TWI591649B - 用於形成液晶顯示裝置之接地電極的導電組成物以及使用該導電組成 物形成該接地電極的方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種用於形成液晶顯示裝置之接地電極的導電組成物,以及使用該導電組成物形成接地電極的方法。
液晶顯示裝置(以下簡稱為LCD)的接地電極扮演著阻斷自外部流入之靜電的角色。並且,銦錫氧化物(Indium-Tin-Oxide,以下簡稱為ITO)或銦鋅氧化物(Indium-Zinc-Oxide,以下簡稱為IZO)長久以來被用來作為接地電極的材料。
ITO與IZO具有優異之電阻以及表面硬度的優點,但他們具有必須利用諸如真空沉積等特定製程來形成接地電極,以及用ITO以及IZO形成之接地電極的透光率不佳的缺點。
近年來,由於銦資源枯竭的問題持續升高,各種用來取代ITO等之透明電極材料的發展正陸續地被提出。
然而,目前已知的許多透明電極材料(例如導電聚合物或包含金屬或金屬氧化物等的無機導電組成物),無法展現出令人滿意的結果。
特別是導電聚合物,雖然其透光率相對較佳,但其具有隨著接地電極使用時間增加所致之表面電阻增加的問題。
本發明之一目的在於提供一種用於形成LCD之接地電
極的導電組成物,其具有優異的塗覆均勻性,且能夠提供一種低表面電阻以及高透光率與高表面硬度的接地電極。
本發明之另一目的在於提供一種使用前述導電組成物形成用於LCD之接地電極的方法。
依據本發明,係提供一種用於形成LCD之接地電極的導電組成物,其包括有一導電聚合物、一摻雜劑、包含有一分子中具有羰基的溶劑之一混合溶劑、以及一矽烷耦合劑。
於此,該導電組成物可包括有0.1至10wt%之該導電聚合物、0.1至10wt%之該摻雜劑、60至95wt%之包含有該分子中具有羰基的溶劑之該混合溶劑、以及0.1至20wt%之該矽烷耦合劑。
並且,該分子中具有羰基的溶劑可為二甲基甲醯胺(dimethylformamide)、乙醯丙酮(acetylacetone)、或其混合物。
此外,該導電組成物中之該混合溶劑可進一步包括有一種或多種作為共溶劑(co-solvent)且選自由甲醇(methyl alcohol)、乙醇(ethyl alcohol)、異丙醇(isopropanol)、乙二醇(ethylene glycol)、丁二醇(butanediol)、新戊二醇(neopentyl glycol)、1,3-戊二醇(1,3-pentanediol)、1,4-環己烷二甲醇(1,4-cyclohexane dimethanol)、二乙二醇(diethylene glycol)、聚乙二醇(polyethylene glycol)、聚丁二醇(polybutylene glycol)、二羥甲基丙烷(dimethylol propane)、三羥甲基丙烷(trimethylol propane)、單甲基醚丙二醇(propylene glycol monomethyl ether)、氯仿(chloroform)、二氯甲烷(dichloromethane)、四氯乙烯(tetrachloroethylene)、三氯乙烯(trichloroethylene)、二溴乙烷(dibromoethane)、二溴丙烷(dibromopropane)、N-甲基吡咯烷酮(n-methyl pyrrolidone)、二甲亞碸(dimethyl sulfoxide)、三乙胺(triethylamine)、三丁胺(tributylamine)、三辛胺(trioctylamine)、甲酚(cresol)、以及水所構成之族群中的溶劑。
此時,以該分子中具有羰基的溶劑的重量為基準,該共溶劑的重量比例可為1:10至1:20。
該導電聚合物可為一種或多種選自由聚苯胺類聚合物
(polyaniline-based polymer)、聚吡咯類聚合物(polypyrrole-based polymer)、以及聚噻吩類聚合物(polythiophene-based polymer)所構成之族群中的化合物。
該摻雜劑可為一種或多種選自由十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid)、甲苯磺酸(toluenesulfonic acid)、樟腦磺酸(camphorsulfonic acid)、苯磺酸(benzenesulfonic acid)、鹽酸(hydrochloric acid)、苯乙烯磺酸(styrenesulfonic acid)、2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid)、2-磺基琥珀酸酯(2-sulfosuccinate)、5-磺基異酞酸鈉(5-sodium sulfoisophthalic acid)、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉(dimethyl-5-sodium sulfoisophthalate)、以及間苯二甲酸雙羥乙酯-5-磺酸鈉(5-sodiumsulfo-bis(β-hydroxyethylisophthalate))所構成之族群中的化合物。
此外,該矽烷耦合劑可為一種或多種選自由烷氧基矽烷類化合物(alkyloxysilane-based compound)、胺基矽烷類化合物(aminosilane-based compound)、乙烯基矽烷類化合物(vinylsilane-based compound)、環氧基矽烷類化合物(epoxysilane-based compound)、甲基丙烯醯氧基矽烷類化合物(methacryloxysilane-based compound)、異氰酸酯基矽烷類化合物(isocyanatesilane-based compound)、以及氟基矽烷類化合物(fluorinesilane-based compound)所構成之族群中的化合物。
除此之外,依據本發明,係提供一種形成用於LCD之接地電極的方法,其包括有將前述導電組成物塗覆於一基板的步驟。
本發明之用於形成LCD之接地電極的該導電組成物具有優異的塗覆均勻性,且使用該導電組成物形成之接地電極具有低表面電阻以及高透光率與高表面硬度,並且,在「500小時可靠度」方面特別優異,因此能夠提供一種具有改良性質之用於LCD(特別是面內切換(in-plane switching,IPS)模式LCD、邊緣場切換(fringe field switching,FFC)模式LCD等)的接地電極。
以下,將依據本發明之具體實施例詳細說明用於形成LCD之接地電極的導電組成物,以及使用該導電組成物形成接地電極的方法。
首先,於通篇說明書中,「包括」或「包含」一詞係指具有任何成分(或構成物,或步驟),除非有特別說明,否則沒有任何限制,且不應被解讀為排除或去除其他成分的加入。
在研究LCD的過程中,本案發明人發現當用於形成接地電極之該導電組成物包括有符合特定性質之混合溶劑以及導電組成物、摻雜劑、與矽烷耦合劑時,製備該導電組成物過程中所產生的反應熱以及該導電組成物的酸度範圍能夠促進該導電聚合物與該摻雜劑在該導電組成物中的散布性。並且,由於前揭特性,本案發明人發現不僅該導電組成物的塗覆均勻性優異,且使用該導電組成物形成的接地電極具有低表面電阻、高透光率以及高表面硬度,因此能夠提供一種具有優異性質之用於LCD的接地電極,進而完成本發明。
依據本發明之一實施例,係提供一種用於形成LCD之接地電極的導電組成物,包括有一導電聚合物、一摻雜劑、包含有一分子中具有羰基的溶劑之一混合溶劑、以及一矽烷耦合劑。
換句話說,本發明之該導電組成物係為一種該導電聚合物、該摻雜劑、以及該矽烷耦合劑分散於一包括有溶劑之分散媒介的組成物,並且由於該組成物包括有該分子中具有羰基的溶劑,該導電聚合物與該摻雜劑於該導電組成物中的分散性能夠最佳化,且該導電組成物的塗覆均勻性佳,並且使用該導電組成物形成之接地電極縱使在高溫以及高濕度的條件下仍然能夠維持低表面電阻,並能夠展現出高透光率以及高表面硬度。
以下將說明依據該實施例之導電組成物所能夠包含的成份。
首先,該導電聚合物為一種用以賦予該導電組成物導電性的基本成分,並且在本技術相關領域中常用的各種導電聚合物都能夠使用於本發明,並無特定限制。
然而,依據本發明,該導電聚合物可為一種或多種選自
由聚苯胺類聚合物(polyaniline-based polymer)、聚吡咯類聚合物(polypyrrole-based polymer)、以及聚噻吩類聚合物(polythiophene-based polymer)所構成之族群中的聚合物。具體而言,在確保導電性以及分散性方面,該導電聚合物最好為聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(poly(3,4-ethylene dioxythiophene)),其屬於一種聚噻吩類聚合物。
並且,以該導電組成物的總重量計,該導電聚合物的含量可為0.1至10wt%,較佳為0.5至10wt%,更佳為1至5wt%。換句話說,為了避免電阻增加同時確保該導電組成物所需的最低導電性,以該導電組成物的總重量計,該導電聚合物的含量最好等於或高於0.1wt%。然而,若該導電組成物中的導電聚合物含量過多,該導電組成物的透光率、分散性、以及穩定性會衰退,因此為了避免前述衰退,該導電聚合物的含量最好等於或低於10wt%。
同時,依據該實施例之該導電組成物可包括有摻雜劑。該摻雜劑為一種用以與該導電聚合物一同賦予該導電組成物導電性的成分,並且由於任何與本技術相關之常用的摻雜劑皆可包含在該導電組成物中,因此該摻雜劑並無特定限制。
不過,依據本發明,該摻雜劑可為一種或多種選自由十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid)、甲苯磺酸(toluenesulfonic acid)、樟腦磺酸(camphorsulfonic acid)、苯磺酸(benzenesulfonic acid)、鹽酸(hydrochloric acid)、苯乙烯磺酸(styrenesulfonic acid)、2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid)、2-磺基琥珀酸酯(2-sulfosuccinate)、5-磺基異酞酸鈉(5-sodium sulfoisophthalic acid)、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉(dimethyl-5-sodium sulfoisophthalate)、以及間苯二甲酸雙羥乙酯-5-磺酸鈉(5-sodiumsulfo-bis(β-hydroxyethylisophthalate))所構成之族群中的化合物。尤其是,為了確保該導電組成物的導電性以及分散性,該摻雜劑最好為聚(4-苯乙烯磺酸鹽)(poly(4-styrenesulfonate))。
具體而言,在關於如上所述的效果方面,最好使用由作為摻雜劑之聚(4-苯乙烯磺酸鹽)(以下稱為PSS)與該等導電聚合物中的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(poly(3,4-ethylene dioxythiophene),以下
稱為PEDOT)混合而成的PEDOT-PSS。
換句話說,雖然PEDOT本身的導電性低於ITO,但其具有約500s/cm的導電性,且透過與一有機主動層(organic active layer)形成一適當介面而展現出比ITO更好的電性質。然而,由於PEDOT的可溶性不足,以致其具有環境穩定性的問題,因此最好使用將PSS加至PEDOT所形成的PEDOT-PSS。
前述PEDOT-PSS可透過將作為陰離子摻雜劑的PSS加至PEDOT而獲得。PEDOT與PSS係藉由靜電吸引(見下列化學式1)而耦合,並且PEDOT經由PSS而呈現正電(+)且使能帶隙變小,以致具有金屬電子能帶(metallic electron band)結構。在此,諸如導電率、功函數等性質會依據PSS的比率而改變。
依據本發明,以該導電組成物的總重量計,該摻雜劑的含量可為0.1至10wt%,較佳為0.5至10wt%,更佳為1至5wt%。換句話說,考慮到該導電組成物的電阻與分散性以及添加摻雜劑的效果,該摻雜劑的含量控制在前述範圍內是較為有利的。
此外,依據該實施例之該導電組成物可包括有一混合溶劑。
該混合溶劑為一種本發明之導電組成物的分散介質,且具體而言最好包含一種分子中具有羰基的溶劑。換言之,依據本發明,當該分子中具有羰基的溶劑被用來作為該導電組成物的分散介質時,
會影響該導電組成物的酸度,且會促進該導電聚合物與該摻雜劑的散布,使得該導電組成物的分散性能夠最佳化。據此,該導電組成物的塗覆均勻性能夠提升,並且由於表面電阻低,使用該導電組成物形成之該接地電極的表面導電性能夠進一步提高,因此縱使在高溫以及高濕度的條件下仍然能夠展現出優異的透光率、表面硬度以及高可靠度。
依據本發明,該分子中具有羰基的溶劑最好為二甲基甲醯胺(dimethylformamide)、乙醯丙酮(acetylacetone)、或其混合物。
更且,依據本發明,該分子中具有羰基的溶劑更佳為二甲基甲醯胺與乙醯丙酮的混合物。換言之,當使用二甲基甲醯胺與乙醯丙酮的混合物作為溶劑時,該導電聚合物與該摻雜劑的散布會進一步提升,且該導電組成物的分散性會比單獨使用二甲基甲醯胺或乙醯丙酮時為佳,而且由該導電組成物形成的該接地電極,在硬度以及可靠度方面都能夠進一步提升。
此外,依據本發明之該導電組成物中的混合溶劑可進一步包括有一添加至該分子中具有羰基之溶劑中的共溶劑。
在此,該共溶劑可為一種或多種選自由甲醇(methyl alcohol)、乙醇(ethyl alcohol)、異丙醇(isopropanol)、乙二醇(ethylene glycol)、丁二醇(butanediol)、新戊二醇(neopentyl glycol)、1,3-戊二醇(1,3-pentanediol)、1,4-環己烷二甲醇(1,4-cyclohexane dimethanol)、二乙二醇(diethylene glycol)、聚乙二醇(polyethylene glycol)、聚丁二醇(polybutylene glycol)、二羥甲基丙烷(dirnethylol propane)、三羥甲基丙烷(trimethylol propane)、單甲基醚丙二醇(propylene glycol monomethyl ether)、氯仿(chloroform)、二氯甲烷(dichloromethane)、四氯乙烯(tetrachloroethylene)、三氯乙烯(trichloroethylene)、二溴乙烷(dibromoethane)、二溴丙烷(dibromopropane)、N-甲基吡咯烷酮(n-methyl pyrrolidone)、二甲亞碸(dimethyl sulfoxide)、三乙胺(triethylamine)、三丁胺(tributylamine)、三辛胺(trioctylamine)、甲酚(cresol)、以及水所構成之族群中的溶劑。
以該分子中具有羰基的溶劑的重量為基準,該共溶劑可包含的重量比例為1:10至1:20,且較佳為1:15至1:20,藉以充分
地展現出添加該具有羰基之溶劑的效果。
依據本發明之該導電組成物,較佳宜包括有一種混合溶劑,係混合有100重量份異丙醇(isopropyl alcohol);80至150重量份單甲基醚丙二醇(propylene glycol monomethyl ether);5至30重量份二甲基甲醯胺(dimethylformamide)、乙醯丙酮(acetylacetone)、或其混合物;以及50至120重量份的水。依據本發明之該導電組成物,更佳宜包括有一種混合溶劑,係混合有100重量份異丙醇(isopropyl alcohol);90至110重量份單甲基醚丙二醇(propylene glycol monomethyl ether);15至20重量份二甲基甲醯胺(dimethylformamide)、乙醯丙酮(acetylacetone)、或其混合物;以及80至100重量份的水。
此外,以該導電組成物的總重量計,該混合溶劑的含量可為60至95wt%,較佳為70至95wt%,更佳為80至95wt%。換句話說,為了確保該導電組成物具有適用於形成該接地電極過程中的塗覆性質,同時確保該導電組成物的最低穩定性,以該導電組成物的總重量計,該混合溶劑的含量最好等於或高於60wt%。然而,若該導電組成物中的混合溶劑含量過多,該導電聚合物的濃度會相對變低且電阻會增加,並且使用該導電組成物形成之該接地電極的耐衝擊性也會退化。因此,為了避免前述退化,以該導電組成物的總重量計,該混合溶劑的含量最好等於或低於95wt%。
此外,依據該實施例的導電組成物可包括有矽烷耦合劑。
該矽烷耦合劑為一種用以提高該導電聚合物、該摻雜劑等之分散性的成分,並且在本技術相關領域中常用的各種矽烷耦合劑都能夠使用於本發明,並無特定限制。
不過,依據本發明,該矽烷耦合劑可為一種或多種選自由烷氧基矽烷類化合物(alkyloxysilane-based compound)、胺基矽烷類化合物(aminosilane-based compound)、乙烯基矽烷類化合物(vinylsilane-based compound)、環氧基矽烷類化合物(epoxysilane-based compound)、甲基丙烯醯氧基矽烷類化合物(methacryloxysilane-based compound)、異氰酸酯基矽烷類化合物(isocyanatesilane-based
compound)、以及氟基矽烷類化合物(fluorinesilane-based compound)所構成之族群中的化合物。
該矽烷耦合劑最好可為一種或多種選自由四乙氧基矽烷(tetraethyloxysilane)、乙烯基三乙氧基矽烷(vinyltriethoxysilane)、乙烯基三甲氧基矽烷(vinyltrimethoxysilane)、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)矽烷(vinyltris(β-methoxyethoxy)silane)、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(γ-methacryloxy propyltrimethoxysilane)、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane)、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基矽烷(γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane)、γ-巰丙基三甲氧基矽烷(γ-mercaptopropyltrimethoxysilane)、γ-胺丙基三乙氧基矽烷(γ-aminopropyltriethoxysilane)、N-β-(胺乙基)-γ-胺丙基三甲氧基矽烷(N-β-(aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilane)、γ-脲基丙基三乙氧基矽烷(γ-ureidopropyltriethoxysilane)、苯基三乙氧基矽烷(phenyltriethoxysilane)、甲基三乙氧基矽烷(methyltriethoxysilane)、甲基三甲氧基矽烷(methyltrimethoxysilane)、聚氧化乙烯改質矽烷(polyethyleneoxide-modified silane)、聚甲基乙氧基矽氧烷(polymethylethoxysiloxane)、以及六甲基二矽氮烷(hexamethyldisilazine)所構成之族群中的化合物。
此外,以該導電組成物的總重量計,該矽烷耦合劑的含量可為0.1至20wt%,較佳為1至15wt%,更佳為3至10wt%。換句話說,為了避免在塗覆過程中因該導電組成物的相分離所致之表面失去光澤以及表面硬度降低的現象,該矽烷耦合劑的含量最好等於或高於0.1wt%。然而,若該導電組成物中的矽烷耦合劑含量過多,電阻會增加且該導電組成物的穩定性會變得更糟。因此,為了避免前述情況,以該導電組成物的總重量計,該矽烷耦合劑的含量最好等於或低於20wt%。
更且,本發明之該導電組成物可視需求而進一步包括本技術相關領域中常用的添加劑。
依據本發明,前述添加劑可為一種或多種選自由黏著劑(binder resin)、介面活性劑(surfactant)以及鹽酸或醋酸的稀釋溶液所構
成之族群中的物質。
此時,該添加劑的含量係取決於對該導電組成物的性質沒有不良影響,同時加入該添加劑的影響最小,並且,以該導電組成物的總重量計,該添加劑的含量最好為0.1至5wt%。
另一方面,本發明的另一實施例係提供一種形成用於LCD之接地電極的方法,其包括有將上述所揭露之導電組成物塗覆於一基板上的步驟。
在此,本技術相關領域常用的塗覆方法係無限制地可應用於將該導電組成物塗覆於該基板上的方法,且較佳宜使用噴霧法(spray method)、刮刀法(doctor blade method)、輥塗法(roll coating method)、浸漬法(dipping method)等。
此時,該導電組成物的塗覆厚度可為0.1至1μm。LCD的接地電極可透過在溫度60℃至100℃的條件下軟烘烤(soft-baking)該塗覆之導電組成物而形成200至500nm厚的薄膜層所製成。
本發明之該導電組成物可如上述般用來形成LCD的接地電極,並且,該導電組成物還可應用於能夠替代現有接地電極之導電偏光板的塗覆膜。
以下將提供用以了解本發明的較佳實施例。然而,下列實施例僅用以描述本發明,本發明並非由該等實施例來決定。
實施例1
透過混合下列化合物來製備一種導電組成物:一摻雜劑,係為約2wt%的樹脂(PEDOT-PSS,製造商:Hube Global),該樹脂內具有以重量比1:7混合之聚(3,4-乙烯二氧噻吩)與聚(4-苯乙烯磺酸鹽);約4wt%之四乙氧基矽烷的矽烷耦合劑;約92.9wt%的混合溶劑;約0.1wt%的介面活性劑(產品名稱:TEGO-435,製造商:TEGO);以及約1wt%的鹽酸稀釋溶液(0.03mol%鹽酸水溶液)。
此時,該混合溶劑係由混合100重量份異丙醇、約125重
量份單甲基醚丙二醇、約17.9重量份二甲基甲醯胺、以及約89.3重量份的水所製備。
該導電組成物係塗覆約0.5μm於形成在一基板上的電極上,而該接地電極係以約80℃的加熱板,透過軟烘烤該塗覆之導電組成物約180秒以形成厚度300nm的薄膜層,接著在約120℃的烘箱中乾燥1小時而形成。
實施例2
透過混合下列化合物來製備一種導電組成物:一摻雜劑,係為約2wt%的樹脂(PEDOT-PSS,製造商:Hube Global),該樹脂內具有以重量比1:7混合之聚(3,4-乙烯二氧噻吩)與聚(4-苯乙烯磺酸鹽);約4wt%之四乙氧基矽烷的矽烷耦合劑;約92.9wt%的混合溶劑;約0.1wt%的介面活性劑(產品名稱:TEGO-435,製造商:TEGO);以及約1wt%的鹽酸稀釋溶液(0.03mol%鹽酸水溶液)。
此時,該混合溶劑係由混合100重量份異丙醇、約125重量份單甲基醚丙二醇、約17.9重量份乙醯丙酮、以及約89.3重量份的水所製備。
該導電組成物係塗覆約0.5μm於形成在一基板上的電極上,而該接地電極係以約80℃的加熱板,透過軟烘烤該塗覆之導電組成物約180秒以形成厚度300nm的薄膜層,接著在約120℃的烘箱中乾燥1小時而形成。
實施例3
透過混合下列化合物來製備一種導電組成物:一摻雜劑,係為約2wt%的樹脂(PEDOT-PSS,製造商:Hube Global),該樹脂內具有以重量比1:7混合之聚(3,4-乙烯二氧噻吩)與聚(4-苯乙烯磺酸鹽);約4wt%之四乙氧基矽烷的矽烷耦合劑;約92.9wt%的混合溶劑;
約0.1wt%的介面活性劑(產品名稱:TEGO-435,製造商:TEGO);以及約1wt%的鹽酸稀釋溶液(0.03mol%鹽酸水溶液)。
此時,該混合溶劑係由混合100重量份異丙醇、約125重量份單甲基醚丙二醇、約17.9重量份之重量比1:1混合的二甲基甲醯胺與乙醯丙酮混合物、以及約89.3重量份的水所製備。
該導電組成物係塗覆約0.5μm於形成在一基板上的電極上,而該接地電極係以約80℃的加熱板,透過軟烘烤該塗覆之導電組成物約180秒以形成厚度300nm的薄膜層,接著在約120℃的烘箱中乾燥1小時而形成。
比較例1
透過混合下列化合物來製備一種導電組成物:一摻雜劑,係為約2wt%的樹脂(PEDOT-PSS,製造商:Hube Global),該樹脂內具有以重量比1:7混合之聚(3,4-乙烯二氧噻吩)與聚(4-苯乙烯磺酸鹽);約4wt%之四乙氧基矽烷的矽烷耦合劑;約92.9wt%的溶劑;約0.1wt%的介面活性劑(產品名稱:TEGO-435,製造商:TEGO);以及約1wt%的鹽酸稀釋溶液(0.03mol%鹽酸水溶液)。
此時,該溶劑係由混合100重量份異丙醇、100重量份乙二醇、以及約35重量份的水所製備。
該導電組成物係塗覆約0.5μm於形成在一基板上的電極上,而該接地電極係以約80℃的加熱板,透過軟烘烤該塗覆之導電組成物約180秒以形成厚度300nm的薄膜層,接著在約120℃的烘箱中乾燥1小時而形成。
實驗例
使用實施例1至3以及比較例1之導電組成物形成的接地電極,其塗覆表面的均勻性、表面電阻、透光率、硬度、以及500小時可靠度係依照下列方法予以測定或評估,且測定與評估結果係表列於
下表1。
1)塗覆表面的均勻性:使用電子顯微鏡觀察塗覆表面的外觀,當粗糙度低於塗覆厚度約2%時,評估為非常好(◎),當粗糙度為塗覆厚度的2至5%時,評估為好(○),當粗糙度高於塗覆厚度5%時,評估為差(X)。
2)表面電阻(MΩ/sq):每單位面積的表面電阻係使用三菱化學公司供售之LORESTA(4點探針)予以測定。
3)透光率(%):在波長400nm的透光率係使用紫外光一可見光光譜儀予以測定。
4)硬度:硬度係使用鉛筆硬度試驗機(pencil hardness tester)以1kgf的基本荷重予以測定。
5)500小時可靠度:使用三菱化學公司供售之LORESTA(4點探針)測定將樣品留置於室溫(約20℃)下500小時後的表面電阻、將樣品留置於高溫(約80℃)的烘箱中500小時後的表面電阻、以及將樣品留置於高溫以及高濕度(約65℃,90%RH)的條件下500小時後的表面電阻,並將所得結果與最初的表面電阻相比較。
如表1所示,其可證實使用實施例1至3之導電組成物形成的接地電極具有優異的塗覆均勻性,並且具有低表面電阻與良好的透光率及硬度。特別是,使用實施例1至3之導電組成物形成的接地電極被證實在500小時可靠度測試時,能展現出低於800的表面電阻,並
且具有優異的可靠度。
特別是,由於實施例3使用二甲基甲醯胺與乙醯丙酮的混合物作為混合溶劑,因此相較於其他實施例與比較例1,實施例3的接地電極展現出較高的硬度以及較穩定的可靠度。
同時,雖然使用比較例1之導電組成物形成的接地電極在塗覆均勻性以及其他性質方面都與使用實施例1至3之導電組成物形成的接地電極相當,然而比較例1之可靠度測試的結果卻比實施例1至3的結果差。
Claims (14)
- 一種用於形成液晶顯示裝置之接地電極的導電組成物,包含有:0.1至10wt%之一導電聚合物;0.5至10wt%之一摻雜劑;60至95wt%之一混合溶劑,該混合溶劑包含有一分子中具有羰基的溶劑;以及0.1至20wt%之一矽烷耦合劑。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電組成物,其中該分子中具有羰基的溶劑為二甲基甲醯胺、乙醯丙酮、或其混合物。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電組成物,其中該分子中具有羰基的溶劑為二甲基甲醯胺與乙醯丙酮的混合物。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電組成物,其中該混合溶劑進一步包含有一種或多種共溶劑,係選自由甲醇(methyl alcohol)、乙醇(ethyl alcohol)、異丙醇(isopropanol)、乙二醇(ethylene glycol)、丁二醇(butanediol)、新戊二醇(neopentyl glycol)、1,3-戊二醇(1,3-pentanediol)、1,4-環己烷二甲醇(1,4-cyclohexane dimethanol)、二乙二醇(diethylene glycol)、聚乙二醇(polyethylene glycol)、聚丁二醇(polybutylene glycol)、二羥甲基丙烷(dimethylol propane)、三羥甲基丙烷(trimethylol propane)、單甲基醚丙二醇(propylene glycol monomethyl ether)、氯仿(chloroform)、二氯甲烷(dichloromethane)、四氯乙烯(tetrachloroethylene)、三氯乙烯(trichloroethylene)、二溴乙烷(dibromoethane)、二溴丙烷(dibromopropane)、N-甲基吡咯烷酮(n-methyl pyrrolidone)、二甲亞碸(dimethyl sulfoxide)、三乙胺(triethylamine)、三丁胺(tributylamine)、三辛胺(trioctylamine)、甲酚 (cresol)、以及水所構成之族群。
- 如申請專利範圍第4項所述之導電組成物,其中以該分子中具有羰基的溶劑的重量為基準,該導電組成物中所包含之該共溶劑的重量比例可為1:10至1:20。
- 如申請專利範圍第5項所述之導電組成物,其中該混合溶劑包含有100重量份異丙醇(isopropyl alcohol);80至150重量份單甲基醚丙二醇(propylene glycol monomethyl ether);15至20重量份之該分子中具有羰基的溶劑;以及50至120重量份的水。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電組成物,其中該導電聚合物為一種或多種選自由聚苯胺類聚合物(polyaniline-based polymer)、聚吡咯類聚合物(polypyrrole-based polymer)、以及聚噻吩類聚合物(polythiophene-based polymer)所構成之族群中的化合物。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電組成物,其中該導電聚合物為聚(3,4-乙烯二氧噻吩)。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電組合物,其中該摻雜劑為一種或多種選自由十二烷基苯磺酸(dodecylbenzenesulfonic acid)、甲苯磺酸(toluenesulfonic acid)、樟腦磺酸(camphorsulfonic acid)、苯磺酸(benzenesulfonic acid)、鹽酸(hydrochloric acid)、苯乙烯磺酸(styrenesulfonic acid)、2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid)、2-磺基琥珀酸酯(2-sulfosuccinate)、5-磺基異酞酸鈉(5-sodium sulfoisophthalic acid)、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉(dimethyl-5-sodium sulfoisophthalate)、以及間苯二甲酸雙羥乙酯-5-磺酸鈉(5-sodiumsulfo-bis(β-hydroxyethylisophthalate))所構成之族群中的化 合物。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電組成物,其中該摻雜劑為聚(4-苯乙烯磺酸鹽)。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電組成物,其中該矽烷耦合劑為一種或多種選自由烷氧基矽烷類化合物(alkyloxysilane-based compound)、胺基矽烷類化合物(aminosilane-based compound)、乙烯基矽烷類化合物(vinylsilane-based compound)、環氧基矽烷類化合物(epoxysilane-based compound)、甲基丙烯醯氧基矽烷類化合物(methacryloxysilane-based compound)、異氰酸酯基矽烷類化合物(isocyanatesilane-based compound)、以及氟基矽烷類化合物(fluorinesilane-based compound)所構成之族群中的化合物。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電組成物,進一步包含有一種或多種添加劑,係選自由黏著劑(binder resin)、介面活性劑(surfactant)以及鹽酸或醋酸的稀釋溶液所構成之族群中的物質。
- 如申請專利範圍第12項所述之導電組成物,其中以該導電組成物的總重量計,該添加劑的含量為0.1至5wt%。
- 一種形成用於液晶顯示裝置之接地電極的方法,包含有將申請專利範圍第1項所述之導電組成物塗覆於一基板上的步驟。
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