提及的優點外，還可以加速及簡化封裝過程。
由於某些實施方式的壓敏性黏著劑不需經過加熱步驟及/或不接經過輻射照射，因此不會因為交聯反應發生收縮現象，且該等壓敏性黏著劑被製作成長條狀材料或與電子零件適配的形式，因此能夠以簡單的方式及很小的壓力快速的應用於(光電)電子零件的封裝。這樣就可以因節化加工過程而最小化加工過程帶來的缺點，例如產生熱負荷及機械負荷。經由對(光電)電子結構的至少一部分與平面阻隔材料(例如玻璃(尤其是玻璃薄片)、金屬氧化鍍膜、金屬膜、多層基板)進行層壓形成的封裝，可以在簡單的輥對輥加工中達到很好的阻隔作用。除了受壓敏性黏著劑的撓曲性的影響外，整個結構的撓曲性還受到其他因素的影響，例如(光電)電子結構及平面阻隔材料的幾何形狀及厚度。壓敏性黏著劑的高撓曲性可以實現很薄、可撓曲及軟性的(光電)電子結構。此處所謂的“可撓曲性”是指具有一定半徑(尤其是1mm)的彎曲並不會對彎曲的物件(例如鼓)造成損害。
對(光電)電子零件的封裝而言，一種非常有利的方式是在塗覆壓敏性黏著劑之前、塗覆期間、及/或塗覆之後將(光電)電子零件加熱。這樣可以使壓敏性黏著劑的流動更順暢，因而降低(光電)電子零件及壓敏性黏著劑之交界面的滲透率。溫度較佳應加熱至30℃以上、更佳為50℃以上，以提高壓敏性黏著劑的流動性。但是也不加熱至過高的溫度，以免損及(光電)電子零件。應盡可能使加熱溫度不超過100℃。理想的溫度範圍介於50℃至70℃之間。同樣的，在塗覆壓敏性黏著劑之前、塗覆期間、及/或塗覆之後加熱，也是一種有利的方式。
一種較佳的實施方式是將壓敏性黏著劑製作成膠帶，並用於電子零件的封裝，以阻隔滲透。這種建議方式可以使壓敏性黏著劑的塗覆變得特別簡單，而且塗覆的非常均勻。
於本文中“膠帶”通常是指一種單面或雙面塗有壓敏性黏著劑的載體材料。載體材料包括所有平面構造物，例如在二度空間上伸展的薄膜或薄膜段、長度遠大於寬度的帶子、帶子的一個段落、沖壓膠帶(Stanzling)、多層構造物等。可以根據不同的應用目的，將不同的載體材料(例如薄膜、織物、絨頭織物、紙)與壓敏性黏著劑組合在一起。此外，“膠帶”一詞也可以是指“無基材雙面膠帶”，也就是一種沒有載體的膠帶。轉移膠帶的製作是將壓敏性黏著劑置於具有一分離層及/或抗黏性的撓性離型膜之間。使用時通常是先將一層離型膜撕開，接著塗上壓敏性黏著劑，然後再將第二層離型膜撕開。這樣就可以直接利用壓敏性黏著劑將(光電)電子零件內的兩個表面連接在一起。
較佳以聚合物膜、複合薄膜、或帶有有機及/或無機層的薄膜或複合膜作為膠帶的載體材料。所有常見的製造薄膜用的塑料均可用來製造這種薄膜/複合薄膜，範例包括有但不限於：聚乙烯、聚丙烯(尤其是經由單軸或雙軸拉伸產生的定向聚丙烯(OPP))、環形烯烴共聚物(COC)、聚氯乙烯(PVC))、聚酯(尤其是聚對苯二甲酸乙二酯(PET)及聚萘乙二酯(PEN))、乙烯-乙烯醇(EVOH)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)、聚碳酸酯(PC)、聚醯胺(PA)、聚硫醚(PES)、或聚醯亞胺(PI)。
載體也可以和有機或無機塗或層結合在一起。其可藉由常用的方法，例如塗漆、壓印、蒸鍍、濺鍍、共擠壓或層壓來進行。其範例包括但不限於：矽及鋁的氧化物或氮化物、氧化銦錫(ITO)或溶膠塗膜。
特佳為這種薄膜/複合薄膜(尤其是聚合物膜)具有對氧及水蒸氣的滲透阻隔作用，其中封裝區域對滲透阻隔的要求為WVTR<10-1 g/(m2 d)及OTR<10-1 cm3 /(m2 d bar)。氧滲透率(OTR)及水蒸氣滲透率(WVTR)的測量係按照DIN 53380第3部分及ASTM F-1249進行。氧滲透率是在23℃及相對濕度50%測量。水蒸氣滲透率是在37.5℃及相對濕度90%測定。測量結果係標準化為50μm的薄膜厚度。
特佳為將薄膜/複合膜製造成透明狀，以便使這種黏著物的整個結構都是透明的。此處所謂的“透明”是指在光的可見範圍之平均透過率至少達到75%、較佳高於90%。
根據(光電)電子零件的要求於特定實施方式中的壓敏性黏著劑可以經由(事後)交聯反應改變壓敏性黏著劑的彈性及黏性特性、以及阻隔作用。這可以配合(光電)電子零件以加熱或照射電磁輻射(較佳為紫外線、電子束、或γ射線)的方式產生所需的交聯反應。經過交聯反應後，壓敏性黏著劑仍需保持原有的高撓曲性。假如需要交聯時，更佳係在壓敏性黏著劑塗覆在電零件前進行。若需要交聯反應時，所需輸入的能量，例如加熱或紫外線照射或諸如此類之形式，不能對電子結構造成損害。
更佳係使用一種在特定用途中對光譜之可見光(波長範圍400nm至800nm)是透明的壓敏性黏著劑。使用無色樹脂可以達到最理想的透明性。這種壓敏性黏著劑亦適用於對(光電)電子零件進行全平面的黏著。在電子結構之大約中央的元件，全平面黏著相對於邊緣封裝提供了在滲透物到達該結構之前必須擴散通過整個面的優點滲透路徑會因此明顯變長。相較於例如以液態黏著劑進行的邊緣封裝，於這種實施例中延長的滲透路徑對於整體阻隔作用具有正面影響，因為滲透路徑與滲透率是成反比的。
所謂“透明”是指可見光對黏著劑的平均透過率至少達到75%、較佳係高於90%。對帶有載體的壓敏性膠帶而言，可見光對整個電子零件的最大透過率是由載體及電子零件的種類決定。
(光電)電子零件的電子結構對紫外線通常是沒有抵抗力的。因此特佳的方式是使壓敏性黏著劑具有紫外線(UV)阻隔性。此處所謂的”紫外線阻隔性”是指相應波長範圍之光線的平均透過率最多20%、較佳為最多10%、更佳為最多1%。於較佳實施方式中，壓敏性黏著劑在波長範圍320nm至400nm(UVA輻射)具有紫外線阻隔性、較佳為在波長範圍280nm至400nm(UVA及UVB輻射)、更佳為在波長範圍190nm至400nm(UVA、UVB及UVC輻射)。
在壓敏性黏著劑中加入紫外線阻隔劑或適當的填料可使壓敏性黏著劑具有紫外線阻隔作用。作為紫外線阻隔劑，例如可以用HALS(位阻胺光穩定劑)，如Tinuvin(製造商：Ciba公司)或苯并咪唑衍生物。件為填料，二氧化鈦係特別適合(特別是奈料級的二氧化鈦)，藉此，可保持在可見光範圍的透明性。
相較於基於未氫化或僅部分氫化之共聚嵌段的壓敏性黏著劑，壓敏性黏著劑藉由使用丁烯嵌段(尤其是聚丁烯嵌段)具有對環境影響及紫外線更好的耐受性。加入氫化樹脂還可以進一步提高這種耐受性。
使用的壓敏性黏著劑(如後述說明)是基於至少一種丁基嵌段共聚物(較佳為至少一種異丁基嵌段共聚物)，並含有一種樹脂。於特定實施例中，壓敏性黏著劑還含有其他的嵌段共聚物，此部分將在本文後面說明。
作為(異)丁烯嵌段共聚物較佳使用嵌段共聚物，其中之一嵌段較佳為乙烯芳香族(A嵌段)，例如苯乙烯，另一嵌段(B嵌段)，是由(異)丁烯單獨聚合成的嵌段或是由(異)丁烯與正丁烯或1,3-二烯烴(例如異戊二烯或丁二烯)之組合聚合成的嵌段。其中1,3-二烯烴的部分可以是部分氫化、選擇性氫化、或是完全氫化。此等B嵌段的極性通常很低。較佳使用純(聚)異丁烯嵌段作為B嵌段。
除了較佳以聚苯乙烯嵌段作為A嵌段外，也可以用基於其他(具玻璃轉換溫度高於75℃之含芳香族物的均聚物或共聚物(且較佳為C-8至C-12芳香族)的聚合嵌段作為乙烯芳香族物(A嵌段)，例如含α-甲基苯乙烯的芳香族嵌段。此外，也可以含有相同或不同的A嵌段。
於特定的實施例中，也可以使用前面提及的B嵌段及具有其他化學性質之A嵌段(玻璃轉移溫度高於室溫)的組合，例如聚甲基丙烯酸甲酯。
嵌段共聚物的結構為(AB)nX，其中A例如較佳為芳香族嵌段，B例如較佳為聚異丁烯嵌段，X是代表連結處，n代表從1到8的值。n較佳為從2到8的值。嵌段共聚物亦可以是線性的A-B-A結構，或是輻射形結構。界面可以是簡單的C-C鍵，但也可以是其他的連結處，例如含有一個金屬原子的連結處。
也可以用除了上述的A嵌段及B嵌段外還含有至少一個其他嵌段的嵌段共聚物作為(異)丁烯嵌段共聚物，例如A-B-C嵌段共聚物。
更佳為使用AB嵌段共聚物(2嵌段)及ABA嵌段共聚物(3嵌段)的混合物。以這種混合物可以製造出具有較佳之流動性及黏性的壓敏性黏著劑。
3嵌段與2嵌段的比例關係可以是在1:19至19:1之間變動。
例如SiBStar(製造商：Kaneka)及Oppanol IBS(製造商：BASF)均為市面上可購得之適當的異丁烯嵌段共聚物。
根據一種可能的實施方式，本發明的壓敏性黏著劑還可以含有其他的嵌段共聚物。這些將在本文後面說明的嵌段共聚物可以進一步提高壓敏性黏著劑在基板上的黏著力。最好是使用基於含有聚合嵌段之嵌段共聚物的乙烯芳香族嵌段共聚物，其中該聚合嵌段主要是由含有主要由乙烯芳香族物(A2嵌段)，較佳為苯乙烯、及主要由1,3-二烯烴聚合成的嵌段(B2嵌段)，較佳為丁二烯、異戊二烯或此二種單體的混合物構成。這些B2嵌段通常顯示低的極性。均聚物及共聚物都很適於作為B2嵌段。
由A2嵌段及B2嵌段構成的嵌段共聚物可以含有相同或不同的部分氫化、選擇性氫化、或完全氫化的B2嵌段。嵌段共聚物可以具有線性A2-B2-A2結構。也可以使用輻射形、星形及線性多嵌段共聚物。A2-B2雙嵌段共聚物也可以含有其他的成分。前面提及的所有聚合物都可以單獨或彼此混合使用。最好是使用部分氫化或氫化聚合物，以獲得良好的環境影響耐受性及紫外線穩定性。
除了較佳以聚苯乙烯嵌段作為其他的嵌段共聚物外，也可以用基於其他具有玻璃轉換溫度高於75℃之含芳香族物的均聚物或共聚物，較佳為C-8至C-12芳香族的聚合嵌段作為乙烯芳香族物，例如含α-甲基苯乙烯的芳香族嵌段。此外，也可以含有相同或不同的A2嵌段。
也可以使用除了前面提及的A2嵌段及B2嵌外外，還含有至少另外一個嵌段的嵌段共聚物，例如A2-B2-C2嵌段共聚物。
另外一種可能性是使用前面提及的B2嵌段及具有其他化學性質之A2嵌段(玻璃轉移溫度高於室溫)的組合，例如聚甲基丙烯酸甲酯。
例如Kraton生產的Kraton D 1101及1102(SBS：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-嵌段共聚物)、Kraton D1107或1163(SiS：苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯-嵌段共聚物)、Kraton G 1652(氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-嵌段共聚物)、Polimeri Europa公司生產的Europrene(含異戊二烯、丁二烯或其氫化產物的苯乙烯嵌段共聚物)、Kuraray公司生產的Septon(氫化苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯-嵌段共聚物)均為市面上可購得之乙烯芳香族嵌段共聚物。例如Arkema公司有生產一種名為SBM的A2-B2-C2-乙烯芳香族嵌段共聚物。
於一種較佳實施例中，異丁烯嵌段共聚物及其他的乙烯芳香族嵌段共聚物含有10重量%至35重量%的A嵌段或A2嵌段。
於另外一種較佳實施方式中，嵌段共聚物佔壓敏性黏著劑之總重量的至少20重量%、較佳30重量%、更佳至少35重量%。如果嵌段共聚物的含量過低，會使壓敏性黏著劑的內聚性不足。嵌段共聚物佔壓敏性黏著劑之總重量最多為90重量%、較佳最多為75重量%、特別最多為70重量%。如果嵌段共聚物的含量過高，會使壓敏性黏著劑的黏性幾乎完全喪失。
(異)丁烯嵌段共聚物佔嵌段共聚物總重量的至少40重量%、較佳至少55重量%。如果(異)丁烯嵌段共聚物的含量過低，會導致對水蒸氣及氧隔效果降低。
於更佳之實施方式中，壓敏性黏著劑除了含有至少一種如前面所述的異丁烯嵌段共聚物外，還含有至少一種樹脂，以便將壓敏性黏著劑的黏性提高到所需的程度。此種樹脂應與嵌段共聚物的彈性體嵌段相容。
以下均為適當的增黏劑：松香及松香衍生物系的未氫化、部分氫化或完全氫化的樹脂、雙環戊二烯的氫化聚合產物、基於C5-、C5/C9-或C9-單體流的未氫化、部分氫化、選擇性氫化或完全氫化的烴樹脂、基於α-蒎烯及/或ss-蒎烯及/或δ-薴的聚萜樹脂、基於純C8-及C9-芳香族物的氫化聚合產物。上句中提及的黏性樹脂可以單獨使用，也可以彼此混合使用。在室溫中為固態或液態的樹脂均可使用。為了確保具有良好的抗老化穩定性及紫外線穩定性，較佳為使用氫化度至少90%、更佳為至少95%的氫化樹脂。
此外較佳為DACP值(二丙酮醇濁點)高於30℃及MMAP值(混合甲基環己烷苯胺點)高於50℃的非極化樹脂，特別是DACP值高於37℃及MMAP值高於60℃的非極化樹脂。DACP值及MMAP值是用來說明樹脂在特定溶劑中的溶解度。選擇使用符合上述數值範圍的樹脂可以達到非常好的滲透阻隔作用(尤其是對水蒸氣)。
更佳為樹脂之軟化點(環/球)係高於95℃、特別是高於100℃。選擇使用這種樹脂可以達到非常好的阻隔作用(尤其是對氧)。
作為進一步之添加劑一般可使用：
‧　塑化劑(例如軟化油)，或低分子液態聚合物(例如低分子聚丁烯)；
‧　一級抗氧化劑，例如空間位阻酚；
‧　二級抗氧化劑，例如亞磷酸鹽或硫醚；
‧　製程穩定劑，例如C游離基補捉劑；
‧　光防護劑，例如紫外線吸收劑或空間位阻胺加工輔助劑；
‧　終端嵌段強化樹脂；
‧　具有彈性體性質的其他聚合物；其他可用的彈性體包括基於純碳氫化合物的彈性體，例如不飽和聚二烯烴、天然或合成的聚異戊二烯或聚丁二烯、化學上趨近飽和的彈性體，例如飽和乙烯-丙烯-共聚物、α-烯烴共聚物、聚異丁烯、丁基橡膠、乙烯丙烯橡膠、以及化學官能基化烴，例如含鹵素、丙烯酸酯或乙烯醚的聚烯烴。
另外一種實施方式中，本發明使用的壓敏性黏著劑較佳在表面上流動之前或之後被交聯，且交聯度要達到能夠進一步提高壓敏性黏著劑之撓曲性及黏著性的程度。交聯後壓敏性黏著劑的斷裂伸長率至少要達到20%。從壓敏性黏著劑的撓曲性來看，這種斷裂伸長率是很有利的。斷裂伸長率的測量是在拉伸速度300mm/min及23℃之溫度下進行。
一種較佳的實施方式是以紫外線或電子束照射，使壓敏性黏著劑交聯。熟習該項技術者可以在”Chemistry and Technology of UV and EB formulation for coatings,Inks and Paints”(Vol. 1,1991,SITA,London)中找到關於此部分之先前技術及重要的操作參數的詳細說明。此外，也可以使用其他高能量輻射的方法。
為了減低所需的輻射劑量，可以在黏彈性材料中加入交聯劑及/或交聯促進劑，尤其是可以經由紫外線、電子束、及/或加熱活化的交聯劑及/或交聯促進劑。例如含有下列官能基的單體或聚合物均為適當的輻射交聯：丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、環氧化物、羥基、羧基、乙烯基、乙烯醚、氧環丁烷、硫醇、乙醯乙酸酯、異氰酸酯、烯丙基、或是一般的不飽和化合物。可以根據對交聯度的要求加入適當的雙官能基或多官能基的單體或聚合物。
另外一種更佳的設計是以可加熱活化的交聯劑交聯壓敏性黏著劑。例如可如入雙官能基或多官能基的環氧化物、雙官能基或多官能基的氫氧化物、或雙官能基或多官能基的異氰酸酯，如EP 1311559 B1描述的酸酐。
除了具有上述官能基的單體交聯劑外，也可以使用以具有這些官能基的官能基化嵌段共聚物。較佳使用下列的官能基化嵌段共聚物：Kraton FG系列(例如Kraton FG 1901或Kraton FG 1924)、Asahi公司生產的Tuftec M 1913或Tuftec M 1943或Speton HG252(SEEPS-OH)。此外，(異)丁烯嵌段共聚物本身也可以帶有官能基，例如帶有馬來酸及/或馬來酸酐。例如Daicel公司生產的Epofriend A1005、A1010、A1020均為有利的嵌段共聚物。加入適當的交聯劑(例如多價的異氰酸酯、胺、環氧化物、醇、硫醇、酚、胍、巰酸或巰酸酐)可以將這些嵌段共聚物經由加熱或輻射交聯。另外一種有利的方式是將酸化或酸酐化改性的嵌段共聚物(例如Kraton FG系列)及環氧化嵌段共聚物(例如Daicel Epofriend系列)結合在一起使用。這樣就可以在不使用單體交聯劑的情況下產生交聯，因此即使是不完全交聯也不會有殘留的單體成分。也可以使用官能基化的單體或聚合物的混合物。
於本發明之一實施例中，壓敏性黏著劑還含有填料，例如氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、氮化物、鹵化物、碳化物、或是鋁、矽、鋯、鈦、錫、鋅、鐵或鹼金屬/鹼土金屬的混合氧化物/氫氧化物/鹵化物。其中重要的是氧化鋁，例如氧化鋁、柏買石、三水鋁礦、水礬土、水鋁石及類似物。特佳為使用岩層矽酸鹽，例如膨土、微晶高嶺土、水滑石、膨潤石、高頓石、柏買石、雲母、蛭石、或是上述材料的混合物。也可以使用炭黑或碳的其他變形物，例如碳奈米管。
較佳以奈米級填料及/或透明填料作為壓敏性黏著劑的填料。此處所謂的奈米級填料是指至少有一邊的最大長度大約是100nm，較佳為約10nm的填料。特佳為使用具有片狀結晶結構及在均勻分佈時縱橫尺寸比很高的透明填料。具有片狀結晶結構及縱橫尺寸比遠大於100之填料的厚度通常只有若干nm，但是晶粒的長度或寬度可能會大到若干μm。這種填料也被稱為奈米微粒。填料的小尺寸粒狀結構對於壓敏性黏著劑的透明性是非常有利的。
透過上述填料的協助可在黏著劑基質內形成迷宮式的結構，因此會使氧及水蒸氣的擴散路徑變長到其透過黏著劑層的滲透率變低的程度。為了提高這些填料在黏結材料基質內的分散性，可以用有機化合物對填料進行表面改良。例如US 2007/0135552及WO 02/26908A1有關於使用這種填料的說明。
於更佳之本發明的實施方式中，使用能夠以特定方式與氧及/或水蒸氣產生交互作用的填料。滲入(光電)電子零件的氧或水蒸氣會與這些填料以化學或物理方式結合。這種填料也被稱為“吸氣劑”、“清除劑”、“乾燥劑”、或“吸收劑”。這種填料的若干例子包括但不限於：可氧化的金屬、金屬及過渡金屬的鹵化物/鹽/矽酸鹽/氧化物/氫氧化物/硫酸鹽/亞硫酸鹽/碳酸鹽、過氯酸鹽及活性碳。例如氯化鈷、氯化鈣、溴化鈣、氯化鋰、氯化鋅、溴化鋅、二氧化矽(矽膠)、氧化鋁(活性鋁)、硫化鈣、硫化銅、二硫亞磺酸鈉、碳酸鈉、碳酸鎂、二氧化鈦、膨土、微晶高嶺石、矽藻土、沸石、以及鹼金屬/鹼土金屬的氧化物(例如氧化鋇、氧化鈣、氧化、氧化鎂)、碳奈米管。此外，也可以使用有機吸收劑，例如聚烯烴共聚物、聚醯胺共聚物、PET共聚酯、或其他基於混成聚合物的吸收劑(大部分與催化劑合併使用，例如鈷)。其他有機吸收劑例如有輕度交聯的聚丙烯酸、抗壞血酸鹽、葡萄糖、五倍子酸、不飽和脂肪及油。
為了盡可能使填料達到很好的阻隔作用，填料的含量不應過低。該含量較佳為至少5重量%、更佳為至少10重量%、特佳為至少15重量%。典型的作法是在不會使壓敏性黏著劑之黏著力降低過多或損及壓敏性黏著劑之其他特性的前提下，盡可能提高填料的含量。因此填料的含量最多為95重量%、較佳為最多70重量%、更佳為最多50重量%。
此外，較佳盡可能使填料分佈均勻及盡可能具有最大的表面積。這樣做可以提高填料的效能及吸收能力，因此奈米級填料在這方面具有特別的優勢。
壓敏性黏著劑的製造及加工可以經由溶液、分散液、熔融液等方法進行。較佳以溶液或熔融液進行壓敏性黏著劑的製造及加工。特佳係以溶液製造壓敏性黏著劑。這種方法是將壓敏性黏著劑的成分溶於適當的溶劑，例如甲苯或得自苯及丙酮的混合物，然後以一般習知之方法塗覆在載體上。以熔融液進行加工時，可以利用噴嘴或壓延機進行塗覆。以溶液進行加工時，例如可以利用習知的刮板、刀片、滾筒、或噴嘴進行塗覆。
根據一種較佳的實施方式，按照VDA 277測量，含揮發性有機化合物(VOC)之壓敏性黏著劑所含的碳不超過50μg C/g、特別是不超過10μg C/g。這種實施方式的優點是與電子零件之有機材料及可能存在的功能層(例如透明導電金屬氧化層或導電聚合物層)有較佳的相容性，。
壓敏性黏著劑可以應用於(光電)電子零件的全平面黏著，亦可按照需要將壓敏性黏著劑或膠帶製作成沖壓膠帶、捲筒、或其他的成形體。使用時即可將壓敏性黏著劑/壓敏性膠帶製成的沖壓膠帶及成形體黏在要黏著的基板上，例如將(光電)電子材料的邊緣鑲住或封住。沖壓膠帶或成形體的形狀並不受限制，而是可以根據(光電)電子零件的種類選擇適當的形狀。相較於液態黏著劑，平面層壓是經由提高滲透物從側面滲入之滲透路徑長度的方式提高壓敏性黏著劑的阻隔作用，這一點是非常有利的，因為滲透路徑長度與滲透率是成反比關係。
如果是將壓敏性黏著劑製作為帶有載體的平面構造物，則載體的厚度較佳在1μm至350μm之間、更佳在2μm至250μm之間、及特佳在12μm至150μm之間。理想的厚度是由(光電)電子零件、終端應用、以及壓敏性黏著劑的種類等因素決定。範圍在1至12μm之非常薄的載體適於應用在總厚度必須很小的(光電)電子零件，但是要將這麼薄的載體整合到電子結構中是一件很麻煩的事。介於150至350μm之很厚的載體適於應用在載體需提供很高的滲透阻隔作用及電子結構需具有很好的剛性的情況，這種載體可以提高保護作用，但是會使結構的撓曲性變差。介於12至150μm之較佳的範圍為大多數(光電)電子零件提供理想的封裝解決方案。
以下配合圖式及實施例對本發明的內容、目的、特徵、以及優點做進一步的說明。
第1圖(光電)電子零件(1)的第一種構造方式。此種電子零件(1)具有一基板(2)，其上配置一電子結構(3)。基板(2)本身是作為對滲透物的阻隔層，因此也構成電子結構(3)之封裝的一部分。電子結構(3)是作為另外一個阻隔層的蓋板(4)，在本例中蓋板(4)與電子結構(3)之間有間隔一段距離。
為了將電子結構(3)的側面也封裝住，並使蓋板(4)與電子零件(1)連結在一起，故以壓敏性黏著劑(5)沿著基板(2)上的電子結構(3)的邊緣將電子結構(3)封住。壓敏性黏著劑(5)將蓋板(4)與基板(2)連結在一起。只要壓敏性黏著劑(5)的厚度足夠，即可維持蓋板(4)與電子結構(3)原本的間隔。
壓敏性黏著劑(5)是一種如前面所述之本發明的壓敏性黏著劑，以下將在實施例中對壓敏性黏著劑(5)做進一步的說明。壓敏性黏著劑(5)不只負責將基板(2)與蓋板(4)連結在一起，且還要構成一個對滲透物的阻隔層，以防止滲透物(例如水蒸氣及氧)從側面滲入電子結構(3)。
在本實施例中，壓敏性黏著劑(5)是由雙面膠帶製成的沖壓膠帶構成。此種沖壓帶能夠特別容易的應用。
第2圖顯示(光電)電子零件(1)的另外一種構造方式。如第2圖所示，電子結構(3)被設置在基板(2)上，並被基板(2)從底部封住。電子結構(3)的上方及側面均被壓敏性黏著劑(5)全面封住。因此電子結構(3)的上方整個被壓敏性黏著劑(5)封住。接著在壓敏性黏著劑(5)的上方設置一蓋板(4)。由於壓敏性黏著劑(5)已提供很好的阻隔作用，因此蓋板(4)不必像前面提及的第一種構造方式必須具有很好的阻隔作用。例如蓋板(4)可以只具有機械的保護作用，當然除此之外，蓋板(4)也可以具有滲透阻隔作用。
第3圖顯示(光電)電子零件(1)的另外一種構造方式。和前面兩種構造方式不同的是，第3圖的構造方式使用兩種壓敏性黏著劑(5a，5b)，在本實施例中這兩種壓敏性黏著劑(5a，5b)是相同的壓敏性黏著劑。其中第一種壓敏性黏著劑(5a)將整個基板(2)覆蓋住。電子結構(3)被設置在壓敏性黏著劑(5a)上，並被壓敏性黏著劑(5a)固定住。接著以另外一種壓敏性黏著劑(5b)將壓敏性黏著劑(5a)及電子結構(3)構成的複合體整個覆蓋住，這樣電子結構(3)的每一個面都被壓敏性黏著劑(5a，5b)封裝住。同樣的，在壓敏性黏著劑(5b)的方同也設有一蓋板(4)。
在這種構造方式中，基板(2)及蓋板(4)都不必具有對滲透物的阻隔作用。當然也可以使基板(2)及蓋板(4)具有對滲透物的阻隔作用，以進一步防止滲透物滲入電子結構(3)。
此處要指出的是，第2圖及第3圖僅為示意圖。從這些並無法看出壓敏性黏著劑(5)較佳以均勻的層厚度被塗覆上去。均勻塗覆的好處是在過渡到電子結構的位置不會出現尖銳的稜角，而是很順暢的過渡到電子結構，同時可以保留原有的未填滿及充氣的小區域。但必要時亦可使壓敏性黏著劑與基底完全密合，尤其是在真空中進行塗覆的情況。此外，由於壓敏性黏著劑會在局部受到不同程度的壓縮，因此經由流動過程可以在某種程度上縮小在稜角處的厚度差。此外，上述圖示並非按照正確的比例尺繪製，而只是為了便於說明及理解。尤其是電子結構通常是非常扁平的(厚度通常小於1μm)。
以上所有實施例都是將壓敏性黏著劑(5)製作成膠帶使用。膠帶的種類原則上可以是具有載體的雙面膠帶，也可以是無載體雙面膠帶。以上所有實施例使用的都是無載體雙面膠帶。
不論是製作成無載體雙面膠帶，或是塗覆在平面構造物上，壓敏性黏著劑的厚度較佳在約1μm至約150μm之間、更佳在約5μm至約75μm之間、特佳在約12μm至約50μm之間。如果要提高在基板上的黏著力及/或在(光電)電子零件內達到減震效果，可以使用介於50μm至150μm之間之下的層厚。但這樣做的缺點是滲透斷面會變大。較小的厚度(1μm至12μm之間)可以縮小滲透斷面，以減少橫向滲透及(光電)電子零件的總厚度。但這樣做的缺點是會降低在基板上的黏著力。於特佳厚度範圍可以在較小的厚度(因此滲透斷面較小，以減少橫向滲透)及較大厚度(以產生足夠的黏著力)之間取得很好的平衡。理想的厚度是由(光電)電子零件、終端應用、以及壓敏性黏著劑的種類及視情況之平面基板決定。
實例
除非另有說明，否則下列實例中提及的所有重量比例或重量百分比都是以總重量為準。
試驗方法 黏著力
黏著力之測定依如下述進行：以一片鋼板、一片聚對苯二甲酸乙二酯板(PET)及一片聚乙烯板(PE)作為黏著底板。將待測量的可黏著平面單元裁剪成成寬度20mm及長度約25cm的試體(帶有一操作用的段落)並黏在黏著底板上，緊接著4kg的鋼製滾筒以10m/min的進給速度在所選擇的黏著底板上滾壓5次。滾壓結束後，利用Zwick公司生產的拉伸試驗機以180度的角度及以300mm/min將黏在黏著底板上的平面單元撕開，並測量所需的拉力。取3次測量的平均值作為試驗結果(單位：N/cm)。
抗剪切時間
抗剪切時間(SSZ)之測定係如下述進行：以一片磨亮的鋼板作為黏著底板。將待測量的可黏著平面單元裁剪成成寬度13mm及長度約5cm的試體，並黏在黏著底板上，緊接著用2kg的鋼製滾筒以10m/min的前進速度在所選擇的黏著底板(面積20x13mm2 )上滾壓4次。滾壓結束後，在23℃/相對濕度50%的環境中以180度的角度將10N的負荷加在可黏著平面單元上。測量該負荷使可黏著平面單元與黏著基底完全分開所需的時間。取3次測量的平均值作為試驗結果(單位：min)。在10000鐘後中斷試驗。
彈性成分比例
彈性成分比例之測定係按照以下的方式進行：以一片磨亮的鋼板作為黏著底板。將待測量的可黏著平面單元裁剪成成寬度10mm及長度約5cm的試體，並黏在黏著底板上，緊接著用2kg的鋼製滾筒以10m/min的前進速度在所選擇的黏著底板(面積10x13mm2 )上滾壓3次。滾壓結束後，在23℃的環境中以180度的角度將1N及5N的負荷加在可黏著平面單元上。測量15分鐘後的滑動長度，然後去除作用在試體上的負荷，然後測量30分鐘後的滑動長度。這兩個測量值的比例是衡量壓敏性黏著劑之彈性成分比例及黏性成分比例的指標。取2次測量的平均值作為試驗結果。
透明度
經由VIS光譜測量黏著劑的透明度。VIS光譜的吸收是在是Kontron公司生產的UVIKON 923吸收光譜儀上進行。被測量之光譜的波長範圍包括在1nm解析度下所有介於800nm及400nm之間的頻率。將黏著劑塗覆在一PET載體上，並在測量前對載體進行涵蓋整個波長範圍的空白測量作為比較用的參考值。將上述波長範圍內的透明度測量的平均值作為測量結果。
滲透率
按照DIN 53380第3部分及ASTM F-1249的規定測量氧滲透率(OTR)及水蒸氣滲透率(WVTR)。將厚度50μm的壓敏性黏著劑塗覆在一可滲透的薄膜上。氧滲透率是利用Mocon OX-Tran 2/21的測量儀器在23℃及相對濕度50%的環境中進行測量。水蒸氣滲透率是在37.5℃及相對濕度90%測定。
彎曲試驗
撓曲性的測量是將厚度50μm的黏著劑塗覆在兩片23μm的PET載體之間，然後以彎曲半徑1mm彎曲180度進行彎曲試驗。若該層沒有斷裂或脫落就算通過試驗。
使用壽命試驗
以鈣試驗測定(光電)電子零件的使用壽命。在氮氣氛圍中將20x20mm2 大的薄鈣層沉積在玻璃板上。鈣層的厚度約為100nm。利用以PET阻隔膜作為載體材料(在前面提及的條件下按照ASTM F-1249及DIN 53380第3部分的規定測得WVTR=8x10-2 g/m2 *d及OTR=6x10-2 cm3 /m2 *d*bar的膠帶將鈣層封住。用膠帶在鈣層上方5mm處將所有的邊封住，也就是將膠帶直接黏在玻璃板上。
這個試驗是以鈣與水蒸氣及氧的反應為基礎，例如記述於A.G. Erlat等人“47th Annual Technical Conference Proceedings-Society of Vacuum Coaters”,2004,654-659頁，及M. E. Gross等人“46th Annual Technical Conference Proceedings-Society of Vacuum Coaters”,2003,89-92頁。進行試驗時要監控光線對鈣層的透射率，這個透射率會隨著鈣被轉換成氫氧化鈣及氧化鈣而變大。當光線對沒有鈣層的電子零件的透射率達到90%就視為使用壽命已結束。測量環境為23℃及相對濕度50%。將一層厚度25μm且沒有氣泡的壓敏性黏著劑黏在試體上。
VOC值之測定(揮發性有機化合物)
VOC值的測定是按照VDA 277進行。這種方法是在實驗室中測定少量試體所含的氣態(易於揮發的)碳氫化合物(VOC：揮發性有機化合物)的總量。先將試體(<1g)置於一玻璃容器(10ml)內在120℃調理5小時。接著利用從密閉的玻璃容器中取出一定數量的氣體，並以氣相層析儀(GS)/火焰游離偵測器(FID)測定其所含的碳氫化合物。
偵測定ITO與壓敏性黏著劑接觸的表面電導率
塗有ITO的PET膜(面積2x2cm2 ，表面電阻200Ohm)於末端被接觸。在距離被接觸之末端0.5cm處以全平面方式黏上一段寬度1cm的膠帶。將試體置於60℃及空氣濕度95%的環境中，並測定14天後的電阻。
製作樣品
從溶液製作實例1至4的壓敏性黏著劑樣品。將各成分解在甲苯中(固體物含量40%)，然後塗覆在一未經加工的PET膜上，並在120℃乾燥15分鐘，這樣就形成一單位面積重量50g/m2 的壓敏性黏著劑層。以相同的方法製作滲透試驗用的樣品，但並不是塗覆在PET膜上，而是塗覆在1.5g/m2 的矽化離型紙上，這樣在移到可滲透的薄膜上之後，就可以對純壓敏性黏著劑進行測量。
實例1
實例2
實例3
比較例V0
比較例V1
比較例V2
比較例V3：
將成分為EHA(78%)、丙烯酸硬脂酯(19%)、及丙烯酸(3%)的丙烯酸酯在丙酮及苯中聚合，然後將所產生的溶液塗覆在未加工的PET膜上(或是塗覆在測量滲透率用的單位面積重量1.5g/m2 的矽化離型紙上)，並在120℃乾燥15分鐘，然後與0.2%(以聚合物之重量為準)的鋁螯合物交聯。黏著層的厚度為50μm。
比較例V4：
將60%的Levamelt 456(乙烯-醋酸乙烯酯)及40%的Foral FG85的混合物溶解在丙酮中，然後將所產生的溶液塗覆在未加工的PET膜上(或是塗覆在測量滲透率用的單位面積重量1.5g/m2 的矽化離型紙上)，並在120℃的溫度中乾燥15分鐘。黏著層的厚度為50μm。
比較例V5：
將市面上可購得的聚矽氧壓敏性黏著劑Silgrip PSA529(製造商：GE Bayer Silicons)與過氧化苯甲醯混合，然後將所產生的溶液塗覆在未加工的PET膜上(或是塗覆在測量滲透率用的單位面積重量1.5g/m2 的矽化離型紙上)，並在120℃的溫度中乾燥15分鐘。黏著層的厚度為50μm。
比較例V6：
將市面上可購得的紫外線硬化環氧化物OG142(製造商：Epo-Tek)塗覆在未加工的PET膜上(塗覆厚度50μm)，然後以中壓汞蒸氣燈(160W/cm，速度10m/min)使其硬化。將樣品塗覆在矽化離型紙上，然後撕開，以測定滲透率的測定。
試驗結果：
首先執行黏著力、抗剪切時間(SSZ)、彈性成分比例、以及撓性等試驗，以評估上述實例的黏著特性。
實例1至3具有良好的黏著力及高抗剪強度。實例3的黏著力是因添加部分氫化乙烯芳香族嵌段共聚物(SBBS)到異丁烯嵌段共聚物中作為壓敏性黏著劑的成分而獲得提高。但是滲透率僅略微的提高。比較例V1是一種SBBS嵌段共聚物系的壓敏性黏著劑，其黏著特性與實例3非常類似，但是阻隔作用較差。
未交聯的PiB壓敏性黏著劑V0顯示極低之彈性成分含量。尤其是抗剪切時間(SSZ)試驗顯示這種聚異丁烯系壓敏性黏著劑的蠕變。僅經過很短的負荷時間後，其內聚性即告失效。苯乙烯異丁烯系的黏著物經由苯乙烯區進行的物理性交聯交聯會中斷在室溫中進行的蠕變。
撓曲性的測定顯示壓敏性黏著劑的撓曲性優於高度交聯之環氧化物的撓曲性。
表2顯示滲透率及透明度的測量結果。
如表2所示，相較於V1至V4，實例1至3中的本發明之壓敏性黏著劑的滲透率要低很多，而對可見光範圍之光線的透明度則是大致相同。交聯之環氧化物及嵌段共聚物的水蒸氣滲透率相似，氧滲透率則較高。所有實例中的透明度都在相近的範圍。
使用壽命試驗的結果：
使用壽命的試驗相較於其它壓敏性黏著劑清楚顯示更佳的阻隔作用以及由此產生之黏著物結構之使用壽命的魰延長。聚異丁烯系壓敏性黏著劑於使用壽命顯示相似的良好數值，但是抗剪強度則小很多。
VOC的測量結果：
從上表可以看出，在可比較的乾燥參數下，本發明之壓敏性黏著劑的VOC值明顯低於丙烯酸酯的VOC值。這對於使用壽命及(光電)電子零件內的ITO層的效能都有正面影響。
1．．．(光電)電子零件
2．．．基板
3．．．電子結構
4．．．蓋板
5，5a，5b．．．黏著材料
第1圖：(光電)電子零件之第一種構造方式示意圖。
第2圖：(光電)電子零件之第二種構造方式示意圖。
第3圖：(光電)電子零件之第三種構造方式示意圖。
1．．．(光電)電子零件
2．．．基板
3．．．電子結構
4．．．蓋板
5，5a，5b．．．黏著材料

Claims (26)

  1. 一種封裝電子零件以阻隔滲透物的方法，其係使用丁烯嵌段共聚物系壓敏性黏著劑，且將此種壓敏性黏著劑塗覆於電子零件之待封裝的部位上及/或四周，其中壓敏性黏著劑的WVTR小於40g/(m2 ．d)，及/或壓敏性黏著劑的OTR小於5000g/(m2 ．d．bar)。
  2. 如申請專利範圍第1項的方法，其中該壓敏性黏著劑係異丁烯嵌段共聚物系壓敏性黏著劑。
  3. 如申請專利範圍第1項的方法，其中該壓敏性黏著劑係以膠帶之形式提供。
  4. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項的方法，其中在塗覆壓敏性黏著劑之前、塗覆期間、及/或塗覆之後將壓敏性黏著劑及/或電子零件之待封裝的部位加熱。
  5. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項的方法，其中：在塗覆於電子零件上之後使壓敏性黏著劑交聯。
  6. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項的方法，其中壓敏性黏著劑之塗覆無需接著進行硬化。
  7. 一種壓敏性黏著劑之用途，其係在如申請專利範圍第1至第6項中任一項的方法中用於封裝電子零件以阻隔滲透，其特徵為：該壓敏性黏著劑係以丁烯嵌段共聚物為基礎，其中壓敏性黏著劑的WVTR小於40g/(m2 ．d)，及/或壓敏性黏著劑的OTR小於5000g/(m2 ．d．bar)。
  8. 如申請專利範圍第7項的用途，其中該壓敏性黏著劑係 以異丁烯嵌段共聚物為基礎。
  9. 如申請專利範圍第7項的用途，其中壓敏性黏著劑含有乙烯芳香族構成的聚合嵌段，同時壓敏性黏著劑還含有異丁烯或異丁烯與正丁烯及/或1,3-二烯烴之組合聚合成的聚合嵌段。
  10. 如申請專利範圍第9項的用途，其中乙烯芳香族包括苯乙烯。
  11. 如申請專利範圍第9項的用途，其中1,3-二烯烴包括丁二烯及/或異戊二烯。
  12. 如申請專利範圍第7至第11項中任一項的用途，其中嵌段共聚物含有10重量%至35重量%的聚乙烯芳香族部分。
  13. 如申請專利範圍第7項至第11項中任一項的用途，其中壓敏性黏著劑含有至少20重量%的嵌段共聚物之比例，及/或壓敏性黏著劑含有最多90重量%的嵌段共聚物之比例。
  14. 如申請專利範圍第13項的用途，其中壓敏性黏著劑含有至少30重量%的嵌段共聚物之比例，及/或壓敏性黏著劑含有最多75重量%的嵌段共聚物之比例。
  15. 如申請專利範圍第14項的用途，其中壓敏性黏著劑含有至少35重量%的嵌段共聚物之比例，及/或壓敏性黏著劑含有最多70重量%的嵌段共聚物之比例。
  16. 如申請專利範圍第7項至第11項中任一項的用途，其 中異丁烯嵌段共聚物的比例為嵌段共聚物總比例的至少40重量%。
  17. 如申請專利範圍第16項的用途，其中異丁烯嵌段共聚物的比例為嵌段共聚物總比例的至少55重量%。
  18. 如申請專利範圍第7項至第11項中任一項的用途，其中壓敏性黏著劑含有樹脂或樹脂混合物，其中該樹脂或樹脂混合物包括氫化度至少90%氫化樹脂。
  19. 如申請專利範圍第7項至第11項中任一項的用途，其中壓敏性黏著劑至少含有一種樹脂，且該樹脂之DACP值高於30℃及MMAP值高於50℃，及/或壓敏性黏著劑至少含有一種樹脂，且該樹脂的軟化點高於95℃。
  20. 如申請專利範圍第7項至第11項中任一項的用途，其中壓敏性黏著劑含有一種或多種添加物，其中該一種或多種添加物係選自由下列組成之群組：塑化劑、一級抗氧化劑、二級抗氧化劑、加工穩定劑、光防護劑、加工輔助劑、終端嵌段強化樹脂、及具有彈性體性質之聚合物。
  21. 如申請專利範圍第7項至第11項中任一項的用途，其中壓敏性黏著劑含有一種或多種填料，其中該一種或多種填料為奈米級填料、透明填料、及/或除氣填料、及/或淨化填料。
  22. 如申請專利範圍第7項至第11項中任一項的用途，其中壓敏性黏著劑是透明的，且該壓敏性黏著劑在400nm 至800nm之波長範圍具有的平均透過率至少是75%。
  23. 如申請專利範圍第7項至第11項中任一項的用途，其中壓敏性黏著劑在波長範圍320nm至400nm具有紫外線阻隔作用，其中紫外線阻隔作用是指平均透過率最多20%。
  24. 如申請專利範圍第7項至第11項中任一項的用途，其中壓敏性黏著劑係以膠帶的形式形成。
  25. 一種電子零件，其含有電子結構及壓敏性黏著劑，其中該電子結構至少有一部分被壓敏性黏著劑封裝住，其特徵為：該壓敏性黏著劑是如申請專利範圍第7項至第24項中任一項的壓敏性黏著劑。
  26. 如申請專利範圍第25項之一種電子零件，其中該電子結構為有機電子結構。
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