封装电子装置的粘合剂和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及粘合剂用于封装(光)电子装置的用途，该粘合剂包含有机金属改性的聚合物，该聚合物通过弹性体与有机金属化合物的反应生成，其中，有机金属化合物的中心原子是第三和第四主族或第三和第四副族的金属或半金属。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】封装电子装置的粘合剂和方法本专利技术涉及一种用于封装电子装置的粘合剂和一种使用该粘合剂的方法。(光)电子装置越来越频繁地用于商业产品中或者欲引入市场。这类装置包括有机或无机电子结构，例如，有机、有机金属或聚合物半导体或它们的组合。根据期望的应用，这些装置和产品表现为刚性或柔性的形式，其中对于柔性装置的需要不断增加。例如，通过印刷法(如凸版印刷、凹版印刷、丝网印刷或平版印刷)或所谓的“无压行式印刷”(如热转移印刷(Thermotransferdruck)、喷墨印刷或数字印刷)制造此类装置。然而，在许多情况下，也使用真空方法，例如化学气相沉积法(CVD)、物理气相沉积法(PVD)、等离子体增强化学或物理沉积法(PECVD)、溅射法、(等离子体)刻蚀或气相沉积涂布法(Bedampfung)，其中一般通过掩模进行图案化。已经商业化或者在其市场潜力方面受到关注的(光)电子应用的实例包括：电泳或电致变色结构体或显示器、在读数器或显示设备中的有机或聚合物发光二极管(OLED或PLED)或者作为照明装置、电致发光灯、发光电化学电池(LEEC)、有机太阳能电池(优选染料或聚合物太阳能电池)、无机太阳能电池(优选薄膜太阳能电池，特别是基于硅、锗、铜、铟和硒的那些)、有机场效晶体管、有机开关元件、有机光电倍增管、有机激光二极管、有机或无机感应器或者基于有机物或无机物的RFID转发器。在有机和/或无机(光)电子学领域，尤其是在有机(光)电子学领域，为实现(光)电子装置充分的寿命和功能而可看作是技术挑战的是保护它们所包含的组件免于遭受渗透物损坏。渗透物可以是各种各样的低分子量有机或无机化合物，特别是水蒸气和氧气。在有机和/或无机(光)电子学领域中的大量(光)电子装置不但对水蒸气而且还对氧气敏感，当使用有机原料时尤其如此，其中水或者水蒸气的渗入对于许多装置都看作相当严重的问题。因此，在电子装置的使用寿命期间需要通过封装来进行保护，否则随着应用期限的延长将发生性能劣化。例如，由于组成部分的氧化，发光度(如在诸如电致发光灯(EL灯)或有机发光二极管(OLED)的发光装置中)，对比度(如在电泳显示器(EP显示器)中)或者效率(在太阳能电池中)在非常短的时间内急剧下降。在有机和/或无机(光)电子器件的情形中，尤其是在有机(光)电子器件的情形中，特别需要柔性粘合剂溶液，该柔性粘合剂溶液构成对渗透物(诸如氧气和/或水蒸气等)的防渗屏障(Permeationsbarriere)。此外，对于这些(光)电子装置还有许多其它要求。因此，该柔性粘合剂溶液不仅在两种基材之间获得有效的粘附性，而且还要满足诸如以下的性能要求：高的剪切强度和剥离强度、化学稳定性、耐老化、高度透明、容易加工，以及高的柔性和柔韧性。因此，现有技术常用的一种途径是将电子装置放置在不能透过水蒸气和氧气的两个基片之间。然后，在边缘进行密封。对于非柔性结构，使用玻璃或金属基片，它们提供了高的防渗屏障但对机械负载非常敏感。另外，这些基片使得整个装置具有较大的厚度。此外，在金属基片的情形中，没有透明性。相反，对于柔性装置，使用平坦的基片，如透明或不透明的膜，该膜可以具有多层形式。此情形下不但可以使用不同聚合物的组合，而且还可以使用有机层或无机层。使用这种平坦的基片能够得到柔软的极薄的结构。对于不同的应用，存在各种各样的可能基片，例如膜、机织织物、无纺布和纸或它们的组合。为了获得最有效的密封，使用特定的防渗粘合剂(Barriereklebemassen)。用于密封(光)电子组件的良好的粘合剂具有低的氧气渗透性，特别是低的水蒸气渗透性，对装置具有充分的粘附性且可以在装置上良好流动。对装置具有低的粘附性降低了界面处的防渗效果(防渗效果)，从而能够使氧气和水蒸气进入，而与粘合剂的性质无关。仅当粘合剂和基片之间的接触是连续的时，粘合剂的性质才是粘合剂的防渗效果的决定因素。为了表征防渗效果，通常指定氧气透过率OTR和水蒸气渗透率WVTR。所述透过率各自分别显示，在温度和分压的特定条件及任选的其它测量条件(如相对环境湿度)下，每单位面积和单位时间的通过膜的氧气流或水蒸气流。这些值越低，则用于封装的相应材料越合适。此时，对于渗透的描述不仅基于WVTR或OTR值，而且总是包括对渗透的平均程长的说明(例如，材料的厚度)或标准化至特定程长。渗透性P是物体对于气体和/或液体的透过性的量度。低P值表示良好的防渗效果。对于特定的渗透程长、分压和温度，在稳态条件下，指定材料和指定渗透物的渗透性P是特定的值。渗透性P是扩散项D和溶解度项S的乘积：P=D*S在本申请中，溶解度项S描述防渗粘合剂对渗透物的亲和力。例如，在水蒸气的情形下，疏水材料得到低的S值。扩散项D是渗透物在防渗材料中迁移性的量度且直接取决于诸如分子迁移率或自由体积等性质。在高度交联或高度结晶的材料中常常得到较低的D值。然而，高度结晶的材料通常不太透明，而且较高的交联导致柔性较低。渗透性P通常随着分子迁移率增加而上升，例如，当升高温度或超出玻璃化转变温度时。至于对水蒸气和氧气的渗透性的影响，增加粘合剂防渗效果的方法必须特别考虑这两个参数D和S。除了这些化学性质，还必须考虑物理效应对渗透性的影响，特别是平均渗透程长和界面性质(粘合剂的流动性质，粘附性)。理想的防渗粘合剂具有低的D值和S值，以及对基材具有非常好的粘附性。仅仅是低溶解度项S通常不足以获得良好的防渗性质。特别是，一类经典的例子是硅氧烷弹性体。此材料极其疏水(溶解度项小)，但由于其自由可转动的Si-O键(扩散项大)，对水蒸气和氧气具有相当小的防渗效果。因此，对于良好的防渗效果，溶解度项S和扩散项D之间良好平衡是必需的。至今为止，主要使用液体粘合剂和基于环氧化物的粘合剂用于此目的(WO98/21287A1;US4,051,195A;US4,552,604A)。由于高度交联，这些粘合剂具有小的扩散项D。它们主要的使用领域是刚性装置的边缘粘结，但也用于中等柔性的装置。用热或通过UV辐射进行固化。由于固化导致发生收缩，难以实现在整个区域粘结，因为固化期间粘合剂和基材之间产生应力，应力进而可以导致分层(Delaminierung)。这些液体粘合剂的使用带来了一系列的缺点。例如低分子量组分(VOC-挥发性有机化合物)可破坏装置中的敏感的电子结构并可妨碍制备操作。粘合剂不得不以复杂的方式施用到装置的各个单独的构件上。为了确保精确定位，需要采用昂贵的分配器和固定设备。而且，施用方式阻碍快速连续的处理，由于低粘性，随后需要的层合步骤也可能使得在窄的限度内实现规定的层厚和粘结宽度更为困难。此外，这些高度交联的粘合剂在固化之后残留的柔性低。在低温范围内或在两组分体系中，热交联体系的使用受限于适用期，该适用期即直到发生凝胶化时的加工时间。在高温范围，且特别是在长反应时间的情况中，敏感的(光)电子结构进而又限制了使用该体系的可能性——此(光)电子结构中可采用的最大温度有时仅在约60℃，因为即使高于此温度也可能发生初步损坏。特别是，含有有机电子元件并用透明聚合物膜或由聚合物膜和无机层构成的复合体封装的柔性电子装置在此具有窄的限制。这也适用于在高压下的层合步骤。为了获得提高的耐久性，在此有利的是先行温度负载步骤和在较低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.12 DE 102010043871.51.粘合剂用于封装光电子装置或电子装置的用途，该粘合剂包括有机金属改性的聚合物，该聚合物通过弹性体与有机金属化合物反应而生成，其中，所述有机金属化合物的中心原子是第三和第四主族或第三和第四副族的金属或半金属，和所述粘合剂是压敏粘合剂，其中所述有机金属改性的聚合物由酸酐改性的或环氧改性的聚合物和下列结构的有机金属化合物的反应形成：其中，M＝第三和第四主族以及第三和第四副族的金属或硅R1，R2＝彼此独立地选自以下的基团：甲基，乙基，2-甲氧基乙基，异丙基，丁基m＝1至3n＝1至12p＝1或2并且对于p＝1Y＝从下列基团中选择的官能团：缩水甘油基，缩水甘油基氧基，异氰酸酯基，-NH-CH2-CH2-NR4R5，-NR4R5，SH，其中R4和R5彼此独立地选自基团H、烷基、苯基、苄基、环戊基、环己基或对于p＝2Y＝NH，或者所述有机金属改性的聚合物由含有双键的聚合物与下列结构的有机金属化合物的反应形成：其中M＝第三和第四主族的金属以及第三和第四副族的金属R1，R2＝彼此独立地选自以下的基团：甲基，乙基，2-甲氧基乙基，异丙基，丁基R3＝H或CH3m＝1至3n＝1至12x＝0或1。2.按权利要求1所述的粘合剂用于封装光电子装置或电子装置的用途，其特征在于，所述中心原子是锡，铅，钛或锆。3.按权利要求1所述的粘合剂用于封装光电子装置或电子装置的用途，其特征在于，所述有机金属化合物为具有氨基-或硫醚基团的硅烷和钛酸酯。4.按权利要求1所述的粘合剂用于封装光电子装置或电子装置的用途，其特征在于，所述聚合物是乙烯基芳族嵌段共聚物。5.按权利要求4所述的粘合剂用于封装光电子装置或电子装置的用途，其特征在于，所述乙烯基芳族嵌段共聚物是由乙烯基芳族和二烯构成的嵌段共聚物。6.按权利要求5所述的粘合剂用于封装光电子装置或电子装置的用途，其特征在于，所述乙烯基芳族为苯乙烯，以及所述二烯为丁二烯、异戊二烯或这两个单体的混合物。7.按权利要求4所述的粘合剂用于封装光电子装置或电子装置的用途，其特征在于，所述嵌段共聚物具有10重量％至35重量％的乙烯基芳族含量。8.按权利要求4所述的粘合剂用于封装光电子装置或电子装置的用途，其特征在于，所述乙烯基芳族嵌段共聚物占压敏粘合剂的至少30重量％。9.按权利要求4所述的粘合剂用于封装光电子装置或电子装置的用途，其特征在于，所述乙烯基芳族嵌段共聚物占压敏粘合剂的至少40重量％。10.按权利要求4所述的粘合剂用于封装光电子装置或电子装置的用途，其特征在于，所述乙烯基芳族嵌段共聚物占压敏粘合剂的至少45重量％。11.按权利要求8所述的粘合剂用于封装光电子装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·斯蒂恩，T·克拉温克尔，K·基特特尔根布舍，J·格鲁瑙尔，J·埃林杰，
申请(专利权)人：德莎欧洲公司，
类型：
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