碳納米管分散液組合物及其制造方法、導電性涂布液組合物、抗靜電膜和顯示裝置的制造方法
【專利說明】碳納米管分散液組合物及其制造方法、導電性涂布液組合 物、抗靜電膜和顯示裝置
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2014年12月1日遞交的韓國專利申請第10-2014-0169602號和于 2015年10月27日遞交的韓國專利申請第10-2015-0149779號的優(yōu)先權，并以所有目的通 過援引將它們并入本文中，正如在本文中對其進行完整闡述一樣。
技術領域
[0003] 本發(fā)明涉及碳納米管分散液組合物、其制造方法和使用其的顯示裝置。更具體而 言，本發(fā)明涉及使用所述碳納米管分散液組合物的抗靜電膜和顯示裝置。
【背景技術】
[0004] 隨著信息社會目前的快速發(fā)展，對具有優(yōu)異特性（例如纖薄外形、輕質和低功耗） 的平板顯示器的需求在不斷增加。其中，液晶顯示器因其優(yōu)異的分辨率、顏色顯示和圖像品 質而已廣泛用于筆記本電腦和臺式電腦的顯示器。
[0005] -般而言，液晶顯示器是這樣的裝置：其中，在其一個表面上各自具有電極的兩個 基板被設置成使得形成有電極的表面彼此相對，液晶材料位于這兩個基板之間，隨后向形 成在各基板上的電極施加電壓以產生電場，電場使液晶分子移動以改變光的透射率，由此 顯示出圖像。此處，在制造液晶顯示器的各基板的單元過程期間可能會產生靜電。
[0006] 為了將此種靜電放電并有效地釋放在制造成品時累積的電荷，將透明導電材料氧 化銦錫（ΙΤ0)或氧化銦鋅（ΙΖ0)用于上基板外表面上的抗靜電膜。但是，氧化銦錫（ΙΤ0) 或氧化銦鋅（ΙΖ0)是昂貴的材料，因此會增加制造成本。特別而言，作為氧化銦錫（ΙΤ0)或 氧化銦鋅（ΙΖ0)的主材料的銦是稀有金屬，目前其價格在快速增長，并且其供應當前也由 于資源持有國家的出口控制政策而受到限制。
[0007] 近來，因內置的觸控傳感器而能夠通過觸摸屏幕來操作的諸如移動電話、PDA和 筆記本電腦等便攜式顯示器已在市面上銷售，且備受用戶關注。跟隨這一趨勢，近來已進 行了多種嘗試來在用作各種產品的顯示裝置的液晶顯示器中提供觸控功能。其中，對內嵌 (in-cell)型液晶顯示器的需求越來越多，這種液晶顯示器具有內置的觸控功能。內嵌觸控 型液晶顯示器具有諸如外形纖薄、制造成本低、輕質等優(yōu)點，這是因為觸控電極形成在顯示 面板內，而不是將單獨的觸控面板貼附在液晶顯示器上。
[0008] 然而，即使將觸控傳感器設置在顯示面板內部，也要提供抗靜電膜來使靜電放電， 因此，可能不能準確感測由使用者經手指等的觸摸產生的電容變化，由此導致觸控傳感器 的觸控靈敏度變差。換言之，當與由手指觸摸等產生的電容量相比時，抗靜電膜充當具有相 對較高導電率的導體，由此使電容放電，從而使觸控傳感器可能不能準確地感測使用者的 觸摸位置。
[0009] 如果在集成有觸控傳感器的此類顯示裝置中不使用抗靜電膜來解決上述問題，則 故障率會因在制造過程中產生的靜電而增加，因此增大制造成本并降低顯示品質。

【發(fā)明內容】

[0010] 因此，本發(fā)明涉及一種碳納米管分散液組合物，包含由該碳納米管分散液組合物 形成的導電層的顯示裝置，和制造該碳納米管分散液組合物的方法，其基本上消除了因現(xiàn) 有技術的局限和缺點而帶來的一個或多個問題。
[0011] 本發(fā)明的優(yōu)勢在于提供一種具有包含碳納米管的導電層的顯示裝置。
[0012] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)勢將在下文的說明書中進行說明，其中一部分通過說明書 將變得顯而易見，或可以通過對本發(fā)明進行實踐而知曉。本發(fā)明的上述及其他優(yōu)勢將通過 特別是在書面說明及其權利要求以及附圖中指明的結構而實現(xiàn)并獲得。
[0013] 為了實現(xiàn)這些和其他優(yōu)點并根據(jù)本發(fā)明的目的，如具體實施和寬泛描述的那樣， 基于碳納米管分散液組合物的總重量，所述碳納米管分散液組合物可以包含例如0. 05重 量％~20重量％的碳納米管、0. 02重量％~40重量％的聚丙稀酸樹脂和50重量％~ 99. 93重量％的C2_C5直鏈烷醇。
[0014] 聚丙烯酸樹脂的重均分子量為2, 000~3, 000, 000。
[0015] 聚丙烯酸樹脂的重均分子量為8, 000~12, 000。
[0016] 烷醇是乙醇、正丙醇、正丁醇和正戊醇中的至少一種。
[0017] 碳納米管分散液組合物還包含丙烯酸系嵌段共聚物分散劑。
[0018] 丙烯酸系嵌段共聚物分散劑取代有胺基和羧基中的至少一種。
[0019] 基于碳納米管分散液組合物的總重量，丙烯酸系嵌段共聚物分散劑的含量為0. 1 重量％~2重量％。
[0020] 另一方面，提供了一種通過以下步驟制造碳納米管分散液組合物的方法：基于碳 納米管分散液組合物的總重量，將0. 05重量％~20重量％的碳納米管、0. 02重量％~40 重量％的聚丙烯酸樹脂和50重量％~99. 93重量％的C2-C5直鏈烷醇混合，隨后在1000 巴~1800巴的壓力下進行高壓分散。
[0021] 在高壓分散時噴射所述組合物的噴嘴的直徑為50 μ m~400 μ m。
[0022] 另一方面，提供了一種制造顯示裝置的方法，其可以包括例如：基于下述碳納米管 分散液組合物形成顯示裝置中的導電層，以碳納米管分散液組合物為100重量份計，其包 含10重量份~100重量份硅烷溶膠；基于碳納米管分散液組合物的總重量，所述碳納米管 分散液組合物包含0. 05重量％~20重量％的碳納米管、0. 02重量％~40重量％的聚丙烯 酸樹脂和50重量％~99. 93重量％的C2-C5直鏈烷醇。
[0023] 硅烷溶膠包含烷氧基硅烷化合物、酸催化劑、醇類溶劑和水。
[0024] 基于硅烷溶膠的總重量，導電性涂布液組合物包含20重量％~60重量％的烷氧 基硅烷化合物、0. 01重量％~10重量％的酸催化劑、10重量％~70重量％的醇類溶劑和 5重量％~60重量％的水。
[0025] 碳納米管分散液組合物的pH為1. 7~3. 5,且硅烷溶膠的pH和碳納米管分散液組 合物的pH之差為0.3以內。
[0026] 另一方面，提供了由下述導電性涂布液組合物形成的抗靜電膜，以碳納米管分散 液組合物為100重量份計，所述導電性涂布液組合物包含10重量份~100重量份硅烷溶 膠；基于碳納米管分散液組合物的總重量，所述碳納米管分散液組合物包含〇. 05重量％~ 20重量％的碳納米管、0. 02重量％~40重量％的聚丙烯酸樹脂和50重量％~99. 93重 量％的(：2-(：5直鏈烷醇。
[0027] 另一方面，提供了包含由下述導電性涂布液組合物形成的抗靜電膜的顯示裝置， 以碳納米管分散液組合物為100重量份計，所述導電性涂布液組合物包含10重量份~100 重量份硅烷溶膠；基于碳納米管分散液組合物的總重量，所述碳納米管分散液組合物包含 〇. 05重量％~20重量％的碳納米管、0. 02重量％~40重量％的聚丙烯酸樹脂和50重 量％~99. 93重量％的C2-C5直鏈烷醇。
[0028] 另一方面，顯示裝置可以包括例如：具有上基板和下基板的顯示面板：位于上基 板上的抗靜電膜，其中，所述抗靜電膜包含基質材料和分散在所述基質材料中的碳納米管， 所述抗靜電膜的薄層電阻值為1〇 7Ω / □~109Ω / 口。
[0029] 顯示面板具有內置的觸控電極。
[0030] 碳納米管的薄層電阻值為1000 Ω / □~20000 Ω / 口。
[0031] 另一方面，提供了一種抗靜電膜，其包含基質材料和分散在所述基質材料中的碳 納米管，且薄層電阻值為1〇7Ω / □~1〇9Ω / 口。
[0032] 碳納米管的薄層電阻值為1000 Ω / □~20000 Ω / 口。
[0033] 應理解的是，上文的一般表述和下文的詳細描述都是示例性和說明性的，并旨在 提供對本發(fā)明權利要求的進一步說明。
【附圖說明】
[0034] 為了提供對本發(fā)明的進一步理解而包含附圖并將其并入構成本說明書的一部分， 附圖圖示了本發(fā)明的實施方式，并與說明書一起解釋本發(fā)明的原理。附圖中：
[0035] 圖1是常用顯示裝置的截面圖；
[0036] 圖2是本發(fā)明實施方式的顯示裝置的截面圖；
[0037] 圖3是圖2的顯示裝置的正視圖；
[0038] 圖4是本發(fā)明實施方式的抗靜電膜的平面圖；
[0039] 圖5是顯示表1的薄層電阻均一性的圖；
[0040] 圖6是顯示本發(fā)明實施方式的抗靜電膜的薄層電阻值相對于碳納米管含量的關 系圖；
[0041] 圖7是顯示常用抗靜電膜中的薄層電阻隨時間變化的圖；
[0042] 圖8是顯示本發(fā)明實施方式的抗靜電膜在高溫和高濕環(huán)境下的薄層電阻變化的 圖；
[0043] 圖9是顯示常用抗靜電膜中的重量％_溫度的關系和本發(fā)明實施方式的抗靜電膜 的重量％-溫度關系的圖；
[0044] 圖10是圖示本發(fā)明實施方式的碳納米管的復原的示意圖；
[0045] 圖11是圖示制造混合有碳納米管分散液與硅烷溶膠的導電性涂布液組合物的方 法的示意圖。
[0046] 圖12和13是圖示本發(fā)明實施方式的顯示裝置的示意圖；
[0047] 圖14顯示了施加于圖12所示的觸控傳感器（Cs)的觸控驅動信號（Tdrv)和公共 電壓（Vcom)的波形圖；和
[0048] 圖15是本發(fā)明實施方式的顯示面板的截面圖。
【具體實施方式】
[0049] 現(xiàn)將詳細敘述本發(fā)明的實施方式，其實例在附圖中得以闡明。
[0050] 圖1是常用顯示裝置的截面圖。
[0051] 參照圖1，顯示裝置100包括下基板120、面對下基板120的上基板140和設置在 上基板140上的抗靜電膜150。下偏光板110a設置在下基板120的外表面（該圖的下方） 上，單元（cell)130設置在下基板120和上基板140之間，其中，觸控電極（TE)設置在單元 130內。同時，上偏光板110b設置在上基板140上，抗靜電膜150設置在上偏光板110b上。
[0052] 顯示裝置100是內嵌型顯示裝置，其中，觸控電極（TE)設置在單元130內。但是， 這僅是便于說明的實例，本發(fā)明不限于此。例如，單元130可以是液晶層，顯示裝置100可 以是液晶顯示器。
[0053] 同時，抗靜電膜150可以由透明導電材料氧化銦錫（ΙΤ0)或氧化銦鋅（ΙΖ0)形成， 或可以由導電性聚合物（例如，聚乙烯二氧基噻吩：聚苯乙烯磺酸（PH)〇T : PSS))形成。 但是，氧化銦錫（ΙΤ0)或氧化銦鋅（ΙΖ0)是昂貴的材料。此外，由于氧化銦錫（ΙΤ0)或氧化 銦鋅（ΙΖ0)具有相對較低的薄層電阻值和高導電率，由使用者經手指等的觸摸產生的電荷 或電容可以通過抗靜電膜150放電。此外，由PEDOT : PSS等形成的抗靜電膜150在高溫 或多水汽（高濕）環(huán)境下的可靠性可能變差。
[0054] 同時，抗靜電膜150通過第一導電部件170a、導電連接部件172和第二導電部件 170b而與下基板120的邊緣連接。雖然未示出，但可以在下基板120的邊緣上設置由導電 材料形成的接地墊。顯示裝置100中產生的靜電可以通過導電材料抗靜電膜150、第一導電 部件170a、導電連接部件172、第二導電部件170b和下基板120而放電至外界。
[0055] 第一導電部件170a和第二導電部件170b可以由金屬材料形成，例如銀（Ag)，導電 連接部件172也可以由金屬材料形成。然而，當單獨形成第一導電部件170a、導電連接部件 172和第二導電部件170b時，工序數(shù)量增多，因此制造成本也增加。
[0056] 下文中，將參照附圖對本發(fā)明的多種示例性實施方式進行詳細描述。
[0057] 〈第一實施方式〉
[0058] 圖2是本發(fā)明實施方式的顯示裝置的截面圖；圖3是圖2的顯示裝置的正視圖；和 圖4是本發(fā)明實施方式的抗靜電膜的平面圖。
[0059] 參照圖2~4,顯示裝置200包括：設置在下偏光板210a上的顯示面板205,設置 在顯示面板205上的上偏光