多層塗佈技術可一次性考量材料配方組成，單次製程成型出雙層材料與結構，是一種高效率製程方法，也可降低溶劑與VOCs的使用量，可視為較環保與環境友善之製程。國內/外多層塗佈技術的開發已日益成熟，未來可導入更多的多層結構相關產品。
本文將從以下大綱，以技術文獻與論文來介紹雙層塗佈製程技術，並概要性的介紹工研院材化所在雙層塗佈技術的實務經驗。
‧雙層同時塗佈之優勢
‧模具設計
‧塗佈加工視窗
‧Pump頻率影響
‧雙層塗佈材料黏度比設定
‧工研院雙層塗佈技術發展介紹
【內文精選】
多層塗佈(Multi-layer Coating)製程的優點在於，膜層可以藉由材料固含量調整，達成乾膜1 μm以下的厚度。比起乾式共押出模頭，濕式多層塗佈模頭結構相對簡單，不需有複雜的交錯堆疊流道設計，模具屬於低溫製程，清潔保養容易，製程上需要一個基材作為載體，塗膜後可增加膜層的功能性。
雙層同時塗佈之優勢
隨著各類高科技產品的發展需求，精密塗佈的發展與配方穩定性提升，製程上已經逐步進展到單次塗佈成型出多層結構的高效率製程。常見的多層式塗佈技術有多層狹縫式塗佈技術、多層淋幕式塗佈技術和多層斜板式塗佈技術，如圖一所示。
目前國內傳統塗佈廠，仍是以單次單層塗佈製程為主，當產品需有兩層以上的材料堆疊，將面臨製程時間增長、耗費成本與製程效率不佳等問題；且後段第二道製程過程中，容易破壞原本第一層材料之特性與物性。多層塗佈技術可一次性考量材料配方組成，單次製程成型出雙層材料與結構，是一種高效率製程方法，也能降低溶劑與VOCs的使用量，可視為較環保與環境友善之製程，如圖二所示。多層塗佈技術的開發可提升材料與製程技術的突破，國內/外多層塗佈技術的開發已日益成熟，未來可導入更多的多層結構相關產品。
圖二、多層結構塗佈製程比較(a)單層多次塗佈法；(b)多層一次塗佈
Pump頻率影響
塗佈製程中，Pump的供給頻率也會造成膜面的穩定與否，尤其雙層材料設定不同的流量與厚度，勢必會有兩種頻率互相干擾的問題。文獻中提出，建立雙層塗佈的流場模型（圖九(a)），設定適當的邊界條件，利用模擬的結果與資訊，可以預測出雙層塗佈製程中，應該避免的頻率區間，以提升塗佈膜面的品質。如圖九(b)所示，上、下層隨著頻率區間的不同，顯現有高低起伏的頻率放大效果，流量即是影響頻率放大的主要因素之一；從圖中可看出，即下層Pump應該避開30~400 Hz的區段頻率，以降低產品膜面的不良。
圖九、雙層塗佈Pump頻率影響(a)流場模型；(b)上、下層頻率變化
工研院雙層塗佈技術發展介紹
參考國際上發展的雙層塗佈技術，工研院材化所也運用其基礎技術原理與理論模式，看重雙層塗佈技術的技術潛力與發展性，進行多樣性的產品開發，如：雙層結構鋰電池極板、指紋影像增益膜、有機太陽能電池(OPV)與OLED照明元件等。目前最具代表性的載具為指紋影像增益膜，其結構乃是在一個透明基板上，同時塗佈兩種功能層材料，必須達成界面分明的效果，使表層具有高硬度耐磨特性，底層具有適當的光學散色效果，有效提升指紋之對比度，可增加後續指紋影像經演算法的速度與準確性，如圖十三所示。雙層塗膜厚度可控制小於30 μm，膜層比例可設計2:1、1:1、1:2等多種膜厚比例之配置，也可針對產品的功能需求予以調整及變化，如圖十四所示。同時，我們也針對材料配方與製程參數建置相關資料庫，並透過實驗與模擬分析技術建立一致性高的塗佈視窗範圍，將有效透過材料物性、塗頭設計/加工與雙層塗佈製程參數設計，加速雙層產品的開發週期…...以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
作者：林正軒、陳品誠／工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌」386期，更多資料請見下方附檔。