专利名称：用于封装材料的透明树脂、封装材料和包含其的电子器件的制作方法
技术领域：
本申请公开了用于封装材料的透明树脂、包含其的封装材料和电子器件(电子装置)。
背景技术：
发光元件如发光二极管(LED)、有机发光器件(OLED)、光致发光(PL)器件等已经多祥地应用于家用电动装置、照明装置、显示装置、各种自动装置等中。发光元件可以使用发光体(光发射器，light emitter)显示发光材料的固有颜色如蓝、红和緑，或者可以通过将显示不同颜色的发光体结合而显示白色。这种发光元件通常可以具有包装或封装结构。这种包装或封装结构可以由包含透明树脂的封装材料制成，所述透明树脂能够从外部通过(穿过)由发光体发射的光。由于将透明树脂定位在其中通过光的位置中，所以透明树脂的特性如透光率和耐热性可能影响光效率。另外，将透明树脂设置在覆盖发光体的结构中，所以可以将其设置在发光元件的表面上。由此，在加工(处理，エ艺)期间可能
将其暴露。
发明内容
本发明的一个实施方式提供了一种用于封装材料的透明树脂，其通过提高透明树脂的物理性能而增强了加工性以及防止了光效率的劣化。本发明的另ー个实施方式提供了包含所述透明树脂的封装材料。本发明的又一个实施方式提供了包含所述封装材料的电子器件。根据ー个实施方式，提供了一种用于封装材料的透明树脂，所述透明树脂包含第 ー聚硅氧烷和第二聚硅氧烷，所述第一聚硅氧烷在其末端包含与硅键合的氢(Si-H)，所述第二聚硅氧烷在其末端包含与硅键合的烯基基团(Si-Vi)，其中所述与硅键合的氢(Si-H) 和所述与硅键合的烯基基团(Si-Vi)以约1至约1. 2的比率(Si-H/Si-Vi)存在。所述第一聚硅氧烷可以由以下化学式1表示。[化学式1](R1R2R3SiOl72) M1 (R4R5SiO272) D1 (R6SiO372) T1 (SiO472) Q1在化学式1中，R1至も各自独立地为氢、取代或未取代的Cl至C30烷基、取代或未取代的C3至 C30环烷基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C7至C30芳烷基、取代或未取代的Cl至C30杂烷基、取代或未取代的C2至C30杂环烷基、取代或未取代的C2至C30 炔基、取代或未取代的Cl至C30烷氧基、取代或未取代的Cl至C30羰基、羟基、或它们的组合。R1至も中的至少ー个包括氢，0 < Ml < 1,0 < Dl < 1,0 ^ Tl < 1,0 < Ql < 1，且
M1+D1+T1+Q1 = 1。所述第二聚硅氧烷可以由以下化学式2表示。[化学式2](R7R8R9SiOl72; M2 (R10R11SiO272) D2 (R12SiO372) T2 (SiO472) Q2在化学式2中，R7至R12各自独立地为取代或未取代的Cl至C30烷基、取代或未取代的C3至C30 环烷基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C7至C30芳烷基、取代或未取代的Cl至C30杂烷基、取代或未取代的C2至C30杂环烷基、取代或未取代的C2至C30烯基、 取代或未取代的C2至C30炔基、取代或未取代的Cl至C30烷氧基、取代或未取代的Cl至 C30羰基、羟基、或它们的組合，R7至R12中的至少ー个包括取代或未取代的C2至C30烯基，0 < M2 < 1，0 < D2 < 1，0 < T2 < 1，0 彡 Q2 < 1，且M2+D2+T2+Q2 = 1。所述与硅键合的氢(Si-H)和所述与硅键合的烯基基团(Si-Vi)可以以约1. 05至约1. 15的比率(Si-H/Si-Vi)存在。基于所述透明树脂的总量，所述第一聚硅氧烷可以以小于约50wt%被包括，并且基于所述透明树脂的总量，所述第二聚硅氧烷可以以大于约50wt%被包括。所述透明树脂还可以包含硅氢化催化剂。根据另ー个实施方式，提供了通过将上述用于封装材料的透明树脂固化而制备的封装材料。所述封装材料在约450nm波长处可以具有约80%至100%的透光率(light transmittance)(T)。在约120°C下加热约500小时之后，所述封装材料可以具有小于约15%的透光率下降率(AT)0在约180°C下加热约150小时之后，所述封装材料可以具有小于约15%的透光率下降率(AT)0所述封装材料可以具有小于约IOOkgf的粘性(粘度，tackiness)。根据又ー个实施方式，提供了包含所述封装材料的电子器件。所述电子器件可以包括发光二极管、有机发光器件、光致发光器件和太阳能电池。耐热性和粘性可以被显著改善。
具体实施例方式在下文中将对本发明的示例性实施方式进行详细描述。然而，这些实施方式仅是示例性的且不限制本发明。如本领域的技术人员应理解的，可以在均不背离本发明的精神或范围的情况下，以各种不同的方式对所描述的实施方式进行修改。如本文中所使用的，当没有另外提供定义吋，术语“取代的”是指用选自由以下组成的组的至少ー种取代基取代化合物的氢卤素(F、Br、Cl或I)、羟基、烷氧基、硝基、氰基、 氨基、叠氮基、脒基、胼基、亚胼基、羰基、氨基甲酰基、硫醇基、酷基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸基或其盐、Cl至C30烷基、C2至C20烯基、C2至C20炔基、C6至C30芳基、C7至
5C30芳烷基、Cl至C30烷氧基、Cl至C20杂烷基、C3至C20杂芳烷基、C3至C30环烷基、C3 至C15环烯基、C6至C15环炔基、C3至C30杂环烷基、以及它们的组合。如本文中所使用的，当没有另外提供定义吋，词头“杂”是指包含选自N、0、S和P 的1至3个杂原子。在下文中，对根据一个实施方式的用于封装材料的透明树脂进行描述。根据ー个实施方式的用于封装材料的透明树脂包含第一聚硅氧烷和第二聚硅氧烷，所述第一聚硅氧烷在其末端包含与硅键合的氢(Si-H)，所述第二聚硅氧烷在其末端包含与硅键合的烯基基团(Si-Vi)。所述第一聚硅氧烷可以由以下化学式1表示。[化学式1](R1R2R3SiOl72) M1 (R4R5SiO272) D1 (R6SiO372) T1 (SiO472) Q1在化学式1中，R1至も各自独立地为氢、取代或未取代的Cl至C30烷基、取代或未取代的C3至 C30环烷基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C7至C30芳烷基、取代或未取代的Cl至C30杂烷基、取代或未取代的C2至C30杂环烷基、取代或未取代的C2至C30 炔基、取代或未取代的Cl至C30烷氧基、取代或未取代的Cl至C30羰基、羟基、或它们的组
ム
I=IラR1至も中的至少ー个是氢，0 < Ml < 1,0 < Dl < 1,0 彡 Tl < 1,0 彡 Ql < 1，且M1+D1+T1+Q1 = 1。Ml、Dl、Tl和Ql各自表示摩尔比。 所述第二聚硅氧烷可以由以下化学式2表示。[化学式2](R7R8R9SiOl72; M2 (R10R11SiO272) D2 (R12SiO372) T2 (SiO472) Q2在化学式2中，R7至R12各自独立地为取代或未取代的Cl至C30烷基、取代或未取代的C3至C30 环烷基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C7至C30芳烷基、取代或未取代的Cl至C30杂烷基、取代或未取代的C2至C30杂环烷基、取代或未取代的C2至C30烯基、 取代或未取代的C2至C30炔基、取代或未取代的Cl至C30烷氧基、取代或未取代的Cl至 C30羰基、羟基、或它们的組合，R7至R12中的至少ー个是取代或未取代的C2至C30烯基，0 < M2 < 1，0 < D2 < 1，0 < T2 < 1，0 彡 Q2 < 1，且M2+D2+T2+Q2 = 1。M2、D2、T2和Q2各自为摩尔比。所述透明树脂的交联键和固化度(固化程度，curing degree)可以通过包含第 ー聚硅氧烷和第二聚硅氧烷两者来控制，所述第一聚硅氧烷在其末端包含与硅键合的氢 (Si-H)，所述第二聚硅氧烷在其末端包含与硅键合的烯基基团(Si-Vi)。所述透明树脂具有约1至1. 2的与硅键合的氢(Si-H)和与硅键合的烯基基团 (Si-Vi)的比率(Si-H/Si-Vi)。在所述范围内，所述与硅键合的氢(Si-H)和所述与硅键合的烯基基团(Si-Vi)以约1. 05至1. 15，例如约1. 10的比率(Si-H/Si-Vi)存在。通过以所述范围内的比率(Si-H/Si-Vi)存在所述与硅键合的氢(Si-H)和所述与硅键合的烯基基团(Si-Vi)，可以提高固化的透明树脂的耐热性和粘性以及保持其透光率。例如，包含在所述范围内的所述与硅键合的氢(Si-H)和所述与硅键合的烯基基团(Si-Vi)的比率(Si-H/Si-Vi)的透明树脂在固化后相对于约450nm的波长可以具有约 80%至约100%的透光率，并且即使当在高温下长时间暴露吋，也可以具有小于约15%的透光率下降率(ΔΤ)。换句话说，所述透明树脂确保了耐热性，因此即使当在高温下长时间暴露吋，其也可以防止因变黄而造成的透光率的显著劣化。另外，以规定范围(ranged)的比率(Si-H/Si-Vi)包含与硅键合的氢(Si-Η)和与硅键合的烯基基团(Si-Vi)的透明树脂在固化后可以具有小于约IOOkgf的粘性。所述粘性是指在固化的透明树脂表面上的粘附程度。当粘性强时，由于在制备通过将透明树脂固化而提供的封装材料期间，相邻的封装材料相互粘着，所以可能造成加工困难。根据ー个实施方式，在包括在末端包含与硅键合的烯基基团(Si-Vi)的第二聚硅氧烷和在末端包含与硅键合的氢(Si-H)的第一聚硅氧烷的透明树脂中，证实了，通过将与硅键合的氢(Si-H)和与硅键合的烯基基团(Si-Vi)的比率(Si-H/Si-Vi)控制在所述范围内，显著提高了耐热性和粘性。所述第一聚硅氧烷可以具有约100g/mol至约10，000g/mol，具体地约100g/mol至约3，000g/mol的重均分子量。基于透明树脂的总量，所述第一聚硅氧烷可以以小于约50wt%，例如以约至35wt%被包括。所述第二聚硅氧烷具有约1，000g/mol至约100，000g/mol，具体地约1，000g/mol 至约20，000g/mol的重均分子量。基于透明树脂的总量，所述第二聚硅氧烷可以以大于约50wt%，例如以约65wt% 至约99wt%被包括。在所述第一聚硅氧烷和所述第二聚硅氧烷分别在所述重均分子量和所述量的范围内的情况下，可以控制树脂的反应性。 所述透明树脂还可以包含硅氢化催化剂。所述硅氢化催化剂可以促进第一聚硅氧烷的与硅键合的氢(Si-H)部分和第二聚硅氧烷的与硅键合的烯基基团(Si-Vi)部分之间的硅氢化反应，并且其可以包括例如钼、铑、钯、钌、铱、或它们的組合。基于透明树脂的总量，所述硅氢化催化剂可以以约0. Ippm至约IOOOppm的量被包括。所述树脂还可以包含催化剂抑制剂。基于树脂的总量，所述催化剂抑制剂可以以约0. 00Iwt%至约Iwt%的量被包括。除了上述成分之外，所述封装材料还可以包含粘合促进剂(增粘剂)，并且所述粘合促进剂可以包括例如缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、縮水甘油
氧基丙基三乙氧基硅烷等。将所述透明树脂固化以用作电子器件的封装材料。。例如，所述固化可以通过以下进行以约0. Olmm至3mm的厚度将树脂涂布在基板上，然后，在约100°C至300°C的温度下对所涂布的树脂进行热处理持续约1至10小吋。所述电子器件可以包括例如发光二极管、有机发光器件、光致发光器件和太阳能电池，但不限于此。利用所述透明树脂制备的封装材料当在高温下长时间暴露时可以防止变黄现象或劣化，且具有高透光率，从而确保了耐热性并由于低粘性而提高了加工性。下列实施例更详细地说明了本发明。然而，它们是本发明的示例性实施方式且不是限制性的。第一聚硅氧烷的合成以5 5的重量比将水和甲苯混合以制备混合溶剤。将Ikg的混合溶剂置于3颈烧瓶中，并在将烧瓶保持在23°C下的同吋，向其中滴加摩尔比为40 60的ニ苯基ニ氯硅烷和四甲基ニ硅氧烷。当完成滴加之后，在50°C下对混合物进行加热并回流以进行縮聚反应并持续3小吋。将所得的产物(反应物，reactant)冷却至室温，并将其中的水层除去，从而制备了其中聚合物溶于甲苯中的溶液。利用水来清洗聚合物溶液以除去反应副产物氯。 然后，在减压下对中和的聚合物溶液进行蒸馏以除去甲苯，从而制备液体聚硅氧烷。通过凝胶滲透色谱来测量聚硅氧烷的重均分子量并将折算成聚苯乙烯的分子量计确定为750g/mol。使用H-NMR、Si-NMR和元素分析仪识别出所述聚硅氧烷具有化学式A 的结构。此处，“Me”表示甲基基团，“Wi”表示苯基基团，“Si，，表示硅，且“H”表示氢。[化学式A](Me2HSi01/2) 2 (Ph2Si02/2)第二聚硅氧烷的合成将Ikg通过以5 5的重量比混合水和甲苯而制备的混合溶剂置于3颈烧瓶中， 然后使其在23°C下静置。随后，以27 55 18的摩尔比混合苯基三氯硅烷、苯基甲基ニ 氯硅烷和乙烯基ニ甲基氯硅烷。在90°C下对混合物进行加热并回流以进行縮聚反应并持续 3小吋。将所得的产物冷却至室温，并将其中的水层除去，从而制备了其中聚合物溶于甲苯中的溶液。利用水来清洗聚合物溶液以除去反应副产物氯。随后，在减压下对中和的聚合物溶液进行蒸馏以除去甲苯并获得液体聚硅氧烷。通过凝胶滲透色谱来测量获得的聚硅氧烷的重均分子量并确定为具有2，500g/ mol的折算成聚苯乙烯的分子量。使用H-NMR、Si-NMR和元素分析仪测定出所述聚硅氧烷具有由化学式B表示的结构。此处，“Me”表示甲基基团，“ W1 ”表示苯基基团；“Vi”表示乙烯基基团，且“Si”表示硅。[化学式B](Me2ViSiOl72) 0.13 (PhSiO372) 0.3 (PhMeSiO272) 0.57透明树脂的制备实施例1将13. 6wt %的由化学式A表示的第一聚硅氧烷、以及86. 4wt %的由化学式B表示的第二聚硅氧烷混合，并添加作为硅氢化催化剂的PS-CS-2. OCS (由Unicore制造)以提供 2ppm的Pt量。而且，向其中添加0. 002wt%的作为催化剂抑制剂的Surfynol (由TCl制造)。硅-氢键(Si-H)和硅-烯基基团键(Si-Vi)以约1.00的比率(Si-H/Si-Vi)存在。以Imm的厚度将混合溶液涂布在基板上，并且在150°C下加热2小时并固化以提供固化的试样。实施例2
将14. 2wt %的由化学式A表示的第一聚硅氧烷、以及85. 8wt %的由化学式B表示的第二聚硅氧烷混合，并添加PS-CS-2. OCS (由Unicore制造)以提供2ppm的Pt量。而且， 向其中添加0. 002wt%的作为催化剂抑制剂的Surfynol (由TCl制造)。硅-氢键(Si-H) 和硅-烯基基团键(Si-Vi)以约1.05的比率(Si-H/Si-Vi)存在。以Imm的厚度将混合溶液涂布在基板上，并且在150°C下加热2小时并固化以提供固化的试样。实施例3将14. 8wt %的由化学式A表示的第一聚硅氧烷、以及85. 2wt %的由化学式B表示的第二聚硅氧烷混合，并添加PS-CS-2. OCS (由Unicore制造)以提供2ppm的Pt量。而且， 向其中添加0. 002wt%的作为催化剂抑制剂的Surfynol (由TCl制造)。硅-氢键(Si-H) 和硅-烯基基团键(Si-Vi)以约1. 10的比率(Si-H/Si-Vi)存在。以Imm的厚度将混合溶液涂布在基板上，并且在150°C下加热2小时并固化以提供固化的试样。实施例4将15. 3wt%的由化学式A表示的第一聚硅氧烷、以及84. 7wt %的由化学式B表示的第二聚硅氧烷混合，并添加PS-CS-2. OCS (由Unicore制造)以提供2ppm的Pt量。而且， 向其中添加0. 002wt%的作为催化剂抑制剂的Surfynol (由TCl制造)。硅-氢键(Si-H) 和硅-烯基基团键(Si-Vi)以约1. 15的比率(Si-H/Si-Vi)存在。以Imm的厚度将混合溶液涂布在基板上，并且在150°C下加热并固化2小时以提供固化的试样。实施例5将15. 9wt %的由化学式A表示的第一聚硅氧烷、以及84. Iwt %的由化学式B表示的第二聚硅氧烷混合，并添加PS-CS-2. OCS (由Unicore制造)以提供2ppm的Pt量。而且， 向其中添加0. 002wt%的作为催化剂抑制剂的Surfynol (由TCl制造)。硅-氢键(Si-H) 和硅-烯基基团键(Si-Vi)以约1. 20的比率(Si-H/Si-Vi)存在。以Imm的厚度将混合溶液涂布在基板上，并且在150°C下加热并固化2小时以提供固化的试样。比较例1将11. 2wt%的由化学式A表示的第一聚硅氧烷、以及88. 8wt%的由化学式B表示的第二聚硅氧烷混合，并添加PS-CS-2. OCS (由Unicore制造)以提供2ppm的Pt量。而且， 向其中添加0. 002wt%的作为催化剂抑制剂的Surfynol (由TCl制造)。硅-氢键(Si-H) 和硅-烯基基团键(Si-Vi)以约0. 8的比率(Si-H/Si-Vi)存在。以Imm的厚度将混合溶液涂布在基板上，并且在150°C下加热并固化2小时以提供固化的试样。比较例2将19. Iwt %的由化学式A表示的第一聚硅氧烷、以及80. 9wt %的由化学式B表示的第二聚硅氧烷混合，并添加PS-CS-2. OCS (由Unicore制造)以提供2ppm的Pt量。而且， 向其中添加0. 002wt%的作为催化剂抑制剂的Surfynol (由TCl制造)。硅-氢键(Si-H) 和硅-烯基基团键(Si-Vi)以约15.00的比率(Si-H/Si-Vi)存在。
以Imm的厚度将混合溶液涂布在基板上，并且在150°C下加热并固化2小时以提供固化的试样。评价-1对由实施例1至5以及比较例1和2获得的各种固化的透明树脂的初始透光率和耐热性进行测量。初始透光率通过使用UV-分光光度计(Shimadzu，UV-3600)，在450nm的波长中测量所述固化的透明树脂来确定。耐热性通过将所述固化的透明树脂在120°C下加热500小时并根据相同方法测量透光率而确定。参考表1对所述结果进行描述。表权利要求
1.一种用于封装材料的透明树脂，包含第一聚硅氧烷，在所述第一聚硅氧烷的末端包含与硅键合的氢(Si-H)，和第二聚硅氧烷，在所述第二聚硅氧烷的末端包含与硅键合的烯基基团(Si-Vi)， 其中，所述与硅键合的氢(Si-H)和所述与硅键合的烯基基团(Si-Vi)以约1至约1. 2 的比率(Si-H/Si-Vi)存在。
2.根据权利要求1所述的用于封装材料的透明树脂，其中，所述第一聚硅氧烷由以下化学式1表示[化学式1](R1R2R3^iOl72) M1 (R4R5SiO272) D1 (R6SiO372) T1 (SiO472) Q1 其中，在化学式1中，R1至も各自独立地为氢、取代或未取代的Cl至C30烷基、取代或未取代的C3至C30环烷基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C7至C30芳烷基、取代或未取代的 Cl至C30杂烷基、取代或未取代的C2至C30杂环烷基、取代或未取代的C2至C30炔基、取代或未取代的Cl至C30烷氧基、取代或未取代的Cl至C30羰基、羟基、或它们的組合， R1至も中的至少ー个包括氢，0<M1<1,0<D1<1,0^T1<1,0^Q1< 1，并且 M1+D1+T1+Q1 = 1 · ·
3.根据权利要求1所述的用于封装材料的透明树脂，其中，所述第二聚硅氧烷由以下化学式2表示[化学式2](R7r8r9oi01/2/ m (R10ivnoi02/2/ D2 (R12oi03/2) T2 (^>ι04/2) Q2 其中，在化学式2中，R7至R12各自独立地为取代或未取代的Cl至C30烷基、取代或未取代的C3至C30环烷基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C7至C30芳烷基、取代或未取代的Cl 至C30杂烷基、取代或未取代的C2至C30杂环烷基、取代或未取代的C2至C30烯基、取代或未取代的C2至C30炔基、取代或未取代的Cl至C30烷氧基、取代或未取代的Cl至C30 羰基、羟基、或它们的組合，R7至R12中的至少ー个包括取代或未取代的C2至C30烯基，O < M2 < 1，0 < D2 < 1， O < T2 < 1，0 彡 Q2 < 1，并且 M2+D2+T2+Q2 = 1。
4.根据权利要求1所述的用于封装材料的透明树脂，其中，所述与硅键合的氢(Si-H) 和所述与硅键合的烯基基团(Si-Vi)以约1. 05至约1. 15的比率(Si-H/Si-Vi)存在。
5.根据权利要求1所述的用于封装材料的透明树脂，其中，基于所述透明树脂的总量， 所述第一聚硅氧烷以小于约50wt%被包括，并且基于所述透明树脂的总量，所述第二聚硅氧烷以大于约50wt%被包括。
6.根据权利要求1所述的用于封装材料的透明树脂，还包含硅氢化催化剂。
7.—种通过固化权利要求1所述的用于封装材料的透明树脂而制备的封装材料。
8.根据权利要求7所述的封装材料，其中，透光率(T)在约80%至约100%的范围内。
9.根据权利要求7所述的封装材料，其中，在约120°C下加热约500小时之后，透光率下降率(ΔΤ)小于约15%。
10.根据权利要求7所述的封装材料，其中，在约180°C下加热约150小时之后，透光率下降率(ΔΤ)小于约15%。
11.根据权利要求7所述的封装材料，所述封装材料具有小于约IOOkgf的粘性。
12.ー种包括根据权利要求7所述的封装材料的电子器件。
13.根据权利要求12所述的电子器件，所述电子器件包括发光二极管、有机发光器件、 光致发光器件和太阳能电池。
全文摘要
本发明公开了一种用于封装材料的透明树脂、封装材料和包含其的电子器件，所述透明树脂包含第一聚硅氧烷和第二聚硅氧烷，所述第一聚硅氧烷在其末端包含与硅键合的氢(Si-H)，所述第二聚硅氧烷在其末端包含与硅键合的烯基基团(Si-Vi)，其中所述与硅键合的氢(Si-H)和所述与硅键合的烯基基团(Si-Vi)以约1至约1.2的比率(Si-H/Si-Vi)存在。
文档编号C08L83/05GK102585512SQ201110456968
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月30日 优先权日2010年12月31日
发明者安治垣, 车承桓, 金佑翰, 金哈尼, 金龙国, 高尚兰 申请人:第一毛织株式会社