液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物及使用其的背面电极的形成方法
【专利摘要】本发明涉及一种液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物及使用其的背面电极的形成方法，所述导电性组合物使提供一种既涂敷均匀性优良又表面电阻低且透光率和表面硬度均高，而且500小时可靠性尤为优良的背面电极成为可能。
【专利说明】液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物及使用其的背面电极的形成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物及使用其的背面电极的形成方法。
【背景技术】
[0002]在液晶显示装置中背面电极起着屏蔽来自外部的静电的作用，过去作为背面电极的原材料使用了 IT0(Indium-Tin-0xide,铟锡氧化物)或IZO(Indium-Zinc-Oxide,铟锌氧化物)等。
[0003]上述ITO或IZO等虽然具有电阻和表面硬度良好的优点，但为了使用它们来形成背面电极，不仅需要真空蒸镀等特殊工艺，而且存在所形成的电极的透光度变差的缺点。
[0004]而且，鉴于最近出现铟资源枯竭的问题，用于取代ITO等的各种透明电极材料的开发成为了议题。
[0005]然而，现状是迄今为止所公开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不能令人满意的结果O
[0006]尤其，现状有如下问题:就导电性高分子而言，虽然透光度相对优良，但表面电阻随着用作背面电极的期间而增大。
【发明内容】
[0007]所要解决的问题
[0008]为此，本发明的目的在于提供一种液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，所述导电性组合物，能够使提供不仅涂敷均匀性优秀而且表面电阻低且透光率和表面硬度均高的背面电极成为可能。
[0009]而且，本发明的目的在于提供一种使用所述组合物的液晶显示装置用背面电极的形成方法。
[0010]解决问题方案
[0011 ] 根据本发明，提供一种液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，其包含:导电性高分子；掺杂剂；分子内具有羰基的溶剂；以及硅烷偶联剂。
[0012]这里，所述导电性组合物可以包含:0.1至10重量％的导电性高分子；0.1至10重量％的掺杂剂；60至95重量％的、分子内具有羰基的溶剂；以及0.1至20重量％的硅烷偶联剂。
[0013]而且，所述溶剂可以是二甲基甲酰胺、乙酰丙酮、或它们的混合物。
[0014]而且，所述组合物可进一步包含选自由甲醇、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、丙二醇单甲醚、三氯甲烷、二氯甲烷、四氯乙烯、三氯乙烯、二溴乙烷、二溴丙烷、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、三乙胺、三丁胺、三辛胺、甲酚、以及水组成的组中的一种以上的溶剂作为助溶剂。
[0015]此时，以所述分子内具有羰基的溶剂为基准时，能够以1:10?20的重量比混合所述助溶剂。
[0016]而且，所述导电性高分子可以是选自由聚苯胺类高分子、聚吡咯类高分子、及聚噻吩类高分子组成的组中的一种以上化合物。
[0017]而且，所述掺杂剂可以是选自由十二烷基苯磺酸、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、2-磺基丁二酸酯盐、间苯二甲酸-5-磺酸钠、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠、以及间苯二甲酸双(β -轻乙基酯)-5-磺酸钠(5-sodiumsulfo-bis ( β -hydroxyethyl) isophthalate)组成的组中的一种以上化合物。
[0018]而且，所述娃烧偶联剂可以是选自由烧氧基娃烧类、氣基娃烧类、乙稀基娃烧类、环氧基硅烷类、甲基丙烯酰氧基硅烷类、异氰酸酯硅烷以及氟硅烷类组成的组中的一种以上化合物。
[0019]另一方面，根据本发明，提供一种包括在基板上涂敷所述导电性组合物的步骤的液晶显示装置用背面电极的形成方法。
[0020]发明效果
[0021]根据本发明的液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，不仅涂敷均匀性优秀，而且使用所述导电性组合物所形成的背面电极，其表面电阻低且透光率和表面硬度均高，且“500小时可靠性”尤为优秀，从而能够使提供一种具有进一步提高的物性的液晶显示装置(尤其是，IPS、FFS等横向电场方式的液晶显示装置)用背面电极成为可能。
【具体实施方式】
[0022]下面说明根据本发明具体实施例的液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物及使用其的背面电极的形成方法。
[0023]首先，若没有其他明确的记载，则在整个本说明书中的“包含”或“含有”是指无其他限制地包含某构成要素(或构成成分)，而不可解释为将其他构成要素的附加排除或除外。
[0024]另一方面，本发明人在钻研液晶显示装置的过程中，确认出在背面电极形成用导电性组合物中添加导电性高分子、掺杂剂、硅烷偶联剂以及满足特定物性的溶剂的情况下，根据制备组合物时所产生的反应热和组合物的酸度范围等可在组合物中促进导电性高分子和掺杂剂的扩散，并由此确认出不仅组合物的涂敷均匀性优良，而且使用其而形成的背面电极不仅表面电阻低而且透光率和表面硬度均高，从而能够提供一种具有优良物性的液晶显示装置用背面电极，从而完成了本发明。
[0025]根据这种本发明的一个具体实施例，提供一种液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，其包含:导电性高分子；掺杂剂；分子内具有羰基的溶剂；以及硅烷偶联剂。
[0026]S卩、根据本发明的所述导电性组合物是在包含所述溶剂的分散介质中导电性高分子、掺杂剂、以及硅烷偶联剂等处于分散状态的组合物，由于包含分子内具有羰基的溶剂，因而不仅导电性高分子和掺杂剂在组合物中的分散度能够得到最优化，而且组合物的涂敷均匀性也优良，因而使用其而形成的背面电极即便在高温高湿条件下也能够维持低表面电阻，而且能够示出高透光度和高表面硬度。
[0027]下面，对于能够包含在根据所述具体实施例的导电性组合物中的各种成分进行说明。
[0028]首先，所述导电性高分子是用于对所述组合物赋予导电性的基本成分，其可包括本发明所属的【技术领域】中通常的导电性高分子，因而其构成并不受特别限定。
[0029]不过，根据本发明，所述导电性高分子可以是选自由聚苯胺类高分子、聚吡咯类高分子、以及聚噻吩类高分子组成的组中的一种以上高分子。尤其，若所述导电性高分子为聚噻吩类高分子的一种即聚(3，4-乙烯二氧噻吩)，则在确保导电性和分散性方面可能有利。
[0030]而且，在以组合物的总重量为基准时，所述导电性高分子的含量可以为0.1至10重量％，优选为0.5至10重量％，更优选为I至5重量％。即，在以组合物的总重量为基准时，所述导电性高分子的含量优选为0.1重量％以上，以便既能够确保对于所述组合物所要求的最小限度的导电性也防止电阻增大。而且，在组合物中所包含的导电性高分子为过量的情况下，透光度、分散性、以及稳定性有可能降低，为了防止这种情况，以组合物的总重量为基准时，所述导电性高分子的含量优选为10重量％以下。
[0031]另一方面，在根据所述具体实施例的导电性组合物中可以包含掺杂剂(dopant)。所述掺杂剂是与所述导电性高分子一起用于给组合物赋予导电性的成分，可包括本发明所属的【技术领域】中通常的掺杂剂，因而其构成并不受特别限定。
[0032]不过，根据本发明，所述掺杂剂可以是选自由十二烷基苯磺酸、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、2-磺基丁二酸酯盐、间苯二甲酸-5-磺酸钠、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠、以及间苯二甲酸双(β -羟乙基酯)-5-磺酸钠(5-sodiumsulfo-bis ( β -hydroxyethyl) isophthalate)组成的组中的一种以上化合物。其中，若所述掺杂剂为聚(4-苯乙烯磺酸盐)，则在确保导电性和分散性方面可能有利。
[0033]尤其，从发挥上述效果的角度来讲，可能更为优选的是，作为所述掺杂剂将聚(4-苯乙烯磺酸盐)(以下称为“PSS”)与上述导电性高分子中的聚(3，4-乙烯二氧噻吩)(以下称为“PED0T”)一起混合使用(PED0T-PSS)。
[0034]S卩、所述PEDOT虽然本身的电导性低于ΙΤ0，但具有大约500s/cm的电导率，且与有机活性层形成适宜的界面，因而示出优于ITO的电特性。然而，所述PEDOT溶解度并不高且存在大气稳定性的问题，因此，最好添加PSS而以PED0T-PSS形态使用。
[0035]所述PED0T-PSS是在PEDOT中添加作为阴离子掺杂剂的PSS而成，所述PEDOT和PSS通过静电引力而结合(参照下述化学式I)，所述PEDOT因PSS而带正(+)电荷并使带隙变小，从而具有金属性电子能带结构。这里，电导率、功函数等特性可随PSS比率的变化而变化。
[0036]化学式I
[0037]
【权利要求】
1.一种液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，其包含: 导电性高分子； 掺杂剂； 分子内具有羰基的溶剂；以及 硅烷偶联剂。
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，其包含: 0.1至10重量％的导电性高分子； 0.1至10重量％的掺杂剂； 60至95重量％的、分子内具有羰基的溶剂；以及 0.1至20重量％的硅烷偶联剂。
3.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，其特征在于， 所述溶剂为二甲基甲酰胺、乙酰丙酮、或它们的混合物。
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，其特征在于， 所述溶剂为二甲基甲酰胺和乙酰丙酮的混合物。
5.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，其特征在于， 进一步包含选自由甲醇、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、丙二醇单甲醚、三氯甲烷、二氯甲烷、四氯乙烯、三氯乙烯、二溴乙烷、二溴丙烷、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、三乙胺、三丁胺、三辛胺、甲酚以及水组成的组中的一种以上的助溶剂。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，其特征在于， 以所述分子内具有羰基的溶剂为基准时，以1:10至1:20的重量比混合所述助溶剂。
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，其特征在于， 相对于100重量份异丙醇，将80至150重量份的丙二醇单甲醚；5至30重量份的二甲基甲酰胺、乙酰丙酮或它们的混合物；以及50至120重量份的水作为溶剂包含。
8.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，其特征在于， 所述导电性高分子为选自由聚苯胺类高分子、聚吡咯类高分子、及聚噻吩类高分子组成的组中的一种以上高分子。
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，其特征在于， 所述导电性高分子是聚(3，4-乙烯二氧噻吩)。
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，其特征在于， 所述掺杂剂是选自由十二烷基苯磺酸、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、2-磺基丁二酸酯盐、间苯二甲酸-5-磺酸钠、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠、以及间苯二甲酸双(β -羟乙基酯)-5-磺酸钠组成的组中的一种以上化合物。
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，其特征在于， 所述掺杂剂是聚(4-苯乙烯磺酸盐)。
12.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，其特征在于， 所述硅烷偶联剂是选自由烷氧基硅烷类、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、异氰酸酯硅烷以及氟硅烷类组成的组中的一种以上化合物。
13.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，其特征在于， 进一步包含选自由粘合剂用树脂、表面活性剂、以及盐酸或乙酸稀释溶液组成的组中的一种以上添加剂。
14.根据权利要求13所述的液晶显示装置的背面电极形成用导电性组合物，其特征在于， 以组合物总重量为基准时，以0.1至5重量％包含所述添加剂。
15.一种液晶显示装置用背面电极的形成方法，其特征在于， 包括将根据权利要求1的导电性组合物涂敷于基板上的步骤。
【文档编号】G02F1/1343GK104025206SQ201280064985
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年12月3日 优先权日:2011年12月29日
【发明者】边滋勋, 金东敏, 李原荣, 诸葛银, 金昇起, 洪宇成, 李政烈, 金瑜英 申请人:东进世美肯株式会社