TWI558787B - 黏合膜及使用彼之有機電子裝置的包封產品 - Google Patents
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Description
本發明係關於黏合膜及使用彼之有機電子裝置的包封產物。
有機電子裝置是指包括使用電洞和電子產生電荷交換的有機材料層之裝置，且可包括光伏打裝置、整流器、發射器和有機發光二極體(OLED)。
有機發光二極體，其為代表性的有機電子裝置，相較於慣用的光源，其消耗功率較低並具有較高的回應速率，並較佳地為薄顯示裝置或光源。此外，有機發光二極體具有極佳的空間利用性，並因此被預期可施用於各種領域，包括所有種類的可攜式裝置、螢幕、筆記型電腦和TV。
欲擴展有機發光二極體的相容性和用途，最重要的問題為耐久性。有機發光二極體中所含括的有機材料和金屬電極非常容易被外界因素(例如濕氣)所氧化，
且包括有機發光二極體之產品對於環境因素極敏感。因此，對於開發能夠有效地防止濕氣穿透、減少對於有機電子裝置之損害、及確保長期可靠性之包封劑有需求存在。
本發明係關於提出黏合膜及使用彼之有機電子裝置包封產物。
一方面，本發明提出一種用於包封有機電子裝置之黏合膜，其包括可固化的黏合劑層，其包括可固化的樹脂和濕氣吸收劑，其中濕氣吸收劑和濕氣吸收劑之水合產物的含量滿足等式1。
式1中，X是濕氣吸收劑的重量，而X0是以水使濕氣吸收劑水合而得的產物之重量。
另一方面，本發明提出一種黏合膜，此黏合膜之耐濕氣性的時間變化(temporal change)低於1%。
又另一方面，本發明提出一種有機電子裝置的包封產物，其包括基板；形成於該基板之上有機電子裝置；用於包封該有機電子裝置之黏合膜，其中該黏合膜覆蓋有機電子裝置的整個表面。
根據本發明的例示具體實施例之黏合膜可防
止濕氣進入基質樹脂並維持耐濕氣性，有效地防止濕氣或氧自外界環境進入有機電子裝置，且即使當有機電子裝置的面板係以薄膜形式形成時亦可增進時間安定性、壽命和耐久性，例如此而確保長期可靠性。
圖1係XRD照片，其顯示根據本發明之實例和比較例的黏合膜之濕氣吸收劑的時間變化。
下文中，將詳細描述本發明之例示具體實施例。但是，本發明不限於下文所揭示的具體實施例且可以各種形式實施。描述以下具體實施例以使得嫻於此技術者能夠體現和實施本發明。
根據本發明之例示具體實施例之黏合膜包括可固化的黏合劑層，其包括可固化的樹脂和濕氣吸收劑，其中濕氣吸收劑和濕氣吸收劑之水合產物的含量滿足等式1。
式1中，X是濕氣吸收劑的重量，而X0是以水使濕氣吸收劑水合而得的產物之重量。
文中所謂“有機電子裝置(OED)”是指具有包括在彼此面對面的一對電極之間使用電洞和電子而產生電
荷交換的有機材料層之構造的產品或裝置，其可為，例如，光伏打裝置、整流器、發射器、和有機發光二極體，但本發明不限於此。本發明的一個例子中，有機電子裝置可為有機發光二極體。
可固化的黏合劑可為在室溫能夠維持固態或半固態的黏合劑，當施熱時，其因為流動性而能夠無氣泡地接合平板，並在固化反應終了時，以黏合劑完全固著標的物。
重要地，在有機電子裝置之包封中，黏合膜確保長期可靠性。慣用的黏合膜，特別地，使用潛在固化劑的黏合膜，儲存於約4℃。但是，製造黏合膜時可能存在的濕氣，即，藉黏合膜穿透的濕氣，在儲存期間內，轉移進入基質，與根據本發明之例示具體實施例的黏合膜中的濕氣吸收劑反應，此時，黏合膜儲存於0℃或更低溫度，可避免隨著儲存期間變得比黏合膜的初始耐濕氣性來得長時之防濕性的降低。此因抑制基質中的濕氣轉移的因素之一，儲存溫度，低於0℃之故。
此處，0℃或更低的儲存溫度可為，例如，-10至-4℃，當維持此儲存溫度時，可避免耐濕氣性降低。此外，當黏合膜儲於極低溫度時，當用於後續將進行之有機電子裝置的包封時，於室溫下之老化的發黏時間變長，並因此而降低方法的產能。
此外，根據本發明之例示具體實施例的黏合膜之耐濕氣性的時間變化可低於1%。黏合膜之耐濕氣性
的時間變化控制於以上範圍內時，可以使得有機電子裝置維持較長的壽命，可增進耐久性，可以防止因為過度的濕氣吸收而造成黏合強度降低，因而造成有機電子裝置面板的界面剝離現象。
黏合膜之耐濕氣性的時間變化低於1%之黏合膜滿足以下三個條件中之至少一者：a)濕氣吸收劑之純度的時間變化低於10重量%；b)在溫度為85℃和相對濕度為85%的耐久條件下，重量提高比的時間變化低於0.2%；和c)濕氣穿透速率的時間變化低於10%。
濕氣吸收劑之純度的時間變化可藉x-射線繞射(XRD)測定。金屬氧化物具有對應於各粒子之特徵值的峰，當金屬氧化物因吸收而被濕氣水合時，粒子改變，因而降低金屬氧化物的純度。例如，氧化鈣(CaO)與濕氣在儲存期間內反應成為氫氧化鈣(Ca(OH)2)，此情況中，對應於氧化鈣之特徵值的峰之強度(圖的面積值)降低。據此，隨著黏合膜之儲存時間，濕氣吸收劑的純度變化為10重量%或更高，黏合膜中的濕氣在儲存期間內轉移並與濕氣吸收劑反應，並因而降低黏合膜的耐久性。
耐濕氣性的時間變化可藉由在黏合膜的耐久條件下，隨著儲存時間，重量提高比的差異(重量提高比的時間變化)而測定。當黏合膜之耐濕氣性的時間變化不明顯時，若黏合膜在儲存之後，處於耐久條件下達預定時間，濕氣吸收力極佳，藉此提高黏合膜的重量提高比。另一方面，耐濕氣性降低時，即使黏合膜在儲存之後，處於
耐久條件下達預定時間，因為濕氣吸收力降低，所以黏合膜的重量提高比變得低於耐濕氣性未降低之時。據此，當耐濕氣性的時間變化在預定程度或更高時，黏合膜在耐久條件下，隨著儲存時間而提高重量提高比的差異。黏合膜在85℃和相對濕度為85%的耐久條件下(此可提供有機電子裝置之包封的長期可靠性)之重量提高比的時間變化可為低於0.2%。即，例如，隨著儲存時間，黏合膜在耐久條件下的重量提高比降至3.7至3.5%。據此，當測定在耐久條件下之具有不同的剩餘儲存時間之黏合膜的重量提高比時，若重量提高比的差異低於0.2%，則耐濕氣性的時間變化低於1%。例如，藉固化200微米厚的黏合膜並將固化的黏合膜切成預定尺寸而製造樣品，記錄樣品的初始重量，使樣品處於85℃和85%相對濕度下24小時，自樣品表面移除濕氣，並測定樣品的重量，藉由計算相對於初始重量的提高比，可得到重量提高比，且當計算儲存時間不同的黏合膜之重量提高比之間的差異時，可測得重量提高比的時間變化。
此外，耐濕氣性的時間變化亦可根據儲存時間，藉黏合膜在耐久條件下的濕氣穿透速率的差(濕氣穿透速率的時間變化)而測得。此時間變化可藉鈣試驗測定。濕氣穿透速率係於85℃和相對濕度為85%的條件下，藉由以膜包封經塗覆的Ca(6毫米的鑲嵌(bezel)形式)而測得。濕氣穿透速率的時間變化可低於10%，當其為10%或更高時，濕氣迅速穿透，藉此降低耐濕氣
性，此引發有機發光二極體面板的缺陷。
該黏合膜於室溫的黏度為106或107達因/平方公分或更高。文中所謂“室溫”是指未提高亦未降低的溫度，例如，約15至35℃，特別地，約20至25℃，更特別地，約25℃。此黏度可以使用先進的流變膨脹系統(ARES)測定。當可固化的黏合劑之黏度控制於此範圍內時，有機電子裝置之包封可得到高加工性，且平坦面可被包封成均勻厚度。此外，不同於液態黏合劑，可固化的黏合劑藉顯著減少收縮和產生揮發性氣體(此因樹脂固化而產生)的問題而防止有機電子裝置的物理或化學損傷。本發明中，只要黏合劑於室溫維持於固態或半固態，未特別限制黏度的上限，且例如，考慮加工性，黏度可以控制在約109達因/平方公分或更低的範圍內。
此外，由於黏合膜具有耐濕氣性，且結構上使得基板可黏合至較上的基板，因而在製造有機電子裝置的面板中，實施製法簡單，由於能夠省略獨立的被動方法，所以其製法簡單，且有機電子裝置的包封厚度降至可形成薄膜形式。
本發明的一個例示具體實施例中，可使用之可固化的樹脂於固化態的水蒸氣穿透率(WVTR)為50克/平方米．天或更低，且較佳地，30克/平方米．天或更低，20克/平方米．天或更低，或15克/平方米．天或更低。此處所謂“可固化的樹脂之固化態”是指當可固化的樹脂經單獨使用或與其他組份(例如固化劑)反應而
固化或交聯及之後施於包封劑時，從一個狀態轉化成可固化的樹脂具有穩定之濕氣吸收劑和填料組份並作為結構黏合劑的狀態。WVTR可以在可固化的樹脂固化且固化產物以80微米厚的膜形式形成之後，於38℃和相對濕度100%在固化產物的厚度方向測得。此外，WVTR可以根據ASTM F1249測定。
可固化的樹脂之WVTR控制在以上範圍內時，可以有效地防止濕氣、蒸氣或氧穿透進入有機電子裝置之包封產物，且可以展現引入濕氣反應性吸收劑的效果。
隨著樹脂的固化態之WVTR的降低，包封結構具有較佳的性能。未特別限制WVTR的下限。
未特別限制可用於本發明之可固化的樹脂的特定種類，且例如，可包括此技術已知之各種熱可固化和光可固化的樹脂。“熱可固化的樹脂”是指可藉由施以適當的熱或老化而固化的樹脂，所謂“光可固化的樹脂”是指可藉照射電磁波而固化的樹脂。此外，在電磁波的範圍內，可使用粒子束(例如微波、IR射線、UV射線、X射線和γ射線)和粒子束(例如α-粒子束、質子束、中子束和電子束)。可使用之光可固化的樹脂的例子可為陽離子性光可固化的樹脂。該陽離子性光可固化的樹脂是指可藉照射電磁波而誘發陽離子聚合反應或陽離子固化反應而固化之樹脂。此外，可固化的樹脂可為包括熱固化和光固化特性二者之雙重可固化的樹脂。
未特別限定可固化的樹脂的特定種類，只要可固化的樹脂具有上述特徵即可。例如，經固化而展現黏合性的樹脂可包括含括至少一個熱可固化的官能基(選自環氧丙基、異氰酸酯基、羥基、羧基或醯胺基)或至少一個可藉照射電磁波而固化的官能基(選自環氧基、環狀醚基、硫醚基、縮醛基和內酯基)之樹脂。此外，樹脂的特定種類可包括丙烯酸樹脂、聚醚樹脂、異氰酸酯樹脂或環氧樹脂，但本發明不限於此。
可以使用芳族或脂族、及直鏈或支鏈環氧樹脂作為可固化的樹脂。本發明的一個例示具體實施例中，可以使用含有至少兩個官能基且環氧基當量為180至1,000克/當量的環氧樹脂。使用具有以上環氧基當量的環氧樹脂時，可以有效地維持固化產物的特性，例如黏合性能和玻璃化轉變溫度。此環氧樹脂可為甲酚清漆環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚A型清漆環氧樹脂、酚清漆環氧樹脂、四官能性環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、三酚甲烷型環氧樹脂、經烷基改質的三酚甲烷型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、和經二環戊二烯改質的酚型環氧樹脂中之一者或至少二者之混合物。
本發明中，例如，可使用分子結構中含括環狀結構的環氧樹脂，且例如，可以使用包括芳基(例如苯基)的環氧樹脂。環氧樹脂包括芳基時，固化產物可具有極佳的熱和化學安定性及低濕氣吸收性，藉此增進有機電子裝置的包封產物之可靠性。含芳基的環氧樹脂可為，但
不限於，聯苯型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、經二環戊二烯改質的酚型環氧樹脂、以甲酚為基礎的環氧樹脂、以雙酚為基礎的環氧樹脂、以酚醛(xyloc)為基礎的環氧樹脂、多官能性環氧樹脂、酚清漆環氧樹脂、三酚甲烷型環氧樹脂、和經烷基改質的三酚甲烷環氧樹脂中之一者或至少二者之混合物。
可以使用經矽烷改質的環氧樹脂(例如，具有芳基之經矽烷改質的環氧樹脂)作為環氧樹脂。
可以使用前述環氧樹脂中之至少一者與矽烷化合物的反應產物作為經矽烷改質的環氧樹脂。此處，矽烷化合物可為式1代表的化合物。
[式1]DnSiX(4-n)
式1中，D是乙烯基、環氧基、胺基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、硫醇基、烷氧基或異氰酸酯基、或經前述官能基中之至少一者取代的烷基，X是氫、烷基、鹵素、烷氧基、芳基、芳氧基、醯氧基、烷硫基或伸烷氧硫基(alkyleneoxythio)，n是數字1至3。
式1化合物中，官能基“D”可以與環氧樹脂中含括的官能基反應，藉此形成經矽烷改質的環氧樹脂。
例如，當官能基是胺基時，此胺基可以與環氧樹脂的環氧基反應，藉此形成“-CH(OH)-CH2-NH-”鍵，並因此可將矽烷化合物引至環氧基中。
此外，官能基“D”是異氰酸酯基或烷氧基時，
可藉由與包括羥基(OH)的環氧樹脂(例如，雙酚型環氧樹脂，例如雙酚F型環氧樹脂、雙酚F型清漆環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、或雙酚A型清漆環氧樹脂)反應而引入矽烷化合物。
式1中，可以使用具1至20個碳原子，1至16個碳原子，1至12個碳原子，1至8個碳原子，或1至4個碳原子的烷基作為烷基。此烷基可為直鏈、支鏈或環狀烷基。
式1中，可以使用氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或碘(I)作為鹵原子。
此外，式1中，可以使用具1至20個碳原子，1至12個碳原子，1至8個碳原子，或1至4個碳原子的烷氧基作為烷氧基。此烷氧基可為直鏈、支鏈或環狀烷氧基。
此外，式1中，芳基或烷氧基中含括的芳基可包括所謂的芳烷基或芳基烷基及芳基。例如，芳基可以是指自包括至少一個苯環或至少兩個苯環鏈接或稠合的結構之化合物或其衍生物衍生的單價原子團。此芳基可為，例如，具6至25個碳原子，6至21個碳原子，6至18個碳原子，或6至12個碳原子的芳基。此芳基可為，例如，苯基、二氯苯基、氯苯基、苯乙基、苯丙基、苄基、甲苯基、二甲苯基或萘基，較佳者為苯基。
此外，式1中，醯氧基可為具1至20個碳原子，1至16個碳原子，或1至12個碳原子的醯氧基。
此外，式1中，烷硫基可為具1至20個碳原子，1至16個碳原子，1至12個碳原子，1至8個碳原子，或1至4個碳原子的烷硫基，而伸烷氧硫基可為具1至20個碳原子，1至16個碳原子，1至12個碳原子，1至8個碳原子，或1至4個碳原子的伸烷氧硫基。
此烷基、烷氧基、芳基、醯氧基、烷硫基或伸烷氧硫基可以任意地經至少一個取代基取代。可使用的取代基為羥基、環氧基、烷基、烯基、炔基、烷氧基、醯基、巰基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、芳基或異氰酸酯基，但本發明不限於此。
式1中，官能基“D”可為，例如，前述官能基中的烷氧基、胺基或異氰酸酯基。
此外，式1中，官能基“X”可為，例如，鹵素原子、烷氧基、芳氧基、醯氧基、烷硫基、或伸烷氧硫基中之至少一、二或更多者，較佳者為烷氧基。
經矽烷改質的環氧樹脂可為，例如，相對於100重量份環氧樹脂，矽烷化合物以約0.1至10重量份，0.1至9重量份，0.1至8重量份，0.1至7重量份，0.1至6重量份，0.1至5重量份，0.1至4重量份，0.1至3重量份，0.3至2重量份，或0.5至2至重量份，引入的環氧樹脂。一個例子中，矽烷化合物已引入的環氧樹脂可為芳基環氧樹脂。此芳基環氧樹脂可為，例如，雙酚型環氧樹脂，例如雙酚F型環氧樹脂、雙酚F型清漆環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚A型清漆環氧樹脂。
如前述者，使用經矽烷改質之結構上具有矽烷基的環氧樹脂時，有機電子裝置對玻璃基板或無機基板材料的黏合性經最適化，亦增進了阻擋力或耐久性和可靠性。未特別限制特定種類的環氧樹脂，且此樹脂可輕易得自，例如，製造商，例如Kukdo Chemical Co.,Ltd.。
本發明中，可固化的樹脂亦可為以苯乙烯為基礎的樹脂、以聚烯烴為基礎的樹脂、熱塑性彈性體、以聚氧伸烷基為基礎的樹脂、以聚酯為基礎的樹脂、以聚氯乙烯為基礎的樹脂、以聚碳酸酯為基礎的樹脂、以聚苯醚為基礎的樹脂、烴的混合物、以聚醯胺為基礎的樹脂、以丙烯酸酯為基礎的樹脂、以環氧基為基礎的樹脂、以矽為基礎的樹脂、以氟為基礎的樹脂、或彼等之混合物。
此處，作為以苯乙烯為基礎的樹脂者可為，例如，苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(ABS)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯嵌段共聚物(ASA)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、以苯乙烯為基礎的均聚物、或彼等之混合物。作為以烯烴為基礎的樹脂者可為，例如，以高密度聚乙烯為基礎的樹脂、以低密度聚乙烯為基礎的樹脂、以聚丙烯為基礎的樹脂或彼等之混合物。熱塑性彈性體可為，例如，以酯為基礎的熱塑性彈性體、以烯烴為基礎的熱塑性彈性體或彼等之混合物。這些之中，聚丁二烯樹脂或聚異丁烯樹脂可以作為以烯烴為基礎的熱
塑性彈性體。作為以聚氧伸烷基為基礎的樹脂者可為，例如，以聚氧伸甲基為基礎的樹脂、以聚氧伸乙基為基礎的樹脂或彼等之混合物。作為以聚酯為基礎的樹脂者可為，例如，以聚對酞酸乙二酯為基礎的樹脂、以聚對酞酸丁二酯為基礎的樹脂或彼等之混合物。作為以聚氯乙烯為基礎的樹脂者可為，例如，聚偏二氯乙烯。作為烴之混合物者可為，例如，三十六烷(hexatriacontane)或烷烴。作為以聚醯胺為基礎的樹脂者可為，例如，尼龍。作為以丙烯酸酯為基礎的樹脂者可為，例如，聚(甲基)丙烯酸丁酯。作為以環氧基為基礎的樹脂者可為，例如，雙酚型樹脂，例如雙酚A型樹脂、雙酚F型樹脂、雙酚S型樹脂和彼等之水合產物；清漆型樹脂，例如酚清漆型樹脂或甲酚清漆型樹脂；含氮的環狀樹脂，例如三環氧丙基三聚異氰酸酯型樹脂或尿囊素型樹脂；脂環狀樹脂；脂族樹脂；芳族樹脂，例如萘型樹脂或聯苯型樹脂；環氧丙基型樹脂，例如環氧丙醚型樹脂、環氧丙胺型樹脂、或環氧丙酯型樹脂；二環型樹脂，例如二環戊二烯型樹脂；酯型樹脂；醚酯型樹脂；或彼等之混合物。作為以矽為基礎的樹脂者可為，例如，聚二甲基矽氧烷。此外，作為以氟為基礎的樹脂者可為，例如，聚三氟乙烯樹脂、聚四氟乙烯樹脂、聚氯三氟乙烯樹脂、聚六氟丙烯樹脂、聚氟化亞乙烯、聚氟化乙烯、聚氟化乙烯丙烯或彼等之混合物。
所列樹脂可以經，例如，順丁烯二酸酐接枝，與另一列示的樹脂或單體共聚合而製造樹脂，或經另
一化合物改質。該化合物的例子可為羧基終端的丁二烯-丙烯腈共聚物。
此外，所列樹脂可包括至少一個能夠藉熱而固化的官能基或點，例如環氧丙基、異氰酸酯基、羥基、羧基或醯胺基，或至少一個能夠藉照射活性能量束而固化的官能基或點，例如環氧基、環狀醚基、硫醚基、縮醛基或內酯基，以於固化之後展現黏合性。
一個例子中，可固化的樹脂可包括聚異丁烯樹脂。此聚異丁烯樹脂可具有疏水性，藉此具有低WVTR和低表面能。特別地，作為聚異丁烯樹脂者可為，例如，異丁烯單體的均聚物；或異丁烯單體和可與彼聚合之不同單體的共聚物。此處，可與異丁烯單體聚合的單體可包括，例如，1-丁烯、2-丁烯、異戊二烯或丁二烯。
可固化的黏合劑層包括濕氣吸收劑和可固化的樹脂。所謂“濕氣吸收劑”是指具濕氣反應性的吸收劑，其係能夠經由化學反應而吸收或移除自外界環境輸入之濕氣或蒸氣的組份。
濕氣吸收劑以化學方式與進入黏合劑層內部的蒸氣、濕氣或氧反應以吸收濕氣或蒸氣。未特別限制於特定種類的濕氣吸收劑，且此濕氣吸收劑可為金屬粉末(例如氧化鋁)、金屬氧化物、金屬鹽、和五氧化磷(P2O5)中之一者或至少二者之混合物。
此處，金屬氧化物的特定例子可為五氧化磷(P2O5)、氧化鋰(Li2O)、氧化鈉(Na2O)、氧化鋇
(BaO)、氧化鈣(CaO)或氧化鎂(MgO)，金屬鹽可為硫酸鹽，例如硫酸鋰(Li2SO4)、硫酸鈉(Na2SO4)、硫酸鈣(CaSO4)、硫酸鎂(MgSO4)、硫酸鈷(CoSO4)、硫酸鎵(Ga2(SO4)3)、硫酸鈦(Ti(SO4)2)或硫酸鎳(NiSO4)；金屬鹵化物，例如氯化鈣(CaCl2)、氯化鎂(MgCl2)、氯化鍶(SrCl2)、氯化釔(YCl3)、氯化銅(CuCl2)、氟化銫(CsF)、氟化鉭(TaF5)、氟化鈮(NbF5)、溴化鋰(LiBr)、溴化鈣(CaBr2)、溴化銫(CeBr3)、溴化硒(SeBr4)、溴化釩(VBr3)、溴化鎂(MgBr2)、碘化鋇(BaI2)或碘化鎂(MgI2)；或金屬氯酸鹽，例如過氯酸鋇(Ba(ClO4)2)或過氯酸鎂(Mg(ClO4)2)，但本發明不限於此。
金屬氧化物可以濕氣吸收劑經適當加工的狀態與組成物混合。例如，取決於待施用黏合膜之有機電子裝置的種類，黏合劑層可為厚度為30微米或更低的薄膜，此情況中，須在濕氣吸收劑上進行研磨程序。欲研磨此濕氣吸收劑，可以使用3滾輪研磨機、珠磨機或球磨機。此外，當本發明之黏合膜施於頂部發射的有機電子裝置時，黏合劑層的穿透性非常重要，因此必須降低濕氣吸收劑的尺寸。因此，用於此用途時，濕氣吸收劑須經研磨加工。
相對於100重量份可固化的樹脂，黏合劑層可包括1至100或5至50重量份的濕氣吸收劑。濕氣吸
收劑的含量在以上範圍內時，可以防止因為濕氣吸收劑和濕氣之間的反應導致之體積膨脹造成的膜破裂，並可防止物理或化學損害，且亦可提供黏合膜長期可靠性。
除非他處特別定義，否則文中所用的單位“重量份”是指組份之間的重量比。
濕氣吸收劑的含量範圍控制於前述範圍時，固化產物展現極佳的耐濕氣和蒸氣性，可形成薄膜包封結構，並可展現極佳的耐濕氣性。
可固化的黏合劑層可以另包括填料。此填料為物理濕氣吸收劑，其可延長濕氣或蒸氣穿透進入包封結構的移動路徑以抑制濕氣或蒸氣之穿透，如此，由於可固化的樹脂之基質結構及可固化的樹脂與濕氣吸收劑之間的交互作用而使得耐濕氣和蒸氣性最大化。可用於本發明之填料的特定種類可為，但不限於，由黏土、滑石、氧化矽、沸石、氧化鋯、氧化鈦和蒙脫土所組成的群組中之一者至少二者之混合物。
此外，欲提高填料和有機黏合劑之間的結合效能，可以使用表面經有機材料處理之產品作為填料，或者可以另將偶合劑加至此填料中。
相對於100重量份可固化的樹脂，可固化的黏合劑層之填料含量可為1至50重量份或1至20重量份。填料含量控制於1重量份或更高時，可提供具有極佳的耐濕氣或蒸氣性和機械性質之固化產物。此外，填料含量控制於50重量份或更低時，所提供的固化產物可以膜
類型形成，且即使以薄膜形式形成，亦展現極佳的耐濕氣性。
未特別限制可用的固化劑之特定種類，且可以根據所用之可固化的樹脂或樹脂中含括的官能基種類而適當地選擇。例如，當環氧樹脂作為本發明之可固化的樹脂時，此技術中已知之用於環氧樹脂的通用固化劑可作為固化劑，其可為，但不限於，以胺為基礎的化合物、以咪唑為基礎的化合物、以酚為基礎的化合物、以磷為基礎的化合物、和以酸酐為基礎的化合物中之一者至少二者之混合物。
相對於100重量份可固化的樹脂，可固化的黏合劑層所含括的固化劑量可為1至20重量份或1至10重量份。但是，此含量僅為本發明的一個例子。即，固化劑含量可以根據可固化的樹脂或官能基的種類和含量、及欲實現的基質結構或交聯密度而改變。
此外，未特別限制本發明可用之引發劑的種類，例如，陽離子性光聚合反應引發劑，且可以使用已知的陽離子性光聚合反應引發劑，例如芳族二鎓鹽、芳族碘鋁鹽、芳族鋶鹽或鐵-芳族烴錯合物，和較佳地，可使用芳族鋶鹽，但本發明不限於此。
此情況中，例如，相對於100重量份可固化的樹脂，引發劑的含量可為0.01至10重量份或0.1至3重量份。陽離子性光聚合反應引發劑的含量過低時，無法充分固化，而當陽離子性光聚合反應引發劑的含量過高
時，離子性材料的含量於固化後提高，因此，因為引發劑的特性而降低黏合劑的耐久性，或降低黏合劑的光學耐久性。此外，取決於鹼，發生腐蝕情況，考慮此情況，可選擇適當的含量範圍。
可固化的黏合劑層可以另包括高分子量樹脂。當此組成物模製成膜或片狀時，高分子量樹脂用以改良模製性。此外，高分子量樹脂可作為高溫黏度控制劑以控制製程中的流動性。
未特別限制可用於本發明之高分子量樹脂的種類，只要該樹脂與另一組份(例如可固化的樹脂)具相容性即可。可使用之高分子量樹脂的特定種類可為，但不限於，重量平均分子量為20,000或更高的樹脂，其為苯氧基樹脂、丙烯酸酯樹脂、高分子量環氧樹脂、超高分子量環氧樹脂、含高極性官能基的橡膠、和含有高極性官能基的反應性橡膠中之一者至少二者之混合物，但本發明不限於此。
高分子量樹脂含括於可固化的黏合劑層中時，根據所欲物理性質控制其含量，且無特別限制。例如，相對於100重量份可固化的樹脂，高分子量樹脂含量可為約200重量份，150重量份，或100重量份或更低。黏合劑樹脂含量控制於200重量份或更低時，可以有效地維持與樹脂組成物之各組份的相容性，此高分子量樹脂亦可作為黏合劑。
此黏合膜可以另包括添加劑，例如額外填料
以增進固化產物的耐久性，偶合劑以增進機械強度和黏合強度，塑化劑、UV安定劑和抗氧化物，其未影響本發明之效果。
黏合膜之可固化的黏合劑層可具有單層結構，或為具有至少兩個黏合劑層的多層結構。黏合膜包括多層黏合劑層時，大部分的濕氣吸收劑可含於遠離有機電子裝置的層中。
未特別限制本發明之黏合膜的結構，只要黏合膜包括黏合劑層即可。例如，黏合膜可以具有包括底膜或脫模膜(下文中稱為“第一膜”)的結構；且黏合劑層形成於底膜或脫模膜上。
黏合膜可以另包括形成於黏合劑層上的底膜或脫模膜(下文中稱為“第二膜”)。
未特別限制可用於本發明之第一膜的特定種類。本發明中，作為第一膜者可為，例如，此技術中的通用聚合物膜。本發明中，例如，作為底膜或脫模膜者可為聚對酞酸乙二酯膜、聚四氟乙烯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、氯乙烯共聚物膜、聚胺甲酸酯膜、乙烯-乙酸乙烯酯膜、乙烯-丙烯共聚物膜、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物膜、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物膜或聚醯亞胺膜。此外，可以在本發明之底膜或脫模膜的一或兩面上進行適當的脫模處理。底膜之脫模處理中所用的脫模劑的例子可為以醇酸為基礎的試劑、以矽為基礎的試劑、以氟為基礎的試劑、以氟化的酯為基礎的試劑、以聚烯烴為基
礎的試劑或以蠟為基礎的試劑，其中，就耐熱性觀之，以醇酸為基礎的試劑、以矽為基礎的試劑或以氟為基礎的脫模劑為較佳使用者，但本發明不限於此。
此外，亦未特別限制可用於本發明之第二膜(下文中，亦稱為“覆膜”)的種類。例如，本發明中，可以使用在第一膜的前述範圍內且與第一膜相同或不同的膜作為第二膜。此外，本發明中，亦可以在第二膜上進行適當的脫模處理。
未特別限制前述底膜或脫模膜(第一膜)的厚度，且可以根據應用而適當地選擇。例如，本發明中，第一膜的厚度可為約10至500微米或20至200微米。當膜的厚度控制於前述範圍內時，可防止底膜轉變，並可提高經濟可行性。
亦未特別限制第二膜的厚度。本發明中，例如，第二膜的厚度可以設定為與第一膜相同。此外，考慮加工性，第二膜的厚度可以設定為比第一膜來得小。
未特別限制黏合膜所含括之黏合劑層的厚度，且考慮膜之使用，可以根據以下條件適當地選擇黏合劑層的厚度。
本發明之例示具體實施例中，未特別限制製造前述黏合膜之方法。例如，黏合膜可藉由將包括前述黏合劑層之組成物之塗覆液塗覆在底膜或脫模膜上(第一操作)；或者乾燥在第一操作中塗覆的塗覆液(第二操作)而製得。
根據本發明之製造黏合膜的方法中，可以進一步包括將底膜或脫模膜壓在已於第二操作中乾燥的塗覆液上之第三操作。
第一操作係藉由將前述黏合劑層之組成物溶於或分散於適當溶劑中而製造塗覆液。此操作中，塗覆液中含括的環氧樹脂含量可以根據所欲耐濕氣性和膜的模製性而經適當控制。
未特別限制塗覆液之製造中所用的溶劑種類。但是，當溶劑的乾燥時間過長時，或溶劑須於高溫乾燥時，會發生與黏合膜之操作性或耐久性相關的問題，並因此較佳地，使用揮發溫度為100℃或更低的溶劑。此外，考慮膜的模製性，可混合少量揮發溫度高於前述範圍的溶劑。本發明之例示具體實施例中可用之溶劑的例子可為甲基乙基酮(MEK)、丙酮、甲苯、二甲基甲醯胺(DMF)、甲基溶纖素(MCS)、四氫呋喃(THF)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)中之一者至少二者之混合物。
第一操作中，未特別限制將塗覆液塗覆在底膜或脫模膜上之方法，可以無限制地使用已知方法，例如刮刀塗覆、滾筒塗覆、噴灑塗覆、凹版印刷塗覆、簾塗覆、間隔塗覆或澆嘴塗覆。
第二操作係藉由乾燥在第一操作中塗覆的塗覆液而形成黏合劑層。即，第二操作中，可藉加熱塗覆於膜上的塗覆液以乾燥和移除溶劑而形成黏合劑層。此處，未特別限制乾燥條件，且此乾燥可以於70至200℃進行1
至10分鐘。
製造黏合膜之方法中，在第二操作之後，可以進一步含括將另一底膜或脫模膜壓在形成於膜上之黏合劑層上的第三操作。
前述第三操作可以在塗覆黏合劑層之後，藉熱軋積層或壓製法，將另一脫模膜或底膜(覆膜或第二膜)壓在經乾燥的黏合劑層上的方式進行。此處，就連續法的可能性和效率觀之，第三操作可藉熱軋積層法進行，且此處，此方法可以於約10至100℃，壓力約0.1至10公斤力/平方公分進行。
本發明的另一例示具體實施例提出有機電子裝置包封產物，其包括：基板；形成於該基板上之有機電子裝置；和用於包封該有機電子裝置之前述黏合膜，其中該黏合膜覆蓋有機電子裝置的整個表面。
此有機電子裝置包封產物可以另包括保護層以保護介於黏合膜和有機電子裝置之間的有機電子裝置。
此有機電子裝置包封產物可以另包括位於黏合膜上方的包封基板，此處，黏合膜用以將包封基板黏合至基板。本發明的一個例示具體實施例中，有機電子裝置可為有機發光二極體。
此有機電子裝置包封產物具有製法簡單和製造成本降低的優點。無論設計有機電子裝置之方法為何，亦可使用此有機電子裝置包封產物，並提供有機電子裝置極佳的機械耐久性。
本發明的又另一例示具體實施例提出一種包封有機電子裝置之方法，其包括將前述黏合膜的黏合劑層施用於有機電子裝置已形成於其上的基板以覆蓋有機電子裝置的整個表面，及固化該黏合劑層。
黏合膜施於有機電子裝置可藉熱軋積層、熱壓或真空施壓該黏合膜的方式進行，但本發明未特別受限。
黏合膜施於有機電子裝置可於50至90℃進行，且固化操作可以藉由在70至110℃的範圍內加熱，或照射UV射線的方式進行。
此外，此方法可以另包括接合黏合膜以面對額外的包封材料，例如玻璃或金屬。
包封有機電子裝置之方法包括藉方法(例如真空澱積或噴濺)在基板(例如玻璃或聚合物膜)上形成透明電極，及在透明電極上形成有機材料層。此有機材料層可包括電洞注入層、電洞轉移層、發射層、電子注入層和/或電子轉移層。之後，第二電極另形成於有機材料層上。之後，前述黏合膜施於在基板上的有機電子裝置頂表面以覆蓋有機電子裝置的整個表面。此處，未特別限制施用黏合膜之方法，且可為加熱或加壓覆蓋基板(例如玻璃或聚合物膜)(黏合膜的前述黏合劑層已事先轉印至形成於基板上之有機電子裝置的頂面)之方法。此操作中，例如，當黏合膜轉印於覆蓋基板上時，前述黏合膜可以使用真空加壓機或真空積層機藉由在剝除形成於膜上的基膜或
脫模膜之後，施熱而轉印在覆蓋基板上。此操作中，當黏合膜的固化反應於某些範圍或更大範圍實施時，黏合膜的黏著強度或黏合強度會降低，藉此將加工溫度和加工時間分別控制於約100℃和約5分鐘。類似地，即使當已有黏合膜轉印於其上的覆蓋基板熱壓至有機電子裝置時，可使用真空加壓機或真空積層機。此操作的溫度條件可如前述者設定，加工時間可以在10分鐘之內。
此外，可以對有機電子裝置壓至彼的黏合膜進行額外的固化法，且此固化法(主要固化)可以在，例如，加熱室或UV室中進行。可以考慮有機電子裝置的安定性，適當地選擇主要固化法的固化條件。
但是，前述成型法僅為包封有機電子裝置的例子，因此，可以自由地改變製程的順序和條件。例如，可以改變轉印和加壓法的順序，其方式使得前述黏合膜轉印至基板上的有機電子裝置，之後對覆蓋基板施壓。此外，在保護層形成於有機電子裝置上之後，施用黏合膜及之後無覆蓋基板地固化。
下文中，將參考根據本發明之實例和非根據本發明之比較例，更詳細地描述本發明，但本發明之範圍不限於以下實例。
將70克作為濕氣吸收劑的CaO(Aldrich)以30重量%濃度置於甲基乙基酮中，並藉球磨法研磨24小時而製造濕氣吸收劑溶液。此外，另外，200克經矽烷改質的環氧樹脂(KSR-177，Kukdo Chemical Co.,Ltd.)和150克苯氧基樹脂(YP-50，Tohto Kasei Co.,Ltd.)於室溫下置於反應槽中，並以甲基乙基酮稀釋。之後，反應槽內部以氮代替，製得的溶液經均質化。先前製造的濕氣吸收劑溶液置於經均質化的溶液中，添加4克咪唑(Shikoku Chemicals Co.,Ltd.)作為固化劑，所得溶液於高速攪拌1小時，藉此製造黏合劑溶液。
藉由使用間隔塗覆機(comma coater)，將之前製造的黏合劑溶液施用在脫模PET的脫模表面，並以乾燥機於130℃下乾燥3分鐘所得表面，而形成15微米厚的黏合劑層，將該脫模PET進一步壓於黏合劑層頂面。
以上製造的黏合膜處於溫度為-5℃的冷凍庫中2、4和8週。
藉與實例1至3中描述之相同的方法製造黏
合膜，但實例1之黏合膜係置於4℃的冷凍庫中儲存。
執行鈣試驗以研究實例1至3和比較例1至3各者之黏合膜的耐濕氣性。特別地，9個(Ca)鈣點以5毫米×5毫米和100奈米厚的尺寸澱積在尺寸為100毫米×100毫米的玻璃基板上，使用真空加壓機，已有實例1至3和比較例1至3各者的黏合膜轉印之蓋玻片於80℃熱壓至各個鈣澱積的點達1分鐘。之後，所得產物在高溫乾燥機中於100℃固化3小時，經包封的鈣試樣切成11毫米×11毫米的尺寸。所得試樣在恆溫和恆濕室中，留在溫度為85℃和R.H.為85%的環境中，評估鈣因為濕氣穿透而進行氧化反應而開始透明的點。其結果示於表1和2。
研究實例1至3和比較例1至3的黏合膜之重量提高比。特別地，實例1至3和比較例1至3的黏合膜製成200微米厚，在高溫乾燥機中於100℃固化3小時，並切成尺寸為5公分×5公分，藉此製造樣品。記錄經固化的樣品之初始重量，樣品在恆溫和恆濕室中，處於溫度為85℃和R.H.為85%的環境中24小時，自樣品表面移除濕氣，並測定樣品重量。藉以下等式計算樣品的重量提高比，並示於表2。
重量提高比(%)=(B-A)/A×100
前式中，B是樣品吸收濕氣之後的重量，而A是樣品的初始重量。
欲測定實例1至3和比較例1至3的黏合膜在儲存之前和之後的耐濕氣性變化，藉X-射線繞射(XRD)測定黏合膜中之濕氣吸收劑(CaO)的純度變化。特別地，藉由在CaO的特徵值處(即，2θ=10
度)，在電壓為40千伏特，電流為40毫安培，和CuKα射線的波長為1.5418Å的條件下，使用XRD設備((Bruker AXS D4 Endeavor XRD(2))，以0.019度的角度變化175秒鐘，分別測定100度範圍的XRD，此示於圖1。對照圖1，在濕氣與CaO反應之後，Ca(OH)2具有不同的比。欲測定各黏合膜的CaO純度之變化，進行Rietveld精修演算，並計算CaO和Ca(OH)2之間的重量比(重量%)，此示於表3。
如以上所示者，證實根據本發明之例示具體實施例之實例1至3的黏合膜儲存於0℃或更低溫度的濕氣吸收劑之純度的時間變化低於10%，在耐久性條件下之重量提高比的時間變化為0.2%，且耐濕氣性的時間變化低於1%，因此，該等黏合膜有效地包封有電子裝置使其不會受到濕氣的影響。但是，例如同慣用的黏合膜，證實於4℃冷藏溫度儲存的黏合膜隨著儲存時間的變長，相較於初始耐濕氣性，耐濕氣性的時間變化較大。
已經參考本發明的某些具體實施例，出示和
描述本發明，嫻於此技術者將瞭解能夠在不違背所附申請專利範圍界定之本發明之範圍的情況下，作出形式和細節的各種改變。
Claims (19)
- 一種用於包封有機電子裝置之黏合膜，其包含：可固化的黏合劑層，其包含可固化的樹脂和濕氣吸收劑，而該可固化的樹脂根據ASTM F1249測得之固化態的水蒸氣穿透率(WVTR)為50克/平方米．天或更低，其中該黏合膜之耐濕氣性的時間變化(temporal change)低於1%，且該具有低於1%的耐濕氣性的時間變化之黏合膜滿足以下三個條件中之至少一者：a)濕氣吸收劑之純度在自一任意的時間點i至該任意的時間點i後2週或更久的時間點之間的時間變化低於10重量%；b)在溫度85℃和相對濕度85%下24小時的耐久條件下，重量提高比在自一任意的時間點i至該任意的時間點i後2週或更久的時間點之間的時間變化低於0.2%；和c)濕氣穿透速率在自一任意的時間點i至該任意的時間點i後2週或更久的時間點之間的時間變化低於10%，及其中濕氣吸收劑和濕氣吸收劑之水合產物的含量滿足等式1：[等式1]X/X0 90重量%其中X是濕氣吸收劑的重量，而X0是以水使濕氣吸收劑水合而得的產物之重量。
- 如申請專利範圍第1項之黏合膜，其中該可固化的黏合劑層於室溫的黏度為106達因/平方公分或更高。
- 如申請專利範圍第1項之黏合膜，其中該可固化的樹脂為熱可固化的樹脂、光可固化的樹脂、或雙重可固化的樹脂。
- 如申請專利範圍第1項之黏合膜，其中該可固化的樹脂包含至少一個選自環氧丙基、異氰酸酯基、羥基、羧基、醯胺基、環氧基、環狀醚基、硫醚基、縮醛基和內酯基之可固化的官能基。
- 如申請專利範圍第1項之黏合膜，其中該可固化的樹脂係分子結構中包含環狀結構的環氧樹脂。
- 如申請專利範圍第1項之黏合膜，其中該濕氣吸收劑係氧化鋁、金屬氧化物、金屬鹽、或五氧化磷。
- 如申請專利範圍第6項之黏合膜，其中該濕氣吸收劑係選自由P2O5、Li2O、Na2O、BaO、CaO、MgO、Li2SO4、Na2SO4、CaSO4、MgSO4、CoSO4、Ga2(SO4)3、Ti(SO4)2、NiSO4、CaCl2、MgCl2、SrCl2、YCl3、CuCl2、CsF、TaF5、NbF5、LiBr、CaBr2、CeBr3、SeBr4、VBr3、MgBr2、BaI2、MgI2、Ba(ClO4)2和Mg(ClO4)2所組成的群組中之至少一者。
- 如申請專利範圍第1項之黏合膜，其中相對於100重量份可固化的樹脂，該黏合劑層包含1至100重量份濕氣吸收劑。
- 如申請專利範圍第1項之黏合膜，其中該黏合劑 層另包含填料。
- 如申請專利範圍第9項之黏合膜，其中該填料係選自由黏土、滑石、氧化矽、沸石、氧化鋯、氧化鈦和蒙脫石所組成的群組中之至少一者。
- 如申請專利範圍第9項之黏合膜，其中相對於100重量份可固化的樹脂，該黏合劑層包含1至50重量份填料。
- 如申請專利範圍第1項之黏合膜，其中該黏合劑層另包含固化劑。
- 如申請專利範圍第12項之黏合膜，其中該固化劑係以胺為基礎的化合物、以咪唑為基礎的化合物、以酚為基礎的化合物、以磷為基礎的化合物、或以酸酐為基礎的化合物。
- 如申請專利範圍第12項之黏合膜，其中相對於100重量份可固化的樹脂，該黏合劑層包含1至10重量份固化劑。
- 如申請專利範圍第1項之黏合膜，其中該黏合劑層另包含引發劑。
- 如申請專利範圍第1項之黏合膜，其中該黏合劑層另包含高分子量樹脂。
- 如申請專利範圍第1項之黏合膜，其中該可固化的黏合劑層具有單層結構或為具有至少二層或更多層的多層結構。
- 一種有機電子裝置包封產物，其包含： 基板；有機電子裝置，其形成於該基板上；和如申請專利範圍第1至17項中任一項之黏合膜，其係用於包封該有機電子裝置，其中該黏合膜覆蓋有機電子裝置的整個表面。
- 如申請專利範圍第18項之有機電子裝置包封產物，其中該有機電子裝置係有機發光二極體。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20120085428 | 2012-08-03 |
Publications (2)
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