CN108624264B - 粘附用组合物，包括其的堆叠结构和电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供粘附用组合物，包括该组合物的堆叠结构，以及包括该组合物的电子装置。粘附用组合物可以包含丙烯酸树脂和硅烷化合物。所述丙烯酸树脂可以具有约100,000g/mol至约200,000g/mol的重均分子量，并且可以包含来源于由式A1表示的单体的聚合单元和来源于由式A2表示的单体的聚合单元。所述硅烷化合物可以具有约300g/mol至约2,000g/mol的重均分子量，并且可以具有来源于由式B表示的单体的聚合单元。

Description

粘附用组合物，包括其的堆叠结构和电子装置
相关申请的交叉引用
本专利申请要求分别在2017年9月28日和2017年3月24日提交的韩国专利申请10-2017-0126228号和10-2017-0037821号的优先权，前述申请中每个的完整内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及粘附用组合物，使用其的粘附层，以及包括所述粘附层的堆叠结构和电子装置。
背景技术
触敏装置是用于传感触摸的传感器，而指纹传感装置是用于传感人指纹的传感器。最近，触敏装置和指纹传感装置广泛用于笔记本电脑、移动装置如手机。触敏装置和指纹传感装置根据操作原理被分为超声波型、红外型、静电电容型等。用于改善触敏装置和指纹传感装置的可靠性和灵敏度的研究受到关注。
发明内容
本公开提供粘附用组合物，其具有改善的粘附强度和耐久性。
本公开还提供具有改善的耐久性的小型化电子装置。
根据本发明构思的一些示例实施方案，粘附用组合物包含丙烯酸树脂和硅烷化合物。所述丙烯酸树脂具有约100,000g/mol至约200,000g/mol的重均分子量，并且包含来源于由式A1表示的单体的聚合单元和来源于由式A2表示的单体的聚合单元。所述硅烷化合物具有约300g/mol至约2,000g/mol的重均分子量，并且包含来源于由式B表示的单体的聚合单元。
[式A1]
Figure BDA0001605412950000021
[式A2]
Figure BDA0001605412950000022
[式B]
Figure BDA0001605412950000023
在式A1中，R11是1至6个碳原子的羟基烷基，并且R21是氢、氘或1至3个碳原子的烷基。在式A2中，R12是1至6个碳原子的烷基，并且R22是氢、氘或1至3个碳原子的烷基。在式B中，R100、R101和R102各自独立地是1至6个碳原子的烷基；R200和R201各自独立地是氢、氘或1至3个碳原子的烷基中的一种；并且L1是单键或1至4个碳原子的烷基。
在本发明构思的一些示例实施方案中，粘附用组合物包含丙烯酸树脂和硅烷化合物。所述丙烯酸树脂包含由式1表示的聚合单元。所述硅烷化合物由式4表示。
[式1]
Figure BDA0001605412950000031
在式1中，R11是1至6个碳原子的羟基烷基；R12是1至6个碳原子的烷基；R21和R22各自独立地是氢、氘或1至3个碳原子的烷基；并且n1和n2各自独立地是在大于或等于1且小于或等于2,000的范围内的整数。
[式4]
Figure BDA0001605412950000032
在式4中，R110、R111、R112和R113各自独立地是1至6个碳原子的烷基；R200和R201各自独立地是氢、氘或1至3个碳原子的烷基中的一种；L1是单键或1至4个碳原子的烷基；并且a是1至6的整数。
在本发明构思的一些示例实施方案中，电子装置包括衬底；在所述衬底上的传感膜；和在所述传感膜上的粘附层。所述粘附层包含粘附用组合物的固化产物。所述粘附用组合物包含丙烯酸树脂和硅烷化合物。所述丙烯酸树脂具有约100,000g/mol至约200,000g/mol的重均分子量，并且包含来源于由式A1表示的单体的聚合单元和来源于由式A2表示的单体的聚合单元。所述硅烷化合物具有约300g/mol至约2,000g/mol的重均分子量，并且包含来源于由式B表示的单体的聚合单元。所述硅烷化合物由式4表示。
[式A1]
Figure BDA0001605412950000041
[式A2]
Figure BDA0001605412950000042
在式A1中，R11是1至6个碳原子的羟基烷基，并且R21是氢、氘或1至3个碳原子的烷基。在式A2中，R12是1至6个碳原子的烷基，并且R22是氢、氘或1至3个碳原子的烷基。
[式B]
Figure BDA0001605412950000051
在式B中，R100、R101和R102各自独立地是1至6个碳原子的烷基；R200和R201各自独立地是氢、氘和1至3个碳原子的烷基中的一种；并且L1是单键或1至4个碳原子的烷基。
在本发明构思的一些示例实施方案中，堆叠结构包括在衬底上的有机层、在所述有机层上的无机层和在所述有机层和所述无机层之间的粘附层。所述粘附层包含粘附用组合物的固化产物。所述粘附用组合物包含：包含由式1表示的聚合单元的丙烯酸树脂，由式4表示的硅烷化合物，和二氧化硅纳米粒子。
[式1]
Figure BDA0001605412950000052
在式1中，R11是1至6个碳原子的羟基烷基；R12是1至6个碳原子的烷基；R21和R22各自独立地是氢、氘或1至3个碳原子的烷基；并且n1和n2各自独立地是在大于或等于1且小于或等于2,000的范围内的整数。
[式4]
Figure BDA0001605412950000061
在式4中，R110、R111、R112和R113各自独立地是1至6个碳原子的烷基；R200和R201各自独立地是氢、氘或1至3个碳原子的烷基中的一种；L1是单键或1至4个碳原子的烷基；并且a是1至6的整数。
附图说明
附图被包含在本文中以提供对本发明构思的进一步理解，并且并入本说明书中且构成其一部分。附图举例说明了本发明构思的一些示例实施方案，并且连同说明书的描述一起用于解释本发明构思的原理。在附图中：
图1是示出根据一些示例实施方案的堆叠结构的横截面图；
图2A是根据一些示例实施方案的传感装置的横截面图；
图2B是根据一些示例实施方案的传感装置的横截面图；
图2C是根据一些示例实施方案的传感装置的横截面图；
图3A是示出根据一些示例实施方案的传感膜的平面图；
图3B是沿图3A的线III-III截取的横截面图；
图4是示出根据一些示例实施方案的半导体装置的立体图；
图5A是示出根据一些示例实施方案的半导体装置的立体图；以及
图5B是沿图5A的线V-V截取的横截面图。
具体实施方式
在本公开中，烷基可以是直链烷基、支链烷基或环状烷基。烷基的碳原子数不具体限制，但是烷基可以具有1至6个碳原子。烷基的实例可以包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、2-乙基丁基、3,3-二甲基丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基、1-甲基戊基、3-甲基戊基、2-乙基戊基、4-甲基-2-戊基、和正己基，而无限制。
在本公开中，羟基烷基可以意指其氢原子被羟基取代的烷基。羟基烷基的碳原子数不具体限制，但是可以是1至6。羟基烷基的羟基可以包括伯醇、仲醇和叔醇。
在本公开中，烷氧基的碳原子数不具体限制，但是可以是1至6。烷氧基可以包括烷基烷氧基和芳基烷氧基。
在本公开中，甲硅烷基包括烷基甲硅烷基和芳基甲硅烷基。甲硅烷基的实例可以包括三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基、丙基二甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、二苯基甲硅烷基、和苯基甲硅烷基，而无限制。
在本公开中，“取代或未取代”可以意指被选自由以下组成的组中的至少一个取代基取代或未取代：氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、硝基、氨基、甲硅烷基、硼基、氧化膦基、硫化膦基、烷基、烯基、芳基、和杂环基。详细地，“取代或未取代”可以意指被选自由以下组成的组中的至少一个取代基取代或未取代：氢原子、氘原子、烷基、羟基、烷氧基、环氧基、和甲硅烷基。另外，举例的取代基中的每个都可以是取代或未取代的。例如，甲基甲硅烷基可以被理解为甲硅烷基。
在本公开的结构式中，除非另有限定，若在需要有化学键的地方不存在化学键，则可以意指与氢原子结合。
在下文中，将解释根据本发明构思的粘附用组合物。
根据本发明构思，粘附用组合物可以包含丙烯酸树脂、硅烷化合物和二氧化硅纳米粒子。可以使用该粘附用组合物形成粘附层，并且该粘附层可以用于电子装置。
二氧化硅纳米粒子可以具有约20nm至约60nm的直径。粘附层可以包含二氧化硅纳米粒子，并且可以增强该粘附层的强度。
丙烯酸树脂可以具有约100,000g/mol至约200,000g/mol的重均分子量。丙烯酸树脂可以通过丙烯酸酯单体的聚合来制备。在该情况下，可以使用聚合引发剂如过氧化二苯甲酰(DBPO)。根据一些示例实施方案，丙烯酸树脂可以通过由以下式A1表示的丙烯酸酯单体和由以下式A2表示的丙烯酸酯单体的聚合反应来制备。例如，丙烯酸树脂可以通过甲基丙烯酸2-羟乙酯和丙烯酸丁酯的聚合来制备。因此，丙烯酸树脂可以包含来源于式A1的丙烯酸酯单体的聚合单元和来源于式A2的丙烯酸酯单体的聚合单元。来源于式A1的丙烯酸酯单体的聚合单元和来源于式A2的丙烯酸酯单体的聚合单元可以由以下式1表示：
[式A1]
Figure BDA0001605412950000081
在式A1中，R11是1至6个碳原子的羟基烷基，并且R21是氢、氘或1至3个碳原子的烷基。
[式A2]
Figure BDA0001605412950000082
在式A2中，R12是1至6个碳原子的烷基，并且R22是氢、氘或1至3个碳原子的烷基。
[式1]
Figure BDA0001605412950000091
在式1中，R11可以是1至6个碳原子的羟基烷基，R12可以是1至6个碳原子的烷基，R21和R22各自独立地是氢、氘或1至3个碳原子的烷基。n1和n2各自独立地是在大于或等于1且小于或等于2,000的范围内的整数，并且n1：n2可以是约1:9至约9:1。
根据一些示例实施方案，除了由式A1表示的丙烯酸酯单体和由式A2表示的丙烯酸酯单体之外，丙烯酸树脂可以通过进一步聚合由式A3表示的丙烯酸酯单体或由式A4表示的丙烯酸酯单体中的至少一种来制备。
[式A3]
Figure BDA0001605412950000092
在式A3中，R13是5至15个碳原子的二环烷基，并且R23是氢、氘或1至3个碳原子的烷基。
[式A4]
Figure BDA0001605412950000093
在式A4中，R14是1至6个碳原子的烷基，并且R24是氢、氘或1至3个碳原子的烷基。
根据一些示例实施方案，式A4中的R14可以与式A1的R12不同。
除了来源于由式A1表示的丙烯酸酯单体的聚合单元和来源于由式A2表示的丙烯酸酯单体的聚合单元之外，丙烯酸树脂还可以包含来源于由式A3表示的丙烯酸酯单体的聚合单元或来源于由式A4表示的丙烯酸酯单体的聚合单元中的至少一种。来源于式A3的丙烯酸酯单体的聚合单元可以由以下式2-1表示。来源于式A4的丙烯酸酯单体的聚合单元可以由以下式2-2表示：
[式2-1]
Figure BDA0001605412950000101
在式2-1中，R13是5至15个碳原子的二环烷基，R23是氢、氘或1至3个碳原子的烷基，并且n3是在大于或等于1且小于或等于2,000的范围内的整数。
[式2-2]
Figure BDA0001605412950000102
在式2-2中，R14是1至6个碳原子的烷基，并且R24是氢、氘或1至3个碳原子的烷基，并且n4是在大于或等于1且小于或等于2,000的范围内的整数。
丙烯酸树脂可以包含由式3表示的聚合单元。
[式3]
Figure BDA0001605412950000111
在式3中，R11、R12、R13和R14中的一个可以是1至6个碳原子的羟基烷基，其另一个可以是1至6个碳原子的烷基，其再一个可以是5至15个碳原子的二环烷基，并且剩下的一个可以是1至6个碳原子的烷基。R21、R22、R23和R24可以各自独立地是氢、氘和1至3个碳原子的烷基中的一种，并且m1、m2、m3和m4各自独立地是在大于或等于1且小于或等于2,000的范围内的整数。
式3中的R11、R12、R13、R14、R21、R22、R23和R24可以与式A1至A4中的R11、R12、R13、R14、R21、R22、R23和R24相同或不同。式3中的R11、R12、R13、R14、R21、R22、R23和R24中的每个可以与式A1中的R11、式A2中的R12、式A3中的R13和式A4中的R14中的一个相同。
在式A3、式2-1和式3中，二环烷基可以是二环[2.2.1]庚基及其衍生物中的一种。二环烷基可以由以下式A5表示：
[式A5]
Figure BDA0001605412950000112
在式A5中，R1、R2和R3各自独立地是选自氢、氘和1至3个碳原子的烷基中的一种。*意指与式A3中的O、式2-1中的O或式3中的O结合的部分。例如，二环烷基可以是异冰片基。在该情况下，式A5中的R1、R2和R3可以是甲基。
例如，式3的丙烯酸树脂可以通过甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异冰片酯和丙烯酸2-乙基己酯的聚合反应来制备。
硅烷化合物可以包含由以下式B表示的物质的聚合单元。硅烷化合物可以通过由以下式B表示的物质的聚合来形成。例如，硅烷化合物可以通过(3-缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷的聚合来形成。硅烷化合物可以具有约300g/mol至约2,000g/mol的重均分子量。
[式B]
Figure BDA0001605412950000121
在式B中，R100、R101和R102各自独立地是1至6个碳原子的烷基，并且R200和R201各自独立地是氢、氘和1至3个碳原子的烷基中的一种。L1可以是单键或1至4个碳原子的烷基。
硅烷化合物可以由以下式4表示：
[式4]
Figure BDA0001605412950000131
在式4中，R110、R111、R112和R113各自独立地是1至6个碳原子的烷基，并且R200和R201与在式B中所限定的相同。L1是单键或1至4个碳原子的烷基。“a”是1至6的整数。
硅烷化合物可以同时具有有机材料的性质和无机材料的性质。通过使用粘附用组合物形成的粘附层可以显示对于有机层和无机层的高粘结强度。
根据一些示例实施方案，硅烷化合物与二氧化硅纳米粒子的重量比可以是约1:0.3至约1:3。丙烯酸树脂与硅烷化合物和二氧化硅纳米粒子的总量的重量比可以是约1:1至约1:9。
图1是示出根据一些示例实施方案的堆叠结构的横截面图。在下文中，将省略与以上说明的重复部分。
参照图1，堆叠结构可以包括衬底100、有机层30、粘附层AF和无机层40。有机层30可以设置在衬底100上。有机层30可以包含聚合物或树脂。无机层40可以设置在有机层30上。无机层40可以包含无机材料如玻璃和二氧化硅。在其他实施方案中，可以省去衬底100。
粘附层AF可以***在有机层30和无机层40之间。粘附层AF可以附着至无机层40和有机层30。无机层40可以通过粘附层AF附着至有机层30。
粘附层AF可以使用粘附用组合物来制备。粘附用组合物可以包含多种丙烯酸树脂、多种硅烷化合物、和二氧化硅纳米粒子。根据一些示例实施方案，粘附层AF的形成可以包括将粘附用组合物供应到有机层30和无机层40之间，并且固化粘附用组合物。粘附用组合物的固化可以通过光固化或热固化来进行。例如，粘附用组合物的光固化可以通过紫外线的照射来进行。粘附用组合物的热固化可以在约80℃至约200℃的温度条件下进行。粘附用组合物可以通过以下中的至少一种固化：在丙烯酸树脂和硅烷化合物之间形成交联键，在丙烯酸树脂之间形成交联键，或在硅烷化合物之间形成交联键。在下文中，为了简短说明，将说明单一丙烯酸树脂和单一硅烷化合物的情况。
在形成交联键期间，丙烯酸树脂的羟基(OH)可以作为反应基团。丙烯酸树脂的羟基可以来源于式A1的丙烯酸酯单体。例如，丙烯酸树脂的羟基可以意指由式1中的R11表示的羟基烷基的羟基。硅烷化合物的羟基、烷氧基和环氧基可以作为反应基团。硅烷化合物的羟基或烷氧基可以是由式4中的-OR110、-OR111、-OR112或-OR113表示的基团，并且环氧基可以是在缩水甘油基氧基烷基中包含的环氧基。
粘附用组合物包含丙烯酸树脂，并且粘附层AF可以显示粘附性质。粘附层AF的粘附性质可以通过丙烯酸树脂的官能团来控制。官能团可以意指式A1至式A4、式1、式2-1、式2-2和式3的R11、R12、R13和R14。根据一些示例实施方案，可以控制丙烯酸树脂的官能团的种类，并且粘附层AF可以具有对有机层30和无机层40的粘附性质。
由于硅烷化合物显示有机材料的性质和无机材料的性质，所以粘附层AF可以显示对无机层40以及有机层30的高粘结强度。因此，无机层40可以通过粘附层AF刚性地固定至有机层30。由于粘附用组合物包含硅烷化合物和二氧化硅纳米粒子，所以粘附层AF可以显示高的粘结强度和耐热性。尽管外部应力被施加至有机层30或无机层40，但是粘附层AF可以吸收应力。外部应力可以是外部的物理碰撞和/或热应力。
图2A是根据一些示例实施方案的传感装置的横截面图。在下文中，为了简便说明，将省略或简要提及对如上文提及的相同技术特征的描述。
参照图2A，传感装置1000可以包括衬底100、第一粘附膜210、传感膜300、粘附层AF和玻璃层400。传感装置1000可以是指纹传感装置或触敏装置。衬底100可以包含例如有机材料，并且有机材料可以包含聚合物如聚酰亚胺。在其他实施方案中，衬底100可以包含半导体材料如硅、锗和硅-锗。
传感膜300可以设置在衬底100上。传感膜300可以包含有机材料。例如，传感膜300可以包含绝缘聚合物。根据一些示例实施方案，传感膜300可以包括多个层，并且传感膜300的最上层可以包含有机材料如绝缘聚合物，并且最上层可以暴露在传感膜300的顶表面300a上。在其他实施方案中，传感膜300可以由单个层形成，并且该单个层可以包含绝缘聚合物。传感膜300可以识别使用者的指纹信息或触摸信息。在下文中，将更详细地说明传感膜300。
图3A是示出根据一些示例实施方案的传感膜的平面图。图3B是沿图3A的线III-III截取的横截面图。
参照图3A和3B，传感膜300可以具有像素PX。传感膜300的像素PX可以起使用者识别区的作用。如在图3A中，提供多个像素PX，并且其可以形成以二维结构布置的阵列。在一些实施方案中，像素PX可以以二维结构沿行和列布置。然而，可以多样地改变由像素PX形成的阵列的平面形状和配置。
可以分别在传感膜300的像素PX中提供传感片330。传感片330的平面布置可以对应于传感膜300的像素PX的平面布置。然而，传感片330的布置不限于此。传感片330中的每个都显示为具有矩形平面形状，但是可以多样地改变传感片330中的每个的平面形状，如圆形、椭圆形或多边形。
如在图3B中，传感片330可以暴露在传感膜300的顶表面300a上，或者可以与传感膜300的顶表面300a相邻地提供。在其他实施方案中，传感片330可以设置在传感膜300的底部。传感片330可以测量使用者的指纹信息或触摸信息。例如，传感片330可以测量像素PX的电容。即使未示出，传感膜300可以包括其中的配线。配线可以与集成电路电连接。集成电路可以提供在传感装置(图2A的1000)的外部。在其他实施方案中，可以在传感膜300中提供集成电路。集成电路可以将在像素PX的传感片330中测量的电容变化转化为电信号。在其他实施方案中，传感膜300可以不通过静电电容法而是通过超声法或光学法识别指纹/触摸信息。
再次参照图2A，玻璃层400可以设置在传感膜300上。玻璃层400可以是透明的。玻璃层400可以包含无机材料。玻璃层400可以保护传感膜300免受外部应力影响。
粘附层AF可以设置在传感膜300和玻璃层400之间。粘附层AF可以与传感膜300的顶表面300a和玻璃层400物理接触。粘附层AF可以如以上参照图1说明的使用粘附用组合物形成。例如，可以在传感膜300和玻璃层400之间提供粘附用组合物，然后可以固化粘附用组合物以形成粘附层AF。如在参照图1的说明中，粘附用组合物的固化可以包括形成交联键。粘附用组合物的固化可以通过与图1的粘附层AF的形成方法中相同的方法进行。
由于硅烷化合物显示有机材料和无机材料的性质，所以粘附层AF可以显示对传感膜300的顶表面300a和玻璃层400的高粘结强度。因此，玻璃层400可以通过粘附层AF刚性地固定至传感膜300的顶表面300a。粘附用组合物包含硅烷化合物和二氧化硅纳米粒子，并且粘附层AF可以显示高的强度和耐热性。可以通过粘附层AF和玻璃层400保护传感膜300免受外部应力影响。
如果玻璃层400是厚的，则使用者的指纹/触摸信息至传感膜300的传递可能有些困难。根据一些示例实施方案，提供粘附层AF，并且玻璃层400的厚度可以减小。例如，玻璃层400可以具有约1mm以下的厚度。因此，可以改善传感装置1000的传感灵敏度。粘附层AF可以较令人满意地将使用者的指纹/触摸信息传递至传感膜300。粘附层AF可以具有约10μm至约60μm的厚度。如果粘附层AF的厚度小于约10μm，则粘附层AF对外部应力的吸收可能是困难的。如果粘附层AF的厚度大于约60μm，则可能降低传感装置1000的传感灵敏度。粘附层AF可以是绝缘膜。粘附层AF可以是透明的。
第一粘附膜210可以设置在衬底100和传感膜300之间。传感300可以通过第一粘附膜210附着至衬底100。在一些实施方案中，第一粘附膜210可以包含有机材料如树脂。第一粘附膜210可以包含光学透明的粘附材料。在其他实施方案中，第一粘附膜210可以使用根据一些示例实施方案的粘附用组合物形成。第一粘附膜210的制备方法和固化可以与在图1的粘附层AF的制备方法中的基本上相同。
图2B是示出根据一些示例实施方案的传感装置的横截面图。在下文中，将省略与以上说明的重复部分。
参照图2B，传感装置1001可以包括衬底100、第一粘附膜210、传感膜300和粘附层AF。衬底100、第一粘附膜210、传感膜300和粘附层AF可以与关于图2A的衬底100、第一粘附膜210、传感膜300和粘附层AF说明的那些基本上相同。然而，省去了玻璃层400，并且粘附层AF可以朝外暴露。粘附层AF具有高的强度和耐热性，并且因此可以保护传感膜300。
图2C是示出根据一些示例实施方案的传感装置的横截面图。在下文中，将省略与以上说明的重复部分。
参照图2C，除了衬底100、第一粘附膜210、传感膜300、粘附层AF和玻璃层400之外，传感装置1002还可以包括显示设备部件500、第二粘附膜220、偏振层600和第三粘附膜230。衬底100、第一粘附膜210、传感膜300、粘附层AF和玻璃层400可以与上文描述的相同。传感膜300和粘附层AF可以是透明的。传感装置1002包括显示设备部件500，并且可以实现传感功能和显示功能。
显示设备部件500可以设置在第一粘附膜210上。显示设备部件500可以设置在衬底100和传感膜300之间。显示设备部件500可以包括有机发光二极管器件、场发射显示器(FED)器件、或等离子体显示面板(PDP)器件。显示设备部件500可以发射光。显示设备部件500的光可以穿过第二粘附膜220、偏振层600、第三粘附膜230、传感膜300、粘附层AF和玻璃层400朝外发射。偏振层600可以设置在显示设备部件500上。偏振层600可以使从显示设备部件500发射的光偏振。
第二粘附膜220可以设置在显示设备部件500和偏振层600之间。第二粘附膜220可以包含例如光学透明的粘合剂材料。在其他实施方案中，第二粘附膜220可以使用根据一些示例实施方案的粘附用组合物制备。第二粘附膜220的形成方法和固化方法可以与在图1的粘附层AF的制备方法中说明的基本上相同。第二粘附膜220可以是透明的。
第三粘附膜230可以***在偏振层600和传感膜300之间。第三粘附膜230可以包含例如光学透明的粘合剂材料。在其他实施方案中，第三粘附膜230可以使用根据一些示例实施方案的粘附用组合物制备。第三粘附膜230的形成方法和固化方法可以与在图1的粘附层AF的制备方法中说明的那些基本上相同。第三粘附膜230可以是透明的。
不同于附图，可以不形成玻璃层400。在该情况下，粘附层AF可以朝外暴露。
图4是示出根据一些示例实施方案的半导体装置的立体图。在下文中，将省略与以上说明的重复部分。
参照图4，半导体装置1可以包括显示部件10和主体部件20。显示部件10可以基本上是平的。主体部件20可以围绕显示部件10。显示部件10可以包括图2A的传感装置1000、图2B的传感装置1001或图2C的传感装置1002中的至少一个。
触摸按键21可以设置在主体部件20上。触摸按键21可以包括图2A的传感装置1000、图2B的传感装置1001或图2C的传感装置1002中的至少一个。在其他实施方案中，可以省去触摸按键21。
图5A是示出根据一些示例实施方案的半导体装置的立体图。图5B是沿图5A的线V-V截取的横截面图。在下文中，将省略与以上说明的重复部分。
参照图5A和5B，半导体装置2可以包括显示部件10和主体部件20。半导体装置2可以具有平坦区域R1和弯曲区域R2。平坦区域R1可以与由第一方向D1和第二方向D2所限定的平面平行。在本公开中，第一方向D1和第二方向D2可以与半导体装置2的底表面平行。然而，第一方向D1和第二方向D2是相对概念，并且可以改变为其他方向。第二方向D2可以与第一方向D1相交。弯曲区域R2可以与平坦区域R1相连。弯曲区域R2可以不与由第一方向D1和第二方向D2所限定的平面平行。可以在平坦区域R1的两侧都提供弯曲区域R2。弯曲区域R2的配置不限于此，可以省去弯曲区域R2中的一个。
可以在平坦区域R1和弯曲区域R2上提供显示部件10。显示部件10可以包括图2A的传感装置1000、图2B的传感装置1001或图2C的传感装置1002中的至少一个。在一些实施方案中，如在图5B中，显示部件10可以包括衬底100、第一粘附膜210、显示设备部件500、第二粘附膜220、偏振层600、第三粘附膜230、传感膜300、粘附层AF和玻璃层400。可以在平坦区域R1和弯曲区域R2上提显示设备部件500、偏振层600、传感膜300、粘附层AF和玻璃层400。在其他实施方案中，可以省去玻璃层400，并且粘附层AF可以朝外暴露。
根据一些示例实施方案，传感装置1000、1001和1002的应用不限于图4的半导体装置1和图5A和5B的半导体装置2，而是可以多种多样的。例如，传感装置1000、1001和1002可以应用于输入设备如鼠标和键盘的用于识别指纹/触摸的传感器，安装在笔记本电脑或个人计算机(PC)上的用于识别指纹/触摸的传感器，或安装在家用电器如冰箱上的用于识别指纹/触摸的传感器。
在下文中，将参照实施例详细说明粘附用组合物的制备。
粘附用组合物的制备
1.丙烯酸树脂的制备(实验例1)
将40g丙烯酸丁酯、30g丙烯酸乙基己酯、20g丙烯酸异冰片酯、10g甲基丙烯酸2-羟乙酯和0.1g引发剂加入到反应器中以制备混合物溶液。使用过氧化二苯甲酰(DBPO)作为引发剂。将混合物溶液在约60℃下搅拌约6小时以制备丙烯酸树脂。
1-2.丙烯酸树脂的制备的确认
[重均分子量]
使用凝胶渗透色谱法测量丙烯酸树脂的重均分子量。丙烯酸树脂的重均分子量测量为171118。
[FT-IR分析]
通过傅里叶变换红外光谱法使用红外分光光度计分析产物。根据产物的分析结果，在约3,500cm-1处显示3--OH峰，在约1,730cm-1处显示C＝O峰，在约1,630cm-1处显示C＝C峰，在约1,165cm-1处显示-CH2峰，在约1,150cm-1处显示-COO峰，并且在约815cm-1显示＝CH2峰。
2.硅烷化合物的制备和确认(实验例2)
将(3-缩水甘油基氧基丙基)三甲基硅烷(212.2g)溶解在甲醇(339.14ml)中，并且将水(48.51g)和氢氯酸(1.4g)加入到甲醇中以制备混合物溶液。将混合物溶液在室温(25℃)下搅拌约48小时以制备缩合物。然后，将缩合物减压蒸馏以获得硅烷化合物。
[重均分子量]
使用凝胶渗透色谱法测量硅烷化合物的重均分子量。硅烷化合物的重均分子量测量为1,569g/mol。
[核磁共振(NMR)分析]
通过质子核磁共振分析由此合成的硅烷化合物。在2.21ppm、2.38ppm、2.74ppm、1.27ppm、和0.22ppm处观察到各峰。
3.粘附用组合物的制备(实验例3)
将实验例1的丙烯酸树脂、实验例2的硅烷化合物、和二氧化硅纳米粒子混合以制备粘附用组合物。作为二氧化硅颗粒，使用BYK Co.,Ltd.的NANOBYK-3530。
4.粘附用组合物的性质的评价
[比较例1]
通过改变高度使22g的球下落在厚度为0.3mm的玻璃层上。测量玻璃层破裂时的最小高度。在该情况下，所述高度表示球距离玻璃层的高度。
[实验例4]
在玻璃层的一个表面上，将实验例1中制备的丙烯酸树脂涂覆至约30μm的厚度。通过改变高度使22g的球下落在玻璃层上。测量玻璃层破裂时的最小高度。
[实验例5]
在玻璃层的一个表面上，将实验例3中制备的粘附用组合物涂覆至约30μm的厚度。通过改变高度使22g的球下落在玻璃层上。测量玻璃层破裂时的最小高度。
表1示出在比较例1、实验例4和实验例5中通过测量最小破裂高度获得的结果。
[表1]
比较例1 实验例4 实验例5
最小破裂高度 5cm 15cm 40cm
参照表1，实验例4和实验例5的最小破裂高度大于比较例1。
根据本发明构思，可以固化粘附用组合物以形成粘附层。粘附用组合物可以包含硅烷化合物和二氧化硅纳米粒子，并且粘附层可以吸收外部应力。根据一些示例实施方案，可以通过粘附层保护电子装置的传感膜免受外部应力影响。电子装置包括粘附层并且可以最小化。
根据一些示例实施方案，粘附用组合物具有与有机材料和无机材料的强粘附力，因此，无机层(例如，玻璃层)可以通过粘附用组合物牢固地与有机层(例如，传感膜)结合。
尽管已经描述本发明构思的一些示例实施方案，但是应理解：本领域普通技术人员在在不脱离如在以下权利要求中所述的发明构思的精神和范围的情况下可以进行各种改变和变化。

Claims (24)

1.一种粘附用组合物，所述粘附用组合物包含：
丙烯酸树脂，所述丙烯酸树脂具有100,000g/mol至200,000g/mol的重均分子量，并且所述丙烯酸树脂包含来源于由式A1表示的单体的聚合单元和来源于由式A2表示的单体的聚合单元，
[式A1]
Figure FDA0002981467570000011
在式A1中，
R11是1至6个碳原子的羟基烷基，并且
R21是氢、氘或1至3个碳原子的烷基，
[式A2]
Figure FDA0002981467570000012
在式A2中，
R12是1至6个碳原子的烷基，并且
R22是氢、氘或1至3个碳原子的烷基；和
硅烷化合物，所述硅烷化合物具有300g/mol至2,000g/mol的重均分子量，所述硅烷化合物包括来源于由式B表示的单体的聚合单元，
[式B]
Figure FDA0002981467570000021
在式B中，
R100、R101和R102各自独立地是1至6个碳原子的烷基，
R200和R201各自独立地是氢、氘或1至3个碳原子的烷基中的一种，并且
L1是单键或1至4个碳原子的烷基。
2.权利要求1所述的粘附用组合物，其中
所述丙烯酸树脂还包含来源于由式A3表示的单体的聚合单元或来源于由式A4表示的单体的聚合单元中的至少一种，
[式A3]
Figure FDA0002981467570000022
在式A3中，
R13是5至15个碳原子的二环烷基，并且
R23是氢、氘或1至3个碳原子的烷基，
[式A4]
Figure FDA0002981467570000031
在式A4中，
R14是1至6个碳原子的烷基，并且
R24是氢、氘或1至3个碳原子的烷基，并且
式A4中的R14是与式A1中的R11不同的基团。
3.权利要求2所述的粘附用组合物，其中
所述丙烯酸树脂由式3表示，
[式3]
Figure FDA0002981467570000032
在式3中，
R11、R12、R13或R14中的一个是1至6个碳原子的羟基烷基，
R11、R12、R13或R14中的另一个是1至6个碳原子的烷基，
R11、R12、R13或R14中的再一个是5至15个碳原子的二环烷基，并且
R11、R12、R13或R14中剩下的一个是1至6个碳原子的烷基，
R21、R22、R23和R24各自独立地是氢、氘或1至3个碳原子的烷基中的一种，并且
m1、m2、m3和m4各自独立地是在大于或等于1且小于或等于2,000的范围内的整数。
4.权利要求2所述的粘附用组合物，其中
式A3中的R13由式A5表示，
[式A5]
Figure FDA0002981467570000041
在式A5中，
R1、R2和R3各自独立地是氢、氘或1至3个碳原子的烷基中的一种，并且
*是与式A3中的O结合的部分。
5.权利要求1所述的粘附用组合物，其中
所述硅烷化合物由式4表示，
[式4]
Figure FDA0002981467570000042
在式4中，
R110、R111、R112和R113各自独立地是1至6个碳原子的烷基，
L1是单键或1至4个碳原子的烷基，并且
a是1至6的整数。
6.权利要求1所述的粘附用组合物，所述粘附用组合物还包含：
二氧化硅纳米粒子。
7.权利要求6所述的粘附用组合物，其中
所述硅烷化合物与所述二氧化硅纳米粒子的重量比是1:0.3至1:3，并且
所述丙烯酸树脂与所述硅烷化合物和所述二氧化硅纳米粒子的总量的重量比是1:1至1:9。
8.权利要求1所述的粘附用组合物，其中
所述丙烯酸树脂由式1表示，
[式1]
Figure FDA0002981467570000051
在式1中，
R11是1至6个碳原子的羟基烷基，
R12是1至6个碳原子的烷基，
R21和R22各自独立地是氢、氘或1至3个碳原子的烷基中的一种，并且
n1和n2各自独立地是在大于或等于1且小于或等于2,000的范围内的整数。
9.一种粘附用组合物，所述粘附用组合物包含：
丙烯酸树脂，所述丙烯酸树脂包含由式1表示的聚合单元，
[式1]
Figure FDA0002981467570000061
在式1中，
R11是1至6个碳原子的羟基烷基，
R12是1至6个碳原子的烷基，
R21和R22各自独立地是氢、氘或1至3个碳原子的烷基中的一种，并且
n1和n2各自独立地是在大于或等于1且小于或等于2,000的范围内的整数；和
由式4表示的硅烷化合物，
[式4]
Figure FDA0002981467570000062
在式4中，
R110、R111、R112和R113各自独立地是1至6个碳原子的烷基，
R200和R201各自独立地是氢、氘或1至3个碳原子的烷基中的一种，
L1是单键或1至4个碳原子的烷基，并且
a是1至6的整数。
10.权利要求9所述的粘附用组合物，其中
所述丙烯酸树脂还包含由式2-1表示的聚合单元或由式2-2表示的聚合单元中的至少一种，
[式2-1]
Figure FDA0002981467570000071
在式2-1中，
R13是5至15个碳原子的二环烷基，
R23是氢、氘或1至3个碳原子的烷基，并且
n3是在大于或等于1且小于或等于2,000的范围内的整数，
[式2-2]
Figure FDA0002981467570000072
在式2-2中，
R14是1至6个碳原子的烷基，
R24是氢、氘或1至3个碳原子的烷基，并且
n4是在大于或等于1且小于或等于2,000的范围内的整数。
11.权利要求9所述的粘附用组合物，所述粘附用组合物还包含：
二氧化硅纳米粒子。
12.一种电子装置，所述电子装置包括：
衬底；
在所述衬底上的传感膜；和
在所述传感膜上的粘附层，所述粘附层包含粘附用组合物的固化产物，
所述粘附用组合物包含丙烯酸树脂和硅烷化合物，
所述丙烯酸树脂具有100,000g/mol至200,000g/mol的重均分子量，所述丙烯酸树脂包含来源于由式A1表示的单体的聚合单元和来源于由式A2表示的单体的聚合单元，
[式A1]
Figure FDA0002981467570000081
在式A1中，R11是1至6个碳原子的羟基烷基，并且
R21是氢、氘或1至3个碳原子的烷基，
[式A2]
Figure FDA0002981467570000082
在式A2中，R12是1至6个碳原子的烷基，并且R22是氢、氘或1至3个碳原子的烷基，
所述硅烷化合物具有300g/mol至2,000g/mol的重均分子量，所述硅烷化合物包含来源于由式B表示的单体的聚合单元，
[式B]
Figure FDA0002981467570000091
在式B中，
R100、R101和R102各自独立地是1至6个碳原子的烷基，
R200和R201各自独立地是氢、氘或1至3个碳原子的烷基中的一种，并且
L1是单键或1至4个碳原子的烷基。
13.权利要求12所述的电子装置，所述电子装置还包括：
在所述粘附层上的玻璃层，其中
所述粘附层与所述传感膜和所述玻璃层物理接触。
14.权利要求12所述的电子装置，其中
所述丙烯酸树脂还包含来源于由式A3表示的单体的聚合单元或来源于由式A4表示的单体的聚合单元中的至少一种，
[式A3]
Figure FDA0002981467570000101
在式A3中，
R13是5至15个碳原子的二环烷基，并且
R23是氢、氘或1至3个碳原子的烷基，
[式A4]
Figure FDA0002981467570000102
在式A4中，
R14是1至6个碳原子的烷基，并且
R24是氢、氘或1至3个碳原子的烷基。
15.权利要求14所述的电子装置，其中式A3中的R13是异冰片基。
16.权利要求12所述的电子装置，其中
所述丙烯酸树脂由式3表示，
[式3]
Figure FDA0002981467570000103
在式3中，
R11、R12、R13或R14中的一个是1至6个碳原子的羟基烷基，
R11、R12、R13或R14中的另一个是1至6个碳原子的烷基，
R11、R12、R13或R14中的再一个是5至15个碳原子的二环烷基，并且
R11、R12、R13或R14中剩下的一个是1至6个碳原子的烷基，
R21、R22、R23和R24各自独立地是氢、氘或1至3个碳原子的烷基中的一种，并且
m1、m2、m3和m4各自独立地是在大于或等于1且小于或等于2,000的范围内的整数。
17.权利要求12所述的电子装置，所述电子装置还包括二氧化硅纳米粒子，
其中所述硅烷化合物与所述二氧化硅纳米粒子的重量比是1:0.3至1:3，并且
其中所述丙烯酸树脂与所述硅烷化合物和所述二氧化硅纳米粒子的总量的重量比是1:1至1:9。
18.权利要求12所述的电子装置，其中所述传感膜包含绝缘聚合物。
19.权利要求12所述的电子装置，其中
所述硅烷化合物由式4表示，
[式4]
Figure FDA0002981467570000111
在式4中，
R110、R111、R112和R113各自独立地是1至6个碳原子的烷基，并且
a是1至6的整数。
20.权利要求12所述的电子装置，所述电子装置还包括：
在所述衬底和所述传感膜之间的显示设备部件；
在所述衬底和所述显示设备部件之间的第一粘附膜；和
在所述显示设备部件和所述第一粘附膜之间的第二粘附膜，
其中所述第一粘附膜或所述第二粘附膜中的至少一个包含所述粘附用组合物的固化产物。
21.一种堆叠结构，所述堆叠结构包括：
衬底；
在所述衬底上的有机层；
在所述有机层上的无机层；
在所述有机层和所述无机层之间的粘附层，所述粘附层包含粘附用组合物的固化产物，
所述粘附用组合物包含丙烯酸树脂、二氧化硅纳米粒子和硅烷化合物，
所述丙烯酸树脂包含由式1表示的聚合单元，
[式1]
Figure FDA0002981467570000121
在式1中，
R11是1至6个碳原子的羟基烷基，
R12是1至6个碳原子的烷基，
R21和R22各自独立地是氢、氘或1至3个碳原子的烷基，并且
n1和n2各自独立地是在大于或等于1且小于或等于2,000的范围内的整数，
其中所述硅烷化合物由式4表示，
[式4]
Figure FDA0002981467570000131
在式4中，
R110、R111、R112和R113各自独立地是1至6个碳原子的烷基，
R200和R201各自独立地是氢、氘或1至3个碳原子的烷基中的一种，
L1是单键或1至4个碳原子的烷基，并且
a是1至6的整数。
22.权利要求21所述的堆叠结构，其中
所述丙烯酸树脂还包含由式2-1表示的聚合单元和由式2-2表示的聚合单元中的至少一种，
[式2-1]
Figure FDA0002981467570000141
在式2-1中，
R13是5至15个碳原子的二环烷基，
R23是氢、氘或1至3个碳原子的烷基，并且
n3是在大于或等于1且小于或等于2,000的范围内的整数，
[式2-2]
Figure FDA0002981467570000142
在式2-2中，
R14是1至6个碳原子的烷基，
R24是氢、氘或1至3个碳原子的烷基，并且
n4是在大于或等于1且小于或等于2,000的范围内的整数。
23.权利要求21所述的堆叠结构，其中
所述硅烷化合物与所述二氧化硅纳米粒子的重量比是1:0.3至1:3，并且
所述丙烯酸树脂与所述硅烷化合物和所述二氧化硅纳米粒子的总量的重量比是1:1至1:9。
24.权利要求22所述的堆叠结构，其中
式2-1中的R13由式A5表示，
[式A5]
Figure FDA0002981467570000151
在式A5中，
R1、R2和R3各自独立地是氢、氘或1至3个碳原子的烷基中的一种，*是与式2-1中的O结合的部分。
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