專利名稱:封裝電子裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序封裝電子裝置的方法以及涉及根據(jù)權(quán)利要求6 的前序壓敏粘合劑用于封裝電子裝置的用途。
背景技術(shù):
(光)電子裝置越來越頻繁地用于商業(yè)產(chǎn)品中或者欲引入市場。這類裝置包括有機(jī)或無機(jī)電子結(jié)構(gòu),例如,有機(jī)、有機(jī)金屬或聚合物半導(dǎo)體或它們的組合。根據(jù)期望的應(yīng)用, 這些裝置和產(chǎn)品表現(xiàn)為剛性或柔性的形式,其中對于柔性裝置的需要不斷增加。例如,通過印刷法(如凸版印刷、凹版印刷、絲網(wǎng)印刷或平版印刷)或所謂的“無壓行式印刷”(如熱轉(zhuǎn)移印刷(thermal transfer printing)、噴墨印刷或數(shù)字印刷)制造此類裝置。然而,在許多情況下,也使用真空方法,例如化學(xué)氣相沉積法(CVD)、物理氣相沉積法(PVD)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)或物理沉積法(PECVD)、濺射法、(等離子體)刻蝕或氣相沉積涂布法(etching or vapour coating),其中一般通過掩模進(jìn)行圖案化。已經(jīng)商業(yè)化或者在其市場潛力方面受到關(guān)注的(光)電子應(yīng)用的實(shí)例包括電泳或電致變色結(jié)構(gòu)體或顯示器、在讀數(shù)器或顯示設(shè)備中的有機(jī)或聚合物發(fā)光二極管(0LED或 PLED)或者作為照明裝置、電致發(fā)光燈、發(fā)光電化學(xué)電池(LEEC)、有機(jī)太陽能電池(優(yōu)選染料或聚合物太陽能電池)、無機(jī)太陽能電池(優(yōu)選薄膜太陽能電池,特別是基于硅、鍺、銅、 銦和硒的那些)、有機(jī)場效晶體管、有機(jī)開關(guān)元件、有機(jī)光電倍增管、有機(jī)激光二極管、有機(jī)或無機(jī)感應(yīng)器或者基于有機(jī)物或無機(jī)物的RFID轉(zhuǎn)發(fā)器。在有機(jī)和/或無機(jī)(光)電子學(xué)領(lǐng)域,尤其是在有機(jī)(光)電子學(xué)領(lǐng)域,為實(shí)現(xiàn) (光)電子裝置充分的壽命和功能而可看作是技術(shù)挑戰(zhàn)的是保護(hù)它們所包含的組件免于遭受滲透物損壞。滲透物可以是各種各樣的低分子量有機(jī)或無機(jī)化合物,特別是水蒸氣和氧氣。在有機(jī)和/或無機(jī)(光)電子學(xué)領(lǐng)域中的大量(光)電子裝置不但對水蒸氣而且還對氧氣敏感,當(dāng)使用有機(jī)原料時尤其如此,其中水或者水蒸氣的滲入對于許多裝置都看作相當(dāng)嚴(yán)重的問題。因此,在電子裝置的使用壽命期間需要通過封裝來進(jìn)行保護(hù),否則隨著應(yīng)用期限的延長將發(fā)生性能劣化。例如,由于組成部分的氧化,發(fā)光度(如在諸如電致發(fā)光燈(EL燈)或有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的發(fā)光裝置中),對比度(如在電泳顯示器(EP顯示器)中)或者效率(在太陽能電池中)在非常短的時間內(nèi)急劇下降。在有機(jī)和/或無機(jī)(光)電子器件的情形中,尤其是在有機(jī)(光)電子器件的情形中,特別需要柔性粘合劑溶液(flexible bonding solution),該柔性粘合劑溶液構(gòu)成對滲透物(諸如氧氣和/或水蒸氣等)的防滲屏障(permeation barrier) 0此外,對于這些 (光)電子裝置還有許多其它要求。因此,該柔性粘合劑溶液不僅在兩種基材之間獲得有效的粘附性,而且還要滿足諸如以下的性能要求高的剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性、耐老化、高度透明、容易加工,以及高的撓性和柔韌性。因此,現(xiàn)有技術(shù)常用的一種途徑是將電子裝置放置在不能透過水蒸氣和氧氣的兩個基片之間。然后,在邊緣進(jìn)行密封。對于非柔性結(jié)構(gòu),使用玻璃或金屬基片,它們提供了高的防滲屏障但對機(jī)械負(fù)載非常敏感。另外,這些基片使得整個裝置具有較大的厚度。此外, 在金屬基片的情形中,沒有透明性。相反,對于柔性裝置,使用平坦的基片,如透明或不透明的膜,該膜可以具有多層形式。此情形下不但可以使用不同聚合物的組合,而且還可以使用有機(jī)層或無機(jī)層。使用這種平坦的基片能夠得到柔軟的極薄的結(jié)構(gòu)。對于不同的應(yīng)用,存在各種各樣的可能基片,例如膜、機(jī)織織物、無紡布和紙或它們的組合。為了獲得最有效的密封,使用特定的防滲粘合劑(barrier adhesive)。用于密封 (光)電子組件的良好的粘合劑具有低的氧氣滲透性,特別是低的水蒸氣滲透性,對裝置具有充分的粘附性且可以在裝置上良好流動。對裝置具有低的粘附性降低了界面處的防滲效果(防滲效果),從而能夠使氧氣和水蒸氣進(jìn)入,而與粘合劑的性質(zhì)無關(guān)。僅當(dāng)粘合劑和基片之間的接觸是連續(xù)的時,粘合劑的性質(zhì)才是粘合劑的防滲效果的決定因素。為了表征防滲效果,通常指定氧氣透過率OTR和水蒸氣滲透率WVTR。所述透過率各自分別顯示,在溫度和分壓的特定條件及任選的其它測量條件(如相對環(huán)境濕度)下,每單位面積和單位時間的通過膜的氧氣流或水蒸氣流。這些值越低,則用于封裝的相應(yīng)材料越合適。此時,對于滲透的描述不僅基于WVTR或OTR值,而且總是包括對滲透的平均程長的說明(例如,材料的厚度)或標(biāo)準(zhǔn)化至特定程長。滲透性P是物體對于氣體和/或液體的透過性的量度。低P值表示良好的防滲效果。對于特定的滲透程長、分壓和溫度,在穩(wěn)態(tài)條件下,指定材料和指定滲透物的滲透性P 是特定的值。滲透性P是擴(kuò)散項(xiàng)D和溶解度項(xiàng)S的乘積P = D*S在本申請中,溶解度項(xiàng)S描述防滲粘合劑對滲透物的親和力。例如,在水蒸氣的情形下,疏水材料得到低的S值。擴(kuò)散項(xiàng)D是滲透物在防滲材料中遷移性的量度且直接取決于諸如分子遷移率或自由體積等性質(zhì)。在高度交聯(lián)或高度結(jié)晶的材料中常常得到較低的D 值。然而,高度結(jié)晶的材料通常不太透明,而且較高的交聯(lián)導(dǎo)致?lián)闲暂^低。滲透性P通常隨著分子遷移率增加而上升,例如,當(dāng)升高溫度或超出玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時。至于對水蒸氣和氧氣的滲透性的影響,增加粘合劑防滲效果的方法必須特別考慮這兩個參數(shù)D和S。除了這些化學(xué)性質(zhì),還必須考慮物理效應(yīng)對滲透性的影響,特別是平均滲透程長和界面性質(zhì)(粘合劑的流動性質(zhì),粘附性)。理想的防滲粘合劑具有低的D值和S 值,以及對基材具有非常好的粘附性。低溶解度項(xiàng)S通常不足以獲得良好的防滲性質(zhì)。特別是,一類經(jīng)典的例子是硅氧烷彈性體。此材料極其疏水(小的溶解度項(xiàng)),但由于其自由可轉(zhuǎn)動的Si-O鍵(大的擴(kuò)散項(xiàng)),對水蒸氣和氧氣具有相當(dāng)小的防滲效果。因此,對于良好的防滲效果,溶解度項(xiàng)S和擴(kuò)散項(xiàng)D之間良好的平衡是必需的。至今為止,主要使用液體粘合劑和基于環(huán)氧化物的粘合劑用于此目的 (W098/21287A1 ;US 4,051,195A ;US 4,552,604A)。由于高度交聯(lián),這些粘合劑具有小的擴(kuò)散項(xiàng)D。它們主要的使用領(lǐng)域是剛性裝置的邊緣粘結(jié),但也用于中等柔性的裝置。用熱或通過UV輻射進(jìn)行固化。由于固化導(dǎo)致發(fā)生收縮,難以實(shí)現(xiàn)在整個區(qū)域粘結(jié),因?yàn)楣袒陂g粘合劑和基材之間產(chǎn)生應(yīng)力,應(yīng)力進(jìn)而可以導(dǎo)致分層(delamination)。這些液體粘合劑的使用帶來了一系列的缺點(diǎn)。例如低分子量組分(V0C-揮發(fā)性有機(jī)化合物)可破壞裝置中的敏感的電子結(jié)構(gòu)并可妨礙制備操作。粘合劑不得不以復(fù)雜的方式施用到裝置的各個單獨(dú)的構(gòu)件上。為了確保精確定位,需要采用昂貴的分配器和固定設(shè)備。而且,施用方式阻礙快速連續(xù)的處理,由于低粘性,隨后需要的層合步驟也可能使得在窄的限度內(nèi)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的層厚和粘結(jié)寬度更為困難。此外,這些高度交聯(lián)的粘合劑在固化之后殘留的撓性低。在低溫范圍內(nèi)或在兩組分體系中,熱交聯(lián)體系的使用受限于適用期,該適用期即直到發(fā)生凝膠化時的加工時間。在高溫范圍,且特別是在長反應(yīng)時間的情況中,敏感的(光)電子結(jié)構(gòu)進(jìn)而又限制了使用該體系的可能性——此(光)電子結(jié)構(gòu)中可采用的最大溫度有時僅60°C,因?yàn)榧词垢哂诖藴囟纫部赡馨l(fā)生初步損壞。特別是,含有有機(jī)電子元件并用透明聚合物膜或由聚合物膜和無機(jī)層構(gòu)成的復(fù)合體封裝的柔性電子裝置在此具有窄的限制。這也適用于在高壓下的層合步驟。為了獲得提高的耐久性,在此有利的是先行高溫?zé)彷d步驟(temperature loading step)和在較低壓力下進(jìn)行層合。作為熱可固化的液體粘合劑的替代,目前在許多情況下也可以使用輻射固化的粘合劑(US 2004/0225025A1)。使用輻射固化的粘合劑避免電子裝置冗長的熱載步驟。然而, 輻射引起裝置的短期逐點(diǎn)(pointwise)加熱,因?yàn)橥ǔ2粌H存在發(fā)出的UV輻射,而且存在發(fā)出的很高比例的頂輻射。同樣保留了液體粘合劑的其它上述缺點(diǎn)如V0C、收縮、分層和低撓性。由于來自光引發(fā)劑或感光劑的其它揮發(fā)性組分或分解產(chǎn)物,可能出現(xiàn)問題。此外,裝置必須透過UV光。由于有機(jī)電子裝置的各組分以及所使用的許多聚合物常常對UV暴露敏感,因此, 在沒有其它額外的保護(hù)措施(如其它外部膜)下,耐久的戶外使用是不可能的。在UV-固化粘合劑體系中,僅可在UV固化之后施用這些膜,這額外增加了制造復(fù)雜性和裝置的厚度。US 2006/0100299A1公開了一種用于封裝電子裝置的可UV固化的壓敏膠帶。該壓敏膠帶包括基于以下物質(zhì)的組合的粘合劑軟化點(diǎn)大于60°C的聚合物,軟化點(diǎn)小于30°C的可聚合環(huán)氧樹脂,以及光引發(fā)劑。所述聚合物可以是聚氨酯、聚異丁烯、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯、聚(甲基)丙烯酸酯或聚酯,但特別優(yōu)選丙烯酸酯。此外還包含增粘樹脂、增塑劑或填料。丙烯酸酯組合物對UV輻射和多種化學(xué)品具有良好的耐性,但在不同基材上的結(jié)合強(qiáng)度十分不同。在極性基材如玻璃或金屬上的結(jié)合強(qiáng)度非常高,而在非極性基材如聚乙烯或聚丙烯上的結(jié)合強(qiáng)度往往是低的。此情形在界面處存在特別的擴(kuò)散風(fēng)險。另外,這些組合物是高極性的,這促進(jìn)了擴(kuò)散,特別是水蒸氣的擴(kuò)散,即使隨后進(jìn)行交聯(lián)也是如此。使用可聚合的環(huán)氧樹脂進(jìn)一步增加了此傾向。US 2006/0100299A1中提到的壓敏粘合劑的實(shí)施方式具有施用簡單的優(yōu)勢,但也具有因存在的光引發(fā)劑可能產(chǎn)生分解產(chǎn)物,結(jié)構(gòu)不可避免的UV透過性和在固化后撓性降低的缺點(diǎn)。另外,由于為保持壓敏粘合且尤其是保持內(nèi)聚力需要少量環(huán)氧樹脂或其它交聯(lián)齊U,因此可以獲得的交聯(lián)密度比使用液體粘合劑可獲得的低得多。為了在表面獲得良好的潤濕和粘附性,相比于液體粘合劑,壓敏膠帶因聚合物的分子量相對較高,通常需要一定的時間、足夠的壓力及粘性部分和彈性部分之間良好的平衡。WO 2007/087281A1公開了一種用于電子應(yīng)用(特別是0LED)的基于聚異丁烯(PIB)的透明的柔性壓敏膠帶。在此情況中使用分子量大于500 OOOg/mol的聚異丁烯和氫化的環(huán)狀樹脂。任選可以使用可光聚合的樹脂和光引發(fā)劑。由于其低的極性,基于聚異丁烯的粘合劑具有對水蒸氣良好的阻擋能力,但即使在高分子量下內(nèi)聚力也相對較低,因而在高溫時粘合劑常常顯示低的剪切強(qiáng)度。低分子量組分的含量不能任意減少,因?yàn)榉駝t粘附性顯著降低且界面滲透性增加。當(dāng)使用高含量的官能樹脂時(這是因組合物的內(nèi)聚力非常低而必須的),組合物的極性再次增加,由此溶解度項(xiàng)增大。DE 102008047964還描述了基于苯乙烯嵌段共聚物(以及可能氫化和相應(yīng)氫化的樹脂)的防滲粘合劑。由于在該嵌段共聚物中形成至少兩個域,因此額外地獲得室溫下非常好的內(nèi)聚力以及同時改善的防滲性。另外,從現(xiàn)有技術(shù)還已知一種沒有防滲性能的壓敏粘合劑(WO 03/06M70A1),其在電子結(jié)構(gòu)中充當(dāng)轉(zhuǎn)移粘合劑。粘合劑含有與此結(jié)構(gòu)中的氧氣或水蒸氣反應(yīng)的功能填料。 由此可以在此結(jié)構(gòu)中簡單應(yīng)用清除劑。使用另一低滲透性的粘合劑將此結(jié)構(gòu)與外界密封?;诰郛惗∠┑膲好粽澈蟿┮约盎跉浠谋揭蚁┣抖喂簿畚锏膲好粽澈蟿╋@示明顯的缺點(diǎn)在配備防滲層的兩個膜(例如為含有SiOx涂層的2個PET膜,此類可用于例如有機(jī)太陽能電池)之間的粘合的情形中,在熱和潮濕條件下進(jìn)行存儲期間存在嚴(yán)重的起泡問題。即使對膜和/或粘合劑預(yù)先干燥也不能避免該起泡問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是確定一種封裝電子裝置阻擋滲透物(特別是水蒸氣和氧氣)的方法,該方法可以簡單方式進(jìn)行,通過該方法同時獲得了有效的封裝,在具有防滲層的兩個聚酯膜之間的粘合后在85°C和85%相對濕度存儲時不起泡。此外,通過使用合適的(特別是柔性的)粘合劑,延長(光)電子裝置的壽命。通過如權(quán)利要求1的本發(fā)明方法,本發(fā)明解決了上述的問題。權(quán)利要求6和25描述了具有相等地位的方案。優(yōu)選的實(shí)施方式和發(fā)展是各從屬權(quán)利要求的主題。因此,獨(dú)立權(quán)利要求1涉及封裝電子裝置阻擋滲透物的方法,其中提供基于酸改性或者酸酐改性的乙烯基芳族嵌段共聚物的至少部分交聯(lián)的壓敏粘合劑,以及將所述壓敏粘合劑施用至欲封裝的電子裝置區(qū)域和/或在欲封裝的電子裝置區(qū)域的周圍施用該熱熔粘合劑。在本申請說明書意義上的滲透物是那些可滲透入裝置或組件,更具體是電子裝置或光電子裝置或者相應(yīng)的組件的化學(xué)物質(zhì)(例如原子、離子、分子等),它們在所述裝置或組件中可具體引起功能破壞。該滲透可例如通過機(jī)殼或外殼本身,還可通過所述機(jī)殼或外殼的開口或者通過接縫、結(jié)合點(diǎn)、焊接點(diǎn)等發(fā)生。機(jī)殼或外殼在此意義上應(yīng)理解為是指完全或部分包圍敏感組件的組件,并且其在除了它們機(jī)械功能之外還意在具體用于保護(hù)所述敏感組件。在本申請說明書意義上的滲透物具體是低分子量有機(jī)或無機(jī)化合物,例如氫氣 (H2),尤其是氧氣(O2)和水(H2O)。所述滲透物可具體呈氣體或者蒸氣的形式。特此引用在導(dǎo)論小節(jié)中的論述。
具體實(shí)施例方式首先,本發(fā)明基于以下發(fā)現(xiàn)盡管存在上述缺點(diǎn),但是可能使用壓敏粘合劑來封裝電子裝置,其中上述針對壓敏粘合劑的缺點(diǎn)不發(fā)生,或者僅僅有限程度地發(fā)生。事實(shí)上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)基于乙烯基芳族嵌段共聚物的至少部分交聯(lián)的壓敏粘合劑尤其適合用于封裝電子裝置。根據(jù)本發(fā)明,相應(yīng)地制備基于可交聯(lián)的乙烯基芳族嵌段共聚物的壓敏粘合劑,并施用到電子裝置欲封裝的那些區(qū)域。由于所述粘合劑是壓敏粘合劑,因此,施用特別簡單,因?yàn)椴恍枰M(jìn)行預(yù)先固定等。根據(jù)壓敏粘合劑的實(shí)施方式,也不再需要后續(xù)的處理。至少部分交聯(lián)是指可用于交聯(lián)的化學(xué)基團(tuán)中至少一些已經(jīng)事實(shí)上發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。在粘合劑領(lǐng)域,壓敏粘合劑(PSA)的顯著特征尤其在于其持久的粘性和撓性。具有持久粘性的材料必須在所有時候均具有適當(dāng)?shù)恼掣叫院蛢?nèi)聚力的組合。此特征使壓敏粘合劑與例如反應(yīng)性粘合劑相區(qū)別,所述反應(yīng)性粘合劑在未反應(yīng)狀態(tài)幾乎不提供任何內(nèi)聚力。為了獲得良好的粘附性質(zhì),需要配制壓敏粘合劑,使得在粘附性和內(nèi)聚性之間存在最佳平衡。在本發(fā)明中,封裝不僅指用所述壓敏粘合劑進(jìn)行完全包封,而且甚至指在(光)電子裝置欲封裝的一些區(qū)域上施用所述壓敏粘合劑,例如,電子結(jié)構(gòu)的一側(cè)覆蓋或整體覆蓋。通過壓敏粘合劑組成的選擇和隨之發(fā)生的由乙烯基芳族嵌段共聚物的非極性嵌段導(dǎo)致的低極性以及擴(kuò)散系數(shù)所得的低溶解度項(xiàng)(S),可以獲得諸如水蒸氣和氧氣(特別是水蒸氣)的滲透物的低滲透能力。在嵌段共聚物內(nèi)形成至少兩個域(domain),除了產(chǎn)生非常好的內(nèi)聚力之外,同時還改進(jìn)了防滲性質(zhì)。借助如下所述的相應(yīng)地改性和/或其它的組分,并根據(jù)(光)電子裝置的相關(guān)要求,通過交聯(lián)反應(yīng)其性質(zhì)有利地適合所述要求。因此,相比于其它壓敏粘合劑,本發(fā)明的優(yōu)勢是如下性質(zhì)的結(jié)合由于下述的交聯(lián)反應(yīng),非常好的對于氧氣且尤其對于水蒸氣的防滲性質(zhì)與在不同基材上良好的界面粘附性,良好的內(nèi)聚力(甚至在高于苯乙烯域的軟化范圍的溫度時也是如此),相比于液體粘合劑具有非常高的撓性,以及在封裝之時/之中易于應(yīng)用于(光)電子裝置中。根據(jù)所述壓敏粘合劑的實(shí)施方式,基于交聯(lián)乙烯基芳族嵌段共聚物的粘合劑提供了良好的對化學(xué)品和環(huán)境影響的耐受性。此外,在某些實(shí)施方式中還存在透明的粘合劑,由于使得入射光或出射光(emergent light)的減少非常少,該粘合劑可特別適合用于(光)電子裝置。因此,所述基于交聯(lián)乙烯基芳族嵌段共聚物的壓敏粘合劑的特征在于,不僅具有良好的可加工性和可涂布性,而且還具有有關(guān)粘附性和內(nèi)聚力的良好的產(chǎn)品性質(zhì),以及對氧氣良好的防滲效果和對水蒸氣非常好的防滲效果,尤其相比于基于丙烯酸酯、有機(jī)硅或乙酸乙烯酯的壓敏粘合劑。具體而言,在熱和潮濕條件下存儲時起泡得到抑制。該類型的壓敏粘合劑可以簡單方式集成到電子裝置中,特別是還可以集成到要求高撓性的裝置中。該壓敏粘合劑的其它特別有利的性質(zhì)是在不同基材上具有類似良好的粘附性、高剪切強(qiáng)度和高撓性。另外,由于和基材具有非常好的粘附性,還獲得低的界面滲透性。通過使用本文所述的配制物用于封裝(光)電子結(jié)構(gòu),獲得了結(jié)合有上述優(yōu)點(diǎn)的有利裝置,并由此加速和簡化封裝操作及提高產(chǎn)品品質(zhì)。在所述壓敏粘合劑的某些實(shí)施方式中,由于不需要任何其它熱處理步驟或照射, 因此在構(gòu)建(光)電子結(jié)構(gòu)時不發(fā)生因施用后的交聯(lián)反應(yīng)引起的收縮,并且所述壓敏粘合劑作為呈幅型(web form)或呈適合該電子裝置的相應(yīng)形式的材料存在,組合物可以在低壓下簡單快速地集成到封裝(光)電子結(jié)構(gòu)的操作中。由此可以使得要避免的通常與加工步驟如熱和機(jī)械負(fù)載有關(guān)的缺點(diǎn)最小化。在簡單的輥至輥(role-to-role)工藝中,通過至少部分(光)電子結(jié)構(gòu)和平面防滲材料(例如,玻璃,特別是薄的玻璃,金屬氧化物涂覆的膜、金屬薄片、多層基片材料)層合得到的封裝可以具有非常好的防滲效果。除了壓敏粘合劑的撓性之外,整個結(jié)構(gòu)的撓性還取決于其它因素,例如(光)電子結(jié)構(gòu)和/或平面防滲材料的幾何形狀和厚度。然而,壓敏粘合劑的高撓性使得可以獲得非常薄的、易彎曲的 (pliable)和柔性的(光)電子結(jié)構(gòu)。使用的術(shù)語“易彎曲的”是指具有無破壞地順應(yīng)具有特定半徑(特別是具有Imm半徑)的彎曲物體(如鼓)的彎曲部分的性質(zhì)。如果在施用之中或者之后加熱交聯(lián)的或還未交聯(lián)的本發(fā)明壓敏粘合劑,則封裝 (光)電子結(jié)構(gòu)將是特別有利的。因此,壓敏粘合劑可更有效地流動,因而可以降低(光) 電子裝置與壓敏粘合劑之間的界面處的滲透。在此情形下,溫度應(yīng)該優(yōu)選超過30°C,更優(yōu)選地超過50°C,以便相應(yīng)地促進(jìn)流動。然而,為了不損害(光)電子裝置,溫度不應(yīng)選擇得太高,溫度應(yīng)該優(yōu)選低于120°C。50°C 100°C的溫度證明是最適宜的溫度范圍。在封裝電子裝置阻擋滲透物的方法的優(yōu)選實(shí)施方式中,所述壓敏粘合劑可以以膠帶的形式提供。這類表現(xiàn)形式允許特別簡單和均勻地施用壓敏粘合劑。在一種實(shí)施方式中,通用表述“膠帶”包括在一面或兩個面配置有壓敏粘合劑的載體材料。該載體材料包括所有的平面結(jié)構(gòu),例如,二維延伸的膜或膜部分,具有延長長度和有限寬度的帶,帶部分,沖切片,多層布置等。對于不同的應(yīng)用可以將各種各樣的載體(如膜、機(jī)織織物、無紡布和紙)與粘合劑結(jié)合起來。此外,表述“膠帶”還包括所謂的“轉(zhuǎn)移膠帶”,也就是說沒有載體的膠帶。在轉(zhuǎn)移膠帶的情形中,不同的是,在應(yīng)用前將粘合劑施用到配置有隔離層和/或具有防粘性質(zhì)的柔性襯里之間。施用通常包括首先除去一個襯里,施用粘合劑,然后除去第二個襯里。由此,壓敏粘合劑可以直接用于連接(光)電子裝置的兩個表面。在本發(fā)明中,優(yōu)選使用聚合物膜、復(fù)合膜或配置了有機(jī)層和/或無機(jī)層的膜或復(fù)合膜作為膠帶的載體材料。該膜/復(fù)合膜可以由用于膜制備的任意常規(guī)塑料構(gòu)成,包括但不限于下列聚乙烯、聚丙烯一特別是由單軸或雙軸拉伸制得的取向聚丙烯(OPP)、環(huán)烯烴共聚物(COC)、聚氯乙烯(PVC)、聚酯一特別是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、乙烯-乙烯基醇共聚物(EVOH)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、 聚丙烯腈(PAN)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚醚砜(PEQ或聚酰亞胺(PI)。載體還可以結(jié)合有有機(jī)或無機(jī)涂層或?qū)?。這可以通過常規(guī)方法如表面涂覆、印刷、 氣相沉積涂布、濺射、共擠出或?qū)訅哼M(jìn)行。實(shí)例包括但不限于,例如硅和鋁的氧化物或氮化物、氧化銦錫(ITO)或溶膠-凝膠涂層。特別優(yōu)選地,這些膜/復(fù)合膜(尤其是聚合物膜)配置有對氧氣和水蒸氣的防滲屏障,其中該防滲屏障超過對包裝部分的要求(WVTR< IO^1g/(m2d) ;0TR< KT1Cm3/(m2d bar))。氧的滲透性(OTR)和水蒸氣的滲透性(WVTR)分別根據(jù)DIN 53380的部分3和ASTM F-1249確定。在23°C和相對濕度50%下測量氧的滲透性。在37. 5°C和相對濕度90%下測量水蒸氣的滲透性。結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化到50 μ m的膜厚。此外在優(yōu)選的實(shí)施方式中,膜/復(fù)合膜可以呈透明形式,從而這樣的粘合劑制品的整體結(jié)構(gòu)也是呈透明形式。本發(fā)明中,“透明性”是指在可見光范圍的平均透過率為至少 75%,優(yōu)選高于90%。根據(jù)(光)電子裝置的要求,在壓敏粘合劑的一種具體實(shí)施方式
中,還可以通過隨后的交聯(lián)反應(yīng)改變彈性和粘性性質(zhì)以及防滲效果。這可以通過熱和電磁輻射(優(yōu)選UV輻射、電子輻射或Y輻射)兩者以適合(光)電子裝置的形式進(jìn)行。因此,防滲效果和粘合強(qiáng)度二者可能在引入至(光)電子結(jié)構(gòu)中之后得以提高。然而,通常同時保留壓敏粘合劑的高撓性。更優(yōu)選地,在某些實(shí)施方式中,使用在可見光光譜(約400nm SOOnm的波長范圍)中透明的壓敏粘合劑。然而,對于某些應(yīng)用例如在太陽能電池的情形中,該范圍也可擴(kuò)展至明確的UV或頂區(qū)。特別是通過使用無色的增粘樹脂可以獲得在優(yōu)選的可見光譜區(qū)中期望的透明性。因此,這種壓敏粘合劑也適合用于(光)電子結(jié)構(gòu)整個區(qū)域的應(yīng)用。在近似于在中央布置電子結(jié)構(gòu)時,整個區(qū)域粘結(jié)提供的優(yōu)于邊緣密封的優(yōu)勢在于,滲透物在到達(dá)該結(jié)構(gòu)前將不得不擴(kuò)散通過整個區(qū)域。因此,滲透路徑顯著增加。例如,與借助液體粘合劑的邊緣密封相比,本實(shí)施方式中延長的滲透路徑對總體防滲具有積極作用,因?yàn)闈B透路徑與滲透性成反比。本發(fā)明中,“透明性”是指粘合劑在可見光范圍的平均透過率為至少75%,優(yōu)選高于90%。在壓敏膠帶具有載體的實(shí)施方式中,整個結(jié)構(gòu)的最大透過率還取決于所使用的載體類型和所述結(jié)構(gòu)的本性。(光)電子裝置的電子結(jié)構(gòu)常常對UV照射敏感。已經(jīng)表明如果壓敏粘合劑還表現(xiàn)為UV-阻擋設(shè)計(jì),將是特別有利的。在本發(fā)明中,術(shù)語“UV-阻擋”指在相應(yīng)波長范圍內(nèi),平均透過率為不超過20 %,優(yōu)選不超過10 %,更優(yōu)選不超過1 %。在優(yōu)選的實(shí)施方式中,壓敏粘合劑在320nm 400nm的波長范圍(UVA輻射),優(yōu)選在280nm 400nm的波長范圍(UVA 和UVB輻射),更優(yōu)選在190nm 400nm的波長范圍(UVA、UVB和UVC輻射)表現(xiàn)為UV-阻擋設(shè)計(jì)。壓敏粘合劑的UV-阻擋效果可特別通過將UV阻斷劑或合適的填料添加至壓敏粘合劑而獲得。合適的UV阻斷劑的實(shí)例包括HALS (Hindert Armine Light Mabilizer (受阻胺光穩(wěn)定劑))如苯并咪唑衍生物或得自Ciki的Tinuvin。具體地,合適的填料為二氧化鈦,尤其是納米級二氧化鈦,因?yàn)橛纱嗽诳梢姽鈪^(qū)可以保持透明度。在另一有利的實(shí)施方案中,壓敏粘合劑顯示非常好的耐侯性和抗UV光性。這種耐侯性和抗UV光性可具體通過使用氫化彈性體和/或氫化樹脂獲得。所用的粘合劑優(yōu)選是那些基于嵌段共聚物的粘合劑,該嵌段共聚物包括主要由乙烯基芳族化合物(優(yōu)選苯乙烯)形成的聚合物嵌段(A嵌段),以及那些主要由1,3_ 二烯 (優(yōu)選丁二烯、異戊二烯或者兩種的混合物)的聚合形成的聚合物嵌段(B嵌段)。這些B 嵌段通常具有低的極性。均聚物和共聚物二者均可用作B嵌段。由A嵌段和B嵌段得到的嵌段共聚物可包括相同或不同的B嵌段,其可以已經(jīng)是部分、選擇性、或者完全氫化的。所述嵌段共聚物可以具有A-B-A的結(jié)構(gòu)。也可以使用輻射狀結(jié)構(gòu)的嵌段共聚物以及星形和線型多嵌段共聚物。存在的其它組分可包括A-B兩嵌段共聚物。乙烯基芳族化合物和異丁烯的嵌段共聚物同樣也適用于根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用。所有上述聚合物都可以單獨(dú)使用,或者以與另一聚合物的混合物來使用。
還可使用含有除了上述嵌段A和B之外至少一種其它嵌段的嵌段共聚物,例如 A-B-C嵌段共聚物。盡管不是優(yōu)選的,但也可以使用上述B嵌段和具有不同化學(xué)特性、表現(xiàn)出高于室溫的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的A嵌段,例如為聚甲基丙烯酸甲酯。 在一種有利的實(shí)施方案中,嵌段共聚物具有IOwt %至35wt %的聚乙烯基芳族化合物份額。在另一種優(yōu)選的實(shí)施方案中,乙烯基芳族嵌段共聚物的總份額(基于總的壓敏粘合劑)為至少30wt%、優(yōu)選至少40wt%、更優(yōu)選至少45wt%。不適當(dāng)?shù)囊蚁┗甲迩抖喂簿畚锓蓊~的后果是壓敏粘合劑的內(nèi)聚力較低。乙烯基芳族嵌段共聚物的最大總份額(基于總的壓敏粘合劑)是不超過80wt%,優(yōu)選不超過70wt%。乙烯基芳族嵌段共聚物含量太大的后果是壓敏粘合劑幾乎不再具有粘性。至少一些所用的嵌段共聚物是酸改性或者酸酐改性的,所述改性原則上借助自由基接枝共聚不飽和單羧酸和多羧酸或者酐(諸如富馬酸、衣康酸、檸康酸、丙烯酸、馬來酸酐、衣康酸酐、或者檸康酸酐,優(yōu)選馬來酸酐)來實(shí)現(xiàn),。酸或酸酐的份額優(yōu)選為0.5wt%至 #t%,基于總的嵌段共聚物。這些彈性體的交聯(lián)可以以各種方式進(jìn)行。一方面,酸或者酸酐基團(tuán)可與交聯(lián)劑諸如各種胺或環(huán)氧樹脂反應(yīng)。所用的胺可以是伯胺和仲胺或者在氮上直接鍵合有氫的酰胺和其它含氮化合物。環(huán)氧樹脂常常選擇每分子具有超過一個環(huán)氧基團(tuán)的單體和低聚化合物。它們可以是縮水甘油酯或者表氯醇與雙酚A或雙酚F或這二者的混合物的反應(yīng)產(chǎn)物。也可使用通過表氯醇與酚醛反應(yīng)產(chǎn)物的反應(yīng)得到的環(huán)氧可溶酚醛樹脂。也可使用具有兩個或更多個環(huán)氧端基的單體化合物(其用作環(huán)氧樹脂的稀釋劑)。也可使用彈性改性的環(huán)氧樹脂或者環(huán)氧改性的彈性體諸如環(huán)氧化的苯乙烯嵌段共聚物,例如來自Daicel的Epofriend。環(huán)氧樹脂的實(shí)例有來自Ciba Geigy 的 AralditeTM 6010、CY_281TM、ECNTM 1273、 ECNTM 1280、MY 720、RD-2,來自 Dow Chemicals 的 DERTM331、732、736、DENTM 432,來自 Shell Chemicals 的EponTM 812、825、擬6、擬8、830等,同樣來自 Shell Chemicals 的HPTTM 1071、1079,以及來自 Bakelite AG 的 BakeliteTM EPR 161、166、172、191、194 等。商業(yè)化的脂族環(huán)氧樹脂的實(shí)例有乙烯基環(huán)己烷二氧化物諸如來自Union Carbide Corp 的 ERL-4206、4221、4201、4289 或者 0400。彈性化的彈性體可以以Hycar名從Noveon獲得。環(huán)氧稀釋劑、具有兩個或更多個環(huán)氧基團(tuán)的單體化合物例如有來自Bakelite AG 的 BakeliteTM EPD KR、EPD Z8、EPD HD、EPD WF 等或者來自 UCCP 的 PolypoxTM R9、R12、 R15、R19、R20 等。在這些反應(yīng)中通常也使用促進(jìn)劑。該促進(jìn)劑可來自下組例如叔胺或者改性的膦
諸如三苯基膦。盡管胺的反應(yīng)常常甚至在室溫進(jìn)行,但是環(huán)氧樹脂的交聯(lián)通常在高溫進(jìn)行。交聯(lián)的第二種可能性是通過金屬螯合物進(jìn)行。用金屬螯合物交聯(lián)馬來酸酐改性的嵌段共聚物根據(jù)EP 1311559B1是已知的,其中描述了嵌段共聚物混合物的內(nèi)聚力提高。然而,未提及用于(光)電子結(jié)構(gòu)中。
金屬螯合物的金屬可以選自第2、3、4或5主族或者過渡金屬。尤其適用的是例如鋁、錫、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉻、錳、鐵、鈷和鈰。特別優(yōu)選的是鋁和鈦。對于螯合物交聯(lián),可使用不同種類的金屬螯合物,其可用下式表示(R1O)nM(XR2Y)m,其中M是上述金屬;R1是烷基或芳基諸如甲基、乙基、丁基、異丙基或芐基;η是0或者大于0的整數(shù),X和Y是氧或氮,并且也可在各自情形中通過雙鍵與&相連;R2是連接X和Y的鏈烯基,并且可以是支化的,或者可以在鏈中包含氧或其它雜原子;m是整數(shù),但是至少為1。優(yōu)選的螯合配體是那些由下面化合物反應(yīng)得到的配體三乙醇胺、2,4_戊二酮、 2-乙基-1,3-己二醇或者乳酸。尤其優(yōu)選的交聯(lián)劑是乙酰丙酮鋁和鈦氧基乙酰丙酮化物。在酸和/或酸酐基團(tuán)與乙酰丙酮基團(tuán)之間的所選比例在本申請中應(yīng)該近似等當(dāng)量,從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的交聯(lián),并且稍過量的交聯(lián)劑證明是有利的。然而,酸酐基團(tuán)和乙酰丙酮基團(tuán)之間的比可變化,在此情形中,為了充分交聯(lián)這兩個基團(tuán)都不應(yīng)以超過5倍摩爾過量存在。出乎預(yù)料的是,包含螯合物交聯(lián)的、酸或酸酐改性的乙烯基芳族嵌段共聚物的壓敏粘合劑也表現(xiàn)出非常低的水蒸氣和氧滲透性。這對于具有如酸酐和金屬螯合物的那樣極性組分的壓敏粘合劑是未預(yù)料到的。在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中,壓敏粘合劑除了包含上述至少一種乙烯基芳族嵌段共聚物之外還包含至少一種增粘樹脂,從而以期望的方式增大粘附性。增粘樹脂應(yīng)與所述嵌段共聚物的彈性體嵌段相容。在壓敏粘合劑中可以使用的增粘劑包括,例如,基于松香和松香衍生物的未氫化、 部分氫化或完全氫化的樹脂,二環(huán)戊二烯的氫化聚合物,基于c5、C5/C9或C9單體流的未氫化、部分氫化、選擇性氫化或完全氫化的烴樹脂,基于α-菔烯和/或β-菔烯和/或δ-檸檬烯的聚萜烯樹脂,優(yōu)選純C8和C9芳族化合物的氫化聚合物。可以單獨(dú)使用或以混合物的形式使用前述增粘劑樹脂??梢允褂迷谑覝貫楣腆w的樹脂,也可以使用液體樹脂。為了確保高的老化穩(wěn)定性和UV穩(wěn)定性,優(yōu)選氫化樹脂的氫化度為至少90%,優(yōu)選至少95%。此外,優(yōu)選DACP值(雙丙酮醇濁點(diǎn))高于30°C和MMAP值(混合甲基環(huán)己烷苯胺點(diǎn))大于50°C的非極性樹脂,更具體是DACP值大于37°C和MMAP值大于60°C的非極性樹月旨。DACP值和MMAP值各自說明在特定溶劑中的溶解性。通過這些范圍的選擇獲得特別高的防滲性,尤其是對水蒸氣的高防滲性。還優(yōu)選軟化點(diǎn)(環(huán)/球)大于95°C (尤其是大于100°C )的樹脂。通過該選擇獲得特別高的防滲性,尤其是對氧氣的防滲性。另一方面,若目的是實(shí)現(xiàn)粘合強(qiáng)度的提高,則具有低于95°C、更具體低于90°C的軟化點(diǎn)的樹脂是尤其優(yōu)選的。通??梢允褂玫钠渌砑觿┌ㄒ韵?br>
增塑劑,例如,增塑劑油或低分子量液體聚合物,如低分子量聚丁烯 主抗氧化劑,例如位阻酚·輔助抗氧化劑,例如亞磷酸酯(鹽)或硫醚·加工穩(wěn)定劑,例如,C-自由基清除劑·光穩(wěn)定劑,例如UV吸收劑或位阻胺·加工助劑·末端嵌段增強(qiáng)樹脂(endblock reinforcer resin),和·任選的其它聚合物,優(yōu)選具有彈性的聚合物;其中,可相應(yīng)使用的彈性體包括 基于純烴的那些,例如不飽和聚二烯,如天然或合成制備的聚異戊二烯或聚丁二烯,化學(xué)上基本上飽和的彈性體(如飽和的乙烯-丙烯共聚物、α -烯烴共聚物、聚異丁烯、丁基橡膠、 乙丙橡膠),以及化學(xué)官能化的烴,例如含鹵素、丙烯酸酯、烯丙基或乙烯基醚的聚烯烴。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,壓敏粘合劑還包含填料,所述填料包括但不限于鋁、 硅、鋯、鈦、錫、鋅、鐵或堿金屬或堿土金屬的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、氮化物、商化物、碳化物或混合的氧化物/氫氧化物/商化物。這些填料主要是粘土,例如,氧化鋁、勃姆石、三羥鋁石、水鋁礦、硬水鋁石等。特別合適的有頁硅酸鹽,例如,膨潤土、蒙脫石、水滑石、水輝石、高嶺石、勃姆石、云母、蛭石或它們的混合物。然而,也可以使用炭黑或碳的其它改性體, 例如碳納米管。優(yōu)選使用納米級的和/或透明的填料作為壓敏粘合劑的填料。在本申請中,如果填料在至少一個尺寸上的最大尺寸約為lOOnm,優(yōu)選約lOnm,則稱該填料為納米級的。特別優(yōu)選使用的填料在組合物中是透明的,具有板狀微晶結(jié)構(gòu)和高縱橫比及均勻的分布。具有板狀微晶結(jié)構(gòu)和縱橫比遠(yuǎn)大于100的填料通常僅有幾個nm的厚度;然而,微晶的長度和/ 或?qū)挾瓤梢赃_(dá)到幾個μ m。這樣的填料同樣稱為納米顆粒。然而,對于透明型壓敏粘合劑而言,具有小尺寸的粒狀填料是特別有利的。通過借助于上述填料在粘合劑基質(zhì)中建造曲折結(jié)構(gòu)(labyrinth-like structure),例如增加氧和水蒸氣的擴(kuò)散路徑,如此使得氧和水蒸氣通過粘合劑層的滲透降低。為了更好地在粘合劑基質(zhì)中分散這些填料,可以用有機(jī)化合物表面改性這些填料。這些填料本身的使用是已知的,例如從US 2007/0135552A1和WO 02/026908A1中得知。在本發(fā)明的其它有利實(shí)施方式中,也使用能夠與氧氣和/或水蒸氣以特定方式相互作用的填料。然后,滲入(光)電子裝置的水蒸氣或氧氣與這些填料化學(xué)或物理結(jié)合。這些填料也稱為“吸氣劑(getter) ”、“清除劑”、“干燥劑”或“吸收劑”。這樣的填料例如但非限制性地包括可氧化的金屬,金屬和過渡金屬的鹵化物、鹽、硅酸鹽、氧化物、氫氧化物、硫酸鹽、亞硫酸鹽、碳酸鹽,高氯酸鹽和活性碳(包括其改性物)。實(shí)例有氯化鈷、氯化鈣、溴化鈣、氯化鋰、氯化鋅、溴化鋅、二氧化硅(硅膠)、氧化鋁(活性鋁)、硫酸鈣、硫酸銅、連二亞硫酸鈉、碳酸鈉、碳酸鎂、二氧化鈦、膨潤土、蒙脫石、硅藻土、沸石及堿金屬或堿土金屬的氧化物(如,氧化鋇、氧化鈣、氧化鐵和氧化鎂)或者碳納米管。另外,還可以使用有機(jī)吸收劑, 例如聚烯烴共聚物、聚酰胺共聚物、PET共聚酯或其它基于混雜聚合物(hybrid polymer) 的吸收劑,它們通常與催化劑如鈷結(jié)合使用。其它有機(jī)吸收劑例如為低交聯(lián)度的聚丙烯酸、 抗壞血酸鹽、葡萄糖、五倍子酸或不飽和脂肪和油。為了使填料在防滲效果方面的功效最大,它們的含量不應(yīng)該太低。所述含量優(yōu)選至少5wt%,更優(yōu)選至少IOwt%,且非常優(yōu)選至少15wt%。在壓敏粘合劑的結(jié)合強(qiáng)度沒有下降過分大的程度下,或者在其它性質(zhì)沒有受到損害下,通常使用盡可能高含量的填料。因此,在一種方案中,該含量至多95wt%,優(yōu)選至多70wt%,更優(yōu)選至多50wt%。填料具有非常細(xì)的分割(division)和非常高的表面積也是有利的。這能夠獲得較高的效率和較高的承載容量,以及具體通過納米級填料獲得。與基于乙烯基芳族嵌段共聚物或者基于聚異丁烯的未交聯(lián)粘合劑構(gòu)成對比的是, 本發(fā)明粘合劑在額外具有防滲層的兩個聚酯膜之間的粘合時在85°C和85%相對濕度存儲后不顯示起泡。壓敏粘合劑可以由溶液、分散體或由熔體制備和加工。優(yōu)選由溶液或由熔體進(jìn)行制備和加工。由溶液制備粘合劑是特別優(yōu)選的。此時,將壓敏粘合劑的各組分溶于合適的溶劑(例如,甲苯,或者礦物油精和丙酮的混合物)中,并通過一般已知的方法施涂到載體上。在由熔體加工的情況中,這些施涂方法可以通過噴嘴或壓延機(jī)進(jìn)行。在溶液方法中,已知通過刮刀、刀子、輥或噴嘴涂布的方法,僅列出幾種。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,根據(jù)VDA 277測量,壓敏粘合劑的揮發(fā)性有機(jī)化合物 (VOC)含量不超過50yg碳/克組合物,具體不超過IOyg C/g。其優(yōu)點(diǎn)是與電子結(jié)構(gòu)的有機(jī)材料以及也與存在的任何功能層(例如導(dǎo)電金屬氧化物(如銦-錫氧化物)透明層或者本征導(dǎo)電聚合物的類似的層)具有更好的相容性。壓敏粘合劑可以用于(光)電子裝置整個區(qū)域的粘結(jié),或者在相應(yīng)轉(zhuǎn)化之后可以由壓敏粘合劑或壓敏膠帶制備沖切片、卷或其它形狀的物體。然后,優(yōu)選將壓敏粘合劑/壓敏膠帶相應(yīng)的沖切片和成形物體粘附到要粘結(jié)的基材上,例如作為(光)電子裝置的邊緣或邊界。對沖切片和成形物體的形狀的選擇沒有限制并根據(jù)(光)電子裝置的類型的變化進(jìn)行選擇。通過滲透物的橫向滲透(lateral penetration)增加滲透路徑,平面層合結(jié)構(gòu)的可行性相比于液體粘合劑對組合物的防滲性質(zhì)是有利的,因?yàn)闈B透路徑以反比方式影響滲透性。如果提供具有載體的平面結(jié)構(gòu)形式的壓敏粘合劑,則優(yōu)選載體的厚度優(yōu)選為約 1 μ m 約350 μ m,更優(yōu)選約4 μ m 約250 μ m,更優(yōu)選約12 μ m 約150 μ m。最佳厚度取決于(光)電子裝置、最終應(yīng)用、壓敏粘合劑的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。與意在具有低的整體厚度的(光) 電子結(jié)構(gòu)一起使用1 12ym的非常薄的載體,但是這增加了成本和集成至該結(jié)構(gòu)中的復(fù)雜性。當(dāng)主要目的是通過載體和結(jié)構(gòu)的剛性來增大防滲性能時,使用150 350 μ m的非常厚的載體,該載體增大防護(hù)效果,但是結(jié)構(gòu)的撓性降低。12 150 μ m的優(yōu)選范圍代表大多數(shù)(光)電子結(jié)構(gòu)的封裝方案的最佳折衷。
下面參考優(yōu)選的示例性實(shí)施方式更具體地說明本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)、目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。在附圖中圖1顯示第一(光)電子裝置的示意圖。圖2顯示第二(光)電子裝置的示意圖。圖3顯示第三(光)電子裝置的示意圖。圖1顯示(光)電子裝置1的第一實(shí)施方式。此裝置1具有基底2,在該基底上布置電子結(jié)構(gòu)3?;?本身設(shè)計(jì)為滲透物的屏障形式并由此形成電子結(jié)構(gòu)3的封裝的一部分。表現(xiàn)為屏障形式的其它覆蓋物4布置在電子結(jié)構(gòu)3的上面,在本例中,其間還存在空間距離。另外,為了從側(cè)面封裝電子結(jié)構(gòu)3并且同時將覆蓋物4與電子裝置1的剩余部分連接,在基底2上沿電子結(jié)構(gòu)3的周邊提供壓敏粘合劑5。壓敏粘合劑5將覆蓋物4和基底2連接。此外,通過適當(dāng)厚度的構(gòu)造,壓敏粘合劑5還能夠使覆蓋物4與電子結(jié)構(gòu)3分隔開。壓敏粘合劑5是基于如上面一般性描述的交聯(lián)乙烯基芳族嵌段共聚物的粘合劑, 在下面的示例性實(shí)施方式中更詳細(xì)地陳述。在本例中,壓敏粘合劑5不僅發(fā)揮連接基底2 和覆蓋物4的作用,而且還額外提供滲透物的屏障層,由此側(cè)面封裝電子結(jié)構(gòu)3,防止?jié)B透物如水蒸氣和氧氣。另外,在本例中,壓敏粘合劑5還以包含雙面膠帶的沖切片的形式提供。這種沖切片能夠特別簡單地施用。圖2顯示(光)電子裝置1的可替代實(shí)施方式。再次顯示電子結(jié)構(gòu)3布置在基底 2上面并通過基底2從下面封裝。壓敏粘合劑5現(xiàn)布置在電子結(jié)構(gòu)3上面和側(cè)面的整個區(qū)域上。因此,電子結(jié)構(gòu)3在這些點(diǎn)被壓敏粘合劑5封裝。然后將覆蓋物4施加至壓敏粘合劑5。與前面的實(shí)施方式相反,所述覆蓋物4并不需要滿足高的防滲要求,因?yàn)?,壓敏粘合劑本身已?jīng)提供了屏障。例如,覆蓋物4僅發(fā)揮機(jī)械保護(hù)作用,或者也可以防滲屏障的形式額外提供。圖3顯示(光)電子裝置1的另一可替代實(shí)施方式。與前面的實(shí)施方式相反,現(xiàn)配置了兩種壓敏粘合劑如和恥,在本例中它們表現(xiàn)為相同的形式。第一壓敏粘合劑fe布置在基底2的整個區(qū)域上。然后將電子結(jié)構(gòu)3提供到壓敏粘合劑fe上,所述電子結(jié)構(gòu)通過壓敏粘合劑5a固定。然后將包括壓敏粘合劑fe和電子結(jié)構(gòu)3的組件在整個區(qū)域上被另一壓敏粘合劑恥所覆蓋,結(jié)果電子結(jié)構(gòu)3在所有面被壓敏粘合劑fe或恥封裝起來。然后, 再次將覆蓋物4提供到壓敏粘合劑恥之上。因此,在這一實(shí)施方式中,基底2和覆蓋物4均不需要具有防滲性質(zhì)。然而,為了進(jìn)一步限制滲透物對電子結(jié)構(gòu)3的滲透,也可以配置它們具有防滲性質(zhì)。對于圖2、3,須特別注意在本申請中這些圖是示意圖。特別是,從圖中不能明顯看出,壓敏粘合劑5在此處并且優(yōu)選在每種情況中是以均勻?qū)雍袷┩康?。因此,在電子結(jié)構(gòu)過渡處,沒有形成如圖中看起來存在的尖銳邊緣,相反該過渡是流暢的并且可能保留小的未填充的或氣體填充的區(qū)域。然而,如果合適的話,也可以對基底進(jìn)行改造,特別是在真空下進(jìn)行施涂時。另外,壓敏粘合劑被局部壓縮到不同程度,因此由于流動過程,可以對邊緣結(jié)構(gòu)處的高度差異進(jìn)行一些補(bǔ)償。此外,所示尺寸不是按比例繪制的,而僅僅為了更易于表示。特別是,電子結(jié)構(gòu)本身通常表現(xiàn)為相對平坦的設(shè)計(jì)(厚度常常小于1 μ m)。在所有示出的示例性實(shí)施方式中,以壓敏膠帶的形式施用壓敏粘合劑5。原則上, 它可以為具有載體的雙面壓敏膠帶或者轉(zhuǎn)移膠帶。在本申請中選擇轉(zhuǎn)移膠帶的方案。以轉(zhuǎn)移膠帶的形式或者以涂布在平面結(jié)構(gòu)上的方式存在的壓敏粘合劑的厚度優(yōu)選為大約ι μ m至大約150 μ m,更優(yōu)選大約5 μ m至大約75 μ m,且特別優(yōu)選大約12 μ m至大約50μπι。當(dāng)目的是獲得對基底改善的粘附性和/或在(光)電子結(jié)構(gòu)內(nèi)的阻尼效果時,采用50 μ m 150 μ m的高的層厚。然而,此時的缺點(diǎn)是滲透截面增大。14 111 124 111的低的層厚降低了滲透截面,進(jìn)而降低了橫向滲透,以及(光)電子結(jié)構(gòu)的整體厚度。然而,此時對基材的粘附性也降低了。在特別優(yōu)選的厚度范圍內(nèi),在低的組合物厚度(由此產(chǎn)生低的滲透截面,降低了滲透)與足夠厚度的組合物膜(產(chǎn)生足夠的粘接)之間存在良好的折衷。 最佳厚度與(光)電子結(jié)構(gòu)、最終應(yīng)用、壓敏粘合劑實(shí)施方式的性質(zhì),以及平坦基底(如果可能的話)有關(guān)。實(shí)施例除非另有指出,在以下實(shí)施例中所有的數(shù)量均是基于全部組合物的重量百分比或者重量份。測試方法結(jié)合強(qiáng)度如下進(jìn)行結(jié)合強(qiáng)度的測量使用鋼表面、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)片和聚乙烯(PE)片作為規(guī)定的基底。將考察的可結(jié)合的平面元件切成20mm寬和大約25cm長,所述元件配置有夾持部分,之后立即通過4kg鋼輥以lOm/min的行進(jìn)速度在分別選擇的基底上滾壓5次。隨后馬上將前面結(jié)合的平面元件借助拉伸測試儀(來自Zwick)在室溫以180° 的角度和300mm/min的速度從基底剝離,并測量完成它必需的力。測量值(以N/cm計(jì))的結(jié)果為三次單獨(dú)測量的平均值。剪切粘附性破壞溫度(SAFT)SAFT測定如下所采用的定義基底是拋光鋼表面。將考察的可結(jié)合平面元件切成寬IOmm和長約5cm,然后立即使用重2千克的鋼輥以lOm/min的行進(jìn)速度將其在各自選擇的面積為10x13mm的基底上滾壓三次。然后立即將該預(yù)先進(jìn)行粘合的平面元件以180°的角度負(fù)荷0. 5N,進(jìn)行9°C /min的變溫。在該變溫期間,測量樣品行進(jìn)Imm的滑動路徑時的溫度。由兩次單獨(dú)測量的平均值給出測量值(以。C計(jì))。透過率通過VIS光譜測量粘合劑的透過率。在Kontron UVIKON 923上記錄VIS光譜。測量光譜的波長范圍包括介于SOOnm和400nm之間的所有頻率,分辨率為lnm。為此,將粘合劑施加到PET載體上,并在測量之前在整個波長范圍在載體上進(jìn)行空信道測量(empty-channel measurement)作為參照。通過對規(guī)定范圍內(nèi)的透過率測量值求平均來給出結(jié)果。滲透性根據(jù)DIN 53380部分3和ASTM F-1249分別測量氧氣的滲透性(OTR)和水蒸氣的滲透性(WVTR)。為此,將壓敏粘合劑以50μπι層厚施加到可滲透膜上。對于氧氣的滲透性, 在23°C和相對濕度50%條件下用MoconOX-Tran 2/21測量裝置進(jìn)行測量。水蒸氣的滲透性在37. 5°C和相對濕度90%的條件下測量。彎曲試驗(yàn)為了測定撓性,將粘合劑以50 μ m的層厚涂布在兩個23 μ m的PET載體之間并在彎曲180°時測量至彎曲半徑為1mm。如果該層不斷裂或者不分開,則此測試合格。壽命試驗(yàn)采用鈣試驗(yàn)(calcium test)作為(光)電子結(jié)構(gòu)壽命的量度。為此,在氮?dú)鈿夥障聦⒊叽鐬?0x20mm2的薄鈣層沉積在玻璃板上。鈣層的厚度大約為lOOnm。用具有測試粘合劑和作為載體物質(zhì)的薄玻璃片(35 μ m,Schott)的膠帶封裝鈣層。通過將膠帶直接附著在玻璃板上,在鈣鏡上以3mm的全方位(all-round)邊緣施加膠帶。由于膠帶的不滲透性玻璃載體,僅測定通過壓敏粘合劑的滲透。該試驗(yàn)基于鈣與水蒸氣和氧氣的反應(yīng),例如在以下文獻(xiàn)A.G. Erlat等人在 "47th Annual Technical Conference Proceedings-Society of Vacuum Coaters,,, 2004,654-659 頁中,禾口 Μ· Ε· Gross 等人在"46th Annual Technical Conference Proceedings-Society of Vacuum Coaters”,2003,89-92 頁中描述的。監(jiān)測鈣層的透光率, 該透光率因鈣層轉(zhuǎn)化為氫氧化鈣和氧化鈣而增加。在上述的測試設(shè)置中,其由邊緣進(jìn)行, 因此鈣鏡的可視區(qū)減小。鈣鏡的所述區(qū)減半所花費(fèi)的時間稱為壽命。選擇60°C和90%相對空氣濕度作為測量條件。將樣品以整個區(qū)域形式進(jìn)行無氣泡粘結(jié),壓敏粘合劑的層厚為 15 μ m。起泡試驗(yàn)如上所述,將粘合劑膜粘合至PET防滲膜上,所述PET防滲膜配置有無機(jī)防滲層并且厚度為 25 ym(WVTR = 8xl(T2g/m2*d 和 OTR = 6xl0_2cm3/m2*d*bar,根據(jù) ASTM F-1249 禾口 DIN 53380部分3以及前述條件),使用橡膠輥在室溫(23°C )進(jìn)行滾壓。然后將粘合劑的第二面與相同的膜進(jìn)行無泡粘合,并同樣地滾壓。在M小時的剝離增大時間之后,將制備的樣品在85°C和85%相對濕度下存儲20小時。研究是否起泡以及若在組件中起泡則氣泡數(shù)/cm2以及其平均大小。記錄出現(xiàn)第一批氣泡的時間。樣品的制備由溶液制備實(shí)施例1 3的壓敏粘合劑。為此,將單獨(dú)的各組分溶解在甲苯中(固體含量為40% ),將溶液涂布到未處理的23 μ m PET膜上,并在120°C干燥15分鐘,如此得到每單位面積重量為50g/m2的粘合劑層。對于滲透試驗(yàn),以相同方式制備樣品,但溶液不是涂布到PET膜上,而是涂布到以1. 5g/m2硅化的隔離紙上,因此在轉(zhuǎn)移至滲透膜之后,可以在純的壓敏粘合劑上進(jìn)行測量。實(shí)施例1
100份Kraton FG含有13%嵌段聚苯乙烯含量、36%二嵌段和1%
_ 1924_馬來酸的馬來酸酐改性的SEBS,來自Kraton
70份 Escorez 5690軟化點(diǎn)90°C的氫化HC樹脂(烴樹脂),來自
__Exxon_
1份 I乙酰丙酮鋁_實(shí)施例250份 Kraton FG含有13%嵌段聚苯乙烯含量、36%二嵌段和1%
_ 1924_馬來酸的馬來酸酐改性的SEBS,來自Kraton
50份 Kraton FG含有30%嵌段聚苯乙烯含量、無二嵌段和含有
_\90\_1.7%馬來酸的馬來酸酐改性的SEBS,來自Kraton
70份 Escorez 5615 軟化點(diǎn)115。C的氫化HC樹脂,來自Exxon 25份 Ondina 917 由石蠟餾分和環(huán)烷基餾分(parafinic and
__naphthenic fraction)組成的白油,來自 Shell_
1份 I乙酰丙酮鋁 _比較實(shí)施例C3
100份Tuftec P 1500 含30%嵌段聚苯乙烯含量的SBBS,來自Kraton
__該SBBS包含約68%二嵌段含量_
100份Escorez 5600 軟化點(diǎn)100。C的氫化HC樹脂,來自Exxon 25份 Ondina917 由石蠟餾分和環(huán)烷基餾分組成的白油,來自 __Shell_結(jié)果為了技術(shù)上評價上面具體的實(shí)施例,首選進(jìn)行結(jié)合強(qiáng)度、SAFT測試、粘性和撓性測試。表 1明顯可看出,在所有實(shí)施例中在所有基底上都實(shí)現(xiàn)了高的結(jié)合強(qiáng)度,并且在實(shí)施例1和實(shí)施例2 二者的情形中在高溫實(shí)現(xiàn)了優(yōu)越的抗性。滲透性和透過率測量結(jié)果在表2中給出。表權(quán)利要求
1.封裝電子裝置阻擋滲透物的方法,其中提供至少部分交聯(lián)的壓敏粘合劑,所述至少部分交聯(lián)的壓敏粘合劑是基于酸改性或酸酐改性的乙烯基芳族嵌段共聚物的,以及將所述壓敏粘合劑施用至欲封裝的電子裝置區(qū)域和/或在欲封裝的電子裝置區(qū)域的周圍施用所述壓敏粘合劑。
2.權(quán)利要求1的方法,其特征在于所述壓敏粘合劑以膠帶的形式提供。
3.權(quán)利要求1或2的方法,其特征在于所述壓敏粘合劑是使用胺或環(huán)氧樹脂交聯(lián)的。
4.權(quán)利要求1或2的方法,其特征在于所述壓敏粘合劑是使用金屬螯合物交聯(lián)的。
5.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法,其特征在于所述壓敏粘合劑和/或所述欲封裝的電子裝置區(qū)域在施用該壓敏粘合劑之前、之中和 /或之后進(jìn)行加熱。
6.壓敏粘合劑用于封裝電子裝置阻擋滲透物的用途,更具體而言在前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法中的用途,其特征在于所述壓敏粘合劑基于酸改性或酸酐改性的乙烯基芳族嵌段共聚物。
7.權(quán)利要求6的用途,其特征在于所述壓敏粘合劑包含由乙烯基芳族化合物更具體而言苯乙烯形成的聚合物嵌段,以及在于所述壓敏粘合劑包含由1,3_ 二烯更具體而言丁二烯和/或異戊二烯聚合形成的聚合物嵌段,和/或特異性或完全氫化的聚合物嵌段。
8.權(quán)利要求6或7的用途,其特征在于所述改性的乙烯基芳族嵌段共聚物是通過胺交聯(lián)的。
9.權(quán)利要求6或7的用途,其特征在于所述改性的乙烯基芳族嵌段共聚物是通過環(huán)氧樹脂交聯(lián)的。
10.權(quán)利要求6或7的用途,其特征在于所述改性的乙烯基芳族嵌段共聚物是通過金屬螯合物交聯(lián)的。
11.權(quán)利要求10的方法,其特征在于所述金屬螯合物可通過下式表示 (R1O)n M(XR2Y)m,其中M是選自第2、3、4或5主族的金屬或者過渡金屬的金屬; R1是烷基或芳基諸如甲基、乙基、丁基、異丙基或芐基; η是0或者大于0的整數(shù),X和Y是氧或氮,并且也可各自通過雙鍵與&相連;R2是連接X和Y的鏈烯基,并且可以是支化的,或者可以在鏈中包含氧或其它雜原子; m是整數(shù),但是至少為1。
12.權(quán)利要求10或11的用途,所述螯合物是乙酰丙酮化物。
13.權(quán)利要求10 12中任一項(xiàng)的用途,所述螯合物是乙酰丙酮鋁。
14.權(quán)利要求6 13中任一項(xiàng)的用途,其特征在于所述嵌段共聚物具有IOwt %至35wt%的聚乙烯基芳族化合物份額。
15.權(quán)利要求6 14中任一項(xiàng)的用途,其特征在于所述壓敏粘合劑的乙烯基芳族嵌段共聚物份額為至少30wt%,優(yōu)選至少40wt%,更優(yōu)選至少45 丨%,和/或在于所述壓敏粘合劑的乙烯基芳族嵌段共聚物份額不超過80wt%,優(yōu)選不超過 70wt%。
16.權(quán)利要求6 15中任一項(xiàng)的用途,其特征在于所述壓敏粘合劑包含樹脂或樹脂混合物,優(yōu)選氫化度為至少90%的氫化樹脂,更優(yōu)選氫化度為至少95%的氫化樹脂。
17.權(quán)利要求6 16中任一項(xiàng)的用途,其特征在于所述壓敏粘合劑包含一種或多種添加劑,優(yōu)選所述添加劑選自增塑劑,主抗氧化劑,輔助抗氧化劑,加工穩(wěn)定劑,光穩(wěn)定劑,加工助劑,末端嵌段增強(qiáng)樹脂,聚合物,具體為具有彈性的聚合物。
18.權(quán)利要求6 17中任一項(xiàng)的用途,其特征在于所述壓敏粘合劑包含一種或多種填料,優(yōu)選納米填料、透明填料和/或吸氣劑填料和/或清除劑填料。
19.權(quán)利要求18的用途,其特征在于所述填料為在至少一維為納米級的形式。
20.權(quán)利要求6 19中任一項(xiàng)的用途,其特征在于所述壓敏粘合劑為透明形式,優(yōu)選所述壓敏粘合劑在400nm至SOOnm的波長范圍內(nèi)的平均透過率為至少75%,更優(yōu)選為至少90%。
21.權(quán)利要求6 20中任一項(xiàng)的用途,其特征在于所述壓敏粘合劑在320nm 400nm的波長范圍,優(yōu)選在^Onm 400nm的波長范圍,更優(yōu)選在190nm 400nm的波長范圍表現(xiàn)為UV-阻擋設(shè)計(jì),"UV-阻擋”指平均透過率為不超過20 %,優(yōu)選不超過10 %,更優(yōu)選不超過1 %。
22.權(quán)利要求6 21中任一項(xiàng)的用途,其特征在于所述壓敏粘合劑的WVTR小于80g/m2 · d,優(yōu)選小于35g/m2 · d,和/或在于所述壓敏粘合劑的OTR小于8000g/m2 · d · bar,優(yōu)選小于4000g/m2 · d · bar。
23.權(quán)利要求6 22中任一項(xiàng)的用途,其特征在于所述壓敏粘合劑為膠帶的形式,更具體為無載體膠帶的形式。
24.權(quán)利要求6 23中任一項(xiàng)的用途,其特征在于在所述膠帶中所述壓敏粘合劑的層厚為至少1 μ m,優(yōu)選至少5 μ m,更優(yōu)選至少12 μ m, 和/或在于在所述膠帶中所述壓敏粘合劑的層厚不超過150 μ m,優(yōu)選不超過75 μ m,更優(yōu)選不超過50 μ m。
25.電子裝置,其具有電子結(jié)構(gòu),更具體有機(jī)電子結(jié)構(gòu),和壓敏粘合劑,所述電子結(jié)構(gòu)至少部分地被所述壓敏粘合劑封裝,其特征在于所述壓敏粘合劑為權(quán)利要求5 21中任一項(xiàng)的形式。
全文摘要
本發(fā)明涉及封裝電子裝置阻擋滲透物的方法,其中提供基于酸改性或酸酐改性的乙烯基芳族嵌段共聚物的壓敏粘合劑組合物,以及將該壓敏粘合劑組合物施用在需封裝的電子裝置區(qū)域之上或周圍。
文檔編號H01L51/52GK102576821SQ201080045923
公開日2012年7月11日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月12日
發(fā)明者A.斯蒂恩, J.埃林格, K.基特-特爾根比徹, T.克拉溫克爾 申請人:德莎歐洲公司