CN115458516A - 一种液态金属led显示屏及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及LED显示屏技术领域，特别涉及一种液态金属LED显示屏及其制备方法和应用。本发明提供的液态金属LED显示屏包括：透明基板、设置于所述透明基板上的液态金属导电层、设置于所述液态金属导电层上的透明绝缘封装层、设置于所述透明绝缘封装层上的透明防护层，以及嵌入到所述透明防护层中的LED灯珠，所述液态金属导电层为网状细线电路或导电薄膜。本发明提供的液态金属LED显示屏具有成本低、高导电性、高精度、高附着力、高透光性、高适应性、使用寿命长等优势。

Description

一种液态金属LED显示屏及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及LED显示屏技术领域，特别涉及一种液态金属LED显示屏及其制备方法和应用。
背景技术
随着LED显示屏技术的发展发展和广泛应用，传统的刚性箱式显示屏由于结构复杂、不透光、安装及拆卸不方便，防水、防尘效果差，使用寿命短，已无法满足市场需求。近些年，随着LED显示屏需求的不断增长，透明LED玻璃显示屏和柔性LED显示屏应运而生。其具有透明、柔软可弯曲、安装方便、美观等特点。在生活中得到了广泛的应用。
现有的透明LED玻璃显示屏主要采用磁控溅射ITO粉形成导电层，或通过化学镀、高温喷涂等铜、铬、镍、钛、钼等金属形成金属导电镀层。由ITO导电层存在面电阻，使远离电源输出端导电区域存在电压降，导电性差，导致LED发光亮度不均匀，影响视觉效果，同时使用成本高；通过化学镀、喷涂形成的导电镀层厚度薄、线路宽、对玻璃的附着力较差，严重影响玻璃的透光性和稳定性，同时，透明玻璃显示屏在生产、或使用时由于冷热不均导致玻璃开裂或破碎。
LED显示屏主要通过光刻、压印及湿法蚀刻工艺形成导电线路，无法制作大面积导电线路，只能在特定材质上进行制作，其工艺复杂、电路精度低、电阻大、成本高。在生产过程中，LED焊接、封装工序易造成灯珠损坏，导致成品率低，在使用过程中，灯珠局部损坏后，需破坏透明保护层进行维修，维修比较困难且严重影响透光性和外观。
因此，急需开发一种低成本、高导电性、高精度、高附着力、高适应性、高透光性、使用寿命长的LED显示屏。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种液态金属LED显示屏及其制备方法与应用。
第一方面，本发明提供的液态金属LED显示屏，包括：透明基板、设置于所述透明基板上的液态金属导电层、设置于所述液态金属导电层上的透明绝缘封装层、设置于所述透明绝缘封装层上的透明防护层，以及嵌入到所述透明防护层中的LED灯珠，所述液态金属导电层为网状细线电路或导电薄膜。
本发明提供的液态金属LED显示屏，解决传统LED显示屏导电线路制作成本高、电阻大等问题，降低LED显示屏成本，提高显示屏线路的导电性，消除电压降，确保LED显示屏发光亮度的均匀性。本发明还解决了传统LED显示屏导电线对基板适应性差、路附着力差、电路精度低、透光性差等问题，提高了LED显示屏导电线路附着力及基板适应性，提高电路细线精度，从而改善LED显示屏的透明度。本发明同时能够解决传统LED显示屏生产工艺复杂、生产效率及成品率低等问题，简化了生产工艺及设备，提高了生产效率和成品率。并且本发明能解决传统LED显示屏维修困难的问题，通过结构及工艺的优化，使得在生产和使用过程中显示屏的维修更加简便，同时不影响显示屏的透光性和外观性。
作为优选，所述液态金属导电层的膜层厚度为0.5μm～250μm；和/或，所述液态金属导电层的细线宽度为1μm～200μm。
本发明通过制作特定材质、厚度、宽度的液态金属导电层，能够控制导电线路的导电性能、透光性、刚柔性以及附着力，进一步解决了传统LED显示屏导电性差、发热量高、透光性差、附着力差等问题，使得LED显示屏的透光性、导电性更好、发热量低，显示屏亮度更均匀、更稳定，显示效果更佳，使用寿命更长。另外，通过材质和配比设计，能够制作柔性、高基板适应性的液态金属导电层，显著提升了传统显示屏的适应性。能够在任意表面制作LED显示屏。
优选的，所述液态金属导电层为根据设计电路，通过打印、印刷、喷涂或转印的方式将原料粘附于所述透明基板上，所述液态金属导电层的原料为液态金属或液态金属复合材料。
更优选，所述液态金属的熔点为-40℃～300℃；所述液态金属包括镓基液态金属、铋基液态金属、铟基液态金属、锡基液态金属中的一种或多种；所述液态金属复合材料为包含质量比(50～90)：(10～50)的液态金属粉体和有机混合物混合而成；所述液态金属粉体选自铋基液态金属、铟基液态金属、锡基液态金属中的一种或多种，所述有机混合物为质量比100：(10～20)：(1～10)：(1～3)：(1～2)：(1～2)的基体树脂、固化剂、稀释剂、增稠剂、增塑剂、增韧剂的混合物。
进一步优选，所述基体树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、呋喃树脂、有机硅树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、乙烯基树脂、烃类树脂、聚醚类树脂中的一种或多种；所述固化剂选自胺类固化剂，酸酐类固化剂，树脂类固化剂，咪唑类固化剂和潜伏性固化剂中的一种或多种；所述稀释剂选自亚烷基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、C12-14脂肪缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、邻甲苯基缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、乙醇、丙酮、邻苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二辛酯、苯乙烯、苯二甲酸二烯丙酯、甲苯和二甲苯中的一种或多种；所述增稠剂选自无机盐类增稠剂、脂肪醇、脂肪酸类增稠剂、烷醇酰胺类增稠剂、醚类增稠剂、酯类增稠剂、氧化胺增稠剂中的一种或多种；所述增塑剂选自邻苯二甲酸酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二乙酯、脂肪族二元酸酯、脂肪酸酯、苯多酸酯、多元醇酯、环氧烃类、烷基磺酸酯中的一种或多种；所述增韧剂选自羧基液体丁腈橡胶、端羧基液体丁腈橡胶、聚硫橡胶、液体硅橡胶、聚醚、聚砜、聚酰亚胺、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、羧基丁腈橡胶、液体丁腈橡胶、聚乙烯醇缩丁醛、聚醚砜、聚苯醚酮、水溶性酚醛树脂、羧基丁腈胶乳、聚乙烯醇、丙烯酸酯橡胶、羧基丁腈橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、ABS树脂、丙烯酸酯橡胶、ABS、SBS、SEBS、聚醋酸乙烯、醋酸乙烯乳液中的一种或多种。
作为优选，所述透明基板的一侧设置至少一个真空固定吸盘，所述真空固定吸盘用于液态金属LED显示屏的固定；所述透明基板的另一侧设置所述液态金属导电层。本发明设置的若干个真空固定吸盘能够用于将液态金属LED显示屏固定于玻璃光滑墙面。
进一步优选，所述透明基板的厚度为0.05mm～20mm；所述透明基板的材质为刚性透明基板或柔性透明基板；优选的，所述刚性透明基板包括有机玻璃PMMA、无机玻璃、钢化玻璃中的一种或多种；所述柔性透明基板包括透明环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、PP、PS、PVDC、PVA、PA、PE、PET、PC、PI、PVC、TPU、TPR、PVB、EVA中的一种或多种。
作为优选，所述透明防护层设置有具有胶粘性的表面，所述透明绝缘封装层粘接于所述透明防护层的表面。
作为优选，所述液态金属导电层上设置有与LED灯珠对应的LED灯珠焊盘，以及与FPC对应的FPC焊盘；所述LED灯珠焊盘、所述FPC焊盘的焊盘焊点采用液态金属材料；优选的，所述液态金属材料的熔点为100℃～300℃，所述液态金属材料选自铋基液态金属、铟基液态金属、锡基液态金属中的一种或多种。
进一步优选，所述透明绝缘封装层为热塑性透明树脂薄膜；优选的，所述热塑性树脂选自PP、PS、PVDC、PVA、PA、PE、PET、PC、PI、PVC、TPU、TPR、PVB、EVA中的一种或多种；所述透明绝缘封装层的厚度为0.01mm～5mm。
作为优选，所述透明防护层为刚性透明防护层或柔性透明防护层。
进一步优选，所述透明防护层为柔性透明防护层时，所述透明防护层5的下表面设置有透明无痕胶，用于与透明绝缘封装层贴合；所述透明防护层的下表面预设有LED灯槽；所述透明防护层为热塑性透明树脂薄膜，所述热塑性透明树脂薄膜选自PP、PS、PVDC、PVA、PA、PE、PET、PC、PI、PVC、TPU、TPR、PVB、EVA中的一种或多种；所述透明防护层的厚度为0.01mm～10mm。
进一步优选，所述透明防护层为刚性透明防护层时，所述透明防护层的边缘设置有胶条，所述胶条为透明胶条，所述胶条还与所述透明基板粘接。
第二方面，本发明还提供所述液态金属LED显示屏的制备方法，包括以下步骤：
S1:制作液态金属导电层，将液态金属或液态金属复合材料通过打印、印刷、喷涂或转印方式粘附于透明基板上，得到细线网状线路或导电薄层；
S2:制作LED焊盘、FPC焊盘，将液态金属材料通过点涂或印刷方式设置于预设的焊点位置，得到LED焊盘、FPC焊盘；
S3:制作透明绝缘封装层，将镂空的透明绝缘薄膜定位后覆盖于液态金属导电层上，镂空位置与LED焊盘、FPC焊盘一一对应，通过真空加热，排气软化后粘附于液态金属导电层上；
S4：制作LED透明防护层，当为柔性透明防护层，将LED灯珠通过贴片机嵌入到柔性透明防护层中预设的LED灯槽中；当为刚性透明防护层，在刚性透明防护层边缘设置用于固定的胶条；
S5：印刷导电胶，点UV导电胶，通过网版将导电胶印刷在LED灯珠引脚上，采用点胶机将UV胶点涂于LED灯珠剩余部分；
S6：LED灯珠、透明防护层贴合，当为柔性透明防护层，撕下柔性透明防护层表面胶层保护膜，将制作有液态金属导电层、透明绝缘封装层的透明基板定位后贴合于透明防护层上；当为刚性基板及刚性防护层，则通过贴片机直接将LED贴合于透明基板对应的LED焊盘上，然后撕下透明防护层胶条保护膜，将透明防护层与透明基板定位后贴合；
S7：真空层压固化，通过真空排除贴合处的空气，在优选60℃～150℃的温度下加热使液态金属导电胶固化，得到液态金属LED显示屏。
第三方面，本发明还提供所述的液态金属LED显示屏或所述的液态金属LED显示屏的制备方法的应用，当液态金属导电层为网状细线电路，液态金属LED显示屏应用于高透光性的应用场景，当液态金属导电层为导电薄膜，液态金属LED显示屏应用于不透光场景优选遮光窗帘、幕布显示屏。本发明提供的液态金属LED显示屏的应用，针对需要高透光性的应用场景，所述网状细线电路既能保证优异导电性能的情况下，有不遮挡视线，具有优异的透光性；针对不透光场景如遮光窗帘、幕布显示屏，所述液态金属导电薄层能够实现全遮光、收卷及显示功能。
根据本发明提供的液态金属LED显示屏及其制备方法与应用，能够显著简化生产工艺及设备，提高生产效率和成品率。本发明中以液态金属及其复合材料制备液态金属导电层，由于液态金属的高导电性和优异的印刷性能。导电层的导电性、附着力显著提升，显著降低了显示屏制作成本，解决了电压降的问题。特别是以打印、印刷、喷涂、转印、转印等方式制备的网状线路，显著提升透光性，针对遮光场景，制作的柔性导电薄层，能够实现全遮光、卷曲、弯折及显示功能集成。此外柔性基板与透明防护层接胶贴方式的优化，使得维修更加便捷。基板透明真空吸盘设置，安装、拆卸更方便。
本发明的有益效果至少在于：
1、本发明以液态金属及其复合材料制作导电线路，与传统使用ITO、银浆等制作导电线路相比，导电线路的附着力更强，制作成本显著降低，同时，导电线路的导电性更好，导电线路不存在电压降，LED显示屏各灯珠电压稳定，保证了显示屏亮度的均匀性。另外，通过材质和配比设计，能够制作柔性导电层，同时能够适应不同材质的透明基板，显著提升了传统显示屏的适应性。
2、本发明摒弃传统高温溅射、蚀刻制作导电线路工艺，采用打印、印刷、喷涂、转印等方式制作液态金属导电层，简化了生产工艺及设备，避免了高温制作导电线路导致的生产效率和成品率低的问题。
3、本发明能够制作极细网状导电线路，显著提升显示屏的透光性，同时，针对遮光窗帘、幕布显示屏，也可制作全遮光液态金属柔性导电薄层，实现遮光、任意卷曲、弯折、图文视频显示等多功能集成。
4、本发明通过胶粘方式将透明基板和LED防护层贴合，能够在生产、使用过程中方便技术人员维修，且能保证维修后显示屏的美观性。
5、本发明在透明基板上安装有透明真空吸盘，使得安装、拆卸更加方便，避免了采用胶粘剂拆卸后胶残留，清洗困难的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中需要使用的附图作简单介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明提供的液态金属LED显示屏制备流程图；
图2为本发明提供的液态金属柔性显示结构剖视图；
图3为本发明提供的透明基板、液态金属导电层、透明结缘保护层示意图；
图4为本发明提供的嵌入LED灯珠的透明防护层层示意图；
图5为本发明提供的柔性液态金属LED显示屏分解图；
图6为本发明提供的刚性液态金属LED显示屏分解图；
附图标记：1、透明基板，2、液态金属导电层，200、LED焊盘，201、FPC焊盘，3、透明绝缘封装层，4、LED灯珠，5、透明防护层，501、LED灯槽，6、胶条。
具体实施方式
为了清楚地表述本发明的内容，下面将结合实施例、对比例和附图对本发明做详细的说明。以下实施例和对比例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面通过实施例对本发明的方案进行详细说明。本发明以下实施例中，不同实施例的区别在于：实施例1、2为柔性透明基板，实施例3、4刚性透明基板；实施例1、3液态金属导电层材料为镓基液态金属，实施例2、4液态金属导电层材料为液态金属复合材料。
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”、“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统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发明的限制。
实施例1
本实施例提供一种液态金属LED显示屏及其制备方法与应用，如图2-5所示，该液态金属LED显示屏包括：透明基板1、设置于透明基板1上的液态金属导电层2、设置于导电层LED焊盘200、FPC焊盘201。设置于液态金属导电层2上透明绝缘封装层3，设置于透明绝缘封装层3上的透明防护层5，透明防护层5下表面具有胶粘性，LED灯珠4部分嵌入到透明防护层5中。
进一步地，所述的透明基板1一侧设置有若干真空固定吸盘，用于将LED显示屏固定于玻璃光滑墙面。另一侧设置有液态金属导电层2，所述的透明基板1厚度为2mm。
所述的透明基板1材质为透明PP薄膜。
进一步地，所述的液态金属导电层2上设置有与LED灯珠4、FPC对应的LED焊盘200、FPC焊盘201。
进一步地，所述的液态金属导电层2可根据设计电路的要求，以液态金属或液态金属复合材料原料，通过打印、印刷、喷涂、转印等方式将导电材料粘附于透明基板1上。形成网状细线电路或导电薄膜。其膜层厚度为100μm，细线宽度介于50μm。
所述的液态金属熔点范围在10℃，优选的，所述的液态金属为镓铟锡合金；
进一步地，所述的液态金属导电层2上设置有LED焊盘200和FPC焊盘201，焊盘焊点采用锡铟合金，其熔点为150℃。
进一步地，所述的透明绝缘封装层3为热塑性透明树脂薄膜，优选的，所述热塑性树脂为PP薄膜。所述的透明绝缘封装层3厚度为0.05mm。
进一步的，所述透明防护层5为柔性透明防护层，通过下表面的透明无痕胶粘贴于透明绝缘封装层3上，所述透明防护层5的下表面预设有LED灯槽501。优选的，所述透明防护层5为热塑性透明树脂薄膜，所述热塑性树脂为PP薄膜。所述透明防护层厚度为3mm。
本实施例还提供一种液态金属LED显示屏制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1:制作液态金属导电层2，将镓铟锡合金采用打印的方式粘附于透明基板1上，形成细线网状线路。
S2:制作LED焊盘200、FPC焊盘201，将液态金属合金材料通过点涂的方式设置于预设的焊点位置，形成LED焊盘200、FPC焊盘201。
S3:制作透明绝缘封装层3，将镂空的透明绝缘薄膜定位后覆盖于液态金属导电层2上，镂空位置与LED焊盘200、FPC焊盘201一一对应，通过真空加热，排气软化以后粘附于液态金属导电层2上，完成透明绝缘封装层3制作。
S4：制作(LED)透明防护层5，将LED灯珠4通过贴片机嵌入到预设的LED灯槽501中。
S5：印刷导电胶，点UV导电胶，通过网版将导电胶印刷在LED灯珠4引脚上。采用点胶机将UV胶点涂于LED灯珠4剩余部分。
S6：LED灯珠4、透明防护层5贴合，撕下透明防护层表面胶层保护膜，将制作好液态金属导电层2、透明绝缘封装层3的透明基板1定位后贴合于透明防护层5上。
S7：真空层压固化。通过真空排除贴合处的空气，设置130℃进行加温液态金属导电胶固化。即完成柔性液态金属LED显示屏的制作。
进一步地，本实施例还提供一种液态金属LED显示屏的应用，针对需要高透光性的应用场景，所述的网状细线电路既能保证优异导电性能，又不遮挡视线，具有优异的透光性；针对不透光场景如遮光窗帘、幕布显示屏，所述的液态金属导电薄层能够实现全遮光、收卷及显示功能。
实施例2
本实施例提供一种液态金属LED显示屏及其制备方法与应用，该液态金属LED显示屏包括：透明基板1、设置于透明基板1上的液态金属导电层2、设置于导电层LED焊盘200、FPC焊盘201。设置于液态金属导电层2上透明绝缘封装层3，设置于透明绝缘封装层3上的透明防护层5，透明防护层下表面具有胶粘性，LED灯珠4部分嵌入到透明防护层5中。
进一步地，所述的透明基板1一侧设置有若干真空固定吸盘，用于将LED显示屏固定于玻璃光滑墙面。另一侧设置有液态金属导电层2，所述的透明基板1厚度为2mm。
所述的透明基板1材质为透明PP薄膜。
进一步地，所述的液态金属导电层2上设置有与LED灯珠4、FPC对应的LED焊盘200、FPC焊盘201。
进一步地，所述的液态金属导电层2可根据设计电路的要求，以液态金属复合材料原料，通过打印、印刷、喷涂、转印等方式将导电材料粘附于透明基板1上。形成网状细线电路或导电薄膜。其膜层厚度为100μm，细线宽度介于50μm。
所述的液态金属复合材料包括液态金属锡铟合金粉体与有机混合物按照质量百分比90：10的比例混合而成。优选的，所述的有机混合物为环氧树脂、二乙烯三胺、Q692、膨润土、DOPT、CNBT按照质量分数比为100：20：5：1：1：1。
进一步地，所述的液态金属导电层2上设置有LED焊盘200和FPC焊盘201，焊盘焊点采用锡铟合金，其熔点为150℃。
进一步地，所述的透明绝缘封装层3为热塑性透明树脂薄膜，优选的，所述热塑性树脂为PP薄膜。所述的透明绝缘封装层3厚度为0.05mm。
进一步的，所述透明防护层5为柔性透明防护层，通过下表面的透明无痕胶粘贴于透明绝缘封装层3上。所述透明防护层5的下表面预设有LED灯槽501；优选的，所述透明防护层5为热塑性透明树脂薄膜，所述热塑性树脂为PP薄膜。所述透明防护层厚度为3mm。
本实施例还提供一种液态金属LED显示屏制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1:制作液态金属导电层2，将液态金属复合材料通过印刷的方式粘附于透明基板1上，形成导电薄层。
S2:制作LED焊盘200、FPC焊盘201，将液态金属材料通过点涂等方式设置于预设的焊点位置，形成LED焊盘200、FPC焊盘201。
S3:制作透明绝缘封装层3，将镂空的透明绝缘薄膜定位后覆盖于液态金属导电层2上，镂空位置与LED焊盘200、FPC焊盘201一一对应，通过真空加热，排气软化以后粘附于液态金属导电层2上，完成透明绝缘封装层3制作。
S4：制作LED透明防护层5，将LED灯珠4通过贴片机嵌入到预设的LED灯槽501中。
S5：印刷导电胶，点UV导电胶，通过网版将导电胶印刷在LED灯珠4引脚上。采用点胶机将UV胶点涂于LED灯珠4剩余部分。
S6：LED灯珠4、透明防护层5贴合，撕下透明防护层表面胶层保护膜，将制作好液态金属导电层2、透明绝缘封装层3的透明基板1定位后贴合于透明防护层5上。
S7：真空层压固化。通过真空排除贴合处的空气，设置130℃进行加温液态金属导电胶固化。即完成柔性液态金属LED显示屏的制作。
进一步地，本实施例还提供一种液态金属LED显示屏的应用，针对需要高透光性的应用场景，所述的网状细线电路既能保证优异导电性能，又不遮挡视线，具有优异的透光性；针对不透光场景如遮光窗帘、幕布显示屏，所述的液态金属导电薄层能够实现全遮光、收卷及显示功能。
实施例3
本实施例提供一种液态金属LED显示屏及其制备方法与应用，如图6，该液态金属LED显示屏包括：透明基板1、设置于透明基板1上的液态金属导电层2、设置于导电层LED焊盘200、FPC焊盘201。设置于液态金属导电层2上透明绝缘封装层3，设置于透明绝缘封装层3上的透明防护层5，透明防护层下表面具有胶粘性，LED灯珠4部分嵌入到透明防护层5中。
进一步地，所述的透明基板1一侧设置有若干真空固定吸盘，用于将LED显示屏固定于玻璃光滑墙面。另一侧设置有液态金属导电层2，所述的透明基板1厚度为2mm。
所述的透明基板1材质为透明钢化玻璃。
进一步地，所述的液态金属导电层2上设置有与LED灯珠4、FPC对应的LED焊盘200、FPC焊盘201。
进一步地，所述的液态金属导电层2可根据设计电路的要求，以液态金属为原料，通过打印、印刷、喷涂、转印等方式将导电材料粘附于透明基板1上。形成网状细线电路或导电薄膜。其膜层厚度为100μm，细线宽度介于50μm。
所述的液态金属熔点范围在10℃，优选的，所述的液态金属为镓铟锡合金；
进一步地，所述的液态金属导电层2上设置有LED焊盘200和FPC焊盘201，焊盘焊点采用锡铟合金，其熔点为150℃。
进一步地，所述的透明绝缘封装层3为热塑性透明树脂薄膜，优选的，所述热塑性树脂为PP薄膜。所述的透明绝缘封装层3厚度为0.05mm。
进一步的，所述透明防护层5为刚性透明防护层，通过下表面边缘的胶条6固定于透明绝缘封装层3上。优选的，所述透明防护层5材质为透明钢化玻璃，所述透明防护层厚度为5mm。
本实施例还提供一种液态金属LED显示屏制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1:制作液态金属导电层2，将镓铟锡合金采用打印的方式粘附于透明基板1上，形成细线网状线路。
S2:制作LED焊盘200、FPC焊盘201，将液态金属合金材料通过点涂的方式设置于预设的焊点位置，形成LED焊盘200、FPC焊盘201。
S3:制作透明绝缘封装层3，将镂空的透明绝缘薄膜定位后覆盖于液态金属导电层2上，镂空位置与LED焊盘200、FPC焊盘201一一对应，通过真空加热，排气软化以后粘附于液态金属导电层2上，完成透明绝缘封装层3制作。
S4：制作LED刚性透明防护层，在刚性防护层边缘设置用于固定的胶条6。
S5：印刷导电胶，点UV导电胶，通过网版将导电胶印刷在LED灯珠4引脚上。采用点胶机将UV胶点涂于LED灯珠4剩余部分。
S6：LED灯珠4、刚性透明防护层贴合，通过贴片机直接将LED贴合于刚性透明基板对应的LED焊盘上，撕下胶条保护膜，将刚性透明防护层与透明基板定位后贴合。
S7：真空层压固化。通过真空排除贴合处的空气，设置130℃进行加温液态金属导电胶固化。即完成柔性液态金属LED显示屏的制作。
本实施例还提供一种液态金属LED显示屏的应用，针对需要高透光性的应用场景，所述的网状细线电路既能保证优异导电性能，又不遮挡视线，具有优异的透光性；针对不透光场景如遮光窗帘、幕布显示屏，所述的液态金属导电薄层能够实现全遮光、收卷及显示功能。
实施例4
本实施例提供一种液态金属LED显示屏及其制备方法与应用，包括：透明基板1、设置于透明基板1上的液态金属导电层2、设置于导电层LED焊盘200、FPC焊盘201。设置于液态金属导电层2上透明绝缘封装层3，设置于透明绝缘封装层3上的透明防护层5，透明防护层5下表面具有胶粘性，LED灯珠4部分嵌入到透明防护层5中。
进一步地，所述的透明基板1一侧设置有若干真空固定吸盘，用于将LED显示屏固定于玻璃光滑墙面。另一侧设置有液态金属导电层2，所述的透明基板1厚度为2mm。
所述的透明基板1材质为透明钢化玻璃。
进一步地，所述的液态金属导电层2上设置有与LED灯珠4、FPC对应的LED焊盘200、FPC焊盘201。
进一步地，所述的液态金属导电层2可根据设计电路的要求，以液态金属复合材料原料，通过打印、印刷、喷涂、转印等方式将导电材料粘附于透明基板1上。形成网状细线电路或导电薄膜。其膜层厚度为100μm，细线宽度介于50μm。
所述的液态金属复合材料包括液态金属锡铟合金粉体与有机混合物按照质量百分比90：10的比例混合而成。优选的，所述的有机混合物为环氧树脂、二乙烯三胺、Q692、膨润土、DOPT、CNBT按照质量分数比为100：20：5：1：1：1。
进一步地，所述的液态金属导电层2上设置有LED焊盘200和FPC焊盘201，焊盘焊点采用锡铟合金，其熔点为150℃。
进一步地，所述的透明绝缘封装层3为热塑性透明树脂薄膜，优选的，所述热塑性树脂为PP薄膜。所述的透明绝缘封装层3厚度为0.05mm。
进一步的，所述透明防护层5为刚性透明防护层，通过下表面边缘的胶条6固定于透明绝缘封装层3上。优选的，所述透明防护层5材质为透明钢化玻璃，所述透明防护层厚度为5mm。
本实施例还提供一种液态金属LED显示屏制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1:制作液态金属导电层2，将镓铟锡合金采用打印的方式粘附于透明基板1上，形成细线网状线路。
S2:制作LED焊盘200、FPC焊盘201，将液态金属合金材料通过点涂的方式设置于预设的焊点位置，形成LED焊盘200、FPC焊盘201。
S3:制作透明绝缘封装层3，将镂空的透明绝缘薄膜定位后覆盖于液态金属导电层2上，镂空位置与LED焊盘200、FPC焊盘201一一对应，通过真空加热，排气软化以后粘附于液态金属导电层2上，完成透明绝缘封装层3制作。
S4：制作LED刚性透明防护层，在刚性防护层边缘设置用于固定的胶条6。
S5：印刷导电胶，点UV导电胶，通过网版将导电胶印刷在LED灯珠4引脚上。采用点胶机将UV胶点涂于LED灯珠4剩余部分。
S6：LED灯珠4、刚性透明防护层贴合，通过贴片机直接将LED贴合于刚性透明基板对应的LED焊盘上，撕下胶条保护膜，将刚性透明防护层与透明基板定位后贴合。
S7：真空层压固化。通过真空排除贴合处的空气，设置130℃进行加温液态金属导电胶固化。即完成柔性液态金属LED显示屏的制作。
本实施例还提供一种液态金属LED显示屏的应用，针对需要高透光性的应用场景，所述的网状细线电路既能保证优异导电性能，又不遮挡视线，具有优异的透光性；针对不透光场景如遮光窗帘、幕布显示屏，所述的液态金属导电薄层能够实现全遮光、收卷及显示功能。
表1实施例1-4的效果数据
Figure BDA0003867739000000171
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种液态金属LED显示屏，其特征在于，包括：透明基板、设置于所述透明基板上的液态金属导电层、设置于所述液态金属导电层上的透明绝缘封装层、设置于所述透明绝缘封装层上的透明防护层，以及嵌入到所述透明防护层中的LED灯珠，所述液态金属导电层为网状细线电路或导电薄膜。
2.根据权利要求1所述的液态金属LED显示屏，其特征在于，所述透明基板的一侧设置至少一个真空固定吸盘，所述真空固定吸盘用于液态金属LED显示屏的固定；所述透明基板的另一侧设置所述液态金属导电层。
3.根据权利要求1或2所述的液态金属LED显示屏，其特征在于，所述透明基板的厚度为0.05mm～20mm；所述透明基板的材质为刚性透明基板或柔性透明基板；优选的，所述刚性透明基板包括有机玻璃PMMA、无机玻璃、钢化玻璃中的一种或多种；所述柔性透明基板包括透明环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、PP、PS、PVDC、PVA、PA、PE、PET、PC、PI、PVC、TPU、TPR、PVB、EVA中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的液态金属LED显示屏，其特征在于，所述液态金属导电层的膜层厚度为0.5μm～250μm；和/或，所述液态金属导电层的细线宽度为1μm～200μm；
优选的，所述液态金属导电层为根据设计电路，通过打印、印刷、喷涂或转印的方式将原料粘附于所述透明基板上，所述液态金属导电层的原料为液态金属或液态金属复合材料；
所述液态金属的熔点为-40℃～300℃；所述液态金属包括镓基液态金属、铋基液态金属、铟基液态金属、锡基液态金属中的一种或多种；所述液态金属复合材料为包含质量比(50～90)：(10～50)的液态金属粉体和有机混合物混合而成；所述有机混合物为质量比100：(10～20)：(1～10)：(1～3)：(1～2)：(1～2)的基体树脂、固化剂、稀释剂、增稠剂、增塑剂、增韧剂的混合物。
5.根据权利要求1所述的液态金属LED显示屏，其特征在于，所述透明防护层设置有具有胶粘性的表面，所述透明绝缘封装层粘接于所述透明防护层的表面。
6.根据权利要求1所述的液态金属LED显示屏，其特征在于，所述液态金属导电层上设置有与LED灯珠对应的LED灯珠焊盘，以及与FPC对应的FPC焊盘；所述LED灯珠焊盘、所述FPC焊盘的焊盘焊点采用液态金属材料；优选的，所述液态金属材料的熔点为100℃～300℃，所述液态金属材料选自铋基液态金属、铟基液态金属、锡基液态金属中的一种或多种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的液态金属LED显示屏，其特征在于，所述透明绝缘封装层为热塑性透明树脂薄膜；优选的，所述热塑性树脂选自PP、PS、PVDC、PVA、PA、PE、PET、PC、PI、PVC、TPU、TPR、PVB、EVA中的一种或多种；所述透明绝缘封装层的厚度为0.01mm～5mm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的液态金属LED显示屏，其特征在于，所述透明防护层为刚性透明防护层或柔性透明防护层；
优选的，所述透明防护层为柔性透明防护层时，所述透明防护层5的下表面设置有透明无痕胶，用于与透明绝缘封装层贴合；所述透明防护层的下表面预设有LED灯槽；所述透明防护层为热塑性透明树脂薄膜，所述热塑性透明树脂薄膜选自PP、PS、PVDC、PVA、PA、PE、PET、PC、PI、PVC、TPU、TPR、PVB、EVA中的一种或多种；所述透明防护层的厚度为0.01mm～10mm；
所述透明防护层为刚性透明防护层时，所述透明防护层的边缘设置有胶条，所述胶条为透明胶条，所述胶条还与所述透明基板粘接。
9.权利要求1-8任一项所述液态金属LED显示屏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:制作液态金属导电层，将液态金属或液态金属复合材料通过打印、印刷、喷涂或转印方式粘附于透明基板上，得到细线网状线路或导电薄层；
S2:制作LED焊盘、FPC焊盘，将液态金属材料通过点涂或印刷方式设置于预设的焊点位置，得到LED焊盘、FPC焊盘；
S3:制作透明绝缘封装层，将镂空的透明绝缘薄膜定位后覆盖于液态金属导电层上，镂空位置与LED焊盘、FPC焊盘一一对应，通过真空加热，排气软化后粘附于液态金属导电层上；
S4：制作LED透明防护层，当为柔性透明防护层，将LED灯珠通过贴片机嵌入到柔性透明防护层中预设的LED灯槽中；当为刚性透明防护层，在刚性透明防护层边缘设置用于固定的胶条；
S5：印刷导电胶，点UV导电胶，通过网版将导电胶印刷在LED灯珠引脚上，采用点胶机将UV胶点涂于LED灯珠剩余部分；
S6：LED灯珠、透明防护层贴合，当为柔性透明防护层，撕下柔性透明防护层表面胶层保护膜，将制作有液态金属导电层、透明绝缘封装层的透明基板定位后贴合于透明防护层上；当为刚性基板及刚性防护层，则通过贴片机直接将LED贴合于透明基板对应的LED焊盘上，然后撕下透明防护层胶条保护膜，将透明防护层与透明基板定位后贴合；
S7：真空层压固化，通过真空排除贴合处的空气，在优选60℃～150℃的温度下加热使液态金属导电胶固化，得到液态金属LED显示屏。
10.权利要求1-8任一项所述的液态金属LED显示屏或权利要求9所述的液态金属LED显示屏的制备方法的应用，其特征在于，当液态金属导电层为网状细线电路，液态金属LED显示屏应用于高透光性的应用场景，当液态金属导电层为导电薄膜，液态金属LED显示屏应用于不透光场景优选遮光窗帘、幕布显示屏。
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