CN110890167A - 导电浆料、制备方法及包含其的显示器件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导电浆料、制备方法及包含其的显示器件。该导电浆料首创性地采用微米银片、纳米银线、弹性体树脂三者复配，以弹性体树脂为支撑材料，通过微米银片、纳米银线两者配合增加导电材料的接触密度。同时加入特定量的分散剂、流平剂和溶剂。该制备方法首先将纳米银线、熔融的弹性体树脂、分散剂和流平剂加入溶剂中，进行第一次共混；再将第一次共混后的共混物与微米银片进行第二次共混，得到导电浆料，该导电浆料在拉伸时不易断裂、阻抗变化率低，从而达到显示器件在拉伸时保证优异的显示效果。
Description
技术领域
本发明属于导电浆料技术领域，具体涉及导电浆料、制备方法及包含其的显示器件。
背景技术
对于显示器件，拉伸时导线失效是影响器件性能的主要原因之一。现有技术中，构成导线的金属必然需要衬底材料来承载，而衬底的疲劳也就决定导线的寿命。传统的导电浆料由纳米银颗粒与热固性树脂组成，拉伸量低时，其易出现导电颗粒分离，从而导致电阻急剧升高；拉伸量高时，其不但易出现导电颗粒分离，而且热固性树脂也易断裂，无法满足拉伸时对导电浆料阻抗变化低以及循环拉伸的要求。
发明内容
为此，本发明所要解决的是现有导电浆料在拉伸时，阻抗变化高、易断裂的缺陷，进而提供一种在拉伸时导电浆料不易断裂、阻抗变化率低的导电浆料、制备方法及包含其的显示器件。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
本发明所提供的导电浆料，按照重量份数计，包括如下原料：
进一步地，所述微米银片的平均长度为1-10μm，平均宽度为1-10μm。
进一步地，所述纳米银线的平均长度为15-25μm、平均直径为15-25nm。
进一步地，所述弹性体树脂为聚氨酯类弹性体、硅橡胶和丙烯酸类弹性体中的至少一种。优选地，所述弹性体树脂的固化速度为80-120℃/10-30min。
进一步地，所述聚氨酯类弹性体包括聚氨酯弹性体、TPE弹性体和TPV弹性体中的至少一种。
所述聚氨酯弹性体为购自山东烟台美瑞新材料股份有限公司的E系列产品，例如E180、E255、E260、E270、E290、E690；
所述TPE弹性体为购自美国路博润公司的A271BF或D80F；
所述TPV弹性体为购自郎腾化工的TPV1250；
所述硅橡胶为购自上海拜高高分子材料有限公司的6200或6300；
所述丙烯酸类弹性体为购自日本可乐丽的LP2250。
进一步地，所述分散剂为十六烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸单甘油酯、焦磷酸钠、磷酸三钠、磷酸四钠、六偏磷酸钠、硅酸盐、烷基芳基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、二烷基磺基琥珀酸盐、聚乙二醇烷基芳基醚磺酸钠、烷基酚聚乙烯醚、山梨糖醇烷基化物、聚氧乙烯烷基酚基醚、烷基毗咙氯化物、三甲基硬脂酞按氯化物、聚羧酸盐、聚丙烯酸衍生物、顺丁烯二酸醉共聚物中的至少一种；优选为三聚磷酸钠、十六烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸单甘油酯、氨基酸型、焦磷酸钠中的至少一种。
进一步地，所述流平剂为异佛尔酮、二丙酮醇、聚二甲基硅氧烷和聚甲基苯基硅氧烷、丙烯酸树脂，脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂中的至少一种；优选为异佛尔酮、二丙酮醇、聚二甲基硅氧烷和聚甲基苯基硅氧烷中的至少一种。
进一步地，所述溶剂为乙二醇乙醚、二乙二醇单乙醚醋酸酯、异丙醇、乙二醇、聚乙二醇、二乙二醇、乙二醇苯醚、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、丁酮、环己酮、二甲基亚砜、四氢呋喃中的至少一种；优选为乙二醇乙醚、二乙二醇单乙醚醋酸酯、异丙醇、乙二醇、聚乙二醇、二乙二醇、乙二醇苯醚、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
进一步地，还包括增稠剂，所述增稠剂的重量份小于等于10份。
进一步地，所述导电浆料的粘度为2000-80000mpa.s。
进一步地，所述增稠剂为甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、非缔合型碱溶胀增稠剂和缔合型碱溶胀增稠剂、聚氨酯增稠剂、海藻酸钠、瓜尔豆胶、明胶、黄原胶、卡拉胶中的至少一种。
此外，本发明还提供了一种导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
将纳米银线、熔融的弹性体树脂、分散剂和流平剂加入溶剂中，进行第一次共混；
将所述第一次共混后的共混物与微米银片进行第二次共混，得到所述导电浆料。
进一步地，所述第一次共混的温度为80-120℃、共混的搅拌速度为100-1000rpm；
进一步地，所述第二次共混的温度为80-120℃、共混的搅拌速度为100-1000rpm。
另外，本发明还提供了一种显示器件，其包括上述导电浆料。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明所提供的导电浆料，首创性地采用微米银片、纳米银线、弹性体树脂三者复配，以弹性体树脂为支撑材料，通过微米银片、纳米银线两者配合增加导电材料的接触密度。同时加入特定量的分散剂、流平剂和溶剂，最终使导电浆料在拉伸时不易断裂、阻抗变化率低。
(2)本发明所提供的导电浆料，通过优化微米银片的平均长度和平均宽度以及纳米银线的平均长度、平均直径，进一步地保证导电浆料在拉伸时导电材料之间接触紧密、不易断裂，从而保证导电浆料的阻抗变化率低。通过加入增稠剂使导电浆料的粘度维持在2000-80000mpa.s，可实现刮涂、旋涂、丝印等工艺形式。
(3)本发明所提供的导电浆料的制备方法，首先将纳米银线、熔融的弹性体树脂、分散剂和流平剂加入溶剂中，进行第一次共混；再将第一次共混后的共混物与微米银片进行第二次共混，得到导电浆料。该制备方法只需简单共混，且共混的温度和搅拌速度易于控制，因而制备简单方便。同时通过该简单的制备方法制得的导电浆料在拉伸时不易断裂、阻抗变化率低，从而达到显示器件在拉伸时保证优异的显示效果。
具体实施方式
本发明首创性地采用微米银片、纳米银线、弹性体树脂三者复配，以弹性体树脂为支撑材料，通过微米银片、纳米银线两者配合增加导电材料的接触密度。同时加入特定量的分散剂、流平剂和溶剂，最终使导电浆料在拉伸时不易断裂、阻抗变化率低。
基于此，本发明提供了一种导电浆料及其制备方法。
进一步地，通过优化微米银片的平均长度和平均宽度以及纳米银线的平均长度、平均直径，进一步地保证导电浆料在拉伸时导电材料之间接触紧密、不易断裂，从而保证导电浆料的阻抗变化率低。通过加入增稠剂使导电浆料的粘度维持在2000-80000mpa.s，可实现刮涂、旋涂、丝印等工艺形式。
进一步地，通过分别优化第一次共混和第二次共混的温度和搅拌速度，能保证各原料充分分散并混合均匀，最终提高了由其制得的显示器件性能的均一性和稳定性。
下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
实施例1
本实施例提供了一种导电浆料及其制备方法。该导电浆料由30g的微米银片、25g的纳米银线、25g的弹性体树脂、0.3g的分散剂、0.2g的流平剂、15g的溶剂组成；
其中，微米银片的平均长度为5μm，平均宽度为5μm；
纳米银线的平均长度为20μm、平均线径为20nm；
弹性体树脂为聚氨酯弹性体—E180，固化速度为80-120℃/10-30min；分散剂为三聚磷酸钠；流平剂为异佛尔酮；溶剂为乙二醇乙醚；
上述导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将纳米银线、熔融的弹性体树脂、分散剂和流平剂加入溶剂中，于100℃、600rpm下进行第一次共混；
(2)将第一次共混后的共混物与微米银片于100℃、600rpm下进行第二次共混，得到导电浆料。
实施例2
本实施例提供了一种导电浆料及其制备方法。该导电浆料由20g的微米银片、35g的纳米银线、15g的弹性体树脂、0.5g的分散剂、0.01g的流平剂、20g的溶剂组成；
其中，微米银片的平均长度为10μm，平均宽度为1μm；
纳米银线的平均长度为25μm、平均直径为15nm；
弹性体树脂为TPE弹性体—A271BF，固化速度为80-120℃/10-30min；分散剂为十六烷基磺酸钠；流平剂为二丙酮醇；溶剂为异丙醇；
上述导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将纳米银线、熔融的弹性体树脂、分散剂和流平剂加入溶剂中，于80℃、1000rpm下进行第一次共混；
(2)将第一次共混后的共混物与微米银片于120℃、100rpm下进行第二次共混，得到导电浆料。
实施例3
本实施例提供了一种导电浆料及其制备方法。该导电浆料由40g的微米银片、15g的纳米银线、30g的弹性体树脂、0.1g的分散剂、0.5g的流平剂、10g的溶剂组成；
其中，微米银片的平均长度为8μm，平均宽度为2μm；
纳米银线的平均长度为15μm、平均直径为25nm；
弹性体树脂为TPV弹性体—TPV1250，固化速度为80-120℃/10-30min；分散剂为硬脂酸单甘油酯；流平剂为聚二甲基硅氧烷；溶剂为乙二醇；
上述导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将纳米银线、熔融的弹性体树脂、分散剂和流平剂加入溶剂中，于120℃、100rpm下进行第一次共混；
(2)将第一次共混后的共混物与微米银片于80℃、1000rpm下进行第二次共混，得到导电浆料。
实施例4
本实施例提供了一种导电浆料及其制备方法。该导电浆料由25g的微米银片、30g的纳米银线、20g的弹性体树脂、0.4g的分散剂、0.4g的流平剂、12g的溶剂组成；
其中，微米银片的平均长度为9μm，平均宽度为4μm；
纳米银线的平均长度为18μm、平均直径为22nm；
弹性体树脂为硅橡胶—6200，固化速度为80-120℃/10-30min；分散剂为焦磷酸钠；流平剂为聚甲基苯基硅氧烷；溶剂为聚乙二醇；
上述导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将纳米银线、熔融的弹性体树脂、分散剂和流平剂加入溶剂中，于90℃、700rpm下进行第一次共混；
(2)将第一次共混后的共混物与微米银片于110℃、300rpm下进行第二次共混，得到导电浆料。
实施例5
本实施例提供了一种导电浆料及其制备方法。该导电浆料由35g的微米银片、18g的纳米银线、19g的弹性体树脂、0.2g的分散剂、0.09g的流平剂、17g的溶剂组成；
其中，微米银片的平均长度为6μm，平均宽度为6μm；
纳米银线的平均长度为22μm、平均直径为17nm；
弹性体树脂为丙烯酸类弹性体—LP2250，固化速度为80-120℃/10-30min；分散剂为十二烷基苯磺酸钠；流平剂为二丙酮醇；溶剂为N-甲基吡咯烷酮；
上述导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将纳米银线、熔融的弹性体树脂、分散剂和流平剂加入溶剂中，于110℃、400rpm下进行第一次共混；
(2)将第一次共混后的共混物与微米银片于90℃、800rpm下进行第二次共混，得到导电浆料。
实施例6
本实施例提供了一种导电浆料及其制备方法。该导电浆料由30g的微米银片、25g的纳米银线、25g的弹性体树脂、0.3g的分散剂、0.2g的流平剂、15g的溶剂、4g的增稠剂组成；
其中，微米银片的平均长度为1μm，平均宽度为10μm；
纳米银线的平均长度为20μm、平均直径为20nm；
弹性体树脂为聚氨酯弹性体—E290，固化速度为80-120℃/10-30min；分散剂为三聚磷酸钠；流平剂为异佛尔酮；溶剂为乙二醇乙醚；增稠剂为羟甲基纤维素；
上述导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将纳米银线、弹性体树脂、分散剂和流平剂加入溶剂中，于100℃、600rpm下进行第一次共混；
(2)将第一次共混后的共混物、微米银片和增稠剂于100℃、600rpm下进行第二次共混，得到导电浆料。
实施例7
本实施例提供了一种导电浆料及其制备方法。该导电浆料由20g的微米银片、35g的纳米银线、15g的弹性体树脂、0.5g的分散剂、0.01g的流平剂、20g的溶剂、8g的增稠剂组成；
其中，微米银片的平均长度为4μm，平均宽度为8μm；
纳米银线的平均长度为25μm、平均直径为15nm；
弹性体树脂为TPE弹性体—D80F，固化速度为80-120℃/10-30min；分散剂为十六烷基磺酸钠；流平剂为二丙酮醇；溶剂为异丙醇；增稠剂为卡拉胶；
上述导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将纳米银线、熔融的弹性体树脂、分散剂和流平剂加入溶剂中，于80℃、1000rpm下进行第一次共混；
(2)将第一次共混后的共混物、微米银片和增稠剂于120℃、100rpm下进行第二次共混，得到导电浆料。
实施例8
本实施例提供了一种导电浆料及其制备方法。该导电浆料由31g的微米银片、21g的纳米银线、16g的弹性体树脂、0.3g的分散剂、0.3g的流平剂、19g的溶剂组成；
其中，微米银片的平均长度为3μm，平均宽度为8μm；
纳米银线的平均长度为21μm、平均直径为18nm；
弹性体树脂为丙烯酸类弹性体—LP2250，固化速度为80-120℃/10-30min；分散剂为十二烷基苯磺酸钠；流平剂为二丙酮醇；溶剂为N-甲基吡咯烷酮；
上述导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将纳米银线、弹性体树脂、分散剂和流平剂加入溶剂中，于110℃、400rpm下进行第一次共混；
(2)将第一次共混后的共混物与微米银片于90℃、800rpm下进行第二次共混，得到导电浆料。
对比例1
本实施例提供了一种导电浆料及其制备方法。该导电浆料由25g的纳米银线、25g的弹性体树脂、0.3g的分散剂、0.2g的流平剂、15g的溶剂组成；
其中，纳米银线的平均长度为20μm、平均直径为20nm；
弹性体树脂为聚氨酯弹性体—E180，固化速度为80-120℃/10-30min；分散剂为三聚磷酸钠；流平剂为异佛尔酮；溶剂为乙二醇乙醚；
上述导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将纳米银线、熔融的弹性体树脂、分散剂和流平剂加入溶剂中，于100℃、600rpm下进行第一次共混；
(2)将第一次共混后的共混物于100℃、600rpm下进行第二次共混，得到导电浆料。
对比例2
本对比例提供了一种导电浆料及其制备方法。该导电浆料由30g的微米银片、25g的弹性体树脂、0.3g的分散剂、0.2g的流平剂、15g的溶剂组成；
其中，微米银片的平均长度为5μm，平均宽度为5μm；
弹性体树脂为聚氨酯弹性体—E180，固化速度为80-120℃/10-30min；分散剂为三聚磷酸钠；流平剂为异佛尔酮；溶剂为乙二醇乙醚；
上述导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将熔融的弹性体树脂、分散剂和流平剂加入溶剂中，于100℃、600rpm下进行第一次共混；
(2)将第一次共混后的共混物与微米银片于100℃、600rpm下进行第二次共混，得到导电浆料。
试验例1
将上述实施例和对比例中的导电银浆印刷至TPU薄膜(热塑性聚氨酯薄膜)表面，印刷厚度为20μm，然后逐步拉伸TPU薄膜至不同拉伸率，并测定TPU薄膜表面两端导电银浆的阻抗数值，相应的测试结果如下表1所示：
表1、不同拉伸率下导电银浆的阻抗数值
从表1可得知：本发明制得的导电银浆在拉伸时不易断裂、阻抗变化率低，从而达到显示器件在拉伸时保证优异显示效果。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种导电浆料，其特征在于，按照重量份数计，包括如下原料：
2.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述微米银片的平均长度为1-10μm，平均宽度为1-10μm。
3.根据权利要求1或2所述的导电浆料，其特征在于，所述纳米银线的平均长度为15-25μm、平均直径为15-25nm。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的导电浆料，其特征在于，所述弹性体树脂包括聚氨酯类弹性体、硅橡胶和丙烯酸类弹性体中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的导电浆料，其特征在于，所述聚氨酯类弹性体为聚氨酯弹性体、TPE弹性体和TPV弹性体中的至少一种。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的导电浆料，其特征在于，所述分散剂为十六烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸单甘油酯、焦磷酸钠、磷酸三钠、磷酸四钠、六偏磷酸钠、硅酸盐、烷基芳基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、二烷基磺基琥珀酸盐、聚乙二醇烷基芳基醚磺酸钠、烷基酚聚乙烯醚、山梨糖醇烷基化物、聚氧乙烯烷基酚基醚、烷基毗咙氯化物、三甲基硬脂酞按氯化物、聚羧酸盐、聚丙烯酸衍生物、顺丁烯二酸醉共聚物中的至少一种；
和/或所述流平剂为异佛尔酮、二丙酮醇、聚二甲基硅氧烷和聚甲基苯基硅氧烷、丙烯酸树脂，脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂中的至少一种；
和/或所述溶剂为乙二醇乙醚、二乙二醇单乙醚醋酸酯、异丙醇、乙二醇、聚乙二醇、二乙二醇、乙二醇苯醚、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、丁酮、环己酮、二甲基亚砜、四氢呋喃中的至少一种。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的导电浆料，其特征在于，还包括增稠剂，所述增稠剂的重量份小于等于10份；和/或，
所述导电浆料的粘度为2000-80000mpa.s。
8.一种导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
将纳米银线、熔融的弹性体树脂、分散剂和流平剂加入溶剂中，进行第一次共混；
将所述第一次共混后的共混物与微米银片进行第二次共混，得到所述导电浆料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第一次共混的温度为80-120℃、共混的搅拌速度为100-1000rpm；
和/或所述第二次共混的温度为80-120℃、共混的搅拌速度为100-1000rpm。
10.一种显示器件，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的导电浆料。
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