專利名稱：可印刷的絕緣組合物和可印刷的制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及可印刷的絕緣材料和固化的印刷絕緣材料，所述可印刷的絕緣材料包括用于觸摸屏顯示器的可噴墨印刷的絕緣材料。
背景技術(shù)：
可將絕緣材料(包括介電材料)以圖案形成到觸摸屏顯示器上，以在顯示器的電路上形成保護(hù)涂層或掩模。絕緣材料還可用來使導(dǎo)電特征件電隔絕，并且可以被涂敷在整個顯示器上，用作硬涂層。這些絕緣材料通常通過如下方法來涂敷絲網(wǎng)印刷液態(tài)或糊狀組合物，該組合物隨后在高溫下固化，或者用紫外光或別的輻射源對其進(jìn)行固化。絲網(wǎng)印刷通常需要印刷絲網(wǎng)接觸顯示器，這樣可能會污染并刮傷顯示器的其它部件。絲網(wǎng)印刷的其它缺點包括需要定期清洗絲網(wǎng)，需要隨時手頭保留有絲網(wǎng)的存貨，而且使用絲網(wǎng)印刷工藝通常涉及相對較慢的加工步驟。
因此，人們需要一種無需絲網(wǎng)印刷就可以涂敷到基板上的經(jīng)改進(jìn)的絕緣材料。
發(fā)明概述人們需要一種改進(jìn)的絕緣材料；還需要將絕緣材料(包括介電材料)涂敷到基板上的方法；還需要包含所述改進(jìn)的絕緣材料的制品。
本發(fā)明的一部分涉及一種用于在基板上形成絕緣層的可印刷的組合物以及由所述可印刷的組合物形成的絕緣層。所述絕緣層可以是(例如)涂敷到基板上的介電層，所述基板構(gòu)成觸摸屏面板的一部分。所述可印刷的組合物通常包含聚合物組分，所述聚合物組分含有硅原子和氧原子。合適的聚合物組分包括聚有機(jī)硅倍半氧烷(例如聚甲基硅倍半氧烷)，所述聚有機(jī)硅倍半氧烷的氧與硅的比值通常為1.5∶1。在涂敷和固化時，可印刷的組合物通常含有至少20重量％的聚有機(jī)硅倍半氧烷(“PSQ”)，但是某些配方可以含有少于20％的PSQ。在本發(fā)明的某些實施例中，在涂敷和固化時，可印刷的組合物包含5至95重量％的聚甲基硅倍半氧烷和5至95重量％的無機(jī)納米級微粒。所述可印刷的組合物通常在高溫下固化，以形成固化的絕緣材料，本文也稱為經(jīng)印刷的絕緣材料。
在一些實施方式中，將無機(jī)納米級微粒和其它成分添加到該組合物中，以改善其物理性質(zhì)(包括改善的硬度、所需的粘度和其它流動性能)，并且控制折射率。當(dāng)添加納米級微粒時，這些納米級微?？梢园?例如)二氧化硅、氧化鋯和氧化鋁微粒中的一種或多種。在一些實施方式中，納米級微粒的平均尺寸是1至500納米，在另一些實施方式中，納米級微粒的平均尺寸是5至250納米，在又一些實施方式中，納米級微粒的平均尺寸是5至125納米。在大多數(shù)實施方式中，可印刷的組合物中納米級微粒的含量為至少1％，更通常的情況是，所述組合物中的納米級微粒的含量大于5％。在本發(fā)明的一些實施方式中，所述納米級微粒是表面改性過的。
在一個實施方式中，所述可印刷的組合物具有這樣的粘度，其允許通過數(shù)字印刷技術(shù)例如噴墨印刷來涂敷，從而可以非常精確地布置該組合物，而不損壞上面沉積有該組合物的基板。適用于數(shù)字印刷技術(shù)的粘度可以在1至100,000厘泊的范圍內(nèi)，該粘度是在1s-1至1000s-1的剪切速率下使用連續(xù)應(yīng)力掃描法(continuous stress sweep)測量的。為了噴墨印刷，所述組合物的粘度通常大于1厘泊，但通常小于40厘泊，該粘度是在1s-1至1000s-1的剪切速率下使用連續(xù)應(yīng)力掃描法測量的。在一些實施方式中，所述組合物的粘度為10至14厘泊，該粘度是在1s-1至1000s-1的剪切速率下使用連續(xù)應(yīng)力掃描法測量的。在另一實施方案中，可以調(diào)節(jié)粘度，以將組合物的粘度調(diào)節(jié)到如絲網(wǎng)印刷所需的剪切稀化程度。在該實施方案中，PSQ納米級復(fù)合材料提供了高于普通印刷絕緣材料的熱穩(wěn)定性。
所述可印刷的組合物尤其適用于觸摸激勵式用戶輸入裝置中。在這些實施方式中，所述觸摸激勵式用戶輸入裝置具有基板和絕緣層，所述絕緣層沉積在所述基板的至少一部分上，所述絕緣層包含聚硅倍半氧烷，并且通常還包含無機(jī)納米級微粒。合適的基板包括玻璃或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。這些基板還可以被導(dǎo)電涂料(例如導(dǎo)電氧化物或聚合物)部分地涂覆。
本發(fā)明還涉及用于制造觸摸激勵式用戶輸入裝置的方法，該方法包括提供基板；將含聚硅倍半氧烷的組合物印刷到所述基板上；以及固化所述組合物以形成絕緣層。該固化步驟通常在例如低于150℃下進(jìn)行，更通常在低于200℃下進(jìn)行。在一些實施方式中，所述印刷步驟包括噴墨印刷，在其它實施方式中，所述印刷步驟包括絲網(wǎng)印刷。
用于描述本發(fā)明的術(shù)語對應(yīng)于如下的定義。
術(shù)語“納米級微?！北硎酒骄皆诩{米級范圍內(nèi)的微粒。在一些實施方式中，所述納米級微粒的平均尺寸是1至500納米，在另一些實施方式中，納米級微粒的平均尺寸是5至250納米，在又一些實施方式中，納米級微粒的平均尺寸是5至125納米或5至75納米。微粒尺寸是指數(shù)均微粒尺寸，并且使用一種儀器來測量該微粒尺寸，所述儀器使用透射電子顯微鏡法或掃描電子顯微鏡法。測量微粒尺寸的另一方法是動態(tài)光散射，其測量重均微粒尺寸。合適的儀器實例是可從位于美國加利福尼亞州富勒敦市的Beckman Coulter公司得到的N4 PLUS SUB-MICRON PARTICLE ANALYZER。
諸如“納米級復(fù)合材料涂料”或“納米級復(fù)合材料涂料分散體”等術(shù)語是指包含流體分散相的流體涂料分散體，所述流體分散相包括含有納米級微粒粉末的分散相。
諸如“硅倍半氧烷”或“有機(jī)硅倍半氧烷”或“聚有機(jī)硅倍半氧烷”等的術(shù)語是指納米級復(fù)合材料涂料分散體的流體分散相。該分散相可以包含流體的混合物或能提供溶液分散相的附加溶劑。
諸如“導(dǎo)電聚合物”的術(shù)語是指導(dǎo)電性的聚合物。導(dǎo)電聚合物的部分實例是聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔、聚噻吩、聚對苯乙烯撐、聚苯硫醚、聚苯、聚雜環(huán)乙烯撐(polyheterocycle vinylene)以及在歐洲專利出版物EP-1-172-831-A2中所公開的材料。
除非另有說明，本文中的所有百分?jǐn)?shù)、份數(shù)和比值都是按重量計，例如重量百分比(重量％)。
根據(jù)下面對本發(fā)明說明書及權(quán)利要求書的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將是顯而易見的。對本發(fā)明原理的以上概述并不意味著描述了本發(fā)明的每一個示例性的實施例或每一種實施方式。


參照附圖，結(jié)合對本發(fā)明各種實施例的以下詳細(xì)描述，可更加全面地理解本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式構(gòu)造和布置的包含絕緣層的基板的簡化側(cè)向剖視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施方式構(gòu)造和布置的觸摸面板顯示器的簡化側(cè)向剖視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施方式構(gòu)造和布置的觸摸面板顯示器的簡化側(cè)向剖視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施方式構(gòu)造和布置的觸摸面板顯示器的簡化側(cè)向剖視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施方式構(gòu)造和布置的觸摸面板顯示器的簡化側(cè)向剖視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實施方式構(gòu)造和布置的觸摸面板顯示器的簡化側(cè)向剖視圖，此時該顯示器在被加熱到高溫之前；圖7是根據(jù)本發(fā)明實施方式構(gòu)造和布置的觸摸面板顯示器的簡化側(cè)向剖視圖，此時該顯示器在被加熱到高溫之后；圖8是根據(jù)本發(fā)明實施方式構(gòu)造和布置的電阻觸摸面板的簡化側(cè)向剖視圖；以及圖9是根據(jù)本發(fā)明實施方式構(gòu)造和布置的四線電阻觸摸面板的簡化側(cè)向剖視圖。
雖然本發(fā)明適用于各種修改和替換形式，但是其細(xì)節(jié)已經(jīng)通過附圖中的例子被示出并將被詳細(xì)地描述。然而，應(yīng)該明白，本發(fā)明并不局限于所述的這些具體實施例。相反，本發(fā)明覆蓋落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有修改、等同形式及替換形式。
詳細(xì)描述本發(fā)明的一部分一種用于形成絕緣層的可印刷的組合物以及沉積所述組合物的方法。所述可印刷的組合物特別適用于在觸摸屏上形成絕緣掩模，而且也適用于其它各種應(yīng)用。在某些實施方案中，該組合物適用于使用噴墨印刷技術(shù)來沉積在基板上，以精確地涂敷所述可印刷的組合物。在另一些實施方案中，該組合物適用于使用其它印刷或圖案形成技術(shù)例如絲網(wǎng)印刷來沉積在基板上。另外，本發(fā)明涉及使用所述組合物制成的絕緣層、以及涂敷所述組合物的方法和包含使用所述組合物制成的絕緣介電層的制品。
更具體地講，本發(fā)明提供一種可印刷的組合物，該組合物包含聚有機(jī)硅倍半氧烷聚合物和分散于所述聚有機(jī)硅倍半氧烷中的氧化物微粒。加熱固化所述可印刷的組合物，以提供經(jīng)固化的絕緣層。該固化的組合物特別適合用來提供絕緣層，而且可以起到保護(hù)層和/或硬涂層的作用。因此，在某些實施方式中，該經(jīng)印刷并固化的組合物起到使基板上的導(dǎo)電跡線隔離(或絕緣)的作用。例如，該固化組合物還可以起到保護(hù)各種基板(例如觸摸面板顯示器)上的導(dǎo)電跡線和線性化圖案的作用。
所述可印刷的組合物可以包含高度分散的納米級微粒，這些納米級微粒可以使用這樣一種方法來制備，該方法包括用表面改性劑對微粒進(jìn)行表面處理。表面處理可以提高納米級微粒和有機(jī)硅倍半氧烷分散相之間的相容性。表面處理還可以防止微粒結(jié)塊，這可有益于噴墨印刷。在示例性的實施方案中，表面改性劑可以是羧酸、羧酸衍生物、硅烷或其混合物以及其它類型的分散劑或混合物。例如，所述羧酸衍生物可以包括(但不限于)己酸或2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酸。例如，表面改性用硅烷可以包括(但不限于)甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、異丁基三乙氧基硅烷、異丁基三甲氧基硅烷、異辛基三乙氧基硅烷、異辛基三甲氧基硅烷或其混合物。
根據(jù)本發(fā)明特別適用于噴墨印刷的納米級復(fù)合材料涂料分散體包含分散在有機(jī)硅倍半氧烷組合物中的氧化物溶膠微粒，所述微粒幾乎不顯現(xiàn)觸變性傾向。
適用于本發(fā)明的納米級微粒通常包括金屬、氧化物、氮化物、碳化物、氯化物等的微粒。合適的無機(jī)氧化物包括氧化硅、氧化鋯、氧化鋁、氧化釩以及其混合物?？梢愿鶕?jù)其物理性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)或其它感興趣的性質(zhì)來選擇這些微粒。例如，在需要透明的情況下，可以優(yōu)選選擇這樣一種納米級微粒，所述納米級微粒是透明的，具有與基質(zhì)材料相配的折射率，并且/或者該微粒足夠小以使光散射最小。可以選擇對紫外輻射線沒有吸收的微粒(在某些實施方案中)，來制備本發(fā)明的納米級復(fù)合材料涂料分散體。
在本發(fā)明的可印刷的組合物中使用氧化物納米級微粒的一個優(yōu)點是改善所得的固化涂層的硬度和抗磨性。另一個優(yōu)點是保持固化涂層的透明性。此外，對無機(jī)氧化物或氧化物混合物的適當(dāng)選擇，使得能夠根據(jù)分散體中納米級微粒的折射率和濃度，來控制可印刷的絕緣組合物的折射率特性。隨著所選擇的其折射率較聚有機(jī)硅倍半氧烷的折射率高的那些無機(jī)氧化物的濃度的提高，聚有機(jī)硅倍半氧烷的折射率也會升高?？刂普凵渎首兓牧硪环N方法是保持無機(jī)氧化物混合物的總濃度不變，所述無機(jī)氧化物混合物包含兩種或多種折射率特性不同的氧化物。調(diào)節(jié)氧化物的比率，會改變納米級復(fù)合材料涂料分散體及由該涂料分散體制得的固化涂層的折射率。合適的氧化物微粒的折射率通常為約1.0至3.0，更通常為1.2至約2.7，并且微粒尺寸小于約500納米，通常小于250納米，更通常小于125納米。
本發(fā)明的可印刷的組合物特別適用于觸摸激勵式用戶輸入裝置中。在這些實施方式中，用戶輸入裝置具有基板和絕緣層，所述絕緣層沉積在所述基板的至少一部分上，所述絕緣層包含聚有機(jī)硅倍半氧烷，通常包含聚甲基硅倍半氧烷。該絕緣層通常還包含無機(jī)納米級微粒。合適的基板包含(例如)玻璃或PET，其可由導(dǎo)電涂料例如導(dǎo)電氧化物或聚合物涂覆。
現(xiàn)在參照圖1，圖1示出根據(jù)本發(fā)明實施方式構(gòu)造和布置的包含絕緣層8的基板6的簡化側(cè)向剖視圖?；?可以是(例如)玻璃基板、塑料基板、金屬基板、或者導(dǎo)電或不導(dǎo)電的其它基板。絕緣層8是根據(jù)本發(fā)明制備的固化組合物。在該簡視圖中，僅示出絕緣層8和基板6。但是，應(yīng)當(dāng)明白，在大多數(shù)本發(fā)明實施方式中，可能還有附加層，如下面通過例子所討論的。
現(xiàn)在參照圖2至圖7，這些圖示出了根據(jù)本發(fā)明制備的制品的各種示例性實施方式。圖2示出具有玻璃基板12的電容觸摸屏10的橫截面，導(dǎo)電層14(例如，氧化銦錫、氧化錫銻、導(dǎo)電聚合物或其它合適的透明導(dǎo)電氧化物)已經(jīng)沉積在該玻璃基板12上。絕緣層16沉積在導(dǎo)電層14的一部分上，電極圖案或線性化圖案18也沉積在導(dǎo)電層14上。跡線(wire trace)20沉積在絕緣層16上。最后，保護(hù)層22沉積于絕緣層、跡線和電極圖案上，另外，硬涂層24沉積在導(dǎo)電層上。
絕緣層16、保護(hù)層22和硬涂層24都可以使用本發(fā)明的絕緣組合物制成?；蛘?，僅這些層中的部分層使用本發(fā)明的絕緣組合物制成。例如，絕緣層16和保護(hù)層22可以通過使用本發(fā)明的材料噴墨印刷到合適的位置而制成，而硬涂層24可以通過蘸涂(dip coating)而沉積到基板上。在一些實施方式中，使用相似或相同的材料，同時或依次地沉積這些層中的一個或多個。例如，保護(hù)層22和硬涂層24可以同時或依次地沉積。還應(yīng)該明白，可以沉積比圖2中所示的更多或更少層的絕緣材料，并且可以將這些層沉積成不同的厚度。在某些具體實施方案中，保護(hù)層22可以比絕緣層16厚。在某些實施方式中，絕緣層16和保護(hù)層22可以由相同的材料形成，但是可能需要額外步驟或獨立的步驟來形成較厚的保護(hù)層22。
圖3表示本發(fā)明的另一實施方案。在圖3中示出的各種層包括基板12、導(dǎo)電層14、絕緣層16和電極圖案或線性化圖案18。跡線20沉積在絕緣層16上，保護(hù)層22位于跡線20和絕緣層16的上方。保護(hù)層22可以覆蓋跡線和絕緣層的全部或僅覆蓋部分。最后，硬涂層24沉積在導(dǎo)電層14的上方。圖3所示的實施方案類似于圖2所示的實施方案，但是電極圖案或線性化圖案18在絕緣層16之前沉積。在本實施方案中，絕緣層16使跡線20與電極圖案18電隔絕，從而使得在電極圖案周圍的邊界更窄。
圖4示出又一實施方案，除了導(dǎo)電層14是不連續(xù)的(例如，具有通過激光燒蝕連續(xù)的導(dǎo)電層而分離的第一部分14A和第二部分14B)外，該實施方案具有與圖2和圖3所示實施方案相似的功能性，從而在主導(dǎo)電層14A和跡線20之間不需要附加的絕緣層。
圖5示出另一實施方案，其示出沒有跡線(可被設(shè)置在遠(yuǎn)離基板側(cè))的觸摸面板顯示器的一部分。該觸摸面板包括基板12、導(dǎo)電層14和電極圖案或線性化圖案18。保護(hù)層22和硬涂層24位于電極圖案或線性化圖案18和導(dǎo)電層14的上方。此外，保護(hù)層22和硬涂層24都可以使用本發(fā)明的絕緣材料制成?；蛘?，僅這些層中的部分層使用本發(fā)明的絕緣材料制成。
圖6和圖7示出另一實施方案，這次示出了這樣的實施方案，其中線性化圖案18沉積到硬涂層24(也是絕緣層)的一部分上，并隨后被加熱到高溫，以與下面的導(dǎo)電層形成電連接，該硬涂層24沉積在導(dǎo)電層14的上面。圖6示出在被加熱到高溫之前的帶涂層的基板10，而圖7示出加熱之后的帶涂層的基板10。在加熱過程中，導(dǎo)電部分26形成以在線性化圖案18和導(dǎo)電層14之間建立電連接。
圖8示出根據(jù)本發(fā)明實施方式構(gòu)造和布置的電阻觸摸面板30。該觸摸面板30包括底基板32，透明導(dǎo)體(例如導(dǎo)電氧化物)34已經(jīng)被沉積在該底基板32上。分隔點42位于透明導(dǎo)體34的上面，這些分隔點起到將頂基板(也包括導(dǎo)電層46)與透明導(dǎo)體34隔開的作用，從而防止透明導(dǎo)體34和導(dǎo)電層46之間的無意接觸。分隔點可以位于底基板上、頂基板上、或二者上，但是為了簡單起見，同時具有一般性，分隔點僅被示為位于底基板上。這樣，電阻觸摸面板30可以被視為包括頂元件50A(包括頂基板44和透明導(dǎo)電層46)和底元件50B(包括底基板32和透明導(dǎo)體34)。頂元件50A和/或底元件50B可以被構(gòu)造成像圖2至圖7所示的觸摸面板，不包括硬涂層，但可任選地包括分隔點。
圖9示出在觸摸屏30是四線電阻觸摸面板的情況下，用作頂元件50A或底元件50B的基板元件50。根據(jù)本發(fā)明，元件50包括基板52和導(dǎo)電層54。跡線56置于基板52的兩個相對邊緣上，并且被根據(jù)本發(fā)明制備的絕緣材料58覆蓋。
本發(fā)明允許絕緣層被精確地沉積，而不會像絲網(wǎng)印刷那樣可能破壞或污染基板。本發(fā)明的絕緣涂料提供另一好處是它能夠在相對低的溫度下固化，通常低于200℃，甚至通常低于150℃；而且該絕緣材料能夠耐高溫(在一些實施方案中，超過520℃)。對于在后續(xù)處理步驟中(例如，在制造觸摸屏顯示器的過程中)需要較高溫度的實施方式來說，耐高溫的能力是重要的。在應(yīng)用于導(dǎo)電層是PEDOT或其它導(dǎo)電聚合物(不能耐受有時用來使透明導(dǎo)電無機(jī)氧化物上方的絕緣層固化的極高溫度(＞500℃))的觸摸屏?xí)r，低固化溫度使得PSQ納米級復(fù)合材料特別引人關(guān)注。當(dāng)絕緣涂料作為硬涂層涂敷在輸入裝置的整個觸摸敏感表面時，在高溫下固化該涂料會較為有利，從而可確保最高的抗刮性。
印刷本發(fā)明組合物的一個方法是噴墨印刷。相對于將絕緣層涂敷到基板上的傳統(tǒng)方法，噴墨印刷該組合物可以提供很多優(yōu)點。噴墨印刷是非接觸印刷方法，從而允許絕緣材料被直接印刷到基板上，并且不會像在傳統(tǒng)印刷過程中使用絲網(wǎng)或掩模和/或濕法加工時所發(fā)生的那樣由于接觸而導(dǎo)致對基板表面的破壞和/或污染。噴墨印刷還是一種高度可控的印刷方法，該方法可以生產(chǎn)精確而均勻被涂敷的材料。在很多應(yīng)用中，例如在觸摸面板上的應(yīng)用中，希望可以控制絕緣層的尺寸，從而可以選擇觸摸面板的物理性質(zhì)。
噴墨印刷還可以提供更高的把握來對表面進(jìn)行準(zhǔn)確印刷。如果確定表面的一部分尚未準(zhǔn)確印刷，那么噴墨印刷允許能夠返回去，并印刷適當(dāng)位置上的漏印區(qū)域。相反，用于絲網(wǎng)印刷的絲網(wǎng)可能被堵塞，從而導(dǎo)致不完全的掩模覆蓋，這一點通過絲網(wǎng)印刷是不易修補(bǔ)的?；蛘?，可以將噴墨印刷與其它印刷技術(shù)結(jié)合使用，從而，例如，以修補(bǔ)或填充起初絲網(wǎng)印刷步驟中遺漏的地方。
噴墨印刷也是高度一種功能多樣的技術(shù)，因為它可以很容易地改變印刷圖案，然而絲網(wǎng)印刷和其它基于掩模的技術(shù)對于每個獨立的圖案都需要使用不同的絲網(wǎng)或掩模。因此，噴墨印刷不需要保存大量的需要清潔和維修的絲網(wǎng)或掩模的存貨。此外，附加的可印刷的組合物可以被噴墨印刷到前面已形成的絕緣層上，以形成較大的(例如，較高的)層。由于噴墨印刷具有更高程度的控制性，所以噴墨印刷還可得到小于絲網(wǎng)印刷所能實際得到的印刷尺寸的印刷尺寸。
本發(fā)明的可印刷的組合物通常具有這樣的粘度適于數(shù)字印刷技術(shù)，例如噴墨印刷，來涂敷或?qū)D案形成到基板上。對于噴墨印刷，所述組合物的粘度可以是1至40厘泊，該粘度是在1s-1至1000s-1的剪切速率下使用連續(xù)應(yīng)力掃描法測量的；并且所述組合物的粘度通常為10至14厘泊，該粘度是在1s-1至1000s-1的剪切速率下使用連續(xù)應(yīng)力掃描法測量的。1至100,000厘泊的粘度可適用于各種其它數(shù)字印刷技術(shù)，例如氣溶膠印刷(aerosol printing)或針筒式印刷(syringeprinting)。數(shù)字印刷是快速變化的領(lǐng)域，應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明預(yù)期用于現(xiàn)在已知的或以后開發(fā)的任何合適的數(shù)字印刷技術(shù)。
本發(fā)明的可印刷的組合物通常在印刷之后硬化，例如通過暴露于輻射、暴露于熱等來固化。在很多情況下，可能希望通過將絕緣材料從用于印刷的粘性較低的狀態(tài)冷卻到保持尺寸和形狀的粘性較高的狀態(tài)，來固定噴墨印刷絕緣材料的位置和形狀。
現(xiàn)在將更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的其它各個方面。
A.含硅和氧的聚合物根據(jù)本發(fā)明制備的組合物包含氧與硅配位的聚合物，通常為聚硅倍半氧烷的形式。聚硅倍半氧烷中的硅與三個橋氧原子以[RSiO3/2]的形式配位，并且聚硅倍半氧烷可以形成各種復(fù)雜的三維形狀?？梢允褂酶鞣N聚硅倍半氧烷，例如聚甲基硅倍半氧烷。合適的具體聚硅倍半氧烷包括(但不限于)得自位于美國俄亥俄州哥倫布市的Techneglas公司以GR653L、GR654L和GR650F商標(biāo)銷售的聚甲基硅倍半氧烷。其它合適的基質(zhì)聚合物包括有機(jī)硅倍半氧烷(特別是甲基硅倍半氧烷樹脂)，其分子量為約2,300至約15,000，所述分子量是使用凝膠滲透色譜法測定的。
一般而言，該經(jīng)印刷并固化的組合物包含(例如)至少10重量％的聚硅倍半氧烷，但可能包括5至95重量％的聚硅倍半氧烷。如上所述，該聚硅倍半氧烷通常是聚甲基硅倍半氧烷，但是可以是其他聚有機(jī)硅倍半氧烷或幾種聚有機(jī)硅倍半氧烷的混合物。
B.納米級微粒在本發(fā)明的某些實施方案中，該組合物包含納米大小的微粒(也稱為納米級微粒)和含硅及氧的聚合物。合適的納米級微粒包括無機(jī)氧化物微粒(例如二氧化硅)、金屬氧化物(例如氧化鋁、氧化錫、氧化銻、氧化鋯、氧化釩和氧化鈦)、及其組合等。
將納米級膠體微粒分散在有機(jī)硅倍半氧烷流體樹脂中生產(chǎn)涂料，與無填料的涂料組合物相比，這種涂料在固化過程中不易收縮。在固化過程中涂料收縮越多，其就越有可能破裂。將預(yù)縮合過的(precondensed)納米級微粒引入到該硅倍半氧烷涂料中制備一種收縮減少的涂料。絕緣層的破裂或微裂使得電流從該層流過，從而導(dǎo)致在觸摸屏中發(fā)生電短路。該減少的收縮還允許涂料涂敷成比其它高溫固化的溶膠-凝膠涂料(例如那些基于TEOS的涂料)所能涂敷成的層厚的層，所述高溫固化的溶膠-凝膠涂料在固化過程中如果涂敷得太厚就會破裂。氧化物納米級微粒包括氧化硅和氧化鋯，其折射率為約1.2至約2.7，這些納米級微?？梢苑稚⒃谝簯B(tài)聚合物基質(zhì)中，以提供本發(fā)明的納米級復(fù)合材料涂料分散體，該分散體所含微粒的平均尺寸低于約500納米(0.5μm)，優(yōu)選為約5nm至約75nm。示例性的涂料包含分散在聚甲基硅倍半氧烷中的二氧化硅或二氧化鋯納米級微粒。
雖然不希望受限于任何理論，但是我們認(rèn)為出現(xiàn)收縮減少這一現(xiàn)象是因為，預(yù)縮合過的納米級微粒占據(jù)了涂料組合物的一些體積，降低了需要固化的有機(jī)硅倍半氧烷的量，從而減少了由于分散相所引起的收縮。另外，分散的微?？梢猿洚?dāng)“能量吸收體”，限制微裂縫的延伸或者甚至限制其形成。為此，被涂敷的分散體表現(xiàn)出尺寸穩(wěn)定性，并且當(dāng)涂料固化時不易于形成裂縫。納米級微粒的存在也提高了絕緣涂料的耐用性和耐磨性。
在本發(fā)明的實施中，可以用任何合適的技術(shù)測定微粒尺寸。用于形成絕緣材料的可印刷的組合物通常含有至少1％的納米級微粒，更通常含有大于3％的納米級微粒，甚至更通常含有大于5％的納米級微粒。在一些實施方式中，經(jīng)印刷并固化的組合物含有5至95重量％的聚硅倍半氧烷和5至95重量％的無機(jī)納米級微粒。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，由于不同的無機(jī)氧化物納米級微粒組合物的密度不同，所以用重量百分?jǐn)?shù)描述的組合物的范圍必須是寬的。
一般而言，納米級復(fù)合材料涂料分散體可以被限定為含有良好分散的納米級微粒的聚合物基質(zhì)。納米級微粒在聚合物基質(zhì)中的最適分散效果可取決于納米級微粒的表面處理，用選自于羧酸、硅烷和分散劑的表面改性劑對所述納米級微粒進(jìn)行表面處理。合適的酸類表面改性劑包括(但不限于)2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酸和己酸。硅烷類表面改性劑包括(但不限于)甲基三乙氧基硅烷、異丁基三甲氧基硅烷、以及異辛基三甲氧基硅烷。根據(jù)所用的具體表面處理劑，無機(jī)微粒的表面改性可以在水中或者在水與一種或多種共溶劑的混合物中進(jìn)行，并且可以使用堿性和酸性無機(jī)氧化物溶膠。
C.其它成分如上所述，在固化過程中涂料收縮越多，其就越有可能破裂。將預(yù)縮合過的納米級微粒引入硅倍半氧烷涂料中，制成一種收縮減輕的涂料。用于提高本發(fā)明涂料柔韌性的可任選的添加劑包括可以較小的量(占經(jīng)印刷并固化的組合物約1重量％至約40重量％或以上)添加到涂料制劑中的那些材料。增韌劑包括一些反應(yīng)成分，這些反應(yīng)成分在固化時被并入交聯(lián)的硅倍半氧烷網(wǎng)中，并且有效地增大交鍵之間的線性距離，從而降低交聯(lián)密度。增韌劑包括二烷基二烷氧基硅烷和三烷基單烷氧基硅烷，例如二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷和三甲基甲氧基硅烷等。
可以添加某些反應(yīng)成分，例如四烷氧基硅烷和烷基三烷氧基硅烷來改變固化涂料的物理性質(zhì)，并且這些反應(yīng)成分可以與該組合物中非反應(yīng)性溶劑結(jié)合使用或者用來替代該非反應(yīng)性溶劑。這些成分的含量可以是約0至50重量％。其例子包括(但不限于)四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷。
各種溶劑可以適用于本發(fā)明的組合物中，包括醇、酮、醚、醋酸酯等。示例性的溶劑包括甲醇、乙醇、丁醇和1-甲氧基-2-丙醇。
用于增強(qiáng)對基板附著力的可任選的添加劑或用于改善在基板上流動性的潤濕劑，可以少量(按約0重量％至約10重量％或更高)地添加到涂料制劑中。示例性的助粘劑是聚乙基唑啉。
其它可任選的成分可以包括有機(jī)酸，有機(jī)酸可以起到催化縮合反應(yīng)的作用。示例性的有機(jī)酸可以包括乙酸、甲氧基乙氧基乙酸或己酸。在基本上所有的溶劑被蒸發(fā)之后，所述有機(jī)酸在所述組合物中的含量可以優(yōu)選為0至3重量％。
D.方法本發(fā)明還提供這樣一種方法，將材料噴墨印刷到包含導(dǎo)電涂料的基板元件上，從而可以使該噴墨印刷的材料硬化，以形成適用于觸摸面板的絕緣材料。各種因素可以影響噴墨印刷的材料是否適合形成絕緣材料及其適于形成絕緣材料的程度。如上所討論的，噴墨印刷材料的光學(xué)性質(zhì)會很重要。例如，如果材料散射可見光，則用作整個觸摸屏上的硬涂層的絕緣材料對用戶來說可能是顯眼的，并且會降低觸摸面板應(yīng)用中的顯示質(zhì)量。或者，控制光散射可能有助于提供反眩光性。此外，可能希望印刷這樣的絕緣材料，其在印刷之后表現(xiàn)出相對低的擴(kuò)展性。
本發(fā)明還涉及用于制造觸摸激勵式用戶輸入裝置的方法，該方法包括提供基板；將含有聚甲基硅倍半氧烷的組合物印刷到所述基板上；以及在低于150℃的溫度下固化所述含有聚甲基硅倍半氧烷的組合物，以形成絕緣層。在一些實施方式中，印刷步驟包括噴墨印刷，而在另一些實施方式中，印刷步驟包括絲網(wǎng)印刷。
E.實施例現(xiàn)在參照下面實施例來更加詳細(xì)地說明本發(fā)明。
實施例1對于本實施例，具有氧化鋯納米級微粒的聚硅倍半氧烷被噴墨印刷到基板上，該基板包含絲網(wǎng)印刷上去的導(dǎo)電跡線。
印刷用組合物中的聚硅倍半氧烷如下配制。將23克Nalco氧化鋯溶膠00SSOO8(得自位于美國伊利諾斯州Bedford Park的NalcoChemical公司)與0.97克2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酸(得自位于美國威斯康星州密爾沃基市的Aldrich Chemical公司)混合，以形成均質(zhì)的溶膠，來制備組合物1A。通過混合，將該溶膠加入到100克聚甲基硅倍半氧烷(GR653L，得自位于美國俄亥俄州哥倫布市的Techneglas公司)的丁醇溶液中。用Gelman Glass Acrodisc(1微米玻璃纖維膜)25mm針筒式過濾器過濾該混合物。
將48克Nalco氧化鋯溶膠00SSOO8(得自位于美國伊利諾斯州Bedford Park的Nalco Chemical公司)與2.0克2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酸(得自位于美國威斯康星州密爾沃基市的AldrichChemical公司)混合，以形成均質(zhì)的溶膠，來制備組合物1B。通過混合將該溶膠加入到100克聚甲基硅倍半氧烷(GR653L，得自位于美國俄亥俄州哥倫布市的Techneglas公司)的丁醇溶液與5.0克二甲基二乙氧基硅烷(得自位于美國威斯康星州密爾沃基市的AldrichChemical公司)的混合物中。用Gelman Glass Acrodisc(1微米玻璃纖維膜)25mm針筒式過濾器過濾該混合物。
將67.2克Nalco氧化鋯溶膠00SSOO8(得自位于美國伊利諾斯州Bedford Park的Nalco Chemical公司)與2.8克2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酸(得自位于美國威斯康星州密爾沃基市的AldrichChemical公司)混合，以形成均質(zhì)的溶膠，來制備組合物1C。通過混合將該溶膠加入到140克聚甲基硅倍半氧烷(GR653L，得自位于美國俄亥俄州哥倫布市的Techneglas公司)的丁醇溶液與7.0克甲醇基甲基硅氧烷-二甲基硅酮共聚物(得自位于美國賓夕法尼亞州Tullytown的Gelest公司)的混合物中。用Gelman Glass Acrodisc(1微米玻璃纖維膜)25mm針筒式過濾器過濾該混合物。
使用C25杯在Bohlin Instruments CVO高分辨率流變計上測量每種組合物的流變特性。這些組合物在1s-1的剪切速率下的粘度如下。組合物1A11.4cP，組合物1B10.6cP，組合物1C11cP。
使用Xaariet 128 70pL印刷頭，在35伏特下，將這三種組合物中的每一種噴墨印刷到在玻璃上的被絲網(wǎng)印刷上去的導(dǎo)電跡線上。將每一種圖案都噴墨印刷三次，然后在130℃的烘箱放置15分鐘。這些樣品產(chǎn)生清楚的通道(vias)，顯示出了精確印刷復(fù)雜結(jié)構(gòu)的能力。在顯微鏡下，所產(chǎn)生的通道不具有可見針孔。通道的邊緣成扇形。所述材料使其下面的導(dǎo)電跡線絕緣，并且絕緣層是透明的。在Wyko干涉儀光學(xué)斷面儀上測量樣品高度。絲網(wǎng)印刷的導(dǎo)電跡線的厚度與介電掩模的厚度大致相同。介電掩模厚度為大約10微米，而導(dǎo)電跡線厚度為大約10至14μm。
實施例2對于本實施例，聚硅倍半氧烷被噴墨印刷用作硬涂層。
將23克Nalco氧化鋯溶膠00SSOO8(得自位于美國伊利諾斯州Bedford Park的Nalco Chemical公司)與0.97克2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酸(得自位于美國威斯康星州密爾沃基市的AldrichChemical公司)混合，以形成均質(zhì)的溶膠，來制備組合物2A。通過混合將該溶膠加入到100克聚甲基硅倍半氧烷(GR653L，得自位于美國俄亥俄州哥倫布市的Techneglas公司)的丁醇溶液中。用GelmanGlass Acrodisc(1微米玻璃纖維膜)25mm針筒式過濾器過濾該混合物。使用Xaarjet 128 70pL印刷頭，在35伏特下，按3英寸×3英寸的正方形，將該溶液噴墨印刷到涂有氧化銦錫的PET上。將該圖案噴墨印刷三次，然后在130℃的烘箱放15分鐘。
隨后使用半徑1/8英寸的Delrin針頭以650g的重力研磨樣品20,000圈。研磨之后，被聚硅倍半氧烷涂覆的一側(cè)沒有顯示出劃痕，而未被涂覆的那側(cè)(僅氧化銦錫)顯示出顯著的劃痕。
對每一個樣品進(jìn)行UV可見光光譜分析。在配備有PELA-1000積分球配件的Perkin Elmer Lambda 900分光光度計上進(jìn)行測量。該球體的直徑是150mm(6英寸)，并且遵循ASTM方法E903、D1003、E308等，如1991年ASTM第三版的“ASTM Standards on Color andApprearance Measurement”中所公布的。在200-850nm的光譜范圍內(nèi)測量總發(fā)光透射率(TLT)和漫射發(fā)光透射率(DLT)。
如下在380-780nm的范圍內(nèi)計算霧度。按照一式兩份地對基板材料和硬涂層進(jìn)行分析。
霧度＝100(Tt/Td*w)Tt＝總發(fā)光透射率Td＝總漫射透射率(校正了的)w＝CIE C權(quán)重因子如下面表1所示，對于帶涂層的區(qū)域，TLT和DLT都增大，而霧度增加極少。
表1

實施例3本實施例測試具有納米級二氧化硅微粒的聚硅倍半氧烷的噴墨印刷。
首先，制備經(jīng)甲基三乙氧基硅烷處理的NALCO 2327 20nm二氧化硅微粒。將125.0g NALCO 2327(大約20nm二氧化硅微粒在水中的41.45％水分散體)加入到具有攪拌棒的1升的反應(yīng)容器中。在30分鐘內(nèi)向該被攪拌著的溶膠中緩慢地加入溶于143.75 g1-甲氧基-2-丙醇中的5.7277g甲基三乙氧基硅烷(MTEOS)(0.62mmol硅烷/g二氧化硅)。將密封的反應(yīng)容器放入90℃的烘箱中，持續(xù)20個小時。從烘箱中移走反應(yīng)容器，水和甲氧基丙醇在真空中作為共沸混合物被除去，留下經(jīng)甲基三乙氧基硅烷處理的NALCO 2327微粒的1-甲氧基-2-丙醇溶液。然后用粗過濾器過濾該溶液以除去微粒物質(zhì)，并且通過重量分析法確定該溶液是22.3％MTEOS-2327的1-甲氧基-2-丙醇溶液。
接下來，在不同的容器中，制備Techneglas GR-650F聚甲基硅氧烷的丁醇溶液。將214.72g Techneglas GR-650F玻璃樹脂(批號為#55830)和501g丁醇(得自Aldrich公司)加入到1升的玻璃瓶。使用高架攪拌器(overhead stirrer)攪拌該溶液6個小時，以形成均質(zhì)的GR650F丁醇溶液。該溶液是30重量％GR-650F的丁醇溶液。
MTEOS-2327填充的用于噴墨的GR650F樹脂將17.0g 30％Techneglas GR-650F樹脂的丁醇溶液和10.0g 22.3％MTEOS-2327微粒的1-甲氧基-2-丙醇溶液加入到大瓶中。將該瓶密封，然后搖晃該瓶進(jìn)行混合，以得到淺藍(lán)色的均質(zhì)溶液。加入由1份氫氧化銨(25％的甲醇溶液)和2份甲酸組成的催化劑，并且混合，使在溶液中達(dá)到3重量％(0.1530g)。
使用C25杯在Bohlin Instruments CVO高分辨率流變計上測量該溶液的流變特性。該溶液在1s-1的剪切速率下的粘度為12cP。使用Xaariet 128 70pL印刷頭在35伏特下將該溶液噴墨印刷到玻璃上。將該樣品放在130℃的烘箱中，持續(xù)15分鐘。這樣就生成了硬的、連續(xù)的薄膜。
實施例4在本實施例中，噴墨印刷mq樹脂。
按如下制備聚硅倍半氧烷制劑將得自GE Silicones公司(位于美國紐約州的Waterford市)的35重量％SR 1000mq樹脂聚氫硅基硅酸三甲酯(polytrimethyl hydrosilylsilicate)混合到得自AldrichChemical公司(位于美國威斯康星州密爾沃基市)65重量％丁醇中，使用磁力攪拌棒攪拌20分鐘。使用C25杯在Bohlin Instruments CVO高分辨率流變計上測量該溶液的流變特性。該溶液在1s-1的剪切速率下的粘度為8.2cP。
使用Xaarjet 128 70pL印刷頭在35伏特下將該溶液噴墨印刷到玻璃上。將該樣品放在130℃的烘箱中，持續(xù)1個小時。這樣就生成了硬的、連續(xù)的薄膜。
實施例5在本實施例中，生產(chǎn)了用于耐高溫條形編碼的有色聚硅倍半氧烷。
將23克Nalco氧化鋯溶膠00SSOO8(得自位于美國伊利諾斯州Bedford Park的Nalco Chemical公司)與0.97克2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酸(得自位于美國威斯康星州密爾沃基市的AldrichChemical公司)混合，以形成均質(zhì)的溶膠，來制備組合物5A。通過混合將該溶膠加入到100克聚甲基硅倍半氧烷(GR653L，得自位于美國俄亥俄州哥倫布市的Techneglas公司)的丁醇溶液。用GelmanGlass Acrodisc(1微米玻璃纖維膜)25mm針筒式過濾器過濾該混合物。將8g丁醇和1.526g Ciba Microlith C-A黑色顏料加入到該制劑中。
將該樣品放在滾筒上，并使其滾動15個小時。樣品看起來分散很好，并且15天后沒有出現(xiàn)沉淀物。使用C25杯和鉛錘(bobgeometry)，在Bohlin Instruments CVO高分辨率流變計上測量此溶液的流變特性。該溶液在1s-1的剪切速率下的粘度為15.0cP。使用Xaarjet 128 70pL印刷頭在35伏特下將該溶液噴墨印刷到玻璃上。將該樣品放在130℃的烘箱中，持續(xù)15分鐘。這樣就生成了固化的、耐高溫的條形碼圖案。
本發(fā)明不應(yīng)該被認(rèn)為只局限于上述的具體例子，相反，應(yīng)該這樣理解，本發(fā)明覆蓋附屬權(quán)利要求書中所確切指明的本發(fā)明的所有方面。本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員對本說明書進(jìn)行研究后，對他們來說，可應(yīng)用本發(fā)明的各種改變、等效處理和多種結(jié)構(gòu)將是顯而易見的。
上面所引用的專利、專利文獻(xiàn)及出版物均以引用的方式并入本文，好像在此完全再現(xiàn)一樣。
權(quán)利要求
1.一種用于形成絕緣層的組合物，該組合物包含含有分散于聚甲基硅倍半氧烷中的無機(jī)納米級微粒的混合物，所述無機(jī)納米級微粒在所述混合物中的含量為5至95重量％，所述聚甲基硅倍半氧烷在所述混合物中的含量為5至95重量％；溶劑；以及一種或多種可任選的添加劑，其中，該組合物的粘度適用于使用數(shù)字印刷技術(shù)涂敷所述組合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述組合物的粘度為1至100,000厘泊，該粘度是在1s-1至1000s-1的剪切速率下使用連續(xù)應(yīng)力掃描法測量的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述組合物的粘度適用于噴墨印刷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合物，其中，所述組合物的粘度為1至40厘泊，該粘度是在1s-1至1000s-1的剪切速率下使用連續(xù)應(yīng)力掃描法測量的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述納米級微粒包含二氧化硅、氧化鋯和氧化鋁微粒中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述無機(jī)納米級微粒是經(jīng)表面改性過的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合物，其中，所述表面改性劑包括羧酸、羧酸衍生物、硅烷、或其混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合物，其中，所述羧酸衍生物包括己酸或2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合物，其中，所述硅烷包括甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、異丁基三乙氧基硅烷、異丁基三甲氧基硅烷、異辛基三乙氧基硅烷、異辛基三甲氧基硅烷、或其混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述納米級微粒的平均尺寸為1至500納米。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述納米級微粒的平均尺寸為5至125納米。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，在基本上所有的溶劑被蒸發(fā)之后，所述一種或多種可任選的添加劑在所述組合物中的含量為0至60重量％。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述一種或多種可任選的添加劑包括助粘劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的組合物，其中，所述助粘劑包括聚乙基唑啉。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的組合物，其中，在基本上所有的溶劑被蒸發(fā)之后，所述助粘劑在所述組合物中的含量為0至5重量％。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述一種或多種可任選的添加劑包括一種或多種四烷氧基硅烷和烷基三烷氧基硅烷。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的組合物，其中，所述烷氧基硅烷選自主要由四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷組成的組。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的組合物，其中，在基本上所有的溶劑被蒸發(fā)之后，所述一種或多種四烷氧基硅烷和烷基三烷氧基硅烷在所述組合物中的含量為0至50重量％。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述一種或多種可任選的添加劑包括增韌劑。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的組合物，其中，所述增韌劑包括一種或多種二烷基二烷氧基硅烷和三烷基單烷氧基硅烷。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的組合物，其中，所述一種或多種二烷基二烷氧基硅烷和三烷基單烷氧基硅烷選自主要由二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷和三甲基甲氧基硅烷組成的組。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的組合物，其中，在基本上所有的溶劑被蒸發(fā)之后，所述增韌劑在所述組合物中的含量為0至40重量％。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述一種或多種可任選的添加劑包括有機(jī)酸。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的組合物，其中，所述有機(jī)酸包括乙酸、甲氧基乙氧基乙酸、己酸、或其混合物。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的組合物，其中，在基本上所有的溶劑被蒸發(fā)之后，所述有機(jī)酸在所述組合物中的含量為0至3重量％。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述溶劑包括醇、酮、醚、醋酸酯、或其混合物。
27.一種印刷絕緣層的方法，該方法包括提供用于形成絕緣層的組合物，所述組合物包含(i)含有分散于聚甲基硅倍半氧烷中的表面改性無機(jī)納米級微粒的混合物，所述無機(jī)納米級微粒在所述混合物中的含量為5至95重量％，所述聚甲基硅倍半氧烷在所述混合物中的含量為5至95重量％，(ii)溶劑，和(iii)一種或多種可任選的添加劑；以及使用數(shù)字印刷技術(shù)將所述組合物印刷到基板上。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述數(shù)字印刷技術(shù)包括噴墨印刷。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述數(shù)字印刷技術(shù)包括氣溶膠印刷或針筒式印刷。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，所述方法還包括在印刷步驟之后干燥所述組合物以基本上除去所述溶劑的步驟。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，所述方法還包括將所述基板裝設(shè)到觸摸激勵式用戶輸入裝置中。
32.一種觸摸激勵式用戶輸入裝置，該裝置包括基板；以及絕緣層，所述絕緣層沉積在所述基板的至少一部分上，所述絕緣層包含聚有機(jī)硅倍半氧烷。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的觸摸激勵式用戶輸入裝置，其中，所述絕緣層還包含無機(jī)納米級微粒。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的觸摸激勵式用戶輸入裝置，其中，所述基板包括玻璃或塑料。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的觸摸激勵式用戶輸入裝置，其中，所述塑料基板包含聚對苯二甲酸乙二醇酯。
36.根據(jù)權(quán)利要求32所述的觸摸激勵式用戶輸入裝置，其中，所述基板在非導(dǎo)電的表面上包含導(dǎo)電跡線。
37.根據(jù)權(quán)利要求32所述的觸摸激勵式用戶輸入裝置，其中，所述絕緣層作為保護(hù)涂層沉積在導(dǎo)電跡線上。
38.根據(jù)權(quán)利要求32所述的觸摸激勵式用戶輸入裝置，其中，所述絕緣層作為保護(hù)涂層沉積在線性化層上。
39.根據(jù)權(quán)利要求32所述的觸摸激勵式用戶輸入裝置，其中，所述基板具有主表面，并且，其中所述絕緣層作為硬涂層沉積在所述主表面的大部分上。
40.根據(jù)權(quán)利要求36所述的觸摸激勵式用戶輸入裝置，其中，所述導(dǎo)電跡線包含導(dǎo)電聚合物。
41.根據(jù)權(quán)利要求36所述的觸摸激勵式用戶輸入裝置，其中，所述絕緣層至少部分地覆蓋所述導(dǎo)電跡線，并且，其中所述絕緣組合物基本上沒有針孔。
42.根據(jù)權(quán)利要求32所述的觸摸激勵式用戶輸入裝置，其中，所述絕緣層是位于設(shè)置在所述觸摸裝置激勵區(qū)中的電阻層上方的保護(hù)涂層，所述激勵區(qū)載有用于顯示觸摸輸入的信號。
43.根據(jù)權(quán)利要求32所述的觸摸激勵式用戶輸入裝置，其中，所述絕緣層含有至少10重量％的聚甲基硅倍半氧烷。
44.根據(jù)權(quán)利要求32所述的觸摸激勵式用戶輸入裝置，其中，所述絕緣層包含10至95重量％的聚甲基硅倍半氧烷和5至90重量％的無機(jī)納米級微粒。
45.根據(jù)權(quán)利要求32所述的觸摸激勵式用戶輸入裝置，其中，所述絕緣層在500℃基本上是穩(wěn)定的。
46.一種用于制造觸摸激勵式用戶輸入裝置的方法，該方法包括提供基板；將含聚有機(jī)硅倍半氧烷的組合物印刷到所述基板上；在低于150℃的溫度下，使所述含聚有機(jī)硅倍半氧烷的組合物固化，以形成絕緣層。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其中，所述印刷步驟包括噴墨印刷。
48.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其中，所述印刷步驟包括絲網(wǎng)印刷。
49.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其中，所述絕緣層在500℃基本上是穩(wěn)定的。
50.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其中，所述含聚甲基硅倍半氧烷的組合物還包含無機(jī)納米級微粒。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法，其中，所述無機(jī)納米級微粒包含二氧化硅、氧化鋯和氧化鋁微粒中的一種或多種。
52.根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法，其中，所述納米級微粒是經(jīng)表面改性過的。
53.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其中，所述含聚甲基硅倍半氧烷的組合物包含至少10重量％的聚甲基硅倍半氧烷。
54.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其中，在所述固化步驟之后，所述組合物包含10至95重量％的聚甲基硅倍半氧烷和5至90重量％的無機(jī)納米級微粒。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于形成絕緣層的可印刷的組合物，所述絕緣層通常是介電層。所述可印刷的組合物特別適用于在觸摸屏上形成固化的絕緣層，而且也適用于其它各種應(yīng)用。在某些實施方案中，該組合物適用于使用數(shù)字印刷技術(shù)的應(yīng)用，例如噴墨印刷，以將所述可印刷的組合物精確地涂敷到基板上。另外，本發(fā)明涉及使用所述組合物制成的絕緣層、以及涂敷所述組合物的方法和包含使用所述組合物制成的絕緣層的制品。
文檔編號B41J2/01GK1860024SQ200480028386
公開日2006年11月8日 申請日期2004年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月30日
發(fā)明者杰西卡·L·福斯凱爾, 約翰·T·布雷迪, 斯科特·D·湯普森, 布魯斯·A·內(nèi)拉德, 弗蘭克·J·博塔里 申請人:3M創(chuàng)新有限公司