載體上的導電層的構圖方法
2024-04-07 12:08:05 2
專利名稱：載體上的導電層的構圖方法
技術領域：
本發明涉及有機聚合物導電層的構圖(patterning)方法，該導電層適合作為電或半導體器件中的電子電路元件。
背景技術：
電或半導體器件比如平板顯示器、光電池或電致變色窗通常含有提供了作為透明電極的氧化錫銦(ITO)層的基片。ITO的塗布通過真空濺射方法來進行，這涉及高達250℃的高溫條件，因此，一般使用玻璃基片。製造方法的高成本和此類電極的低柔性和拉伸性(由於無機ITO層以及玻璃基片的易脆性)限制了潛在應用的範圍。結果，對於製備包括作為基片的塑料樹脂和作為電極的有機導電聚合物層的全有機器件的興趣在增長。這種塑料電子品提供了具有新穎性能的低成本器件(Physics World，1999年3月，第25-39頁)。柔性塑料基片能夠通過連續輥塗方法(相比於諸如濺射之類的間歇方法)來提供導電聚合物層，所得有機電極能夠製造以較高柔性和較低重量為特徵的電子器件。
導電聚合物比如聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔、聚對亞苯基、聚噻吩、聚亞苯基亞乙烯基、聚亞噻吩基亞乙烯基和聚亞苯基硫醚的製備和用途在本領域中是眾所周知的。EP-A-440 957描述了通過在作為摻雜劑的聚陰離子的存在下的氧化聚合在含水混合物中製備聚噻吩的方法。在EP-A-686 662中，公開了由水性塗料溶液塗布的高導電聚噻吩層可以通過在聚噻吩層的塗料溶液中添加含二或多羥基和/或碳酸、醯胺或內醯胺基團的化合物和通過將塗層在高溫，優選100-250℃下保持優選1-90秒來製備。
有機導電聚合物的塗層可以使用已知的溼蝕刻縮微平版印刷術結構化成圖案。WO97/18944描述了一種方法，其中在有機導電聚合物的塗層的頂部施塗正性或負性光刻膠，在選擇性使該光刻膠曝光於UV光的步驟之後，使光刻膠顯影，蝕刻導電聚合物層，最後剝離未顯影的光刻膠，獲得了構圖層。類似的技術已經在Synthetic Metals，22(1987)，第265-271頁中有述，用於設計全有機薄膜電晶體。此類方法是麻煩的，因為它們包括許多步驟，需要使用危險化學品。ResearchDisclosure，No.1473(1998)描述了作為適於構圖有機導電聚合物層的方法的光切除(photoablation)，其中通過雷射照射從基片中除去被選區域。這種光切除方法是方便的、乾燥的一步方法，但碎片的產生仍然需要溼清洗步驟，並且可以汙染雷射結構化設備的光學器件和機械裝置。一些現有技術方法還誘發了在構圖表面的導電和非導電區域之間的光學密度的差別，這應該要避免。通過用雷射的成影象加熱來構圖有機導電聚合物層的方法已經公開在EP 1 079 397A1中。該方法導致了電阻率減低，沒有明顯切除或破壞該層。然而，它限於大約3倍的在成影象和非成影象區域之間的適中電阻率變化。
發明內容
本發明的目的是提供構圖導電有機聚合物層的便利的、乾燥的一步方法，該方法不需要溼清洗步驟，對聚合物層的光學密度具有很小的影響，在導電區域和電阻區域之間具有極高對比度，並且不需要除去導電層。
公開了在載體上的導電層的構圖方法。該載體備有含有熱運動材料(thermally mobile material)的混合層及含有聚噻吩、聚陰離子和二或多羥基有機化合物的導電聚合物層。該導電層特徵在於低於104Ω/平方(Ω/square)的初始表面電阻率(SRi)值。通過加熱混合層的選擇區域，這些區域的表面電阻率增加到SRiΔ，其中Δ是至少103，優選至少105，更優選至少108。這樣獲得的導電圖案可以用作製備電子或半導體器件比如印刷電路板、集成電路、顯示器、電致發光器件或光電池的電子電路。
本發明提供了用於在導電基片上製備圖案的元件，該元件包括載體，在載體上設有a)含有導電聚合物、聚陰離子和導電率增強劑的導電層；和b)含有熱運動材料的混合層；其中，在成影象加熱混合層時，熱運動材料與導電層混合，從而使導電層的初始表面電阻率(SR)以成影象方式從低於105Ω/平方的初始值SRi增高到SRiΔ，Δ為至少102。
還提供了載體上的導電層的構圖方法，該載體上具有含熱運動材料的混合層及含有聚噻吩、聚陰離子和二-或多羥基有機化合物的導電聚合物層，從而該混合層在選擇區域成影象加熱，使熱運動材料與導電層混合，其中在所述選擇區域中，導電層的表面電阻率(SR)從低於105Ω/平方的初始值SRi降低或增高到SRiΔ，Δ為至少102，不會明顯切除或破壞聚合物層。
從以下說明和實施例將使本發明的其它優點和實施方案變得明顯。
具體實施例方式
在本文件中提供的所有表面電阻率(SR)的值根據兩點探頭方法，採用大約1英寸長，在電極之間具有0.25英寸間距的刀口電極，在20℃和50％相對溼度下測定。
在構圖導電聚合物層的該方法中，載體配備含有熱運動材料的混合層及含有聚噻吩、聚陰離子和二-或多羥基有機化合物的導電層，其中選擇性加熱該混合層，使熱運動材料與導電層混合，其中導電層的表面電阻率(SR)在所述選擇區域從低於105Ω/平方的初始值SRi增高到SRiΔ，Δ為至少102，優選至少105，更優選至少108，而不會明顯切除、去除或破壞聚合物層。該混合層可以配備聚合物基質以含有熱運動材料。在一個實施方案中，混合層用電阻頭排列來加熱。在一個更優選的實施方案中，混合層還配有光-熱轉化材料例如染料、IR染料或顏料，該層通過聚焦的雷射束來加熱。在該實施方案中，混合層用聚焦的雷射束來加熱。
在本發明中使用的熱運動材料懸浮於聚合物基質中，該聚合物基質可以是抵抗熱運動材料在室溫下擴散的任何聚合物材料。可用於本發明的基質材料包括有機或無機聚合物。可用於本發明的聚合物包括下列這些聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚(氯乙烯-偏二氯乙烯)，氯化聚丙烯，聚(氯乙烯-乙酸乙烯酯)，聚(氯乙烯-乙酸乙烯酯-馬來酸酐)，乙基纖維素，醋酸丙酸纖維素，硝基纖維素，聚(丙烯酸)酯，亞麻子油改性的醇酸樹脂，松香改性的醇酸樹脂，苯酚改性的醇酸樹脂，酚醛樹脂，聚酯，多異氰酸酯樹脂，聚氨酯，聚(乙酸乙烯酯)，聚醯胺，色滿樹脂，達瑪樹脂，酮樹脂，馬來酸樹脂，聚乙烯醇縮乙醛，聚乙烯醇縮丁醛，乙烯基聚合物例如聚苯乙烯和聚乙烯基甲苯或乙烯基聚合物與甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯的共聚物，低分子量聚乙烯，苯酚改性的季戊四醇酯，聚(苯乙烯-茚-丙烯腈)，聚(苯乙烯-茚)，聚(苯乙烯-丙烯腈)，具有矽氧烷、聚鏈烯烴類和聚(苯乙烯-丁二烯)的共聚物，交聯明膠，黃原膠(作為Keltrol購自Kelco-Merck Co.)，聚(乙烯醇)，聚酯離聚物(ionmer)，聚乙二醇類，聚丙烯醯胺類，聚亞烷基醚二醇，聚丙烯酸酯等。以上基質材料可以單獨或結合使用。為了增加基質層的內聚力，可以使用交聯或支化的聚合物，例如聚(苯乙烯-茚-二乙烯基苯)，聚(苯乙烯-丙烯腈-二乙烯基苯)，聚(苯乙烯-丁二烯-二乙烯基苯)等。
可用於本發明的熱運動材料包括顏料和染料。可以在本發明中使用的顏料理想地是在聚合物基質中可熔融或可擴散，包括下列這些有機顏料，例如金屬酞菁類，例如酞菁銅，喹吖酮，表吲哚滿二酮類(epindolidiones)，寶石紅F6B(染料索引號顏料184)；Cromophthal黃3G(染料索引號顏料黃93)；Hostaperm黃3G(染料索引號顏料黃154)；Monastral紫R(染料索引號顏料紫19)；2，9-二甲基喹吖酮(染料索引號顏料紅122)；Indofast亮猩紅R 6300(染料索引號顏料紅123)；Quindo品紅RV 6803；Monstral藍G(染料索引號顏料藍15)；Monstral藍BT383D(染料索引號顏料藍15)；Monstral藍G BT 284D(染料索引號顏料藍15)；Monstral綠GT 751D(染料索引號顏料綠7)或在US專利編號5,171,650、5,672,458或5,516,622中公開的任何材料，它們的公開內容由此引入供參考。可用於本發明的染料包括下列這些蒽醌染料，例如Sumikaron紫RS(SumitomoChemical Co.，Ltd.的產品)，Dianix耐久紫3R-FS(MitsubishiChemical Industries，Ltd.的產品)，和Kayalon聚醇亮藍N-BGM，和KST黑146(Nippon Kayaku Co.，Ltd.的產品)；偶氮染料，比如Kayalon聚醇亮藍BM，Kayalon聚醇深藍2BM，和KST黑KR(Nippon Kayaku Co.，Ltd.的產品)，Sumikaron重氮黑5G(SumitomoChemical Co.，Ltd.的產品)，和Miktazol黑5GH(Mitsui ToatsuChemicals，Inc.的產品)；直接染料，例如直接深綠B(MitsubishiChemical Industries，Ltd.的產品)及直接褐M和直接耐久黑D(Nippon Kayaku Co.，Ltd.的產品)；酸染料，例如Kayanol研磨花青5R(Nippon Kayaku Co.，Ltd.的產品)；鹼性染料，例如Sumiacryl藍6G(Sumitomo Chemical Co.，Ltd.的產品)，和Aizen孔雀綠(Hodogaya Chemical Co.，Ltd.的產品)；或在US專利編號4,541,830；4,698,651；4,695,287；4,701,439；4,757,046；4,743,582；4,769,360和4,753,922中公開的任何染料，它們的公開內容由此引入供參考。以上染料可以單獨或結合使用。還可以使用顏料和/或染料的結合物。以上染料是可熱擴散的或熱熔融的。熱運動材料的混合物的使用還可以提供附加的優點，例如改變一些物理性能(例如降低熔點)。
在最優選的實施方案中，聚合物基質本身是無色的熱運動材料，例如低臨界溫度聚合物。這種無色熱運動聚合物材料的實例具有下式的重複單元 其中R1表示氰基，異氰酸酯，疊氮化物，磺醯基，硝基，磷醯基(phosphoric)，膦醯基(phosphonyl)，雜芳基，或 其中X是O，S，NR，或N+(R)2；R3是R，OR，O-M+，OCOOR，SR，NHCOR，NHCON(R)2，N(R)2或N+(R)3；M+是鹼金屬或銨結構部分；R是氫，滷素，或烷基或環烷基；和R2是氫，烷基，或與R1相同的基團；使得在成影象加熱時，熱運動聚合物材料被混入到導電層中。
可用於本發明的可光構圖的導電層可以由含有導電聚合物、導電率增強化合物和任選的成膜聚合物粘結劑的水性或溶劑型塗料組合物製備。這些塗料組合物可以作為薄層施塗於基材或該混合層，通過乾燥，可以轉化為可光構圖的導電層元件。為了改進導電率，乾燥的、可光構圖的導電層可以在≥140℃的溫度下熱處理10秒直到大約10分鐘。
優選用於本發明的導電聚合物包括聚吡咯/聚(苯乙烯磺酸)，3，4-二烷氧基取代的聚吡咯苯乙烯磺酸酯，和3，4-二烷氧基取代的聚噻吩苯乙烯磺酸酯。尤其優選的導電聚合物是通式(I)的聚噻吩 其中R1和R2各自獨立地表示氫或C1-C4烷基，或一起表示任選取代的C1-C4亞烷基或亞環烷基，優選亞乙基，任選烷基取代的亞甲基，任選C1-C12烷基-或苯基-取代的1，2-亞乙基，1，3-亞丙基或1，2-亞環己基，n是5-1000。
適合的導電聚合物顆粒的穩定膠態分散體可以市購，例如作為Baytron P由Bayer Corporation供應的含噻吩的聚合物的穩定分散體。
用於本發明的導電率增強改性劑包括含有二羥基或多羥基和/或羧基或醯胺基團或內醯胺基團的有機化合物。適合的含有二羥基或多羥基和/或羧基或醯胺基團的有機化合物對應於(a)通式(II)(OH)n-R-(COX)m(II)其中m和n獨立地是1-20的整數，R是具有2-20個碳原子的亞烷基，在亞芳基鏈中具有6-14個碳原子的亞芳基，吡喃基團，或呋喃基團，以及X是-OH或-NYZ，其中Y和Z獨立地是氫或烷基；或
(b)糖，糖衍生物，聚亞烷基二醇，或甘油化合物；或(c)選自N-甲基吡咯烷酮，吡咯烷酮，己內醯胺，N-甲基己內醯胺，或N-辛基吡咯烷酮。
適合的含內醯胺基團的有機化合物的實例是N-甲基吡咯烷酮，吡咯烷酮，己內醯胺，N-甲基己內醯胺，N-辛基吡咯烷酮。
優選的基團R由呋喃結構或吡喃結構衍生而來。尤其優選的有機化合物是糖和糖衍生物，例如蔗糖，葡萄糖，果糖，乳糖；糖醇，例如山梨醇，甘露醇；呋喃衍生物，例如2-呋喃羧酸，3-呋喃羧酸；醇，例如乙二醇，甘油，二甘醇或三甘醇。
根據本發明的用於可光構圖的導電層的聚合物成膜粘結劑包括、但不限於水溶性或水分散性親水聚合物，例如明膠，明膠衍生物，馬來酸酐共聚物，纖維素衍生物(例如羧甲基纖維素，羥乙基纖維素，醋酸丁酸纖維素，二乙醯基纖維素，和三乙醯基纖維素)，合成親水聚合物(例如聚乙烯醇，聚-N-乙烯基吡咯烷酮，丙烯酸共聚物，聚丙烯醯胺，它們的衍生物和部分水解產物，乙烯基聚合物和共聚物比如聚乙酸乙烯酯和聚丙烯酸酯)，上述聚合物的衍生物，和成影象領域技術人員所顯而易見的其它親水性合成樹脂。其它適合的粘結劑包括由烯屬不飽和可聚合單體如丙烯酸酯(包括丙烯酸)，甲基丙烯酸酯(包括甲基丙烯酸)，丙烯醯胺類和甲基丙烯醯胺類，衣康酸及其半酯和二酯，苯乙烯(包括被取代的苯乙烯)，丙烯腈和甲基丙烯腈，乙酸乙烯酯，乙烯基醚，乙烯基或偏乙烯基滷化物，以及烯烴製備的加成類聚合物和共聚物的水乳液，以及聚氨酯或聚酯離聚物的水分散體。
用於通過本發明的方法製備可光構圖的導電層的分散體和塗料的溶劑包括、但不限於水，醇(比如甲醇，乙醇，丙醇和異丙醇)，酮(比如丙酮，甲基乙基酮和甲基異丁基酮)，酯比如乙酸甲酯和乙酸乙酯，乙二醇醚(例如甲基溶纖劑(cellusolve)和乙基溶纖劑)，以及任何這些溶劑的混合物。優選的溶劑包括水，醇和丙酮。
除了粘結劑和溶劑以外，在用於本發明的可光構圖的導電層中還可以包括本領域公知的其它組分。此類附加物包括、但不限於消光劑，表面活性劑或塗料助劑，用於改進尺寸穩定性的聚合物網格(polymerlattices)，增稠劑或粘度改性劑，硬化劑或交聯劑，可溶性抗靜電劑，可溶性和/或固體顆粒染料，防霧劑，潤滑劑，和本領域技術人員所顯而易見的各種其它普通添加劑。
這些可光構圖的導電層可以應用於各種各樣的柔性或剛性載體。柔性載體是本發明的優選實施方案。通常的柔性薄膜載體是優選的，包括、但不限於硝酸纖維素，醋酸纖維素，醋酸丁酸纖維素，醋酸丙酸纖維素，聚(乙烯醇縮乙醛)，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚萘二甲酸乙二醇酯，其中包含一部分的用於製備薄膜載體的間苯二甲酸、1，4-環己烷二羧酸或4，4-聯苯二甲酸的聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯；其中使用其它二醇例如環己烷二甲醇、1，4-丁二醇、二甘醇、聚乙二醇的聚酯，如在本文引入供參考的US專利5,138,024中所述的離聚物(例如使用一部分的5-鈉磺基-1，3-間苯二甲酸形式的二酸或含類似離子的單體所製備的聚酯離聚物)，聚碳酸酯，以及上述聚合物的共混物或層壓結構。優選的照相薄膜載體是醋酸纖維素，聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯，最優選由2，6-萘二羧酸或其衍生物製備的聚萘二甲酸乙二醇酯。
取決於應用，適合的載體可以是透明或不透明的。透明薄膜載體可以是無色的，或者通過添加染料或顏料而著色。薄膜載體可以用各種方法進行表面處理，包括電暈放電，輝光放電，UV曝露，火焰處理，電子束處理，或用包含二氯-和三氯乙酸、苯酚衍生物比如間苯二酚和對氯間甲酚的增粘劑處理，溶劑洗滌，或用含有諸如含偏二氯乙烯的共聚物、丁二烯型共聚物、含丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚物、含馬來酸酐的共聚物、縮聚物如聚酯、聚醯胺、聚氨酯、聚碳酸酯和它們的混合物與共混物的聚合物的增粘底漆或粘結層塗覆。其它適合的不透明或反射性載體是紙，聚合物-塗布的紙，包括聚乙烯-、聚丙烯-和乙烯-丁烯共聚物-塗布或層壓的紙，合成紙，和含顏料的聚酯。在這些載體材料當中，三乙酸纖維素、聚對苯二甲酸乙二醇酯和由2，6-萘二甲酸或其衍生物製備的聚萘二甲酸乙二醇酯的薄膜是優選的。
載體的厚度不是特別關鍵的。0.50-10密爾(50-254μm)的載體厚度一般適合於本發明的材料。
用於製備可光構圖的導電層的塗料組合物可以通過任何公知的塗布方法施塗於上述載體。手工塗布技術包括使用塗布棒或塗布刀或刮刀。機器塗布方法包括氣刀刮塗，逆輥塗布，照相凹版式塗敷，幕塗，滴珠塗布(bead coating)，滑動漏鬥塗布(slide hopper coating)，擠出塗布，旋轉塗布等，以及本領域公知的其它塗布方法。
取決於特定應用的具體要求，本發明的可光構圖的導電層配製料可以按任何適當的塗布量施塗於載體。例如，在可光構圖的導電層中優選的導電聚合物顆粒分散體的乾燥塗布重量優選是大約0.002到大約0.5g/m2。更優選，乾燥塗布量是大約0.003到大約0.1g/m2。
本發明的方法依賴於熱運動材料混入到導電層中。導電層的電阻率的改變可以由影響導電聚合物的固有導電性能的該運動材料導致，或由於在該層中的導電聚合物的物理稀釋，從而破壞初始導電網絡所導致。通常具有某一溫度閾值，在該溫度以下，運動材料不受影響。因此，在環境條件下，在混合層可能吸收入射光的情況下，沒有引起變化，因為由該過程產生的熱量在長時間過程中展開，使得沒有達到運動材料擴散的閾值。為了獲得根據本發明的雷射誘發的電阻率改變，優選採用紅外二極體雷射器，因為它提供了就其尺寸小、成本低、穩定性、可靠性、堅固性和調製容易性而言的顯著優點。可用於本發明的雷射器可以市購。例如可以使用出自Spectra Diode Labs的LaserModel SDL-2420-H2或出自Sony Corp的Laser Model SLD 304V/W。
使用如上所述的雷射器在熱印刷介質上形成圖像的熱感印刷機在US專利編號5,168,288中有述，並作為權利來要求，其公開內容由此引入供參考。
提供以下實施例來舉例說明本發明。
實施例10.1mm聚酯載體用0.054g/m2的IR吸收染料(以下IR染料-1)和0.38g/m2的分子量大約50,000、由乙腈獲得的聚氰基丙烯酸甲酯與用於改進塗層均勻性的0.004g/m2的FC431表面活性劑(從3M Corporation獲得)塗覆。該乾燥塗層然後用含有0.15g/m2的聚亞乙二氧基噻吩導電聚合物(Baytron P，Bayer Corp)，0.075g/m2的作為粘結劑的聚乙烯醇，和0.004g/m2的環氧矽烷(CoatoSil 1770，由OSi Specialties，Witco Corp的子公司製造)的層塗覆，該層由含有作為導電率增強化合物添加的5wt％二甘醇的水性配製料施塗。將該塗層在100℃乾燥2分鐘。
該薄膜曝露於具有25μm(1/e2)的近似直徑和在薄膜平面450mW每通道的聚焦雷射束。2.54cm寬的實心區域用給出如表1所列舉的有效曝光量的系列滾筒轉速曝光。在各曝光區域用兩點探頭測定電阻率，其也在表1中列舉。
表1電阻率與曝光量曝光量(mJ/cm2)實施例1(Ω/平方)2288 ＞1.0E+121144 ＞1.0E+12763＞1.0E+12572＞1.0E+12458＞1.0E+12381＞1.0E+12327＞1.0E+122868.0E+030 4.0E+03未曝光薄膜的電阻率是低的(大約4×103Ω/平方)。在閾值曝光量(對於實施例1，大約280mJ/cm2)以上，發現了電阻率的部分增加。在非常高的曝光量(在1000mJ/cm2以上)，薄膜的塗層明顯被切除，電阻率達到載體的極限值。在中間曝光量(300-500mJ/cm2)下曝光的薄膜的檢查顯示，在導電層被切除之前，電阻率達到極限值。因此，用最佳曝光量，在沒有除去導電層的情況下，曝光區域的電阻率可以增加Δ倍，即比未曝光區域高至少8個數量級。
權利要求
1.用於在導電基片上製備圖案的元件，該元件包括載體，在載體上設有a)含有導電聚合物、聚陰離子和導電率增強劑的導電層；和b)含有熱運動材料的混合層；其中，在成影象加熱混合層時，熱運動材料與導電層混合，從而使導電層的初始表面電阻率(SR)以成影象方式從低於105Ω/平方的初始值SRi增高到SRiΔ，Δ為至少102。
2.如權利要求1所述的元件，該元件進行了構圖，用於電子或半導體器件。
3.如權利要求1所述的元件，該元件進行了構圖，用作印刷電路板、集成電路、顯示器、電致發光器件或光電池。
4.如權利要求1所述的元件，其中熱運動材料包含在聚合物基質中。
5.如權利要求4所述的元件，其中聚合物基質包括交聯或支化聚合物。
6.如權利要求5所述的元件，其中交聯聚合物是聚(苯乙烯-茚-二乙烯基苯)，聚(苯乙烯-丙烯腈-二乙烯基苯)，聚(苯乙烯-丁二烯-二乙烯基苯)。
7.如權利要求1所述的元件，其中熱運動材料是顏料、染料或二者的結合物。
8.如權利要求4所述的元件，其中聚合物基質是熱運動材料。
9.如權利要求1所述的元件，其中熱運動材料具有下式的重複單元 其中R1表示氰基，異氰酸酯，疊氮化物，磺醯基，硝基，磷醯基，膦醯基，雜芳基，或 其中X是O，S，NR，或N+(R)2；R3是R，OR，O-M+，OCOOR，SR，NHCOR，NHCON(R)2，N(R)2或N+(R)3；M+是鹼金屬或銨結構部分；R是氫，滷素，或烷基或環烷基；和R2是氫，烷基，或與R1相同的基團。
10.如權利要求1所述的元件，其中導電層含有任選的成膜聚合物粘結劑。
11.如權利要求1所述的元件，其中導電率增強劑是含有二羥基、多羥基、羧基、醯胺或內醯胺基團的有機化合物。
12.如權利要求11所述的元件，其中含有二羥基、多羥基、羧基、醯胺或內醯胺基團的有機化合物是(a)用以下通式II表示(OH)n-R-(COX)mII其中m和n獨立地是1-20的整數，R是具有2-20個碳原子的亞烷基，在亞芳基鏈中具有6-14個碳原子的亞芳基，吡喃基團，或呋喃基團，以及X是-OH或-NYZ，其中Y和Z獨立地是氫或烷基；或(b)糖，糖衍生物，聚亞烷基二醇，或甘油化合物；或(c)選自N-甲基吡咯烷酮，吡咯烷酮，己內醯胺，N-甲基己內醯胺，或N-辛基吡咯烷酮。
13.如權利要求1所述的元件，其中所述導電率增強劑是N-甲基吡咯烷酮，吡咯烷酮，己內醯胺，N-甲基己內醯胺，N-辛基吡咯烷酮，蔗糖，葡萄糖，果糖，乳糖，糖醇，2-呋喃羧酸，3-呋喃羧酸，山梨醇，二醇，乙二醇，甘油，二甘醇或三甘醇，或這些化合物的任何兩種或多種的混合物。
14.如權利要求1所述的元件，其中所述導電率增強劑是N-甲基吡咯烷酮，吡咯烷酮，己內醯胺，N-甲基己內醯胺，或N-辛基吡咯烷酮。
15.如權利要求1所述的元件，其中所述導電率增強劑是乙二醇，二甘醇或甘油。
16.如權利要求1所述的元件，其中所述導電率增強劑是選自N-甲基吡咯烷酮、山梨醇、乙二醇、甘油和二甘醇中的一種或一種以上的化合物。
17.如權利要求5所述的元件，其中n和m彼此獨立地表示2-8的整數。
18.如權利要求11所述的元件，其中含有內醯胺基團的有機化合物是N-甲基吡咯烷酮，吡咯烷酮，己內醯胺，N-甲基己內醯胺，或N-辛基吡咯烷酮。
19.如權利要求12所述的元件，其中導電率增強劑是蔗糖，葡萄糖，果糖，乳糖，山梨醇，甘露醇，2-呋喃羧酸，3-呋喃羧酸，乙二醇，甘油，二-或三甘醇溶液。
20.如權利要求1所述的元件，其中導電聚合物是含取代或未被取代的吡咯的聚合物，含取代或未被取代的噻吩的聚合物，或含取代或未被取代的苯胺的聚合物。
21.如權利要求1所述的元件，其中含有導電聚合物的層含有10-1000mg/m2乾燥塗布重量的導電聚合物。
22.如權利要求1所述的元件，其中含有導電聚合物的層含有20-500mg/m2乾燥塗布重量的導電聚合物。
23.如權利要求1所述的元件，其中含有導電聚合物的層包括含有下列成分的混合物a)根據通式I的聚噻吩 其中R1和R2各自獨立地表示氫或C1-C4烷基，或一起表示任選取代的C1-C4亞烷基或亞環烷基，優選亞乙基，任選烷基取代的亞甲基，任選C1-C12烷基-或苯基-取代的1，2-亞乙基，1，3-亞丙基或1，2-亞環己基，n是5-1000；b)聚陰離子化合物；和任選地c)成膜聚合物粘結劑。
24.如權利要求23所述的元件，其中聚陰離子是聚合羧酸的陰離子。
25.如權利要求23所述的元件，其中聚陰離子是聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸，聚馬來酸或聚合型磺酸。
26.如權利要求23所述的元件，其中聚陰離子是聚苯乙烯磺酸或聚乙烯基磺酸。
27.如權利要求23所述的元件，其中成膜聚合物粘結劑佔含導電聚合物的層的5-95wt％。
28.如權利要求23所述的元件，其中成膜聚合物粘結劑選自水溶性或水分散性親水聚合物，馬來酸或馬來酸酐共聚物，纖維素衍生物，聚乙烯醇，和聚-N-乙烯基吡咯烷酮。
29.如權利要求23所述的元件，其中成膜聚合物粘結劑是明膠或明膠衍生物。
30.如權利要求23所述的元件，其中成膜聚合物粘結劑是羧甲基纖維素，羥乙基纖維素，醋酸丁酸纖維素，二乙醯基纖維素或三乙醯基纖維素。
31.如權利要求23所述的元件，其中成膜聚合物粘結劑是由烯屬不飽和單體製備的加成類均聚物和共聚物的水乳液。
32.如權利要求31所述的元件，其中單體選自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯醯胺類、甲基丙烯醯胺類、衣康酸及其半酯和二酯、取代和未被取代的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、乙酸乙烯酯、乙烯基醚、乙烯基和偏乙烯基滷化物和烯烴。
33.如權利要求23所述的元件，其中成膜聚合物粘結劑是聚氨酯或聚酯離聚物的水分散體。
34.如權利要求1所述的元件，其中載體是透明的、不透明的或反射性的。
35.如權利要求1所述的元件，其中載體是玻璃、聚合物薄膜、紙、矽片或玻璃增強的環氧樹脂。
36.如權利要求35所述的元件，其中聚合物薄膜載體是聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、纖維素酯或聚烯烴。
37.如權利要求1所述的元件，其中載體是柔性或剛性的。
38.如權利要求1所述的元件，其中載體包括醋酸纖維素，聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯。
39.如權利要求1所述的元件，其中載體進行表面處理。
40.如權利要求1所述的元件，其中載體具有50-254μm厚。
41.如權利要求1所述的元件，其中導電層的乾燥塗布量為0.002-0.5g/m2。
42.如權利要求1所述的元件，其中導電層由導電聚合物在水、醇或丙酮中的分散體來塗布。
43.在載體上構圖導電層的方法，該載體上具有含熱運動材料的混合層及含有聚噻吩、聚陰離子和二-或多羥基有機化合物的導電聚合物層，從而該混合層在選擇區域被成影象地加熱，使熱運動材料與導電層混合，其中在所述選擇區域中，導電層的表面電阻率(SR)從低於104Ω/平方的初始值SRi降低或增高到SRiΔ，Δ為至少103，而不會明顯切除或破壞聚合物層。
全文摘要
用於在導電基片上製備圖案的元件，該元件包括載體，在載體上設有a)含有導電聚合物、聚陰離子和導電率增強劑的導電層；和b)含有熱運動材料的混合層；其中，在成影象加熱混合層時，熱運動材料與導電層混合，從而使導電層的初始表面電阻率(SR)以成影象方式從低於10
文檔編號H01B1/12GK1843066SQ200480024249
公開日2006年10月4日 申請日期2004年8月23日 優先權日2003年8月26日
發明者M·S·伯貝裡, C·C·安德森, M·萊倫塔爾 申請人:伊斯曼柯達公司