[发明专利]产生印制或涂布功能件用基板的方法、基板、功能装置及其用途

说明书

根据所附权利要求书的前述部分，本发明涉及产生印制或涂布功能件(printed or coated functionality)用基板的方法，基板和功能装置及其用途。

背景技术

柔性显示器和传感器技术的趋势之一是开发低成本的一次性或可抛型电子产品。这些一次性或可抛型电子产品要求装置具有合理的电学性能和实际上可忽略的生产成本。用于制造低成本电子产品的令人感兴趣的可选方法是通过使用导电墨将电路印制在基板上。已采用聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基础上的基于柔性聚合物膜的基板用于可印制电路中。

廉价的基板可选物是纸或板。然而，传统的纸基板受到电路制造过程中所需的湿制法和热处理的影响而受到限制。当利用导体材料或半导体材料在纸基板上进行印制时，温度和湿度的改变影响最终印制品的传导性。用于印制电路的传导印制液体或墨中所需的不同溶剂也容易被纸吸收。溶剂吸收引起印制结果的传播，从而使印制结果不可用。

为了改善纸基板对湿度、水和/或有机溶剂的整体抗性，已经用阻挡板对纸基板进行层积。使用聚合物基板和层积纸基板的问题是由于所述基板的表面能低而导致印制性差。印制性差是指采用旋转印制时出现渗墨或使用喷墨印刷法时，墨仅以墨滴停留在基板上。可以通过用电子束或者等离子体处理表面对表面能进行修饰，然而这些处理(尤其是电晕处理)可能对屏障性质产生不良影响。

发明目的和发明内容

本发明的目的是尽可能减小或者甚至消除现有技术中存在的缺点。

本发明的另一个目的是提供简易产生基于纸的印制或涂布功能件用基板的方法。

再一个目的是提供用于功能装置(例如电路)的廉价基板。

再一个目的是提供适合以卷对卷(reel-to-reel或roll-to-roll)的方式制造基板的方法。

这些目的通过具有在独立权利要求的特征部分描述的特征的本发明而实现。

本发明用于产生印制或涂布功能件用基板的典型方法包括：

-获得包含纤维素和/或木纤维的底幅材基板(base web substrate)，

-使所述底幅材基板涂布有阻挡层，和

-使所述阻挡层涂布有包含颜料颗粒的顶涂层。

本发明的印制或涂布功能件用典型基板包含

-包含纤维素和/或木纤维的底幅材基板层，

-涂布在所述底幅材基板层上的阻挡层，

-涂布在所述阻挡层上的包含矿物颗粒和/或颜料颗粒的顶涂层。

通过使用印制，例如喷墨印制、柔版印刷、移印、轮转凹版印刷、胶版印刷、丝网印刷，或者涂布，例如反向凹版涂布、刮刀涂布、棒涂布、浸涂、滴涂、帘幕涂布、喷涂、旋转涂布或压花将本发明的典型功能装置印制或涂布至本发明的基板上。

现在已经发现，通过在底幅材基板和包含矿物颗粒的薄顶涂层之间涂布阻挡层，可以防止导电印制墨被吸收至底幅材基板，并且同时可以实现最佳的印制结果。所述顶涂层使表面易于印制，并且使问题(例如渗色)最小化。本发明能够使廉价的含纤维基板(例如纸和板)应用在可印制电路的制造中。

所述底幅材基板可以是任何包含源于天然的纤维(例如纤维素和/或木纤维)的可涂布幅材基板。所述底幅材表面可以包括超级压光(SC)纸、超低定量涂布(ULWC)纸、低定量涂布(LWC)纸、中定量涂布(MWC)纸、高定量涂布(HWC)纸、机械整饰涂布(MFC)纸、薄膜涂布胶印(FCO)纸、不含磨木浆涂布(WFC)纸(woodfree coated(WFC)paper)、低定量涂布(LWCO)打印纸、SC胶印(SCO)打印纸、机械整饰专用纸(MFS)、复印纸或新闻纸，但不限于这些。典型的涂布杂志纸(例如LWC)包含约40-60重量％的机械纸浆，约25-40重量％的漂白软木浆和约20-35重量％的填料和/或涂布剂。SC纸包含约70-90重量％的机械纸浆和约10-30％的长纤维纤维素纸浆。不同纸的典型每平方米克重值可以为：SC为40-80g/m²，LWC为40-70g/m²，MWC为70-130g/m²，MFC为50-70g/m²，FCO为40-70g/m²，MWC为70-90g/m²，HWC为100-135g/m²，WFC为80-140g/m²。