一种多层梯度CTE复合结构的宽温稳定高透各向异性导电贴敷胶的制作方法

本发明涉及透明柔性显示器件封装与micro/mini微晶发光芯片贴敷互联，尤其涉及一种多层梯度cte复合结构的宽温稳定高透各向异性导电贴敷胶。

背景技术：

1、透明柔性显示凭借高透光、可弯折、轻量化、异形适配等优势，成为车载透明显示、穿戴显示、透明交互终端、ar/vr光学显示等领域的核心发展方向。目前主流透明柔性显示架构普遍采用“透明有机基底+微晶发光芯片直接贴敷”方案，其中微晶发光芯片为蓝宝石/硅基无机半导体材料，热膨胀系数（cte）极低，通常为3～15ppm/℃；而透明有机基底多采用pet、pi、cop等高分子材料，cte高达60～150ppm/℃，二者cte存在数量级差异。

2、透明柔性显示器件多应用于车载、户外等宽温应用场景（-40℃～85℃），微晶发光芯片与透明有机基底随温度循环产生的热胀冷缩形变严重失配，在芯片-胶层-基底界面产生极大剪切应力与剥离应力。现有技术中用于芯片贴敷的各向异性导电胶（aca/acf）多为单层均质结构，无法实现两端基材cte的平滑过渡，长期宽温循环后易出现胶层开裂、界面脱粘、导电通路断裂、透光率衰减等失效问题，成为制约透明柔性显示宽温可靠性与使用寿命的关键技术短板。

3、同时，透明柔性显示对贴敷胶提出了严苛的综合性能要求：既要满足各向异性导电互联、高粘接强度、耐弯折性，又要具备高可见光透光率，避免影响显示画质与透明效果。现有单层各向异性导电胶难以同时兼顾宽温稳定性、高透光性、各向异性导电性与力学适配性，无法满足高端透明柔性显示的量产与应用需求。

4、针对上述现有技术的缺陷，本发明提出一种多层梯度cte复合结构的宽温稳定高透各向异性导电贴敷胶，通过胶层cte、模量与力学性能的逐级梯度匹配，消除宽温界面热应力，同时保障高透光与稳定的各向异性导电性能，从根本上解决透明柔性显示微晶发光芯片贴敷的宽温失效难题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有单层各向异性导电胶cte失配、宽温可靠性差、综合性能难以兼顾的缺陷，提供一种多层梯度cte复合结构的宽温稳定高透各向异性导电贴敷胶。本发明通过多层梯度cte复合架构，逐级匹配无机微晶发光芯片与高cte透明有机基底的热膨胀特性，消除界面热应力，提升宽温循环可靠性；同时兼顾高透光性、稳定的各向异性导电性、强界面粘接强度与优异耐弯折性，适配透明柔性显示的量产与应用需求。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种宽温稳定高透各向异性导电贴敷胶，为多层梯度cte复合结构，由靠近微晶发光芯片侧至靠近透明有机基底侧依次包括：低cte刚性导电胶层、柔性缓冲导电胶层、高适配导电胶层；所述低cte刚性导电胶层cte为5～20ppm/℃，与微晶发光芯片cte差值≤5ppm/℃；所述柔性缓冲导电胶层cte为20～60ppm/℃；所述高适配导电胶层cte为60～120ppm/℃，与透明有机基底cte差值≤30ppm/℃；三层胶层均包含高透基体与各向异性导电粒子，整体复合胶层在400～700nm可见光波段透光率≥88%，仅垂直方向受压导通、水平方向绝缘。

4、可选地，低cte刚性导电胶层按质量份计，包括：高透明环氧基体40～60份、纳米无机填料30～50份、各向异性导电粒子2～8份、固化剂2～5份、偶联剂0.5～2份；所述纳米无机填料为纳米二氧化硅、纳米氧化铝中的至少一种，粒径20～100nm；所述低cte刚性导电胶层拉伸模量≥3gpa，粘接强度≥2mpa（与微晶发光芯片），透光率≥90%。

5、可选地，柔性缓冲导电胶层按质量份计，包括：高透柔性基体50～70份、无机改性填料10～25份、各向异性导电粒子2～8份、柔性改性剂5～15份、固化助剂1～3份；所述高透柔性基体为改性有机硅、柔性聚氨酯中的至少一种；所述柔性缓冲导电胶层拉伸模量0.5～2gpa，断裂伸长率≥100%，透光率≥92%。

6、可选地，高适配导电胶层按质量份计，包括：高透丙烯酸酯基体55～75份、界面增容剂3～8份、柔性改性剂5～12份、各向异性导电粒子2～8份、固化剂1～4份；所述界面增容剂为硅烷偶联剂、丙烯酸酯类增容剂中的至少一种；所述高适配导电胶层粘接强度≥1.5mpa（与透明有机基底），断裂伸长率≥80%，透光率≥91%。

7、可选地，三层胶层中的各向异性导电粒子为粒径3～10μm的镀镍/金高分子微球，粒子密度统一调控，保障垂直方向导电通路连续性。

8、可选地，多层梯度cte复合结构总厚度为10～50μm，其中低cte刚性导电胶层厚度2～10μm，柔性缓冲导电胶层厚度5～20μm，高适配导电胶层厚度3～20μm；层间通过预固化+二次整体固化实现紧密结合。

9、可选地，一种宽温稳定高透各向异性导电贴敷胶的制备方法，包括如下步骤：

10、s1.胶液配制：分别按配方配制低cte刚性导电胶液、柔性缓冲导电胶液、高适配导电胶液，各胶液中各向异性导电粒子经高速分散均匀；

11、s2.分步涂布预固化：采用狭缝涂布工艺，在离型膜上依次涂布高适配导电胶液、柔性缓冲导电胶液、低cte刚性导电胶液，每层涂布后进行uv预固化或低温热预固化；

12、s3.整体二次固化：三层胶层全部涂布完成后，进行uv深度固化+热固化，实现层间紧密键合；

13、s4.收卷分切：剥离离型膜，收卷分切为目标规格胶膜，得到所述宽温稳定高透各向异性导电贴敷胶。

14、可选地，步骤s1在黄光无尘环境下进行，高速分散转速1000～3000r/min，分散时间10～30min；步骤s2中uv预固化能量500～1500mj/cm²，低温热预固化温度60～80℃、时间5～15min；步骤s3中热固化温度80～120℃、时间10～30min。

15、可选地，微晶发光芯片通过宽温稳定高透各向异性导电贴敷胶与透明有机基底键合贴敷；所述宽温稳定高透各向异性导电贴敷胶的低cte刚性导电胶层与微晶发光芯片电极接触，高适配导电胶层与透明有机基底接触，经热压贴敷后实现垂直方向各向异性导电互联。

16、可选地，透明有机基底为pet、pi、cop中的至少一种，厚度50～200μm；所述微晶发光芯片为miniled或micro微晶发光芯片，尺寸50～300μm；所述热压贴敷工艺参数：温度80～150℃，压力0.3～1mpa，保压时间5～30min。

17、本发明的有益效果是：

18、本发明采用三层梯度cte复合架构设计，使胶层cte由微晶发光芯片侧向有机基底侧逐级递增，实现了无机低cte芯片与有机高cte基底之间热膨胀特性的平滑过渡。通过梯度化热应力释放机制，可有效缓解宽温环境下界面应力集中问题，在-40℃～85℃宽温循环500次以上条件下，仍能够保持界面稳定，无明显脱粘、胶层开裂及导电通路断裂现象，显著提升透明柔性显示器件的宽温可靠性与长期使用寿命，彻底解决现有透明柔性显示封装结构易因冷热循环而失效的技术痛点。

19、本发明所构建的三层导电胶层均采用高透光材料体系设计，整体透光率可达到88%以上，且胶层内部光散射现象低，不会对显示画质及透明显示效果产生明显影响。同时，胶层兼具稳定的各向异性导电性能、优异的界面粘接性能以及良好的耐弯折性能，不仅能够保障微晶发光芯片电极之间的精准导通，降低串扰风险，还能够满足透明柔性显示器件在反复弯折、卷曲等复杂工况下的稳定使用需求。

20、本发明通过低cte刚性层、中间柔性缓冲层以及高适配界面层的协同构建，实现了力学性能的梯度化过渡。其中，低cte刚性层能够对芯片区域提供稳定支撑，有效抑制芯片侧局部应力集中；中间柔性缓冲层能够在热循环及弯折过程中产生自适应形变，从而吸收并分散热应力；高适配界面层则能够增强与有机基底之间的粘接稳定性。三层结构协同作用，可有效避免传统单层胶膜因模量突变导致的结构失稳问题，使整体结构长期保持稳定。

21、本发明所采用的胶膜结构能够兼容现有aca/acf热压贴敷工艺，无需对现有生产线进行大规模改造，具有良好的产业化兼容性。同时，本发明采用成熟的分步涂布结合固化工艺进行制备，工艺流程简单、参数易控制、产品一致性高，有利于提高生产良率，适合透明柔性显示领域的大规模连续化生产。

22、此外，本发明具有广泛的应用适配性，可适用于miniled、microled等透明柔性显示器件领域，能够广泛应用于车载透明显示、智能穿戴显示、透明交互终端以及ar/vr光学显示等场景，具有良好的产业应用价值与市场推广前景。