[发明专利]辐射或热可固化的防渗密封胶

说明书

[0001]根据由陆军研究实验室(Army Research Laboratories)颁 发的第MDA972-93-2-0014号协议，本发明是在美国政府的支持下进 行的。政府对本发明拥有某些权利。

相关申请

[0002]本申请与美国专利申请序列号11/098,115、11/098,116和 11/098,117有关。

发明领域

[0003]本发明涉及电子和光电子器件中所用的防渗密封胶、胶 粘剂、封装剂和涂料(如在本说明书和权利要求书中所用，胶粘剂、 密封胶、封装剂和涂料是类似物质，皆具有胶粘剂、密封胶和涂料的 性质和功能。当任一种被陈述时，其它的被视为包括在内。)

背景技术

[0004]辐射可固化材料在过去三十年已被越来越多地用作涂 料、胶粘剂和密封胶，其原因包括下述：固化过程中的低能耗、通过 自由基或阳离子机制的快速的固化速度、低的固化温度、可固化材料 的广泛可用性以及无溶剂产品的可利用性。这些优点使得这样的产品 尤其适合迅速粘结和密封对温度敏感或不能方便地耐受长期固化时 间的电子器件和光电子器件。特别是光电子器件通常是热敏感的，并 且可能需要在非常短的时间内通过固化进行光学校准和空间固定。

[0005]许多光电子器件也是湿气或氧气敏感的，并且需要在其 功能寿命期间避免暴露。通常的方法是使用辐射可固化胶粘剂或密封 胶，在其上被放置器件的不渗透基底和不渗透的玻璃盖或金属盖之间 密封该器件，并且将盖的周边与底部基底密封或粘结。

[0006]此封装的几何形状的一般形式在图1中示范说明，其公 开了使用辐射可固化周边密封胶(1)，将金属盖或玻璃盖(2)粘结于在 玻璃基底(4)上制造的有机发光二极管(OLED)堆栈(3)之上。尽管存 在许多构造，但是典型的器件还包括阳极(5)、阴极(6)以及OLED像 素(pixel)/器件与外部电路(7)之间的一些形式的电互连。为本发明的目 的，除了加入胶粘剂/密封材料如周边密封胶(1)外，不规定或不要求 特定的器件几何形状。

[0007]在许多构造中，诸如图1中的例子，玻璃基底和金属/玻 璃盖都是基本不渗透氧气和湿气的，并且密封胶是在器件周围具有任 何可测渗透性的唯一材料。对于电子器件和光电子器件，湿气渗透性 更通常比氧气渗透性更关键；因此，防氧气要求较不严格，并且周边 密封胶的防潮性(moisture barrier property)对于成功的器件性能是至 关重要的。

[0008]良好的防渗密封胶(barrier sealant)将表现出低的体相透 湿性(bulk moisture permeability)、良好的粘合性以及坚固的界面粘合 剂/基底相互作用。如果基底与密封胶界面的质量差，则界面可能成 为脆弱的边缘，其使湿气迅速进入器件内而不管密封胶的体相透湿性 如何。如果界面至少如体相密封胶一样连续，则湿气的渗透通常由密 封胶本身的体相透湿性控制。

[0009]重要的是要注意，必须检测作为有效防渗性能量度的湿 气渗透性(P)，而不仅仅检测水蒸气透过率(water vapor transmission rate，WVTR)，因为后者没有被标准化为定义的渗透路径厚度或路径 长度。通常地，渗透性可以定义为WVTR乘以单位渗透路径长度， 并且因此成为评价密封胶是否固有地是良好防渗材料的优选方法。

[00010]表示渗透性的最常用的方式是渗透系数(permeability coefficient)(例如，克·密耳/(100英寸²·天·大气 压)(g·mil/(100in²·day·atm)))，其适用任何的实验条件集合，或透水系 数(permeation coefficient)(例如，在给定温度和相对湿度下，克·密 耳/(100英寸²·天))，其必须引用实验条件以定义防渗材料中存在的渗 透物的分压/浓度。通常，渗透物通过一些防渗材料的渗透(渗透性， P)可以被表示为扩散项(D)和溶解度项(S)的乘积：P＝DS。