本公開涉及導電涂覆液組合物和抗靜電膜及使用其的顯示裝置。
背景技術(shù):
隨著當前信息導向社會的快速發(fā)展,對具有優(yōu)良特性例如纖薄外形、輕重量和低功耗的平板顯示器的需求不斷增長。其中,液晶顯示器由于其優(yōu)良的分辨率、色彩顯示和圖像品質(zhì)而廣泛應用于筆記本電腦或臺式監(jiān)視器。
通常,液晶顯示器是這樣的裝置:其中各自在其一個表面上具有電極的兩個基板布置為使得形成電極的表面彼此面對,液晶材料介于兩個基板之間,然后向形成在各個基板上的電極施加電壓以產(chǎn)生電場,所述電場使液晶分子移動以改變光的透過率,從而顯示圖像。在此,在制造液晶顯示器的每個基板的單元工藝期間可產(chǎn)生大量靜電。
為了使這樣的靜電放電并有效地釋放在生產(chǎn)成品時累積的電荷,將作為透明導電材料的氧化銦錫(ito)或氧化銦鋅(izo)用于上基板的外表面上的抗靜電膜。然而,氧化銦錫(ito)和氧化銦鋅(izo)是非常昂貴的透明導電金屬材料,因此提高了制造成本。特別地,銦(一種稀有金屬,其是氧化銦錫(ito)和氧化銦鋅(izo)的主要原料)的價格近年來迅速增長,并且其供應目前由于資源所有國的出口控制政策而受到限制。
最近引入具有嵌入式觸摸傳感器的可以通過觸摸屏幕來操作的便攜式產(chǎn)品例如移動電話、pda、筆記本電腦等吸引了用戶的很大關注。根據(jù)這種趨勢,近年來已經(jīng)進行了許多嘗試以將觸摸功能添加到在多種應用中用作顯示裝置的液晶顯示器。其中,對具有內(nèi)嵌式觸摸功能的內(nèi)嵌式液晶顯示器的需求正在上升。由于在顯示面板內(nèi)部形成觸摸電極而不在液晶顯示器上附接單獨的觸摸面板,故內(nèi)嵌式液晶顯示器由于降低原材料成本和重量輕而具有一些優(yōu)點,例如纖薄外形、改善的成本結(jié)構(gòu)。
然而,雖然通過內(nèi)嵌式技術(shù)將觸摸傳感器設置在顯示面板內(nèi)部,但是靜電通過上述抗靜電膜發(fā)生放電,并因此當觸摸傳感器被手指等觸摸時不能檢測到電容的變化,從而導致觸摸傳感器的觸摸靈敏度劣化。換句話說,當與由手指觸摸等產(chǎn)生的一定量的電容相比時,抗靜電膜充當具有相對高的導電性的導體,從而使電容放電,使得觸摸傳感器不能識別來自用戶的手指觸摸等。
除去抗靜電膜以解決該問題由于制造期間產(chǎn)生的靜電將導致更高的故障率,這進而提高了故障成本并且還提高了制造成本,因此使顯示品質(zhì)劣化。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個方面是提供可以改善碳納米管的分散的導電涂覆液組合物。
本發(fā)明的另一個方面是提供具有由上述導電涂覆液組合物制成的抗靜電膜的顯示裝置。
本發(fā)明的另一個方面在于提供這樣的抗靜電膜和顯示裝置:通過使在制造過程期間產(chǎn)生的靜電容易地發(fā)生放電,其可以避免由靜電引起的故障,防止觸摸靈敏度降低,提高表面電阻均勻性、耐熱性和可靠性,并且減少制造成本。
本公開的一個示例性實施方案涉及導電涂覆液組合物,其包含基于100重量%的導電涂覆液組合物的10重量份至100重量份的硅烷溶膠和0.1重量%至5重量%的極性溶劑。
在另一個示例性實施方案中,極性溶劑的極性為10或更大。
在另一個示例性實施方案中,極性溶劑包括選自n-甲基吡咯烷酮(nmp)、二甲基亞砜(dmso)和二甲基甲酰胺(dmf)中的至少一種。
在另一個示例性實施方案中,基于100重量%的導電涂覆液組合物,碳納米管分散液組合物還包含0.05重量%至20重量%的碳納米管、0.02重量%至40重量%的聚丙烯酸樹脂和50重量%至99.93重量%的具有2至5個碳原子的直鏈烷醇。
在另一個示例性實施方案中,硅烷溶膠包含烷氧基硅烷化合物、酸催化劑、基于醇的溶劑和水。
在另一個示例性實施方案中,基于硅烷溶膠的總重量,硅烷溶膠包含20重量%至60重量%的烷氧基硅烷化合物、10重量%至70重量%的基于醇的溶劑和5重量%至60重量%的水。
本公開的另一個示例性實施方案涉及包括抗靜電膜的顯示裝置,所述抗靜電膜包含本文所述的導電涂覆液組合物。
本公開的另一個示例性實施方案涉及顯示裝置,其包括:在下偏振板上的顯示面板;在所述顯示面板上的上偏振板;以及在所述顯示面板的上基板與所述上偏振板之間的抗靜電膜,其中所述抗靜電膜包含碳納米管和硅烷溶膠,并且其中所述抗靜電膜的薄層電阻為104ω/sq至109ω/sq。
在另一個示例性實施方案中,顯示面板還包括觸摸電極。
在另一個示例性實施方案中,觸摸電極位于顯示面板的上部或下部。
在另一個示例性實施方案中,碳納米管的薄層電阻為1000ω/sq至20000ω/sq。
本公開的另一個示例性實施方案提供了包含碳納米管和硅烷溶膠的抗靜電膜,其中所述抗靜電膜的薄層電阻為104ω/sq至109ω/sq。
附圖說明
本發(fā)明包括附圖以提供對本發(fā)明的進一步理解并且附圖并入本公開中并構(gòu)成本公開的一部分,附圖示出了本公開的多個示例性實施方案并與本文的說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中:
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的顯示裝置的截面圖;
圖2是根據(jù)本公開的一個示例性實施方案的顯示裝置的截面圖;
圖3是圖2所示的顯示裝置的正視圖;
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的抗靜電膜的平面圖,示出了碳納米管及其基體材料的示例性組成;
圖5是示出根據(jù)本公開的一個示例性實施方案的抗靜電膜的薄層電阻和碳納米管的薄層電阻的圖;
圖6是示出根據(jù)本公開的一個示例性實施方案的抗靜電膜的薄層電阻與碳納米管含量的關系的圖;
圖7a是示出典型的抗靜電膜的薄層電阻隨時間的變化的圖,并且圖7b是示出在高溫、高濕環(huán)境下根據(jù)一個示例性實施方案的抗靜電膜的薄層電阻變化的圖;
圖8是比較現(xiàn)有技術(shù)的抗靜電膜隨溫度的重量百分比和根據(jù)一個示例性實施方案的抗靜電膜隨溫度的重量百分比的圖;
圖9和圖10是碳納米管的分散的示例性說明;
圖11和圖12是根據(jù)本公開的一個示例性實施方案的顯示裝置的示意圖;
圖13是施加至圖11中所示的顯示裝置的觸摸傳感器(cs)的公共電壓(vcom)和觸摸驅(qū)動信號(tdrv)的波形;
圖14是根據(jù)本公開的一個示例性視圖的顯示面板的截面圖;以及
圖15至圖17是可應用本公開的抗靜電膜的各種顯示裝置的示意圖。
具體實施方式
下文中,將參照附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施方案。在整個說明書中,相同的附圖標記表示基本相同的元件。在以下描述中,如果與本發(fā)明有關的公知功能或配置的詳細描述被認為不必要地使本發(fā)明的主題模糊不清,則將省略這些詳細描述。為了易于書寫說明書,可以選擇以下說明書中使用的元件的名稱,并且元件的名稱可以不同于實際產(chǎn)品中的部件的名稱。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的顯示裝置的截面圖。
參照圖1,顯示裝置100包括下基板120、與下基板120相對的上基板140和位于上基板140上的抗靜電膜150。下偏振板110a位于外表面(附圖中的底部)上,單元(cell)130位于下基板120與上基板130之間,并且觸摸電極te可以設置在單元130內(nèi)。同時,上偏振板110b位于上基板140上,并且抗靜電膜150位于上偏振板110b上。
圖1的顯示裝置100是其中觸摸電極te位于單元130內(nèi)的內(nèi)嵌式型顯示裝置100。然而,這僅僅是為了便于解釋的一個實例。例如,單元130可以是液晶層,并且顯示裝置100可以是液晶顯示器。
同時,抗靜電膜150可以由為透明導電材料的氧化銦錫(ito)或氧化銦鋅(izo)制成,或者可以由導電聚合物(例如,pedot:pss(聚乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸))制成。然而,氧化銦錫(ito)和氧化銦鋅(izo)是非常昂貴的金屬,這是制造成本上升的一個因素。特別地,銦(一種稀有金屬,是氧化銦錫(ito)和氧化銦鋅(izo)的主要原料)的價格近年來迅速增加,并且其供應目前由于資源所有國的出口控制政策而受到限制。此外,由于氧化銦錫(ito)和氧化銦鋅(izo)具有相對較低的薄層電阻和高導電性,因此通過手指觸摸等產(chǎn)生的電容通過抗靜電膜150發(fā)生放電,并因此觸摸傳感器不能檢測到觸摸。此外,抗靜電膜150(如果由如pedot:pss的材料制成的話)在高溫或高濕環(huán)境下可導致可靠性劣化。
同時,抗靜電膜150經(jīng)由第一導電構(gòu)件170a、導電連接構(gòu)件172和第二導電構(gòu)件170b連接至下基板120的邊緣。雖然未示出,但是由導電材料制成的接地焊盤等可以位于下基板120的邊緣上。由于第一導電構(gòu)件170a、導電連接構(gòu)件172、第二導電構(gòu)件170b和下基板120的導電材料,顯示裝置100中產(chǎn)生的靜電發(fā)生放電。
第一導電構(gòu)件170a和第二導電構(gòu)件170b可以由金屬材料如銀(ag)制成,并且導電連接構(gòu)件172也可以由金屬材料制成。然而,當分別形成第一導電構(gòu)件170a、導電連接構(gòu)件172和第二導電構(gòu)件170b時,工藝數(shù)量增加并且這提高了制造成本。
下文中,根據(jù)將在以下描述的本發(fā)明示例性實施方案的抗靜電膜和包括其的顯示裝置可以解決上述問題。
現(xiàn)在,將參考附圖詳細地描述本發(fā)明的示例性實施方案。
<第一示例性實施方案>
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的顯示裝置的截面圖。圖3是圖2的顯示裝置的正視圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的抗靜電膜的平面圖。
參照圖2至圖4,顯示裝置200包括位于下偏振板210a上的顯示面板205、位于顯示面板205上的上偏振板210b、以及設置在顯示面板205的上基板240與上偏振板210b之間的抗靜電膜250。
更具體地,顯示面板205包括順序堆疊的下基板220、單元230和上基板240。在此,下基板220可以是其中形成用于驅(qū)動單元230的晶體管以及多種信號線和電極的陣列基板220,并且上基板240可以是其中形成濾色器(未示出)和黑矩陣(未示出)的濾色器基板240。在本說明書中,下基板220可以指陣列基板220,并且上基板240可以指濾色器基板240。下基板220和上基板240可以由例如玻璃制成,但不限于此。
顯示面板205可以是包括液晶層的液晶面板205,并且顯示裝置200可以是液晶顯示器200。雖然本說明書主要描述了液晶顯示器200,但是本發(fā)明不限于此。例如,單元230可以是有機發(fā)光顯示器的有機層。在顯示裝置200是液晶顯示器200的情況下,液晶可以包括在單元230中。因此,通過向基板220和240上的電極施加電壓而產(chǎn)生的電場使得液晶移動,因此光的透過率改變,從而允許液晶顯示器200顯示圖像。
觸摸電極可以形成在單元230中。如上所述,顯示裝置200可以是內(nèi)嵌式型顯示裝置200,并因此用于觸摸功能的觸摸電極te(例如,rx和tx電極)嵌入在單元230中。由于觸摸電極形成在顯示面板內(nèi)部而不是將單獨的觸摸面板附接在液晶顯示器上,所以內(nèi)嵌式觸摸型液晶顯示器200由于原材料成本降低和重量輕而具有一些優(yōu)點,例如纖薄外形、改善的成本結(jié)構(gòu)。例如,雖然未示出,但是用于實現(xiàn)觸摸功能的結(jié)構(gòu)可以是面內(nèi)切換(ips)模式,但不限于此。
下偏振板210a和上偏振板210b執(zhí)行使光偏振的功能并使其從液晶顯示器200出射。然而,當下偏振板210a和上偏振板210b附接至顯示面板205時可產(chǎn)生靜電。而且,當驅(qū)動液晶顯示器200以顯示圖像時可產(chǎn)生靜電。
設置抗靜電膜250來消除這樣的靜電??轨o電膜250包括基體材料252和分散在基體材料252中的碳納米管(cnt)254,并且抗靜電膜250的薄層電阻可為104ω/sq至109ω/sq。更優(yōu)選地,抗靜電膜250的薄層電阻可為107ω/sq至109ω/sq。更具體地,抗靜電膜250可以通過使包含基體材料252、分散在基體材料252中的碳納米管254、分散的添加劑等的溶液固化來形成??轨o電膜250可以通過包含分散在基體材料252中的碳納米管254來提高耐熱性和可靠性。稍后將給出關于抗靜電膜250的組成的更詳細說明。
在結(jié)構(gòu)方面,分散在抗靜電膜250的整個表面上的碳納米管254表現(xiàn)出非常高的硬度和強度,因為所述碳納米管是由碳原子之間的sp2鍵構(gòu)成的。特別地,單壁碳納米管(swcnt)可以用于形成高強度/超輕復合材料,因為其具有5.5tpa的楊氏模量和高達45gpa的拉伸強度。
碳納米管254的薄層電阻可為1000ω/sq至20000ω/sq。對于內(nèi)嵌式觸摸型液晶顯示器200,如果抗靜電膜250具有過低的薄層電阻(低于104ω/sq),則通過手指等觸摸產(chǎn)生的電容通過抗靜電膜250發(fā)生放電,并因此觸摸傳感器不能檢測到觸摸。因此,需要增加抗靜電膜250的薄層電阻,并因此需要將碳納米管254的薄層電阻增加到1000ω/sq至20000ω/sq的范圍。
如果碳納米管254的薄層電阻低于1000ω/sq,則抗靜電膜250的薄層電阻變低,這可由于放電導致觸摸靈敏度降低。相比之下,如果碳納米管254的薄層電阻高于20000ω/sq,則抗靜電膜250的薄層電阻變得太高,這可導致放電效果降低。
抗靜電膜250中的碳納米管254的含量可以根據(jù)透光率的設計值進行調(diào)整。由于抗靜電膜250的透光率隨著碳納米管254的含量增加而減小,所以可以根據(jù)產(chǎn)品所需的透光率來調(diào)整含量。
同時,抗靜電膜250可以在整個表面上具有均勻的薄層電阻,具體為104ω/sq至109ω/sq,并且優(yōu)選為107ω/sq至109ω/sq。對于內(nèi)嵌式觸摸型液晶顯示器200,如果抗靜電膜250具有過低的薄層電阻(低于104ω/sq),則通過手指觸摸等產(chǎn)生的電容通過抗靜電膜250發(fā)生放電,因此觸摸傳感器不能檢測到觸摸。因此,抗靜電膜250需要相對較高的電阻。相比之下,如果抗靜電膜250具有過高的薄層電阻(高于109ω/sq),則這提供了優(yōu)異的觸摸靈敏度,但是減慢了靜電的放電,從而降低放電效果。
因此,根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的顯示裝置200的抗靜電膜250需要104ω/sq至109ω/sq的薄層電阻,并且這允許顯示裝置200釋放靜電,從而避免由靜電引起的故障并且防止觸摸靈敏度降低。
同時,抗靜電膜250的一端經(jīng)由導電構(gòu)件270連接至顯示面板205的下基板220的邊緣。在此,導電構(gòu)件270接合抗靜電膜250和顯示面板205的下基板220的金屬焊盤(或接地焊盤;未示出)。具體地,導電構(gòu)件270充當通過覆蓋抗靜電膜250的外表面邊緣并經(jīng)由連接部分270’與金屬焊盤(未示出)接觸而將靜電從裝置中釋放出來的通道。例如導電構(gòu)件270可以由金屬材料(例如,金、銀或銅)制成。
與圖1中示出的典型顯示裝置105的第一導電構(gòu)件170a、導電連接構(gòu)件172和第二導電構(gòu)件170b相比,導電構(gòu)件270可以單獨執(zhí)行釋放靜電的功能。這可以減少工藝數(shù)量并縮短處理時間,導致制造成本降低。
然而,應當注意,圖2和圖3中示出的顯示裝置200的導電構(gòu)件270的形狀、布置等僅用于舉例說明,并且實施方案不限于此。
<第一實驗例>
以下將參照所附表格和附圖來描述本發(fā)明的一個示例性實施方案的效果。
圖5是示出根據(jù)本公開的一個示例性實施方案的抗靜電膜的薄層電阻相對于碳納米管的薄層電阻的圖。
如下表1所示,當包含于抗靜電膜中的cnt的薄層電阻從477ω/sq增加到1800ω/sq時,抗靜電膜的薄層電阻均勻性增加,這是因為抗靜電膜的不同區(qū)域之間的均勻性的百分比從17.32%降低到6.67%。換句話說,這意味著抗靜電膜的各個區(qū)域之間的薄層電阻差異減小。
表1
如上所述,為了使內(nèi)嵌式液晶顯示器進行放電并同時保持觸摸靈敏度,抗靜電膜需要107ω/sq至109ω/sq的薄層電阻范圍。
然而,樣品1的薄層電阻范圍為107.4ω/sq至1010.5ω/sq,在最高薄層電阻值與最低薄層電阻值之間存在大的差異,并且樣品2的薄層電阻范圍也為107.7ω/sq至1010.1ω/sq,在最高薄層電阻值與最低薄層電阻值之間存在大的差異。因此,樣品1和2的薄層電阻在區(qū)域與區(qū)域之間相差很大,并且在薄層電阻過高的區(qū)域中其放電能力降低。
另一方面,如在樣品4的情況下,如果碳納米管的薄層電阻為1800ω/sq,則樣品4的薄層電阻為107.7ω/sq至108.8ω/sq,這允許進行放電并同時保持觸摸靈敏度。
抗靜電膜的薄層電阻均勻性的圖示于圖5中。該圖表明,隨著樣品號從樣品1增加到樣品4,碳納米管的薄層電阻增加,因此薄層電阻均勻性提高。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的抗靜電膜的薄層電阻與碳納米管含量的關系的圖。
參照圖6,第一條線l1表示典型液晶顯示器的抗靜電膜的薄層電阻,第二條線l2表示根據(jù)一個示例性實施方案的顯示裝置的抗靜電膜的薄層電阻。另外,圖6的顯示裝置是內(nèi)嵌式液晶顯示器。
當抗靜電膜的薄層電阻為約108ω/sq從而允許進行放電并同時保持觸摸靈敏度時,區(qū)域a中的第一條線l1具有非常陡的斜率。這意味著即使碳納米管含量發(fā)生輕微變化,抗靜電膜的薄層電阻也可發(fā)生很大程度的變化。換句話說,這意味著薄層電阻均勻性相對較低。
當抗靜電膜的薄層電阻為約108ω/sq時,區(qū)域b中的第二條線l2具有非常平緩的斜率。這意味著即使碳納米管含量發(fā)生變化,但是薄層電阻僅輕微地變化,原因是薄層電阻均勻性相對較高。因此,即使碳納米管含量發(fā)生變化,根據(jù)該示例性實施方案的顯示裝置也可以執(zhí)行抗靜電功能并同時保持觸摸靈敏度。
表2示出了相對于根據(jù)一個示例性實施方案的碳納米管的含量和薄層電阻的透光率。
參照表2,該表示出了根據(jù)透光率的設計值的碳納米管的含量和薄層電阻。具體地,需要100%透光率的顯示裝置可以設計成這樣的:碳納米管含量為0.13%并且碳納米管的薄層電阻為1800ω/sq。另外,需要99%或更大透光率的顯示裝置可以設計成這樣的:碳納米管含量為0.26%并且碳納米管的薄層電阻為5000ω/sq。
表2
從表2可以看出,發(fā)現(xiàn)可以通過調(diào)整碳納米管的含量和薄層電阻來調(diào)整透光率,只要抗靜電膜的薄層電阻允許進行放電并同時保持觸摸靈敏度即可。
圖7a是示出典型的抗靜電膜的薄層電阻隨時間變化的圖,并且圖7b是示出在高溫、高濕環(huán)境下根據(jù)一個示例性實施方案的抗靜電膜的薄層電阻變化的圖。
圖7a示出了在95℃環(huán)境中由稱為pedot:pss的導電聚合物制成的抗靜電膜的薄層電阻隨時間的變化。該圖示出了薄層電阻隨時間連續(xù)增加。具體地,該圖表明,當將初始薄層電阻設定為約8.5ω/sq時,薄層電阻上升到9.7ω/sq,而當將初始薄層電阻設定為約8.0ω/sq時,薄層電阻上升到9.2ω/sq。
另一方面,參照圖7b,發(fā)現(xiàn)當抗靜電膜的初始薄層電阻為約8.0ω/sq并暴露于105℃下1500小時時,根據(jù)該示例性實施方案的抗靜電膜幾乎不顯示出薄層電阻變化。當抗靜電膜暴露于高濕環(huán)境時,獲得了類似的結(jié)果。
因此,推斷出根據(jù)該示例性實施方案的抗靜電膜具有比典型的抗靜電膜更好的耐熱性和可靠性。
圖8是示出典型的抗靜電膜隨溫度的重量百分比與根據(jù)一個示例性實施方案的抗靜電膜隨溫度的重量百分比之間的比較的圖。
參照圖8,該圖示出了通過熱重分析儀(tga)分析典型的抗靜電膜和根據(jù)該示例性實施方案的抗靜電膜的結(jié)果。熱重分析儀是通過加熱樣品來測量樣品質(zhì)量變化的儀器。
觀察到在典型的液晶顯示器的抗靜電膜的情況下,包含在抗靜電膜中的導電聚合物pedot:pss由于在約500℃的溫度下加熱而全部損失。相比之下,觀察到在根據(jù)該示例性實施方案的顯示裝置的抗靜電膜的情況下,碳納米管不發(fā)生損失而保留直至約900℃。
因此,推斷出根據(jù)該示例性實施方案的抗靜電膜具有比典型的抗靜電膜更好的耐熱性和可靠性。
總之,通過在整個表面上具有107ω/sq至109ω/sq的均勻的薄層電阻的抗靜電膜250而使在制造期間產(chǎn)生的靜電容易地發(fā)生放電,具有觸摸功能的液晶顯示器可以避免由靜電引起的故障,防止觸摸靈敏度降低,提高薄層電阻均勻性、耐熱性和可靠性,并且降低制造成本。
<第二示例性實施方案>
現(xiàn)在,將描述碳納米管分散液組合物和包含其的導電涂覆液組合物,其用于制造根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施方案的上述抗靜電膜。
圖9和圖10是碳納米管的分散的示例的模式圖。
本發(fā)明涉及碳納米管分散液組合物和包含其的導電涂覆液組合物,并且更特別地,涉及這樣的碳納米管分散液組合物和包含其的導電涂覆液組合物:其可以通過包含碳納米管、聚丙烯酸樹脂和具有2至5個碳原子的直鏈烷醇而顯著提高碳納米管的可分散性和分散后的穩(wěn)定性,并且與硅烷溶膠一起用于導電涂覆液組合物以形成具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性和導電性的涂覆膜并提高所形成的涂覆膜的均勻性。
<碳納米管分散液組合物>
根據(jù)本發(fā)明的碳納米管分散液組合物包含碳納米管、聚丙烯酸樹脂和具有2至5個碳原子的直鏈烷醇。
碳納米管
碳納米管是具有優(yōu)良的導電性的材料。由碳納米管制成的涂覆膜由于其優(yōu)良的導電性和機械強度而可以用作電子裝置如顯示裝置中的導電層、抗靜電膜等。
碳納米管(cnt)可以通過典型的技術(shù)來生產(chǎn),包括電弧放電、激光沉積、等離子體化學氣相沉積、氣相合成和熱解,然后對其進行熱處理。碳雜質(zhì)(例如無定形碳或結(jié)晶石墨顆粒和催化過渡金屬顆粒)與碳納米管一起存在于上述合成方法的產(chǎn)物中。例如,在電弧放電的情況下,100重量%的產(chǎn)物中包含15重量%至30重量%的碳納米管、45重量%至70重量%的碳雜質(zhì)和5重量%至25重量%的催化過渡金屬顆粒。使用包含這樣的雜質(zhì)的碳納米管而不進行純化將使浸漬溶液的可分散性和可涂覆性劣化,并且使得難以適當?shù)乇憩F(xiàn)出碳納米管的獨特物理特性。因此,本發(fā)明使用通過熱處理電弧放電產(chǎn)物盡可能多地去除雜質(zhì)的碳納米管。
具體地,將通過上述合成方法獲得的產(chǎn)物制成平均直徑為2mm至5mm的顆?;蚱?,然后供給到相對于向前運動的方向(水平)向下傾斜1°至5°的旋轉(zhuǎn)反應器中,然后以200立方厘米/分鐘至500立方厘米/分鐘向1g所供給產(chǎn)物供應氧化氣體,同時在350℃至500℃下加熱旋轉(zhuǎn)反應器,隨后熱處理60分鐘至150分鐘。在這種情況下,當傾斜旋轉(zhuǎn)反應器以5rpm至20rpm旋轉(zhuǎn)時,產(chǎn)物被分散,從而使表面接觸面積最大化,并且同時,使產(chǎn)物在向前運動的方向上自動移動,從而使與氧化氣體的表面接觸面積最大化,然后進行熱處理并防止局部氧化。通過該方法,可使所供給產(chǎn)物的重量降低60%至85%,從而獲得高純度的碳納米管。
基于100重量%的碳納米管,碳納米管可包含40重量%或更少的碳雜質(zhì),更優(yōu)選25重量%或更少的碳雜質(zhì),以確保分散、穩(wěn)定性和導電性。
碳納米管可以是單壁碳納米管、雙壁碳納米管或多壁碳納米管,并且這些碳納米管可單獨使用,或者其中的兩種或更多種可組合地使用。在改善與稍后將描述的其他組分的相互作用方面,更優(yōu)選單壁碳納米管。
根據(jù)本發(fā)明的碳納米管的含量沒有特別限制,但是可以為例如分散液組合物的總重量的0.05重量%至20重量%;優(yōu)選0.1重量%至10重量%;更優(yōu)選0.1重量%至1重量%。在該范圍內(nèi),碳納米管可以表現(xiàn)出高的可分散性,并且由這些碳納米管制成的涂覆膜確保了導電性、耐擦傷性和透過率。
聚丙烯酸樹脂
根據(jù)本發(fā)明的聚丙烯酸樹脂是充當用于有效分散碳納米管的分散劑的組分。聚丙烯酸樹脂容易溶解在稍后將描述的特定分散劑中,并且可容易地與疏水性碳納米管結(jié)合。此外,利用聚合物鏈的獨特性質(zhì)通過空間位阻和通過碳納米管束之間的靜電排斥,聚丙烯酸樹脂可以提高碳納米管的可分散性和防止重新聚集。
根據(jù)本發(fā)明的聚丙烯酸樹脂的含量沒有特別限制,但是可以為例如分散液組合物的總重量的0.02重量%至40重量%;優(yōu)選0.05重量%至10重量%;更優(yōu)選0.1重量%至1重量%。在該范圍內(nèi),聚丙烯酸樹脂在組合物中溶解至適當?shù)某潭?,從而顯著提高其分散碳納米管的活性。
根據(jù)本發(fā)明的聚丙烯酸樹脂的重均分子量沒有特別限制,但是可以為例如2000至3000000;優(yōu)選8000至12000。在該范圍內(nèi),聚丙烯酸樹脂可以容易地滲透至碳納米管束之間并且提供對于重新聚集合適的空間位阻效應。此外,聚丙烯酸樹脂可以以良好溶解的狀態(tài)存在于分散液組合物中的分散劑中,從而有效地分散碳納米管。
本發(fā)明的分散液組合物可以包含非常少量的水。因此,聚丙烯酸樹脂可以包含在分散液中,溶解或乳化在水中,但是本發(fā)明不限于此。
具有2至5個碳原子的直鏈烷醇
根據(jù)本發(fā)明的具有2至5個碳原子的直鏈烷醇是用于有效分散碳納米管的分散介質(zhì)。此外,其是可以通過與上述聚丙烯酸樹脂相互作用來顯著提高碳納米管的分散穩(wěn)定性的親水性的基于醇的溶劑。如果使用支鏈烷醇代替直鏈烷醇作為分散介質(zhì),則聚丙烯酸樹脂在分散介質(zhì)中的溶解性和穩(wěn)定性將顯著降低,使得難以將分散穩(wěn)定性保持在適當?shù)乃健H欢?,本發(fā)明不應被理解為限于此。
根據(jù)本發(fā)明的具有2至5個碳原子的直鏈烷醇的具體實例可包括乙醇、正丙醇、正丁醇和正戊醇;優(yōu)選乙醇、正丙醇、正丁醇和正戊醇中的至少一種;更優(yōu)選正丙醇。
根據(jù)本發(fā)明的烷醇的含量沒有特別限制,但是可以為例如組合物的總重量的50重量%至99.93重量%;優(yōu)選80重量%至99重量%。在該范圍內(nèi),分散液的粘度可以保持較低,從而進一步提高碳納米管的分散穩(wěn)定性,并且烷醇在用于涂覆膜時可以有效地與粘合劑組分混合。
另外的分散劑
根據(jù)本發(fā)明的碳納米管分散液組合物還可以包含另外的分散劑,并且另外的分散劑不限于具體類型,并且可以是例如丙烯酸嵌段共聚物分散劑。
在本發(fā)明中,術(shù)語“丙烯酸嵌段共聚物”是指由不同的聚合丙烯酸單體的嵌段構(gòu)成的共聚物,例如,具有以aaaaaabbbbbb的模式排列的a和b單體單元的共聚物。丙烯酸嵌段共聚物可以通過將共聚物中羰基的極性隔開來進一步提高分散穩(wěn)定性。優(yōu)選地,丙烯酸嵌段共聚物中的每個單體單元可以包含至少一個官能團如胺基、羧基等,并且親水性組分和疏水性組分之間的比例可以通過調(diào)整包含取代基的單體單元的含量來調(diào)整,從而進一步提高碳納米管的分散性。可在市場上獲得的丙烯酸共聚物分散劑的具體實例可包括來自byk公司的聚合物分散劑disperbyk2001和disperbyk2155。
另外的分散劑的含量沒有特別限制,但是可以為例如組合物的總重量的0.1重量%至2重量%;優(yōu)選0.5重量%至1重量%。在該范圍內(nèi),可以防止由于使用另外的分散劑而引起的耐擦傷性降低和粘度增加,并且可以有效地保持分散穩(wěn)定性。
本發(fā)明的碳納米管分散液組合物根據(jù)需要可以包含非常少量的水。水可以用于提高上述組分的溶解性和可分散性。例如,水可以用作用于提高聚丙烯酸樹脂的分散活性的溶劑,但是本發(fā)明不限于此。
制備碳納米管分散液組合物的方法
以下將描述制備包含上述組分的碳納米管分散液的方法。
首先,將碳納米管、聚丙烯酸樹脂和具有2至5個碳原子的直鏈烷醇混合在一起。聚丙烯酸樹脂可以在混合之前提前制備成水溶液。水溶液的濃度沒有特別限制,但是聚丙烯酸樹脂的固體含量可以優(yōu)選為碳納米管分散液組合物的總含量的0.02重量%至40重量%,更優(yōu)選20重量%至30重量%。所述碳納米管分散液組合物的具體類型和含量如上所述。
接著,將碳納米管分散液的各種組分混合在一起,然后在1000巴至1800巴的高壓下分散。當在1000巴至1800巴的高壓下分散時,碳納米管可以通過適當?shù)募羟袘Ρ舜伺鲎?,并因此可以有效地分散碳納米管束。因此,碳納米管均勻地分散在組合物中而不發(fā)生聚集,從而有效地促進聚丙烯酸樹脂與烷醇之間的相互作用。
當在低于1000巴的壓力下分散時,傳遞至碳納米管的能量較低,從而顯著地降低分散效果。在高于1800巴的壓力下,聚丙烯酸樹脂的聚合物鏈可能由于過高的能量而斷開,這可減小空間位阻效應,從而降低分散穩(wěn)定性。更優(yōu)選地,分散壓力可為1200巴至1600巴,在這種情況下,可進一步提高上述效果。
分散可通過在上述壓力范圍中將組合物噴射通過具有預定直徑的噴嘴來進行。組合物噴射通過的噴嘴的直徑可以為50μm至400μm,優(yōu)選80μm至200μm。而且,分散可以通過使用串聯(lián)連接的不同尺寸的噴嘴同時進行,或者通過使用單獨的噴嘴分開進行兩次。
通過使用在上述直徑范圍內(nèi)的噴嘴,所述方法可以容易地在如上所述的1000巴至1800巴的高壓下進行,從而實現(xiàn)有效的分散。
噴嘴的直徑和流量可以在與壓力范圍匹配的適當范圍內(nèi)進行選擇。
而且,可以在高壓分散過程之前進行攪拌過程。這可以優(yōu)化組合物的混合,從而進一步提高高壓分散過程的效率。
[導電涂覆液組合物]
下文中,將描述導電涂覆液組合物,其包含碳納米管分散液組合物和基于100重量份的上述碳納米管分散液組合物的10重量份至100重量份的硅烷溶膠。
<碳納米管分散液組合物>
碳納米管分散液組合物可以包含如上所述的比例的組分,并且可以通過高壓分散來制備。
<硅烷溶膠>
根據(jù)本發(fā)明的硅烷溶膠充當涂覆液組合物中的粘合劑,并且可以包含烷氧基硅烷化合物、酸催化劑、基于醇的溶劑和水。在本說明書中,硅烷溶膠可以是含有膠態(tài)硅烷溶膠的組合物。
烷氧基硅烷化合物
根據(jù)本發(fā)明的烷氧基硅烷化合物是粘合劑樹脂,并且不限于具體類型。烷氧基硅烷化合物的實例可包括:四烷氧基硅烷化合物,例如四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷和四正丙氧基硅烷;經(jīng)取代或未經(jīng)取代的直鏈或支鏈烷基的烷基烷氧基硅烷,例如甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、異丁基三乙氧基硅烷、異丁基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酰氧基癸基三甲氧基硅烷;苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三丙氧基硅烷和苯基三丁氧基硅烷;3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基-三乙氧基硅烷、2-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-(正丁基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷;二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、γ-縮水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-巰基丙基三甲氧基硅烷;以及氟烷基硅烷,例如十三氟-1,1,2,2-四氫辛基三乙氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷和十七氟癸基三異丙氧基硅烷。這些可以單獨使用,或者這些烷氧基硅烷化合物中的兩種或更多種可以組合地使用。
其中,具有1至20個碳原子烷基的烷基烷氧基硅烷化合物是最優(yōu)選的,并且更優(yōu)選的,可以使用四乙氧基硅烷化合物。
根據(jù)本發(fā)明的烷氧基硅烷化合物的含量沒有特別限制,但是可以為例如硅烷溶膠的總重量的20重量%至60重量%;優(yōu)選30重量%至50重量%。在該范圍內(nèi),溶膠-凝膠反應容易發(fā)生,并因此,所得硅烷溶膠具有良好的物理特性和高粘附力,從而有助于形成涂覆膜并使得其更為適合,尤其適合于涂覆玻璃基板。
酸催化劑
根據(jù)本發(fā)明的酸催化劑用于促進水和烷氧基硅烷的水解并且提供適當?shù)慕宦?lián)度。ph為3.0至6.0的弱酸水溶液可以用作酸催化劑。
在本發(fā)明中,酸催化劑起到兩個重要作用。第一,酸催化劑延遲碳納米管中缺陷愈合的還原過程。如圖9所示,碳納米管中存在缺陷如oh-、o2等,并且組合物的ph越低,碳納米管中的這些缺陷愈合得越快并且導電性越高。通過使用ph為3.0至6.0的弱酸作為本發(fā)明的酸催化劑,碳納米管中缺陷愈合的還原過程較慢地進行。通過這種較慢的碳納米管中缺陷愈合的還原過程,組合物的薄層電阻發(fā)生很小的變化,從而提高組合物在室溫下保留時的儲存穩(wěn)定性。
第二,酸催化劑控制硅烷溶膠的凝膠反應速度。如圖10所示,隨著ph由2變?yōu)?,凝膠反應時間變慢。在本發(fā)明中,使用ph為3.0至6.0的酸催化劑使硅烷溶膠的凝膠反應速度減慢。通過使硅烷溶膠的凝膠速度減慢,最終組合物的粘度變化更小,從而提高組合物在室溫下保留時的儲存穩(wěn)定性。
因此,本發(fā)明可以使用ph為3.0至6.0的酸催化劑,并且酸催化劑的實例可以包括磷酸、氟化氫、苯甲酸、碳酸和硫化氫。這些酸催化劑可以單獨使用,或者其中的兩種或更多種可以組合地使用。所使用的酸催化劑在混合時可以以水溶液存在。在此,如果酸催化劑的ph為3.0或更高,這使碳納米管的還原過程和硅烷溶膠的凝膠反應減慢,從而提高組合物的儲存穩(wěn)定性。如果酸催化劑的ph為6.0或更低,則恰好不會發(fā)生硅烷溶膠的水解和縮合反應,從而防止薄膜的形成。
根據(jù)本發(fā)明的酸催化劑的含量沒有特別限制,但是可以為例如硅烷溶膠的總重量的0.01重量%至10重量%;優(yōu)選0.05重量%至5重量%。在該范圍內(nèi),可以形成具有適當?shù)慕宦?lián)度的涂覆膜。
基于醇的溶劑
根據(jù)本發(fā)明的基于醇的溶劑的類型沒有特別限制,但是就與碳納米管分散液的相容性而言,可以優(yōu)選地使用親水性的基于醇的溶劑,并且基于醇的溶劑的實例可包括甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、異戊醇、仲戊醇、叔戊醇、1-乙基-1-丙醇、2-甲基-1-丁醇、正己醇和環(huán)己醇、這些基于醇的溶劑可以單獨使用,或者其中的兩種或更多種可以組合地使用。其中,就提高與碳納米管分散液的穩(wěn)定性而言,優(yōu)選地使用乙醇、正丁醇、正丙醇和正戊醇;更優(yōu)選地,可以使用正丙醇。
根據(jù)本發(fā)明的基于醇的溶劑的含量沒有特別限制,但是可以為例如硅烷溶膠的總重量的10重量%至70重量%;優(yōu)選20重量%至50重量%。在該范圍內(nèi),可進一步提高溶膠-凝膠反應的反應性。
水
根據(jù)本發(fā)明的水是與烷氧基硅烷經(jīng)歷水解反應的組分,并且水含量沒有特別限制,但是可以為例如硅烷溶膠的總重量的5重量%至60重量%,優(yōu)選8重量%至35重量%。在該范圍內(nèi),使烷氧基硅烷水解得足以提供對基板的高粘附力。
極性溶劑
根據(jù)本發(fā)明的極性溶劑用于提高碳納米管在導電涂覆液組合物中的可分散性并且提高導電性。極性溶劑的極性為10或更大。
根據(jù)本發(fā)明的極性溶劑通過增加分散液中的碳納米管周圍的聚丙烯酸樹脂的羧基的排斥力而使可分散性最大。這改善了充當涂覆膜形式的導電填料的碳納米管的分布,從而提高導電性。例如,參照圖9,如果導電涂覆液組合物中包含低極性的溶劑,則碳納米管周圍的聚丙烯酸樹脂的羧基的排斥力較低,從而導致低的可分散性。另一方面,參照圖10,如果導電涂覆液組合物中包含高極性的溶劑,則碳納米管周圍的聚丙烯酸樹脂的羧基的排斥力較高,從而導致高的可分散性。
此外,根據(jù)本發(fā)明的極性溶劑幫助確保涂覆時的合適粘度,并且將涂覆時的干燥速率調(diào)整至適當范圍,從而獲得均勻的涂覆膜。
根據(jù)本發(fā)明的極性溶劑的極性為10或更大,并且其實例可以包括n-甲基吡咯烷酮(nmp)、二甲基亞砜(dmso)和二甲基甲酰胺(dmf)。n-甲基吡咯烷酮(nmp)、二甲基亞砜(dmso)和二甲基甲酰胺(dmf)可以有助于進一步提高導電性,尤其是因為其固有的介電常數(shù),從而使得其更適合于形成低電阻涂覆膜。
根據(jù)本發(fā)明的極性溶劑的含量可以為基于100重量%的導電涂覆液組合物的0.1重量%至5重量%。如果極性溶劑含量為基于100重量%的導電涂覆液組合物的0.1重量%或更高,則這可提高碳納米管的可分散性并因此提高表面電阻的均勻性,使得容易調(diào)整表面電阻。如果極性溶劑含量為基于100重量%的導電涂覆液組合物的5重量%或更低,則這可防止由導電涂覆液組合物制成的抗靜電膜的表面電阻變得太低。
添加劑
除上述的碳納米管分散液和硅烷溶膠之外,根據(jù)本發(fā)明的導電涂覆液組合物還可以根據(jù)需要包含添加劑。
可用的添加劑可以包括分散劑、硅烷偶聯(lián)劑、流平劑、增滑劑、表面活性劑、ph調(diào)節(jié)劑、緩凝劑溶劑、粘度調(diào)節(jié)劑等,但是不限于此。這些添加劑可以單獨地使用,或者其中的兩種或更多種可以組合地使用。
在一個更具體的實例中,導電涂覆液組合物還可以包含用于提高涂覆膜的滑動特性的增滑劑。增滑劑不限于具體類型,并且增滑劑的市售實例可包括但不限于byk公司的bky333。另外,還可使用上述的分散劑bky2001。
而且,極性溶劑如乙二醇、二甲基甲酰胺和1-甲基-2-吡咯烷酮通過增加分散液中的碳納米管周圍的聚丙烯酸樹脂的羧基的排斥力而使可分散性最大。這改善了充當涂覆膜形式的導電填料的碳納米管的分布,從而提高導電性。此外,其幫助確保涂覆時的合適粘度,并且將涂覆時的干燥速率調(diào)整至適當范圍,從而獲得均勻的涂覆膜。此外,乙二醇、二甲基甲酰胺和1-甲基-2-吡咯烷酮由于其固有的介電常數(shù)可以有助于進一步提高導電性,從而使得其更適合于形成低電阻涂覆膜。
另外的添加劑可以單獨地使用,或者其中的兩種或更多種可以組合地使用。其含量沒有特別限制,但是可以為例如導電涂覆液組合物的總重量的0.01重量%至10重量%;優(yōu)選0.1重量%至5重量%。在該范圍內(nèi),上述添加劑可以實現(xiàn)其獨特的效果而不阻礙本發(fā)明的效果。
根據(jù)本發(fā)明的硅烷溶膠可以通過使上述組分在預定條件下反應來制備。反應條件沒有特別限制,但是可以包括例如在30℃至90℃下加熱并攪拌所述組分的過程,并且反應時間沒有特別限制,但是可以例如為4小時至30小時。反應發(fā)生的反應器可以包括回流冷凝器管。在反應之后,可以使產(chǎn)物旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)、濃縮,然后將其稀釋在特定溶劑中。因此,所制備的硅烷溶膠可以提供強的粘附力,尤其是當將涂覆液施用至玻璃基底時,并因此可以實現(xiàn)優(yōu)異的強度特征。
<導電涂覆液組合物的制備>
根據(jù)本發(fā)明的導電涂覆液組合物可以通過單獨地制備碳納米管分散液和硅烷溶膠,然后將碳納米管分散液和硅烷溶膠混合在一起來制備。
根據(jù)本發(fā)明的導電涂覆液組合物可以通過基于100重量份的碳納米管分散液組合物混合10重量份至100重量份的硅烷溶膠來制備。
如果混合物中的硅烷溶膠含量小于10重量份,則難以為涂層提供粘附力。如果混合物中的硅烷溶膠含量大于100重量份,則涂層的可涂覆性可能降低。而且,基于100重量份的碳納米管分散液組合物,可以混合25重量份至60重量份或10重量份至20重量份的硅烷溶膠。如果混合物中的硅烷溶膠含量為25重量份至60重量份,則硅烷溶膠適于形成高電阻涂覆膜。如果混合物中的硅烷溶膠含量為10重量份至20重量份,則硅烷溶膠適于形成低電阻涂覆膜。
混合方法沒有特別限制,但是可以通過使用超聲分散器、高壓分散器、均化器、磨機等來進行。優(yōu)選地,最終涂覆液的分散和穩(wěn)定性可以通過使用與碳納米管分散液制備中相同的高壓分散過程來實現(xiàn)。
由包含上述組分的導電涂覆液組合物制成的涂覆膜可以提供均勻且優(yōu)良的導電性和優(yōu)良的機械強度,從而使得其適用于圖像顯示器。
<顯示裝置>
將描述具有由上述導電涂覆液組合物制成的抗靜電膜的顯示裝置。以下將詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的內(nèi)嵌式觸摸顯示器。
圖11和圖12是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的視圖。圖13示出了施加至圖11的觸摸傳感器cs的公共電壓vcom和觸摸驅(qū)動信號tdrv的波形圖。
參照圖11至圖13,顯示裝置包括觸摸傳感裝置。觸摸傳感裝置使用嵌入在顯示面板300中的觸摸傳感器cs檢測觸摸輸入。觸摸傳感裝置能夠基于觸摸傳感器cs的電容變化來檢測觸摸輸入,這是因為當手指與自電容式觸摸傳感器cs時,電容增加。
液晶層形成在顯示面板300的兩個基板之間。液晶分子通過由施加至像素電極12的數(shù)據(jù)電壓與施加至傳感器電極13的公共電壓vcom之間的電勢差產(chǎn)生的電場來驅(qū)動。顯示面板300上的像素陣列包括由數(shù)據(jù)線s(s1至sm;m為正整數(shù))和柵極線g(g1至gn;n為正整數(shù))限定的像素和連接至像素的觸摸傳感器。
觸摸傳感器cs包括傳感器電極和連接至傳感器電極的傳感器線m3。傳感器電極com(c1至c4)可以通過將現(xiàn)有的公共電極分離開來圖案化。每個傳感器電極com(c1至c4)與多個像素交疊。傳感器電極com(c1至c4)通過傳感器線m3接收顯示器驅(qū)動周期td期間的公共電壓vcom和觸摸傳感器驅(qū)動周期tt的觸摸驅(qū)動信號tdrv。公共電壓vcom通常通過傳感器電極施加至像素。
傳感器線m3布置在子像素之間的邊界處,繞過間隔物的區(qū)域。傳感器線m3可以與數(shù)據(jù)線s1至sm交疊,在其之間存在絕緣層(未示出),以避免像素開口的任何減小。
由于觸摸傳感器嵌入在顯示面板300上的像素陣列中,所以觸摸傳感器cs通過寄生電容連接至像素。在本發(fā)明中,為了減小像素與觸摸傳感器cs之間的互耦效應,如圖13所示,將1個幀周期按時間分為驅(qū)動像素的周期(下文中,“顯示器驅(qū)動周期”)和驅(qū)動觸摸傳感器的周期(下文中,“觸摸傳感器驅(qū)動周期”)以驅(qū)動觸摸傳感器。1個幀周期可以分為至少一個顯示器驅(qū)動周期td和至少一個觸摸傳感器驅(qū)動周期tt。在顯示器驅(qū)動周期td中,輸入圖像的數(shù)據(jù)寫入像素。在觸摸傳感器驅(qū)動周期tt中,觸摸傳感器被驅(qū)動以檢測觸摸輸入。
像素包括在數(shù)據(jù)線s1至sm和柵極線g1至gn的交叉點處形成的薄膜晶體管tft、通過像素的tft接收數(shù)據(jù)電壓的像素電極、公共電壓vcom所施加的公共電極、以及連接至像素電極以保持液晶盒的電壓的存儲電容器cst。
黑矩陣、濾色器等可以形成在顯示面板300的上基板上。顯示面板300的下基板可以以cot(tft上濾色器)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。在這種情況下,濾色器可以形成在顯示面板300的下基板上。偏振板各自附接至顯示面板300的上基板和下基板,并且用于設定液晶的預傾角的取向膜形成在接觸液晶的內(nèi)表面上。間隔物形成在顯示面板300的上基板和下基板之間以保持液晶層的盒間隙。
背光單元可以設置在顯示面板300的背面。背光單元是照亮顯示面板300的邊緣式或直下式背光單元。顯示面板300可以以任何公知的液晶模式實施,例如tn(扭曲向列)模式、va(垂直取向)模式、ips(面內(nèi)切換)模式和ffs(邊緣場切換)模式。自發(fā)光顯示裝置如有機發(fā)光二極管顯示器不需要背光單元。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置還包括將輸入圖像的數(shù)據(jù)寫入像素中的顯示器驅(qū)動部302、304和306、以及驅(qū)動觸摸傳感器cs的觸摸傳感器驅(qū)動器310。顯示器驅(qū)動部302、304和306以及觸摸傳感器驅(qū)動器310響應于同步信號tsync彼此同步。
顯示器驅(qū)動部302、304和306在顯示器驅(qū)動周期td中將數(shù)據(jù)寫入像素中。像素保存在之前的顯示器器驅(qū)動周期td中存儲的數(shù)據(jù)電壓,因為tft在觸摸顯示器驅(qū)動周期tt期間處于斷開狀態(tài)。顯示器驅(qū)動部302、304和306可以將與施加至觸摸傳感器cs的觸摸驅(qū)動信號tdrv具有相同相位的交替電流信號供給至信號線s1至sm和g1至gn,以使觸摸傳感器驅(qū)動周期tt期間觸摸傳感器cs與連接至像素的信號線之間的寄生電容最小化。在此,連接至像素的信號線是數(shù)據(jù)線s1至sm和柵極線g1至gn。
顯示器驅(qū)動部302、304和306包括數(shù)據(jù)驅(qū)動器302、柵極驅(qū)動器304和定時控制器306。
在顯示器驅(qū)動周期td期間,數(shù)據(jù)驅(qū)動器302將接收自定時控制器306的輸入圖像的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)rgb或rgbw轉(zhuǎn)換為模擬的正/負γ補償電壓以產(chǎn)生數(shù)據(jù)電壓,并且將輸出自數(shù)據(jù)驅(qū)動器302的數(shù)據(jù)電壓輸出至數(shù)據(jù)線s1至sm。在觸摸傳感器驅(qū)動周期tt期間,數(shù)據(jù)驅(qū)動器302可以將與施加至觸摸傳感器的觸摸驅(qū)動信號tdrv具有相同相位的交替電流信號施加至數(shù)據(jù)線s1至sm。這是因為寄生電容兩端的電壓同時改變,并且電壓差越小,寄生電容中存儲的電荷量越少。
在顯示器驅(qū)動周期td期間,柵極驅(qū)動器304將與數(shù)據(jù)電壓同步的柵極脈沖(或掃描脈沖)順序地供應至柵極線g1至gn并且選擇顯示面板300中數(shù)據(jù)電壓所寫入的線。柵極脈沖在柵極高電壓vgh和柵極低電壓vgl之間搖擺。通過柵極線g1至gn將柵極脈沖施加至像素tft的柵極。柵極高電壓vgh設定為高于像素tft的閾值電壓的電壓并且打開像素tft。柵極低電壓vgl是低于像素tft的閾值電壓的電壓。柵極驅(qū)動器304將與在觸摸傳感器驅(qū)動周期tt期間施加至觸摸傳感器的觸摸驅(qū)動信號tdrv具有相同相位的交替電流信號施加至柵極線g1至gn。
定時控制器306接收來自主機系統(tǒng)308的定時信號,例如垂直同步信號vsync、水平同步信號hsync、數(shù)據(jù)使能信號de和主時鐘mclk,并且使數(shù)據(jù)驅(qū)動器302、柵極驅(qū)動器304和觸摸傳感器驅(qū)動器310的操作定時同步。掃描定時控制信號包括柵極起始脈沖gsp、柵極移位時鐘、柵極輸出使能信號goe等。數(shù)據(jù)定時控制信號包括源取樣時鐘ssc、極性控制信號pol、源輸出使能信號soe等。
定時控制器306將來自主機系統(tǒng)308的輸入圖像數(shù)據(jù)rgb傳輸至數(shù)據(jù)驅(qū)動器302。定時控制器306可以通過公知的白色增益計算算法將rgb數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為rgbw數(shù)據(jù)并且將其傳輸至數(shù)據(jù)驅(qū)動器302。
主機系統(tǒng)308可以作為以下中的任意一個來實施:電視系統(tǒng)、機頂盒、導航系統(tǒng)、dvd播放器、藍光播放器、個人計算機pc、家庭影院系統(tǒng)和電話系統(tǒng)。主機系統(tǒng)308包括其中并入有定標器的系統(tǒng)芯片(soc),并且將輸入圖像的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適于顯示面板300分辨的格式。主機系統(tǒng)308將定時信號和輸入圖像的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)rgb或rgbw傳輸至定時控制器306。另外,主機系統(tǒng)308執(zhí)行與來自觸摸傳感器驅(qū)動器310的觸摸輸入的坐標信息xy相關的應用程序。
定時控制器306或主機系統(tǒng)308可以產(chǎn)生用于使顯示器驅(qū)動部302、304和306以及觸摸傳感器驅(qū)動器310同步的同步信號tsync。
觸摸傳感器驅(qū)動器310在觸摸傳感器驅(qū)動周期tt期間產(chǎn)生觸摸驅(qū)動信號tdrv。觸摸驅(qū)動信號tdrv通過傳感器線m3供應至傳感器電極13或c1至c4。觸摸傳感器驅(qū)動器310可以通過測量觸摸傳感器cs的電容變化來檢測觸摸的位置和區(qū)域。觸摸傳感器驅(qū)動器310計算觸摸輸入的坐標信息xy并將其傳輸至主機系統(tǒng)308。
數(shù)據(jù)驅(qū)動器302和觸摸傳感器驅(qū)動器310可以集成在單一ic(集成電路)中。
圖14是示出顯示面板300的截面結(jié)構(gòu)和截面圖。
參照圖14,顯示面板300的底板包括在下基板subs1上的tft陣列。顯示面板300的頂板包括上基板subs2上的濾色器陣列。液晶層lc形成在顯示面板300的頂板與底板之間。
緩沖絕緣膜buf、半導體圖案act和柵極絕緣膜gi形成在下基板subs1上。第一金屬圖案形成在柵極絕緣膜gi上。柵極金屬圖案包括tft的柵極ge和連接至柵極ge的柵極線g1至gn。層間絕緣膜int覆蓋第二金屬圖案。源極-漏極金屬圖案形成在層間絕緣膜int上。第二金屬圖案包括數(shù)據(jù)線s1至sm以及tft的源極se和漏極de。漏極de區(qū)域連接至數(shù)據(jù)線s1至sm以及tft的源極se和漏極de。漏極de連接至數(shù)據(jù)線s1至sm。tft的源極se和漏極de與tft的半導體圖案act經(jīng)由穿過層間絕緣膜int的接觸孔接觸。
第一鈍化膜pas1覆蓋第二金屬圖案。第二鈍化膜pas2形成在第一鈍化膜pas1上。暴露出tft的源極se的接觸孔形成在第二鈍化膜pas2中。第三鈍化膜pas3形成在第二鈍化膜pas2之上,并且第三金屬圖案形成在第三鈍化膜pas3上。第三金屬圖案包括傳感器線m3。第四鈍化膜pas4形成在第三鈍化膜pas3上以覆蓋第三金屬圖案。第四金屬圖案形成在第四鈍化膜pas4上。第四金屬圖案包括由透明電極材料如ito(氧化銦錫)制成的傳感器電極13或com。第五鈍化膜pas5形成在第四鈍化膜pas4上以覆蓋第四金屬圖案。第一、第三、第四和第五鈍化膜pas1、pas3、pas4和pas5可以由無機絕緣材料如siox或sinx制成。第二鈍化膜pas2可以由有機絕緣材料如光丙烯酸類物質(zhì)制成。
第三、第四和第五鈍化膜pas3、pas4和pas5包括圖案化以暴露出tft的源極se的接觸孔。第五金屬圖案形成在第五鈍化膜pas5上。第五金屬圖案包括由透明電極如ito制成的像素電極12或pxl。取向膜alm形成在第五鈍化膜pas5上以覆蓋第五金屬圖案pas5。
黑矩陣bm和濾色器cf形成在上基板subs2上,并且平坦化膜oc形成在其上。平坦化膜oc可以由有機絕緣材料制成。雖然未示出,但是間隔物形成在上基板和下基板之間,從而保持液晶層的盒間隙。
根據(jù)本發(fā)明的抗靜電膜250形成在上基板subs2上。根據(jù)本發(fā)明的抗靜電膜250表現(xiàn)出優(yōu)良的導電性以及優(yōu)良的機械強度和透過率,因此其可以用作觸摸屏面板和顯示裝置的抗靜電涂覆膜。形成抗靜電膜250的方法沒有特別限制,但是可以通過施用并固化根據(jù)本發(fā)明的導電涂覆液組合物來形成。施用方法沒有特別限制,但是可以包括公知方法,例如狹縫涂覆、刮涂、旋涂、澆鑄、微凹版涂覆、凹版涂覆、棒涂、輥涂、線棒涂覆、浸涂、噴涂、絲網(wǎng)印刷、凹版印刷、柔性印刷、平板印刷、噴墨印刷、分配器印刷、噴嘴涂覆、毛細管涂覆等。在施用之后,通過在給定溫度下干燥使涂覆膜固化,從而形成抗靜電膜250。
圖15至圖17是示意性地示出本發(fā)明的抗靜電膜適用的多個顯示裝置的視圖。
參照圖15,根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的顯示裝置包括顯示面板300和在顯示面板300上的蓋窗cov,所述顯示面板300通過將下基板subs1與薄膜晶體管陣列連接在一起和將上基板subs2與濾色器陣列連接在一起來形成。根據(jù)本發(fā)明的抗靜電膜250可以附接至顯示面板300的兩個表面。即,抗靜電膜250可以設置在下基板subs1和下偏振板lpol之間,并且抗靜電膜250也可以設置在上基板subs2和上偏振板hpol之間。在這種情況下,抗靜電膜250用于減小觸摸噪音的目的,并且薄層電阻越低,噪音減小效果越好。對于內(nèi)嵌式型觸摸裝置,需要106ω/sq至109ω/sq的薄層電阻,并且對于外掛型觸摸裝置,薄層電阻越低越好。
參照圖16和圖17,根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的顯示裝置包括顯示面板300和在顯示面板300上的蓋窗cov,所述顯示面板300具有:具有濾色器陣列的下基板subs3和具有薄膜晶體管陣列的上基板subs4。圖16和圖17中示出的顯示裝置向上發(fā)光,與上述的圖15的顯示裝置一樣,但是其濾色器陣列和薄膜晶體管是倒置的,與圖15不同。在這種情況下,如圖16所示,抗靜電膜250可以設置在形成有薄膜晶體管的上基板subs4與上偏振板hpol之間。另一方面,如圖17所示,抗靜電膜250可以設置在形成有薄膜晶體管的上基板subs4與上偏振板hpol之間以及形成有濾色器陣列的下基板subs3與下偏振板lpol之間。然而,本發(fā)明不限于此,并且抗靜電膜可以附接至各種類型的顯示裝置的任何表面。
下文中,將提供實驗例以幫助理解本發(fā)明。這些實施例僅是示例性的并且不限制所附權(quán)利要求。對于本領域技術(shù)人員顯見的是,在本公開的范圍和技術(shù)精神內(nèi)可以對其進行多種改變和修改,并且這樣的改變和修改在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)。
<第二實驗例>
下文中,公開了其中使用上述碳納米管分散液組合物和包含其的導電涂覆液組合物形成抗靜電膜的實驗例。
實驗1:導電涂覆液組合物和由其制造的涂覆膜(抗靜電膜)的特性測量
實施例1
<碳納米管分散液的制備>
使用傾角為3°的回轉(zhuǎn)爐反應器,在5rpm至20rpm的旋轉(zhuǎn)速度、420℃的溫度和250cc/min的氧化性氣體供應速率下熱處理通過電弧放電法合成的碳納米管(sa100,nanosolutioninc.)10分鐘,以獲得雜質(zhì)含量為15%的碳納米管a,然后使用。
其后,如下制備碳納米管分散液:將0.15重量份的碳納米管a、0.24重量份的聚丙烯酸樹脂水溶液(固體25%/聚丙烯酸樹脂mw=(250000))、0.23重量份的丙烯酸嵌段共聚物(產(chǎn)品名:disperbyk2001,酸值:19mgkoh/g,胺值:29mgkoh/g)和99.61重量份的正丙醇混合,并在1500巴的壓力下使用噴嘴直徑為100μm的分散器使混合物分散。
<硅烷溶膠的制備>
將21.7重量份的正丙醇和62.6重量份的teos供給到具有通量管的反應器中,并在室溫(25℃)下使用攪拌器在300rpm下攪拌30分鐘。然后,向其中添加15.2重量份的水,然后在500rpm下攪拌,然后緩慢滴入0.5重量份的3.5%鹽酸水溶液。
<導電涂覆液組合物>
通過進行以下工序五次來制備涂覆液:其中將33重量份的制備的硅烷溶膠、0.95重量份的byk2001和0.05重量份的作為表面增滑劑的byk333添加到66重量份所制備的碳納米管分散液中,然后使用高壓分散器在1500巴的壓力下使混合物通過100μm噴嘴。在此,使用冷卻設備以降低或防止液體溫度升高。
實施例2(當分散介質(zhì)的類型不同時)
通過與實施例1中相同的方法產(chǎn)生導電涂覆液組合物,不同之處在于在制備碳納米管分散液時使用乙醇作為分散介質(zhì)。
實施例3(當分散介質(zhì)的類型不同時)
通過與實施例1中相同的方法產(chǎn)生導電涂覆液組合物,不同之處在于在制備碳納米管分散液時使用丁醇作為分散介質(zhì)。
實施例4(當分散介質(zhì)的類型不同時)
通過與實施例1中相同的方法產(chǎn)生導電涂覆液組合物,不同之處在于在制備碳納米管分散液時使用戊醇作為分散介質(zhì)。
實施例5(當paa的重均分子量不同時)
通過與實施例1中相同的方法產(chǎn)生導電涂覆液組合物,不同之處在于在制備碳納米管分散液時使用重均分子量為1250000的聚丙烯酸樹脂。
實施例6(當使用byk2155時)
通過與實施例1中相同的方法產(chǎn)生導電涂覆液組合物,不同之處在于在制備碳納米管分散液時使用disperbyk2155代替disperbyk2001。
實施例7(當噴射壓力不同時)
通過與實施例1中相同的方法產(chǎn)生導電涂覆液組合物,不同之處在于在制備碳納米管分散液時在1000巴的壓力下進行噴射。
實施例8(當噴射壓力不同時)
通過與實施例1中相同的方法產(chǎn)生導電涂覆液組合物,不同之處在于在制備碳納米管分散液時在1800巴的壓力下進行噴射。
實施例9(當噴射噴嘴的直徑不同時)
通過與實施例1中相同的方法產(chǎn)生導電涂覆液組合物,不同之處在于在制備碳納米管分散液時使用直徑為500μm的噴嘴進行噴射。
實施例10(當噴射噴嘴的直徑不同時)
通過與實施例1中相同的方法產(chǎn)生導電涂覆液組合物,不同之處在于在制備碳納米管分散液時使用直徑為300μm的噴嘴進行噴射。
實施例11
通過進行以下工序五次來制備涂覆液:其中將14重量份的制備的硅烷溶膠、0.95重量份的byk2001、5重量份的乙二醇和0.05重量份的作為表面增滑劑的byk333添加到80重量份所制備的碳納米管分散液中,然后使用高壓分散器在1500巴的壓力下使混合物通過100μm噴嘴。在此,使用冷卻設備以降低或防止液體溫度升高。
比較例1(當分散介質(zhì)的類型不在本發(fā)明的范圍內(nèi)時)
通過與實施例1中相同的方法產(chǎn)生導電涂覆液組合物,不同之處在于在制備碳納米管分散液時使用異丙醇作為分散介質(zhì)。
比較例2(當使用十二烷基磺酸鈉代替paa作為分散介質(zhì)時)
通過與實施例1中相同的方法產(chǎn)生導電涂覆液組合物,不同之處在于在制備碳納米管分散液時使用十二烷基磺酸鈉水溶液代替聚丙烯酸水溶液。
比較例3(當使用異丙醇并且噴射壓力不在本發(fā)明的范圍內(nèi)時)
通過與實施例1中相同的方法產(chǎn)生導電涂覆液組合物,不同之處在于在制備碳納米管分散液時使用異丙醇作為分散介質(zhì)以及在900巴的壓力下進行噴射。
比較例4(當使用異丙醇并且噴射壓力不在本發(fā)明的范圍內(nèi)時)
通過與實施例1中相同的方法產(chǎn)生導電涂覆液組合物,不同之處在于在制備碳納米管分散液時使用異丙醇作為分散介質(zhì)在2000巴的壓力下進行噴射。
測試方法
(1)可分散性的評價
為了評價根據(jù)實施例和比較例產(chǎn)生的碳納米管分散液組合物,測量動電位(zeta電位/ζ電位),并且基于以下評價標準進行評價。
<評價標準>
○:絕對值大于25mv
△:絕對值在10mv至25mv的范圍中
×:絕對值小于10mv
(2)分散穩(wěn)定性的評價
基于以下評價標準,評價根據(jù)實施例和比較例產(chǎn)生的碳納米管分散液組合物在室溫下在小瓶中在30天中是否聚集。
<評價標準>
○:在14天后聚集
△:在7天后聚集
×:在2天內(nèi)聚集
(3)可涂覆性的評價
如下形成導電涂覆膜:使用旋涂機在400rpm下經(jīng)15秒將根據(jù)實施例和比較例的導電涂覆液組合物涂覆在玻璃基板上,使用140℃的熱板進行干燥10分鐘,并使用熱風干燥器進行進一步的干燥30分鐘。通過裸眼觀察所形成的涂覆膜的均勻性,并且基于以下評價標準進行評價。
<評價標準>
○:沒有針孔
△:少于2個針孔
×:2個或更多個針孔
(4)表面電阻率的評價
如下形成導電涂覆膜:使用旋涂機在400rpm下經(jīng)15秒將根據(jù)實施例和比較例的導電涂覆液組合物涂覆在玻璃基板上,使用140℃的熱板進行干燥10分鐘,并使用熱風干燥器進行進一步的干燥30分鐘。使用表面電阻率計測量所形成的涂覆膜的表面電阻率。在此,表面電阻率的測量通過4點探針法來進行。涂覆膜被縱向地分為三等份,并且對其中間部分進行測量。
(5)透過率
如下形成導電涂覆膜:使用旋涂機在400rpm下經(jīng)15秒將根據(jù)實施例和比較例的導電涂覆液組合物涂覆在玻璃基板上,使用140℃的熱板進行干燥10分鐘,并使用熱風干燥器進行進一步的干燥30分鐘。使用分光光度計在550nm下測量所形成的涂覆膜的透過率,并且基于以下評價標準,通過與其上未形成涂覆膜的玻璃基板的透過率90.5%比較來進行評價。
<評價標準>
○:89.5≤透過率(%)
△:87.5≤透過率(%)<89.5
×:透過率(%)<87.5
(6)耐刮傷性
如下形成導電涂覆膜:使用旋涂機在400rpm下經(jīng)15秒將根據(jù)實施例和比較例的導電涂覆液組合物涂覆在玻璃基板上,使用140℃的熱板進行干燥10分鐘,并使用熱風干燥器進行進一步的干燥30分鐘。使用鉛筆硬度測試儀(221-d,yoshimitsu)測量所形成的涂覆膜的表面硬度。
<評價標準>
○:8~9h
△:6~7h
×:~5h
測量根據(jù)實施例和比較例所形成的涂覆膜的分散特性、可涂覆性、表面電阻率、透過率和耐刮傷性,并且制成下表3。在下表3中,○是優(yōu)良的,△是良好的,并且×是不良的。
表3
參照表3,對于其中在制備碳納米管分散液時使用丙醇、乙醇和丁醇作為溶劑的實施例1至3中,可分散性、分散穩(wěn)定性、可涂覆性、透過率和耐刮傷性是優(yōu)良的,并且其表面電阻率值分別為108.0、108.0和108.2(ω/sq)。對于實施例4,可分散性、可涂覆性、透過率和耐刮傷性是優(yōu)良的,分散穩(wěn)定性是良好的,并且表面電阻率為108.7(ω/sq)。
對于其中在制備碳納米管分散液時使用重均分子量為1250000的聚丙烯酸樹脂的實施例5和其中在制備碳納米管分散液時使用disperbyk2155的實施例6,可分散性、分散穩(wěn)定性、可涂覆性、透過率和耐刮傷性是優(yōu)良的,并且其表面電阻率值為108.2和108.1(ω/sq)。
對于在制備他納米管分散液時在1000巴的壓力下進行噴射的實施例7,可分散性、分散穩(wěn)定性、可涂覆性、透過率和耐刮傷性是優(yōu)良的,并且表面電阻率值為108.1(ω/sq)。此外,對于在1800巴的壓力下進行噴射的實施例8,可分散性、可涂覆性、透過率和耐刮傷性是優(yōu)良的,同時分散穩(wěn)定性是良好的,并且表面電阻率值為108.3(ω/sq)。
對于其中在制備碳納米管分散液時使用直徑為500μm和300μm的噴嘴進行噴射的實施例9和10,表面電阻率值分別為108.1和108.3(ω/sq),并且可分散性、可涂覆性、透過率和耐刮傷性是優(yōu)良的,同時分散穩(wěn)定性是良好的。
對于其中將14重量份的粘合劑、0.95重量份的byk2001和5重量份的乙二醇添加到80重量份的碳納米管分散液中的實施例11,表面電阻率值為105.0(ω/sq),并且可分散性、分散穩(wěn)定性、可涂覆性、透過率和耐刮傷性是優(yōu)良的。
另一方面,對于其中在制備碳納米管分散液時使用異丙醇作為分散介質(zhì)的比較例1,表面電阻率值為108.2(ω/sq),透過率和耐刮傷性是優(yōu)良的,但是可分散性和可涂覆性是良好的,并且分散穩(wěn)定性是不良的。
對于其中在制備碳納米管分散液時使用十二烷基磺酸鈉水溶液代替聚丙烯酸水溶液的比較例2,表面電阻率值為109.4(ω/sq),并且耐刮傷性是良好的,但是可分散性、分散穩(wěn)定性、可涂覆性和透過率是不良的。
對于其中在制備碳納米管分散液時使用異丙醇并且分別在900巴和2000巴下進行噴射的比較例3和4,表面電阻率值分別為108.3和108.5(ω/sq),透過率是優(yōu)良的,并且可分散性和可涂覆性是良好的,但是分散穩(wěn)定性是不良的。此外,比較例3的耐刮傷性是良好的,并且比較例4的耐刮傷性是優(yōu)良的。
這些結(jié)果表明,根據(jù)本發(fā)明的制備碳納米管分散液的方法制造的涂覆膜具有優(yōu)良的可分散性、分散穩(wěn)定性、可涂覆性、表面電阻率、透過率和耐刮傷性。
實驗2:導電涂覆液組合物和由其制造的抗靜電膜的特性測量
實施例12
通過進行以下工序五次來產(chǎn)生導電涂覆液組合物:其中將作為極性溶劑的n-甲基吡咯烷酮(nmp)添加到包含83.3重量%的碳納米管分散液、167.65重量%的teos溶膠粘合劑和0.05重量%的添加劑的導電涂覆液組合物中,然后使用高壓分散器在1,500巴的壓力下使混合物通過100μm噴嘴。
實施例13
在與實施例12相同的條件下產(chǎn)生導電涂覆液組合物,不同之處在于使用二甲基甲酰胺(dmf)作為極性溶劑。
比較例5
在與實施例12相同的條件下產(chǎn)生導電涂覆液組合物,不同之處在于不使用極性溶劑。
在上述的實施例12和13中,通過將極性溶劑的含量改變?yōu)?重量%、2重量%、3重量%、4重量%和5重量%產(chǎn)生導電涂覆液組合物,然后將其旋涂在基板上并在140℃下固化10分鐘。然后,測量涂覆膜的表面電阻并制成下表4。在下表4中,表面電阻由10xω/sq的指數(shù)x表示。
表4
參照表4,由不包含極性溶劑的導電涂覆液組合物制成的抗靜電膜的表面電阻為108.8ω/sq。另一方面,由包含n-甲基吡咯烷酮作為極性溶劑的實施例12的導電涂覆液組合物制成的抗靜電膜的表面電阻隨著極性溶劑的含量由1增加至5而由107ω/sq下降至104.5ω/sq。另外,由包含二甲基甲酰胺作為極性溶劑的實施例13的導電涂覆液組合物制成的抗靜電膜的表面電阻隨著極性溶劑的含量由1增加至5而由108.2ω/sq下降至105.1ω/sq。
這些結(jié)果表明,由包含極性溶劑的導電涂覆液組合物制成的抗靜電膜的表面電阻低于由不包含極性溶劑的導電涂覆液組合物制成的抗靜電膜的表面電阻。另外,這些結(jié)果表明,通過調(diào)整極性溶劑的含量,抗靜電膜的表面電阻可增加或降低至期望水平。
因此,根據(jù)本發(fā)明的導電涂覆液組合物可以通過包含極性為10或更大的極性溶劑來降低并調(diào)整抗靜電膜的表面電阻。
如上所見,根據(jù)本發(fā)明的導電涂覆液組合物可以借助于極性溶劑提高碳納米管的可分散性來提高抗靜電膜的表面電阻均勻性并且調(diào)整器表面電阻。
由根據(jù)本發(fā)明的導電涂覆液組合物制成的抗靜電膜表現(xiàn)出優(yōu)良的導電性以及優(yōu)良的機械強度和透過率,因此其可以用作用于觸摸屏面板和顯示裝置的抗靜電涂覆膜??轨o電膜和包括其的顯示裝置通過使在制造過程期間產(chǎn)生的靜電容易地發(fā)生放電可以避免由靜電引起的故障,防止觸摸靈敏度降低,提高薄層電阻均勻性、耐熱性和可靠性,并且減少制造成本。
盡管通過參考大量說明性實施方案對實施方案進行了描述,但是應理解,本領域技術(shù)人員可以設計出許多其他的修改和實施方案,其也落入本公開的原理的范圍內(nèi)。更特別地,可以在本公開、附圖和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)對主題組合布置的部件部分和/或布置進行多種變化和修改。除了部件部分和/或設置的變化和修改,替代性用途對本領域技術(shù)人員也是顯而易見的。