TWI510365B - 多層塑膠基板及製造其之方法 - Google Patents
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Description
本發明係主張於2011年5月16日向韓國智慧局所提出之韓國專利申請第2011-0045908號之優先權，並且將其所揭示之內容均納入本發明以供參考。
本發明係關於一種多層塑膠基板及製造其之方法，特別是，該塑膠基板得以實現優異的氣體阻隔性、高表面硬度、以及良好的濕氣阻隔性，並且提供製造該多層塑膠基板之方法。
使用於顯示裝置、相框、藝術和手工藝、或容器的玻璃基板具有許多優點，例如低線性膨脹係數、優異的氣體阻隔性、高光穿透性、高表面粗糙度、優異的耐熱性、和優異的耐化學性，然而，因低耐衝擊性使得玻璃基板容易破裂，並且因高密度使其較重。
近年來，液晶螢幕、有機發光裝置、以及電子紙受到越來越多關注，導致對於將用於顯示裝置之基板由玻璃改變為塑膠有積極地研究。當塑膠基板取代玻璃基板時，能夠降低顯示裝置的總重量並確保顯示裝置設計的彈性。此外，塑膠基板具有高耐衝擊性，且連續製造的過程中，也比玻璃基板具有更高的經濟可行性。
同時，為了要用於顯示裝置中，該塑膠基板需要電晶體二極體的加工溫度、足以承受透明電極沉積溫度的高玻璃轉化溫度、氧氣與濕氣的阻隔性以避免液晶與有機發光材料的老化、低線性膨脹係數及結構穩定性以避免加工溫度改變導致基板變形、高機械強度以與傳統玻璃基板之製程設備相容、耐化學性足以承受蝕刻製程、高光穿透性與低雙折射率(birefringence)、以及表面耐刮性。
然而，由於不存在滿足上述要求的高功能性聚合物基膜(包括聚合物膜和聚合物-無機材料複合膜)，藉由於聚合物基膜上執行多層功能性塗佈，以嘗試提供上述物理性質。作為一代表塗層的範例，可使用能降低聚合物表面缺陷並給予平面化性質的有機平面層、以無機材料組成之用以隔絕如氧氣與濕氣等氣體的氣體阻隔層、或可提供聚合物表面之耐刮性之有機-無機硬塗層。以往，一些多層塑膠基板係塗佈無機氣體阻隔層於聚合物基體材料，接著塗佈硬塗層於氣體阻隔層之上。於製造該多層結構中，由於聚合物基體材料與氣體阻隔層之間的線性膨脹係數差異甚大，使得該聚合物基體材料變形，且該無機薄膜可能破裂或剝離。因此，亟需設計一種合適的多層結構，足以將層與層間介面的壓力最小化，以確保塗層之間適當的黏著性。
美國的Vitex系統公司製造一種多層有機-無機層以及一具有優異氣體阻隔性之可撓基板，其係藉由重複進行一種製程，該製程包括於一聚合物基膜上形成一單層薄膜、
以UV光束照射該單層薄膜以引起聚合反應(形成固態有機層)、並且於該固態有機層上利用濺鍍形成一無機薄膜。根據此方法可製得一具有優異氣體阻隔性之產品，然而該產品並不適用於需要低線性膨脹係數的顯示器，且該問題目前尚未有解決方法。
此外，美國專利號6,465,953揭露一種方法，係當塑膠基板用於感測氧氣及濕氣之有機發光裝置時，分散吸氣劑粒子得以與進入的氧氣與濕氣於塑膠基板反應。該吸氣劑粒子應具有一足夠小於發射光之特徵波長的尺寸，且能夠均勻的分散以穿透該基板而不會分散該發射光。此外，該方法藉由於塑膠基板上塗佈一由無機材料構成之氣體阻隔膜，以嘗試最小化進入的氧氣與濕氣總量。然而，根據該方法，因為難以藉由平均分散100至200 nm尺寸的奈米粒子來製造該基板，該氣體阻隔膜很可能因溫度改變而破裂或剝離，該塑膠基板應具有厚的厚度，以包含大量能夠與氧氣和濕氣反應的吸氣劑粒子，且該無機氣體阻隔膜係直接塗佈於該塑膠基板上。
根據美國專利號6,322,860，用於顯示裝置之塑膠基板之製造，係藉由於1 mm厚度內之聚戊二醯亞胺(polyglutarimide)片材之一或兩表面塗佈可交聯組成物(多官能基丙烯酸酯系單體或低聚物、烷氧基矽烷、或其混合物)，其係選擇性的包括二氧化矽顆粒等，經由反應性擠壓、光固化或熱固化該組成物以製得交聯塗佈膜，並於該塗佈膜上塗佈氣體阻隔膜，及於氣體阻隔膜上選擇性地再次塗
佈該交聯塗膜層。然而，根據該方法，該塑膠基板之氧氣滲透性及濕氣滲透性低，僅於某些特定情況下足以用於液晶顯示裝置，然而並無任何改善之處，例如低線性膨脹係數及優異的結構穩定性，係一用以取代玻璃之基板必不可少的。
美國專利號6,503,634揭露一種多層膜，該多層膜具有於塗佈前氧氣穿透率小於聚合物基材之1/30、以及於塗佈前濕氣穿透率小於聚合物基材之1/40。藉由於一聚合物基材上或是兩聚合物基材間塗佈有機-無機混合物、ORMOCER及氧化矽層。根據該方法，相較於塗佈前之聚合物基材，其氧氣與濕氣穿透率顯著減少，且該膜層可用作為包裝材料，但完全沒有提及任何改善的線性膨脹係數和結構穩定性。
本發明係提供一種提供優異氣體阻隔性的多層塑膠基板及製造其之方法，且該基板具有高表面硬度及優異濕氣阻隔性。
本發明之一態樣係提供一種多層塑膠基板以及包括其之電子裝置。
於一實施例中，根據本發明之多層塑膠基板，包括第一有機或有機-無機混合層；氣體阻隔層；以及第二有機或有機-無機混合層，上述構造層疊於相連之兩塑膠膜層之兩表面。第一有機或有機-無機混合層及第二有機或有
機-無機混合層之至少一者係以組成物形成，該組成物為包括至少一種選自由：至少一種選自由式1所示化合物所組成之群組之有機矽烷、聚己內酯(polycaprolactone)、聚四氫呋喃(polytetrahydrofuran)、環氧樹脂(epoxy)以及苯二甲醇(xyleneglycol)所組成之群組：[式1](R1
)m
-Si-X(4-m)
式1中，X係彼此相同或不同，且代表氫、鹵素、或具有1至12個碳原子之烷氧基(alkoxy)、醯氧基(acyloxy)、烷羰基(alkylcarbonyl)、烷氧羰基(alkoxycarbonyl)或-N(R2
)2
，其中R2
係氫或具有1至12個碳原子之烷基；R1
係彼此相同或不同，且代表具有1至12個碳原子之烷基(alkyl)、烯基(alkenyl)、炔基(alkynyl)、芳基(aryl)、芳烷基(arylalkyl)、烷芳基(alkylaryl)、芳基鏈烯基(arylalkenyl)、鏈烯基芳基(alkenylaryl)、芳基炔基(arylalkynyl)、炔基芳基(alkynylaryl group)、或鹵素(halogen)、經取代之氨基(substituted amino)、醯胺(amide)、醛(aldehyde)、酮(ketone)、烷羰基(alkylcarbonyl)、羧基(carboxyl)、巰基(mercapto)、氰基(cyano)、羥基(hydroxyl)、具有1至12個碳原子之烷氧基(alkoxy)、具有1至12個碳原子之烷氧羰基(alkoxycarbonyl)、磺酸(sulfonic acid)、磷酸(phosphoric acid)、丙烯醯氧基(acryloxy)、甲基丙烯醯氧基(methacryloxy)、環氧基(epoxy)或乙烯基(vinyl group)，且m係一1至3之整數。
於一實施例中，式1之定義，係藉由插入氧或-NR3
(此處，R3
係氫或具有1至12個碳原子之烷基)於R1
及Si-基團之間，以形成-(R1
)m
-O-Si-X(4-m)
或(R1
)m
-NR2
-Si-X(4-m)
之結構。
根據本發明之多層塑膠其板，其可提供低線性膨脹係數及優異鉛筆硬度。於一實施例中，於根據ASTM D696之條件下進行測量，該多層塑膠基板具有一線性膨脹係數係為20 ppm/K或以下；且另一實施例中，於根據ASTM D3363之條件下，施予一負載200 g進行測量，該多層塑膠基板其具有一鉛筆硬度係為4H或5H或以上。
製造一種多層塑膠基板的方法中，該第一有機或有機-無機混合層及該第二有機或有機-無機混合層之至少一種可更包括：至少一種選自由式2所示化合物所組成之群組之金屬醇氧化物(metal alkoxide)：[式2]M-(R4
)z
於式2中，M為一金屬醇氧化物選自由：鋁(aluminum)、鋯(zirconium)和鈦(titanium)所組成之群組，R4
係彼此相同或不同，且代表鹵素、或具有1至12個碳原子之烷基、烷氧基、醯氧基、或羥基，且z係一3或4之整數。
例如，該第一有機或有機-無機混合層及該第二有機或有機-無機混合層之至少一者係更包括：至少一種填料係選自由：金屬、玻璃粉末、鑽石粉末、氧化矽、黏土、磷酸鈣、磷酸鎂、硫酸鋇、氟化鋁、矽酸鈣、矽酸鎂、矽
酸鋇、碳酸鋇、氫氧化鋇以及矽酸鋁所組成之群組；一溶劑；以及一聚合催化劑中之至少一者。
該第一及第二有機或有機-無機混合層的各自的厚度可在0.1至50 μm之範圍內，但本發明不限於此。
該第一及該第二有機或有機-無機混合層的表面粗糙度分別係0.1至1.2 Ra。
該氣體阻隔層可由至少一種無機材料所形成，該無機材料係選自由：SiOx
(此處，x係一1至4的整數)、SiOx
Ny
(此處，x與y係為1和3之間的整數)、Al2
O3
以及ITO所組成之群組。
該氣體阻隔層之厚度可為5至1000 nm。
形成該兩塑膠膜可使用至少一種材料係選自由：單一聚合物、至少兩種聚合物之混合物、及包含有機或無其添加物之聚合物複合材料所組成之群組。該兩塑膠膜之厚度分別係10至2000 μm。
本發明可更包括：形成於兩塑膠膜間之一接合層，該接合層可利用丙烯酸類黏著劑或熱黏著方法來形成。該接合層之厚度可為0.1至10 μm。
本發明提供一種包含上述多層塑膠機板之電子裝置。
本發明另提供一種製備多層塑膠基板之方法，包括：(a)藉由於一塑膠膜之一表面塗佈並固化一有機或有機-無機混合組成物，以形成一第一有機或有機-無機混合層；(b)於該第一有機或有機-無機混合層上形成一氣體阻隔層；(c)藉由於該氣體阻隔層上塗佈並固化一有機或有機-無機
混合組成物，以形成一第二有機或有機-無機混合層，進而形成一多層膜；(d)進一步重複步驟(a)至(c)，以製造具有如步驟(c)中所製造之相同結構之一多層塑膠基板；以及(e)藉由連接未形成步驟(c)與(d)所製造之多層膜之該塑膠膜之表面，以形成一對稱的結構。藉此，用於步驟(a)及(c)之至少其一者之該有機或有機-無機混合組成物，其係包括至少一種選自由：包括至少一種選自由式1所示化合物所組成之群組之有機矽烷、聚己內酯、聚四氫呋喃、環氧樹脂、以及苯二甲醇所組成之群組。
[式1](R1
)m
-Si-X(4-m)
其中，X係彼此相同或不同，且代表氫、鹵素、或具有1至12個碳原子之烷氧基、醯氧基、烷羰基、烷氧羰基或-N(R2
)2
，其中R2
係氫或具有1至12個碳原子之烷基；R1
係彼此相同或不同，且代表具有1至12個碳原子之烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基、烷芳基、芳基鏈烯基、鏈烯基芳基、芳基炔基、炔基芳基、或鹵素、經取代之氨基、醯胺、醛、酮、烷羰基、羧基、巰基、氰基、羥基、具有1至12個碳原子之烷氧基、具有1至12個碳原子之烷氧羰基、磺酸、磷酸、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、環氧基或乙烯基，以及m係一1至3之整數。
於一實施例中，該式1之定義中，係藉由插入氧或-NR3
(此處，R3
係氫或具有1至12個碳原子之烷基)於R1
及Si-
基團之間，以形成-(R1
)m
-O-Si-X(4-m)
或(R1
)m
-NR2
-Si-X(4-m)
之結構。
如本發明之製備多層塑膠基板之方法，形成該有機-無機混合層之組成物係更包括：至少一種選自由式2所示化合物所組成之群組之金屬醇氧化物。
[式2]M-(R4
)z
於式2中，M為一金屬醇氧化物選自由鋁、鋯和鈦所組成之群組；R4
係彼此相同或不同，且代表鹵素、或具有1至12個碳原子之烷基、烷氧基、醯氧基、或羥基，以及z係一3或4之整數。
例如，形成該有機-無機混合層之該組成物可更包括：至少一種填料係選自由：金屬、玻璃粉末、鑽石粉末、氧化矽、黏土、磷酸鈣、磷酸鎂、硫酸鋇、氟化鋁、矽酸鈣、矽酸鎂、矽酸鋇、碳酸鋇、氫氧化鋇以及矽酸鋁所組成之群組；一溶劑；以及一聚合催化劑中至少一種。
該第一有機或有機-無機混合層及該第二有機或有機-無機混合層的厚度分別係0.1至50 μm。
此外，步驟(e)之接合方法中可為一使用丙烯酸類黏著劑之黏著方法、或利用熱固化之黏著方法。
本發明上述和其它的目的、特徵以及優點，經由詳細的示例性實施例中描述並參照附圖，將變得更加顯而易見。
下文中，將針對本發明之實施例詳細說明。然而，本發明並不限於所揭露之實施例，而是能夠以不同形式實施。下述實施例係為了使得本技術領域具有通常知識者能夠根據本發明之實施例據以實施。
雖然使用了第一、第二等用語以描述許多元件，然而這些元件並不被該些用語限制，僅是為了將元件之間進行區別。只要不超過本發明示例性實施例之範圍，例如說，一第一元件也可稱為一第二元件，且相同的，一第二元件也可稱為第一元件。用語「且/或」包括該相關條列項目中任一者或一個或以上之所有組合。
當元件被稱為「連接」或「耦合」到另一元件時，應理解為，其可直接連接或耦合到其他元件或可能存在中間元件。相反的，當一個元件被稱為「直接連接」或「直接耦合」到另一個元件時，則不存在中間元件。
這裡使用的用語僅用以描述特定實施例並非意圖限制示例性實施例。單數形式「一(a)」、「一(an)」和「該(the)」，除非上下文清楚地另有說明，否則也包括複數形式。需進一步理解的是，用語「包括(comprises)」、「包括(comprising)」、「包含(includes)」且/或「包含(including)」於本文使用時，係指定所述特徵、整數、步驟、操作、元件、組件且/或群體，但其不排除存在或添加一個或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件且/或群體。
參照附圖，本發明的示例性實施例將於下文詳細描述。為了幫助理解本發明，整個附圖的描述中，相同的數字指的是相同的元件，且不強調相同的元件。
根據本發明之一示例性實施例之多層塑膠基板包括一第一有機或有機-無機混合層；一氣體阻隔層；以及一第二有機或有機-無機混合層，上述構造層疊於相連之兩塑膠膜層之兩表面。該第一有機或有機-無機混合層及第二有機或有機-無機混合層之至少一者係以組成物形成，該組成物為包括至少一種選自由：至少一種選自由式1所示化合物所組成之群組之有機矽烷、聚己內酯、聚四氫呋喃、環氧樹脂以及苯二甲醇所組成之群組：[式1](R1
)m
-Si-X(4-m)
式1中，X係彼此相同或不同，且代表氫、鹵素、或具有1至12個碳原子之烷氧基、醯氧基、烷羰基、烷氧羰基或-N(R2
)2
，其中R2
係氫或具有1至12個碳原子之烷基；R1
係彼此相同或不同，且代表具有1至12個碳原子之烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基、烷芳基、芳基鏈烯基、鏈烯基芳基、芳基炔基、炔基芳基、或鹵素、經取代之氨基、醯胺、醛、酮、烷羰基、羧基、巰基、氰基、羥基、具有1至12個碳原子之烷氧基、具有1至12個碳原子之烷氧羰基、磺酸、磷酸、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、環氧基或乙烯基，以及m係一1至3之整數。
於一實施例中，該式1之定義，係藉由插入氧或-NR3
(此處，R3
係氫或具有1至12個碳原子之烷基)於R1
及Si-基團之間，以形成-(R1
)m
-O-Si-X(4-m)
或(R1
)m
-NR2
-Si-X(4-m)
之結構。
根據本發明之多層塑膠基板可提供低線性膨脹係數以及優異的鉛筆硬度。於一實施例中，於根據ASTM D696之條件下進行測量，該多層塑膠基板之線性膨脹係數為20、18、16、12或10 ppm/K或以下，且於某些情況下，其線性膨脹係數為0.1至20 ppm/K、1至20 ppm/K、5至20 ppm/K、8至20 ppm/K、8至16 ppm/K、8至12 ppm/K、或12至16 ppm/K。於另一實施例中，根據ASTM D3363之條件下，施予一負載200g進行測量，該多層塑膠基板之鉛筆硬度為4H或5H或以上，且於某些情況中，其鉛筆硬度為3.5至7H、4至7H、或4至6H。
舉例來說，多層塑膠基板可具有對稱、層疊之結構。在這種結構中，有機-無機混合緩衝層可置於塑膠膜和氣體阻隔層之間，及於氣體阻隔層之上，從而最小化層與層之間的線性膨脹係數的差異，並改善層間黏合強度。此外，由於多層塑膠基板為對稱結構，於溫度變化時，塑膠基板並不於某一個方向彎曲。
根據本發明之多層塑膠基板之塑膠膜，可選自由下列至少一種所形成：一單一聚合物、至少兩聚合物之混合物、及包括有機或無機添加劑之聚合物複合材料所組成之群組。
當該多層塑膠基板用於作為液晶顯示裝置之基板時，由於形成薄膜電晶體的過程以及形成透明電極是在200℃或更高的高溫下進行，在塑膠膜的製備過程中，需要具有高耐熱性、能夠耐受高溫的聚合物。具有上述性質之聚合物，可使用例如聚降冰片烯(polynorbornene)、芳香芴聚酯(aromatic fluorene polyester)、聚醚碸(polyethersulfone)、雙酚-A聚碸(bisphenol-A polysulfone)或聚醯亞胺(polyimide)。近年來，已有研究為了減少基板之處理溫度(從高溫到低溫)，亦可使用耐受約為150℃之聚合物，如聚乙烯對苯二甲酯(polyethyleneterephthalate)、聚乙烯萘(polyethylenenaphthalene)、聚丙烯酸酯(polyacrylate)，聚碳酸酯(polycarbonate)或環烯烴共聚物(cyclic olefin copolymer)。
於另一實施例中，本發明可以使用奈米材料分散在聚合物中之塑膠膜。上述聚合物複合材料可以是聚合物-黏土奈米複合材料，與傳統的複合材料如玻璃纖維相比，由於黏土顆粒尺寸小(<1微米)且長寬比高，使用少量的黏土可提高物理性能例如機械性、耐熱性、氣體阻隔性和結構穩定性。也就是說，為了改善這些物理性能，重點在於：形成於一層狀結構中之黏土層會剝離並均勻地分散在聚合物基質中。聚合物-黏土複合材料滿足這個條件。
作為聚合物-黏土複合材料的聚合物，可以是聚苯乙烯(polystyrene)、聚甲基丙烯酸酯(polymethacrylate)、聚乙烯對苯二甲酯(polyethyleneterephthalate)、聚乙烯萘
(polyethylenenaphthalene)、聚芳酯(polyarylate)、聚碳酸酯(polycarbonate)、環烯烴共聚物(cyclic olefin copolymer)、聚降冰片烯(polynorbornene)、芳香芴聚酯(aromatic fluorene polyester)、聚醚碸(polyethersulfone)、聚醯亞胺(polyimide)、環氧樹脂(epoxy resin)、或多官能基的丙烯酸酯，且該黏土可以是合成鋰皂石(laponite)、蒙脫石(montmorillonite)、或巨礬(megadite)。
兩個塑膠膜中的每一個的厚度可為10至2000 μm、10至1500 μm、10至1000 μm、10至600 μm、100至2000 μm、500至2000 μm、或900至1500 μm。當塑膠膜形成係具有上述厚度，可滿足本發明所需之熱電阻及硬度。
塑膠膜可藉由溶液澆鑄法(solution casting)或膜擠壓製程(film extruding process)製造，且根據製造該塑膠膜後的溫度，可簡單地於約玻璃化轉變溫度進行退火處理(annealing)幾秒鐘至幾分鐘，以減少變形。退火處理後，為了改善塗佈性及黏合性，該塑膠膜層表面可在反應性氣體輸入時，以底塗塗膜(primer coating)、利用電暈、氧或二氧化碳之電漿處理、UV-臭氧處理、或離子束處理。
接合層可進一步包括於兩個塑膠膜之間，且可利用丙烯酸類黏合劑、或利用熱接合方法形成。然而，接合層形成的方法，於此並無特別限制。當使用黏合劑以形成接合層時，該接合層的厚度沒有特別限定，但可以為0.1至10 μm、0.3至10 μm、0.4至10 μm、1至10 μm、0.1至8 μm、或1至5 μm。
氣體阻隔層可為高密度無機材料層，其具有低線性膨脹係數，並可阻隔氣體，如氧氣和濕氣。
因為塑膠膜本身通常具有數十到數千單位的氧氣滲透性與溼氣滲透性，氣體阻隔層的形成方法可於一聚合物膜上，藉由物理或化學沉積塗佈一具有高密度之透明無機材料、或一具有奈米尺寸厚度之金屬薄膜，以阻止氧氣和濕氣。
於此，於透明的無機氧化物薄膜的情況下，當產生缺陷例如小孔或裂紋時，難以充分阻止氧氣和濕氣；且在金屬膜層具有薄的厚度的情況下，難以形成一具有幾奈米之厚度均勻之薄膜層而無缺陷，並且還須具有80%以上之可見光區域的光穿透性。
此處，沉積塗佈以形成氣體阻隔層的方法，可為濺鍍法(sputtering)、化學沉積法(chemical deposition)、離子電鍍法(ion plating)、電漿化學沉積法(plasma chemical deposition)或溶膠-凝膠法(sol-gel method)。
由上述方法形成的氣體阻隔層的厚度可以是5至1000 nm、20至1000 nm、10至500 nm、50至200 nm、600至1000 nm、或600至800 nm。當氣體阻隔層的厚度於上述範圍內時，可以實現優異的氣體阻隔效果。
該氣體阻隔層係由一無機材料所形成，該無機材料係至少一選自由SiOx
(此處，x係一1至4的整數)、SiOx
Ny
(此處，x與y係各自為1至3的整數)、Al2
O3
以及ITO所組成的群組。
第一有機或有機-無機混合層係藉由降低塑膠膜與氣體阻隔層之間的線性膨脹係數差異，以改善塑膠膜與氣體阻隔層之間的黏合性，並適當地控制有機和無機材料的組成。
第一有機或有機-無機混合層可平坦化塑膠膜表面，從而最小化於沉積氣體阻隔層過程中所產生的缺陷。
具體情況中，第一有機或有機-無機混合層的平均表面粗糙度(Ra)是一個非常重要的因素。因此，未進行平坦化時，缺陷可能會於沉積氣體阻隔層過程中產生，使得無法展現其阻隔性。換句話說，當表面粗糙度數值降低，即阻隔性增加。因此，第一有機或有機-無機混合層的表面粗糙度，可以是約1 nm，較佳為1 nm以內。具體而言，表面粗糙度可具有一Ra值為0.1至1.2、0.1至1.0、0.5至1.2、0.1至0.5或0.2至1.0。
該第二有機或有機-無機混合層係作為保護層，用於防止在氣體阻隔層中的裂紋，並覆蓋氣體阻隔層的缺陷，進一步提高氣體阻隔性。第二有機或有機-無機混合層也用以提供耐化學性和耐刮性，由於其形成透明導電膜具優異的平坦化功能，使得電阻減少。
此外，在本發明中，出現於無機材料層之缺陷如小孔、裂紋等被固化，這是因為在該無機材料層具缺陷部分，無機材料層之羥基基團以及第二有機或有機-無機混合層之羥基基團之間發生氫化反應，使得該氣體阻隔層的氣體阻隔性因此進一步獲得改善。
層疊於氣體阻隔層上之第二有機或有機-無機混合層的組成物可以與塗佈於該塑膠膜之第一有機或有機-無機混合層相同，但有機矽烷、金屬醇氧化物以及填料之間可具有不同的比例，且該塗佈組成物可具有不同厚度。
第二有機或有機-無機混合層的表面粗糙度也是一個很重要的因素。由於用於LCD或OLED製程之元件，如ITO，其係直接沉積於第二有機或有機-無機混合層，當表面粗糙度高時會產生電流集中的現象，使得元件無法正常工作。在下一代顯示器中，OLED之趨勢需要比LCD高的表面粗糙度。因此，在本發明中，為了滿足這樣的條件，所述第二有機或有機-無機混合層的表面粗糙度，也可以是約1 nm，且較佳地，為1 nm以內。具體而言，表面粗糙度可具有一Ra值為0.1至1.2、0.1至1.0、0.5至1.2、0.1至0.5、或0.2至1.0。
每一第一和第二有機或有機-無機混合層的厚度可為0.1至50 μm。也就是說，於塗佈後面將要描述的組成物且於塑膠膜上固化之後，每一個該第一和第二有機或有機-無機混合層，可具有0.1至50 μm、2至10 μm、或1至5 μm的厚度。
當一氣體阻隔層係為一無機材料層，層疊於如上述所形成之第一有機或有機-無機混合層上，無機材料層與第一有機或有機-無機混合層之間的黏著強度增加，且由於該無機材料層，使得氣體阻隔性得以改善，並且，由於該無機材料層之高模數與低線性膨脹係數，整體基板表面之機械性也能獲得改善。
該第一且/或第二有機或有機-無機混合層，係由一組成物所形成，該組成物包括至少一選自由式1所示化合物所組成之群組之有機矽烷與聚己內酯。
第一且/或第二有機或有機-無機混合層可藉由部分水解該組成物而成溶膠型溶液、塗佈、接著固化於該塑膠膜上之該溶液。
塗佈方法可以是旋塗、輥塗法、棒塗法、浸漬塗佈法、凹版塗佈法、或噴塗法。
固化溶膠型溶液的方法可為熱固化、UV固化、紅外線(IR)固化、或高頻熱處理。
有機矽烷可以為選自由式1所示的化合物所組成之群組中的至少一個。於此，當單獨使用有機矽烷化合物時，該有機矽烷化合物是可交聯的。
有機矽烷可選自由甲基三甲氧基矽烷(methyltrimethoxysilane)、甲基三乙氧基矽烷(methyltriethoxysilane)、苯基三甲氧基矽烷(phenyltrimethoxysilane)、苯基三乙氧基矽烷(phenyltriethoxysilane)、二甲基二甲氧基矽烷(dimethyldimethoxysilane)、二甲基二乙氧基矽烷(dimethyldiethoxysilane)、二苯基二甲氧基矽烷(diphenyldimethoxysilane)、二苯基二乙氧基矽烷(diphenyldiethoxysilane)、苯基二甲氧基矽烷(phenyldimethoxysilane)、苯基二乙氧機矽烷(phenyldiethoxysilane)、甲基二甲氧基矽烷
(methyldimethoxysilane)、甲機二乙氧機矽烷(methyldiethoxysilane)、苯基甲基二甲氧基矽烷(phenylmethyldimethoxysilane)、苯基甲機二乙氧機矽烷(phenylmethyldiethoxysilane)、三甲基甲氧基矽烷(trimethylmethoxysilane)、三甲基乙氧基矽烷(trimethylethoxysilane)、三苯基甲氧基矽烷(triphenylmethoxysilane)、三苯基乙氧基矽烷(triphenylethoxysilane)、苯基二甲基甲氧基矽烷(phenyldimethylmethoxysilane)、苯基二甲機乙氧基矽烷(phenyldimethylethoxysilane)、二苯基甲基甲氧基矽烷(diphenylmethylmethoxysilane)、二苯基甲基乙氧基矽烷(diphenylmethylethoxysilane)、二甲基乙氧基矽烷(dimethylethoxysilane)、二甲基乙烷基矽烷(dimethylethoxysilane)、二苯基甲氧基矽烷(diphenylmethoxysilane)、二苯基以氧基矽烷(diphenylethoxysilane)、3-氨基丙基三乙氧基矽烷(3-aminopropyltriethoxysilane)、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane)、對-氨基苯基矽烷(p-aminophenylsilane)、烷基三甲氧基矽烷(alkyltrimethoxysilane)、正-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基矽烷(n-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane)、3-氨基丙基三乙氧基矽烷(3-aminepropyltriethoxysilane)、3-氨基丙基三甲氧基矽烷(3-aminopropyltrimethoxysilane)、3-
環氧丙氧基丙基二異丙基乙氧基矽烷(3-glycidoxypropyldiisopropyl ethoxysilane)、(3-環氧丙氧基丙基)甲基二乙氧基矽烷((3-glycidoxypropyl)methyldiethoxysilane)、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane)、3-巰基丙基三甲氧基矽烷(3-mercaptopropyltrimethoxysilane)、3-巰基丙基三乙氧基矽烷(3-mercaptopropyltriethoxysilane)、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷(3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane)、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷(3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane)、3-甲基丙醯氧基丙基三甲氧基矽烷(3-methacryloxypropyltrimethoxysilane)、正-苯基氨基丙基三甲氧基矽烷(n-phenylaminopropyltrimethoxysilane)、乙烯基甲基二乙氧基矽烷(vinylmethyldiethoxysilane)、乙氧基矽烷(ethoxysilane)、乙烯基三甲氧基矽烷(vinyltrimethoxysilane)以及其混合物所組成之群組。
一種具有優異氣體阻隔性的多層塑膠基板，可藉由添加聚己內酯至組成物中，以形成第一且/或第二有機或有機-無機混合層而製得。
如上所述，添加了聚己內酯之後，製得的該多層塑膠基板基本上可滿足要求的性質，例如高表面硬度、濕氣阻隔性以及耐化學性，且具有優異的氣體阻隔性。
該組成物可進一步包括：至少一種選自由式2所示化合物所組成的群組之金屬醇氧化物。
[式2]M-(R4
)z
式2中，M為一金屬醇氧化物選自由鋁、鋯和鈦所組成之群組，R4
係彼此相同或不同，且代表為鹵素、或具有1至12個碳原子之烷基、烷氧基、醯氧基、或羥基，且z係一3或4之整數。
舉例來說，該第一及第二有機或有機-無機混合層之至少一者可更包括：至少一填料選自由金屬、玻璃粉末、鑽石粉末、氧化矽、黏土、磷酸鈣、磷酸鎂、硫酸鋇、氟化鋁、矽酸鈣、矽酸鎂、矽酸鋇、碳酸鋇、氫氧化鋇以及矽酸鋁所組成之群組；一溶劑；以及一聚合催化劑中之至少一種。
同樣地，用以形成第一且/或第二有機或有機-無機混合層的組成物可包括至少一種選自由：有機矽烷(organic silane)、聚己內酯(polycaprolactone)、四氫呋喃(tetrahydrofuran)、環氧樹脂(epoxy)、以及苯二甲醇(xyleneglycol)所組成的群組，且更包括金屬醇氧化物且/或填料。在某些情況下，合適的添加劑、溶劑以及聚合催化劑可進一步添加於其中。
此處，該溶劑可為傳統用以部分水解的溶劑，且較佳為蒸餾水。
聚合催化劑沒有特別的限制，且可為丁氧化鋁(aluminum butoxide)以及正丙醇鋯(zirconium propoxide)中之至少一種。
此處使用的填料、溶劑以及催化劑含量，可視需要而定，於此並無特別限制。
第一和第二有機或有機-無機混合層中的一個或兩個可由組成物形成。或者，第一和第二有機或有機-無機混合層之一者可由組成物形成，但另一者可由上述組成物所形成，該組成物除了添加環氧樹脂或聚四氫呋喃(PTHF)以取代聚己酸內酯之外，其餘成分皆相同。於此，當加入PTHF時，可提升其濕氣阻隔性，且當環氧樹脂加入時，可提供其高表面硬度。
同時，根據本發明之多層塑膠基板可用於各種電子設備中。另外，根據本發明的多層塑膠基板可以用作各種封裝材料以及各種容器材料。
此外，本發明提供了一種上述多層塑膠基板的製造方法。
於一實施例中，該方法包括：(a)藉由於一塑膠膜之一表面塗佈並固化一有機或有機-無機混合組成物，以形成一第一有機或有機-無機混合層；(b)於該第一有機或有機-無機混合層之上形成一氣體阻隔層；(c)藉由於該氣體阻隔層之上塗佈並固化一有機或有機-無機混合組成物，以形成一第二有機或有機-無機混合層，進而形成一多層膜；(d)進一步重複步驟(a)至(c)，以製造一具有如同步驟
(c)中所製造之相同結構之多層塑膠基板；並且(e)藉由連接未形成步驟(c)與(d)所製造之多層膜之該塑膠膜之表面，，以形成一對稱的結構。其中，於步驟(a)及(c)至少其一者之該有機或有機-無機混合組成物，其係包括至少一種選自由：包括至少一種選自由式1所示化合物所組成之群組之有機矽烷、聚己內酯、聚四氫呋喃以及苯二甲醇(epoxy xyleneglycol)所組成之群組：[式1](R1
)m-Si-X(4-m)
X係彼此相同或不同，且代表氫、鹵素、或具有1至12個碳原子之烷氧基、醯氧基、烷羰基、烷氧羰基或-N(R2
)2
，其中R2
係氫或具有1至12個碳原子之烷基；R1
係彼此相同或不同，且代表具有1至12個碳原子之烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基、烷芳基、芳基鏈烯基、鏈烯基芳基、芳基炔基、炔基芳基、或鹵素、經取代之氨基、醯胺、醛、酮、烷羰基、羧基、巰基、氰基、羥基、具有1至12個碳原子之烷氧基、具有1至12個碳原子之烷氧羰基、磺酸、磷酸、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、環氧基或乙烯基，以及m係一1至3之整數。
於一實施例中，該式1之定義，係藉由插入氧或-NR3
(此處，R3
係氫或具有1至12個碳原子之烷基)於R1
及Si-基團之間，以形成-(R1
)m
-O-Si-X(4-m)
或(R1
)m
-NR2
-Si-X(4-m)
之結構
用以形成該有機-無機混合層之組成物更包括至少一種選自由式2所代表之金屬醇氧化物所組成之群組：
[式2]M-(R4
)z
式2中，M為一金屬醇氧化物選自由鋁、鋯和鈦所組成之群組，R4
係彼此相同或不同，且代表為鹵素、或具有1至12個碳原子之烷基、烷氧基、醯氧基、或羥基，且z係一3或4之整數。
形成該有機-無機混合層之組成物更包括至少一種：至少一填料選自由金屬、玻璃粉末、鑽石粉末、氧化矽、黏土、磷酸鈣、磷酸鎂、硫酸鋇、氟化鋁、矽酸鈣、矽酸鎂、矽酸鋇、碳酸鋇、氫氧化鋇以及矽酸鋁所組成之群組；一溶劑；以及一聚合催化劑。
該第一及第二有機或有機-無機混合層各自的厚度係0.1至50 μm。
在步驟(d)，一個以上如同於步驟(c)中所製造之具相同結構之多層膜，可進一步藉由重覆步驟(a)至步驟(c)形成；且於步驟(e)中，藉由連接不形成有多層膜層的塑膠膜表面以形成對稱結構，從而製造出多層塑膠基板。
在這裡，當先前製得的兩層多層膜層結合，首先連接兩層塑膠膜後，具有以該層疊的塑膠膜為基礎之對稱結構，第一有機或有機-無機混合層、氣體阻隔層以及第二有機或有機-無機混合層可依序地形成於兩個層疊塑膠膜各自之表面。
在步驟(e)的接合方法中，可為使用丙烯酸類黏合劑或熱接合方法。
根據這樣的方法製造具有對稱結構的多層塑膠基板，該多層塑膠基板可於以較低的成本，獲得有高產量以及優異的濕氣阻隔性，並該層壓的塑膠膜可以簡單的製程，製得高表面硬度、優異的氣體阻隔性、以及對於濕氣具有優異的耐久性。
在下文中，本發明將參照附圖，詳細描述之。
圖1是本發明的多層塑膠基板的剖視圖，而圖2係該基板的製造過程。
如圖1所示，本發明的多層塑膠基板100具有多層結構，係結合兩層的塑膠膜110a以及110b、兩個第一有機或有機-無機混合層115a以及115b、兩個氣體阻隔層120a以及120b、以及兩個第二有機或有機-無機混合層125a以及125b。某些情況下，兩層的塑膠膜110a以及110b可與一個獨立的黏合層130層疊，從而形成多層塑膠基板100，其具有以黏合劑130為基準之對稱結構。
本發明的多層塑膠基板100可以利用各種方法製造。在一個實施例中，參照圖2，該多層塑膠基板100之上部層疊層100a之結構係將第一有機或有機-無機混合層115a、氣體阻隔層120a、以及第二有機或有機-無機混合層125a依序層疊於第一塑膠膜層110a上所製造之。此外，多層塑膠基板100之下部層疊層100b之結構係將第一有機或有機-無機混合層115b、氣體阻隔層120b、以及第二有機或有機-無機混合層125b依序層疊於第二塑膠膜層110b，接著於第二塑膠膜層110b上形成黏合層130所製造之。之後，該多層
塑膠基板100可以黏合層130為基準，藉由層壓該上部層疊層100a和下部層疊層100b製得。
在下文中，本發明將參照實施例進一步詳細說明。本實施例於此旨在解釋本發明，而非用以限制其範圍。
製備一種有機-無機混合組成物，係藉由混合20重量份的四乙氧基矽烷(tetraethoxysilane，TEOS)與10重量份的環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(glycidoxypropyltrimethoxysilane，GPTMS)，加入7重量份的蒸餾水、20重量份的乙醇、以及0.01重量份的鹽酸，並混合100重量份的環氧化合物(商品名稱ERL-4221，Dow化學)與6重量份的三芳基锍六氟銻酸鹽(triarylsulfonium hexafluoro antimonite salts)(於50w%碳酸亞丙酯混合)作為催化劑於溶膠中，該混合物係於25℃下部分水解24小時製得。
第一有機-無機混合層之製備係藉由於PET膜層之一表面棒塗該組成物，在90℃的對流烘箱中5分鐘以除去溶劑，UV固化該組成物，接著在150℃的對流烘箱1小時以熱固化該組成物。隨後，為於該熱固化的第一有機-無機混合層上形成氣體阻隔層，利用Atechsystem公司製造的DC/RF磁控濺鍍輸入50 sccm的氬氣(Ar)。接著，氣體於1000瓦、5 mtorr的壓力下，以RF功率(13.56MHz)沉積10分鐘，從而沉積氧化矽(SiOx，x是1和4之間的一個整數)薄膜以形成一氣體阻隔層。利用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察氧化矽
薄膜的厚度為100 nm。第二有機-無機混合層的製備，係藉由於形成之氣體阻隔層上棒塗一有機-無機混合組成物，在90℃的對流烘箱中5分鐘以除去溶劑，UV固化組成物，並且在150℃的對流烘箱中1小時以熱固化該組成物。
第一有機-無機混合層、氣體阻隔層以及第二有機-無機混合層，以上述同樣的方法，形成於另一個PET膜層上。
藉由使用丙烯酸類黏合劑結合不形成上述多層結構之兩PET薄膜之表面，以製得一多層塑膠基板。
在接合完成後製得多層塑膠基板，該第二有機-無機混合層之厚度測量為0.5 μm。根據原子力顯微鏡(AFM)，於室溫輕敲模式下測定該第二有機-無機混合層之表面粗糙度，於50×50微米的測量面積下之表面粗糙度為0.4 nm或更小。
根據實施例1製造的基板放置在平坦的表面上時不彎曲。實施例1的塑膠基板用以作為顯示裝置基板時，對於主要的物理性質均有所要求。對於主要物理性質進行測定，包括光穿透性、氧氣滲透性、濕氣滲透性、線性膨脹係數、及鉛筆硬度，結果如表1所示。用以測量每個物理性質的方法同前文描述，並且以同樣的方法施予所有的實施例以及比較例：(1)光穿透性之測定係根據ASTM D1003，使用由Varian製造的UV分光光度計，於可見光區域中測定，例如，在380至780 nm的範圍內；
(2)氧氣滲透性之測定係根據ASTM D3985的方法，由MOCON製造的OX-TRAN 2/20，於室溫下以0%的相對濕度進行測量；(3)濕氣滲透性之測定係根據ASTM F 1249，使用PERMATRAN-W-3/33，於室溫下，以100%相對濕度進行48小時測量；(4)線性膨脹係數的測定，係根據ASTM D696，利用熱機械分析儀(TMA)，於壓力為5 gf下每分鐘增加溫度10℃測定，而鉛筆硬度係根據ASTM D3363方法，於負載200 g下測定。
此處所列出的物理性質數據係來自至少5個測量值的平均，具有統計學意義。
作為參考，實施例中，PET膜的氧氣和濕氣穿透率分別為25 cc/m2
/day/atm以及4.5 g/m2
/day，其線性膨脹係數為22.4 ppm/K。
利用如實施例1中描述的方法，製備一有機-無機混合組成物，除了額外加入10重量份的酸酐(MH700G，新日本理化)作為固化劑，接著形成如實施例1所述結構之一多層塑膠基板。測定該多層塑膠基板的物理性，其結果如表1所示。
利用如實施例1中描述的方法，製備一有機-無機混合組成物，除了使用80重量份的四乙氧基矽烷
(tetraetoxysilane)混合10重量份的縮水甘油氧丙基三甲氧基矽烷(glycidoxypropyltrimethoxysilane)，以及將28重量份的蒸餾水、80重量份的乙醇、和0.04重量份的鹽酸加入其中，接著形成如實施例1所述結構之一多層塑膠基板。測定該多層塑膠基板的物理性，其結果如表1所示。
利用如實施例1中描述的方法，製備一有機-無機混合組成物，除了額外添加30重量份的膠體二氧化矽(MIBK-SK)，製得如實施例1所述結構之一多層塑膠基板。測定該多層塑膠基板的物理性，其結果如表1所示。
利用如實施例1中描述的方法，製備一有機-無機混合組成物，除了額外加入10重量份的金屬醇氧化物[Al(OBu)3
]，加入10重量份的蒸餾水以及30重量份的乙醇，額外加入30重量份的膠體二氧化矽(MIBK-ST)，製得如實施例1所述結構之一多層塑膠基板。測定該多層塑膠基板的物理性，其結果如表1所示。
利用如實施例1中描述的方法，製備一有機-無機混合組成物，除了氣體阻隔層和第二有機-無機混合層僅形成於PET膜的一個表面上。所製得的多層塑膠基板的物理性質，進行了測定並列於表1中。
利用如實施例1中描述的方法，製備一有機-無機混合組成物，除了第一有機-無機混合層、氣體阻隔層、以及第二有機-無機混合層僅形成於PET膜層的兩個表面，而非藉由層疊兩PET膜所形成之結構。所製得的多層塑膠基板的物理性質，進行了測定並列於表1中。
參照表1，與比較例1和2相比，可以確認實施例1至實施例5具有低的氧氣和濕氣滲透性、低線性膨脹係數、高鉛筆硬度，且還表現出不變形(例如彎曲)的現象。其光穿透性亦無任何顯著差異。
如上所述，根據本發明的多層塑膠基板不抑制光穿透性、具有低線性膨脹係數、由於其優異的結構穩定性而改善高溫導致的熱變形，並且提供優異的氣體阻隔性。
本發明提供的一種多層塑膠基板以及其製造方法，適用於各個領域。
根據本發明，可提供優異的氣體阻隔性、高鉛筆硬度，以及良好的溼氣阻隔性。
雖然本發明已對於其中之示例性實施例進行描述，然而本領域技術人士應理解，如所附的申請專利範圍所定義，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，可以於其中進行形式和細節上的各種改變。
100‧‧‧多層塑膠基板
100a‧‧‧上部層疊層
100b‧‧‧下部層疊層
110a、110b‧‧‧塑膠膜
115a、115b‧‧‧第一有機或有機-無機混合層
120a、120b‧‧‧氣體阻隔層
125a、125b‧‧‧第二有機或有機-無機混合層
130‧‧‧黏合層
圖1係根據本發明示例性實施例之多層塑膠基板之示意性剖式圖。
圖2係本發明之多層塑膠基板之製造過程示意圖。
100‧‧‧多層塑膠基板
110a、110b‧‧‧塑膠膜
115a、115b‧‧‧第一有機或有機-無機混合層
120a、120b‧‧‧氣體阻隔層
125a、125b‧‧‧第二有機或有機-無機混合層
130‧‧‧黏合層
Claims (15)
- 一種多層塑膠基板，包括：一第一有機或有機-無機混合層；一氣體阻隔層；以及一第二有機或有機-無機混合層，上述構造係層疊於相連之兩塑膠膜之兩表面，其中該第一有機或有機-無機混合層及第二有機或有機-無機混合層之至少一者係以一組成物形成，該組成物包括20重量份至80重量份的四乙氧基矽烷(TEOS)與10重量份的環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(GPTMS)，其中在根據ASTM D3985之條件下，於室溫下、0%相對溼度的測量期間，該多層塑膠基板的氧氣滲透性小於0.003cc/m2 /day/atm。
- 如申請專利範圍第1項所述之多層塑膠基板，其中，於根據ASTM D696之條件下進行測量，該多層塑膠基板具有一線性膨脹係數係為20ppm/K或以下；且於根據ASTM D3363之條件下，施予一負載200g進行測量，該多層塑膠基板具有一鉛筆硬度係為4H或以上。
- 如申請專利範圍第1項所述之多層塑膠基板，其中該第一有機或有機-無機混合層以及該第二有機或有機-無機混合層之至少一者係更包括：至少一種選自由式2所示化合物所組成之群組之金屬醇氧化物(metal alkoxide)：[式2]M-(R4 )z 其中，M為一金屬係選自由鋁(aluminum)、鋯(zirconium)和鈦(titanium)所組成之群組， R4 係彼此相同或不同，且代表鹵素、或具有1至12個碳原子之烷基、烷氧基、醯氧基、或羥基，以及z係一3或4之整數。
- 如申請專利範圍第1項所述之多層塑膠基板，其中該第一有機或有機-無機混合層及該第二有機或有機-無機混合層之至少一者係更包括：至少一種填料係選自由：金屬、玻璃粉末、鑽石粉末、氧化矽、黏土、磷酸鈣、磷酸鎂、硫酸鋇、氟化鋁、矽酸鈣、矽酸鎂、矽酸鋇、碳酸鋇、氫氧化鋇以及矽酸鋁所組成之群組；一溶劑；以及一聚合催化劑中之至少一者。
- 如申請專利範圍第1項所述之多層塑膠基板，其中該第一有機或有機-無機混合層及該第二有機或有機-無機混合層的厚度分別係0.1至50μm。
- 如申請專利範圍第1項所述之多層塑膠基板，其中該第一有機或有機-無機混合層及該第二有機或有機-無機混合層的表面粗糙度分別係0.1至1.2Ra。
- 如申請專利範圍第1項所述之多層塑膠基板，其中該氣體阻隔層係由至少一種無機材料所形成，該無機材料係選自由：SiOx (此處，x係一1至4的整數)、SiOx Ny (此處，x與y係各自為1至3的整數)、Al2 O3 以及ITO所組成之群組。
- 如申請專利範圍第1項所述之多層塑膠基板，其中該氣體阻隔層之厚度係5至1000nm。
- 如申請專利範圍第1項所述之多層塑膠基板，其中該兩塑膠膜之厚度分別係10至2000μm。
- 一種製備多層塑膠基板之方法，包括： (a)藉由於一塑膠膜之一表面塗佈並固化一有機或有機-無機混合組成物，以形成一第一有機或有機-無機混合層；(b)於該第一有機或有機-無機混合層上形成一氣體阻隔層；(c)藉由於該氣體阻隔層上塗佈並固化一有機或有機-無機混合組成物，以形成一第二有機或有機-無機混合層，進而形成一多層膜；(d)進一步重複步驟(a)至(c)，以製造具有如步驟(c)中所製造之相同結構之一多層塑膠基板；以及(e)藉由連接未形成步驟(c)與(d)所製造之多層膜之該塑膠膜之表面，以形成一對稱的結構，其中，用於步驟(a)及(c)之至少其一者之該有機或有機-無機混合組成物包括20重量份至80重量份的四乙氧基矽烷(TEOS)與10重量份的環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(GPTMS)，其中在根據ASTM D3985之條件下，於室溫下、0%相對溼度的測量期間，該多層塑膠基板的氧氣滲透性小於0.003cc/m2 /day/atm。
- 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該第一有機或有機-無機混合層以及該第二有機或有機-無機混合層之至少一者係更包括：至少一種選自由式2所示化合物所組成之群組之金屬醇氧化物(metal alkoxide)：[式2]M-(R4 )z 其中，M為一金屬醇氧化物選自由鋁(aluminum)、鋯(zirconium)和鈦(titanium)所組成之群組， R4 係彼此相同或不同，且代表鹵素、或具有1至12個碳原子之烷基、烷氧基、醯氧基、或羥基，以及z係一3或4之整數。
- 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中形成該有機-無機混合層之該組成物更包括：至少一種填料係選自由：金屬、玻璃粉末、鑽石粉末、氧化矽、黏土、磷酸鈣、磷酸鎂、硫酸鋇、氟化鋁、矽酸鈣、矽酸鎂、矽酸鋇、碳酸鋇、氫氧化鋇以及矽酸鋁所組成之群組；一溶劑；以及一聚合催化劑。
- 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該第一有機或有機-無機混合層及該第二有機或有機-無機混合層的厚度分別係0.1至50μm。
- 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該步驟(e)中，係使用一丙烯酸類黏著劑將各別塑膠膜之表面互相連接。
- 一種電子裝置，其包括如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之多層塑膠基板。
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