一种环氧胶粘剂、封装层及其应用制造技术

本发明专利技术涉及半导体显示器件的封装技术领域，尤其涉及一种环氧胶粘剂、封装层及其应用，所述环氧胶粘剂，按照重量百分比计，包括：含POSS结构的环氧单体10

【技术实现步骤摘要】
一种环氧胶粘剂、封装层及其应用


[0001]本专利技术涉及半导体显示器件的封装
，尤其涉及一种环氧胶粘剂、封装层及其应用。

技术介绍

[0002]在电子信息技术快速进步和产业加快变革的大背景下，半导体显示产业呈现出前景广阔和持续向好的发展态势，半导体显示器件和技术也在不断地更新换代。相比于液晶显示(Liquid Crystal Display，简称LCD)，作为新一代半导体显示器件的有机电致发光二极管(Organic Light
‑
Emitting Diodes，简称 OLED)不仅具有主动发光、驱动电压低、发光亮度高、发光效率高、发光视角宽、响应速度快、超薄超轻、低成本、低功耗、工作温度范围广等诸多特性，而且可以制作在柔性、轻便、耐用的塑料基板上，能够实现真正意义上的柔性显示，从而满足人们对未来显示的要求。
[0003]但是现阶段OLED的产业化仍面临很大的挑战，主要是受到OLED器件的稳定性不足和使用寿命短等因素的制约。当空气中的水汽和氧气渗进器件内部接触金属电极以及有机发光材料后，会导致OLED出现气泡、黑斑、发光效率低等问题，加速器件老化，影响其稳定性和使用寿命。
[0004]若要保证OLED器件的正常工作寿命达到10000小时以上，器件的水汽透过率(WVTR)需小于10
‑6g/m2/day，氧气渗透率(OTR)需小于 10
‑5g/m2/day。因此，对OLED器件进行有效封装，使其与环境隔离，避免水汽和氧气的侵蚀，对于稳定OLED的各项性能和提高OLED的使用寿命是至关重要的。
[0005]OLED显示器件的盖板封装用的环氧胶粘剂可以通过粘接玻璃基板和玻璃或金属盖板，将夹在盖板、基板间的有机层和电极密封保护起来，隔绝外界大气中的水汽、氧气和灰尘，使器件内部不受水氧侵蚀和灰尘污染，提高器件的稳定性和使用寿命。
[0006]OLED封装用环氧胶粘剂因工艺简单、适用于大尺寸封装、封装灵活度高、稳定性与可靠性佳、生产成本低等优势(CN 104022234 A)，以及能够改善显示面板的气泡不良和提高显示面板的封装品质、封装良率以及显示均匀性等特性(CN 112952016 A)，从而在OLED器件封装领域得到越来越多的应用。
[0007]然而，传统的环氧胶粘剂因其固化物存在韧性不足、易脆、耐开裂性能和抗冲击性能较差以及耐热性低等问题，而在OLED显示器件的封装技术中受到一定的限制。目前，对OLED封装用的环氧胶粘剂的增韧方法主要是在环氧组合物中加入橡胶弹性体如丁腈橡胶等分散相，虽然能够提高环氧胶粘剂的断裂韧性，但其机械强度和玻璃化转变温度随之下降，致使环氧胶粘剂的耐热性和热稳定变差。

技术实现思路

[0008]本专利技术是为了克服现有技术中的OLED封装用环氧胶粘剂韧性以及耐热性较差，同时对水氧的阻隔性能较差的缺陷，提供了一种环氧胶粘剂、封装层及其应用以克服上述缺
陷。
[0009]为实现上述专利技术目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种环氧胶粘剂，按照重量百分比计，包括：含POSS结构的环氧单体10
‑
50%；环氧树脂10
‑
60%；环氧稀释剂10
‑
60%；阳离子型光引发剂1
‑
5%；其中，所述含POSS结构的环氧单体的POSS结构上通过化学键接枝有PEO
‑
PPO
‑
PEO嵌段共聚物。
[0010]笼型聚倍半硅氧烷(POSS)是一种具有纳米分子尺寸笼型结构的化合物，其无机内核是由Si
‑
O
‑
Si交替连接的硅氧骨架构成的笼型框架，因此其能抑制聚合物分子的链运动而赋予杂化材料良好的机械强度、光学性能、耐热稳定性和低介电性常数。顶角上Si原子所连接的R基团可以根据具体应用需求选择合适的官能团，既可以是活性基团如乙烯基、环氧基、烯丙基、羧基、甲基丙烯酸酯基和氨基等，也可以是惰性基团如烷基、亚烷基和芳基等，各种官能化的活性取代基赋予其不同的反应活性和功能特性，从而可以与不同的聚合物基体之间发生化学键合作用。
[0011]本专利技术中使用的含POSS结构的环氧单体和阳离子型光引发剂、环氧树脂和环氧稀释剂一起构成的光固化组合物，经紫外光照射后固化，能够有效地黏附基材，稳定封装OLED器件。随着将POSS结构引入到整个体系中，由于其高度对称的笼状结构和丰富的硅氧键框架，以及POSS中的环氧基团与环氧树脂以及环氧稀释剂之间的化学交联作用，使得固化后的胶粘剂具有了各项优异的性能。一方面光固化后的胶粘剂的稳定性和耐热性得到了明显提高；另一方面胶粘剂的固化体积收缩率也显著降低了，有效解决了胶粘剂与粘结基材之间脱落起皱的问题，且由于POSS结构限制了聚合物分子的链运动使得水汽和氧气难以进入，从而能够有效隔绝水氧对于OLED器件内部的渗透，有效延长OLED器件的使用寿命。
[0012]POSS结构的引入能够赋予胶粘剂体系优异的机械性能、光学性能、耐热性、稳定性、固化体积收缩率和水氧阻隔性，但其在一定程度上也会使得胶粘剂的韧性下降，封装效果不理想，与OLED器件的柔性封装的发展趋势不匹配。
[0013]因此，本专利技术在实际生产过程中针对这一问题提出将PEO
‑
PPO
‑
PEO(环氧乙烷
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环氧丙烷
‑
环氧乙烷) 嵌段共聚物接枝到POSS上的解决方案。
[0014]本专利技术在POSS上接枝PEO
‑
PPO
‑
PEO(环氧乙烷
‑
环氧丙烷
‑
环氧乙烷) 嵌段共聚物，其由于PEO
‑
PPO
‑
PEO上不同嵌段间热力学相容性的差异，使其在本征态或选择性溶剂中易组装出周期性有序的微纳结构。PEO
‑
PPO
‑
PEO的完整有序的微纳结构和高相容性能够有效调控环氧组合物的形态和性能，提高胶粘剂的韧性和抗冲击强度。相比于传统的增韧环氧胶粘剂方式即将丁腈橡胶类弹性体均匀分散在环氧基体中，本专利技术通过化学接枝嵌段共聚物PEO
‑
PPO
‑
PEO于含环氧基的POSS结构上，使其能够更好地参与环氧基体的交联网络的形成且没有分散不均匀的问题，可以显著提高环氧胶粘剂的断裂韧性，同时不影响耐热性。
[0015]此外，相比于丙烯酸酯体系的光固化组合物，该环氧类光固化组合物在紫外光固化过程中没有氧阻聚的问题，且光固化体积收缩率小，利于对基材的黏附。
[0016]该环氧组合物经紫外光固化时，由于引入的POSS结构具有高度对称的笼状结构和
键能较大的Si
‑
O
‑
Si键，光固化后的环氧胶粘剂表现出优异的耐热性和热稳定性；而接枝的嵌段共聚物PEO
‑
PPO
‑
PEO的有序微纳结构则使得光固化后的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环氧胶粘剂，其特征在于，按照重量百分比计，包括：含POSS结构的环氧单体10
‑
50%；环氧树脂10
‑
60%；环氧稀释剂10
‑
60%；阳离子型光引发剂1
‑
5%；其中，所述含POSS结构的环氧单体的POSS结构上通过化学键接枝有PEO
‑
PPO
‑
PEO嵌段共聚物。2.根据权利要求1所述的一种环氧胶粘剂，其特征在于，所述含POSS结构的环氧单体选自通式(1)所示的笼型聚倍半硅氧烷结构式中的任意一种； (1)；其中：R包括R1、R2和R3三类基团，单个含POSS结构的环氧单体中可同时含有R1、R2和R3三种基团或只含有R1和R2两种基团；R1选自通式(2)所示的具有环氧烷基结构的结构式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中一种或几种： (2)；其中*为结合位置；A1、A2、A3、A4、A5、A6和A各自独立地选自氢原子、取代或未取代的C1到C
50
的烷基中的任意一种；B1、B2和B各自独立地选自单键、取代或未取代的C1到C
50
的亚烷基、取代或未取代的C1到C
50
的亚烷基醚基中的任意一种；R2选自通式(3)所示的来自嵌段共聚物PEO
‑
PPO
‑
PEO的链段，*为结合位置； (3)；R3选自取代或未取代的C1到C
50
的烷基、取代或未取代的C1到C

【专利技术属性】
技术研发人员：沈馨，洪海兵，杨楚峰，
申请(专利权)人：杭州福斯特电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：