柔性和可折叠的耐磨可光致图案化硅氧烷硬涂层的制作方法

本发明涉及硅氧烷聚合物组合物。特定来说，本发明涉及一种包含硅氧烷聚合物组合物的硬涂层组合物，所述硅氧烷聚合物组合物具有供用于柔性和可折叠电子装置中的合适的性质。本发明还涉及用于生产柔性耐磨硅氧烷硬涂布的制品和使用所述制品的这种组合物的合成、聚合以及交联，以及包含柔性硅氧烷硬涂层固化制品的可光致图案化光学膜。

背景技术：

透明塑料已广泛用作光学和透明显示器行业中的核心材料。特定来说，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate；pet)、聚酰亚胺(polyimide；pi)、聚碳酸酯(polycarbonate；pc)或聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate；pmma)的透明塑料已由于高透光率和合适的折射率的性质而应用于柔性电子产品应用(包含显示器、光学透镜、透明板以及汽车行业)中作为玻璃的轻质替代物。然而，这些塑料因为其具有比玻璃更低的表面硬度而具有低耐磨性的缺点。为了弥补这一缺点，开发硬涂层技术以改善塑料的表面硬度和耐磨性是重要问题。在许多处理情况中，可光致图案化性也将在例如传感器的电子装置中提供显著的任选优点。除以上性质之外，重要的是开发硬涂层，使得其具有与成品涂布制品一样好的光学特性，优选地通过仅使用单层或在一些情况下可能需要双层涂层来实现所需光学性能(例如，透射和反射特性、雾度、针对极低虹彩a*和b*进行优化)，以达到所需功能性。

硬涂层材料主要分成有机材料、无机材料以及有机-无机混合材料。例如丙烯、氨基甲酸酯以及三聚氰胺的有机材料具有有机材料的优点，例如柔性和可模制性，但其具有低表面硬度。相反，硅基无机材料具有高表面硬度和透明度的性质，但其具有低柔性和可模制性。由于硬涂层技术需要两种材料的优点，所以有机-无机混合材料已比其中的每一种吸引更多关注。然而，即使已积极地进行许多研究以将有机材料和无机材料两者的益处整合到硬涂层技术中，但其仍不能令人满意。

在常规技术中，日本专利公开第2006-063244号公开一种用于硬涂层的树脂组合物，其由以下构成：用在分子中具有反应性(甲基)丙烯酸酯基的硅烷偶联剂、在分子中具有一个反应性(甲基)丙烯酸酯基的单体或通过单体的聚合来制备的聚合物表面处理的胶态二氧化硅、双官能(甲基)丙烯酸酯、三官能或更高官能的(甲基)丙烯酸酯、流平剂以及光聚合引发剂。然而，丙烯酸酯的光自由基聚合对氧敏感，这不同于脂环族环氧基的聚合。

美国专利公开第20120034450号公开一种表面保护膜，其可通过混合电离辐射可固化树脂、消光剂、紫外线吸收剂以及经受疏水化处理的无机精细颗粒以便制备树脂来获得，且接着固化树脂。然而，电离辐射可固化树脂与无机精细颗粒的物理混合可能降低分散性，且导致无机精细颗粒的凝集。透射率也因树脂与无机精细颗粒之间的界面处的光散射而降低。因此，其不适用于良好光学质量保护膜。

美国专利申请第20130331476号公开一种硬涂层组合物，包括含脂环族环氧基的硅氧烷树脂，其具有在1000到4000范围内的重量平均分子量和pdi1.05到1.4的分子量分布。另外，日本专利申请jp2017008144教示一种含有柔性环氧基的硅氧烷树脂。

然而，前述硅氧烷树脂难以加工成也可光致图案化的柔性和可折叠涂层。

具有有机材料的易可加工性和无机材料的高透光率和表面硬度的硬涂层材料的开发对于塑料的广泛应用将是令人感兴趣的。对于柔性塑料基板材料，易可加工性在例如卷对卷方法的体积方法中是必不可少的。可光致图案化性例如在新颖柔性电子装置(例如柔性传感器)中是重要的。

技术实现要素：

以下呈现简化概述，以便提供对各种发明实施例的一些方面的基本理解。概述并非本发明的详尽综述。其既不意图识别本发明的关键或决定性要素，也不划定本发明的范围。以下概述仅以简化形式呈现本发明的一些概念，作为对本发明的示例性实施例的较详细描述的序言。

根据本发明，在第一目标中，提供一种层状结构，包括：基板层；以及硅氧烷聚合物的重叠层，所述层状结构能够围绕具有曲率半径的心轴弯曲而不断裂。

特定来说，本发明提供一种层状结构，其能够围绕具有曲率半径的心轴弯曲而不断裂，如在外折叠心轴直径测试上以小于0.4厘米的值所证明，且且进一步具有大于3h的表面硬度。另外，本材料具有极好的粘附性质以及耐刮擦性和耐磨性。

在本发明的第二目标中，可通过在基板上沉积包括至少三种不同硅烷单体(包含至少一种双硅烷单体)的组合物来获得本种类的结构。所述硅烷单体中的至少一种具有能够实现与相邻硅氧烷聚合物的交联的活性基团。硅烷单体的至少一部分水解以形成硅氧烷聚合物链，且所述硅氧烷聚合物链至少部分地交联，以便在基板上实现交联的硅氧烷聚合物层。

在本发明的第三目标中，本发明还包括一种生产具有基板层和硅氧烷聚合物的层的层状结构的方法，所述方法包括以下步骤：设置基板，所述基板是柔性的或可弯曲的，或两者；提供包括硅烷单体的组合物；至少部分地水解和聚合硅烷单体以形成硅氧烷聚合物链；在基板上沉积包括所述部分水解和聚合的硅烷单体的所述组合物；以及使硅氧烷聚合物链交联，以便在基板上实现交联的硅氧烷聚合物层。

另外，在第四目标中，本发明提供硅氧烷组合物，所述硅氧烷组合物包括分散或溶解在溶剂中的以下者，

-至少三种不同硅烷单体，包含至少一种双硅烷，所述硅烷单体中的至少一种具有能够实现与相邻硅氧烷聚合物的交联的活性基团；

所述组合物能够形成

-具有1微米到50微米、尤其是约4微米到20微米的厚度的层，所述层

-可围绕具有曲率半径的心轴弯曲而不断裂。

在第五目标中，本发明提供一种制造硅氧烷聚合物的方法，包括以下步骤

(a)掺合第一溶剂、至少三种不同硅烷单体(所述硅烷单体中的至少一种是双硅烷)以形成混合物，其中所述硅烷单体中的至少一种包含能够在热引发或辐射引发时实现与相邻硅氧烷聚合物链的交联的活性基团；

(b)使所述混合物经受酸处理，使得所述硅烷单体至少部分地水解，且将水解的硅烷单体、所述硅烷单体至少部分地聚合和交联；

(c)任选地将所述第一溶剂改变为第二溶剂；以及

(d)使所述混合物经受有益于所述硅氧烷聚合物的进一步交联的条件。

由此获得的硅氧烷聚合物通常能够形成具有1微米到50微米、尤其是约4微米到20微米的厚度的层，所述层可围绕具有曲率半径的心轴弯曲而不断裂。

在附属权利要求项中公开本发明的其它方面。

本发明的各种示例性和非限制性实施例就构造和操作方法而言连同其额外的目标和优点将从具体示例性实施例的以下描述中在结合附图阅读时得到最好的理解。

动词“包括”和“包含”在本文中作为开放限制使用，既不排除也不要求还存在未叙述的特征。在从属权利要求中叙述的特征是可相互自由组合的，除非另有明确陈述。

附图说明

图1以横截面示出三种不同的基板与涂膜组合。

图2示出围绕心轴205的基板200和材料膜210内折叠和外折叠布置的横截面。

图3表示在热成型工艺中使用的基板300和材料膜310的横截面图。

图4示出基板400以及材料膜405和材料膜410的横截面。

图5示出根据实例47的材料的uv阻断功能性。

具体实施方式

本发明技术提供层状结构，其中在基板层上提供硅氧烷聚合物的层。层状结构在其能够围绕具有曲率半径的心轴弯曲而不断裂的意义上是“可弯曲的”。

如图2中所示出，可使用涉及层状结构围绕心轴的内折叠或外折叠的测试来测试可弯曲性的性质。

通常，硅氧烷聚合物的可弯曲层具有1微米到50微米、尤其是约4微米到20微米的厚度。基板具有约10微米到250微米、尤其是20微米到150微米，例如25微米到125微米的厚度。

优选地，基板是可弯曲的，使得其能够围绕具有第一最小曲率半径的心轴弯曲而不断裂。本种类的层状结构尤其能够围绕具有第二最小曲率半径的心轴弯曲而不断裂，所述第一最小半径小于或等于第二最小曲率半径。

对于具有在约1微米到50微米、尤其是4微米到20微米，例如约5微米到10微米范围内的厚度的硅氧烷聚合物，内折叠直径小于0.2厘米。外折叠直径小于1厘米、尤其是小于0.8厘米，例如小于0.6厘米或小于0.5厘米或甚至小于0.4厘米。

因此，在一个实施例中，处于1微米到50微米、尤其是4微米到20微米，例如约5微米到10微米的厚度的本发明硅氧烷聚合物层能够围绕具有外折叠曲率半径的心轴弯曲而不断裂，所述外折叠曲率半径小于0.5厘米、尤其是小于0.4厘米，例如小于0.3厘米或小于0.25厘米或甚至小于0.2厘米。

最大曲率半径与最大层厚度之间的比在5000到20尤其是1000到100，例如400到150范围内。

硅氧烷材料具有极好的硬度。通常，硬度大于3h、超过4h、超过5h、超过6h或甚至超过7h，如通过astmd3363-00易高(elcometer)测试仪所确定。

另外，硅氧烷材料具有极好的粘附性质，通常符合4b到5b的要求，如通过astmd3359-09交叉影线(cross-hatch)测试仪所测试。

本发明硅氧烷材料还具有极好的耐刮擦性。如将从表2呈现，在用邦士达(bonstar)钢丝绒#0000以500克重量、2厘米×2厘米头部大小、2.0英寸行程长度、60个循环/分钟在至多2000个线性循环下进行的泰伯(taber)线性磨损测试(使用来自泰伯工业(taberindustries)的线性磨耗仪(abraser))上，通过目视检查未观察到刮擦。

在一个实施例中，本发明硅氧烷材料以组合方式呈现以下性质：

-作为层状结构，在1微米到20微米的膜厚度下，围绕具有曲率半径的心轴弯曲而不断裂的能力，如在外折叠心轴直径测试上以小于0.6厘米、尤其是小于0.4厘米的值所证明，

硅氧烷层的表面

-具有大于3h的表面硬度，如通过astmd3363-00易高测试仪所确定；

-4b到5b的粘附力，如通过astmd3359-09交叉影线测试仪所测试；以及

-耐刮擦性，如通过在用邦士达钢丝绒#0000以500克重量、2厘米×2厘米头部大小、2.0英寸行程长度、60个循环/分钟在至多2000个线性循环下进行的泰伯线性磨损测试(使用来自泰伯工业的线性磨耗仪)上没有可见刮擦所证明。

在优选实施例中，基板层选自以下群组：玻璃、石英、硅、氮化硅、聚合物、金属以及塑料，以及其组合。

基板可以是氧化物、掺杂的氧化物、半金属或类似物。

特定来说，基板选自：热塑性聚合物，例如聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺；丙烯酸聚合物，例如聚(甲基丙烯酸甲酯)；以及定制设计聚合物。这种基板的特定优点是借助于本发明技术，可实现可弯曲的层状结构。

在根据优选实施例的结构中，中间聚合层可任选地设置在基板与硅氧烷聚合物之间的基板上。这种中间层可具有20纳米到100微米的厚度。

在优选实施例中，中间层能够改善以下性质中的至少一个：硅氧烷聚合物对基板的机械粘附力；层状结构的光学性质，或两者。因此，通常，中间层可以是改善硅氧烷聚合物对基板的附着的底涂剂。

适用于中间层的材料的实例可见于wo2016/146897(参看实例16到实例29)。

因此，在一个实施例中，中间层由通过组合例如金属醇盐的金属氧化物前体、潜在地连同用于所述金属前体的络合剂、一种或优选地若干种硅烷单体以及例如丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯化合物的“丙烯酸酯”化合物来获得的组合物形成，其可潜在地是硅烷单体。硅烷单体通常包括下式i到下式iv中的任一个的硅烷单体。特定来说，硅烷单体具有两个或三个水解基团(例如醇盐(参看式v的化合物))，以及一个或两个非水解基团，例如含有1个到6个碳原子的烷基，或含有1个到3个芳族碳环的芳基。此外，硅烷单体可以是如以式vi中定义的双硅烷化合物。金属通常是过渡金属，例如钛、锆、钽、铝或其组合。金属将尤其有助于获得中间层的预选光学性质，例如折射率。

通常，在用于形成中间层的组合物中，根据金属氧化物前体、任何络合剂、硅烷单体以及丙烯酸酯化合物的组合量计算，所述金属氧化物前体以约10摩尔％到50摩尔％存在，所述络合剂以约10摩尔％到60摩尔％存在，所述丙烯酸酯化合物以约5摩尔％到25摩尔％存在，且所述硅烷单体以约25摩尔％到60摩尔％存在。

在实施例中，硅氧烷聚合物层也可任选地涂布有能够改变所述硅氧烷层的表面性质的材料的层。这一层可称为“顶部层”。举例来说，硅氧烷聚合物层可涂布有具有5纳米到150纳米的厚度的层，用于改变所述硅氧烷聚合物的所述表面硬度、耐油脂性、清洁性、耐磨性或光学性质。

在一个优选实施例中，硅氧烷层包括通过聚合至少三种不同硅烷单体(包含至少一种双硅烷)来获得的硅氧烷聚合物。所述硅烷单体中的至少一种或双硅烷包含能够实现与相邻硅氧烷聚合物链的交联的活性基团。

在一个实施例中，提供一种用于制造硅氧烷聚合物的方法，所述方法包含

(a)掺合第一溶剂、至少三种或四种不同硅烷单体(包含至少一种双硅烷)以形成混合物，

其条件是所述硅烷单体中的至少一种包含能够例如在热引发或辐射引发时实现与相邻硅氧烷聚合物链的交联的活性基团；

(b)例如通过酸化混合物来至少部分地羟基化硅烷单体，且至少部分地聚合和交联水解的硅烷单体；

(c)任选地将所述第一溶剂改变为第二溶剂；以及

(d)使所述混合物经受有益于所述硅氧烷聚合物的进一步交联的条件。

举例来说，通过热引发或辐射引发或其组合来形成有益于硅氧烷聚合物的进一步交联的条件。

根据另一方面，通过以下操作来获得硅氧烷聚合物组合物

(a)掺合第一溶剂、至少三种不同硅烷单体(所述硅烷单体中的至少一种是双硅烷)以形成混合物，

其条件是所述硅烷单体中的至少一种包含能够例如在热引发或辐射引发时实现与相邻硅氧烷聚合物链的交联的活性基团；

(b)使所述混合物经受酸处理，使得所述硅烷单体至少部分地水解，且将水解的硅烷单体、所述硅烷单体至少部分地聚合和交联；

(c)任选地将所述第一溶剂改变为第二溶剂；以及

(d)使所述混合物经受例如热引发或辐射引发，使得实现所述硅氧烷聚合物的进一步交联。

在以上实施例中，所述硅烷单体中的至少一种通常包含能够在热引发或辐射引发时实现与相邻硅氧烷聚合物链的交联的基团。这种基团称为“活性基团”。示例性活性基团是环氧基、脂环族环氧基(例如缩水甘油基)、乙烯基、烯丙基、丙烯酸酯以及甲基丙烯酸酯基团，以及其组合。

示例性引发包括使混合物经受自由基引发剂。示例性自由基引发剂是过氧化苯甲酸叔戊酯(tert-amylperoxybenzoate)、4,4-偶氮二(4-氰基戊酸)(4,4-azobis(4-cyanovalericacid))、1,1'-偶氮二(环己烷甲腈)(1,1'-azobis(cyclohexanecarbonitrile))、过氧化苯甲酰(benzoylperoxide)、2,2-双(叔丁基过氧)丁烷(2,2-bis(tert-butylperoxy)butane)、1,1-双(叔丁基过氧)环己烷(1,1-bis(tert-butylperoxy)cyclohexane)、2,2'-偶氮二异丁腈(azobisisobutyronitrile；aibn)、2,5-双(叔丁基过氧)-2,5-二甲基己烷(2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane)、2,5-双(叔丁基过氧)-2,5-二甲基-3-己炔(2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethyl-3-hexyne)、双(1-(叔丁基过氧)-1-甲基乙基)苯(bis(1-(tert-butylperoxy)-1-methylethyl)benzene)、1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷(1,1-bis(tert-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane)、叔丁基过氧化氢(tert-butylhydroperoxide)、过乙酸叔丁酯(tert-butylperacetate)、叔丁基过氧化物(tert-butylperoxide)、过氧化苯甲酸叔丁酯(tert-butylperoxybenzoate)、叔丁基过氧碳酸异丙酯(tert-butylperoxyisopropylcarbonate)、氢过氧化丁烯(bumenehydroperoxide)、过氧化双环己酮(byclohexanoneperoxide)、过氧化二异丙苯(bicumylperoxide)、过氧化月桂酰(lauroylperoxide)、过氧化2,4-戊二酮(2,4-pentanedioneperoxide)、过乙酸(peraceticacid)以及过硫酸钾(potassiumpersulfate)。

在一个实施例中，自由基引发剂是aibn。

示例性辐射引发是使混合物经受uv光。自由基引发剂和光酸/碱产生剂(非离子型和离子型以及阳离子型和阴离子型两者)可用作uv引发剂。这种引发剂的实例包含艳佳固(irgacure)819、184、651、907、1173、2022、2100、罗地亚(rhodorsil)2074和塞拉固(cyracure)uvi-6976、艳佳固pag103、121、203、250、290和cgi725、1907和gsid26-1、oxe-1、oxe-2、oxe-3、tpo、tps以及类似物。

此外，敏化剂可与引发剂组合使用以通过向uv聚合引发剂提供有效能量转移来进一步加速聚合。这种敏化剂的实例包含uvs-1331、uvs-1101、uvs-1221、2,4-二乙基-9h-噻吨-9-酮，以及类似物。

在一个实施例中，交联在约30℃到200℃范围内的温度下进行。通常，交联在溶剂的回流条件下进行。这一实施例可适用于使用热引发剂进行交联作为合成的一部分的工艺。

在实施例中，硅氧烷聚合物的合成在两个步骤中进行。

在实施例的第一合成步骤(在下文中也称为水解步骤)中，在存在催化剂的情况下，单体在第一溶剂中水解。通过酸或其混合物来形成这种催化剂。催化剂的实例是酸水溶液，例如，硝酸或氢氯酸或另一矿物酸或有机酸。

在第二步骤(聚合步骤)中，通过缩聚来增加材料的分子量。在水解步骤中使用的水通常具有小于7、优选地小于6、尤其是小于5的ph。

在水解期间，开始部分缩合且形成相对低分子量的聚合物。

根据优选实施例，使混合物经受酸处理包含回流。通常的回流时间是2小时。

使单体缩聚以实现最终硅氧烷聚合物组合物。通常，在三官能、二官能以及单官能分子的情况下，前体分子的其它官能团(取决于可水解基团数目的数目)可以是有机官能团，例如直链、烷基、烯烃、芳基、环状、脂族基团。作为有机基团的实例，可使用甲基、乙基、丙基、丁基、辛基、癸基以及类似物。烷基优选地包含1个到10个碳原子。烷基可以是直链或支链的。有机基团中的氢原子可由氟原子或类似原子取代。另外的实例包含任选地取代的苯基、萘基、羟苯基、菲、甲基苯基、乙基苯基、氯苯基、溴苯基、氟苯基、二苯基、噻吨酮。

有机基团中的至少一个含有一个或多个反应性官能团，例如，胺、环氧基、丙烯酰氧基、烯丙基、甲基丙烯基或乙烯基。这些反应性有机基团可在热引发或辐射引发的固化步骤期间反应。热敏和辐射敏感的引发剂可用于实现来自材料组合物的特定固化性质。当使用辐射敏感引发剂时，材料可在光刻工艺中用作负性光敏材料。

根据一个实施例，本发明方法包含掺合至少一种双硅烷(参看下文)与根据式i、式ii、式iii以及式iv的至少两种硅烷单体：

r¹asix4-ai

r²bsix4-bii，

r³csix4-ciii，以及

r⁴dsix4-div

其中r¹、r²、r³以及r⁴独立地选自氢和包括直链和支链的烷基、环烷基、烯基、炔基、(烷基)丙烯酸酯、环氧基、烯丙基、乙烯基以及烷氧基和具有1个到6个环的芳基的基团，且其中所述基团是取代或未取代的；x是可水解基团或烃残基；a、b、c以及d是整数1到3。

在上式中的任一个中，可水解基团尤其是烷氧基基团(参看式v)。

根据实施例，本发明提供使用二、三或四烷氧基硅烷制造有机硅氧烷聚合物。硅烷的烷氧基基团可相同或不同，且优选地选自具有下式的自由基的群组

-o-r⁵v

其中r⁵代表具有1个到10个、优选地1个到6个碳原子的直链或支链烷基，且任选地呈现选自卤素、羟基、乙烯基、环氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯以及烯丙基的群组的一个或两个取代基。

特定来说，合适的单体选自以下群组：三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、甲基二乙氧基乙烯基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、菲-9-三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、氨基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、环氧环己基乙基三甲氧基硅烷、二苯基硅烷二醇、1,2-双(三甲氧基硅烷基)甲烷、1,2-双(三甲氧基硅烷基)乙烷、甲基丙烯酸缩水甘油酯、二甲基二甲氧基硅烷、1-(2-(三甲氧基硅烷基)乙基)环己烷-3,4-环氧化物、1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷、1h,1h,2h,2h-全氟癸基三甲氧基硅烷、三甲氧基(3,3,3-三氟丙基)硅烷，以及其组合。

在一个实施例中，本发明方法包含掺合至少一种双硅烷与其它单体，例如以上种类(式i到式iv以及式v)的单体。

根据实施例，双硅烷选自对应于式vi的分子：

(r⁶)3si-y-si(r⁷)3，vi

其中r⁶和r⁷独立地选自氢和由直链或支链的烷基、环烷基、烯基、炔基、(烷基)丙烯酸酯、环氧基、烯丙基、乙烯基、烷氧基以及具有1个到6个环的芳基组成的基团，且其中所述基团是取代或未取代的；且

y是选自二价未取代或取代的脂族和芳族基团的连接基团，例如亚烷基、亚芳基、-o-亚烷基-o-；-o-亚芳基-o-；亚烷基-o-亚烷基、亚芳基-o-亚芳基；亚烷基-z¹c(＝o)z²-亚烷基、亚芳基-z¹c(＝o)z²-亚芳基以及-o-亚烷基-z¹(＝o)z²-亚烷基-o-；-o-亚芳基-z¹(＝o)z²-亚芳基-o-，其中z¹和z²各自选自直接键或-o-。

在二价“亚烷基”基团和其它类似脂族基团中，烷基残基(或从烷基部分衍生的残基)代表1个到10个、优选地1个到8个，或1个到6个或甚至1个到4个碳原子，实例包含亚乙基和亚甲基和亚丙基。

“亚芳基”代表通常含有1个到3个芳环以及6个到18个碳原子的芳族二价基团。这种基团由亚苯基(例如，1,4-亚苯基和1,3-亚苯基)和亚联苯基以及亚萘基或亚蒽基示例。

亚烷基和亚芳基可任选地由选自羟基、卤基、乙烯基、环氧基以及烯丙基以及烷基、芳基以及芳烷基的1个到5个取代基取代。

优选的烷氧基基团含有1个到4个碳原子。实例是甲氧基和乙氧基。

术语“苯基”包含取代的苯基，例如苯基三烷氧基，尤其是苯基三甲氧基或三乙氧基，以及全氟苯基。苯基以及其它芳族或脂环族基团可直接与硅原子偶联，或其可经由亚甲基或亚乙基桥与硅原子偶联。

示例性双硅烷包含1,2-双(三甲氧基硅烷基)甲烷、1,2-双(三乙氧基硅烷基)甲烷、1,2-双(三甲氧基硅烷基)乙烷、1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷、1-(二甲氧基甲基硅烷基)-1-(三甲氧基硅烷基)甲烷、1-(二乙氧基甲基硅烷基)-1-(三乙氧基硅烷基)甲烷、1-(二甲氧基甲基硅烷基)-2-(三甲氧基硅烷基)乙烷、1-(二乙氧基甲基硅烷基)-2-(三乙氧基硅烷基)乙烷、双(二甲氧基甲基硅烷基)甲烷、双(二乙氧基甲基硅烷基)甲烷、1,2-双(二甲氧基甲基硅烷基)乙烷、1,2-双(二乙氧基甲基硅烷基)乙烷、1,2-双(三甲氧基硅烷基)苯、1,2-双(三乙氧基硅烷基)苯、1,3-双(三甲氧基硅烷基)苯、1,3-双(三乙氧基硅烷基)苯、1,4-双(三甲氧基硅烷基)苯、1,4-双(三乙氧基硅烷基)苯。

另外的实例包含：4,4′-双(三乙氧基硅烷基)-1,1′-联苯；1,4-双(三乙氧基硅烷基)苯；1,3-双(三乙氧基硅烷基)苯。

在本上下文中，术语“双硅烷”用于标示包括连接到相同原子的两个有机残基的化合物。在两个相同(或甚至对称)有机残基的情况下，也使用术语“双硅烷”。

根据特定实施例，硅烷单体选自甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、二苯基硅烷二醇以及缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷，且双硅烷选自1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷和1,2-双(三甲氧基硅烷基)甲烷。

根据优选实施例，当使用以上单体时，用于水解和缩合的单体中的至少一种选自具有式i或式ii的单体，其中至少一个取代基是能够在热引发或辐射引发的固化步骤时实现与相邻硅氧烷聚合物链的交联的活性基团。

对于制备聚合物，从以上种类的单体衍生的单元的摩尔部分(或根据单体的总量计算出的含有活性基团的单体的摩尔部分)是约1％到95％，优选地是约10％到90％，尤其是约30％到90％，例如50％到90％或60％到90％。

一个实施例包括使用含有第一活性基团的第一单体和含有第二活性基团的第二单体，所述第一活性基团不同于所述第二活性基团。举例来说，第一活性基团可选自以下群组：环氧基，包含脂环族环氧基(例如缩水甘油基)；以及乙烯基和烯丙基，且所述第二活性基团可选自丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯基团。

在一个实施例中，含有第一活性基团(例如，选自：环氧基，包含脂环族环氧基(例如缩水甘油基)；以及乙烯基和烯丙基)的单体与含有第二活性基团(例如，选自丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯基团)的单体之间的摩尔比在1:100到100:1、尤其是1:10到10:1，例如5:1到1:2或3:1到1:1范围内变化。

在一些实施例中，含有第二活性基团的组分还选自除硅烷单体以外的含有丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的化合物，例如四乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯以及二季戊四醇六丙烯酸酯，以及其组合。

在一些实施例中，一个或多个活性基团将以按单体的摩尔部分计约1％到35％的浓度存在。

优选地使双硅烷(bi-silane)(或双硅烷(bis-silane))以1摩尔％到50摩尔％、优选地3摩尔％到35摩尔％之间的摩尔量存在。

在一个实施例中，一种硅烷组合物包括

至少40摩尔％的单体，选自(3-缩水甘油氧基丙基)三甲氧基硅烷((3-glycidoxypropyl)trimethoxysilane)、1-(2-(三甲氧基硅烷基)乙基)环己烷-3,4-环氧化物(1-(2-(trimethoxysilyl)ethyl)cyclohexane-3,4-epoxide)、(3-缩水甘油氧基丙基)三乙氧基硅烷((3-glycidoxypropyl)triethoxysilane)、(3-缩水甘油氧基丙基)三丙氧基硅烷((3-glycidoxypropyl)tripropoxysilane)、3-环氧丙氧基丙基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷(3-glycidoxypropyltri(2-methoxyethoxy)silane)、2,3-环氧基丙基三乙氧基硅烷(2,3-epoxypropyltriethoxysilane)、3,4-环氧基丁基三乙氧基硅烷(3,4-epoxybutyltriethoxysilane)、4,5-环氧基戊基三乙氧基硅烷(4,5-epoxypentyltriethoxysilane)、5,6-环氧基己基三乙氧基硅烷(5,6-epoxyhexyltriethoxysilane)、5,6-环氧基己基三甲氧基硅烷(5,6-epoxyhexyltrimethoxysilane)、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷(2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilane)、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane)、4-(三甲氧基硅烷基)丁烷-1,2-环氧化物(4-(trimethoxysilyl)butane-1,2-epoxide)；

至少20摩尔％的单体，选自甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(methacryloxypropyltrimethoxysilane)、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷(methacryloxypropyltriethoxysilane)以及丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷(acryloxypropyl-trimethoxysilane)；以及

至多40摩尔％的双硅烷，选自1,2-双(三甲氧基硅烷基)甲烷、1,2-双(三乙氧基硅烷基)甲烷、1,2-双(三甲氧基硅烷基)乙烷、1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷、1-(二甲氧基甲基硅烷基)-1-(三甲氧基硅烷基)甲烷、1-(二乙氧基甲基硅烷基)-1-(三乙氧基硅烷基)甲烷、1-(二甲氧基甲基硅烷基)-2-(三甲氧基硅烷基)乙烷、1-(二乙氧基甲基硅烷基)-2-(三乙氧基硅烷基)乙烷、双(二甲氧基甲基硅烷基)甲烷、双(二乙氧基甲基硅烷基)甲烷、1,2-双(二甲氧基甲基硅烷基)乙烷、1,2-双(二乙氧基甲基硅烷基)乙烷、1,2-双(三甲氧基硅烷基)苯、1,2-双(三乙氧基硅烷基)苯、1,3-双(三甲氧基硅烷基)苯、1,3-双(三乙氧基硅烷基)苯、1,4-双(三甲氧基硅烷基)苯、1,4-双(三乙氧基硅烷基)苯、4,4′-双(三乙氧基硅烷基)-1,1′-联苯；1,4-双(三乙氧基硅烷基)苯以及1,3-双(三乙氧基硅烷基)苯。

举例来说，本种类的硅烷组合物可包括至少40摩尔％的3-缩水甘油氧基丙基)三甲氧基硅烷和至少20摩尔％的甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

根据实施例，至少三种或大于三种不同硅烷单体中的至少一种包括能够在光引发剂或热引发剂化合物的引发之下实现硅氧烷聚合物的进一步交联的一个或多个反应性官能团。

尽管三种不同硅烷单体已将产生具有可弯曲性、耐磨性以及粘附性的性质的组合的硅氧烷聚合物，但有可能采用四种或大于四种不同硅烷单体。特定来说，至少三种(例如三种到五种)硅烷单体可选自式i到式iv/式v的单体，且一种到三种双硅烷单体可选自式vi的双硅烷。

在本上下文中，在一个实施例中，在第一溶剂中进行用于制造硅氧烷聚合物的方法。合适的溶剂是例如丙酮、四氢呋喃(tetrahydrofuran；thf)、甲苯、2-丙醇、甲醇、乙醇、丙二醇丙醚、甲基叔丁基醚(methyl-tert-butylether；mtbe)、丙二醇单甲醚乙酸酯(propyleneglycolmonomethyletheracetate；pgmea)、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、丙二醇单甲醚(propyleneglycolmonomethylether；pgme)以及丙二醇丙醚(pnp)。

根据实施例，所述方法进一步包含将第一溶剂改变为第二溶剂。在用酸处理之后进行溶剂改变。第一溶剂优选地选自丙酮、2-丙醇、乙醇、1-丙醇、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、1-甲氧基-2-丙醇或pgmea，且第二溶剂优选地选自1-甲氧基-2-丙醇、甲基乙基酮、pgmea或pnp或甲基异丁基酮，或混合物。

任选的溶剂改变是有利的，这是由于其有助于去除在硅烷单体的水解期间形成的水和醇。此外，当用作基板上的涂层时，其改善最终硅氧烷聚合物溶液的性质。

根据本发明方法制备的硅氧烷聚合物是部分地交联的。在本上下文中，术语“部分地交联”意味着聚合物能够在有益于交联的条件下进一步交联。实际上，在第一聚合步骤之后，聚合物仍含有至少一些反应性交联基团。通常在部分地交联的组合物在基板上的沉积之后发生的进一步交联将在下文描述。

在一个实施例中，用于在基板上沉积层的组合物中的si(oh)基团与si(总)的摩尔比是约1到100，尤其是10到80，例如15到50。在si(oh)基团与si(总)的约25到35的摩尔比下获得尤其引起关注的结果。使用所指示的比，在第一阶段容易地获得部分地交联的聚合物。

部分地交联的硅氧烷聚合物的分子量范围在1500克/摩尔到35,000克/摩尔、优选地约2,000克/摩尔到30,000克/摩尔、尤其是约2,000克/摩尔到20,000克/摩尔范围内。可调整聚合物分子量以使其适合在光刻图案化工艺中与特定显影剂一起使用。

根据实施例，所述方法进一步包括掺合纳米颗粒(或类似纳米或微米级的杆、晶体、球形、点、芽等)或化合物与聚合物组合物。纳米颗粒或化合物尤其选自以下群组：光散射、光吸收、发光和/或导电颜料、染料、有机和无机磷光体、氧化物、量子点、聚合物或金属。上述掺杂剂可改善涂层材料的机械、光学、化学或物理性质，或为层提供所添加功能性。

在一个实施例中，通过将合适的组分并入到本发明硅氧烷聚合物组合物中，可达到选自防眩光和uv阻断以及其组合的性质。已出人意料地发现，使用本发明组合物，可有效地避免所添加组分的沉淀或附聚(或两者)。

另外，使用本发明组合物获得的一个特定优点是固化的硅氧烷层不仅呈现可弯曲性，而且还呈现极好的耐磨性和耐刮擦性，如将在下文所论述。

适合于提供uv阻断性质的组分(uv阻断剂)例如选自以下群组：2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-[3-(2h-苯并三唑-2-基)-4-羟苯基]甲基丙烯酸乙酯、2,2′-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、三(2,4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯、2,3,4-三羟基二苯甲酮、4-羟基二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、氧苯酮(2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮)、2-(2h-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯乙基)酚，以及其组合。通常，uv阻断剂以固体物质的0.1重量％到25重量％、优选地1重量％到15重量％的量并入在硅烷组合物中。

为了在应用于光刻时提高材料的分辨率，硅氧烷聚合物可任选地在聚合期间部分地交联，尤其是在缩聚期间或紧接在缩聚之后。各种方法可用于实现交联。举例来说，可采用其中两条链经由反应性基团连接而不影响预期用于uv光刻的活性基团中的任一个的交联方法。举一实例，例如使用一条链上的质子与另一条链上的双键反应的氢化硅烷化将实现所需种类的交联。另一实例是通过双键或环氧基交联。

不同活性基团优选地用于交联和用于光刻。因此，可使用自由基引发剂和光酸产生剂用具有双键或环氧基或两者的活性基团(例如环氧基、乙烯基或烯丙基或甲基丙烯酸酯基团)实现硅氧烷聚合物的交联。

可针对uv光刻采用环氧基，且反之亦然。交联所需的活性基团的比例通常小于uv光刻，例如用于交联按单体计约0.1摩尔％到10摩尔％，且用于uv光刻按单体计约5摩尔％到50摩尔％。

根据硅氧烷聚合物的质量计算，添加到反应混合物/溶液的引发剂的量通常是约0.1％到10％，优选地是约0.5％到5％。

由于部分交联，分子量将通常为2折叠到10折叠。因此，从在约500克/摩尔到2000克/摩尔范围内的分子量，交联将使其增加到3,000以上，优选地到4,000克/摩尔到20,000克/摩尔。

通常与涂层材料一起使用的其它添加剂包含化学物质，所述化学物质可进一步改变经过涂布和固化的膜的最终表面性质或改善涂层对基板或其它涂层的可润湿性/粘附性质，或在沉积和干燥期间改善涂层干燥和堆积行为，以达到良好视觉质量。这些添加剂可以是表面活性剂、消泡剂、防污剂、润湿剂等。这种添加剂的实例包含：毕克(byk)-301、毕克-306、毕克-307、毕克-308、毕克-333、毕克-051、毕克-036、毕克-028、毕克-057a、毕克-011、毕克-055、毕克-036、毕克-088、毕克-302、毕克-310、毕克-322、毕克-323、毕克-331、毕克-333、毕克-341、毕克-345、毕克-348、毕克-377、毕克-378、毕克-381、毕克-390、毕克-3700。

固体的0.01重量％到5重量％。1％ja1％

在进一步缩合之前，优选地从材料去除过量的水，且在这一阶段，有可能在必要时将溶剂交换为另一合成溶剂。这一另一合成溶剂可充当硅氧烷聚合物的最终处理溶剂或最终处理溶剂中的一种。可在进一步缩合步骤结束之后去除残留的水和醇以及其它副产物。可在配制步骤期间添加额外处理溶剂以形成最终处理溶剂组合。可在硅氧烷聚合物的最终过滤之前添加例如热引发剂、辐射敏感引发剂、敏化剂、表面活性剂以及其它添加剂的添加剂。在配制组合物之后，准备在例如卷对卷膜沉积中或在光刻工艺中处理聚合物。

通过调整水解和缩合条件，有可能控制能够去质子化的基团(例如，oh-基团)的浓度/含量以及来自硅氧烷聚合物组合物的硅烷前体(例如，烷氧基基团)的任何残留离去基团，且还控制硅氧烷聚合物的最终分子量。这极大地影响硅氧烷聚合物材料在水基显影剂溶液中的溶解。此外，聚合物的分子量也极大地影响硅氧烷聚合物在显影剂溶液中的溶解性质。

因此，例如，已发现当最终硅氧烷聚合物具有高含量的羟基剩余和低含量的烷氧基(例如，乙氧基)基团时，最终硅氧烷聚合物可溶解到碱性水显影剂溶液(例如，四甲基氢氧化铵(tetramethylammoniumhydroxide；tmah)或氢氧化钾(koh))中。

另一方面，如果最终硅氧烷聚合物的剩余烷氧基基团含量高且其几乎不含任何oh-基团，那么最终硅氧烷聚合物在以上种类的碱性水显影剂中具有极低溶解度。oh-基团或其它官能团(例如氨基(nh2)、硫醇(sh)、羧基、酚或对碱性显影剂系统具有溶解度的类似物)可直接连接到硅氧烷聚合物主链的硅原子，或任选地连接到有机官能团(其连接到硅氧烷聚合物主链中)以进一步促进和控制碱性显影剂溶解度。

在合成之后，可使用恰当的溶剂或溶剂组合来稀释硅氧烷聚合物组合物，以产生在膜沉积中将产生预选膜厚度的固体含量。

通常，在合成之后将另外量的引发剂分子化合物添加到硅氧烷组合物。引发剂(其可任选地类似于在聚合期间添加的引发剂)用于在uv固化步骤中产生可引发“活性”官能团的聚合的物质。因此，在环氧基的情况下，可使用阳离子型或阴离子型引发剂。在合成材料中具有双键的基团作为“活性”官能团的情况下，可采用自由基引发剂。此外，热引发剂(根据自由基、阳离子型或阴离子型机理起作用)可用于促进“活性”官能团的交联。光引发剂和敏化剂的恰当组合的选择也取决于所使用曝光源(波长)。另外，所使用敏化剂的选择取决于所选引发剂类型。

根据硅氧烷聚合物的质量计算，热引发剂或辐射引发剂和敏化剂在组合物中的浓度通常是约0.1％到10％，优选地是约0.5％到5％。

如上文所描述的组合物可以组合物的1重量％与50重量％之间的量包括固体纳米颗粒或其它化合物。纳米颗粒(或类似纳米或微米级的杆、晶体、球形、点、芽等)尤其选自以下群组：光散射、光吸收、发光和/或导电颜料、染料、有机和无机磷光体、氧化物、量子点、聚合物或金属。

根据另一实施例，本发明涉及一种用于覆盖基板的方法，所述方法包含

-提供可通过上文所描述的方法来获得的硅氧烷聚合物组合物，以及

-在基板上沉积硅氧烷聚合物组合物。

沉积的硅氧烷聚合物组合物形成膜，尤其是基板(尤其是基板的表面)上的薄膜。通常，在沉积之后或在沉积步骤期间，优选地通过热干燥或任选地通过组合的真空和/或热干燥来蒸发溶剂且干燥膜。这一步骤也称为预固化。

在第二后续步骤中，通过使用uv曝光，继之以在高温下热固化来将膜固化到最终硬度。

在一个实施例中，通过使用增加的加热梯度进行加热来组合预固化步骤与最终固化步骤。除仅热固化工艺之外，固化还可在三个步骤中进行，所述工艺包括热预固化和uv固化，继之以最终热固化。也有可能应用两步骤固化工艺，其中热预固化继之以uv固化。在这种情况下，优选地不在uv固化之后应用最终热固化)。

根据特定实施例，所述方法进一步包含使沉积的膜显影。在一个实施例中，显影包括使沉积的硅氧烷聚合物组合物暴露于uv光(使用光掩模或掩模版或激光直接成像进行全面积或选择性曝光)。显影的步骤通常在任何预固化步骤之后且在最终固化步骤之前进行。

因此，在一个实施例中，所述方法包括

-预固化或干燥沉积在基板上的硅氧烷聚合物膜(或结构)；

-任选地暴露由此获得的膜(或结构)；

-任选地使由此获得的膜显影；以及

-固化所述膜或结构。

示例性含有环氧基官能团的单体包含(3-缩水甘油氧基丙基)三甲氧基硅烷、1-(2-(三甲氧基硅烷基)乙基)环己烷-3,4-环氧化物、(3-缩水甘油氧基丙基)三乙氧基硅烷、(3-缩水甘油氧基丙基)三丙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、2,3-环氧基丙基三乙氧基硅烷、3,4-环氧基丁基三乙氧基硅烷、4,5-环氧基戊基三乙氧基硅烷、5,6-环氧基己基三乙氧基硅烷、5,6-环氧基己基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、4-(三甲氧基硅烷基)丁烷-1,2-环氧化物。

官能化化合物的另外实例是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯化合物，例如四乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯以及二季戊四醇六丙烯酸酯，以及其组合。这种化合物可用作硅烷组合物的部分。

根据特定实施例，所述方法进一步包含固化硅氧烷聚合物组合物。

基板上的硅氧烷聚合物组合物的厚度(也就是膜厚度)可例如从5纳米到30微米或高于30微米变化。

薄膜可通过使用狭缝涂布、组合式狭缝+旋转涂布、旋涂、喷涂、喷墨印刷、幕涂、辊涂、卷对卷、印刷(举几个通常的液相沉积方法)来沉积在基板上。此外，硅氧烷聚合物组合物可通过光刻工艺(或其它图案化方法，例如凹版印刷、柔版印刷或其它印刷、压花、3d/4d印刷、喷墨印刷以及激光直接成像)或其组合直接图案化来沉积。

根据本发明生产的膜在100千赫兹的频率下通常具有3.0到5.0或更低的介电常数。在633纳米的波长下，折射率在1.2到2.0之间。

根据实施例，膜在i线或g线、h线、i线或宽带波长的汞uv源或在行业中使用的类似物下在50毫焦/平方厘米到500毫焦/平方厘米的uv剂量下呈现70％或大于70％的交联度。

最终涂膜厚度必须根据每一装置和结构制造工艺来优化。

借助于本发明，提供适用于生产膜和结构的材料。层可沉积在各种基板表面上，例如玻璃、石英、硅、氮化硅、聚合物、金属以及塑料。此外，材料可沉积在数个不同表面上，例如不同氧化物、掺杂的氧化物、半金属以及类似物。

可通过常规和有成本效益的处理从液相获得层。这种处理方法包含旋涂、浸涂、喷涂、喷墨、卷对卷、凹版印刷、反向凹版印刷、棒涂、狭缝、柔版印刷、幕涂、丝网印刷涂布方法、挤出涂布以及狭缝涂布，但不限于这些。

热敏和/或辐射敏感材料组合物的图案化可经由直接光刻图案化、常规光刻掩模和蚀刻过程、压印和压花来进行，但不限于这些。

组合物可用于制造在相对低的处理温度下(例如，在最大300℃的温度下或最小50℃的温度下且在这些限制之间的范围内)固化的层。

取决于所使用基板，通常在对流烘箱中通过ir灯固化或在50℃与300℃之间的强制空气固化来固化材料。

此外，具体来说，在材料层直接沉积在已附着到显示基板(或可承受低固化温度的其它基板)的基板上的情况下，处理温度限于最大120℃或甚至限于低于100℃的温度，或甚至限于低于70℃的温度。

通常的固化时间可以是实例2分钟到60分钟。固化温度取决于所使用的固化方法和类型；固化方法可在卷对卷涂布类型强制空气或在固化期间移动基板时的ir烘箱到常规分批对流烘箱范围内。通常，固化温度是从25℃到350℃。材料层组合物应提供以下性质：例如对侵蚀性蚀刻溶液的足够的化学抵抗性、良好的热稳定性和环境稳定性、不发黄特性和高光学质量、在粘附方面的良好相容性、在较低最终固化温度(最终固化温度可低于120℃或低于100℃，或甚至低于70℃)下足够的硬度。如果基板/底层类型允许，那么材料也可在更高的最终固化温度(例如，200℃、240℃或高于240℃)下使用，但其特别设计以在低温(也就是低于120℃)下也提供性能。

由组合物沉积且如所解释而固化的层可充当基板或电子装置上的平坦化层，所述基板或电子装置可在其顶部上具有空腔/通孔和/或突出结构。这一基板可以是显示装置(例如，液晶显示器或oled显示器或传感器或滤色器或覆盖基板)的部分。

接下来转到附图，可注意到，图1表示示例性柔性/可弯曲的显示装置横截面结构，其中由本发明的硅氧烷聚合物组合物制成的多个材料层用以提供特定功能。

lcd/oled/tft基板100由其上任选地集成有滤色器阵列的实际显示器(lcd或oled)形成。柔性lcd/oled制造于柔性/可弯曲的基板100上，且材料涂层1(101)可在装置配置中用作图案化结构或非图案化膜，以提供特定功能，同时具有适用于保持最终装置配置的柔性和可弯曲性的性质。基板1(附图标号110)表示塑料触摸传感器，其固有地是柔性和可弯曲的。同样，材料涂层2(111)可在传感器配置中用作图案化结构或非图案化膜，以提供特定功能，同时具有适用于保持传感器和装置配置的柔性和可弯曲性的性质。传感器配置可使得传感器与滤色器阵列或偏振器集成。

基板1可用作装置配置中的最外基板，或任选地，另一基板可用作显示装置的最外覆盖基板。

这一任选基板2(120)也是具有合适的柔性和可弯曲性特性的塑料基板。同样，材料涂层3(121)可用作图案化结构或非图案化膜，以提供特定功能，同时具有适用于保持例如传感器和显示装置配置的柔性和可弯曲性的性质。

材料涂层101、材料涂层111以及材料涂层121可在具有从50纳米到50微米改变的厚度的不同层中提供多个功能，例如，光学功能、硬涂层功能、绝缘、平坦化、蚀刻停止、光学、机械功能。示出的涂层材料层1(附图标号101)也可用于lcd显示器背光单元(backlightunit；blu)层中以作为保护层(硬涂层)，或提供提高blu单元的效率的光学功能。其可用于导光板或漫射器或反射器或增亮片表面上。除blu单元之外，材料涂层还可用于在lcd/oled显示装置中使用的偏振器基板上的保护性和光学涂层。除其它性质之外，材料涂层101、材料涂层111以及材料涂层121的关键特性是具有极好的柔性和可弯曲性特性，使得装置子组件的特定制造工艺能够最终实现真正柔性/可弯曲的最终装置配置。

通常，基板材料可以是各种类型的塑料、聚合物、玻璃或金属。基板通常具有在其表面上沉积和结构化的一种或两种或大于两种导电(或半导电)材料。导电(或半导电)层可例如由一个或多个透明导电氧化物(或掺杂的氧化物)层和/或一个或多个金属层制成。透明导电氧化物可以是实例氧化铟锡(indium-tin-oxide；ito)且通常是基板表面上的图案化层。透明导电氧化物或掺杂的氧化物层可通过溅镀、cvd或pvd工艺形成。金属层可以是溅镀的或pvd沉积的金属(实例铝和钼)。导电层也可使用例如铁丝网(例如，铜)、金属网(例如，铜、铝以及银)、银(或类似物)“纳米线”、碳纳米管/纳米芽、导电聚合物(实例pedot)、石墨烯以及ito，或类似导电油墨(例如，分散于溶剂或其它基质中的纳米颗粒)的材料和方法形成。

涂层材料层满足若干要求。首先，材料层在多个表面上具有良好粘附力(要求4b到5b；astmd3359-09，交叉影线测试仪)，例如在基板(例如，不同塑料或玻璃)上、在任何其它聚合物材料(例如黑色基质材料或白色基质材料)上和在例如ito和金属(钼/铝/钼/铜/银等)的导电层上。

其次，柔性和可折叠装置结构中的材料层自然必须也是柔性的。

图2示出柔性基板200(例如125微米厚pet)上的涂层材料(硅氧烷聚合物膜)210的柔性和可折叠性测试的横截面。基板厚度可在从极柔性/可弯曲的极薄基板(例如，10微米到50微米)到尽管可因热而变形但通常不是柔性的厚刚性基板(例如，0.7毫米到3毫米)塑料(例如pc和pmma)范围内变化。圆柱形心轴205用于确定柔性和可折叠性性质。

图2示出经过涂布的薄片如何用以下方法围绕心轴205弯曲

a)外折叠方法[涂层210面向外]和

b)内折叠方法[涂层210面朝心轴]。

使用直径减小的心轴直到出现裂纹，这定义涂布+基板组合的可折叠性极限。在涂层210中无任何裂纹的情况下心轴直径越小，涂层越柔性/可折叠。

如可从下表1中给出的结果所见，通常，对于具有约6微米到7微米的厚度的本发明硅氧烷聚合物层，内折叠心轴直径小于0.2毫米且外折叠心轴直径小于约1毫米，尤其是小于约0.4毫米。

第三，材料层具有对湿式蚀刻化学物质、显影剂、溶剂以及剥离剂的良好化学抵抗性。通常在化学抵抗性测试之后通过粘附力测试再次验证化学抵抗性(要求4b到5b；之前和之后；astmd3359-09，交叉影线测试仪)。在导电层或其它聚合物层的光刻图案化工艺步骤期间使用湿式蚀刻剂。这些蚀刻剂和剥离剂包含koh氢氧化钾(0.04％到7％)；王水(hno3:hcl，通常以1:3比率；3.0n到9.0n)；naoh，(3％到6％)；tmah，(0.2％到3％)；金属蚀刻剂[通常用于mo/al/mo；h3po4:hno3:ch3cooh，例如，55到70:5到9:4到8(v/v/v)]；fecl3:hcl(分别是20％到25％:12％到16％)；草酸(0.2％到2.5％)；n-甲基-2-吡咯烷酮；或通常在光刻工艺中使用的其它湿式蚀刻剂、显影剂、溶剂或剥离剂。湿式蚀刻溶液取决于将要蚀刻的实际层和已沉积在基板上的其它层在各种温度(20℃到80℃)下和不同浓度下使用。

第四，材料层具有良好硬度(优选地高于3h、高于4h、高于5h、高于6h或甚至高于7h；astmd3363-00，易高测试仪)。

在使用例如低玻璃转化温度塑料基板的情况下，固化温度限于最大120℃或甚至限于低于100℃或低于70℃的温度。固化时间通常受限于所使用的涂层沉积方法。在卷对卷方法的情况下，固化时间相当短且必须通过线速度来调整。固化可以是热+uv固化或uv+热固化的组合，或在一些情况下热+uv+热固化是优选的。材料层组合物必须在较低最终固化温度下提供所有以上性质。一些柔性塑料基板材料(例如，聚酰亚胺)可承受较高最终固化温度(甚至高达250℃)。材料也可承受这种温度，但其特别设计以在低温下也提供性能。

图3表示所谓的热成型工艺中的基板300和材料膜310的横截面。基板300可以是相当厚的塑料，例如pc或pmma，或其可以是薄塑料，例如pet(例如，125微米)。存在可从基板供应商得到的特定可热成型塑料品级。在热成型工艺中，基板300自身可首先用常规热成型工艺模制以产生具有各种形状的热成型塑料元件320。可通过喷涂继之以热和uv固化步骤来沉积保护性柔性硬涂层340以产生用于装置的最终组件。图3还示出将柔性硬涂层应用于可热成型塑料基板300(实例125微米厚pet)上的替代性方式。可使用液相沉积方法将涂层材料310施加到基板300上，施加到平面基板上或卷对卷涂布，继之以在硬涂布的模制元件的最终固化(用uv和/或热固化)之前在热成型整个堆叠之前用热或热和/或uv的组合预固化涂层。在基板300是薄膜(例如125微米pet或pc)的情况下，通常在热成型之前使最初硬涂布的基板与另一塑料组件接触，以充当最终装置中的最外层。这一种类的热成型和硬涂布施加途径用于例如汽车和白色家电行业中。涂层材料的柔性对于这些硬涂层结构是重要的性质，因为3d热成型元件的形状可变化很大。

图4示出任选涂层或表面处理405在基板400与涂层材料410之间的使用。涂层405可以是实现基板400与涂层材料410之间的良好粘附的底涂剂，或其也可提供去除来自基板/涂层堆叠的虹彩效应的光学功能。相较于仅单层涂层，其也可充当光学层以改善双层涂层堆叠的光学性质。

以下非限制性实例示出具体实施例。

实例

实例1

将1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(30.00克)、苯基三甲氧基硅烷(6.71克)、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(21.33克)、3-(三甲氧基硅烷基)甲基丙烯酸丙酯(1.40克)以及己基-三甲氧基硅烷(2.33克)称取到圆底烧瓶。将77.69克丙酮添加到圆底烧瓶中将2,33克水(0.1mhno3)添加到反应烧瓶中，且将反应混合物在95℃下在油浴中回流2小时。将溶剂从丙酮改变为pgme(添加40克)。将固体含量调整为50％。将aibn(0,16克)添加到材料中且将材料溶液在105℃下在油浴中回流45分钟。

实例2

将1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(60,00克)、二苯基二甲氧基硅烷(16,66克)、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(37,6克)、3-(三甲氧基硅烷基)甲基丙烯酸丙酯(2,48克)称取到圆底烧瓶。将115克丙酮添加到圆底烧瓶中。将28,09克水(0.1mhno3)添加到反应烧瓶中，且将反应混合物在95℃下在油浴中回流2小时。将溶剂从丙酮改变为pgme(添加74,26克)。将固体含量调整为50％。

实例3

将30克1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷和30克丙酮混合于圆底烧瓶中。将溶液加热到60℃，且将4,57克的水(0.1mhno3)添加到反应烧瓶中。将反应混合物在95℃下在油浴中回流1小时。将苯基三甲氧基硅烷(6.74克)、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(21.51克)、3-(三甲氧基硅烷基)甲基丙烯酸丙酯(1.49克)、己基-三甲氧基硅烷(2.27克)以及32.01克丙酮添加到反应烧瓶，且添加11.65克水(0.1mhno3)。将反应混合物在95℃下在油浴中回流2小时。将溶剂从丙酮改变为pgme(添加40克)。将固体含量调整为50％。将aibn(0.15克)添加到材料中且将材料溶液在105℃下在油浴中回流45分钟。材料具有9000的分子量(molecularweight；mw)。

实例4

将11.43g水(0.1mhno3)添加到缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(100克)中。将反应混合物在室温下搅拌1小时。将1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(150克)和苯基三甲氧基硅烷(41.94克)添加到反应烧瓶，且添加65.1克水(0.1mhno3)。将反应溶液在室温下搅拌18小时。在搅拌之后，在真空中去除所有挥发物，且通过添加pgme将固体含量调整为50％。

实例5

将三甲氧基甲基硅烷(5.76克)和缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(30克)放置在圆底烧瓶中。添加0.1mhno3水溶液(8.68克)且搅拌所得混合物1小时。将1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(60.04克)和pgme(30克)添加到反应溶液。添加0.1mhno3水溶液(2.89克)且将所得混合物搅拌18小时。在搅拌之后，在真空中去除挥发物。

实例6

将3-(三甲氧基硅烷基)甲基丙烯酸丙酯(10克)放置在圆底烧瓶中且添加0.1mhno3水溶液(1.73克)。将反应溶液搅拌30分钟。将缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(47.50克)和1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(57.11克)放置在另一圆底烧瓶中。添加0.1mhno3水溶液(22.6克)且将所得混合物搅拌30分钟。将这两种反应混合物混合在一起且在95℃下回流15分钟。蒸发挥发物得到具有70％固体含量的最终材料。

实例7

将三甲氧基甲基硅烷(5.76克)、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(30克)以及丙酮(35.76克)放置在圆底烧瓶中。添加0.1mhno3水溶液(8.68克)且将所得混合物在95°下回流30分钟。将1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(60.04克)和丙酮(60.04克)添加到反应溶液。添加0.1mhno3水溶液(17.39克)且将所得混合物在95℃下回流1小时。将溶剂从丙酮改变为pgme。将材料的固体含量用pgme调整为40％。

实例8

将1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(60克)、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(10.6克)、原硅酸四乙酯(2.34克)以及丙酮(72,94克)混合于圆底烧瓶中。将溶液加热到60℃，且将4.57克的水(0.1mhno3)添加到反应烧瓶中。添加0.1mhno3水溶液(20.42克)且将所得混合物在95℃下回流1小时。将溶剂从丙酮改变为pgme(40克)。

实例9

将1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(30克)、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(35,54克)、苯基甲基二甲氧基硅烷(10,28克)、甲基三乙氧基硅烷(13,41克)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(2,33克)以及丙酮(91,57克)称取到圆底烧瓶。将16,03克水(0.1mhno3)添加到反应烧瓶中，且将反应混合物在95℃下回流2小时。将溶剂从丙酮改变为pgme。在溶剂交换之后，将aibn(1,1克)添加到材料中且将材料溶液在105℃下在油浴中回流45分钟。

实例10

将1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(30克)、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(18.43克)、苯基三甲氧基硅烷(6.74克)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(1.49克)以及1h,1h,2h,2h-全氟癸基三甲氧基硅烷(1.14克)和丙酮(57.8克)称取到圆底烧瓶。将14.83克水(0.1mhno3)添加到反应烧瓶中，且将反应混合物在95℃下回流2小时。将溶剂从丙酮改变为pgme且通过添加pgme将固体含量调整为60％。

实例11

将1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(40克)、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(47.39克)、二苯基二甲氧基硅烷(18.38克)、甲基三乙氧基硅烷(17.9克)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(3,11克)以及丙酮(30.19克)称取到圆底烧瓶。将16.03克水(0.1mhno3)添加到反应溶液中，且将反应混合物在95℃下回流2小时。将溶剂从丙酮改变为pgme。在溶剂交换之后，将aibn(0,3克)添加到材料中且将材料溶液在105℃下在油浴中回流15分钟。

实例12

将1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(30克)、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(18,8克)、苯基甲基二甲氧基硅烷(5,47克)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(1,24克)以及丙酮(55,51克)称取到圆底烧瓶。将14,12克水(0.1mhno3)添加到反应烧瓶中，且将反应混合物在95℃下回流2小时。将溶剂从丙酮改变为pgme且通过添加pgme将固体含量调整为50％。

实例13

将3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(66.54克)、苯基甲基二甲氧基硅烷(40克)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(31克)以及丙酮(137.54克)称取到圆底烧瓶。将28.34克水(0.1mhno3)添加到反应烧瓶中，且将反应混合物在95℃下回流2小时。将溶剂从丙酮改变为pgme。通过添加pgme将材料的固体含量调整为40％。

实例14

将3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(40克)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(16.16克)以及1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(9.21克)称取到圆底烧瓶。添加15.45克0.1mhno3水溶液且将反应溶液搅拌3小时。在真空中去除挥发物。通过添加pgme将固体含量调整为40％。

实例15

将3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(40克)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(16.16克)、1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(9.21克)以及丙酮(49克)称取到圆底烧瓶。添加15.45克0.1mhno3水溶液且将反应溶液在95℃下回流2小时。将溶剂从丙酮交换为pgme(40.03克)。

实例16

将3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(48.21克)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(17.21克)、1h,1h,2h,2h-全氟癸基三甲氧基硅烷(1,57克)以及丙酮(66.99克)称取到圆底烧瓶。添加14.84克0.1mhno3水溶液且将反应溶液在95℃下回流2小时。将溶剂从丙酮交换为pgme(40.14克)。

实例17

将3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(40克)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(16.16克)、1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(8.30克)、1h,1h,2h,2h-全氟癸基三甲氧基硅烷(1.48克)以及丙酮(49.45克)称取到圆底烧瓶。添加15.27克0.1mhno3水溶液且将反应溶液在95℃下回流2小时。将溶剂从丙酮交换为pgme(41.60克)。材料的固体含量是50％。

实例18

将3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(40克)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(16.16克)、1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(9.21克)以及2-丙醇(49克)称取到圆底烧瓶。添加15.45克0.1mhno3水溶液且将反应溶液在95°下回流2小时。将溶剂从2-丙醇交换为pgme(42,49克)。

实例19

将3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(40克)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(16.16克)、1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(9.21克)以及2-丙醇(49克)称取到圆底烧瓶。添加15.45克0.1mhno3水溶液且将反应溶液在室温下搅拌18小时。将溶剂从2-丙醇交换为pgme(40,34克)。材料的固体含量是40％。

实例20

将3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(50克)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(6.52克)、1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(9.30克)以及丙酮(49.36克)称取到圆底烧瓶。添加15.56克0.1mhno3水溶液且将反应溶液在95℃下回流2小时。将溶剂从丙酮交换为pgme(40.05克)。

实例21

将3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(80克)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(32.32)、1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(18.42克)以及丙酮(98克)称取到圆底烧瓶。添加30.90克0.1mhno3水溶液且将反应溶液在95℃下回流2小时。将溶剂从丙酮交换为pgme(90.50克)。通过添加pgme将材料的固体含量调整为50％。添加0.98克乙基三甲氧基硅烷且在105℃下回流15分钟。

实例22

将1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(40克)、甲基三乙氧基硅烷(17,88克)、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(29.62克)、3-(三甲氧基硅烷基)甲基丙烯酸丙酯(3.11克)、苯基甲基二甲氧基硅烷(27.4克)以及118克丙酮添加到反应烧瓶，且添加28,93克水(0.1mhno3)。将反应混合物在95℃下在油浴中回流2小时。将溶剂从丙酮改变为pgme(添加70克)。将固体含量调整为40％。材料的分子量是1000。

实例23

将1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(40克)、甲基三乙氧基硅烷(17.88克)、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(41.47克)3-(三甲氧基硅烷基)甲基丙烯酸丙酯(3.11克)、苯基甲基二甲氧基硅烷(18.28克)以及121克丙酮添加到反应烧瓶，且添加28.93克水(0.1mhno3)。将反应混合物在95℃下在油浴中回流2小时。将溶剂从丙酮改变为pgme(添加70克)。材料的分子量是1000。

实例24

将1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(40克)、甲基三乙氧基硅烷(17.88克)、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(41.47克)、3-(三甲氧基硅烷基)甲基丙烯酸丙酯(3.11克)、苯基甲基二甲氧基硅烷(18.28克)以及121克丙酮添加到反应烧瓶，且添加28.93克水(0.1mhno3)。将反应混合物在95℃下在油浴中回流2小时。将溶剂从丙酮改变为pgme(添加70克)。将固体含量调整为50％且添加0.296克aibn。将溶液在105℃下回流1小时。材料的分子量是4000。

实例25

将1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(40克)、甲基三乙氧基硅烷(14.90克)、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(29.13克)3-(三甲氧基硅烷基)甲基丙烯酸丙酯(2.59克)、苯基甲基二甲氧基硅烷(15.23克)、1h,1h,2h,2h-全氟癸基三甲氧基硅烷(2.37克)以及104克丙酮添加到反应烧瓶，且添加25.79克水(0.1mhno3)。将反应混合物在95℃下在油浴中回流2小时。将溶剂从丙酮改变为pgme(添加62.5克)。将固体含量调整为50％。材料的分子量是1000。

实例26

将1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(40克)、甲基三乙氧基硅烷(14.90克)、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(29.13克)、3-(三甲氧基硅烷基)甲基丙烯酸丙酯(2,59克)、苯基甲基二甲氧基硅烷(15.23克)、1h,1h,2h,2h-全氟癸基三甲氧基硅烷(2.37克)以及104克丙酮添加到反应烧瓶，且添加25.79克水(0.1mhno3)。将反应混合物在95℃下在油浴中回流2小时。将溶剂从丙酮改变为pgme(添加62.5克)。将固体含量调整为50％且添加0,253克aibn。将溶液在105℃下回流1小时。材料的分子量是4000。

实例27

将1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(35克)、甲基三乙氧基硅烷(15.64克)、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(36,29克)3-(三甲氧基硅烷基)甲基丙烯酸丙酯(2.72克)、苯基三甲氧基硅烷(17.40克)以及107克丙酮添加到反应烧瓶，且添加27.57克水(0.1mhno3)。将反应混合物在95℃下在油浴中回流2小时。将溶剂从丙酮改变为pgme(添加65克)。材料的分子量是1000。

实例28

将1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(135.20克)、苯基三甲氧基硅烷(24克)、3-(三甲氧基硅烷基)甲基丙烯酸丙酯(5.46克)、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(84.82克)以及250克丙酮添加到反应烧瓶，且添加63.62克水(0.1mhno3)。将反应混合物在95℃下在油浴中回流2小时。将溶剂从丙酮改变为pgme(添加155克)。将固体含量调整为60％。

实例29

将1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(40克)、甲基三乙氧基硅烷(17.88克)、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(46.21克)3-(三甲氧基硅烷基)甲基丙烯酸丙酯(3,11克)、苯基甲基二甲氧基硅烷(13.71克)、1h,1h,2h,2h-全氟癸基-三甲氧基硅烷(2.8克)以及124克丙酮添加到反应烧瓶，且添加30.22克水(0.1mhno3)。将反应混合物在95℃下在油浴中回流2小时。将溶剂从丙酮改变为pgme(添加75克)。材料的分子量是1000。

实例30

将1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(40克)、甲基三乙氧基硅烷(17.88克)、3-缩水甘油氧基丙基-三甲氧基硅烷(46.21克)3-(三甲氧基硅烷基)甲基丙烯酸丙酯(3,11克)、苯基甲基二甲氧基硅烷(13.71克)、1h,1h,2h,2h-全氟癸基三甲氧基硅烷(2.8克)以及124克丙酮添加到反应烧瓶，且添加30.22克水(0.1mhno3)。将反应混合物在95℃下在油浴中回流2小时。将溶剂从丙酮改变为pgme(添加75克)。将固体含量调整为50％且添加0.209克aibn。将溶液在105℃下回流1小时。材料的分子量是4000。

实例31

将1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(40克)、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(24.58克)、苯基甲基二甲氧基硅烷(9.48)、甲基三乙氧基硅烷(12.3克)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(2.15克)以及丙酮(88.51克)称取到圆底烧瓶。将22,71克水(0.1mhno3)添加到反应烧瓶中，且将反应混合物在95℃下回流2小时。将溶剂从丙酮改变为pgme且将固体含量调整为50％。

实例32

使用含有比率为pgme:pgmea＝77:23的所述组分的pgme:pgmea(甲氧基丙醇:丙二醇单甲醚乙酸酯)溶液将来自实例15的材料稀释到35％的固体物质含量，以及pgme中固体物质含量为35％的另一溶液。将1重量％固体物质的量的uv-引发剂uv-6976添加到这一实例的单独溶液中，以产生可在以下比较例中的uv固化步骤中引发聚合的物质。此外，添加1重量％的固体物质防污剂。将材料沉积在塑料基板上，使得干膜厚度在5微米到15微米之间。以热固化和uv固化的组合方式固化沉积的涂层。在120℃下在对流烘箱中进行热固化。

实例33

将3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(371,6克)称取到圆底烧瓶。将28,3克水(0.1mhno3)添加到反应烧瓶中，且将混合物在95℃下回流15分钟。将反应混合物在室温下再搅拌18小时。将甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(124,9克)、1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(7,43克)以及29,4克水(0.1mhno3)添加到反应混合物中，且将反应溶液在室温下搅拌4小时。将200克pgme添加到混合物中且在真空中去除挥发物。通过添加pgme将固体含量调整为40％。

实例34

将3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(371,6克)称取到圆底烧瓶。将28,3克水(0.1mhno3)添加到反应烧瓶中，且将混合物在95℃下回流15分钟。将反应混合物在室温下再搅拌18小时。将甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(124,9克)、1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(7,43克)以及29,4克水(0.1mhno3)添加到反应混合物中，且将反应溶液在室温下搅拌4小时。添加10重量％的四乙二醇二丙烯酸酯miramer270。将200克pgme添加到混合物中且在真空中去除挥发物。通过添加pgme将固体含量调整为40％。

实例35

溶液1.在wo2016/146897中发现的材料实例20：将异丙醇钛(40.00克)、乙酰乙酸乙酯(36克)以及异丙醇(200克)称取到500毫升烧瓶中且搅拌1小时。将苯基三甲氧基硅烷(2克)和甲基三甲氧基硅烷(5克)以及异丙醇(50克)称取于250毫升烧瓶中且搅拌45分钟。将制备的两种溶液混合且在存在hno3(9克)的情况下搅拌过夜。将溶剂交换为丙二醇乙醚(propyleneglycolethylether；pgee)。将材料稀释到工艺配方且用0.1微米过滤器过滤以获得工艺就绪溶液。

溶液2.将2-丙醇(131克)中的三乙氧基硅烷基丙基甲基丙烯酸酯(281.88克)与1％naoh(50.21克)混合。将溶液在室温下搅拌过夜。在搅拌过夜之后，将混合物溶剂交换为1-甲氧基-2-丙醇，且将溶剂固体含量调整为56.5％到57.5％。

溶液3.将苯基三甲氧基硅烷(542克)添加到圆底烧瓶中且添加147克水(0.01mhno3)。将溶液在室温下搅拌16小时。在搅拌过夜之后，将混合物溶剂交换为1-甲氧基-2-丙醇，且将溶剂固体含量调整为56.5％到57.5％。

中间聚合层涂层配制物制备：将溶液1(380克)和pgme、2-甲氧基-1-丙醇(2517.6克)混合。将溶液2(31.2克)和溶液3(81.6克)逐滴添加到溶液1中。将最终混合物在室温下搅拌过夜。之后，将溶液过滤且准备使用。

实例36

将实例35的溶液1(220克)与实例35的溶液2(110克)组合。将0.01mhno3(33克)和1-甲氧基-2-丙醇(1155克)添加到组合溶液中。将混合物在室温下搅拌过夜。

实例37：

将四丙烯酸二三羟甲基丙基酯(200克)添加到反应烧瓶中，添加2-丙醇(96克)和30.88克水(0.01mhno3)。将溶液在室温下搅拌16小时。

实例38

尽管通常单种溶剂效果良好，但取决于使用时的沉积技术，可将不同溶剂类型或溶剂混合物用于最终材料配制物中。在使用前，通过添加pgme将在以上实例1到实例27中产生的单独材料稀释到40％的固体物质含量。添加1重量％固体物质的量的uv-引发剂uv-6976，以产生可在以下比较例中的uv固化步骤中引发聚合的物质。将1重量％的毕克333作为流平剂添加到实例1到实例30的单独材料中以形成平滑且均匀的涂层。将材料沉积在塑料基板上，使得所测试的干膜厚度在5微米到15微米之间，表1中的以下比较例中的膜厚度是6微米到7微米。以热固化和uv固化的组合方式固化沉积的涂层。热固化烘箱是对流烘箱。

实例39

表1中的比较例比较根据实例38配制且在125微米厚pet上沉积和固化到6微米到7微米膜的涂层的不同性能。根据astmd3363-00铅笔硬度测试来测试材料涂层的铅笔硬度。根据astmd3359-09交叉影线测试仪来测试同一涂层的粘附力。通过使用易高1500圆柱形心轴的折叠测试来进行柔性测试以确定弹性。根据图2，经过涂布的薄片围绕心轴弯曲，其中心轴的直径减小，直到出现裂纹。在65℃/65％相对湿度下在湿度箱中进行环境测试2周。当涂层中未出现裂纹时，将涂层视为合格。

如表1中所示出，存在根据实例38配制且在pet上沉积和固化成6微米到7微米干燥厚度的膜的来自实例1到实例30的涂层，其具有良好硬涂层性质和对pet的粘附力，peha≥4h但这引起高折叠直径，也就是涂层不是极柔性/可弯曲的，如表1中的实例1。另一方面，例如根据实例38配制且在pet上沉积和固化成6微米到7微米干燥厚度的膜的实例13是极柔性的，因为其通过0.2厘米直径心轴的外折叠和内折叠而没有任何裂纹。在那些实例中，另一方面，硬涂层性质相当低，也就是peha是f，如表1中所示出。

此外，存在根据实例38配制且在pet上沉积和固化成6到7干燥厚度的膜的表1中的若干实例，其是柔性的，具有对pet的良好粘附力，承受环境测试，且其具有3h到4h等级上的铅笔硬度(pencilhardness；peha)且具有通过泰伯磨耗仪测试2000个循环(500克重量；#0000钢丝绒、60c/秒；2.0英寸行程长度；2厘米x2厘米磨耗仪头部)的耐磨性，例如实例15、实例18、实例19、实例23以及实例31。

表1中还示出pet上的商购硬涂层的当前状态，铅笔硬度是3h，但涂层通常不是极柔性的，硬涂层外折叠直径≥1.2厘米且具有极差耐磨性，如之后在表2中报告的进一步比较测试中所示出。

表1.根据实例38配制且在pet膜上沉积和固化成6微米到7微米干燥厚度的膜的实例1到实例30以及实例43到实例46中的涂层的机械性质

实例40

上述实例中的溶液可使用卷对卷(r2r)工艺或薄片涂布(例如狭缝涂布、辊涂、喷涂、喷墨)工艺作为单层涂层大规模施加，继之以热固化和uv固化步骤。特别地，r2r处理是有益的，因为这一技术可由于高生产率和产率而降低制造成本，从而实现大批量制造。辊涂的特征可在于呈多种配置的至少两个辊，用于从浴中输送液体薄层(使用各种沉积方法，包含迈尔(mayer)棒/杆法、狭缝模头法、反向凹版印刷、凹版印刷等)且将其施加到塑料膜表面(pet、pmma、pc、pen、聚酰亚胺等)。由于具有幅材张力的工艺的滚动性质，适用于r2r制造的涂层也必须是柔性的。除柔性之外，在r2r环境中经过涂布的硬涂层材料应快速固化。

使用含有比率为pgme:pgmea＝1:1的所述组分的pgme:pgmea(甲氧基丙醇:pgmea)溶液将来自柔性硬涂层实例28的复合材料稀释到30％的固体物质含量，且使用含有比率为pgme:pgmea＝1:1的所述组分的mibk:pgmea(mibk:pgmea)溶液稀释到30％的固体物质含量的另一混合物。uv引发剂艳佳固pag-290以固体物质的1重量％的量连同0.25重量％的固体物质uv敏化剂uvs-1331一起使用，其中以固体物质的1重量％的量添加毕克-333作为流平剂。用狭缝模头和迈尔杆涂布法两者在pet上进行r2r测试运行。烘箱具有同轴热空气鼓风机，温度是150℃。在5米/分钟的幅材速度、uv单元30％功率以及5微米的膜厚度的情况下，膜质量和性质类似于实验室条件中的膜质量和性质。

使用pgme将来自柔性硬涂层实例15的复合材料稀释到40％的固体物质含量。以固体物质的1重量％的量使用uv引发剂uvi-6976，以固体物质的1重量％的量添加毕克-333作为流平剂。用反向凹版印刷和迈尔杆涂布法两者在pet上进行r2r测试运行。烘箱具有同轴热空气鼓风机，温度是120℃。在3米/分钟和5米/分钟的幅材速度、uv单元30％到33％功率以及7微米的膜厚度的情况下，膜质量和性质类似于实验室条件中的膜质量和性质。

将来自柔性硬涂层实例32的复合材料在r2r设施中以迈尔杆涂布法涂布在pet上。烘箱具有鼓风机，温度是120℃。在5米/分钟的幅材速度、uv单元33％功率以及5,5微米的膜厚度的情况下，膜质量和性质类似于实验室条件中的膜质量和性质。

将来自实例35中的低虹彩底涂剂的按比例放大复合材料在r2r设施中以迈尔杆涂布法和反向凹板印刷式涂布法涂布在pet上。另外，在这一实例的顶部上测试双层涂层。使用pgme将来自柔性硬涂层实例15的按比例放大复合材料稀释到40％的固体物质含量。以固体物质的1重量％的量使用uv引发剂uvi-6976，以固体物质的1重量％的量添加毕克-333作为流平剂。用反向迈尔杆涂布法进行r2r测试运行。烘箱具有同轴热空气鼓风机，温度是120℃。双层低虹彩硬涂层堆叠具有与在实验室规模中实现的堆叠类似的性质。

实例41

在许多柔性硬涂层中，重要的是涂层易于清洁，也就是涂层在固化之后具有较高水接触角，优选地超过90℃，从而防止污迹在表面上累积。此外，重要的是涂层耐久，保持易清洁的性质。通常，同时实现柔性和耐磨材料两者的益处难以达到。对于市场中的许多防指纹和/或易清洁的涂层，所谓的易清洁性质从经涂布表面快速磨损。根据实例38配制且沉积为膜的实例1到实例32中的一些拥有易清洁涂层性质的优良耐久性。表2中示出作为涂层的实例1到实例32连同pet上的可商购的柔性硬涂层的易清洁性质之间的比较。可商购的涂层与表1中报告的相同。

磨损和刮擦测试

进行泰伯线性磨损测试(使用来自泰伯工业的线性磨耗仪)多达2000个线性循环：邦士达钢丝绒#0000、500克重量、2厘米×2厘米头部大小、2.0英寸行程长度、60c/分钟。

在测量期间，以100个循环间隔直到500个循环测量水接触角。以100个循环间隔直到2000个循环进行表面损坏/可见刮擦磨损测试，且如果在测试期间通过钢丝绒磨损产生任何可见刮擦，那么对样品进行检查。

由新发明呈现的样品提供对表面损坏/可见刮擦的极好耐磨性。在钢丝绒磨损的2000个循环之后没有产生可见刮擦。测试的商购涂层1硬涂布的pet样品在400个循环的磨损测试之后显示出可见刮擦，其中在经过涂布的基板的表面上产生严重刮擦。

表2.易清洁性质：来自实例1到实例32的涂层与商购涂层1之间的磨损测试

如由本文中含有的实例所展现，已发现，当制造具有双硅烷单体(0.1摩尔％到10摩尔％)与环氧基单体(通常超过20摩尔％)组合作为uv固化体系的硅氧烷聚合物涂层组合物时，有可能产生>3h的高表面硬度，以实现极好的耐磨性(参见表2)且保持高柔性/弹性(外折叠心轴直径测试结果<0.4厘米)。

所获得的极好性质可通过归因于环氧官能团的性质和环氧官能团的极有效uv固化交联和表面固化(与丙烯酸酯类自由基固化体系相比，环氧类uv固化体系的氧抑制不干扰uv交联)的高弹性而解释，但这仅仅是一种可能性，且本发明不应解释为限于所述解释。

此外，与通过双硅烷改进的膜的交联和堆积组合的环氧官能团性质进一步改进表面硬度性质。

实例42

表1中的涂层示出为施加到pet。实例1到实例32中的硅氧烷聚合物也可施加在其它塑料上，例如聚碳酸酯(pc)和pmma上。pc具有固有的低表面能和极化性，这使得其对于粘附到pc的涂层更具挑战性。由于pc是化学惰性的，所以其需要表面处理以增加其对其它材料的粘附特性而不改变其其它性质。气体等离子体表面处理(也就是等离子体活化)可用于在涂布之前增加聚碳酸酯表面能，这有助于涂层与pc表面结合。特别地，根据实例36配制且沉积和固化成6微米到7微米干燥厚度的膜的实例15、实例22、实例23、实例28以及实例31展示在pc上的4b到5b的良好粘附力。由此，除实例28之外的所有其它实施例都通过了环境测试。

除等离子体活化之外，通过用作底涂剂以促进表面与硅氧烷聚合物涂层之间的粘附的粘附促进剂(也就是具有两个不同反应性基团的底涂剂：一个反应性基团与基板相容且另一反应性基团与柔性硬涂层相容)可改善对如pc的基板的粘附。底涂剂的使用将另一涂布步骤添加到工艺。在这一实例中，将底涂剂3-(氨基丙基)三乙氧基硅烷和3-(氨基丙基)-三甲氧基硅烷溶解在2-丙醇2重量％溶液中，且在聚碳酸酯表面上沉积和结合作为薄层，且在将柔性硬涂布层施加于pc表面上之前热固化。

实例43

将uv-引发剂uv-6976以3重量％固体物质的量添加到来自实例33和实例34的材料中，以便在uv固化步骤中引发聚合，且添加1重量％的毕克333作为流平剂以在涂布工艺期间形成平滑且均匀的涂层和良好润湿。材料沉积在pmma基板上，使得所测试的干膜厚度在2微米到11微米之间，且以热固化和uv固化的组合方式固化沉积的涂层。当在pmma上使用来自实例33的配制的材料时，实现所得膜的5h铅笔硬度的硬度和4b粘附力。当在pmma上使用来自实例34的配制的材料时，所得膜的5h铅笔硬度的硬度和5b粘附力。

实例44

取决于使用时的沉积技术，优选地使用不同溶剂类型或溶剂混合物作为最终材料配制物。通常单种溶剂效果良好，但例如使用含有比率为pgme:etoh:eg＝70:27:2.5的所述组分的pgme:etoh:eg(2-甲氧基丙醇:乙醇:乙二醇)溶液喷涂稀释到30％固体材料含量得到良好的成膜性能。以固体物质的1重量％的量使用uv引发剂uvi-6976，其中以固体物质的1重量％的量添加毕克-3700作为流平剂。喷涂配方的另一实例是使用pgme:etoh以1:1的比稀释到20％固体材料含量，以获得良好的成膜性能。为此，以固体物质的1重量％的量使用uv引发剂uvi-6976，其中以固体物质的1重量％的量添加毕克-333作为流平剂。这些仅作为实例给出，且始终取决于所使用的材料组合物和沉积技术逐个情况优化。

实例45

用从实例1到实例32施加的柔性硬涂层也改善了塑料的光学性质。pet膜的光学性质显著改善，因为从空白pet88.93％到来自实例15的涂层的550纳米的透射增益是90.41％，也就是1.48％单位。400纳米到700纳米的平均增益是1.52％单位。类似地，雾度值改善，因为空白pet雾度值是0.26，且来自实例15的硬涂层的雾度值降低到0.19。

实例46(参看附图)

实例35、实例36以及实例37是设计成实际上消除虹彩效应(也就是当从某些角度观察时在许多塑料膜中观察到的虹彩效应)的中间聚合溶液的实例。低虹彩涂层是高度透明、光学清透且柔性的涂层在这一实例中和以下实例44和实例45中展现了光学性质的改进。调整涂层溶液的组合物质是特定针对实现所需光学、化学以及机械性能的情况。也有可能选择和使用其它金属氧烷单体(例如将在实例35到实例37的组合物质中使用的锆、铝、钽)、硅烷单体以及丙烯酸酯单体。在双层堆叠结构的情况下，还需要考虑沉积在中间聚合层上的后续层性质以确保堆叠的所需性能。

将pgme(904,32克)添加到来自实例35的最终混合物中。材料以100纳米的干膜厚度沉积在塑料基板上，在140℃下在对流烘箱中热固化。pet膜的光学性质显著改善，因为从空白pet88.93％到涂层的550纳米的透射增益是90.59％，也就是1.66％单位。400纳米到700纳米的平均增益是1.38％单位。

实例47

用pgme将来自实例36的混合物稀释到2.5％的固体物质含量。材料以100纳米的干膜厚度沉积在塑料基板上，在140℃下在对流烘箱中热固化。pet膜的光学性质显著改善，因为从空白pet88.93％到涂层的550纳米的透射增益是90.64％，也就是1.71％单位。400纳米到700纳米的平均增益是1.41％单位。

实例48

将来自实例35的最终涂层配制物混合物(161,6克)与来自实例37的溶液(90克)混合。将pgme(948.5克)添加到溶液中。材料以100纳米的干膜厚度沉积在塑料基板上，在140℃下在对流烘箱中热固化。pet膜的光学性质显著改善，因为从空白pet88.93％到涂层的550纳米的透射增益是91.15％，也就是2.22％单位。400纳米到700纳米的平均增益是1.86％单位。

实例49

用从实例1到实例32施加的柔性硬涂层也改善了塑料的光学性质。pet膜的光学性质显著改善，因为从空白pet88.93％到来自实例15的涂层的550纳米的透射增益是90.41％，也就是1.48％单位。400纳米到700纳米的平均增益是1.52％单位。类似地，雾度值改善，因为空白pet雾度值是0.26，且来自实例15的硬涂层的雾度值降低到0.19。

可用双层涂层堆叠(图4)实现光学性质的进一步改善，其中中间聚合材料首先沉积和固化在pet上，继之以硅氧烷聚合物涂层材料沉积和固化(来自实例1到实例32)。当根据实例38将来自实例15的柔性硬涂层施加在来自实例48的pet上的中间聚合层的顶部上时，pet膜的光学性质进一步改善，因为从空白pet88.93％到这一实例中的涂层堆叠的550纳米的透射增益是90.79％，也就是1.86％单位。400纳米到700纳米的平均增益是1.75％单位。类似地，雾度值甚至更多地改善，因为空白pet雾度值是0.26，且低虹彩涂层和硬涂层堆叠的雾度值是0.16。

还使用具有来自实例35的按比例放大复合材料的r2r加工将双层堆叠施加在pet上，且根据实例47配制。涂布方法是反向凹版印刷。使用具有鼓风机的同轴烘箱来热固化涂层，温度是120℃且幅材速度是3米/分钟。将硬涂层施加在如实例40中所描述的底涂剂层的顶部上。与仅在pet上的柔性硬涂层相比，最终双层产品不失去柔性硬涂层性质，但双层堆叠的虹彩降低。

实例50

将3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(39.99克)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(21.01克)、1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(10克)以及丙酮(53.0克)称取到圆底烧瓶。添加16.75克0.1mhno3水溶液且将反应溶液在室温下搅拌20小时。将溶剂从丙酮改变为pgme(添加55克)。将固体含量调整为40％。

实例51

将3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(46.66克)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(14.01克)、1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(10克)以及丙酮(53.25克)称取到圆底烧瓶。添加16.75克0.1mhno3水溶液且将反应溶液在室温下搅拌20小时。将溶剂从丙酮改变为pgme(添加45克)。将固体含量调整为40％。

实例52

将3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(40.44克)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(13.07克)、1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(14克)以及丙酮(50.63克)称取到圆底烧瓶。添加16.35克0.1mhno3水溶液且将反应溶液在室温下搅拌20小时。将溶剂从丙酮改变为pgme(添加50克)。将固体含量调整为40％。

实例53

将3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(43.32克)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(21.01克)、1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(5克)以及丙酮(52.0克)称取到圆底烧瓶。添加15,99克0.1mhno3水溶液且将反应溶液在室温下搅拌20小时。将溶剂从丙酮改变为pgme(添加50克)。将固体含量调整为40％。

实例54

将3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(40克)、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(16.16克)、1,2-双(三乙氧基硅烷基)乙烷(9.21克)以及丙酮(49克)称取到圆底烧瓶。添加15.45克0.1mhno3水溶液且将反应溶液在95℃下回流2小时。将溶剂从丙酮交换为pgme(40.03克)。通过添加pgme将溶液稀释到40％的固体物质含量。添加1重量％固体物质的量的uv-引发剂uv-6976，以产生可在以下比较例中的uv固化步骤中引发聚合的物质。添加1重量％的毕克333作为流平剂以形成平滑且均匀的涂层。

将2克2,2′-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮(uv阻断)和10克上文所描述的材料混合48小时。材料沉积在塑料基板上，使得所测试的干膜厚度在1.7微米到2.5微米之间。以热固化和uv固化的组合方式固化沉积的涂层。热固化烘箱是对流烘箱。

测试了材料的uv阻断性质。结果示出于图5中。

材料沉积：涂层材料通过使用狭缝涂布、组合式狭缝+旋转涂布、旋涂、喷涂、喷墨印刷、幕涂、辊涂、卷对卷、印刷(举几个典型液相沉积方法)来沉积在基板上。以实现涂层的恰当涂层厚度、均匀性以及平坦化/保形性(举几个典型要求)的方式调整配方(溶剂+添加剂)。

在基板上进行涂层沉积和图案化的实例工艺：

1.基板预清洁(基板可含有暴露于涂层的ito、金属、玻璃、黑色基质或白色基质或聚合物表面)：氢氧化钾(koh)预清洁(koh溶液可在室温下或温度可在20℃到55℃之间改变；典型浓度可从0.04％到1％改变)，继之以去离子水冲洗，继之以干燥工艺。替代地，可使用粘附促进剂、底涂剂或其它化学或物理表面改性方法来改善润湿和粘附力。

2.材料沉积：涂层材料通过使用狭缝涂布、组合式狭缝+旋转涂布、旋涂、喷涂、喷墨印刷、幕涂、辊涂、卷对卷、印刷(举几个典型液相沉积方法)来沉积在基板上。以实现涂层的恰当涂层厚度、均匀性以及平坦化/保形性(举几个典型要求)的方式调整配方(溶剂+添加剂)。

3.真空干燥和/或预烘烤：在沉积之后，将基板转移到真空干燥站和/或在热板(或烘箱)上通常在70℃到120℃下预烘烤1分钟到3分钟。在这一步骤中，去除配制物溶剂的主要部分，且将基板与预固化(干燥或稍微发粘)的膜一起放置以备进一步加工。

4.曝光：可对材料的图案化(光刻)或非图案化版本(正常uv曝光)进行曝光。在标准光刻工艺中，光掩模或掩模版与宽带、g线、h线、i线或i线曝光一起使用。通过使用g线、h线、i线曝光，所需的典型uv曝光剂量是50毫焦到200毫焦(或更高)。在沉积层不需要图案化或通过其它方式进行图案化的情况下，可使用全基板区域曝光(而不使用任何光掩模或掩模版)。也有可能使用所谓的等待步骤或曝光后烘烤步骤来改进曝光区固化。本发明中所描述的材料充当负性抗蚀剂，意指在uv光下曝光聚合的区域(使曝光区域对显影剂不太易溶)。有可能用特殊的添加剂将材料反转为正性(使曝光区域更易溶于显影剂溶液)。在不需要图案化的情况下，也有可能使用所述材料作为热固化配制物而不使用uv曝光。在这一情况下，可应用热引发剂。

5.显影：如果图案化，那么在显影步骤中，膜的更易溶的区(参见上文)由显影剂溶液溶解。在显影之后，较少易溶区(在负性材料的情况下为曝光区域)保留在基板上。可使用所谓的喷雾显影或发芽(buddle)显影方法。显影剂溶剂可在室温下或温度可在20℃到55℃之间改变。典型显影剂包含氢氧化钾(koh)和四甲基氢氧化铵(tmah)，但不限于这些。典型浓度是例如0.04％到0.7％的koh和0.2％到2.38％的tmah。显影剂溶液的施加之后继之以去离子或标准水冲洗喷雾或发芽。作为最终步骤，通过气刀/吹和/或加热(吹或ir固化、热板或烘箱)将水干燥掉。

6.最终固化：取决于所使用基板和其它涂层材料层，在对流烘箱中通过ir灯固化、80℃到300℃下的强制空气固化来固化材料。

此外，具体来说，在材料层直接沉积于已附着到显示基板的基板上的情况下，处理温度限于最大150℃或甚至限于低于120℃的温度。通常的固化时间可以是在温度下实例30分钟。材料层组合物必须在较低最终固化温度下提供所有以上性质。材料可在较高最终固化温度(例如，200℃或230℃或高于230℃)下使用，但其特别设计以在低温下也提供性能。

工业适用性

通常，材料组合物可在显示装置(例如lcd或oled显示器)、太阳能电池、太阳能模块、led、半导体装置中或在照明装置、显示器背光单元、漫射膜、反射器膜和/或导光板的基板部分上，以及在显示器偏振器基板上或在柔性/印刷/可折叠/可穿戴电子装置制造中充当光学层和/或硬涂层或光学或机械结构，且还用于例如白色家电行业、汽车、包装、传感器以及iot应用的应用/装置中。

也有可能使用组合物以在基板上或在电子组件中制造绝缘层。这一绝缘层也可同时充当基板上或电子装置中的平坦化层。这一基板和/或电子装置(例如薄膜晶体管或传感器或滤色器或覆盖基板)可以是显示装置(例如，液晶显示器或oled显示器)的部分。

附图标号说明

100：基板；

101：材料涂层1；

110：基板1；

111：材料涂层2；

120：基板2；

121：材料涂层3；

200：柔性基板；

210：涂层材料；

205：心轴；

300：基板；

310：材料膜；

320：塑料元件；

340：柔性硬涂层；

400：基板；

405：涂层或表面处理；

410：涂层。

参考文献列表

专利文献

jp2006-063244

us20120034450

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jp2017008144

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