KR102104974B1 - 전도성 고분자막의 제조방법 및 표시장치 - Google Patents

전도성 고분자막의 제조방법 및 표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102104974B1
KR102104974B1 KR1020130104402A KR20130104402A KR102104974B1 KR 102104974 B1 KR102104974 B1 KR 102104974B1 KR 1020130104402 A KR1020130104402 A KR 1020130104402A KR 20130104402 A KR20130104402 A KR 20130104402A KR 102104974 B1 KR102104974 B1 KR 102104974B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
conductive polymer
poly
polymer film
polysilazane
substrate
Prior art date
Application number
KR1020130104402A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150026067A (ko
Inventor
김길석
홍상표
신세종
배상현
황준식
김태헌
최병렬
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020130104402A priority Critical patent/KR102104974B1/ko
Publication of KR20150026067A publication Critical patent/KR20150026067A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102104974B1 publication Critical patent/KR102104974B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • B05D3/0254—After-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/05—Alcohols; Metal alcoholates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/06—Ethers; Acetals; Ketals; Ortho-esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/07—Aldehydes; Ketones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L81/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of polysulfones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L81/08—Polysulfonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/24—Electrically-conducting paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/20—Diluents or solvents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/65—Additives macromolecular
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/0026—Apparatus for manufacturing conducting or semi-conducting layers, e.g. deposition of metal

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 고분자막의 제조방법은 기판 상에 전도성 고분자, 폴리실라잔 및 용매를 포함하는 전도성 고분자 조성물을 코팅하는 단계, 상기 전도성 고분자 조성물이 코팅된 기판을 1차 열처리하는 단계, 상기 1차 열처리된 상기 기판을 쿨링하는 단계 및 상기 쿨링된 기판을 2차 열처리하여 전도성 고분자막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전도성 고분자막의 제조방법 및 표시장치{METHOD FOR MANUFACTURING OF CONDUCTIVE POLYMER LAYER AND DISPLAY DEVICE}
본 발명은 전도성 고분자막의 제조방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 표시장치에 사용되는 전도성 고분자막의 제조방법에 관한 것이다.
최근, 키보드, 마우스, 트랙볼, 조이스틱, 디지타이저(digitizer) 등의 다양한 입력장치(input device)들이 사용자와 가전기기 또는 각종 정보통신기기 사이의 인터페이스를 구성하기 위해 사용되고 있다. 그러나, 상술한 바와 같은 입력장치를 사용하는 것은 사용법을 익혀야 하고 공간을 차지하는 등의 불편을 야기하여 제품의 완성도를 높이기 어려운 면이 있었다. 따라서, 편리하면서도 간단하고 오작동을 감소시킬 수 있는 입력장치에 대한 요구가 날로 증가되고 있다. 이와 같은 요구에 따라 사용자가 손이나 펜 등으로 화면과 직접 접촉하여 정보를 입력하는 터치패널(touch panel)이 제안되었다.
터치패널은 간단하고, 오작동이 적으며, 별도의 입력기기를 사용하지 않고도 입력이 가능할 뿐 아니라 사용자가 화면에 표시되는 내용을 통해 신속하고 용이하게 조작할 수 있다는 편리성 때문에 다양한 표시장치에 적용되고 있다.
터치패널은 구조에 따라서, 상판 부착형(add-on type), 상판 일체형(on-cell type) 및 패널 내장형(in-cell type)으로 나눌 수 있다. 상판 부착형은 표시패널과 터치패널을 개별적으로 제조한 후에, 표시패널의 상판에 터치패널을 부착하는 방식이다. 상판 일체형은 표시패널의 상부 기판 표면에 터치소자를 직접 형성하는 방식이다. 패널 내장형은 표시장치의 내부에 터치소자들을 직접 형성하는 방식이다.
이 중 패널 내장형은 구동 전극과 센싱 전극 중 적어도 하나가 표시패널 내부에 구성되어 제조 공정을 간소화하고 제조 원가 절감이 가능하다. 이러한 패널 내장형 표시장치는 터치 성능에 영향을 주지 않도록 컬러필터 기판의 배면에 정전기 방지막을 형성한다. 정전기 방지막으로는 ITO 등을 사용하였으나, 최근에는 공정이 간소한 전도성 고분자 물질을 사용하고 있다.
전도성 고분자는 원자와 원자 사이가 이중 결합으로 연결된 평면 구조를 가짐으로 인해 고분자 내에 풍부한 파이 전자가 자유 전자로 활동하고 전압 인가 시 도체 및 반도체로서 사용 가능한 재료이다. 현재 디스플레이 산업에 사용되는 전도성 물질은 다양한 저항대 구현 가능성 및 기기의 슬림화, 유연화(Flexible)로 인한 저온 공정 필요성이 대두되고 있다. 하지만 이러한 전도성 고분자들의 경우 유기 물질이기 때문에 코팅을 통해 박막을 형성할 시 상온 안정성 및 고온 신뢰성에서 기존 물질인 ITO 등에 비해 안정성이 많이 떨어지는 경향을 보인다.
대표적인 전도성 고분자인 PEDOT:PSS의 경우 전도성을 띄는 역할을 담당하는 PEDOT의 비율을 증가시킴에 따라 수백 ~ 수만 Ω까지 원하는 저항대를 만들 수 있으며 간단한 용액 코팅 후 저온 처리 공정으로 손쉽게 기능성 전도막을 만들어 낼 수 있는 장점을 지닌다. 하지만 PEDOT:PSS를 포함하는 대다수의 전도성 고분자 물질들은 유기 물질의 특성 상 ITO와 같은 무기 물질과 비교하여 상온 안정성, 고온 안정성에 약점이 있어 이를 보완하는 기술이 필요하다.
본 발명은 상온 및 고온 안정성을 가지는 전도성 고분자막의 제조방법 및 이로 제조된 표시장치를 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 고분자막의 제조방법은 기판 상에 전도성 고분자, 폴리실라잔 및 용매를 포함하는 전도성 고분자 조성물을 코팅하는 단계, 상기 전도성 고분자 조성물이 코팅된 기판을 1차 열처리하는 단계, 상기 1차 열처리된 상기 기판을 쿨링하는 단계 및 상기 쿨링된 기판을 2차 열처리하여 전도성 고분자막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 1차 및 2차 열처리하는 단계는 각각 100 내지 140℃의 온도 범위에서 1분 내지 120분 동안 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 쿨링하는 단계는 상온의 대기 중에서 1분 내지 24시간 동안 노출시키는 것을 특징으로 한다.
상기 전도성 고분자 조성물은 전도성 고분자 0.1 내지 10 중량부, 폴리실라잔 5 내지 30 중량부, 및 용매 30 내지 60 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전도성 고분자는 폴리플루오렌(polyfluorene), 폴리페닐렌(polyphenylene), 폴리피렌(polypyrene), 폴리아줄렌(polyazulene), 폴리나프탈렌(polynaphthalene), 폴리아세틸렌(polyacetylene, PAC), 폴리-p-페닐렌비닐렌(poly(p-phenylene vinylene, PPV), 폴리피롤(polypyrrole, PPY), 폴리카바졸(polycarbazole), 폴리인돌(polyindole), 폴리아제핀(polyzepine), 폴리티에닐렌비닐렌(poly(thienylene vinylene), 폴리아닐린(polyaniline, PANI), 폴리티오펜(poly(thiophene)), 폴리(p-페닐렌설파이드(poly(p-phenylene sulfide, PPS), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜(poly(3,4-ethylenedioxy thiophene, PEDOT), 폴리스티렌술폰산(poly(styrene sulfonate, PSS)로 도핑된 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT:PSS), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-테트라메타크릴레이트(PEDOT-TMA), 폴리퓨란(polyfuran) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 폴리실라잔은 하기 화학식의 반복 단위를 가지는 것을 특징으로 한다.
[화학식]
Figure 112013079660365-pat00001
상기 용매는 물; 에탄올, 메탄올, 이소프로필 알코올, 부탄올, 2-에틸헥실알코올, 메톡시펜탄올, 부톡시에탄올, 에톡시에톡시 에탄올, 부톡시에톡시 에탄올, 메톡시 프로폭시 프로판올, 텍산올(texanol), 터피네올 및 이들의 조합에서 선택되는 알코올류; 테트라하이드로퓨란(THF); 글리세롤, 에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 디헥실렌글리콜, 또는 이들의 알킬 에테르; 글리세린, N-메틸피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidinone, NMP), 2-피롤리돈, 아세틸아세톤, 1,3-디메틸이미다졸리논, 티오디글리콜, 디메틸술폭사이드(dimethyl sulfoxid, DMSO), N,N-디메틸 아세트아미드(N,N-dimethyl acetamide, DMAc)), 디메틸포름아미드(dimethylformamide, DMF)), 술포란, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 및 이들의 조합에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 박막트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판 사이에 액정층이 개재된 표시장치에 있어서, 상기 컬러필터 어레이 기판 상에 상기 제조방법에 의해 제조된 전도성 고분자막이 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 고분자막의 제조방법은 1차 열처리 이후에 쿨링과 2차 열처리를 수행함으로써, 막질이 치밀해지고 상온 및 고온의 안정성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 단면도.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 전도성 고분자막의 제조방법을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실험 1에 따라 제조된 전도성 고분자막의 초기 면저항, 500 시간 및 600 시간 후의 면저항을 측정하여 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 실험 3에 따라 제조된 전도성 고분자막을 85℃에서 100 시간 동안 신뢰성 평가 후의 면저항을 측정하여 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명의 비교예 3에 따라 제조된 전도성 고분자막의 면저항을 측정하여 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명의 비교예 4에 따라 제조된 전도성 고분자막의 면저항을 측정하여 나타낸 그래프.
도 7은 본 발명의 실시예 3에 따라 제조된 전도성 고분자막의 면저항을 측정하여 나타낸 그래프.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예들을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 개시하는 전도성 고분자 조성물은 전도성 고분자, 폴리실라잔 및 용매를 포함한다.
상기 전도성 고분자는 표시장치의 기판에서의 정전기를 방지하기 위한 것으로서, 표시장치에 적용할 수 있는 투과도 및 경도를 확보하기 위한 것이다. 전도성 고분자는 고분자의 원래 특성인 가볍고 가공성이 용이하면서도 전기를 통하는 유기 고분자로서, 단일 결합과 이중 결합이 교대로 형성되는 공액(conjugated) 결합을 가지고 있다. 본 발명에 따른 전도성 고분자는 순수한 전도성 고분자는 물론이고, 다른 적절한 소재에 의하여 도핑(doping)되어 있는 전도성 고분자를 포함한다.
이러한 전도성 고분자의 예로는 폴리플루오렌(polyfluorene), 폴리페닐렌(polyphenylene), 폴리피렌(polypyrene), 폴리아줄렌(polyazulene), 폴리나프탈렌(polynaphthalene), 폴리아세틸렌(polyacetylene, PAC), 폴리-p-페닐렌비닐렌(poly(p-phenylene vinylene, PPV)와 같이 헤테로 원자를 포함하지 않는 전도성 고분자; 폴리피롤(polypyrrole, PPY), 폴리카바졸(polycarbazole), 폴리인돌(polyindole), 폴리아제핀(polyzepine), 폴리티에닐렌비닐렌(poly(thienylene vinylene), 폴리아닐린(polyaniline, PANI) 등과 같이 헤테로 원자로서 질소(N)를 포함하는 전도성 고분자; 폴리티오펜(poly(thiophene), PT), 폴리(p-페닐렌설파이드(poly(p-phenylene sulfide, PPS), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜(poly(3,4-ethylenedioxy thiophene, PEDOT)과 같이 헤테로 원자로서 황(S)을 포함하는 전도성 고분자; 폴리퓨란(polyfuran)과 같이 헤테로 원자로서 산소(O)를 포함하는 전도성 고분자 및 이들 전도성 고분자에 다른 물질이 도핑되어 있는 전도성 물질을 포함한다. 이들 전도성 고분자는 적절한 치환기, 예를 들면 알킬기, 알콕시기 등과 같은 지방족은 물론이고 방향족 고리에 의하여 치환된 형태일 수 있다.
전도성 고분자로서 바람직하게는 용매에 대한 분산성이나 전도성 등을 향상시킬 수 있도록 다른 물질이 도핑된 전도성 고분자를 사용하거나 적절한 작용기로 치환된 소재를 사용할 수 있다. 예를 들어, 전도성 고분자로서의 폴리아세틸렌에는 도펀트로서 I2, Br2와 같은 할로겐 가스, Li, Na과 같은 알칼리 금속 및 AsF6 등을 도펀트로 사용할 수 있다. 또한, BF4-, ClO4- 등은 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리아줄렌, 폴리퓨란 등의 도펀트로 사용될 수 있으며, AsF6는 폴리아세틸렌 외에도 폴리페닐렌설파이드, 폴리페닐렌비닐렌, 폴리티에닐렌비닐렌, 폴리페닐렌 등의 도펀트로 사용될 수 있다. 한편, 염산(HCl), 도데실벤젠산(dodecylbenzene acid, DBSA) 및 캄포술폰산(camphor sulfonic acid, CSA) 등은 폴리아닐린의 도펀트로 사용될 수 있다. 폴리피롤의 경우에는 전술한 BF4-, ClO4- 이외에도 p-메틸페닐술폰산염과 같은 토실기가 도펀트로 사용될 수 있으며, 폴리티오펜 역시 p-메틸페닐술폰산염과 같은 토실기와 FeCl4가 도펀트로 사용될 수 있고, 폴리페닐렌의 경우에는 AsF6 외에도 Li, K과 같은 알칼리 금속을 도펀트로 사용할 수 있다.
특히, 본 발명의 전도성 고분자로서 PEDOT를 주성분으로 하는 전도성 고분자를 들 수 있다. 예를 들어, 치환되지 않은 PEDOT, 폴리스티렌술폰산(poly(styrene sulfonate))가 도핑되어 있는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜(PEDOT:PSS) 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-테트라메타크릴레이트(PEDOT-TMA)이다. PEDOT:PSS 중에서 PSS의 술폰산기는 용매 중에서 탈수소화되어(deprotonated) 음전하를 띠고 있으며, 분산체로서 기능할 수 있다. 한편, PEDOT는 π 공액계 전도성 고분자로서 PEDOT 부분은 양전하를 띄고 있어 특히 친수성 용매에 대한 분산성이 양호하여 안정적인 염 형태를 이룰 수 있다. PEDOT:PSS 용액은 PEDOT의 단량체인 EDOT를 PSS의 존재 하에서 물과 같은 적절한 용매에 첨가하면 산성의 수분산성 용액을 형성하기 때문에, 산화 중합을 형성하면서 안정적인 분산체를 형성할 수 있다. 다른 전도성 고분자인 PEDOT-TMA는 유기 용매에 대한 분산성이 우수하고 부식되지 않는 특성이 있으므로, PEDOT:PSS를 대체하여 사용될 수 있다.
본 발명의 전도성 코팅 조성물에서 전도성 고분자는 전도성 코팅 조성물 100 중량부에 대해 0.1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 전도성 고분자의 함량이 0.1 중량부 이상이면 기판의 배면 전극으로 작용하여 정전기 방지를 위한 전도도를 달성할 수 있고, 전도성 고분자의 함량이 10 중량부를 초과하면 투과도가 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
한편, 본 발명의 전도성 코팅 조성물에 사용할 수 있는 폴리실라잔은 전도성 고분자의 산소 및 수분 침투에 의한 특성 악화를 방지하기 위한 매트릭스(matrix)로서 하기 화학식의 반복 단위를 가질 수 있다.
[화학식]
Figure 112013079660365-pat00002
본 발명에서 사용되는 폴리실라잔은 공지된 방법에 의해서 제조된 것이라면 사용가능하다. 폴리실라잔을 제조하는 방법으로 예를 들면, 화학식 SiH2X2 의 디할로실란(여기서, X는 할로겐 원자이다)과 염기를 반응시켜 디할로실란의 부가물을 형성시킨 후, 디할로실란의 부가물과 암모니아를 반응시킴으로써 합성하는 방법을 들 수 있다. 일반적으로 할로실란은 산성이며, 염기와 반응하여 부가물을 형성할 수 있다. 부가물의 형성 속도 및 부가물로서의 안정성은 할로실란의 산성의 강도과 염기성 물질의 염기성의 강도나 입체 인자 등에 의존하기 때문에, 할로실란의 종류와 염기의 종류를 적합하게 선택함으로써, 안정적이면서 암모니아와의 반응에 의해 용이하게 무기 폴리실라잔을 제조할 수 있는 부가물을 형성할 수 있다. 할로실란으로서는 취급성이나 반응성의 관점에서, 화학식 SiH2X2의 디할로실란(여기서, X는 F, C1, Br 또는 I이다)을 선택하는 것이 바람직하고, 반응성 및 원료 가격 등의 관점에서 특히 디클로로실란을 사용하는 것이 바람직하다.
부가물을 형성하기 위해서 사용되는 염기는, 할로실란과 부가물을 형성하는 반응 이외의 반응을 일으키지 않는 염기이면 양호하며, 예를 들면, 루이스 염기, 3급 아민류(트리알킬아민), 피리딘, 피콜린 및 이들의 유도체, 입체 장해성 그룹을 갖는 2급 아민류, 포스핀, 아르신 및 이들의 유도체 등(예를 들면, 트리메틸포스핀, 디메틸에틸포스핀, 메틸디에틸포스핀, 트리메틸아르신, 트리메틸스티빈, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 티에펜, 푸란, 디옥산, 셀레노펜 등)을 바람직한 것으로 들 수 있다. 특히 피리딘 및 피콜린이 취급성 및 경제성의 관점에서 바람직하다. 사용하는 염기의 양은, 특별히 엄밀한 필요는 없으며, 부가물 중의 아민을 포함하여, 실란에 대하여 화학량론적 양, 즉 아민:실란 = 2:1보다 과량으로 존재하면 충분하다. 또한, 부가물 생성 반응은 용매 중에서 이루어진다.
부가물을 경유하는 폴리실라잔의 합성에서는 상기 부가물과 암모니아를 비반응성 용액 중에서 반응시킴으로써 폴리실라잔이 형성된다. 반응 조건으로서는 통상적으로 -78℃ 내지 100℃으로 반응 시간, 반응 압력에 특별히 제한되지 않는다. 또한, 폴리실라잔의 중합 반응은 불활성 가스 분위기 하에서 실시하고 불활성 가스로서는 질소 또는 아르곤이 적절하다.
폴리실라잔의 합성을 정리하면 하기의 반응식으로 나타낼 수 있다. 할로실란으로 디클로로실란을 아민과 반응하여 부가물인 아미노실란을 제조하고, 물과 촉매와 함께 축합하여 Si-N 반복 단위를 가지는 중합체를 제조한 뒤, 산소 원자(O)를 Si 사이에 결합하여 제조한다.
[반응식]
Figure 112013079660365-pat00003
제조된 폴리실라잔은 상기 화학식의 반복 단위를 가지되, 일반적으로 수평균 분자량의 범위가 600 내지 3000인 것을 사용할 수 있다. 폴리실라잔은 전도성 코팅 조성물 100 중량부에 대해 5 내지 30 중량부로 포함된다. 폴리실라잔의 함량이 5 중량부 이상이면, 고형분의 함량이 지나치게 많아져서 코팅 조성물의 안전성이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 폴리실라잔의 함량이 30 중량부 이하이면, 제조되는 코팅막의 두께를 원하는 만큼 형성할 수 있는 점도를 달성할 수 있다.
한편, 본 발명의 전도성 코팅 조성물을 구성하는 용매는 전술한 전도성 고분자 및 폴리실라잔을 분산시키고, 코팅 조성물의 점도를 조절하기 위한 용도로 사용된다. 전도성 고분자 및 폴리실라잔을 분산시킬 수 있는 용매로서, 예를 들어 전도성 고분자가 친수성 고분자인 경우에는 친수성 용매를 사용할 수 있다. 사용 가능한 친수성 용매의 구체적인 예로는 물; 에탄올, 메탄올, 이소프로필 알코올, 부탄올, 2-에틸헥실알코올, 메톡시펜탄올, 부톡시에탄올, 에톡시에톡시 에탄올, 부톡시에톡시 에탄올, 메톡시 프로폭시 프로판올, 텍산올(texanol), 알파-터피네올(α-terpineol)과 같은 터피네올 등의 알코올류; 테트라하이드로퓨란(THF); 글리세롤, 알킬렌 글리콜, 예를 들어, 에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 디헥실렌글리콜 또는 이들의 알킬 에테르(일예로 프로필렌글리콜 메틸에테르(PGME), 디에틸렌글리콜 부틸에테르, 디에틸렌글리콜 에틸에테르, 디프로필렌글리콜 메틸에테르, 디헥실렌글리콜 에틸에테르); 글리세린, N-메틸피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidinone, NMP), 2-피롤리돈, 아세틸아세톤, 1,3-디메틸이미다졸리논, 티오디글리콜, 디메틸술폭사이드(dimethyl sulfoxid, DMSO), N,N-디메틸 아세트아미드(N,N-dimethyl acetamide, DMAc)), 디메틸포름아미드(dimethylformamide, DMF)), 술포란, 디에탄올아민, 트리에탄올아민에서 선택되는 유기용매를 단독으로 사용하거나 또는 이들 중에서 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 전도성 고분자로서 PEDOT:PSS를 사용하는 경우, 극성이 높은 친수성 용매를 단독으로 또는 혼합하여 사용하면 전도성 고분자를 잘 분산시켜주는 확장제 역할을 할 수 있다.
용매는 본 발명에 따른 전도성 코팅 조성물 100 중량부에 대해 30 내지 60 중량부로 포함될 수 있다. 용매의 함량이 30 중량부 이상이면 전도성 고분자와 폴리실라잔이 균일하게 분산될 수 있고, 용매의 함량이 60 중량부 이하이면 코팅 조성물의 점도를 적절하게 유지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 전도성 코팅 조성물은 전도성 고분자 0.1 내지 10 중량부, 폴리실라잔 5 내지 30 중량부 및 용매 30 내지 60 중량부를 포함한다.
이하, 전술한 전도성 고분자 조성물을 이용한 전도성 고분자막의 제조방법 및 이를 포함하는 표시장치에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 표시장치(100)는 패널 내장형 터치표시장치를 예로 설명한다. 박막트랜지스터 어레이 기판(110) 상에 반도체층(115)이 위치하고, 상기 반도체층(115)을 덮으며 이를 절연하는 게이트 절연막(120)이 위치한다. 상기 게이트 절연막(120) 상에는 상기 반도체층(115)과 대응되는 영역에 게이트 전극(125)이 위치한다. 또한, 게이트 절연막(120) 상에는 게이트 전극(125)과 연결되어 일 방향으로 연장된 게이트 배선(미도시)이 위치한다.
상기 게이트 전극(125) 상에 상기 게이트 전극(125)을 절연하는 층간 절연막(130)이 위치한다. 상기 게이트 절연막(120)과 층간 절연막(130)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 또는 이들의 다층 구조로 이루어진다. 상기 층간 절연막(130)과 상기 게이트 절연막(120)에는 상기 반도체층(115)의 양측 단부를 노출하는 콘택홀(135a, 135b)이 구비된다.
상기 층간 절연막(130) 상에 소스 전극(140a) 및 드레인 전극(140b)이 위치하여 상기 콘택홀(135a, 135b)을 통해 상기 반도체층(115)의 노출된 양측에 각각 접속된다. 따라서, 반도체층(115), 게이트 전극(125), 소스 전극(140a) 및 드레인 전극(140b)을 포함하는 박막 트랜지스터가 구성된다. 본 발명에서는 반도체층 상에 게이트 전극이 위치하는 탑 게이트형 박막트랜지스터를 예로 설명하였지만, 반도체층 하부에 게이트 전극이 위치하는 바텀 게이트형 박막트랜지스터도 적용할 수 있으며, 이들 이외에 다양한 형상의 박막트랜지스터가 구비될 수도 있다.
한편, 상기 박막트랜지스터가 구비된 박막트랜지스터 어레이 기판(110) 상에 제1 보호막(145)이 위치한다. 제2 보호막(150)은 전술한 게이트 절연막(120) 또는 층간 절연막(130)과 동일한 물질로 이루어진다. 상기 제1 보호막(145) 상에는 유기절연물질 예를 들면 포토아크릴 또는 벤조사이클로부텐 등으로 이루어진 제2 보호막(150)이 위치한다. 상기 제2 보호막(150) 상에 투명도전물질로 이루어져, 화소 별로 패터닝된 공통 전극(160)이 위치한다. 상기 공통 전극(160)은 복수의 화소가 하나의 터치 블록을 구성한다. 터치 블록은 사용자에 의해 손가락 등으로 터치되는 면적인 1㎟ 내지 10㎟ 정도의 크기로 이루어질 수 있다. 공통 전극(160)에는 터치 센싱을 위한 센싱배선이 연결된다.
상기 공통 전극(160) 상에 제3 보호막(165)이 위치하여 상기 공통 전극(160)을 절연시킨다. 상기 제3 보호막(165)과 제2 보호막(150)은 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극(135b)을 노출시키는 비어홀(155)이 구비된다. 상기 제3 보호막(165) 상에 상기 드레인 전극(135b)과 접속되는 화소 전극(170)이 위치한다. 화소 전극(170)은 다수의 바(bar) 형태로 개구부가 구비되어 구동전압 인가 시 상기 공통 전극(160)과 더불어 프린지 필드를 발생시키게 된다. 상기 화소 전극(170)과 상기 공통 전극(160)은 서로 중첩되어 스토리지 캐패시터를 이룬다. 따라서, 박막트랜지스터, 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 박막트랜지스터 어레이 기판(110)이 구성된다. 또한, 상기 화소 전극(170)은 터치 구동전극으로 작용하고 공통 전극(160)은 터치 센싱 전극으로 작용하여 터치소자로써 구동한다.
한편, 박막트랜지스터 어레이 기판(110) 상에 컬러필터 어레이 기판(190)이 위치한다. 컬러필터 어레이 기판(190)의 내측면에는 각 화소의 경계와 박막트랜지스터에 대응하여 블랙 매트릭스(195)(black matrix)가 구비되고, 상기 블랙 매트릭스(195)에 의해 구획된 영역에는 각 화소에 대응하는 적, 녹, 청색의 컬러필터(197)가 위치한다. 이와 같이 구성된 박막트랜지스터 어레이 기판(110)과 컬러필터 어레이 기판(190) 사이에 액정층(180)이 개재된다.
그리고, 컬러필터 어레이 기판(190)의 외면에는 정전기 방지를 위해 전도성 고분자, 폴리실라잔이 혼합된 배면 전극(200)이 위치한다. 배면 전극(200)은 전술한 전도성 고분자 조성물로 형성되는 것으로 후술하는 제조방법에 의해 형성된다. 한편, 배면 전극(200) 상에는 편광판(210)이 위치하고, 편광판(210) 상에 외부로부터 내부 소자를 보호하는 커버기판(220)이 위치하여 본 발명의 표시장치(100)를 구성한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 컬러필터 어레이 기판(190)의 외면에 도전성 고분자와 폴리실라잔으로 이루어진 고저항의 배면 전극(200)이 형성됨으로써, 제조 공정 중 발생되는 정전기를 외부로 방출하고 사용자의 손가락의 터치 시 터치 전극들과 손가락 사이의 정전용량이 용이하게 형성될 수 있다. 즉, 사용자의 손가락 등에 의해 터치가 발생한 경우, 배면 전극(200)이 고저항을 갖는 절연층으로 작용함으로써, 손가락과 터치 전극들 사이에 정전용량이 형성될 수 있다.
일반적으로 사람의 손가락에 흐르는 미량의 전류는 그 크기가 수 nA 내지 수 ㎂ 정도가 되므로 이러한 크기의 전류에 대해서는 고저항을 갖는 배면 전극은 절연층으로 작용된다. 반면, 정전기는 순간적인 정전압이 수천 내지 수만 V가 되기 때문에 배면 전극(200)이 도전체로서의 역할을 하게 되어 정전기를 외부로 방출시킬 수 있다.
그러므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 제조 공정 중 발생하는 정전기를 외부로 방출시키는 수단으로서 컬러필터 어레이 기판에 배면 전극이 형성된다 하더라도 이러한 배면 전극이 사용자의 터치 시 정전용량을 형성하지 못하도록 방해하지 않으므로 터치에 의한 동작이 가능하다.
이하, 전술한 전도성 고분자 조성물을 이용하여 표시장치용 기판에 배면 전극으로 작용하는 전도성 고분자막의 제조방법을 설명하면 다음과 같다. 도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 전도성 고분자막의 제조방법을 나타낸 도면이다.
앞서 설명한 전도성 고분자 조성물 예를 들어, PEDOT:PSS 용액, 폴리실라잔 용액 및 용매를 준비한다. 그리고, 용매에 PEDOT:PSS 용액과 폴리실라잔 용액을 일정 함량으로 혼합하여 교반기에 넣고, 수분 내지 수 시간 동안 교반시켜 용매 내에 PEDOT:PSS와 폴리실라잔을 잘 분산시킴으로써 전도성 고분자 조성물을 제조한다.
도 2a를 참조하면, 상기 제조된 전도성 코팅 조성물(310)을 슬릿 코터장치(SC)에 넣고 기판(300) 상에 코팅한다. 전도성 코팅 조성물(310)의 코팅 방법은 슬릿 코팅에 한정되지 않으며 스핀 코팅, 바 코팅 등으로 형성할 수 있다. 이어, 도 2b를 참조하면, 전도성 코팅 조성물(310)이 코팅된 기판(300)을 열처리 챔버(Ch) 내에 장착한 후 30 내지 200도에서 1분 내지 120분 동안 1차 열처리(annealing)한다. 상기 1차 열처리가 수햄됨에 따라 전도성 고분자 조성물 내의 용매가 제거된다.
다음, 도 2c를 참조하면, 1차 열처리가 수행된 기판(300)을 상온의 대기 중으로 꺼내어 쿨링(cooling)한다. 쿨링 시에 용매가 제거된 전도성 고분자막의 막질이 치밀해지는 효과가 있다. 쿨링은 상온의 대기 중에서 1분 내지 24시간 동안 수행된다. 그러나, 쿨링 시간은 이에 한정되지 않으며 공정 택타임을 고려하여 적절히 조절한다.
이어, 도 2d를 참조하면, 쿨링된 기판(300)을 다시 열처리 챔버(Ch) 내에 장착한 후 30 내지 200도에서 1분 내지 120분 동안 2차 열처리(annealing)하여 최종적으로 전도성 고분자막을 형성한다. 상기 2차 열처리는 전술한 1차 열처리와 동일한 공정 조건에서 한번 더 열처리하는 것으로, 2차 열처리가 수행되면, 전도성 고분자막의 막밀도가 상승되어 상온 및 고온에서 박막 안정성이 향상되고 박막의 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 개시한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실험 1 : 박막의 초기 면저항에 따른 신뢰성 평가
PEDOT:PSS 용액 1.5g과 폴리실라잔 용액 4.5g을 물 59g, 아세틸 아세톤 5g, 이소프로필알콜 20g, 프로필렌글리콜 메틸에테르 10g이 혼합된 용매에 첨가하여 고분자 조성물을 제조한다. 상기 고분자 조성물을 약 24 시간 동안 스터링(stirring)하여 용매에 PEDOT:PSS와 폴리실라잔이 잘 분산되도록 한다. 다음, 고분자 조성물을 슬릿 코팅장치에 넣어 유리기판 상에 코팅하였다. 이후 상기 유리기판을 진공 챔버 내에서 140℃의 온도로 약 10분 간 1차 열처리하여 용매를 제거하고, 상온의 대기 중에 유리기판을 1시간 쿨링하였다. 그리고, 다시 진공 챔버 내에서 유리기판을 140℃의 온도로 약 100분 간 2차 열처리하여 유리기판 상에 전도성 고분자막을 형성하였다.
이와 같은 방법으로 7개의 유리기판에 각각 전도성 고분자막을 형성한 후, 초기 면저항을 측정한 후 500 시간 및 600 시간 후의 면저항을 측정하여 도 3 및 하기 표 1에 나타내었다.
# 초기 면저항
(MΩ/□)(log)		 시간에 따른 저항 증가 기울기 500 시간 후 면저항(MΩ/□) 600 시간 후 면저항(MΩ/□)
1 40(7.6) 0.7 405 475
2 50(7.7) 0.95 542 637
3 63(7.8) 1.1 625 735
4 79(7.9) 1.9 1039 1229
5 100(8.0) 2.1 1187 1397
6 126(8.1) 2.2 1232 1452
7 200(8.3) 2.6 1567 1827
상기 표 1 및 도 3을 참조하면, 초기 낮은 면저항을 가지는 박막이 초기 높은 면저항을 가지는 박막에 비해, 단위 시간에 따른 전도성 고분자의 감소비가 적게 되어 500 및 600 시간 지난 후의 면저항의 증가분이 훨씬 적게 나타나는 것을 확인하였다.
실험 2 : 쿨링 및 2차 열처리 수행 여부에 따른 박막 특성 평가
실시예 1
상기 실험 1과 동일한 공정 조건으로 유리기판 상에 전도성 고분자막을 형성하였다.
비교예 1
전술한 실시예 1과 동일한 공정 조건 하에, 쿨링 및 2차 열처리 공정을 제외하고 유리기판 상에 전도성 고분자막을 형성하였다.
전술한 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 전도성 고분자막의 평균 면저항, 최대/최소 면저항 및 두께를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
평균 면저항
(MΩ/□)		 최대/최소 면저항(MΩ/□) 두께(Å)
비교예 1 7.6 7.4/7.8 3900
실시예 1 8.1 7.9/8.3 3600
상기 표 2를 참조하면, 1차 열처리만 수행된 비교예 1에 비해 쿨링과 2차 열처리가 수행된 실시예 1의 전도성 고분자막은 면저항이 약간 증가하나 두께가 약 10% 정도 감소하여 막질이 치밀해진 것을 확인할 수 있었다.
실험 3 : 쿨링 및 2차 열처리 수행 여부에 따른 박막 특성 평가
실시예 2
전술한 실시예 1과 동일한 공정 조건으로 유리 기판 상에 전도성 고분자막을 형성하였다.
비교예 2
전술한 비교예 1과 동일한 공정 조건으로 유리 기판 상에 전도성 고분자막을 형성하였다.
전술한 실시예 2 및 비교예 2에 따라 제조된 전도성 고분자막을 초기 면저항이 다르게 각각 5개씩 형성한 후, 85℃에서 100 시간 동안 신뢰성 평가 후의 면저항을 측정하여 하기 표 3 및 도 4에 나타내었다.
#
 초기 면저항
(MΩ/□)		 신뢰성 평가 후 면저항 (MΩ/□)
비교예 2 실시예 2
1 158 316 158
2 158 398 200
3 158 398 200
4 200 398 251
5 200 398 251
평균값 175 392 212
상기 표 3 및 도 4를 참조하면, 동일한 초기 면저항을 각각 나타내는 전도성 고분자막에 대해, 1차 열처리만 수행된 비교예 2에 비해 쿨링과 2차 열처리가 수행된 실시예 2의 전도성 고분자막은 신뢰성 평가 후의 면저항이 훨씬 적게 증가된 것을 확인할 수 있었다.
실험 4 : 쿨링 및 2차 열처리 수행 여부에 따른 박막 특성 평가
실시예 3
전술한 실험 1과 동일한 공정 조건 하에 유리 기판 상에 전도성 고분자막을 형성하였다.
비교예 3
전술한 비교예 1과 동일한 공정 조건 하에 유리 기판 상에 전도성 고분자막을 형성하였다.
비교예 4
전술한 비교예 3과 동일한 공정 조건 하에 1차 열처리를 50분 간 수행한 것만 달리하여, 유리 기판 상에 전도성 고분자막을 형성하였다.
전술한 비교예 3, 4 및 실시예 3에 따라 제조된 전도성 고분자막의 면저항을 각각 측정하여 도 5, 6, 7에 나타내었다.
도 5와 도 6을 참조하면, 1차 열처리만 수행된 비교예 3과 4의 경우 전도성 고분자막의 각 지점별 면저항이 평균 0.4 또는 0.5의 편차를 나타내지만, 쿨링과 2차 열처리까지 수행된 실시예 3의 경우 전도성 고분자막의 각 지점별 면저항 편차가 나타나지 않은 것을 확인하였다.
상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 고분자막의 제조방법은 1차 열처리 이후에 쿨링과 2차 열처리를 수행함으로써, 막질이 치밀해지고 상온 및 고온의 안정성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 표시장치 110 : 박막트랜지스터 어레이 기판
160 : 공통 전극 170 : 화소 전극
180 : 액정층 190 : 컬러필터 어레이 기판
200 : 배면 전극 210 : 편광판
220 : 커버기판

Claims (9)

  1. 기판 상에 전도성 고분자, 폴리실라잔 및 용매를 포함하는 전도성 고분자 조성물을 코팅하는 단계;
    상기 전도성 고분자 조성물이 코팅된 기판을 1분 내지 120분 동안 100℃ 내지 140℃의 온도 범위에서 1차 열처리하는 단계;
    상기 1차 열처리된 상기 기판을 상온의 대기 중에서 1분 내지 24시간 동안 노출시켜 쿨링하는 단계; 및
    상기 쿨링된 기판을 상기 1차 열처리 조건과 동일한 조건으로 2차 열처리하여 전도성 고분자막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자막의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 전도성 고분자 조성물은 전도성 고분자 0.1 내지 10 중량부, 폴리실라잔 5 내지 30 중량부, 및 용매 30 내지 60 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자막의 제조방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 전도성 고분자는 폴리플루오렌(polyfluorene), 폴리페닐렌(polyphenylene), 폴리피렌(polypyrene), 폴리아줄렌(polyazulene), 폴리나프탈렌(polynaphthalene), 폴리아세틸렌(polyacetylene, PAC), 폴리-p-페닐렌비닐렌(poly(p-phenylene vinylene, PPV), 폴리피롤(polypyrrole, PPY), 폴리카바졸(polycarbazole), 폴리인돌(polyindole), 폴리아제핀(polyzepine), 폴리티에닐렌비닐렌(poly(thienylene vinylene), 폴리아닐린(polyaniline, PANI), 폴리티오펜(poly(thiophene)), 폴리(p-페닐렌설파이드(poly(p-phenylene sulfide, PPS), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜(poly(3,4-ethylenedioxy thiophene, PEDOT), 폴리스티렌술폰산(poly(styrene sulfonate, PSS)로 도핑된 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT:PSS), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-테트라메타크릴레이트(PEDOT-TMA), 폴리퓨란(polyfuran) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전도성 고분자막의 제조방법.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 폴리실라잔은 하기 화학식의 반복 단위를 가지는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자막의 제조방법.
    [화학식]
    Figure 112013079660365-pat00004

  7. 제4 항에 있어서,
    상기 용매는 물; 에탄올, 메탄올, 이소프로필 알코올, 부탄올, 2-에틸헥실알코올, 메톡시펜탄올, 부톡시에탄올, 에톡시에톡시 에탄올, 부톡시에톡시 에탄올, 메톡시 프로폭시 프로판올, 텍산올(texanol), 터피네올 및 이들의 조합에서 선택되는 알코올류; 테트라하이드로퓨란(THF); 글리세롤, 에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 디헥실렌글리콜, 또는 이들의 알킬 에테르; 글리세린, N-메틸피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidinone, NMP), 2-피롤리돈, 아세틸아세톤, 1,3-디메틸이미다졸리논, 티오디글리콜, 디메틸술폭사이드(dimethyl sulfoxid, DMSO), N,N-디메틸 아세트아미드(N,N-dimethyl acetamide, DMAc)), 디메틸포름아미드(dimethylformamide, DMF)), 술포란, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 및 이들의 조합에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자막의 제조방법.
  8. 삭제
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 전도성 고분자막은 상기 2차 열처리 후 막 두께가 초기 막두께 100%에서 0% 내지 10%범위가 감소하는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자막의 제조방법.
KR1020130104402A 2013-08-30 2013-08-30 전도성 고분자막의 제조방법 및 표시장치 KR102104974B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130104402A KR102104974B1 (ko) 2013-08-30 2013-08-30 전도성 고분자막의 제조방법 및 표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130104402A KR102104974B1 (ko) 2013-08-30 2013-08-30 전도성 고분자막의 제조방법 및 표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150026067A KR20150026067A (ko) 2015-03-11
KR102104974B1 true KR102104974B1 (ko) 2020-04-27

Family

ID=53022147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130104402A KR102104974B1 (ko) 2013-08-30 2013-08-30 전도성 고분자막의 제조방법 및 표시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102104974B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007258724A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Merck Patent Gmbh 有機半導性配合体
US20100193219A1 (en) 2009-01-30 2010-08-05 Tdk Corporation Transparent conductor and method for producing the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007258724A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Merck Patent Gmbh 有機半導性配合体
US20100193219A1 (en) 2009-01-30 2010-08-05 Tdk Corporation Transparent conductor and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150026067A (ko) 2015-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101507220B1 (ko) 전도성 코팅 조성물 및 이를 포함하는 표시장치
KR102394425B1 (ko) 조성물, 전자 장치, 및 박막 트랜지스터
JP2009062537A (ja) ジケトピロロピロール系ポリマーおよびその形成方法
KR101648072B1 (ko) 유기 반도체 고분자 및 이를 포함하는 트랜지스터
KR20170113671A (ko) 유기 반도체 소자 및 그 제조 방법, 화합물, 유기 반도체 조성물과, 유기 반도체막 및 그 제조 방법
KR102100260B1 (ko) 고저항성 봉지재와 유기 발광 다이오드 장치 및 이들의 제조 방법
KR102380151B1 (ko) 박막 트랜지스터, 및 이를 포함하는 전자 장치
CN101681929B (zh) 薄膜晶体管用栅极绝缘膜形成剂
CN101154588A (zh) 介电薄膜用组合物、使用其的金属氧化物介电薄膜及制法
EP2875033B1 (en) Electrochromic copolymers from precursors, method of making, and use thereof
CN102227814A (zh) 薄膜晶体管用栅极绝缘膜形成用组合物
EP2083033B1 (en) Organic semiconducting copolymer and organic electronic device including the same
US20070181873A1 (en) Organic-inorganic hybrid polymer and organic insulator composition having the same and methods thereof
KR102104974B1 (ko) 전도성 고분자막의 제조방법 및 표시장치
Krüger et al. Band‐gap engineering of polythiophenes via dithienophosphole doping
EP1843408B1 (en) Semiconductors and electronic devices generated therefrom
US9379329B2 (en) Low band-gap organic semiconductor compounds, and transistors and electronic devices including the same
JP2012056990A (ja) 導電性ベンゾチアジアゾール共重合体組成物
KR20080027404A (ko) 올리고머 화합물을 포함하는 유기반도체 조성물, 이를포함하는 유기 반도체층 형성용 조성물, 이를 이용한유기반도체 박막 및 유기 전자소자
Lee et al. Green and blue electrochromic polymers from processable siloxane precursors
KR20150035370A (ko) 절연체용 조성물, 절연체 및 박막 트랜지스터
Choi et al. Electrical and physicochemical properties of Poly (3, 4-ethylenedioxythiophene)-based organic–inorganic hybrid conductive thin films
KR101644048B1 (ko) 유기 반도체 고분자 및 이를 포함하는 트랜지스터
KR102627282B1 (ko) 터치 표시장치
KR101386909B1 (ko) 트랜지스터용 자외선 경화형 하이브리드 게이트 절연막 조성물 및 이로부터 제조된 트랜지스터용 게이트 절연막

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant