本發(fā)明涉及薄膜領(lǐng)域，具體涉及一種具有高阻隔效率的阻隔膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
電子元件的后段工藝過程中，需要對電子元件進(jìn)行密封，以使電子元件的各功能層與大氣中的水汽、氧氣等成分隔開，防止由各功能層與水汽、氧氣等發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致電子元件失效，進(jìn)而提高電子元件的壽命。例如，對于有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)而言，空氣中的水汽和氧氣等成分很容易與OLED中的陰極金屬(如鋁、鎂、鈣等)發(fā)生反應(yīng)，造成陰極金屬的功函數(shù)增加，同時(shí)水汽和氧氣等成分還會與OLED中的空穴傳輸層以及電子傳輸層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這些都將引起器件失效。因此，需要對OLED進(jìn)行有效封裝，使OLED的各功能層與大氣中的水汽、氧氣等成分隔開。再例如，在太陽能電池領(lǐng)域，也需要對太陽能電池片進(jìn)行封裝。如果封裝效果不好，空氣中的水汽會直接接觸太陽能電池片，使得太陽能電池片被氧化，從而影響太陽能電池的壽命。
一般地，對電子元件進(jìn)行密封的方法包括：在電子元件上形成阻隔膜，并采用環(huán)氧樹脂對阻隔膜和電子元件進(jìn)行粘接，以使電子元件的各功能層與大氣中的水汽、氧氣等成分隔開。然而，空氣中的水汽會透過阻隔膜進(jìn)入電子元件，或者水汽會影響環(huán)氧樹脂的粘結(jié)性能，使得阻隔膜與環(huán)氧樹脂之間產(chǎn)生縫隙，進(jìn)而使水汽直接接觸電子元件，從而影響電子元件的壽命。例如，采用上述方法對OLED進(jìn)行密封時(shí)，其水汽透過率(WVTR)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到使用壽命為10000h的OLED的要求，而使用壽命超過50000h的OLED，往往需要水汽透過率(WVTR)低于5×10-6g/m2·day。
雖然技術(shù)人員對阻隔膜進(jìn)行了大量的研究，但是目前的阻隔膜技術(shù)還存在很多問題：第一、阻隔膜的阻隔性能仍然較低，使得電子元件的使用壽命達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，因此還需要繼續(xù)提高阻隔膜的阻隔性能；第二、上述阻隔膜是通過多層復(fù)合、加顆?；蛘吒稍飫┑玫降?，從而增加了生產(chǎn)時(shí)間和原材料消耗，并增加了其生產(chǎn)成本；第三、水汽阻隔膜在運(yùn)輸和使用過程中往往會受到損傷，不宜于使用和安裝。因此，如何開發(fā)出一種具有高阻隔效率的阻隔膜，成為目前亟需解決的重大課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
基于此，本發(fā)明提供一種具有高阻隔效率的阻隔膜，降低生產(chǎn)時(shí)間及原材料的消耗，從而降低企業(yè)生產(chǎn)成本。
本發(fā)明還提供上述阻隔膜的制備方法。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種阻隔膜，包括從上至下依次設(shè)置的上層保護(hù)膜層、硬化層、第一PET層、阻隔膠層、第二PET層、量子點(diǎn)膠活化層、以及下層保護(hù)膜層。
本發(fā)明的阻隔膜，包括從上至下依次設(shè)置的上層保護(hù)膜層、硬化層、第一PET層、阻隔膠層、第二PET層、量子點(diǎn)膠活化層、以及下層保護(hù)膜層。阻隔膠層為具備高阻隔水氧性能的PVDC改性樹脂，由于PVDC其分子間凝集力強(qiáng)，結(jié)晶度高，PVDC分子中的氯原子有疏水性，不會形成氫鍵，氧分子和水分子很難在PVDC分子中移動，從而使其具有優(yōu)良的阻氧性和阻濕性，且其阻氧性不受周圍環(huán)境濕度的影響；本發(fā)明的阻隔膜通過對PVDC進(jìn)行改性及復(fù)合，在不改變原有的加工設(shè)備和工藝過程的條件下，膜的阻隔性能和力學(xué)性能得到不同程度的提高，使其符合現(xiàn)代電子元件的發(fā)展要求，提高電子元件的壽命。硬化層含有高玻璃化溫度的聚酯樹脂和PVDC樹脂的混合涂液，其中高玻璃化溫度的聚酯樹脂提供防刮花的功能，PVDC樹脂提供阻隔的功能，進(jìn)一步提高阻隔膜的防刮花性能，避免了阻隔膜在運(yùn)輸及使用過程中受到的損傷。
本發(fā)明的阻隔膜，通過設(shè)有量子點(diǎn)膠活化層，通過在丙烯酸光固膠液內(nèi)添加半導(dǎo)體納米粒子，使其內(nèi)部電子在各方向上的運(yùn)動受到局限，以增強(qiáng)阻隔膜的阻隔性能。
本發(fā)明的阻隔膜，通過在隔膜膠層的兩面設(shè)有PET層，其具有良好的氣密性、保香性、優(yōu)良的耐熱、耐寒性、良好的耐化學(xué)藥品性、以及耐油性，進(jìn)一步提高阻隔膜的阻隔性能，減少進(jìn)入阻隔膠層的水汽，再通過設(shè)有保護(hù)膜層，可直接貼合在電子元件上，便于對電子元件進(jìn)行封裝。
在其中一些實(shí)施例中，所述阻隔膠層為PVDC改性樹脂層，所述PVDC改性樹脂層包括如下重量份的組分：PVDC 10～20份。
在其中一些實(shí)施例中，所述硬化層為由多種樹脂混合而成的混合涂液層，所述混合涂液層包括如下重量份的組分：聚酯樹脂7～14份；PVDC樹脂3～6份。
在其中一些實(shí)施例中，所述硬化層由涂布工藝制備而成。
在其中一些實(shí)施例中，所述量子點(diǎn)膠活化層為丙烯酸光固膠液層，所述丙烯酸光固膠液層包括如下重量份的組分：丙烯酸樹脂20～40份；丙烯酸單體50～80份；光引發(fā)劑1～5份；分散劑0.1～1份；偶聯(lián)劑0.1～1份。
在其中一些實(shí)施例中，所述量子點(diǎn)膠活化層由涂布和UV固化工藝制備而成。
在其中一些實(shí)施例中，所述第一PET層、第二PET層均為熱塑性聚氨酯膜層。
在其中一些實(shí)施例中，所述阻隔膠層的厚度為5～20μm；所述硬化層的厚度為2～5μm；所述第一PET層的厚度為10～125μm；所述第二PET層的厚度為2～25μm；所述量子點(diǎn)膠活化層的厚度為2～5μm。
一種阻隔膜的制備方法，所述阻隔膜包括從上至下依次設(shè)置的上層保護(hù)膜層、硬化層、第一PET層、阻隔膠層、第二PET層、量子點(diǎn)膠活化層、以及下層保護(hù)膜層；
該阻隔膜按照如下步驟制備：
步驟一，提供第一PET層，在所述第一PET層上涂布硬化涂液，形成硬化層，再貼合上層保護(hù)膜；
步驟二，提供第二PET層，將所述第二PET層進(jìn)行電暈并涂布量子點(diǎn)膠活化層，UV固化后貼合下層保護(hù)膜；
步驟三，提供阻隔膠層，并在所述第一PET層的反面涂布所述阻隔膠層，并排泡貼合在所述第二PET層的反面，形成阻隔膜。
在其中一些實(shí)施例中，所述阻隔膜按照如下步驟制備：
步驟一：提供厚度為10～125μm的PET膜片，并裁切成型形成第一PET層；提供混合涂液，該混合涂液包括如下重量份的組分：聚酯樹脂7～14份；PVDC樹脂3～6份；在第一PET層膜片上方涂布混合涂液，涂布后形成硬化層，將涂布后的膜片放入100℃的烘箱烘烤90S，得到厚度為2～5μm的硬化層；在硬化層上貼合上層保護(hù)膜；
步驟二：提供厚度為2～25μm的PET膜片，并裁切成型得到第二PET層；通過電暈機(jī)對第二PET層高壓電暈；提供含有半導(dǎo)體納米粒子的丙烯酸光固膠液，該丙烯酸光固膠液包括如下重量份的組分：丙烯酸樹脂20～40份、丙烯酸單體50～80份、光引發(fā)劑1～5份、分散劑0.1～1份、以及偶聯(lián)劑0.1～1份；在第二PET層電暈面涂布丙烯酸光固膠液，涂布后進(jìn)行UV固化，形成厚度為2～5μm的量子點(diǎn)膠活化層；在量子點(diǎn)膠活化層上貼合下層保護(hù)膜；
步驟三：提供阻隔膠，該阻隔膠包括如下重量份的組分：PVDC 10～20份；在第一PET層的反面涂布阻隔膠，并放入100℃的烘箱中烘烤90S，形成5～20μm的阻隔膠層；將阻隔膠層背面排泡貼合在第二PET層的反面，形成阻隔膜。
本發(fā)明的阻隔膜的制備方法，硬化層通過涂布工藝制備而成，量子點(diǎn)膠活化層由涂布和UV固化工藝制備而成，阻隔膠層設(shè)置于第一PET層和第二PET層之間，生產(chǎn)工藝簡單，易操作，降低生產(chǎn)時(shí)間及原材料的消耗，從而降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高行業(yè)的競爭力。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的阻隔膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了便于理解本發(fā)明，下面將對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。
請參閱圖1，為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的阻隔膜100，該阻隔膜100包括從上至下依次設(shè)置的上層保護(hù)膜層10、硬化層20、第一PET層30、阻隔膠層40、第二PET層50、量子點(diǎn)膠活化層60、以及下層保護(hù)膜層70。
本發(fā)明的阻隔膜100，包括從上至下依次設(shè)置的上層保護(hù)膜層10、硬化層20、第一PET層30、阻隔膠層40、第二PET層50、量子點(diǎn)膠活化層60、以及下層保護(hù)膜層70。阻隔膠層40為具備高阻隔水氧性能的PVDC改性樹脂，由于PVDC其分子間凝集力強(qiáng)，結(jié)晶度高，PVDC分子中的氯原子有疏水性，不會形成氫鍵，氧分子和水分子很難在PVDC分子中移動，從而使其具有優(yōu)良的阻氧性和阻濕性，且其阻氧性不受周圍環(huán)境濕度的影響；本發(fā)明的阻隔膜100通過對PVDC進(jìn)行改性及復(fù)合，在不改變原有的加工設(shè)備和工藝過程的條件下，膜的阻隔性能和力學(xué)性能得到不同程度的提高，使其符合現(xiàn)代電子元件的發(fā)展要求，提高電子元件的壽命。硬化層20含有高玻璃化溫度的聚酯樹脂和PVDC樹脂的混合涂液，其中高玻璃化溫度的聚酯樹脂提供防刮花的功能，PVDC樹脂提供阻隔的功能，進(jìn)一步提高阻隔膜100的防刮花性能，避免了阻隔膜100在運(yùn)輸及使用過程中受到的損傷。
本發(fā)明的阻隔膜100，通過設(shè)有量子點(diǎn)膠活化層60，通過在丙烯酸光固膠液內(nèi)添加半導(dǎo)體納米粒子，該半導(dǎo)體納米粒子可由一種半導(dǎo)體材料組成，如由IIB.VIA族元素(如CdS、CdSe、CdTe、ZnSe等)或IIIA.VA族元素(如InP、InAs等)組成，也可以由兩種或兩種以上的半導(dǎo)體材料組成，使丙烯酸光固膠液內(nèi)部電子在各方向上的運(yùn)動受到局限，以增強(qiáng)阻隔膜的阻隔性能。
本發(fā)明的阻隔膜100，通過在隔膜膠層的兩面設(shè)有PET層，其具有良好的氣密性、保香性、優(yōu)良的耐熱、耐寒性、良好的耐化學(xué)藥品性、以及耐油性，進(jìn)一步提高阻隔膜100的阻隔性能，減少進(jìn)入阻隔膠層40的水汽，再通過設(shè)有保護(hù)膜層，可直接貼合在電子元件上，便于對電子元件進(jìn)行封裝。
在其中一些實(shí)施例中，所述阻隔膠層40為PVDC改性樹脂層，所述PVDC改性樹脂層包括如下重量份的組分：PVDC 10～20份。
在其中一些實(shí)施例中，所述硬化層20為由多種樹脂混合而成的混合涂液層，所述混合涂液層包括如下重量份的組分：聚酯樹脂7～14份；PVDC樹脂3～6份。
在其中一些實(shí)施例中，所述硬化層20由涂布工藝制備而成。
在其中一些實(shí)施例中，所述量子點(diǎn)膠活化層60為丙烯酸光固膠液層，所述丙烯酸光固膠液層包括如下重量份的組分：丙烯酸樹脂20～40份；丙烯酸單體50～80份；光引發(fā)劑1～5份；分散劑0.1～1份；偶聯(lián)劑0.1～1份。
在其中一些實(shí)施例中，所述量子點(diǎn)膠活化層60由涂布和UV固化工藝制備而成。
在其中一些實(shí)施例中，所述第一PET層30、第二PET層50均為熱塑性聚氨酯膜層。
在其中一些實(shí)施例中，所述阻隔膠層40的厚度為5～20μm；所述硬化層20的厚度為2～5μm；所述第一PET層30的厚度為10～125μm；所述第二PET層50的厚度為2～25μm；所述量子點(diǎn)膠活化層60的厚度為2～5μm。
一種阻隔膜100的制備方法，所述阻隔膜100包括從上至下依次設(shè)置的上層保護(hù)膜層10、硬化層20、第一PET層30、阻隔膠層40、第二PET層50、量子點(diǎn)膠活化層60、以及下層保護(hù)膜層70；
該阻隔膜100按照如下步驟制備：
步驟一，提供第一PET層30，在所述第一PET層30上涂布硬化涂液，形成硬化層20，再貼合上層保護(hù)膜；
步驟二，提供第二PET層50，將所述第二PET層50進(jìn)行電暈并涂布量子點(diǎn)膠活化層60，UV固化后貼合下層保護(hù)膜；
步驟三，提供阻隔膠層40，并在所述第一PET層30的反面涂布所述阻隔膠層40，并排泡貼合在所述第二PET層50的反面，形成阻隔膜100。
在其中一些實(shí)施例中，所述阻隔膜100按照如下步驟制備：
步驟一：提供厚度為10～125μm的PET膜片，并裁切成型形成第一PET層30；提供混合涂液，該混合涂液包括如下重量份的組分：聚酯樹脂7～14份；PVDC樹脂3～6份；在第一PET層30膜片上方涂布混合涂液，涂布后形成硬化層20，將涂布后的膜片放入100℃的烘箱烘烤90S，得到厚度為2～5μm的硬化層20；在硬化層20上貼合上層保護(hù)膜；在另一實(shí)施例中，涂布時(shí)可選擇分開涂布也可選擇將兩種物質(zhì)混合在一起涂布，分開涂布時(shí)先涂布PVDC樹脂溶液，其中PVDC占比3％～10％，再涂布高玻璃化溫度的聚酯樹脂，占比為5％～15％；混合涂布時(shí)溶液中PVDC樹脂占比為3％～6％，高玻璃化溫度的聚酯樹脂占比為7％～14％；
步驟二：提供厚度為2～25μm的PET膜片，并裁切成型得到第二PET層50；通過電暈機(jī)對第二PET層50高壓電暈；提供含有半導(dǎo)體納米粒子的丙烯酸光固膠液，該丙烯酸光固膠液包括如下重量份的組分：丙烯酸樹脂20～40份、丙烯酸單體50～80份、光引發(fā)劑1～5份、分散劑0.1～1份、以及偶聯(lián)劑0.1～1份；在第二PET層50電暈面涂布丙烯酸光固膠液，涂布后進(jìn)行UV固化，形成厚度為2～5μm的量子點(diǎn)膠活化層60；在量子點(diǎn)膠活化層60上貼合下層保護(hù)膜；
步驟三：提供阻隔膠，該阻隔膠包括如下重量份的組分：PVDC 10～20份；在第一PET層30的反面涂布阻隔膠，并放入100℃的烘箱中烘烤90S，形成5～20μm的阻隔膠層40；將阻隔膠層40背面排泡貼合在第二PET層50的反面，形成阻隔膜100。
本發(fā)明的阻隔膜100的制備方法，硬化層20通過涂布工藝制備而成，量子點(diǎn)膠活化層60由涂布和UV固化工藝制備而成，阻隔膠層40設(shè)置于第一PET層30和第二PET層50之間，生產(chǎn)工藝簡單，易操作，降低生產(chǎn)時(shí)間及原材料的消耗，從而降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高行業(yè)的競爭力。
以下將通過幾個(gè)實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的方案。
實(shí)施例一
本發(fā)明提供一種阻隔膜100及其制備方法。其中，該阻隔膜100按照如下步驟制備：
步驟一：提供厚度為10～125μm的PET膜片，并裁切成型形成第一PET層30；提供混合涂液，該混合涂液包括如下重量份的組分：聚酯樹脂7份；PVDC樹脂6份；在第一PET層30膜片上方涂布混合涂液，涂布后形成硬化層20，將涂布后的膜片放入100℃的烘箱烘烤90S，得到厚度為2～5μm的硬化層20；在硬化層20上貼合上層保護(hù)膜；
步驟二：提供厚度為2～25μm的PET膜片，并裁切成型得到第二PET層50；通過電暈機(jī)對第二PET層50高壓電暈；提供含有半導(dǎo)體納米粒子的丙烯酸光固膠液，該丙烯酸光固膠液包括如下重量份的組分：丙烯酸樹脂20份、丙烯酸單體80份、光引發(fā)劑1份、分散劑0.1份、以及偶聯(lián)劑0.1份；在第二PET層50電暈面涂布丙烯酸光固膠液，涂布后進(jìn)行UV固化，形成厚度為2～5μm的量子點(diǎn)膠活化層60；在量子點(diǎn)膠活化層60上貼合下層保護(hù)膜；
步驟三：提供阻隔膠，該阻隔膠包括如下重量份的組分：PVDC 10份；在第一PET層30的反面涂布阻隔膠，并放入100℃的烘箱中烘烤90S，形成5～20μm的阻隔膠層40；將阻隔膠層40背面排泡貼合在第二PET層50的反面，形成阻隔膜100。
實(shí)施例二
本發(fā)明提供一種阻隔膜100及其制備方法。其中，該阻隔膜100按照如下步驟制備：
步驟一：提供厚度為10～125μm的PET膜片，并裁切成型形成第一PET層30；提供混合涂液，該混合涂液包括如下重量份的組分：聚酯樹脂10份；PVDC樹脂4份；在第一PET層30膜片上方涂布混合涂液，涂布后形成硬化層20，將涂布后的膜片放入100℃的烘箱烘烤90S，得到厚度為2～5μm的硬化層20；在硬化層20上貼合上層保護(hù)膜；
步驟二：提供厚度為2～25μm的PET膜片，并裁切成型得到第二PET層50；通過電暈機(jī)對第二PET層50高壓電暈；提供含有半導(dǎo)體納米粒子的丙烯酸光固膠液，該丙烯酸光固膠液包括如下重量份的組分：丙烯酸樹脂30份、丙烯酸單體60份、光引發(fā)劑3份、分散劑0.6份、以及偶聯(lián)劑0.6份；在第二PET層50電暈面涂布丙烯酸光固膠液，涂布后進(jìn)行UV固化，形成厚度為2～5μm的量子點(diǎn)膠活化層60；在量子點(diǎn)膠活化層60上貼合下層保護(hù)膜；
步驟三：提供阻隔膠，該阻隔膠包括如下重量份的組分：PVDC 15份；在第一PET層30的反面涂布阻隔膠，并放入100℃的烘箱中烘烤90S，形成5～20μm的阻隔膠層40；將阻隔膠層40背面排泡貼合在第二PET層50的反面，形成阻隔膜100。
實(shí)施例三
本發(fā)明提供一種阻隔膜100及其制備方法。其中，該阻隔膜100按照如下步驟制備：
步驟一：提供厚度為10～125μm的PET膜片，并裁切成型形成第一PET層30；提供混合涂液，該混合涂液包括如下重量份的組分：聚酯樹脂14份；PVDC樹脂3份；在第一PET層30膜片上方涂布混合涂液，涂布后形成硬化層20，將涂布后的膜片放入100℃的烘箱烘烤90S，得到厚度為2～5μm的硬化層20；在硬化層20上貼合上層保護(hù)膜；
步驟二：提供厚度為2～25μm的PET膜片，并裁切成型得到第二PET層50；通過電暈機(jī)對第二PET層50高壓電暈；提供含有半導(dǎo)體納米粒子的丙烯酸光固膠液，該丙烯酸光固膠液包括如下重量份的組分：丙烯酸樹脂40份、丙烯酸單體50份、光引發(fā)劑5份、分散劑1份、以及偶聯(lián)劑1份；在第二PET層50電暈面涂布丙烯酸光固膠液，涂布后進(jìn)行UV固化，形成厚度為2～5μm的量子點(diǎn)膠活化層60；在量子點(diǎn)膠活化層60上貼合下層保護(hù)膜；
步驟三：提供阻隔膠，該阻隔膠包括如下重量份的組分：PVDC 20份；在第一PET層30的反面涂布阻隔膠，并放入100℃的烘箱中烘烤90S，形成5～20μm的阻隔膠層40；將阻隔膠層40背面排泡貼合在第二PET層50的反面，形成阻隔膜100。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。