Оборудование для нанесения вакуумного покрытия на высокобарьерную пленку - Программа продления срока службы упаковки

Применение высокобарьерных материалов

Высокобарьерная пленка на самом деле уже давно появилась в повседневной жизни, нынешние полимерные высокобарьерные материалы в основном используются в упаковке продуктов питания и лекарств, упаковке электронных устройств, упаковке солнечных батарей, упаковке OLED. Пищевые и лекарственные...

1. Пищевая и фармацевтическая упаковка

Упаковка пищевых продуктов и лекарств в настоящее время является наиболее широко используемой областью применения высокобарьерных материалов. Основная цель - предотвратить попадание кислорода и водяного пара из воздуха в упаковку, что приводит к порче продуктов питания и лекарств, значительно сокращая срок их хранения.
Для пищевой и фармацевтической упаковки в целом требования к барьеру не особенно высоки, скорость пропускания водяных паров (WVTR) и кислорода (OTR) барьерных материалов должна быть ниже 10 г/м2/день и 100 см3/м2/день соответственно.

2. Упаковка электронных устройств

Стремительное развитие современной электронной информации, люди выдвигают более высокие требования к электронным компонентам, к портативным, многофункциональным разработкам. Это выдвигает повышенные требования к упаковочным материалам для электронных устройств, которые должны не только обладать хорошей изоляцией, но и быть способными защитить его от коррозии под воздействием кислорода и водяного пара, но и обладать определенной степенью прочности, что требует использования полимерных барьерных материалов.
Общие требования к упаковочным материалам для защиты электронных устройств: скорость пропускания водяных паров (WVTR) и кислорода (OTR) должна быть ниже 10-1 г/м2/день и 1 см3/м2/день соответственно.

3. капсулирование солнечных элементов

Поскольку солнечная энергия находится под воздействием воздуха круглый год, кислород и водяной пар, содержащиеся в воздухе, склонны разъедать слой металлизации снаружи солнечного элемента, что серьезно влияет на использование солнечных элементов. Поэтому необходимо использовать высокобарьерные материалы для инкапсуляции компонентов солнечных элементов, что не только гарантирует срок службы солнечных элементов, но и повышает ударную прочность батареи.
Требования к барьеру солнечных элементов, предъявляемые к герметизирующим материалам, - скорость пропускания водяного пара (WVTR) и скорость пропускания кислорода (OTR) должны быть ниже 10-2 г/м2/день и 10-1 см3/м2/день соответственно.

4. упаковка OLED

На OLED с ранних этапов разработки была возложена тяжелая ответственность за следующее поколение дисплеев, но короткий срок службы был основным ограничением для его коммерческого применения. Основная проблема, влияющая на срок службы OLED, заключается в том, что электродные материалы и светоизлучающие материалы очень чувствительны к кислороду, воде, примесям и могут быть легко загрязнены, что приводит к снижению производительности устройства, которое уменьшает эффективность свечения и сокращает срок службы.
Для обеспечения световой эффективности изделия и продления срока его службы необходимо изолировать устройство от кислорода и воды во время упаковки.
Для того чтобы срок службы гибкого OLED-дисплея превышал 10000 часов, необходимо, чтобы скорость пропускания водяного пара (WVTR) и кислорода (OTR) барьерного материала была ниже 10-6 г/м2/день и 10-5 см3/м2/день, соответственно, что намного выше, чем требования к барьерным характеристикам в области органической фотовольтаики, упаковки солнечных элементов и технологии упаковки пищевых, фармацевтических и электронных устройств. Эти стандарты намного выше, чем стандарты в области инкапсуляции органических фотоэлектрических элементов, солнечных батарей, а также в области технологий упаковки пищевых продуктов, фармацевтических и электронных устройств и других областях требований к барьерным характеристикам, поэтому необходимо выбирать очень хорошие барьерные характеристики материалов гибкой подложки для инкапсуляции устройств, чтобы соответствовать жестким требованиям к сроку службы продукта.
Поверхность полимеров, вследствие ее постоянного контакта с внешней средой, склонна оказывать влияние на адсорбцию поверхности, барьерные свойства и печать полимеров. Для того чтобы сделать полимеры более полезными в повседневной жизни, их поверхность обычно обрабатывают. Основными типами являются: химическая обработка поверхности, модификация поверхности прививкой и плазменная обработка поверхности.
Нанесение поверхностных покрытий - это осаждение материалов, таких как оксиды или нитриды металлов, на полимерные поверхности с помощью таких методов, как физическое осаждение из паровой фазы (PVD), химическое осаждение из паровой фазы (CVD), осаждение атомного слоя (ALD), осаждение молекулярного слоя (MLD), послойная самосборка (LBL) или осаждение методом магнетронного распыления, что приводит к образованию плотных покрытий на поверхности пленки с отличными барьерными свойствами.
Нанокомпозиты представляют собой нанокомпозиты, приготовленные с использованием непроницаемых чешуйчатых наночастиц с большим аспектным отношением методами интеркаляционного компаундирования, полимеризации in-situ или золь-гель. Включение чешуйчатых наночастиц не только уменьшает объемную долю полимерной матрицы в системе для снижения растворимости проницаемых молекул, но и удлиняет путь проникновения проницаемых молекул, снижает скорость диффузии проницаемых молекул и приводит к улучшению барьерных свойств.

Требования к покрытию

субстраты

Подложка должна обладать плоскостностью поверхности, оптическими свойствами и устойчивостью к нанесению покрытия. Как правило, мы используем подложки из ПЭТ с функциональным слоем покрытия на поверхности.
Процесс нанесения покрытия
Вакуумный рулонный процесс, позволяющий наносить покрытие непрерывно, может быть подготовлен недорого. Поскольку длина рулона подложки составляет несколько километров, необходимо иметь процесс нанесения покрытия, который может стабильно покрывать подложки большого размера. Однородность толщины пленки в направлении ширины должна быть гарантирована настолько, чтобы не возникало оптических проблем.

виды мембран

Что касается оптических свойств, то обычно используются пленки серии Si. Для однослойной структуры пленки рекомендуется серия SiO, поскольку она имеет низкий коэффициент преломления и близка к коэффициенту преломления основного материала, в то время как серия SiN превосходит по барьеру и гибкости, но высокий коэффициент преломления затрудняет прохождение света. Многослойная структура пленки рекомендуется с точки зрения барьера и гибкости. В то же время существует тенденция, что стоимость производства высока, если оно осуществляется существующим способом.

Лаборатория Naxi New Energy Laboratory предлагает индивидуальные технологические и аппаратурные решения для всего завода по нанесению вакуумного покрытия.

Общение и запросы приветствуются.