水氣阻障積層體、阻水氣用結構體

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

107101874

專利證號

I 649197

專利獲證名稱

水氣阻障積層體、阻水氣用結構體

專利所屬機關 (申請機關)

國立臺北科技大學

獲證日期

2019/02/01

技術說明

隨著軟性電子產業之發展，於可撓性薄膜封裝研究中，發現基材的水氣阻障能力與延長元件壽命關係密切。本研究旨在以多層有機堆疊將基材表面平坦化，再濺鍍金屬氧化物作為主要水氣屏障層。探討以不同酸鹼值之聚乙烯亞胺(PEI)及聚丙烯酸(PAA)堆疊於基材(PET和PEN)的粗糙度影響，以及比較反應性濺鍍鋅錫氧化物(ZTO)與射頻濺鍍氧化鋁(Al2O3)對阻水氣的效果及光學性質的差異。本研究藉由疊加對數的增減設計，至終找出最適合的複合膜形式。由OM及AFM的分析結果得知，經過PEI、PAA水溶液以浸塗法(Dip coating)堆疊後粗糙度大幅降低，有效改善基材表面平整度。就阻水氣效果而言，PET和PEN基材本身水氣滲透率分別為5.55以及1.88 g/(m2．day)，而疊加上單對有機/無機複合膜其水氣滲透率可降至0.1~0.05 g/(m2．day)。而在多對有機/無機複合膜的實驗發現，無機物的光穿透度、色度及霧度表現以Al2O3優於ZTO，其中又以堆疊三對有機/無機鋅錫氧化物和堆疊五對有機/無機氧化鋁的複合膜表現最好，其水氣滲透率均可降至5x10-5 g/(m2．day)以下(達到Mocon測試儀極限)。 綜合結果，透過本研究之有機陰陽離子塗層能大幅降低軟性基材的表面粗糙度，疊加多層無機鍍膜將水氣屏障效果發揮至最大，又同時能維持著良好的光學性質，相當適合作為軟性光電元件之薄膜封裝材料。 In this study, PET and PEN are used as two polymer substrates. Poly (acrylic acid) (PAA) were deposited on the substrates by using layer-by-layer (LbL) assembly with various pH conditions. Two metal oxides, ZTO (reactive sputtering Zinc Tin Oxide) and Al2O3 (RF sputtering of alumina) were used as the barrier coatings. The combination of planarization coatings and barrier coatings was fabricated as the dyads film of the organic-inorganic hybrid layer. The water vapor transmittance rate(WVTR) of the blank PET and blank PEN is 5.55 and 1.88 g/(m2．day), respectively. With the addition of single inorganic layer, the WVTR reduced to 0.1~0.05 g/(m2．day). In this study, the multilayer film of alumina’s optical transmittance and haze properties is better than Zinc Tin Oxide. In barrier performance, both the three dyads of Zinc Tin Oxide and the five dyads of alumina reach detection limit of Mocon (below 5x10-5 g/(m2．day).

備註

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

專利技轉組

連絡電話

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