TWI510509B - 光可固化組成物及包含該組成物之光學元件 - Google Patents

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Description

光可固化組成物及包含該組成物之光學元件 發明領域
本發明有關一光可固化組成物及一光學元件其包括由該組成物形成之一保護層者。
 發明背景
有機發光二極體(OLED)意指一結構，在該結構中一功能性有機材料層係插入一陽極與一陰極之間，其中具有高能量的激子可以藉由重組注入到陰極之一電洞與注入到陽極之一電子而創造。該創造的激子可能退回到基態，從而在一特定波長譜帶內發光。有機發光二極體具有各種優點，諸如自發光、回應時間快、寬視角、超薄、高解析度及耐用性。
然而，因為歸因於從外部流入的濕氣或氧氣或歸因於儘管密封有機發光二極體內部或外部的排氣，有機發光二極體具有問題，因此，有機材料及/或電極材料可以被氧化，造成其之性能與使用壽命之減損。為了克服此種問題，已經提出一些方法，諸如以一光可固化密封劑塗佈，附著一透明或不透明的吸濕劑，或提供玻璃熔塊到有 機發光部件在其上形成的一基材。
特別地，OLED具有一脆弱的結構，且因此要求使用能夠減輕施加到其上之外部衝擊的一保護層囊封。因此，該保護層必須具有低模量及高硬度。
譬如，大韓民國公開案第2006-0084978A號案揭露了一種有機發光二極體裝置的囊封結構，該者包括由一抑制濕氣滲透的矽化合物或聚合物樹脂形成、用於囊封的保護層。
 發明概要
在本發明之一實施例中，一光可固化組成物可能包括具有至少一(甲基)丙烯酸酯基團的雙螯矽化合物；及一光聚合作用引發劑，且該光可固化組成物可能在25℃下具有從約10cPs至500cPs之一黏度。
該矽化合物可能具有由化學式1所表示之一結構：[化學式1](R1 SiOa/2 )b (R2 Oa/2 Si-Y-SiOa/2 R2 )c ， (其中R1 、R2 、Y、a、b及c係如下列詳細說明中所陳述)。
Y可能由化學式3a至化學式3f中之一者所表示。
<化學式3f>＊-L11 -D-L12 -＊
(其中，*、L1 、L2 、L3 、L4 、L5 、L6 、L7 、L8 、L9 、L10 、L11 、L12 及D係如下列詳細說明中所陳述)。
該矽化合物可能具有從約100g/mol至約5,000g/mol之一重量平均分子量。
該組成物可能包括約0.1wt%至約99.9wt%的矽化合物，及約0.1wt%至約99.9wt%的光聚合作用引發劑。
該光可固化組成物可能進一步包括一光可固化單體，其中該光可固化單體可能包含i)具有至少一光可固化官能基團且不具有矽的非矽類單體，ii)具有至少一光可固化官能基團的非-雙螯矽氧烷單體，或其等之混合物。
該光可固化單體可能包括i)C5 至C30 一元醇或C5 至C30 多元醇之單官能性或多官能性(甲基)丙烯酸酯，ii)一非-雙螯矽氧烷單體其具有選自(甲基)丙烯酸酯基團與(甲基)丙烯醯氧烷基團之間之至少一末端基團，或其等之混合物。
該組成物可能包括約1wt%至約90wt%的矽化合物，約1wt%至約10wt%的光聚合作用引發劑，及約1wt%至約90wt%的光可固化單體。
在本發明之另一實施例中，一光學元件可能包括：一基材；在該基材上形成之一有機發光二極體；及囊封該有機發光二極體之一有機保護層，其中該有機保護層具有從約100MPa至約1,500MPa之一模量，及從約600MPa至約1,000MPa之一硬度。
該有機保護層可能由該光可固化組成物形成的。
該光學元件可能進一步包括一無機保護層。
10‧‧‧基材
20‧‧‧裝置
30‧‧‧複合保護層
31‧‧‧無機保護層
32‧‧‧有機保護層
40‧‧‧內部空間
100、200‧‧‧光學元件
圖1係為根據本發明一實施例之光學元件之一截面圖。
圖2係為根據本發明另一實施例之光學元件之一截面 圖。
 較佳實施例之詳細說明
除非另有說明，該術語“經取代的”如於此所使用意謂的是，本發明之官能基團之間至少一氫原子係由鹵素(F、Cl、Br或I)、羥基、硝基、氰基、亞胺基(=NH、=NR，其中R係為C1 至C10 之烷基)、胺基[-NH2 、-NH(R')、-N(R")(R"')，其中R'、R"與R"'每一者係獨立地為C1 至C10 之烷基]、甲脒基(amidino)、肼基(hydrazine)或腙基(hydrazine)、羧基、經取代或未經取代的C1 至C20 之烷基、一經取代或未經取代的C6 至C30 芳基、一經取代或未經取代的C3 至C30 環烷基、一經取代或未經取代的C3 至C30 的雜芳基、或一經取代或未經取代的C2 至C30 雜環烷基。
18]該術語“雜”如於此所使用意謂的是一碳原子係以選自由N、O、S及P所組成之該群組中之一原子取代的。
在一實施例中，本發明有關一種光可固化組成物，該者包括具有至少一(甲基)丙烯酸酯基團的一個雙螯矽化合物，及一光聚合作用引發劑。
(A)具有至少一(甲基)丙烯酸酯基團的雙螯矽化合物
在具有至少一(甲基)丙烯酸酯基團的雙螯矽化合物中，該雙螯矽可以實現一低模量，歸因於該雙螯矽結構之架橋鏈的可旋轉性與靈活性，且該(甲基)丙烯酸酯基團係為一光可固化官能基團，從而允許該組成物之固化反 應藉由該光聚合作用引發劑執行。
該矽化合物可能包括由化學式1A所表示之一單元及由化學式1B所表示之一單元：<化學式1A>(R1 SiOa/2 )
<化學式1B>(R2 Oa/2 Si-Y-SiOa/2 R2 )，其中R1 與R2 每一者獨立地為一經取代的或未經取代的C1 至C10 烷基，一經取代或未經取代的C2 至C20 烯基，一經取代或未經取代的C6 至C20 芳基，一經取代或未經取代的C1 至C10 矽烷醇基，一經取代或或未經取代的C1 至C10 烷氧基，或一含環氧基的有機基團；R1 與R2 中至少一者包括由化學式2所表示之一官能基： 其中R3 係為氫或一經取代或未經取代之C1 至C30 烷基；Y係一經取代或未經取代之C1 至C20 伸烷基，一經取代或未經取代的C3 至C30 環伸烷基，一經取代或未經取代的C3 至C30 聚環伸烷基，一經取代或未經取代的C6 至C20 伸芳基，一經取代或未經取代的C7 至C20 芳伸烷基(aryl alkylene)，一經取代或未經取代的C2 至C20 雜伸芳基，或含有一不飽和碳鍵之經取代或未經取代的C2 至C20 伸烷基；且1.0a<4.0，且a係為整數。
含環氧基之有機基團之例子可能包括環氧基 團、縮水甘油丙烷基團(glycidoxy propyl groups)、環氧環己基基團、及之類。
在一實施例中，該矽化合物可能具有由化學式1表示之一結構：[化學式1](R1 SiOa/2 )b (R2 Oa/2 Si-Y-SiOa/2 R2 )c ， 其中R1 、R2 及Y係相同於上文界定者，1.0a<4.0，a係為一整數，b+c=1，0<b<1，且0<c<1。
舉例而言，在化學式1中，Y可能由化學式3a至3f中之一者所表示：
<化學式3f>＊-L11 -D-L12 -＊
其中，*表示對Si之一結合位點；L1 、L2 、L3 、L4 、L5 、L6 、L7 、L8 、L9 、L10 、L11 及L12 每一者獨立地為一單鍵，一經取代或未經取代之C1 至C30 伸烷基，一經取代或未經取代的C3 至C30 環伸烷基，一經取代或未經取代的C6 至C30 伸芳基，一經取代或未經取代的C7 至C30 芳伸烷基，一經取代或未經取代的C1 至C30 雜伸烷基，一經取代或未經取代的C2 至C30 雜環伸烷基，或一經取代或未經取代的C2 至C30 伸烯基；且D係為單鍵、氧原子、含氧基團、磺醯基、C1 至C10 伸烷基、或C1 至C10 的氟伸烷基。
該矽化合物可能包括至少一(甲基)丙烯酸酯基團，舉例而言，約2至4個(甲基)丙烯酸酯基團。
該矽化合物可能具有從約100g/mol至約5,000g/mol之一重量平均分子量，舉例而言，從約200g/mol至約2,000g/mol，或從約300g/mol至約1,000g/mol。在此範圍之內，該光可固化組成物可能沈積良好地並具有高的光固化速率。
該矽化合物可能藉由任何典型的方法合成的， 舉例而言，藉由如在製備實施例中陳述的下列方法。
該矽化合物可能以約0.1wt%至約99.9wt%之一數量存在，舉例而言，約0.1wt%至約99wt%，約1wt%至約90wt%，約40wt%至約55wt%，或90wt%至約99wt%，以該光可固化組成物中的固體含量計。在此範圍之內，該光可固化組成物可能具有一高的光固化速率，同時充分地降低模量。
(B)光聚合作用引發劑
作為光聚合作用引發劑，任何典型的光聚合作用引發劑可能使用而沒有限制地，只要該引發劑允許一光可固化反應。舉例而言，該光聚合作用引發劑可能包括磷、三嗪酮、苯乙酮、二苯甲酮、噻噸酮(thioxanthone)、安息香、肟引發劑，及其等之混合物。舉例而言，該光聚合作用引發劑可能為一磷引發劑。
磷引發劑之例子可能包括苯甲醯基二苯基氧化膦(benzoyldiphenyl phosphine oxide)、二苯甲基苯基氧化膦(dibenzylphenyl phosphine oxide)、及其等之混合物。三嗪引發劑之例子可能包括2,4,6-三氯-s-三嗪、2-苯基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、及之類，但並不限於此。苯乙酮引發劑之例子可能包括2,2'-二乙氧基苯乙酮、2,2'-二丁氧基苯乙酮、及之類，但並不限於此。二苯甲酮引發劑之例子可能包括二苯甲酮、苯甲醯苯甲酸、苯甲醯苯甲酸甲酯、及之類，但並不限於此。噻噸酮引發劑之例子可能包括噻噸酮、2-甲基噻噸酮、及之類，但並不限於此。安息香引 發劑之例子可能包括安息香、安息香甲基醚、及之類，但並不限於此。肟引發劑之例子可能包括2-(鄰-苯甲醯肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮、1-(鄰-乙醯肟)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮、及之類，但並不限於此。
該光聚合作用引發劑可能以約0.1wt%至約99.9wt%之一數量存在，舉例而言，約0.1wt%至約99wt%，或約1wt%至約10wt%，以該光可固化組成物中之固體含量計。在此範圍之內，該光可固化組成物可能允許在光線曝露之下充分的光聚合作用而沒有剩餘未反應的引發劑。
該光可固化組成物可能進一步包括一光可固化單體。
(C)光可固化單體
該光可固化單體可能包含i)具有至少一光可固化官能基團且不具有矽的非矽類單體，ii)具有至少一光可固化官能基團的非-雙螯矽氧烷單體，或其等之一混合物。該光可固化官能基之例子可能包括(甲基)丙烯酸酯基團、乙烯基基團、含有(甲基)丙烯酸酯之基團、及之類，但並不限於此。該光可固化單體之光固化反應可以藉由光聚合作用引發劑執行。
在一實施例中，該光可固化單體可能包含具有至少一光可固化官能基團且不具有矽的非矽類單體，且可能包含一單官能性單體、一多官能性單體、或其等之一混合物。在一實施例中，該光可固化單體可能為該非矽類單 體其具有約1至約30，舉例而言約1至約20，或約1至約5的乙烯基基團或(甲基)丙烯酸酯基團作為該光可固化官能基團者。
該光可固化單體之例子可能包括一不飽和羧酸酯其具有一C1 至C20 烷基，一C3 至C20 環烷基，一C6 至C20 芳基，一C7 至C20 芳烷基，或具有至少一羥基基團的C1 至C20 烷基者；一C6 至C20 芳族化合物其具有經取代或未經取代的乙烯基；一不飽和羧酸酯其具有一C1 至C20 的胺基烷基者；一C1 至C20 飽和或不飽和羧酸的乙烯基酯；一C1 至C20 不飽和羧酸縮水甘油酯；一乙烯基氰化合物；一不飽和醯胺化合物；一一元醇或一多元醇之單官能性或多官能性(甲基)丙烯酸酯。該“多元醇”意指具有二或多個羥基基團之醇者，約2至約20，舉例而言，約2至約10，或約2至約6個。
該光可固化單體之例子可能包括不飽和羧酸酯，諸如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸壬酯、壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸癸酯、癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、十一烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸芐基酯、(甲基)丙烯酸苯酯及之類；一C6 至C20 芳族化合物其具有包括乙烯 基之烯基者，諸如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基芐基醚、乙烯基芐基甲基醚及之類；一不飽和羧酸胺基烷基酯，諸如(甲基)丙烯酸2-胺基乙基酯、(甲基)丙烯酸2-二甲胺乙酯及之類；一飽和或不飽和羧酸乙烯基酯，諸如乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯及之類；一C1 至C20 不飽和羧酸縮水甘油酯，諸如丙烯酸縮水甘油酯、甲丙烯酸縮水甘油酯及之類；一乙烯基氰化合物，諸如(甲基)丙烯腈及之類；一不飽和醯胺化合物，諸如(甲基)丙烯醯胺及之類；及一C5 至C30 一元醇或一C5 至C30 多元醇之單官能性或多官能性(甲基)丙烯酸酯，諸如二甲基丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三乙二醇酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(trimethylolpropane tri(meth)acrylate)、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、酚醛環氧(甲基)丙烯酸酯(novolacepoxy(meth)acrylate)、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚(丙二醇)二(甲基)丙烯酸酯及之類，但並不限於此。
在另一實施例中，該光可固化單體可能包含具有一光可固化官能基的非雙螯矽氧烷單體。更特別地，該 非雙螯矽氧烷單體可能為含有C2 至C30 烷基、C6 至C30 芳基或C7 至C20 芳烷基之一矽氧烷單體，該者具有至少一末端基團其選自(甲基)丙烯酸酯基團與(甲基)丙烯醯氧烷基基團之間。非雙螯矽氧烷單體之例子可能包括1,3-雙(3-(甲基)丙烯醯氧基丙基)四甲基二矽氧烷、1,3-雙[(對-(甲基)丙烯醯氧基甲基)苯乙基]四甲基二矽氧烷、1,3-雙(3-(甲基)丙烯醯氧基丙基)四(三甲基甲矽烷氧基)二矽氧烷、及其等之混合物。
在一實施例中，該光可固化單體可能包括一C5 至C30 一元醇或一C5 至C30 多元醇之單官能性或多官能性(甲基)丙烯酸酯、一非雙螯矽氧烷單體其含有具有(甲基)丙烯酸酯基團的C2 至C30 烷基者，或其等之混合物。
該光可固化單體可能以約0.1wt%至約99.9wt%之一數量存在，舉例而言在該光可固化組成物中約1wt%至約90wt%，或約40wt%至約55wt%。在此範圍之內，該光可固化組成物可能對等離子(plasma)展現強烈的抗性，從而下降或防止從等離子的排氣作用，而同時降低薄囊封層製造中的排氣及水蒸汽穿透率。
該光可固化組成物在25℃下可能具有從約10cps至約500cps之一黏度，舉例而言，從約10cps至約200cps，或從約10cps至約20cps。在此範圍之內，該光可固化組成衣物可以沈積作為一有機保護層，且在沈積之後具有一優異的光固化速率。
該光可固化組成物可能具有約95%或更大之一 光固化速率。在此範圍之內，該組成物在固化後可以進行低的固化收縮應力，且從而不會產生任何層偏移，使能夠應用到裝置之囊封，舉例而言OLED。舉例而言，該光可固化組成物可能具有從約95%至約99%，或從約97%至約99%之一光固化速率。
該光固化速率可能藉由任何典型的方法測量的。譬如，該光可固化組成物係塗佈在一玻璃基材上，且然後藉由在100J/cm2 下UV照射10秒經受UV固化。該固化薄膜(厚度：5μm)係切割成試樣且該等試樣之光固化速率係使用FT-IR測量的。
該光可固化組成物可能使用以囊封裝置，包括有機發光二極體、有機太陽能電池及之類。
在另一實施例中，本發明有關一光學元件其包括由該光可固化組成物形成之一有機保護層。該有機保護層意指一囊封層，該者保護包括有機發光二極體、有機太陽能電池及之類之裝置。
該有機保護層可能囊封該等裝置，從而防止該等裝置歸因於外部環境，諸如濕氣、氧氣及之類的降解或氧化作用。此外，該有機保護層可能展現小的排氣作用，從而防止歸因於排氣的裝置損壞。
該有機保護層可能具有低的水蒸汽穿透率，且從而可以最小化濕氣在裝置上的影響。該有機保護層在其之厚度方向上可能具有約8g/m2 .24hr或更小之一水蒸汽穿透率。在此範圍之內，該有機保護層可以使用以囊封該裝 置。舉例而言，該有機保護層可能具有從約1g/m2 .24hr至約8g/m2 .24hr，或從約3g/m2 .24hr至約6g/m2 .24hr之一水蒸汽穿透率。
該水蒸汽穿透率可能藉由任何典型的方法測量。舉例而言，一光可固化組成物係塗佈在一水蒸汽穿透率測試儀(PERMATRAN-W3/33，MOCON有限公司)的A1樣品支架上，並藉由以100mW/cm2 UV照射10秒而經受UV固化，以產生具有5μm厚層的一固化試樣。水蒸汽穿透率係在5μm之一層厚度下於50℃與100%RH中達24小時測量。
該有機保護層具有一低的氧氣穿透率，從而最小化氧氣在裝置上的影響。該有機保護層在其之厚度方向上可能具有約300cc/m2 .24hr或更小之一氧氣穿透速率。在此範圍之內，該有機保護層可以使用以囊封該裝置。舉例而言，該有機保護層可能具有從約100cc/m2 .24hr至約300cc/m2 .24hr，或從約250cc/m2 .24hr至約300cc/m2 .24hr的一氧氣穿透率。
該有機保護層可能展現較小的排氣，且最小化排氣在該裝置上的影響，從而防止該裝置遭受歸因於排氣的性能退化或下降。具體地，該有機保護層可能具有約2,000ppm或更小之一排氣生成量。在此範圍之內，當施用於該裝置時，該有機保護層在該裝置上具有一不顯著的影響，並且確保其等之長的使用壽命。舉例而言，該排氣生成量為約500ppm或更小，約100ppm或更小，或從約1ppm 至約100ppm。
該排氣生成量可能藉由任何典型的方法測量。舉例而言，該光可固化組成物係塗佈到一玻璃基材上且然後藉由在100mW/cm2 下UV照射達10秒經受UV固化，以產生具有20cm x 20cm x 3μm(寬x長x厚)尺寸的一有機保護層試樣。對該試樣，該排氣生成量係在下列該等實例中規定的條件之下確定的。
該有機保護層可能具有從約100MPa至約1,500MPa之一模量，舉例而言，從約400MPa至約1,100MPa。在此範圍之內，該有機保護層可以展現良好的可靠性。該有機保護層可能具有從約600MPa至約1,000MPa之一硬度值，舉例而言，從約650MPa至約950MPa。在此範圍之內，該有機保護層可以展現良好的可靠性。該有機保護層之模量與硬度係於一3μm厚的薄膜上測量，但並不限於此。
該有機保護層可能具有從約0.1μm至約10μm之一厚度，但並不限於此。
該有機保護層可能藉由固化前述提及的光可固化組成物而製備的，且用於製備該者的方法係沒有特別限制的。舉例而言，該光可固化組成物可能藉由於10J/cm2 至約500J/cm2 下照射約1秒至約50秒而固化。
該光學元件可能包括：一基材；在該基材上形成之一裝置；及囊封該裝置之一無機保護層；及在該無機保護層上由該組成物形成之一有機保護層。光學元件之例 子可能包括包括有機發光二極體的有機發光顯示器裝置、太陽能電池及液晶顯示器裝置，但並不限於此。
該基材係沒有特別限制的，只要其允許該裝置在其上層疊。基材之例子可能包括透明玻璃、塑料片材、矽或金屬基材及之類。
該裝置可能被降解、氧化，或在性能方面退化的，當暴露於外部環境因子，諸如濕氣、氧氣及之類。該裝置之例子可能包括有機發光二極體、有機太陽能電池及之類。
在該光學元件中，該裝置係藉由該無機保護層與該有機保護層囊封的，該二者具有不同的性質。該無機保護層與該有機保護層中至少一者可能與該基材組合。
該無機保護層可能意指一囊封層，該者保護包括有機發光二極體、有機太陽能電池及之類之一裝置。該無機保護層可能藉由接觸該裝置而囊封該裝置，或者可能囊封一內部空間在其中該裝置係容納而不接觸該裝置。該無機保護層可能藉由阻斷該者接觸外部氧氣或濕氣而防止該裝置被降解或損壞。
無機保護層之例子包括金屬、金屬間化合物或合金、金屬與金屬合金之氧化物、金屬與金屬合金之氟化物、金屬與金屬合金之氮化物、金屬與金屬合金之氮氧化物、金屬與金屬合金之硼化物、金屬與金屬合金之硼氧化物、金屬與金屬合金之矽化物、及其等之組合。金屬之例子包括過渡金屬、鑭系元素、矽、鋁、銦、鍺、錫、銻、 鉍、及其等之組合。
該無機保護層可能藉由真空製程沈積，諸如濺鍍、化學氣相沈積、金屬有機化學氣相沈積、電漿化學氣相沈積、蒸發、昇華、電子迴旋共振電漿輔助化學氣相沈積，或其等之組合。
該無機保護層可能具有從約100Å至約2,000Å之一厚度，但並不限於此。
由於該有機保護層係於該無機保護層上形成的，且係由不同於該無機保護層之成分構成的，該有機保護層可能改良該無機保護層阻斷該裝置與外部氧氣或濕氣的功能，或可能降低無機保護層的缺陷。
該無機保護層與該有機保護層在光學元件中可能沈積多層的，舉例而言，兩層或更多。在一實施例中，該無機保護層與該有機保護層係交替沈積，諸如在無機保護層/有機保護層/無機保護層/有機保護層之一順序。較佳地，該無機保護層與該有機保護層在光學元件中係在總共約10層或更少中沈積的，舉例而言，在總共約7層或更少中。
圖1係為根據本發明一實施例之一光學元件的截面圖。參照圖1，該光學元件100包括一基材10；在該基材10上形成之一裝置20；及一複合保護層30，該者包括囊封該裝置20之一無機保護層31及一有機保護層32，其中該無機保護層31接觸該裝置20。
圖2係為根據本發明另一實施例之一光學元件的 截面圖。參照圖2，該光學元件100包括一基材10；在該基材10上形成之一裝置20；及一複合保護層30，該者包括囊封該裝置20之一無機保護層31及一有機保護層32，其中該無機保護層31囊封該裝置20係容納於其中的一內部空間40。
雖然該無機保護層與該有機保護層每一者在圖1與圖2中係例示為以一單一層形成的，該無機保護層與該有機保護層可能在多層中沈積的。此外，該光學元件可能進一步在包括該無機保護層與該有機保護層之該複合保護層的側面上及/或上側包括一密封劑及/或基材(未於圖1與圖2中顯示的)。
該光學元件可能藉由任何典型方法生產的。該裝置係沈積於該基材上且然後該無機保護層係在其上形成的。該光可固化組成衣物係塗佈至約1μm至約5μm之一厚度，藉由沈積、自旋塗佈、狹縫塗佈法及之類，且光線係照射到那裡以形成該有機保護層。形成該無機保護層與該有機保護層的程序可能重複的(較佳地總共10次或更少)。
現今本發明將參照至一些例子更詳細地說明。然而，其應注意的是，這些例子係僅僅為了例示而提供，且不在任何方式中解釋為限制本發明。
製備實例1：製備具有(甲基)丙烯酸酯基團的雙螯矽化合物
在一溫度可控的夾套式反應器中，100g的甲基丙烯酸2-羥基乙酯(Aldrich Co.,Ltd.)、相同於甲基丙烯酸2-羥乙酯當量重量的三乙胺(Aldrich Co.,Ltd.)、及相應於 70wt%總反應溶液之一數量的1,2-二氯乙烷(Aldrich Co.,Ltd.)係放置並於室溫下攪拌計1小時，而同時提供氮氣到那裡。伴隨反應器溫度設定為0℃且在一氮氣大氣下，相對於甲基丙烯酸2-羥基乙酯，0.5當量重的雙[(2-(氯二甲基甲矽烷基)乙基)]苯(Gelest Inc.)係在2小時間緩慢地逐滴加入到該反應器中。然後，該反應器溫度係設定為室溫，繼之攪拌該等成分達6小時，從而完成該反應。該反應液體係以蒸餾水中和，直到pH變成中性。在透過減壓蒸餾移除溶劑及副產物之後，該生成物係脫水以獲得由化學式4表示的最終產物。該最終產物係藉由NMR及GC確認的。
製備實例2：製備具有(甲基)丙烯酸酯基團的雙螯矽化合物
具有至少一(甲基)丙烯酸酯基團的一化學式5雙螯矽化合物係在如製備實例1中相同的方式製備的，除了(氯二甲基甲矽烷基)-6-[2-(氯二甲基甲矽烷基)乙基]雙環庚烷(Gelest Inc.)係使用以代替在製備實例1中使用的雙[(2-(氯二甲基甲矽烷基)乙基)]苯。
製備實例3：製備具有(甲基)丙烯酸酯基團的雙螯矽化合物
具有至少一(甲基)丙烯酸酯基團的一化學式6雙螯矽化合物係在如製備實例1中相同的方式製備的，除了1,2-雙(氯二甲基甲矽烷基)乙烷(Gelest Inc.)係使用以代替在製備實例1中使用的雙[(2-(氯二甲基甲矽烷基)乙基)]苯。
實例1至5與比較實例1至2中使用的成分之細節係如下：
(A)具有(甲基)丙烯酸酯基團之雙螯矽化合物：(A1)由化學式4所表示之矽化合物，(A2)由化學式5所表示之矽化合物，(A3)由化學式6所表示之矽化合物。
(B)光聚合作用引發劑：Darocur TPO(BASF Co.,Ltd.)
(C)光可固化單體：(C1)己二醇二丙烯酸酯，(C2)1,3-雙-(3-甲基丙烯醯氧基丙基)四甲基二矽氧烷。
實例1至5與比較實例1至2
液體光可固化組成物係藉由在一反應器中將(A)具有至少一(甲基)丙烯酸酯基團的雙螯矽化合物，(B)該光聚合作用引發劑，及(C)該光可固化單體在如表1中所列出之數量(單位：重量份，以固體含量計)中混合而製備的。
在實例與比較實例中製備之該等組成物係就性質評估的。結果係顯示於表3中。
性質評估
1.光固化速率：該等光可固化組成物之吸收峰強度係使用FT-IR(NICOLET 4700,Thermo)分別在靠近1635cm-1 (C=C)及1720cm-1 (C=O)測定的。首先，每一光可固化組成物係噴霧塗佈到一玻璃基材上，且然後藉由以100J/cm2 UV照射達10秒經受UV固化，以生成具有20cm x 20cm x 5μm(寬x長x厚)之尺寸的固化試樣。該固化薄膜係切割試樣，該等試樣轉而係使用以分別測量靠近1635cm-1 (C=C)及1720cm-1 (C=O)的吸收峰強度，使用FT-IR(NICOLET 4700,Thermo)。該光固化速係藉由方程式(1)計算：[方程式1]光固化率(%)=| 1-(A/B)| x 100，其中A係該固化膜上靠近1635cm-1 處吸收峰強度與靠近1720cm-1 處吸收峰強度之比，且B係為該光可固化組成 物上靠近1635cm-1 處吸收峰強度與靠近1720cm-1 處吸收峰強度之比。
2.模量與硬度：經固化薄膜試樣係在如製備用於評估光固化速率試樣的相同方式中獲得。模量與硬度係使用一奈米壓頭(nanoindenter)(Hysitron TI 750,Ubi)藉由掃描每一試樣的表面而評估。該試樣係放置在該奈米壓頭的測量台上，繼之聚焦在該試樣上。力量係施加至該試樣直至一預設的最大力計5秒鐘，維持在那裡達2秒鐘，且在5秒間卸載。藉由以這種方式掃描該試樣表面，該試樣之儲存模量(storage modulus)與硬度係從一位移-力量曲線圖自動計算出。
3.可靠性：一裝置係沈積於一基材上，繼之在其上沈積一無機保護層。然後，一光可固化組成物係塗佈於該無機保護層上，且藉由UV照射固化，以產生5μm厚的有機保護層，從而製備一OLED裝置封裝用於可靠性評估。當該封裝係留在85℃與85%RH中時，該封裝之脫色係藉由顯微鏡觀察以評估可靠性。如表2中所顯示，該封裝之可靠性計分係取決於脫色發生的時間點而定出。
從表3之結果可以看出的是，根據本發明之該等光可固化組成物具有一高的光固化率，從而可以允許一有機保護層不發生偏移。還有，根據本發明之該光可固化組成物使得藉由光固化該組成物形成的一有機保護層具有低模量及高硬度。所以，可以看出的是該光可固化組成物最終可以改良裝置的長期可靠性，諸如OLEDs及有機太陽能電池。還有，根據本發明之該光可固化組成物具有適當的黏度，從而可以沈積良好地用於製備一有機保護層。
相反地，根據比較實例1至2之該光可固化組成物，該者不包括具有一(甲基)丙烯酸酯基團的雙螯矽化合物，具有一低的光固化速率，且由該組成物形成的有機保護層具有低硬度及高模量。所以，可以看出的是根據比較實例之該等光可固化組成物不能改良裝置的長期可靠性。
雖然一些實施例已經於此說明，其對熟習該項技藝者將為顯而易見的是，這些實施例係僅僅以例示的方式給出，且可以在不背離本發明之精神與發明範圍之下做出各種修飾、變化、改變及等效實施例。本發明之發明範圍應當僅由所附申請專利範圍及其等同項所限制。
10‧‧‧基材
20‧‧‧裝置
30‧‧‧複合保護層
31‧‧‧無機保護層
32‧‧‧有機保護層
100‧‧‧光學元件

Claims (9)

  1. 一種光可固化組成物，其包含：具有至少一(甲基)丙烯酸酯基團的一雙螯(dipodal)矽化合物；及一光聚合反應引發劑，該組成物在25℃下具有從約10cPs至約500cPs之黏度，其中該矽化合物具有由化學式1所表示之結構：[化學式1](R1 SiOa/2 )b (R2 Oa/2 Si-Y-SiOa/2 R2 )c ，其中R1 與R2 每一者獨立地為一經取代的或未經取代的C1 至C10 烷基、一經取代或未經取代的C2 至C20 烯基、一經取代或未經取代的C6 至C20 之芳基、一經取代或未經取代的C1 至C10 的矽烷醇基、一經取代或或未經取代的C1 至C10 烷氧基，或一含環氧基的有機基團；R1 與R2 中至少一者包括由化學式2所表示之化合物： 其中*代表一結合位點，其不與一氫原子結合，而係與R1及R2之至少一者結合；R3 係為氫或一經取代或未經取代之C1 至C30 烷基； Y係一經取代或未經取代之C1 至C20 伸烷基、一經取代或未經取代的C3 至C30 環伸烷基、一經取代或未經取代的C3 至C30 聚環伸烷基、一經取代或未經取代的C6 至C20 伸芳基、一經取代或未經取代的C7 至C20 芳伸烷基(aryl alkylene)、一經取代或未經取代的C2 至C20 的雜伸芳基，或含有一不飽和碳鍵之經取代或未經取代的C2 至C20 伸烷基；且1.0a<4.0，且a為整數，b+c=1，0<b<1，且0<c<1。
  2. 如請求項1之光可固化組成物，其中Y係由化學式3a至化學式3f中任一者所表示： <化學式3d> <化學式3f>＊-L11 -D-L12 -＊，其中，*表示對Si之一結合位點；L1 、L2 、L3 、L4 、L5 、L6 、L7 、L8 、L9 、L10 、L11 及L12 每一者獨立地為一單鍵、一經取代或未經取代之C1 至C30 伸烷基、一經取代或未經取代的C3 至C30 環伸烷基、一經取代或未經取代的C6 至C30 伸芳基、一經取代或未經取代的C7 至C30 芳伸烷基、一經取代或未經取代的C1 至C30 雜伸烷基、一經取代或未經取代的C2 至C30 的雜環伸烷基，或一經取代或未經取代的C2 至C30 伸烯基；D為單鍵、氧原子、含氧基團、磺醯基、C1 至C10 伸烷基、或C1 至C10 的氟伸烷基；且L11 、L12 及D之至少一者非一單鍵。
  3. 如請求項1之光可固化組成物，其中該矽化合物具有從約100g/mol至約5,000g/mol之重量平均分子量。
  4. 如請求項1之光可固化組成物，其包含：約0.1wt%至約 99.9wt%的矽化合物，及約0.1wt%至約99.9wt%的光聚合反應引發劑。
  5. 如請求項1之光可固化組成物，進一步包含一光可固化單體，該者係為i)具有至少一光可固化官能基團且不具有矽的非矽類單體，ii)具有至少一光可固化官能基團的非-雙螯矽氧烷單體，或其等之混合物。
  6. 如請求項5之光可固化組成物，其中該光可固化單體係為i)C5 至C30 一元醇或C5 至C30 多元醇之單官能性或多官能性(甲基)丙烯酸酯，ii)一非-雙螯矽氧烷單體其具有選自(甲基)丙烯酸酯基團與(甲基)丙烯醯氧烷基團之至少一末端基團，或其等之一混合物。
  7. 如請求項5之光可固化組成物，其包含：約1wt%至約90wt%的矽化合物；約1wt%至約10wt%的光聚合反應引發劑，及約1wt%至約90wt%的光可固化單體。
  8. 一種光學元件，其包含：一基材；在該基材上形成之一有機發光二極體；及根據請求項1至7之任一者之光可固化組成物所形成之一有機保護層，且該有機保護層囊封該有機發光二極體，其中該有機保護層具有從約100MPa至約1,500MPa之模量，及從約600MPa至約1,000MPa之硬度。
  9. 如請求項8之光學元件，進一步包含一無機保護層。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102008177B1 (ko) * 2016-05-24 2019-08-07 삼성에스디아이 주식회사 유기발광소자 봉지용 조성물 및 이로부터 제조된 유기발광소자 표시장치
KR20190087694A (ko) * 2018-01-15 2019-07-25 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 표시 장치의 제조 방법
TW202033676A (zh) * 2018-10-30 2020-09-16 德商漢高智慧財產控股公司 熱介面材料
KR102169052B1 (ko) * 2019-01-15 2020-10-22 경상대학교산학협력단 3d 프린터용 광경화 조성물
CN115215892A (zh) * 2021-04-20 2022-10-21 中国科学院化学研究所 一种碳硅烷光敏单体及其制备方法与应用
CN113549401B (zh) * 2021-07-23 2023-10-27 西安思摩威新材料有限公司 一种光电子器件封装用的组成物及其形成的封装结构

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110045883A (ko) * 2009-10-28 2011-05-04 동우 화인켐 주식회사 착색 감광성 수지 조성물, 컬러필터 및 이를 포함하는 액정표시장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002302664A (ja) 2001-04-06 2002-10-18 Three Bond Co Ltd 難接着材質用光硬化シリコーン組成物
JP4496434B2 (ja) * 2005-11-24 2010-07-07 信越化学工業株式会社 多官能（メタ）アクリレート化合物、光硬化性樹脂組成物及び物品
KR101170529B1 (ko) * 2008-12-22 2012-08-01 제일모직주식회사 액상 실리콘 변성 아크릴레이트 수지를 포함하는 광경화형 점착 조성물 및 이를 이용한 점착테이프
KR101549265B1 (ko) * 2009-08-21 2015-09-01 코오롱인더스트리 주식회사 봉지재용 조성물, 경화물 및 유기발광소자
EP2412746B1 (en) * 2010-07-29 2013-07-03 Cheil Industries Inc. Modified siloxane polymer composition, encapsulant obtained from the modified siloxane polymer composition and electronic device including the encapsulant

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110045883A (ko) * 2009-10-28 2011-05-04 동우 화인켐 주식회사 착색 감광성 수지 조성물, 컬러필터 및 이를 포함하는 액정표시장치

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