UV封装之前世今生分析.ppt

1、UV封裝之前世今生,UV封裝之前世今生,2,UV封 裝 膠 之 前 世,熱烘烤為主的環氧樹脂系統，可藉 由其分子特性達到良好的接著目的 其特性如下: 含有較多的OH基 強韌性、高強度 低收縮、尺寸安定性、氣體發生少,UV封裝之前世今生,3,UV封 裝 膠 之 今 生,UV固化為導向，利用迅速硬化及減少製 程時間為優勢所用樹脂如下: 雙酚 A型環氧丙烯酸酯 酚醛環氧丙烯酸酯 環氧化油丙烯酸酯 酸及酸酐變性環氧丙烯酸酯,UV封裝之前世今生,4,UV 固 化 材 料 之 DNA,UV封裝之前世今生,5,UV封裝膠內心世界,UV封裝之前世今生,6,泛用UV固化預聚物之 結 構 與 性 能,UV封裝之前

2、世今生,7,光起始劑 / 光增感劑,光 起 始 劑(photoinitiator) 吸 收 輻 射，經 過 化 學 變 化 產 生 具 有 引 發 聚 合 能 力 的 活 性 中 間 體 的 物 質。 光 增 感 劑(photosensitizer) 吸 收 輻 射 後，能 將 能 量 轉 移給 光 起 始 劑，增 進 光 固 化 速 率，產 生 相 乘 作 用，又 稱 光 協 合 劑。,UV封裝之前世今生,8,單 體 的 影 響,影響固化因素之一 串聯高分子量的預聚合物連結在一 起，依官能基不同而有不同的貢獻 影響或改善固化層的性能,UV封裝之前世今生,9,選擇單體的基本原則,低黏度、稀釋能

3、力和易溶性 揮發性、閃點和氣味 毒性 活性、官能基和聚合收縮率 聚合物 Tg 點,UV封裝之前世今生,10,單體結構對固化後性能影響,UV封裝之前世今生,11,常 用 之 光 起 始 劑,UV封裝之前世今生,12,UV封裝之前世今生,Ph-S-C6H4-S-Ph-X X:PF6, AsF6, SbF6 優點:固化時體積收縮小，附著力 更強不被氧氣阻聚，在空氣 中獲得快速完整的聚合固化 反應不易終止 缺點:不穩定、無法長期儲存,陽離子起始劑,13,光起始劑的性能要求,在UV源的光譜範圍,具有較高的吸光效率 具有較高的活性體 單體(樹脂)中具有較高的溶解度 可長時間的儲存 固化後不致產生黃變，老化

4、時不會產生聚 合物分解 無氣味、毒性低 價格低廉、易取得,UV封裝之前世今生,14,UV 固 化 的 階 段,光和光起始劑之間相互作用 光起始劑分子重排，形成自由基中間體 自由基與單體及預聚合物作用， 引發鏈 式聚合反應 聚合反應繼續，液態組成轉換成固態,UV封裝之前世今生,15,UV封裝之前世今生,16,UV 固 化 之 基 本 類 型,UV封裝之前世今生,17,UV oligomer: M-1772,M-1772為芳香族胺基甲酸丙烯酸脂(PU-acrylate)樹脂，低黏度、低毒性、低黃變、安定性佳。 規格： (1)外觀：透明無色液體 (2)組成：胺基丙烯酸酯(PU-acrylate) (

5、3)官能基：2 (4)分子量：ca. 1000 (5)黏度：100-250 ps/25 (6)樹脂含量：80 (7)單體含量：TPGDA 20,UV封裝之前世今生,18,UV monomer: TPGDA,TPGDA為二官能基壓克力單體，主要用於紫外線硬化塗料用之反應型稀釋劑，與紫外線硬化樹脂之相容性佳，低氣味，高稀釋力，反應性快，提供塗膜很好的表面硬度及光澤性。 規格： (1)外觀：透明淡黃色液體 (2)酸價：1.0 mg KOH/gm max. (3)分子量：300 (4)分子式：C15H24O6 (5)黏度：10-25 ps/25 (6)比重：1.00-1.10(g/cm3) (7)色度

6、：200 max. (APHA) (8)含水率：0.5 max.,UV封裝之前世今生,19,UV photo-initiator: Irgacure-184,I-184為一紫外線感光劑，主要應用於紫外線硬化塗料、墨水、黏著劑。 規格： (1)外觀：白色顆粒粉末 (2)分子量：204.27 (3)比重：1.17(g/ml) (4)熔點：44-49 (5)Chemical name：1-hydroxy-cyclo-hexyl phenyl ketone(HCPK) (6)UV absorption peaks(nm)：240-250 325-330,UV封裝之前世今生,20,UV封裝之前世今生,2

7、1,UV photo-coinitiator: ITX,規格： (1)外觀：淡棕色粉末 (2)分子式：C15H21O2NS (3)熔點：72-75 (4)溶解度(g/100ml)：Toluene(750), NVP(25), HDDA(25), TMPTA(20) (5)Chemical name： 2-methyl-1-4-(methylthio)phenyl 2-morpholino-propan-1-one (6)Maximun absorption band：305 nm(e=18600) (7)10 in Toluene：Clear solution,UV封裝之前世今生,22,N-b

8、enzyldimethylamine,UV封裝之前世今生,23,4,4-bis(diethylamino)-benzophenone,UV封裝之前世今生,24,M400(DPHA), Chemical name: Dipentaerythritol Hexa-acrylate Molecular weight: 536 CAS: 60506-81-2 29570-58-9 Appearance: Colorless to slightly yellowish liquid Density(25): 1.188 Viscosity(25): 3500-6500 cps. Acid value m

9、g KOH/g: 3 MEHQ(ppm): 500 Color(apHA): 300,UV封裝之前世今生,25,活性單體官能度和分子量對 固化膜性能影響的規律,UV封裝之前世今生,26,UV起始劑應用範圍,UV封裝之前世今生,27,UV封裝之前世今生,理論與實際接著能力之比較,28,UV封裝之前世今生,接著劑的內聚強度影響因素,聚合物的分子結構 極性與氫鍵 交聯程度 力學鬆弛與內耗 缺陷與應立集中 聚合物之型態 附著力之影響,29,UV封裝之前世今生,30,微 小 負 荷 靜 態 試 驗 機,UV封裝之前世今生,31,微小負荷靜態試驗機全圖,UV封裝之前世今生,32,拉 伸 測 試 中,UV封

10、裝之前世今生,33,Our idea,OLED 元 件 結 構 圖,玻璃 OLED組成元素 陰極 UV封裝膠 乾燥劑 封裝金屬蓋 UV硬化型乾燥劑,UV封裝之前世今生,34,OLED 元件構造,UV封裝之前世今生,35,OLED 製 程,ITO基板 濕式清洗,基板 前處理,分 割 Panel 化,上下玻璃貼 UV 硬化,陰極電極 鍍 膜,有機發光 層鍍膜,Chamber內連續處理,UV封裝之前世今生,36,OLED 成膜系統構造示意圖,UV封裝之前世今生,37,OLED 封 裝 的 剋 星,ITO基板表面的水份 有機材料所含的水份 真空蒸鍍腔體中殘留的微量水份 金屬電極形成後各介面及有機層 中

11、擴散進去的水份 元件封裝之後擴散進去的水份,UV封裝之前世今生,38,OLED ITO 基 板 規 格,厚度為0.5mm 0.7mm，封蓋厚度 為0.7mm 1.1mm。 面電阻 (sheet resistance) 10/ 在約150mm的ITO導電薄膜及鈉鹼玻璃 基板之間鍍上約數十微米的SiO2薄膜， 以阻絕鈉鹼玻璃內金屬離子游移的干擾,UV封裝之前世今生,39,OLED ITO 基板表面粗糙化, UV-O3:殘留有機物除去 RF-O2電漿: 降低正電荷注入的能階障壁 UV 照射:ITO 表面粗糙化,UV封裝之前世今生,40,玻 璃 清 洗 程 序,鹼液 超音波震盪5分鐘 去離子水 超音波

12、震盪5分鐘 丙酮 超音波震盪5分鐘 異丙醇 超音波震盪5分鐘 甲醇,UV封裝之前世今生,41,UV 點 膠,3*1.5mm,基 材,UV封裝之前世今生,42,OLED 封 裝 的 技 術,保 護 膜 利 用 電 子 束 或是 濺 鍍 等 鍍 膜 方 式，將 無 機材 料 SiO2、MgO、Al2O3、MgF2等 保 護 膜，沉 積 於 OLED 元 件 上 面 UV 硬 化 樹 脂 速 度 快(硬 化 速 度 快) 費 用 低(點 膠 設 備 費 用 低) 污 染 少(降低VOC),UV封裝之前世今生,43,OLED 封裝膠實驗材料,Initiator(I369、I184) Co-initat

13、or(ITX) oligomer monomer dispersion Filler (SiO2、Al2O3),UV封裝之前世今生,44,Al2O3 SEM,UV封裝之前世今生,45,SiO2 SEM,UV封裝之前世今生,46,UV 封 裝 膠 之 規 格,UV封裝之前世今生,47,UV封裝之前世今生,SAMPLE,48,奈米分散 : 砂磨、雙滾輪、三滾輪及超音波 法，共同的特點是接能提高強大 的剪切力，打開顆粒間的物理性 結合。 穩 定 性 : 防止奈米材料進一步聚集、絮凝， 保持奈米材料在塗料中的特殊功 能。 添加比例 : 適當的添加比例,OLED 封裝膠之奈米分散,UV封裝之前世今生,4

14、9,OLED 封裝膠之研磨方式,UV封裝之前世今生,50,砂 磨 機,UV封裝之前世今生,51,砂磨機原理,分散主要的功用是將固態粒子分散於液體媒介物，其包括三個階段： (一) 濕潤（wetting）/ 固態粒子表面所吸附之 氣體以液體取代。(二) 研磨（grinding）/ 將凝聚之顆粒利用機 器力碎裂成原始粒子。以精密陶瓷而言， 一般可磨到0.20.4。 (三) 分散（dispersion）/ 是將以濕潤過之原 始粒子移入液體媒介物，利用界面化學特 性產生持久的粒子分離。,UV封裝之前世今生,52,增加 ITO與膠接著能力之方式,SiO2的增加 增黏劑 偶合劑 接著促進劑(鹼性),UV封裝之前世今生,53,UV封裝之前世今生,常用的分散設備,54,UV封裝之前世今生,偶 合 劑,X3Si(CH2)nY X : 可水解的基因,水解隻後便成 基, 能與被黏物表面發生化學反應 Y : 能夠與黏合劑反應的官能團,對於不 同的基材和黏合劑, X,Y可能有很大的不同,55,UV封裝之前世今生,紫外固化交年紀黏合玻璃及各種材料之強度,56,UV封裝之前世今生,常規成分和UV成分的價格比較,57,UV封裝之前世今生,黏接的破壞形式,被黏物破壞 黏合劑內