紫外光硬化膠在氣阻膜上之應用

The Application of UV Curable Adhesives on Gas Barrier Films

曹伯浩(Po-Hao Tsao)

指導教授 ： 劉大佼 ； 盧詩磊

國立清華大學/工學院/化學工程學系/碩士(2011年)

摘要

本研究目標為配合濕式塗佈方式，發展出可靠之紫外光硬化膠體以製造氣阻膜，如能成功，將可取代傳統以真空蒸鍍製程為主之生產方式，使氣阻膜生產成本大為下降，進而讓軟性電子產品得以普及。
輕、薄以及具有可撓性之軟性電子產品已成為新一代電子產品主軸，然而這些產品所具有的特色，傳統的封裝方式－玻璃已無法再繼續做為阻氣基材，可撓性氣阻膜也就應運而生，目前各國研究大多以高分子薄膜做為基材，在其上真空蒸鍍一層無機粒子，企圖以無機粒子之緻密性來阻擋水氣通過，但無機粒子層因缺乏彈性，在經過凹折後容易產生缺陷影響阻氣性，因此研究方向又轉而以無機粒子搭配有機高分子薄膜來製備可撓性氣阻膜，此一方式確實增加了氣阻膜之可撓性，但由於有機高分子阻水性不若無機粒子來的優異，因此還是無法做為高敏感光電產品氣阻之用，且真空蒸鍍製程相當耗能也會造成原料上面有很大的浪費，從研究的趨勢來看也可發現眾研究者也都積極的以濕式製程取代真空蒸鍍製程，以期氣阻膜可以降低成本並且快速量產。
本研究之進行步驟，首先實驗上先試圖複製一現有製造UV膠之專利，於此過程中熟悉紫外光硬化膠體配製以及照光、塗佈等製程，在習得如何操作紫外光膠體後，延伸研究至氣阻膜應用，希望可以全濕式塗佈來製備高水準之氣阻膜，在此一試誤階段，無意間研發了一新型氣阻膜材料，在實驗室檢測範圍內，無法測得有效水氣損失量，此一研發結果目前也在申請專利中，研究方向也開始導向把此成果商品化，嘗試不同的封裝膠體以及封裝方式，以設計出小型量產的製程為目標，研究結果發現以點膠機搭配DELO 110214可以呈現最好的結果，其膠體不僅有良好的氣阻性質，黏度也相當適合操作，可增加成品穩定性，是之後再設計其他連續製程時的另一主軸。

關鍵字

紫外光 ； 濕式塗佈 ； 點膠 ； 氣阻膜 ； WVTR

參考文獻

1 Leterrier, Y. et al. Supertough UV-curable silane/silica gas barrier coatings on polymers. Surface and Coatings Technology 203, 3398-3404, doi:10.1016/j.surfcoat.2009.05.001 (2009).

2 Logothetidis, S. et al. Ultra high barrier materials for encapsulation of flexible organic electronics. The European Physical Journal Applied Physics 51, 33203, doi:10.1051/epjap/2010102 (2010).

4 Logothetidis, S., Laskarakis, A., Georgiou, D., Amberg-Schwab, S. & Weber, U. Investigation of the optical properties of organic-inorganic hybrid polymers by IR to Vis-fUV spectroscopic ellipsometry. physica status solidi (c) 5, 1265-1269, doi:10.1002/pssc.200777828 (2008).

5 Logothetidis, S. & Laskarakis, A. Towards the optimization of materials and processes for flexible organic electronics devices. The European Physical Journal Applied Physics 46, 12502, doi:10.1051/epjap/2009041 (2009).

6 Lin, J.-S. et al. Microwave-assisted synthesis of organic/inorganic hybrid composites with gas barrier and heat-dissipating capability and their application for the encapsulation of top-emitting organic light emitting diodes (TEOLEDs). Current Applied Physics 10, 1331-1335, doi:10.1016/j.cap.2010.04.003 (2010).