[发明专利]印刷浆料与薄膜开关

说明书

本发明提供了一种印刷浆料，包括：导电纳米颗粒、绝缘基材、粘合剂与溶剂；所述导电纳米颗粒与绝缘基材的质量比为1：(5～15)；所述粘合剂的质量为印刷浆料质量的1％～10％；所述溶剂的质量为印刷浆料质量的30％～80％；所述导电纳米颗粒的质量为印刷浆料质量的1％～10％。与现有技术相比，本发明提供的印刷浆料可通过印刷方式实现开关的生产，从而可轻易集成于印刷电池或其他印刷器件的生产中；印刷浆料中包含绝缘基材、粘合剂与导电纳米颗粒，可通过粘合剂材料的选择来实现薄膜开关的模式为一次性开关或者重复使用的开关。

技术领域

本发明属于薄膜柔性电子器件技术领域，尤其涉及一种印刷浆料与薄膜开关。

背景技术

近年来，薄膜设备如医疗贴膜、主动射频识别、智能封装和可穿戴设备的发展迅速，从而催生薄膜电子器件的部件的日益增大的市场需求。

丝网印刷是生产薄膜器件的其中一个重要的手段。丝网印刷工艺生产成本低廉，并且犹如传统的标签生产那样，可以轻易实现卷对卷连续生产。与此同时，印刷电子器件如电阻、触摸屏到显示屏幕和处理器等技术也在快速发展。因此，为了实现生产的一体化从而降低成本，要求器件的所有部件均可通过印刷生产。

然而，虽然各个部件通过印刷生产可以实现，但是其中一技术难题就是各个部件的链接整合，尤其是涉及到开关的链接。传统的焊接方式和额外的部件实现各部件的整合连接无疑会增加器件的生产成本，也会增加其厚度和不便的机械外形。从这个角度考虑，尽量减少器件的零部件额外安装工序使得整个生产的成本降低，同时更有利于实现印刷一体化生产。这其中一个重要的零部件就是开关。

通常的情况下，在需要用电的器件上，开关都是一个必不可少的部件，通过其来控制电路的连通和关闭，从而决定器件的工作与关闭状态。传统的开关一般都是通过机械部件的简单接触和分离来实现开关功能，如图1所示，其为传统的开关，包括上下触点以及中间的空间层。通常情况下，顶电极具有类似弹簧型的结构，用以维持与底电极间的空间层以达到断开状态。当有外加压力时，顶电极发生形变，与底电极接触，开关变成接通状态。传统的机械开关存在几个典型的不足之处，包括：经过多次的开关操作之后，容易出现金属疲劳现象，导致开关失效；其次，涉及多个零部件例如复原装置和覆盖层等的生产，意味这较高的成本和难以与其他的工艺集成一体化；最后，对于某些薄膜电子器件，传统机械开关的引入会增加器件的厚度，同时限制了器件设计的灵活度。

随着电子器件的微型化的发展，对开关的设计也相应地提出小型化和薄膜化的要求。目前，市场上的薄膜开关虽然厚度可以达到0.25mm以下，但是其制造工艺很复杂，主要是由于这种类型的开关的原理和结构决定的。当前的薄膜开关，也是通过导电部件的接触和分离，其结构通常包括面板层、面胶层、控制电路上层和下层、夹胶层和背面胶层等(如图2所示)。传统薄膜开关和传统机械开关的工作原理一致，只是中间的空隙通过加入中间层来实现。

开关的薄膜化是通过所有部件的薄膜化实现。但是，这类型的开关十分困难达到0.1mm甚至以下，这样大大限制了此类开关在薄膜电子器件上的应用。另外，每次开关都需经过部件的机械形变，所以容易出现金属疲劳问题而导致开关失效。并且，当前印刷电路快速发展，目前薄膜开关的采用不但限制了薄膜电子器件的设计，同时也会使得在生产过程中加入额外的安装步骤，从而影响生产效率的提高。此外，对于柔性的电子器件，传统开关的引入必定会影响到其柔性性能，尤其是一些可穿戴设备，如生物传感器、检测器等，传统开关会降低其使用的舒适性。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种可通过印刷方式生产的印刷浆料与薄膜开关。

本发明提供了一种印刷浆料，包括：导电纳米颗粒、绝缘基材、粘合剂与溶剂；所述导电纳米颗粒与绝缘基材的质量比为1：(5～15)；所述粘合剂的质量为印刷浆料质量的1％～10％；所述溶剂的质量为印刷浆料质量的30％～80％；所述导电纳米颗粒的质量为印刷浆料质量的1％～10％。