專利名稱:粘合劑封裝組合物以及用其制備的電子器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明公開(kāi)了用于電子器件中的封裝粘合劑組合物。更具體地講,本發(fā)明公開(kāi)了 用于電子器件(例如有機(jī)電致發(fā)光器件、觸摸屏、光伏器件和薄膜晶體管)的包含環(huán)烯烴共 聚物的壓敏粘合劑組合物。
背景技術(shù):
有機(jī)電致發(fā)光器件包括有機(jī)層(下文有時(shí)稱為“發(fā)光單元”),該層是通過(guò)在陽(yáng)極 和陰極之間設(shè)置有機(jī)電荷傳遞層和有機(jī)發(fā)光層而形成的。在由直流電和低電壓驅(qū)動(dòng)時(shí),電 致發(fā)光器件通常可提供高強(qiáng)度光發(fā)射。電致發(fā)光器件具有由固體材料形成的所有組元,并 具有用作柔性顯示器的潛能。一些電致發(fā)光器件的性能會(huì)隨時(shí)間推移而劣化。例如,光發(fā)射特性(例如光發(fā)射 強(qiáng)度、光發(fā)射效率和光發(fā)射均勻性)會(huì)隨時(shí)間推移而降低。光發(fā)射特性的劣化可歸因于由 氧氣滲透進(jìn)入有機(jī)電致發(fā)光器件引起的電極的氧化、歸因于由驅(qū)動(dòng)該器件產(chǎn)生的熱量引起 的有機(jī)材料的氧化分解、歸因于由滲透進(jìn)入有機(jī)電致發(fā)光器件的空氣中的水分引起的電極 的腐蝕或有機(jī)材料的分解。此外,結(jié)構(gòu)界面之間的分離也會(huì)導(dǎo)致光發(fā)射特性的劣化。界面 之間的分離可由(例如)氧氣或水分的影響以及由驅(qū)動(dòng)器件時(shí)熱量生成的影響產(chǎn)生。熱量 可觸發(fā)界面之間的分離,這歸因于鄰近層之間熱膨脹系數(shù)的不同而導(dǎo)致的應(yīng)力。人們有時(shí)采用聚合物材料封裝有機(jī)電致發(fā)光器件,以保護(hù)器件使其不接觸水分和 /或氧氣。然而,許多聚合物材料由于它們的密封性能、抗?jié)裥?、水分阻隔性能等而不適合上 述應(yīng)用。如果使用熱固化性聚合物材料,則需使用熱量來(lái)使材料固化,這會(huì)導(dǎo)致有機(jī)發(fā)光層 和/或電荷傳遞層劣化,或者該器件的發(fā)光特性可因結(jié)晶而劣化。如果使用光致固化性聚 合物材料,則通常使用紫外線輻射來(lái)使材料固化,這可導(dǎo)致有機(jī)發(fā)光層和/或電荷傳遞層 的劣化。在聚合物材料固化后,其可因使用該器件時(shí)產(chǎn)生的沖擊、彎曲或振動(dòng)而斷裂,這也 將導(dǎo)致器件的性能特性劣化。
發(fā)明內(nèi)容
一般而言,粘合劑封裝組合物包含壓敏粘合劑。在一個(gè)方面,本文公開(kāi)了用于電子 器件中的粘合劑封裝組合物,包含環(huán)烯烴共聚物;多官能(甲基)丙烯酸酯單體;和增粘 劑。在一些實(shí)施例中,粘合劑封裝組合物可為可光致聚合的或可熱致聚合的。在一些實(shí)施 例中,該粘合劑封裝組合物每一種均可以設(shè)置在基底上的粘合劑層的形式提供。粘合劑封裝組合物可用于諸如機(jī)電致發(fā)光器件、光伏器件和薄膜晶體管之類的電 子器件中。本發(fā)明的這些方面和其他方面將在以下“具體實(shí)施方式
”中描述。上述
發(fā)明內(nèi)容
不應(yīng)理解為是對(duì)要求保護(hù)的主題的限制,該主題僅受本文所示出的權(quán)利要求的限定。
圖1A-1D示出了示例性粘合劑封裝膜的示意性剖視圖。圖2示出了有機(jī)發(fā)光二極管的示意性剖視圖。圖3A-3C示出了示例性光伏電池的示意性剖視圖。圖4A和4B示出了示例性薄膜晶體管的示意性剖視圖。
具體實(shí)施例方式使用粘合劑封裝電子器件通常需要粘合劑與不平的表面接觸。如果未正確接觸, 則會(huì)截留空氣,從而形成縮短器件使用壽命的空隙。具有良好潤(rùn)濕性的液體粘合劑可使被 封裝的器件具有極少的空氣截留或無(wú)空氣截留。然而,液體粘合劑并不適于輥式工藝,在輥 式工藝中將粘合劑以層設(shè)置在基底(如隔離襯片)上,并使得可一次性大量地將粘合劑貼 片以各種形狀吻切或沖切。本文所公開(kāi)的粘合劑封裝組合物可以設(shè)置在基底上的層的形式提供,在組裝器件 期間加熱時(shí),組合物液化而均勻地潤(rùn)濕所有表面。此外,該粘合劑封裝組合物在固化前具有 足夠的柔性,能作為成卷的層存在,從而可用于輥式工藝。因此,可實(shí)現(xiàn)在輥式工藝中采用 固體粘合劑的方便性以及液體粘合劑的極少或無(wú)空氣截留。另外,該粘合劑封裝組合物在 室溫下具有良好的強(qiáng)度,但易于吻切或沖切,極少或沒(méi)有粘合劑粘結(jié)到切制刀片上。本文所 公開(kāi)的粘合劑封裝組合物通過(guò)高壓釜或真空在低于約80°C的溫度下可變成液體。該粘合劑封裝組合物含極少的水或不含水,這使水分對(duì)電子器件的不利影響最小 化。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)為該組合物具有低透水性(例如每24h小于20g/m2),從而可防止或最大程 度避免封裝的電子元件暴露于水分中。還可將粘合劑封裝組合物設(shè)計(jì)為具有極少酸性組分 或無(wú)酸性組分,從而可防止或最大程度避免器件中的金屬元件(例如電極)腐蝕。粘合劑封裝組合物可具有高的電磁光譜可見(jiàn)光區(qū)透射率(至少約80% ),其中可見(jiàn) 光區(qū)的波長(zhǎng)范圍為約380nm至約800nm。如果粘合劑封裝組合物具有這樣的可見(jiàn)光區(qū)高透射 率,則可將其設(shè)置在電子器件的光發(fā)射表面或光接收表面一側(cè)不會(huì)對(duì)光造成任何阻擋。此外,粘合劑封裝組合物可用于多種電子器件中。在這些器件中,可使沖擊或振動(dòng) 引發(fā)的封裝缺陷程度最小。一種可使用粘合劑封裝組合物的電子器件為撓性顯示器。其他 類型的電子器件包括有機(jī)發(fā)光二極管、光伏電池、薄膜晶體管和觸摸屏。粘合劑封裝組合物包含環(huán)烯烴共聚物。環(huán)烯烴共聚物包括基于環(huán)烯烴和直鏈烯烴 的透明無(wú)定形共聚物。通常,環(huán)烯烴共聚物可通過(guò)在存在烯烴易位催化劑的情況下使烯烴 聚合而制備,例如 K. J. Ivin, "Metathesis Polymerization"在 J. I. Kroschwitz (編輯), Encyclopedia of Polymer Science and Engineering,第9卷,John Wiley & Sons,Inc., U. S. A.,1987,第634頁(yè)中所述。也可使用Ziegler聚合來(lái)制備環(huán)烯烴共聚物??筛鶕?jù)環(huán)烯烴共聚物的性質(zhì)對(duì)其進(jìn)行選擇??捎玫沫h(huán)烯烴共聚物具有低吸水率、 良好的水蒸汽阻隔性、高透射率、低彈性模量和高伸長(zhǎng)率??捎玫沫h(huán)烯烴共聚物包括諸如 降冰片烯、降冰片二烯、環(huán)戊二烯、二環(huán)戊二烯和環(huán)辛烯之類的烯烴的共聚物。分子量的 范圍可為約10,000至約100,000。在一些實(shí)施例中,環(huán)烯烴共聚物的Tg為約60°C或更 高。在一些實(shí)施例中,環(huán)烯烴共聚物的Tg為約60至約140°C。環(huán)烯烴共聚物可以商品 名 TOPAS (Ticona Co.)、APEL (Mitsui Chemical Co.,Ltd.)、ARTON(JSR)以及 ZE0N0R 和ZEONEX (Nippon Zeon Co.,Ltd.)購(gòu)得。環(huán)烯烴共聚物的用量可為粘合劑封裝組合物的約10重量%至約70重量%、約10 重量%至約50重量%或約20重量%至約40重量%。如果環(huán)烯烴共聚物的用量過(guò)少,則無(wú) 法得到可接受的膜成形;而如果用量過(guò)多,則在加熱時(shí)無(wú)法得到可接受的流動(dòng)性,也就得不 到可接受的潤(rùn)濕性。環(huán)烯烴共聚物可具有理想的粘彈性,這通??捎糜谫x予粘合劑封裝組合物所需程 度的流動(dòng)性??墒褂脩?yīng)變流變儀來(lái)確定各種溫度下的彈性(儲(chǔ)能)模量G’和粘性(損耗) 模量G”。然后可使用G’和G”來(lái)確定比率tan(S) =G”/G。一般來(lái)講,tan(S)值越高, 材料就越類似粘滯材料;tan( δ)值越低,材料就越類似彈性固體。在一些實(shí)施例中,可選 擇環(huán)烯烴共聚物,使得在約100°C的溫度下,粘合劑封裝組合物在相對(duì)低的頻率下具有至少 約0.8的tan(S)值。以此方式,組合物能夠在不平的表面上充分流動(dòng),并只含有很少量的 內(nèi)部氣泡或完全不含內(nèi)部氣泡。多官能(甲基)丙烯酸酯單體可為飽和的或不飽和的,并可包含脂族、脂環(huán)族、芳 族、雜環(huán)和/或環(huán)氧官能團(tuán)。在一些實(shí)施例中,可將飽和的長(zhǎng)鏈烷基(甲基)丙烯酸酯、脂 環(huán)族(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸酯/環(huán)氧單體或它們的組合用作單體,因?yàn)樗鼈兛?增強(qiáng)環(huán)烯烴共聚物和增粘劑的可混和性。多官能(甲基)丙烯酸酯單體可為未取代的或被 多種基團(tuán)(例如羥基或烷氧基)取代的單體。示例性的長(zhǎng)鏈烷基(甲基)丙烯酸酯包括但不限于(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基) 丙烯酸十八烷酯、二(甲基)丙烯酸1,9_壬二酯、二(甲基)丙烯酸1,10-癸二酯和氫化 聚丁二烯二(甲基)丙烯酸酯樹(shù)脂。示例性的脂環(huán)族(甲基)丙烯酸酯包括但不限于(甲 基)丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸四甲基哌啶酯、甲基丙烯酸五甲基哌啶酯、(甲基)丙烯 酸二環(huán)戊酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯酯、二(甲基)丙烯酸三環(huán)癸二酯、二(甲基)丙烯 酸三環(huán)癸烷二甲酯和(甲基)丙烯酸改性環(huán)氧樹(shù)脂。在一些實(shí)施例中,可使用具有兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或甚至多于四個(gè)(甲基)丙烯酸酯 基團(tuán)的多官能(甲基)丙烯酸酯單體。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解可利用多官能(甲基)丙 烯酸酯單體的混合物??蛇x擇多官能(甲基)丙烯酸酯單體,以便優(yōu)化粘合劑封裝組合物對(duì)粘附體的附 著力和潤(rùn)濕性,如上面針對(duì)聚異丁烯樹(shù)脂所描述的。因?yàn)槎喙倌?甲基)丙烯酸酯單體可 固化形成樹(shù)脂,所以其可增強(qiáng)粘合劑封裝組合物的附著力和固持強(qiáng)度。多官能(甲基)丙烯酸酯單體的用量可為粘合劑封裝組合物的約10至約40重 量%。如果添加的多官能(甲基)丙烯酸酯單體的量過(guò)少,則無(wú)法得到可接受的潤(rùn)濕性;而 如果添加量過(guò)高,則固化后的膜可能太脆而不能處理。一般來(lái)講,增粘劑可為增強(qiáng)粘合劑封裝組合物粘著性的任何化合物或化合物的混 合物。理想的是增粘劑不會(huì)增強(qiáng)水分滲透性。增粘劑可包括氫化的烴類樹(shù)脂、部分氫化的 烴類樹(shù)脂、非氫化的烴類樹(shù)脂或它們的組合。增粘劑的例子包括但不限于氫化萜烯基樹(shù)脂(例如,以商品名CLEAR0N P、M 和!((Yasuhara Chemical)市售的樹(shù)脂);氫化的樹(shù)脂或氫化酯基樹(shù)脂(例如,以商品名 FORAL AX(Hercules Inc.) > FORAL 105(Hercules Inc.) > PENCEL A(Arakawa Chemical Industries. Co. , Ltd.)> ESTERGUM H(Arakawa Chemical Industries Co. , Ltd.)禾口 SUPERESTER A(Arakawa Chemical Industries. Co. , Ltd.)市售的樹(shù)脂);不成比例的樹(shù)脂或不 成比例的酯基樹(shù)脂(例如,以商品名 PINECRYSTAL(Arakawa Chemical Industries Co., Ltd.)市售的樹(shù)脂);氫化的二環(huán)戊二烯基樹(shù)脂,其為C5型石油樹(shù)脂的氫化樹(shù)脂,其中C5型 石油樹(shù)脂是由石腦油熱分解產(chǎn)生的C5級(jí)分(例如戊烯、異戊二烯、胡椒堿和1,3-戊二烯) 共聚獲得(例如,以商品名 ESC0REZ 5300 和 MOO 系列(Exxon Chemical Co.)、EASTOTAC H (Eastman Chemical Co.)市售的樹(shù)脂);部分氫化的芳族改性二環(huán)戊二烯基樹(shù)脂(例如, 以商品名ESC0REZ 5600 (Exxon Chemical Co.)市售的樹(shù)脂);對(duì)C9型石油樹(shù)脂進(jìn)行氫化得 到的樹(shù)脂,其中C9型石油樹(shù)脂是由石腦油熱分解產(chǎn)生的C9級(jí)分(例如茚、乙烯基甲苯以及 α或β -甲基苯乙烯)共聚獲得(例如,以商品名ARCON P或ARCON M(Arakawa Chemical Industries Co.,Ltd.)市售的樹(shù)脂);以及對(duì)上述C5級(jí)分和C9級(jí)分的共聚合石油樹(shù)脂進(jìn) 行氫化得到的樹(shù)脂(例如,以商品名IMARVddemitsu Petrochemical Co.)市售的樹(shù)脂)。非氫化的烴類樹(shù)脂包括C5、C9、C5/C9烴類樹(shù)脂、聚萜烯樹(shù)脂、芳族改性的聚萜烯 樹(shù)脂或松香衍生物。如果使用非氫化的烴類樹(shù)脂,則通常將其與另一種氫化的或部分氫化 的增粘劑聯(lián)合使用。非氫化的烴類樹(shù)脂的用量可小于約30重量%,該重量%是相對(duì)于粘合 劑封裝組合物的總重量而言的。在一些實(shí)施例中,增粘劑包含氫化的烴類樹(shù)脂,特別是氫化的脂環(huán)族烴類樹(shù)脂。氫 化的脂環(huán)族烴類樹(shù)脂的具體例子包括ESC0REZ5340 (Exxon Chemical)。在一些實(shí)施例中,氫 化的脂環(huán)族烴類樹(shù)脂為氫化的二環(huán)戊二烯基樹(shù)脂,這是因?yàn)樵摌?shù)脂具有較低的水分滲透性 和透射率。增粘劑具有軟化溫度或軟化點(diǎn)(環(huán)球法軟化溫度),該軟化溫度可至少部分地根 據(jù)組合物的粘合力、使用的溫度、生產(chǎn)的容易性等而變化。環(huán)球法軟化溫度通常可為約50 至200°C。在一些實(shí)施例中,環(huán)球法軟化溫度為約80至150°C。如果環(huán)球法軟化溫度小于 80°C,則增粘劑會(huì)在因電子器件發(fā)光時(shí)產(chǎn)生的熱而發(fā)生分離并液化。當(dāng)有機(jī)電致發(fā)光器件 直接用粘合劑封裝組合物進(jìn)行封裝時(shí),這會(huì)導(dǎo)致有機(jī)層(例如發(fā)光層)劣化。另一方面,如 果環(huán)球法軟化溫度超過(guò)150°C,則添加的增粘劑的量是如此之低,以至于不會(huì)獲得令人滿意 的相關(guān)特性的改善。增粘劑的用量可為粘合劑封裝組合物的20重量%至約70重量%,或約30至約60 重量%。如果增粘劑的用量過(guò)少,則不能得到可接受的可混和性;而如果用量過(guò)高,則固化 后的膜會(huì)太脆而不能處理。在一些實(shí)施例中,粘合劑封裝組合物包含約10重量%至約70重量%的環(huán)烯烴共 聚物;約10至約40重量%的多官能(甲基)丙烯酸酯單體;以及約20重量%至約70重 量%的增粘劑;所有的重量%均是相對(duì)于粘合劑封裝組合物的總重量而言的。在一些實(shí)施 例中,粘合劑封裝組合物包含約10至約50重量%的環(huán)烯烴共聚物;約10至約40重量% 的多官能(甲基)丙烯酸酯單體;以及約30至約60重量%的增粘劑;所有的重量%均是相 對(duì)于粘合劑封裝組合物的總重量而言的。熱引發(fā)劑和/或光引發(fā)劑可用于粘合劑封裝組合物,以便引發(fā)多官能(甲基)丙 烯酸酯單體(如果使用的話)的聚合反應(yīng)。一般來(lái)講,對(duì)引發(fā)劑的選擇將至少部分地取決 于粘合劑封裝組合物中所使用的具體組分以及所需的固化速率。熱引發(fā)劑的例子包括偶氮化合物、奎寧、硝基化合物、酰鹵、腙、巰基化合物、吡喃鐺化合物、咪唑、氯三嗪、苯偶姻、苯偶姻烷基醚、二酮、苯酮和有機(jī)過(guò)氧化物(例如,過(guò)氧化 十二酰和以商品名PERHEXA TMH得自NOF Co.的1,1_ 二(叔己過(guò)氧化)_3,3,5-三甲基環(huán) 己烷)。熱引發(fā)劑的使用濃度通常為約0. 01至約10重量%或約0. 01至約5重量%,該重 量%是按粘合劑封裝組合物的總重量計(jì)算的??墒褂脽嵋l(fā)劑的混合物。光引發(fā)劑的例子包括苯乙酮、苯偶姻、二苯甲酮、苯甲?;衔铩⑤祯?、噻噸酮、 氧化膦(例如苯基氧化膦和二苯基氧化膦)、酮和吖啶。光引發(fā)劑的例子還包括可以商 品名 DAROCUR(Ciba Specialty Chemicals)、IRGACURE (Ciba Specialty Chemicals)和 LUCIRIN(BASF)(例如以商品名LUCIRIN TPO得到的2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基次膦酸 乙酯)得到的那些。光引發(fā)劑還可包括可以名稱UVI (Union Carbide Corp.)、SP(Adeka Corp.)、SI(Sanshin Chemical Co.)、KI(Degussa AG)、PH0T0INITIAT0R(Rodia Inc.), CI (Nippon Soda Co. ,Ltd.)和 ESACURE(Lamberdi SpA Chemical Specitalies)得到的陽(yáng) 離子光引發(fā)劑光引發(fā)劑的使用濃度通常為約0. 01至約10重量%或約0. 01至約5重量%, 該重量%是按粘合劑封裝組合物的總重量計(jì)算的??墒褂霉庖l(fā)劑的混合物。如果使用熱引發(fā)劑,則可通過(guò)以下步驟制備有機(jī)電致發(fā)光器件提供一對(duì)相反電 極;提供具有至少一個(gè)有機(jī)發(fā)光層的發(fā)光單元,該發(fā)光單元設(shè)置在所述一對(duì)相反電極之間; 提供設(shè)置在發(fā)光單元上或周圍的粘合劑封裝組合物,該組合物包含本文所公開(kāi)的那些粘合 劑封裝組合物中的任何一種和熱引發(fā)劑;以及對(duì)粘合劑封裝組合物進(jìn)行加熱,以形成聚合 的粘合劑封裝組合物。在一些實(shí)施例中,加熱粘合劑封裝組合物包括將該組合物加熱至低 于約110°C的溫度。如果使用光引發(fā)劑,則可通過(guò)以下步驟制備有機(jī)電致發(fā)光器件提供一對(duì)相反電 極;提供具有至少一個(gè)有機(jī)發(fā)光層的發(fā)光單元,該發(fā)光單元設(shè)置在所述一對(duì)相反電極之間; 提供設(shè)置在發(fā)光單元上或周圍的粘合劑封裝組合物,該組合物包含本文所公開(kāi)的那些粘合 劑封裝組合物中的任何一種和紫外線引發(fā)劑;以及給粘合劑封裝組合物施加紫外線輻射, 以形成聚合的粘合劑封裝組合物。在一個(gè)實(shí)施例中,可使用鐺鹽,這是因?yàn)樗鼈兊慕饘匐x子污染程度很低。鐺鹽包括 但不限于碘鐺、锍鐺和鱗鐺復(fù)鹽。一般地,可用的鐺鹽具有通式γ+χ-。Y可包括芳基二烷基 锍鐺、烷基二芳基锍鐺、三芳基锍鐺、二芳基碘鐺和四芳基鱗鐺陽(yáng)離子,其中每個(gè)烷基和芳 基可被取代。X 可包括 PF6-、SbFp CF3SOp (CF3SO2)2N_、(CF3SO2) 3C_、(C6F5)4B_ 陰離子。除了上述的組分以外,粘合劑封裝組合物還可包含可選的添加劑。例如,粘合劑封 裝組合物可包含軟化劑。該軟化劑可用于(例如)調(diào)節(jié)組合物的粘度以改善可加工性(例 如,制備適于擠出的組合物)、增強(qiáng)在低溫下的初始附著力(這歸因于該組合物的玻璃化轉(zhuǎn) 變溫度降低)或在內(nèi)聚力和附著力之間提供可接受的平衡。在一個(gè)實(shí)施例中,選擇的軟化 劑揮發(fā)性低、透明并且無(wú)色和/或無(wú)味??墒褂玫能浕瘎┑睦影ǖ幌抻谑突?xì)浠衔铮绶甲逍?、石蠟型?環(huán)烷型碳?xì)浠衔?;液態(tài)橡膠或它的衍生物,例如液態(tài)聚異丁烯樹(shù)脂、液態(tài)聚丁烯和氫化的 液態(tài)聚異戊二烯;礦脂;和石油基浙青。在其中使用軟化劑的實(shí)施例中,可使用一種軟化劑 或多種軟化劑的組合。 軟化劑的具體例子包括但不限于以商品名NAPVIS (BP Chemical s)、CALSOL 5120(環(huán)烷基油,Calumet Lubricants Co.)、KAYDOL(石蠟基白礦油,Witco Co.)、TETRAX(Nippon Oil Co.)、PARAPOL 1300(ExxonChemical Co.)禾Π IND0P0L H-300 (BP0 Amoco Co.)市售的那些。軟化劑的其他具體例子包括其他聚異丁烯樹(shù)脂均聚物、聚丁 烯(polybutylene)(例如可從Idemitsu Kosan Co.,Ltd.商購(gòu)獲得的材料)、聚丁烯 (polybutene)(例如可從Nihon Yushi Co.,Ltd.商購(gòu)獲得的材料)和其他液態(tài)聚丁烯聚 合物。還有其他的軟化劑的具體例子,包括以商品名ESC0REZ 2520(液態(tài)芳族石油烴樹(shù) 脂,Exxon Chemical Co.)、REGALREZ 1018 (液態(tài)的氫化芳族烴樹(shù)脂,Hercules he.)和 SYLVATAC 5N (改性松香酯的液態(tài)樹(shù)脂,Arizona Chemical Co.)市售的那些。在一個(gè)實(shí)施例中,軟化劑為飽和的烴類化合物。在另一個(gè)實(shí)施例中,軟化劑為液態(tài) 聚異丁烯樹(shù)脂或液態(tài)聚丁烯??墒褂迷谀┒撕刑?碳雙鍵的聚異丁烯樹(shù)脂和聚丁烯,以 及改性的聚異丁烯樹(shù)脂。改性的聚異丁烯樹(shù)脂具有已通過(guò)氫化、順丁烯二酸酯化、環(huán)氧化、 胺化或類似方法改性的雙鍵。因?yàn)槭怯谜澈蟿┓庋b組合物直接封裝有機(jī)電致發(fā)光器件,所以使用粘度較高的軟 化劑可避免軟化劑從粘合劑封裝組合物中分離出來(lái)并滲透到電極和發(fā)光單元之間的界面 上。例如,可使用在100°C下具有500至5,000,OOOmmVs運(yùn)動(dòng)粘度的軟化劑。在另一個(gè)實(shí) 施例中,可使用具有10,000至1,000, OOOmmVs運(yùn)動(dòng)粘度的軟化劑。軟化劑可具有各種分 子量,但因?yàn)槭怯谜澈蟿┓庋b組合物直接封裝有機(jī)電致發(fā)光器件,所以該軟化劑的重均分 子量可為約1,000至500,000g/molo在又一個(gè)實(shí)施例中,該重均分子量可為約3,000至 100,000g/mol,以避免軟化劑從粘合劑封裝組合物中分離出來(lái)并溶解有機(jī)材料(例如有機(jī) 發(fā)光單元層)?!銇?lái)講不限制軟化劑的用量,但是按照粘合劑封裝組合物期望的粘合力、耐熱 性和剛性,該軟化劑典型的用量可為約50重量%或更少,該重量%是基于整個(gè)粘合劑封裝 組合物計(jì)算的。在另一個(gè)實(shí)施例中,粘合劑封裝組合物含有約5至40重量%的軟化劑。如 果軟化劑的用量超過(guò)50重量%,可能導(dǎo)致增塑作用過(guò)強(qiáng),這會(huì)對(duì)耐熱性和剛性產(chǎn)生影響。還可將填料、偶聯(lián)劑、紫外線吸收劑、紫外線穩(wěn)定劑、抗氧化劑、穩(wěn)定劑或它們的某 種組合加入粘合劑封裝組合物中。通常情況下,對(duì)添加劑的用量進(jìn)行選擇,使其不會(huì)對(duì)多官 能(甲基)丙烯酸酯單體的固化速率產(chǎn)生不良影響,或使其不會(huì)對(duì)粘合劑封裝組合物的粘 合劑物理特性產(chǎn)生不利影響??墒褂玫奶盍系睦影ǖ幌抻阝}或鎂的碳酸鹽(例如,碳酸鈣、碳酸鎂和白 云石);硅酸鹽(例如,高嶺土、煅燒粘土、葉蠟石、膨潤(rùn)土、絹云母、沸石、滑石粉、綠坡縷石 和硅灰石);硅酸(例如,硅藻土和硅石);氫氧化鋁;紅磷錳礦;硫酸鋇(例如,沉淀硫酸 鋇);硫酸(例如,石膏);亞硫酸鈣;炭黑;氧化鋅;二氧化鈦;干燥劑(例如,氧化鈣和氧化 鋇);以及它們的混合物。填料可具有不同的粒徑。例如,如果需要提供在可見(jiàn)光范圍內(nèi)具有高透射率的粘 合劑封裝組合物,那么填料的平均原生粒徑可在1至IOOnm范圍內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施例中,填 料的平均原生粒徑可在5至50nm范圍內(nèi)。此外,當(dāng)板或鱗片形式的填料被用來(lái)改善低水分 滲透性時(shí),它們的平均原生粒徑可在0. 1至5μπι范圍內(nèi)。此外,根據(jù)填料在粘合劑封裝組 合物中的分散性,可使用表面經(jīng)疏水處理的親水性填料。任何常規(guī)的親水性填料均可通過(guò) 疏水處理改性。例如,可用下列物質(zhì)處理親水性填料的表面含疏水基團(tuán)的烷基、芳基或芳 烷基硅烷偶聯(lián)劑,例如正辛基三烷氧基硅烷;甲基硅烷化試劑,例如二甲基二氯硅烷和六甲基二硅氮烷;具有羥基末端的聚二甲基硅氧烷;高級(jí)醇,例如硬脂醇,或諸如硬脂酸之類的 高級(jí)脂肪酸。硅石填料的例子包括但不限于用二甲基二氯硅烷(例如以商品名AER0SIL-R972、 R974或R976 (Nippon Aerosil Co.,Ltd.)市售的那些)處理的產(chǎn)品;用六甲基二硅氮烷 (例如以商品名 AER0SIL-RX50、NAX50、NX90、RX200 或 RX300 (Nippon Aerosil Co.,Ltd.) 市售的那些)處理的產(chǎn)品;用辛基硅烷(例如以商品名AER0SIL-R805(NippOn Aerosil Co. , Ltd.)市售的那些)處理的產(chǎn)品;用二甲基硅油(例如以商品名AER0SIL-RY50、NY50、 RY200S、R202、RY200 或 RY300 (Nippon Aerosil Co. ,Ltd.)市售的那些)處理的產(chǎn)品;和以 商品名 CABASIL TS-720 (Cabot Co.,Ltd.)市售的產(chǎn)品。填充劑可單獨(dú)使用或組合使用。在包含填料的實(shí)施例中,以粘合劑封裝組合物的 總量計(jì),填料的添加量通常為0. 01至20重量%。可加入偶聯(lián)劑改善封裝組合物的附著力,其中偶聯(lián)劑不用作顆粒的表面改性劑。 偶聯(lián)劑通常具有與有機(jī)組分反應(yīng)或相互作用的部分,以及與無(wú)機(jī)組分反應(yīng)或相互作用的 部分。將偶聯(lián)劑加入粘合劑封裝組合物時(shí),其可與聚合物和設(shè)置在基底上的無(wú)機(jī)表面(例 如ITO之類的任何導(dǎo)電金屬)發(fā)生反應(yīng)或相互作用。這可改善聚合物和基底之間的附著 力??捎玫呐悸?lián)劑的例子包括甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷(得自Shinestsu Chemical Co.,Ltd.的 KBM502)、3_ 巰丙基甲基二甲氧基硅烷(得自 Shinestsu Chemical Co.,Ltd.的KBM802)和縮水甘油基丙基三甲氧基硅燒(得自Shinestsu Chemical Co., Ltd.的 KBM40;3)。紫外光吸收劑的例子包括但不限于苯并三唑基化合物、噁唑酸酰胺基化合物和二 苯甲酮基化合物。使用紫外光吸收劑時(shí),以粘合劑封裝組合物的總量計(jì),其用量可為約0.01
至3重量%??墒褂玫目寡趸瘎┑睦影ǖ幌抻谑茏璺踊衔锖土姿狨セ衔?。使用 抗氧化劑時(shí),以粘合劑封裝組合物的總量計(jì),其用量可為約0. 01至2重量%??墒褂玫姆€(wěn)定劑的例子包括但不限于酚基穩(wěn)定劑、阻胺基穩(wěn)定劑、咪唑基穩(wěn)定劑、 二硫代氨基甲酸酯基穩(wěn)定劑、磷基穩(wěn)定劑、硫酯基穩(wěn)定劑和吩噻嗪。使用穩(wěn)定劑時(shí),以粘合 劑封裝組合物的總量計(jì),其用量可為約0. 001至3重量%。粘合劑封裝組合物可通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的多種方法來(lái)制備。例如,粘合劑 封裝組合物可通過(guò)充分混合上述組分來(lái)制備??墒褂萌我獾幕旌蠙C(jī)(例如捏合機(jī)或擠出 機(jī))來(lái)混合該組合物。所得組合物可用作粘合劑封裝組合物,或可將其與其他組分混合以 形成粘合劑封裝組合物。粘合劑封裝組合物可以多種形式使用。例如,可使用絲網(wǎng)印刷方法或類似的方法 將粘合劑封裝組合物直接施用到器件或其任意元件等上。還可將粘合劑封裝組合物涂覆到 適當(dāng)?shù)幕咨弦孕纬烧澈蟿┓庋b膜。圖IA示出了包括基底110和粘合劑封裝層120的示 例性粘合劑封裝膜100A的橫截面結(jié)構(gòu)?;卓蓵簳r(shí)用于使粘合劑封裝組合物成形,或與其 一體化。在任一種情況下,基底的表面均可進(jìn)行剝離處理,例如,使用有機(jī)硅樹(shù)脂??捎帽?領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法來(lái)實(shí)施粘合劑封裝組合物的涂覆,例如模具涂布法、旋涂法、刮墨 刀涂布法、壓延法、擠出法等。粘合劑封裝膜中使用的支承體可包括背襯,該背襯包括紙、塑料和/或金屬箔之類材質(zhì)的膜或片材。與上述基底的表面類似,背襯可為隔離襯片,從而可用隔離劑(例如有 機(jī)硅樹(shù)脂)對(duì)其進(jìn)行處理。粘合劑封裝層可具有多種厚度,例如約5至200 μ m、約10至100 μ m或約25至 IOOym0粘合劑膜從背襯中分離出來(lái)后可用作封殼。在一個(gè)實(shí)施例中,可使用隔離襯片之 類的裝置保護(hù)粘合劑封裝層的外表面。粘合劑封裝膜可具有多種形式,包括但不限于圖IA中所示出的結(jié)構(gòu)。例如,在粘 合劑封裝組合物用作電子器件封殼的情況下,可通過(guò)將其與電子器件的組元組合來(lái)使用粘 合劑封裝膜。例如,粘合劑封裝膜還可包括設(shè)置在粘合劑封裝層120上與基底110相背的阻氣 膜130,如圖IB所示。阻氣膜130為對(duì)水蒸汽和/或氧氣具有阻隔特性的膜。任何合適的 材料和構(gòu)造均可用于阻氣膜130。阻氣層可包含無(wú)機(jī)材料,例如SiO、SiN、DLF (鉆石樣膜) 或DLG (鉆石樣玻璃)。阻氣層還可包括聚合物膜,其選自聚酯膜、聚醚砜膜、聚酰亞胺膜、 氟烴膜,以及包含交替聚合物和無(wú)機(jī)層的多層膜。包含交替聚合物和無(wú)機(jī)層的多層膜通常 設(shè)置在可見(jiàn)光可穿透的柔性基底上;這些多層膜在US7,018,713 B2 (Padiyath等人)中有 所描述。另外,粘合劑封裝膜還可包括捕集劑140,如圖IC和ID所示。在圖IC中,捕集劑 作為粘合劑層的一部分設(shè)置為與基底相背,或設(shè)置在阻氣膜130和粘合劑封裝組合物120 之間。在圖ID中,捕集劑作為粘合劑封裝組合物的一部分設(shè)置為與基底110相鄰。捕集劑 可包含用作吸水劑或干燥劑的材料。任何合適的材料和構(gòu)造均可用于捕獲層。捕獲層可包 含無(wú)機(jī)材料,例如金屬或金屬氧化物,如Ca、Ba、CaO或BaO。在一些實(shí)施例中,其形狀通常 為膜狀或片狀。另外,如圖ID所示,可調(diào)整各層的面積和形狀,使得粘合劑封裝層的至少一 部分直接粘附到基底上。粘合劑封裝膜可同時(shí)包括阻氣膜和捕集劑。這樣可增強(qiáng)電子器件的封裝,與此同 時(shí)使封裝過(guò)程得以簡(jiǎn)化??赏ㄟ^(guò)多種方法來(lái)制備粘合劑封裝膜,這些方法包括但不限于絲網(wǎng)印刷法、旋涂 法、刮墨刀法、壓延法、使用轉(zhuǎn)動(dòng)模具、T型模具的擠出成形法等。在一些方法中使用了層合法,其包括在背襯110上形成粘合劑封裝膜用作剝離 膜,然后將粘合劑膜轉(zhuǎn)移至電致發(fā)光器件的元件上。還可使用這些方法來(lái)形成阻氣膜和捕 集劑。本文還公開(kāi)了有機(jī)電致發(fā)光器件。該有機(jī)電致發(fā)光器件可包括一對(duì)相反電極; 具有至少一個(gè)有機(jī)發(fā)光層的發(fā)光單元,該發(fā)光單元設(shè)置在上述的一對(duì)相反電極之間;和設(shè) 置在發(fā)光單元上或周圍的粘合劑封裝組合物,該粘合劑封裝組合物包括本文所述粘合劑封 裝組合物的任何一種。在有機(jī)電致發(fā)光器件中,電極和發(fā)光單元可稱為疊堆體。疊堆體可具有多種構(gòu)造, 例如,疊堆體可包括一體化的一個(gè)發(fā)光單元或兩個(gè)或更多個(gè)發(fā)光單元的組合。疊堆體的構(gòu) 造將在下文中進(jìn)行描述。在一些實(shí)施例中,疊堆體設(shè)置在器件基底上。圖2示出了示例性的有機(jī)電致發(fā)光 器件200,其包括設(shè)置在基底201上的疊堆體205。疊堆體由粘合劑封裝層206和任選元件 207和208封裝。疊堆體205包括陽(yáng)極202、發(fā)光單元203和陰極204。
器件基底可為剛性的或堅(jiān)硬的(不易彎曲),或可為柔性的。堅(jiān)硬的基底可包含 諸如氧化銥穩(wěn)定化氧化鋯(YSZ)、玻璃和金屬之類的無(wú)機(jī)材料,或堅(jiān)硬的基底可包含諸如 聚酯、聚酰亞胺和聚碳酸酯之類的樹(shù)脂材料。柔性基底可包含樹(shù)脂材料,例如含氟聚合物 (例如聚三氟乙烯、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、偏二氟乙烯(VDF)與三氟氯乙烯(CTFE)的共 聚物)、聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、脂環(huán)族聚烯烴或乙 烯-乙烯醇共聚物。對(duì)器件基底的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸等不作限制。器件基底通常為板形。器件基底可 以是透明的、無(wú)色的、半透明的或不透明的。該基底可涂覆有含無(wú)機(jī)材料(例如SiO、SiN, DLF(鉆石樣膜)或DLG(鉆石樣玻璃))的阻氣層。阻氣層膜還可構(gòu)成可見(jiàn)光可穿透的柔性 基底,該膜具有交替聚合物和設(shè)置在其上的無(wú)機(jī)層;這些膜在US 7, 018, 713B2 (Padiyath 等人)中有所描述。可使用諸如真空氣相沉積、物理氣相沉積和等離子CVD(化學(xué)氣相沉 積)之類的方法形成阻氣層。任選元件207可包括濾色片層。任選元件208可包括柔性或剛性材料。例如,任 選元件208可包括含有硬材料(通常為玻璃或金屬)的密封蓋(有時(shí)稱為密封板等)。任 選元件207還可包括阻氣層。疊堆體205包括一對(duì)相反電極202和204(即陽(yáng)極和陰極)和設(shè)置在這對(duì)電極之 間的發(fā)光單元203。發(fā)光單元可具有多種層狀結(jié)構(gòu),包括下文所述的有機(jī)發(fā)光層。陽(yáng)極通常起到給有機(jī)發(fā)光層提供空穴的作用??墒褂萌魏我阎年?yáng)極材料。陽(yáng)極 材料通常具有4. OeV或更高的功函,并且陽(yáng)極材料的合適例子包括但不限于半導(dǎo)電金屬氧 化物(例如氧化錫、氧化鋅、氧化銦和氧化銦錫(ITO));金屬(例如金、銀、鉻和鎳);和有 機(jī)導(dǎo)電材料(例如聚苯胺和聚噻吩)。陽(yáng)極通常包括例如通過(guò)真空氣相沉積、濺射、離子電 鍍、CVD或等離子CVD形成的膜。在一些應(yīng)用中,可通過(guò)蝕刻等方法對(duì)陽(yáng)極實(shí)施圖案化。陽(yáng) 極的厚度可在廣泛的范圍內(nèi)變化,并且通??蔀榧sIOnm至50 μ m。與陽(yáng)極一起使用的陰極通常用來(lái)將電子注入到有機(jī)發(fā)光層中??墒褂萌魏我阎?陰極材料。陰極材料通常具有4. 5eV或更低的功函,并且陰極材料的合適例子包括但不限 于堿金屬(例如Li、Na、K和Cs);復(fù)合材料(例如LiF/Al);堿土金屬(例如Mg和Ca);稀 土金屬(例如金、銀、銦和鐿);和合金(例如MgiVg合金)。陰極通常包括例如通過(guò)真空氣 相沉積、濺射、離子電鍍、CVD或等離子CVD形成的膜。在一些應(yīng)用中,可通過(guò)蝕刻等方法對(duì) 陰極實(shí)施圖案化。陰極的厚度可在廣泛的范圍內(nèi)變化,但可為約IOnm至50 μ m。設(shè)置在陽(yáng)極和陰極之間的發(fā)光單元可具有多種層結(jié)構(gòu)。例如,發(fā)光單元可具有僅 包括有機(jī)發(fā)光層的單層結(jié)構(gòu),或可具有多層結(jié)構(gòu),例如有機(jī)發(fā)光層/電子傳送層、空穴傳送 層/有機(jī)發(fā)光層、空穴傳送層/有機(jī)發(fā)光層、空穴傳送層/有機(jī)發(fā)光層/電子傳送層、有機(jī) 發(fā)光層/電子傳送層/電子注入層和空穴注入層/空穴傳送層/有機(jī)發(fā)光層/電子傳送層 /電子注入層。這些層中的每一者均描述于下文。有機(jī)發(fā)光層可包含至少一種發(fā)光材料,并可任選包含空穴傳送材料、電子傳送材 料等。對(duì)發(fā)光材料沒(méi)有特別的限制,并且可使用通常用于生產(chǎn)有機(jī)電致發(fā)光器件的任何發(fā) 光材料。發(fā)光材料可包括金屬?gòu)?fù)合物、低分子量熒光染色材料、熒光聚合物化合物或磷光 材料。金屬?gòu)?fù)合物的合適例子包括但不限于三(8-羥基喹啉)鋁復(fù)合物(Alq;3)、雙(苯并羥基喹啉)鈹復(fù)合物(BeBq2)、雙(8_羥基喹啉)鋅復(fù)合物(ZriO和菲羅啉基銪復(fù)合物 (Eu (TTA) 3 (phen))。低分子量熒光染色材料的合適例子包括但不限于二萘嵌苯、喹吖啶酮、 香豆素和2-噻吩羧酸(DCJTB)。熒光聚合物化合物的合適例子包括但不限于聚(對(duì)聚苯乙 炔)(PPV)、9_氯甲基蒽(MEH-PPV)和聚芴(PF)。磷光材料的合適例子包括八乙基卟吩鉬和 環(huán)金屬化銥化合物。有機(jī)發(fā)光層可由(例如)上述的那些發(fā)光材料使用任何適宜的方法形成。例如, 有機(jī)發(fā)光層可通過(guò)諸如真空氣相沉積或物理氣相沉積之類的成膜方法形成。對(duì)有機(jī)發(fā)光層 的厚度不作特別限制,但該厚度通??蔀榧s5nm至lOOnm。有機(jī)發(fā)光單元可包含空穴傳送材料??昭▊魉筒牧贤ǔS脕?lái)從陽(yáng)極注入空穴、傳 送空穴或阻擋從陰極注入的電子??昭▊魉筒牧系暮线m例子包括但不限于N,N' -二苯 基-N,N' -二(間甲苯基)聯(lián)苯胺(TPD)、N,N,N',N'-四(間甲苯基)_1,3-苯二胺 (PDA)、1,1-| W-[N,N-二(對(duì)甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷(TPAC)和4,4',4〃 -三 [N, N',N"-三苯基-N,N',N"-三(間甲苯基)]氨基]亞苯基(m-MTDATA)。每個(gè)空 穴傳送層和空穴注入層均可通過(guò)諸如真空氣相沉積和物理氣相沉積之類的成膜方法形成。 對(duì)這些層的厚度不作特別限制,但該厚度通??蔀榧s5nm至lOOnm。有機(jī)發(fā)光單元可包含電子傳送材料。電子傳送材料可用來(lái)傳送電子或阻擋從陽(yáng) 極注入的空穴。電子傳送材料的合適例子包括但不限于2-(4-叔丁基苯基)-5-(4-聯(lián)苯 基)-1,3,4_噁二唑(PBD);和3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-聯(lián)苯基)-1,2,4_三唑 (TAZ)AlQ0每個(gè)電子傳送層和電子注入層均可通過(guò)諸如真空氣相沉積和物理氣相沉積之類 的成膜方法形成。對(duì)這些層的厚度不作特別限制,但該厚度通常可為約5nm至lOOnm。在本文所公開(kāi)的有機(jī)電致發(fā)光器件中,可使用粘合劑封裝組合物或粘合劑封裝膜 來(lái)封裝上述疊堆體。在任一種情況下,可使用一層粘合劑封裝組合物或粘合劑封裝膜來(lái)完 全覆蓋設(shè)置在器件基底上的疊堆體的暴露表面。在有機(jī)電致發(fā)光器件中,粘合劑封裝組合物或粘合劑封裝膜本身具有粘結(jié)性。例 如,層合該膜不需要額外的粘合劑層。也就是說(shuō),可省略額外的層合粘合劑,并可增強(qiáng)生產(chǎn) 工藝的簡(jiǎn)便性和可靠性。此外,因?yàn)榀B堆體是由粘合劑封裝組合物覆蓋,所以封裝空間沒(méi)有 保留在器件中,這有別于常規(guī)技術(shù)。沒(méi)有封裝空間,水分滲透就會(huì)減少,從而防止器件特性 劣化,并使器件保持緊湊和薄的外觀。如果需要封裝空間,則可使用圍繞器件的粘合劑墊 圈。此外,粘合劑封裝組合物或封裝膜可在可見(jiàn)光譜區(qū)內(nèi)(380至SOOnm)是透明的。因 為封裝膜的平均透射比通常不小于80 %或不小于90 %,所以該封裝膜基本上不會(huì)降低有 機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光效率。這對(duì)于頂部發(fā)光的OLED尤其有用??蓪⑩g化膜設(shè)置在疊堆體外部,以保護(hù)疊堆體的頂部和底部。以無(wú)機(jī)材料(例如 Si0.SiN.DLG或DLF)為原料、使用例如真空氣相沉積和濺射之類的成膜方法可形成上述鈍 化膜。對(duì)鈍化膜的厚度不作特別限制,但該厚度通常為約5nm至lOOnm。還可將能夠吸收水分和/或氧氣的材料或該材料層設(shè)置在疊堆體外部??蓪⒋祟?層設(shè)置在任何位置,只要能提供所需的效果即可。此類材料或?qū)佑袝r(shí)被稱為干燥劑、吸水 劑、干燥劑層等,但在本文中稱為“捕集劑”或“捕獲層”。捕集劑的例子包括但不限于金屬 氧化物(例如氧化鈣、氧化鎂和氧化鋇);硫酸鹽(例如硫酸鎂、硫酸鈉和硫酸鎳);有機(jī)金屬化合物(例如辛酸氧化鋁);以及US 2006/0063015 (McCormick等人)中的化03。也可使 用日本專利申請(qǐng)No. 2005-057523中所述的聚硅氧烷。捕獲層可由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的 任何方法形成,具體使用何種方法取決于捕集劑的種類。例如,捕獲層可通過(guò)使用壓敏粘合 劑、旋涂捕集劑溶液或諸如真空氣相沉積和濺射之類的成膜方法,粘附一種其中分散有捕 集劑的膜形成。對(duì)捕獲層的厚度不作限制,但該厚度通常為約5nm至500mm。除上述組元外,有機(jī)電致發(fā)光器件還可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種組元。如果需要全彩色器件,則可將使用白色發(fā)光部分的有機(jī)電致發(fā)光器件與彩色濾光 片聯(lián)合使用。在三色發(fā)光方法中,此類組合不是必須的。另外,在有機(jī)電致發(fā)光器件使用色 彩轉(zhuǎn)換方法(CCM)的情況下,可聯(lián)合使用校正色彩純度的彩色濾光片。根據(jù)替代方法,有機(jī)電致發(fā)光器件可具有保護(hù)膜作為最外層。該保護(hù)膜可包括具 有水蒸汽阻隔或氧氣阻隔特性的保護(hù)膜,有時(shí)被稱為“阻氣膜”或“阻氣膜層”。阻氣膜層可 由多種具有水蒸汽阻隔特性的材料形成。合適的材料包括但不限于聚合物層,該聚合物層 包含含氟聚合物(如,聚萘二甲酸乙二酯、聚三氟乙烯、聚三氟氯乙烯(PCTFE))、聚酸亞胺、 聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、脂環(huán)族聚烯烴和乙烯-乙烯醇共聚物);可使用此類聚合 物層的疊堆體,或通過(guò)成膜方法(如濺射)用無(wú)機(jī)薄膜(如氧化硅、氮化硅、氧化鋁、DLG或 DLF)涂覆此類聚合物層獲得的層。阻氣層膜還可構(gòu)成可見(jiàn)光可穿透的柔性基底,該膜具有 交替聚合物和設(shè)置在其上的無(wú)機(jī)層;這些膜在US 7,018,713B2 (Padiyath等人)中有所描 述。阻氣膜層的厚度可在廣泛的范圍內(nèi)變化,但通常可為約IOnm至500 μ m。本文所公開(kāi)的有機(jī)電致發(fā)光器件可用作各領(lǐng)域中的照明或顯示裝置。應(yīng)用的例子 包括用于代替熒光燈的照明裝置;計(jì)算機(jī)裝置的顯示器裝置、電視接收機(jī)、DVD(數(shù)字視頻 光碟)、音頻器、測(cè)量硬件、移動(dòng)電話、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)、配電盤等;背光源;和打印機(jī)的 光源陣列等。粘合劑封裝組合物還可用于封裝設(shè)置在基底上的金屬和金屬氧化物元件。例如, 粘合劑封裝組合物可用于觸摸屏,在該觸摸屏中基本上透明的導(dǎo)電金屬(例如氧化銦錫 (ITO))沉積在諸如玻璃之類的基底或諸如三乙酸纖維素之類的聚合物膜上。粘合劑封裝組 合物可含有少量酸性組分或不含酸性組分,該酸性組分可引起金屬和/或基底腐蝕。本文還公開(kāi)了光伏電池模塊,其包括光伏電池或光伏電池陣列(一系列互連的 光伏電池),以及設(shè)置在光伏電池的上面、上方或周圍的粘合劑封裝組合物,其中該粘合劑 封裝組合物包括與有機(jī)電致發(fā)光器件一起使用的上述組合物中的任意一種。一般來(lái)講,光伏電池為用于將光轉(zhuǎn)換為電的半導(dǎo)體器件,并且可稱為太陽(yáng)能電池。 光伏電池暴露于光時(shí),會(huì)產(chǎn)生跨越其端部的電壓并從而得到連續(xù)電流,電流的大小與照射 在電池表面形成的光伏結(jié)上的光強(qiáng)成正比。通常,一系列太陽(yáng)能電池模塊互相連接形成太 陽(yáng)能電池陣以用作單個(gè)電流產(chǎn)生單元,在該單元中電池和模塊互連,通過(guò)這樣的方式生成 合適的電壓,用于為一件設(shè)備供電或?yàn)殡姵爻潆姷?。用于光伏電池中的半?dǎo)體材料包括晶體硅或多晶硅或薄膜硅(如無(wú)定形、半結(jié)晶 性硅)、砷化鎵、銅銦二硒、有機(jī)半導(dǎo)體、CIGS等。有兩種類型的光伏電池,即晶圓電池和薄 膜電池。晶圓為通過(guò)機(jī)械切割單晶或多晶錠或鑄件制得的半導(dǎo)體材質(zhì)薄片。薄膜基光伏電 池為半導(dǎo)體材料的連續(xù)層,通常使用濺射或化學(xué)氣相沉積工藝等將其設(shè)置在基底或上層基 底上。
晶圓和薄膜光伏電池通常相當(dāng)易碎,所以模塊可能需要一個(gè)或多個(gè)支撐體。支撐 體可為剛性的,如玻璃板剛性材料;或者其可為柔性材料(如金屬薄膜)和/或合適的聚合 物材料(例如聚酰亞胺或聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)板。支撐體可為頂層或最上層,即設(shè)置在 光伏電池和光源之間,并且其對(duì)于來(lái)自光源的光是透明的。作為另外一種選擇或除此之外, 支撐體可為設(shè)置在光伏電池背后的底層。可將粘合劑封裝組合物設(shè)置在光伏電池的上面、上方或周圍。粘合劑封裝組合物 可用于保護(hù)光伏電池免受環(huán)境影響,和/或可用于將電池粘附至一個(gè)或多個(gè)支撐體上。粘 合劑封裝組合物可用作若干個(gè)封裝層中的一個(gè),這些封裝層可具有相同的組成或不同的組 成。此外,粘合劑封裝組合物可直接施用到電池上并隨后固化,或者可使用粘合劑封裝膜, 其中粘合劑封殼層層合至光伏電池和基底上,然后使該層固化。圖3A示出了示例性光伏電池300A的橫截面結(jié)構(gòu),其中包括封裝光伏電池303的 粘合劑封裝層302和304。還示出了前基底301和后基底305。圖示出了示例性光伏電 池300B的橫截面結(jié)構(gòu),其中通過(guò)諸如化學(xué)氣相沉積之類的合適方法將光伏電池303沉積 在前基底301上,隨后(例如)使用具有可移除的基底的粘合劑封裝膜施用粘合劑封裝層 304 (或者將粘合劑預(yù)先施用至305上)。圖;3B示出了另一個(gè)示例性光伏電池300C的橫截 面結(jié)構(gòu),其中通過(guò)諸如化學(xué)氣相沉積之類的合適方法將光伏電池303沉積在后基底305上, 隨后(例如)使用具有可移除的基底的粘合劑封裝膜施用粘合劑封裝層302。如果需要的 話,可使用前基底。本文還公開(kāi)了薄膜晶體管,其包括半導(dǎo)體層和設(shè)置在半導(dǎo)體層上面、上方或其周 圍的粘合劑封裝組合物,該粘合劑封裝組合物包括上述粘合劑封裝組合物中的任何一種。 薄膜晶體管為特殊的場(chǎng)效應(yīng)晶體管,是通過(guò)沉積半導(dǎo)體材料的薄膜以及介質(zhì)層和基底上方 的金屬接觸物而制備的。薄膜晶體管可用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光器件??捎玫陌雽?dǎo)體材料包括上述用于光伏電池的那些以及有機(jī)半導(dǎo)體。有機(jī)半導(dǎo)體包 括芳族或含有小分子(例如紅熒烯、并四苯、并五苯、二萘嵌苯二酰亞胺、四氰基對(duì)苯二醌 二甲烷)的其他共軛電子體系,以及聚合物(例如聚(3-己基噻吩)之類的聚噻吩、聚芴、 聚二乙炔、聚(2,5-噻吩乙烯撐)、聚(對(duì)亞苯基乙烯撐))等??墒褂没瘜W(xué)氣相沉積法或物 理氣相沉積法來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)材料的沉積??赏ㄟ^(guò)小分子的真空蒸鍍或通過(guò)聚合物或小分子的 溶液流延來(lái)實(shí)現(xiàn)有機(jī)材料的沉積。薄膜晶體管通常包括門電極、門電極上的門電介質(zhì)、源電極、鄰近門電介質(zhì)的漏電 極、鄰近門電介質(zhì)并鄰近源電極和漏電極的半導(dǎo)體層;參見(jiàn)(例如)S.M.&e,Physics of Semiconductor Devices,第 2 版,John Wiley and Sons,第 492 頁(yè),New York(1981)??梢?采用多種構(gòu)型組裝這些元件。圖4A示出了 US 7,279,777B2 (Bai等人)中所公開(kāi)的示例性薄膜晶體管400A的 橫截面結(jié)構(gòu),其包括基底401、設(shè)置在基底上的門電極402、設(shè)置在門電極上的電介質(zhì)材料 403、設(shè)置在門電極上的任選的表面改性膜404、鄰近表面改性膜的半導(dǎo)體層405和鄰接半 導(dǎo)體層的源電極406和漏電極407。圖4B示出了 US 7,352,038 B2 (Kelley等人)中所公開(kāi)的另一個(gè)示例性薄膜晶體 管400B的橫截面結(jié)構(gòu),其包括設(shè)置在基底413上的門電極407。門電介質(zhì)408設(shè)置在門電 極上?;旧戏欠木酆衔飳?09位于門電介質(zhì)和有機(jī)半導(dǎo)體層410之間。源電極411和漏電極412設(shè)置在半導(dǎo)體層上。通過(guò)以下實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述,但這些實(shí)例并不旨在以任何方式限制本 發(fā)明。
鍾測(cè)試方法水蒸汽誘過(guò)率如實(shí)例1中所述,通過(guò)在硅化的PET上涂覆并固化組合物來(lái)制備每份樣品;并按 JIS Z0208中所述的杯式法測(cè)定每個(gè)固化的粘合劑層的水分滲透性。將樣品置于烘箱中,于 60°C和90%的相對(duì)濕度下保持24小時(shí)。每個(gè)樣品均測(cè)量?jī)纱?,測(cè)量結(jié)果的平均值示于表3 中。可見(jiàn)光誘射比如實(shí)例1中所述,通過(guò)在硅化的PET上涂覆并固化組合物來(lái)制備每份樣品;并使用 Hitachi生產(chǎn)的分光光度計(jì)U-4100測(cè)量400nm至800nm范圍內(nèi)的透射率。結(jié)果如表3中所
7J\ ο動(dòng)杰粘彈件動(dòng)態(tài)粘彈性是用ARES流變儀(Rheometric Scientific Inc.制造)在1. OHz頻 率的剪切模式下和-10°C至150°C的范圍內(nèi)測(cè)得的。對(duì)于粘著性指數(shù),測(cè)定25°C下的G’值。 當(dāng)25°C下的G’值小于0. IMPa時(shí),樣品非常發(fā)粘,并會(huì)粘結(jié)到吻切刀片上。對(duì)于流動(dòng)性指 數(shù),測(cè)量80°C和100°C下的損耗正切tai^)值(損耗模量G”/儲(chǔ)能模量G’)。當(dāng)80°C或 100°C下的tan@)值大于0. 5時(shí),樣品具有足夠的流動(dòng)性。結(jié)果如表3所示。材料市售的材料描述于表1中,所有材料均按收到的原樣使用。表權(quán)利要求
1.一種用于電子器件的粘合劑封裝組合物,包含 環(huán)烯烴共聚物;多官能(甲基)丙烯酸酯單體;和 增粘劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑封裝組合物,其中所述環(huán)烯烴共聚物的Tg為約60至 約 140 0C ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑封裝組合物,其中所述多官能(甲基)丙烯酸酯單體 包括脂族二(甲基)丙烯酸酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑封裝組合物,其中所述增粘劑為氫化的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑封裝組合物,包含 約10重量%至約70重量%的所述環(huán)烯烴共聚物;約10重量%至約40重量%的所述多官能(甲基)丙烯酸酯單體; 禾口約20重量%至約70重量%的所述增粘劑;所有的重量%均是相對(duì)于所述粘合劑封裝組合物的總重量而言的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的粘合劑封裝組合物,其中所述粘合劑封裝組合物 為可光聚合的并包含光引發(fā)劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的粘合劑封裝組合物,其中所述粘合劑封裝組合物 為可熱聚合的并包含熱引發(fā)劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的粘合劑封裝組合物,還包含顆粒。
9.一種粘合劑封裝膜,其包括設(shè)置在基底上的粘合劑層,所述粘合劑層包含權(quán)利要求 1-8所述的粘合劑封裝組合物中的任何一種。
10.一種粘合劑封裝膜,其包括設(shè)置在基底上的粘合劑層和設(shè)置在所述粘合劑層上與 所述基底相背的阻氣膜,所述粘合劑層包含權(quán)利要求1-8所述的粘合劑封裝組合物中的任 何一種。
11.一種粘合劑封裝膜,包括粘合劑層和捕集層,該粘合劑層設(shè)置在基底上,該捕集層 設(shè)置在所述粘合劑層上與所述基底相背、或設(shè)置在所述粘合劑層和所述基底之間,所述粘 合劑層包含權(quán)利要求1-8所述的粘合劑封裝組合物中的任何一種。
12.—種有機(jī)電致發(fā)光器件,包括 一對(duì)相反電極;具有至少一個(gè)有機(jī)發(fā)光層的發(fā)光單元,所述發(fā)光單元設(shè)置在所述一對(duì)相反電極之間;禾口設(shè)置在所述發(fā)光單元上面、上方或周圍的粘合劑封裝組合物,所述粘合劑封裝組合物 包含權(quán)利要求1-8所述的粘合劑封裝組合物中的任何一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的有機(jī)電致發(fā)光器件,其中所述器件為柔性的。
14.一種觸摸屏,包括 玻璃或聚合物基底;設(shè)置在所述基底上的金屬;和設(shè)置在所述金屬上面、上方或周圍的粘合劑封裝組合物,所述粘合劑封裝組合物包含權(quán)利要求1-8所述的粘合劑封裝組合物中的任何一種。
15.一種光伏器件,包括 光伏電池或光伏電池陣列;和設(shè)置在所述光伏電池或所述光伏電池陣列中的任何一個(gè)光伏電池的上面、上方或周圍 的粘合劑封裝組合物,所述粘合劑封裝組合物包含權(quán)利要求1-8所述的粘合劑封裝組合物 中的任何一種。
16.一種薄膜晶體管,包括 半導(dǎo)體層;和設(shè)置在所述半導(dǎo)體層上面、上方或周圍的粘合劑封裝組合物,所述粘合劑封裝組合物 包含權(quán)利要求1-8所述的粘合劑封裝組合物中的任何一種。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了用于電子器件中的粘合劑封裝組合物,所述電子器件為例如有機(jī)電致發(fā)光器件、觸摸屏、光伏器件和薄膜晶體管。所述粘合劑封裝組合物包括壓敏粘合劑,所述壓敏粘合劑包含一種或多種環(huán)烯烴共聚物,以及與所述一種或多種環(huán)烯烴共聚物聯(lián)合使用的多官能(甲基)丙烯酸酯單體和增粘劑。
文檔編號(hào)C09J165/00GK102076803SQ200980125096
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月2日
發(fā)明者弗雷德·B·麥考密克, 田寺多門, 藤田淳 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司