本發(fā)明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種導電球及其制備方法、各向異性導電膠、顯示裝置。

背景技術：

各向異性導電膠(Anisotropic Conductive Films，ACF)在液晶顯示裝置中得到了廣泛的應用。示例的，在TN-LCD(Twisted Nematic-Liquid Crystal Display，扭曲向列型液晶顯示器)中，ACF作為封框膠的主體材料，將彩膜基板和陣列基板對盒，同時，將彩膜基板中的公共電極與陣列基板的公共電壓電路電連接。

ACF主要包括膠黏劑和導電粒子兩部分，其中，導電粒子普遍采用微米級的Au-Ball(金球)來實現上下兩個基板的相關膜層導通。目前，在Au-Ball的設計上以在彈性塑料球表面沉積金屬導電層為制備的主流技術。即參考圖1所示，在聚合微球1表面先沉積一層Ni(鎳)金屬層2，再化學沉積一層Au(金)金屬層3，得到大小均一，有支撐強度的Au-Ball7，該聚合微球尺寸均勻，恢復性強，支撐性能良好。但是隨著LCD制作工藝的提升，要求封框膠快速固化，這就會使得在ODF(One Drop Filling，滴下式注入法)對盒工藝過程中，如圖1所示，膠黏劑5包裹Au-Ball7，使得Au-Ball7上下兩端不能與彩膜基板4和陣列基板6接觸，從而產生嚴重的導通不良問題，進而影響顯示；尤其是在TN-LCD中，這一問題更加突出。

技術實現要素：

本發(fā)明的實施例提供一種導電球及其制備方法、各向異性導電膠、顯示裝置，將包括該導電球的各向異性導電膠應用到顯示裝置時，可以有效改善因膠黏劑包裹導電球引起導通不良的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術方案：

一方面，提供了一種導電球，應用于各向異性導電膠中，所述導電球包括：聚合物球、包覆所述聚合物球的基底層、以及生長在所述基底層表面的導電層，所述導電層的表面凹凸不平，且所述導電層的材料和所述基底層的材料至少在一個晶面上晶格參數匹配。

可選的，所述基底層和所述導電層的材料均為金屬。

可選的，所述基底層的材料為鎳，所述導電層的材料為金。

可選的，所述導電層為枝狀。

可選的，所述聚合物球的尺寸為微米級，所述基底層和所述導電層的厚度均為納米級。

另一方面，提供了一種導電球的制備方法，所述方法包括：

形成聚合物球；

對所述聚合物球進行表面改性，以使得所述聚合物球抗團聚；

在表面改性后的所述聚合物球上鍍基底層；

在鍍有所述基底層的所述聚合物球上生長導電層，以得到所述導電球。

可選的，所述基底層的材料為鎳，所述導電層的材料為金；

所述在鍍有所述基底層的所述聚合物球上生長導電層，以得到所述導電球具體為：

按Au∶Ni＝(1.5～3.5)∶1的比例將鍍有鎳的聚合物球與氯金酸混合，油浴加熱并反應，油浴加熱溫度范圍為80℃-100℃，反應時間范圍為0.5h-1.5h，再經離心、洗滌，得到所述導電球。

可選的，所述Au∶Ni＝3∶1，所述油浴加熱溫度為90℃，所述反應時間為1h。

再一方面，提供了一種各向異性導電膠，包括：膠黏劑，所述各向異性導電膠還包括：摻雜在所述膠黏劑中的上述任一項所述的導電球。

可選的，所述膠黏劑為樹脂。

可選的，所述各向異性導電膠中所述導電球的質量分數范圍為1％-5％。

又一方面，提供了一種顯示裝置，包括：第一基板和第二基板、以及位于所述第一基板和所述第二基板之間的封框膠，所述第一基板包括：第一導電單元，所述第二基板包括：第二導電單元，所述第一導電單元和所述第二導電單元通過所述封框膠實現電連接，所述封框膠包括：上述任一項所述的各向異性導電膠。

可選的，所述第一導電單元為公共電極，所述第二導電單元為公共電壓供電端。

本發(fā)明的實施例提供了一種導電球及其制備方法、各向異性導電膠、顯示裝置，該導電球應用于各向異性導電膠中，其包括：聚合物球、包覆聚合物球的基底層、以及生長在基底層表面的導電層，導電層的表面凹凸不平，且導電層的材料和基底層的材料至少在一個晶面上晶格參數匹配。上述導電球的導電層表面凹凸不平，從而能更好的克服膠黏劑的包覆，這樣將包括該導電球的各向異性導電膠應用到顯示裝置時，可以增大導電層與需要導通的導電單元之間的接觸面積，從而有效改善因膠黏劑包裹導電球引起導通不良的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現有技術中提供的一種顯示裝置的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種導電球的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種導電球的制備方法的流程示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的另一種導電球的制備方法的流程示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的一種顯示裝置的結構示意圖。

附圖標記：

1-聚合微球；2-Ni金屬層；3-Au金屬層；4-彩膜基板；5-膠黏劑；6-陣列基板；7-Au-Ball；10-導電球；11-聚合物球；12-基底層；13-導電層；14-第一基板；15-第二基板；16-封框膠；17-第一導電單元；18-第二導電單元。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例一

本發(fā)明實施例提供了一種導電球，該導電球應用于各向異性導電膠中，參考圖2所示，導電球10包括：聚合物球11、包覆聚合物球11的基底層12、以及生長在基底層12表面的導電層13，導電層13的表面凹凸不平，且導電層13的材料和基底層12的材料至少在一個晶面上晶格參數匹配。

本發(fā)明實施例對于聚合物球的尺寸不作限定，其尺寸可以是毫米級、微米級、納米級等數量級。由于上述導電球一般應用在各向異性導電膠中，而各向異性導電膠的厚度一般在微米級，因此上述聚合物球的尺寸多為微米級，并稱為聚合物微球。

本發(fā)明實施例對于基底層和導電層的具體材料不作限定，只要滿足導電層的材料和基底層的材料至少在一個晶面上晶格參數匹配即可。

下面具體說明晶面和晶格參數的含義。在晶體學中，晶體在自發(fā)生長過程中可發(fā)育出由不同取向的平面所組成的多面體外形，這些多面體外形中的平面稱為晶面。晶面基本上是光滑平整的平面；但仔細觀察時，常可見微有凹凸而表現出具規(guī)則形狀的各種晶面花紋。晶面實質上就是晶格的最外層面網。晶格參數(或稱晶格常數)是指晶格中晶胞的物理尺寸。晶格常數是晶體物質的基本結構參數，它與原子間的結合能有直接的關系。

導電層的材料和基底層的材料至少在一個晶面上晶格參數匹配，而實際中不存在兩種材料的所有晶格參數完全相同的情況，那么，導電層的材料會優(yōu)先在與基底層的材料的晶格參數匹配的晶面上生長，而在晶格參數不匹配的晶面上不生長或者緩慢生長，這樣，導電層的材料呈現出不同的生長速度，最終得到表面凹凸不平的導電層。

本發(fā)明的實施例提供了一種導電球，該導電球應用于各向異性導電膠中，其包括：聚合物球、包覆聚合物球的基底層、以及生長在基底層表面的導電層，導電層的表面凹凸不平，且導電層的材料和基底層的材料至少在一個晶面上晶格參數匹配。上述導電球的導電層表面凹凸不平，從而能更好的克服膠黏劑的包覆，這樣將包括該導電球的各向異性導電膠應用到顯示裝置時，可以增大導電層與需要導通的導電單元之間的接觸面積，從而有效改善因膠黏劑包裹導電球引起導通不良的問題。

為了降低制作難度，可選的，基底層和導電層的材料均為金屬。示例的，基底層的材料可以為鎳等，導電層的材料可以為金、銀、銅等。為了使得該導電球同時具有較強的導電性和支撐強度，可選的，基底層的材料為鎳，導電層的材料為金。

可選的，參考圖2所示，上述導電層13為枝狀，即導電層的表面具有多個樹杈。這里需要說明的是，圖2所示的導電層的枝狀分布非常均勻，枝狀頂部非常尖(尖頂)，這是比較理想的一種結構，實際中枝狀分布多為不均勻分布，且枝狀頂部多為平頂。本發(fā)明實施例以及附圖僅以圖2所示的導電層為例進行說明。可選的，上述枝狀導電層中枝狀的頂端與底端的距離差值范圍為30nm-50nm。

可選的，為了更好地應用在各向異性導電膠中，上述聚合物球的尺寸為微米級，基底層和導電層的厚度均為納米級。示例的，基底層的厚度范圍可以是50nm-70nm，導電層的厚度范圍可以是不超過80nm。需要說明的是，導電層的表面凹凸不平，其厚度值并不是單一值；導電層的厚度為納米級是指生長在基底層上的所有位置處的導電層的厚度均為納米級。進一步需要說明的是，由于該聚合物球的尺寸為微米級，基底層和導電層的厚度均為納米級，那么，將上述導電球應用到封框膠中時，由于導電層的厚度為納米級，其凹凸不平的表面不會影響對盒后的顯示面板的平整度，即不影響面板Gap(間隔)不均。

以納米級的金導電層和納米級的鎳基底層為例，說明枝狀導電層的生長原理。其理論依據是在納米尺度上，Ni的晶面有不同的反應活性，Au原子與Ni原子存在晶格參數匹配的晶面，那么，Au原子在與Ni原子晶格參數匹配(即活性高)的晶面上優(yōu)先選擇性生長，Au原子在納米尺寸上的Ni層呈現出不同的生長速度，通過控制反應動力學(即控制Ni與Au的用量)，最終得到枝狀的金導電層(即金殼)。基于該原理的生長方法可以稱為選擇性生長法，即上述金導電層通過選擇性生長法在鎳基底層上外延生長成多枝狀。

實施例二

本發(fā)明實施例提供了一種如實施例一提供的導電球的制備方法，參考圖3所示，該方法包括：

S01、形成如圖4(a)所示的聚合物球11。具體的，可以將單體苯乙烯、分散劑聚乙二醇、引發(fā)劑過氧化苯甲酰和溶劑乙醇混合，攪拌均勻后，于氮氣氣氛80℃下攪拌聚合18h，再經離心、乙醇洗滌和真空烘干，得到聚合物球。

S02、對圖4(a)所示的聚合物球11進行表面改性，以使得聚合物球抗團聚。具體的，可以將經S01得到的聚合物球分散到帶正電的聚烯丙基氯化銨電解質水溶液中進行表面改性，再經離心、乙醇洗滌，以使得聚合物球抗團聚。

S03、在表面改性后的聚合物球11上鍍基底層12，以形成如圖4(b)所示的結構。具體的，可以將四氯鎳酸四乙基銨與經S02得到的聚合物微球混合，同時加入還原劑油胺，油浴加熱到160℃，反應2h，再經離心、乙醇洗滌，以得到鍍有基底層的聚合物球。

S04、在鍍有基底層12的聚合物球11上生長導電層13，以得到如圖4(c)所示的導電球。

可選的，基底層的材料為鎳，導電層的材料為金，則S04、在鍍有基底層的聚合物球上生長導電層，以得到導電球具體為：

按Au∶Ni＝(1.5～3.5)∶1的比例將鍍有鎳的聚合物球與氯金酸混合，油浴加熱并反應，油浴加熱溫度范圍為80℃-100℃，反應時間范圍為0.5h-1.5h，再經離心、洗滌，得到導電球。需要說明的是，Au∶Ni＝(1.5～3.5)∶1是指Au與Ni的比值在1.5∶1和3.5∶1之間。另外，洗滌可以采用乙醇等醇類洗滌。進一步可選的，Au∶Ni＝3∶1，油浴加熱溫度為90℃，反應時間為1h，有利于形成質量較好的導電層。

通過上述制備方法可以實現采用選擇性生長法在基底層上外延生長成多枝狀的導電層，并最終得到如實施例一提供的導電球。將包括該導電球的各向異性導電膠應用到顯示裝置時，可以增大導電層與需要導通的導電單元之間的接觸面積，從而有效改善因膠黏劑包裹導電球引起導通不良的問題。

實施例三

本發(fā)明實施例提供了一種各向異性導電膠，包括：膠黏劑，各向異性導電膠還包括:摻雜在膠黏劑中的如實施例二提供的任一項導電球。將該各向異性導電膠應用到顯示裝置時，可以增大導電層與需要導通的導電單元之間的接觸面積，從而有效改善因膠黏劑包裹導電球引起導通不良的問題。

可選的，為了降低成本，上述膠黏劑為樹脂。將樹脂與導電球混合后即可得到上述各向異性導電膠?？蛇x的，各向異性導電膠中導電球的質量分數范圍為1％-5％。進一步可選的，各向異性導電膠中導電球的質量分數為1％，這樣可以在降低成本的同時保證導電性。

實施例四

本發(fā)明實施例提供了一種顯示裝置，參考圖5所示，該顯示裝置包括：第一基板14和第二基板15、以及位于第一基板14和第二基板15之間的封框膠16，第一基板14包括：第一導電單元17，第二基板15包括：第二導電單元18，第一導電單元17和第二導電單元18通過封框膠16實現電連接，該封框膠16包括：實施例三提供的任一項各向異性導電膠10。

上述第一基板和第二基板可以互為彩膜基板和陣列基板，還可以互為封裝基板和COA(Color Filter on Array)陣列基板，COA基板指把彩膜層做在陣列基板上的基板。若上述顯示裝置應用在液晶顯示裝置中，則還可以包括位于第一基板和第二基板之間的液晶。

該顯示裝置可以是上下基板中的相關部件需要封框膠導通的任意顯示裝置，其可以是液晶顯示器、OLED(Organic Light-Emitting Diode，有機發(fā)光二極管)顯示器等顯示器件以及包括這些顯示器件的電視、數碼相機、手機、平板電腦等任何具有顯示功能的產品或者部件。

將上述各向異性導電膠應用在上述顯示裝置的封框膠中，枝狀的導電球與第一導電單元和第二導電單元的接觸面積增大，其因膠黏劑包裹導電球引起的導通不良問題概率大大減小。

可選的，第一導電單元為公共電極，第二導電單元為公共電壓供電端。其中，公共電壓供電端通過封框膠向公共電極提供公共電壓，該顯示裝置可以應用在TN-LCD上。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。