低介电常数可固化油墨组合物制造技术

本发明专利技术公开了可固化油墨组合物，所述可固化油墨组合物包含：第一单体，所述第一单体是具有12个或更多个碳原子的支链(甲基)丙烯酸烷基酯单体；任选的第二单体；交联单体；以及至少一种引发剂。所述可固化油墨组合物不含溶剂并且是可喷墨打印的，在从室温至小于60℃的温度下具有小于30厘泊的粘度。在固化时，形成在1兆赫兹下具有小于或等于3.0的介电常数的非晶态光学清晰层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低介电常数可固化油墨组合物
本公开涉及可固化油墨组合物，这些可固化油墨组合物相对于典型的聚合物组合物具有低介电常数、是可打印的，并且可用于形成制品。
技术介绍
光学器件逐渐变得更加复杂并且包括越来越多的功能层。当光穿过光学器件的层时，光可被层以广泛多种方式改变。例如，光可被反射、折射或吸收。在许多情况下，由于非光学原因被包括在光学器件中的层不利地影响光学特性。例如，如果包括的支撑层不是光学透明的，则非光学支撑层对光的吸收会不利地影响整个器件的透光率。多层光学和电子器件利用具有不同特性的各种各样的不同材料。让用于这些器件中的层更为复杂的是通常层必须在制品内履行多于一个功能。例如，可要求单个材料层用作阻挡层，但还必须在层之间提供精确的间隔并且还是光学清晰的，以便不会不利地影响光学特性。制备具有合适的光学特性，而又保持有机聚合物的期望特征，诸如易于加工、柔韧性等特征的有机聚合物组合物变得越来越难。
技术实现思路
本公开包括可固化油墨组合物、制品以及制备制品的方法。在一些实施方案中，可固化油墨组合物包含：第一单体，该第一单体包含具有12个或更多个碳原子的支链(甲基)丙烯酸烷基酯单体；交联单体；以及至少一种引发剂。可固化油墨组合物不含溶剂并且是可喷墨打印的，在从室温至小于60℃的温度下具有小于30厘泊的粘度。在固化时，形成在1兆赫兹下具有小于或等于3.0的介电常数的非晶态光学清晰层。本专利技术还公开了制品。在一些实施方案中，制品包括：基底，该基底具有第一主表面和第二主表面；固化的有机层，该固化的有机层具有第一主表面和第二主表面，其中固化的有机层的第一主表面与基底的第二主表面的至少一部分相邻。固化的有机层包含具有1微米至50微米的厚度的交联(甲基)丙烯酸酯基层，并且在1兆赫兹下具有3.0或更小的介电常数，是非晶态的和光学清晰的。还公开了制备制品的方法。在一些实施方案中，制备制品的方法包括：提供具有第一主表面和第二主表面的基底；提供可固化油墨组合物；将可固化油墨组合物设置在基底的第二主表面的至少一部分上以形成可固化层；使可固化层固化以形成具有第一主表面和第二主表面的固化的有机层，其中固化的有机层的第一主表面与基底的第二主表面相邻，并且其中固化的有机层具有1微米至50微米的厚度。可固化油墨组合物包含：第一单体，该第一单体包含具有12个或更多个碳原子的支链(甲基)丙烯酸烷基酯单体；交联单体；以及至少一种引发剂。可固化油墨组合物不含溶剂并且是可喷墨打印的，在从室温至小于60℃的温度下具有小于30厘泊的粘度。当被打印并固化时，由可固化油墨组合物形成的层在1兆赫兹下具有3.0或更小的介电常数，并且是非晶态的和光学清晰的。附图说明参照以下结合附图对本公开的各种实施方案的详细说明，可更全面地理解本申请。图1示出了本公开的制品的实施方案的剖视图。图2示出了本公开的另一制品的实施方案的剖视图。图3示出了来自实施例28的墨滴图像分析。在所示实施方案的以下描述中，参考了附图并通过举例说明的方式在这些附图中示出了其中可实践本公开的各种实施方案。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可利用实施方案并且可进行结构上的改变。图未必按照比例绘制。图中使用的相似数字指代相似的部件。然而，应当理解，在给定图中使用数字指代部件不旨在限制另一图中用相同数字标记的部件。具体实施方式光学器件的复杂性增加对它们所使用的材料的要求越来越苛刻。具体地讲，有机聚合物材料已广泛用于光学器件中，但对这些聚合物材料的要求越来越严格。例如，薄的有机聚合物膜对于在光学器件中作为粘合剂、保护层、隔层等的广泛用途是期望的。由于制品变得更加复杂，对这些层的物理需求增加了。例如，由于光学器件变得更加小型化，并且同时通常包括更多层，因此对较薄层的需要日益增加。同时，由于层较薄，也需要层更精确。例如，薄隔层(厚度为1微米)需要是平坦的并且不含间隙和孔洞，以便提供适当的间隔功能。这需要以精确且一致的方式沉积有机层。需要薄隔层在多层光学和电子器件中履行的一个功能是电绝缘，以便将一层或一系列层与其他附近的层电隔离。因此，期望具有含有低介电常数的有机聚合物材料的薄层。在此上下文中，低介电常数材料是在1兆赫兹下具有3.0或更小介电常数的材料。由于间隙或针孔的存在可能会破坏层的绝缘能力，因此这种功能还需要精确地形成层。此外，这些层不仅必须实现其物理作用(粘附、保护、间隔等)，而且还必须提供所需的光学特性。越来越重要的特性有光学清晰度。例如，薄膜封装(TFE)层用于防止空气和水分进入OLED器件。TFE典型地由无机材料和有机材料的交替层构成(Chwang，《应用物理快报》83，413(2003)期(Chwang,AppliedPhysicsLetters83,413(2003)))。无机层的功能是阻挡空气和水分进入OLED器件。有机层的功能是双重的：1)使基底平坦化并且呈现用于沉积无机层的光滑界面；和2)去耦有机层的任一侧上的无机层中可能出现的任何缺陷(针孔、微裂纹)。有机层可被认为是对于无机层阻挡功能的成功至关重要的缓冲层。已经开发用以提供有机聚合物材料的精确和一致沉积的方法有打印技术。在打印技术中，将聚合物或在固化时形成聚合物的可固化组合物打印到基底表面上以形成层。在可打印聚合物的情况下，通常添加溶剂以将聚合物制备成能够被打印的溶液或分散体。在使用聚合物时，在打印之后典型地需要干燥步骤以产生期望的聚合物层。在固化时形成聚合物的可固化组合物的情况下，可固化组合物可包含或可不包含溶剂。然后典型地通过施用热或辐射(诸如UV光)使可固化组合物固化，并且如果使用溶剂，则也可使层干燥。可使用广泛多种打印技术，其中喷墨打印是特别期望的，这是由于喷墨打印具有优异精确度。如上所述，利用薄膜层的光学器件的示例是OLED(有机发光二极管)器件。具体地讲，有机发光器件易于由于某些液体和气体(诸如水蒸气和氧气)的渗透而降解。为了降低对这些液体和气体的渗透性，将阻挡涂层施用到OLED器件。典型地，不会单独使用这些阻挡涂层，而是使用可包括多个成对层的阻挡叠层。成对层是包括阻挡层和去耦层的两层结构。去耦层提供用于沉积无机阻挡层的平坦化的和/或光滑的表面。在本公开中，描述了能够被打印的可固化油墨，这些可固化油墨具有使得它们适于形成多层光学器件内的层的多个特点。这些特点中的许多相互矛盾，因此出乎意料的是，油墨组合物可具有这些相互矛盾的特点。例如，制剂当被固化时在1兆赫兹下具有3.0或更小的介电常数。为了实现这种低介电常数，使用作为具有相对长链的支链烃(通常为高度支化的烃)的单体，并且这些支链长链单体具有相对高的粘度。然而，为了变得可打印，尤其是可喷墨打印，粘度不能过高。通常，可通过使用溶剂稀释单体混合物并因此降低它们的粘度来克服这一粘度问题。溶剂的使用不适于本公开的油墨，因为不期望必须使所制备的涂层干燥，并且已知干燥会通过减小厚度来影响涂层并且干燥还可能会不利地影响表面光滑度并且还可能在涂层中形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可固化油墨组合物，所述可固化油墨组合物包含：/n第一单体，所述第一单体包含具有12个或更多个碳原子的支链(甲基)丙烯酸烷基酯单体；/n交联单体；以及/n至少一种引发剂，其中所述可固化油墨组合物不含溶剂并且是可喷墨打印的，在从室温至小于60℃的温度下具有小于30厘泊的粘度，并且在固化时形成在1兆赫兹下具有小于或等于3.0的介电常数的非晶态光学清晰层。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171220 US 62/608,2121.一种可固化油墨组合物，所述可固化油墨组合物包含：
第一单体，所述第一单体包含具有12个或更多个碳原子的支链(甲基)丙烯酸烷基酯单体；
交联单体；以及
至少一种引发剂，其中所述可固化油墨组合物不含溶剂并且是可喷墨打印的，在从室温至小于60℃的温度下具有小于30厘泊的粘度，并且在固化时形成在1兆赫兹下具有小于或等于3.0的介电常数的非晶态光学清晰层。


2.根据权利要求1所述的可固化油墨组合物，其中所述第一单体包含具有12-32个碳原子、具有至少两个分支点的支链(甲基)丙烯酸烷基酯单体。


3.根据权利要求1所述的可固化油墨组合物，其中所述第一单体具有大于或等于-20℃的均聚物Tg。


4.根据权利要求1所述的可固化油墨组合物，其中所述可固化油墨组合物的可固化组分包含：
1重量％至95重量％的所述第一单体；
0重量％至50重量％的第二单体，所述第二单体包含单官能(甲基)丙烯酸酯单体，所述单官能(甲基)丙烯酸酯单体的均聚物Tg大于所述第一单体的均聚物Tg；以及
至少5重量％的交联单体。


5.根据权利要求1所述的可固化油墨组合物，其中所述可固化油墨组合物不含粘着性生成剂。


6.根据权利要求1所述的可固化油墨组合物，所述可固化油墨组合物还包含至少一种粘合增进剂。


7.根据权利要求6所述的可固化油墨组合物，其中所述粘合增进剂包括至少一种硅烷。


8.根据权利要求1所述的可固化油墨组合物，所述可固化油墨组合物还包含选自以下的至少一种添加剂：高分子添加剂、聚合抑制剂、UV吸收剂、光稳定剂、粘合增进剂、敏化剂、增效剂、抗氧化剂、催化剂、分散剂、干燥剂、表面活性剂和流平剂。


9.根据权利要求1所述的可固化油墨组合物，其中所述可固化组合物是可光致固化的，在紫外线或可见光辐射下可固化的。


10.一种制品，所述制品包括：
基底，所述基底具有第一主表面和第二主表面；
固化的有机层，所述固化的有机层具有第一主表面和第二主表面，其中所述固化的有机层的第一主表面与所述基底的第二主表面的至少一部分相邻，其中所述固化的有机层包含交联(甲基)丙烯酸酯基层并且具有1微米至50微米的厚度，并且在1兆赫兹下具有3.0或更小的介电常数，并且是非晶态的和光学清晰的。


11.根据权利要求10所述的制品，其中所述固化的有机层具有小于0.05的Dk-Delta值，其中Dk-Delta是在100千赫兹下的介电常数和在1兆赫兹下的介电常数之间的差值。


12.根据权利要求10所述的制品，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃文·L·施瓦茨，克拉里·哈特曼汤普森，尼古拉斯·C·埃里克森，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US