隨著光電產業的蓬勃發展，各種光學薄膜陸續被開發出來。就涂布而言，這些光學薄膜產品的特點包括：

 

均勻度要求很高；

涂料黏度很低：涂料黏度可能<10cps；

厚度超?。阂钥狗瓷淠槔?，對單層涂布，當nd=λ/4 時，可得破壞性干涉，也就是反射率為0 ，其中n為涂層折射率，一般都在1~2 之間， d 為涂層厚度，λ為入射波波長， 介于400~700nm ，以此計算，涂層干膜厚度都小于0.2μm，可預期濕膜厚度可能低至1μm 。

 

因而要生產此類產品，就必須開發超薄涂布技術。圖一是各種可能的超薄涂布技術。在成卷基材超薄涂布的各種可能方法中，將依續介紹微凹版印刷式涂布、張力基材擠壓式涂布、毛細管式涂布、水相表面展開式涂布等幾種方法；在非連續基材超薄涂布的各種可能方法中，旋轉涂布法(Spin Coating)為大家所熟知，擠壓式涂布法(Extrusion Coating)應用在LCD 光阻涂布，在此不多做說明，此一部分僅介紹液面彎曲式涂布。以下即針對這些涂布方法加以說明。

圖一：各種可能的超薄涂布技術

 

微凹版印刷式涂布(Micro-Gravure Coating)

 

微凹版印刷式涂布是日本Yasui Seiki公司的專利技術，其結構如圖二(a)，與傳統凹版印刷式涂布（圖二(b)）相較，異同如下。

 

圖二：(a)微凹版印刷式涂布裝置示意圖

        (b)傳統凹版印刷式涂布裝置示意圖

 

1. 相同點

傳統凹版印刷式涂布和微凹版印刷式涂布都是將雕刻輪(Engrave Roll)表面凹槽(Cell)內部份涂液轉移至基材表面，常用凹槽形狀有金字塔形(Pyramidal)、四面體形(Quadrangular)、三角形(Tri-Helical)等三種（如圖三）。使用時，依涂膜厚度需求選擇適當的凹槽體積(Cell Volume)及網目(Mesh)數。

 

圖三：三種雕刻輪表面凹槽形狀

 

2. 相異點

(1)背膠輪之有無

 

傳統凹版印刷式涂布有一輪徑與雕刻輪相同之橡膠輪作為背膠輪，基材從雕刻輪及背膠輪之間通過，基材在此接觸(Nip)點易因機械或水力(Hydraulic)之應力問題造成基材皺折（如圖四）而影響涂布品質，且基材愈薄，此一現象愈明顯。微凹版印刷式涂布無背膠輪，自然也無接觸點，當然就不會發生上述之應力問題。

 

 圖四：傳統凹版印刷式涂布基材在接觸點容易因應力問題產生皺折

 

(2)雕刻輪直徑大小

 

傳統凹版印刷式涂布之雕刻輪直徑約125~250mm ，微凹版印刷式涂布之雕刻輪直徑則在20~50mm 之間。傳統凹版印刷式涂布由于輪徑大，基材與雕刻輪的接觸面積也較大（如圖五），涂布時也就比較容易出現問題?；呐c雕刻輪接觸面積大小還存在另一問題，就是涂液會在接觸點前、后形成亂流旋渦液珠(Turbulent re-CirculationBead) （如圖六），容易造成涂布不穩定，且輪徑愈大，接觸面積愈大，此一情形愈嚴重。微凹版印刷式涂布無背膠輪，自然較不會發生此一問題。

 

圖五：基材與凹版印刷雕刻輪及微凹版印刷雕刻輪接觸面積比較

 

圖六：傳統凹版印刷式涂布涂液易在接觸點前、后形成亂流旋渦液珠，容易造成涂布不穩定

 

(3)刮刀不同

傳統凹版印刷式涂布及微凹版印刷式涂布在涂布時，雕刻輪都會部分浸入涂液槽(Pan)中，雕刻輪轉動將涂液帶上，為了計量，會用刮刀將表面涂液刮下，但二者刮刀使用方式卻是不同。傳統凹版印刷式涂布的刮刀幾乎對準雕刻輪圓心，但微凹版印刷式涂布則是使用薄而有彈性的刮刀，與雕刻輪表面成切線狀態，這會使刮刀所受壓力變得很輕，在此情形下，傳統凹版印刷式涂布的刮刀及雕刻輪的磨耗，也就較微凹版印刷式涂布大得多。

 

(4)膜厚調整性

一般在進行凹版印刷式涂布時，會依據濕膜厚度選擇適當的凹槽形狀及網目數，但傳統凹版印刷式涂布之雕刻輪與基材的速度一樣，濕膜厚度主要與凹槽體積有關，涂布時，約凹槽體積一定比率的涂液會轉移到基材上，一旦厚度非產品要求，只能調整涂液的黏度、固含量或更換不同網目數的雕刻輪，但雕刻輪因輪徑大又很重，所以不管是調整涂液性質或更換雕刻輪，對傳統凹版印刷式涂布都是一件麻煩的事。

 

對微凹版印刷式涂布而言，雕刻輪的線速度卻不一定要與基材的速度相同。涂膜厚度除了受凹槽體積影響外，也與雕刻輪及基材的速比有關（如圖七），速比在0.6 以下，由于涂液供給量不足，并不能進行涂布，速比超過0.6 即可進行涂布，速比在1 至1.5 之間，可得到平滑穩定的涂膜，涂膜厚度與速比存在線性關系，速比在1.5 至2 之間，涂膜厚度隨速度增加而增加，當速比超過2 ，涂膜厚度將減少且變得不穩定。雖然凹槽體積仍是影響膜厚的主要因子，但速比在1 至1.5之間，涂膜厚度與速比存在線性關系，因而在此區間內，可不更換不同凹槽體積及網目數的雕刻輪或改變涂液黏度及固含量，而靠調整速比來增減10% 的涂膜厚度。這樣的特點大大的提高了微凹版印刷式涂布的操作彈性。綜合上述，將二者之比較整理如表一。

 

圖七：微凹版印刷式涂布涂布厚度與速比關系

 

表一：微凹版印刷式涂布與凹版印刷式涂布之比較

 

微凹版印刷式涂布具輪徑小、涂膜厚度可用速比微調的特性，使其操作變得簡便而有彈性，黏度適用范圍1~5000cps ，涂布速度<90m/min ，涂膜厚度1~80?m ，頗為適合進行超薄涂布。

 

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