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TWI494699B - 光固化型組成物、包含其之障壁層及包含其之封裝裝置 - Google Patents

光固化型組成物、包含其之障壁層及包含其之封裝裝置 Download PDF

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TWI494699B
TWI494699B TW102115418A TW102115418A TWI494699B TW I494699 B TWI494699 B TW I494699B TW 102115418 A TW102115418 A TW 102115418A TW 102115418 A TW102115418 A TW 102115418A TW I494699 B TWI494699 B TW I494699B
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Chang Min Lee
Seung Jib Choi
Ji Hye Kwon
Yeon Soo Lee
Kyoung Jin Ha
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Cheil Ind Inc
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Description

光固化型組成物、包含其之障壁層及包含其之封裝裝置 發明領域
本發明係有關於一種光固化型組成物、包含其之障壁層、包含其之障壁堆疊(stack)、包含其之封裝裝置，以及一種使用該光固化型組成物封裝該裝置的方法。
 發明背景
有機發光二極體(OLED)係指一種結構，其中陽極和陰極之間插入一種功能性有機材料，其中具有高能的激子可以藉由注入至陰極內的電洞和注入至陽極內的電子之復合(recombination)來創造。所創造的激子可以以基態移動，藉此放射特定波長帶內的光。有機發光二極體有各種優點，例如自發光(self-luminance)、快速回應、寬廣的視角、超薄，高清晰度和耐久性。
然而，有機發光二極體有問題因為，由於源自外部的濕氣或氧或是內部產生的排氣或儘管密封還是有發光二極體外部產生的排氣，因而有機材料及/或電極材料可能會氧化，造成其之性能和使用期限劣化。為了克服此等問 題，已經提議一些方法，例如塗覆以一種光固化型密封劑、附接一種不透明或不透明的濕氣吸收劑，或是供應玻璃料給有機發光二極體形成於其上的基板。
舉例來說，韓國公開案第2006-0084978A號已經揭示一種有機發光二極體裝置的封裝結構，其包括一種供用於密封之保護性構件，其係由矽化合物與聚合物樹脂中的任何一種濕氣穿透抑制性材料所形成。
 發明概要
依據本發明的一態樣，一種光固化型組成物可以包括：(A)一種光固化型單體及(B)一種含矽單體，其中該(B)含矽單體可以由式1表示：
其中X1 、X2 和X3 為相同或不同的以及為O、S、NH或NR'；R'為未經取代或經取代的C1-C20烷基基團；R1 、R2 和R3 為相同或不同的以及為未經取代或經取代的C1-C30烷基基團、未經取代或經取代的C1-C30烷基醚基團、未經取代或經取代的C1-C30單烷基胺基團或二 烷基胺基團、未經取代或經取代的C1-C30單烷基硫化物基團或二烷基硫化物基團、未經取代或經取代的C6-C30芳基基團、未經取代或經取代的C7-C30芳基烷基基團、未經取代或經取代的C1-C30烷氧基基團，或是未經取代或經取代的C7-C30芳基烷氧基基團；Z1 、Z2 和Z3 為相同或不同的以及獨立地為氫、未經取代或經取代的C1-C30烷基基團、未經取代或經取代的C1-C30烷基醚基團、未經取代或經取代的C1-C30單烷基胺基團或二烷基胺基團、未經取代或經取代的C1-C30單烷基硫化物基團或二烷基硫化物基團、未經取代或經取代的C6-C30芳基基團、未經取代或經取代的C7-C30芳基烷基基團、未經取代或經取代的C1-C30烷氧基基團、未經取代或經取代的C7-C30芳基烷氧基基團，或由式2表示的基團：
其中*表示式1內的Si之結合位址；R4 為氫，或經取代或未經取代的C1-C30烷基基團，R5 為經取代或未經取代的C1-C30伸烷基(alkylene)基團、經取代或未經取代的C6-C30伸芳基(arylene)基團、經取代或未經取代的C7-C30芳基伸烷基基團或經取代或未經取代的C1-C30伸烷基氧基基團；n為1至30之整數；以及Z1 、Z2 和Z3 之至少一者為由式2表示的基團。
依據本發明的另一個態樣，一種障壁層可以包括一種由該光固化型組成物所製備的固化產物。
依據本發明的一個另外的態樣，一種封裝裝置可以包括一種基板、一種形成於該基板上之供用於該裝置的構件，以及一種障壁堆疊，其形成於該供用於該裝置的構件上且包括無機障壁層和有機障壁層，其中該有機障壁層有大約1000ppm或更少的排氣產生量。
依據本發明的再另一個態樣，一種封裝裝置可以包括一種基板、一種形成於該基板上之供用於該裝置的構件，以及一種障壁堆疊，其形成於該供用於該裝置的構件上且包括無機障壁層和有機障壁層，其中該有機障壁層在以5μm的有機障壁層之層厚度、於37.8℃和100%相對濕度(RH)歷時24小時測量時，有大約4.5g/m2 ．24hr或更少的水蒸氣透過率。
10‧‧‧基板
20‧‧‧供用於裝置的構件/構件
30‧‧‧障壁堆疊
31‧‧‧無機障壁層
32‧‧‧有機障壁層
40‧‧‧空的空間
100、200‧‧‧封裝裝置
圖1為一種依據本發明的一個具體例之封裝裝置的截面圖。
圖2為一種依據本發明的另一個具體例之封裝裝置的截面圖。
 較佳實施例之詳細說明
當使用於本文中，除非另有聲明，「經取代的」一詞係指在本發明的官能基中之至少一個氫原子係用以下 予以取代：鹵素(F、Cl、Br或I)、羥基基團、硝基基團、氰基基團、亞胺基基團(=NH，=NR，其中R為C1-C10烷基)、胺基基團[-NH2 ，-NH(R')，-N(R")(R"')，其中R'、R"和R"'獨立地為C1-C10烷基]、甲脒基基團、肼基或腙基基團、羧基基團、經取代或是未經取代的C1-C20烷基基團、經取代或未經取代的C6-C30芳基基團、經取代或是未經取代的C3-C30環烷基基團、經取代或是未經取代的C3-C30雜芳基基團，或是經取代或未經取代的C2-C30雜環烷基基團。
當使用於本文中，「雜」一詞係指一個碳原子用選自於由N、O、S，及P所組成的原子予以取代。
當使用於本文中，符號“*”為元素的結合位址。
本發明的一態樣係有關於一種光固化型組成物，其包括：(A)一種光固化型單體，及(B)一種含矽單體。
(A)光固化型單體
光固化型單體係提及非矽類型的光固化型單體，其不包含矽且具有一個或更多個光固化官能基，例如(甲基)丙烯酸基團、乙烯基，以及類似物。
光固化型單體可以包括單官能單體或、多官能單體，及其等之混合物。光固化型單體可以包括具有大約1至30個，較佳為大約1至20個，更佳為大約1至6個光固化官能基團，例如經取代或未經取代的乙烯基基團、丙烯酸酯基團，或是甲基丙烯酸酯基團，的單體。
光固化型單體可以包括單官能單體及多官能單體之混合物。於混合物內，單官能單體：多官能單體可以以 大約1：0.1至1：10，較佳為大約1：2至1：3.75，的重量比存在。
光固化型單體之實例可以包括具有經取代或未經取代的乙烯基之C6-C20芳香族化合物；具有C1-C20烷基、C3-C20環烷基、C6-C20芳香族基團，或羥基和C1-C20烷基之不飽和羧酸酯；具有C1-C20胺基烷基之不飽和羧酸酯；C1-C20飽和或不飽和羧酸之乙烯基酯；C1-C20不飽和碳酸縮水甘油酯；乙烯基氰化化合物；不飽和醯胺類化合物；單醇或多元醇之單官能或多官能(甲基)丙烯酸酯，及類似物。
光固化型單體之實例可以包括具有包括乙烯基之烯基的C6-C20芳香族化合物，例如：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基苄基醚、乙烯基苄基甲基醚，及類似物；不飽和羧酸酯，例如：甲基(甲基)丙烯酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、丁基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基丁基(甲基)丙烯酸酯、己基(甲基)丙烯酸酯、辛基(甲基)丙烯酸酯、壬基(甲基)丙烯酸酯、癸基(甲基)丙烯酸酯、十一基(甲基)丙烯酸酯、十二基(甲基)丙烯酸酯、環己基(甲基)丙烯酸酯、苄基(甲基)丙烯酸酯、苯基(甲基)丙烯酸酯，及類似物；不飽和羧酸胺基烷基酯，例如2-胺基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-二甲基胺基乙基(甲基)丙烯酸酯，及類似物；飽和或不飽和羧酸乙烯基酯，例如：乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯，及類似物；C1-C20不飽和碳酸縮水甘油酯，例如縮水甘油(甲基)丙烯酸酯及類似物；乙烯基氰化化合物例如(甲基)丙烯腈及類 似物；不飽和醯胺類化合物諸如(甲基)丙烯醯胺及類似物；單醇或多元醇之單官能或多官能(甲基)丙烯酸酯，例如：乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、十一烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、十二基二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、酚醛清漆環氧樹脂(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三(丙二醇)二(甲基)丙烯酸酯、聚(丙二醇)二(甲基)丙烯酸酯，及類似物，而不限於該等。'多元醇'可提及具有二個或更多個，大約2至20個，較佳為大約2至10個，更佳為大約2至6個羥基基團的醇類。
較佳地，該光固化型單體可以包括具有C1-C20烷基的(甲基)丙烯酸酯、C2-C20二醇之二(甲基)丙烯酸酯、C3-C20三醇之三(甲基)丙烯酸酯，以及C4-C20四醇之四(甲基)丙烯酸酯之至少一者。
以光固化型組成物內之100重量份的(A)+(B)為基準，該光固化型單體可以大約1至99重量份的量存在。 較佳地，該光固化型單體可以大約20至95重量份的量存在，更佳為大約30至95重量份的量存在，還更佳為大約60至95重量份的量存在。於此範圍內，該光固化型組成物可以展現出強的電漿阻抗性(resistance to plasma)，藉此降低或防止薄封裝層的製造期間電漿的排氣產生或是水蒸氣透過率。
(B)含矽單體
含矽單體可以為一種矽類型的光固化型單體，其包含矽且具有一個或更多個光固化官能基，例如(甲基)丙烯酸基團、乙烯基，以及類似物。於一具體例中，該含矽單體可以由式1表示：
其中X1 、X2 和X3 為相同或不同的以及為O、S、NH或NR'；R'為未經取代或經取代的C1-C20烷基基團；R1 、R2 和R3 為相同或不同的以及為未經取代或經取代的C1-C30烷基基團、未經取代或經取代的C1-C30烷基醚基團、未經取代或經取代的C1-C30單烷基胺基團或二烷基胺基團、未經取代或經取代的C1-C30單烷基硫化物基團或二烷基硫化物基團、未經取代或經取代的C6-C30芳基基團、未經取代或經 取代的C7-C30芳基烷基基團、未經取代或經取代的C1-C30烷氧基基團，或未經取代或經取代的C7-C30芳基烷氧基基團；Z1 、Z2 和Z3 為相同或不同的以及獨立地為氫、未經取代或經取代的C1-C30烷基基團、未經取代或經取代的C1-C30烷基醚基團、未經取代或經取代的C1-C30單烷基胺基團或二烷基胺基團、未經取代或經取代的C1-C30單烷基硫化物基團或二烷基硫化物基團、未經取代或經取代的C6-C30芳基基團、未經取代或經取代的C7-C30芳基烷基基團、未經取代或經取代的C1-C30烷氧基基團、未經取代或經取代的C7-C30芳基烷氧基基團，或由式2表示的基團：
其中*表示式1內的Si之結合位址；R4 為氫，或經取代或未經取代的C1-C30烷基基團，R5 為經取代或未經取代的C1-C30伸烷基基團、經取代或未經取代的C6-C30伸芳基基團、經取代或未經取代的C7-C30芳基伸烷基基團或經取代或未經取代的C1-C30伸烷基氧基基團；n為1至30之整數；以及Z1 、Z2 和Z3 之至少一者為由式2表示的基團。
“n”為1至30之整數。於此範圍內，可以降低在組成物固化之後的水蒸氣透過率和排氣產生量以及能增加組成物的光固化率。
較佳地，n為大約1至10之整數，更佳為大約1至 5之整數。
R1 、R2 和R3 較佳為C1-C10烷基基團，更佳為C1-C6烷基基團。
Z1 、Z2 和Z3 為由式2表示的基團，其中R4 為氫或C1-C5烷基基團。
Z1 、Z2 和Z3 為由式2表示的基團，其中R5 為經取代或未經取代的C1-C10伸烷基基團，更佳為C1-C5伸烷基基團。
n較佳為大約1至5之整數，更佳為大約1至3之整數。
含矽單體可以為商業上可得的或是透過任何典型的方法來合成。
光固化型組成物內含括的含矽單體與光固化型單體一起可以實現一種層，其在組成物固化之後的水蒸氣透過率與排氣產生量明顯地降低，藉此加光固化率。此外，由於矽存在，有機障壁層內含括的含矽單體能夠使得由於沈積無機障壁層和有機障壁層之封裝結構內的無機障壁層的沈積所使用的電漿所致之裝置損害減到最少。
以光固化型組成物之100重量份的(A)+(B)為基準，該含矽單體可以大約1至99重量份的量存在。較佳地，該含矽單體可以大約5至80重量份的量存在，更佳為大約5至70重量份的量存在，還更佳為大約5至40重量份的量存在。於此範圍內，該光固化型組成物可以展現出強的電漿阻抗性，藉此來降低或防止薄封裝層的製造期間電漿 的排氣產生或水蒸氣透過率。
該組成物可以進一步包括一種起始劑。
(C)起始劑
任何慣用的光聚合化起始劑均可無限制地使用作為起始劑，只要該起始劑允許光固化反應。舉例而言，光聚合化起始劑可以包括三、苯乙酮、二苯基酮、噻酮(thioxanthone)、安息香(benzoin)、磷、肟起始劑，及其等之混合物。
三起始劑之實例可以包括2,4,6-三氯-s-三、2-苯基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-(3',4'-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-(4'-甲氧基萘基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-(對-甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-(對-甲苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-聯苯基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、雙(三氯甲基)-6-苯乙烯基-s-三、2-(萘-1-基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-(4-甲氧基萘甲醯-1-基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2,4-三氯甲基(向日葵基)-6-三、2,4-(三氯甲基(4'-甲氧基苯乙烯基)-6-三，及其等之混合物。
苯乙酮起始劑之實例可以包括2,2'-二乙氧基苯乙酮、2,2'-二丁氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基丙醯苯、對-第三丁基三氯苯乙酮、對-第三丁基二氯苯乙酮、4-氯苯乙酮、2,2'-二氯-4-苯氧基苯乙酮、2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基)-2-嗎福啉丙-1-酮、2-苯甲基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎福啉苯基)-丁-1-酮，以及其等之混合物。
二苯基酮起始劑之實例可以包括二苯基酮、苯甲醯基苯甲酸(benzoyl benzoic acid)、苯甲醯基苯甲酸甲基(benzoyl benzoic acid methyl)、4-苯基二苯基酮、羥基二苯基酮、丙烯酸化二苯基酮(acrylated benzophenone)、4,4'-雙(二甲基胺基)二苯基酮、4,4'-二氯二苯基酮、3,3'-二甲基-2-甲氧基二苯基酮，以及其等之混合物。
噻酮起始劑之實例可以包括噻酮、2-甲基噻酮、異丙基噻酮、2,4-二乙基噻酮、2,4-二異丙基噻酮、2-氯噻酮，以及其等之混合物。
安息香起始劑之實例可以包括安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚、安息香二甲基縮醛(benzyl dimethyl ketal)，以及其等之混合物。
磷起始劑起始劑之實例可以包括雙苯甲醯基苯基膦氧化物(bisbenzoylphenyl phosphine oxide)、苯甲醯基二苯基膦氧化物(benzoyldiphenyl phosphine oxide)，以及其等之混合物。
肟起始劑之實例可以包括2-(鄰-苄醯基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮、1-(鄰-乙醯基肟)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苄醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮，以及其等之混合物。
以光固化型組成物內100重量份的(A)+(B)為基準，該起始劑可以大約0.1至20重量份的量存在。於此範圍內，可以於曝光情形下充分執行光聚合化作用以及可以避免由於在光聚合化之後剩餘的未反應的起始劑所致之透 射的降低。較佳地，該起始劑可以大約0.5至10重量份的量存在，更佳為大約1至8重量份的量存在。
該光固化型組成物可以包括以固體含量而言，大約0.1wt%至大約95wt%的(A)光固化型單體、大約0.1wt%至大約95wt%的(B)含矽單體以及大約0.1wt%至大約10wt%的起始劑。較佳地，(A)光固化型單體可以大約55wt%至大約95wt%的量存在，(B)含矽單體可以大約4wt%至大約40wt%的量存在，以及(C)起始劑可以大約1至5重量份的量存在。
該光固化型組成物可以展現出大約90%或更多的光固化率。於此範圍內，固化後之固化收縮應力很低，藉此實現不會產生任何位移的層以及能夠使用於密封的應用方面。較佳地，光固化率可以為大約90%至大約99%，舉例而言大約93%至大約96%。
光固化率可以透過慣用的方法來測量。舉例來說，光固化型組成物係塗覆於一種玻璃基板上並且接而經受100mW/cm2 之固化歷時10秒。將經固化的薄膜切割成樣本以及經由FT-IR(傅立葉轉換紅外光譜術)來測量各樣本的光固化率。於下列實驗實施例中揭示的條件下來計算光固化率。
一種供用於一裝置的構件，特別為供用於顯示裝置的構件，會由於周圍的環境內之氣體或液體，舉例而言，大氣的氧及/或水及/或蒸氣，以及由於加工電子產品所使用的化學原料之滲透而於品質上遭受降解或是劣化。為了避免此 種問題，供用於顯示裝置的構件必須予以密封或封裝。
此等供用於一裝置的構件可以包括有機發光二極體(OLED)、照明裝置、可撓性有機發光二極體顯示器、金屬感測器襯墊、微碟雷射(microdisc laser)、電致變色裝置、光致變色裝置、微機電系統、太陽能電池、積體電路、電荷耦合裝置、發光聚合物、發光二極體，以及類似物，而不限於該等。
因為光固化型組成物對於無機障壁層有足夠的黏著力、光固化率，及透過率，所以光固化型組成物可以用來形成用於密封或封裝供用於裝置，特別為可撓性顯示裝置，的構件之有機障壁層。
本發明的另一個態樣係有關於一種由該組成物所形成的有機障壁層。
該有機障壁層可以藉由使該光固化型組成物光固化而形成。該光固化型組成物可以塗覆成大約0.1μm至20μm的厚度以及接而經由大約10至500mW/cm2 之照射歷時大約1秒至大約50秒而固化，而不限於該等。
該有機障壁層可以在固化後具有該光固化型組成物的物理性質。於是，該有機障壁層可以與該無機障壁層一起使用來形成障壁堆疊，障壁堆疊可以使用來封裝該裝置的構件。
本發明的再另一個態樣係有關於一種障壁堆疊，其包括有機障壁層和無機障壁層。
無機障壁層和有機障壁層不同，以及可以補充有 機障壁層的作用。
無機障壁層不特別限制，只要障壁層展現出良好的透光度和良好的水蒸氣及/或氧封阻障壁性質。舉例而言，無機障壁層可以由以下所組成：金屬、金屬間化合物或合金、金屬或是混合金屬氧化物、金屬或是混合金屬氟化物、金屬或是混合金屬氮化物、金屬碳化物、金屬或是混合金屬氧氮化物(oxygen nitrides)、金屬或是混合金屬硼化物、金屬或是混合金屬氧硼化物、金屬或是混合金屬矽化物，及其等之混合物。金屬可以包括矽(Si)、鋁(Al)、硒(Se)、鋅(Zn)、銻(Sb)、銦(In)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉍(Bi)、過渡金屬、鑭系元素金屬，以及類似物，而不限於該等。明確地，無機障壁層可以包括氧化矽、氮化矽、矽氧氮化物(silicon oxygen nitride)、ZnSe、ZnO、Sb2 O3 、Al2 O3 、In2 O3 ，或是SnO2 。
無機障壁層和有機障壁層可以藉由真空方法予以沈積，舉例而言，藉由噴濺、化學氣相沈積、電漿化學氣相沈積、蒸發、昇華、電旋風共振-電漿氣相沈積(electrocyclone resonance-plasma vapor deposition)，或其等之組合。
有機障壁層可以具有前述的性質。因而，當交替地沈積有機障壁層和無機障壁層時，保證無機障壁層之平滑的性質為可能的。此外，有機障壁層能夠防止無機障壁層的缺陷不會散佈到其他的無機障壁層。
有機障壁層可以展現出很少的排氣產生，藉此 使得朝向該供用於該裝置的構件之排氣減到最少，此依次防止該供用於該裝置的構件之性能不會由於排氣而降級及降低。明確地，有機障壁層可以具有大約1000ppm或更少的排氣產生量。於此範圍內，有機障壁層在施加至該供用於該裝置的構件時具有無足輕重的作用以及保證該供用於該裝置的構件非常長的使用期限。舉例來說，排氣產生量可以為大約10ppm至大約1000ppm，例如大約200ppm至大約750ppm。
有機障壁層之排氣產生量可以透過任何典型的方法來測量。舉例來說，光固化型組成物係塗覆至一種玻璃基板之上且接而經受100mW/cm2 之UV照射之UV固化歷時10秒來生產具有20cm x 20cm x 3μm(寬度x長度x厚度)的大小之有機障壁層樣本。有機障壁層之排氣產生量係於以下的實驗實施例中指定的條件之下、透過使用該樣本來判定。
再者，該有機障壁層可以具有低的水蒸氣透過率以便水蒸氣對該裝置的作用可以減到最小。有機障壁層於有機障壁層之厚度方向上可以具有大約4.5g/m2 ．24hr或是更少的水蒸氣透過率。於此範圍內，該有機障壁層可以使用來封裝裝置。舉例而言，有機障壁層具有大約1.0至4.5g/m2 ．24hr，譬如大約2.1至4.1g/m2 ．24hr的水蒸氣透過率。
水蒸氣透過率可以透過任何典型的方法來測量。舉例來說，使用水蒸氣透過率試驗器(PERMATRAN-W 3/33，由MOCON所製造)。光固化型組成物係塗覆至Al試樣架且經受100mW/cm2 之UV照射之UV固化歷時10秒來生產 具有5μm厚的層之經固化的樣本。水蒸氣透過率係以5μm的層厚度、於37.8℃和100% RH歷時24小時來測量。
障壁堆疊可以包括有機障壁層和無機障壁層。於此，障壁堆疊的數目不特別限制。障壁堆疊之組合可以取決於氧及/或水蒸氣及/或蒸氣及/或化學原料之滲透阻抗性的程度而修飾。
於障壁堆疊內，有機障壁層和無機障壁層可以交替地沈積。此係因為此沈積由於組成物的物理性質而對有機障壁層提供有利的效應。因此理由，有機障壁層和無機障壁層可以補充或加強對於裝置之封裝效應。
較佳地，有機障壁層和無機障壁層係交替地沈積總共10層或更少層(例如，大約2至10層)，更佳為7層或更少層(例如，大約2至7層)。
於障壁堆疊內，各個有機障壁層可以具有大約0.1μm至20μm的厚度，較佳為大約1μm至10μm的厚度。各個無機障壁層可以具有大約5nm至500nm的厚度，較佳為大約5nm至200nm的厚度。
障壁堆疊為一種薄層封裝材料以及具有大約5μm或更少的厚度，較佳為大約1.5μm至5μm的厚度。
本發明的再另一個態樣係有關於一種封裝裝置，其包括一種供用於該裝置的構件以及一種障壁層或障壁堆疊。該裝置不特別限制，只要該裝置包括一種供用於該裝置的構件，舉例來說一種顯示裝置。
該封裝裝置可以包括一種供用於該裝置的構件 以及一種障壁堆疊，其形成於該供用於該裝置的構件上且包括無機障壁層和有機障壁層。
圖1和圖2為依據本發明的具體例之封裝裝置的截面圖。
參見圖1，一種封裝裝置100包括一種基板10、一種形成於該基板10上之供用於該裝置的構件20(舉例來說，有機發光二極體)，以及一種障壁堆疊30，其形成於該構件20上且包括無機障壁層31和有機障壁層32。
參見圖2，一種封裝裝置200包括一種基板10、一種形成於該基板10上之供用於該裝置的構件20(舉例來說，有機發光二極體)，以及一種障壁堆疊30，其形成於該構件20上且包括無機障壁層31和有機障壁層32。
圖1顯示出一個具體例，其中該供用於該裝置的構件20接觸該無機障壁層31。圖2顯示出一個具體例，其中一個空的空間40係形成於該供用於該裝置的構件20和該無機障壁層31之間。
該供用於該裝置的構件、有機障壁層、無機障壁層和障壁堆疊之細節已經於上文提出。
基板不特別限制，只要其允許該供用於該裝置的構件堆疊於其上。基板之實例可以包括透明玻璃、塑膠片、聚矽氧或金屬基板，以及類似物。
取決於該供用於該裝置的構件，基板可以省略。
該封裝裝置可以透過任何典型的方法來生產。該供用於該裝置的構件係沈積於一種基板之上且接而於其 上形成無機障壁層。光固化型組成物係藉由旋轉塗覆、狹縫塗覆，及類似物予以塗覆，以及將光往該處照射來形成有機障壁層。形成無機障壁層和有機障壁層的程序可以重複。
用於形成無機障壁層和有機障壁層的方法不特別限制，以及可以包括沈積程序。
本發明的再另一個態樣係有關於一種封裝該供用於該裝置的構件的方法。該方法包括：堆疊至少一個供用於該裝置的構件於一基板上；以及形成至少一個障壁堆疊，其含括至少一個無機障壁層和一個有機障壁層，其中該障壁堆疊係與該供用於該裝置的構件相鄰。
該基板、供用於該裝置的構件、無機障壁層、有機障壁層和障壁堆疊之細節已經於上文提出。
該供用於該裝置的構件可以堆疊於該基板上。堆疊可以以如同以下形成無機障壁層和有機障壁層一樣的方式來執行，而不限於該等。
無機障壁層和有機障壁層可以藉由真空方法予以沈積，舉例而言，藉由噴濺、化學氣相沈積、電漿化學氣相沈積、蒸發、昇華、電旋風共振-電漿氣相沈積，或其等之組合。
接著，本發明將就一些實施例予以更詳盡地解釋。此等實施例僅僅為了闡釋而提供以及無論如何不會理解為限制本發明。
製備實施例1：含矽單體(式3)之製備
將200ml的1,2-二氯乙烷添加至於裝備有冷卻管 和攪拌器的500ml燒瓶內以及接而引入63g的甲基丙烯酸烯丙酯(Aldrich)、27g的1,3,5-三甲基環三矽氧烷(1,3,5-trimethylcyclotrisiloxane)和0.01g的鉑-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷錯合物溶液(Aldrich)。用氮沖洗燒瓶同時於40℃攪動歷時8小時。在反應之後，於減壓下蒸餾出1,2-二氯乙烷以及接而經由矽膠管柱層析法來獲得45g的式3表示的化合物。獲得的化合物之純度如同經由HPLC所判定的為98%。
製備實施例2：含矽單體(式4)之製備
一種含矽單體2係以如同製備實施例1相同的方法來進行反應，除了使用1,3,5,7-四甲基環四矽氧烷(1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane)代替1,3,5-三甲基環三矽氧烷之外。
[式4]
實施例以及比較實施例內使用的組分之詳情如下：
(A)光固化型單體：(A1)己基丙烯酸酯，(A2)己二醇二丙烯酸酯，(A3)季戊四醇四丙烯酸酯(Aldrich)
(B)含矽單體：(B1)式3的單體，(B2)式4的單體
(C)起始劑：Darocur TPO(BASF)
實施例和比較實施例
將如同表2(單位：重量份)內列出的量之(A)光固化型單體、(B)含矽單體和(C)起始劑放置於125ml棕色的聚丙烯瓶子內，接著使用搖動器來混合歷時3小時以製備組成物。
評估於實施例和比較實施例內生產的組成物之物理性質。結果顯示於表2中。
物理性質之評估
1.水蒸氣透過率：使用水蒸氣透過率試驗器(PERMATRAN-W 3/33，由MOCON所製造)。光固化型組成物係噴塗至Al試樣架上且經受100mW/cm2 之UV照射之UV固化歷時10秒來生產具有5μm厚的層之固化樣本。水蒸氣透過率係使用水蒸氣透過率試驗器(PERMATRAN-W 3/33，由MOCON所製造)、以5μm的層厚度、於37.8℃和100% RH歷時24小時來測量。
2.有機障壁層之排氣產生量：光固化型組成物係噴塗至玻璃基板上以及接而透過100mW/cm2 之UV照射歷時10秒而經受UV固化來生產具有20cm x 20cm x 3μm(寬度x長度x厚度)的大小之有機障壁層樣本。使用GC/MS試驗器(Clarus 600，Perkin Elmer)來測量排氣產生。GC/MS使用一種DB-5MS管柱(固定相之長度：30m，直徑：0.25mm，厚度：0.25μm)，以及氦氣(流動速率：1.0mL/min，平均速度=32cm/s)作為移動相。再者，分流比為20：1且溫度維持在40℃歷時3分鐘，以10℃/分鐘的速率加溫，以及接而維持在320℃歷時6分鐘。以20cm x 20cm的玻璃大小來收集排氣，收集容器為Tedlar袋，收集溫度為90℃，收集時間為30分鐘，以以300mL/分鐘的流動速率進行N2 沖洗且吸附劑為Tenax GR(5%苯甲基聚矽氧烷)。使用濃度150ppm、400ppm及800ppm之配於正己烷溶液內之甲苯作為標準溶液來標繪校正曲線，其中R2值得到為0.9987。以上提及的條件總結於表1內。
3.光固化率：光固化型組成物之吸收峰的強度係使用FT-IR(NICOLET 4700，Thermo)於接近1635cm-1 (C=C)和1720cm-1 (C=O)處測量。首先，光固化型組成物係噴塗至玻璃基板上以及接而經受100mW/cm2 之UV照射之UV固化歷時10秒來生產具有20cm x 20cm x 3μm(寬度x長度x厚度)的大小之樣本。將經固化的薄膜切割成樣本，其等依次於接近1635cm-1 (C=C)和1720cm-1 (C=O)處、利用FT-IR(NICOLET 4700，按Thermo)而使用來測量吸收峰的強度。根據方程式1來計算光固化率：光固化率(%)=| 1-(A/B)| x 100，其中A為經固化的薄膜接近1635cm-1 處之吸收峰的強度對於接近1720cm-1 處之吸收峰的強度之比率，以及B為光固化型組成物接近1635cm-1 處之吸收峰的強度對於接近1720cm-1 處之吸收峰的強度之比率。
如同表2中所顯示，由本發明的光固化型組成物所生產的層在與比較實施例比較時，展現出低的水蒸氣透過率及顯著降低的排氣。此外，本發明的光固化型組成物所生產的層在與比較實施例比較時，展現出顯著高的光固化率。
其間，由不含有含矽單體之比較實施例1-3的光固化型組成物所生產的層展現出顯著高的水蒸氣透過率、高的排氣，以及相對低的光固化率，從而妨礙該等層不能實現本發明的作用。
熟悉此藝者應該瞭解本發明不限於前述的具體例及圖示，以及可以做各種修飾、變化及改變而不背離本發明的精神與範疇。因此，此等具體例僅僅為了闡釋而提供以及無論如何不會理解為限制本發明。
10‧‧‧基板
20‧‧‧供用於裝置的構件/構件
30‧‧‧障壁堆疊
31‧‧‧無機障壁層
32‧‧‧有機障壁層
100‧‧‧封裝裝置

Claims (17)

  1. 一種光固化型組成物，其包含：(A)光固化型單體及(B)含矽單體，其中該(B)含矽單體係由式1表示： 其中X1 、X2 和X3 為相同或不同的以及為O、S、NH或NR'，R'為未經取代或經取代的C1-C20烷基基團；R1 、R2 和R3 為相同或不同的以及為未經取代或經取代的C1-C30烷基基團、未經取代或經取代的C1-C30烷基醚基團、未經取代或經取代的C1-C30單烷基胺基團或二烷基胺基團、未經取代或經取代的C1-C30單烷基硫化物基團或二烷基硫化物基團、未經取代或經取代的C6-C30芳基基團、未經取代或經取代的C7-C30芳基烷基基團、未經取代或經取代的C1-C30烷氧基基團，或未經取代或經取代的C7-C30芳基烷氧基基團；Z1 、Z2 和Z3 為相同或不同的以及獨立地為氫、未經取代或經取代的C1-C30烷基基團、未經取代或經取代的C1-C30烷基醚基團、未經取代或經取代的C1-C30單烷 基胺基團或二烷基胺基團、未經取代或經取代的C1-C30單烷基硫化物基團或二烷基硫化物基團、未經取代或經取代的C6-C30芳基基團、未經取代或經取代的C7-C30芳基烷基基團、未經取代或經取代的C1-C30烷氧基基團、未經取代或經取代的C7-C30芳基烷氧基基團，或由式2表示的基團： 其中*表示式1內的Si之結合位址；R4 為氫，或經取代或未經取代的C1-C30烷基基團，R5 為經取代或未經取代的C1-C30伸烷基(alkylene)基團、經取代或未經取代的C6-C30伸芳基(arylene)基團、經取代或未經取代的C7-C30芳基伸烷基基團或經取代或未經取代的C1-C30伸烷基氧基基團；n為1至30之整數；Z1 、Z2 和Z3 之至少一者為由式2表示的基團。
  2. 如申請專利範圍第1項之光固化型組成物，其中該(B)含矽單體係由式3或式4表示：
  3. 如申請專利範圍第1項之光固化型組成物，其中該光固化型單體包含一單體，該單體具有大約1至30個經取代或未經取代的乙烯基基團、丙烯酸酯基團，或是甲基丙烯酸酯基團。
  4. 如申請專利範圍第1項之光固化型組成物，其中該光固化型單體包含具有C1-C20烷基基團的(甲基)丙烯酸酯、C2-C20二醇之二(甲基)丙烯酸酯、C3-C20三醇之三(甲基)丙烯酸酯，以及C4-C20四醇之四(甲基)丙烯酸酯之至少一者。
  5. 如申請專利範圍第1項之光固化型組成物，其包含：以100重量份的(A)+(B)為基準，大約1至99重量份的該(A)光固化型單體以及大約1至99重量份的該(B)含矽單體。
  6. 如申請專利範圍第1項之光固化型組成物，其進一步包含：(C)起始劑。
  7. 如申請專利範圍第6項之光固化型組成物，其中該(C)起始劑包含光聚合化起始劑。
  8. 如申請專利範圍第6項之光固化型組成物，包含：以100重量份的該(A)+(B)為基準，大約1重量份至大約99重量份的該(A)光固化型單體及大約1重量份至大約99重量份的該(B)含矽單體；以及以100重量份的該(A)+(B)為基準，大約0.1重量份至大約20重量份的該(C)起始劑。
  9. 一種供用於一裝置的構件，其係以如申請專利範圍第1至8項中任一項之光固化型組成物予以封裝。
  10. 一種封裝裝置，其包含供用於該裝置的構件和障壁堆疊，該障壁堆疊形成於該供用於該裝置的構件上且包含無機障壁層和有機障壁層，其中該有機障壁層有大約1000ppm或更少的排氣產生量。
  11. 一種封裝裝置，其包含供用於該裝置的構件和障壁堆疊，該障壁堆疊形成於該供用於該裝置的構件上，該障壁堆疊包含無機障壁層和有機障壁層，其中該有機障壁層以厚度方向上5μm的層厚度、於37.8℃和100% RH(相對濕度)歷時24小時測量時，有大約4.5g/m2 ．24hr或更少的水蒸氣透過率。
  12. 如申請專利範圍第10或11項之封裝裝置，其中該有機障壁層和該無機障壁層係交替地沈積於障壁堆疊內。
  13. 如申請專利範圍第10或11項之封裝裝置，其中該有機障 壁層和該無機障壁層係沈積總共大約10層或更少層於障壁堆疊內。
  14. 如申請專利範圍第10或11項之封裝裝置，其中該有機障壁層具有大約0.1μm至大約20μm的厚度以及該無機障壁層具有大約5nm至大約500nm的厚度。
  15. 如申請專利範圍第10或11項之封裝裝置，其中該無機障壁層包含選自於以下之至少一者：金屬、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物、金屬氧氮化物(oxygen nitrides)、金屬氧硼化物，及其等之混合物，以及其中該金屬為矽(Si)、鋁(Al)、硒(Se)、鋅(Zn)、銻(Sb)、銦(In)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉍(Bi)、過渡金屬，以及鑭系元素之至少一者。
  16. 如申請專利範圍第10或11項之封裝裝置，其中該有機障壁層包含如申請專利範圍第1項之光固化型組成物的固化產物。
  17. 如申請專利範圍第16項之封裝裝置，其中該(B)含矽單體係由式3或式4表示：
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