[发明专利]透明导电涂层的图形化

说明书

发明领域

本发明的领域涉及图形化导电聚合物涂层以及组装电子设备的方法。

发明背景

用于透明电子设备例如触摸屏的电极通常涂布有由透明导电氧化物(TCO)例如氧化铟锡(ITO)制成的涂层。然而，ITO涂层具有以下缺点：(a)为无机材料，ITO较脆和因此倾向于碎裂，特别在柔性基板上；(b)ITO涂层包括在慢且贵的间歇工艺中将ITO由目标向基板真空溅镀；(c)ITO和基板（不论玻璃或聚合物基）间的折射率失配，可导致不可接受的光学特性，其通常需要在产生额外花费的情况下在基板上沉积额外的折射率匹配层；和(d)铟的全球供应存在一定的不确定性，其可增加原材料的成本，违背了市场对低成本设备的需求。

与根据现有技术的键输入类型相比，在显示设备中触摸屏的使用具有通过整合屏幕和坐标输入装置来节省空间的优点。因此，最近开发的具有触摸屏的显示装置已获得广泛的使用并且比以往任何时候都更需要用于触摸屏应用的有效透明导体。

大多数现今已商业化的触摸屏可主要分为以下两种类型：

(1) 第一种类型为电阻式触摸屏，其中上/下电极层由间隔区（spacer）相互隔开并且设置成通过按压使其相互接触。当在其上形成上电极层的上基板通过输入单元例如手指、笔等按压时，所述上/下电极层产生传导并且由于根据电阻值的变化的电压的变化，在控制器中识别出接触坐标。通常电阻式触摸屏的电极不需要被图形化。

(2)第二种类型为电容式触摸屏，其中电极通常被图形化。在其上形成第一电极图形的上基板和在其上形成第二电极图形的下基板被绝缘体相互隔开。当例如人的手指接触电容式触摸屏时，使得屏幕的静电场扭曲，这能够作为电容的变化被测量。随着通常使用电容式触摸屏的多触点的便携式显示设备的普及，极需要在电容式触摸屏技术上的进一步发展和对新材料的选择。

能够克服透明导电氧化物的许多前述缺点的导电聚合物为ITO的合适替代品。导电聚合物不要求昂贵的真空沉积设备并且提供具有高柔韧性的涂层。然而，为了在例如高质量的电容式触摸屏中使用，在导电聚合物层的图形化方面仍然存在一些挑战需要克服。已提出用于图形化导电聚合物的一些方法。

WO97/18944公开了在导电聚合物上形成掩模而后将掩模聚合物暴露于溶液中，所述溶液i）除去导电聚合物；ii）降低导电聚合物的电导率；或者iii）增加导电聚合物的电导率。这些实例使用了耗费时间的光刻胶图形化方法用来形成掩模。

Jabbour和Yoshika公开喷墨氧化剂用于图形化PEDOT（Adv. Mater. 2006, 18, 1307-1312）。然而，用喷墨沉积难以控制氧化的程度。不完全氧化可导致无效的电绝缘以及过度氧化会产生令人反感的变色。此外，喷墨沉积会造成由于墨飞溅和流开引起的差的图形化。喷墨图形化也在EP1054414中公开。

US20040265623和US20100197085公开了使用激光消融来图形化导电聚合物。尽管受欢迎，但激光消融是相对较慢的过程，该较慢的过程可造成非期望的行能见度、基板内的损害以及会引起短路的导电残基。

因此，需要开发用于图形化导电聚合物的方法，所述方法通过稳健的、能够制造的方式将产生光学上可接受的能够整合到高质量显示器中的图形。

发明内容

根据本发明，图形化导电聚合物的方法包括：

提供涂布在第一支撑体上的导电聚合物层；

以图形化方式将含有聚乙烯醇缩醛的层从第二支撑体转移到导电聚合物上以形成带有至少一个孔的掩模；和

通过孔处理掩模导电聚合物，这改变在没有被掩模覆盖的区域中的导电聚合物的电导率至少一个数量级。

当结合以下描述和附图考虑时，会更好地体会和理解本发明的这些以及其它特性。然而应理解，以下描述虽然说明了本发明的实施方案以及本发明的许多特别细节，然而是作为示例性而非限制性地给出。例如，上文的总结性描述并非意在描述其要素不可互换的个体独立的实施方案。涉及一个特定的实施方案所描述的许多要素可与另外描述的实施方案的要素一起使用和互换。下图并非旨在要画到相对于相对大小、角度关系或相对位置的任何精确的比例，或画到相对于实际执行的互换能力、取代或代表的任何组合关系。

附图简述

图1示出本发明的受体元件。

图2示出本发明的供体元件。

图3A、3B和3C说明根据本发明的一个实施方案的一系列步骤用于将聚乙烯醇缩醛掩蔽聚合物提供至受体元件上。