具阻水阻气效果之抗反射膜

阻水阻气抗反射膜的功能及光谱


「具阻水阻气效果之抗反射膜」藉由阻隔膜来阻挡气体或湿气的传递,是一种有效的封装(Packaging)技术,通过膜堆设计,使其具抗反射效果,可以有效延长电子元件、平面显示器等产品之寿命。




阻水阻气抗反射膜之膜層規格

阻水阻气能力 抗反射能力
  • 水气透过率(WVTR) 约10-6 g/m2.day
  • 氧气透过率(OTR) 约10-6 cc/m2.day


阻水阻气抗反射膜原理介绍


现有市售产品(包括电子元件、医疗器材、药品、平面显示器、食品等)对于气体或湿气皆很敏感,若长期处于气体或湿气的环境下,将导致效能劣化或减短保质期,甚至使其变质无效。因此,若能将具有阻止气体分子通过特性的材料制备于基材上,便能有效减少甚至几乎完全阻挡气体或湿气的传递(如图一所示),有效延长产品寿命。


图一、阻气示意图[1]


1. 从材料的孔洞(Pore)穿透

空气中灰尘粒子黏附在基板或是薄膜制备品质不佳,是薄膜产生孔洞(Pinhole)的主要来源,这些孔洞会成为水气和氧气穿透的路径,将会大幅降低该薄膜的气体阻隔效果。因此如何制备出致密无孔洞(Pinhole-free)的薄膜最为重要。

2. 直接从材料渗透(Permeation)过去

气体分子渗透基材的步骤,可分成气体分子经由吸收作用(Adsorption)吸附在表面上,再经扩散机制(Diffusion)通过材料内部,最后由材料表面脱附(Desorption)至环境。

以可挠式塑胶基板取代传统显示器的玻璃基板,可改善耐冲击性低、可挠曲性小及高重量与高厚度等缺点。但由于塑胶基板水氧阻隔的能力较差,作为显示器的基板会有气体及湿气渗透等问题,易造成内部材料劣化,导致元件之发光亮度衰退或寿命降低等情况[2]。

因此,于塑胶基板上制备阻水阻气薄膜成为解决问题的常用方法之一,而为避免阻隔膜的增加造成穿透率下降,采用连续沉积多层无机膜的方式(如含SiOx之多层复合膜)制备抗反射膜,使此阻水阻气薄膜同时具备抗反射之效果。其应用上包含可挠曲OLED、有机太阳能电池、无机薄膜电晶体、可挠曲液晶显示器、无线射频辨识系统(RFID)、电子纸等。


图二、产品应用包含 (A)可挠曲液晶显示器、(B)有机太阳能电池、(C)电子纸等[3-5]



参考资料

[1] 塑网资讯股份有限公司。 (2003)。浅谈阻气材料。上网日期:2021年02月01日,检自http://ibuyplastic.com/tech_center/tech_paper/tech_detailcontent.phtml?id=224&IBP_SID=4a9d7c70f16bc8206fbe72e3da184435。

[2] 材料世界网。 (2009)。软性电子阻水/氧气镀膜技术发展与近况。上网日期:2021年02月01日,检自https://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=8184。

[3] XOER。彭博:柔性屏制造商柔宇科技据称寻求融资10亿美元。上网日期:2021年02月01日,检自https://www.xoer.cc/640449。

[4] 科技新报。 (2020)。弱光环境也可以发电,有机太阳能转换效率高达 25%。上网日期:2021年02月01日,检自https://technews.tw/2020/03/26/room-light-organic-photovoltaics/。

[5] 搜狐公司。 (2017)。钟情于电子纸平板 索尼发布13.3英寸新品DPT-RP1。上网日期:2021年02月01日,检自https://www.sohu.com/a/133151599_161062。