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CN105814644B - 液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物 - Google Patents

液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物 Download PDF

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CN105814644B CN201480067695.3A CN201480067695A CN105814644B CN 105814644 B CN105814644 B CN 105814644B CN 201480067695 A CN201480067695 A CN 201480067695A CN 105814644 B CN105814644 B CN 105814644B
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Abstract

本发明涉及液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物。具体地，本发明可提供一种向通过硅烷偶联剂的溶胶‑凝胶反应得到的组合物中添加导电性高分子及特定热产酸剂，藉以优化组合物中导电性高分子的分散性，从而在液晶显示装置中具有优秀的透光度和表面硬度，而且提高涂膜可靠性的防静电用背面电极。特别是，本发明能够确保可靠性，以提高硬度以及减少涂覆后随着时间而产生的表面电阻变化。

Description

液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物
技术领域
本发明涉及一种涂膜可靠性优秀的用于形成液晶显示装置背面电极的导电性组合物。
背景技术
在电极形成技术中，尤其是在液晶显示装置中背面电极作用是屏蔽来自外部的静电。
过去在液晶显示装置中用作背面电极(韩国授权专利第10-0603826号)材料的ITO(Indium-tin-oxide，铟锡氧化物)或IZO(Indium-Zinc-oxide，铟锌氧化物)需要进行真空蒸镀工序，对于这些背面电极材料的特性，虽然电阻和表面硬度优秀，但是透光度较差。
鉴于最近出现铟资源枯竭的问题，用于取代ITO的各种透明电极材料的开发成为了议题。然而，现状是迄今为止所开发的诸多透明电极材料(例如，导电性高分子或包含金属或金属氧化物的无机导电性组合物等)在透光度方面仍然显示出无法令人满意的结果。
利用导电性高分子的涂膜，虽然具有优秀的透光度，但是表面电阻随着用作电极形成材料的期间而增大，因此出现可靠性降低的问题。
发明内容
技术问题
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种在形成电极时，特别是在形成液晶显示装置的背面电极时，可提高涂膜状态下的可靠性的液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物及利用该导电性组合物的液晶显示装置的背面电极。
此外，本发明另一目的是提供一种可提高涂覆性、硬度以及最大限度地降低涂膜形成后随着时间增大的表面电阻的方法。
技术方案
本发明提供一种液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物包含：
5重量份至40重量份的硅烷偶联剂；
50重量份至90重量份的溶剂；
0.1重量份至10.0重量份的盐酸或乙酸稀释溶液；
5重量份至40重量份的导电性高分子溶液，其具有0.1重量％至5.0重量％的固形物；以及
0.001重量份至1.0重量份的产酸剂。
所述产酸剂可以是选自胺封端(Amine blocked)、共价键封端(covalentblocked)、金属封端(metal blocked)及季铵封端(Quaternary Ammonium Blocked)的热产酸剂(thermal acid generator)中的至少一种。
另外，所述产酸剂可以是选自十二烷基苯磺酸、对-甲苯磺酸、三氟甲磺酸及其衍生物中的至少一种。
所述溶剂优选包含选自i)水、ii)醇类化合物、及iii)丙二醇单乙醚、二甲基甲酰胺、乙酰丙酮、1-甲基-2-吡络烷酮、二丙基甲酮(dipropylketone)和乳酸乙酯中的至少一种溶剂。
所述导电性高分子溶液其导电性高分子的固形物为0.1重量％至5重量％且可包含95重量％至99.9重量％的溶剂。
所述导电性高分子可包含选自聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩及其衍生物中的至少一种，优选包含聚(3,4-乙撑二氧噻吩)。
另外，所述导电性高分子优选还包含选自十二烷基苯磺酸、甲苯磺酸、樟脑磺酸(camphorsulfonic acid)、苯磺酸、盐酸、苯乙烯磺酸(styrenesulfonic Acid)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid)、它们的盐化合物、2-磺基琥珀酸酯盐(2-sulfosuccinate ester salt)、5-磺基间苯二甲酸钠盐(5-sulfoisophthalic acid sodium salt)、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠(dimethyl-5-sodium sulfoisophthalate)、间苯二甲酸双(β-羟乙基酯)-5-磺酸钠(5-sodium sulfo-bis(β-hydroxyethyl)isophthalate)及聚(4-苯乙烯磺酸盐)中的至少一种掺杂物。所述导电性高分子作为掺杂物优选包含聚(4-苯乙烯磺酸盐)。
所述导电性高分子优选使用聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)。
所述硅烷偶联剂可以是选自具有C1至C20烃基的烷氧基硅烷类(alkyloxysilane)、氨基硅烷类(amino silane)、乙烯基硅烷类(vinyl silane)、环氧基硅烷类(epoxy silane)、甲基丙烯酰氧基硅烷类(methacryloxy silane)、异氰酸基硅烷类(isocyanate silane)及氟基硅烷类(fluoro silane)中的至少一种。
此外，根据本发明，相对于100重量份的所述总组合物，还可包含0.1重量份至1.0重量份的表面活性剂。
另外，相对于100重量份的所述导电性组合物，还可包含0.1重量份至30重量份的选自聚丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂及聚酯树脂中的至少一种粘合剂树脂。
此外，本发明提供一种用所述导电性组合物形成的液晶显示装置用背面电极。
有益效果
本发明在背面电极用导电性组合物中使用了特定热产酸剂(TAG)，因而涂覆后烘烤时可进一步产生酸，使得未反应的硅烷化合物(例如，TEOS)进一步水解，从而可形成具有更牢固的硅烷偶联剂之间的交联度的涂膜。而且，本发明可以优化背面电极用导电性组合物中导电性高分子的分散性。因此，本发明在液晶显示装置(LCD)(尤其是，IPS、FFS等横向电场方式的液晶显示装置)中可以降低形成涂膜后随着时间而增大的表面电阻，即提高可靠性。
具体实施方式
下面，对本发明进行详细描述。
根据本发明的优选实施方案提供一种液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，该导电性组合物包含：5重量份至40重量份的硅烷偶联剂；50重量份至90重量份的溶剂；0.1重量份至10.0重量份的盐酸或乙酸稀释溶液；5重量份至40重量份的导电性高分子溶液，其具有0.1重量％至5.0重量％的固形物；以及0.001重量份至1.0重量份的产酸剂。
本发明在背面电极形成用导电性组合物中使用了产酸剂TAG，从而具有能够提高背面电极涂膜的可靠性的优点。这种导电性组合物可利用硅烷偶联剂前体组合物、导电性高分子溶液及特定产酸剂。
所述硅烷偶联剂前体组合物包含5重量份至40重量份的硅烷偶联剂、50重量份至90重量份的溶剂、0.1重量份至10.0重量份的盐酸或乙酸稀释溶液，通过它们的溶胶-凝胶反应得到所述硅烷偶联剂前体组合物。而且，所述导电性高分子溶液是指利用导电性高分子和溶剂而得到的固形物含量为0.1重量％至5.0重量％的溶液。
另外，本发明的特征在于，通过使用特定产酸剂大大提高了导电性组合物的可靠性。所述产酸剂使用热作用下产生酸的材料，所述产酸剂优选使用加入材料时胺基封端的热产酸剂。而且，在本发明中产酸剂的选择范围广，可使用从金属离子含量被控制为2ppm以下的热产酸剂(TAG)系列到金属离子含量被控制为2ppm以上的CXC等级(CXC Grade)的产酸剂。优选地，所述产酸剂使用在100℃至150℃的软烤(soft bake)温度下可产生酸的材料。
所述产酸剂可以是选自胺封端(Amine blocked)、共价键封端(covalentblocked)、金属封端(metal blocked)及季铵封端(Quaternary Ammonium Blocked)的热产酸剂(thermal acid generator)中的至少一种。作为所述产酸剂能够使用可溶解或被溶解于本发明所使用的溶剂(例如IPA、PGME或水等)中的产品。
另外，所述产酸剂可使用选自十二烷基苯磺酸(Dodecylbenzene sulfonicacid)、对-甲苯磺酸(p-Toluene sulfonic acid)、三氟甲磺酸(Trifluoromethanesulfonic acid)及其衍生物中的至少一种。作为所述产酸剂能够使用King inderstries公司的所有CXC和TAG等级(TAG Grade)产品。
此时，对于所述导电性组合物，需要改善可靠性时，仅凭已知电极组合物材料的组分不能配合其特性，因此应该进一步使用本发明的特定产酸剂即TAG。
此外，基于溶剂组分或导电性高分子特性使用TAG时，材料的改性可能会很严重，因此可能无法适用于未得到优化的组分中。例如，所述TAG可能无法适用于未得到优化的背面电极材料中。但，本发明所使用的特定产酸剂包含在优化的组分中，因此具有协同效应，对提高可靠性会起到很大作用。
另外，所述硅烷偶联剂在组合物中起到提高导电性高分子的分散性的作用。所述硅烷偶联剂可使用烷氧基硅烷类、氨基硅烷类、乙烯基硅烷类、环氧基硅烷类、甲基丙烯酰氧基硅烷类、异氰酸基硅烷类、氟基硅烷类等。更具体地，作为所述硅烷偶联剂有TEOS(四乙氧基硅烷)、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷(γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane)、γ-巯丙基三甲氧基硅烷(γ-mercaptopropyltrimethoxysilane)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷(γ-ureidopropyltriethoxysilane)、苯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、聚环氧乙烷改性硅烷单体、聚甲基乙氧基硅氧烷(polymethylethoxy siloxane)、六甲基二硅氮烷(hexamethyldisilazane)等，可以选用它们中的至少一种。
相对于总导电性组合物，所述硅烷偶联剂优选使用5重量份至40重量份，更优选使用10重量份至30重量份。如果所述含量不足5重量份，则形成涂层时容易产生相分离所导致的表面斑痕且表面硬度可能会降低。如果所述含量超过40重量份，则电阻变高且组合物的稳定性下降。
此外，本发明所使用的溶剂可包含选自i)水、ii)醇类化合物、及iii)丙二醇单乙醚、二甲基甲酰胺、乙酰丙酮、1-甲基-2-吡络烷酮、二丙基甲酮和乳酸乙酯中的至少一种溶剂。
也就是说，本发明所使用的溶剂是水、醇类化合物，水作为TEOS水解的主要溶剂来使用且相对于总溶剂含量包含10重量份至50重量份，醇类化合物主要使用一元醇和二元醇且相对于总溶剂含量可包含10重量份至50重量份的C1至C10的沸点为50℃至200℃的醇。醇作为TEOS反应之后用于使水解和酯化反应稳定地进行以保持溶胶粒子的稳定性的溶剂来使用。而且，为了使涂覆性得到优化，可以使用沸点为100度～160度左右的甲氧基、乙氧基、丙基乙醇(propylethanol)类溶剂且相对于总溶剂含量可包含10重量份至50重量份。
所述醇类化合物包含醇(alcohol)、二醇(diol)或多元醇(polyol)，例如可以使用选自甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丁二醇、新戊二醇、1,3-戊二醇、1,4-环己烷二甲醇、二甘醇、聚乙二醇、聚亚丁基二醇(polybutylene glycol)、二羟甲基丙烷(dimethylolpropane)、三羟甲基丙烷及它们的衍生物中的至少一种。
此外，本发明根据需要作为溶剂可进一步使用三氯甲烷、二氯甲烷、四氯乙烯、三氯乙烯、二溴乙烷、二溴丙烷等卤化物类；N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜；三乙胺、三丁胺、三辛胺；甲酚等。
所述溶剂可以消除表面涂覆时产生的挥发性之差所导致的涂覆不均匀性，而且提高TEOS涂膜的密度，从而起到能增加表面电阻可靠性的作用。
相对于总组合物，所述溶剂可作为余量包含在组合物中，但优选以导电性组合物的总重量为准可使用50重量份至90重量份。
可以使用所述盐酸或乙酸稀释溶液，以便在酸性气氛下进行伴随水解的溶胶-凝胶反应。所述盐酸或乙酸稀释溶液可以使用水稀释的0.1％至10％的盐酸或乙酸稀释溶液，但不限于此。相对于总导电性组合物，所述盐酸或乙酸稀释溶液可以使用0.1重量份至10.0重量份。
此外，为了制备本发明的导电性组合物而使用导电性高分子溶液，如上所述优选固形物含量为0.1重量％至5.0重量％。此时，如果所述导电性高分子溶液中固形物的含量不足0.1重量％，则存在丧失电极作用的问题，而如果超过5重量％，则会促进与TEOS溶胶前体组合物的聚集(aggregation)以及导电性高分子溶液本身的凝胶化，从而难以制备。
相对于总导电性组合物，所述导电性高分子溶液使用5重量份至40重量份。如果所述导电性高分子溶液的含量不足5重量份，则电阻急剧变高，而如果超过40重量份，则透光度降低且难以保持分散特性和组合物的稳定性。
这种导电性高分子溶液其导电性高分子的固形物为0.1重量％至5重量％且包含95重量％至99.9重量％的溶剂，或者导电性高分子的固形物可为5重量％至60重量％且包含40重量％至95重量％的溶剂。
另外，本发明所使用的所述导电性高分子为有机物，也是使本发明的组合物带导电性的基本物质。
为了使所述导电性高分子具有导电性需要掺杂过程，而实施这种过程的方法有制成非导电性粉末形式或薄膜形式后对其进行化学掺杂或者将非导电性粉末和掺杂物混合后溶解于有机溶剂中以具有导电性。其中，本发明可采用利用所述掺杂物的方法。因此，所述导电性高分子优选使用与掺杂物混合的形式，即掺杂物掺杂到导电性高分子中的高分子。
例如，基本上导电性高分子可使用聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩及其衍生物、其单体(苯胺、吡咯、噻吩)的衍生物作为单体聚合而成的高分子等。此时，将所述单体的衍生物作为单体聚合而成的高分子例如有用噻吩的衍生物即3,4-乙撑二氧噻吩聚合而成的聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(poly(3,4-ethylenedioxythiophen)，PEDOT)。所述PEDOT在大气中稳定且常温导电率高于其他高分子。
在本发明中，能够以这种导电性高分子外还包含选自十二烷基苯磺酸、甲苯磺酸、樟脑磺酸、苯磺酸、盐酸、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、它们的盐化合物、2-磺基琥珀酸酯盐、5-磺基间苯二甲酸钠盐、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸双(β-羟乙基酯)-5-磺酸钠及聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PSS，poly(4-styrene sulfonate))中的至少一种掺杂物的混合物形式用于制备电极形成用组合物。而且，掺杂物优选使用聚(4-苯乙烯磺酸盐)。
因此，本发明在制备电极形成用导电性组合物时，可以使用所述PEDOT中掺杂PSS的PEDOT-PSS(亦称为PEDOT:PSS)，PEDOT-PSS作为电极或防静电材料涂覆性好，而且界面特性和粘结性也优秀。
而且，根据本发明，相对于100重量份的总导电性组合物，还可以包含0.1重量份至1.0重量份的表面活性剂。可以使用所述硅表面活性剂，但表面活性剂种类不限于此。
此外，本发明根据需要，相对于100重量份的所述导电性组合物,还可包含0.1重量份至30重量份的选自聚丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂及聚酯树脂中的至少一种粘合剂树脂。
另外，本发明在制备导电性组合物时，并非采用如以往通过一次性加入添加到背面电极形成用组分中的各成分(例如，导电性高分子和TEOS等物质)进行制备的方式，而是将硅烷偶联剂(TEOS)在高温下进行溶胶-凝胶反应而制备前体溶液后，混入导电性高分子和产酸剂，以制备电极形成用导电性组合物。下面，更具体地说明制备电极形成用导电性组合物的各步骤。
制备硅烷偶联剂前体组合物
在本步骤进行通过硅烷偶联剂的溶胶-凝胶反应来制备前体的工序。
本发明的电极形成用导电性组合物其最终组分中可包含导电性高分子、掺杂物、硅烷偶联剂、产酸剂及溶剂，而本发明中进行利用硅烷偶联剂制备前体溶液的工序，以使导电性组合物具有所述的组分。
也就是说，本发明所采用的方式不同于现有的制备方式，首先制备通过硅烷偶联剂的溶胶-凝胶反应来得到的前体后，将其与导电性高分子进行混合，因此可以提供一种电极形成用导电性组合物，在膜状态下满足优秀的表面硬度和基于时间的可靠性区域，还可以显示出比以往的一般常温制备方式优秀的性能。
特别是，不同于以往通过常温条件下的导电性高分子和TEOS的聚合来制备的方式，本发明中使用通过硅烷偶联剂的溶胶-凝胶反应来制备的背面电极形成用导电性组合物的前体。因此，本发明可提高最终得到的背面电极中的膜本身的交联程度，并通过由此带来的效果提高硬度以及增加具有相反性质的导电性高分子的表面密度，从而可以减少导电性高分子的使用量，还可以提高因相对集中于表面的导电性高分子而降低的可靠性。
众所周知所述溶胶-凝胶反应是常用于制备无机材料的方法，该方法通过使金属醇盐在醇类溶剂下进行水解-缩聚来合成金属氧化物或氢氧化物形式的陶瓷粉末。另外，作为所述溶胶-凝胶反应已知有TEOS溶胶-凝胶法。因此，本发明中从这一点出发，在进行硅烷偶联剂的溶胶-凝胶反应时，不是在常温下进行反应，而是在高于常温的温度下进行溶胶-凝胶反应，从而可以提高金属上形成膜时的交联性，并且可以提高硬度。也就是说，在本发明中通过由所述溶胶-凝胶反应得到的硅烷偶联剂前体组合物和后述的导电性高分子的结合来提高高分子的分散性以及提高机械强度，同时还可以提高热性能，从而提供适合用于电子材料的效果。这种构成可以实现组成有机-无机混杂复合材料的性能，由此可以确保无机物的刚性和热优秀性，还可以确保有机高分子物质的柔性和加工性等性能。而且，本发明形成膜后进行可靠性评估的结果显示确保可靠性以及提高硬度。
这种溶胶-凝胶反应通过将硅烷偶联剂及溶剂在高温下进行一定时间的溶胶-凝胶反应来制备硅烷偶联剂前体溶液(例如，TEOS溶胶液)。
此时，本发明中提及的高温是指高于常温的温度。优选地，所述溶胶-凝胶反应在40℃至70℃的温度下进行1小时至5小时。最优选地，所述溶胶-凝胶反应在50℃的温度下进行3小时。如果所述溶胶-凝胶反应在低于40℃的温度下进行，则可能会导致TEOS的水解(Hydrolysis)程度降低，而且附带产生的缩合反应的速度可能会比水解快，因此硬度及TEOS溶胶粒子成长方面可能会出现问题。而且，如果溶胶-凝胶反应在高于70℃的温度下进行，则水解方面虽然可以进行更可靠地反应，但由于此后经水解及缩合反应的TEOS溶胶粒子的成长速度过快，可能会出现快速凝胶化(Gellation)的问题。
另外，在制备硅烷偶联剂前体组合物的步骤中，还可以添加表面活性剂后进行反应。
优选地，在制备硅烷偶联剂前体组合物的步骤中，相对于100重量份的所述硅烷偶联剂前体组合物，还可以添加0.1重量份至1.0重量份的表面活性剂。
背面电极形成用导电性组合物的制备
在本发明中，通过上述的方法制备硅烷偶联剂前体组合物后，添加具有0.1重量％至5.0重量％的固形物的5重量份至40重量份的导电性高分子溶液和0.001重量份至1.0重量份的产酸剂进行混合，最终制成液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物。
在所述方法中，硅烷偶联剂前体组合物和导电性高分子的混合可在10℃至40℃的温度下进行。
按照上述方法制备的最终液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物可包含：5重量份至40重量份的导电性高分子溶液，其具有0.1重量％至5.0重量％的固形物；3重量份至30重量份的硅烷偶联剂；20重量份至60重量份的溶剂；及0.001重量份至1.0重量份的产酸剂。
在最终电极形成用导电性组合物中，如果所述导电性高分子的含量不足5重量份，则电阻急剧变高，而如果超过40重量份，则透光度降低且难以保持分散特性和组合物的稳定性。
另外，相对于本发明的最终电极形成用组合物，所述硅烷偶联剂优选包含3重量份至30重量份，更优选包含5重量份至20重量份。如果所述含量不足3重量份，则形成涂层时容易产生相分离所导致的表面斑痕且表面硬度可能会降低，而如果超过30重量份，则电阻变高且组合物的稳定性下降。
相对于本发明的最终电极形成用组合物，所述溶剂优选包含20重量份至60重量份。如果所述含量不足20重量份，则组合物的稳定性下降，而如果超过60重量份，则不仅电阻变高，而且经不起冲击。
由上述的成分组成的本发明的导电性组合物根据需要还可包含上述的粘合剂树脂。所述粘合剂树脂可使用聚丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂等，其含量相对于100重量份的总导电性组合物可为0.1重量份至30重量份。
另外，根据本发明的另一实施方案提供一种用所述导电性组合物形成的液晶显示装置用背面电极。
本发明中提到的电极不仅包含普通液晶显示装置的背面电极，而且包含可替代现有背面电极的所有导电性偏光板的涂膜(韩国授权专利第10-0592329号)。优选地，本发明的导电性组合物可用于形成背面电极。
所述背面电极的形成方法可包括在形成于基板的电极上涂覆按照上述的方法制备的背面电极形成用导电性组合物进行热处理的步骤。
在所述液晶显示装置的背面电极形成方法中，所述涂覆可适用常规的涂覆方法。例如，可适用喷涂法、棒涂法、刮刀法、辊涂法、浸涂法等本领域中使用的常规涂覆方法。
所述涂覆优选在基板上以0.5μm至1μm的厚度进行涂覆，然后在100℃左右的热板(hot plate)上进行软烤(soft bake)以形成厚度为300nm～500nm的膜层，从而形成液晶显示装置的背面电极。
如上所述的本发明的电极形成用导电性组合物通过优化组合物中导电性高分子的分散性可提高背面电极的透光度。而且，如果可以将本发明的导电性组合物以基板的粘接面上无缺陷的方式进行涂覆，则透光度能够得到很大改善。不仅如此，涂覆本发明的导电性组合物的背面电极其表面硬度也很优秀。
以下，为了有助于理解本发明给出了优选实施例，但下述实施例只是用于例示本发明，本发明的范围不局限于下述实施例。
实施例1
将15重量份的TEOS(四乙氧基硅烷)、9重量份的IPA(异丙醇)、13重量份的丙二醇单甲醚、26重量份的水、5重量份的乙酰丙酮、1重量份的5.0％乙酸稀释溶液(水溶液)混合后，在50℃的温度条件下进行溶胶-凝胶反应3小时。
然后，向通过所述反应得到的硅烷偶联剂前体组合物中添加具有2.0重量％的固形物的导电性高分子溶液和胺封端的热产酸剂(Amine Blocked thermal acidgenerator，King Industries公司的TAG 2713S)进行混合，从而制备了液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，相对于100重量份的所述组合物，所述导电性高分子溶液的添加量为30重量份，所述胺封端的热产酸剂的添加量为1重量份。
此时，导电性高分子溶液包含2重量％的固形物导电性高分子(通过EDOT单体和用作掺杂物的PSSA的聚合来制备的PEDOT/PSS)及98重量％的水。
实施例2
将15重量份的TEOS(四乙氧基硅烷)、9重量份的IPA(异丙醇)、13重量份的丙二醇单甲醚、26重量份的水、5重量份的乙酰丙酮、1重量份的5.0％乙酸稀释溶液(水溶液)混合后，在50℃的温度条件下进行溶胶-凝胶反应3小时。
然后，向通过所述反应得到的硅烷偶联剂前体组合物中添加与实施例1相同的具有2.0重量％的固形物的导电性高分子溶液和胺封端的热产酸剂(Amine Blocked thermalacid generator，King Industries公司的CXC 1820)进行混合，从而制备了液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，相对于100重量份的所述组合物，所述导电性高分子溶液的添加量为30重量份，所述胺封端的热产酸剂的添加量为1重量份。
实施例3
将15重量份的TEOS(四乙氧基硅烷)、9重量份的IPA(异丙醇)、13重量份的丙二醇单甲醚、26重量份的水、5重量份的乙酰丙酮、1重量份的5.0％乙酸稀释溶液(水溶液)混合后，在50℃的温度条件下进行溶胶-凝胶反应3小时。
然后，向通过所述反应得到的硅烷偶联剂前体组合物中添加与实施例1相同的具有2.0重量％的固形物的导电性高分子溶液和胺封端的热产酸剂(Amine Blocked thermalacid generator，King Industries公司的TAG 1763)进行混合，从而制备了液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，相对于100重量份的所述组合物，所述导电性高分子溶液的添加量为30重量份，所述胺封端的热产酸剂的添加量为1重量份。
实施例4
将15重量份的TEOS(四乙氧基硅烷)、9重量份的IPA(异丙醇)、13重量份的丙二醇单甲醚、26重量份的水、5重量份的乙酰丙酮、1重量份的5.0％乙酸稀释溶液(水溶液)混合后，在50℃的温度条件下进行溶胶-凝胶反应3小时。
然后，向通过所述反应得到的硅烷偶联剂前体组合物中添加与实施例1相同的具有2.0重量％的固形物的导电性高分子溶液和胺封端的热产酸剂(Amine Blocked thermalacid generator，King Industries公司的TAG 2712)进行混合，从而制备了液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，相对于100重量份的所述组合物，所述导电性高分子溶液的添加量为30重量份，所述胺封端的热产酸剂的添加量为1重量份。
实施例5
将15重量份的TEOS(四乙氧基硅烷)、9重量份的IPA(异丙醇)、13重量份的丙二醇单甲醚、26重量份的水、5重量份的乙酰丙酮、1重量份的5.0％乙酸稀释溶液(水溶液)混合后，在50℃的温度条件下进行溶胶-凝胶反应3小时。
然后，向通过所述反应得到的硅烷偶联剂前体组合物中添加与实施例1相同的具有2.0重量％的固形物的导电性高分子溶液和季铵封端的热产酸剂(quaternary ammoniumBlocked thermal acid generator，King Industries公司的CXC 1613)进行混合，从而制备了液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，相对于100重量份的所述组合物，所述导电性高分子溶液的添加量为30重量份，所述季铵封端的热产酸剂的添加量为1重量份。
比较例1
将15重量份的TEOS(四乙氧基硅烷)、9重量份的IPA(异丙醇)、13重量份的丙二醇单甲醚、27重量份的水、5重量份的乙酰丙酮、1重量份的5.0％乙酸稀释溶液(水溶液)混合后，在50℃的温度条件下进行溶胶-凝胶反应3小时。
然后，向通过所述反应得到的硅烷偶联剂前体组合物中添加与实施例1相同的具有2.0重量％的固形物的导电性高分子溶液，从而制备了导电性组合物，其中所述导电性高分子溶液的添加量为30重量份。此时，导电性高分子溶液包含2.0重量％的固形物导电性高分子(通过EDOT单体和用作掺杂物的PSSA的聚合来制备的PEDOT/PSS)及98重量％的水。
实验例
将所述实施例1至5及比较例1的各导电性组合物以0.5μm的厚度涂覆在形成于基板的电极上后，在120℃的热板上软烤600秒，以形成厚度为300nm的膜层。
涂覆于基板上的背面电极形成用导电性材料的可靠性评估利用了以下方法，其结果示于表1中。
常温可靠性是在常温、湿度(Rh 50％以下)条件下进行评估的。高温可靠性是持续放置在80℃烘箱中进行评估的。另外，高温/高湿可靠性评估利用了65℃、Rh 90％的高温高湿烘箱。对基板表面电阻的评估使用SIMCO公司的ST-4设备进行了500小时。
[表1]
如上表1所示，对于使用TAG(产酸剂)的实施例1至5，与未使用产酸剂的比较例1相比，经过500小时后，在常温及高温、高温高湿可靠性方面显示出优秀的结果。特别是，实施例1至2的结果显示确保了最优秀的可靠性。
然而，比较例1由于可靠性差，不适合用于形成电极。

Claims (12)

1.一种液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，包含：
5重量份至40重量份的硅烷偶联剂；
50重量份至90重量份的溶剂；
0.1重量份至10.0重量份的盐酸或乙酸稀释溶液；
5重量份至40重量份的导电性高分子溶液，其具有0.1重量％至5.0重量％的固形物；以及
0.001重量份至1.0重量份的产酸剂，
所述产酸剂是选自胺封端、共价键封端、金属封端及季铵封端的热产酸剂中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，其中：
所述溶剂包含选自i)水、ii)醇类化合物、及iii)丙二醇单乙醚、二甲基甲酰胺、乙酰丙酮、1-甲基-2-吡咯烷酮、二丙基甲酮和乳酸乙酯中的至少一种溶剂。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，其中：
所述醇类化合物是选自甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丁二醇、新戊二醇、1,3-戊二醇、1,4-环己烷二甲醇、二甘醇、聚乙二醇、聚亚丁基二醇、二羟甲基丙烷、三羟甲基丙烷中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，其中：
所述导电性高分子溶液其导电性高分子的固形物为0.1重量％至5重量％且包含95重量％至99.9重量％的溶剂。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，其中：
所述导电性高分子包含选自聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，其中：
所述导电性高分子包含聚(3,4-乙撑二氧噻吩)。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，其中：
所述导电性高分子还包含选自十二烷基苯磺酸、甲苯磺酸、樟脑磺酸、苯磺酸、盐酸、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸以及它们的盐化合物或2-磺基琥珀酸酯盐、5-磺基间苯二甲酸钠盐、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠、间苯二甲酸双(β-羟乙基酯)-5-磺酸钠及聚(4-苯乙烯磺酸盐)中的至少一种掺杂物。
8.根据权利要求4所述的液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，其中：
所述导电性高分子使用聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚(4-苯乙烯磺酸盐)即PEDOT:PSS。
9.根据权利要求1所述的液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，其中：
所述硅烷偶联剂是选自具有C1至C20烃基的烷氧基硅烷类、氨基硅烷类、乙烯基硅烷类、环氧基硅烷类、甲基丙烯酰氧基硅烷类、异氰酸基硅烷类及氟基硅烷类中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，还包含表面活性剂，相对于100重量份的所述导电性组合物，所述表面活性剂的含量为0.1至1重量份。
11.根据权利要求1所述的液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，还包含选自聚丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂及聚酯树脂中的至少一种粘合剂树脂，相对于100重量份的所述导电性组合物，所述粘合剂树脂的含量为0.1重量份至30重量份。
12.一种液晶显示装置用背面电极，用权利要求1所述的导电性组合物形成。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106811009A (zh) * 2017-01-25 2017-06-09 新应材股份有限公司 导电高分子组合物溶液以及其抗静电膜与平面显示器
KR102562916B1 (ko) * 2022-12-07 2023-08-03 (주)에버켐텍 전도성 고분자를 함유하는 배면 전극 형성용 조성물 및 그 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1255513A (zh) * 1998-11-05 2000-06-07 三星综合化学株式会社 具有高导电率和透明度的聚噻吩基导电聚合物液体组合物
KR20100047440A (ko) * 2008-10-29 2010-05-10 주식회사 동진쎄미켐 액정표시장치의 배면전극 형성용 도전성 조성물
CN101880460A (zh) * 2003-06-18 2010-11-10 信越聚合物株式会社 导电组合物及其制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0826231B2 (ja) * 1991-08-16 1996-03-13 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 導電性ポリマー材料及びその使用
KR100442409B1 (ko) * 1998-03-18 2004-11-06 제일모직주식회사 투명성및전도성을갖는고분자하드코팅조성물
US20020099119A1 (en) * 1999-05-27 2002-07-25 Bradley D. Craig Water-borne ceramer compositions and antistatic abrasion resistant ceramers made therefrom
JP2004206082A (ja) * 2002-11-20 2004-07-22 Rohm & Haas Electronic Materials Llc 多層フォトレジスト系
KR101243917B1 (ko) * 2005-12-19 2013-03-14 삼성디스플레이 주식회사 전도성 고분자 조성물 및 이로부터 얻은 막을 구비한 전자소자
JP2010033881A (ja) * 2008-07-29 2010-02-12 Nissan Chem Ind Ltd 導電性コーティング組成物
KR20120066944A (ko) * 2010-12-15 2012-06-25 삼성전기주식회사 내부전극용 도전성 페이스트 조성물, 이를 이용한 적층 세라믹 전자부품 및 그 제조방법
KR102002325B1 (ko) * 2011-12-29 2019-07-23 주식회사 동진쎄미켐 액정 표시 장치의 배면전극 형성용 도전성 조성물 및 이를 사용한 배면전극의 형성 방법
KR101933383B1 (ko) * 2012-11-19 2019-04-05 주식회사 동진쎄미켐 액정표시장치의 배면전극 형성용 도전성 조성물의 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1255513A (zh) * 1998-11-05 2000-06-07 三星综合化学株式会社 具有高导电率和透明度的聚噻吩基导电聚合物液体组合物
CN101880460A (zh) * 2003-06-18 2010-11-10 信越聚合物株式会社 导电组合物及其制备方法
KR20100047440A (ko) * 2008-10-29 2010-05-10 주식회사 동진쎄미켐 액정표시장치의 배면전극 형성용 도전성 조성물

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