TWI406915B - 導電吸光層組合物、導電吸光層及包含其之液晶顯示裝置 - Google Patents

導電吸光層組合物、導電吸光層及包含其之液晶顯示裝置 Download PDF

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Description

導電吸光層組合物、導電吸光層及包含其之液晶顯示裝置
本發明關於一種導電吸光層及包含其之液晶顯示器，且特別是有關於一種用以降低驅動電壓之導電吸光層及包含其之液晶顯示器。
目前存在的可不使用電力且可以電子方式更改資料的媒體系統如電泳技術(Eink),Gyricon技術(Xerox)或高分子包覆膽固醇材料技術。U.S. Pat. No. 3,600,060揭露一個電子式可修改資訊顯示器範例，其顯示出一個元件具有以水溶性凝膠包覆膽固醇液晶於塗佈乾燥後形成一個雙穩態顯示元件。U.S. Pat. No. 3,816,786接露一項一層可電場驅動的包覆型膽固醇液晶，其電極是圖案化的，可採用穿透或非穿透式材料，其中有一個電極由可吸光材料製成如碳黑。
製造一個軟性可電子寫入薄片顯示器揭露在U.S. Pat. No. 4,435,047，一個軟性基板具有第一導電電極加上一層或多層包覆式膽固醇液晶覆蓋以一層導電油墨製成之第二電極，此種導電油墨可以吸光以形成背景並可在非顯示區顯示出黑色區域，加上電位的區域因為電位使得液晶轉態而可顯示出顯示區域，因為所使用的液晶是向列型液晶(nematic liquid crystal)因此此種顯示可以在無電壓下繼續顯示。此專利亦揭露添加染料分子於液晶分子中可以吸收部份光線而使液晶呈現特定顏色，染料為可溶於溶液中而非固態的微米級顆粒，此外亦可摻雜一旋光性物質(chiral dopant)以提升液晶轉態時間。
U.S. Pat. No. 5,251,048揭露一光學模組，由一高分子分散的具旋光性向列型液晶(polymer dispersed chiral nematic liquid crystal)以及兩組電極組成。此種高分子分散的具旋光性向列型液晶具有可以電驅動至平板狀(planar state)以反射光線或圓錐焦態(focal conic state)以散射光線，此種旋光性向列型液晶亦可稱為膽固醇液晶，於電場的作用下將可使液晶改變所屬狀態，黑色的油漆塗佈於下基板的外側以提供吸光的功能。
U.S. Pat. No. 6,707,517揭露一種具有電場分散層的顯示器。該顯示器具有一電極及一液晶層，而在該電極及液晶層間具有一電場分散層，其中該電場分散層係由包含導電高分子、明膠(gelatin)、及溶劑的塗佈液經塗佈所形成。然而，在進行塗佈時，由於導電高分子與明膠(gelatin)分子間作用力強大，會在塗佈瞬間由於溶劑揮發使得塗佈液黏度急速上升，除了大幅限制塗佈液的塗佈方式外(例如無法使用斜板式塗佈(Slide Coating)及狹縫模具式塗佈(Slot die))，所得之薄膜亦具有較差的薄膜穩定度、及較差的膜厚控制。
另外，U.S. Pat. No. 7564528揭露一種具有可降低驅動電壓之導電層的顯示器。該導電層材料包含導電高分子及碳粒子。然而該導電層在反射式膽固醇顯示器兩相鄰近的電極易引起電場團聚，使得電場不夠均勻。此外，由於該導電層具有較高的片電阻(1x109 至1x1011 Ω/□(ohm per square))，使得具有該導電層的顯示器對驅動電壓大於140V。
因此，業界需要一種新型的導電吸光材料來解決習知技術所遇到的問題。
本發明提供一種導電吸光層組合物，該組合物係用以形成一液晶顯示裝置所使用之導電吸光層。該導電吸光層組合物包含在一溶劑中均勻溶液形式的：10-40重量份之一黏結劑；40-50重量份之一非導電奈米顏料；10-25重量份之一導電材料；10-25重量份之一分散劑，以及0.1-1.0重量份之一介面控制劑。
根據本發明一實施例，本發明亦提供一種導電吸光層，該導電吸光層係包含將申請專利範圍第1項所述之導電吸光層組合物經塗佈後所形成之一薄膜。
根據本發明其他實施例，本發明亦提供一種液晶顯示裝置，包含：一透明基材；一透明電極，配置於該透明基材之上；一液晶層，配置於該透明電極之上；一導電吸光層，配置於該液晶層之上，其中該導電吸光層係由申請專利範圍第1項所述之導電吸光層組合物經塗佈後所形成；以及，一電極，配置於該導電吸光層上。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
本發明提供一種導電吸光層組合物，除了包含黏結劑、非導電奈米顏料、及導電材料外，該導電吸光層組合物更包含一介面控制劑。藉由該介面控制劑的添加，可降低導電材料(例如導電高分子)與黏結劑分子間作用力，進而控制導電吸光層組合物在塗佈時的黏度(不會在塗佈瞬間使得塗佈液黏度急速上升)，因此可使導電材料的添加量增加。如此一來，可降低所得之導電吸光層之片電阻值，使得該導電吸光層之片電阻值介於105 ~108 Ω/□之間，且可進一步使得包含該導電吸光層之液晶顯示裝置的驅動電壓降低至約80V。
本發明所述之導電吸光層組合物包含在一溶劑中均勻溶液形式的：10-40重量份之一黏結劑；40-50重量份之一非導電奈米顏料；10-25重量份之一導電材料；10-25重量份之一分散劑，以及0.1-1.0重量份之一介面控制劑。其中該溶劑可為水、醇類、酮類、醚類、或包含其之共溶劑。
本發明使用之黏結劑，可為親水性或水溶性之天然生成物質，如蛋白質，蛋白質衍生物，纖維素衍生物等如纖維酯(cellulose esters)、明膠(gelatins)、明膠衍生物(gelatin derivatives)、多醣(polysaccaharide)、酪蛋白及其類似物(casein and the like)。黏結劑亦可為合成透水膠體(synthetic water permeable colloids)，例如：聚(乙烯內醯胺)(poly(vinyl lactams))、丙烯醯胺聚合物(acrylamide polymers)、聚(乙烯醇)及其衍生物(poly(vinyl alcohol) and its derivatives)、水解聚乙酸乙烯酯(hydrolyzed polyvinyl acetates)、烷基及磺烷基丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯之聚合物(polymers of alkyl and sulfoalkyl acrylates and methacrylates)、聚醯胺(polyamides)、聚乙烯嘧啶(polyvinyl pyridine)、丙烯酸聚合物(acrylic acid polymers)、順丁烯二酸酐共聚物(maleic anhydride copolymers)、聚氧化烯(polyalkylene oxide)、甲基丙烯醯胺共聚物(methacrylamide copolymers)、聚乙烯噁唑烷酮(polyvinyl oxazolidinones)、順丁烯二酸共聚物(maleic acid copolymers)、乙烯胺共聚物(vinyl amine copolymers)、甲基丙烯酸共聚物(methacrylic acid copolymers)、丙烯醯基氧烷基丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯(acryloyloxyalkyl acrylate and methacrylates)、乙烯咪唑共聚物(vinyl imidazole copolymers)、乙烯基硫醚共聚物(vinyl sulfide copolymers)、及含苯乙烯磺酸之均聚物或共聚物(homopolymer or copolymers containing styrene sulfonic acid)。本發明中尤以明膠為優先選用之黏結劑。
在此，該非導電奈米顏料係指該顏料粒子的尺寸小於1μm，可例如經由研磨技術分散而得。該奈米顏料由於在薄型或次微米厚度的膜層中的吸光效率較高，非常適合應用於本發明所述之導電吸光層組合物。本發明使用之非導電奈米顏料，可為單一顏色之非導電奈米顏料或多種顏色混合(例如黃紅青、或紅綠藍的組合)之非導電奈米顏料組合。舉例來說，該非導電奈米顏料可為一具有三種不同顏色顏料的組合，可包含黃色顏料(平均尺寸120nm以下)、洋紅色顏料(平均尺寸120nm以下)、以及洋青色及藍色(比例為15:4)顏料(平均粒徑小於110nm以下)。
本發明所述之非導電奈米顏料，若為紅色顏料，依色彩指數(Color Index)編號可為Pigment Red 122、Pigment Red 202、Pigment Red 206、Pigment Red 209、Pigment Red 177、Pigment Red 254等；黃色顏料例如為Pigment Yellow 13、Pigment Yellow 55、Pigment Yellow 119、Pigment Yellow 138、Pigment Yellow 139、Pigment Yellow 168、Pigment Yellow 150等；綠色顏料例如為Pigment Green 7、Pigment Green 36等；藍色顏料例如為Pigment Blue 15：3、Pigment Blue 15：4、Pigment Blue 15：6等或上述之混合顏料。此外，為使達到低結晶化或非結晶的目的，該顏料可進一步添加或混合無機顏料，例如碳黑(可為三菱生產之碳黑LFF-MA7、LFF-MA100、HCF-#2650、MCF-88、M2650、MA7等；德固薩生產之Special 4A、FW-18；卡伯特生產之S90B、Mogul L、M900、M1000；哥倫比亞生產之RAVEN1200、RAVEN2000等)、或金屬氧化物(可為氮化鈦、二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋇、或碳酸鈣等)。
一般來說，添加非導電奈米顏料於電吸光層組合物中，其主要功能係提供遮光性，因此顏料的粒徑控制是非常重要的，粒徑太大則光學透光度不佳，粒徑太小會造成光阻劑熱穩定度不佳，一般粒徑可控制在1μm以下，較佳係0.05~0.5μm間，更佳係控制在0.01~0.15μm，在有效的控制粒徑分佈下，可以達最高光學透光度與配方儲存穩定性。
此外，除了顏料顆粒尺寸會影響光透過後的散射效應外，顏料本身的結晶特性亦會影響光線的偏極化特性，當顏料本身具有非等向性晶格排列時，光線的通過將造成偏極化，而如果光線被顏料本身偏極化之後，後段再經過偏光片時便無法完全過濾而產生漏光，此時面板的暗態將無法控制在最低的狀況而導致對比明顯下降。本發明可藉由物理研磨方式，將顏料(或進一步與一分散劑充分混合)使用球磨機予以特定的壓力與處理時間，以使得顏料顆粒本身之結晶晶格轉換成低結晶或非結晶狀態。
本發明使用之導電材料可包含導電高分子(例如：thiophene型導電高分子(Baytron P))、導電粒子(例如：透明導電奈米粒子(ITO粒子)、金屬粒子(例如：金、銀粒子)、碳材(例如：改質型導電碳黑、脫層石墨、富勒烯、奈米碳球、或奈米碳管)、或其混合。
本發明使用之介面控制劑可為包含具有一價或二價有機或無機陽離子之離子化合物。該包含無機陽離子之離子化合物可例如包含鈉離子的化合物(NaCl、NaOH等)、包含鉀離子的化合物(KCl、KOH等)、包含鎂離子的化合物(Mg(OH)2 、Mg(Ac)2 等)、或包含鈣離子的化合物(CaCl2 )。包含有機子離子之化合物可例如為包含四級銨離子的化合物。
本發明所述之導電吸光層組合物還可視需要添加其他成分，例如顏料分散劑、平坦劑、消泡劑或接著助劑。其中，顏料分散劑有助於有效的控制顏料粒徑分佈，以及增加顏料與感光材料及鹼可溶樹脂之相容性；分散劑可為陰離子型、陽離子型或非離子型的界面活性劑，較佳為高分子型分散劑。此外，該導電吸光層組合物可視需要添加穩定劑，穩定劑以水可溶型之穩定劑為主。
此外，根據本發明另一實施例，本發明亦提供一種液晶顯示裝置。請參照第1圖，該液晶顯示裝置10包含：一透明基材12，包含一下表面11(出光面)及一上表面13(與該下表面對向設置)；一透明電極14，配置於該透明基材12之上表面13上；一液晶層16，配置於該透明電極14之上；一導電吸光層18(由上所述之導電吸光層組合物經塗佈所形成)配置於該液晶層16之上；以及一電極20，配置於該導電吸光層18上。
該透明基材12可為一軟性透明基材，此軟性基板具有一定的機械強度可以於撓曲時不被破壞，可例如為聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate、PET)、聚2,6萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate、PEN)、聚醚碸(polyethersulfone、PES)、聚碳酸酯(polycarbonate、PC)、聚碸(polysulfone)、酚醛樹脂(phenolic resin)、環氧樹脂(epoxy resin)、聚酯(polyester)、聚醯亞胺(polyimide)、聚醚酯(polyetherester)、聚醚胺(polyetheramide)、醋酸纖維素(cellulose acetate)、脂肪族聚胺基甲酸酯(aliphatic polyurethanes)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylenes)、聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluorides)、聚(甲基(x－丙烯酸甲酯)(poly(methyl(x-methacrylates))、脂肪族或環狀聚烯烴(aliphatic or cyclic polyolefin)、聚芳酯化合物(polyarylate、PAR)、聚醚醯亞胺(polyetherimide、PEI)、聚醚碸(polyethersulphone、PES)、聚醯亞胺(polyimide、PI)、鐵氟龍聚(全氟代烷氧基)氟聚合物(teflonpoly(perfluoro-alboxy)fluoropolymer、PFA)、聚(醚醚酮)(poly(ether ether ketone、PEEK)、聚(醚酮)(poly(ether ketone)、PEK)、聚(乙烯四氟乙烯)氟聚合物(poly(ethylene tetrafluoroethylene)fluoropolymer、PETFE)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(poly(methyl methacrylate))、或各種丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯共聚物(acrylate/methacrylate copolymers、PMMA)。脂肪族聚烯烴aliphatic polyolefin可包括高密度聚乙烯(high density polyethylene、HDPE)、低密度聚乙烯(low density polyethylene、LDPE)及聚丙烯(polypropylene)(其包括定向聚丙烯(oriented polypropylene、OPP))。環狀聚烯烴可包括聚(雙(環戊二烯))(poly(bis(cyclopentadiene)))。較佳可撓性塑膠基板為環狀聚烯烴或聚酯。該透明基材12之實例可包括商品編號為Arton(聚(雙(環戊二烯))縮合物、由日本東京Japan Synthetic Rubber Co.製造及販售)、Zeanor T(由日本東京Zeon Chemicals L.P.製造及販售)、或Topas(由德國Kronberg Celanese A.G.製造及販售)。雖然上文陳述了塑膠基板之各種實例，但應瞭解本發明所述之透明基材12亦可由諸如玻璃及石英之其他材料形成。
該透明電極14通常係為金屬氧化物，例如氧化銦(indi um oxide)、氧化銦錫(indium tin oxide)、二氧化鈦(titanium dioxide)、氧化鎘(cadmium oxide)、氧化鎵(gallium oxide)、氧化鉭(tantalum oxide)、氧化鎵銦(gallium indium oxide)、五氧化鈮(niobium pentoxide)、二氧化鋅(zinc dioxide)、錫酸鋅(zinc stannate)、錫酸鎘(cadmium Stannate)、氧化銦鋅(zinc indium oxide)、氧化銦鎂(magnesium indium oxide)、或二氧化錫(tin dioxide)、含鈰(cerium)之氧化物、含鈦(titanium)之氧化物、含鋯(zirconium)之氧化物、含鉿(hafnium)之氧化物及/或含鉭(tantalum)之氧化物。該透明電極14可例如為氧化銦錫(ITO)，由濺鍍方式所形成(例如DC濺鍍或RF－DC濺鍍)，並可具有一低於300Ω/□表面電阻。此外，形成於該液晶層16另一側的電極20可為金屬電極，例如包含鋁(aluminum、Al)、銅(copper、Cu)、鎳(nickel、Ni)、鎘(cadmium、Cd)、金(gold、Au)、鋅zinc(Zn)、鎂(magnesium、Mg)、錫(tin、Sn)、銦(indium、In)、鉭(tantalum、Ta)、鈦(titanium、Ti)、鋯(zirconium、Zr)、鈰(cerium、Ce)、鉛(lead、Pb)、鈀(palladiμm、Pd)、或其混合之材料。具體例子可為金、銀、或其混合。該電極20通常需搭配製程製作圖案，以供面板驅動使用。
該液晶層16可為扭轉向列型(TN)、超扭轉向列型(STN)、鐵電體、磁性、或對掌性向列型液晶(膽固醇液晶)，若為對掌性向列型液晶，則可為聚合物分散液晶(PDLC)，本發明之液晶層16係使用微膠囊化之膽固醇液晶。
該導電吸光層18係由本發明所述之導電吸光層組合物經塗佈所形成。以該導電吸光層組合物所配置的塗佈溶液其固含量可為0.5%~10%，並依塗佈方式與膜厚不同控制其固含量，其中較佳可為2%~8%。根據本發明一實施例，該導電吸光層組合物之製備方式可例如包含以下步驟：以研磨分散方式將彩色顏料做適當分散(得到非導電奈米顏料)，於分散過程中可視需要添加一分散劑；接著再以含黏結劑之水溶液進行混合(操作溫度可例如為45℃)；最後，添加適當量的導電高分子及介面控制劑，得到具有低黏度之導電吸光層組合物。用來將該導電吸光層組合物形成一塗層的方式並無限定，可為浸塗(dip coating)、棒塗(rod coating)、刮塗(blade coating)、氣刀塗佈(air knife coating)、凹板印刷式塗佈(gravure coating)、反向滾塗(reverse roll coating)、擠壓塗佈(extrusion coating)、斜板式塗佈(slide Coating)、狹縫模具式塗佈(slot die)、簾式塗佈(curtain coating)等。本發明所述之導電吸光層組合物由於進一步添加一介面控制劑，當使用斜板式塗佈(slide Coating)、狹縫模具式塗佈(slot die)等方式塗佈時，可防止因黏結劑及導電材料(導電高分子)的分子間作用力過大所造成的瞬間黏度過大的現象，有效減少塗佈所造成的塗佈缺陷。所得之導電吸光層其膜厚控制在0.1μm~1.2μm之間(在其他實施例可介於0.5~1.1μm之間)、吸收波長係位於可見光區(400nm到700nm)、而其片電阻係介於105 ~108 Ω/□之間。
以下藉由下列製備例、實施例、及比較例，來說明本發明所述之液晶組成物之製備及性質量測，用以進一步闡明本發明之技術特徵。
【顏料/導電材料之分散或製備】
製備例1：洋紅顏料分散液之製備
取250ml的PE(聚乙烯)磨罐加入1/2磨罐體積之1mm直徑鋯球，加入5g顏料Pigment Red 122(Sun Chemical)、100g去離子水、0.5 g分散劑(DEUCHEN、產品編號為DP-16)、及1 g界面活性劑(Kao Co.、產品編號為SANIZOL B50)，並以紅魔鬼研磨機分散4小時。過濾掉鋯球後，得到洋紅顏料分散液。以粒徑分析儀(ELS-800，OTSUKA製)測試該洋紅顏料分散液之粒徑，結果見表1。
製備例2：黃色顏料分散液之製備
取250ml的PE(聚乙烯)磨罐加入1/2磨罐體積之1mm直徑鋯球，加入5g顏料Pigment Yellow 4G VP 2532(Clariant)、100g去離子水、0.5g分散劑(DEUCHEN、產品編號為DP-16)、及1 g界面活性劑(Kao Co.、產品編號為SANIZOL B50)，並以紅魔鬼研磨機分散4小時。過濾掉鋯球後，得到黃色顏料分散液。以粒徑分析儀(ELS-800，OTSUKA製)測試該黃色顏料分散液之粒徑，結果如表1所示。
製備例3：青色顏料分散液之製備
取250ml的PE(聚乙烯)磨罐加入1/2磨罐體積之1mm直徑鋯球，加入5g顏料Pigment blue 15:3(Clariant)、100g去離子水、0.5g分散劑(DEUCHEN、產品編號為DP-16)、及1 g界面活性劑(Kao Co.、產品編號為SANIZOL B50)，並以紅魔鬼研磨機分散4小時。過濾掉鋯球後，得到青色顏料分散液。以粒徑分析儀(ELS-800，OTSUKA製)測試該青色顏料分散液之粒徑，結果如表1所示。
製備例4：脫層石墨液之製備
將20g石墨以高濃度硫酸及硝酸100ml以(4:1,v/v)於室溫下混合，適當攪拌16小時再以去離子水清洗過濾，直到濾液為中性為止，之後再以100℃乾燥，此乾燥粉末再以高溫爐1050℃瞬間加熱15秒以使得石墨層脫離，再以70%乙醇水溶液於超音波中震盪8小時，得到脫層石墨液。
製備例5：改質碳黑分散液之製備
取20g碳黑(三菱MA100)以100ml濃硫酸混合，再加入雙氧水使濃硫酸雙氧水比例達(1: 0.08,v/v)，此混合液於室溫下攪拌1小時，再以去離子水清洗，直至濾液呈現中性為止，之後再以100℃乾燥，此乾燥後碳黑即為改質碳黑。取250ml的PE(聚乙烯)磨罐加入1/2磨罐體積之1mm直徑鋯球，加入5g改質碳黑、100g去離子水、0.5g分散劑(DEUCHEN、產品編號為DP-16)、及1 g界面活性劑(Kao Co.、產品編號為SANIZOL B50)，並以紅魔鬼研磨機分散4小時。過濾掉鋯球後，得到改質碳黑分散液。以粒徑分析儀(ELS-800，OTSUKA製)測試該改質碳黑分散液之粒徑，結果如表1所示。
製備例6：ITO奈米導電粒子分散液之製備
取250ml的PE(聚乙烯)磨罐加入1/2磨罐體積之1mm直徑鋯球，加入5gITO粉體ET-500W(ISK)、100g去離子水、0.5g分散劑(DEUCHEN、產品編號為DP-16)、及1 g界面活性劑(Kao Co.、產品編號為SANIZOL B50)，並以紅魔鬼研磨機分散4小時。過濾掉鋯球後，得到ITO奈米導電粒子分散液。以粒徑分析儀(ELS-800，OTSUKA製)測試該ITO奈米導電粒子分散液之粒徑，結果如表1所示。
【導電吸光層之製備及電性量測】
比較例1
取5.1g QR-gel(Kodak QR gelatin)(作為黏結劑)放入一反應瓶中，加入310g水，並以40℃攪拌直至明膠(gelatin)完全溶解為止。接著，將製備例1所得之洋紅顏料分散液80g及製備例3所得之青色顏料分散液40g加入上述明膠水溶液中，並攪拌30分鐘，得到導電吸光層組合物(1)，成份如表2所示。將一玻璃放置於具有循環水之冷板上，並將該導電吸光層組合物(1)以刮刀方式塗佈於該玻璃上得到導電吸光層(1)，刮刀細縫為20μm，乾膜厚度約為1.06 μm。
以電性量測機台(Keithely 2000)測量該導電吸光層(1)之表面片電阻值，結果請參照表3。
接著，依第1圖組裝一液晶顯示裝置(所使用之透明基材12係為PET(厚度為125 μm)、透明電極14為ITO(厚度為10-120 nm)、液晶層16為微膠囊化膽固醇液晶(厚度約為8-12 μm)、導電吸光層18為本例之導電吸光層組合物(厚度約為0.8-1.2 μm)以及電極20係為銀電極(厚度為10-30 μm))，其中液晶層16與導電吸光層18以slot die coating方式製得，並量測所得之液晶顯示裝置之驅動電壓，結果請參照表3。
比較例2
取2g QR-gel(Kodak QR gelatin)(作為黏結劑)放入一反應瓶中，加入310g水，並以40℃攪拌直至明膠(gelatin)完全溶解為止。接著，將製備例1所得之洋紅顏料分散液80g、製備例3所得之青色顏料分散液40g、及製備例4所得之脫層石墨10g加入上述明膠水溶液中，並攪拌30分鐘，得到導電吸光層組合物(2)，成份如表2所示。將一玻璃放置於具有循環水之冷板上，並將該導電吸光層組合物(2)以刮刀方式塗佈於該玻璃上得到導電吸光層(2)，刮刀細縫為20μm，乾膜厚度約為0.98μm。
以電性量測機台(Keithely 2000)測量該導電吸光層(2)之表面片電阻值，結果請參照表3。
接著，依第1圖組裝一液晶顯示裝置(所使用之透明基材12係為PET(厚度為125 μm)、透明電極14為ITO(厚度為10-120 nm)、液晶層16為微膠囊化膽固醇液晶(厚度為8-12 μm)、導電吸光層18為本例之導電吸光層組合物(厚度為0.8-1.2 μm)以及電極20係為銀電極(厚度為10-30 μm))，其中液晶層16與導電吸光層18以slot die coating方式製得，並量測所得之液晶顯示裝置之驅動電壓，結果請參照表3。
比較例3
取2g QR-gel(Kodak QR gelatin)(作為黏結劑)放入一反應瓶中，加入310g水，並以40℃攪拌直至明膠(gelatin)完全溶解為止。接著，將製備例1所得之洋紅顏料分散液80g、製備例3所得之青色顏料分散液40g、及製備例5所得之碳黑100g加入上述明膠水溶液中，並攪拌30分鐘，得到導電吸光層組合物(3)，成份如表2所示。將一玻璃放置於具有循環水之冷板上，並將該導電吸光層組合物(3)以刮刀方式塗佈於該玻璃上得到導電吸光層(3)，刮刀細縫為20μm，乾膜厚度約為1.02μm。
以電性量測機台(Keithely 2000)測量該導電吸光層(3)之表面片電阻值，結果請參照表3。
接著，依第1圖組裝一液晶顯示裝置(所使用之透明基材12係為PET(厚度為125μm)、透明電極14為ITO(厚度為10-120μm)、液晶層16為微膠囊化膽固醇液晶(厚度為8-12 μm)、導電吸光層18為本例之導電吸光層組合物(厚度為0.8-1.2μm)以及電極20係為銀電極(厚度為10-30 μm))，其中液晶層16與導電吸光層18以slot die coating方式製得，並量測所得之液晶顯示裝置之驅動電壓，結果請參照表3。
比較例4
取5.1g QR-gel(Kodak QR gelatin)(作為黏結劑)放入一反應瓶中，加入310g水，並以40℃攪拌直至明膠(gelatin)完全溶解為止。接著，將製備例1所得之洋紅顏料分散液80g、製備例3所得之青色顏料分散液40g、及製備例6所得之氧化銦錫10g加入上述明膠水溶液中，並攪拌30分鐘，得到導電吸光層組合物(4)，成份如表2所示。將一玻璃放置於具有循環水之冷板上，並將該導電吸光層組合物(4)以刮刀方式塗佈於該玻璃上得到導電吸光層(4)，刮刀細縫為20μm，乾膜厚度約為1.05μm。
以電性量測機台(Keithely 2000)測量該導電吸光層(4)之表面片電阻值，結果請參照表3。
接著，依第1圖組裝一液晶顯示裝置(所使用之透明基材12係為PET(厚度為125 μm)、透明電極14為ITO(厚度為10-120 μm)、液晶層16為微膠囊化膽固醇液晶(厚度為8-12 μm)、導電吸光層18為本例之導電吸光層組合物(厚度為0.8-1.2 μm)以及電極20係為銀電極(厚度為10-30 μm))，其中液晶層16與導電吸光層18以slot die coating方式製得，並量測所得之液晶顯示裝置之驅動電壓，結果請參照表3。
實施例1
取2g QR-gel(Kodak QR gelatin)(作為黏結劑)放入一反應瓶中，加入310g水，並以40℃攪拌直至明膠(gelatin)完全溶解為止。接著，將製備例1所得之洋紅顏料分散液80g、製備例3所得之青色顏料分散液40g、製備例5所得之碳黑100g、及Baytron P導電高分子100g加入上述明膠水溶液中，並攪拌30分鐘。接著，使用硫酸以及氫氧化鈉水溶液將上述溶液之酸鹼值調至pH 5.2，再加入介面控制劑0.1N KCl水溶液3.0g，攪拌1小時，得到導電吸光層組合物(6)，成份如表2所示。將一玻璃放置於具有循環水之冷板上，並將該導電吸光層組合物(6)以刮刀方式塗佈於該玻璃上得到導電吸光層(6)，刮刀細縫為20μm，乾膜厚度約為1.03μm。
以電性量測機台(Keithely 2000)測量該導電吸光層(6)之表面片電阻值，結果請參照表3。
接著，依第1圖組裝一液晶顯示裝置(所使用之透明基材12係為PET(厚度為125 μm)、透明電極14為ITO(厚度為10-120 nm)、液晶層16為微膠囊化膽固醇液晶(厚度為8-12 μm)、導電吸光層18為本例之導電吸光層組合物(厚度為0.8-1.2 μm)以及電極20係為銀電極(厚度為10-30 μm))，其中液晶層16與導電吸光層18以slot die coating方式製得，並量測所得之液晶顯示裝置之驅動電壓，結果請參照表3。
實施例2
取2g QR-gel(Kodak QR gelatin)(作為黏結劑)放入一反應瓶中，加入310g水，並以40℃攪拌直至明膠(gelatin)完全溶解為止。接著，將製備例1所得之洋紅顏料分散液80g、製備例3所得之青色顏料分散液40g、製備例6所得之氧化銦錫分散液10g、及Baytron P導電高分子100g加入上述明膠水溶液中，並攪拌30分鐘。接著，使用硫酸以及氫氧化鈉水溶液將上述溶液之酸鹼值調至pH 5.2，再加入介面控制劑0.1NKCl 水溶液3.0g，攪拌1小時，得到導電吸光層組合物(7)，成份如表2所示。將一玻璃放置於具有循環水之冷板上，並將該導電吸光層組合物(7)以刮刀方式塗佈於該玻璃上得到導電吸光層(7)，刮刀細縫為20μm，乾膜厚度約為1.04μm。
以電性量測機台(Keithely 2000)測量該導電吸光層(7)之表面片電阻值，結果請參照表3。
接著，依第1圖組裝一液晶顯示裝置(所使用之透明基材12係為PET(厚度為125 μm)、透明電極14為ITO(厚度為10-120 nm)、液晶層16為微膠囊化膽固醇液晶(厚度為8-12 μm)、導電吸光層18為本例之導電吸光層組合物(厚度為0.8-1.2 μm)以及電極20係為銀電極(厚度為10-30 μm)，其中液晶層16與導電吸光層18以slot die coating方式製得，並量測所得之液晶顯示裝置之驅動電壓，結果請參照表3。
實施例3
取2g QR-gel(Kodak QR gelatin)(作為黏結劑)放入一反應瓶中，加入310g水，並以40℃攪拌直至明膠(gelatin)完全溶解為止。接著，將製備例1所得之洋紅顏料分散液60g、製備例3所得之黃色顏料分散液60g、製備例6所得之氧化銦錫分散液10g、及Baytron P導電高分子100g加入上述明膠水溶液中，並攪拌30分鐘。接著，使用硫酸以及氫氧化鈉水溶液將上述溶液之酸鹼值調至pH 5.2，再加入介面控制劑0.1N KCl水溶液3.0g，攪拌1小時，得到導電吸光層組合物(8)，成份如表2所示。將一玻璃放置於具有循環水之冷板上，並將該導電吸光層組合物(8)以刮刀方式塗佈於該玻璃上得到導電吸光層(8)，刮刀細縫為20μm，乾膜厚度約為1.06μm。
以電性量測機台(Keithely 2000)測量該導電吸光層(8)之表面片電阻值，結果請參照表3。
接著，依第1圖組裝一液晶顯示裝置(所使用之透明基材12係為PET(厚度為125 μm)、透明電極14為ITO(厚度為10-120 nm)、液晶層16為微膠囊化膽固醇液晶(厚度為8-12 μm)、導電吸光層18為本例之導電吸光層組合物(厚度為0.8-1.2 μm)以及電極20係為銀電極(厚度為10-30 μm))，其中液晶層16與導電吸光層18以slot die coating 方式製得，並量測所得之液晶顯示裝置之驅動電壓，結果請參照表3。
實施例4
取2g QR-gel(Kodak QR gelatin)(作為黏結劑)放入一反應瓶中，加入310g水，並以40℃攪拌直至明膠(gelatin)完全溶解為止。接著，將製備例1所得之洋紅顏料分散液80g、製備例3所得之青色顏料分散液40g、及Baytron P導電高分子120g加入上述明膠水溶液中，並攪拌30分鐘。接著，使用硫酸以及氫氧化鈉水溶液將上述溶液之酸鹼值調至pH 5.2，攪拌1小時，再加入介面控制劑0.1N KCl水溶液2.4g，攪拌1小時得到導電吸光層組合物(10)，成份如表2所示。將一玻璃放置於具有循環水之冷板上，並將該導電吸光層組合物(10)以刮刀方式塗佈於該玻璃上得到導電吸光層(10)，刮刀細縫為20μm，乾膜厚度約為1.1μm。
以電性量測機台(Keithely 2000)測量該導電吸光層(10)之表面片電阻值，結果請參照表3。
接著，依第1圖組裝一液晶顯示裝置(所使用之透明基材12係為PET(厚度為125 μm)、透明電極14為ITO(厚度為10-120 nm)、液晶層16為微膠囊化膽固醇液晶(厚度為8-12 μm)、導電吸光層18為本例之導電吸光層組合物(厚度為0.8-1.2 μm)以及電極20係為銀電極(厚度為10-30 μm)，其中液晶層16與導電吸光層18以slot die coating方式製得，並量測所得之液晶顯示裝置之驅動電壓，結果請參照表3。
依據上述，由本發明所述之導電吸光層組合物所製備而得之導電吸光層，由於介面控制劑的添加，可降低所得之導電吸光層之片電阻值(與比較例1-4相比)，使得該導電吸光層之片電阻值介於105 ~108 Ω/□之間，且可進一步使得包含該導電吸光層之液晶顯示裝置的驅動電壓降低至約80V(由160-120V降低至約80V)。
雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10．．．液晶顯示裝置
11．．．下表面
12．．．透明基材
13．．．上表面
14．．．透明電極
16．．．液晶層
18．．．導電吸光層
以及
20．．．電極
第1圖顯示本發明一實施所述之液晶顯示裝置剖面示意圖。
10．．．液晶顯示裝置
11．．．下表面
12．．．透明基材
13．．．上表面
14．．．透明電極
16．．．液晶層
18．．．導電吸光層
20．．．電極

Claims (11)

  1. 一種導電吸光層組合物，包含：10-40重量份之一黏結劑；40-50重量份之一非導電奈米顏料；10-25重量份之一導電材料；10-25重量份之一分散劑；以及0.1-1.0重量份之一介面控制劑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之導電吸光層組合物，其中該黏結劑包含纖維酯、明膠、多醣(polysaccaharide)、酪蛋白聚(乙烯內醯胺)、丙烯醯胺聚合物、聚(乙烯醇)、水解聚乙酸乙烯酯、烷基及磺烷基丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯之聚合物、聚醯胺、聚乙烯嘧啶、丙烯酸聚合物、順丁烯二酸酐共聚物、聚氧化烯、甲基丙烯醯胺共聚物、聚乙烯噁唑烷酮、順丁烯二酸共聚物、乙烯胺共聚物、甲基丙烯酸共聚物、丙烯醯基氧烷基丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯、乙烯咪唑共聚物、乙烯基硫醚共聚物、含苯乙烯磺酸之均聚物或共聚物、或其混合。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之導電吸光層組合物，其中該非導電奈米顏料係為單一顏色之非導電奈米顏料或多種顏色混合之非導電奈米顏料組合。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之導電吸光層組合物，其中該非導電顏料之粒徑係小於1μm。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之導電吸光層組合物，其中該導電材料包含導電高分子、透明導電粒子、金屬粒子、碳材、或是其混合。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之導電吸光層組合物，其中該介面控制劑包含具有一價或二價有機或無機陽離子之離子化合物。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之導電吸光層組合物，其中該導電吸光層組合物更包含平坦劑、消泡劑、接著助劑、或其混合。
  8. 一種導電吸光層，包含由申請專利範圍第1項所述之導電吸光層組合物經塗佈後所形成之一薄膜。
  9. 一種液晶顯示裝置，包含：一透明基材；一透明電極，配置於該透明基材之上；一液晶層，配置於該透明電極之上；一導電吸光層，配置於該液晶層之上，其中該導電吸光層係由申請專利範圍第1項所述之導電吸光層組合物經塗佈後所形成；以及一電極，配置於該導電吸光層上。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示裝置，其中該導電吸光層之片電阻值介於105 ~108 Ω/□之間。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示裝置，其中該導電吸光層之厚度介於0.1~1.2μm間。
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