CN105609164A - 银纳米线基树脂球及导电框胶的制备方法与液晶显示面板 - Google Patents

银纳米线基树脂球及导电框胶的制备方法与液晶显示面板 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种银纳米线基树脂球及导电框胶的制备方法与液晶显示面板。本发明提供的一种银纳米线基树脂球的制备方法，采用溶液法制备银纳米线，然后将得到银纳米线包覆树脂球，得到导电性能优异的银纳米线基树脂球，制作方法简单，可大量生产，所制备出的银纳米线基树脂球作为导电球用于导电框胶时，较传统的银胶，银的使用量明显减少，较传统的导电金球，导电性能优异，从而可有效的降低生产成本。

Description

银纳米线基树脂球及导电框胶的制备方法与液晶显示面板
技术领域
本发明涉及平面显示器领域，尤其涉及一种银纳米线基树脂球及导电框胶的制备方法与液晶显示面板。
背景技术
随着科学技术的不断发展，薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay，TFT-LCD)得到了广泛的应用，但随着面板行业技术发展所遇到的瓶颈，外加供过于求，导致库存量明显增多，这些都对未来TFT-LCD面板行业造成了较大影响。因此采取适当的方法降低显示屏成本成为当务之急。
在TFT-LCD面板结构中，若想使液晶能够在在电场作用下发生偏转，使得色彩发生转换，就必须使得上、下两基板上的电极(ITO)导通，传统负责导通上下基板的材料为导电银(Ag)胶，但导电银胶在制作过程中银消耗量较多，导致面板成本较高，后续发展为利用掺有导电金球(Auball)的框胶代替导电银胶来导通上下基板，当基板贴合后，导电金球外层的金/镍包裹层能够传输电子，导电金球的内核为具有弹性的树脂球能够缓冲贴合后的压力。如图1所示，现有的导电金球的制作方法为在直径为5～8μm的树脂球100外表面预先镀一层镍，形成镍层200，再在镍表面镀一层金，形成金层300，虽然在制作成本上，导电金球较导电银胶有了明显的降低，但金的导电能力明显不如银，因此驱动电压需要提高，并未达到充分降低成本的作用。
银纳米线即为银本征材料的纳米级结构，具有银本征材料优异的导电性能，完全可以取代金/镍层包裹在树脂球表面，形成具有优异导电性能的导电球。
发明内容
本发明的目的在于提供一种银纳米线基树脂球的制备方法，采用溶液法制备银纳米线，然后将得到银纳米线包覆树脂球，得到导电性能优异的银纳米线基树脂球，制作方法简单，可大量生产，银的使用量相对较少，可有效降低生产成本。
本发明的目的还在于提供一种导电框胶的制备方法，采用银纳米线基树脂球作为导电粒子代替目前导电框胶中常用的导电金球，可有效降低生产成本。
本发明的目的还在于提供一种液晶显示面板，导电封框胶内的导电球为银纳米线基树脂球，相较于传统的导电金球，导电性能优异，应用量较少，从而有效降低生产成本。
为实现上述目的，本发明提供一种银纳米线基树脂球的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、采用溶液法制备银纳米线，得到银纳米线溶液；
步骤2、使银纳米线包覆树脂球，得到银纳米线基树脂球：测量出所述步骤1制得的银纳米线溶液的浓度，按照银纳米线与树脂球为一定质量比称取树脂球和银纳米线溶液，将称好的树脂球加入称好的银纳米线溶液中，并在搅拌条件下混合均匀；然后进行离心，去上清，得到银纳米线基树脂球沉淀，将银纳米线基树脂球沉淀烘干后即得到银纳米线基树脂球。
所述步骤1具体包括以下步骤：
步骤11、晶种预制备过程：将10ml乙二醇加入三口瓶中，在170℃下预热10min后，利用注射器向三口瓶中快速注入1ml2×10-3MAgNO3的乙二醇溶液，反应10min；
步骤12、晶体生长过程：利用注射器在20s内向三口瓶中加入5ml0.1MAgNO3的乙二醇溶液，利用微量滴定管缓慢加入10ml0.3MPVP的乙二醇溶液，对三口瓶继续170℃加热，在三口瓶内的反应液中通入氩气，并对反应液进行磁力搅拌，同时将所述三口瓶连接冷凝回流装置，反应2h后，停止加热，继续在反应液中通入氩气，持续冷凝回流，并且在磁力搅拌作用下冷却至室温；
步骤13、将三口瓶中冷却后的反应液转入烧杯中，加入3倍该反应液体积的丙酮，磁力搅拌均匀；
步骤14、搅拌均匀后，转入离心管中，2500rm转速下离心分离，将上层清液分离，将离心后的下层沉淀物倒入烧杯中，加入沉淀物3倍体积的乙醇，在相同转速下进行第二次离心分离，如此循环操作3-4次后，在获得的沉淀物中加入乙醇并在超声波作用下进行分散，得到银纳米线溶液。
所述步骤2中，所述银纳米线溶液的浓度测量方法为：称取一定量步骤1制得的银纳米线溶液，烘干后得到银纳米线粉体并称量，继而根据该银纳米线粉体的质量与称取的银纳米线溶液的质量算出银纳米线溶液的浓度。
所述步骤2中，按照银纳米线与树脂球的质量比为1:100-1:10称取树脂球和银纳米线溶液。
所述步骤2中，进行离心的离心转速为2000rm，时间为10min。
所述树脂球的材料为聚苯乙烯或聚丙烯酸树脂，所述树脂球的粒径范围为3-8μm。
所述步骤2中，将所述银纳米线基树脂球沉淀在150℃-200℃下烘干。
本发明还提供一种导电框胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤10、采用上述银纳米线基树脂球的制备方法制备出银纳米线基树脂球；
步骤20、将银纳米线基树脂球与框胶进行混胶、搅拌和脱泡工序，完成调胶过程，得到一种导电框胶。
所述步骤20中，所述银纳米线基树脂球与所述框胶按1:20-1:100的质量比进行混合。
本发明还一种液晶显示面板，包括相对设置的上基板与下基板、位于所述上、下基板之间的液晶层与间隔物、及用于密封及电导通上、下基板的导电封框胶；
所述导电封框胶为采用如上述导电框胶的制备方法所制备的导电框胶。
有益效果：本发明提供的一种银纳米线基树脂球的制备方法，采用溶液法制备银纳米线，然后将得到银纳米线包覆树脂球，得到导电性能优异的银纳米线基树脂球，制作方法简单，可大量生产，所制备出的银纳米线基树脂球作为导电球用于导电框胶时，较传统的银胶，银的使用量明显减少，较传统的导电金球，导电性能优异，从而可有效的降低生产成本。本发明提供的一种导电框胶的制备方法，采用银纳米线基树脂球作为导电粒子代替目前导电框胶中常用的导电金球，可有效的降低生产成本。本发明提供的一种液晶显示面板，上、下基板通过导电封框胶实现电性连接，导电封框胶内的导电球为银纳米线基树脂球，导电性能优异，在保证导电性能的前提下，应用量较少，从而可有效的降低生产成本。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为现有的导电金球的结构示意图；
图2为本发明的银纳米线基树脂球的制备方法的流程示意图；
图3为本发明的银纳米线基树脂球的制备方法的步骤1所制得的银纳米线的扫描电镜图；
图4为本发明的银纳米线基树脂球的制备方法的所制得的银纳米线基树脂球的结构示意图；
图5为本发明的液晶显示面板的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图2，本发明首先提供一种银纳米线基树脂球的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、采用溶液法制备银纳米线，得到银纳米线溶液；
具体的，所述步骤1包括以下步骤：
步骤11、晶种预制备过程：将10ml乙二醇加入三口瓶中，在170℃下预热10min后，利用注射器向三口瓶中快速注入1ml2×10-3MAgNO3溶液，反应10min；
步骤12、晶体生长过程：利用注射器在20s内向三口瓶中加入5ml0.1MAgNO3的乙二醇(EG)溶液，利用微量滴定管缓慢加入10ml0.3MPVP(聚乙烯吡咯烷酮)的乙二醇溶液，对三口瓶继续170℃加热，在三口瓶内的反应液中通入氩气，并对反应液进行磁力搅拌，同时将所述三口瓶连接冷凝回流装置，反应2h后，停止加热，继续在反应液中通入氩气，持续冷凝回流，并且在磁力搅拌作用下冷却至室温；
步骤13、将三口瓶中冷却后的反应液转入烧杯中，加入3倍该反应液体积的丙酮，磁力搅拌均匀；
步骤14、搅拌均匀后，转入离心管中，2500rm转速下离心分离，将上层清液分离，将离心后的下层沉淀物倒入烧杯中，加入沉淀物3倍体积的乙醇，在相同转速下进行第二次离心分离，如此循环操作3-4次后，在获得的沉淀物中加入乙醇并在超声波作用下进行分散，得到银纳米线溶液。
如图3所示，为本发明根据上述方法制备出的银纳米线的扫描电镜照片(SEM)，本发明采用溶液法制备银纳米线，制备方法简单，可大量生产。
步骤2、使银纳米线包覆树脂球，得到银纳米线基树脂球：称取一定量步骤1制得的银纳米线溶液，烘干后得到银纳米线粉体并称量，银纳米线溶液与银纳米线粉体的重量差值即为溶剂的质量，继而可根据该银纳米线粉体的质量和称取的银纳米线溶液的质量算出银纳米线溶液的浓度；按照银纳米线(即纯的银纳米线，非银纳米线溶液)与树脂球的质量比为1:100-1:10(优选为10:1)称取树脂球和银纳米线溶液，将称好的树脂球加入称好的银纳米线溶液中，并在搅拌条件下混合均匀；然后进行离心，离心转速为2000rm，时间为10min，去上清，从而将未包覆树脂球的银纳米线分离，得到银纳米线基树脂球沉淀，将银纳米线基树脂球沉淀烘干后即得到银纳米线基树脂球。
具体的，所述步骤2中，将所述银纳米线基树脂球沉淀在150℃-200℃下烘干。
具体的，所述树脂球的材料为聚苯乙烯或聚丙烯酸树脂，所述树脂球的粒径范围为3-8μm。
优选的，所述树脂球的粒径为6μm。
如图4所示，按照上述方法制备出的银纳米线基树脂球的结构为：树脂球510的表面包覆一层银纳米线导电层520。
本发明的银纳米线基树脂球的制备方法，制作方法简单，可大量生产，所制备出的银纳米线基树脂球作为导电球应用于导电框胶时，较传统的银胶，银的使用量明显减少，较传统的导电金球，导电性能优异，从而可有效的降低生产成本。
基于上述银纳米线基树脂球的制备方法，本发明还提供一种导电框胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤10、采用上述的银纳米线基树脂球的制备方法制备出银纳米线基树脂球；
步骤20、将银纳米线基树脂球与框胶按照一定质量比进行混合、搅拌和脱泡工序，完成调胶过程，得到一种导电框胶。
具体的，所述步骤20中，所述银纳米线基树脂球与框胶按1:20-1:100(优选为1:20)的质量比进行混合，然后将混合物放入调胶筒内，再将调胶筒放入可以自转和公转的旋转机中进行搅拌和脱泡工序。
本发明的导电框胶的制备方法，采用银纳米线基树脂球作为导电粒子代替目前导电框胶中常用的导电金球，可有效的降低生产成本。
进一步的，如图5所示，本发明还提供一种液晶显示面板，包括相对设置的上基板10与下基板20、位于所述上、下基板10、20之间的液晶层30与间隔物40、及用于密封及电导通上、下基板10、20的导电封框胶50；
所述导电封框胶50为采用上述导电框胶的制备方法所制备的导电框胶。
具体的，所述上基板10为彩膜基板，所述下基板20为TFT阵列基板。
本发明提供的液晶显示面板，上、下基板10、20通过导电封框胶50实现电性连接，导电封框胶50内的导电球为银纳米线基树脂球，导电性能优异，在保证导电性能的前提下，应用量较少，从而可有效的降低生产成本。
综上所述，本发明提供的一种银纳米线基树脂球的制备方法，采用溶液法制备银纳米线，然后将得到银纳米线包覆树脂球，得到导电性能优异的银纳米线基树脂球，制作方法简单，可大量生产，所制备出的银纳米线基树脂球作为导电球用于导电框胶时，较传统的银胶，银的使用量明显减少，较传统的导电金球，导电性能优异，从而可有效的降低生产成本。本发明提供的一种导电框胶的制备方法，采用银纳米线基树脂球作为导电粒子代替目前导电框胶中常用的导电金球，可有效的降低生产成本。本发明提供的一种液晶显示面板，上、下基板通过导电封框胶实现电性连接，导电封框胶内的导电球为银纳米线基树脂球，导电性能优异，在保证导电性能的前提下，应用量较少，从而可有效的降低生产成本。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种银纳米线基树脂球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、采用溶液法制备银纳米线，得到银纳米线溶液；
步骤2、使银纳米线包覆树脂球，得到银纳米线基树脂球：测量出所述步骤1制得的银纳米线溶液的浓度，按照银纳米线与树脂球为一定质量比称取树脂球和银纳米线溶液，将称好的树脂球加入称好的银纳米线溶液中，并在搅拌条件下混合均匀；然后进行离心，去上清，得到银纳米线基树脂球沉淀，将银纳米线基树脂球沉淀烘干后即得到银纳米线基树脂球。
2.如权利要求1所述的银纳米线基树脂球的制备方法，其特征在于，所述步骤1具体包括以下步骤：
步骤11、晶种预制备过程：将10ml乙二醇加入三口瓶中，在170℃下预热10min后，利用注射器向三口瓶中快速注入1ml2×10-3MAgNO3的乙二醇溶液，反应10min；
步骤12、晶体生长过程：利用注射器在20s内向三口瓶中加入5ml0.1MAgNO3的乙二醇溶液，利用微量滴定管缓慢加入10ml0.3MPVP的乙二醇溶液，对三口瓶继续170℃加热，在三口瓶内的反应液中通入氩气，并对反应液进行磁力搅拌，同时将所述三口瓶连接冷凝回流装置，反应2h后，停止加热，继续在反应液中通入氩气，持续冷凝回流，并且在磁力搅拌作用下冷却至室温；
步骤13、将三口瓶中冷却后的反应液转入烧杯中，加入3倍该反应液体积的丙酮，磁力搅拌均匀；
步骤14、搅拌均匀后，转入离心管中，2500rm转速下离心分离，将上层清液分离，将离心后的下层沉淀物倒入烧杯中，加入沉淀物3倍体积的乙醇，在相同转速下进行第二次离心分离，如此循环操作3-4次后，在获得的沉淀物中加入乙醇并在超声波作用下进行分散，得到银纳米线溶液。
3.如权利要求1所述的银纳米线基树脂球的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，所述银纳米线溶液的浓度测量方法为：称取一定量步骤1制得的银纳米线溶液，烘干后得到银纳米线粉体并称量，继而根据该银纳米线粉体的质量与该称取的银纳米线溶液的质量算出银纳米线溶液的浓度。
4.如权利要求1所述的银纳米线基树脂球的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，按照银纳米线与树脂球的质量比为1:100-1:10称取树脂球和银纳米线溶液。
5.如权利要求1所述的银纳米线基树脂球的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，进行离心的离心转速为2000rm，时间为10min。
6.如权利要求1所述的银纳米线基树脂球的制备方法，其特征在于，所述树脂球的材料为聚苯乙烯或聚丙烯酸树脂，所述树脂球的粒径范围为3-8μm。
7.如权利要求1所述的银纳米线基树脂球的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，将所述银纳米线基树脂球沉淀在150℃-200℃下烘干。
8.一种导电框胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤10、采用如权利要求1所述的银纳米线基树脂球的制备方法制备出银纳米线基树脂球；
步骤20、将银纳米线基树脂球与框胶按照一定质量比进行混合、搅拌和脱泡工序，完成调胶过程，得到一种导电框胶。
9.如权利要求7所述的导电框胶的的制备方法，其特征在于，所述步骤20中，所述银纳米线基树脂球与所述框胶按1:20-1:100的质量比进行混合。
10.一种液晶显示面板，其特征在于，包括相对设置的上基板(10)与下基板(20)、位于所述上、下基板(10、20)之间的液晶层(30)与间隔物(40)、及用于密封及电导通上、下基板(10、20)的导电封框胶(50)；
所述导电封框胶(50)为采用如权利要求8所述的导电框胶的制备方法所制备的导电框胶。
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