JP6592080B2 - 熱成形可能なポリマー厚膜透明導体および容量性スイッチ回路におけるその使用 - Google Patents
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Description
(a)酸化インジウムスズ粉末、酸化アンチモンスズ粉末およびそれらの混合物からなる群から選択される導電性酸化物粉末10〜70重量%と、
(b)1〜50重量%の熱可塑性ウレタン樹脂および10〜50重量%の熱可塑性ポリヒドロキシエーテル樹脂を含む有機媒体30〜90重量%と
を含むポリマー厚膜透明導体組成物に関し、そこで熱可塑性ウレタン樹脂および熱可塑性ポリヒドロキシエーテル樹脂が両方ともトリエチルホスフェートに溶解され、
(c)熱可塑性ウレタン樹脂および熱可塑性ポリヒドロキシエーテル樹脂の重量パーセントが有機媒体の全重量に基づいており、導電性酸化物粉末および有機媒体の重量パーセントがポリマー厚膜透明導体組成物の全重量に基づいている。
当該厚膜組成物中の導体は、ITO粉末、ATO粉末、またはそれらの混合物である。粉末粒子の様々な粒径および形状が考えられる。実施形態において、導電性粉末粒子は、球状粒子、フレーク(棒状体、円錐体、板状体)、およびそれらの混合物など、任意の形状を包含してもよい。一実施形態において、ITOはフレークの形態である。
有機媒体は、トリエチルホスフェートに溶解された熱可塑性ウレタン樹脂および熱可塑性ポリヒドロキシエーテル樹脂の両方からなる。
様々な粉末をPTF導体組成物に添加して接着性を改良し、レオロジーを変え、低剪断粘度を増加させ、それによって印刷適性を改良してもよい。
「ペースト」とも称される、PTF透明導体組成物は典型的に、ガスおよび湿気に対して不透質である、ポリカーボネートなどの基材上に堆積される。また、基材は、プラスチックシートとその上に堆積される任意選択の金属または誘電体層との組合せから構成される複合材料のシートであり得る。また、透明導体が、例えばDuPont(登録商標)5042または5043(本件特許出願人)を使用することにより形成される熱成形可能なAg導体の上に、または熱成形可能な誘電体層の上に堆積されてもよい。あるいは、熱成形可能なAg導体が、透明導体の上に形成されてもよい。
使用される基礎基材は典型的に、厚さ10ミルのポリカーボネートである。PTF透明導体組成物を上に記載された条件の通りに印刷し、乾燥させた。いくつかの層を印刷して乾燥させることができる。後続の工程は、ユニット全体を熱成形(190℃、750psi)する工程を包含してもよく、それは3D容量性スイッチ回路の製造において典型的である。一実施形態において、乾燥されたPTF導電性組成物、すなわち、透明導体の上に封入層が堆積され、次に、乾燥される。
以下に、本発明の好ましい態様を示す。
[1] (a) 酸化インジウムスズ粉末、酸化アンチモンスズ粉末、およびそれらの混合物からなる群から選択される導電性酸化物粉末10〜70重量%と、
(b) 1〜50重量%の熱可塑性ウレタン樹脂および10〜50重量%の熱可塑性ポリヒドロキシエーテル樹脂を含む有機媒体30〜90重量%と
を含むポリマー厚膜透明導体組成物であって、
前記熱可塑性ウレタン樹脂および前記熱可塑性ポリヒドロキシエーテル樹脂が両方ともトリエチルホスフェートに溶解され、
前記熱可塑性ウレタン樹脂および前記熱可塑性ポリヒドロキシエーテル樹脂の重量パーセントが前記有機媒体の全重量に基づき、
前記導電性酸化物粉末および前記有機媒体の重量パーセントがポリマー厚膜透明導体組成物の全重量に基づく
ことを特徴とするポリマー厚膜透明導体組成物。
[2] 前記熱可塑性ウレタン樹脂がウレタンホモポリマーまたはポリエステル系コポリマーであり、前記熱可塑性ウレタン樹脂がポリエステル系コポリマーであることを特徴とする[1]に記載のポリマー厚膜透明導体組成物。
[3] 基材と、ポリマー厚膜透明導体組成物から形成される透明導体とを含む容量性スイッチ回路であって、前記ポリマー厚膜透明導体組成物は、
(a) 酸化インジウムスズ粉末、酸化アンチモンスズ粉末およびそれらの混合物からなる群から選択される導電性酸化物粉末10〜70重量%と、
(b) 1〜50重量%の熱可塑性ウレタン樹脂および10〜50重量%の熱可塑性ポリヒドロキシエーテル樹脂を含む有機媒体30〜90重量%と
を含み、
前記熱可塑性ウレタン樹脂および前記熱可塑性ポリヒドロキシエーテル樹脂が両方ともトリエチルホスフェートに溶解され、
前記熱可塑性ウレタン樹脂および前記熱可塑性ポリヒドロキシエーテル樹脂の重量パーセントが前記有機媒体の全重量に基づき、
前記導電性酸化物粉末および前記有機媒体の重量パーセントがポリマー厚膜透明導体組成物の全重量に基づくことを特徴とする容量性スイッチ回路。
[4] 前記容量性スイッチ回路が熱成形されていることを特徴とする[3]に記載の容量性スイッチ回路。
[5] 熱成形可能な銀導体をさらに含み、前記容量性スイッチ回路が熱成形される前に、前記透明導体が前記熱成形可能な銀導体上に形成されていることを特徴とする[4]に記載の容量性スイッチ回路。
[6] 熱成形可能な銀導体をさらに含み、前記ポリマー厚膜透明導体組成物を乾燥させて前記透明導体を形成した後、前記容量性スイッチ回路が熱成形される前に、前記熱成形可能な銀導体が前記透明導体の頂面上に形成されていることを特徴とする[4]に記載の容量性スイッチ回路。
[7] 前記容量性スイッチ回路が、引き続いて射出成形プロセスに供せられることを特徴とする[4]に記載の容量性スイッチ回路。
[8] 基材と、乾燥された封入剤層と、乾燥されたポリマー厚膜透明導体組成物から形成される透明導体とを含む容量性スイッチ回路であって、前記ポリマー厚膜透明導体組成物が、
(a) 酸化インジウムスズ粉末、酸化アンチモンスズ粉末およびそれらの混合物からなる群から選択される導電性酸化物粉末10〜70重量%と、
(b) 1〜50重量%の熱可塑性ウレタン樹脂および10〜50重量%の熱可塑性ポリヒドロキシエーテル樹脂を含む有機媒体30〜90重量%と
を含み、
前記熱可塑性ウレタン樹脂および前記熱可塑性ポリヒドロキシエーテル樹脂が両方ともトリエチルホスフェートに溶解され、
前記熱可塑性ウレタン樹脂および前記熱可塑性ポリヒドロキシエーテル樹脂の重量パーセントが前記有機媒体の全重量に基づき、
前記導電性酸化物粉末および前記有機媒体の重量パーセントが前記ポリマー厚膜透明導体組成物の全重量に基づく
ことを特徴とする容量性スイッチ回路。
[9] 前記容量性スイッチ回路が熱成形されていることを特徴とする[8]に記載の容量性スイッチ回路。
[10] 前記容量性スイッチ回路が、引き続いて射出成形プロセスに供せられることを特徴とする[9]に記載の容量性スイッチ回路。
実施例1
PTF透明導体組成物を以下の方法で調製した。有機媒体69重量%が使用され、5.0重量%のDesmocoll 406 ポリウレタン(Bayer Material Science LLC, Pittsburgh, PA)および15.0重量%のPKHHポリヒドロキシエーテル樹脂(Phenoxy Associates, Rock Hill, SC)を80.0重量%のトリエチルホスフェート(Eastman Chemical, Kingsport, TN)有機溶剤と混合することによって調製された。樹脂の分子量は約20,000であった。この混合物を90℃で1〜2時間加熱して樹脂を溶解した。約0.5ミクロンの平均粒度を有するZelec 3010−XC ATO粉末(Milliken Chemical, Spartanburg, SC)31重量%を有機媒体に添加した。有機媒体およびATO粉末の重量%は、PTF透明導体組成物の全重量に基づいていた。
PTF透明導体組成物を以下の方法で調製した。DiBasic Esters−9(本件特許出願人)をトリエチルホスフェートの代わりに溶剤として使用したこと以外は、実施例1の組成物と全く同様に組成物を調製した。
Claims (3)
- (a) 酸化インジウムスズ粉末、酸化アンチモンスズ粉末、およびそれらの混合物からなる群から選択される導電性酸化物粉末10〜70重量%と、
(b) トリエチルホスフェートに溶解された熱可塑性ウレタン樹脂および熱可塑性ポリヒドロキシエーテル樹脂を含む有機媒体30〜90重量%と
を含むポリマー厚膜透明導体組成物であって、
前記有機媒体は、前記有機媒体の全重量に基づいて、1〜50重量%の前記熱可塑性ウレタン樹脂および10〜50重量%の前記熱可塑性ポリヒドロキシエーテル樹脂を含み、
前記導電性酸化物粉末および前記有機媒体の重量パーセントがポリマー厚膜透明導体組成物の全重量に基づく
ことを特徴とするポリマー厚膜透明導体組成物。 - 基材と、ポリマー厚膜透明導体組成物から形成される透明導体とを含む容量性スイッチ回路であって、前記ポリマー厚膜透明導体組成物は、
(a) 酸化インジウムスズ粉末、酸化アンチモンスズ粉末およびそれらの混合物からなる群から選択される導電性酸化物粉末10〜70重量%と、
(b) トリエチルホスフェートに溶解された熱可塑性ウレタン樹脂および熱可塑性ポリヒドロキシエーテル樹脂を含む有機媒体30〜90重量%と
を含み、
前記有機媒体は、前記有機媒体の全重量に基づいて、1〜50重量%の前記熱可塑性ウレタン樹脂および10〜50重量%の前記熱可塑性ポリヒドロキシエーテル樹脂を含み、
前記導電性酸化物粉末および前記有機媒体の重量パーセントがポリマー厚膜透明導体組成物の全重量に基づくことを特徴とする容量性スイッチ回路。 - 基材と、乾燥された封入剤層と、乾燥されたポリマー厚膜透明導体組成物から形成される透明導体とを含む容量性スイッチ回路であって、前記ポリマー厚膜透明導体組成物が、
(a) 酸化インジウムスズ粉末、酸化アンチモンスズ粉末およびそれらの混合物からなる群から選択される導電性酸化物粉末10〜70重量%と、
(b) トリエチルホスフェートに溶解された熱可塑性ウレタン樹脂および熱可塑性ポリヒドロキシエーテル樹脂を含む有機媒体30〜90重量%と
を含み、
前記有機媒体は、前記有機媒体の全重量に基づいて、1〜50重量%の前記熱可塑性ウレタン樹脂および10〜50重量%の前記熱可塑性ポリヒドロキシエーテル樹脂を含み、
前記導電性酸化物粉末および前記有機媒体の重量パーセントが前記ポリマー厚膜透明導体組成物の全重量に基づく
ことを特徴とする容量性スイッチ回路。
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