CN108441151A - 一种碳纳米管导电球、碳纳米管导电胶及液晶显示器 - Google Patents

一种碳纳米管导电球、碳纳米管导电胶及液晶显示器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种碳纳米管导电球、碳纳米管导电胶及液晶显示器，该碳纳米管导电球包括：具有凸起结构和/或凹陷结构的基体和包裹所述基体的碳纳米管。通过上述方式，本发明能够提高液晶显示器的显示效果。

Description

一种碳纳米管导电球、碳纳米管导电胶及液晶显示器
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，特别是涉及一种碳纳米管导电球、碳纳米管导电胶及液晶显示器。
背景技术
随着显示技术的不断发展，人们对液晶显示器的性能的可靠性要求越来越高。
现有技术中，液晶显示器的上、下基板通过掺杂有导电金球的胶框进行连接和导通。然而导电金球是在基体表面包裹的是金属镍/金，不仅成本高且工艺复杂。而采用碳纳米管包覆的基球作为导电球制备胶框时，在进行挤压贴合的过程中，导电球的排胶性能差，与上、下基板的接触不充分，使得上、下基板的接触电阻增大，导致液晶显示器的显示效果较差。
本申请的发明人在长期的研发过程中，发现现有结构的碳纳米管导电球排胶能力差，与上、下基板的接触不充分。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种碳纳米管导电球、碳纳米管导电胶及液晶显示器，能够提高液晶显示器的显示效果。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种碳纳米管导电球。
其中，所述碳纳米管导电球包括：
具有凸起结构和/或凹陷结构的基体和包裹所述基体的碳纳米管。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种碳纳米管导电胶。
其中，所述碳纳米管导电胶包括：
环氧树脂胶体系和分散在所述环氧树脂胶体系中的如任一所述碳纳米管导电球。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种液晶显示面板。
其中，所述液晶显示面板包括所述碳纳米管导电胶。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明中的碳纳米管导电球的基体具有凸起结构和/或凹陷结构，包覆碳纳米管后得到的碳纳米管导电球也具有凸起结构和/或凹陷结构，在上、下基板挤压贴合的过程中，该具有凸起结构和/或凹陷结构的碳纳米管导电球能够对胶框产生更大的压强，迫使胶框向远离该具有凸起结构和/或凹陷结构的碳纳米管导电球与上、下基板接触面点的方向移动，从而提高碳纳米管导电球的排胶能力，提高上、下基板的导通效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是本发明碳纳米管导电球一实施方式的结构示意图；
图2是本发明碳纳米管导电球另一实施方式的结构示意图；
图3是本发明碳纳米管导电球基体制备方法一实施方式的流程示意图；
图4是本发明碳纳米管导电胶一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1和图2，图1是本发明碳纳米管导电球一实施方式的结构示意图，图2是本发明碳纳米管导电球另一实施方式的结构示意图。该碳纳米管导电球包：具有凸起结构的基体110和/或凹陷结构的基体120和包裹该基体的碳纳米管130。在本实施方式中的碳纳米管导电球的基体是具有凸起结构的基体110和/或凹陷结构的基体120，包覆碳纳米管130后得到的是具有凸起结构的碳纳米管导电球210和/或凹陷结构的碳纳米管导电球220，在上、下基板挤压贴合的过程中，该具有凸起结构的碳纳米管导电球210和/或凹陷结构的碳纳米管导电球220能够对胶框产生更大的压强，迫使胶框向远离该具有凸起结构和/或凹陷结构的碳纳米管导电球与上、下基板接触面点的方向移动，从而提高碳纳米管导电球的排胶能力，提高上、下基板的导通效率
该具有凸起结构的基体110和/或凹陷结构的基体120可以是球形、长方体或圆柱体等。在一个实施方式中，该基体为具有凸起结构的基体球和/或凹陷结构的基体球，该基体球是聚合物微球或SiO2微球。进一步的，该聚合物微球为聚苯乙烯微球、聚苯胺微球、聚吡咯微球、聚噻吩微球、聚丙烯酸树脂微球中的至少一种。该聚合物微球或SiO2微球具有一定弹性，上、下基板挤压贴合的过程中，能够缓冲挤压过程的压力。
在一个实施方式中，该聚合物微球尺寸均一；该聚合物微球的粒径范围是1～10um，如1um、3um、5um、7um、9um或10um等，优选的，该聚合物微球的粒径为5.8um。这样，相应的碳纳米管导电球的粒径范围也在1～10um左右，能够使碳纳米管导电球的直径与不同厚度的液晶层进行配合，得到较好的显示效果。具体的，当基体球直径过大，导致液晶层与上、下基板的间隔过大，液晶显示器在使用的过程中会出现显示屏周边泛白的现象；甚至使上、下基板的边缘处于过压状态，使碳纳米管导电球受压过大而破裂，使上下基板无法导通。而当碳纳米管导电球直径过小，碳纳米管导电球不能将上、下基板连接，使上、下基板无法导通，不能正常显示。
在一个实施方式中，该基体为具有凹陷结构的基体球；该基体是通过蚀刻该基体球而获得的；该基体是通过气体或液体蚀刻该基体球而获得的；该气体为反应耦合等离子，该气体为SF6或O2；该液体为HF溶液。在本实施方式中，通过化学反应对该基体球进行蚀刻改性，得到具有凹陷结构的该基体。进一步的，该基体是通过SF6或O2在80～150°下蚀刻该基体球1～60分钟而获得的。该蚀刻温度为80°、100°、120°、140°或150°。该蚀刻时间为1分钟、10分钟、20分钟、30分钟、40分钟、50分钟或60分钟。对于粒径相同的同一种材料的基体球，蚀刻时间越长、蚀刻温度越高，基体球110表面产生的凹陷结构体积越大。对于不同粒径的同一种材料的基体球，随着基体球粒径的增大，比表面积减小，与气体或液体刻蚀剂的接触面积减小，产生相同体积的凹陷需要更长的蚀刻时间和更高的蚀刻温度。
在另一个实施方式中，该基体为具有凸起结构的聚合物微球；该具有凸起结构的聚合物微球包括主体聚合物小球和形成在该主体聚合物小球外围的凸起聚合物小球；该凸起聚合物小球的粒径为该主体聚合物小球粒径的2～30％，如2％、5％、10％、15％、20％、25％或30％。该凸起聚合物小球与该主体聚合物小球通过静电吸附作用复合在一起。
在一个实施方式中，请参考图3，图3是本发明碳纳米管导电球基体制备方法一实施方式的流程示意图。其中，该具有凸起结构的聚合物微球140是通过阳离子表面活性剂或阴离子表面活性剂改性处理后的主体聚合物小球141与阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂改性处理后的凸起聚合物小球142而得到的。具体的，先使用阳离子表面活性剂对该主体聚合物小球做改性处理，而后再使用阴离子表面活性剂对凸起聚合物小球作改性处理。而后将改性后的该主体聚合物小球141分散液和改性后的凸起聚合物小球142分散液进行搅拌0.5～24h，并选择性间断超声处理，让二者均匀分散，由于静电吸附作用，该改性处理后的凸起聚合物小球142能够较好吸附于该改性处理后的主体聚合物小球141表面形成凸起，得到具有凸起结构的聚合物微球140。当然，也可用阴离子表面活性剂处理该主体聚合物小球，而后再用阳离子表面活性剂处理该凸起聚合物小球。
进一步的，该碳纳米管导电球的制备方法包括：
步骤一：称取适量碳纳米管粉末加入一定量溶剂中,为帮助碳纳米管的分散，可选择性加入表面活性剂，通过超声、搅拌处理，离心，取上清液，获得碳纳米管分散液。制得的碳纳米管分散液的浓度范围为0.01mg/mL～10mg/mL。该溶剂可以为水、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙酮、氯仿、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、四氢呋喃(THF)、二甲基甲酰胺(DMF)或甲苯等中的一种或几种。该表面活性剂可以为十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十四烷基硫酸钠等中的一种或几种。
步骤二：称取适量该具有凸起结构和/或凹陷结构的基体，加入上述碳纳米管分散液中，经过进一步超声处理，制得碳纳米管导电球预备液，并通过离心、过滤、干燥处理，除去该碳纳米管导电球预备液中的溶剂和杂质，制得碳纳米管导电球。进一步的，该过滤过程可用乙醇和/或水反复洗涤，去除该碳纳米管导电球预备液中的杂质。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种碳纳米管导电胶。
请参考图4，图4是本发明碳纳米管导电胶一实施方式的结构示意图。其中，该碳纳米管导电胶包括：环氧树脂胶体系300和分散在该环氧树脂胶体系中的任一的碳纳米管导电球200，该碳纳米管导电球200是具有凸起结构的碳纳米导电球和/或具有凹陷结构的碳纳米管导电球。该树脂体系包括环氧树脂、固化剂和促进剂，其中，该环氧树脂包括双酚A型环氧树脂E44、双酚A型环氧树脂E51、双酚A型环氧树脂E54、双酚A型环氧树脂EPON826或双酚A型环氧树脂EPON828中的一种或多种；该固化剂包括六氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、丁二酸酰肼、己二酸酰肼、双氰胺或对苯二胺中的一种或多种；该促进剂包括二-乙基-四甲基咪唑、咪唑、二甲基咪唑或三乙胺中的一种或多种。
为使得该上、下基板能够牢固粘接且良好导通，该树脂体系和分散在该树脂体系中的碳纳米管导电球的质量比为100：1～50，如100：1、100：10、100：20、100：30、100：40或100：50等。该树脂体系中，该环氧树脂的质量百分含量为80～95％，如，80％、85％、90％或95％；该固化剂的质量百分含量为1～12％，如，1％、5％、8％或12％等；该促进剂的质量百分含量为0.3～5％，如，0.3％、1％、3％或5％等。
在一个实施方式中，该碳纳米管球导电胶的制备方法包括：
步骤一：称取一定比例的环氧树脂、固化剂、促进剂进行混合、搅拌至分散均匀，获得该树脂胶体系。
步骤二：将制得的碳纳米管球分散于该树脂体系中，获得碳纳米管球导电胶预备材料。
步骤三：将该碳纳米管球导电胶预备材料进行脱泡处理，得到碳纳米管球导电胶。
由于该碳纳米管导电胶中，使用碳纳米管导电球实现上、下基板的导通，避免了导电金球的使用，有效降低成本，且简化工艺流程。同时，碳纳米管导电能力强，能够获得良好导通效果；同时柔性较佳，可形变量大，在收到上、下基板的挤压作用时，发生形变但结构不易破坏，可规避传统导电金球受压破裂及带来的连接电路板穿刺风险。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种液晶显示面板。
其中，该液晶显示面板包括该的碳纳米管导电胶。具体的，该液晶显示面板包括：上基板；与该阵列基板相对设置的下基板；以及夹设在该阵列基板与该对向基板之间的液晶层；该上、下基板分别为阵列基板或彩膜基板，该阵列基板和该彩膜基板上分别设有阵列基板电极和彩膜基板电极。进一步的，该碳纳米管导电胶涂覆在该阵列基板电极和该彩膜基板电极之间，将阵列基板电极和该彩膜基板电极分别与该液晶层粘接并将导通。更进一步的，该碳纳米管导电胶还可以用连接阵列基板的电极和IC芯片等。
由于碳纳米管导电球的基体具有凸起结构和/或凹陷结构，包覆碳纳米管后得到的碳纳米管导电球也具有凸起结构和/或凹陷结构，在上、下基板挤压贴合的过程中，该具有凸起结构和/或凹陷结构的碳纳米管导电球能够对胶框产生更大的压强，迫使胶框向远离该具有凸起结构和/或凹陷结构的碳纳米管导电球与上、下基板接触面点的方向移动，从而提高碳纳米管导电球的排胶能力，提高上、下基板的导通效率。
综上所述，本发明公开了一种碳纳米管导电球、碳纳米管导电胶及液晶显示器，该碳纳米管导电球包括：具有凸起结构和/或凹陷结构的基体和包裹所述基体的碳纳米管。通过上述方式，本发明能够提高液晶显示器的显示效果。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种碳纳米管导电球，其特征在于，所述碳纳米管导电球包括：具有凸起结构和/或凹陷结构的基体和包裹所述基体的碳纳米管。
2.根据权利要求1所述的导电球，其特征在于，所述基体为具有凸起结构和/或凹陷结构的基体球，所述基体球是聚合物微球或SiO2微球。
3.根据权利要求2所述的导电球，其特征在于，所述聚合物微球为聚苯乙烯微球、聚苯胺微球、聚吡咯微球、聚噻吩微球、聚丙烯酸树脂微球中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的导电球，其特征在于，所述聚合物微球尺寸均一；所述聚合物微球的粒径范围是1～10um。
5.根据权利要求2所述的导电球，其特征在于，所述基体为具有凹陷结构的基体球；所述基体是通过蚀刻所述基体球而获得的；所述基体是通过气体或液体蚀刻所述基体球而获得的；所述气体为反应耦合等离子，所述气体为SF6或O2；所述液体为HF溶液。
6.根据权利要求5所述的导电球，其特征在于，所述基体是通过SF6或O2在80～150°下蚀刻所述基体球1～60分钟而获得的。
7.根据权利要求2所述的导电球，其特征在于，所述基体为具有凸起结构的聚合物微球；所述具有凸起结构的聚合物微球包括主体聚合物小球和形成在所述主体聚合物小球外围的凸起聚合物小球；所述凸起聚合物小球的粒径为所述主体聚合物小球粒径的2～30％。
8.根据权利要求2所述的导电球，其特征在于，所述具有凸起结构的聚合物微球是通过阳离子表面活性剂或阴离子表面活性剂改性处理后的主体聚合物小球与阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂改性处理后的凸起聚合物小球而得到的。
9.一种碳纳米管导电胶，其特征在于，所述碳纳米管导电胶包括：环氧树脂胶体系和分散在所述环氧树脂胶体系中的如权利要求1-8任一项所述的碳纳米管导电球。
10.一种液晶显示面板，其特征在于，所述液晶显示面板包括权利要求9所述的碳纳米管导电胶。
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