CN115340803A - 导电涂覆材料及制备方法，显示面板及封装方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种导电涂覆材料及制备方法，显示面板及封装方法，涉及显示技术领域，能够采用涂覆工艺对显示面板进行封装，保证优良的数据信号传输，实现准确的显示效果。导电涂覆材料包括热固性树脂溶液以及在热固性树脂溶液中分散设置的多层核壳结构，多层核壳结构包括金属球以及在金属球表面生长的绝缘保护层，其中，多层核壳结构与热固性树脂溶液的质量比在1:3‑1:8之间。本申请实施例采用导电涂覆材料进行LED芯片焊接工艺实现显示面板的封装，简化了显示面板的封装工艺，且实现从SMT工艺向晶圆级工艺的转变，使得采用本申请实施例的封装方法的显示面板具有稳定的工作性能。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种导电涂覆材料及制备方法，显示面板及封装方法。
背景技术
在mini-LED、micro-LED的直显领域，为了提高显示装置的高对比度及焊接可靠性，需对显示装置上实现发光的尺寸微小的LED芯片进行焊接，通过每一个焊接的LED芯片实现对应像素点或像素区域的显示，从而实现整个显示装置的显示功能。
对于LED芯片的焊接，现有技术通常是采用在基板上设钢网印刷锡膏的方式进行，但是钢网印刷焊接需要首先将钢网在基板上进行准确的对位，从而界定出每个LED芯片的预设焊接位置，显示装置上的LED芯片的尺寸较小却数量众多，为了实现准确的显示效果，这一对位过程非常困难，而一旦产生细微的对位位差，都可能导致锡膏与LED芯片之间发生错位，若锡膏与LED芯片发生错位则容易使得LED芯片发生焊接不良，在显示装置的显示画面中形成坏点，影响整个显示装置的显示效果。
在采用钢网印刷工艺时，还需要在甲板上涂覆黑胶以便提高对比度，避免相邻像素之间的发光串扰，现有技术在LED芯片焊接前，在相应的层级处制备黑矩阵，或在LED芯片焊接完成后，采用点胶工艺在表面进行涂覆，点胶涂覆的过程需要严格控制出胶量、涂覆层的厚度、固化温度时间以及涂覆材料的沉降度等参数指标，任意一种参数的控制设置存在差错就可能导致涂覆误差，整个点胶涂覆工艺的工艺过程复杂且不易控制。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种导电涂覆材料及制备方法，显示面板及封装方法，能够采用涂覆工艺对显示面板进行封装，保证优良的数据信号传输，实现准确的显示效果。
本申请实施例的一方面，提供了一种导电涂覆材料，包括热固性树脂溶液以及在热固性树脂溶液中分散设置的多层核壳结构，多层核壳结构包括金属球以及在金属球表面生长的绝缘保护层，其中，多层核壳结构与热固性树脂溶液的质量比在1:3-1:8之间。
在本申请的一种可实现的实施方式中，热固性树脂溶液中还分散设置有纳米碳黑，纳米碳黑与热固性树脂溶液的质量比在1:10-1:4之间。
在本申请的一种可实现的实施方式中，金属球表面生长的绝缘保护层为黑色绝缘保护层。
本申请实施例的另一方面，提供了一种导电涂覆材料的制备方法，包括：在金属球表面生长绝缘保护层以得到多层核壳结构；提供聚合物溶液；以1:3-1:8的质量比将多层核壳结构分散混合于聚合物溶液中，制得导电涂覆材料。
在本申请的一种可实现的实施方式中，提供聚合物溶液还包括：提供热固性树脂溶液；在热固性树脂溶液中分散设置纳米碳黑得到聚合物溶液，其中，纳米碳黑与热固性树脂溶液的质量比在1:10-1:4之间。
在本申请的一种可实现的实施方式中，在金属球表面生长绝缘保护层以得到多层核壳结构包括：对金属球表面修饰以形成端基；在形成有端基的金属球表面生长绝缘保护层，得到多层核壳结构。
在本申请的一种可实现的实施方式中，对金属球表面修饰形成端基之前，方法还包括：在金属盐溶液中还原生长金属球，金属球的直径在10nm-5 μm之间。
在本申请的一种可实现的实施方式中，在金属球表面生长绝缘保护层以得到多层核壳结构包括：多层核壳结构的尺寸在10nm-6μm之间。
本申请实施例的再一方面，提供一种显示面板，包括：基板以及在基板上涂覆的前述任意一项的导电涂覆材料的导电层，在涂覆有导电层的基板上阵列设置LED芯片。
本申请实施例的又一方面，提供一种显示面板的封装方法，包括：在基板上采用喷涂工艺涂覆导电层，导电层采用前述任意一项的导电涂覆材料；在涂覆有导电层的基板上连接LED芯片；对导电层加热固化以得到封装的显示面板。
本申请实施例提供的导电涂覆材料及制备方法，显示面板及封装方法，导电涂覆材料包括热固性树脂溶液以及在热固性树脂溶液中分散设置的多层核壳结构，多层核壳结构包括金属球以及在金属球表面生长的绝缘保护层，其中，多层核壳结构与热固性树脂溶液的质量比在1:3-1:8之间。采用导电涂覆材料进行LED芯片焊接工艺的封装显示面板，能够提供LED芯片的稳定、准确的对位固定，并保证优良的数据信号传输，在采用传统锡膏焊接时，由于锡膏本身存在的流动性的问题，在难以保证锡膏准确的设置位置的情况下，在回流焊时可能会由于锡膏流动延展移位或者轮廓延展导致其将LED芯片的正极与负极连通，从而严重影响LED芯片的工作性能，本申请实施例采用导电涂覆材料进行LED芯片焊接工艺实现显示面板的封装，简化了显示面板的封装工艺，且实现从SMT工艺向晶圆级工艺的转变，使得采用本申请实施例的封装方法的显示面板具有稳定的工作性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本申请实施例提供的一种导电涂覆材料的固化后的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种导电涂覆材料中多层核壳结构的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的导电涂覆材料的制备方法的流程图之一；
图4是本申请实施例提供的导电涂覆材料的制备方法的流程图之二；
图5是本申请实施例提供的导电涂覆材料的制备方法的流程图之三；
图6是本申请实施例提供的导电涂覆材料的制备方法的流程图之四；
图7是本申请实施例提供的显示面板的结构示意图；
图8是本申请实施例提供的显示面板的封装方法的流程图。
图标：01-导电层；10-热固性树脂溶液；20-多层核壳结构；21-金属球； 22-绝缘保护层；30-基板；40-LED芯片。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请实施例的一方面，提供了一种导电涂覆材料，如图1所示，包括热固性树脂溶液10以及在热固性树脂溶液10中分散设置的多层核壳结构20，如图2所示，多层核壳结构20包括金属球21以及在金属球21表面生长的绝缘保护层22，其中，多层核壳结构20与热固性树脂溶液10的质量比在1:3-1:8之间。
如图1所示，导电涂覆材料在固化后可在基材表面呈现为一涂覆层的结构，在固化前，导电涂覆材料包括热固性树脂溶液10以及在热固性树脂溶液10中分散设置的多层核壳结构20，热固性树脂溶液10为液态，在受热的情况下能够快速固化为硬质涂层，从而将在热固性树脂溶液10中分散设置的多层核壳结构20固化，多层核壳结构20在热固定树脂溶液10中大量分散的设置，固化前，多层核壳结构分散在热固性树脂溶液10中，在固化后，多层核壳结构20在热固性树脂溶液10中的分散状态被固定下来，保证稳定的工作能力。
以重量份计，取热固性树脂100-400份，取20-50份多层核壳结构20 尽可能均匀的分散于热固性树脂中，得到多层核壳结构20与热固性树脂溶液10的质量比在1:3-1:8之间的导电涂覆材料。若热固性树脂溶液10中，设置的多层核壳结构20的数量过多，导致多层核壳结构20在热固性树脂溶液20中的均匀分散效果难以实现，而若热固性树脂溶液10中，设置的多层核壳结构20的数量过少，又难以保证异向导电性，采用如此质量比的导电涂覆材料，具有较佳的异向导电性。
如图2所示，多层核壳结构20包括金属球21以及在金属球21表面生长的绝缘保护层22，其中，示例的，采用化学法在金属球21表面形成表面活性剂作为绝缘保护层22，绝缘保护层22能够使得得到的多层核壳结构 20在热固性树脂溶液10中均匀分散，不发生相邻的多层核壳结构20聚集的情况。而且，由于绝缘保护层22的设置，金属球21之间不会发生横向导通，又例如，还可采用其他方法在金属球21表面生长绝缘层作为绝缘保护层22，有利于实现导电涂覆材料中，多层核壳结构20之间的异向导电。
本申请实施例提供的导电涂覆材料，包括热固性树脂溶液10以及在热固性树脂溶液10中分散设置的多层核壳结构20，多层核壳结构20包括金属球21以及在金属球21表面生长的绝缘保护层22，其中，多层核壳结构 20与热固性树脂溶液10的质量比在1:3-1:8之间。采用导电涂覆材料进行 LED芯片焊接工艺的封装显示面板，能够提供LED芯片的稳定、准确的对位固定，并保证优良的数据信号传输，在采用传统锡膏焊接时，由于锡膏本身存在的流动性的问题，在难以保证锡膏准确的设置位置的情况下，在回流焊时可能会由于锡膏流动延展移位或者轮廓延展导致其将LED芯片的正极与负极连通，从而严重影响LED芯片的工作性能，本申请实施例采用导电涂覆材料进行LED芯片焊接工艺实现显示面板的封装，简化了显示面板的封装工艺，且实现从SMT工艺向晶圆级工艺的转变，使得采用本申请实施例的封装方法的显示面板具有稳定的工作性能。
在本申请的一种可实现的实施方式中，热固性树脂溶液10中还分散设置有纳米碳黑，纳米碳黑与热固性树脂溶液10的质量比在1:10-1:4之间。
需要说明的是，本申请实施例中所述的纳米碳黑指的是普通的炭黑材料，需要利用的是炭黑材料的不导电性质，以及纳米级的颗粒大小。纳米碳黑是目前已知最黑的物质之一，常温下本体不发射可见光，当光线入射纳米碳黑时几乎不会反射出去，因此，纳米碳黑最高可吸收达99.965％的可见光波段电磁辐射。而现有的碳纳米管(英语：CarbonNanotube，缩写 CNT)是在1991年1月由日本筑波NEC实验室的物理学家饭岛澄男使用高分辨透射电子显微镜从电弧法生产的碳纤维中发现的。它是一种管状的碳分子，管上每个碳原子采取sp2杂化，相互之间以碳-碳σ键结合起来，形成由六边形组成的蜂窝状结构作为碳纳米管的骨架。碳纳米管由于呈链条状具有一定的导电性，因此还不可替代纳米碳黑使用，若随着技术进步，碳纳米管能够实现在溶液中不导电，则也可替代纳米碳黑使用。
由于纳米碳黑本身呈纳米级尺寸，因此在热固性树脂溶液10中能够较为均匀的分散设置，其中，以重量份计，取热固性树脂100-400份，取20-50 份多层核壳结构20尽可能均匀的分散于热固性树脂中，得到多层核壳结构 20与热固性树脂溶液10的质量比在1:3-1:8之间的导电涂覆材料，另取 10-50份纳米碳黑，将纳米碳黑均匀分散在热固性树脂溶液10中，以提高导电涂覆材料的黑度值。
其中，上述仅为举例的形式示例出满足质量配比要求的导电涂覆材料，不代表唯一的限定。示例的，纳米碳黑与热固性树脂溶液10的质量比在 1:10-1:4之间均可满足黑度值以及热固性树脂溶液10的性质要求。较为优选的，可以将该质量比设置在1:10-1:8之间。
需要说明的是，本申请实施例的导电涂覆材料中，热固性树脂选取具有热固性的数值材料即可，例如可以是环氧树脂等，掺入纳米碳黑的目的在于提高导电涂覆材料的黑度值，除了纳米碳黑之外，本领域技术人员也可采用相似物质替代。
在本申请的一种可实现的实施方式中，金属球21表面生长的绝缘保护层22为黑色绝缘保护层。
在金属球21表面生长黑色绝缘保护层作为绝缘保护层22，能够使得多层核壳结构20也呈现黑色，特别是在导电涂覆材料掺入纳米碳黑的情况下，多层核壳结构20也为黑色，进一步保证和提高导电涂覆材料的黑度值，避免显示面板显示的光串扰。
当然，绝缘保护层22也不仅限于黑色材质，也可将绝缘保护层22设置为透明材质，由于在导电涂覆材料掺入纳米碳黑的情况下，其整体呈现为黑色并具有较佳的吸光能力，透明的绝缘保护层22包覆金属球21形成的多层核壳结构20也不会影响导电涂覆材料的黑度值。
本申请实施例的另一方面，提供了一种导电涂覆材料的制备方法，如图3所示，导电涂覆材料的制备方法包括：
S101、在金属球21表面生长绝缘保护层22以得到多层核壳结构20。
S102、提供聚合物溶液。
S103、以1:3-1:8的质量比将多层核壳结构20分散混合于聚合物溶液中，制得导电涂覆材料。
首先，S101、在金属球21表面生长绝缘材料22以得到多层核壳结构 20。并且，S102、提供聚合物溶液。其中，S101和S102的执行顺序不限于图3中所示的示例，也可先提供聚合物溶液，再得到多层核壳结构20，或者同步分别提供聚合物溶液和多层核壳结构20，均可。
其中，聚合物溶液通常通过在溶液中掺入纳米碳黑等物质后得到，以使得聚合物溶液可以呈现为黑色胶状或者黑色流体状态，并能够在热环境中实现固化即可，本申请实施例中对于聚合物溶液的具体的完全成分不做详细限定，只要满足能够实现上述限定的要求即可。
在分别完成S101和S102步骤，得到多层核壳结构20和聚合物溶液后，S103、以1:3-1:8的质量比将多层核壳结构20分散混合于聚合物溶液中，制得导电涂覆材料。其中，分散混合的方式在本申请实施例中不做具体限定，只要能够使得多层核壳结构20在聚合物溶液中按照预设的质量比均匀分散开即可。
在本申请的一种可实现的实施方式中，如图4所示，S102、提供聚合物溶液还包括：
S1021、提供热固性树脂溶液10。
S1022、在热固性树脂溶液10中分散设置纳米碳黑得到聚合物溶液，其中，纳米碳黑与热固性树脂溶液10的质量比在1:10-1:4之间。
如图4所示，聚合物溶液为在热固性树脂溶液10中均匀掺入纳米碳黑得到，其中，聚合物溶液中，需要使得纳米碳黑与热固性树脂溶液10的质量比在1:10-1:4之间。
由于纳米碳黑本身呈纳米级尺寸，因此在热固性树脂溶液10中能够较为均匀的分散设置，其中，以重量份计，取热固性树脂100-400份，另取 10-50份纳米碳黑，将纳米碳黑均匀分散在热固性树脂溶液10中，能够提高聚合物溶液的黑度值，进而提高制得的导电涂覆材料的黑度值。
在本申请的一种可实现的实施方式中，如图5所示，S101、在金属球 21表面生长绝缘保护层22以得到多层核壳结构20包括：
S1011、对金属球21表面修饰以形成端基。
S1012、在形成有端基的金属球21表面生长绝缘保护层22，得到多层核壳结构20。
如图5所示，在金属球21表面直接生长绝缘保护层22可能存在生长效果不佳的问题，因此，S1011、首先在金属球21的表面进行表面修饰，在金属球21的表面形成用于绝缘保护层22生长的端基的结构，然后， S1012、在形成有端基的金属球21的表面生长绝缘保护层22，得到多层核壳结构20。其中，端基的形状等参数与表面修饰的方式和具体设置有关，本申请实施例中对此不做具体限定，只要表面修饰形成端基便于后续生长出满足预设要求的绝缘保护层22，得到所需的多层核壳结构20即可。
在本申请的一种可实现的实施方式中，如图6所示，S1011、对金属/21 表面修饰形成端基之前，方法还包括：
S1010、在金属盐溶液中还原生长金属球21，金属球21的直径在10nm-5 μm之间。
在金属盐溶液中还原生长金属球21，其中，金属盐溶液可以为含有 CuCl2(Fe、Ag、Cu等)的金属盐溶液活性剂、还原剂。金属球21的尺寸可以预设为直径在10nm-5μm之间，或者在还原生长的金属球21中筛选出满足预设直径要求的金属球21，用于进行后续的表面修饰端基以及形成绝缘保护层22。
示例的，可通过离心筛选所需的金属球21的尺寸范围，本领域技术人员可以根据导电涂覆材料在显示面板上需要涂覆的位置和要求，以及LED 芯片的尺寸要求进行具体设置。例如，LED芯片尺寸为100um*200um，则金属球21的尺寸在1-2um。
在本申请的一种可实现的实施方式中，在金属球21表面生长绝缘保护层22以得到多层核壳结构20包括：
多层核壳结构20的尺寸在10nm-6μm之间。
通过离心筛选等方式选择所需尺寸范围的金属球21，表面生长绝缘保护层22后得到多层核壳结构20，其中，多层核壳结构20的尺寸设置在 10nm-6μm之间。
本申请实施例的再一方面，提供一种显示面板，如图7所示，包括：基板30以及在基板30上涂覆的前述任意一项的导电涂覆材料的导电层01，在涂覆有导电层01的基板30上阵列设置LED芯片40。
在基板30上阵列设置LED芯片40时，需要将LED芯片40与基板30 之间精确对位并实现电气连接，若LED芯片40在基板30上的对位不准确，就会影响到电气连接，进而导致该LED芯片40接触不良无法正常工作，影响到显示面板的显示效果。现有技术对LED芯片40的对位，需要先在基板30上设置锡膏，将LED芯片40与锡膏上需要预设LED芯片40的位置进行精确的对位，但往往锡膏钢网印刷时，因为钢网精确度问题，整块基板后面锡膏位置会与固晶程序设定的位置有一定的偏差，这就极易导致 LED芯片40发生接触不良的问题，而本申请实施例的显示面板，通过在基板30上涂覆导电层01，导电层01为前述的导电涂覆材料固化而成，如此一来，只要将LED芯片40阵列设置在涂覆有导电层01的基板30上即可， LED芯片40与导电层01中的金属球21接触即可实现线路的导通，因此，不存在现有的封装工艺中的位差问题，工艺过程的可控性更强。
此外，当导电层01的导电涂覆材料中，在热固性树脂溶液10中分散设置有碳纳米黑以使聚合物溶液呈黑色具有较高的黑度值，和/或，金属球 21外生长的绝缘保护层也为黑色时，能够有效的提高导电层01的黑度值，从而提高显示面板的显示画面对比度，保证显示面板的显示效果。
下表是焊接方式、基板30的尺寸、多层核壳结构20在聚合物溶液中的浓度以及焊接良率的对比关系表。以多层核壳结构20的直径为1μm(± 0.3μm)为例。
如此可知，采用导电涂覆材料焊接，在粒子浓度20％-60％的范围内，焊接效果均显著高于锡膏焊接，并且显示面板具有较好的黑度，能够呈现较佳的显示效果。
本申请实施例的又一方面，提供一种显示面板的封装方法，如图8所示，显示面板的封装方法包括：
S10、在基板30上采用喷涂工艺涂覆导电层01，导电层01采用前述任意一项的导电涂覆材料。
S20、在涂覆有导电层01的基板30上连接LED芯片40。
S30、对导电层01加热固化以得到封装的显示面板。
首先在基板30上采用喷涂工艺涂覆导电层01，导电层01即为前述的导电涂覆材料固化后的层级。在涂覆有导电层01的基板30上连接LED芯片40，LED芯片40与导电层01中的金属球21接触即导通电路，最后对导电层01加热固化后得到封装后的显示面板。
本申请实施例提供的显示面板的封装方法，采用导电涂覆材料进行 LED芯片的连接实现显示面板的封装，能够提供LED芯片的稳定、准确的对位固定，并保证优良的数据信号传输，简化了显示面板的封装工艺，且实现从SMT工艺向晶圆级工艺的转变，使得采用本申请实施例的封装方法的显示面板具有稳定的工作性能。当导电层01的导电涂覆材料中，在热固性树脂溶液10中分散设置有碳纳米黑以使聚合物溶液呈黑色具有较高的黑度值，和/或，金属球21外生长的绝缘保护层也为黑色时，能够有效的提高导电层01的黑度值，从而提高显示面板的显示画面对比度，保证显示面板的显示效果。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种导电涂覆材料，其特征在于，包括热固性树脂溶液以及在所述热固性树脂溶液中分散设置的多层核壳结构，所述多层核壳结构包括金属球以及在所述金属球表面生长的绝缘保护层，其中，所述多层核壳结构与所述热固性树脂溶液的质量比在1:3-1:8之间。
2.根据权利要求1所述的导电涂覆材料，其特征在于，所述热固性树脂溶液中还分散设置有纳米碳黑，所述纳米碳黑与所述热固性树脂溶液的质量比在1:10-1:4之间。
3.根据权利要求1或2所述的导电涂覆材料，其特征在于，所述金属球表面生长的绝缘保护层为黑色绝缘保护层。
4.一种导电涂覆材料的制备方法，其特征在于，包括：
在金属球表面生长绝缘保护层以得到多层核壳结构；
提供聚合物溶液；
以1:3-1:8的质量比将多层核壳结构分散混合于所述聚合物溶液中，制得导电涂覆材料。
5.根据权利要求4所述的导电涂覆材料的制备方法，其特征在于，所述提供聚合物溶液还包括：
提供热固性树脂溶液；
在所述热固性树脂溶液中分散设置纳米碳黑得到所述聚合物溶液，其中，所述纳米碳黑与所述热固性树脂溶液的质量比在1:10-1:4之间。
6.根据权利要求4所述的导电涂覆材料的制备方法，其特征在于，所述在金属球表面生长绝缘保护层以得到多层核壳结构包括：
对金属球表面修饰以形成端基；
在形成有端基的所述金属球表面生长绝缘保护层，得到所述多层核壳结构。
7.根据权利要求6所述的导电涂覆材料的制备方法，其特征在于，所述对金属球表面修饰形成端基之前，所述方法还包括：
在金属盐溶液中还原生长所述金属球，所述金属球的直径在10nm-5μm之间。
8.根据权利要求4所述的导电涂覆材料的制备方法，其特征在于，所述在金属球表面生长绝缘保护层以得到多层核壳结构包括：
所述多层核壳结构的尺寸在10nm-6μm之间。
9.一种显示面板，其特征在于，包括：基板以及在所述基板上涂覆的如权利要求1-3任意一项的导电涂覆材料的导电层，在涂覆有所述导电层的所述基板上阵列设置LED芯片。
10.一种显示面板的封装方法，其特征在于，包括：
在基板上采用喷涂工艺涂覆导电层，所述导电层采用如权利要求1-3任意一项的导电涂覆材料；
在涂覆有所述导电层的所述基板上连接LED芯片；
对所述导电层加热固化以得到封装的所述显示面板。
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