藉由塗佈實現的功能附加和表面處理
在此說明運用於有機EL、智慧型設備、二次電池等的藉由塗佈實現的鍍膜和用途。
功能附加、表面處理和鍍膜
製造製程中以黏合以外用途為目的的塗佈和塗裝,大致可分為以下3類。
- 功能附加
- 對薄膜、薄片、鋼板、玻璃等相對較薄的基材(工件)附加新功能的加工,稱為「加工轉換」。一般來說,透過塗佈(塗裝)、蒸鍍、濺鍍等方法實施的上述加工稱為「鍍膜」。
這種技術廣泛運用於各領域,例如在智慧型手機和平板電腦終端中需求高漲的觸控面板的電極、液晶玻璃和薄膜的薄層鍍膜、印刷電路板上的精密圖案塗佈等。 - 表面處理
- 除了透過成膜附加功能之外,有時還會實施藉由塗佈藥材實現基材表面優化的「表面處理」。例如,在半導體晶圓上塗佈光阻劑之前透過塗佈藥劑進行疏水加工等。
- 塗裝(裝飾+α)
- 塗佈塗料等進行著色的「塗裝製程」,其目的不僅僅是裝飾。例如,在汽車的車體塗裝製程中,透過各種塗料和鍍膜劑等的多層塗膜,附加耐碎裂性、耐熱性、潑水性、耐候性等表面保護功能,也是重要的目的。
鍍膜的類型
鍍膜的方法大致可以分為「乾式鍍膜(Dry Coating)」和「濕式鍍膜(Wet Coating)」2種。一般而言,後者是藉由塗佈實現的鍍膜技術。
乾式鍍膜(Dry Coating)
用於附加功能的物質直接在「固體」狀態下鍍膜到基材上的技術,統稱為「乾式鍍膜(Dry Coating)」。代表性的鍍膜方法有真空蒸鍍、離子電鍍、濺鍍等。用於金屬材料等的鍍膜,不需乾燥製程,可實現高品質的成膜,但也有裝置大型化、連續生產數量有限、成本高等缺點。
濕式鍍膜(Wet Coating)
在廣泛的工業領域中採用、與「塗佈(塗裝)」密切相關的是「濕式鍍膜」。
透過將用於功能附加的物質溶解或分散到溶劑中的處理,進行「液體化」。將該液劑均勻塗佈在基材上,透過乾燥和硬化等進行「固體薄膜化」的技術。需要避免灰塵或異物附著到液膜上時,濕式鍍膜工藝中會使用無塵室。
與乾式鍍膜不同,它不需要真空環境,可以在大氣壓環境下塗佈。裝置自由度高,可以連續供給工件(基材)。濕式鍍膜在量產中有巨大優點,因此以各種塗佈方式被廣泛採用。
功能、特性 | 鍍膜劑 |
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表面功能 | 硬質塗層劑(光學用、汽車用、建材用等)、矽離型劑、抗靜電鍍膜劑、耐指紋防污染鍍膜劑、聚醯亞胺清漆、防水防潮鍍膜劑、防霧鍍膜劑(汽車等)、吸音防震鍍膜劑、潑水潑油鍍膜劑、耐候鍍膜劑、光觸媒鍍膜劑、抗菌鍍膜劑、超親水鍍膜劑等 |
光學特性 | 高折射率鍍膜劑、光學鏡頭鍍膜劑、彩色光阻劑/黑色光阻劑、光致變色顏料/鍍膜劑、光學膠等 |
電氣特性 | 正極材料(鋰離子電池<LiB>用)、負極材料(LiB用)、陶瓷材料(LiB隔離膜用)、芳綸、聚醯胺、醯亞胺材料(絕緣材料用)等 |
其他 | 金屬/碳漿材料、矽鍍膜劑/氟鍍膜劑(醫療用等)、細胞培養基材料等 |
近年來,由於裝置的多樣化,塗佈的使用範圍也隨著微米或奈米級精密圖案塗佈、鍍膜的薄層化等技術的高度化而擴展。以下為薄層鍍膜的用途範例。
產品領域 | 用途 |
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LCD | 彩色濾鏡、反射膜、防反射膜、棱鏡片用、液晶配向膜、層間絕緣塗層、透明導電性膜等 |
有機EL | 發光層、電子/空穴傳輸層等、密封乾燥等 |
半導體 | 光阻劑、鈍化膜、底部填充膠、液體封裝等 |
封裝/印刷電路板/殼體等 | FPC鍍膜、增層印刷電路板夾層絕緣膜、散熱鍍膜、電磁波屏蔽膜、絕緣鍍膜等 |
資訊記錄媒體 | 光學媒體(Blu-ray、CD、CD-R、DVD)用塗層、奈米壓印、磁性塗層、熱昇華打印紙等 |
光學領域 | 光學鏡頭應用、光纖/光纖黏合用途、光學元件密封、光波導形成等 |
其他領域 | 飲料容器(罐、瓶、PET瓶)用途、蒸鍍膜(鋁、二氧化矽、透明)等 |