CN108899110A - 导电层叠结构及其制备方法、显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种导电层叠结构及其制备方法、显示面板。本发明提供的导电层叠结构及其制备方法中，包括基底；位于所述基底上的增粘层；位于所述增粘层上的纳米金属线层，所述纳米金属线层具有第一开口，暴露出所述增粘层；位于所述纳米金属线层上的走线层，所述走线层具有第二开口，所述第二开口与所述第一开口至少部分重叠，暴露出所述增粘层；以及光学胶层，设置在所述走线层上，填充在所述第二开口和所述第一开口并与所述增粘层相连接。由此，纳米金属线层和走线层直接接触，提高了导通能力，减少了接触面积，因此走线层可以比较窄，实现窄边框设计；同时，纳米金属线层的附着力得以提高。

Description

导电层叠结构及其制备方法、显示面板
技术领域
本发明涉及纳米金属线材料及其应用领域，特别是涉及一种导电层叠结构及其制备方法、显示面板。
背景技术
透明导体因其可以应用于诸如触控面板(touch panel)、液晶显示器(liquidcrystal display)、薄膜光电池(thin film photo voltaic cells)及有机发光二极管器件(organic light emitting diode devices)等领域，其需求量逐年增长。
目前，透明导电材料以氧化铟锡(indiumtin oxide，ITO)为主，其具有优异的透光率及导电性。但是，这类透明导电材料通常利用溅射工艺沉积而成，制备温度高，并且其中含有稀缺性金属使得价格昂贵，这类薄膜受弯折时还容易断裂，因而不适于制备柔性器件，这就导致ITO的性能以及产量存在诸多限制。因此，业界提出了纳米金属线如纳米银线(Silver Nano Wires，SNW)10(如图3所示)，以替代ITO作为导电材料制备的透明导体。与ITO相比，纳米金属线不仅具有良好的光学、电学以及力学性能，还具有金属纳米线表面积大和量子尺寸效应等特点。但是，目前纳米金属线的附着性较差。
此外，目前的应用通常是纳米金属线与走线通过光学胶接触，因此纳米金属线和走线的接触面积有一定的限制，导致边框较宽。
发明内容
本发明的一个目的在于，提供一种导电层叠结构及其制备方法，实现窄边框设计。
本发明的另一个目的在于，提供一种导电层叠结构及其制备方法，提高纳米金属线的附着性。
为解决上述技术问题，本发明提供一种导电层叠结构，包括：
基底；
位于所述基底上的增粘层；
位于所述增粘层上的纳米金属线层，所述纳米金属线层具有第一开口，暴露出所述增粘层；
位于所述纳米金属线层上的走线层，所述走线层具有第二开口，所述第二开口与所述第一开口至少部分重叠，暴露出所述增粘层；以及
光学胶层，设置在所述走线层上，填充在所述第二开口和所述第一开口并与所述增粘层相连接。
可选地，对于所述的导电层叠结构，所述第二开口面积大于所述第一开口的面积；所述第一开口落入所述第二开口的范围内。
可选地，对于所述的导电层叠结构，所述第二开口面积小于所述第一开口的面积；所述第二开口落入所述第一开口的范围内。
可选地，对于所述的导电层叠结构，所述第一开口和所述第二开口至少部分区域错开。
可选地，对于所述的导电层叠结构，在所述基底上形成有若干个所述纳米金属线层，每个所述纳米金属线层在所述基底上的俯视形状呈环形，所述环形的中心开口为所述第一开口。
可选地，对于所述的导电层叠结构，所述环形的宽度为0.5μm-1.2μm。
可选地，对于所述的导电层叠结构，所述增粘层的厚度为10nm-300nm。
本发明还提供一种导电层叠结构的制备方法，包括：
提供一基底；
在所述基底上形成增粘层；
在所述增粘层上形成纳米金属线层，所述纳米金属线层具有第一开口，暴露出所述增粘层；
在所述纳米金属线层上形成走线层，所述走线层具有第二开口，所述第二开口与所述第一开口至少部分重叠，暴露出所述增粘层；以及
在所述走线层上形成光学胶层，所述光学胶层填充所述第二开口和所述第一开口并与所述增粘层相连接。
可选地，对于所述的导电层叠结构的制备方法，在所述增粘层上形成纳米金属线层，所述纳米金属线层具有第一开口，暴露出所述增粘层的步骤包括：
涂布纳米金属线溶液；
干燥以蒸发溶剂，获得纳米金属线材料层；
刻蚀所述纳米金属线材料层形成第一开口，暴露出所述增粘层，形成所述纳米金属线层。
本发明还提供一种显示面板，包括：如上所述的导电层叠结构。
本发明提供的导电层叠结构及其制备方法中，包括基底；位于所述基底上的增粘层；位于所述增粘层上的纳米金属线层，所述纳米金属线层具有第一开口，暴露出所述增粘层；位于所述纳米金属线层上的走线层，所述走线层具有第二开口，所述第二开口与所述第一开口至少部分重叠，暴露出所述增粘层；以及光学胶层，设置在所述走线层上，填充在所述第二开口和所述第一开口并与所述增粘层相连接。由此，纳米金属线层和走线层直接接触，提高了导通能力，减少了接触面积，因此走线层可以比较窄，实现窄边框设计；同时，借助于增粘层，可以提高纳米金属线层的附着力，而光学胶层设置在开口中，也可以增加对纳米金属线层的固定作用，提高附着力。
进一步的，通过调整第一开口和第二开口的大小位置关系，可以形成台阶结构，从而增加光学胶层与纳米金属线层和走线层的结合面积，增加结合力以更好的提高纳米金属线层的附着力。
附图说明
图1为本发明一实施例中导电层叠结构的结构示意图；
图2为纳米金属线的显微形貌图；
图3为本发明一实施例中纳米金属线层的局部俯视示意图；
图4为本发明一实施例中走线层的局部俯视示意图；
图5为本发明一实施例中光学胶层的局部俯视示意图。
图6为本发明一实施例中导电层叠结构的制备方法的流程图；
图7为本发明一实施例中提供衬底的剖面示意图；
图8为本发明一实施例中形成增粘层的剖面示意图；
图9为本发明一实施例中形成纳米金属线层的剖面示意图；
图10为本发明一实施例中形成纳米金属线层的俯视示意图；
图11为本发明一实施例中形成走线层的剖面示意图；
图12为本发明一实施例中形成走线层的俯视示意图；
图13为本发明一实施例中形成光学胶层的剖面示意图；
图14为本发明一实施例中形成光学胶层的俯视示意图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的导电层叠结构及其制备方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
在下面的描述中，应该理解，当层(或膜)、区域、图案或结构被称作在基底、层(或膜)、区域和/或图案“上”时，它可以直接位于另一个层或基底上，和/或还可以存在插入层。另外，应该理解，当层被称作在另一个层“下”时，它可以直接位于另一个层下，和/或还可以存在一个或多个插入层。另外，可以基于附图进行关于在各层“上”和“下”的指代。
如图1-图5所示，本发明实施例提出了一种导电层叠结构，包括：
基底1；
位于所述基底上的增粘层2；
位于所述增粘层2上的纳米金属线层3，所述纳米金属线层3具有第一开口4(如图3所示)，暴露出所述增粘层2；
位于所述纳米金属线层3上的走线层5，所述走线层5具有第二开口6(如图4所示)，所述第二开口6与所述第一开口4至少部分重叠，暴露出所述增粘层2；以及
光学胶层7，设置在所述走线层5上，填充在所述第二开口6和所述第一开口4并与所述增粘层2相连接。
在一个实施例中，所述第一开口4和所述第二开口6的数量并不限于一个，可以为多个，本领域技术人员可以以及实际需求，调整第一开口4和第二开口6的数量。
在一个实施例中，所述第一开口4和所述第二开口6恰好吻合，即二者形状大小一致，且边界一致。这样有助于优化制备工艺，可节省掩膜版，降低成本。
在一个实施例中，所述第一开口4和所述第二开口6可以呈台阶状，具体的，例如：
所述第二开口6面积大于所述第一开口4的面积；所述第一开口4落入所述第二开口6的范围内。
或者，所述第二开口6面积小于所述第一开口4的面积；所述第二开口6落入所述第一开口4的范围内。
或者，所述第一开口4和所述第二开口6至少部分区域错开。
由此，通过第一开口4和第二开口6的台阶状设计，从而增加光学胶层7与纳米金属线层3和走线层5的结合面积，增加结合力以更好的提高纳米金属线层3的附着力。
在所述基底上形成有若干个所述纳米金属线层3，每个所述纳米金属线层3在所述基底1上的俯视形状呈环形(包括方形环或圆形环)，所述环形的中心开口为所述第一开口。显示面板(例如触控面板)包括布线区，若干个所述纳米金属线层3设置在所述布线区，且沿所述布线区的延伸方向排布，此时纳米金属线层3用于与走线层形成PAD，以导通走线层与其他电连通结构；其中所述环形的边宽度例如为0.5μm-1.2μm，由此，有助于实现窄边框设计。
在一个实施例中，所述增粘层的厚度为10nm-300nm。
进一步，如图6所示，本发明实施例还提出了一种导电层叠结构的制备方法，包括如下步骤：
步骤S11，提供一基底；
步骤S12，在所述基底上形成增粘层；
步骤S13，在所述增粘层上形成纳米金属线层，所述纳米金属线层具有第一开口，暴露出所述增粘层；
步骤S14，在所述纳米金属线层上形成走线层，所述走线层具有第二开口，所述第二开口与所述第一开口至少部分重叠，暴露出所述增粘层；以及
步骤S15，在所述走线层上形成光学胶层，所述光学胶层填充所述第二开口和所述第一开口并与所述增粘层相连接。
采用上述方法，纳米金属线层和走线层直接接触，提高了导通能力，减少了接触面积，因此走线层可以比较窄，实现窄边框设计；同时，借助于增粘层，可以提高纳米金属线层的附着力，而光学胶设置在开口中，也可以增加对纳米金属线层的固定作用，提高附着力。
以下列举所述导电层叠结构及其制备方法的较优实施例，以清楚的说明本发明的内容，应当明确的是，本发明的内容并不限制于以下实施例，其他通过本领域普通技术人员的常规技术手段的改进亦在本发明的思想范围之内。
请参考图7，对于步骤S11，提供一基底1。在一个实施例中，所述基底1可以是刚性材料，例如玻璃基底、硅基底、金属基底等。在一个实施例中，所述基底1也可以是柔性材料，所述基底1的材质可以但不限于为压克力、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚苯并咪唑聚丁烯(PB)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚砜(PES)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚环氧乙烷、聚乙醇酸(PGA)、聚甲基戊烯(PMP)、聚甲醛(POM)、聚苯醚(PPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氨酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)、聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)或苯乙烯-丙烯腈(SAN)等。本实施例中，所述基底1例如是聚酰亚胺基底等。本发明所述的基底1并不限于上述举例，亦可由其它材料制成。
可以理解的是，优选方案中，所述基底1经过预处理，以清除其上微粒、有机物及金属离子等杂质。
请参考图8，对于步骤S12，在所述基底1上形成增粘层2。
例如，所述增粘层2的厚度为10nm-300nm。
增粘层2的材料可以选自高分子聚合物、绝缘材料、树脂、透明光学胶、氧化物，类光阻等，包括但不限于：聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙炔、聚苯胺、聚芳撑、聚噻吩、石墨烯、并五苯、聚苯撑醚(PPE)、聚对苯撑乙炔(PPV)、聚3，4-亚乙基二氧吩(PEDOT)、聚苯乙烯磺酸(PSS)、聚3-己基噻吩(P3HT)、聚3-辛基噻吩(P3OT)、聚C-61-丁酸-甲酯(PCBM)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基-己氧基)-1，4-苯撑乙烯](MEH-PPV)、氮化硅、二氧化硅。
之后，请参考图9和图10，对于步骤S13，在所述增粘层2上形成纳米金属线层3，所述纳米金属线层3具有第一开口4，暴露出所述增粘层2。
在一个实施例中，所述第一开口4的数量并不限于一个，可以为多个，本领域技术人员可以以及实际需求，调整第一开口4的数量。
由于所述增粘层2与所述基底1的附着力大于所述基底1和纳米金属线层3之间的附着力，所述增粘层2与纳米金属线层3的附着力大于所述基底1和纳米金属线层3之间的附着力，由此，增加增粘层2可使纳米金属线层3更好的附着于所述基底1上，纳米金属线层3之间不易发生游移，搭接更加牢固。
如图10所示，所述第一开口4具有第一开口边界41，例如，所述第一开口边界41呈方形、圆形等；在所述基底上形成有若干个所述纳米金属线层3，每个所述纳米金属线层3在所述基底1上的俯视形状呈环形(包括方环或圆环)。显示面板(例如触控面板)包括布线区，若干个所述纳米金属线层3设置在所述布线区，且沿所述布线区的延伸方向排布；其中所述环形的边宽度可以是0.5μm-1.2μm，例如0.8μm、0.9μm、1μm等，以实现窄边框设计。
本步骤具体可以包括：
首先，涂布纳米金属线溶液；
所述纳米金属线溶液中具有若干纳米金属线，这些纳米金属线分布于溶剂中。
所述纳米金属线溶液的浓度可以为0.01mg/mL～10mg/mL，例如0.05mg/mL、0.1mg/mL、0.5mg/mL、1mg/mL、2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL、5mg/mL、6mg/mL、7mg/mL、8mg/mL、9mg/mL等。依据实际工艺能力及产品需求，本领域技术人员可以灵活选择所述纳米金属线溶液的浓度。
该溶剂可以是水、水溶液、有机溶剂、无机溶剂、离子溶液、含盐溶液、超临界流体、油或其混合物等。该溶剂里还含有其它添加剂，如分散剂、表面活性剂、交联剂、润湿剂或增稠剂，但不以此为限。
所述纳米金属线溶液中的纳米金属线可以是金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、铜(Cu)、钴(Co)、钯(Pd)等的纳米线。由于银具有导电性和透光性好等特点，所述纳米金属线优选为银纳米线(即纳米银线10，如图3所示)，则所述纳米金属线溶液优选为纳米银线溶液。
所述纳米金属线溶液的涂布可以采用现有技术完成。例如，所述涂布的方法包括但不限于：喷墨、撒播、凹版印刷、凸版印刷、柔印、纳米压印、丝网印刷、刮刀涂布、旋转涂布、针绘(stylus plotting)、夹缝式涂布或流涂。
接着，干燥以蒸发溶剂，获得纳米金属线材料层；
干燥的方法可以为自然晾干、简单烘烤或加热固化等。在一个实施例中，可以采用真空减压或红外加热或热风加热等形式进行干燥，时间约为50s～100s，例如55s，60s，70s等。
之后，刻蚀所述纳米金属线材料层形成第一开口4，暴露出所述增粘层2，形成所述纳米金属线层3。
所述刻蚀可以采用激光刻蚀工艺，或者其他可行操作，此处不进行详细说明。
请参考图11和图12，对于步骤S14，在所述纳米金属线层3上形成走线层5，所述走线层5具有第二开口6，所述第二开口6与所述第一开口4至少部分重叠，暴露出所述增粘层2。
在一个实施例中，所述第二开口6的数量并不限于一个，可以为多个，本领域技术人员可以以及实际需求，调整第二开口6的数量。
所述走线层5可以是仅形成于所述纳米金属线层3上，此处可以借助掩膜层，避免走线层5形成至第一开口4中。
例如，所述走线层5可以是与所述纳米金属线层3恰好堆叠。
所述第二开口6具有第二开口边界61，所述第二开口边界61可以与所述第一开口边界41一致。相应的，所述第二开口6可以与所述第一开口4一致。即所述第一开口4和所述第二开口6恰好吻合，二者形状大小一致，且边界一致，这样有助于优化制备工艺，可节省掩膜版，降低成本。
可以理解的是，所述第二开口边界61与所述第一开口边界41可以不完全一致，例如所述第二开口边界61可以落在所述纳米金属线层3上。
在一个实施例中，所述第一开口4和所述第二开口6可以呈台阶状，具体的，例如：
所述第二开口6面积大于所述第一开口4的面积；所述第一开口4落入所述第二开口6的范围内。
或者，所述第二开口6面积小于所述第一开口4的面积；所述第二开口6落入所述第一开口4的范围内。
或者，所述第一开口4和所述第二开口6至少部分区域错开。
由此，通过第一开口4和第二开口6的台阶状设计，从而增加后续形成的光学胶层7(请参考图13)与纳米金属线层3和走线层5的结合面积，增加结合力以更好的提高纳米金属线层3的附着力。
由于所述走线层5与所述纳米金属线层3直接接触，因此可以降低接触电阻，提高导通能力，进而，可以采用较小的接触面积就可以实现导通，有利于窄边框设计。
请参考图13和图14，对于步骤S15，在所述走线层5上形成光学胶层7，所述光学胶层7填充所述第二开口和所述第一开口并与所述增粘层相连接。其中图14以虚线框示出了第二开口边界61，以便更好的理解本发明中光学胶层7的具体位置结构。
此外，本发明实施例还提供了一种显示面板，所述显示面板包括如上所述的导电层叠结构。
所述显示面板可以应用在手机、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中。
本发明实施例还提供了一种触控面板，包括如上所述的导电层叠结构。
所述触控面板可以应用在手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有触控操作功能的产品或部件中。
所述显示面板例如可以包括所述触控面板。
本发明实施例还提供一种显示装置，包括如上所述的导电层叠结构。例如，所述显示装置可以是手机、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。
综上所述，本发明提供的导电层叠结构及其制备方法中，包括基底；位于所述基底上的增粘层；位于所述增粘层上的纳米金属线层，所述纳米金属线层具有第一开口，暴露出所述增粘层；位于所述纳米金属线层上的走线层，所述走线层具有第二开口，所述第二开口与所述第一开口至少部分重叠，暴露出所述增粘层；以及光学胶层，设置在所述走线层上，填充在所述第二开口和所述第一开口并与所述增粘层相连接。由此，纳米金属线层和走线层直接接触，提高了导通能力，接触面积只需0.1mm2或者更小，相比现有技术中接触面积大于0.25mm2，减少了接触面积，因此走线层可以比较窄，实现窄边框设计；同时，借助于增粘层，可以提高纳米金属线层的附着力，而光学胶层设置在开口中，也可以增加对纳米金属线层的固定作用，提高附着力。
进一步的，通过调整第一开口和第二开口的大小位置关系，可以形成台阶结构，从而增加光学胶层与纳米金属线层和走线层的结合面积，增加结合力以更好的提高纳米金属线层的附着力。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种导电层叠结构，其特征在于，包括：
基底；
位于所述基底上的增粘层；
位于所述增粘层上的纳米金属线层，所述纳米金属线层具有第一开口，暴露出所述增粘层；
位于所述纳米金属线层上的走线层，所述走线层具有第二开口，所述第二开口与所述第一开口至少部分重叠，暴露出所述增粘层；以及
光学胶层，设置在所述走线层上，填充在所述第二开口和所述第一开口并与所述增粘层相连接。
2.如权利要求1所述的导电层叠结构，其特征在于，所述第二开口面积大于所述第一开口的面积；所述第一开口落入所述第二开口的范围内。
3.如权利要求1所述的导电层叠结构，其特征在于，所述第二开口面积小于所述第一开口的面积；所述第二开口落入所述第一开口的范围内。
4.如权利要求1所述的导电层叠结构，其特征在于，所述第一开口和所述第二开口至少部分区域错开。
5.如权利要求1所述的导电层叠结构，其特征在于，在所述基底上形成有若干个所述纳米金属线层，每个所述纳米金属线层在所述基底上的俯视形状呈环形，所述环形的中心开口为所述第一开口。
6.如权利要求1所述的导电层叠结构，其特征在于，所述环形的宽度为0.5μm-1.2μm。
7.如权利要求1所述的导电层叠结构，其特征在于，所述增粘层的厚度为10nm-300nm。
8.一种导电层叠结构的制备方法，其特征在于，包括：
提供一基底；
在所述基底上形成增粘层；
在所述增粘层上形成纳米金属线层，所述纳米金属线层具有第一开口，暴露出所述增粘层；
在所述纳米金属线层上形成走线层，所述走线层具有第二开口，所述第二开口与所述第一开口至少部分重叠，暴露出所述增粘层；以及
在所述走线层上形成光学胶层，所述光学胶层填充所述第二开口和所述第一开口并与所述增粘层相连接。
9.如权利要求8所述的导电层叠结构的制备方法，其特征在于，在所述增粘层上形成纳米金属线层，所述纳米金属线层具有第一开口，暴露出所述增粘层的步骤包括：
涂布纳米金属线溶液；
干燥以蒸发溶剂，获得纳米金属线材料层；
刻蚀所述纳米金属线材料层形成第一开口，暴露出所述增粘层，形成所述纳米金属线层。
10.一种显示面板，其特征在于，包括：如权利要求1至7中任一项所述的导电层叠结构。
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Assignee: Bazhou Yungu Electronic Technology Co., Ltd.|Kunshan Institute of technology new flat panel display technology center Co., Ltd.|Kunshan Guoxian photoelectric Co., Ltd

Assignor: The valley (Guan) Technology Co. Ltd.

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