一种基于含硅氧侧链二维环氧单体的紫外光固化封装油墨、使用方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种基于含硅氧侧链二维丙烯酸酯单体的紫外光固化封装油墨、使用方法及其应用，包括含硅氧侧链二维环氧类单体，紫外光可固化单体和光交联引发剂，硅氧侧链的活动性及二维分子结构可实现更有效的水氧阻隔，达到更佳的封装效果。到更佳的封装效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于含硅氧侧链二维环氧单体的紫外光固化封装油墨、使用方法及其应用


[0001]本专利技术属于有机薄膜
，涉及一种基于含硅氧侧链二维环氧单体的紫外光固化封装油墨、使用方法及其应用。

技术介绍

[0002]有机发光二极管、有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等光电器件和集成电路板等电子元器件对能源变革及信息技术发展非常关键。各种新型光电器件及电子元器件在各种使用条件下的稳定可靠性寿命备受关注。各种新型光电器件及电子元器件中的核心有机及无机材料在微纳尺度下更容易受到水氧作用而退化变质，严重降低相关器件及元件的性能甚至使用寿命，因此在实际应用如何避免水氧对相关器件及元件的侵害非常关键。目前，有效阻止水氧对各种新型光电器件及电子元器件侵害的办法是利用适当的方式进行封装。传统封装方法采用刚性玻璃或金属盖板，不适用于柔性电子器件封装。为了克服这一问题，使封装技术与现代各种新型光电器件及电子元器件发展相适应，采用有机薄膜封装是最优途径。有机薄膜封装一般通过可加热或者光照聚合的单体组成油墨，油墨成膜后加热或光照聚合固化形成封装薄膜。相对于加热固化手段，采用紫外光固化的手段更有利于减小固化过程中对元器件的不良影响，且节能环保成本低，因此在实际应用中更具优势。环氧类单体具有无氧阻聚现象，体积收缩率小，附着力高，成本低廉以及机械性能优异等优点。但是，单一环氧固化物内应力较大，质地较脆，且在高温下不稳定；目前，环氧类油墨单体含硅基团通常在单体的主链上，活动性较小，因此不能很快移动至空隙处实现有效封堵。此外，线型单体结构的固化后封堵面积较小。基于此，可以看出：单一环氧体系的薄膜难以达到封装材料的要求，传统环氧单体对水氧封阻能力不足，造成封装效果不理想而影响元器件的使用寿命。因此，急需开发新的紫外光固化环氧油墨，实现对电子元器件更有效的封装效果。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提出一种基于含硅氧侧链二维环氧单体的紫外光固化封装油墨、使用方法及其应用，采用含有硅氧侧链的环氧类单体制备紫外光固化油墨，获得封装性能更为优异的柔性封装薄膜。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种基于含硅氧侧链二维环氧单体的紫外光固化封装油墨，其特征在于，包括含硅氧侧链二维环氧类单体，紫外光可固化单体和光交联引发剂，含硅氧侧链二维环氧类单体结构如下：
其中，EP为环氧基团，包括：单环环氧及并环环氧，代表性结构如下：；Ar为1~3个芳环的基团；n的取值范围为0~6；n1的取值范围为1~6的整数；R1‑
R
4 分别为碳原子小于20的烷基、碳原子小于20的烷氧基及碳原子小于20的芳基中的一种；硅氧侧链与含环氧的基团的相互取代位置为邻位或间位。进一步地，以质量百分数计，包括含硅氧侧链二维环氧类单体为5%~85%，非硅环氧单体为5%~85%，稀释剂为2%~45%，光引发剂为0.1%~8%，光敏剂为0.1%~8%。进一步地，含硅氧侧链二维环氧类单体至少包含以下分子：进一步地，含硅氧侧链二维环氧类单体至少包含以下分子：
。进一步地，非硅环氧单体包括以下至少一种：C1到C
30
一元醇的单官能环氧单体，C2到C
30
二元醇、三元醇、四元醇或五元醇的二官能度环氧单体，C3到C
30
三元醇、四元醇或五元醇的三官能度环氧单体。具体的，可以是双酚A二缩水甘油醚、3 ,4
‑
环氧环己基甲基
‑
3 ,4
‑
环氧环己基甲酸酯、双(7
‑
氧杂双环[4 .1 .0]3
‑
庚甲基)己二酸酯、二[(3 ,4
‑
环氧
‑6‑
甲基环己基)甲基]己二酸酯、乙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚和1 ,4
‑
双[(缩水甘油氧)甲基]环己烷；进一步地，所述稀释剂为新癸酸缩水甘油酯、辛基/癸基缩水甘油醚、十二烷基和十四烷基缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚、辛基缩水甘油醚、邻甲苯缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、4
‑
叔丁基苯基缩水甘油醚中的一种或者多种。进一步地，所述光引发剂是芳基重氮盐、芳基鎓盐类、苏茂铁盐或芳基硫鎓盐中的一种或者多种混合物。进一步地，所述光敏剂是二苯酮、硫杂蒽酮、氧杂蒽酮、蒽、芘、噻嗪以及氮硫杂蒽中的一种或者多种。进一步地，紫外光固化封装油墨在25℃时的表面张力为23.5~52.5 dyne/cm，粘度为11.2~46.6 cps。一种基于含硅氧侧链二维环氧单体的紫外光固化封装油墨的使用方法，其特征在于，采用旋涂、刮涂或喷墨打印方式将紫外光固化组合物油墨附着在待封装电子器件的表面，再利用250~400纳米波长的紫外光照射10~300秒，固化形成厚度5~35微米的有机薄膜，有机薄膜对400~780纳米波长的透光率为96.1%~98.8%，固化率为91.5%~96.5%。
一种基于含硅氧侧链二维环氧单体的紫外光固化封装油墨在有机发光二极管、有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池或集成电路板封装保护中的应用。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术采用环氧单体形成环氧类聚合物封装薄膜可有效提升封装薄膜与待封装表面的附着力，提高封装薄膜的机械性能及耐弯折能力。2.本专利技术基于含硅氧侧链二维环氧单体的紫外光固化封装油墨，采用含环氧类单体含有侧链，并且侧链含有硅氧基团；处于侧链的硅氧基团具有更大的活动性，改变硅氧侧链的取代位置，调控其在封装薄膜中的排列；双硅氧侧链形成更大的二维分子结构，该类新型单体光固化交联形成更优封装效果。3.通过改变硅氧烷侧链的长度及取代位置，优化硅氧烷侧链固化后的排列特性，从而实现更优的水氧隔绝效果。同时，与其他可光固化环氧单体及光敏剂结合不仅能调控所制备油墨的物理参数便于打印成高质量液膜，而且可在紫外光照下快速固化形成高质量封装薄膜。4.光引发剂为0.1%~8%，能够引发环氧单体光固化过程；光引发剂太少，则交联时间较长；光引发剂太多，则因其自身颜色较深而降低薄膜对可见光的透光率。5.光敏剂为0.1%~8%，能够很好吸收紫外光；光敏剂剂太少，则光交联反应引发时间长；光敏剂太多，则因光敏剂自身颜色较深而降低薄膜对可见光的透光率。6.利用含硅氧侧链二维环氧单体使紫外光固化封装油墨形成的封装薄膜更致密更耐等离子体轰击。综上所述，本专利技术将硅氧烷链作为侧链引入环氧单体，利用环氧体系提高封装薄膜的附着力、机械性能及耐弯折能力等；同时在增大分子二维面积的同时提高硅氧烷链的活动性，同时优化硅氧烷侧链长度及取代位置调控其排列方式，从而实现单体封堵性能提升，并以此单体配制紫外光固化封装油墨配方，实现高性能封装效果。
具体实施方式
[0004]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解，在本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于含硅氧侧链二维环氧单体的紫外光固化封装油墨，其特征在于，包括含硅氧侧链二维环氧类单体，紫外光可固化单体和光交联引发剂，含硅氧侧链二维环氧类单体结构如下：其中，EP为环氧基团，包括：单环环氧及并环环氧，代表性结构如下：；Ar为1~3个芳环的基团；n的取值范围为0~6；n1的取值范围为1~6的整数；R1‑
R
4 分别为碳原子小于20的烷基、碳原子小于20的烷氧基及碳原子小于20的芳基中的一种；硅氧侧链与含环氧的基团的相互取代位置为邻位或间位。2.根据权利要求1所述的一种基于含硅氧侧链二维环氧单体的紫外光固化封装油墨，其特征在于，以质量百分数计，包括含硅氧侧链二维环氧类单体为5%~85%，非硅环氧单体为5%~85%，稀释剂为2%~45%，光引发剂为0.1%~8%，光敏剂为0.1%~8%。3.根据权利要求1所述的一种基于含硅氧侧链二维环氧单体的紫外光固化封装油墨，其特征在于，所述含硅氧侧链二维环氧类单体至少包含以下分子：
。4.根据权利要求2所述的一种基于含硅氧侧链二维环氧单体的紫外光固化封装油墨，其特征在于，所述非硅环氧单体包括以下至少一种：C1到C
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一元醇的单官能环氧单体，C2到C
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二元醇、三元醇、四元醇或五元醇的二官能度环氧单体，C3到C
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三元醇、四元醇或五元醇的三官能度环氧单体。5.根据权利要求2所述的一种基于含硅氧侧链二维环氧单体的紫外光固化封装油墨，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：周桂江，吴朝新，赵炎，杨晓龙，雷霆，
申请(专利权)人：西安思摩威新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：