CN108665810A - 金属线、显示屏、金属线制作方法和金属线修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种金属线、显示屏、金属线制作方法和金属线修复方法。该金属线包括导电层和热缩材料层，热缩材料层设置于导电层上，其中，热缩材料层在受热时收缩，以使导电层的裂纹完成修复。本发明通过在导电层上涂覆热缩材料层增加了金属线的使用次数和使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种金属线、显示屏、金属线制作方法和金属线修复方法。
背景技术
近年来，随着显示技术的发展，柔性显示屏成功量产。由于其具有超薄、低功耗、可弯曲、不易折断等特性，受到了人们的青睐。
然而，柔性显示屏在使用过程中不可避免的会被反复弯折，这样其发生形变所产生的应力就会不同程度的反映到显示屏内的金属线上，使得金属线出现不同程度的断裂，从而使得柔性显示屏出现黑线、亮线或斑点等显示效果，甚至直接导致柔性显示屏毁坏，使其使用寿命大大降低。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种金属线、显示屏、金属线制作方法和金属线修复方法，能够解决显示屏中金属线在使用过程中出现不同程度的断裂的问题。
本发明实施例的第一方面在于提供一种金属线，包括：导电层；以及热缩材料层，涂覆于导电层的表面，其中，热缩材料层在受热时收缩，以使导电层的裂纹完成修复。
在某些实施例中，热缩材料层设置在导电层的上表面和/或下表面。
在某些实施例中，热缩材料层包括多个条带，多个条带沿导电层的纵向间隔排布。
在某些实施例中，金属线还包括：偶联剂，偶联剂设置于导电层与热缩材料层之间。
在某些实施例中，导电层与热缩材料层的厚度的比值为5至20。
在某些实施例中，热缩材料层的材料为聚乙烯、聚氯乙烯和聚异丙基丙烯酰胺中的至少一种。
在某些实施例中，导电层的材料为银、钼、铝和钛中的至少一种。
本发明实施例的第二方面在于提供一种显示屏，包括：基板和以上金属线，金属线设置于基板上。
在某些实施例中，显示屏包括柔性显示屏，金属线位于柔性显示屏的弯折区。
本发明实施例的第三方面在于提供一种金属线的制作方法，金属线为以上所述金属线；其制作方法包括：对热缩材料层和/或导电层的表面进行处理，用以增大热缩材料层与金属层的粘附性；在导电层的上表面和/或下表面涂覆热缩材料层，其中，热缩材料层用于在受热时收缩，以使导电层的裂纹完成修复。
本发明实施例的第四方面在于提供一种金属线修复方法，金属线为以上金属线；其修复方法包括：当导电层出现不同程度的断裂时，加热热缩材料层，以使导电层的裂纹完成修复。
基于本发明的实施例，通过在导电层上涂覆热缩材料层，利用热缩材料层在加热时会收缩的原理带动导电层收缩，完成了导电层的裂纹的修复，从而增加了金属线使用时的稳定性，增加了金属线的使用次数和使用寿命。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的金属线的结构示意图。
图2A为本发明一实施例提供的金属线的俯视图。
图2B为本发明一实施例提供的金属线的仰视图。
图3为本发明一实施例提供的金属线的仰视图。
图4为本发明一实施例提供的金属线设置于显示屏的俯视图。
图5为本发明一实施例提供的金属线的制备方法的流程示意图。
图6为本发明一实施例提供的显示屏中金属线的剖视图。
图7为本发明一实施例提供的金属线完全断裂时的剖视图。
图8为本发明一实施例提供的金属线不完全断裂时的剖视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明一实施例提供的金属线的结构示意图。
图1的金属线可以包括导电层和热缩材料层。热缩材料层设置于导电层上，其中，当导电层出现裂纹时，可以利用激光辐射或电流热效应等方式加热热缩材料层，使热缩材料层因受热发生收缩，产生使导电层的断裂处重新接触的力，从而使导电层的裂纹完成修复。
如图1所示，金属线包括导电层10以及热缩材料层110和111。热缩材料层直接涂覆于导电层10的上表面和下表面，其中，热缩材料层在受热时收缩，以使导电层10的裂纹完成修复。将热缩材料层直接涂覆于导电层10的上下两个表面可以使得裂纹的修复更加有效。
当然，热缩材料层设置于导电层上，也可以指直接涂覆于导电层的其它表面，或者仅涂覆于导电层的上表面或下表面，或者涂覆于导电层的侧面，还可以指间接涂覆于导电层上，例如，可以在导电层10和热缩材料层110之间设置偶联剂，本发明实施例对此不作限制。将热缩材料仅涂覆于导电层的单个表面可以减少热缩材料的使用，从而简化了制造工艺，降低了成本。
基于本发明的实施例，通过在导电层上涂覆热缩材料层，利用热缩材料层在加热时会收缩的原理带动导电层收缩，完成了导电层的裂纹的修复，从而增加了金属线使用时的稳定性，增加了金属线的使用次数和使用寿命。
根据本发明的实施例，导电层10与热缩材料层的厚度的比值可以为5至20，用以保证热缩材料层在受热时产生的收缩力可以使导电层10的裂纹可靠地完成修复。其中，导电层10的厚度越大，层数越多，金属线的强度就越大，用以抵消显示屏弯折带来的应力影响的能力也越大。导电层10也可以通过增加层数来达到需要的厚度，其中，位于不同层数的导电层10可以分别选择不同的材料。在本实施例中，导电层10的厚度的范围可以为40μm至80μm，优选为60μm，层数可以为4至6层，优选为1层，这样可以使得金属线的制作过程更加简便易行，同时降低制作成本。
根据本发明的实施例，导电层10的材料可以是银(Ag)、钼(Mo)、铝(Al)和钛(Ti)等中的至少一种。例如，导电层10的材料可以是银(Ag)、钼(Mo)、铝(Al)和钛(Ti)等中的任意一种，也可以是以上材料中的任意两种或两种以上材料的合金。在本实施例中，导电层10的材料优选为银。
热缩材料层110和111的材料可以是高分子形状记忆材料。例如，高分子形状记忆材料可以是聚乙烯、聚氯乙烯、聚异丙基丙烯酰胺等中的至少一种。在本实施例中，热缩材料层的材料优选为聚乙烯。普通高分子材料如聚乙烯、聚氯乙烯等通常是线形结构，经过电子加速器等放射源的辐射作用变成网状结构后，这些材料就会具备独特的“记忆效应”，扩张、冷却定型的材料在受热后可以重新收缩恢复为原来的形状。高分子材料形状记忆效应是制造热缩材料的基本原理。例如，聚烯烃基材经辐照发生交联反应，赋予材料不溶不熔特点。当升温至其熔融温度后结晶消失，此时将材料扩张并迅速冷却至结晶熔点以下，高分子结晶态恢复，形变被“冻结”，此时的材料具有“记忆效应”，即在没有其他外力作用下，再次加热后会收缩到原来形态。
根据本发明的实施例，在金属线表面覆盖这种高分子形状记忆材料，从而通过高分子形状记忆材料受热收缩的原理，在金属线表面产生收缩力，从而使得金属线上的裂纹“愈合”。
如图1所示，热缩材料层110涂覆于导电层10的上表面，热缩材料层111涂覆于导电层10的下表面。当金属线向上或向下弯折超过一定次数后，可能会在金属线的导电层表面生成裂纹，而导电层10上的热缩材料层受热时会收缩，从而使导电层10的裂纹完成修复。
根据本发明的实施例，热缩材料层设置在导电层的上表面和/或下表面。由于金属线一般沿其横向断裂，所以将热缩材料层设置在导电层的上表面和/或下表面能更好的起到修复的作用。而且，如果将金属线用于显示屏中，热缩材料层也更容易成型于导电层的上、下表面。
需要说明的是，热缩材料层可以涂覆于导电层10的表面的整个表面，也可以呈条带状间隔排布于导电层10的表面，还可以呈锯齿状或网状排布，本发明实施例对此不作限制。
根据本发明的实施例，热缩材料层包括多个条带，多个条带沿导电层的纵向间隔排布。
图2A为本发明一实施例提供的金属线的俯视图。图2B为本发明一实施例提供的金属线的仰视图。
如图2A和图2B所示，热缩材料层210呈条带状间隔排布于导电层20的上表面，每个条带状的热缩材料层210的宽度与相邻条带之间的距离根据热缩材料层在受热收缩时产生的修复导电层20的裂纹的力和金属线使用时被弯折的程度来确定。热缩材料层211呈条带状间隔排布于导电层20的下表面，热缩材料层211涂覆于导电层20下表面的位置正好是导电层20的上表面未涂覆热缩材料层210的位置投影在导电层20下表面的位置。在金属线向下弯折时，涂覆于导电层20上表面的热缩材料层210可以保护导电层20，使得导电层20不易断裂，同时，涂覆于导电层20的上表面的热缩材料层210和下表面的热缩材料层211可以在导电层20断裂时，受热收缩，从而带动导电层20的断裂处收缩，以使导电层20的裂纹完成修复。金属线向上弯折时热缩材料层与金属线向下弯折时类似，在此不再赘述。这样可以在保证导电层10的裂纹能够完成修复的前提下，减少热缩材料层的使用量，降低成本。优选地，热缩材料层210可以呈条带状等间距排布于导电层20的上表面，这样可以使得导电层20受力更加均匀，避免应力集中，其中，每个条带状的热缩材料层210的宽度可以为大约60μm，相邻条带状的热缩材料层210之间的间距可以为大约10μm。当然，在本发明实施例中，呈条带状间隔排布的热缩材料层并不限于纵向排布，也可以是横向排布，在导电层20的上表面和下表面的横向排布方式与上述纵向排布时的排布方式类似，其中，较长的的方向为纵向，较短的方向为横向。呈条状间隔排布的热缩材料层也可以位于导电层20的任意一个表面，本发明实施例对此不做限制。
图3为本发明一实施例提供的金属线的仰视图。
如图3所示，热缩材料层31呈锯齿状排布于导电层30的下表面，当导电层30沿垂直于图3的方向断裂时，热缩材料层31在受热时会收缩，使得导电层30的裂纹完成修复。如图3所示，呈锯齿状排布的热缩材料层31沿导电层30的纵向和横向上都存在分布，所以在导电层30沿任何方向断裂时，都可以保证导电层30的裂纹能够在完成修复，而且能够减少热缩材料层31的使用量，从而降低成本。其中，热缩材料层31的密集程度可以根据导电层30的耐弯折情况和金属线的弯折程度来确定。另外，呈锯齿状排布的热缩材料层也可以位于导电层30的任意一个表面，本发明实施例对此不做限制。
可选地，作为另一实施例，金属线还包括：偶联剂，偶联剂设置于导电层与热缩材料层之间。由于热缩材料层与导电层之间的结合力较差，金属线弯折时热缩材料层和导电层的结合力更容易被破坏，也会限制热缩材料层在加热时产生的可以使断裂的导电层修复的作用。偶联剂是分子中含有两种不同性质基团的化合物，其中一种基团可与导电层发生化学或物理作用，另一种基团可与热缩材料层发生化学或物理作用。通过偶联剂的偶联作用可以分别实现导电层与热缩材料层良好的界面结合，有效地改善两者的界面性质。在本实施例中，偶联剂可以为硅烷偶联剂。
根据本发明的实施例，显示屏包括柔性显示屏，金属线可以位于柔性显示屏的弯折区，可以在柔性显示屏需要弯折的部分设置上述金属线，不必在柔性显示屏内所有需要金属线的位置都设置以上金属线。这样可以节约用料，减少不必要的浪费。当然，也可以在显示屏的其它任意需要金属线的位置设置以上金属线。
图4为本发明一实施例提供的金属线设置于柔性显示屏的俯视图。
如图4所示，柔性显示屏的基板42上的虚线位置为弯折区，金属线设置于柔性显示屏的基板42上，热缩材料层涂覆于导电层40的与柔性显示屏的弯折区对应的下表面。当然，热缩材料层也可以涂覆于导电层40的与柔性显示屏的弯折区对应的其它表面(例如上表面或侧面)，涂覆有热缩材料层的金属线也可以设置于基板42的其它位置，本发明实施例对此不作限制。
由于柔性显示屏的弯折区多次重复被弯折，而柔性显示屏的其它位置不易被弯折，因此，仅在位于基板42的弯折区的金属线上涂覆热缩材料层，可以减少热缩材料层的使用，降低柔性显示屏的工艺难度，降低成本。
本发明的实施例还提供了一种显示屏，包括：基板和如上实施例的金属线，金属线设置于基板上。
具体地，热缩材料层设置于基板上，导电层设置于热缩材料层上。可选地，还可以在导电层上进一步设置热缩材料层。可替代地，也可以是导电层直接设置于基板上，而热缩材料层设置于导电层和基板上。基板可以是柔性基板，柔性基板的材料优选为聚酰亚胺塑料、聚醚醚酮或透明导电涤纶等高分子材料。
基于本发明的实施例，通过在显示屏中安装以上以热缩材料层为覆盖层的金属线，可以避免显示屏上由于金属线断裂产生的黑线、亮线或斑点等显示效果，从而提高了显示屏的显示效果，增加了显示屏的使用寿命。另外，仅在显示屏的弯折区使用述金属线可以降低成本。
图5为本发明一实施例提供的金属线的制备方法的流程示意图。
本发明的实施例还提供了一种金属线的制作方法，包括：
510，对热缩材料层和/或导电层的表面进行处理，用以增大热缩材料层与导电层的粘附性。
520，在导电层上设置热缩材料层，其中，热缩材料层用于在受热时收缩，以使导电层的裂纹完成修复。
基于本发明的实施例，通过在导电层的表面涂覆热缩材料层，使金属线在使用过程中发生不同程度的断裂时可以利用不同的方式完成修复，提高了金属线的使用次数和使用寿命。
具体地，热缩材料可以经过混配、成型、辐照、扩张、涂胶等一系列工艺而成。例如，可以先利用3D打印或者模具图形化进行固化的方式成型热缩材料层。以聚乙烯为例，将高密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯共聚物(HDPE/EVA)的共混物放置于平板硫化机上进行热压成型，其中成型的模具根据热缩材料层的形状来确定，成型温度优选为170℃，成型压力优选为10MPa。然后，将热缩材料层冷压至室温出模，再用电子束加速器辐照使其交联，辐射剂量优选为120KGy，完成聚乙烯热缩材料层的制备。
其次，对热缩材料层进行预处理。例如，可以在预设时间内用稀盐酸溶液浸泡热缩材料层使其酸化，从而增加热缩材料层表面的粗糙度，进而增加了热缩材料层与基板或导电层之间的粘附力，使其更易与基板或者导电层结合。进一步地，粗糙度的范围值可以根据导电层的表面性能来确定，比如，粗糙度的范围值可以为0.5μm至1μm，优选为趋近于0.8μm，在粗糙度的值趋近于0.8μm时，导电层与热缩材料层之间的粘附力最强。在本实施例中，稀盐酸溶液的浓度优选为5％，预设时间优选为30min至60min。
然后，对热缩材料层的与导电层接触的表面进行涂覆偶联剂的处理，增大热缩材料层与导电层的粘附性。再利用物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)在涂覆有偶联剂的热缩材料层上沉积导电层，形成具有修复能力的金属线。在本实施例中，偶联剂可以为硅烷偶联剂，优选为硅烷偶联剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)，硅烷偶联剂的浓度优选为2％至5％。
图6为本发明一实施例提供的显示屏中金属线的剖视图。
如图6所示，显示屏可以包括金属线61和基板62，金属线61可以包括热缩材料层611、偶联剂63、导电层60、偶联剂层64和热缩材料层610。可以采用真空化学气相沉积方法在基板62的表面涂覆热缩材料层611，在热缩材料层611的表面涂覆偶联剂63，再利用物理气相沉积在偶联剂层63上涂覆导电层60，在导电层60的上表面继续涂覆偶联剂64，在偶联剂层64上再涂覆热缩材料层610。在本实施例中，热缩材料层和偶联剂层也可以涂覆于导电层60的下表面、上表面，或者涂覆于导电层60的侧面。在显示屏中金属线断裂时，通过显示屏的工作电压或者利用激光辐射加热金属线等方式可以使得金属线断裂处的热缩材料层收缩，完成金属线的修复，避免金属线断裂导致显示屏显示效果差的问题出现，增加了金属线和显示屏的使用寿命。
需要注意的是，本发明实施例对以上步骤的顺序不作任何限制；以上偶联剂可以涂覆于热缩材料层的表面对热缩材料层进行涂覆偶联剂的处理，也可以涂覆于导电层的表面对导电层进行涂覆偶联剂的处理，根据操作的方便程度来确定，本发明实施例也不作任何限制。
本发明的实施例还提供了一种金属线修复方法，当导电层出现不同程度的断裂时，加热热缩材料层，以使导电层的裂纹完成修复。
图7为本发明一实施例提供的金属线完全断裂时的剖视图。
如图7所示，当导电层70完全断裂时，可以利用激光辐射加热热缩材料层71，使导电层70断裂处对应的热缩材料层71升温到50℃至150℃(响应时间为0.4s至4s)，热缩材料层71受热发生收缩，使断裂的导电层70重新接触，完成修复。当然，加热的位置可以是金属线断裂的位置也可以是整个金属线的下表面。在本实施例中，激光的波长优选为808nm。
图8为本发明一实施例提供的金属线不完全断裂时的剖视图。
当导电层80不完全断裂时，不仅可以利用激光辐射加热热缩材料层81，也可以利用显示屏在工作时自身的工作电压产生的电流热效应加热热缩材料层81。如图8所示，当导电层80不完全断裂时，断裂处导电层80的电阻增加，因此，电流通过金属线的热量增加，从而使得导电层80断裂处对应的热缩材料层81升温到50℃至150℃(响应时间为0.4s至4s)，这样，热缩材料层81受热发生收缩，使断裂的导电层80重新接触，完成自修复。在本实施例中，显示屏的工作电压可以为2V至15V，优选为7V。
需要注意的是，以上热缩材料层可以利用3D打印或者模具图形化进行固化的方式成型，在成型的过程中可以根据导电层的断裂方向对热缩材料层的分子链的排列形式进行调整，比如，热缩材料层成型过程中受到剪切力和/或拉伸力的影响，其分子链、链段或微晶等会沿受力方向发生排列。因此，在导电层断裂时，热缩材料层受热收缩就很容易产生使得导电层的断裂处重新接触的力，从而完成金属线的修复。
基于本发明的实施例，利用激光辐射或者显示屏在工作时自身的工作电压产生的热量使得导电层的裂纹完成修复，此方法稳定可控且简便易行。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种金属线，其特征在于，包括：
导电层；以及
热缩材料层，设置于所述导电层上，
其中，所述热缩材料层在受热时收缩，以修复所述导电层的裂纹。
2.根据权利要求1所述的金属线，其特征在于，所述热缩材料层设置在所述导电层的上表面和/或下表面。
3.根据权利要求1所述的金属线，其特征在于，所述热缩材料层包括多个条带，所述多个条带分别沿所述导电层的纵向间隔排布。
4.根据权利要求1所述的金属线，其特征在于，还包括：
偶联剂，所述偶联剂设置于所述导电层与所述热缩材料层之间。
5.根据权利要求1所述的金属线，其特征在于，所述导电层与所述热缩材料层的厚度的比值为5至20。
6.一种显示屏，其特征在于，包括：
基板；以及
权利要求1至5中任一项所述的金属线，所述金属线设置于所述基板上。
7.根据权利要求6所述的显示屏，其特征在于，所述显示屏包括柔性显示屏，所述金属线至少位于所述柔性显示屏的弯折区。
8.一种金属线的制作方法，其特征在于，所述金属线为权利要求1至5中任一项所述的金属线；
所述制作方法包括：
对所述热缩材料层和/或所述导电层的表面进行处理，用以增大所述热缩材料层与所述金属层的粘附性；
在所述导电层上设置所述热缩材料层，其中，所述热缩材料层用于在受热时收缩，以修复所述导电层的裂纹。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对所述热缩材料层和/或所述导电层的表面进行处理，包括：
在预设时间内用稀盐酸溶液浸泡所述热缩材料层，用以增加所述热缩材料层表面的粗糙度，
其中，所述粗糙度为0.5μm至1μm。
10.一种金属线修复方法，其特征在于，所述金属线为权利要求1至5中任一项所述的金属线；
所述修复方法包括：
当所述导电层出现不同程度的断裂时，加热所述热缩材料层，以使所述导电层的裂纹完成修复。
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