纳米阻隔膜技术改善防水材料性能

 塑胶基板上的缺陷，如针孔、裂纹和晶界等，都会导致所谓的"孔效应"，其中氧和水分子可借此渗入并穿透塑料屏障，进入活性材料。但在柔性OLED显示器、有机太阳能电池，甚至是电泳显示器等应用中，却对氧气和水分高度敏感，因为这关乎到设备的寿命。这意味着为了让商用化产品拥有足够长的寿命，必须设法阻断氧和水进入到活性层的路径。

当前的隔离技术都着重于在塑料上使用有机或无机多层涂布来减少这些缺陷。相较之下，Tera-Barrier则采取了更创新的途径，该公司利用纳米粒子在阻隔氧化膜中来"栓塞"这些缺陷，以解决孔效应问题。在其独特的纳米工程阻隔堆叠中，当建构阻隔膜时可将所需的阻隔层数量降至2层。Tera-Barrier的阻隔堆叠是由阻隔氧化层和纳米粒子密封层所组成。用于阻隔膜的纳米粒子具有双重功能，不仅可将缺陷给密封起来，还能阻挡水分和氧气。

其结果是防潮性能优于10-6g/m2.day，据称能满足最严苛的柔性有机设备基板要求。在60℃和90%RH(即在这些条件下水分子通过阻隔膜所需时间)，该阻隔膜的迟滞期超过2,300小时。

然而，阻隔层本身并非为活性材料阻挡氧和水的唯一途径。如果没有充份密封，湿气同样可以从设备的侧面渗入。因此，新一代电子设备需要更高效能的密封胶。

目前有两家开发这种粘着剂的公司：Henkel和DELO。Henkel主要提供热固化解决方案，而DELO的重点则是紫外光固化粘着剂。

当在更好的渗透率和灵活性之间寻求平衡之际，设计师必须做出更多权衡。黏着剂所诉求的特性包括更好的防水效能，但却也更刚性，而这将影响到最终产品的灵活性。因此，目前许多研究和开发工作均集中于可在渗透率和灵活性之间取得良好折衷之上。

作者：Harry Zervos

技术分析师

IDTechEx

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