Abstract
背噴光擴散燈箱片為數位彩色列印主流噴墨技術中所用到層次最高，產品單價最高，生產製作最困難的產品，其構造為在透明聚酯（PET)膜上進行塗佈，包括光擴散層，吸墨顯色層及黏著層的數層塗層。其應用為捷運站、百貨公司、機場等地點所常用到的背面打光廣告招牌。 在一基材上進行多層塗佈且達到多種功能並非易事。燈箱片市場上國際知名廠牌，如AZon、Rexam、HP、Sihl等，品質佳，價格極高，世界市場目前需求量為三千萬平方米/年，且成長迅速，但國內僅有極少數廠商致力於此項產品的研發製造，且限於對燈箱片基本知識與經驗及塗佈乾燥技術的掌握不足，目前無法生產出高品質、高良率的產品，如能經由學界研發的協助，對國內廠商在國際間的噴墨產品行銷競爭上會有極大的幫助。 在背噴燈箱片之光擴散層的研發與製作方面，我們利用SEM與EDS元素分析等方法分析市售燈箱片，並配合手塗實驗而得知各種光擴散用顆粒的表現；並透過相關文獻的搜尋，得到處理光擴散用顆粒之方法與配方等資訊，在實驗過程中遭遇的問題也得到解決的辦法；最後以手塗實驗，配合繪圖機的列印測試，成功研發出具有良好下墨性與光擴散效果的光擴散層配方；且發現下墨性與溶劑比例及乾燥速率有很大相關性，並以SEM證實了此觀點。 在雙層同時共擠壓塗佈的部分，配合了吸墨層與本研究的光擴散層配方，在工研院材料所的小型塗佈生產線精密控制光擴散層厚度之下，我們成功以雙層同時共擠壓塗佈與乾燥技術，製造出膜面均勻完整無缺陷之背噴光擴散燈箱片，並經由繪圖機列印測試與背光源的照射之後，發現本實驗室自製的燈箱片擁有良好的下墨性與光擴散效果。 在顯微攝影觀測技術方面，設計了一套方便架設，可即時觀測塗佈液珠(coating bead)的系統，並發現塗佈間隙(coating gap)及模唇(die lip)厚度對塗佈液珠的進光量有明顯影響；此觀念可提供模具設計者在設計模具上的參考。 在懸浮液之塗佈行為研究的部分，發現分散性良好的微粒具有增大PVA水溶液之塗佈視窗的優異性，配合文獻搜尋以及實驗設計，我們認為造成以上實驗結果的主要原因，是由於高分子與微粒之間的強吸附(strong interaction)所致。 因為吸附於微粒表面的高分子鏈較穩定，擺動幅度較小，因此可承受更高的剪切應力(shear stress)；換言之，必須施加更大的剪切應力，才能讓這些吸附於微粒之上的高分子鏈『擺動的像原來一樣劇烈』，導致塗佈液珠不穩定而產生上限缺陷，因此可增大塗佈視窗的範圍。隨著實驗情境的改變，吸附於微粒表面之高分子鏈的數目與吸附強度會跟著不同，換言之，受影響的PVA數目不同，因而導致不同的塗佈視窗大小。 此外，我們以顯微觀測技術，拍攝到完全相同情境之下的兩種實驗流體，含微粒者之塗佈液珠較穩定的情形，證實了微粒的添加有助於增大PVA水溶液之塗佈視窗此論點。