组合物及含有其的封装薄膜和制备方法以及电子器件

文档序号:1264495 发布日期:2020-08-25 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 组合物及含有其的封装薄膜和制备方法以及电子器件 (Composition, packaging film containing composition, preparation method of packaging film and electronic device ) 是由 王群 宋鑫 宣玉凤 冯铭竹 刘稀蒙 刘墨宁 刘贤豪 于 2020-05-22 设计创作,主要内容包括:本发明提出了组合物、含有其的封装薄膜及其制备方法和电子器件,所述组合物包括:第一组分,所述第一组分选自第一烷氧基硅烷化合物或其低聚物,所述第一烷氧基硅烷化合物中具有至少一个与硅原子相连的环氧基;第二组分,所述第二组分选自第二烷氧基硅烷化合物或其低聚物;第三组分,所述第三组分选自至少一种潜在酸固化剂;以及第四组分,所述第四组分包括溶剂。本发明的组合物形成的有机层具有较好的阻隔性、平整性和粘接性,可与无机层形成多层阻隔叠堆的封装薄膜,整体上提高封装薄膜的性能。并且,该组合物稳定性强,保质期长,应用前景好。(The invention provides a composition, an encapsulation film containing the composition, a preparation method of the encapsulation film and an electronic device, wherein the composition comprises the following components: a first component selected from a first alkoxysilane compound having at least one epoxy group bonded to a silicon atom therein or an oligomer thereof; a second component selected from a second alkoxysilane compound or oligomer thereof; a third component selected from at least one latent acid curing agent; and a fourth component comprising a solvent. The organic layer formed by the composition has better barrier property, smoothness and adhesion, can form a multilayer barrier stacked packaging film together with an inorganic layer, and improves the performance of the packaging film on the whole. In addition, the composition has strong stability, long shelf life and good application prospect.)

组合物及含有其的封装薄膜和制备方法以及电子器件

技术领域

本发明涉及材料领域。具体地,本发明涉及组合物及含有其的封装薄膜和制备方法以及电子器件。

背景技术

柔性电子领域里许多活性材料对水氧比较敏感,必须采用水氧阻隔材料对其进行封装,否则会严重影响设备的使用寿命。传统的封装材料玻璃虽然能够获得较高的阻隔性能,但是存在笨重、易碎、不可弯折的缺陷,严重限制了其使用范围。目前的替代方案包括:1)采用柔性阻隔衬底对活性功能层进行贴合封装;2)采用在线薄膜沉积方式对功能材料进行封装。上述方案中的关键阻隔层一般是采用化学气相或者物理气相沉积制备的无机氧化物、氮化物或氮氧化物,这一技术已经是公知的。这些无机层单独使用时会面临诸多挑战,比如:当厚度增达到一定程度后阻隔性能就不再升高甚至劣化,这主要是由于无机层中的一些缺陷会贯穿式生长;无机材料的成膜工艺环境对柔性电子器件中的许多功能材料来说都过于苛刻,直接进行在线薄膜封装时会造成器件的损害。

采用“无机/有机/无机/有机···”的多层叠堆路线,已经被证明可以较大程度上解决上述问题。有机层的引入阻止缺陷在无机层中贯穿式生长,同时为后续无机层沉积提供平整表面。

然而,目前适用于多层叠堆的有机层材料仍有待研究。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题至少之一。

需要说明的是,本发明是基于发明人的下列发现而完成的:

发明人在研究时发现,有机层材料若为纯有机物,则当其与无机层交替沉积时,由于二者的热机械性能差异较大,容易存在层间密合失效的风险。

有鉴于此,发明人尝试采用有机材料和无机材料共同形成有机层,具体是以有机硅烷树脂作为主体材料。进一步地,发明人发现,烷氧基硅烷中的硅原子连接不同基团,会显著影响有机材料的性能,例如流平性、阻隔性、保存性等。进而,发明人经过深入研究发现,采用硅原子上连接至少一个环氧基的烷氧基硅烷化合物或其低聚物(第一烷氧基硅烷化合物)与另外一种烷氧基硅烷化合物或其低聚物(第二烷氧基硅烷化合物)复配,两种硅烷化合物可以单独进行控制性水解缩合后复配,也可以混合之后进行控制性水解缩合。上述复配物在潜在酸固化剂的催化作用下,环氧基开环聚合形成有机网络,同时分子链中剩余的硅氧烷可进一步水解并且与相邻的-OH发生缩合反应。由此,形成的三维网状结构不仅使有机层具有优异的平整性能且在无机层上具备优异的粘接性能,阻隔效果好,可以在高温或者高湿环境中有效地阻隔水分进入,应用前景好。

为此,在本发明的一个方面,本发明提出了一种组合物。根据本发明的实施例,所述组合物包括:第一组分,所述第一组分选自第一烷氧基硅烷化合物或其低聚物,所述第一烷氧基硅烷化合物中具有至少一个与硅原子相连的环氧基;第二组分,所述第二组分选自第二烷氧基硅烷化合物或其低聚物;第三组分,所述第三组分选自至少一种潜在酸固化剂;以及第四组分,所述第四组分包括溶剂。

根据本发明实施例的组合物中,采用硅原子上连接至少一个环氧基的烷氧基硅烷化合物或其低聚物(第一烷氧基硅烷化合物)与另外一种烷氧基硅烷化合物或其低聚物(第二烷氧基硅烷化合物)复配,两种硅烷化合物可以单独进行控制性水解缩合后复配,也可以混合之后进行控制性水解缩合。上述复配物在潜在酸固化剂的催化作用下,环氧基开环聚合形成有机网络,同时分子链中剩余的硅氧烷可进一步水解并且与相邻的-OH发生缩合反应。由此,形成的三维网状结构不仅使形成的有机层具有优异的平整性能且在无机层上具备优异的粘接性能,同时对无机层的阻隔性能具备明显提升作用。另外,该组合物稳定性强,保质期长。由此,根据本发明实施例的组合物形成的有机层具有较好的阻隔性、平整性和粘接性,可与无机层形成多层阻隔叠堆的封装薄膜,整体上提高封装薄膜的性能。并且,该组合物稳定性强,保质期长,应用前景好。

根据本发明的实施例,所述化合物还可以具有下列附加技术特征:

根据本发明的实施例,所述第一烷氧基硅烷化合物具有式(1)所示的结构,

基;R2和R4各自独立地选自C1~6烷基、C2~6烯基、C3~6炔基、C6~20芳基、-Y-R1或-OR3;R3选自C1~6亚烷基。

根据本发明的实施例,所述第二烷氧基硅烷化合物中具有至少三个水解缩合位点。

根据本发明的实施例,所述第二组分包括四甲氧基硅烷、低聚四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、低聚四烷氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷和低聚甲基三甲氧基硅烷的至少之一。

根据本发明的实施例,所述组合物中可水解位点-OR3与硅原子的摩尔比值不大于1.5,不小于0.3。

根据本发明的实施例,所述第三组份选自光致酸固化剂和/或热致酸固化剂。

根据本发明的实施例,所述光致酸固化剂包括下列的至少之一:4,4'-二甲基二苯基碘鎓盐六氟磷酸盐、双(4-叔丁苯基)碘鎓六氟磷酸盐、双(4-叔丁苯基)碘鎓三氟甲磺酸盐、环丙基二苯基硫四氟硼酸盐、二苯基碘鎓六氟磷酸盐、二苯基碘鎓砷酸盐、二苯基碘鎓三氟甲烷磺酸盐、三苯基硫四氟硼酸盐、三苯基溴化锍和三对甲苯基锍六氟磷酸盐。

根据本发明的实施例,所述热致酸固化剂包括下列的至少之一:2,4,4,6-四溴代环己二烯酮、二壬基萘磺酸、二壬基萘磺酸、十二烷基苯磺酸、三氟化甲磺酸、对甲苯磺酸、安息香甲苯磺酸酯、苯基三氟磺酸酯、2-硝基苄基甲苯磺酸酯、苄型卤化芳族化合物、一烷基和二烷基酸式磷酸酯、一苯基和二苯基酸式磷酸酯和烷基苯基酸式磷酸酯。

根据本发明的实施例,所述第四组分进一步包括润湿分散剂。

根据本发明的实施例,所述组合物进一步包括:第五组分,所述第五组分包括至少一种可水解的金属的醇盐、卤化物或配合物。

根据本发明的实施例,所述金属选自铝、钛或锆。

根据本发明的实施例,所述可水解的金属的醇盐、卤化物或配合物选自氧化铝、三乙醇铝、三正丙醇铝、三异丙醇铝、三正丁醇铝、三叔丁醇铝、三乙酸铝、乙酰乙酸铝、三乙酰丙酮铝、硝酸铝、四异丙醇钛、四正丁醇钛、四(2-乙基己醇)钛、四甲醇钛、乙酰丙酮钛、乙基乙酰乙酸钛、四正丙醇锆、四丁醇锆、四乙酰丙酮锆。

根据本发明的实施例,所述第一组分与第二组分的质量比为(1.0~100):1。

根据本发明的实施例,基于100重量份的所述第一组分与第二组分的总质量,所述第三组分的含量为1~30重量份,所述第四组分的含量为0.1~1000重量份,所述第五组分的含量为0~30重量份。

在本发明的另一方面,本发明提出了一种封装薄膜。根据本发明的实施例,所述封装薄膜包括:交替层叠设置的有机层和无机层;至少一个所述有机层是由前面所述组合物形成的。如前所述,根据本发明实施例的组合物形成的有机层具有较好的阻隔性、平整性和粘接性,可与无机层形成多层阻隔叠堆的封装薄膜,从整体上提高封装薄膜的性能,使其具有较好的阻隔性和密合性,适于规模化应用。

根据本发明的实施例,由所述组合物形成的有机层的表面粗糙度不大于10nm。

根据本发明的实施例,所述有机层厚度为0.1~20μm,所述无机层厚度为5~500nm。

根据本发明的实施例,所述无机层的材料选自Al、Si、Zr、Ti、Hf、Ta、In、Sn、Zn的氧化物、氮化物或氮氧化物的至少之一。

在本发明的又一方面,本发明提出了一种制备前面所述封装薄膜的方法。根据本发明的实施例,所述方法包括:将所述组合物施加于无机层上,并进行固化,以便在所述无机层上形成有机层。由此,根据本发明实施例的方法所得封装薄膜阻隔性、平整性和致密性,整体性能优异,适于规模化应用。

根据本发明的实施例,所述固化包括;将施加有组合物的无机层进行加热干燥,然后再进行光固化处理;或者直接将施加有组合物的无机层进行热固化处理,以便在所述无机层上形成有机层。

根据本发明的实施例,所述光固化处理的条件如下:辐照波长为250~400nm,能量为300~3000MJ/cm2

根据本发明的实施例,所述热固化处理的条件如下:加热温度为50~200℃,加热时间为0.5~600min。

根据本发明的实施例,将所述组合物施加于无机层上之前,所述组合物预先进行控制性水解缩合,经所述控制性水解缩合后的第一组分和第二组份中可水解位点-OR3与硅原子的摩尔比值不大于1.5,不小于0.3。

根据本发明的实施例,所述有机层的表面粗糙度不大于10nm。

在本发明的又一方面,本发明提出了一种电子器件。根据本发明的实施例,所述电子器件包括:基板;电子元件,所述电子元件形成在所述基板上;以及前面所述封装薄膜,所述封装薄膜封装所述电子元件的整个表面。由此,根据本发明实施例的电子器件稳定性强、耐候性好。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1显示了根据本发明一个实施例的封装薄膜结构示意图;

图2显示了根据本发明一个实施例的电子器件结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明提出了组合物、封装薄膜和制备封装薄膜的方法和电子器件,下面将分别对其进行详细描述。

组合物

在本发明的一个方面,本发明提出了一种组合物。根据本发明的实施例,该组合物包括:第一组分,第一组分选自第一烷氧基硅烷化合物或其低聚物,第一烷氧基硅烷化合物中具有至少一个与硅原子相连的环氧基;第二组分,第二组分选自第二烷氧基硅烷化合物或其低聚物;第三组分,第三组分选自至少一种潜在酸固化剂;以及第四组分,第四组分包括溶剂。

根据本发明实施例的组合物中,采用硅原子上连接至少一个环氧基的烷氧基硅烷化合物或其低聚物(第一烷氧基硅烷化合物)与另外一种烷氧基硅烷化合物或其低聚物(第二烷氧基硅烷化合物)复配,两种硅烷化合物可以单独进行控制性水解缩合后复配,也可以混合之后进行控制性水解缩合。上述复配物在潜在酸固化剂的催化作用下,环氧基开环聚合形成有机网络,同时分子链中剩余的硅氧烷可进一步水解并且与相邻的-OH发生缩合反应。由此,形成的三维网状结构不仅使形成的有机层具有优异的平整性能且在无机层上具备优异的粘接性能,同时对无机层的阻隔性能具备明显提升作用。另外,该组合物稳定性强,保质期长。由此,根据本发明实施例的组合物形成的有机层具有较好的阻隔性、平整性和粘接性,可与无机层形成多层阻隔叠堆的封装薄膜,整体上提高封装薄膜的性能。并且,该组合物稳定性强,保质期长,应用前景好。

需要说明的是,本发明的烷氧基硅烷化合物中,环氧基与硅原子的连接方式不作严格限定,既可以是环氧基直接与硅原子相连,也可以是环氧基通过其他基团与硅原子相连,即形成A-B-Si的结构,A为环氧基,B为其他基团。

根据本发明的实施例,烷氧基硅烷化合物具有式(1)所示的结构:

其中,Y选自C1~6亚烷基、C6~20亚芳基,其中亚烷基或亚芳基可任选地被醚键、酰基或者取代,其中n为1-20的整数;R1选自氧代环丙基、氧代环丁基或环氧环己烷基

R2和R4各自独立地选自C1~6烷基、C2~6烯基、C3~6炔基、C6~20芳基、-Y-R1或-OR3

R3选自C1~6亚烷基。

根据本发明的实施例,第一组分选自下列之一的化合物或其低聚物:

2-(3,4-环氧环己基)乙基-三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基-三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基-三丙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基-三苯氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基-二乙氧基甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环已基)乙基-二甲氧基乙氧基硅烷、(环氧丙氧基丙基)-三甲氧基硅烷、(环氧丙氧基丙基)-三乙氧基硅烷、(环氧丙氧基丙基)-三丙氧基硅烷、(环氧丙氧基丙基)-二乙氧基甲氧基硅烷、(环氧丙氧基丙基)-二甲氧基乙氧基硅烷。

上述化合物或其低聚物可通过控制性水解缩合的方式进行,优选通过碱性催化剂,例如:氨水、四甲基羟胺、四乙基羟胺、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、强碱性离子交换树脂等。水解及缩合反应程度可以通过调整反应温度、溶剂等实现,水解程度可以通过HNMR、Raman光谱等监控。

根据本发明的实施例,第二烷氧基硅烷化合物中具有至少三个水解缩合位点。由此,可以使得该烷氧基硅烷化合物或其低聚物能够与第一组份形成三维网络结构,提高涂层的致密性。在一些优选实施例中,第二组分包括四甲氧基硅烷、低聚四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、低聚四烷氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷和低聚甲基三甲氧基硅烷的至少之一。

根据本发明的实施例,所述组合物中的第一和第二组份可分别进行控制性水解缩合,也可混合后进行控制性共水解缩合。经水解缩合后的第一组分和第二组份中的整体可水解位点-OR3与硅原子的摩尔比值不大于1.5,不小于0.3。发明人发现,组合物中-OR3与硅原子的摩尔数比值反映了组合物预反应程度以及可进行后续反应的程度,进而影响涂层的交联程度、流平性等,最终影响形成的有机层的阻隔性、平整性以及与无机层的粘接性能等。发明人经过大量实验发现,当比值大于1.5时,所得有机层中缺陷较多,导致阻隔性能不佳;当比值小于0.3时,涂层流平性能有机与无机层的粘接性能不佳。

根据本发明的实施例,第三组份选自光致酸固化剂和/或热致酸固化剂。上述潜在酸固化剂在常规存储条件下不与组合物中的其他组分发生化学作用,只有在受到光或/和热的激发后,才会释放出氢离子,催化烷氧基硅键合环氧官能团的开环反应。并且,在此过程中也会产生部分酸,促进第一组分和第二组分中的可水解位点发生进一步的缩合交联。

根据本发明的实施例,光致酸固化剂可以为阳离子光固化剂,包括下列的至少之一:4,4'-二甲基二苯基碘鎓盐六氟磷酸盐、双(4-叔丁苯基)碘鎓六氟磷酸盐、双(4-叔丁苯基)碘鎓三氟甲磺酸盐、环丙基二苯基硫四氟硼酸盐、二苯基碘鎓六氟磷酸盐、二苯基碘鎓砷酸盐、二苯基碘鎓三氟甲烷磺酸盐、三苯基硫四氟硼酸盐、三苯基溴化锍和三对甲苯基锍六氟磷酸盐。具体地,固化条件为:辐照波长为250~400nm,能量为300~3000MJ/cm2

根据本发明的实施例,热致酸固化剂包括下列的至少之一:2,4,4,6-四溴代环己二烯酮、二壬基萘磺酸、二壬基萘磺酸、十二烷基苯磺酸、三氟化甲磺酸、对甲苯磺酸、安息香甲苯磺酸酯、苯基三氟磺酸酯、2-硝基苄基甲苯磺酸酯、苄型卤化芳族化合物、一烷基和二烷基酸式磷酸酯、一苯基和二苯基酸式磷酸酯和烷基苯基酸式磷酸酯。具体地,固化温度为50~200℃,固化时间为0.5~600min。

根据本发明的实施例,第四组分进一步包括润湿分散剂。润湿分散剂的加入利于涂布液在涂布基底上顺利铺展,提高涂层表观。根据本发明的具体实施例,润湿分散剂选自下列至少之一:BKY-W985、BYK-W969、BYK-W996、BYK-W9010、BYK-310、BYK-W980、BYK-W966、BYK-W940、BYK-9076。

需要说明的是,本发明对于溶剂的类型不作严格限定,只要能够将各组分溶解,以形成均匀混合液即可,具体可以根据实际情况灵活选择。根据本发明的实施例,溶剂选自下列至少之一:甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮、丁酮、甲基丙基酮、乙二醇独乙醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯等。

根据本发明的实施例,组合物进一步包括:第五组分,该第五组分包括至少一种可水解的金属的醇盐、卤化物或配合物。第五组分的添加可以参与到三维网络的构建中,对网络的密度和强度起到调节作用。

根据本发明的实施例,金属选自铝、钛或锆。在一些实施例中,可水解的金属的醇盐、卤化物或配合物选自氧化铝、三乙醇铝、三正丙醇铝、三异丙醇铝、三正丁醇铝、三叔丁醇铝、三乙酸铝、乙酰乙酸铝、三乙酰丙酮铝、硝酸铝、四异丙醇钛、四正丁醇钛、四(2-乙基己醇)钛、四甲醇钛、乙酰丙酮钛、乙基乙酰乙酸钛、四正丙醇锆、四丁醇锆、四乙酰丙酮锆。

根据本发明的实施例,第一组分与第二组分的质量比为(1.0~100):1。发明人经过大量实验得到上述配比,若第一组分的添加量过多,形成的有机层阻隔性能偏低;若第二组份的添加量过多,在固化时容易存在相分离,从而影响有机层的表面平整性能,并且膜层的韧性较低。

根据本发明的实施例,基于100重量份的所述第一组分与第二组分的总质量,所述第三组分的含量为1~30重量份,所述第四组分的含量为0.1~1000重量份(优选0.1~120重量份),所述第五组分的含量为0~30重量份。发明人经过大量实验得到上述较佳配比,由此,固化速率快,所形成的有机层性能好。例如,若第三组分的添加量过少,固化速率偏低,影响生产效率;若第三组分的添加量过多,一方面会提高生产成本,另一方面固化剂中的残余组分会影响三维网络的密度,从而降低阻隔性能。

封装薄膜

在本发明的另一方面,本发明提出了一种封装薄膜。根据本发明的实施例,参见图1,封装薄膜包括:交替层叠设置的有机层10和无机层20,至少一个有机层10是由前面所述组合物形成的。由此,如前所述,根据本发明实施例的组合物形成的有机层具有较好的阻隔性、平整性和粘接性,可与无机层形成多层阻隔叠堆的封装薄膜,从整体上提高封装薄膜的性能,使其具有较好的阻隔性和密合性,适于规模化应用。

根据本发明的实施例,由组合物形成的有机层的表面粗糙度不大于10nm。由此,所形成的有机层平整性好,有利于后续形成无机层。

根据本发明的实施例,有机层厚度为0.1~20μm。由此,有利于无机层的有效覆盖,且平整性好。同时,可降低膜层应力,避免水汽从侧面渗入。

根据本发明的实施例,无机层厚度为5~500nm。由此,便于连续成膜,形成的膜系稳定性强,避免出现后续老化条件下出现开裂分层现象。

根据本发明的实施例,无机层的材料选自Al、Si、Zr、Ti、Hf、Ta、In、Sn、Zn的氧化物、氮化物或氮氧化物的至少之一。由此,赋予封装薄膜以优异性能。

本领域技术人员能够理解的是,前面针对组合物所描述的特征和优点,同样适用于该封装薄膜,在此不再赘述。

制备封装薄膜的方法

在本发明的又一方面,本发明提出了一种制备前面所述封装薄膜的方法。根据本发明的实施例,该方法包括:将组合物施加于无机层上,并进行固化,以便在无机层上形成有机层。由此,根据本发明实施例的方法所得封装薄膜阻隔性、平整性和致密性好,整体性能优异,适于规模化应用。

需要说明的是,本发明对于施加组合物的方式不作严格限定,常规的凹版涂布、刮刀、条缝、喷墨打印、旋转涂布等都可以用于有机层的沉积。

根据本发明的实施例,固化包括;将施加有组合物的无机层进行加热干燥,然后再进行光固化处理;或者直接将施加有组合物的无机层进行热固化处理,以便在无机层上形成有机层。通过加热干燥处理,以便于除去组合物中的溶剂,然后,通过光固化和/或热固化处理,以便于使第一组分与第二组分充分发生交联,同时,在潜在酸固化剂的作用下环氧基发生开环反应,进一步与第二组分交联,从而共建三维网状结构,赋予有机层较好的阻隔性、平整性等性能。

根据本发明的实施例,光固化处理的条件如下:辐照波长为250~400nm,能量为300~3000MJ/cm2;热固化处理的条件如下:加热温度为50~200℃,加热时间为0.5~600min。发明人发现,在上述固化条件下,第一组分与第二组分可以发生交联反应,并且,在潜在酸固化剂受到光或热激发后,会释放氢离子,催化环氧官能团的开环反应,进一步促进形成三维网状结构,提高密合性和阻隔性。

根据本发明的实施例,将组合物施加于无机层上之前,组合物预先进行控制性水解缩合,经所述控制性水解缩合后的第一组分和第二组份中可水解位点-OR3与硅原子的摩尔比值不大于1.5,不小于0.3。需要说明的是,水解处理主要涉及到的是第一组分与第二组分,发明人发现,第一组分和第二组份的预水解程度会影响有机层的阻隔性、平整性、粘接性等,进而,通过监测水解过程中第一组分和第二组份中的-OR3与硅原子的摩尔比值,当其在0.3-1.5范围内取值时,最终形成的有机层具有较好的阻隔性、平整性、粘接性能等特点。

需要说明的是,本发明对于组合物预先进行控制性水解缩合的方式不做严格限定,既可以是第一组分和第二组分分别进行控制性水解缩合,也可以是第一组分和第二组分混合后进行控制性共水解缩合,具体可以根据实际情况灵活选择。

根据本发明的实施例,干燥后的无机层上组合物更容易铺展和流平,使得有机层的表面粗糙度不大于10nm(优选不大于5nm)。由此,有利于后续在其表面形成无机层。

本领域技术人员能够理解的是,前面针对封装薄膜所描述的特征和优点,同样适用于该制备封装薄膜的方法,在此不再赘述。

电子器件

在本发明的又一方面,本发明提出了一种电子器件。根据本发明的实施例,参见图2,电子器件包括:基板100;有机电子元件200,有机电子元件200形成在基板100上;以及前面所述封装薄膜300,封装薄膜300封装有机电子元件200的整个表面。由此,根据本发明实施例的有机电子器件稳定性强、耐候性好。

本领域技术人员能够理解的是,前面针对封装薄膜所描述的特征和优点,同样适用于该电子器件的方法,在此不再赘述。

下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解,下面的实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。

阻隔基材制备:在100μm PET上采用PECVD沉积一层100nm SiOx,透水率为40mg/m2day-1

实施例1

在该实施例中,按照下列方法形成有机层:

1、向50g 2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷中加入50g四甲氧基硅烷、2g一水合氢氧化钡固体。通过HNMR监测体系中与硅相连的-OCH3残余量,当体系中与硅相连的-OCH3与硅原子的摩尔比值为1.5时,滤除氢氧化钡,并且蒸除副产物甲醇。

2、取上述反应物30g,加入3g4,4'-二甲基二苯基碘鎓盐六氟磷酸盐、1g BYK-9076,搅拌均匀,得到组合物。

3、在阻隔基材的氧化硅层(厚度为100nm)上涂布上述涂布液,膜厚4μm,高压汞灯进行固化,辐照量为1000mj/cm2,波长为365nm,以便形成有机层。

实施例2

在该实施例中,按照下列方法形成有机层:

1、向50g 2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷中加入50g四甲氧基硅烷、2g一水合氢氧化钡固体。通过HNMR监测体系中与硅相连的-OCH3残余量,当体系中与硅相连的-OCH3与硅原子的摩尔比值为1.0时,滤除氢氧化钡,并且蒸除副产物甲醇。

2、取上述反应物30g,加入2g4,4'-二甲基二苯基碘鎓盐六氟磷酸盐、0.8g BYK-9076,搅拌均匀,得到组合物。

3、在阻隔基材的氧化硅层(厚度为100nm)上涂布上述涂布液,膜厚4μm,高压汞灯进行固化,辐照量为1000mj/cm2,波长为365nm,以便形成有机层。

实施例3

在该实施例中,按照下列方法形成有机层:

1、向50g 2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷中加入50g四甲氧基硅烷、2g一水合氢氧化钡固体。通过HNMR监测体系中与硅相连的-OCH3残余量,当体系中与硅相连的-OCH3与硅原子的摩尔比值为0.3时,滤除氢氧化钡,并且蒸除副产物甲醇。

2、取上述反应物30g,加入1g4,4'-二甲基二苯基碘鎓盐六氟磷酸盐、0.6g BYK-9076,搅拌均匀,得到组合物。

3、在阻隔基材的氧化硅层(厚度为100nm)上涂布上述涂布液,膜厚4μm,高压汞灯进行固化,辐照量为1000mj/cm2,波长为365nm,以便形成有机层。

实施例4

在该实施例中,按照下列方法形成有机层:

1、向80g 2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷中加入30g四甲氧基硅烷、2g一水合氢氧化钡固体。通过HNMR监测体系中与硅相连的-OCH3残余量,当体系中与硅相连的-OCH3与硅原子的摩尔比值为1.0时,滤除氢氧化钡,并且蒸除副产物甲醇。

2、取上述反应物30g,加入2g4,4'-二甲基二苯基碘鎓盐六氟磷酸盐、0.8g BYK-9076,搅拌均匀,得到组合物。

3、在阻隔基材的氧化硅层(厚度为100nm)上涂布上述涂布液,膜厚4μm,高压汞灯进行固化,辐照量为1000mj/cm2,波长为365nm,以便形成有机层。

实施例5

在该实施例中,按照下列方法形成有机层:

1、向100g 2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷中加入1g四甲氧基硅烷、2g一水合氢氧化钡固体。通过HNMR监测体系中与硅相连的-OCH3残余量,当体系中与硅相连的-OCH3与硅原子的摩尔比值为1.0时,滤除氢氧化钡,并且蒸除副产物甲醇。

2、取上述反应物30g,加入2g4,4'-二甲基二苯基碘鎓盐六氟磷酸盐、0.8g BYK-9076,搅拌均匀,得到组合物。

3、在阻隔基材的氧化硅层(厚度为100nm)上涂布上述涂布液,膜厚4μm,高压汞灯进行固化,辐照量为1000mj/cm2,波长为365nm,以便形成有机层。

实施例6

在该实施例中,按照下列方法形成有机层:

1、向80g(环氧丙氧基丙基)-三甲氧基硅烷中加入30g甲基三甲氧基硅烷、2g一水合氢氧化钡固体。通过HNMR监测体系中与硅相连的-OCH3残余量,当体系中与硅相连的-OCH3与硅原子的摩尔比值为1.0时,滤除氢氧化钡,并且蒸除副产物甲醇。

2、取上述反应物30g,加入2g4,4'-二甲基二苯基碘鎓盐六氟磷酸盐、0.8g BYK-9076,搅拌均匀,得到组合物。

3、在阻隔基材的氧化硅层(厚度为100nm)上涂布上述涂布液,膜厚4μm,高压汞灯进行固化,辐照量为1000mj/cm2,波长为365nm,以便形成有机层。

实施例7

在该实施例中,按照下列方法形成有机层:

1、向50g 2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷中加入50g四甲氧基硅烷、2g一水合氢氧化钡固体。通过HNMR监测体系中与硅相连的-OCH3残余量,当体系中与硅相连的-OCH3与硅原子的摩尔比值为1.0时,滤除氢氧化钡,并且蒸除副产物甲醇。

2、取上述反应物30g,加入30g异丙醇、3g三叔丁醇铝、4g 4,4'-二甲基二苯基碘鎓盐六氟磷酸盐、0.8g BYK-9076,搅拌均匀,得到组合物。

3、在阻隔基材的氧化硅层(厚度为100nm)上涂布上述涂布液,50℃干燥3min,去除溶剂,膜厚4μm,高压汞灯进行固化,辐照量为1000mj/cm2,波长为365nm,以便形成有机层。

实施例8

在该实施例中,按照下列方法形成有机层:

1、向50g 2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷中加入50g四甲氧基硅烷、2g一水合氢氧化钡固体。通过HNMR监测体系中与硅相连的-OCH3残余量,当体系中与硅相连的-OCH3与硅原子的摩尔比值为1.0时,滤除氢氧化钡,并且蒸除副产物甲醇。

2、取上述反应物30g,加入30g乙酸乙酯、3g三乙酰丙酮铝、4g 4,4'-二甲基二苯基碘鎓盐六氟磷酸盐、0.8g BYK-9076,搅拌均匀,得到组合物。

3、在阻隔基材的氧化硅层(厚度为100nm)上涂布上述涂布液,50℃干燥3min,去除溶剂,膜厚4μm,高压汞灯进行固化,辐照量为1000mj/cm2,波长为365nm,以便形成有机层。

实施例9

在该实施例中,按照下列方法形成有机层:

1、向80g 2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷中加入30g四甲氧基硅烷、2g一水合氢氧化钡固体。通过HNMR监测体系中与硅相连的-OCH3残余量,当体系中与硅相连的-OCH3与硅原子的摩尔比值为1.0时,滤除氢氧化钡,并且蒸除副产物甲醇。

2、取上述反应物30g,加入20g乙酸乙酯、2g对甲苯磺酸、4g 4,4'-二甲基二苯基碘鎓盐六氟磷酸盐、0.8g BYK-9076,搅拌均匀,得到组合物。

3、在阻隔基材的氧化硅层(厚度为100nm)上涂布上述涂布液,120℃固化5min,膜厚4μm,高以便形成有机层。

对比例1

按照实施例1的方法在氧化硅层上形成有机层,区别在于,将2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷替换为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。同时将组合物中的4,4'-二甲基二苯基碘鎓盐六氟磷酸盐替换为等量的自由基引发剂1-羟基-环已基-苯甲酮。

对比例2

按照实施例1的方法在氧化硅层上形成有机层,区别在于,2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷的添加量为40g,四甲氧基硅烷的添加量为60g。

对比例3

按照实施例1的方法在氧化硅层上形成有机层,区别在于,监控水解缩合反应体系中与硅相连的-OCH3与硅原子的摩尔比值为0.2时再停止反应。

对比例4

按照实施例1的方法在氧化硅层上形成有机层,区别在于,监控水解缩合反应体系中与硅相连的-OCH3与硅原子的摩尔比值为2时停止反应。

对比例5

按照实施例1的方法在氧化硅层上形成有机层,区别在于,不含四甲氧基硅烷。

对比例6

在该对比例中,按照下列方法形成有机层:

1、向50g 2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷中加入50g四甲氧基硅烷、100g乙醇、200g PH=1的稀盐酸水溶液,室温搅拌,监控显示体系中的-OCH3基团很快消失,无法控制体系中-OCH3的剩余量。

2、在阻隔基材的氧化硅层(厚度为100nm)上涂布上述反应液,120℃固化30min,形成有机层,膜厚4μm。

对实施例1~9以及对比例1~6所得组合物、有机层进行性能测试,具体检测方法如下:

1、组合物有效存储期:以体系粘度作为组合物是否失效的判定标准,当粘度变为原来粘度的1.5倍时即认为失效。

2、表面平整性测试:采用光学轮廓仪对有机层表面粗糙度Ra进行测试,用于表征有机层表面的平整性能。

3、阻隔性测试:对有机层整体的水蒸气透过率进行测试,测试条件为38℃,90RH%,测试标准为GB/T 21529-2008,测试设备为Mocon AquaTran-2水蒸气透过。

4、附着力测试:按照标准GB/T 9286-1998对有机层划百格,然后浸入常压沸腾纯水中30min,取出擦干水迹后按照GB/T 9286-1998对有机层附着力进行评级判定。

测试结果如表1所示,可以看出,实施例1~9所得有机层的整体性能均优于对比例。

表1性能测试

将实施例1-9和对比例1-6所得有机层上采用PECVD沉积一层厚度为100nm的SiOx。测定所得到的封装薄膜整体的阻隔性和常压沸腾纯水浸泡30min后叠层膜整体的附着力结果如表2所示。可以看出,相比于对比例1-6,实施例1-9的阻隔膜性好叠层膜之间的粘接性能更加优异。

表2封装薄膜性能测试

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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