有机电子装置用封装材料及包括其的可卷曲有机电子装置

文档序号:1914179 发布日期:2021-12-03 浏览:33次 >En<

阅读说明:本技术 有机电子装置用封装材料及包括其的可卷曲有机电子装置 (Encapsulating material for organic electronic device and rollable organic electronic device including the same ) 是由 孔利盛 权男勋 李相圭 崔昌烜 赵宣镐 于 2021-05-31 设计创作,主要内容包括:本发明涉及有机电子装置用封装材料及包括其的可卷曲有机电子装置,更加详细地,涉及如下的可卷曲有机电子装置用封装材料及包括其的可卷曲有机电子装置:去除及阻断诸如水分、杂质之类的引起不良的物质,以防止这些物质接近,不会引起在去除水分时可能发生的层间剥离现象,同时具有优异的耐湿性及耐热性,并且随温度变化引起的剥离强度及储能模量的变化率低。(The present invention relates to an encapsulating material for an organic electronic device and a rollable organic electronic device including the same, and more particularly, to an encapsulating material for a rollable organic electronic device and a rollable organic electronic device including the same, as follows: removing and blocking undesirable substances such as moisture, impurities, etc., to prevent them from approaching, without causing interlayer peeling that may occur when moisture is removed, while having excellent moisture resistance and heat resistance, and low rate of change of peel strength and storage modulus with temperature change.)

有机电子装置用封装材料及包括其的可卷曲有机电子装置

技术领域

本发明涉及可卷曲有机电子装置用封装材料及包括其的可卷曲有机电子装置,更加详细地,涉及如下的可卷曲有机电子装置用封装材料及包括其的可卷曲有机电子装置:去除及阻断诸如水分、杂质之类的引起不良的物质,以防止这些物质接近,不会引起在去除水分时可能发生的层间剥离现象,同时具有优异的耐湿性及耐热性,并且随温度变化引起的剥离强度及储能模量的变化率低。

背景技术

有机发光二极管(OLED:Organic Light Emitting Diode)是发光层由薄膜的有机化合物形成的发光二极管,其利用电致发光现象,上述电致发光现象通过使电流流过荧光有机化合物来产生光。这种有机发光二极管通常以三色(红色(Red)、绿色(Green)、蓝色(Blue))独立像素方式、生物转换方式(CCM)、卷曲滤光片方式等来实现主要颜色,根据所使用的发光材料中包含的有机物质的量,将其分为低分子有机发光二极管和高分子有机发光二极管。并且,根据驱动方式,可以分为被动型驱动方式和主动型驱动方式。

这种有机发光二极管具有通过自发光的高效率、低电压驱动、简单驱动等特征,因而具有可以表现出高清视频的优点。并且,还期待对于利用有机物的柔韧特性的柔性显示器及有机物电子器件的应用。

通过在基板上以薄膜形式层叠作为发光层的有机化合物的方式制造有机发光二极管。但是,用于有机发光二极管的有机化合物对杂质、氧气及水分非常敏感,因而存在其特性容易因外部暴露或水分、氧气渗透而劣化的问题。这种有机物的劣化现象会影响有机发光二极管的发光特性,并缩短寿命。为了防止这种现象,需要一种用于防止氧气、水分等流入有机电子装置内部的薄膜封装工艺(Thin Film Encapsulation)。

以往通过将金属罐或玻璃加工成帽状来使其具有槽,并在上述槽中以粉末形式装载用于吸收水分的干燥剂,但这种方法存在无法同时具有如下效果的问题:以能够透湿封装的有机电子装置的程度进行去除,阻断诸如水分、杂质之类的引起不良的物质来使这些物质无法接近有机电子装置,不会发生在去除水分时可能发生的层间剥离现象,具有优异的耐湿性及耐热性。

另一方面,随着市场的需求,在有机发光二极管等有机电子装置中,柔性(flexible)有机电子装置正在迅速发展成为下一代有机电子装置,上述柔性有机电子装置由柔性材料制成,因而即使像纸一样弯曲也可以按原状保持表现性能。柔性有机电子装置包括:可弯曲有机电子装置,以具有特定曲率的状态固定;可折叠有机电子装置,能够以特定曲率半径以上弯曲或能够基于折叠轴来折叠;以及可卷曲有机电子装置,能够以特定曲率半径卷曲。其中,与显示面积相比,可卷曲有机电子装置具有便携性优异的优点,因此正在对其进行许多研究。

如上所述,柔性(flexible)有机电子装置具有特定曲率以实现弯曲性能,因此,与通常的刚性(rigid)有机电子装置不同,要求对弯曲应力的稳定性,进而要求对外部环境变化的高稳定性。尤其,可卷曲有机电子装置的总面积以特定曲率半径卷曲,因此存在难以具有更高稳定性的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:韩国公开授权号第10-2019-0093833号(公开日:2019年08月12日)

发明内容

本发明为了解决如上所述的问题而提出,本发明所要解决的问题在于,提供如下的可卷曲有机电子装置用封装材料及包括其的可卷曲有机电子装置:去除及阻断诸如水分、杂质之类的引起不良的物质,以防止这些物质接近,不会引起在去除水分时可能发生的层间剥离现象,同时具有优异的耐湿性及耐热性,随温度变化引起的剥离强度及储能模量的变化率低,并且具有对于弯曲应力的高稳定性。

为了解决上述问题,包括封装树脂层,上述封装树脂层包含封装树脂及吸湿剂,上述封装树脂包含环氧树脂。

本发明的特征在于,本发明的可卷曲有机电子装置用封装材料的封装树脂层包括:第一封装树脂层;以及第二封装树脂层,形成在上述第一封装树脂层的一面,上述第一封装树脂层的封装树脂还包含重均分子量为10000~300000g/mol的高分子树脂,上述第二封装树脂层的封装树脂包含通过以下测量方法1测量的储能模量为0.01~1.0MPa的热塑性弹性体(thermoplastic elastomer)、上述封装树脂层满足以下关系式1。

关系式1

1.0≤A/B≤15.0

在上述关系式1中,A为在25℃的温度条件下利用万能材料试验机测量的固化的封装树脂层的剥离强度(gf/10mm),B为在60℃的温度条件下利用万能材料试验机测量的固化的封装树脂层的剥离强度(gf/10mm)。

测量方法1

在将以800μm的厚度固化的热塑性弹性体冲孔成使其具有6mm的圆形直径之后,分别测量在10~110℃的温度区间、5℃/min的升温速度、15rad/s的频率及0.1N的轴向力(axial force)条件下的25℃时的储能模量(Storage Modulus)。

在本发明的一优选实施例中,上述A可以为700gf/10mm以上,上述B可以为500gf/10mm以上。

在本发明的一优选实施例中,上述A可以为1400~2600gf/10mm,上述B可以为1260~2340gf/10mm。

本发明的特征在于,本发明的可卷曲有机电子装置用封装材料的封装树脂层还满足以下关系式2。

关系式2

1.0≤A’/B’≤15.0

在上述关系式2中,A’为在25℃的温度条件下利用动态热机械分析仪测量的以800μm的厚度固化的封装树脂层的储能模量(Storage Modulus,MPa),B’为在60℃的温度条件下利用动态热机械分析仪测量的以800μm的厚度固化的封装树脂层的储能模量(MPa)。

在本发明的一优选实施例中,上述A’可以为500MPa以上,优选范围可以为1050~1950MPa。并且,在本发明的一优选实施例中,上述B’可以为300MPa以上,优选范围可以为910~1690MPa。

在本发明的一优选实施例中,重均分子量为10000~300000g/mol的上述高分子树脂可以包含选自苯氧基(phenoxy)树脂、丙烯酸树脂、丁腈类橡胶树脂及氨基甲酸乙酯树脂中的一种以上。

在本发明的一优选实施例中,重均分子量为10000~300000g/mol的上述高分子树脂可以包含由以下化学式1表示的化合物。

化学式1

在上述化学式1中,n为12至330的整数。

在本发明的一优选实施例中,上述热塑性弹性体可以包括选自异丁烯基热塑性弹性体、异戊二烯基热塑性弹性体、氨基甲酸乙酯基热塑性弹性体、苯乙烯基热塑性弹性体、丁二烯基热塑性弹性体及酯类热塑性弹性体中的一种以上。

在本发明的一优选实施例中,上述热塑性弹性体可以包含苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(styrene-isobutylene-styrene block copolymer)。

在本发明的一优选实施例中,上述第二封装树脂层的封装树脂能够以1:0.7~1.3的重量比包含上述热塑性弹性体及环氧树脂。

在本发明的一优选实施例中,上述第一封装树脂层的封装树脂能够以1:0.7~1.3的重量比包含重均分子量为10000~300000g/mol的上述高分子树脂及环氧树脂。

在本发明的一优选实施例中,上述环氧树脂能够以1:0.7~2.5的重量比包含互不相同的第一环氧树脂及第二环氧树脂,上述第一环氧树脂可以包含选自二环戊二烯型(dicyclopentadiene,DCPD)固态环氧树脂、双酚-A型固态环氧树脂、双酚-F型固态环氧树脂及酚醛清漆型固态环氧树脂中的一种以上,上述第二环氧树脂可以包含选自硅改性液态环氧树脂、氨基甲酸乙酯改性液态环氧树脂及橡胶改性液态环氧树脂中的一种以上。

在本发明的一优选实施例中,相对于100重量份的封装树脂,上述第一封装树脂层可以包含2.0~4.0重量份的吸湿剂,相对于100重量份的封装树脂,上述第二封装树脂层可以包含48~90重量份的吸湿剂。

在本发明的一优选实施例中,上述第一封装树脂层及第二封装树脂层各自独立地还可以包含固化剂。

在本发明的一优选实施例中,上述固化剂可以包含选自胺类固化剂、咪唑类固化剂、酰胺类固化剂、硫醚类固化剂、酚类固化剂、硫醇(mecaptan)类固化剂、异氰酸酯固化剂及酸酐类固化剂中的一种以上,上述胺类固化剂包括脂肪族胺、芳香族胺、脂环族胺、仲胺、叔胺或BF3胺。

在本发明的一优选实施例中,相对于100重量份的封装树脂,上述第一封装树脂层可以包含0.1~2.0重量份的固化剂,相对于100重量份的封装树脂,上述第二封装树脂层可以包含2.5~9.0重量份的固化剂。

在本发明的一优选实施例中,上述第一封装树脂层与第二封装树脂层之间的厚度比可以为1:1.0~8.0。

在本发明的一优选实施例中,上述第一封装树脂层的厚度可以为1~25μm,上述第二封装树脂层的厚度可以为25~60μm。

并且,本发明提供可卷曲有机电子装置,其包括:基板;可卷曲有机电子装置,形成于上述基板的至少一面;以及上述可卷曲有机电子装置用封装材料,用于封装上述可卷曲有机电子装置。

以下,将说明在本发明中使用的术语。

在本发明中使用的术语“吸湿剂”可以通过吸湿剂的界面和诸如范德华力之类的物理或化学键吸附水分,既包括不因吸附水分而改变物质成分的水分吸附物质,又包括通化学反应吸收水分而变成新物质的水分吸收物质。

并且,在本发明中使用的术语“常温”是指10~40℃,优选15~35℃,并且优选18~30℃的温度。

本发明的可卷曲有机电子装置用封装材料及包括其的可卷曲有机电子装置在阻断氧气、杂质、水分的同时可通过有效去除透湿的水分来显著阻止水分到达有机电子装置,从而可以显著提高有机电子装置的寿命及耐久性。并且,不会发生在去除水分时可能发生的层间剥离现象的同时具有优异的耐湿性及耐热性。除此之外,随温度变化引起的剥离强度及储能模量的变化率低。

附图说明

图1为本发明一优选实施例的可卷曲有机电子装置用封装材料的剖视图。

图2为本发明一优选实施例的可卷曲有机电子装置的剖视图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施例进行详细说明,使得本发明所属技术领域的普通技术人员容易实施。但是,本发明能够以多种不同的方式实现,因此,并不局限于在此所说明的实施例。在附图中省略了与说明无关的部分,以明确说明本发明。在说明书全文中,对相同或类似的结构要素赋予了相同的附图标记。

参照图1,本发明的可卷曲有机电子装置用封装材料包括封装树脂层10。

本发明的封装树脂层10包含封装材料,还可以包含吸湿剂40’、40”,上述封装材料包含环氧树脂。

具体地,本发明的封装树脂层10包括:第一封装树脂层11;以及第二封装树脂层12,形成于上述第一封装树脂层11的一面。

在此情况下,本发明的封装树脂层10满足以下关系式1。

关系式1

1.0≤A/B≤15.0

在关系式1中,A为在25℃的温度条件下利用万能材料试验机测量的固化的封装树脂层的剥离强度(gf/10mm)、B为在60℃的温度条件下利用万能材料试验机测量的固化的封装树脂层的剥离强度(gf/10mm)。在上述关系式1中,优选地,上述A/B可以为1.0≤A/B≤10.0,更优选为1.0≤A/B≤5.0,进一步优选为1.0≤A/B≤2.5,更进一步优选为1.05≤A/B≤1.25。

在关系式1中,若A/B小于1.0,则可能由于固化率不足而存在可靠性降低的问题,若大于15.0,则可能由于随温度变化引起的变形抗力的不足而存在封装材料的耐久性降低的问题。

并且,在关系式1中,A可以为700gf/10mm以上,优选地,可以为1400~2600gf/10mm,更优选为1600~2400gf/10mm,进一步优选为1800~2200gf/10mm,更进一步优选为1900~2100gf/10mm,若A小于700gf/10mm,则可能存在耐湿性及贴合质量降低的问题。

并且,在关系式1中,B可以为500gf/10mm以上,优选地,可以为1260~2340gf/10mm,更优选为1440~2160gf/10mm,进一步优选为1620~1980gf/10mm,更进一步优选为1710~1890gf/10mm,若B小于500gf/10mm,则可能存在耐湿性及耐久性降低的问题。

优选地,本发明的封装树脂层10还满足以下关系式2。

关系式2

1.0≤A’/B’≤15.0

在上述关系式2中,A’为在25℃的温度条件下利用动态热机械分析仪测量的以800μm的厚度固化的封装树脂层的储能模量(Storage Modulus,MPa)、B’为在60℃的温度条件下利用动态热机械分析仪测量的以800μm的厚度固化的封装树脂层的储能模量(MPa)。

在上述关系式2中,优选地,可以满足1.0≤A’/B’≤10.0,更优选地,可以满足1.0≤A’/B’≤5.0,更进一步优选地,可以满足1.0≤A’/B’≤2.5,最优选地,可以满足1.05≤A’/B’≤1.25。

在关系式2中,若A’/B’小于1.0,则由于固化率的不足而可能存在可靠性降低的问题,若大于15.0,则由于随温度变化引起的变形抗力的不足而可能存在面板的耐久性降低的问题。

并且,在关系式2中,A’可以为500MPa以上,优选地,可以为1050~1950MPa,更优选为1200~1800MPa,进一步优选为1350~1650MPa,更进一步优选为1425~1575MPa,若A’小于500MPa,则由于对于外部应力的变形抗力不足而可能存在面板质量不良的问题。

并且,在关系式2中,B’可以为300MPa以上,优选地,可以为910~1690MPa,更优选为1040~1560MPa,进一步优选为1170~1430MPa,更进一步优选为1235~1365MPa,若B’小于300MPa,则可能存在耐热性不足的问题。

优选地,本发明的封装树脂层10还满足以下关系式3。当满足以下关系式3时,可以进一步防止耐湿性及面板质量的不良。

关系式3

C<D

在上述关系式3中,C为第一封装树脂层11中包含的吸湿剂40”的含量,D为第二封装树脂层12中包含的吸湿剂40’的含量。

并且,本发明的可卷曲有机电子装置用封装材料还可以包括形成于第一封装树脂层11的另一面的离型层30,还可以包括形成于第二封装树脂层12的一面的金属层20。

首先,第一封装树脂层11是与可卷曲有机电子装置(未图示)直接接触的层,其可以包含封装树脂及吸湿剂40”。

第一封装树脂层11所包含的封装树脂可以包含压敏粘合剂组合物,优选地,还可以包含重均分子量为10000~300000g/mol的高分子树脂,上述压敏粘合剂组合物包含环氧树脂。

在此情况下,第一封装树脂层11所包含的封装树脂能够以1:0.7~1.3的重量比、优选以1:0.8~1.2的重量比、更优选以1:0.9~1.1的重量比、进一步优选以1:0.95~1.05的重量比包含高分子树脂及环氧树脂,若重量比小于1:0.7,则可能存在剥离强度降低的问题,若大于1:1.3,则可能在耐湿性及涂布质量方面存在问题。

优选地,本发明的第一封装树脂层11所包含的封装树脂的高分子树脂的重均分子量可以为20000~150000g/mol,更优选为30000~75000g/mol。

若重均分子量小于10000g/mol,则可能存在耐热性的问题,若大于300000g/mol,则可能导致剥离强度及贴合性变差。

并且,本发明的第一封装树脂层11所包含的封装树脂的重均分子量为10000~300000g/mol的高分子树脂可以包含选自苯氧基(phenoxy)树脂、丙烯酸树脂、丁腈类橡胶树脂及氨基甲酸乙酯树脂中的一种以上,优选地,可以包含苯氧基树脂。苯氧基树脂具有与环氧基反应的官能团,因而具有在封装树脂层的固化后可以实现高储能模量的优点。

优选地,上述高分子树脂可以包含由以下化学式1表示的化合物。

化学式1

在上述化学式1中,n为12至330的整数。

优选地,上述n可以为24至165的整数,更优选为36至80的整数。

优选地,重均分子量为10000~300000g/mol的上述高分子树脂的玻璃转化温度(Tg)可以为84℃以上。

本发明的第一封装树脂层11所包含的封装树脂的环氧树脂可以包含互不相同的第一环氧树脂及第二环氧树脂。在此情况下,能够以1:0.7~2.5的重量比,优选以1:1.0~2.0的重量比,更优选以1:1.2~1.8的重量比,进一步优选以1:1.35~1.65的重量比包含第一环氧树脂及第二环氧树脂,若重量比小于1:0.7,则可能在与封装材料的基材的贴合性方面存在问题,若大于1:2.5,则可能在耐湿性方面存在问题。

本发明的第一封装树脂层11所包含的封装树脂的第一环氧树脂可以包括选自二环戊二烯型固态环氧树脂、双酚-A型固态环氧树脂、双酚-F型固态环氧树脂及酚醛清漆型固态环氧树脂中的一种以上,但不限于此。优选地,第一环氧树脂可以包括二环戊二烯型固态环氧树脂。当使用二环戊二烯型固态环氧树脂作为第一环氧树脂时,由于具有低软化点,因此可以实现耐湿性优异的封装材料。

更优选地,上述第一环氧树脂可以包含由以下化学式2表示的结构。

化学式2

优选地,上述第一环氧树脂的软化点(s.p.,softening point)可以为80℃以下。若软化点高于80℃,则可能存在贴合性能降低的问题。

本发明的第一封装树脂层11所包含的封装树脂的第二环氧树脂可以包含选自硅改性液态环氧树脂、液态双酚型环氧树脂、氨基甲酸乙酯改性液态环氧树脂及橡胶改性液态环氧树脂中的一种以上,优选地,可以包含硅改性液态环氧树脂,更优选地,可以包含总氯含量为500ppm以下的硅改性液态环氧树脂,其中含有苯基的硅中间体被取代。当包含改性液态环氧树脂时,与使用其他环氧树脂的情况相比,可以实现优异的剥离强度。

更优选地,上述第二环氧树脂可以包括由以下化学式3表示的结构。

化学式3

作为第一封装树脂层11所包含的吸湿剂40”可以不受限制地使用,只要它是通常用于可卷曲有机电子装置的封装的吸湿剂即可,优选地,可以包括含沸石、二氧化钛、氧化锆或蒙脱石等作为成分的吸湿剂、金属盐及金属氧化物中的一种以上,更优选地,可以包括金属氧化物。

金属氧化物可以包括诸如二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锂(Li2O)、氧化钠(Na2O)、氧化钡(BaO)、氧化钙(CaO)或氧化镁(MgO)之类的金属氧化物、有机金属氧化物及五氧化二磷(P2O5)中的一种以上。

金属盐可以包括诸如硫酸锂(Li2SO4)、硫酸钠(Na2SO4)、硫酸钙(CaSO4)、硫酸镁(MgSO4)、硫酸钴(CoSO4)、硫酸镓(Ga2(SO4)3)、硫酸钛(Ti(SO4)2或硫酸镍(NiSO4)之类的硫酸盐;诸如氯化钙(CaCl2)、氯化镁(MgCl2)、氯化锶(SrCl2)、氯化钇(YCl3)、氯化铜(CuCl2)、氟化铯(CsF)、氟化钽(TaF5)、氟化铌(NbF5)、溴化锂(LiBr)、溴化钙(CaBr2)、溴化铯(CeBr3)、溴化硒(SeBr4)、溴化钒(VBr3)、溴化镁(MgBr2)、碘化钡(BaI2)或碘化镁(MgI2)之类的金属卤化物;以及诸如高氯酸钡(Ba(ClO4)2)或高氯酸镁(Mg(ClO4)2)之类的金属氯酸盐中的一种以上。

优选使用纯度为95%以上的吸湿剂,若纯度小于95%,则不仅会降低吸收水分功能,而且吸湿剂所包含的物质可充当杂质而引起封装材料的不良并且还可能影响可卷曲有机电子装置,但不限于此。

并且,最优选地,第一封装树脂层11所包含的吸湿剂40”可以包含二氧化硅(SiO2),因而具有优异的水分去除性能,可以防止可卷曲有机电子装置与封装材料之间的分离,并且可以显著增加可卷曲有机电子装置的耐久性。并且,第一封装树脂层11所包含的吸湿剂40”的形状或粒径不受限制,但优选地,形状可以是无定形或球形,平均粒径可以为0.01~10μm,优选为0.1~5μm,更优选为0.2~1μm,若平均粒径小于0.01μm,则存在由于比表面积增加而可能降低与被粘剂之间的剥离强度的问题,若大于10μm,则可能对有机电子装置造成直接的物理损坏。

另一方面,相对于100重量份的封装树脂,本发明的第一封装树脂层11可以包含2.0~4.0重量份,优选2.4~3.6重量份,更优选2.7~3.3重量份,进一步优选2.8~3.2重量份的吸湿剂40”,若所包含的含量小于2.0重量份,则可能存在如下问题:由于无法实现从第一封装树脂层11去除水分的期望的效果,因而导致可卷曲有机电子装置的耐久性降低,若所包含的含量大于4.0重量份,则可能存在如下问题:由于润湿性不足而导致与可卷曲有机电子装置之间的紧贴力、粘合力等贴合力不良,从而降低可卷曲有机电子装置的可靠性。

进而,除封装树脂及吸湿剂40”之外,本发明的第一封装树脂层11还可以包含固化剂。

作为第一封装树脂层11所包含的固化剂可以不受限制地使用,只要它是通常可以用作固化剂的物质即可,优选地,可以包含能够通过起到交联剂作用来确保封装树脂层的足够的交联密度的物质。

具体地,上述固化剂可以包括选自诸如脂肪族胺(aliphatic amine)、芳香族胺(aromatic amine)、脂环族胺(alicyclic amine)、仲胺(secondary amine)、叔胺(tertiary amine)或BF3胺之类的胺类固化剂;咪唑类(imidazole)固化剂;诸如双氰胺(dicyanamide)之类的酰胺类固化剂;硫醚类(sulfide)固化剂;酚类(phenol)固化剂;硫醇类(mercaptan)固化剂;异氰酸酯(isocyanate)固化剂及酸酐类固化剂中的一种以上,更优选地,可以包含咪唑类固化剂。

并且,相对于100重量份的封装树脂,本发明的第一封装树脂层11可以包含0.1~2.0重量份,优选0.7~1.3重量份,更优选0.8~1.2重量份,进一步优选0.9~1.1重量份的固化剂,若所包含的含量小于0.1重量份,则无法实现期望的凝胶率及模量,并且可能存在弹力降低的问题,若所包含的含量大于2.0重量份,则由于高模量及硬度,可能存在面板贴合不良以及因润湿性降低而导致粘合力降低的问题。

然后,本发明的第二封装树脂层12是与金属层20直接接触的层,可以包含封装树脂及吸湿剂40’。

第二封装树脂层12所包含的封装树脂可以包含压敏粘合剂组合物,优选地,还可以包含通过以下测量方法1测量的储能模量为0.01~1.0MPa、优选为0.05~0.5MPa、更优选为0.1~0.3MPa的热塑性弹性体。若热塑性弹性体的储能模量小于所记载的数值范围,则可能存在松散等不良问题,若大于所记载的数值范围,则可能存在由于剥离强度不足及缺乏缓冲效果导致的面板损坏的问题。

测量方法1

在将以800μm的厚度固化的热塑性弹性体冲孔成使其具有6mm的圆形直径之后,分别测量在10~110℃的温度区间、5℃/min的升温速度、15rad/s的频率及0.1N的轴向力(axial force)条件下的25℃时的储能模量(Storage Modulus)。在此情况下,作为测量设备,可以使用流变仪(Rheometer,ARES-G2,Ta Instruments)。

并且,本发明的热塑性弹性体可以包括选自异丁烯基热塑性弹性体、丁二烯基热塑性弹性体、异戊二烯基热塑性弹性体、氨基甲酸乙酯类热塑性弹性体、苯乙烯基热塑性弹性体及酯类热塑性弹性体中的一种以上,优选地,可以包括异丁烯基热塑性弹性体,更优选地,可以包括苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(styrene-isobutylene-styrene blockcopolymer)。

另一方面,除热塑性弹性体之外,第二封装树脂层12所包含的封装树脂还可以包含环氧树脂。在此情况下,第二封装树脂层12所包含的封装树脂的环氧树脂可以包括选自二环戊二烯型固态环氧树脂、双酚-A型固态环氧树脂、双酚-F型固态环氧树脂及酚醛清漆型固态环氧树脂中的一种以上,优选地,可以包括二环戊二烯型固态环氧树脂。使用二环戊二烯型固态环氧树脂时的效果如同在上述第一封装树脂层中的描述。

并且,第二封装树脂层12所包含的封装树脂能够以1:0.7~1.3的重量比,优选以1:0.8~1.2的重量比,更优选以1:0.9~1.1的重量比、进一步优选以1:0.95~1.05的重量比包含热塑性弹性体及环氧树脂,若重量比小于1:0.7,则可能存在剥离强度降低的问题,若大于1:1.3,则可能在耐湿性及涂布质量方面存在问题。

第二封装树脂层12所包含的吸湿剂40’可以不受限制地使用,只要它是通常用于可卷曲有机电子装置的封装的吸湿剂即可,优选地,可以包括含沸石、二氧化钛、氧化锆或蒙脱石等作为成分的吸湿剂、金属盐及金属氧化物中的一种以上,更优选地,可以包括金属氧化物。

金属氧化物可以包括诸如二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锂(Li2O)、氧化钠(Na2O)、氧化钡(BaO)、氧化钙(CaO)或氧化镁(MgO)之类的金属氧化物、有机金属氧化物及五氧化二磷(P2O5)中的一种以上。

金属盐可以包括诸如硫酸锂(Li2SO4)、硫酸钠(Na2SO4)、硫酸钙(CaSO4)、硫酸镁(MgSO4)、硫酸钴(CoSO4)、硫酸镓(Ga2(SO4)3)、硫酸钛(Ti(SO4)2或硫酸镍(NiSO4)之类的硫酸盐;诸如氯化钙(CaCl2)、氯化镁(MgCl2)、氯化锶(SrCl2)、氯化钇(YCl3)、氯化铜(CuCl2)、氟化铯(CsF)、氟化钽(TaF5)、氟化铌(NbF5)、溴化锂(LiBr)、溴化钙(CaBr2)、溴化铯(CeBr3)、溴化硒(SeBr4)、溴化钒(VBr3)、溴化镁(MgBr2)、碘化钡(BaI2)或碘化镁(MgI2)之类的金属卤化物;以及诸如高氯酸钡(Ba(ClO4)2)或高氯酸镁(Mg(ClO4)2)之类的金属氯酸盐中的一种以上。

优选使用纯度为95%以上的吸湿剂,若纯度小于95%,则不仅会降低吸收水分功能,而且吸湿剂所包含的物质可充当杂质而引起封装材料的不良并且还可能影响可卷曲有机电子装置,但不限于此。

并且,最优选地,第二封装树脂层12所包含的吸湿剂40’可以包含氧化钙(CaO),因而具有提高耐湿性的优点。并且,第二封装树脂层12所包含的吸湿剂40’的形状或粒径不受限制,但优选地,形状可以是无定形或球形,平均粒径可以为0.1~20μm,优选为0.5~10μm,更优选为1.5~4μm。

若平均粒径小于0.1μm,则存在由于比表面积增加而可能降低与被粘剂之间的剥离强度的问题,若大于20μm,则可能存在发生涂布工艺不良的问题。

另一方面,相对于100重量份的封装树脂,本发明的第二封装树脂层12可以包含48~90重量份,优选54~83重量份,更优选61~76重量份,进一步优选65~73重量份的吸湿剂40’,若所包含的含量小于48重量份,则可能存在如下问题:由于无法实现从第二封装树脂层12去除水分的期望的效果,因而导致可卷曲有机电子装置的耐久性降低,若所包含的含量大于90重量份,则可能存在如下问题:由于粘合性能显著降低,并且吸入水分时的过度的体积膨胀,层间和/或封装树脂层10与可卷曲有机电子装置之间翘起而导致水分从它们之间快速渗透,从而缩短可卷曲有机电子装置的寿命。

进而,除封装树脂及吸湿剂40’之外,本发明的第二封装树脂层12还可以包含固化剂。

作为第二封装树脂层12所包含的固化剂可以不受限制地使用,只要它是通常可以用作固化剂的物质即可,优选地,可以包含能够通过起到交联剂作用来确保封装树脂层的足够的交联密度的物质。

具体地,上述固化剂可以包括选自诸如脂肪族胺、芳香族胺、脂环族胺、仲胺、叔胺或BF3胺之类的胺类固化剂;咪唑类固化剂;诸如双氰胺之类的酰胺类固化剂;硫醚类固化剂;酚类固化剂;硫醇类固化剂;异氰酸酯固化剂及酸酐类固化剂中的一种以上,优选地,可以包括咪唑类固化剂。由此引起的效果如同在第一封装树脂层的固化剂中的描述。

并且,相对于100重量份的封装树脂,本发明的第二封装树脂层12可以包含2.5~9.0重量份,优选3.5~6.5重量份,更优选4.0~6.0重量份,进一步优选4.5~5.5重量份的固化剂,若所包含的含量小于2.5重量份,则无法实现期望的凝胶率及模量,并且可能存在弹力降低的问题,若所包含的含量大于9.0重量份,则由于高模量及硬度,可能存在面板贴合不良以及因润湿性降低而导致剥离强度降低的问题。

另一方面,第一封装树脂层11与第二封装树脂层12之间的厚度比可以为1:1.0~8.0,优选为1:1.5~3.1,更优选为1:1.8~2.8,进一步优选为1:2.1~2.6,更进一步优选为1:2.2~2.5。若厚度比小于1:1.0,则可能由于吸湿剂的绝对量不足而存在耐湿性降低的问题,若大于1:8.0,则可能由于未能有效补充因水分引起的吸湿剂的膨胀而存在耐湿性降低的问题。

并且,本发明的第一封装树脂层11的厚度可以为1~25μm,优选为7~18μm,更优选为10~18μm,进一步优选为13~17μm,本发明的第二封装树脂层12的厚度可以为25~60μm,优选为25~50μm,更优选为30~40μm,进一步优选为32~38μm。

并且,第一封装树脂层11及第二封装树脂层12可以是干燥状态的封装树脂层或固化的状态的封装树脂层。

本发明的金属层20可以包含选自铁(Fe)、铋(Bi)、锡(Sn)、铟(In)、银(Ag)、铜(Cu)、锌(Zn)、锑(Sb)、镍(Ni)、铬(Cr)及它们的合金中的一种以上。

作为一优选例,上述金属层20包括由包含诸如铋(Bi)、锡(Sn)、铟(In)、银(Ag)、铜(Cu)、锌(Zn)、锑(Sb)、镍(Ni)、铬(Cr)之类的不锈钢材质制成的金属板,更优选地,上述金属板可以为包含合金的金属板(除镍和铁外,还包含不可避免的杂质),上述合金包含34~38重量百分比的镍及余量的铁(Fe)。

并且,金属层20的厚度可以为60μm~150μm,优选为70μm~120μm,更优选为75μm~105μm。

作为本发明的离型层30的离型片(liner sheet)材质,可以使用本技术领域中通常使用的离型片材质,作为一优选例,可以包括选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,polyethylene terephthalate)、纸(Paper)、聚酰亚胺(PI,Poly Imide)及聚酯(PE,PolyEster)中的一种或两种以上。

并且,离型层30的厚度可以为15μm~75μm,优选为25μm~60μm,更优选为35μm~55μm。

进而,参照图2说明如下:本发明的可卷曲有机电子装置可以包括:基板1;可卷曲有机电子装置2,形成于基板1的至少一面;以及本发明的可卷曲有机电子装置用封装材料10,用于封装可卷曲有机电子装置2。

优选地,基板1可以使用玻璃基板、水晶基板、蓝宝石基板、塑料基板及可折叠的柔韧聚合物膜中的一种。

形成于基板1的至少一面的可卷曲有机电子装置2可通过如下方式形成,即,在基板1上沉积下部电极,并在上述下部电极上依次层叠n型半导体层、活性层、p型半导体层、上部电极后,通过蚀刻来形成,或者在通过单独的基板制造后将其配置于上述基板1上而形成。将这种可卷曲有机电子装置2形成于基板1上的具体方法可以是本技术领域中公知的方法,本发明对此没有特别限制,可卷曲有机电子装置2可以是有机发光二极管。

然后,本发明的可卷曲有机电子装置用封装材料10封装可卷曲有机电子装置2,封装的具体方法可以使用公知的常规方法,本发明对此没有特别限制。作为对此的非限制性例,可在将可卷曲有机电子装置用封装材料10的第一封装树脂层11直接接触在形成在基板1上的可卷曲有机电子装置2的状态下,可以通过使用真空压力机或真空层压机等施加热量和/或压力来进行。并且,可以施加热量以固化可卷曲有机电子装置用封装材料10,在包括光固化的封装树脂的封装材料的情况下,可以使其移动到光照射的腔室中来进一步进行固化过程。

以下,通过下述实施例说明本发明。在此情况下,下述实施例仅仅是为了例示本发明而提出,并且本发明的权利范围不限于下述实施例。

实施例1:可卷曲有机电子装置用封装材料的制备

(1)第一封装树脂层的制备

通过以1:1的重量比混合重均分子量为32000g/mol的苯氧基树脂(PKHB,Inchem)和环氧树脂来制备出第一混合物。

在上述环氧树脂中,作为第一环氧树脂,使用了包含以下化学式2的结构的二环戊二烯型(dicyclopentadiene,DCPD)固态环氧树脂,作为第二环氧树脂,使用了以1:1.5的重量比混合硅改性液态环氧树脂(KSR-177,Kukdo Chemical)的树脂。

化学式2

相对于100重量份的上述第一混合物,投入3重量份的平均粒径为0.5μm的二氧化硅作为吸湿剂,并在25℃的温度下混合2小时来制备出第二混合物。

相对于100重量份的上述第一混合物,将1重量份的咪唑类固化剂(2PZCNS-PW,Shikoku Chemical)与上述第二混合物混合,并在25℃的温度下混合1小时来制备出第三混合物。

将制备的第三混合物在20℃的温度下调节至400cps的粘度,并使其经过胶囊过滤器来去除异物后,使用狭缝式涂布机涂布于厚度为75μm的重剥离抗静电离型模PET(RES751,Toray),在120℃的温度下进行干燥来去除溶剂之后,制备出最终厚度为15μm的第一封装树脂层。

(2)第二封装树脂层的制备

将通过以下测量方法1测量的储能模量为0.15MPa的苯乙烯-异丁烯-苯乙烯(SIBS,Styten-isoButylene-Styrene)嵌段共聚物用作热塑性弹性体,将包含上述化学式2的结构的二环戊二烯型固态环氧树脂用作环氧树脂,并以1:1的重量比混合热塑性弹性体和环氧树脂来制备出第一混合物。

测量方法1

在将以800μm的厚度固化的热塑性弹性体冲孔成使其具有6mm的圆形直径之后,分别测量在10~110℃的温度区间、5℃/min的升温速度、15rad/s的频率及0.1N的轴向力(axial force)条件下的25℃时的储能模量(Storage Modulus)。

具体地,在将以800μm的厚度固化的热塑性弹性体冲孔成使其具有6mm的圆形直径之后,使用流变仪(Rheometer,ARES-G2,TA Instruments)在25℃的温度、15rad/s的频率及0.1N的轴向力(axial force)的条件下测量储能模量(Storage Modulus)。

相对于100重量份的上述第一混合物,在投入69重量份的平均粒径为3μm的氧化钙(CaO)作为吸湿剂后,在25℃的温度下混合2小时来制备出第二混合物。

相对于100重量份的上述第一混合物,将5重量份的咪唑类固化剂(2PZCNS-PW,Shikoku Chemical)进一步与上述第二混合物混合,并在25℃的温度下混合1小时来制备出第三混合物。

将第三混合物在20℃的温度下调节至600cps的粘度,并使其经过胶囊过滤器来去除异物后,使用狭缝式涂布机涂布于厚度为36μm的重剥离抗静电离型模PET(TG65R,SKC),然后在160℃的温度下进行干燥来去除溶剂后,制备出最终厚度为35μm的第二封装树脂层。

(3)封装材料的制备

以使上述制备的第一封装树脂层与第二封装树脂层相向的方式进行贴合,并使其经过70℃的拉米辊来制备出封装材料。

实施例2:可卷曲有机电子装置用封装材料的制备

以与实施例1相同的方法制备出封装材料。但是,与实施例1不同,使用储能模量为0.11MPa的丁腈橡胶(NBR,nitrile butadiene rubber)作为第二封装树脂层的封装树脂的热塑性弹性体来制备出封装材料。

实施例3:可卷曲有机电子装置用封装材料的制备

以与实施例1相同的方法制备出封装材料。但是,与实施例1不同,作为第二封装树脂层的封装树脂,以1:0.6的重量比混合热塑性弹性体和环氧树脂来制备出封装树脂,并使用该封装树脂来制备出封装材料。

实施例4:可卷曲有机电子装置用封装材料的制备

以与实施例1相同的方法制备出封装材料。但是,与实施例1不同,作为第二封装树脂层的封装树脂,以1:1.4的重量比混合热塑性弹性体和环氧树脂来制备封装树脂,并使用该封装树脂来制备出封装材料。

实施例5:可卷曲有机电子装置用封装材料的制备

以与实施例1相同的方法制备出封装材料。但是,与实施例1不同,作为第一封装树脂层的封装树脂,以1:0.6的重量比混合苯氧基树脂和环氧树脂来制备出封装树脂,并使用该封装树脂来制备出封装材料。

实施例6:可卷曲有机电子装置用封装材料的制备

以与实施例1相同的方法制备出封装材料。但是,与实施例1不同,作为第一封装树脂层的封装树脂,以1:1.4的重量比混合苯氧基树脂和环氧树脂来制备出封装树脂,并使用该封装树脂来制备出封装材料。

实施例7:可卷曲有机电子装置用封装材料的制备

以与实施例1相同的方法制备出封装材料。但是,与实施例1不同,作为第一封装树脂层的封装树脂的环氧树脂,以1:4的重量比混合第一环氧树脂和第二环氧树脂来制备出封装材料。

实施例8:可卷曲有机电子装置用封装材料的制备

以与实施例1相同的方法制备出封装材料。但是,与实施例1不同,作为第一封装树脂层的封装树脂的环氧树脂,以1:0.67的重量比混合第一环氧树脂和第二环氧树脂来制备出封装材料。

比较例1:可卷曲有机电子装置用封装材料的制备

以与实施例1相同的方法制备出封装材料,但在以下的评价步骤中,通过变更固化条件来改变试片的物理性质。

比较例2:可卷曲有机电子装置用封装材料的制备

以与实施例1相同的方法制备出第一封装树脂层。与实施例1不同,以如下方式制备第二封装树脂层:相对于100重量份的热塑性弹性体,进一步添加25重量份的增粘剂(R1010,Eastman),并混合6重量份的不同的固化剂(M200,Miwon Specialty Chemical)、1重量份的紫外光(UV)引发剂(irgacure TPO,Ciba)、88重量份的平均粒径为3μm的氧化钙作为吸湿剂来制备出混合物。在此情况下,使用了与实施例1相同的树脂作为热塑性弹性体。

将制备的混合物在20℃的温度下调节至600cps的粘度,并使其经过胶囊过滤器来去除异物后,使用狭缝式涂布机涂布于厚度为36μm的重剥离抗静电离型模PET(TG65R,SKC),然后在120℃的温度下进行干燥来去除溶剂之后,制备出最终厚度为35μm的第二封装树脂层。

比较例3:可卷曲有机电子装置用封装材料的制备

以与实施例1相同的方法制备出封装材料。但是,与实施例1不同,仅使用苯氧基树脂而不使用环氧树脂作为第一封装树脂层的封装树脂来制备出封装材料。

比较例4:可卷曲有机电子装置用封装材料的制备

以与实施例1相同的方法制备出封装材料。但是,与实施例1不同,仅使用热塑性弹性体而不使用环氧树脂作为第二封装树脂层的封装树脂来制备出封装材料。

在下表1至表3中示出根据上述实施例及比较例的封装材料的每层的组成。

表1

包含由上述化学式2表示的结构的固态环氧树脂

表2

包含由上述化学式2表示的结构的固态环氧树脂

表3

包含由上述化学式2表示的结构的固态环氧树脂

Miwon Specialty Chemical

*增粘剂:R1010,Eastman

**紫外光引发剂:irgacure TPO,Ciba

实验例1

对通过上述实施例及比较例制备的封装材料的以下物理性质进行测量,并在下表4至6中示出。

1.玻璃粘合力评价

对于根据实施例及比较例制备的封装材料,通过2kg手动辊(2kg hand roller)将粘合力测量带(7475,TESA)层压在已去除离型PET的第二封装树脂的上部面,将试样(=封装材料)切成25mm宽度及120mm长度后,在50℃将已去除离型PET的第一封装树脂层辊式层压在无碱玻璃上,之后在100℃下热处理2.5小时来固化封装材料。在此情况下,比较例1仅在100℃下热固化30分钟,在比较例2的情况下,代替热量,向封装材料暴露紫外光来用光固化代替。将完成热处理的试样在常温(=25℃)下静置30分钟,并通过万能材料试验机(UTM)以300mm/min的速度进行剥离并测量玻璃粘合力。

2.封装材料的水分渗透评价

在将根据实施例及比较例制备的封装材料切成95mm×95mm尺寸之后,去除100mm×100mm无碱玻璃上的保护膜,然后对齐试片,使得其能够位于距无碱玻璃4个面边缘部位2.5mm的内侧,然后利用加热至65℃的辊式层压机将其附着。在去除残留在附着试片的离型膜后,覆盖另一100mmХ100mm无碱玻璃,并在50℃下用真空层压机层压1分钟来贴合而没有气泡,并在100℃的温度下进行了2小时30分钟的热处理。在显微镜下以100小时为单位观察完成热处理的样品在设置为85℃、相对湿度85%的可靠性腔室中水分渗透的长度。

3.封装材料的耐热性评价

将根据实施例及比较例制备的封装材料切成50mm×80mm尺寸,并且使用辊式层压机在80℃的条件下将已去除离型PET的第二封装树脂层附着于60mm×150mm 0.08T Ni合金上。使用辊式层压机在50℃的条件下将已去除残留在附着试片的离型PET的第一封装树脂层附着于30mm×150mm 5T无碱玻璃之后,在100℃下进行了2小时30分钟的热处理。在将附着于玻璃的试片垂直固定在100℃的腔室后,悬吊1kg的秤砣来掌握是否流动。在此情况下,当评价结果无异常时,以○来表示,只要有一点流动时,以×表示。

4.辊压(Rolling)外观评价

将根据实施例及比较例制备的封装材料切成280mm×500mm尺寸,并且使用辊式层压机在80℃的条件下将已去除离型PET的第二封装树脂层附着于300mm×550mm 0.08T Ni合金之后,去除第一封装树脂层的离型PET,并且使用辊式层压机在80℃的条件下附着相同尺寸的未被离型处理的PET,之后在100℃进行2小时30分钟的热处理。将完成热处理的试样以接触PET面的方式缠绕并固定在圆形(50R)夹具(Jig),在设置为60℃、相对湿度90%的可靠性腔室中将其静置240小时后,用显微镜观察了试样的侧面。

在此情况下,当评价结果无异常时,以○来表示,当发生任何异常例如界面分离、裂缝、第一与第二封装树脂层之间的分离等时,以×来表示。

实验例2

在具有氧化铟锡(ITO)图案的基板上蒸镀并层叠有机发光器件(空穴传输层NPD/厚度800A,发光层Alq3/厚度300A,电子注入层LiF/厚度10A,阴极Al+Liq/厚度1000A)之后,在室温下将根据实施例及比较例的封装材料层压于制备的器件,然后制备发射绿光的有机发光二极管(OLED)单元试片。然后评价试片的以下物理性质并示于表4至表6中。

1.根据封装材料的水分渗透的有机发光器件的耐久性评价

使用×100数字显微镜以100小时单位对在85℃、相对湿度85%的环境下,在上述每个试片中,发光部的每个时间段的像素收缩(Pixel shrinkage)和暗点(Dark spot)的生成和/或生长进行了观察,并测量直到发生50%以上的像素收缩和/或生成暗点为止的时间来将其示于表4至表6中。

在此情况下,当发生50%以上的像素收缩及生成暗点所需的时间为1000小时以上时,以◎来表示,当发生50%以上的像素收缩及生成暗点所需的时间为800小时以上且小于1000小时时,以○来表示,当发生50%以上的像素收缩及生成暗点所需的时间为600小时以上且小于800小时时,以△来表示,当发生50%以上的像素收缩及生成暗点所需的时间小于600小时时,以×来表示。

2.封装材料的耐久性评价

在设置为85℃、相对湿度85%的可靠性腔室中以100小时的间隔观察试片1000小时,并通过光学显微镜观察有机电子装置与封装材料之间的界面分离、裂缝或粘合膜内发生气泡、粘合层之间的分离等来评价是否发生物理损坏并将其示于表4至表6中。当评价结果无异常时,以○来表示,当发生任何异常例如界面分离、裂缝或封装材料内发生气泡、第一与第二封装树脂层之间的分离等时,以×来表示。

实验例3:储能模量评价

对已去除离型PET且通过上述实施例及比较例制备的具有50μm厚度的16张封装材料分别进行层压(辊式层压、50℃、间隙为2mm、速度为1)来制备厚度为800μm的封装材料,并在100℃下进行了2.5小时的热处理。通过动态热机械分析仪(Q850,TA Instruments)在以下测量条件下且在25℃及60℃的温度下测量完成热处理的样品的储能模量并将其示于下表4至表6中。

-倾斜升温(Ramp Up)

-初始温度-40℃

-最终温度110℃

-升温速度5℃/min

-频率1Hz

-初始力0.01N

实验例4:剥离强度评价

将根据实施例及比较例制备的封装材料切成40mm宽度、60mm长度并去除封装材料的第二封装树脂层的离型PET后,将其层压(辊式层压、80℃、间隙为2mm,速度为1)宽度为50mm、长度为150mm、厚度为0.08mm的镍合金片上。然后,切成10mm宽度、150mm长度,并去除封装材料的第一封装树脂层的离型PET后将其层压(辊式层压、50℃、间隙为2mm、速度为1)在玻璃上,然后在100℃下进行了2小时30分钟的热处理。通过万能材料试验机(OTT-0006,OrentalTM)在以下测量条件下且在25℃及60℃(维持10分钟的稳定后测量)的温度下测量完成热处理的封装材料的剥离强度并将其示于下表4至表6中。

测量条件

-剥离模式:180°peel

-测量速度:10mm/sec

-剥离长度:50mm(10sec)

表4

表5

表6

本发明所属技术领域的普通技术人员可以容易实施对本发明的简单变形或改变,并且这种变形或改变均可以被视为包括在本发明的范围内。

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