CN106811009A - 导电高分子组合物溶液以及其抗静电膜与平面显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种导电高分子组合物溶液,包含:(A)导电高分子,包含:Π共轭体系导电性高分子;以及具有多价阴离子的高分子;(B)烷氧基硅烷,占所述导电高分子组合物溶液的1‑5.5wt%之间;以及(C)溶剂,包含:沸点介于55℃‑120℃之间的低沸点溶剂;沸点介于170℃‑250℃之间且与水互溶的高沸点溶剂;以及水。上述导电高分子组合物溶液可以作为抗静电涂布溶液,不仅其涂布后流平性佳,其硬度特性的表现可达到5H以上,避免因产线滚轮移动导致的受损,并且其表面电阻值也能达到良好的导流静电电荷的效果,而不会导通元件电路,亦有优良的耐候性,提高产品的耐久、耐用度。本发明还同时提供导电高分子组合物溶液形成的抗静电膜,以及包含所述抗静电膜的平面显示器。
Description
技术领域
本发明涉及一种导电高分子组合物溶液,以及其抗静电模与平面显示器,尤其涉及一种能具有良好流平性的导电高分子组合物溶液,并且其抗静电膜能具有良好的硬度与适用于电子显示器的表面电阻值。
背景技术
近年来各类型显示器广泛被使用,例如,等离子平面显示器、有机电致发光平面显示器、液晶平面显示器等,而为了预防静电电荷的累积造成人们使用上的不便,或影响元件效能。已知有在使用作为导电薄膜的材料例如铟锡氧化物(Indium Tin Oxide,简称ITO),被广泛使用在平面显示器、太阳能电池及触控面板等产品中。但除了价格昂贵及材料来源日益匮乏外,由于触控面板在使用的过程中需要经常性对ITO膜施予压力或使其弯曲,造成ITO膜的老化,甚至产生裂痕。另外,在一般情况下,ITO材料的电阻值至高只能达到103Ω/m2,若要达到所需的静电放电效果,除了制程上的厚度必需严格控制,同时导致元件须提供较大电压,造成电力损耗。因此,有需要提供一种新的材料取代现有的ITO膜。
导电高分子因具有优良的静电性、耐久不易变质、无粒子粉尘产生,以及优良的热稳定性与抗水解性等特点,是为受到欢迎的导电聚合物之一。并且其不同于ITO材料,其价格便宜且耐弯曲,可以改善现有使用ITO易脆及价格昂贵的缺点,因此业界已开始尝试将抗静电薄膜材料应用于相关产品。
但由于导电高分子本身的物理与化学特性,要形成具有高光学透明度、符合产品需求的抗静电薄膜并不容易。例如导电高分子一般并非透明无色,加上与有机溶剂类聚合物、单体等不易均匀混合,造成了合成、制程与应用上的困难。
发明内容
本发明提供一种导电高分子组合物溶液,包含:(A)导电高分子,占所述导电高分子组合物溶液的重量百分范围介于0.01-0.1wt%之间,包含:Π共轭体系导电性高分子;以及具有多价阴离子的高分子,其中所述具有多价阴离子的高分子掺杂于所述Π共轭体系导电性高分子中;(B)烷氧基硅烷,占所述导电高分子组合物溶液的重量百分范围介于1-5.5wt%之间;以及(C)溶剂,包含:沸点介于55℃-120℃之间的低沸点溶剂;沸点介于170℃-250℃之间且与水互溶的高沸点溶剂;以及水。
在本发明的较佳技术方案中,所述导电高分子组合物溶液的粘度介于3-5cp之间。
在本发明的较佳技术方案中,所述导电高分子为聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚苯乙烯磺酸酯,并且所述烷氧基硅烷与所述导电高分子的比值范围介于35-100之间。
在本发明的较佳技术方案中,所述低沸点溶剂占所述溶剂的55-81wt%,所述高沸点溶剂占所述溶剂的1-15wt%,且所述水占所述溶剂的10-30wt%。
在本发明的较佳技术方案中,所述导电高分子组合物溶液,还包含:流平剂,占所述导电高分子组合物溶液的0.01-1.0wt%。
在本发明的较佳技术方案中,所述流平剂选自含羟基聚酯改性硅氧烷类、丙烯酸酯共聚体、聚醚改性硅氧烷类流平剂、芳烷基烷基改性硅氧烷类中的任一者或其组合。
在本发明的较佳技术方案中,所述烷氧基硅烷选自四甲氧基硅烷、四乙基硅氧烷、四乙基氧硅烷、原硅酸四乙酯或硅酸乙酯中的任一者或任意组合。
在本发明的较佳技术方案中,所述低沸点溶剂选自异丙醇(简称IPA)、乙醇以及酮类中的任一者或任意组合。
在本发明的较佳技术方案中,所述高沸点溶剂选自乙二醇、高碳数醇类、N-甲基吡咯酮以及二甲基亚砜中的任一者或其组合。
本发明同时提供一种抗静电膜,所述导电高分子组合物溶液经涂布与干燥制程形成。
本发明同时提供一种抗静电膜,所述干燥制程是于80℃-150℃下烘烤3-30分钟。
在本发明的较佳技术方案中,所述抗静电膜具有5H以上的硬度。
在本发明的较佳技术方案中,所述抗静电膜的表面电阻值介于106-1012之间。
在本发明的较佳技术方案中,所述抗静电膜的表面电阻值介于108-1010之间。
本发明还提供一种平面显示器,包含所述抗静电膜。
在本发明的较佳技术方案中,所述平面显示器,还包含偏光板,直接覆盖所述抗静电膜。
因此,本发明所提供的导电高分子组合物溶液能做为光学透明涂料,或抗静电膜涂布溶液使用,符合光学制品抗静电性且不降低其可见光范围内,并且其固化后形成的抗静电膜,包含少量的导电高分子,同时还具有低雾度、优异的硬度和表面抗刮伤等特性,适于形成导电涂层应用于例如液晶显示器(简称LCD)、有机电致发光显示器(简称OLED)等平面显示器。依据本发明揭示的抗静电膜,因其包含导电高分子与硅烷(silane)结构,因此可以取代现有价格高昂的ITO层或抗静电材。将本发明的导电高分子组合物溶液可涂布于电子设备液晶胞上、OLED出光侧基板上,可避免静电放电(electrostatic discharge,简称ESD)对电子设备的损害,能够直接快速的将电子设备表面的静电导流,达到理想的抗静电效果。本发明所提供的导电高分子组合物溶液可以作为抗静电涂布溶液,不仅其涂布后流平性佳,其硬度特性的表现可达到5H以上,避免因产线滚轮移动导致的受损,并且其表面电阻值也能达到良好的导流静电电荷的效果,而不会导通元件电路,亦有优良的耐候性,提高产品的耐久、耐用度。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1所示为依据本发明的一实施例,具有本发明所提供的抗静电膜的LCD平面显示器;以及
图2所示为依据本发明的一实施例,具有本发明所提供的抗静电膜的OLED平面显示器。
具体实施方式
本发明揭示一种导电高分子组合物溶液、其抗静电膜以及其平面显示器,其一目的在于提供能符合光学制品抗静电性且不降低其可见光范围内的光学透明涂料,另一目的是提供抗静电性的固化涂料,其所形成的抗静电膜能达到导流静电电荷又不会导通元件电路或是造成耗电的优良功效,并且具有低雾度、优异的硬度和表面抗刮伤等特性,适于形成抗静电涂层,应用于例如液晶显示器(简称LCD)、有机电致发光显示器(简称OLED)等平面显示器。其中包含导电高分子与硅烷(silane)结构,可以取代现有价格高昂的ITO层或抗静电材。将本发明的抗静电组合物涂布在合板上,可有效避免静电放电(electrostaticdischarge,简称ESD)对电子设备的损害,能够直接快速的将电子设备表面的静电导流,达到理想的抗静电效果的外,本发明材料通过调整流平性符合涂布需求(尤其是涂布于含硅基板上,亦能具有良好的流平性),且其硬度特性的表现可达到5H以上,不受滚轮移动受损,提高产品的耐久、耐用度。
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点能更明显易懂,下文将分别针对导电高分子组合物溶液及其抗静电膜的制造方法做说明。同时提供本发明的下述具有代表性的实施态样以及比较例的测试结果,以具体说明本发明及其功效。再者,于本说明书中,使用“-”来表示的数值范围是指包含“-”的前后所记载的数值分别作为下限值、上限值的范围。
本发明的导电高分子组合物溶液是为形成抗静电膜的涂布溶液,包含成份(A)导电高分子、(B)烷氧基硅烷以及(C)溶剂,并且可以选择性加入(D)流平剂。其中(A)导电高分子包括(a)Π共轭体系导电性高分子以及(b)具有多价阴离子的高分子,(b)具有多价阴离子的高分子掺杂于(a)Π共轭体系导电性高分子,并且(A)导电高分子占导电高分子组合物溶液的0.005-0.1wt%;(B)烷氧基硅烷占导电高分子组合物溶液的1-10wt%;而(C)溶剂包括沸点介于55℃-120℃之间的低沸点溶剂、沸点介于170℃-250℃之间且与水互溶的高沸点溶剂,以及水。本发明的上述导电高分子组合物溶液具有介于3-5cp的黏度。
(A)导电高分子
本发明的导电高分子组合物溶液中所含的(A)导电高分子为有机高分子,并且溶于水,其所包含的(a)Π共轭体系导电性高分子为选自聚噻吩类、聚吡咯类、聚亚苯类、聚苯胺类、聚并苯类中的任一者或任意组合;(b)具有多价阴离子的高分子为选自磺酸基、磷酸基、以及羧基中的任一种或一种以上的混合物。本案(A)导电高分子较佳为聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚苯乙烯磺酸酯,英文简称PEDOT:PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiophene):polystyrene sulfonate);并且(A)导电高分子相对于导电高分子组合物溶液的重量百分比较佳为0.01-0.1wt%。。
(B)烷氧基硅烷
本发明的导电高分子组合物溶液中所含的(B)烷氧基硅烷可以包含任何种类的硅氧化合物前驱物,例如四甲氧基硅烷(tetramethoxysilane,简称TMOS)、四乙氧基硅烷(tetraethoxysilane,简称TEOS)、或上述化合物的任意组合物。本案(B)烷氧基硅烷较佳占导电高分子组合物溶液的1-5.5wt%。
(C)溶剂
本发明的导电高分子组合物溶液中的(C)溶剂包含沸点介于55℃-120℃之间的低沸点溶剂,例如是异丙醇(简称IPA)、乙醇、酮类、上述任一者或其组合,占(C)溶剂的55-81wt%;沸点介于170℃-250℃之间且与水互溶的高沸点溶剂,例如是乙二醇(简称EG)、高碳数醇类、N-甲基吡咯酮(N-methyl-2-pyrrolidone,简称NMP)、二甲基亚砜(dimethylsulfoxide,简称DMSO)、上述任一者或其组合,占(C)溶剂的1-15wt%;以及水,占(C)溶剂的10-30wt%。较佳为选用IPA作为低沸点溶剂,因其可以与水以及(B)烷氧基硅烷(溶于有机溶剂)互溶。
(D)流平剂
本发明的导电高分子组合物溶液中选择性包含(D)流平剂,包括含羟基聚酯改性硅氧烷类、丙烯酸酯共聚体、聚醚改性硅氧烷类、芳烷基烷基改性硅氧烷类、或上述任意组合,其中较佳为聚醚改性硅氧烷类流平剂。本案的(D)流平剂相对于导电高分子组合物溶液的重量百分比介于0.01-1.0wt%之间。
导电高分子虽然相较于现有使用的ITO或是其他抗静电材料具有适于作为抗静电膜的优异特性,但因其化学特性、与有机溶剂类聚合物/单体混合性不佳,以致难以应用与合成,尤其成分比例调控不易。(A)导电高分子所占比例太少会造成不导电,太多又会连同元件电路线一起导通,加上本身溶于水,因此要达到市场上对于产品的耐热性、耐水性、等耐环境性有一定的困难。但本发明依据上述提供的导电高分子组合物溶液固化后制作出的固化膜,在抗静电效果、硬度、耐候度等要求上,都能达到所需的规格。
除了考量(A)导电高分子本身比例的调控外,上述其他成份亦会影响其能否顺利涂布、固化成膜。(B)烷氧基硅烷的比例会影响固化膜的硬度与防水性。例如上述说明(B)烷氧基硅烷的占导电高分子组合物溶液的重量百分比1-10wt%,且较佳为1-5.5wt%,经过本案发明人多次研究后发现,当(B)烷氧基硅烷含量小于1wt%时,成膜后的结构会不够紧密,导致无法达到所需的硬度;而当(B)烷氧基硅烷含量大于10wt%时,由于(B)烷氧基硅烷本身属为无机物,为非导体,导电高分子组合物溶液所含的非导体比例过高,非导体的效果会超过(A)导电高分子的导电效果,造成抗静电膜的表面电阻值太高,而无法导电。发明人又进一步发现,由于(A)导电高分子与(B)烷氧基硅烷分别为可导电体与非导电体,两者之间的比例会影响导电高分子组合物溶液的导电性,因此,除了上述(A)导电高分子与(B)烷氧基硅烷分别的比例外,为能达到抗静电膜所需要的较佳表面电阻值,两者之间存在一个比值范围,(B)烷氧基硅烷/(A)导电高分子介于35-100之间。
而(C)溶剂的部分,考量(A)导电高分子为水溶性,而(B)烷氧基硅烷为溶于有机溶剂,于物理特性方面,(A)导电高分子与(B)烷氧基硅烷彼此不互溶。更考量到是应用于平面显示器中,希望控制固化温度在120℃以下等等,还必须达到涂布时的均匀性,本案发明人经过多次研究与实验后,提出上述说明的(C)溶剂成份与比例范围。
至于(D)流平剂,较佳选用双极性的流平剂,能与(A)导电组合物与(B)烷氧基硅烷互溶。(D)流平剂占导电高分子组合物溶液的比例也可能会影响到导电高分子组合物溶液固化后的膜硬度。由于目前抗静电膜的使用多数应用于显示面板,例如液晶显示面板,制程上会将抗静电涂布溶液涂布在偏光板与玻璃基板之间,或是玻璃基板与显示单元模组之间。在会与玻璃基板接触的应用例中,较佳包含(D)流平剂,原因是导电高分子组合物溶液所含的硅与玻璃间具有极性;(D)流平剂较佳为不含氟的,可以使导电高分子组合物溶液于涂布过程中稳定,整齐的排列、堆迭(即,具有方向性的整齐堆迭),固化后能形成致密的堆迭结构层。因此,制作于玻璃上的应用例中,流平剂的选择与比例错误的话,将无法整齐排列形成于玻璃上。而(D)流平剂占导电高分子组合物溶液比例若大于1.0wt%,实验结果测得其固化膜硬度下降;相反的,(D)流平剂占导电高分子组合物溶液比例若小于0.01wt%,可能会影响抗静电膜的流平性(尤其是当抗静电膜形成于玻璃基板上时)。
依据本发明提供的上述导电高分子组合物溶液,本发明同时揭示使用其形成固化膜/抗静电膜的制程方法,以及包含上述抗静电膜的平面显示器。
本发明提供抗静电膜的制程方法,是将上述导电高分子组合物溶液涂布于所需的载板上后,进行干燥固化,形成抗静电膜。如同上述说明,导电高分子组合物溶液同时包含亲水性与疏水性的成份,因此在制备上需注意先混合可以互溶的成份后,并且使混合液中包含双极性的成分后,在加入其他成份。例如先混合亲水性的成份、加入双极性成份,最后再加入疏水性成份,或是反向操作。例如:(S1)将(B)烷氧基硅烷溶于沸点介于55℃-120℃之间的低沸点溶剂;(S2)加入沸点介于170℃-250℃之间且与水互溶的高沸点溶剂;(S3)加入水;以及(S4)加入(A)导电组合物,以形成导电高分子组合物溶液。制备好导电高分子组合物溶液后,接着,(S5)将上述导电高分子组合物溶液涂布于所需载板(例如玻璃基板)上;以及(S6)于80℃-150℃下烘烤3-30分钟,以形成抗静电膜。
依据本发明提供的上述导电高分子组合物溶液以及其抗静电膜的制程方法,本发明同时提供包含上述抗静电膜的平面显示器结构,如图1所示为依据本发明的一实施例所绘制的LCD平面显示器10。须注意的是,图1与以下叙述中以液晶显示面板(LCD显示面板)为例说明,但并非用以限制本发明,本发明的导电高分子组合物溶液以及其抗静电膜可以应用于其他种类的显示器或操作面板。
本案所提供的抗静电膜在应用时会直接覆盖于显示器的偏光片上,且位于显示器的出光侧。如图1所示的LCD平面显示器10,依序包含背光模组101、下偏光板102、显示元件模组103、上偏光板104、抗静电膜105以及保护玻璃106,其中显示元件模组103包含下基板、TFT(薄膜电晶体)元件层、下电极、液晶层、上电极、彩色滤光片、上基板,此部分由于直接套用现有结构,因此未绘示于图式中;并且,于触控平面显示器的实施例中,显示元件模组103还可以包含触控感测元件层,本案上述实施例与图式仅为说明的用,并非用以限制本发明的应用。并且如同上说明抗静电膜只要直接覆盖于显示器的偏光片,且位于显示器的出光侧(以图1来说,与上偏光板104接触且位于靠近保护玻璃106的侧)即可,因此于本发明的其他实施例中,抗静电膜105可以位于显示元件模组103与上偏光板104之间。
而于其他类型的平面显示器,例如图2所示的OLED显示面板20,其依序包含下基板201、显示元件模组202、上基板203、偏光片204以及抗静电膜205,并且此实施例中出光侧位于显示元件模组202靠近偏光片204的一侧。显示元件模组202包含阴极、电子传输层、发光层、电洞传输层、阳极,此部分套用现有技术,因此未绘示于图式中。于其他OLDE显示面板的实施例中,同样可以选择性包含触控感测元件层;另外,下基板201与上基板203并不限定为硬基板、可挠性基板或软基板,下基板201与上基板203可以为玻璃基板,或是有机材料堆迭层,在此不做限制。并且如同前所述说明抗静电膜,只要直接覆盖于显示器的偏光片且位于显示器的出光侧即可,因此于本发明的其他实施例中,抗静电膜205可以是位于偏光片204与上基板203之间,且直接覆盖/接触偏光片204。
以下提供本发明不同实施例的详细内容,以更加明确说明本发明,然而本发明并不受限于下述实施例。
依据本发明的第一实施例,导电高分子组合物溶液包含成份(A1)PEDOT:PSS,占导电高分子组合物溶液的0.1wt%;(B1)TEOS,占导电高分子组合物溶液的3.5wt%;(C1)中的低沸点溶剂使用IPA,高沸点溶剂使用NMP,并且水:低沸点溶剂:高沸点溶剂的重量比例为22:66:12;以及(D1)聚醚改性硅氧烷类流平剂,含量350ppm。其中,(B1)/(A1)的比值为35。依照上述说明的制备原则与步骤调制成导电高分子组合物溶液。
依据本发明的第二实施例,导电高分子组合物溶液包含成份(A2)PEDOT:PSS,占导电高分子组合物溶液的0.1wt%;(B2)TEOS,占导电高分子组合物溶液的4.75wt%;(C2)中的低沸点溶剂使用IPA,高沸点溶剂使用DMSO,并且水:低沸点溶剂:高沸点溶剂的重量比例为22:66:12;以及(D2)聚醚改性硅氧烷类流平剂,含量350ppm。其中,(B2)/(A2)的比值为48。依照上述说明的制备原则与步骤调制成导电高分子组合物溶液。
依据本发明的第三实施例,导电高分子组合物溶液包含成份(A3)PEDOT:PSS,占导电高分子组合物溶液的0.1wt%;(B3)TEOS,占导电高分子组合物溶液的5.5wt%;(C3)中的低沸点溶剂使用IPA,高沸点溶剂使用EG,并且水:低沸点溶剂:高沸点溶剂的重量比例为22:66:12;以及(D3)聚醚改性硅氧烷类流平剂,含量350ppm。其中,(B3)/(A3)的比值为55。依照上述说明的制备原则与步骤调制成导电高分子组合物溶液。
依据本发明的第四实施例,导电高分子组合物溶液包含成份(A4)PEDOT:PSS,占导电高分子组合物溶液的0.08wt%;(B4)TEOS,占导电高分子组合物溶液的3.5wt%;(C4)中的低沸点溶剂使用IPA,高沸点溶剂使用NMP,并且水:低沸点溶剂:高沸点溶剂的重量比例为22:66:12;以及(D4)聚醚改性硅氧烷类流平剂,含量350ppm。其中,(B4)/(A4)的比值为44。依照上述说明的制备原则与步骤调制成导电高分子组合物溶液。
依据本发明的第五实施例,导电高分子组合物溶液包含成份(A5)PEDOT:PSS,占导电高分子组合物溶液的0.04wt%;(B5)TEOS,占导电高分子组合物溶液的3.2wt%;(C5)中的低沸点溶剂使用乙醇,高沸点溶剂使用NMP,并且水:低沸点溶剂:高沸点溶剂的重量比例为22:66:12;以及(D5)聚醚改性硅氧烷类流平剂,含量350ppm。其中,(B5)/(A5)的比值为80。依照上述说明的制备原则与步骤调制成导电高分子组合物溶液。
依据本发明的第六实施例,导电高分子组合物溶液包含成份(A6)PEDOT:PSS,占导电高分子组合物溶液的0.03wt%;(B6)TMOS,占导电高分子组合物溶液的1.05wt%;(C6)中的低沸点溶剂使用IPA,高沸点溶剂使用NMP,并且水:低沸点溶剂:高沸点溶剂的重量比例为22:66:12;以及(D6)聚醚改性硅氧烷类流平剂,含量350ppm。其中,(B6)/(A6)的比值为35。依照上述说明的制备原则与步骤调制成导电高分子组合物溶液。
依据本发明的第七实施例,导电高分子组合物溶液包含成份(A7)PEDOT:PSS,占导电高分子组合物溶液的0.03wt%;(B7)TEOS,占导电高分子组合物溶液的1.05wt%;(C7)中的低沸点溶剂使用IPA,高沸点溶剂使用EG,并且水:低沸点溶剂:高沸点溶剂的重量比例为17:81:2;以及(D7)聚醚改性硅氧烷类流平剂,含量350ppm。其中,(B7)/(A7)的比值为35。依照上述说明的制备原则与步骤调制成导电高分子组合物溶液。
依据本发明的第八实施例,导电高分子组合物溶液包含成份(A8)PEDOT:PSS,占导电高分子组合物溶液的0.01wt%;(B8)TEOS,占导电高分子组合物溶液的1wt%;(C8)中的低沸点溶剂使用IPA,高沸点溶剂使用EG,并且水:低沸点溶剂:高沸点溶剂的重量比例为17:81:2;以及(D8)聚醚改性硅氧烷类流平剂,含量350ppm。其中,(B8)/(A8)的比值为100。依照上述说明的制备原则与步骤调制成导电高分子组合物溶液。
为使本发明的功效更容易理解,同时使用第一比较例至第三比较例与本发明上述的第一至第八实施例做比较,以下提供第一至第三比较例所包含的成份,以及测试方法与结果的详细说明。
第一比较例包含(A11)PEDOT:PSS,占导电高分子组合物溶液的0.005wt%;(B11)TEOS,占导电高分子组合物溶液的0.5wt%;以及(C11)溶剂包含低沸点溶剂、高沸点溶剂以及水,其中的低沸点溶剂使用酒精,高沸点溶剂使用NMP,并且水:低沸点溶剂:高沸点溶剂的重量比例为5:93:2。没有添加流平剂,并且(B11)/(A11)的比值为100。同样依照上述说明的制备原则与步骤调制成导电高分子组合物溶液。
第二比较例包含(A12)PEDOT:PSS,占导电高分子组合物溶液的0.01wt%;(B12)TEOS,占导电高分子组合物溶液的1wt%;(C12)溶剂包含低沸点溶剂、高沸点溶剂以及水,其中的低沸点溶剂使用酒精,高沸点溶剂使用EG,并且水:低沸点溶剂:高沸点溶剂的重量比例为1:84:15;以及(D12)聚醚改性硅氧烷类流平剂,含量350ppm。其中,(B12)/(A12)的比值为100。同样依照上述说明的制备原则与步骤调制成导电高分子组合物溶液。
第三比较例包含(A13)PEDOT:PSS,占导电高分子组合物溶液的0.03wt%;(B13)TEOS,占导电高分子组合物溶液的3.6wt%;(C13)溶剂包含低沸点溶剂、高沸点溶剂以及水,其中的低沸点溶剂使用酒精,高沸点溶剂使用NMP,并且水:低沸点溶剂:高沸点溶剂的重量比例为22:66:12;以及(D13)聚醚改性硅氧烷类流平剂,含量350ppm。其中,(B13)/(A13)的比值为120。同样依照上述说明的制备原则与步骤调制成导电高分子组合物溶液。
如同上述说明,抗静电膜为能达到其功用,电阻值(Ω/m2)需要在106-1012之间,且较佳是在108-1010的范围内。又由于平面显示器的生产,产线上以滚轮来进行传送、移动,并且显示器中的不同元件可能会经由不同厂商进行生产,之后再进行产品的封装、外壳的组装等。一般为了防止元件在产线上、运送过程中的刮伤与其他损伤,对于可能设置于最外层的抗静电膜来说,硬度的要求在5H以上。而产品的稳定性也很重要,耐候性方面也有一定的要求。因此,对第一至第三比较例与第一至第八实施例分别进行表面电阻值(Ω/m2)、硬度(H)、以及耐候性的测试,详细说明如下。
将上述第一至第三比较例以及第一至第八实施例,依照上述说明的抗静电膜的制程方法,将制备好第一至第三比较例、第一至第八实施例涂布于玻璃基板上后进行烘烤干燥,分别形成抗静电膜。之后其分别进行检测。表面电阻值(Ω/m2)与硬度(H)皆可以直接经由测量得到,而耐候性的测试方法,是将各比较例与实施例所形成的抗静电膜,在温度95℃以上的水中浸泡16小时之后,测试其表面电阻值,电阻值的变化必须要小于2次方(次方变化范围小于等于1)的范围内才算稳定,并且较佳是次方不会产生变化。测试结果如下表一所示,而为能使测试结果一目了然,表二所示为将表一的测试结果,符号的方式进行分类,可以明显看出第一至第八实施例都有通过测试标准,并且成份比例范围上述说明的较佳范围中的实施例,也再相关测试项目上具有较佳的测试结果。另外,虽然未于表格中标示出,但涂布于基板上后的流平性部分,第一至第三比较例与第一至第八实施例中,不含流平剂的第一比较例涂布于基板上后的流平性明显较其他实施例与比较例差。
表一
表二
注解:硬度:9H为□,8H-5H为○,小于4H为X。
阻值:106-108、1010-1012为○,108-1010为□,超过106-1012范围为X。
耐候性:阻值次方无变化为○,阻值1次方内的变化为△,阻值2次方以上的变化为X。
实验结果由实施例8、及比较例2可窥见导电高分子与有机溶剂类聚合物、单体等不易均匀混合的问题;由实施例6、实施例7、及比较例3可窥见(B)烷氧基硅烷/(A)导电高分子的比值过高,抗静电膜的表面电阻值会过高,而无法导电。而虽然本案的(A)导电组合物可以选用PEDOT:PSS是为已知市售组合物,但常规的PEDOT:PSS上不足应用做为抗静电膜。例如特表2004-532292记载了用于消除PEDOT:PSS水分散体的各个缺点的方法,该方法将水分散体的一部分溶剂用低级醇等易与水混合的有机溶剂替代,从而用作含水有机溶剂分散体。由于一般情况下粘合剂聚合物或其原料单体在醇中的溶解性不是很好,同时使用有机溶剂类粘合剂聚合物或单体时,有时发生涂层的透明度低等不良情况,可以明确了解其应用上的困难。而依据本发明提供的上述导电高分子组合物溶液,可以制作出符合需求的抗静电膜。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种导电高分子组合物溶液,其特征在于,包含:
(A)导电高分子,其包含:
Π共轭体系导电性高分子;以及
具有多价阴离子的高分子,其中所述具有多价阴离子的高分子掺杂于所述Π共轭体系导电性高分子中;
(B)烷氧基硅烷,其占所述导电高分子组合物溶液的重量百分范围介于1-5.5wt%之间;以及
(C)溶剂,其包含:
沸点介于55℃-120℃之间的低沸点溶剂;
沸点介于170℃-250℃之间且与水互溶的高沸点溶剂;以及
水。
2.根据权利要求1所述的导电高分子组合物溶液,其特征在于,所述导电高分子组合物溶液的粘度介于3-5cp之间。
3.根据权利要求1所述的导电高分子组合物溶液,其特征在于,所述(A)导电高分子为聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚苯乙烯磺酸酯。
4.根据权利要求1所述的导电高分子组合物溶液,其特征在于,所述(A)导电高分子占所述导电高分子组合物溶液的重量百分范围介于0.01-0.1wt%之间。
5.根据权利要求1所述的导电高分子组合物溶液,其特征在于,所述(B)烷氧基硅烷与所述(A)导电高分子的比值范围介于35-100之间。
6.根据权利要求1所述的导电高分子组合物溶液,其特征在于,所述低沸点溶剂占所述(C)溶剂的55-81wt%,所述高沸点溶剂占所述(C)溶剂的1-15wt%,且所述水占所述(C)溶剂的10-30wt%。
7.根据权利要求1所述的导电高分子组合物溶液,其特征在于,所述导电高分子组合物溶液还包含:
(D)流平剂,占所述导电高分子组合物溶液的0.01-1.0wt%。
8.一种抗静电膜,其特征在于,由权利要求1所述的导电高分子组合物溶液经涂布与干燥制程形成。
9.一种平面显示器,其特征在于,包含权利要求8所述的抗静电膜。
10.根据权利要求9所述的平面显示器,其特征在于,所述平面显示器还包含偏光板,所述抗静电膜直接覆盖于所述偏光板。
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