TWI649197B

TWI649197B - 水氣阻障積層體、阻水氣用結構體

Info

Publication number: TWI649197B
Application number: TW107101874A
Authority: TW
Inventors: 楊重光; 許𥡪瑄; 黃聲東
Original assignee: 國立臺北科技大學
Priority date: 2018-01-18
Filing date: 2018-01-18
Publication date: 2019-02-01
Also published as: TW201932304A

Abstract

本發明提供一種水氣阻障積層體及包含其的阻水氣用結構體。該阻水氣用結構體包含可撓性基板及水氣阻障積層體。水氣阻障積層體包括至少一個有機-無機複合層單元，有機-無機複合層單元含有一個設置在可撓性基板表面並含有交錯堆疊設置的多層聚乙烯亞胺膜以及多層聚丙烯酸膜的有機層，及一個設置於有機層之相反於可撓性基板的表面且為一種選自於氧化鋁、鋅錫氧化物或上述任意組合的金屬氧化物的無機層。每一聚乙烯亞胺膜的pH值範圍為1至8，每一聚丙烯酸膜的pH值範圍為6至14。該阻水氣用結構體具有優異的水氣阻隔效果，以及高的光穿透率。

Description

水氣阻障積層體、阻水氣用結構體

本發明是有關於一種積層體，特別是指一種水氣阻障積層體及包含其的阻水氣用結構體。

水氣阻障封裝的技術廣泛應用於食品、藥物保存及電子產品等，根據世界封裝組織(World Packaging Organization, WPO)近年來統計，全世界封裝費用已高達5.6 兆美金。隨著電子產品日新月異，厚重的玻璃基板逐漸被輕、薄、可撓曲且可塑性高的軟性塑膠基板取代，軟性電子裝置如電子紙、染料敏化太陽能電池(DSSCs)、有機太陽能電池(OPV)及有機發光二極體(OLED)等相關發展勢在必行。然而，此類產品卻存在可靠性疑慮，有機太陽能電池或是有機發光二極體的元件內部設置著高敏感的有機材料以及易氧化的陰極金屬，空氣中的水氣若透過軟性塑膠基板滲透至元件內部將導致上述材料的劣化及老化。因此，為延長產品使用壽命，需使用水氣阻障膜阻擋水氣穿透至元件內部，以防止元件內部的有機材料劣化及陰極金屬老化。此外，水氣阻障膜在商業化應用上還需具備高透光等性質。

因此，本發明之第一目的，即在提供一種具有較佳的水氣阻隔效果以及較高的光穿透率的阻水氣用結構體。

於是，本發明阻水氣用結構體，包含：一個可撓性基板；以及一個水氣阻障積層體，包括至少一個有機-無機複合層單元，該有機-無機複合層單元含有：一個有機層，設置在該可撓性基板的表面並含有交錯堆疊設置的多層的聚乙烯亞胺膜以及多層的聚丙烯酸膜，其中，每一聚乙烯亞胺膜的pH值範圍為1至8，每一聚丙烯酸膜的pH值範圍為6至14，及一個無機層，設置於該有機層之相反於該可撓性基板的表面，且為一種選自於氧化鋁、鋅錫氧化物或上述任意組合的金屬氧化物。

因此，本發明之第二目的，即在提供一種具有較佳的水氣阻隔效果以及較高的光穿透率的水氣阻障積層體。

於是，本發明水氣阻障積層體，包含：至少一個有機-無機複合層單元，該有機-無機複合層單元包括：一個有機層，含有交錯堆疊設置的多層的聚乙烯亞胺膜以及多層的聚丙烯酸膜，其中，該等聚乙烯亞胺膜的pH值範圍為1至8，該等聚丙烯酸膜的pH值範圍為6至14，及一個無機層，設置於該有機層的表面且為一種選自於氧化鋁、鋅錫氧化物或上述任意組合的金屬氧化物。

本發明之功效在於：該阻水氣用結構體透過該水氣阻障積層體的該有機層及該無機層互相搭配，且該有機層含有交錯堆疊設置的多層聚乙烯亞胺膜以及多層聚丙烯酸膜，能使該阻水氣用結構體及該水氣阻障積層體具有較佳的水氣阻隔效果，以及較高的光穿透率。

以下就本發明內容進行詳細說明：

較佳地，該阻水氣用結構體的其中一實施態樣，是該水氣阻障積層體包含二個堆疊設置在該可撓性基板的表面的有機-無機複合層單元，且該等有機-無機複合層單元的該等有機層與該等無機層是交錯地堆疊設置。

較佳地，該阻水氣用結構體的又一實施態樣，是該水氣阻障積層體包含三個堆疊設置在該可撓性基板的表面的有機-無機複合層單元，且該等有機-無機複合層單元的該等有機層與該等無機層是交錯地堆疊設置。

較佳地，該阻水氣用結構體的另一實施態樣，是該水氣阻障積層體包含五個堆疊設置在該可撓性基板的表面的有機-無機複合層單元，且該等有機-無機複合層單元的該等有機層與該等無機層是交錯地堆疊設置。

較佳地，該阻水氣用結構體中，與該可撓性基板接觸的為聚乙烯亞胺膜，與無機層接觸的為聚丙烯酸膜。

較佳地，該水氣阻障積層體的其中一實施態樣，是該水氣阻障積層體包含二個堆疊設置的有機-無機複合層單元，且該等有機-無機複合層單元中的該等有機層與該等無機層是交錯地堆疊設置。

較佳地，該水氣阻障積層體的又一實施態樣，是該水氣阻障積層體包含三個堆疊設置的有機-無機複合層單元，且該等有機-無機複合層單元中的該等有機層與該等無機層是交錯地堆疊設置。

較佳地，該水氣阻障積層體的另一實施態樣，是該水氣阻障積層體包含五個堆疊設置的有機-無機複合層單元，且該等有機-無機複合層單元中的該等有機層與該等無機層是交錯地堆疊設置。

較佳地，該水氣阻障積層體中，與該可撓性基板接觸的為聚乙烯亞胺膜，與無機層接觸的為聚丙烯酸膜。

該可撓性基板的材質沒有特別限制，例如但不限於：聚酯樹脂(polyester resin)、聚丙烯酸酯樹脂(polyacrylate resin)、聚烯烴樹脂(polyolefin resin)、聚碳酸酯樹脂(polycarbonate resin)、聚氯乙烯、聚醯亞胺樹脂(polyimide resin)或聚乳酸(polylactic acid)等。聚酯樹脂例如但不限於：聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)，或聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate，PEN)等。聚丙烯酸酯樹脂例如但不限於：聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)等。該聚烯烴樹脂例如但不限於：聚乙烯或聚丙烯等。可選擇性地對該可撓性基板的表面進行改質處理，改質處理的具體方式例如但不限於以氧氣電漿對該可撓性基板的表面進行改質。該可撓性基板的厚度沒有特別限制，例如但不限於50至200 mM。

該有機-無機複合層單元的該有機層能提昇該可撓性基板的表面平坦程度，進而使該阻水氣用結構體及該水氣阻障積層體具有較佳的水氣阻隔效果及良好的光穿透率。該有機層含有交錯堆疊設置的多層的聚乙烯亞胺膜以及多層的聚丙烯酸膜，其中，聚乙烯亞胺膜的pH值範圍為1至8以使聚乙烯亞胺膜陽離子化，聚丙烯酸膜的pH值範圍為6至14以使聚丙烯酸膜陰離子化，並透過交錯設置聚乙烯亞胺膜與聚丙烯酸膜，陽離子化的聚乙烯亞胺膜與陰子化的聚丙烯酸膜能夠藉由陰陽離子的相吸作用而成膜。且相較於僅堆疊聚乙烯亞胺膜或僅堆疊聚丙烯酸膜，採用交錯地堆疊該等聚乙烯亞胺膜與該等聚丙烯酸膜的結構設計，能使該有機層有效改善該可撓性基板的表面平坦程度。較佳地，為使該阻水氣用結構體及該水氣阻障積層體具有更佳的水氣阻隔效果，該有機層中含有交錯堆疊設置的十層的聚乙烯亞胺膜以及十層的聚丙烯酸膜。要說明的是，該聚乙烯亞胺膜及該聚丙烯酸膜的數目也可以皆大於十層，而不會損害水氣阻隔效果及光穿透率，但考量到成本與水氣阻隔效果之間的平衡，該聚乙烯亞胺膜的數目為十層以及聚丙烯酸膜的數目為十層。其中，每一聚乙烯亞胺膜的厚度範圍例如但不限於1至5 nm。每一聚丙烯酸膜的厚度範圍例如但不限於1至5 nm。

其中，該聚乙烯亞胺膜是由聚乙烯亞胺溶液所形成，該聚乙烯亞胺溶液的濃度範圍例如但不限於0.1至5wt%，該聚乙烯亞胺溶液的pH值範圍例如但不限於1至8。該聚乙烯亞胺溶液的製備方式沒有特別限制，可採用現有的聚乙烯亞胺溶液的製備方式，例如可使用鹽酸調整該聚乙烯亞胺溶液的pH值。

該聚丙烯酸膜是由聚丙烯酸溶液所形成，該聚丙烯酸溶液的濃度範圍例如但不限於0.01至0.5wt%，該聚丙烯酸溶液的pH值範圍例如但不限於6至14。該聚丙烯酸溶液的製備方式沒有特別限制，可採用現有的聚丙烯酸溶液的製備方式，例如可使用氫氧化鈉調整該聚丙烯酸溶液的pH值。

在該有機層中，該等聚丙烯酸膜可為相同或不同，該等聚乙烯亞胺膜可為相同或不同。

該無機層的材質為選自於氧化鋁、鋅錫氧化物或上述任意組合的金屬氧化物。該無機層的厚度範圍例如但不限於為50至100 nm。形成該無機層的方式例如但不限於使用該金屬氧化物對應的靶材進行濺鍍沉積，進行濺鍍的方式例如但不限於直流式磁控濺鍍或射頻式磁控濺鍍。

且當該水氣阻障積層體包含二個以上的有機-無機複合層單元時，該等有機層可為相同或不同，該等無機層可為相同或不同。

本發明將就以下實施例來作進一步說明，但應瞭解的是，該實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本發明實施之限制。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1及圖2，本發明阻水氣用結構體的第一實施例，包含一個可撓性基板1，及一個設置在該可撓性基板1表面的水氣阻障積層體2。該水氣阻障積層體2包括一個有機-無機複合層單元21，且該有機-無機複合層單元21含有一個有機層22及一個無機層23。其中，該有機層22設置在該可撓性基板1的表面並含有交錯堆疊設置的十層的聚乙烯亞胺膜221及十層的聚丙烯酸膜222(參閱圖2)。該無機層23設置於該有機層22之相反於該可撓性基板1的表面。且因該可撓性基板1的表面是帶負電，所以在該有機層22中，與該可撓性基板1的表面接觸的為陽離子化的聚乙烯亞胺膜221。以及與該無機層23接觸的為陰離子化的聚丙烯酸膜222。

在該第一實施例中，該可撓性基板1的材質為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚萘二甲酸乙二酯(PEN)。該無機層的材質為氧化鋁(Al ₂O ₃)或鋅錫氧化物(ZTO)。

以下先以該可撓性基板1的材質為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，以及該無機層的材質為氧化鋁(Al ₂O ₃)的態樣詳細說明製備該第一實施例的方式：

[步驟1] 該可撓性基板1的前處理：將一個經過底漆(primer)處理的聚對苯二甲酸乙二酯膜(厚度為1251μm)先以去離子水沖洗，然後，將該聚對苯二甲酸乙二酯膜浸泡在乙醇中並以超音波震盪清洗3分鐘。接著，將清洗過後的該聚對苯二甲酸乙二酯膜置於烘箱中以80°C烘乾。將烘乾的該聚對苯二甲酸乙二酯膜以氧氣電漿進行表面改質(電漿功率為50W，工作壓力為100 mtorr，電漿處理的時間為2分鐘)，得到該可撓性基板1。

[步驟2]該有機層22的製備：使用一浸塗機(dip coater)將步驟1得到的該可撓性基板1以下降速率50 mm/min緩慢地浸入濃度為2 wt%且pH值為7的聚乙烯亞胺溶液中後停留1分鐘，然後，以拉升速率20 mm/min將該可撓性基板1從聚乙烯亞胺溶液中拉起，以在該可撓性基板1的表面上形成第一層的聚乙烯亞胺膜221。接著，將該可撓性基板1以下降速率50 mm/min緩慢地浸入濃度為0.2 wt%且pH值為7的聚丙烯酸溶液中後停留1分鐘，然後，以拉升速率25 mm/min將該可撓性基板1從聚丙烯酸溶液中拉起，以在該第一層的聚乙烯亞胺膜221上形成第一層的聚丙烯酸膜222。重複地進行上述步驟，以在該可撓性基板1上形成交錯堆疊設置的十層的聚乙烯亞胺膜221及十層的聚丙烯酸膜222的該有機層22。最後，以去離子水沖洗該有機層2，2再用氮氣吹乾該有機層22。其中，該有機層22中，每一聚乙烯亞胺膜221的pH值為7以及厚度為100nm，每一聚丙烯酸膜222的pH值為7以及厚度為100nm。

[步驟3]該無機層23(Al ₂O ₃)的製備：使用直流式磁控濺鍍設備(DC magnetron sputtering system，廠商為高敦股份有限公司，型號為R-24K08- SPUTTERING)在該有機層22上形成該無機層23(Al ₂O ₃)。其中，濺鍍靶材為氧化鋁(廠商為凱達森實業有限公司，純度為99.9%，尺寸為直徑 2吋，厚度為3 mm)，電源器為射頻電源器(RF power)，濺鍍時的背景壓力為5.0×10 ^-6Torr，工作壓力1×10 ^-3Torr，功率為150W，該無機層23(Al ₂O ₃)的厚度為100 nm。

當該可撓性基板1的材質為聚萘二甲酸乙二酯(PEN)，以及該無機層23的材質為鋅錫氧化物(ZTO)的態樣時，基本上是依照上述的方式製備該第一實施例，差別在於將該可撓性基板1的材質換成為聚萘二甲酸乙二酯，以及改變該無機層23的製備方式。其中，該無機層23(ZTO)的製備方式說明如下：

[步驟3]該無機層23(ZTO)的製備：使用直流式磁控濺鍍設備(DC magnetron sputtering system，廠商為高敦股份有限公司，型號為R-24K08- SPUTTERING)在該有機層22上形成該無機層23(ZTO)。其中，濺鍍靶材為鋅錫靶材(廠商為凱達森實業有限公司，純度為99.99%，尺寸為直徑 2吋，厚度為3 mm)，電源器為直流電源器(RF power)，濺鍍時的背景壓力為5.0×10 ^-6Torr，工作壓力1×10 ^-3Torr，功率為30W，該無機層23(ZTO)的厚度為100 nm。

參閱圖3，本發明阻水氣用結構體的第二實施例，與該第一實施例不同之處在於，該水氣阻障積層體包含二個堆疊設置在該可撓性基板1表面的有機-無機複合層單元2，且該等有機-無機複合層單元2的該等有機層22與該等無機層23是交錯地堆疊設置。

參閱圖4，本發明阻水氣用結構體的第三實施例，與該第一實施例不同之處在於，該水氣阻障積層體包含三個堆疊設置在該可撓性基板1的表面的有機-無機複合層單元2，且該等有機-無機複合層單元2的該等有機層22與該等無機層23是交錯地堆疊設置。

參閱圖5，本發明阻水氣用結構體的第四實施例，與該第一實施例不同之處在於，該水氣阻障積層體包含五個堆疊設置在該可撓性基板1的表面的有機-無機複合層單元2，且該等有機-無機複合層單元2的該等有機層22與該等無機層23是交錯地堆疊設置。

上述第二、第三及第四實施例中各層的材質及製備方式是與第一實施例中的材質及製備方式相同，於此不再贅述。

依據以下所述的性質評價方式量測上述各實施例的水氣阻隔效果以及穿透率，結果整理如表1。

1.水氣透過率 (Water Vapor Transmission Rate，WVTR)

將待測的阻水氣用結構體置於水氣滲透量測儀(廠商型號為AQUATRAN ^®Model 2 G)的樣品槽中。測量時在樣品槽的一側利用溼度計(為該水氣滲透量測儀內建)控制濕度並且通入氮氣，當氮氣攜帶水氣滲透過待測的阻水氣用結構體到達另一側時，會進入庫侖電量五氧化二磷傳感器以偵測滲透水氣的含量，藉此分析待測的阻水氣用結構體的水氣透過率。其中，量測的條件為：溫度為37.8℃，相對溼度為90%，樣品槽流量設定為20 sccm。

2.可見光穿透率(transmittance，T%)

以 UV-VIS光譜儀(廠商型號為Agilent Cary 5000) 測量待測的阻水氣用結構體的可見光穿透度。測量方式詳述如下：先將UV-VIS光譜儀進行全光校正，再將待測的阻水氣用結構體置於載具後放入UV-VIS光譜儀的測量腔體。其中，量測的條件為：波長 450至750nm。

表1 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 實施例 </td><td> 結構 </td><td> 可撓性基板材質 </td><td> 無機層材質 </td><td> WVTR (g/m2·day) </td><td> T% (λ=450nm) </td></tr><tr><td> 1 </td><td> SAB </td><td> PET 100 nm </td><td> 濺鍍Al2O3 100 nm </td><td> 0.058 </td><td> 89 </td></tr><tr><td> PET 100 nm </td><td> 濺鍍ZTO 100 nm </td><td> 0.7 </td><td> 87 </td></tr><tr><td> PEN 100 nm </td><td> 濺鍍Al2O3 100 nm </td><td> 0.096 </td><td> 89 </td></tr><tr><td> PEN 100 nm </td><td> 濺鍍ZTO 100 nm </td><td> 0.063 </td><td> 87 </td></tr><tr><td> 2 </td><td> SABAB </td><td> PET 100 nm </td><td> 濺鍍Al2O3 100 nm </td><td> 0.05315 </td><td> 89 </td></tr><tr><td> PET 100 nm </td><td> 濺鍍ZTO 100 nm </td><td> 0.11851 </td><td> 87 </td></tr><tr><td> PEN 50 nm </td><td> 濺鍍Al2O3 100 nm </td><td> 0.04088 </td><td> 89 </td></tr><tr><td> PEN 50 nm </td><td> 濺鍍ZTO 100 nm </td><td> 0.03419 </td><td> 87 </td></tr><tr><td> PEN 100 nm </td><td> 濺鍍Al2O3 100 nm </td><td> 0.03815 </td><td> 89 </td></tr><tr><td> PEN 100 nm </td><td> 濺鍍ZTO 100 nm </td><td> 0.04958 </td><td> 87 </td></tr><tr><td> 3 </td><td> SABABAB </td><td> PET 100 nm </td><td> 濺鍍Al2O3 100 nm </td><td> 0.02357 </td><td> 89 </td></tr><tr><td> PET 100 nm </td><td> 濺鍍ZTO 100 nm </td><td> 5×10-5</td><td> 87 </td></tr><tr><td> PEN 100 nm </td><td> 濺鍍Al2O3 100 nm </td><td> 0.00154 </td><td> 89 </td></tr><tr><td> PEN 100 nm </td><td> 濺鍍ZTO 100 nm </td><td> 5×10-5</td><td> 87 </td></tr><tr><td> 4 </td><td> SABABABABAB </td><td> PET 100 nm </td><td> 濺鍍Al2O3 100 nm </td><td> 5×10-5</td><td> 89 </td></tr><tr><td> PET 100 nm </td><td> 濺鍍ZTO 100 nm </td><td> 5×10-5</td><td> 87 </td></tr><tr><td> PEN 100 nm </td><td> 濺鍍Al2O3 100 nm </td><td> 5×10-5</td><td> 89 </td></tr><tr><td> PEN 100 nm </td><td> 濺鍍ZTO 100 nm </td><td> 5×10-5</td><td> 87 </td></tr></TBODY></TABLE>

表2 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 對照例 </td><td> 可撓性基板材質 </td><td> 無機層材質 </td><td> WVTR (g/m2·day) </td><td> T% (λ=450nm) </td></tr><tr><td> PET 100 nm </td><td> 濺鍍Al2O3 100 nm </td><td> 0.11 </td><td> 89 </td></tr><tr><td> PET 100 nm </td><td> 濺鍍ZTO 100 nm </td><td> 1.73 </td><td> 87 </td></tr><tr><td> PEN 100 nm </td><td> 濺鍍Al2O3 100 nm </td><td> 0.21 </td><td> 89 </td></tr><tr><td> PEN 100 nm </td><td> 濺鍍ZTO 100 nm </td><td> 0.43 </td><td> 87 </td></tr></TBODY></TABLE>註：「S」代表可撓性基板1；「A」代表有機層22，其中含有交錯堆疊設置的十層的聚乙烯亞胺膜(pH值為7以及厚度為100nm)以及十層的聚丙烯酸膜pH值為7以及厚度為100nm；「B」代表無機層23；「對照例」與上述各實施例的差別在於沒有設置有機層22。

由表1及表2的結果證明，相較於對照例，第一實施例至第四阻水氣用結構體具有較佳的水氣阻隔效果以及較高的可見光穿透率。

綜上所述，本發明阻水氣用結構體透過該水氣阻障積層體中的該有機層及該無機層互相搭配，且該有機層含有交錯堆疊設置的多層聚乙烯亞胺膜以及多層聚丙烯酸膜，能使該阻水氣用結構體及該水氣阻障積層體具有優異的水氣阻隔效果，以及高的光穿透率，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧可撓性基板

2‧‧‧水氣阻障積層體

21‧‧‧有機-無機複合層單元

22‧‧‧有機層

221‧‧‧聚乙烯亞胺膜

222‧‧‧聚丙烯酸膜

23‧‧‧無機層

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明阻水氣用結構體的第一實施例的示意圖；圖2是本發明阻水氣用結構體的有機層的局部放大的示意圖；圖3是本發明阻水氣用結構體的第二實施例的示意圖；圖4是本發明阻水氣用結構體的第三實施例的示意圖；及圖5是本發明阻水氣用結構體的第四實施例的示意圖。

Claims

一種阻水氣用結構體，包含：一個可撓性基板；以及一個水氣阻障積層體，包括至少一個有機-無機複合層單元，該有機-無機複合層單元含有：一個有機層，設置在該可撓性基板的表面並含有交錯堆疊設置的多層的聚乙烯亞胺膜以及多層的聚丙烯酸膜，其中，每一聚乙烯亞胺膜是由pH值範圍為1至8的聚乙烯亞胺溶液所形成，每一聚丙烯酸膜是由pH值範圍為6至14的聚丙烯酸溶液所形成，及一個無機層，設置於該有機層之相反於該可撓性基板的表面，且為一種選自於氧化鋁、鋅錫氧化物或上述任意組合的金屬氧化物。
如請求項1所述的阻水氣用結構體，其中，該有機-無機複合層單元的有機層含有交錯堆疊設置的十層的聚乙烯亞胺膜以及十層的聚丙烯酸膜。
如請求項1所述的阻水氣用結構體，其中，該水氣阻障積層體包含二個堆疊設置在該可撓性基板的表面的有機-無機複合層單元，且該等有機-無機複合層單元的該等有機層與該等無機層是交錯地堆疊設置。
如請求項1所述的阻水氣用結構體，其中，該水氣阻障積層體包含三個堆疊設置在該可撓性基板的表面的有機-無機複合層單元，且該等有機-無機複合層單元的該等有機層與該等無機層是交錯地堆疊設置。
如請求項1所述的阻水氣用結構體，其中，該水氣阻障積層體包含五個堆疊設置在該可撓性基板的表面的有機-無機複合層單元，且該等有機-無機複合層單元的該等有機層與該等無機層是交錯地堆疊設置。
如請求項1至5中任一項所述的阻水氣用結構體，其中，與該可撓性基板接觸的為聚乙烯亞胺膜，與該無機層接觸的為聚丙烯酸膜。
一種水氣阻障積層體，包含：至少一個有機-無機複合層單元，該有機-無機複合層單元包括：一個有機層，含有交錯堆疊設置的多層的聚乙烯亞胺膜以及多層的聚丙烯酸膜，其中，每一聚乙烯亞胺膜是由pH值範圍為1至8的聚乙烯亞胺溶液所形成，每一聚丙烯酸膜是由pH值範圍為6至14的聚丙烯酸溶液所形成，及一個無機層，設置於該有機層的表面且為一種選自於氧化鋁、鋅錫氧化物或上述任意組合的金屬氧化物。
如請求項7所述的水氣阻障積層體，包含二個堆疊設置的有機-無機複合層單元，且該等有機層與該等無機層是交錯地堆疊設置。
如請求項7所述的水氣阻障積層體，包含三個堆疊設置的有機-無機複合層單元，且該等有機層與該等無機層是交錯地堆疊設置。
如請求項7所述的水氣阻障積層體，包含五個堆疊設置的有機-無機複合層單元，且該等有機層與該等無機層是交錯地堆疊設置。