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DE102017219310A1 - Plasma edge encapsulation of adhesive tapes - Google Patents

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DE102017219310A1
DE102017219310A1 DE102017219310.7A DE102017219310A DE102017219310A1 DE 102017219310 A1 DE102017219310 A1 DE 102017219310A1 DE 102017219310 A DE102017219310 A DE 102017219310A DE 102017219310 A1 DE102017219310 A1 DE 102017219310A1
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adhesive
plasma
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adhesive layer
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DE102017219310.7A
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Arne Koops
Christian Schuh
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Tesa SE
Original Assignee
Tesa SE
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Publication date
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung der Permeation in eine Verklebung eines organisch-elektronischen Elementes auf einer Oberfläche eines Substrates (21), umfassend zumindest die folgenden drei Verfahrensschritte,die in beliebiger Reihung in zeitlicher Abfolge stattfinden odervon denen in beliebiger Kombination zumindest zwei zeitgleich stattfinden können:ein Klebeband mit einer Klebmasseschicht (22) wird mit einer ersten Klebseite auf die Oberflache des Substrats (21) aufgeklebt;das Klebeband mit der Klebmasseschicht (22) wird mit der gegenüberliegenden zweiten Klebseite auf und/oder um das organisch-elektronische Element aufgeklebt;außen entlang wenigstens einer Seitenkante (20) der Klebmasseschicht (22) wird eine hydrophobe Passivierungsschicht (31) mittels eines Plasmastromes aufgebracht.The invention relates to a method for reducing the permeation in a bonding of an organic-electronic element on a surface of a substrate (21), comprising at least the following three method steps, which take place in any order in chronological order or of which occur in any combination at least two at the same time An adhesive tape having an adhesive layer (22) is adhered to the surface of the substrate (21) with a first adhesive side, and the adhesive tape (22) is adhered to the opposite second adhesive side and / or around the organic electronic element Outside along at least one side edge (20) of the adhesive layer (22), a hydrophobic passivation layer (31) is applied by means of a plasma stream.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung der Feuchtehinterwanderung in eine Verklebung eines organisch-elektronischen Elementes auf einer Oberfläche eines Substrates. Die Erfindung betrifft auch einen Aufbau mit einem organisch-elektronischen Element und einem Klebeband und einer Oberfläche eines Substrates.The invention relates to a method for reducing the moisture Hinterwanderung in a bonding of an organic-electronic element on a surface of a substrate. The invention also relates to a structure with an organic-electronic element and an adhesive tape and a surface of a substrate.

In der US 2016/0028041 A1 ist ein organisches elektronisches Element mit einer Versiegelungsschicht offenbart. Die Versiegelungsschicht umgibt das organische elektronische Element wie beispielsweise OLEDs, die auf einer Substratoberfläche aufgebracht sind, vollständig. Zur Versiegelung des organischen elektronischen Elementes wird ein Flüssigkeitsüberzug, der eine Siliziumkomponente enthält, auf die Außenfläche aufgebracht; danach werden in den Überzug Plasma-Ionen implantiert. Die so entstehende Versiegelungsschicht besitzt hervorragende Gasbarriere-Eigenschaften. Darüber hinaus ist sie für sichtbares Licht transparent. Durch das Plasma werden diese flüssig aufgebrachten Siliziumverbindungen zur Reaktion gebracht und bilden einen festen Film aus. Nachteilig in dem Verfahren ist jedoch, dass zunächst eine flüssige Schicht aufgebracht werden muss, die dann anschließend in einem zweiten Verfahrensschritt mit einem Plasma behandelt wird. Die Schichtdicke lässt sich dabei nachteiligerweise nicht exakt steuern, und das Verfahren ist relativ aufwändig.In the US 2016/0028041 A1 an organic electronic element with a sealing layer is disclosed. The sealing layer completely surrounds the organic electronic element, such as OLEDs, deposited on a substrate surface. For sealing the organic electronic element, a liquid coating containing a silicon component is applied to the outer surface; Thereafter, plasma ions are implanted in the coating. The resulting sealing layer has excellent gas barrier properties. In addition, it is transparent to visible light. The plasma causes these liquid-applied silicon compounds to react and form a solid film. A disadvantage of the method, however, is that first a liquid layer must be applied, which is then subsequently treated in a second process step with a plasma. The layer thickness can not be controlled exactly disadvantageously, and the process is relatively complex.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein eingangs genanntes Verfahren zur Reduzierung der Feuchtehinterwanderung in eine Verklebung zu vereinfachen.It is an object of the present invention to simplify an aforementioned method for reducing the moisture Hinterwanderung in a bond.

Es ist in einem zweiten Aspekt Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein eingangs genanntes Klebeband zur Verfügung zu stellen, das einfach herstellbar ist und eine Feuchtehinterwanderung in eine Verklebung verhindert oder zumindest verringert.It is in a second aspect the object of the present invention to provide an initially mentioned adhesive tape which is easy to produce and prevents or at least reduces any moisture migration back into an adhesive bond.

Die Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch ein Verfahren zur Reduzierung der Feuchtehinterwanderung in eine Verklebung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved with regard to the method by a method for reducing the moisture Hinterwanderung in a bond with the features of claim 1.

Klebebänder stehen in unterschiedlichsten Ausführungsformen zur Verfügung. Das Klebeband wird in der Regel als Abschnitt eines langen Klebebandes zur Verfügung gestellt; das Klebeband kann zum Beispiel als Blatt oder als Abschnitt einer Rolle oder günstigerweise als Stanzling oder als Endlosware auf Rollen (archimedische Spirale) zur Verfügung gestellt werden. Das Klebeband kann einfach zusammenhängend ausgebildet sein, oder es können auch Löcher oder Öffnungen in dem Klebeband vorgesehen sein. Das Klebeband kann daher entweder die von seinem äußeren Umfang eingegrenzte Fläche vollständig bedecken oder, wenn es Öffnungen aufweist, auch nur Teile davon bedecken oder freilassen. Das Klebeband ist in zwei Dimensionen deutlich größer als in einer dritten Dimension ausgeformt. Bei den deutlich größeren Dimensionen handelt es sich um die Längenausdehnung und Breitenausdehnung, bei der dritten und deutlich kleineren Dimension um die Dicke oder Höhe des Klebebandes. Die beiden ersten Dimensionen können jedoch auch durchaus gleich groß ausgebildet sein und damit eine kreisförmige, quadratische oder andersartige Fläche aufweisen. Ein Klebeband kann ein- oder mehrschichtig ausgebildet sein, es weist übliche Dicken von etwa 1 µm bis zu 5 mm auf.Adhesive tapes are available in various embodiments. The adhesive tape is usually provided as a section of a long adhesive tape; the adhesive tape can be provided, for example, as a sheet or as a section of a roll or, conveniently, as a stamped product or as an endless product on rolls (Archimedean spiral). The adhesive tape may simply be continuous, or holes or openings may also be provided in the adhesive tape. The adhesive tape can therefore either completely cover the area bounded by its outer circumference or, if it has openings, also cover or release only parts thereof. The adhesive tape is significantly larger in two dimensions than in a third dimension. The significantly larger dimensions are the length expansion and width expansion, and the third and significantly smaller dimension is the thickness or height of the adhesive tape. However, the two first dimensions can also be formed of the same size and thus have a circular, square or other type of surface. An adhesive tape can be formed in one or more layers, it has usual thicknesses of about 1 .mu.m up to 5 mm.

Bei einem einschichtigen Aufbau besteht das Klebeband vorzugsweise aus einer Klebmasseschicht; bei einem mehrschichtigen Aufbau kann das Klebeband auch ein Trägermaterial, das in einer Trägerschicht angeordnet ist, umfassen. Das Trägermaterial kann auf einer und auf einer anderen Seite mit einer Klebmasseschicht oder auch nur auf der einen Seite mit einer Klebmasseschicht versehen sein. Das Trägermaterial umfasst alle flächigen Gebilde, beispielsweise in zwei Dimensionen ausgedehnte Folien oder Folienabschnitte, Bänder mit ausgedehnter Länge und begrenzter Breite, Bandabschnitte, Stanzlinge (beispielsweise in Form von Umrandungen oder Begrenzungen einer (opto-)elektronischen Anordnung), Mehrschichtanordnungen oder dergleichen. Dabei sind für verschiedene Anwendungen unterschiedlichste Träger wie zum Beispiel Folien, Gewebe, Vliese und Papiere mit verschiedenen Kunststoffen kombinierbar.In a single-layered construction, the adhesive tape preferably consists of an adhesive layer; In a multi-layered construction, the adhesive tape may also comprise a carrier material disposed in a carrier layer. The carrier material may be provided on one side and on another side with an adhesive layer or even on one side with an adhesive layer. The carrier material comprises all planar structures, for example films or film sections which are expanded in two dimensions, strips of extended length and limited width, strip sections, diecuts (for example in the form of borders or boundaries of an (opto) electronic arrangement), multilayer arrangements or the like. Different carriers such as films, fabrics, nonwovens and papers with different plastics can be combined for different applications.

Als Material der Trägerschicht des Klebebandes werden bevorzugt Polymerfolien, Folienverbunde oder mit organischen und/oder anorganischen Schichten versehene Folien oder Folienverbunde eingesetzt. Derartige Folien/Folienverbunde können aus allen gängigen zur Folienherstellung verwendeten Kunststoffen bestehen, beispielhaft, aber nicht einschränkend erwähnt seien:The material used for the carrier layer of the adhesive tape is preferably polymer films, film composites or films or film composites provided with organic and / or inorganic layers. Such films / film composites may consist of all common plastics used for film production, by way of example but not by way of limitation:

Polyethylen, Polypropylen, insbesondere das durch mono- oder biaxiale Streckung erzeugte orientierte Polypropylen (OPP), cyclische Olefin-Copolymere (COC), Polyvinylchlorid (PVC), Polyester, insbesondere Polyethylenterephthalat (PET) und Poylethylennaphthalat (PEN), Ethylenvinylalkohol (EVOH), Polyvinylidenchlorid (PVDC), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyacrylnitril (PAN), Polycarbonat (PC), Polyamid (PA), Polyethersulfon (PES) oder Polyimid (PI).Polyethylene, polypropylene, in particular oriented polypropylene (OPP) produced by mono- or biaxial stretching, cyclic olefin copolymers (COC), polyvinyl chloride (PVC), polyesters, in particular polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), ethylene vinyl alcohol (EVOH), Polyvinylidene chloride (PVDC), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyacrylonitrile (PAN), polycarbonate (PC), polyamide (PA), polyethersulfone (PES) or polyimide (PI).

Die Trägerschicht kann zudem mit organischen oder anorganischen Beschichtungen oder Schichten kombiniert sein. Dies kann durch übliche Verfahren wie zum Beispiel Lackieren, Drucken, Bedampfen, Sputtern, Co-Extrusion oder Lamination geschehen. Beispielhaft, aber nicht einschränkend erwähnt seien hier etwa Oxide oder Nitride des Siliziums und des Aluminiums, Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder Sol-Gel-Beschichtungen.The backing layer may also be combined with organic or inorganic coatings or layers. This can be done by conventional methods such as painting, printing, evaporation, sputtering, co-extrusion or lamination. By way of example, but not by way of limitation, oxides or nitrides of silicon and of aluminum, indium-tin oxide (ITO) or sol-gel coatings may be mentioned here.

Bei der Klebmasseschicht kann es sich erfindungsgemäß ebenfalls um alle gängigen Klebmasseschichten handeln.According to the invention, the adhesive layer may likewise be all common adhesive layers.

Der Begriff des „Klebens“ beschreibt im Allgemeinen ein Fertigungsverfahren zum stoffschlüssigen Fügen von Substraten. Beim Kleben haftet der Klebstoff durch physikalische Wechselwirkung - gelegentlich auch durch chemische Wechselwirkung - der sogenannten Adhäsion, an den Substraten und verbindet diese zumeist dauerhaft. Da das Kleben einerseits eine großflächige und kraftschlüssige Verbindung der Fügeteile erlaubt und andererseits aufgrund seiner materialschonenden Eigenschaften geeignet ist, nahezu sämtliche Materialien miteinander zu verbinden, werden Klebeverfahren sowohl für den Heimbedarf als auch für die industrielle Anwendung vielfältig angewendet. Immer öfter werden andere Fügeverfahren, wie beispielsweise Schweißen oder Löten, aber auch Verschrauben, durch Klebeverfahren ersetzt.The term "gluing" generally describes a manufacturing process for materially joining substrates. When gluing the adhesive adheres to the substrates by physical interaction - occasionally by chemical interaction - the so-called adhesion, and connects them mostly permanently. Since bonding on the one hand allows a large-area and non-positive connection of the parts to be joined and on the other hand, due to its material-friendly properties is suitable to connect almost all materials together, bonding methods are widely used both for home use and for industrial application. More and more often other joining methods, such as welding or soldering, but also screwing, be replaced by adhesive bonding.

Vorzugsweise wird eine Haftklebmasseschicht als Klebmasseschicht verwendet. Als Haftklebmassen werden Klebmassen bezeichnet, die bereits unter relativ schwachem Andruck eine dauerhafte Verbindung mit dem Haftgrund erlauben, sie weisen eine Klebkraft größer 1 N/cm auf und können nach Gebrauch im Wesentlichen rückstandsfrei vom Haftgrund wieder abgelöst werden. Haftklebmassen wirken bei Raumtemperatur permanent haftklebrig, weisen also eine hinreichend geringe Viskosität und eine hohe Anfassklebrigkeit auf, so dass sie die Oberfläche des jeweiligen Klebegrunds bereits bei geringem Andruck benetzen. Die Verklebbarkeit entsprechender Klebmassen beruht auf ihren adhäsiven Eigenschaften und die Wiederablösbarkeit auf ihren kohäsiven Eigenschaften.Preferably, a pressure-sensitive adhesive layer is used as the adhesive layer. Adhesive adhesives are adhesives which, even under relatively slight pressure, permit a permanent bond with the primer; they have an adhesive force greater than 1 N / cm and, after use, can be removed again from the primer without leaving any residue. Pressure-sensitive adhesives are permanently tacky at room temperature and therefore have a sufficiently low viscosity and high tack, so that they wet the surface of the respective adhesive base even at low pressure. The adhesiveness of corresponding adhesives is based on their adhesive properties and the removability on their cohesive properties.

Als Basis für Haftklebmassen kommen verschiedene Materialien, insbesondere unpolare Elastomere, in Frage.As a basis for PSAs, various materials, in particular nonpolar elastomers come into question.

Unpolare Elastomere wie beispielsweise Vinylaromaten-Blockcopolymere zeichnen sich dadurch aus, dass sie in unpolaren Lösungsmitteln gelöst werden können, das heißt in Lösungsmitteln und/oder Lösungsmittelgemischen, deren Polarität Ethylacetat entspricht oder die unpolarer sind. Dies sind insbesondere Lösungsmittel und/oder Lösungsmittelgemische mit einer Dielektrizitätskonstante von kleiner 6,1 [http://en.wikipedia.org/wiki/Solvent vom 11 Oktober 2017] und/oder mit Hansenparametern δP Polar ≤ 5,3; δH Hydrogen bonding ≤ 7,2 [ Abbott, Steven and Hansen, Charles M. (2008) Hansen Solubility Parameters in Practice, ISBN 0-9551220-2-3 oder Hansen, Charles M. (2007) Hansen solubility parameters: a user's handbook CRC Press, ISBN 0-8493-7248-8 ].Non-polar elastomers such as vinyl aromatic block copolymers are characterized in that they can be dissolved in nonpolar solvents, that is, in solvents and / or solvent mixtures whose polarity corresponds to ethyl acetate or which are more nonpolar. These are in particular solvents and / or solvent mixtures with a dielectric constant of less than 6.1 [http://en.wikipedia.org/wiki/Solvent of 11 October 2017] and / or with Hansen parameters δP Polar ≤ 5.3; δH Hydrogen bonding ≤ 7.2 [ Abbott, Steven and Hansen, Charles M. (2008) Hansen Solubility Parameters in Practice, ISBN 0-9551220-2-3 or Hansen, Charles M. (2007) Hansen solubility parameters: a user's handbook CRC Press, ISBN 0-8493-7248-8 ].

Kommen als Elastomere Blockcopolymere zum Einsatz, dann enthalten diese zumindest eine Blocksorte mit einer Erweichungstemperatur von größer 40 °C wie zum Beispiel Vinylaromaten (auch teil- oder vollhydrierte Varianten), Methylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Isobornylmethacrylat und Isobornylacrylat.Coming as elastomeric block copolymers are used, then these contain at least one type of block with a softening temperature greater than 40 ° C such as vinyl aromatics (also partially or fully hydrogenated variants), methyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, isobornyl methacrylate and isobornyl.

Weiter vorzugsweise enthält das Blockcopolymer eine Blocksorte mit einer Erweichungstemperatur von kleiner -20 °C.More preferably, the block copolymer contains a block cake having a softening temperature of less than -20 ° C.

Beispiele für Polymerblöcke mit niedrigen Erweichungstemperaturen („Weichblöcke“) sind Polyether wie zum Beispiel Polyethylenglykol, Polypropylenglykol oder Polytetrahydrofuran, Polydiene wie zum Beispiel Polybutadien oder Polyisopren, (teil)hydrierte Polydiene wie zum Beispiel Polyethylenbutylen, Polyethylenpropylen oder Polybutylenbutadien, Polybutylen, Polyisobutylen, Polyalkylvinylether, Polymerblöcke α,β-ungesättigter Ester wie insbesondere Acrylat-Copolymere.Examples of polymer blocks with low softening temperatures ("soft blocks") are polyethers such as polyethylene glycol, polypropylene glycol or polytetrahydrofuran, polydienes such as polybutadiene or polyisoprene, (partially) hydrogenated polydienes such as polyethylene butylene, polyethylene propylene or polybutylene butadiene, polybutylene, polyisobutylene, polyalkyl vinyl ethers, Polymer blocks α, β-unsaturated esters such as in particular acrylate copolymers.

Der Weichblock ist dabei in einer Auslegung unpolar aufgebaut und enthält dann bevorzugt Butylen oder Isobutylen oder hydrierte Polydiene als Homopolymerblock oder Copolymerblock, letztere vorzugsweise mit sich selbst oder miteinander oder mit weiteren besonders bevorzugt unpolaren Comonomeren copolymerisiert. Als unpolare Comonomere sind beispielsweise (teil- )hydriertes Polybutadien, (teil-)hydriertes Polyisopren und/oder Polyolefine geeignet.The soft block is constructed in a non-polar configuration and then preferably contains butylene or isobutylene or hydrogenated polydienes as Homopolymerblock or copolymer block, the latter preferably copolymerized with itself or with each other or with other particularly preferred nonpolar comonomers. As non-polar comonomers, for example (partially) hydrogenated polybutadiene, (partially) hydrogenated polyisoprene and / or polyolefins are suitable.

Um eine möglichst gute Versiegelung zu erzielen, werden spezielle Barriereklebemassen (auch als wasserdampfsperrende Klebemassen bezeichnet) verwendet. Eine gute Klebemasse für die Versiegelung von (opto-)elektronischen Bauteilen weist eine geringe Permeabilität gegen Sauerstoff und insbesondere gegen Wasserdampf auf, hat eine ausreichende Haftung auf der Anordnung und kann gut auf diese auffließen. In order to achieve the best possible sealing, special barrier adhesives (also known as water vapor barrier adhesives) are used. A good adhesive for the sealing of (opto) electronic components has a low permeability to oxygen and in particular to water vapor, has sufficient adhesion to the assembly and can flow well on this.

Zur Charakterisierung der Barrierewirkung werden üblicherweise die Sauerstofftransmissionsrate OTR (Oxygen Transmission Rate) sowie die Wasserdampftransmissionsrate WVTR (Water Vapor Transmission Rate) angegeben. Die jeweilige Rate gibt dabei den flächen- und zeitbezogenen Fluss von Sauerstoff beziehungsweise Wasserdampf durch einen Film unter spezifischen Bedingungen von Temperatur und Partialdruck sowie gegebenenfalls weiterer Messbedingungen wie relativer Luftfeuchtigkeit an. Je geringer diese Werte sind, desto besser ist das jeweilige Material zur Kapselung geeignet. Die Angabe der Permeation basiert dabei nicht allein auf den Werten für WVTR oder OTR, sondern beinhaltet immer auch eine Angabe zur mittleren Weglänge der Permeation wie zum Beispiel die Dicke des Materials oder eine Normalisierung auf eine bestimmte Weglänge.To characterize the barrier effect, the oxygen transmission rate OTR (Oxygen Transmission Rate) and the water vapor transmission rate WVTR (Water Vapor Transmission Rate) are usually specified. The respective rate indicates the area- and time-related flow of oxygen or water vapor through a film under specific conditions of temperature and partial pressure and optionally other measurement conditions such as relative humidity. The lower these values are, the better the respective material is suitable for encapsulation. The specification of the permeation is based not only on the values for WVTR or OTR, but always includes an indication of the mean path length of the permeation such as the thickness of the material or a normalization to a certain path length.

Die Permeabilität P ist ein Maß für die Durchlässigkeit eines Körpers für Gase und/oder Flüssigkeiten. Ein niedriger P-Wert kennzeichnet eine gute Barrierewirkung. Die Permeabilität P ist ein spezifischer Wert für ein definiertes Material und einen definierten Permeaten unter stationären Bedingungen bei bestimmter Permeationsweglänge, Partialdruck und Temperatur. Die Permeabilität P ist das Produkt aus Diffusions-Term D und Löslichkeits-Term S: P = D * S.The permeability P is a measure of the permeability of a body to gases and / or liquids. A low P value indicates a good barrier effect. The permeability P is a specific value for a defined material and a defined permeate under steady state conditions at a given permeation path length, partial pressure and temperature. The permeability P is the product of diffusion term D and solubility term S: P = D * S.

Der Löslichkeitsterm S beschreibt vorwiegend die Affinität der Barriereklebemasse zum Permeaten. Im Fall von Wasserdampf wird beispielsweise ein geringer Wert für S von hydrophoben Materialen erreicht. Der Diffusionsterm D ist ein Maß für die Beweglichkeit des Permeaten im Barrierematerial und ist direkt abhängig von Eigenschaften wie der Molekülbeweglichkeit oder dem freien Volumen. Oft werden bei stark vernetzten oder hochkristallinen Materialen für D relativ niedrige Werte erreicht. Hochkristalline Materialien sind jedoch in der Regel weniger transparent, und eine stärkere Vernetzung führt zu einer geringeren Flexibilität. Die Permeabilität P steigt üblicherweise mit einer Erhöhung der molekularen Beweglichkeit an, etwa auch wenn die Temperatur erhöht oder der Glasübergangspunkt überschritten wird.The solubility term S predominantly describes the affinity of the barrier adhesive to the permeator. For example, in the case of water vapor, a small value for S of hydrophobic materials is achieved. The diffusion term D is a measure of the mobility of the permeate in the barrier material and is directly dependent on properties such as molecular mobility or free volume. Often relatively low values are achieved for strongly cross-linked or highly crystalline D materials. However, highly crystalline materials tend to be less transparent, and greater crosslinking results in less flexibility. The permeability P usually increases with an increase in molecular mobility, such as when the temperature is increased or the glass transition point is exceeded.

Ansätze, um die Barrierewirkung einer Klebemasse zu erhöhen, müssen die beiden Parameter D und S insbesondere berücksichtigen im Hinblick auf den Einfluss auf die Durchlässigkeit von Wasserdampf und Sauerstoff. Zusätzlich zu diesen chemischen Eigenschaften müssen auch Auswirkungen physikalischer Einflüsse auf die Permeabilität bedacht werden, insbesondere die mittlere Permeationsweglänge und Grenzflächeneigenschaften (Auffließverhalten der Klebemasse, Haftung). Die ideale Barriereklebemasse weist geringe D-Werte und S-Werte bei sehr guter Haftung auf dem Substrat auf.Approaches to increase the barrier effect of an adhesive must consider the two parameters D and S in particular with regard to the influence on the permeability of water vapor and oxygen. In addition to these chemical properties, effects of physical influences on the permeability must also be considered, in particular the mean permeation path length and interfacial properties (flow behavior of the adhesive, adhesion). The ideal barrier adhesive has low D values and S values with very good adhesion to the substrate.

Ein geringer Löslichkeits-Term S allein ist meist unzureichend, um gute Barriereeigenschaften zu erreichen. Ein klassisches Beispiel dafür sind insbesondere Siloxan-Elastomere. Die Materialien sind äußerst hydrophob (kleiner Löslichkeits-Term), weisen aber durch ihre frei drehbare Si-O-Bindung (großer Diffusions-Term) eine vergleichsweise geringe Barrierewirkung gegen Wasserdampf und Sauerstoff auf. Für eine gute Barrierewirkung ist also eine gute Balance zwischen Löslichkeits-Term S und Diffusions-Term D notwendig.A low solubility term S alone is usually insufficient to achieve good barrier properties. A classic example of this is in particular siloxane elastomers. The materials are extremely hydrophobic (small solubility term), but have a comparatively low barrier to water vapor and oxygen due to their freely rotatable Si-O bond (large diffusion term). For a good barrier effect, therefore, a good balance between solubility term S and diffusion term D is necessary.

Beschrieben sind Barriereklebemassen auf der Basis von Styrolblockcopolymeren und möglichst hydrierten Harzen (siehe DE 10 2008 047 964 A1 ).
Hier werden auch Permeationswerte (WVTR) von weit verbreiteten Klebstoffsystemen angegeben (gemessen bei 37,5 °C und 90 % relativer Feuchte). Typische Haftklebemassen auf Acrylatbasis liegen im Bereich zwischen 100 g/m2 d und 1000 g/m2 d. Silikonhaftklebemassen haben aufgrund der hohen Beweglichkeit der Ketten noch höhere Permeationswerte für Wasser von über 1000 g/m2 d. Werden Styrolblockcopolymere als Elastomerkomponente verwendet, so werden für nicht oder nicht-vollständig hydrierteSysteme WVTR-Werte im Bereich von 50 bis 100 g/m2 d und für hydrierte Systeme (zum Beispiel SEBS) Werte unter 50 g/m2 d erreicht. Besonders niedrige WVTR-Werte von unter 15 g/m2 d werden sowohl mit reinen Poly(isobutylen)elastomeren oder Blockcopolymeren aus Styrol und Isobutylen erreicht. Weitere Barriereklebmassen sind beispielsweise in folgenden Schriften zu finden:

  • WO 2013/057265 A1 (Copolymere aus Isobutylen oder Butylen)
  • US 8,557,084 B2 (vernetzte Vinylaromaten-blockcopolymere)
  • EP 2 200 105 A1 (Polyolefine)
  • US 8,460,969 B2 (Butylen-Block-copolymer)
  • WO 2007/087281 A1 (hydrierte Cycloolefin Polymere mit PIB)
  • WO 2009/148722 A1 (PIB mit Acrylatreaktivharz)
  • EP 2 502 962 A1 (PiB-Epoxy)
  • JP 2015 197 969 A1 (PIB).
Disclosed are barrier adhesives based on styrene block copolymers and as hydrogenated as possible (see DE 10 2008 047 964 A1 ).
Permeation values (WVTR) of widely used adhesive systems are also reported here (measured at 37.5 ° C. and 90% relative humidity). Typical acrylate-based pressure-sensitive adhesives are in the range between 100 g / m 2 d and 1000 g / m 2 d. Silicone PSAs, due to the high mobility of the chains, have even higher permeation values for water of more than 1000 g / m 2 d. When styrene block copolymers are used as the elastomer component, for WVTR values in the range of 50 to 100 g / m 2 d and for hydrogenated systems (for example SEBS) values below 50 g / m 2 d are achieved for non or incompletely hydrogenated systems. Particularly low WVTR values of less than 15 g / m 2 d are achieved with pure poly (isobutylene) elastomeric or block copolymers of styrene and isobutylene. Other barrier adhesives are found, for example, in the following publications:
  • WO 2013/057265 A1 (Copolymers of isobutylene or butylene)
  • US 8,557,084 B2 (crosslinked vinylaromatic block copolymers)
  • EP 2 200 105 A1 (Polyolefins)
  • US Pat. No. 8,460,969 B2 (Butylene block copolymer)
  • WO 2007/087281 A1 (hydrogenated cycloolefin polymers with PIB)
  • WO 2009/148722 A1 (PIB with acrylate reactive resin)
  • EP 2 502 962 A1 (PIB-epoxy)
  • JP 2015 197 969 A1 (PIB).

Die Haftklebmasse umfasst vorzugsweise eine Basis und eine vernetzbare Komponente, auch als Reaktivharz bezeichnet.The pressure-sensitive adhesive preferably comprises a base and a crosslinkable component, also referred to as a reactive resin.

Die vernetzbare Komponente, auch als Reaktivharz bezeichnet, besteht bevorzugt aus einem cyclischen Ether und eignet sich für die strahlenchemische und gegebenenfalls thermische Vernetzung mit einer Erweichungstemperatur von kleiner 40 °C, bevorzugt von kleiner 20 °C.The crosslinkable component, also referred to as a reactive resin, preferably consists of a cyclic ether and is suitable for radiation-chemical and optionally thermal crosslinking with a softening temperature of less than 40 ° C., preferably less than 20 ° C.

Bei den Reaktivharzen auf Basis cyclischer Ether handelt es sich insbesondere um Epoxide, also Verbindungen, die zumindest eine Oxiran-Gruppe tragen, oder Oxetane. Sie können aromatischer oder insbesondere aliphatischer oder cycloaliphatischer Natur sein.The reactive resins based on cyclic ethers are, in particular, epoxides, ie compounds which carry at least one oxirane group, or oxetanes. They may be aromatic or in particular aliphatic or cycloaliphatic nature.

Einsetzbare Reaktivharze können monofunktionell, difunktionell, trifunktionell, tetrafunktionell oder höher funktionell bis zu polyfunktionell gestaltet sein, wobei sich die Funktionalität auf die cyclische Ethergruppe bezieht.Useful reactive resins can be monofunctional, difunctional, trifunctional, tetrafunctional or higher functional to polyfunctional, with functionality relating to the cyclic ether group.

Beispiele, ohne sich einschränken zu wollen, sind 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexancarboxylat (EEC) und Derivate, Dicyclopendadiendioxid und Derivate, 3-Ethyl-3-oxetanmethanol und Derivate, Tetrahydrophthalsäurediglycidylester und Derivate, Hexahydrophthalsäurediglycidylester und Derivate, 1,2-Ethandiglycidylether und Derivate, 1,3-Propandiglycidylether und Derivate, 1,4-Butandioldiglycidylether und Derivate, höhere 1,n-Alkandiglycidylether und Derivate, Bis-[(3,4-epoxycyclohexyl)methyl]-adipat und Derivate, Vinylcyclohexyldioxid und Derivate, 1,4-Cyclohexandimethanol-bis-(3,4-epoxycyclohexancarboxylat) und Derivate, 4,5-Epoxytetrahydrophthalsäurediglycidylester und Derivate, Bis-[1-ethyl(3-oxetanyl)methyl)ether und Derivate, Pentaerythritol-tetraglycidylether und Derivate, Bisphenol-A-Digylcidylether (DGEBA), hydriertes Bisphenol-A-Diglycidylether, Bisphenol-F-Diglycidylether, hydriertes Bisphenol-F-Diglycidylether, Epoxyphenol-Novolaks, hydrierte Epoxyphenol-Novolaks, Epoxycresol-Novolaks, hydrierte Epoxycresol-Novolaks, 2-(7-Oxabicyclo)Spiro[1,3-dioxane-5,3'-[7]oxabicyclo[4.1.0]-heptane], 1,4-Bis((2,3-epoxypropoxy)methyl)cyclohexane.Examples, without intending to be limiting, are 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexanecarboxylate (EEC) and derivatives, dicyclopendadiene dioxide and derivatives, 3-ethyl-3-oxetanemethanol and derivatives, tetrahydrophthalic acid diglycidyl ester and derivatives, hexahydrophthalic acid diglycidyl ester and derivatives, 1,2-Ethanediglycidyl ethers and derivatives, 1,3-propanediglycidyl ethers and derivatives, 1,4-butanediol diglycidyl ethers and derivatives, higher 1,1-n-alkanediglycidyl ethers and derivatives, bis - [(3,4-epoxycyclohexyl) methyl] adipate and derivatives, Vinylcyclohexyl dioxide and derivatives, 1,4-cyclohexanedimethanol bis (3,4-epoxycyclohexanecarboxylate) and derivatives, 4,5-epoxytetrahydrophthalic acid diglycidyl ester and derivatives, bis [1-ethyl (3-oxetanyl) methyl) ether and derivatives, pentaerythritol tetraglycidyl ether and Derivatives, Bisphenol A Digylcidyl Ether (DGEBA), Hydrogenated Bisphenol A Diglycidyl Ether, Bisphenol F Diglycidyl Ether, Hydrogenated Bisphenol F Diglycidyl Ether, Epoxyphenol Novolacs, Hydrogenated Epoxyphenol Novola ks, epoxycresol novolaks, hydrogenated epoxycresol novolaks, 2- (7-oxabicyclo) spiro [1,3-dioxanes-5,3 '- [7] oxabicyclo [4.1.0] heptanes], 1,4-bis ( (2,3-epoxypropoxy) methyl) cyclohexanes.

Reaktivharze können in ihrer monomeren oder auch dimeren, trimeren, usw. bis hin zu ihrer oligomeren Form eingesetzt werden.Reactive resins can be used in their monomeric or dimeric, trimeric, etc., up to their oligomeric form.

Gemische von Reaktivharzen untereinander aber auch mit anderen coreaktiven Verbindungen wie Alkoholen (monofunktionell oder mehrfach funktionell) oder Vinylethern (monofunktionell oder mehrfach funktionell) sind ebenfalls möglich.Mixtures of reactive resins with one another but also with other coreactive compounds such as alcohols (monofunctional or polyfunctional) or vinyl ethers (monofunctional or multifunctional) are also possible.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Reduzierung der Feuchtehinterwanderung in eine Verklebung eines organisch-elektronischen Elementes, das mit Hilfe der Verklebung auf eine Substratoberfläche geklebt wird.The method according to the invention serves to reduce the moisture back migration in a bonding of an organic-electronic element, which is glued to a substrate surface by means of the bond.

Der Begriff des organisch-elektronischen Elementes ist sehr allgemein zu verstehen. Grundsätzlich umfasst ein organisches Element vorzugsweise eine erste und eine zweite Elektrode, die einander gegenüberliegen und zwischen denen eine organische Funktionsschicht angeordnet ist. Hinsichtlich des Aufbaus eines organisch-elektronischen Elementes wird beispielsweise auf die US 2016/0028041 A1 verwiesen. Die organisch-elektronischen Elemente sind üblicherweise verkapselt, das heißt, sie sind an ihrer oberen Außenfläche und an ihren Seitenflächen von einer Passivierungsschicht versehen.The concept of the organic-electronic element is very general. In principle, an organic element preferably comprises a first and a second electrode, which are opposite one another and between which an organic functional layer is arranged. With regard to the structure of an organic-electronic element is, for example, on the US 2016/0028041 A1 directed. The organo-electronic elements are usually encapsulated, that is, they are provided on their upper outer surface and on their side surfaces by a passivation layer.

(Opto-)elektronische Anordnungen werden immer häufiger in kommerziellen Produkten verwendet. Derartige Anordnungen umfassen anorganische oder organische elektronische Strukturen, beispielsweise organische, metallorganische oder polymere Halbleiter oder auch Kombinationen dieser. Diese Anordnungen und Produkte sind je nach gewünschter Anwendung starr oder flexibel ausgebildet, wobei eine zunehmende Nachfrage nach flexiblen Anordnungen besteht. Die Herstellung derartiger Anordnungen erfolgt beispielsweise durch Druckverfahren wie Hochdruck, Tiefdruck, Siebdruck, Flachdruck oder wie auch so genanntes „non impact printing“ wie etwa Thermotransferdruck Tintenstrahldruck oder Digitaldruck. Vielfach werden aber auch Vakuumverfahren wie zum Beispiel Chemical Vapor Deposition (CVD), Physical Vapor Deposition (PVD), plasmaunterstützte chemische oder physikalische Depositionsverfahren (PECVD), Sputtern, (Plasma-)Ätzen oder Bedampfung verwendet, wobei die Strukturierung in der Regel durch Masken erfolgt.
Als Beispiele für bereits kommerzielle oder in ihrem Marktpotential interessante (opto-)elektronische Anwendungen seien hier elektrophoretische oder elektrochrome Aufbauten oder Displays, organische oder polymere Leuchtdioden (OLEDs oder PLEDs) in Anzeige- und Display-Vorrichtungen oder als Beleuchtung genannt, Elektrolumineszenzlampen, lichtemittierende elektrochemische Zellen (LEECs), organische Solarzellen, bevorzugt Farbstoff- oder Polymersolarzellen, metallorganische Solarzellen, beispielsweise auf Basis metallorganischer Gerüste (MOFs) mit kristallinen Porphyrinbeschichtungen, anorganische Solarzellen, bevorzugt Dünnschichtsolarzellen, insbesondere auf der Basis von Silizium, Germanium, Kupfer, Indium und Selen, Perowskitsolarzellen, organische Feldeffekt-Transistoren, organische Schaltelemente, organische optische Verstärker, organische Laserdioden, organische oder anorganische Sensoren oder auch organisch- oder anorganischbasierte RFID-Transponder angeführt.
(Opto) electronic devices are increasingly used in commercial products. Such arrangements include inorganic or organic electronic structures, such as organic, organometallic or polymeric semiconductors or combinations thereof. These arrangements and products are rigid or flexible depending on the desired application, whereby there is an increasing demand for flexible arrangements. The production of such arrangements is effected for example by printing processes such as high-pressure, intaglio, screen printing, planographic printing or as well as so-called "non-impact printing" such as thermal transfer inkjet printing or digital printing. In many cases, however, vacuum processes such as chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), plasma-assisted chemical or physical deposition (PECVD), sputtering, (plasma) etching or vapor deposition used, the structuring is usually done by masks.
Electrophoretic or electrochromic structures or displays, organic or polymeric light-emitting diodes (OLEDs or PLEDs) in display and display devices or as illumination, electroluminescent lamps, light-emitting electrochemical devices may be mentioned as examples of (commercial) electronic applications which are already interesting in their market potential Cells (LEECs), organic solar cells, preferably dye or polymer solar cells, organometallic solar cells, for example based on organometallic frameworks (MOFs) with crystalline porphyrin coatings, inorganic solar cells, preferably thin-film solar cells, in particular based on silicon, germanium, copper, indium and selenium, Perovskite solar cells, organic field effect transistors, organic switching elements, organic optical amplifiers, organic laser diodes, organic or inorganic sensors or organic or inorganic-based RFID transponder listed.

Das organisch-elektronische Element wird erfindungsgemäß auf eine Substratoberfläche aufgeklebt. Dazu ist zwischen Substratoberfläche und organisch-elektronischem Element ein Klebeband mit wenigstens einer Klebmasseschicht vorgesehen, das eine Verklebung herstellt. Um eine Feuchtehinterwanderung in die Verklebung zu verhindern oder zumindest zu verringern, wird die Seitenkante der Klebmasseschicht mittels einer erfindungsgemäßen hydrophoben Passivierungsschicht in einem Atmosphärendruckplasmaverfahren verkapselt. Die hydrophobe Passivierungsschicht wird mittels des Plasmastromes aufgebracht.The organic-electronic element is glued to a substrate surface according to the invention. For this purpose, between the substrate surface and organic-electronic element, an adhesive tape with at least one adhesive layer is provided, which produces a bond. In order to prevent or at least reduce moisture migration back into the bond, the side edge of the adhesive layer is encapsulated by means of a hydrophobic passivation layer according to the invention in an atmospheric pressure plasma process. The hydrophobic passivation layer is applied by means of the plasma stream.

Plasma wird als 4. Aggregatzustand von Materie bezeichnet. Es handelt sich um ein teilweises beziehungsweise vollständig ionisiertes Gas. Durch Energiezufuhr werden positive und negative Ionen, Elektronen, andere angeregte Zustände, Radikale, elektromagnetische Strahlung und chemische Reaktionsprodukte erzeugt. Viele dieser Spezies können zu Veränderungen der zu behandelnden Oberfläche führen. In Summe führt diese Behandlung zu einer Aktivierung oder Beschichtung der Fügeteiloberfläche. Das verwendete Gas kann mit weiteren gasförmigen oder flüssigen Reaktanden angereichert werden, insbesondere um eine Beschichtung zu erreichen.Plasma is called the 4th state of matter. It is a partial or fully ionized gas. By supplying energy, positive and negative ions, electrons, other excited states, radicals, electromagnetic radiation and chemical reaction products are generated. Many of these species can cause changes in the surface to be treated. In sum, this treatment results in activation or coating of the adherend surface. The gas used can be enriched with other gaseous or liquid reactants, in particular to achieve a coating.

Die weit verbreitete Coronabehandlung, auch Coronaentladung oder dielektrische Barriereentladung genannt, stellt ein filamentäres Plasma dar und erfolgt vorwiegend als Hochspannungsentladung mit direktem Kontakt zur zu behandelnden Fügeteiloberfläche Durch die Entladung wird Gas der Umgebungsluft oder/und zugeführtes Prozessgas in eine reaktive Form überführt. An der Fügeteiloberfläche entstehen durch den Aufprall der auftreffenden Elektronen Molekülspaltungen. Die daraus resultierenden freien Valenzen ermöglichen eine Anlagerung der Reaktionsprodukte der Coronaentladung oder nachgelagert zugeführter, gasförmiger oder flüssiger Reaktanden. Diese Anlagerungen ermöglichen verbesserte Haftungseigenschaften der Fügeteiloberfläche, können jedoch durch die unmittelbare Einwirkung der Entladung auch Schädigungen der Oberfläche verursachen.The widespread corona treatment, also known as corona discharge or dielectric barrier discharge, constitutes a filamentary plasma and takes place predominantly as a high-voltage discharge with direct contact with the adherend surface to be treated. The discharge converts gas from the ambient air and / or supplied process gas into a reactive form. Due to the impact of the incident electrons, molecular cleavages occur at the adherend surface. The resulting free valences allow an addition of the reaction products of the corona discharge or downstream, supplied gaseous or liquid reactants. These deposits allow for improved adherence properties of the adherend surface, but can also cause damage to the surface due to the immediate action of the discharge.

Neben chemischen Spezies können auch unterschiedliche Strahlungskomponenten (zum Beispiel VUV, UV, sichtbar, IR,...) entstehen.
Die Plasmaerzeugung kann erfindungsgemäß grundsätzlich mit allen gängigen Plasmaquellen erfolgen. Erfindungsgemäß bevorzugt, werden Verfahren wie die dielektrische Barriereentladung (DBE), die Coronaentladung oder die Erzeugung ausgetriebener Plasmen eingesetzt. Auch die Anregung durch Mikrowellen ist in vielen Fällen einsetzbar.
Als ausgetriebenes Plasma sollen alle Systeme verstanden werden, bei denen das Plasma durch einen Gasstrom aus der Elektrodengeometrie, in der es erzeugt wird, herausgetrieben wird. Bekannt sind solche Verfahren unter anderem unter der Bezeichnung PlasmaJet®, Plasma-Pen®, Plasma-Blaster, Corona-Gun (als ausgetriebene Corona), um nur einige, nicht einschränkend, zu nennen.
Grundsätzlich können Niederdruckplasmen, Atmosphärendruckplasmen (Normaldruck-plasmen) und Hochdruckplasmen eingesetzt werden. Vorteilhaft wird bei einem Druck im Bereich zwischen 500 und 1200 hPa, besonders bevorzugt in Atmosphärendruck, gearbeitet Bei Atmosphärendruckplasma entspricht der Druck im Wesentlichen dem der umgebenden Atmosphäre, ohne dass er apparativ erhöht oder erniedrigt werden würde, liegt also je nach Witterungsbedingungen üblicherweise etwa im Bereich 1013 ± 60 hPa (Meereshöhe; Normaldruck = 1013,25 hPa).
Bei Niederdruckplasmen sollte vorteilhaft darauf geachtet werden, dass es nicht zum Sieden der häufig flüssig vorliegenden Monomere kommt. Typische technische Niederdruckplasmen werden im Druckbereich weniger (bis einigen hundert) Pascal betrieben, also bei Drücken, die um einen Faktor 100 bis 10.000 geringer sind als der normale Luftdruck.
Je nach Quelle und Bedingungen der Plasmaerzeugung wird ein Abstand von wenigen Zehntel Millimetern bis zu einigen Zentimetern zwischen der mit Plasma zu behandelnden Klebemittel-Zusammensetzung - genauer deren Oberfläche - und der Plasmaquelle gewählt oder die Klebemittel-Zusammensetzung durchläuft die Elektrodenanordnung der Plasmaquelle.
Als Prozessgase für die Plasmabehandlung können die gängigen Prozessgase verwendet werden. Insbesondere vorteilhaft, können sauerstoffhaltige Prozessgase eingesetzt werden, wie beispielweise (reiner) Sauerstoff, Luft, Wasserdampf oder Gemische aus zweien oder mehreren der vorgenannten Gase und/oder mit anderen Gasen, wie etwa Stickstoff, Edelgase (wie Argon) und dergleichen. Insbesondere vorteilhaft, werden feuchte Gase (also Gasgemische enthaltend Wasserdampf) eingesetzt.
Die Plasmabehandlung sollte bevorzugt derart geführt werden, dass das Prozessgas sich nicht über 150 °C, bevorzugt nicht über 60 °C, erwärmt, um das Klebesystem und/oder die zu verklebenden Substrate zu schonen. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Erzeugung des Plasmas derart durchgeführt wird, dass die Elektroden sich nicht über diese Temperaturen hinaus erhitzen.
Die Dauer der Plasmabehandlung zur effizienten Initiierung der Polyreaktion beträgt in der Regel wenige Sekunden, zum Beispiel bis zu 60 Sekunden. Eine Behandlungsdauer der Oberfläche mit Plasma für eine Dauer von bis zu 15 Sekunden, insbesondere von 3 bis 10 Sekunden, hat sich als sehr günstig herausgestellt, um eine optimale Festigkeit der Verklebung zu gewährleisten. Es sind verschiedene Plasmaerzeuger auf dem Markt, die sich in der Technik zur Plasmaerzeugung und der Gasatmosphäre unterscheiden. Obwohl sich die Behandlungen unter anderem in der Effizienz unterscheiden, sind die grundsätzlichen Effekte meist ähnlich und sind vor allem durch die eingesetzte Gasatmosphäre bestimmt. Die Wahl der Plasmaerzeuger ist erfindungsgemäß grundsätzlich nicht eingeschränkt, sofern sich die vorgenannten Bedingungen realisieren lassen.
Grundsätzlich kann man der Atmosphäre auch reaktive gasförmige Stoffe wie Sauerstoff, Wasserstoff, Ammoniak, Ethylen, CO2, Siloxane, Acrylsäuren und/oder Lösungsmittel sowie beschichtende oder polymerisierende Bestandteile beimischen.
In addition to chemical species, different radiation components (eg VUV, UV, visible, IR, ...) can also be generated.
The plasma generation can be carried out according to the invention in principle with all common plasma sources. Preferred in accordance with the invention are methods such as dielectric barrier discharge (DBE), corona discharge or the generation of expelled plasmas. The excitation by microwaves can be used in many cases.
The expelled plasma should be understood as meaning all systems in which the plasma is expelled by a gas flow from the electrode geometry in which it is produced. Such methods are known, inter alia, under the name PlasmaJet®, Plasma-Pen®, plasma blaster, corona gun (as expelled corona), to name only a few, not limiting.
In principle, low pressure plasmas, atmospheric pressure plasmas (normal pressure plasmas) and high pressure plasmas can be used. Advantageously, at a pressure in the range between 500 and 1200 hPa, particularly preferably in atmospheric pressure, worked At atmospheric pressure plasma, the pressure substantially corresponds to that of the surrounding atmosphere, without it being increased or decreased apparativ, so usually depending on weather conditions in the range 1013 ± 60 hPa (sea level, normal pressure = 1013.25 hPa).
In the case of low-pressure plasmas, care should be taken to ensure that the frequently liquid monomers do not boil. Typical low-pressure technical plasmas operate in the pressure range of less (to a few hundred) pascals, that is to say at pressures which are lower by a factor of 100 to 10,000 than the normal air pressure.
Depending on the source and conditions of the plasma generation, a distance of a few tenths of a millimeter to a few centimeters between the adhesive composition to be treated with plasma, More specifically, their surface area - and the plasma source selected or the adhesive composition passes through the electrode assembly of the plasma source.
As process gases for the plasma treatment, the common process gases can be used. Particularly advantageous, oxygen-containing process gases can be used, such as (pure) oxygen, air, water vapor or mixtures of two or more of the aforementioned gases and / or with other gases, such as nitrogen, noble gases (such as argon) and the like. Particularly advantageous, moist gases (ie gas mixtures containing water vapor) are used.
The plasma treatment should preferably be performed in such a way that the process gas does not heat above 150 ° C., preferably not above 60 ° C., in order to protect the adhesive system and / or the substrates to be bonded. This can be achieved in particular in that the generation of the plasma is carried out such that the electrodes do not heat beyond these temperatures.
The duration of the plasma treatment for the efficient initiation of the polyreaction is usually a few seconds, for example up to 60 seconds. A treatment time of the surface with plasma for a duration of up to 15 seconds, in particular from 3 to 10 seconds, has proved to be very favorable in order to ensure optimum strength of the bond. There are several plasma generators on the market that differ in plasma generation technology and gas atmosphere. Although the treatments differ, inter alia, in terms of efficiency, the basic effects are usually similar and are mainly determined by the gas atmosphere used. The choice of plasma generator according to the invention is not limited in principle, if the above conditions can be realized.
In principle, reactive gaseous substances such as oxygen, hydrogen, ammonia, ethylene, CO.sub.2, siloxanes, acrylic acids and / or solvents as well as coating or polymerizing constituents can also be added to the atmosphere.

Als Substrate für zum Beispiel unflexible Aufbauten werden Glas oder Metallsubstrate verwendet. Für flexible Anordnungen hingegen kommen Flächensubstrate wie transparente oder nicht transparente Folien zum Einsatz, die mehrlagig ausgeführt sein können. Hierbei können sowohl Kombinationen aus verschiedenen Polymeren, als auch anorganische oder organische Schichten verwendet werden. Der Einsatz solcher Flächensubstrate ermöglicht einen flexiblen, äußerst dünnen Aufbau. Dabei sind für die verschiedenen Anwendungen unterschiedlichste Substrate wie zum Beispiel Folien, Gewebe, Vliese und Papiere oder Kombinationen daraus möglich.As substrates for, for example, inflexible structures, glass or metal substrates are used. For flexible arrangements, however, surface substrates such as transparent or non-transparent films are used, which can be designed in multiple layers. Here, both combinations of different polymers, as well as inorganic or organic layers can be used. The use of such surface substrates allows a flexible, extremely thin structure. A wide variety of substrates such as films, fabrics, nonwovens and papers or combinations thereof are possible for the various applications.

Demgemäß beschreibt die Erfindung ein Verfahren zur Reduzierung der Permeation in eine Verklebung eines organisch-elektronischen Elementes auf einer Oberfläche eines Substrates, umfassend zumindest die folgenden drei Verfahrensschritte, die in beliebiger Reihung in zeitlicher Abfolge stattfinden oder von denen in beliebiger Kombination zumindest zwei zeitgleich stattfinden können:

  • • Ein Klebeband mit einer Klebmasseschicht wird mit einer ersten Klebseite auf die Oberflache des Substrats aufgeklebt.
  • • Das Klebeband mit der Klebmasseschicht wird mit der gegenüberliegenden zweiten Klebseite auf und/oder um das organisch-elektronische Element aufgeklebt.
  • • Außen entlang wenigstens einer Seitenkante der Klebmasseschicht wird eine hydrophobe Passivierungsschicht mittels eines Plasmastromes aufgebracht.
Accordingly, the invention describes a method for reducing the permeation in a bonding of an organic-electronic element on a surface of a substrate comprising at least the following three steps, which take place in any order in chronological order or of which in any combination at least two can take place simultaneously :
  • • An adhesive tape with an adhesive layer is glued to the surface of the substrate with a first adhesive side.
  • • The adhesive tape with the adhesive layer is adhered to the opposite second adhesive side and / or around the organic-electronic element.
  • • Outside along at least one side edge of the adhesive layer, a hydrophobic passivation layer is applied by means of a plasma stream.

Erfindungswesentlich für das Verfahren ist es, dass insbesondere außen auf die Seitenkanten des Klebebandes während der Herstellung des Klebebandes, nach einem Convertingschritt zur Herstellung auf die organische Elektronik passender Stanzlinge oder auch nach dem Aufkleben des Klebebandes auf eine Substratoberfläche eine hydrophobe Passivierungsschicht mittels eines Plasmastromes aufgebracht wird.It is essential to the process of the invention that a hydrophobic passivation layer is applied by means of a plasma stream, in particular on the outside edges of the adhesive tape during the production of the adhesive tape, after a converting step for production on the organic electronics of suitable diecuts or even after sticking the adhesive tape to a substrate surface ,

Dabei kann das Aufbringen der hydrophoben Passivierungsschicht mittels eines Plasmastromes auf der Klebemasseschicht erfolgen, nachdem das Klebeband oder insbesondere ein daraus erzeugter Stanzling oder davon abgelängtes Stück eines Klebebands zunächst zwischen Substrat und organisch-elektronische Element verklebt worden ist. In einer Variante wird das Klebeband, der Stanzling, das Stück usw. zunächst mit einem Plasmastrom behandelt und dann erst zwischen Substrat und organisch-elektronischem Element verklebt. Des Weiteren ist es auch möglich, das Klebeband, den Stanzling oder das Stück erst auf dem Substrat oder dem organisch-elektronische Element zu verkleben, die Plasmabehandlung durchzuführen und erst abschließend die zweite Verklebung zu Substrat beziehungsweise organisch-elektronischem Element zu vollführen.
Wie gesagt, jede beliebige Reihenfolge der genannten Schritte ist möglich, um das erfindungsgemäß gewünschte Ziel zu erreichen.
In this case, the application of the hydrophobic passivation layer by means of a plasma stream can take place on the adhesive layer, after the adhesive tape or, in particular, a punched piece produced therefrom or a piece of adhesive tape cut to length, has first been adhesively bonded between substrate and organic-electronic element. In one variant, the adhesive tape, the diecut, the piece, etc. are first treated with a plasma stream and then glued only between substrate and organic-electronic element. Furthermore, it is also possible to glue the adhesive tape, the blank or the piece only on the substrate or the organic-electronic element, to carry out the plasma treatment and only finally to perform the second bonding to substrate or organic-electronic element.
As mentioned, any desired sequence of said steps is possible in order to achieve the goal desired according to the invention.

Bevorzugt ist, dass zunächst die Verklebung zwischen Substrat und organisch-elektronischem Element erfolgt, so dass die Plasmabehandlung des Klebebands vor Ort erfolgt. Das Klebeband kann dabei die elektronische Anordnung ganz oder teilweise überdecken oder auch nur den die Anordnung umfassenden Randbereich abdecken.
Weiter bevorzugt ist, dass das Klebeband, der Stanzling oder das Klebebandstück zunächst mit dem Plasmastrom behandelt wird und erst im Anschluss daran verklebt wird. Dabei kann zwischen Behandeln und Verkleben eine räumliche Trennung gegeben sein, sprich dass die Behandlung und das Verkleben an verschiedenen Orten (verschiedenen Firmen) stattfinden kann. Und es kann auch ein zeitlicher Abstand von bis zu mehreren Tagen (vorzugsweise bis zu zehn Tagen) vorgesehen sein. Das Klebeband, der Stanzling oder das Klebebandstück konservieren in dieser Zeit die Eigenschaft, eine Feuchtehinterwanderung in einer Verklebung zu reduzieren.
It is preferred that the bonding between substrate and organic-electronic element takes place first, so that the plasma treatment of the adhesive tape takes place on site. The adhesive tape can completely or partially cover the electronic arrangement or cover only the edge region encompassing the arrangement.
It is further preferred that the adhesive tape, the diecut or the piece of adhesive tape is first treated with the plasma stream and only then glued to it. It can be given between treatment and bonding a spatial separation, that is, that the treatment and bonding in different places (different companies) can take place. And there may also be a time interval of up to several days (preferably up to ten days). The adhesive tape, the diecut or the piece of adhesive tape in this time preserve the property of reducing residual moisture migration in a bond.

Die Gefahr der Feuchtehinterwanderung in eine Verklebung wird dadurch verhindert, dass außen auf die Seitenkante der Klebmasseschicht eine hydrophobe Passivierungsschicht mittels eines Plasmastromes aufgebracht wird. Üblicherweise ist nach dem Aufbringen des Klebebandes zwischen zwei Substratflächen, die zusammengeklebt werden, nur der außen das Klebeband umlaufende Seitenrand frei und der Gefahr einer Feuchtehinterwanderung durch Wasser und Luftfeuchtigkeit ausgesetzt.The risk of moisture migration back into a bond is prevented by the fact that outside of the side edge of the adhesive layer, a hydrophobic passivation layer is applied by means of a plasma stream. Usually, after the application of the adhesive tape between two substrate surfaces which are glued together, only the outside of the adhesive tape circumferential side edge is exposed and exposed to the risk of rear moisture migration by water and humidity.

Der freie Seitenrand wird mit einer hydrophoben Passivierungsschicht versehen. Dafür wird erfindungsgemäß ein Plasmaverfahren verwendet. Die Behandlung der Seitenkante der Klebmasseschicht erfolgt bei oder nahe bei Atmosphärendruck.The free margin is provided with a hydrophobic passivation layer. For this purpose, a plasma method is used according to the invention. The treatment of the side edge of the adhesive layer takes place at or near atmospheric pressure.

Zur Durchführung des Plasmaverfahrens wird vorzugsweise ein Aufbau mit einer Plasmadüse verwendet, der ein zu ionisierendes Prozessgas, vorzugsweise in Form von Umgebungsluft, zugeführt wird. Des Weiteren wird dem Ausgang der Plasmadüse ein Präkursor zugeführt. Bei dem Präkursor handelt es sich vorzugsweise um Silane oder Siloxane oder Silazane, die verdampft und mittels eines Trägergases, beispielsweise Stickstoff oder Edelgas, in den Plasmastrom eingeleitet werden. Bei dem Präkursor handelt es sich günstigerweise um Aminopropyltriethoxysilan, Perfluoroctyltriethoxysilan, Hexamethyldisilazan oder Hexamethyldisiloxan. Eine reine Siliziumoxidschicht ist bei der Polymerisation, also dem Auftragen des Plasmastromes auf die Substratoberfläche, nicht zu erwarten. Der Anteil von Kohlenstoff durch nicht umgesetzte Kohlenwasserstoffketten aus dem Präkursormolekül, also bei Hexamethyldisiloxan die Hexamethylketten, kann bei bis zu 12 %-Gewichtsanteile der Beschichtung liegen. Durch diesen zusätzlichen Gewichtsanteil in der Silizumoxidschicht wird ein Hydrophobierungseffekt erzielt. Die nicht wasserliebende Schicht lässt durch das Abperlen von Wassertropfen die Klebebandseiten und Grenzschichten einer Verklebung wasserfrei. Dadurch wird das flüssige Medium, also das kondensierte Wasser, von der Einflusszone der Verklebung abgeführt, und eine Migration des Wassers kann aufgrund der Polarität des Wassers in die Verklebung nicht stattfinden.In order to carry out the plasma process, it is preferable to use a structure with a plasma nozzle to which a process gas to be ionized, preferably in the form of ambient air, is supplied. Furthermore, a precursor is supplied to the output of the plasma nozzle. The precursor is preferably silanes or siloxanes or silazanes which are vaporized and introduced into the plasma stream by means of a carrier gas, for example nitrogen or inert gas. The precursor is conveniently aminopropyltriethoxysilane, perfluorooctyltriethoxysilane, hexamethyldisilazane or hexamethyldisiloxane. A pure silicon oxide layer is not to be expected in the polymerization, ie the application of the plasma stream to the substrate surface. The proportion of carbon by unreacted hydrocarbon chains from the precursor molecule, ie hexamethyl chains in the case of hexamethyldisiloxane, can be up to 12% by weight of the coating. By this additional weight fraction in the Silizumoxidschicht a hydrophobing effect is achieved. The non-water-loving layer leaves the adhesive tape sides and boundary layers of an adhesion anhydrous by the beading of water droplets. As a result, the liquid medium, that is, the condensed water, is removed from the bonding adhesion zone, and migration of the water can not take place due to the polarity of the water in the bond.

Die Aufgabe wird in ihrem zweiten Aspekt durch einen eingangs genannten Aufbau mit den Merkmalen des Anspruchs 16 erfüllt.The object is met in its second aspect by an aforementioned construction with the features of claim 16.

Der Aufbau umfasst eine Oberfläche eines Substrates, ein organisch-elektronisches Element und ein Klebeband, wobei das organisch-elektronische Element mit dem Klebeband auf die Oberfläche des Substrates aufgeklebt ist. Organisch-elektronische Elemente sind üblicherweise sehr feuchteempfindlich, daher ist bekanntermaßen vorgesehen, die organisch-elektronischen Elemente entlang ihrer Außenflächen mit einer hydrophoben Passivierungsschicht, beispielsweise einem Lack gemäß der US 2016/0028041 A1 zu verkapseln.The structure comprises a surface of a substrate, an organic-electronic element and an adhesive tape, wherein the organic-electronic element is adhesively bonded to the surface of the substrate with the adhesive tape. Organic-electronic elements are usually very sensitive to moisture, therefore it is known to provide the organic-electronic elements along their outer surfaces with a hydrophobic passivation layer, for example a paint according to the US 2016/0028041 A1 to encapsulate.

Wenn das organisch-elektronische Element mit einem Klebeband auf eine Substratoberfläche aufgeklebt wird, besteht an den Seitenrändern des Klebebandes die Gefahr der Feuchtehinterwanderung.If the organic-electronic element is adhered to a substrate surface with an adhesive tape, there is a risk of rearward moisture migration at the side edges of the adhesive tape.

Daher ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens eine Seitenkante der Klebmasseschicht des Klebebandes mit einer auf die Seitenkante der Klebmasseschicht aufgetragenen, hydrophoben Passivierungsschicht versehen ist. Dabei kann es wie in dem oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass das Klebeband als Rolle zur Verfügung gestellt wird und bereits auf der Rolle die Längsseiten der Klebmasseschicht mit der hydrophoben Passivierungsschicht versehen werden Es kann jedoch auch vorgesehen sein, von dem Klebeband Stücke abzutrennen und das organisch-elektronische Element damit auf die Substratoberfläche aufzukleben und erst anschließend die Seitenkanten der Klebmasseschicht mit der hydrophoben Passivierungsschicht zu versehen.Therefore, it is provided according to the invention that at least one side edge of the adhesive layer of the adhesive tape is provided with a hydrophobic passivation layer applied to the side edge of the adhesive layer. It may be provided as in the above-described inventive method, the adhesive tape is provided as a roll and already provided on the roll, the longitudinal sides of the adhesive layer with the hydrophobic passivation layer It may also be provided to separate pieces of the adhesive tape and to adhere the organic-electronic element to the substrate surface and only then to provide the side edges of the adhesive layer with the hydrophobic passivation layer.

Die hydrophobe Passivierungsschicht wird gemäß einem der oben genannten Plasmaverfahren auf wenigstens eine, vorzugsweise alle Seitenkanten der Klebmasseschicht aufgetragen.The hydrophobic passivation layer is applied to at least one, preferably all, side edges of the adhesive layer according to one of the abovementioned plasma methods.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in sechs Figuren beschrieben. Dabei zeigen:

  • 1 einen prinzipiellen Aufbau einer verwendeten Plasmadüse,
  • 2 eine Balkengrafik zur Bewertung des Effektes der Plasmarandverkapselung,
  • 3 einen schematischen Aufbau eines Calciumtest-Aufbaus,
  • 4 eine perspektivische Ansicht des detaillierten Aufbaus des Calciumtests,
  • 5 eine Graphik, die eine Transmission des Calciumtest-Aufbaus ohne Plasmarandverkapselung gegen die Zeit darstellt,
  • 6 eine Graphik, die die Transmission des Calciumtest-Aufbaus mit und ohne Plasmarandverkapselung gegen die Zeit im Vergleich darstellt.
The invention will be described with reference to an embodiment in six figures. Showing:
  • 1 a basic structure of a plasma nozzle used,
  • 2 a bar graph for evaluating the effect of plasma edge encapsulation,
  • 3 a schematic structure of a calcium test structure,
  • 4 a perspective view of the detailed structure of the calcium test,
  • 5 a graph showing a transmission of the calcium test setup without plasma edge encapsulation versus time,
  • 6 a graph comparing the transmission of the calcium test setup with and without plasma edge encapsulation versus time.

1 zeigt die prinzipielle Ansicht einer Plasmadüse 1, dabei handelt es sich um ein OpenAir-System der Plasmatreat GmbH. 1 shows the basic view of a plasma nozzle 1 , this is an OpenAir system from Plasmatreat GmbH.

Die Plasmadüse 1 umfasst eine Präkursoreinheit 2, die in der 1 links dargestellt ist und eine Plasmaeinheit 3. Die Präkursoreinheit 2 erzeugt ein mit einem Präkursor 4 angereichertes Trägergas 6, während die Plasmaeinheit 3 ein Plasma 7 erzeugt. Der Präkursor 4 und das Plasma 7 werden in einem Düsenkopf 8 zusammengeführt.The plasma nozzle 1 comprises a precursor unit 2 in the 1 is shown on the left and a plasma unit 3 , The precursor unit 2 generates one with a precursor 4 enriched carrier gas 6 while the plasma unit 3 a plasma 7 generated. The precursor 4 and the plasma 7 be in a nozzle head 8th merged.

Unter dem Plasma 7 wird hier ein hochenergetisches Prozessgas 11, insbesondere ein angeregtes und ionisiertes Luft-Stickstoff-Gemisch verstanden. Zur Erzeugung wird zunächst der Plasmaeinheit 3 durch einen Einlass 9 das Prozessgas 11 zugeführt. Bei dem Prozessgas 11 handelt es sich hier um Luft oder Stickstoff oder ein Gemisch daraus. Das Prozessgas 11 wird durch den Einlass 9 in die Plasmaeinheit 3 eingeleitet und gelangt durch eine Blende 12 mit Bohrungen in eine Entladungszone 13, durch die das Prozessgas 11 hindurchströmt. In der Entladungszone 13 wird das Prozessgas 11 an einer Elektrodenspitze 14 vorbeigeführt, an der eine hochfrequente Wechselspannung mit einigen Kilovolt und einer Frequenz von 10 kHz angeschlossen ist. Zwischen der Elektrodenspitze 14 und einer Gegenelektrode, die beispielsweise ein geerdetes Edelstahlgehäuse 16 sein kann, entsteht ein starkes elektrisches Wechselfeld, das zu einer sogenannten Coronarentladung führt, die das durch die Plasmaeinheit 3 an der Elektrodenspitze 14 vorbeiströmende Prozessgas 11 ionisiert und in einen Strom des Plasmas 7 umwandelt. Das Plasma 7 wird durch den Düsenkopf 8 geführt, an dem an einem seitlichen Einlass 17 die Präkursoreinheit 2 angeschlossen ist.Under the plasma 7 Here is a high-energy process gas 11 , In particular an excited and ionized air-nitrogen mixture understood. To generate the plasma unit is first 3 through an inlet 9 the process gas 11 fed. At the process gas 11 this is air or nitrogen or a mixture thereof. The process gas 11 is through the inlet 9 into the plasma unit 3 initiated and passes through an aperture 12 with holes in a discharge zone 13 through which the process gas 11 flowing. In the discharge zone 13 becomes the process gas 11 at an electrode tip 14 passed by a high-frequency AC voltage with a few kilovolts and a frequency of 10 kHz is connected. Between the electrode tip 14 and a counter electrode, for example, a grounded stainless steel housing 16 can be, creates a strong alternating electric field, which leads to a so-called coronary discharge, which by the plasma unit 3 at the electrode tip 14 passing process gas 11 ionized and into a stream of plasma 7 transforms. The plasma 7 gets through the nozzle head 8th led, on which at a lateral inlet 17 the precursor unit 2 connected.

Der seitliche Einlass 17 des Düsenkopfes 8 ist mit der Präkursoreinheit 2 verbunden. Die Präkursoreinheit 2 umfasst eine erste Zufuhr für den Präkursor 4 und eine zweite Zufuhr für das Trägergas 6. Als Trägergas 6 kann hier ebenfalls Luft oder Stickstoff oder ein Gemisch aus Luft und Stickstoff verwendet werden. Der Präkursor 4 wird zerstäubt und dem Trägergas 6 tröpfchenförmig zugeführt, das Gemisch gelangt in einen Verdampfer 18, in dem Temperaturen oberhalb des Siedepunktes des Präkursors 4 herrschen. Als Präkursor 4 kann ein organisches polyfunktionelles Silan verwendet werden, beispielsweise Octyltriethoxysilan (OCS), (3-Glycidyloxypropyl)trimethoxysilane (GLYMO) und Hexamethyldisiloxan (HMDSO).The lateral inlet 17 of the nozzle head 8th is with the precursor unit 2 connected. The precursor unit 2 includes a first feed for the precursor 4 and a second supply for the carrier gas 6 , As a carrier gas 6 Here, too, air or nitrogen or a mixture of air and nitrogen can be used. The precursor 4 is atomized and the carrier gas 6 supplied in droplets, the mixture passes into an evaporator 18 in which temperatures are above the boiling point of the precursor 4 to rule. As a precursor 4 For example, an organic polyfunctional silane may be used, for example, octyltriethoxysilane (OCS), (3-glycidyloxypropyl) trimethoxysilane (GLYMO) and hexamethyldisiloxane (HMDSO).

Bei dem hier verwendeten Präkursor 4 handelt es sich um Hexamethyldisiloxan (HMDSO), das dem Trägergas 6 in einer Größenordnung von 10, 20, 40 g/h bis zu 150 g/h zugeführt wird. Die Temperatur im Verdampfer 18 liegt bei etwa 120 °C, also oberhalb der Siedetemperatur von HMDSO, die etwa bei 100 °C liegt.For the precursor used here 4 it is hexamethyldisiloxane (HMDSO), which is the carrier gas 6 in the order of 10, 20, 40 g / h up to 150 g / h is supplied. The temperature in the evaporator 18 is about 120 ° C, ie above the boiling point of HMDSO, which is about 100 ° C.

Ein dem Verdampfer 18 entweichendes Präkursorgas 19 wird dem Düsenkopf 8 zugeführt und dort mit dem Plasma 7 vermengt. Der Präkursor 4 gelangt so mit dem Plasma 7 auf eine Seitenkante 20 einer Klebmasseschicht 22.A the evaporator 18 escaping precursor gas 19 gets the nozzle head 8th fed and there with the plasma 7 mixed. The precursor 4 gets so with the plasma 7 on a side edge 20 an adhesive layer 22 ,

Die Plasmadüse 1 steht in einem senkrechten Winkel zur Seitenkante 20 der Klebmasseschicht 22 und mündet in den Düsenkopf 8.The plasma nozzle 1 is at a vertical angle to the side edge 20 the adhesive layer 22 and flows into the nozzle head 8th ,

Die Behandlung der Seitenkante 20 der Klebmasseschicht 22 findet bei oder nahe bei Atmosphärendruck statt, wobei der Druck in der elektrischen Entladungszone 13 der Plasmadüse 1 auch höher sein kann. Unter dem Plasma 7 wird in diesem Ausführungsbeispiel ein Atmosphärendruckplasma verstanden, das ein elektrisch aktiviertes homogenes reaktives Gas ist, das sich nicht im thermischen Equilibrium befindet, mit einem Druck nahe dem Umgebungsdruck in seinem Wirkbereich. Im Allgemeinen beträgt der Druck 0,5 bar mehr als der Umgebungsdruck. Durch die elektrischen Entladungen oder durch die lonisierungsprozesse im elektrischen Feld der Entladungszone 13 wird das Prozessgas 11 aktiviert, und es werden hochangeregte Zustände in den Gasbestandteilen erzeugt. Dem Prozessgas 11 wird dann in dem Düsenkopf 8 über einen gasleitenden Kanal über den seitlichen Einlass 17 der Präkursor 4 in Gasform oder als Aerosol zugeführt, der die eigentliche Siliziumoxidschicht auf der Oberfläche der Seitenkante 20 ausbildet.The treatment of the side edge 20 the adhesive layer 22 takes place at or near atmospheric pressure, the pressure in the electrical discharge zone 13 the plasma nozzle 1 can also be higher. Under the plasma 7 For example, in this embodiment, it is meant an atmospheric pressure plasma that is an electrically activated homogeneous reactive gas that is not in thermal equilibrium, with a pressure close to the ambient pressure within its effective range. In general, the pressure is 0.5 bar more than the ambient pressure. By the electrical discharges or by the ionization processes in the electric field of the discharge zone 13 becomes the process gas 11 activated, and it is highly excited States generated in the gas components. The process gas 11 is then in the nozzle head 8th via a gas duct over the side inlet 17 the precursor 4 supplied in gaseous form or as an aerosol containing the actual silicon oxide layer on the surface of the side edge 20 formed.

Als Prozessgas 11 wird hier Umgebungsluft verwendet.As a process gas 11 ambient air is used here.

In einem Ausführungsbeispiel wurde für eine Plasmarandverkapselung 31 folgender Aufbau mit nachfolgenden Bedingungen und Parametern verwendet:

  • Plasmadüse: Generator FG 5001, feste Düse 216028WE (Firma Plasmatreat)
  • Präkursor: Hexamethyldisiloxan (HMDSO),
  • Präkursormenge: 10 bis 150 g/Stunde
  • Behandlungsgeschwindigkeit: 40 m/min
  • Abstand der Düse: 15 mm
  • PCT (Pulse-Cycle-Time): 20 % und 100 %
  • Verdampfertemperatur: 120 °C
In one embodiment, plasma plating was used for plasma sealing 31 the following structure is used with the following conditions and parameters:
  • Plasma nozzle: generator FG 5001, fixed nozzle 216028WE (Plasmatreat)
  • Precursor: hexamethyldisiloxane (HMDSO),
  • Precursor quantity: 10 to 150 g / hour
  • Treatment speed: 40 m / min
  • Distance of the nozzle: 15 mm
  • PCT (Pulse Cycle Time): 20% and 100%
  • Evaporator temperature: 120 ° C

Klebefugen sind normalerweise unter den erwähnten Prüfbedingungen mit einer Wasserschicht dauerhaft benetzt, da die Inhaltsstoffe der Klebeprodukte ausreichend polare Gruppen beinhalten. Dies fördert die Migration von Wassermolekülen ins Bulk des Klebeproduktes sowie die Einwanderung von Feuchtigkeit in die Grenzschicht. Hydrophobe Eigenschaften einer Klebefuge provozieren das „Abführen“ von Wasser als Tropfen und verhindern die Ausbildung eines geschlossenen Wasserfilms. Erste Ergebnisse mit hydrophob wirkenden Präkursoren können eine signifikante Verbesserung für eine Feucht-warm-Resistenz bewirken, die höhere lagtimes/Durchbruchzeiten als die Referenz ohne Randverkapselung zeigen. Zum Einsatz kamen die Präkursoren Octyltriethoxysilane (OCS), (3-Glycidyloxypropyl)trimethoxysilane (GLYMO) und das Hexamethyldisiloxan (HMDSO). Über die Modifizierung der Plasmaparameter (Leistung, Abstand, Geschwindigkeit und Puls-Cycle-Time) ist es möglich, den organischen Anteil der aufgetragenen Schicht zu beeinflussen. Bei der Deaktivierung von Klebmassen ist die Parameterwahl bewusst auf den gesamten Umsatz des Präkursors ausgerichtet, um den überwiegend organischen Anteil für eine glasartige Schicht durch die Plasmapolymerisation zu entfernen. Hier verfolgt man das entgegengesetzte Ziel, um die Hydrophobierung hoch einzustellen. Zudem wurde die Flussrate des Präkursors erhöht.Adhesive joints are normally permanently wetted with a water layer under the test conditions mentioned, since the ingredients of the adhesive products contain sufficiently polar groups. This promotes the migration of water molecules into the bulk of the adhesive product as well as the migration of moisture into the boundary layer. Hydrophobic properties of a glue joint provoke the "removal" of water as drops and prevent the formation of a closed water film. Initial results with hydrophobically acting precursors can bring about a significant improvement in wet heat resistance, showing higher lagtimes / breakthrough times than the reference without edge encapsulation. The precursors octyltriethoxysilane (OCS), (3-glycidyloxypropyl) trimethoxysilane (GLYMO) and hexamethyldisiloxane (HMDSO) were used. By modifying the plasma parameters (power, distance, speed and pulse cycle time) it is possible to influence the organic content of the applied layer. When deactivating adhesives, the choice of parameters is deliberately aligned with the total turnover of the precursor in order to remove the predominantly organic fraction for a vitreous layer by the plasma polymerization. Here one follows the opposite target to set the hydrophobing high. In addition, the flow rate of the precursor was increased.

Beschichtungen mit einem Atmosphärendruckplasma führen zum Beispiel bei HMDSO zu glasartigen Schichten auf einem Substrat 21. Dabei ist es aber bei geeigneter Parameterführung (Puls-Weiten-Modulation) möglich, die Umsetzung des HMDSO zu beeinflussen. Eine reine SiOx-Schicht ist bei dieser Polymerisation nicht zu erwarten. Der Anteil von Kohlenstoff durch nicht umgesetzte KW-Ketten aus dem Präkursormolekül (bei HMDSO die Hexamethyl-Kette) kann bei bis zu 12 %-Gewichtsanteil der Beschichtung liegen. Dies führt zu einer Hydrophobierung. Diese nicht wasserliebende Schicht lässt durch das Abperlen von Wassertropfen die Klebebandseiten und die Grenzschichten einer Verklebung wasserfrei. Letztlich wird das flüssige Medium von der Einflusszone, bei der die negative Auswirkung auf die Haftung stattfindet, abgeführt, und eine Migration kann durch die Polarität nicht stattfinden (siehe Film mit hydrophobiertem Zellstoff und ohne Behandlung).Coatings with an atmospheric pressure plasma, for example, lead to glassy layers on a substrate in HMDSO 21 , However, with suitable parameter guidance (pulse-width modulation), it is possible to influence the implementation of the HMDSO. A pure SiOx layer is not expected in this polymerization. The proportion of carbon by unreacted HC chains from the precursor molecule (in the case of HMDSO the hexamethyl chain) can be up to 12% by weight of the coating. This leads to a hydrophobization. This non-water-loving layer leaves the adhesive tape sides and the boundary layers of an adhesion water-free by the dripping of water droplets. Finally, the liquid medium is removed from the zone of influence where the negative impact on adhesion occurs, and migration can not occur due to polarity (see film with hydrophobized pulp and no treatment).

Bestimmung der Lebensdauer eines elektronischen AufbausDetermining the lifetime of an electronic structure

Als ein Maß für die Bestimmung der Lebensdauer eines elektronischen Aufbaus wurde ein Calciumtest-Aufbau herangezogen. Der Aufbau ist schematisch in der 4 gezeigt.As a measure of determining the lifetime of an electronic design, a calcium test design was used. The structure is schematic in the 4 shown.

Es wird im Vakuum ein 10 × 10 mm2 großer, dünner Calciumspiegel 23 auf das Substrat 21 abgeschieden und danach unter Stickstoffatmosphäre gelagert. Das Substrat 21 ist hier als Glasplatte ausgebildet. Die Dicke des Calciumspiegels 23 liegt bei etwa 100 nm. Für die Verkapselung des Calciumspiegels 23 wird ein Klebeband (23 × 23 mm2) mit der zu testenden Klebmasseschicht 22 sowie einer Dünnglasscheibe 24 (35 µm, Firma Schott) als Trägermaterial verwendet. Zur Stabilisierung wurde die Dünnglasscheibe 24 mit einer 100 µm dicken PET-Folie 26 mittels eines 50 µm dicken Transferklebebands 25 einer optisch hochtransparenten Acrylathaftklebemasse laminiert. Die Klebmasseschicht 22 wird so auf dem Substrat 21 appliziert, dass die Klebmasseschicht 22 den Calciumspiegel 23 mit einem allseitig überstehenden Rand von 6,5 mm (A-A) abdeckt. Aufgrund der undurchlässigen Dünnglasscheibe 24 wird nur die Permeation durch die Klebmasseschicht 22 oder entlang der Grenzflächen ermittelt. Die Abscheidung von dünnen Schichten zur Plasmarandverkapselung 31 aus dem Plasma erfolgt auf alle vier Seitenkanten 20, wie in 3 schematisch dargestellt.
Der Test basiert auf der Reaktion von Calcium mit Wasserdampf und Sauerstoff, wie beispielsweise von A.G. Erlat et. al. in „47th Annual Technical Conference Proceedings-Society of Vacuum Coaters“, 2004, Seiten 654 bis 659 , und von M. E. Gross et al. in „46th Annual Technical Conference Proceedings-Society of Vacuum Coaters“, 2003, Seiten 89 bis 92 , beschrieben. Dabei wird die Lichttransmission des Calciumspiegels 23 überwacht, welche durch die Umwandlung in Calciumhydroxid und Calciumoxid zunimmt. Diese erfolgt beim beschriebenen Prüfaufbau vom Rand her, so dass sich die sichtbare Fläche des Calciumspiegels 23 verringert. Es wird die Zeit bis zur Halbierung der Lichtabsorption des Calciumspiegels 23 als Lebensdauer bezeichnet. Durch die Methode werden dabei sowohl der Abbau der Fläche des Calciumspiegels 23 vom Rand aus und durch punktuellen Abbau in der Fläche als auch die homogene Verringerung der Schichtdicke des Calciumspiegels 23 durch vollflächigen Abbau erfasst.
Als Messbedingungen wurden 60 °C und 90 % relative Luftfeuchte gewählt. Die Muster wurden mit einer Schichtdicke der Klebmasseschicht 22 von 50 µm vollflächig und blasenfrei verklebt. Der Abbau des Calciumspiegels 23 wird über Transmissionsmessungen verfolgt. Die Durchbruchzeit (lag-time) ist definiert als diejenige Zeit, die Feuchtigkeit benötigt, um die Strecke bis zum Calciumspiegel 23 zurückzulegen gemäß 5. Bis zum Erreichen dieser Zeit bei 60 °C 90 % r. F. ändert sich die Transmission des Calciumspiegels 23 nur marginal. Der Messwert (in h) ergibt sich als Mittelwert aus drei Einzelmessungen.
Der Effekt der Plasmarandverkapselung 31 durch das Plasma 7 wird bestimmt, indem zunächst die lag-time bei 60 °C und 90 % r. F. mit und ohne Plasmarandverkapselung 31 nach dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt wird. Der Effekt ist die prozentuale Änderung der lag-time mit Plasmarandverkapselung 31 im Vergleich zu der lag-time ohne Plasmarandverkapselung 31.
It is in vacuum, a 10 × 10 mm 2 large, thin calcium level 23 on the substrate 21 deposited and then stored under a nitrogen atmosphere. The substrate 21 is designed here as a glass plate. The thickness of the calcium level 23 is about 100 nm. For the encapsulation of the calcium level 23 is an adhesive tape (23 × 23 mm 2 ) with the adhesive layer to be tested 22 as well as a thin glass pane 24 (35 microns, Schott) used as a carrier material. To stabilize the thin glass pane 24 with a 100 μm thick PET film 26 by means of a 50 μm thick transfer adhesive tape 25 laminated to an optically highly transparent acrylic PSA. The adhesive layer 22 becomes so on the substrate 21 applied that the adhesive layer 22 the calcium level 23 covered with an all-round protruding edge of 6.5 mm (AA). Due to the impermeable thin glass pane 24 Only the permeation through the adhesive layer is 22 or along the interfaces. The deposition of thin layers for plasma edge encapsulation 31 from the plasma takes place on all four side edges 20 , as in 3 shown schematically.
The test is based on the reaction of calcium with water vapor and oxygen, such as AG Erlat et. al. in "47th Annual Technical Conference Proceedings-Society of Vacuum Coaters", 2004, pages 654-659 , and from ME Gross et al. in "46th Annual Technical Conference Proceedings-Society of Vacuum Coaters", 2003, pages 89-92 , described. In the process, the light transmission of the calcium level becomes 23 monitored, which increases by the conversion into calcium hydroxide and calcium oxide. This takes place in the described test setup from the edge, so that the visible surface of the calcium level 23 reduced. It will take time to halve the light absorption of the calcium level 23 referred to as life. By doing so, both the degradation of the area of the calcium level 23 from the edge and by selective degradation in the area as well as the homogeneous reduction of the layer thickness of the calcium level 23 covered by full-scale degradation.
The measuring conditions used were 60 ° C and 90% relative humidity. The samples were coated with a layer thickness of the adhesive layer 22 of 50 microns fully bonded and free of bubbles. The degradation of the calcium level 23 is tracked via transmission measurements. The breakthrough time (lag-time) is defined as the time that moisture takes to travel the route to the calcium level 23 to be covered according to 5 , Until reaching this time at 60 ° C 90% r. F. the transmission of the calcium level changes 23 only marginal. The measured value (in h) is the average of three individual measurements.
The effect of plasma sand encapsulation 31 through the plasma 7 is determined by first the lag time at 60 ° C and 90% r. F. with and without plasma edge encapsulation 31 determined by the method described above. The effect is the percentage change in lag time with plasma edge encapsulation 31 compared to the lag time without plasma edge encapsulation 31 ,

Transmissiontransmission

Die Transmission der Klebmasse wurde analog ASTM D1003-11 (Procedure A (Hazemeter Byk Haze-gard Dual), Normlichtart D65) bestimmt. Eine Korrektur von Grenzflächenreflexionsverlusten wird nicht vorgenommen.The transmission of the adhesive was analogous to ASTM D1003-11 (Procedure A (Hazard Byk Haze-gard Dual), standard illuminant D65 ) certainly. A correction of interfacial reflection losses is not made.

HAZE (Streuung)HAZE (scattering)

Der HAZE-Wert beschreibt den Anteil des transmittierten Lichts, der von der durchstrahlten Probe nach vorn großwinklig gestreut wird. Somit quantifiziert der HAZE-Wert Materialfehler in der Oberfläche oder der Struktur, die die klare Durchsicht stören.The HAZE value describes the proportion of transmitted light, which is scattered by the irradiated sample forward at a large angle. Thus, the HAZE value quantifies material defects in the surface or structure that interfere with clear vision.

Das Verfahren zur Messung des Haze-Wertes wird in der Norm ASTM D 1003-11 beschrieben. Die Norm erfordert die Messung von vier Transmissionsmessungen. Für jede Transmissionsmessung wird der Lichttransmissionsgrad berechnet. Die vier Transmissionsgrade werden zum prozentualen HAZE-Wert verrechnet. Der HAZE-Wert wird mit einem Haze-gard Dual von Byk-Gardner GmbH gemessen.The method for measuring the Haze value is described in the Standard ASTM D 1003-11 described. The standard requires the measurement of four transmission measurements. For each transmission measurement, the light transmittance is calculated. The four transmittances are charged to the percentage of HAZE. The HAZE value is measured using a Haze-gard Dual from Byk-Gardner GmbH.

Klebkraftadhesive power

Die Klebkräfte wurden analog ISO 29862 (Methode 3) bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchte bei einer Abzugsgeschwindigkeit von 300 mm/min und einem Abzugswinkel von 180° bestimmt. Die Dicke der Klebmasseschicht 22 betrug dabei jeweils 50 µm. Als PET-Folie 26 wurde eine geätzte PET-Folie 26 mit einer Dicke von 50 µm verwendet, wie sie von der Firma Coveme (Italien) erhältlich ist.
Als Substrat 21 wurden Stahlplatten entsprechend der Norm verwendet. Die Verklebung des Messstreifens wurde dabei mittels einer Anrollmaschine bei einer Temperatur von 23 °C vorgenommen. Die Klebebänder wurden nach einer Lagerzeit von 24 h bei 23 °C und 50 % r. F. vermessen. Der Messwert (in N/cm) ergab sich als Mittelwert aus drei Einzelmessungen.
The bond strengths were determined analogously to ISO 29862 (Method 3 ) at 23 ° C and 50% relative humidity at a take-off speed of 300 mm / min and a deduction angle of 180 °. The thickness of the adhesive layer 22 was in each case 50 microns. As a PET film 26 was an etched PET film 26 used with a thickness of 50 microns, as available from the company Coveme (Italy).
As a substrate 21 Steel plates were used according to the standard. The gluing of the measuring strip was carried out by means of a coiling machine at a temperature of 23 ° C. The tapes were after a storage time of 24 h at 23 ° C and 50% r. F. measure. The measured value (in N / cm) was the average of three individual measurements.

Wasserdampfpermeationsrate (WVTR)Water vapor permeation rate (WVTR)

Die WVTR wird bei 38°C und 90% relativer Luftfeuchtigkeit nach ASTM F-1249 gemessen. Es wird jeweils eine Doppelbestimmung durchgeführt und der Mittelwert gebildet. Der angegebene Wert ist auf eine Dicke von 50 µm normiert.The WVTR is measured at 38 ° C and 90% relative humidity according to ASTM F-1249. In each case a double determination is carried out and the mean value is formed. The specified value is normalized to a thickness of 50 μm.

Die Transferklebebänder werden für die Messungen auf eine hochpermeable Polysulfon-Membran (erhältlich von der Firma Sartorius) geklebt, die selbst keinen Beitrag zur Permeationsbarriere liefert. Die Messungen werden an vernetzten Klebebändern vorgenommen, sofern diese vernetzbar sind.The transfer adhesive tapes are bonded to a high permeability polysulfone membrane (available from Sartorius) for measurements, which itself does not contribute to the permeation barrier. The measurements are made on cross-linked adhesive tapes, as long as they are cross-linkable.

Im Folgenden wird die Erfindung durch einige Beispiele näher erläutert, ohne die Erfindung damit einschränken zu wollen. In the following, the invention is explained in more detail by means of a few examples, without wishing to restrict the invention thereby.

Klebmasseschichtenadhesive layers

Zur Herstellung der Klebmasseschichten 22 wurden verschiedene Klebmassen aus einer Lösung auf einen konventionellen Liner (silikonisierte Polyesterfolie) mittels eines Laborstreichgeräts aufgebracht und getrocknet. Die Klebmassenschichtdicke nach dem Trocknen beträgt 50 ±5 µm. Die Trocknung erfolgte jeweils zunächst bei RT für 10 Minuten und 10 Minuten bei 120 °C in einem Labortrockenschrank. Die getrockneten Klebmasseschichten 22 wurden jeweils unverzüglich nach dem Trocknen mit einem zweiten Liner (silikonisierte Polyesterfolie mit geringerer Trennkraft) auf der offenen Seite laminiert.For the preparation of the adhesive layers 22 Various adhesives were applied from a solution to a conventional liner (siliconized polyester film) by means of a laboratory coater and dried. The adhesive layer thickness after drying is 50 ± 5 μm. The drying was carried out in each case initially at RT for 10 minutes and 10 minutes at 120 ° C. in a laboratory drying cabinet. The dried adhesive layers 22 were immediately laminated after drying with a second liner (siliconized polyester film with lower release force) on the open side.

Verwendete Rohstoffe:Raw materials used:

Sibstar 62M
SiBS (Polystyrol-block-Polyisobutylen-Blockcopolymer) der Firma Kaneka mit 20 Gew.-% Blockpolystyrolgehalt. Enthält zum Teil auch Diblockcopolymere.
Oppanol B150
Polyisobutylen mit einem mittleren Molekulargewicht von > 800.000 g/mol
Oppanol B10
Polyisobutylen mit einem mittleren Molekulargewicht von 40.000 g/mol
Uvacure 1500
cycloaliphatisches Diepoxid der Firma Cytec (3,4-Epoxycyclohexan) methyl 3,4-epoxycyclohexylcarboxylat)
Escorez 5300
ein vollhydriertes Kohlenwasserstoffharz der Firma Exxon (Ring and Ball 105 °C, DACP = 71, MMAP = 72)
Escorez 5600
Hydriertes KW-Harz (Kohlenwasserstoffharz) mit einem Erweichungspunkt von 100 °C der Firma Exxon. Triethoxysilan mit polarer Aminogruppe
Aminopropyltriethoxysilan
CAS: 919-30-2 Triethoxysilan mit unpolarer Perfluoroctylgruppe
Perfluoroctyltriethoxysilan
CAS: 51851-37-7
Hexamethylendisiloxan
CAS: 107-46-0
Triarylsulfoniumhexa- fluoroantimonat
kationischer Fotoinitiator von der Firma Sigma-Aldrich Der Photoinitiator weist ein Absorptionsmaximum im Bereich 320 nm bis 360 nm auf und lag als 50 Gew.-%-ige Lösung in Propylencarbonat vor
Tab. 2 Beispiel: K1 K2 K3 Gew.-Teile Gew.-Teile Gew.-Teile Sibstar 62M 50 40 Oppanol B150 70 Oppanol B10 100 Uvacure 1500 - 20 Escorez 5300 50 40 Escorez 5600 100 Triarylsulfoniumhexafluoroantimonat - 0,1
Sibstar 62M
SiBS (polystyrene block polyisobutylene block copolymer) from Kaneka with 20 wt .-% block polystyrene content. Contains partly also diblock copolymers.
Oppanol B150
Polyisobutylene having an average molecular weight of> 800,000 g / mol
Oppanol B10
Polyisobutylene having an average molecular weight of 40,000 g / mol
Uvacure 1500
cycloaliphatic diepoxide from Cytec (3,4-epoxycyclohexane) methyl 3,4-epoxycyclohexylcarboxylate)
Escorez 5300
a fully hydrogenated hydrocarbon resin from Exxon (Ring and Ball 105 ° C, DACP = 71, MMAP = 72)
Escorez 5600
Hydrogenated hydrocarbon resin (hydrocarbon resin) with a softening point of 100 ° C from Exxon. Triethoxysilane with polar amino group
aminopropyltriethoxysilane
CAS: 919-30-2 triethoxysilane with nonpolar perfluorooctyl group
perfluorooctyltriethoxysilane
CAS: 51851-37-7
hexamethylenedisiloxane
CAS: 107-46-0
Triarylsulfonium hexafluoroantimonate
cationic photoinitiator from Sigma-Aldrich The photoinitiator has an absorption maximum in the range from 320 nm to 360 nm and was present as a 50% strength by weight solution in propylene carbonate
Tab. 2 Example: K1 K2 K3 Parts by weight Parts by weight Parts by weight Sibstar 62M 50 40 Oppanol B150 70 Oppanol B10 100 Uvacure 1500 - 20 Escorez 5300 50 40 Escorez 5600 100 triarylsulfonium - 0.1

Eigenschaften der verwendeten Klebmassen: Tab. 3 Beispiel: K1 K2 K3 KK (Glas) > 1N/cm ja ja ja Rückstandslos entfernbar ja ja ja Transparenz >90% >90% >90% Haze < 4% < 4% < 4% WVTR [g/m2d] 7 11 6 Properties of the adhesives used: Tab. 3 Example: K1 K2 K3 KK (glass)> 1N / cm Yes Yes Yes Removable without residue Yes Yes Yes transparency > 90% > 90% > 90% Haze <4% <4% <4% WVTR [g / m 2 d] 7 11 6

Bei dem Verfahren wird ein atmosphärisches Plasma zur Abscheidung von plasmapolymerisierten Schichten verwendet, bei dem die Präkursoreinheit 2 und die Plasmadüse 1 genutzt werden. Bei dieser Technologie wird eine Verdampfung des bei Raumtemperatur flüssigen Präkursors 4 vorgenommen, der dann mittels des Trägergases 6 in das Plasma 7 eingeleitet wird.In the method, an atmospheric plasma is used to deposit plasma polymerized layers in which the precursor unit 2 and the plasma nozzle 1 be used. In this technology, an evaporation of the liquid at room temperature precursor 4 made, then by means of the carrier gas 6 into the plasma 7 is initiated.

Die Verfahren zum Abscheiden von Atmosphärendruckplasma wurden oben beschrieben. Als Präkursor 4 wurden in einem Plasma 1 Aminopropyltriethoxysilan, in einem Plasma 2 Perfluoroctyltriethoxysilan und in einem Plasma 3 Hexamethyldisiloxan (HMDSO) verwendet.The methods for separating atmospheric pressure plasma have been described above. As a precursor 4 were in a plasma 1 Aminopropyltriethoxysilane, in a plasma 2 Perfluorooctyltriethoxysilane and in a plasma 3 Hexamethyldisiloxane (HMDSO) used.

Für die Plasmarandverkapselung 31 wurden beispielhaft folgendes Equipment, Bedingungen und Parameter verwendet:

  • Plasmadüse: Generator FG 5001, feste Düse 216028WE (Firma Plasmatreat)
  • Präkursor: Plasma 1 Aminopropyltriethoxysilan, Plasma 2 Perfluoroctyltriethoxysilan, Plasma 3 Hexamethyldisiloxan (HMDSO),
  • Präkursormenge: 10 bis 150 g/Stunde
  • Behandlungsgeschwindigkeit: 40 m/min
  • Abstand der Düse: 15 mm
  • PCT (Pulse-Cycle-Time): 20 % und 100 %
  • Verdampfertemperatur: 120 °C
For the plasma sand encapsulation 31 For example, the following equipment, conditions and parameters were used:
  • Plasma nozzle: Generator FG 5001 fixed nozzle 216028WE (Plasmatreat)
  • Precursor: plasma 1 Aminopropyltriethoxysilane, plasma 2 Perfluorooctyltriethoxysilane, plasma 3 Hexamethyldisiloxane (HMDSO),
  • Precursor quantity: 10 to 150 g / hour
  • Treatment speed: 40 m / min
  • Distance of the nozzle: 15 mm
  • PCT (Pulse Cycle Time): 20% and 100%
  • Evaporator temperature: 120 ° C

Bewertung des Effektes der Plasmarandverkapselung 31:Evaluation of plasma edge encapsulation 31 effect:

Es wurden, wie im Abschnitt „Bestimmung der Durchbruchzeit“ detailliert beschrieben, Prüfkörper mit den Klebmassen K1 bis K3 hergestellt. Auf alle vier Seitenkanten der Klebmasseschicht 22 wurde eine dünne Schicht der Reaktivkomponente über Plasmapolymerisation abgeschieden. Die Bezeichnung P2-1 bezieht sich auf Prüfkörper, die mit Klebmasse K2 und Plasmaverfahren Plasma 1 hergestellt wurden. Die Prüfkörper mit reaktiver Klebmasse K2 wurden unmittelbar nach der Herstellung einer UV-Dosis von mindestens 400 mJ/m2 ausgesetzt, um die kationische Polymerisation der Epoxidkomponente zu starten. Als Effekt wird in Tabelle 4 die Steigerung der Lag-time in Prozent gegenüber einem unbeschichteten Muster mit derselben Klebemasse dargestellt. Tab. 4 Beispiel: P1-1 P1-2 P1-3 P2-1 P2-2 P2-3 P3-1 P3-2 P3-3 Effekt / % 23 37 27 27 40 32 25 36 24 As described in detail in the section entitled "Determination of Breakthrough Time", specimens containing the adhesives were used K1 to K3 manufactured. On all four side edges of the adhesive layer 22 A thin layer of the reactive component was deposited via plasma polymerization. The name P2 - 1 refers to specimens with adhesive K2 and plasma plasma 1 were manufactured. The test specimens with reactive adhesive K2 were exposed immediately after preparation to a UV dose of at least 400 mJ / m 2 to initiate cationic polymerization of the epoxide component. As an effect, Table 4 shows the increase in the lag time in percent compared to an uncoated pattern with the same adhesive. Tab. 4 Example: P1-1 P1-2 P1-3 P2-1 P2-2 P2-3 P3-1 P3-2 P3-3 Effect /% 23 37 27 27 40 32 25 36 24

Die Beispiele belegen den Effekt der Plasmapolymerisation auf die Durchbruchzeit. Es konnte gezeigt werden, dass sowohl mit polareren Reaktivkomponenten (Aminopropyltriethoxysilan) als auch mit unpolareren wie Perfluoroctyltriethoxysilan zusätzliche Barriereschichten aufgebracht werden können. Hier zeigen sich die unpolareren Reaktivkomponenten den polareren leicht überlegen, jedoch überraschend wenig. Auch mit glasartigen Schichten aus Siloxan-Präkursoren lassen sich deutliche Effekte erzielen.The examples demonstrate the effect of plasma polymerization on breakthrough time. It could be shown that additional barrier layers can be applied both with more polar reactive components (aminopropyltriethoxysilane) and with nonpolar ones such as perfluorooctyltriethoxysilane. Here, the nonpolar reactive components are slightly superior to the more polar, but surprisingly little. Even with glassy layers of siloxane precursors, significant effects can be achieved.

6 enthält eine Darstellung des Abbauverhaltens eines Ca-Test-Prüfkörpers mit Plasmarandverkapselung 31 (P2-1) im Vergleich zu dem unbehandelten Prüfkörper (P2) mit der gleichen Klebmasse. Die Durchbruchzeit erhöht sich von 750 h ohne die Plasmarandverkapselung 31 auf 950 h mit Plasmarandverkapselung 31 nach dem Plasma 1-Verfahren. Der Effekt ist demnach 27 %. 6 contains a representation of the degradation behavior of a Ca test specimen with plasma edge encapsulation 31 (P2-1) compared to the untreated test specimen ( P2 ) with the same adhesive. The Breakthrough time increases from 750 h without the plasma rim encapsulation 31 at 950 h with plasma sand encapsulation 31 after the plasma 1 -Method. The effect is therefore 27%.

Behandlung von die-cuts:Treatment of die-cuts:

In der Präparation des Ca-Tests wurde das Dünnglas-PET-K2-Laminat aus der Glovebox ausgeschleust und mit dem Verfahren Plasma 2 an allen vier Rändern behandelt. Die zur Verklebung vorgesehene Fläche blieb dabei mit einem Liner abgedeckt. Das Laminat wurde wieder in die Glovebox eingeschleust und nach sieben Tagen Trocknungszeit zum Aufbau eines Ca-Tests verwendet. Auch hier wurde die Durchbruchzeit um 32 % verbessert.
Dies zeigt, dass das Verfahren auch bei einem Converter, der Stanzlinge für einen Endkunden herstellt, durchgeführt werden kann.
In the preparation of the Ca test, the thin glass PET K2 -Laminate discharged from the glove box and with the procedure plasma 2 treated on all four edges. The surface intended for bonding remained covered with a liner. The laminate was returned to the glove box and used after seven days of drying time to establish a Ca test. Again, breakthrough time has been improved by 32%.
This shows that the method can also be carried out on a converter that produces diecuts for an end customer.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Plasmadüseplasma nozzle
22
PräkursoreinheitPräkursoreinheit
33
Plasmaeinheitplasma unit
44
Präkursor precursor
66
Trägergas (Inertgas)Carrier gas (inert gas)
77
Plasmaplasma
88th
Düsenkopfnozzle head
99
Einlass inlet
1111
Prozessgasprocess gas
1212
Blendecover
1313
Entladungszonedischarge zone
1414
Elektrodenspitze electrode tip
1616
geerdetes Edelstahlgehäusegrounded stainless steel housing
1717
seitlicher Einlasslateral inlet
1818
VerdampferEvaporator
1919
Präkursorgasprecursor gas
2020
Seitenkante der KlebmasseschichtSide edge of the adhesive layer
2121
Substratsubstratum
2222
Klebmasseschichtadhesive film
2323
Calciumspiegelcalcium levels
2424
DünnglasscheibeThin glass pane
2525
Transferklebebandtransfer tape
2626
PET-Folie PET film
3131
PlasmarandverkapselungPlasmarandverkapselung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2016/0028041 A1 [0002, 0035, 0050]US 2016/0028041 A1 [0002, 0035, 0050]
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  • WO 2013/057265 A1 [0026]WO 2013/057265 A1 [0026]
  • US 8557084 B2 [0026]US 8557084 B2 [0026]
  • EP 2200105 A1 [0026]EP 2200105 A1 [0026]
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  • WO 2007/087281 A1 [0026]WO 2007/087281 A1 [0026]
  • WO 2009/148722 A1 [0026]WO 2009/148722 A1 [0026]
  • EP 2502962 A1 [0026]EP 2502962 A1 [0026]
  • JP 2015197969 A1 [0026]JP 2015197969 A1 [0026]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

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  • Norm ASTM D 1003-11 [0071]Standard ASTM D 1003-11 [0071]

Claims (19)

Verfahren zur Reduzierung der Permeation in eine Verklebung eines organisch-elektronischen Elementes auf einer Oberfläche eines Substrates (21), umfassend zumindest die folgenden drei Verfahrensschritte, die in beliebiger Reihung in zeitlicher Abfolge stattfinden oder von denen in beliebiger Kombination zumindest zwei zeitgleich stattfinden können: ein Klebeband mit einer Klebmasseschicht (22) wird mit einer ersten Klebseite auf die Oberflache des Substrats (21) aufgeklebt; das Klebeband mit der Klebmasseschicht (22) wird mit der gegenüberliegenden zweiten Klebseite auf und/oder um das organisch-elektronische Element aufgeklebt; außen entlang wenigstens einer Seitenkante (20) der Klebmasseschicht (22) wird eine hydrophobe Passivierungsschicht (31) mittels eines Plasmastromes aufgebracht.Method for reducing the permeation in a bonding of an organic-electronic element on a surface of a substrate (21), comprising at least the following three method steps, which take place in any order in chronological order or of which in any combination at least two can take place simultaneously: an adhesive tape having an adhesive layer (22) is adhered to the surface of the substrate (21) with a first adhesive side; the adhesive tape with the adhesive layer (22) is glued to the opposite second adhesive side and / or around the organic-electronic element; Externally along at least one side edge (20) of the adhesive layer (22), a hydrophobic passivation layer (31) is applied by means of a plasma stream. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Plasmastrom unter Atmosphärendruck erzeugt wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the plasma stream is generated under atmospheric pressure. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Plasmastrom ein Präkursor (4) zugeführt wird und als Präkursor (4) Silane und/oder Silioxane und/oder Silazane verwendet werden.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that a precursor (4) is supplied to the plasma stream and silanes and / or silioxanes and / or silazanes are used as precursors (4). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Präkursor (4) aus der Gruppe, Aminopropyltriethoxysilan, Perfluoroctyltriethoxysilan, HMDSO gewählt wird.Method according to Claim 3 , characterized in that the precursor (4) is selected from the group consisting of aminopropyltriethoxysilane, perfluorooctyltriethoxysilane, HMDSO. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Präkursor (4) verdampft wird und mittels eines Inertgases in den Plasmastrom transportiert wird.Method according to at least one of Claims 1 to 4 , characterized in that the precursor (4) is vaporized and transported by means of an inert gas into the plasma stream. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Prozessgas (11) angeregt wird und Umgebungsluft als Prozessgas (11) verwendet wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a process gas (11) is excited and ambient air is used as process gas (11). Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebmasseschicht (22) eine Barriereklebmasse darstellt, enthaltend eine Klebstoffbasis aus - mindestens ein Polymer, insbesondere ein Elastomer - mindestens ein Klebharz und optional ein Reaktivharz.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the adhesive layer (22) is a barrier adhesive comprising an adhesive base of - at least one polymer, in particular an elastomer - at least one adhesive resin and optionally a reactive resin. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserdampfpermeationsrate der Klebstoffbasis weniger als 100 g/m2d, bevorzugt von weniger als 50 g/m2d, insbesondere weniger als 15 g/m2d ist.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the Wasserdampfpermeationsrate the adhesive base is less than 100 g / m 2 d, preferably less than 50 g / m 2 d, in particular less than 15 g / m 2 d. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomer aus der Gruppe Vinylaromate (auch teil- oder vollhydrierte Varianten), Methylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Isobornylmethacrylat und Isobornylacrylat oder aus der Gruppe Polyether, insbesondere Polyethylenglykol, Polypropylenglykol oder Polytetrahydrofuran, oder aus der Gruppe Polydiene, insbesondere Polybutadien oder Polyisopren, (teil)hydrierte Polydiene, insbesondere Polyethylenbutylen, Polyethylenpropylen oder Polybutylenbutadien, Polybutylen, Polyisobutylen, Polyalkylvinylether, Polymerblöcke α,β-ungesättigter Ester, insbesondere Acrylat-Copolymere, gewählt wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the elastomer from the group vinyl aromatics (also partially or fully hydrogenated variants), methyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, isobornyl methacrylate and isobornyl acrylate or from the group polyether, especially polyethylene glycol, polypropylene glycol or polytetrahydrofuran, or from Group polydienes, in particular polybutadiene or polyisoprene, (partially) hydrogenated polydienes, especially polyethylene butylene, polyethylene propylene or polybutylene, polybutylene, polyisobutylene, polyalkyl vinyl ethers, polymer blocks α, β-unsaturated ester, in particular acrylate copolymers is selected. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktivharz aus der Gruppe gewählt wird: 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexancarboxylat (EEC) und Derivate, Dicyclopendadiendioxid und Derivate, 3-Ethyl-3-oxetanmethanol und Derivate, Tetrahydrophthalsäurediglycidylester und Derivate, Hexahydrophthalsäurediglycidylester und Derivate, 1,2-Ethandiglycidylether und Derivate, 1,3-Propandiglycidylether und Derivate, 1,4-Butandioldiglycidylether und Derivate, höhere 1,n-Alkandiglycidylether und Derivate, Bis-[(3,4-epoxycyclohexyl)methyl]-adipat und Derivate, Vinylcyclohexyldioxid und Derivate, 1,4-Cyclohexandimethanol-bis-(3,4-epoxycyclohexancarboxylat) und Derivate, 4,5-Epoxytetrahydrophthalsäurediglycidylester und Derivate, Bis-[1-ethyl(3-oxetanyl)methyl)ether und Derivate, Pentaerythritoltetraglycidylether und Derivate, Bisphenol-A-Digylcidylether (DGEBA), hydriertes Bisphenol-A-Diglycidylether, Bisphenol-F-Diglycidylether, hydriertes Bisphenol-F-Diglycidylether, Epoxyphenol-Novolaks, hydrierte Epoxyphenol-Novolaks, Epoxycresol-Novolaks, hydrierte Epoxycresol-Novolaks, 2-(7-Oxabicyclo)Spiro[1,3-dioxane-5,3'-[7]oxabicyclo[4.1.0]-heptane], 1,4-Bis((2,3-epoxypropoxy)methyl)cyclohexane.Process according to at least one of the preceding claims, characterized in that the reactive resin is chosen from the group: 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexanecarboxylate (EEC) and derivatives, dicyclopendadiene dioxide and derivatives, 3-ethyl-3-oxetanemethanol and derivatives, tetrahydrophthalic acid diglycidyl esters and derivatives, hexahydrophthalic acid diglycidyl esters and derivatives, 1,2-ethanediglycidyl ethers and derivatives, 1,3-propanediglycidyl ethers and derivatives, 1,4-butanediol diglycidyl ethers and derivatives, higher 1, n-alkanediglycidyl ethers and derivatives, bis - [(3, 4-epoxycyclohexyl) methyl] adipate and derivatives, vinylcyclohexyl dioxide and derivatives, 1,4-cyclohexanedimethanol bis (3,4-epoxycyclohexanecarboxylate) and derivatives, 4,5-epoxytetrahydrophthalic acid diglycidyl ester and derivatives, bis [1-ethyl (3-bis) oxetanyl) methyl) ethers and derivatives, pentaerythritol tetraglycidyl ethers and derivatives, bisphenol A diglycidyl ether (DGEBA), hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, hydrie bisphenol F diglycidyl ether, epoxyphenol novolacs, hydrogenated epoxyphenol novolaks, epoxycresol novolacs, hydrogenated epoxycresol novolacs, 2- (7-oxabicyclo) spiro [1,3-dioxanes-5,3 '- [7] oxabicyclo [ 4.1.0] heptanes], 1,4-bis ((2,3-epoxypropoxy) methyl) cyclohexanes. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Klebmasseschicht (22) eine haftklebrige Weichphase verwendet wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that an adhesive-sticky soft phase is used as adhesive layer (22). Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyacrylate umfassen (a) Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester der folgenden Formel CH2 = C(RI)(COORII), wobei R' = H oder CH3 und RII ein Alkylrest mit 4 bis 14 C-Atomen ist, (b) olefinisch ungesättigte Monomere mit funktionellen Gruppen der für eine Reaktivität mit Epoxidgruppen bereits definierten Art, (c) optional weitere Acrylate und/oder Methacrylate und/oder olefinisch ungesättigte Monomere, die mit der Komponente (a) copolymerisierbar sind. Method according to Claim 9 , characterized in that the polyacrylates comprise (a) acrylic acid esters and / or methacrylic acid esters of the following formula CH 2 = C (R I ) (COOR II ), where R '= H or CH 3 and R II is an alkyl radical having 4 to 14 C Is (b) olefinically unsaturated monomers having functional groups already defined for reactivity with epoxide groups, (c) optionally further acrylates and / or methacrylates and / or olefinically unsaturated monomers which are copolymerizable with component (a). Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Klebeband ein Stanzling oder ein abgelängtes Stück Klebeband Verwendung findet.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a stamped product or a cut piece of adhesive tape is used as the adhesive tape. Aufbau mit einem organisch-elektronischen Element, einem Klebeband und einer Oberfläche eines Substrates (21), dadurch gekennzeichnet, dass das Klebeband eine Klebmasseschicht (22) mit wenigstens einer Seitenkante (20) aufweist und gekennzeichnet durch eine entlang der Seitenkante (20) der Klebmasseschicht (22) aufgetragene hydrophobe Passivierungsschicht (31).Assembly with an organic-electronic element, an adhesive tape and a surface of a substrate (21), characterized in that the adhesive tape has an adhesive layer (22) with at least one side edge (20) and characterized by a along the side edge (20) of the adhesive layer (22) applied hydrophobic passivation layer (31). Aufbau nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophobe Passivierungsschicht (31) als eine SiOx-Schicht mit einem Gewichtsanteil von bis zu 12 % Kohlenwasserstoffen ausgebildet ist.Build up Claim 14 , characterized in that the hydrophobic passivation layer (31) is formed as a SiOx layer with a weight fraction of up to 12% hydrocarbons. Aufbau nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebmasseschicht (22) zwei Seitenkanten (20) aufweist, die beide mit der hydrophoben Passivierungsschicht (31) versehen sind.Build up Claim 14 or 15 , characterized in that the adhesive layer (22) has two side edges (20) which are both provided with the hydrophobic passivation layer (31). Aufbau nach zumindest einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebmasseschicht (22) wenigstens ein Elastomer und ein Reaktivharz umfasst.Structure according to at least one of Claims 14 to 16 , characterized in that the adhesive layer (22) comprises at least one elastomer and a reactive resin. Aufbau nach zumindest einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomer aus der Gruppe Vinylaromate (auch teil- oder vollhydrierte Varianten), Methylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Isobornylmethacrylat und Isobornylacrylat oder aus der Gruppe Polyether, insbesondere Polyethylenglykol, Polypropylenglykol oder Polytetrahydrofuran oder aus der Gruppe Polydiene, insbesondere Polybutadien oder Polyisopren, (teil)hydrierte Polydiene, insbesondere Polyethylenbutylen, Polyethylenpropylen oder Polybutylenbutadien, Polybutylen, Polyisobutylen, Polyalkylvinylether, Polymerblöcke α,β-ungesättigter Ester, insbesondere Acrylat-Copolymere, stammt.Structure according to at least one of Claims 14 to 17 , characterized in that the elastomer from the group vinyl aromatics (also partially or fully hydrogenated variants), methyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, isobornyl methacrylate and isobornyl acrylate or from the group polyether, in particular polyethylene glycol, polypropylene glycol or polytetrahydrofuran or from the group polydienes, in particular polybutadiene or polyisoprene, (Partially) hydrogenated polydienes, in particular polyethylene butylene, polyethylene propylene or polybutylene butadiene, polybutylene, polyisobutylene, polyalkyl vinyl ethers, polymer blocks α, β-unsaturated esters, in particular acrylate copolymers. Aufbau nach zumindest einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktivharz aus folgender Gruppe stammt: 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexancarboxylat (EEC) und Derivate, Dicyclopendadiendioxid und Derivate, 3-Ethyl-3-oxetanmethanol und Derivate, Tetrahydrophthalsäurediglycidylester und Derivate, Hexahydrophthalsäurediglycidylester und Derivate, 1,2-Ethandiglycidylether und Derivate, 1,3-Propandiglycidylether und Derivate, 1,4-Butandioldiglycidylether und Derivate, höhere 1,n-Alkandiglycidylether und Derivate, Bis-[(3,4-epoxycyclohexyl)methyl]-adipat und Derivate, Vinylcyclohexyldioxid und Derivate, 1,4-Cyclohexandimethanol-bis-(3,4-epoxycyclohexancarboxylat) und Derivate, 4,5-Epoxytetrahydrophthalsäurediglycidylester und Derivate, Bis-[1-ethyl(3-oxetanyl)methyl)ether und Derivate, Pentaerythritoltetraglycidylether und Derivate, Bisphenol-A-Digylcidylether (DGEBA), hydriertes Bisphenol-A-Diglycidylether, Bisphenol-F-Diglycidylether, hydriertes Bisphenol-F-Diglycidylether, Epoxyphenol-Novolaks, hydrierte Epoxyphenol-Novolaks, Epoxycresol-Novolaks, hydrierte Epoxycresol-Novolaks, 2-(7-Oxabicyclo)Spiro[1,3-dioxane-5,3'-[7]oxabicyclo[4.1.0]-heptane], 1,4-Bis((2,3-epoxypropoxy)methyl)cyclohexane.Structure according to at least one of Claims 14 to 18 characterized in that the reactive resin is selected from the group consisting of 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexanecarboxylate (EEC) and derivatives, dicyclopendadiene dioxide and derivatives, 3-ethyl-3-oxetanemethanol and derivatives, tetrahydrophthalic acid diglycidyl ester and derivatives, hexahydrophthalic acid diglycidyl ester and derivatives, 1,2-ethanediglycidyl ethers and derivatives, 1,3-propanediglycidyl ethers and derivatives, 1,4-butanediol diglycidyl ethers and derivatives, higher 1, n-alkanediglycidyl ethers and derivatives, bis - [(3,4-epoxycyclohexyl) methyl] adipate and derivatives, vinylcyclohexyl dioxide and derivatives, 1,4-cyclohexanedimethanol bis (3,4-epoxycyclohexanecarboxylate) and derivatives, 4,5-epoxytetrahydrophthalic acid diglycidyl ester and derivatives, bis [1-ethyl (3-oxetanyl) methyl) ethers and derivatives, Pentaerythritol tetraglycidyl ether and derivatives, bisphenol A diglycidyl ether (DGEBA), hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol F diglycidyl ether, epoxy phenol novolaks, hyd epoxyphenol novolacs, epoxycresol novolacs, hydrogenated epoxycresol novolaks, 2- (7-oxabicyclo) spiro [1,3-dioxanes-5,3 '- [7] oxabicyclo [4.1.0] heptanes], 1,4 cyclohexane-bis ((2,3-epoxypropoxy) methyl).
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