本發(fā)明涉及顯示器件制程技術領域，尤其涉及一種導電膠的制備方法及導電膠。

背景技術：

隨著消費性電子產(chǎn)品朝著輕、薄、小型化的方向快速發(fā)展，以液晶顯示器(liquidcrystaldisplay，lcd)與有機發(fā)光二極管顯示器(organiclightemittingdiode，oled)為顯示界面的電子產(chǎn)品得到了廣泛應用。為了傳輸顯示信號，對lcd或oled進行控制，lcd或oled必須連接驅(qū)動芯片。

現(xiàn)有技術廣泛采用具有異方性導電作用的異方性導電膠薄膜(anisotropicconductivefilm，acf)、或異方性導電膠(anisotropicconductivepaste，acp)來連接驅(qū)動芯片與顯示器內(nèi)的電極使驅(qū)動芯片與顯示器導通，同時避免水平方向上相鄰電極之間的導通。

異方性導電膠中起導電作用的為混合在膠材中的導電球，導電球在加熱加壓條件下連接上、下電極，實現(xiàn)水平方向絕緣，垂直方向?qū)?，同時導電膠中的膠材因受熱而實現(xiàn)固化，能夠固定導電球的位置?，F(xiàn)有的異方性導電膠中的導電球多以高分子塑料為母球，在高分子塑料母球的外圍包覆金屬層，其中高分子塑料母球起到支撐作用，并在受熱受壓時發(fā)生形變，金屬層起到導電作用。

目前，acf、acp等異方性導電膠中導電球所使用的包覆金屬主要有金(au)、鎳(ni)、在鎳上鍍金、銀、或錫等的合金，國內(nèi)外的鍍金工藝主要采用氰化鍍金技術，存在一定的弊端，表現(xiàn)在氰化鍍金毒性很大，生產(chǎn)時需使用良好的通風設備，并要求具備較高的廢水處理水平，此外，鍍膜制程耗能較高，工藝較復雜，導致成本居高不下；另一方面，以金屬作為導電球的導電層，由于金屬的可形變范圍較小，在受壓發(fā)生形變時金屬導電層易破碎，存在損壞驅(qū)動芯片與顯示器的風險；同時，由于導電球的金屬導電層表面可能發(fā)生水平接觸，還會造成導電膠在水平方向?qū)ā?/p>

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種導電膠的制備方法，該方法簡單易行，不會造成金屬污染，通過該方法制得的導電膠不僅導電率提升，而且不存在因金屬層破裂造成被導電膠連接的上、下電極發(fā)生穿刺的風險，還能夠避免導電膠在水平方向?qū)ā?/p>

本發(fā)明的另一目的在于提供一種導電膠，不僅導電率高，對環(huán)境友好，而且不存在因金屬層破裂造成被導電膠連接的上、下電極發(fā)生穿刺的風險，還能夠避免導電膠在水平方向?qū)ā?/p>

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明首先提供一種導電膠的制備方法，包括如下步驟：

步驟s1、提供碳納米管，對碳納米管的表面進行基團化處理，使碳納米管的表面附著基團；

步驟s2、提供母球，使表面基團化的碳納米管包覆所述母球，獲得導電球主體；

步驟s3、使碳納米管外表面附著的基團與相應的其它基團鍵和形成單體；

步驟s4、使碳納米管外表面的單體聚合，形成包覆碳納米管外表面的熱塑性樹脂絕緣層；

所述母球、包覆所述母球的碳納米管、及包覆碳納米管外表面的熱塑性樹脂絕緣層構成導電球；

步驟s5、將多個導電球與膠材進行混合制備出導電膠。

所述步驟s1對碳納米管的表面進行羥基化、羧基化、氨基化、或?；幚恚固技{米管的表面相應附著羥基、羧基、氨基、或?；?/p>

所述步驟s1對碳納米管的表面進行羥基化處理，使碳納米管的表面附著羥基；

該步驟s1的具體過程為：

步驟s11、將碳納米管加入堿性水溶液中并進行攪拌，得到碳納米管堿性溶液；

步驟s12、將碳納米管堿性溶液置于反應釜中在高溫條件下進行反應，冷卻至室溫后進行離心分離，取上層清液，并反復進行清洗，得到羥基化的碳納米管水溶液；

步驟s13、將獲得的羥基化的碳納米管水溶液進行干燥，獲得表面羥基化的碳納米管的粉末。

所述步驟s11中的堿性水溶液為氫氧化鉀水溶液、氫氧化鋇水溶液、氫氧化鈉水溶液、氫氧化鋰水溶液、碳酸鈉水溶液、碳酸鉀水溶液、氨水中的一種或多種；碳納米管與堿性水溶液的質(zhì)量比為1:10000～1:10；堿性水溶液的濃度為0.05～5mol/l；

所述步驟s12將碳納米管堿性溶液置于反應釜中在200℃～300℃的溫度條件下反應3～10小時；所述上層清液用去離子水進行清洗，反復進行3～5次；

所述步驟s13對獲得的羥基化的碳納米管水溶液進行干燥的溫度為50℃～70℃。

所述步驟s2的具體過程為：

步驟s21、配置表面羥基化的碳納米管的水溶液，提供母球，將母球溶解于表面羥基化的碳納米管的水溶液中，得到混合溶液；

步驟s22、將所述混合溶液進行超聲震蕩,離心去除多余的表面羥基化的碳納米管，取下層固體置于乙醇溶液中進行冷凍干燥使得表面羥基化的碳納米管包覆所述母球，獲得導電球主體。

所述表面羥基化的碳納米管的水溶液的濃度為0.2～0.5mg/g，所述母球為樹脂球或硅球；所述母球與表面羥基化的碳納米管的質(zhì)量比為5:1～100:1；對所述混合溶液進行超聲震蕩的時間為30min。

所述步驟s3的具體過程為：

將導電球主體與丙烯酸溶解于去離子水中，通過超聲震蕩得到導電球主體與丙烯酸的混合溶液，丙烯酸羧基與附著在碳納米管的外表面的羥基進行鍵和，形成單體。

所述導電球主體與丙烯酸的質(zhì)量比為50:1～10:1，導電球主體在去離子水中的濃度為1～5mg/g。

所述步驟s4在引發(fā)劑存在條件下使碳納米管外表面的單體聚合，形成包覆碳納米管外表面的聚丙烯薄膜作為熱塑性樹脂絕緣層。

本發(fā)明還提供一種導電膠，包括膠材、及混合在所述膠材內(nèi)的多個導電球，所述導電球包括位于中心的母球、包覆所述母球的碳納米管、及包覆所述碳納米管外表面的熱塑性樹脂絕緣層。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的一種導電膠的制備方法，通過化學途徑先對碳納米管的表面進行基團化處理，再使表面基團化的碳納米管包覆母球，接下來使碳納米管外表面附著的基團與相應的其它基團鍵和形成單體，然后使碳納米管外表面的單體聚合，形成包覆碳納米管外表面的熱塑性樹脂絕緣層制得導電球，最后將導電球與膠材進行混合制備出導電膠；該方法操作簡單，無需進行氰化鍍金，不會造成金屬污染；制得的導電膠以柔軟的碳納米管為導電球的導電層，相比現(xiàn)有的以金屬為導電層的導電膠，一方面導電率提高，成本降低，另一方面碳納米管在受熱壓時易于形變，不存在因金屬層破裂造成被導電膠連接的上、下電極發(fā)生穿刺的風險，此外導電球的最外層為熱塑性樹脂絕緣層，熱塑性樹脂絕緣層在受熱壓的垂直方向能夠分解而露出碳納米管用以導通上、下電極，而在不受熱壓的水平方向起到絕緣作用，能夠避免導電膠在水平方向?qū)?。本發(fā)明提供的一種導電膠，其內(nèi)的導電球包括母球、包覆母球的碳納米管、及包覆碳納米管外表面的熱塑性樹脂絕緣層，柔軟的碳納米管作為導電球的導電層，相比現(xiàn)有的以金屬為導電層的導電膠，一方面導電率提高，成本降低，另一方面碳納米管在受熱壓時易于形變，不存在因金屬層破裂造成被導電膠連接的上、下電極發(fā)生穿刺的風險，此外導電球的最外層為熱塑性樹脂絕緣層，熱塑性樹脂絕緣層在受熱壓的垂直方向能夠分解而露出碳納米管用以導通上、下電極，而在不受熱壓的水平方向起到絕緣作用，能夠避免導電膠在水平方向?qū)ā?/p>

附圖說明

為了能更進一步了解本發(fā)明的特征以及技術內(nèi)容，請參閱以下有關本發(fā)明的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。

附圖中，

圖1為本發(fā)明的導電膠的制備方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明的導電膠的制備方法的步驟s1的示意圖；

圖3為本發(fā)明的導電膠的制備方法的步驟s2的示意圖；

圖4為本發(fā)明的導電膠的制備方法的步驟s4的示意圖；

圖5為本發(fā)明的導電膠的制備方法的步驟s5的示意圖暨本發(fā)明的導電膠的示意圖；

圖6為本發(fā)明的導電膠在垂直方向不受熱壓時的狀態(tài)示意圖；

圖7為本發(fā)明的導電膠在垂直方向受熱壓時的狀態(tài)示意圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本發(fā)明所采取的技術手段及其效果，以下結合本發(fā)明的優(yōu)選實施例及其附圖進行詳細描述。

請參閱圖1，本發(fā)明首先提供一種導電膠的制備方法，包括如下步驟：

步驟s1、如圖2所示，提供碳納米管11，對碳納米管11的表面進行基團化處理，使碳納米管11的表面附著基團。

具體地，所述步驟s1對碳納米管11的表面進行羥基化、羧基化、氨基化、或?；忍幚?，使碳納米管11的表面相應附著羥基(-oh)、羧基(-cooh)、氨基(-nh2)、或?；?r-m(o)-，其中m都為碳(c))等。

以所述步驟s1對碳納米管11的表面進行羥基化處理，使碳納米管11的表面附著羥基為例，該步驟s1的具體過程為：

步驟s11、將碳納米管11加入堿性水溶液中并進行攪拌，得到碳納米管堿性溶液；

進一步地，所述碳納米管11不限于為單壁碳納米管或多壁碳納米管；所述堿性水溶液為氫氧化鉀水溶液、氫氧化鋇水溶液、氫氧化鈉水溶液、氫氧化鋰水溶液、碳酸鈉水溶液、碳酸鉀水溶液、氨水中的一種或多種；碳納米管11與堿性水溶液的質(zhì)量比為1:10000～1:10；堿性水溶液的濃度為0.05～5mol/l。

步驟s12、將碳納米管堿性溶液置于反應釜中在200℃～300℃的溫度條件下反應3～10小時，冷卻至室溫后進行離心分離，取上層清液，并用去離子水進行清洗，反復進行3～5次，得到羥基化的碳納米管水溶液；

步驟s13、將獲得的羥基化的碳納米管水溶液在50℃～70℃的溫度條件下進行干燥，獲得表面羥基化的碳納米管11的粉末。

步驟s2、如圖3所示，提供母球13，使表面基團化的碳納米管11包覆所述母球13，獲得導電球主體。

承接上述步驟s1對碳納米管11的表面進行羥基化處理，使碳納米管11的表面附著羥基為例，該步驟s2的具體過程為：

步驟s21、配置表面羥基化的碳納米管11的水溶液，提供母球13，將母球13溶解于表面羥基化的碳納米管11的水溶液中，得到混合溶液。

進一步地，所述母球13為樹脂球或硅球；所述表面羥基化的碳納米管11的水溶液的濃度為0.2～0.5mg/g；所述母球13與表面羥基化的碳納米管11的質(zhì)量比為5:1～100:1。

步驟s22、將所述混合溶液進行超聲震蕩30min,離心去除多余的表面羥基化的碳納米管11，取下層固體置于乙醇溶液中進行冷凍干燥使得表面羥基化的碳納米管11包覆所述母球13，獲得導電球主體。

步驟s3、使碳納米管11外表面附著的基團與相應的其它基團鍵和形成單體。

承接上述步驟s2獲得的以表面羥基化的碳納米管11包覆所述母球13形成導電球主體為例，該步驟s3的具體過程為：將導電球主體與丙烯酸溶解于去離子水中，通過超聲震蕩得到導電球主體與丙烯酸的混合溶液，丙烯酸羧基與附著在碳納米管11的外表面的羥基進行鍵和，形成單體；進一步地，所述導電球主體與丙烯酸的質(zhì)量比為50:1～10:1，導電球主體在去離子水中的濃度為1～5mg/g。

當然，若前述步驟對碳納米管11的表面進行的是羧基化、氨基化、或酰基化等處理，碳納米管11的表面相應附著羧基、氨基、或酰基等基團時，則該步驟s3對應選擇能與羧基、氨基、?；冗M行鍵合形成單體的物質(zhì)。

步驟s4、如圖4所示，使碳納米管11外表面的單體聚合，形成包覆碳納米管11外表面的熱塑性樹脂絕緣層15。

所述母球13、包覆所述母球13的碳納米管11、及包覆碳納米管11外表面的熱塑性樹脂絕緣層15構成導電球1。

承接上述步驟s3采用丙烯酸羧基與附著在碳納米管11的外表面的羥基進行鍵和，形成單體為例，該步驟s4在引發(fā)劑存在條件下使碳納米管11外表面的單體聚合，形成包覆碳納米管11外表面的聚丙烯薄膜作為熱塑性樹脂絕緣層15。

步驟s5、將多個導電球1與膠材3進行混合制備出導電膠。

具體地，所述膠材3可選擇acf導電膠膠材或acp導電膠膠材。

至此，完成導電膠的制備。上述方法通過化學途徑制備導電膠，操作簡單，無需進行氰化鍍金，不會造成金屬污染；制得的導電膠以柔軟的碳納米管11為導電球1的導電層，相比現(xiàn)有的以金屬為導電層的導電膠，一方面導電率提高，成本降低，另一方面碳納米管11在受熱壓時易于形變，不存在因金屬層破裂造成被導電膠連接的上、下電極發(fā)生穿刺的風險。此外，導電球1的最外層為熱塑性樹脂絕緣層15，如圖6與圖7所示，熱塑性樹脂絕緣層15在受熱壓的垂直方向能夠分解而露出碳納米管11用以導通下電極71與上電極72，而在不受熱壓的水平方向起到絕緣作用，能夠避免導電膠在水平方向?qū)ā?/p>

基于同一發(fā)明構思，本發(fā)明還提供一種由上述方法制備出的導電膠。請同時參閱圖4與圖5，本發(fā)明的導電膠包括膠材3、及混合在所述膠材3內(nèi)的多個導電球1，所述導電球1包括位于中心的母球13、包覆所述母球13的碳納米管11、及包覆所述碳納米管11外表面的熱塑性樹脂絕緣層15。

具體地，所述母球13為樹脂球或硅球，起到支撐作用，并在受熱受壓時發(fā)生形變；

所述碳納米管11起到導電作用；

所述熱塑性樹脂絕緣層15可以但不限于為聚丙烯薄膜；

所述膠材3受熱實現(xiàn)固化，能夠固定導電球1的位置。

本發(fā)明的導電膠以柔軟的碳納米管11為導電球1的導電層，相比現(xiàn)有的以金屬為導電層的導電膠，一方面導電率提高、成本降低、對環(huán)境友好，另一方面碳納米管11在受熱壓時易于形變，不存在因金屬層破裂造成被導電膠連接的上、下電極發(fā)生穿刺的風險。此外，導電球1的最外層為熱塑性樹脂絕緣層15，如圖6與圖7所示，熱塑性樹脂絕緣層15在受熱壓的垂直方向能夠分解而露出碳納米管11用以導通下電極71與上電極72，而在不受熱壓的水平方向起到絕緣作用，能夠避免導電膠在水平方向?qū)ā?/p>

綜上所述，本發(fā)明的導電膠的制備方法，通過化學途徑先對碳納米管的表面進行基團化處理，再使表面基團化的碳納米管包覆母球，接下來使碳納米管外表面附著的基團與相應的其它基團鍵和形成單體，然后使碳納米管外表面的單體聚合，形成包覆碳納米管外表面的熱塑性樹脂絕緣層制得導電球，最后將導電球與膠材進行混合制備出導電膠；該方法操作簡單，無需進行氰化鍍金，不會造成金屬污染；制得的導電膠以柔軟的碳納米管為導電球的導電層，相比現(xiàn)有的以金屬為導電層的導電膠，一方面導電率提高，成本降低，另一方面碳納米管在受熱壓時易于形變，不存在因金屬層破裂造成被導電膠連接的上、下電極發(fā)生穿刺的風險，此外導電球的最外層為熱塑性樹脂絕緣層，熱塑性樹脂絕緣層在受熱壓的垂直方向能夠分解而露出碳納米管用以導通上、下電極，而在不受熱壓的水平方向起到絕緣作用，能夠避免導電膠在水平方向?qū)ā１景l(fā)明提供的一種導電膠，其內(nèi)的導電球包括母球、包覆母球的碳納米管、及包覆碳納米管外表面的熱塑性樹脂絕緣層，柔軟的碳納米管作為導電球的導電層，相比現(xiàn)有的以金屬為導電層的導電膠，一方面導電率提高、成本降低、對環(huán)境友好，另一方面碳納米管在受熱壓時易于形變，不存在因金屬層破裂造成被導電膠連接的上、下電極發(fā)生穿刺的風險，此外導電球的最外層為熱塑性樹脂絕緣層，熱塑性樹脂絕緣層在受熱壓的垂直方向能夠分解而露出碳納米管用以導通上、下電極，而在不受熱壓的水平方向起到絕緣作用，能夠避免導電膠在水平方向?qū)ā?/p>

以上所述，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬于本發(fā)明后附的權利要求的保護范圍。