紫外固化树脂组合物、其制备的彩膜及彩膜在柔性OLED封装结构中的应用的制作方法

紫外固化树脂组合物、其制备的彩膜及彩膜在柔性oled封装结构中的应用
技术领域
1.本发明属于材料领域，涉及用于oled封装结构及材料，具体为紫外固化树脂组合物、其制备的彩膜及彩膜在oled封装保护层的应用。


背景技术：

2.现有柔性oled手机产品中，为了具备一定的柔性和水氧阻隔性能，常采用无机/有机/无机交替叠层的封装结构，其中有机膜层采用紫外光固化树脂组合物制备，该膜层具有保护oled器件的水氧阻隔特性和应力缓解作用，其加工工艺是通过印刷方式将树脂组合物涂布在oled产品的无机膜层上，经紫外光源照射或热辐射使组合物中的化合物单体发生聚合反应成膜。
3.进一步地，为了提高产品的色彩表现性和降低功耗，在封装结构上叠加一层彩色滤光层彩膜(cf)，有助于产品的色彩提升与能耗改善，彩膜材料主要为含染料或颜料成分的可光固化丙烯酸酯组合物，其加工工艺是通过光刻或印刷方式涂布在上述封装结构上，oled显示发射出来的光谱经过彩色滤光层后得到纯化，进而实现更佳的显示效果。
4.采用上述设计，膜层多工艺复杂，而且封装结构中的有机膜层为了达到预期的水氧阻隔特性和应力缓解作用，膜层厚度较大，不利于实现整体结构的减薄。


技术实现要素：

5.本发明提供一种紫外固化树脂组合物、其制备的彩膜及彩膜在柔性oled封装结构中的应用，通过将彩膜的材料进行调整改进，插入到柔性oled封装结构中，使得该封装结构兼具彩膜功能和封装保护特性的双重功能，可以实现产品结构的简单化，显示器的整体厚度进一步得到降低，柔性产品的弯折特性得到加强。
6.本发明的技术方案是，一种紫外固化树脂组合物，包括按重量份计的以下原料：含氟丙烯酸单体0～10份,双官能团丙烯酸酯单体60～80份，多官能团丙烯酸单体5～10份，颜料10～35份，引发剂0.01～0.05份，催化剂0.1～0.5份，抗氧化剂0.1～1.0份，阻聚剂0.1～1.0份。
7.进一步地，所述含氟丙烯酸单体为甲基丙烯酸六氟丁酯或甲基丙烯酸2,2,2
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三氟乙酯。
8.进一步地，所述双官能团丙烯酸酯单体为1,3丁二醇二丙烯酸酯或1,4丁二醇二丙烯酸酯。
9.进一步地，所述多官能团丙烯酸单体为三官能丙烯酸单体或四官能团丙烯酸单体。
10.进一步地，所述多官能团丙烯酸单体为四官能团丙烯酸单体，具体制备时，将丙三醇、己二酸和过量的丙烯酸加入容器，并加入溶剂混合，加热至沸腾反应18～24小时，蒸馏除去过量的丙烯酸即得。
11.进一步地，所述引发剂为羟基环己基苯基甲酮，催化剂为叔丁醇亚铜，抗氧化剂为对苯二酚，阻聚剂为对叔丁基邻苯二酚。通常引发剂的量为0.1
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1％，具体可根据硬化反应速度的要求进行调节。
12.本发明还涉及采用所述紫外固化树脂组合物制备的彩膜，该彩膜为多膜层结构，从彩膜的一侧膜层至另一侧，紫外固化树脂组合物中含氟丙烯酸单体的用量逐层减少。更优选地，含氟丙烯酸单体的用量可逐层递减至零添加。本发明采用含氟丙烯酸单体的树脂组合物制备彩膜，提高彩膜树脂的水氧阻隔能力，同时，采用通过多官能团丙烯酸单体可以实现更快速的硬化，缩短固化时间。
13.进一步地，该彩膜厚度为8
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20μm；多膜层结构为2～4层。且每层膜的厚度可根据性能需要进行调节。
14.进一步地，彩膜制备时，紫外固化树脂组合物通过喷墨印刷、涂布或光刻工艺成膜和图案化。固化时，优选紫外光照固化，照射条件可以根据制程需求调节，以实现更好的柔韧性和应力释放要求，进而更好的在oled显示结构中起到保护膜和提高产品特性。
15.本发明还涉及采用所述的彩膜制备的柔性oled封装结构，该柔性oled封装结构为oled/无机膜层/resin/cf/无机膜层，其中resin厚度为0.1～5μm；cf为彩膜，且其远离oled一侧的膜层中含氟丙烯酸单体的用量更少。无机膜层可以为sio2、sin
x
等膜层。
16.本发明具有以下有益效果：
17.本发明提供的紫外固化树脂组合物，通过控制一定量的含氟丙烯酸单体原料，可以使材料具备一定水氧阻隔性能和柔性。但将其用于制备彩膜(cf)层时，如果含氟丙烯酸单体原料加入较多，会增加彩膜与无机膜层的组合难度，相容性较差，发明人创造性地提出将cf层设计为多膜层结构，且膜层中含氟量梯度递减，其与无机膜层接触的膜层含氟量较少甚至为零，有利于增加cf与无机膜层粘性，实现与无机层更好的相容性。
18.本发明提供的柔性oled产品封装结构，既具备彩膜本身的色彩表现性能和降低功耗的性能，又具备较好的疏水阻隔性能和柔性，能够减薄原有的无机/有机/无机交替叠层结构中有机膜层，封装结构和工艺更为简单，不影响原封装结构具备的封装性能，甚至封装性能还会有所提升，更有利于柔性弯折。
附图说明
19.图1原有柔性oled封装结构示意图。
20.图2为本发明实施例6提供的封装结构示意图。
具体实施方式
21.下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
22.多官能团丙烯酸单体合成：
23.将10克丙三醇与30克己二酸和大量过量的丙烯酸(100克)加入三口反应容器中，并加入200ml苯作为溶剂，升温至85℃，苯溶剂沸腾并反应20小时，蒸馏除去过量的丙烯酸得到四官能团丙烯酸单体，四官能团酯化率为85％。
24.实施例1
25.紫外固化树脂组合物1#，采用以下原料制备：含氟丙烯酸单体(甲基丙烯酸六氟丁酯)10g，双官能团丙烯酸酯单体(1,3丁二醇二丙烯酸酯)80g，多官能团丙烯酸单体10g，颜料(罗丹明)10g，引发剂(羟基环己基苯基甲酮)0.05g，催化剂(叔丁醇亚铜)0.2g，抗氧化剂(对苯二酚)0.2g，阻聚剂(对叔丁基邻苯二酚)0.1g。
26.实施例2：
27.紫外固化树脂组合物2#，采用以下原料制备：含氟丙烯酸单体(甲基丙烯酸六氟丁酯)6g，双官能团丙烯酸酯单体(1,3丁二醇二丙烯酸酯)80g，多官能团丙烯酸单体10g，颜料(罗丹明)10g，引发剂(羟基环己基苯基甲酮)0.05g，催化剂(叔丁醇亚铜)0.2g，抗氧化剂(对苯二酚)0.2g，阻聚剂(对叔丁基邻苯二酚)0.1g。
28.实施例3：
29.紫外固化树脂组合物3#，采用以下原料制备：含氟丙烯酸单体(甲基丙烯酸六氟丁酯)2g，双官能团丙烯酸酯单体(1,3丁二醇二丙烯酸酯)80g，多官能团丙烯酸单体10g，颜料(罗丹明)10g，引发剂(羟基环己基苯基甲酮)0.05g，催化剂(叔丁醇亚铜)0.2g，抗氧化剂(对苯二酚)0.2g，阻聚剂(对叔丁基邻苯二酚)0.1g。
30.当然，多官能团丙烯酸单体、含氟丙烯酸单体、双官能团丙烯酸酯单体、颜料、引发剂、催化剂、抗氧化剂和阻聚剂并不局限于上述实施例的具体成分的选择和用量的确定，具体成分和用量可根据实际需要进行调整。如含氟丙烯酸单体还可以为甲基丙烯酸2,2,2
‑
三氟乙酯，双官能团丙烯酸酯单体还可以为1,4丁二醇二丙烯酸酯等。
31.实施例4:
32.彩膜1#的制备：
33.分别采用上述紫外固化树脂组合物1#～2#，采用旋转涂布工艺将组合物1#4μm和2#4μm先后涂布于2μm厚现有封装层中的有机树脂上，分别照射254nm波长光120mj/cm2使得膜层完全固化，固化后彩膜树脂膜总体厚为8μm，有机膜树脂膜层厚度整体保持在10μm。
34.实施列5：
35.彩膜2#的制备：
36.分别采用上述紫外光可固化树脂组合物1#～3#，采用旋转涂布工艺将组合物1#4μm，2#2μm和3#2μm先后涂布于2μm厚现有封装层中的有机树脂上，分别照射254nm波长光120mj/cm2使得膜层完全固化，固化后彩膜树脂膜总体厚为8μm，有机膜树脂膜层厚度整体保持在10μm。
37.实施例6：
38.将上述彩膜用于柔性oled产品封装结构，该柔性oled封装结构为oled/sio2/resin/cf/sio2，其中resin厚度可以在0.1～5μm之间，优选2μm；cf为彩膜，且其远离oled一侧的膜层中含氟丙烯酸单体的用量更少。其结构如图2所示。
39.传统的柔性oled产品封装结构如图1所示，封装结构为oled/sio2/resin/sio2，其中resin厚度在8
‑
10μm之间，在该封装结构的远离oled侧还附加有cf层，cf层的厚度为1
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3μm。
40.为了模拟本发明彩膜层在oled产品实用性与先进性，我们进行了弯折实验去考察无机膜与有机膜之间匹配度，在pet基板上涂布上述叠层结构彩膜树脂，然后在叠层彩膜树脂上采用cvd工艺沉积了1μm厚的sio2无机层。与现有量产中使用有机光固化树脂(如丙烯
酸树脂)的对比实验如下表1所示。
[0041][0042]
表1
[0043]
可见将彩膜cf直接插入封装结构中，实施例及对比例之间在水汽透过性能和柔性及粘接性能方面没有明显差异，如果进一步调整含氟丙烯酸单体在组合物中的比例，并进行叠层数量的优化，可以达成最佳的表面张力与匹配上层的无机膜层特性，和实现最佳柔性封装特性的平衡。