TWI494391B - 結合膜及封裝有機電子裝置之方法 - Google Patents

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Description

結合膜及封裝有機電子裝置之方法 相關申請案之相互參照
本案請求2011年11月14日提出申請之韓國專利申請案第2011-0118476號及2012年11月14日提出申請之韓國專利申請案第2012-0129018號的優先權及權益，在此以引用的方式將其全文併入本文。
本發明關於結合膜及使用彼封裝有機電子裝置(OED)之方法。
有機電子裝置表示包括利用電洞和電子產生電荷交換之有機材料層的裝置，並可包括光伏打裝置、整流器、變壓器及有機發光二極體(OLED)。
代表性有機電子裝置，其係有機發光二極體(OLED)，具有較低電力消耗及較高應答速度，並形成比習用光源較薄的顯示裝置或光。此外，該OLED具有優異的空間利用率，且因此預期能應用於多個不同領域，包括所有類型的攜帶式裝置、監視器、筆電及TV。
為了擴展該OLED的相容性及用途，相關技藝中待解決的主要問題是持久性。該OLED中包括的有機材料及金屬電極非常容易受外部因子例如濕氣影響而氧化，且包括OLED在內的產品對環境因子非常敏感。因此，已經有人 提議有效預防氧或濕氣從外部環境滲入該有機電子裝置例如OLED的多個不同方法。
再者，比持久性更基本之問題是降低由於面板組裝時層疊性質降低造成的故障。在該面板組裝時，非常重要的是使面板之間的結合強度保持於一定水準，並把該等面板層疊起來而沒有氣泡並保持均勻之厚度。
因此，本發明之示範具體實施例在於提供能相應製造較大且較薄之有機電子裝置，經由以較簡單之製造封裝有機電子裝置提供結構上之優點，並從組裝面板之操作給予可靠度的封裝件。
本發明係關於提供本發明提供一種結合膜、使用彼之有機電子裝置之封裝產品及封裝有機電子裝置之方法。
在一個方面中，本發明提供一種封裝有機電子裝置之結合膜，其包括結合層，該結合層包括可固化之樹脂及水分吸附劑。當該結合層處於未固化狀態時，該結合層於介於30至130℃之溫度下具有101 至106 Pa．s的黏度且於室溫下具有106 Pa．s或更大的黏度。
在另一個方面中，本發明提供一種有機電子裝置之封裝產品，其包括基板；形成於該基板上之有機電子裝置；及封裝該有機電子裝置以覆蓋該有機電子裝置之整個表面的結合膜。
又在另一個方面中，本發明提供一種封裝有機電子裝 置之方法，其包括施加該結合膜於基板，其中該基板上形成有機電子裝置，藉以由該結合膜之結合層覆蓋該有機電子裝置之整個表面；及使該結合層固化。
根據本發明之示範具體實施例的結合膜係用以封裝或包覆有機電子裝置。用於本文之措辭“有機電子裝置(OED)”表示具有包括有機材料層之產品或裝置，該有機材料層利用電洞和電子產生一對相對電極之間的電荷交換。該有機電子裝置可包括光伏打裝置、整流器、變壓器及OLED，但是本發明並不限於此。在一個具體實施例中，該有機電子裝置可為OLED。
根據本發明之示範具體實施例的結合膜包括結合層，其加工性係經由控制室溫下之黏度或使處於未固化(B-階段)狀態之結合層的溫度越來越高而提高，並經由包括濕氣吸附劑而具有最大化之濕氣阻絕效應。
在一個具體實施例中，該結合層可利用可固化之熱熔型黏合劑組合物形成，該組合物包括至少一種可固化之樹脂。用於本文之措辭“可固化之熱熔型黏合劑組合物”可指示於室溫下保持固態或半固態，經由施熱以顯出壓敏性黏合性質而熔融，並等該黏合劑固化之後才緊緊固定標的材料之黏合劑。
根據本發明之示範具體實施例的結合膜於室溫下於未固化狀態下可具有106 Pa．s或更大或107 Pa．s或更大之黏 度。該措辭“室溫”表示於自然環境中，沒升高或降低之溫度。室溫可為大約15℃至35℃，明確地說，大約20℃至25℃，且更明確地說，大約25℃。此黏度可利用高等流變膨脹系統(ARES)測量。當該可固化之熱熔型黏合劑的黏度係控制於以上範圍內時，沖壓時不會產生毛邊或龜裂，藉以容易處理該膜，且該膜在封裝該有機電子裝置時具有良好加工性，藉以依平面型將平板封裝成均一厚度。此外，當樹脂固化時使收縮及揮發性氣體產生之問題順理成章地縮減時，其(該膜)能防止對於該有機電子裝置之物理或化學損壞。只要該黏合劑處於固態或半固態，黏度上限便無特別限制，且例如，在考量加工性時，該黏度可被控制於介於大約106 Pa．s或更小。
根據本發明之示範具體實施例的結合膜在層疊時可具有101 至106 Pa．s或102 至105 Pa．s之黏度，也就是說，在固化之前於提高之溫度範圍中，處於未固化狀態下。用於本文之措辭“未固化狀態”表示可固化之樹脂的固化反應鮮少施行的中間狀態，也叫做“B-階段”。當該結合膜之結合層係於未固化狀態下層疊時，在大約30至130℃之越來越高的溫度範圍(其係在固化之前越來越高的溫度範圍)中之黏度可被控制於以上範圍以內，藉以減少故障並提高面板組裝時之可靠度。
一般，為了組裝面板，經由施以50℃至100℃之熱於真空狀態下施行熱層疊。然而，在此層疊作業時當有氣泡保留著或未層疊部分產生時，可能產生故障。此外，當黏 合劑在熱層疊時由於該結合膜之黏度低於一定水準而滲漏時，可能無法提供精確組裝邊界，且在大型產品中可能無法保持均勻厚度。相反地，當該黏度高於一定之要求水準時，該結合膜中可能產生未層疊之部分。然而，不像傳統工藝，根據本發明之示範具體實施例的結合膜可防止氣泡產生或保留，並經由於未固化狀態下將溫度逐漸升高之黏度控制於指定範圍內藉由提供根據黏貼面板時之結合膜溫度增量的黏性特性而黏貼無步階差異之面板。此外，在黏貼之後的固化作業中，該結合膜之流動性可能提高且可濕性也可能提高，藉以實現較好之黏合劑特性並除去剩下之微細氣泡。
在組裝面板時，黏合劑係於層疊溫度下流掉或滲漏。當該結合膜於未固化狀態下在介於50至100℃之溫度下層疊於黏附體時，該結合層之黏合劑可能從原始位置滲漏1 mm或更小。也就是說，存在於處於未固化狀態下之結合層的任何部分中之黏合劑在層疊時不可能從原始位置滲漏多於1 mm。在這樣之未固化狀態下，因為黏合劑之流動性係經由控制該結合層在上升溫度範圍中的黏度獲得控制，所以當黏合劑應用於此製程時可提供可靠度。
該結合層可依單層或包括至少兩個子結合層之多層結構形成。當該結合膜具有包括至少兩個子結合層之多層結構時，於該未固化狀態下在介於30至130℃之溫度下該等子結合層之間的黏度差異可能小於30 Pa．s、25 Pa．s或更小或20 Pa．s或更小。在該等子結合層中，上層或下層之 黏度可能高或低，該等子結合層之間的黏度差異較佳可為0 Pa．s。
此外，當於該未固化狀態下在介於30至130℃之溫度下該等子結合層之間的黏度差異小於30 Pa．s時，在層疊時該等子結合層之間的流動性或滲漏量可能是0 μm至300 μm。在此，在一般層疊作業時，該結合膜可在介於50至100℃之溫度及可變壓力範圍下熱層疊於黏附體上，但是本發明不限於此。至於具體實施例，此層疊可於0.05 MPa至5 MPa之壓力下施行。
各子結合層之黏度可經由改變該結合層中包括之組分，或改變該等組分之含量比、添加物含量、濕氣吸附劑或填料之種類或直徑及形成結合膜之條件獲得控制。
當該結合層包括至少兩個子結合層時，至少一個子結合層可包括可固化之樹脂及濕氣黏附體。例如，當該結合層以兩個層製成時，上結合層而非下結合層中可包括濕氣吸附劑。在此案例中，當該結合層將用以組裝面板時，濕氣吸附劑不可以內含於直接接附有機電子裝置之部件中，且因此可防止由於濕氣吸附劑對裝置造成之損壞。
在構成該結合層之子結合層中，可固化之樹脂、濕氣吸附劑或另一種添加物之種類和含量及填料之種類和含量可能彼此相同或不同。
該可固化之樹脂可具有於固化狀態下50 g/m2 ．天或更小、30 g/m2 ．天或更小、20 g/m2 ．天或更小或15 g/m2 ．天或更小之水蒸氣傳遞速率(WVTR)。該措辭“可固化之樹脂 的固化狀態”表示當該可固化之樹脂係經由單獨或與其他組分例如固化劑反應而使用並接著施敷於封裝件，透過熱或光之輻射固化或交聯時轉變成該可固化之樹脂具有該濕氣吸附劑和填料之固定組分並作為結構黏合劑的狀態之情況。該WVTR可等該可固化之樹脂固化且固化產物形成具有80 μm之厚度的膜之後依固化產物之厚度方向於38℃下及於100%之相對濕度之下測量。此外，該WVTR可依照ASTM F1249測量。
因為該可固化之樹脂之WVTR係控制於以上範圍內，所以可以有效抑制水、蒸氣或氧滲入有機電子裝置之封裝產品，且可顯出引發濕氣反應性吸附劑之效應。
因為該樹脂處於固化狀態下之WVTR降低，所以該封裝結構體具有較佳效能。該WVTR之下限沒有特別限制，但是較佳可為0 g/m2 ．天。
該結合膜可具有90℃或更高之固化狀態下的玻璃轉移溫度(Tg)。
能被用於本發明之示範具體實施例中之指定類型的可固化之樹脂沒有特別限制，且例如，可包括相關技藝中已知之多種不同熱可固化、光可固化及兩用可固化之樹脂。該措辭“熱可固化之樹脂”表示能透過施以適當熱或老化過程固化之樹脂，該措辭“光可固化之樹脂”表示能經由電磁波輻射固化之樹脂，且該措辭“兩用可固化之樹脂”表示同時具有熱可固化之樹脂和光可固化之樹脂的特性並能經由電磁波輻射及熱應用固化之樹脂。此外，在電磁波之分類 中，粒子束例如微波、IR射線、UV射線、X射線及γ射線，及電子束例如α-粒子束、光子束、中子束及電子束均可包括在內。至於該光可固化之樹脂的具體實施例，可使用陽離子型光可固化之樹脂。該陽離子型光可固化之樹脂表示能藉由陽離子聚合或電磁波輻射引起之陽離子固化反應固化之樹脂。
能被用於本發明之示範具體實施例中之指定類型的可固化之樹脂沒有特別限制，只要是該可固化之樹脂具有上述特性即可。例如，能固化以顯出黏合劑特性之樹脂可包括至少一個選自縮水甘油基、異氰酸酯基、羥基、羧基或醯胺基之熱可固化之官能基，或至少一個能藉由輻射或電磁波固化之官能基，其係選自環氧基、環醚基、硫基、縮醛基或內酯基。此外，指定類型之樹脂可包括丙烯酸系樹脂、聚醚樹脂、異氰酸酯樹脂或環氧樹脂，但是本發明不限於此。
至於該可固化之樹脂，芳香族基或脂肪族，或線性或分支之環氧樹脂均可使用。在本發明之一示範具體實施例中，含有至少兩個官能基及180至1,000 g/eq之環氧當量的環氧樹脂均可使用。當使用具有以上環氧當量之環氧樹脂時，該固化產物可具有有效保持之特性例如黏合劑效能及玻璃轉移溫度。這樣之環氧樹脂可為甲酚酚醛環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚A型酚醛環氧樹脂、酚酚醛環氧樹脂、4官能基環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、三酚甲烷環氧樹脂、萘型環氧樹脂、二環戊烯型環氧樹脂及經 二環戊烯改質之酚型環氧樹脂中的一者或至少兩者之混合物。
在本發明之指定示範具體實施例中，分子結構中包括環結構之環氧樹脂均可使用，且例如，包括芳香族基(例如，苯基)之環氧樹脂均可使用。當該環氧樹脂包括芳香族基時，固化產物可具有優良熱和化學安定性及低濕氣吸收性，藉以提昇該有機電子裝置之封裝產品的可靠度。該含芳香族基之環氧樹脂可為，但不限於，聯苯型環氧樹脂、二環戊烯型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、經二環戊烯改質之酚型環氧樹脂、甲酚系環氧樹脂、雙酚系環氧樹脂、芳酯型酚醚(xyloc)系環氧樹脂、多官能基環氧樹脂、酚酚醛環氧樹脂、三酚甲烷環氧樹脂及經烷基改質之三酚甲烷環氧樹脂中的一者或至少兩者之混合物。
除了該可固化之樹脂以外該結合層(在單層之案例中的結合層或在多層案例中的至少一個子結合層之部分或全部)還包括濕氣吸附劑。該措辭“濕氣吸附劑”可依包括能吸附或除去從外部環境進入之水或蒸氣的組分之意義，透過與濕氣之化學反應使用，且也叫做濕氣反應性吸附劑。
該濕氣吸附劑經由與進入該結合層之蒸氣、水或氧的化學反應吸附水或蒸氣。能被用於本發明之示範具體實施例中之指定類型的濕氣吸附劑沒有特別限制，且例如，可為金屬粉末例如氧化鋁、金屬氧化物、有機金屬氧化物、金屬鹽及五氧化磷(P2 O5 )中的一者或至少兩者之混合物。
該金屬氧化物之指定具體實施例可為氧化鋰(Li2 O)、氧化鈉(Na2 O)、氧化鋇(BaO)、氧化鈣(CaO)或氧化鎂(MgO)，該金屬鹽可為硫酸鹽例如硫酸鋰(Li2 SO4 )、硫酸鈉(Na2 SO4 )、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 )，但是本發明不限於此。
在本發明之示範具體實施例中，該等金屬氧化物可於該濕氣吸附劑經適當加工之狀態下與該組合物混合。例如，依據應用該結合膜之有機電子裝置的種類，該結合層可為具有30 μm或更小之厚度的薄膜，且在此案例中，可能必須對該濕氣吸附劑施行研磨加工。為了研磨該濕氣吸附劑，可使用例如3-輥研磨機、珠磨機或球磨機之加工。此外，當該結合膜被應用於頂部放射型有機電子裝置時，該結合層之透射率非常重要，及因此必須縮減該濕氣吸附劑之尺寸。因此，為了應用於此用途，該濕氣吸附劑必定得施以研磨加工。
該結合層可包括相對於100重量份之可固化之樹脂於5至100或5至90重量份之濕氣吸附劑。因為該濕氣吸附劑之含量被控制於以上範圍內，所以濕氣阻絕性可在不會對該有機電子裝置造成損壞之範圍內最大化。
除非特定界定，否則用於本文之單位“重量份”表示組分之間的重量比。
在該結合膜之結合層中，可均勻分散著該濕氣吸附劑。
根據本發明之示範具體實施例的結合膜之結合層可包括填料，例如，無機填料。該填料可延伸水或蒸氣滲入封裝結構中之通行路徑以抑制水或蒸氣滲入，並由於可固化之樹脂的基質結構且透過與該濕氣吸附劑交互作用使對於水和蒸氣之阻絕性最大化。能被用於本發明之示範具體實施例中之指定類型的填料可為，但不限於，黏土、滑石、氧化矽、硫酸鋇、氫氧化鋁、碳酸鈣、碳酸鎂、沸石、氧化鋯、氧化鈦或蒙脫石之一者或至少二者的混合物。
此外，為了提高該填料與該可固化之樹脂之間的黏合效率，以有機材料處理過表面之產物可作為該填料，或耦合劑可另外加於該填料。
黏合劑組合物可包括相對於100重量份之可固化之樹脂1至50或1至30重量份之填料。因為該填料之含量係控制於1重量份或更大，所以可提供具有優良之水或蒸氣阻絕性和機械性質的固化產物。此外，因為該填料之含量係控制於50重量份或更小，所以可提供能被形成膜型， 且即使是當形成於薄膜中也能顯出黏合劑特性之固化產物。
根據本發明之示範具體實施例的結合膜之結合層可另外包括能開始固化劑之固化反應的起始劑或能經由與可固化之樹脂的反應形成基質例如交聯結構的樹脂，例如，陽離子型光聚合起始劑。
固化劑之指定種類沒有特別限制，並可根據可固化之樹脂或所用樹脂中包括的官能基種類適當挑選。該固化劑可為潛在固化劑例如咪唑系化合物。例如，當把該環氧樹脂作為可固化之樹脂時，用於相關技藝中已知之環氧樹脂的一般固化劑均可作為該固化劑，其可為，但不限於，胺系化合物、咪唑系化合物、酚系化合物、磷系化合物及酸酐系化合物之一者或至少二者的混合物。
該結合層可包括相對於100重量份之可固化之樹脂1至20或1至10重量份之固化劑。然而，該含量僅為本發明之範例。也就是說，該固化劑含量可根據該固化劑或官能基之種類和含量，及要實現之基質結構或交聯密度變化。
此外，此類之起始劑，例如，該陽離子型光聚合起始劑沒有特別限制，且因此已知之陽離子型光聚合起始劑例如芳香族重氮鹽、芳香族碘鋁鹽、芳香族鋶鹽或鐵-芳烴錯合物，且較佳地，芳香族鋶鹽，均可使用。然而，本發明不限於此。
例如，該起始劑可包括相對於100重量份之可固化之 樹脂0.01至10或0.1至3重量份。當該陽離子型光聚合起始劑之含量過低時，固化可能施行不足，且當該陽離子型光聚合起始劑含量過高時，經過固化之後該離子材料含量會提高，藉以降低黏合劑之持久性，或由於具有形成共軛酸之特性的起始劑，該膜之光學持久性可能會降低。取決於鹼，可能發生腐蝕，且在考慮這點時，可挑選適當含量範圍。
該結合層可另外包括高分子量樹脂。當用於形成結合層之組合物按照膜或薄片成形時該高分子量樹脂可用以改善成形性。此外，該高分子量樹脂可作為用於熱熔加工時控制流動性之高溫黏度控制劑。
能用於本發明之示範具體實施例之高分子量樹脂的種類沒有特別限制，只要該樹脂與另一種組分例如該可固化之樹脂具有相容性即可。能使用之指定種類的高分子量樹脂可為，但不限於，具有20,000或更大之重量平均分子量的樹脂，其係苯氧樹脂、丙烯酸酯樹脂、高分子量環氧樹脂、超高分子量環氧樹脂、含高極性官能基之橡膠及含高極性官能基之反應性橡膠的一者或至少二者之混合物，但是本發明不限於此。
當該結合層中包括高分子量樹脂時，此含量係根據所欲之物性控制，沒有特別限制。例如，該高分子量樹脂可包括相對於100重量份之可固化之樹脂大約10至200、20至150或20至100重量份或更低。因為黏結劑黏結樹脂含量係控制於10至200重量份或更低，所以可有效地保 持與該樹脂組合物之各組分的相容性，且該黏結樹脂可作為黏合劑。當該高分子量樹脂，也就是說，該黏結樹脂，之含量過低時，該樹脂可能由於在層疊製程時之低黏度滲漏出來，藉以提高室溫壓敏性結合強度並具有控制離型性方面之困難度。此外，當該高分子量樹脂之含量過高時，可能產生層疊性質不足現象。因此，因為黏層之黏度係經由控制該高分子量樹脂之含量以降低黏度差異而獲得控制，所以可確保最佳之加工性及物性。
該結合膜之結合層可另外包括添加物例如其他填料以改善該固化產物之持久性，用於提昇機械強度和結合強度之耦合劑、可塑劑、UV安定劑及抗氧化劑對於本發明之效果沒有影響。
假如此膜包括該結合層，根據本發明之示範具體實施例之結合膜的結構沒有特別限制。例如，該結合膜可具有包括基底膜或離形膜(後文中，稱為“第一種膜”)之結構；及形成於該基底膜或離形膜上之結合層。該結合膜可另外包括另一種基底膜或離形膜(後文中，稱為“第一種膜”)，其係形成於該結合層上。
第1至3圖係根據本發明之示範具體實施例的結合膜之截面圖。如第1圖所示，根據本發明之示範具體實施例的結合膜可包括形成於基底膜或離形膜21上之結合層22。
在本發明另一個方面中，如第2圖所示，該結合膜可包括具有多層結構之結合層，例如，該結合層包括濕氣吸 附劑排除在外之第一子結合層22a及包括濕氣吸附劑之第二結合層22b，彼等依據形成於該基底膜或離形膜21上。
在又另一個方面中，如第3圖所示，該結合膜可另外包括形成於該結合層22上之基底膜或離形膜23。在一個具體實施例中，為了完成撓性顯示器，可將氣體阻絕層設置於該基底膜之一表面上。然而，圖式所示之結合膜僅為本發明之一方面。根據本發明之示範具體實施例的結合膜可包括，例如，本發明之組合物而無支撐基底，並可具有單層結合層於室溫下保持固相或半固相之類型，且在一些案例中，雙面結合膜之類型。
能用於本發明之示範具體實施例的指定種類之第一種膜沒有特別限制。至於該第一種膜，例如，在相關技藝中之一般聚合物膜均可使用。例如，至於該基底膜或離形膜，聚對苯二甲酸乙二酯膜、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均可使用。此外，可對於該基底膜或離形膜之一或二表面施行適合之離形處理。至於該基底膜之離形處理中使用之離形劑，醇酸系、矽系、氟系、不飽和酯系、聚烯烴系或石蠟系離形劑均可使用，且較佳地，關於耐熱性，醇酸系、矽系或氟系離形劑均可使用，但是本發明不限於此。
此外，能用於本發明之示範具體實施例中的第二種膜 (後文中，也稱作“覆蓋膜”)之種類也沒有特別限制。例如，該第二種膜可與被例示為該第一種膜範圍內之第一種膜相同或不同。此外，該第二種膜也可施以適當之離形處理。
該基底膜或離形膜(第一種)之厚度沒有特別限制，並可根據其用途適當地選擇。例如，該第一種膜可具有10 μm至500 μm或20 μm至200 μm之厚度。當該膜之厚度不到10 μm時，該基底膜之轉變可能容易於形成製程中發生，且當該膜之厚度大於500 μm時，可降低經濟可行性。
該第二種膜之厚度也沒有特別限制。例如，該第二種膜之厚度可調設成與該第一種膜相同。也可以，考慮加工性，該第二種膜之厚度可調設成比該第一種膜小。
根據本發明之示範具體實施例的結合膜中包括之結合層的厚度該沒有特別限制，並可根據下列條件考慮該膜之用途適當選擇。該結合層可為，例如，5 μm至200 μm或5 μm至100 μm。
在本發明之示範具體實施例中，形成該結合膜之方法沒有特別限制。例如，該結合膜可藉由包括塗覆之方法製成包括用於基底膜或離形膜上之結合層的組合物之塗覆溶液(第一道操作)，並乾燥在該第一道操作中塗覆之塗覆溶液(第二道操作)。形成該結合膜之方法可另外包括將基底膜或離形膜進一步壓縮於在該第二道操作中乾燥之塗覆溶液上(第三道操作)。
該第一道操作係經由將用於該結合層之組合物溶於或分散於適當溶劑中製備塗覆溶液。用於此操作中之塗覆溶液包括的可固化之樹脂含量可根據所欲之濕氣阻絕性及膜成形性適當地控制。
用於製備該塗覆溶液之溶劑種類沒有特別限制。然而，因為溶劑之乾燥時間過長，或該溶劑必定得於高溫下乾燥，就該結合膜之加工性或持久性來看可能會引起問題。因為這個理由，具有100℃或更低之揮發溫度的溶劑均可使用。再者，考量膜成形性，可混合小量具有在以上範圍內或更高之揮發溫度的溶劑。該溶劑可為，但不限於，甲乙酮(MEK)、丙酮、甲苯、二甲基甲醯胺(DMF)、甲基纖維素(MCS)、四氫呋喃(THF)或N-甲基吡咯烷酮(NMP)之一者或至少二者的混合物。
在此第一道操作中，將該塗覆溶液塗於基底膜或離形膜上之方法沒有特別限制，且已知之方法例如刀塗法、輥塗法、噴塗法、凹版塗覆法、薕塗法、刮刀式塗覆法(comma coating)或唇塗法均可使用而沒有限制。
該第二道操作係藉由乾燥該第一道操作所塗覆之塗覆溶液以形成結合層。也就是說，在該第二道操作中，結合層可經由加熱塗覆於該膜之塗覆溶液乾燥並除去溶劑形成。在此，乾燥條件沒有特別限制，且此乾燥可於70℃至200℃施行1分鐘至10分鐘。
在此形成方法中，經過該第二道操作之後，可進一步施行將另一個基底膜或離形膜壓縮於形成於該膜上之結合 層的第三道操作。在該第三道操作中，該另一個離形膜或基底膜(覆蓋膜或第二種膜)可經由輥層疊製程壓縮於塗覆於該膜上之乾燥結合層上。
第4圖係根據本發明之示範具體實施例的有機電子裝置之封裝產品的截面圖。在另一個根據本發明之示範具體實施例中，有機電子裝置之封裝產品包括基板31；形成於該基板31上之有機電子裝置33，及封裝該有機電子裝置33以覆蓋該有機電子裝置33的整個表面之上述結合膜32。在此，該有機電子裝置33的整個表面之覆蓋表示將該結合膜32黏貼於該有機電子裝置33之整個面積(沒與該基板接觸之所有表面，例如，上表面和側表面)而沒有間隙。
該有機電子裝置之封裝產品可另外包括於該結合膜32上之第二基板(覆蓋基板)34，該結合膜用以黏貼該基板31與該第二基板34。
該有機電子裝置33可為，例如，有機發光二極體(OLED)。
該有機電子裝置之封裝產品可包括保護介於該結合膜32與該有機電子裝置33之間的有機電子裝置33之保護層(沒顯示)。
根據本發明之示範具體實施例的有機電子裝置之封裝產品具有簡單製程及製造成本降低之優點。該有機電子裝置之封裝產品也能使用而無關設計該有機電子裝置之方法，並提供優良之機械持久性給該有機電子裝置。
在又另一個本發明之示範具體實施例中，封裝有機電子裝置之方法包括施加上述結合膜於基板，其中該基板上形成有機電子裝置，藉以覆蓋該有機電子裝置之整個表面，及使該結合層固化。
施加該結合膜於該有機電子裝置可藉由熱輥層疊、熱壓或真空壓縮該結合膜施行，但是本發明沒有特別限制。
施加該結合膜於該有機電子裝置可於50℃至100℃下施行，且該固化操作可於介於70℃至110℃下加熱，或照射UV射線施行。
此外，此方法可另外包括將該結合膜黏貼於另一種封裝材料例如玻璃或金屬以面對彼此。
該封裝有機電子裝置之方法包括藉由真空沉積或濺鍍形成透明電極於基板例如玻璃或聚合物膜上，並形成有機材料層於該等透明電極上。該有機材料層可包括電洞注入層、電洞傳輸層、放射層、電子注入層及/或電子轉移層。隨後，第二電極係進一步形成於該有機材料層上。其後，上述結合膜係施加於該基板上之有機電子裝置的頂表面以覆蓋該有機電子裝置的整個表面。在此，施加該結合膜之方法沒有特別限制，但是可能是加熱或壓縮覆蓋基板(例如，玻璃或聚合物膜)，其中對於該覆蓋基板上述該結合膜之結合層預先轉印於形成於該基板上之有機電子裝置的頂表面。在此操作中，例如，當該結合膜轉印於該覆蓋基板上時，上述結合膜可使用真空壓機或真空層疊機藉由在形成於該膜上之基底膜或離形膜剝離之後施熱轉印於 該覆蓋基板上。在此操作中，當該結合膜之固化反應係於一定範圍或更大範圍中施行時，該結合膜之內聚強度或結合強度可能降低，藉以分別控制加工溫度及加工時間於大約100℃及大約5分鐘。同樣地，即使是該結合膜轉印上去之覆蓋基板熱壓於該有機電子裝置，也可使用真空壓機或真空層疊機。關於此操作之溫度條件可調設如上，且加工時間可於10分鐘內。
此外，可施行該有機電子裝置緊壓之結合膜的另一個固化製程，且可於，例如，加熱艙或UV艙中施行這樣之固化製程(主要固化)。此主要固化中之固化條件可考量該有機電子裝置之穩定性適當地挑選。
然而，上述形成製程僅為用於封裝該有機電子裝置之一範例，且因此可任意變更此製程之順序或條件。例如，該轉印及壓縮製程之順序可加以變更使上述結合膜轉印於該基材上之有機電子裝置，接著壓縮該覆蓋基板。此外，等該保護層形成於該有機電子裝置上之後，施加該結合膜並接著使其固化而不需該覆蓋基板。
後文中，本發明將引用根據本發明之實施例及非根據本發明之比較例更詳細地描述，但是本發明之範疇不限於下列實施例。
實施例1
1.用於第一子結合層之溶液的製備
把50 g之環氧樹脂(YD-128,Kukdo Chemical Co., Ltd.)及50 g之苯氧樹脂(YP-50,Tohto Kasei Co.,Ltd.)置於反應器中，並以100 g之甲乙酮稀釋。將1 g之咪唑固化劑(2MA.OK,Shikoku Chemicals Co.,Ltd.)加入，並將所得之溶液均質化。
2.用於第二子結合層之溶液的製備
濕氣吸附劑溶液係藉由添加10 g於20重量%濃度下之MgO作為濕氣吸附劑，並藉由球磨法磨製24小時。此外，單獨地將60 g之環氧樹脂(YD-128,Kukdo Chemical Co.,Ltd.)及40 g之苯氧樹脂(YP-50,Tohto Kasei Co.,Ltd.)置於反應器中，並以100 g之甲乙酮稀釋製備。其後，將1 g之咪唑固化劑(2MA.OK,Shikoku Chemicals Co.,Ltd.)加入，並將所得之溶液均質化。把先前製備之濕氣吸附劑溶液置於此均質化溶液，並於高速下攪拌1小時，藉以製備用於第二子結合層之溶液。
3.結合膜之形成
具有15 μm厚度之第一子結合層係藉由使用刮刀式塗覆機施加用於第一子結合層之以上製備的溶液於離形PET之離形表面，並於乾燥器中於130℃下乾燥所得之表面3分鐘形成。
具有30 μm厚度之第二子結合層係藉由使用刮刀式塗覆機施加用於第二子結合層之以上製備的溶液於離形PET之離形表面，並於乾燥器中於130℃下乾燥所得之表面3分鐘形成。
組裝該第一和第二子結合層，藉以形成多層結合膜。
實施例2
僅利用用於實施例1之第二子結合層的溶液形成具有45 μm厚度之單層結構結合膜。
實施例3
除了按照下述方式製備用於第一和第二子結合層之溶液以外，按照實施例1所述形成多層結合膜。
1.用於第一子結合層之溶液的製備
將25 g之環氧樹脂(YD-128,Kukdo Chemical Co.,Ltd.)、35 g之環氧樹脂(YD-014,Kukdo Chemical Co.,Ltd.)及40 g之苯氧樹脂(YP-50,Tohto Kasei Co.,Ltd.)置入反應器中，並以100 g之甲乙酮稀釋製備。將1 g之咪唑固化劑(2MA.OK,Shikoku Chemicals Co.,Ltd.)加入，並將所得之溶液均質化。
2.用於第二子結合層之溶液的製備
濕氣吸附劑溶液係藉由添加10 g於20重量%濃度下之MgO作為濕氣吸附劑，並藉由球磨法磨製24小時。此外，單獨地將55 g之環氧樹脂(YD-128,Kukdo Chemical Co.,Ltd.)及45 g之苯氧樹脂(YP-50,Tohto Kasei Co.,Ltd.)置於反應器中，並以100 g之甲乙酮稀釋製備。其後，將1 g之咪唑固化劑(2MA.OK,Shikoku Chemicals Co.,Ltd.)加入，並將所得之溶液均質化。把先前製備之濕氣吸附劑溶液置於此均質化溶液，並於高速下攪拌1小 時，藉以製備用於第二子結合層之溶液。
實施例4
除了按照下述方式製備用於第一和第二子結合層之溶液以外，按照實施例1所述形成多層結合膜。
1.用於第一子結合層之溶液的製備
將50 g之環氧樹脂(YD-128,Kukdo Chemical Co.,Ltd.)及50 g之苯氧樹脂(YP-50,Tohto Kasei Co.,Ltd.)置入反應器中，並以100 g之甲乙酮稀釋製備。將1 g之咪唑固化劑(2MA.OK,Shikoku Chemicals Co.,Ltd.)加入，並將所得之溶液均質化。隨後，均勻地分散3 g之奈米氧化矽(Aerosil R972,Evonik Degussa)。
2.用於第二子結合層之溶液的製備
濕氣吸附劑溶液係藉由添加10 g於20重量%濃度下之MgO作為濕氣吸附劑，並藉由球磨法磨製24小時。此外，單獨地將50 g之環氧樹脂(YD-128,Kukdo Chemical Co.,Ltd.)及50 g之苯氧樹脂(YP-50,Tohto Kasei Co.,Ltd.)置於反應器中，並以100 g之甲乙酮稀釋製備。其後，將1 g之咪唑固化劑(2MA.OK,Shikoku Chemicals Co.,Ltd.)加入，並將所得之溶液均質化。把先前製備之濕氣吸附劑溶液置於此均質化溶液，並於高速下攪拌1小時，藉以製備用於第二子結合層之溶液。
比較例1
除了實施例1中用於第一子結合層之溶液中所用的苯氧樹脂(YP-50,Tohto Kasei Co.,Ltd.)含量換成30 g以外，按照實施例1之方式形成多層結合膜。
比較例2
除了實施例2中用於第二子結合層之溶液中所用的環氧和苯氧樹脂以20 g之環氧樹脂(YD-128,Kukdo Chemical Co.,Ltd.)及80 g之苯氧樹脂(YP-50,Tohto Kasei Co.,Ltd.)取代以外，按照實施例2之方式形成具有45 um厚度之單層結構的結合膜。
比較例3
除了實施例2中用於第二子結合層之溶液中所用的環氧和苯氧樹脂以80 g之環氧樹脂(YD-128,Kukdo Chemical Co.,Ltd.)及20 g之苯氧樹脂(YP-50,Tohto Kasei Co.,Ltd.)取代以外，按照實施例2之方式形成具有45 um厚度之單層結構的結合膜。
比較例4
除了按照下述方式製備用於第一和第二子結合層之溶液以外，按照實施例1所述形成多層結合膜。
1.用於第一子結合層之溶液的製備
將50 g之環氧樹脂(YD-128,Kukdo Chemical Co.,Ltd.)及30 g之苯氧樹脂(YP-50,Tohto Kasei Co., Ltd.)置入反應器中，並以100 g之甲乙酮稀釋製備。將1 g之咪唑固化劑(2MA.OK,Shikoku Chemicals Co.,Ltd.)加入，並將所得之溶液均質化。
2.用於第二子結合層之溶液的製備
濕氣吸附劑溶液係藉由添加10 g於20重量%濃度下之MgO作為濕氣吸附劑，並藉由球磨法磨製24小時。此外，單獨地將60 g之環氧樹脂(YD-128,Kukdo Chemical Co.,Ltd.)及40 g之苯氧樹脂(YP-50,Tohto Kasei Co.,Ltd.)置於反應器中，並以100 g之甲乙酮稀釋製備。其後，將1 g之咪唑固化劑(2MA.OK,Shikoku Chemicals Co.,Ltd.)加入，並將所得之溶液均質化。把先前製備之濕氣吸附劑溶液置於此均質化溶液，並於高速下攪拌1小時，藉以製備用於第二子結合層之溶液。
比較例5
除了在製備加於實施例1中用於第二子結合層之溶液的濕氣吸附劑溶液時將MgO含量換成70 g以外，按照實施例1之方式形成多層結合膜。
實驗例1：黏度之測量
使用ARES測量根據實施例1至4及比較例1至5中之結合膜的結合層之溫度的黏度，並於表1中顯示於室溫及80℃下之黏度。
實驗例2：層間黏度差之測量
使用ARES測量實施例1、3和4及比較例1、4和5各者中之結合膜的結合層之二子結合層的黏度，並於表2中顯示於80℃下之黏度及黏度差(層間)。
實驗例3：層疊時之滲漏程度的測量
使用顯微鏡於80℃之層疊溫度下測量該結合膜之結合層從實施例1至4和比較例1至5各者之結合膜的開始端 之滲漏程度，並於表3中顯示結果。
實驗例4：濕氣阻絕性之確認
執行鈣試驗以研究實施例1至4及比較例1至5各者中之結合膜的濕氣阻絕性。特別是，於具有100 mm×100 mm之尺寸的玻璃基板上把9點之鈣(Ca)沉積為5 mm×5 mm之尺寸及100 nm之厚度，使用真空壓機於80℃下將實施例1至4及比較例1至5各者之結合膜轉印的覆蓋玻璃熱壓於各個經沉積鈣之點經過1分鐘。其後，使所得之產物於100℃之高溫乾燥器中固化3小時，並將經封裝之鈣試片切成11 mm×11 mm之尺寸。把獲得之試片置於恆溫恆濕艙中之包括85℃之溫度和85%之相對濕度的環境中，並測量鈣經由濕氣滲透引起之氧化反應開始轉為透明的時刻。於表4中顯示結果。
實驗例5：起泡程度之測量
當使用實施例1至4及比較例1至5各者中之結合膜形成3吋有機發光面板時利用顯微鏡觀察層疊時留下氣泡之程度，於表5中顯示結果。
*◎：無氣泡，○：小量具有100 μm或更大直徑之氣泡，且×：存在具有1 mm或更大之氣泡
此外，第5至7圖中顯示在使用實施例1及比較例1 和2各者中之結合膜形成發光面板時，經過層疊之後觀察到的氣泡殘留程度之光學顯微影像。參照第5圖，能確認該結合膜層疊之後沒有氣泡。然而，確認附著大量氣泡，且因此引起比較例4之不合格，並引起比較例2之層疊失敗。
如以上所見，在根據本發明之示範具體實施例的實施例1至4之結合膜中，於未固化狀態下把於室溫及上升溫度下的黏度差及多層結構之層間黏度差控制於指定範圍中，藉以降低不合格發生率並有效地封裝該有機電子裝置以便當製造有機電子裝置之封裝產品時不受濕氣影響。然而，能確認如比較例所示當黏度沒經過適度控制時該有機電子裝置並未有效地封裝。
因為根據本發明之示範具體實施例的結合膜把處於B-階段狀態之結合層於室溫和上升溫度下的黏度控制於指定範圍中，所以能獲得優良之室溫處理性，在組裝面板時無法確保精確之組裝邊界，該面板之整個表面能保持於均勻厚度，層疊時無法製造未層疊部分(上升溫度之層疊)，且因為沒有氣泡之層疊無法產生而使不合格率能降低。再者，因為使用膜型黏合劑，非液相黏合劑，所以能增進該有機電子裝置之壽命及持久性。此外，該結合膜提供能支撐並固定該有機電子裝置之上下基板的結構優點，藉以簡化封裝有機電子裝置並削減成本之方法。
21‧‧‧離形膜
22‧‧‧結合層
22a‧‧‧第一子結合層
22b‧‧‧第二結合層
31‧‧‧基板
32‧‧‧結合膜
33‧‧‧有機電子裝置
34‧‧‧第二基板
第1至3圖係根據本發明之示範具體實施例的結合膜之截面圖；第4圖係根據本發明之示範具體實施例的有機電子裝置之封裝產品的截面圖；及第5至7圖係光學顯微影像，其觀察到當使用根據實施例1及比較例1和2之結合膜形成發光面板時經過層疊之後的氣泡殘留程度。
21‧‧‧離形膜
22‧‧‧結合層
23‧‧‧離形膜

Claims (24)

  1. 一種封裝有機電子裝置之結合膜，其包含；結合層，該結合層包含可固化之樹脂及濕氣吸附劑，其中當該結合層處於未固化狀態時，該結合層於介於30至130℃之任何層疊溫度點下具有101 至106 Pa．s的黏度且於介於15至25℃之任何室溫點下具有106 Pa．s或更大的黏度，且其中該結合層係由至少兩個子結合層構成，且於未固化狀態下於介於30至130℃之任何層疊溫度點下該等子結合層間的黏度差異係小於30Pa．s。
  2. 如申請專利範圍第1項之膜，其中當該結合膜係於介於50至100℃之溫度下於未固化狀態下層疊於黏附體時，該結合層之黏合劑的滲漏程度離原始位置1mm或更小。
  3. 如申請專利範圍第1項之膜，其中當該結合膜係於未固化狀態下在介於50至100℃之溫度下層疊於黏附體時，該子結合層之黏合劑的滲漏程度差異係0至300μm。
  4. 如申請專利範圍第1項之膜，其中該等子結合層之至少一個子結合層包含可固化之樹脂及濕氣吸附劑。
  5. 如申請專利範圍第1項之膜，其中該可固化之樹脂於固化狀態下具有20g/m2 ．天或更小之水及蒸氣傳遞速率。
  6. 如申請專利範圍第1項之膜，其中該可固化之樹脂 係熱可固化或光可固化之樹脂。
  7. 如申請專利範圍第1項之膜，其中該可固化之樹脂包含至少一個選自縮水甘油基、異氰酸酯基、羥基、羧基、醯胺基、環氧基、環醚基、硫基、縮醛基或內酯基之可固化之官能基。
  8. 如申請專利範圍第1項之膜，其中該可固化之樹脂係分子結構中包含芳香族基之環氧樹脂。
  9. 如申請專利範圍第1項之膜，其中該濕氣吸附劑係氧化鋁、金屬氧化物、金屬鹽或五氧化磷。
  10. 如申請專利範圍第1項之膜，其中該濕氣吸附劑係選自由P2 O5 、Li2 O、Na2 O、BaO、CaO、MgO、Li2 SO4 、Na2 SO4 、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 及Mg(ClO4 )2 所組成之群組中至少一者。
  11. 如申請專利範圍第1項之膜，其中該結合層包含相對於100重量份之可固化之樹脂5至100重量份之濕氣吸附劑。
  12. 如申請專利範圍第1項之膜，其中該結合層另包含填料。
  13. 如申請專利範圍第12項之膜，其中該填料包含選自由黏土、滑石、氧化矽、硫酸鋇、氫氧化鋁、碳酸鈣、碳酸鎂、沸石、氧化鋯、氧化鈦或蒙脫石所組成之群組中 至少一者。
  14. 如申請專利範圍第12項之膜，其中該結合層包含相對於100重量份之可固化之樹脂1至50重量份之填料。
  15. 如申請專利範圍第1項之膜，其中該結合層另包含固化劑。
  16. 如申請專利範圍第15項之膜，其中該固化劑係胺系化合物、咪唑系化合物、酚系化合物、磷系化合物或酸酐系化合物。
  17. 如申請專利範圍第15項之膜，其中該結合層包含相對於100重量份之可固化之樹脂1至10重量份之固化劑。
  18. 如申請專利範圍第1項之膜，其中該結合層另包含高分子量樹脂。
  19. 一種有機電子裝置之封裝產品，其包含：基板；形成於該基板上之有機電子裝置；及如申請專利範圍第1至18項中任一項之結合膜，該結合膜封裝該有機電子裝置以覆蓋該有機電子裝置之整個表面。
  20. 如申請專利範圍第19項之封裝產品，其另包含：於該結合膜上之第二基板，其中該結合膜使該基板黏合該第二基板。
  21. 一種封裝有機電子裝置之方法，其包含： 施加如申請專利範圍第1至18項中任一項之結合膜於基板，其中該基板上形成有機電子裝置，藉以由該結合膜之結合層覆蓋該有機電子裝置之整個表面；及使該結合層固化。
  22. 如申請專利範圍第21項之方法，其中施加該結合膜於該有機電子裝置係藉由熱輥層疊、熱壓或真空壓縮該結合膜而施行。
  23. 如申請專利範圍第21項之方法，其中施加該結合膜於該有機電子裝置係於50至100℃下施行。
  24. 如申請專利範圍第21項之方法，其中該固化係藉由於70至110℃下加熱或照射UV射線施行。
TW101142739A 2011-11-14 2012-11-14 結合膜及封裝有機電子裝置之方法 TWI494391B (zh)

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