一种柔性电路板及显示装置的制作方法

本实用新型涉及显示技术领域，尤指一种柔性电路板及显示装置。

背景技术：

随着显示技术的不断发展，显示屏或触摸屏已经广泛应用于人们的生活中，其中，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)具有体积小、功耗低、无辐射等特点，在市场中占据重要地位。有机电致发光器件(Organic Light-Emitting Diode，OLED)具有自发光、反应快、视角广、亮度高、色彩艳、轻薄等优点，也已经被广泛应用于市场中。

伴随着显示技术的飞速发展，人们对于显示方式、效果等有了更高的追求，越来越多的用户对柔性可拉伸、穿戴显示等有了更高的要求。然而，传统的柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)由于不可拉伸性，且在使用过程中容易发生信号线断裂，因而导致信号传输异常影响显示屏正常显示，导致显示不良，因此，现有技术中的柔性电路板很难应用于可拉伸的显示装置或穿戴设备中。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种柔性电路板及显示装置，用以解决现有技术中存在的柔性电路板不可拉伸的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种柔性电路板，包括：衬底，位于所述衬底之上的至少一个导电结构，接触电极组，用于封装所述导电结构和所述接触电极组的封装层，以及透气膜；其中，

所述接触电极组，包括：用于分别与所述导电结构的两端电连接的第一接触电极和第二接触电极；

所述封装层与所述衬底构成相互连通的空腔和储液区；

所述导电结构，包括：位于所述空腔内的液态导电物质；

所述储液区用于储存所述液态导电物质，所述透气膜用于封装所述储液区以及使所述储液区与外界大气压连通。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述柔性电路板中，所述储液区位于所述导电结构与所述第一接触电极相连的一端。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述柔性电路板中，所述第一接触电极和所述储液区在衬底上的正投影部分重叠，所述第二接触电极和所述空腔在衬底上的正投影部分重叠。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述柔性电路板中，所述封装层，包括：第一封装层，以及位于所述第一封装层背离所述衬底一侧的第二封装层；

所述第一封装层背离所述衬底一侧的表面与所述储液区的表面平齐，所述第二封装层背离所述衬底一侧的表面与所述透气膜的表面平齐。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述柔性电路板中，所述第一接触电极靠近所述衬底一侧的部分表面裸露；或，所述第一接触电极背离所述衬底一侧的部分表面裸露；

所述第二接触电极靠近所述衬底一侧的部分表面裸露；或，所述第二接触电极背离所述衬底一侧的表面部分裸露。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述柔性电路板中，所述透气膜的孔隙直径大小位于空气中最大的分子直径与液态导电物质的粒子直径之间。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述柔性电路板中，所述透气膜包括膨化聚四氟乙烯材料。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述柔性电路板中，所述液态导电物质包括液态金属或者电解质溶液，所述液态金属包括铟锡镓合金材料或者汞。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述柔性电路板中，所述衬底包括树脂材料，所述封装层包括树脂材料。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种显示装置，包括：上述柔性电路板。

本实用新型有益效果如下：

本实用新型实施例提供了一种柔性电路板及显示装置，该柔性电路板，包括：衬底，位于衬底之上的至少一个导电结构，接触电极组，用于封装导电结构和接触电极组的封装层，以及透气膜；其中，接触电极组，包括：用于分别与导电结构的两端电连接的第一接触电极和第二接触电极；封装层与衬底构成相互连通的空腔和储液区；导电结构，包括：位于空腔内的液态导电物质；储液区用于储存液态导电物质，透气膜用于封装储液区以及使储液区与外界大气压连通。本实用新型实施例提供的上述柔性电路板，由于导电结构包括位于空腔内的液态导电物质，当拉伸该柔性电路板时，导电结构内的液态导电物质由于气压的变化而流动，实现液态导电物质与第一接触电极和第二接触电极之间的导通，因而在保证了柔性电路板的导电性能的基础上，实现了柔性电路板的可拉伸。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的柔性电路板的俯视图；

图2a和图2b为图1中AB处的截面示意图；

图3为本实用新型实施例中柔性电路板在拉伸过程中的示意图；

图4为本实用新型实施例中柔性电路板拉伸后的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的上述柔性电路板的制作方法的流程图之一；

图6a～图6c，图8以及图10a～图10c为本实用新型实施例中上述制作方法中的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的上述柔性电路板的制作方法的流程图之二；

图9为本实用新型实施例提供的上述柔性电路板的制作方法的流程图之三；

其中，11、衬底；12、导电结构；13、接触电极组；131、第一接触电极；132、第二接触电极；14、封装层；141、第一封装层；142、第二封装层；15、透气膜；16、导电层；17、衬底基板；18、凹槽；21、空腔；22、储液区。

具体实施方式

针对现有技术中存在的柔性电路板不可拉伸的问题，本实用新型实施例提供了一种柔性电路板及显示装置。

下面结合附图，对本实用新型实施例提供的柔性电路板及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。附图中各膜层的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本实用新型内容。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种柔性电路板，如图1，图2a和图2b所示，包括：衬底11，位于衬底11之上的至少一个导电结构12，接触电极组13，用于封装导电结构12和接触电极组13的封装层14，以及透气膜15；其中，

接触电极组13，包括：用于分别与导电结构的两端电连接的第一接触电极131和第二接触电极132；

封装层与衬底构成相互连通的空腔21和储液区22；

导电结构12，包括：位于空腔21内的液态导电物质；

储液区22用于储存液态导电物质，透气膜15用于封装储液区22以及使储液区22与外界大气压连通。

本实用新型实施例提供的上述柔性电路板，由于衬底和封装层一般具有一定的可拉伸性，而且导电结构12包括位于空腔21内的液态导电物质，当拉伸该柔性电路板时，导电结构12内的液态导电物质由于气压的变化而流动，实现液态导电物质与第一接触电极131和第二接触电极132之间的导通，因而在保证了柔性电路板的导电性能的基础上，实现了柔性电路板的可拉伸。

如图1所示，在具体实施时，每一个接触电极组13中的第一接触电极131和第二接触电极132一般设置在柔性电路板的两端，一个导电结构12分别与位于两端的第一接触电极131和第二接触电极132连接，因而可以通过柔性电路板导通两个器件，图1中以包含7个导电结构12，7个接触电极组为例进行示意，此处不对导电结构12和接触电极组13的数量进行限定。具体地，第一接触电极131和第二接触电极132一般可以采用金属材料制作，例如第一接触电极和第二接触电极可以为铜电极，第一接触电极和第二接触电极也可以采用其他导电材料，可以是柔性的也可以是刚性的，由于第一接触电极和第二接触电极一般分别位于柔性电路板的两端，在拉伸过程中产生的应力不会集中到第一接触电极和第二接触电极上，因此，第一接触电极和第二接触电极不会影响柔性电路板的拉伸性能，柔性电路板在拉伸过程中也不会使第一接触电极和第二接触电极发生断裂。

参照图1，由于每一个导电结构12连接位于两端的第一接触电极131和第二接触电极132，因而，相邻的两个导电结构12需保持绝缘，所以一个导电结构12优选为对应一个储液区22，此外，为了便于制作，相邻的几个导电结构12可以共用一个透气膜15，此次不对透气膜15和储液区22的数量进行限定。

在具体实施时，本实用新型实施例提供的上述柔性电路板，在显示装置中，用于连接显示屏与印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)，具体地，可以通过位于同一端的各第一接触电极(即金手指)分别与显示屏上的各接触衬垫(pad)连接，通过位于另一端的各第二接触电极分别与印刷电路板上的各接触衬垫(pad)连接。此外，也可以应用到其他设备中，例如，手环，手表等器件中，此次不对柔性电路板的应用范围进行限定。

参照图1，图2a以及图2b，本实用新型实施例提供的上述柔性电路板中，可以采用具有一定拉伸性能的材料制作衬底和封装层，因而可以实现衬底11和封装层14的可拉伸性能，而且起导电作用的导电结构12，包括：位于空腔21内的液态导电物质，由于液态导电物质具有流动性，使得柔性电路板在拉伸过程中，不会出现导电结构12断裂的情况。图1中各导电结构12的形状只是本实用新型实施例的优选实现方式，在实际应用中，可以根据实际需要来设置导电结构12的形状，此处不做限定。

此外，通过设置用于储存液态导电物质的储液区22，以及用于封装储液区22且使储液区22与外界大气连通的透气膜15，可以使液态导电物质在拉伸过程中向气压低的方向流动，从而保证导电结构12在拉伸后与第一接触电极131和第二接触电极132保持良好的接触，以保证导电性能，具体拉伸过程结合图3和图4进行详细说明；

图2a和图2b为柔性电路板没有被拉伸的原始状态，从图中可以看出空腔21内的液态导电物质与两端的第一接触电极131和第二接触电极132接触良好；如图3所示，在拉伸过程中，由于空腔21的体积变大，在图中箭头C所示的位置处会形成负压区域，即箭头C处的气压较小，而与外界大气压连通的储液区22的气压较大，使得储液区22内的液态导电物质在大气压的作用下流向负压区域C，拉伸完成后得到如图4所示的结构，液态导电物质与第一接触电极131和第二接触电极132实现良好的接触。在实际应用中，需要根据拉伸的程度来设定空腔21和储液区22内的液态导电物质的含量，以保证液态导电物质在原始状态和拉伸后都能与接触电极组良好接触。

应该说明的是，本实用新型实施例中，上述液态导电物质可以指在柔性电路板的工作环境下为液态的导电物质，不仅限于在室温下为液态的导电物质，例如可以采用在工作环境下为液态的金属材料，由于液态金属具有高导电率、高导热率、高弹性以及高屈服强度等特点，而且还具有耐高温、抗腐蚀的特征，在高温下不流淌，不易挥发和氧化，因此，可以保证柔性电路板具有良好的导电性能和稳定性。由于不同材料的液态金属的熔点不同，在实际应用中，需要根据实际工作环境来确定需要采用的液态金属材料。

具体地，本实用新型实施例中提供的上述柔性电路板中，如图2a和图2b所示，储液区22位于导电结构12与第一接触电极131相连的一端。这样在柔性电路板拉伸过程中，液态导电物质仅沿着一个方向流动，更容易保证液态导电物质与两端的第一接触电极131和第二接触电极132之间良好接触，也可以将储液区22设置在导电结构12与第二接触电极132相连的一端，或者根据实际需要将储液区22设置在其他位置，此处不做限定。

同样参照图2a和图2b，本实用新型实施例提供的上述柔性电路板中，第一接触电极131和储液区22在衬底上的正投影部分重叠，第二接触电极132和空腔21在衬底上的正投影部分重叠。这样可以增大第一接触电极(或第二接触电极)与液态导电物质之间的接触面积，使导电结构12与第一接触电极(或第二接触电极)之间不容易出现断路，保证了柔性电路板的导电性能。以第二接触电极和空腔在衬底上的正投影部分重叠为例，如图2a和图2b中空腔21的右端，将第二接触电极与空腔具有重叠区域，从而使第二接触电极的侧面以及位于空腔21内的表面都可以与液态导电物质接触，相比于仅在第二接触电极的侧面与液态导电物质接触，大大增加了接触面积，将第一接触电极与储液区22具有重叠区域的原理类似，此处不再赘述。

具体地，本实用新型实施例提供的上述柔性电路板中，如图2a和图2b所示，上述封装层14，可以包括：第一封装层141，以及位于第一封装层141背离衬底11一侧的第二封装层142；

第一封装层141背离衬底11一侧的表面与储液区22的表面平齐，第二封装层142背离衬底11一侧的表面与透气膜15的表面平齐。

从图2a和图2b可以看出，通过设置第一封装层141形成了储液区22和空腔21的结构，以容置液态导电物质，通过设置与透气膜15表面平齐的第二封装层142，使封装层14背离衬底11一侧的表面保持平整，使柔性电路板的结构更加紧凑，在具体实施时，第一封装层141和第二封装层142可以采用相同的材料，也可以采用不同的材料，而且，第一封装层141和第二封装层142可以分别形成，也可以采用同一工艺形成一体结构。在本实用新型实施例中，第一封装层背离衬底一侧的表面与储液区的表面平齐，以及第二封装层背离衬底一侧的表面与透气膜的表面平齐是本实用新型实施例的优选实施方式，在实际应用中，第一封装层背离衬底一侧的表面与储液区的表面也可以不平齐，第二封装层背离衬底一侧的表面与透气膜的表面也可以不平齐。

具体地，本实用新型实施例提供的上述柔性电路板中，第一接触电极靠近衬底11一侧的部分表面裸露，如图2a所示，可以通过设置封装层14的最大宽度大于衬底11的宽度，第一接触电极131远离导电结构12一侧的侧边与封装层14平齐，以实现第一接触电极131靠近衬底11一侧的部分表面裸露；或，第一接触电极131背离衬底11一侧的部分表面裸露，如图2b所示，可以通过设置衬底11的宽度大于封装层14的最大宽度，第一接触电极131远离导电结构12一侧的侧边与衬底11平齐，以实现第一接触电极131远离衬底11一侧的部分表面裸露。同理，也可以设置第二接触电极靠近衬底一侧的部分表面裸露；或，第二接触电极背离衬底一侧的表面部分裸露。这样一方面可以使第一接触电极(或第二接触电极)与密封在衬底与封装层之间的液态导电物质电连接，另一方面，第一接触电极(或第二接触电极)部分裸露的表面可以与其他器件连接，例如可以与显示屏上的接触衬垫连接。

在具体实施时，为了使储液区22与大气连通，并且保证储液区22中的液体金属不会通过透气膜15流出，本实用新型实施例提供的上述柔性电路板中，透气膜15的孔隙直径大小优选为位于空气分子中最大的分子直径与液态导电物质粒子直径之间。具体地，上述透气膜15优选为包括膨化聚四氟乙烯材料。

在实际应用中，上述液态导电物质为在柔性电路板的工作环境下为液体的物质，因此，可以根据实际工作环境的需要来设置液态导电物质的材料，由于手机、电视机或电脑等显示设备的工作环境一般为室温，在一些特殊的情况下，也会应用于零度以下的环境中，因此，液态导电物质优选为采用熔点较低的材料，例如，液态导电物质优选为包括铟锡镓合金材料，铟锡镓合金的熔点约为-19℃，沸点约为1300℃，即铟锡镓合金在-19℃以上的温度都是液态，而且铟锡镓合金材料的性能比较稳定，因而能够满足正常的工作环境下使用，具体地，镓铟锡合金材料的配比可以为Ga:In:Sn＝68.5％:21.5％:10％。此外，上述液态导电物质也可以采用电解质溶液或者汞，也可以是其他能够满足正常工作环境下使用的材料，此处不做限定。

具体地，本实用新型实施例中的上述柔性电路板中，上述衬底11优选为包括树脂材料，封装层14优选为包括树脂材料。具体地，封装层14中的第一封装层141和第二封装层142都可以采用树脂材料。由于树脂材料具有一定的弹性，能够满足柔性电路板的拉伸性能，具体地，上述树脂材料优选为弹性树脂，也可采用其他拉伸效果较好的材料，此处不对衬底11和封装层14的材料进行限定。

第二方面，基于同一发明构思，本实用新型实施例还提供了一种显示装置，包括：上述柔性电路板。该显示装置可以应用于手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。由于该显示装置解决问题的原理与上述柔性电路板相似，因此该显示装置的实施可以参见上述柔性电路板的实施，重复之处不再赘述。

第三方面，基于同一发明构思，本实用新型实施例还提供了一种上述柔性电路板的制作方法。由于该制作方法解决问题的原理与上述柔性电路板相似，因此该制作方法的实施可以参见上述柔性电路板的实施，重复之处不再赘述。

本实用新型实施例提供的上述柔性电路板的制作方法，如图5所示，可以包括：

S201、提供一衬底11，例如可以采用弹性树脂构成的衬底11，以使形成的衬底实现可拉伸，也可以采用其他材料构成的衬底11，此处不对衬底11的材料进行限定；

S202、在衬底11之上形成至少一个接触电极组，如图6a所示，接触电极组一般包括位于衬底11两端的第一接触电极和第二接触电极，第一接触电极和第二接触电极相对于衬底11向外延伸，以形成在靠近衬底11一侧的部分表面裸露的第一接触电极和第二接触电极，若将要形成的第一接触电极和第二接触电极在远离衬底11一侧的部分表面裸露，则可以将第一接触电极和第二接触电极的侧边设置为与衬底11的侧边平齐；

S203、采用3D打印工艺形成封装层14，封装层14靠近衬底11的一侧设有用于容置液态导电物质的空腔21，以及与空腔21连通的储液区22，如图6b所示，例如可以采用弹性树脂形成封装层14，以使封装层具有可拉伸性，也可以采用其他材料制作封装层14，此处不对封装层14的材料进行限定，在3D打印过程中，可以一体形成封装层14，也可以分别形成第一封装层141和第二封装层142；

S204、向储液区22内注入液态导电物质，使液态导电物质与接触电极组连接，如图6c所示，在实际应用中，需要根据拉伸的程度来确定向储液区22内注入的液态导电物质的含量，以保证液态导电物质在原始状态和拉伸后都能与接触电极组良好接触；

S205、采用透气膜15封装储液区22，以形成图2a所示的结构。

第四方面，基于同一发明构思，本实用新型实施例还提供了一种上述柔性电路板的制作方法。由于该制作方法解决问题的原理与上述柔性电路板相似，因此该制作方法的实施可以参见上述柔性电路板的实施，重复之处不再赘述。

本实用新型实施例提供的上述柔性电路板的制作方法，如图7所示，可以包括：

S301、提供一衬底11，例如可以采用弹性树脂构成的衬底11，也可以采用其他材料构成的衬底11，此处不对衬底11的材料进行限定；

S302、在衬底11之上形成至少一个接触电极组，如图6a所示，接触电极组一般包括位于衬底11两端的第一接触电极和第二接触电极，第一接触电极(或第二接触电极)相对于衬底11向外延伸，以形成在靠近衬底11一侧的部分表面裸露的第一接触电极(或第二接触电极)，若将要形成的第一接触电极(或第二接触电极)在远离衬底11一侧的部分表面裸露，则可以将第一接触电极(或第二接触电极)的侧边设置为与衬底11的侧边平齐；

S303、采用液态金属材料，且在低于液态金属材料的熔点的温度下，形成导电层16，对导电层进行构图；导电层16与至少一个接触电极组连接；在低于液态金属的熔点的温度下，液态金属为固态，因而可以形成固态的导电层16，并对导电层16进行构图，得到如图8所示的结构；

S304、在低于液态金属材料的熔点的温度下，形成封装导电层16和接触电极组的封装层14，以形成导电结构12的空腔21和储液区22，如图6c所示；在低于液态金属材料的熔点的温度下，导电层16仍然为固态，在导电层16和接触电极组之上形成封装层14，从而可以形成如图6c所示的导电结构12的空腔21和储液区22，当处于液态金属材料的熔点以上的温度时，导电层16为液态，因而可以在形成的空腔21和储液区22内流动；

S305、形成封装储液区22的透气膜15，以形成图2a所示的结构。

第五方面，基于同一发明构思，本实用新型实施例还提供了一种上述柔性电路板的制作方法。由于该制作方法解决问题的原理与上述柔性电路板相似，因此该制作方法的实施可以参见上述柔性电路板的实施，重复之处不再赘述。

本实用新型实施例提供的上述柔性电路板的制作方法，如图9所示，可以包括：

S401、提供一衬底基板17，该衬底基板17可以是可拉伸的衬底基板17也可以是不可拉伸的衬底基板17，例如玻璃基板，此处不对衬底基板17的材料进行限定；

S402、在衬底基板17之上形成封装层14，如图10a所示，封装层14上设有用于容置液态导电物质的凹槽18，以及与凹槽18连通的储液区22，在储液区22靠近衬底基板17的一侧设有透气膜15，本实施例提供的制作方法，通过在衬底基板17上形成封装层14，然后采用构图工艺以形成用于容置液态导电物质的凹槽18(即封装后的空腔21)和储液区22，具体地，可以采用一次构图工艺形成具有一体结构的封住层，也可以采用两次构图工艺分别形成第一封装层141的图形和第二封装层142的图形，以形成封装层14的图形；

S403、向封装层14上的凹槽18和储液区22内填充液态导电物质，如图10b所示，在实际应用中，需要根据拉伸的程度来确定向储液区22内注入的液态导电物质的含量，以保证液态导电物质在原始状态和拉伸后都能与接触电极组良好接触；

S404、提供一衬底11；例如可以采用弹性树脂构成的衬底11，以使衬底具有可拉伸性能，也可以采用其他材料构成的衬底11，此处不对衬底11的材料进行限定；

S405、在衬底11之上形成至少一个接触电极组；如图6a所示，接触电极组一般包括位于衬底11两端的第一接触电极和第二接触电极，第一接触电极(或第二接触电极)相对于衬底11向外延伸，以形成在靠近衬底11一侧的部分表面裸露的第一接触电极(或第二接触电极)，若将要形成的第一接触电极(或第二接触电极)在远离衬底11一侧的部分表面裸露，则可以将第一接触电极(或第二接触电极)的侧边设置为与衬底11的侧边平齐；

S406、将填充液态导电物质后的衬底基板17与形成接触电极组后的衬底11对盒，即将衬底基板17和衬底11对齐后，由胶或其他起固定作用的方式将二者进行贴合，如图10c所示；

S407、去除衬底基板17，以得到如图2a所示的结构。

本实施例中，通过首先倒着形成封装层14的形状，并填充液态导电物质，之后与形成接触电极组的衬底11对盒，将对盒后得到的柔性电路板倒过来即得到如图2a所示的结构。

本实用新型实施例提供的柔性电路板及显示装置，由于导电结构包括位于空腔内的液态导电物质，当拉伸该柔性电路板时，导电结构内的液态稻田物质由于气压的变化而流动，实现液态导电物质与第一接触电极和第二接触电极之间的导通，因而在保证了柔性电路板的导电性能的基础上，实现了柔性电路板的可拉伸。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。