共轭高分子导电膜图案化的方法及降低图案色差用组成物的制作方法
【专利摘要】一种供降低图案色差用组成物及使共轭高分子导电膜图案化的方法。该供降低色差用组成物包含次氯酸钠及质子酸；以该供降低色差用组成物的总量为100wt%计，有效氯浓度范围为0.03wt%至0.06wt%，且pH范围为4至7；该有效氯浓度是以硫代硫酸钠滴定法量测。使共轭高分子导电膜图案化方法包含提供一积层体，该积层体包括一基板及形成于基板上的共轭高分子导电膜，将该供降低色差用组成物与所述共轭高分子导电膜部分接触，以形成绝缘区域及导电区域，提供一接着层。通过所述成份、有效氯浓度及pH值的调控，可使该绝缘区域的表面阻抗值与该导电区域的表面阻抗值的差值范围为105Ω/sq以上，且所述区域间的色差值范围小于1，继而使人眼不易察觉及辨识出绝缘区域及导电区域。
【专利说明】共轭高分子导电膜图案化的方法及降低图案色差用组成物
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种导电膜图案化的方法及组成物，特别是涉及一种包含次氯酸钠及 质子酸的使共轭高分子导电膜图案化的方法及降低图案色差用组成物。
【背景技术】
[0002] 近年来，触控技术发展不断地进步，目前触控面板依感测器的工作原理来分类，大 致可分为电容式、电阻式、红外线式或声波式等的触控面板。该电容式或电阻式触控面板是 通过透明导电膜产生电场感应，继而形成电流，再通过侦测该电流转换出触摸坐标，继而达 到触控感应的效果。该电容式触控面板依需求会将透明导电膜图案化，形成导电线路图案。 一般将透明导电膜图案化的方式大都采用蚀刻法，且该蚀刻法是通过将部分透明导电膜移 除，形成非导电区，而剩余未移除的透明导电膜形成导电区，继而获得导电线路图案。然而， 因导电区与非导电区存在厚度差异，导致光线通过导电区与非导电区时，因折射而发生色 差问题，继而影响触控面板的显示品质。
[0003] US6340496揭示一种将导电层图案化的方法，且该方法不需通过将部分透明 导电膜移除来形成导电线路图案。该方法包含以下步骤：提供一由导电高分子所形 成的导电层；每平方米的导电层中含有10至5000毫克的导电高分子；采用网版印刷 (screen-printing)法，将导电层与印刷液（printing solution)接触。该印刷液包括下列 群组的氧化剂：C10_、Br0_、MnO4' Cr2O72' S2082_及H2O2。该方法主要是通过使接触该印刷液 的导电层绝缘形成绝缘区，而未接触该印刷液的导电层形成导电区，继而形成导电线路图 案。该方法虽可使导电层图案化，但绝缘区的绝缘效果不佳，且导电层图案化后，所形成的 绝缘区与导电区仍存在有色差的问题，使人眼易察觉及辨识出绝缘区及导电区，应用至触 控面板时，使得触控面板的显示品质不佳。除此之外，利用MnCV使导电层绝缘，更存在有染 色的问题，使得色差问题更加严重。
[0004] 经上述说明可知，改良印刷液以使绝缘区有效地达到绝缘效果，继而形成导电线 路图案，同时解决导电层图案化后所形成的绝缘区与导电区产生的色差问题，是此技术领 域相关技术人员可再突破的课题。
【发明内容】
[0005] 本发明的第一目的在于提供一种供降低色差用组成物，是用来使共轭高分子导电 膜形成绝缘区域及导电区域且降低所述绝缘区域与导电区域间的色差。
[0006] 本发明供降低色差用组成物，包含：
[0007] 次氯酸钠；及
[0008] 质子酸；
[0009] 以该供降低色差用组成物的总量为100wt%计，有效氯浓度范围为0.03wt%至 0. 06wt%，且pH值范围为4至7 ;该有效氯浓度是以硫代硫酸钠滴定法量测。
[0010] 较佳地，所述有效氯浓度范围为〇· 03wt%至(λ 055wt%。 toon] 较佳地，本发明供降低色差用组成物中，该质子酸是单质子酸、多质子酸，或它们 的组合。
[0012] 较佳地，本发明供降低色差用组成物中，该质子酸是盐酸、柠檬酸，或它们的组合。
[0013] 较佳地，本发明供降低色差用组成物中，该次氯酸钠与该质子酸的摩尔比值范围 为 0. 87 至 1. 16。
[0014] 本发明的第二目的在于提供一种使共轭高分子导电膜图案化以形成绝缘区域及 导电区域且降低所述绝缘区域与导电区域间的色差的方法。
[0015] 本发明使共轭高分子导电膜图案化以形成绝缘区域及导电区域且降低所述区域 间的色差的方法，包含以下步骤：
[0016] 提供一积层体，其包括一基板及一形成于该基板上的共轭高分子导电膜；
[0017] 提供上述的供降低色差用组成物，将其与该共轭高分子导电膜的一部分接触，使 接触该供降低色差用组成物的共轭高分子导电膜部分形成绝缘区域，而未接触该供降低色 差用组成物的共轭高分子导电膜部分为导电区域，且该绝缘区域与该导电区域形成一平坦 的平面，两者间并无厚度差异，且该绝缘区域并未被移除；该绝缘区域与该导电区域的色差 值范围为小于1 ;以及
[0018] 提供一连接该绝缘区域与该导电区域的接着层。
[0019] 较佳地，本发明使共轭高分子导电膜图案化以形成绝缘区域及导电区域且降低所 述区域间的色差的方法中，该绝缘区域的表面阻抗值与该导电区域的表面阻抗值的差值范 围为IO 5 Ω /sq以上。
[0020] 较佳地，本发明使共轭高分子导电膜图案化以形成绝缘区域及导电区域且降低所 述区域间的色差的方法中，该共轭高分子导电膜的材质为聚乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸 盐。
[0021] 较佳地，所述积层体与所述供降低色差用组成物接触的操作时间范围为2分钟以 下。
[0022] 较佳地，所述积层体与所述供降低色差用组成物接触的操作温度范围为20°C至 60。。。
[0023] 本发明的有益效果在于：该供降低色差用组成物通过所述成份、有效氯浓度及pH 值的调控，可使共轭高分子导电膜所形成的该绝缘区域的表面阻抗值与该导电区域的表面 阻抗值的差值范围为IO5 Ω /sq以上，且所述区域间的色差值范围小于1，继而使人眼不易察 觉及辨识出绝缘区域及导电区域。
【具体实施方式】
[0024] 本发明供降低色差用组成物，是用来使共轭高分子导电膜形成绝缘区域及导电区 域且降低所述区域间的色差，包含 ：
[0025] 次氯酸钠（NaClO);及质子酸；
[0026] 以该供降低色差用组成物的总量为100wt%计，有效氯浓度范围为0.03wt%至 0. 06wt%，且pH值范围为4至7 ;该有效氯浓度是以硫代硫酸钠滴定法量测。
[0027] 所述质子酸是择自于单质子酸、多质子酸或它们的组合。
[0028] 其中，可单独使用一种单质子酸或混合使用单质子酸，且该单质子酸例如但不限 于盐酸或硝酸等。
[0029] 亦可单独使用一种多质子酸或混合使用多质子酸，且该多质子酸例如但不限于柠 樣酸、草酸、多聚憐酸（polyphosphoric acid)或聚对苯乙烯横酸（polystyrene sulfonic acid)等。
[0030] 该有效氯浓度小于0. 03wt%时，无法有效地使该绝缘区域的表面阻抗值与该导电 区域的表面阻抗值的差值为IO5 Ω/sq以上。该有效氯浓度为0. 06wt%以上时，该绝缘区域 与该导电区域的色差值大于1，会使人眼易察觉及辨识出绝缘区域与该导电区域。
[0031] 该pH值小于4时，会释放氯气对环境及人体有害，且无法有效地使该绝缘区域的 表面阻抗值与该导电区域的表面阻抗值的差值为IO 5 Ω /sq以上。该pH值大于7时，该绝 缘区域与该导电区域的色差值大于1，会使人眼易察觉及辨识出绝缘区域与该导电区域。
[0032] 本发明使共轭高分子导电膜图案化以形成绝缘区域及导电区域且降低所述绝缘 区域与导电区域间的色差的方法，包含以下步骤：
[0033] 提供一积层体，其包括一基板及一设置于该基板上的共轭高分子导电膜；
[0034] 提供上述的供降低色差用组成物，将其与该共轭高分子导电膜的一部分接触，使 接触该供降低色差用组成物的共轭高分子导电膜的部分形成绝缘区域，而未接触该供降低 色差用组成物的共轭高分子导电膜的剩余部分为导电区域，且该绝缘区域与该导电区域形 成一平坦的平面，两者间并无厚度差异，且该绝缘区域并未被移除；该绝缘区域与该导电区 域的色差值范围为小于1 ;以及
[0035] 提供一连接该绝缘区域与该导电区域的接着层。
[0036] 该基板只要不与该供降低色差用组成物反应即可。该基板例如但不限于塑料基板 或玻璃基板等。该塑料基板例如但不限于聚对苯二甲酸乙二酯基板、聚碳酸酯基板、聚甲基 丙烯酸甲酯基板，或聚萘二甲酸乙二醇酯基板等。
[0037] 该共轭高分子导电膜形成于基板的方式例如但不限于涂布法或沉积法 等。该共轭高分子导电膜的材质例如但不限于聚乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐 [polyethylenedioxythiophene :polystyrene_sulfonate,简称 PEDOT :PSS]等。
[0038] 该供降低色差用组成物与部分该共轭高分子导电膜的接触方式并无特别的限制， 例如但不限于含浸法或网印法等。
[0039] 较佳地，该积层体与该供降低色差用组成物接触的操作温度范围为20°C至60°C。
[0040] 较佳地，该积层体与该供降低色差用组成物接触的操作时间范围为2分钟以下。
[0041] 该接着层并无特别的限制，例如但不限于聚丙烯酸酯接着层或聚甲基丙烯酸酯接 着层等。
[0042] 〈〈实施例》
[0043] 〈〈实施例1>>供降低色差用组成物
[0044] 将1克的12wt%的次氯酸钠水溶液及99克的水置于烧杯中（有效氯浓度为 0· 05wt%)，加入37wt%的盐酸水溶液，使pH值调整至6. 2。
[0045] 〈〈实施例2至4?
[0046] 实施例2至4是以与实施例1相同的步骤来制备该供降低色差用组成物，不同的 地方在于：改变质子酸的种类及组成物的pH值。分别使用37wt%的盐酸水溶液或10wt%的 柠檬酸水溶液，如表1所示。〈〈比较例1>>
[0047] 将1克的12wt%的次氯酸钠水溶液及99克的水置于烧杯中（有效氯浓度为 0· lwt%)，pH 值为 12。
[0048] 〈〈比较例 2?
[0049] 将1克的碳酸钾（K2CO3)及99克的水置于烧杯中，pH为11. 1。
[0050] 〈〈比较例 3?
[0051] 将1克的氢氧化钠（NaOH)及99克的水置于烧杯中，pH为11. 5。
[0052] 〈〈比较例 4?
[0053] 将1克的二氯化铁（FeCl2)及99克的水置于烧杯中，加入10wt%的氨水，使pH值 调整至5. 1。
[0054] 〈〈比较例5至12?
[0055] 比较例5至12是以与实施例1相同的步骤来制备该供降低色差用组成物，不同的 地方在于：改变质子酸的种类及组成物的pH值。分别使用lwt%的氯化锌（ZnCl 2)、98wt%的 硫酸（H2S04)水溶液、35wt%的盐酸水溶液，或10wt%的柠檬酸水溶液，如表1所示。
[0056] 使共轭高分子导电膜形成绝缘区域及导电区域且降低所述区域间的色差的方法 如下：
[0057] 提供一积层体，且该积层体的制备方式包含以下步骤：将15克的硅酸四乙酯 (tetraethyl orthosilicate)分散于 985 克 0· 5wt% 的 PED0T:PSS 溶液中，形成一混合 液。该PED0T:PSS溶液包含435克的异丙醇、50克的乙二醇，及，500克且浓度为lwt%的 PEDOT: PSS 试剂（厂牌：H. C. Starck GmbH, Goslar ;型号：Clevios PH1000)。以 9 号线棒将 该混合液涂布在30cmX3〇Cm的聚对苯二甲酸乙二酯基板上。接着，置于烘箱中在150°C下 烘烤5分钟，即可获得总厚度约为250nm的积层体。将该积层体以低阻抗率计及分光亮度 计分别量测该积层体正中央的表面阻抗I tl及透射强度。经量测后Itl为150 Ω/Sq。
[0058] 使用16个上述积层体于室温25°C下分别对应浸泡于实施例1至4及比较例1至 12的组成物中，浸泡后，取出并以去离子水清洗，接着，置于烘箱中在150°C下烘烤1分钟， 然后，再以低阻抗率计及分光亮度计分别量测表面阻抗I 1及透射强度。所述积层体的浸泡 时间如表1所示。
[0059] 另，实施例A、B、C、D是以与实施例1相同的步骤来制备该供降低色差用组成物， 不同在于：改变质子酸的种类及用量、浸泡时间与浸泡温度，即使用4个上述积层体于温度 60°C下分别对应浸泡于实施例A、B、C、D的组成物1分钟，得到结果如表2所示。其中，实 施例A，C与实施例1，3相比，仅有浸泡时间与温度不同，其余条件分別与实施例1，3相同。
[0060] 〈〈检测项目》
[0061] 色差值：以分光亮度计（厂牌=Hitachi ;型号：U-4100)分别量测积层体浸泡实施 例1至4、实施例A至D及比较例1至12的组成物前后的透射强度。该量测方式为：将该 积层体置于该分光亮度计中的亮度计球前方入口，以320nm作为初始量测波长进行照射， 且以5nm为波长增加量，量测至780nm，并记录每个波长的透射强度，以获得一透射光谱图。 接着借由该仪器制造商所提供的UV SolutionL 5版本的软件进行透射光谱的颜色评估。 该颜色评估是依据ASIM308-94A及DIN503规范计算出标准色值，再由该标准色值计算出 CIE1976(L#，a#，b#)色彩空间。色差值的计算方式如下：
[0062] 色差值=[(L* 前-L* 后）2+(a* 前-a* 后）2+(b* 前-b* 后）2]0·5
[0063] L %、a %及b %表示积层体未浸泡组成物前的CIE 1976色彩空间；
[0064] a %及b %表示积层体浸泡组成物后的CIE1976色彩空间。表面阻抗 (surface impedance):以低阻抗率计（厂牌：mitsubishi ;型号：MCP-T610)量测，单位： Ω /sq〇
[0065] 有效氯浓度量测：将实施例1至4、实施例A至D的组成物及比较例1及5至12 的组成物分别以下列方式进行：将100克的组成物置于玻璃锥形瓶中，并加入〇. 7克碘化 钾（CASNo. :7681-11-0)及0. 5毫升37wt%的浓盐酸，并以磁石搅拌，使溶液呈现红棕色。 接着，以0. IM(Cl)的硫代硫酸钠（Na2S2O3)溶液滴定至淡黄色，记录硫代硫酸钠溶液滴入量 (V 1),然后，加入3滴淀粉（starch)指示剂，使溶液呈现蓝绿色。再以0. IM的硫代硫酸钠 溶液滴定至澄清透明后，即达滴定终点，记录硫代硫酸钠溶液滴入量（V2)，并以下列反应式 及公式计算出有效氯浓度（%) =IIClX(VdV2) ]/2} X (NaClO的分子量/组成物的总重）。
[0066] NaClO - Na++C10
[0067] ClO +21 +2H30. - I2+C1 +3H20
[0068] I2+2S2032 - 21 +S4O62
[0069] 表 I
[0070]
【权利要求】
1. 一种供降低色差用组成物，是用来使共辆高分子导电膜形成绝缘区域及导电区域且 降低所述区域间的色差，其特征在于包含： 次氯酸轴；及 质子酸； W所述供降低色差用组成物的总量为lOOwt%计，有效氯浓度范围为0.03wt%至 0. 06wt%，且抑值范围为4至7 ;所述有效氯浓度是W硫代硫酸轴滴定法量测。
2. 根据权利要求1所述的供降低色差用组成物，其特征在于：所述有效氯浓度范围为 0. 03wt% 至 0. 055wt〇/〇。
3. 根据权利要求1所述的供降低色差用组成物，其特征在于：所述质子酸是单质子酸、 多质子酸，或它们的组合。
4. 根据权利要求3所述的供降低色差用组成物，其特征在于：所述质子酸是盐酸、巧樣 酸，或它们的组合。
5. 根据权利要求1所述的供降低色差用组成物，其特征在于：所述次氯酸轴与所述质 子酸的摩尔比值范围为0. 87至1. 16。
6. -种使共辆高分子导电膜图案化的方法，该方法使共辆高分子导电膜形成绝缘区域 及导电区域且降低所述区域间的色差，其特征在于该方法包含W下步骤： 提供一积层体，其包括一基板及一形成于所述基板上的共辆高分子导电膜； 提供如权利要求1所述的供降低色差用组成物，将其与所述共辆高分子导电膜的一部 分接触，使接触所述供降低色差用组成物的共辆高分子导电膜部分形成绝缘区域，而未接 触所述供降低色差用组成物的共辆高分子导电膜部分为导电区域，且所述绝缘区域与所述 导电区域形成一平坦的平面，两者间并无厚度差异，且所述绝缘区域并未被移除；所述绝缘 区域与所述导电区域的色差值范围为小于1 及 提供一连接所述绝缘区域与所述导电区域的接着层。
7. 根据权利要求6所述的使共辆高分子导电膜图案化的方法，其特征在于：所述绝缘 区域的表面阻抗值与所述导电区域的表面阻抗值的差值范围为l〇5Q/sq W上。
8. 根据权利要求6所述的使共辆高分子导电膜图案化的方法，其特征在于：所述共辆 高分子导电膜的材质为聚己帰二氧喔吩-聚苯己帰賴酸盐。
9. 根据权利要求6所述的使共辆高分子导电膜图案化的方法，其特征在于：所述积层 体与所述供降低色差用组成物接触的操作时间范围为2分钟W下。
10. 根据权利要求6所述的使共辆高分子导电膜图案化的方法，其特征在于：所述积层 体与所述供降低色差用组成物接触的操作温度范围为2(TC至6(TC。
【文档编号】G06F3/041GK104461103SQ201310441695
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】赖信凯, 曾智远, 蔡惠珊 申请人:远东新世纪股份有限公司