CN111223848B - 一种基于微型发光二极管的光导电功能纤维材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于微型发光二极管的光导电功能纤维材料，包括八面柱体状的纤维基体和圆柱状的加强芯，纤维基体设有中心通孔，纤维基体的八个侧面上均开设有元件容置槽，元件容置槽设有多组安装部，每组安装部均包括两个银浆容置槽，银浆容置槽的底部设有与中心通孔连通的径向通孔，加强芯的表面附着有石墨烯导电层，银浆容置槽和径向通孔内均灌装有导电银浆，导电银浆与石墨烯导电层电连接，安装部连接有微型发光二极管，微型发光二极管与两个银浆容置槽内的导电银浆电连接，微型发光二极管设有铁磁性沉积层；本发明能够避免纺织过程中损坏微型发光二极管，无需对发光纤维进行方向控制，大大提高发光纤维的纺织工艺性，发光纤维尺寸小。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于微型发光二极管的光导电功能纤维材料。
背景技术
随着显示技术的发展，柔性显示技术以及可穿戴显示技术逐步显现出其在应用领域的优越性，而可发光纤维作为可穿戴柔性显示材料的中间形态，其柔性化和易纺织性直接决定了可穿戴显示产品的品质及生产成本。
目前，发光纤维大多为平面结构，且由于采用的是常规LED元件，导致发光纤维尺寸比较大，平面结构也导致发光纤维在纺织过程中需要定向，使得发光纤维的纺织工艺性差。
发明内容
本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种基于微型发光二极管的光导电功能纤维材料。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：
一种基于微型发光二极管的光导电功能纤维材料，包括八面柱体状的纤维基体和圆柱状的加强芯，所述纤维基体设有中心通孔，所述纤维基体的八个侧面上均开设有元件容置槽，所述元件容置槽沿纤维基体的长度方向延伸，所述元件容置槽的底部沿其长度方向间隔开设有多组安装部，每组所述安装部均包括两个并排的银浆容置槽，所述银浆容置槽的底部设有与中心通孔连通的径向通孔，两个所述银浆容置槽的径向通孔相互错开设置，所述加强芯的表面沿周向间隔附着有石墨烯导电层，所述石墨烯导电层沿加强芯的长度方向延伸，所述加强芯插入纤维基体的中心通孔内，所述银浆容置槽和径向通孔内均灌装有导电银浆，两个所述径向通孔内的导电银浆分别与两个相邻的石墨烯导电层电连接，每组所述安装部均连接有微型发光二极管，所述微型发光二极管的两个引脚分别与两个银浆容置槽内的导电银浆电连接，所述微型发光二极管的两个引脚之间设有一层铁磁性沉积层。
其中，所述元件容置槽的侧面为倾斜面，且所述元件容置槽的开口宽度大于其底部宽度。
其中，所述加强芯为空心结构。
其中，所述纤维基体为聚酰胺材料制成的加强芯。
本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明设置八面柱体状的纤维基体，并在纤维基体的中心通孔内插入表面上附着有石墨烯导电层的加强芯，以及在纤维基体的八个侧面上均开设元件容置槽，利用银浆容置槽和径向通孔内的导电银浆将微型发光二极管埋设于元件容置槽内，避免纺织过程中损坏微型发光二极管，如此使得纺织过程中不需要对发光纤维进行方向控制，大大提高发光纤维的纺织工艺性，且减小发光纤维的尺寸。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中I处的局部放大示意图；
图3是本发明隐藏纤维基体后的结构示意图；
图4是图3中II处的局部放大示意图；
图5是本发明的纤维基体的结构示意图；
图6是图5中III处的局部放大示意图；
图7是本发明的微型发光二极管的结构示意图；
附图标记说明：1-纤维基体；11-中心通孔；12-元件容置槽；13-安装部；131-银浆容置槽；132-径向通孔；2-加强芯；3-石墨烯导电层；4-导电银浆；5-微型发光二极管；51-铁磁性沉积层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
如图1至图7所示，本实施例所述的一种基于微型发光二极管的光导电功能纤维材料，包括八面柱体状的纤维基体1和圆柱状的加强芯2，所述纤维基体1设有中心通孔11，所述纤维基体1的八个侧面上均开设有元件容置槽12，所述元件容置槽12沿纤维基体1的长度方向延伸，所述元件容置槽12的底部沿其长度方向间隔开设有多组安装部13，每组所述安装部13均包括两个并排的银浆容置槽131，所述银浆容置槽131的底部设有与中心通孔11连通的径向通孔132，两个所述银浆容置槽131的径向通孔132相互错开设置，所述加强芯2的表面沿周向间隔附着有石墨烯导电层3，所述石墨烯导电层3沿加强芯2的长度方向延伸，所述加强芯2插入纤维基体1的中心通孔11内，所述银浆容置槽131和径向通孔132内均灌装有导电银浆4，两个所述径向通孔132内的导电银浆4分别与两个相邻的石墨烯导电层3电连接，每组所述安装部13均连接有微型发光二极管5，所述微型发光二极管5的两个引脚分别与两个银浆容置槽131内的导电银浆4电连接，所述微型发光二极管（Micro LED）5的两个引脚之间设有一层铁磁性沉积层51。
具体地，加强芯2上附着石墨烯导电层3，在获得优良导电性的同时具有良好的柔性，石墨烯导电层3通过导电银浆4与微型发光二极管5的两个引脚电连接，将加强芯2插入纤维基体1的中心通孔11内，实现各个微型发光二极管5与外界电源的连通以及起到增强纤维基体1的抗拉强度的作用；两个所述银浆容置槽131的径向通孔132相互错开设置，即两个径向通孔132位于两条平行于纤维基体1中心轴线的平行线上，以便两个径向通孔132内的导电银浆4与相邻的两个石墨烯导电层3连接。
生产时，先将表面上附着好石墨烯导电层3的加强芯2插入纤维基体1的中心通孔11内，随后向纤维基体1上的各个银浆容置槽131以及各个径向通孔132内灌装高温导电银浆4并刮平、干燥后，将纤维基体1埋入放置有微型发光二极管5的外界元件盘内，然后使石墨烯导电层3通电产生磁场，此时在磁场作用下，微型发光二极管5被吸附入元件容置槽12内排列，然后对纤维基体1进行加热，使得银浆容置槽131和径向通孔132内的导电银浆4经过液化、固化过程后，此时两个引脚对应安装部13的两个银浆容置槽131对应的微型发光二极管5将被粘贴固定，完成后石墨烯导电层3断电，此时两个引脚没有与安装部13的两个银浆容置槽131对应的微型发光二极管5将脱落，不会被吸附，如此便完成微型发光二极管5与纤维基体1的定点结合固定，从而制作出易纺织发光纤维。
本实施例设置八面柱体状的纤维基体1，并在纤维基体1的中心通孔11内插入表面上附着有石墨烯导电层3的加强芯2，以及在纤维基体1的八个侧面上均开设元件容置槽12，利用银浆容置槽131和径向通孔132内的导电银浆4将微型发光二极管5埋设于元件容置槽12内，避免纺织过程中损坏微型发光二极管5，如此使得纺织过程中不需要对发光纤维进行方向控制，大大提高发光纤维的纺织工艺性，且减小发光纤维的尺寸。
另外，本实施例通过对加强芯2表上的石墨烯导电层3通电产生磁场，利用电磁效应实现微型发光二极管5吸附在元件容置槽12内，然后利用导电银浆4对微型发光二极管5进行选择性固定，达到批量焊接微型发光二极管5的目的，提高发光纤维的制作效率。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述元件容置槽12的侧面为倾斜面，且所述元件容置槽12的开口宽度大于其底部宽度。如此设置，在易纺织发光纤维生产过程中，能够增加微型发光二极管5进入元件容置槽12的概率。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述加强芯2为空心结构。如此设置，能够使得易纺织发光纤维具有较好的柔韧性，质量也更为轻便。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述纤维基体1为聚酰胺材料制成的加强芯2。如此设置，以增强易纺织发光纤维的柔韧性。
以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。
Claims (3)
1.一种基于微型发光二极管的光导电功能纤维材料，其特征在于，包括八面柱体状的纤维基体（1）和圆柱状的加强芯（2），所述纤维基体（1）设有中心通孔（11），所述纤维基体（1）的八个侧面上均开设有元件容置槽（12），所述元件容置槽（12）沿纤维基体（1）的长度方向延伸，所述元件容置槽（12）的底部沿其长度方向间隔开设有多组安装部（13），每组所述安装部（13）均包括两个并排的银浆容置槽（131），所述银浆容置槽（131）的底部设有与中心通孔（11）连通的径向通孔（132），两个所述银浆容置槽（131）的径向通孔（132）相互错开设置，所述加强芯（2）的表面沿周向间隔附着有石墨烯导电层（3），所述石墨烯导电层（3）沿加强芯（2）的长度方向延伸，所述加强芯（2）插入纤维基体（1）的中心通孔（11）内，所述银浆容置槽（131）和径向通孔（132）内均灌装有导电银浆（4），两个所述径向通孔（132）内的导电银浆（4）分别与两个相邻的石墨烯导电层（3）电连接，每组所述安装部（13）均连接有微型发光二极管（5），所述微型发光二极管（5）的两个引脚分别与两个银浆容置槽（131）内的导电银浆（4）电连接，所述微型发光二极管（5）的两个引脚之间设有一层铁磁性沉积层（51）。
2.根据权利要求1所述的一种基于微型发光二极管的光导电功能纤维材料，其特征在于，所述元件容置槽（12）的侧面为倾斜面，且所述元件容置槽（12）的开口宽度大于其底部宽度。
3.根据权利要求1所述的一种基于微型发光二极管的光导电功能纤维材料，其特征在于，所述加强芯（2）为空心结构。
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