CN109933239B - 透明导电结构及其制备方法、显示基板、触控基板 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种透明导电结构及其制备方法、显示基板、触控基板，属于显示面板技术领域。该透明导电结构设于一基底，该透明导电结构的制作方法包括：提供所述基底；在所述基底上形成透明导电层；在所述透明导电层远离所述基底的表面形成隔热层，所述隔热层具有至少一个露出所述透明导电层的窗口区；对所述透明导电层加热并持续预设时间，以在所述透明导电层形成至少一个绝缘区域；去除所述隔热层。该透明导电结构不需暴露基底，避免了透明导电层与基底的反射率差异引起的视觉差异，提高显示基板或触控基板在视觉上的均一性，提高显示基板或触控基板的品质。

Description

透明导电结构及其制备方法、显示基板、触控基板

技术领域

本公开涉及显示面板技术领域，尤其涉及一种透明导电结构及其制备方法、显示基板、触控基板。

背景技术

透明导电图案是显示基板或触控基板上的重要组件，被广泛用作电极或引线等。

透明导电图案在制备时，一般先在基底上形成一透明导电薄膜，然后通过刻蚀去除透明导电薄膜的部分区域并暴露出基底，剩余部分的透明导电薄膜成为透明导电图案。然而，由于透明导电薄膜的反射率与基底的反射率往往存在差异，因此透明导电薄膜部分和暴露的基底部分之间往往存在者一定的视觉差异，导致显示基板或触控基板的品质降低。

所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种透明导电结构及其制备方法、显示基板、触控基板，提高显示基板或触控基板在视觉上的均一性，提高显示基板或触控基板的品质。

为实现上述发明目的，本公开采用如下技术方案：

根据本公开的第一个方面，提供一种透明导电结构的制作方法，所述透明导电结构设于一基底；所述制作方法包括：

提供所述基底；

在所述基底上形成透明导电层；

在所述透明导电层远离所述基底的表面形成隔热层，所述隔热层具有至少一个露出所述透明导电层的窗口区；

对所述透明导电层加热并持续预设时间，以在所述透明导电层形成至少一个绝缘区域；

去除所述隔热层。

在本公开的一种示例性实施例中，所述透明导电层的材料为透明导电金属氧化物。

在本公开的一种示例性实施例中，所述透明导电金属氧化物为氧化铟锡、铟锌氧化物或铟镓锌氧化物。

在本公开的一种示例性实施例中，所述隔热层的材料为光刻胶。

在本公开的一种示例性实施例中，所述光刻胶为酚醛树脂光刻胶。

在本公开的一种示例性实施例中，各所述绝缘区域与各所述窗口区一一对应；

任一所述绝缘区域的边缘超出与之对应的所述窗口区的边缘0～0.9微米。

根据本公开的第二个方面，提供一种透明导电结构，包括：

透明导电图案，由透明导电材料制备而成；

绝缘图案，与所述透明导电图案同层设置且互补，由加热并持续预设时间后的所述透明导电材料制备而成。

在本公开的一种示例性实施例中，所述透明导电材料为透明导电金属氧化物。

根据本公开的第三个方面，提供一种显示基板，所述显示基板包括上述的透明导电结构。

根据本公开的第四个方面，提供一种触控基板，所述触控基板包括上述的透明导电结构。

本公开提供的透明导电结构的制作方法，先在透明导电层表面形成隔热层，然后对透明导电层进行加热。由于隔热层的遮挡，透明导电层被覆盖的部分升温速度慢，可以保持相对较低的温度，因此其依旧保持良好的导电性能，最终成为透明导电结构上的透明导电区域。透明导电层对应于窗口区的部分没有被覆盖，因此，其温度迅速升高并保持高温状态，其晶体结构将发生改变而导致其导电性能减小，并最终具有绝缘性；该透明导电层对应于窗口区的部分在热处理后最终成为透明导电结构上的透明绝缘区域。因此，本公开提供的透明导电结构的制作方法不需对透明导电层进行刻蚀，不会暴露出基底；基底与透明导电层在反射率上的差异不会引起视觉上的差异，使得该方法所制备的透明导电结构在视觉上更均一，提高了应用该透明导电结构的显示基板或触控基板的品质。不仅如此，该透明导电结构的制作方法无需刻蚀，可以节省刻蚀液等物料，降低透明导电结构的制作成本。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本公开实施方式的透明导电结构的制作方法的流程示意图。

图2是本公开实施方式中在基底上形成透明导电层的示意图。

图3是本公开实施方式中在透明导电层上形成遮光层的示意图。

图4是本公开实施方式中对透明导电层加热的示意图。

图5是本公开实施方式中在透明导电层形成绝缘区域的示意图。

图6是本公开实施方式中去除隔热层的示意图。

图7是本公开实施方式的一种透明导电结构的示意图。

图8是本公开实施方式的另一种透明导电结构的示意图。

图9为ITO在不同温度下持续加热后的方阻变化示意图。

图中主要元件附图标记说明包括：

1、基底；2、透明导电层；3、隔热层；31、隔热部；32、窗口区；41、透明导电图案；410、透明导电区域；42、绝缘图案；420、绝缘区域。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。

在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的主要技术创意。

本公开实施方式中提供一种透明导电结构的制作方法，透明导电结构设于一基底1，如图1～图7所示，该透明导电结构的制作方法包括：

S110，提供基底1；

S120，在基底1上形成透明导电层2(如图2所示)；

S130，在透明导电层2远离基底1的表面形成隔热层3，隔热层3具有至少一个露出透明导电层2的窗口区32(如图3所示)；

S140，对透明导电层2加热并持续预设时间，以在透明导电层2形成至少一个绝缘区域420(如图4和图5所示)；

S150，去除隔热层3(如图6所示)。

本公开提供的透明导电结构的制作方法，先在透明导电层2表面形成隔热层3，然后对透明导电层2进行加热。由于隔热层3的遮挡，透明导电层2被覆盖的部分升温速度慢，可以保持相对较低的温度，因此其依旧保持良好的导电性能，最终成为透明导电结构上的透明导电区域410。透明导电层2对应于窗口区32的部分没有被覆盖，因此，其温度迅速升高并保持高温状态，其晶体结构将发生改变而导致其导电性能减小，并最终具有绝缘性；该透明导电层2对应于窗口区32的部分在热处理后最终成为透明导电结构上的绝缘区域420。因此，本公开提供的透明导电结构的制作方法不需对透明导电层2进行刻蚀，不会暴露出基底1；基底1与透明导电层2在反射率上的差异不会引起视觉上的差异，使得该方法所制备的透明导电结构在视觉上更均一，提高了应用该透明导电结构的显示基板或触控基板的品质。不仅如此，该透明导电结构的制作方法无需刻蚀，可以节省刻蚀液等物料，降低透明导电结构的制作成本。

下面结合附图对本公开实施方式提供的透明导电结构的制作方法的各个步骤进行详细说明：

在步骤S110中，所提供的基底1可以是多样的，包括但不限于衬底基板、功能膜层、绝缘层等结构。可以理解的是，用于形成透明导电层2的平坦或不平坦的结构均可以视为本公开的基底1。

举例而言，在一实施方式中，该基底1可以是一触控基板的基板胶片(base film)，透明导电层2可以形成于该基板胶片上并按照本公开提供的透明导电结构制备方法制备成透明导电结构，该透明导电结构的透明导电区域410可以作为该触控基板的感应电极或/和驱动电极。可以理解的是，当在基板胶片与透明导电层2之间设置黑矩阵层、绝缘层、消影层等其他层级结构时，所有这些设置于基板胶片和透明导电层2之间的结构，均属于基底1的一部分。

可以理解的是，如图2和图4所示，基底1不仅仅用于形成透明导电层2，基底1还可以对透明导电层2的一个侧面进行遮挡，降低热量从基底1一侧向透明导电层2传导的速度。如此，透明导电层2主要通过设置有隔热层3的一侧被加热，进而保证由隔热层3来决定透明导电层2不同区域的升温速度和最终温度。

如图2所示，在步骤S120中，在基底1上形成透明导电层2。透明导电层2的材料可以为透明且具有导电性能的无机材料、有机材料或者无机与有机混合的材料。举例而言，该透明导电层2的材料可以为透明导电金属氧化物，如可以是In、Zn、Sb和Cd等金属中的一种或多种的氧化物。在一实施方式中，透明导电层2可以由氧化铟锡(ITO)、铟锌氧化物(IZO)或铟镓锌氧化物(IGZO)等制备。

该透明导电层2可以根据具体工艺条件选择适宜的制备方法，这些制备方法包括但不限于溅射法、蒸镀法、溶胶-凝胶法、丝印法和喷墨打印法等。

如图3所示，在步骤S130中，在透明导电层2远离基底1的表面形成隔热层3，隔热层3可以包括至少一个隔热部31，且在隔热部31之间具有至少一个窗口区32。隔热部31覆盖透明导电层2，降低其所覆盖的透明导电层2的升温速度；窗口区32用于暴露透明导电层2，使得暴露的透明导电层2迅速升温。所有隔热部31组成的隔热部31图案(即隔热层3的图案)与所有窗口区32组成的窗口区32图案互补，以形成至少覆盖透明导电层2的隔热层3。

可以理解的是，窗口区32可以是设置于隔热部31之间的空白区。

隔热层3的材料(即隔热部31的材料)可以具有较低的热传导系数，以便减小透明导电层2被隔热层3覆盖的部分的升温速度，避免透明导电层2被隔热层3覆盖的部分在高温下绝缘化。隔热层3的材料还可以具有良好的高温耐受性，其在加热期间不能发生明显的变形，尤其是不能导致露出透明导电层2的窗口区32的图案发生变化。

可以理解的是，技术人员除了通过选择不同的隔热层3材料来保证隔热的效果外，还可以通过增加隔热层3的厚度来提高隔热效果。

如图3所示，隔热层3的图案(即隔热部31图案)可以具有一预设图案，由于窗口区32图案与隔热部31图案互补，因此窗口区32图案可以根据预设图案获得。

在一实施方式中，可以采用丝印、喷墨打印等方法直接在透明导电层2上形成具有预设图案的隔热层3，透明导电层2上未设置隔热层3的部分形成窗口区32。在另一实施方式中，可以先在透明导电层2上形成一隔热膜，然后通过去除部分隔热膜而形成窗口层，并使得剩余的隔热膜具有预设图案，这些剩余的隔热膜作为隔热部31。当然地，技术人员还可以根据隔热层3所采用的材料而选择其他的制备方法。

举例而言，隔热层3的材料可以为光刻胶，技术人员可以通过掩膜(MASK)工艺制备出隔热层3。例如，可以先在透明导电层2上涂覆一层光刻胶，然后通过曝光、显影而获得具有预设图案的光刻胶层，该光刻胶层作为隔热层3实现对覆盖的透明导电层2部分进行隔热保护。可以理解的是，根据预设图案的不同，技术人员可以选择相应的掩膜板及正性光刻胶或者负性光刻胶。

光刻胶可以选择具有良好耐高温性能的光刻胶，尤其是可以选择受热不容易流动的光刻胶，以保证所形成的保护层在高温下稳定且不变形，保证对透明导电层加热处理时保护层的图案稳定。在一实施方式中，可以对选用的光刻胶先进行耐高温测试，以保证所选取的光刻胶的耐高温性能。光刻胶一般包括溶剂、树脂、感光剂和添加剂。其中，用于形成隔热层3的光刻胶的树脂可以具有较大的分子量。树脂分子量及其分布对光刻胶的抗压能力和耐温性有很大影响。树脂分子量小的光刻胶内聚力弱，在高压冲洗过程中容易出现图样缺失，耐腐蚀性较差，耐温性较差，受热易流动，图形容易失真。树脂分子量比较大的光刻胶成膜后内聚力强，抗冲击压力大，在烘烤过程中热布朗运动不能使分子量较大的树脂分子流动，范德华力较弱，耐温性较高。在一实施方式中，所选择的光刻胶中的树脂的分子量可以不小于10800。光刻胶的树脂还可以具有较低的热传导系数，以便尽量减小隔热层3的热传导系数。

在一实施方式中，光刻胶可以选择酚醛树脂光刻胶。

可以理解的是，透明导电层2被隔热部31覆盖的部分的边缘区域，尤其是与透明导电层2对应于窗口区32的部分连接的边缘区域，其在加热时的升温速度将高于透明导电层2被隔热部31覆盖的部分的内部区域。因此在经过步骤S140处理后，该边缘区域的方阻将显著高于透明导电区域410，且可能呈现半绝缘化或绝缘化的性质。该边缘区域可以不作为透明导电区域410，而作为绝缘区域420的一部分。因此，各绝缘区域420与各窗口区32一一对应，并不表明对应的绝缘区域420与窗口区32完全重合。

为了保证透明导电区域410尺寸的准确，可以根据透明导电区域410的预期图案设计隔热层3的预设图案。举例而言，可以根据透明导电区域410的预期图案通过互补的方法设计出绝缘区域420图案，然后根据绝缘区域420图案设计出窗口区32图案，再根据互补的方法设计出隔热层3的预设图案。在一实施方式中，绝缘区域420的边缘超出与之对应的窗口区32的边缘0～0.9微米。

如图4所示，在步骤S140中，可以将承载了透明导电层2的基底1置于预设温度下并持续预设时间，以便实现对透明导电层2的加热。

预设温度可以高于500℃，以便使得透明导电层2对应于窗口区32的部分能够升温至500℃以上而实现绝缘化。技术人员可以根据工艺要求，选择适宜的加热温度。举例而言，在一实施方式中，加热温度可以为550～650℃。

预设时间可以为30～60min，以保证透明导电层2对应于窗口区32的部分能够绝缘化，并避免时间过长导致透明导电层2被隔热层3覆盖的部分的方阻升高。可以理解的是，当透明导电层2对应于窗口区32的部分的晶型已经完全改变后，继续延长加热时间并不能有效地继续降低明导电层2对应于窗口区32的方阻。

可以预先对透明导电层2的材料进行高温试验，观察透明导电层2的材料在高温条件下的方阻的变化规律，并据此设置合理的预设时间和预设温度。举例而言，图9为ITO在不同温度下持续加热后的方阻变化示意图；根据该图和试验验证，当透明导电层2的材料为ITO时，预设温度为600℃左右，预设时间为30～60min。

如图5所示，在加热过程中，在透明导电层2对应于窗口区32的部分升温速度快，温度高，最终绝缘化成为绝缘区域420。透明导电层2被隔热层3覆盖的部分升温速度慢，温度低，保持导电性，最终成为透明导电区域410。

可以理解的是，由于绝缘区域420的材料与透明导电区域410相同，且两者区别主要是晶格完整性的不同导致的电阻的不同。因此，绝缘区域420可以同样呈现为透明的特性，使得整个透明导电结构为透明结构。

需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等，均应视为本公开的一部分。

本公开还提供了一种透明导电结构，如图7所示，该透明导电结构包括透明导电图案41和绝缘图案42。其中，透明导电图案41由透明导电材料制备而成；绝缘图案42与透明导电图案41同层设置且互补，由加热并持续预设时间后的透明导电材料制备而成。

该透明导电结构由互补的透明导电图案41和绝缘图案42组成，因此其具有完整的膜层结构。透明导电材料在加热条件下，其晶体结构的完整性被破坏而转变为绝缘材料，因此绝缘区域420和透明导电区域410的材料在组分上一致，在晶体结构上仅存在晶格完整性上的差异或晶型的局部改变。因此，绝缘区域420和透明导电区域410的反射率等光学特性基本一致，保证了透明导电结构具有较为均一的反射率，避免了视觉上的显著差异。

可以理解的是，透明导电图案41可以是一整个连续的区域，也可以包括被绝缘图案4242间隔而成的、多个相互分离的透明导电区域410(如图7和图8所示)。在一实施方式中，透明导电图案41包括多个相互分离的透明导电区域410，且相邻两个透明导电区域410之间的间距不小于8微米。

绝缘图案4242可以是一整个连续的区域(如图7所示)，也可以包括被透明导电图案41间隔而成的、多个相互分离的绝缘区域420(如图8所示)。

该透明导电结构可以设置于一基底1之上，其中透明导电区域410可以作为电极或者引线等功能组件。

其中，透明导电材料可以与上述透明导电结构的制作方法实施方式中所描述的透明导电材料一致，本公开对此不再赘述。

在一实施方式中，本公开提供的透明导电结构可以通过上述透明导电结构的制作方法实施方式中所提供的方法进行制备，本公开在此不再赘述。可以理解的是，技术人员还可以根据该透明导电结构的结构特性，来选择其他方法来制备。

本公开实施方式还提供一种显示基板，该显示基板包括上述透明导电结构实施方式所描述的透明导电结构，因此该显示基板与上述透明导电结构实施方式所描述的透明导电结构具有相同的有益效果，本公开在此不再赘述。

该显示基板可以为阵列基板、彩膜基板等，本公开对此不做特殊的限定。该透明导电结构的透明导电图案41可以是该显示基板中的电极、引线等。当该显示基板为具有触控功能的阵列基板或者具有触控功能的彩膜基板时，该透明导电结构还可以作为该显示基板的触控电极。

本公开实施方式还提供一种触控基板，该触控基板包括上述透明导电结构实施方式所描述的透明导电结构，因此该触控基板与上述透明导电结构实施方式所描述的透明导电结构具有相同的有益效果，本公开在此不再赘述。

该触控基板可以是电容式触控基板、电阻式触控基板或者其他触控基板，本公开对此不做特殊的限定。

应可理解的是，本公开不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本公开能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本公开的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本公开延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本公开的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本公开的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本公开。

Claims (10)

1.一种透明导电结构的制作方法，所述透明导电结构设于一基底；其特征在于，所述制作方法包括：

提供所述基底；

在所述基底上形成透明导电层；所述透明导电层的材料为氧化铟锌；

在所述透明导电层远离所述基底的表面形成隔热层，所述隔热层具有至少一个露出所述透明导电层的窗口区；

对所述透明导电层加热并持续预设时间，以在所述透明导电层形成至少一个绝缘区域；其中，加热温度为550～650℃，所述预设时间为30～60min；

去除所述隔热层。

2.根据权利要求1所述的透明导电结构的制作方法，其特征在于，所述透明导电层的材料为透明导电金属氧化物。

3.根据权利要求2所述的透明导电结构的制作方法，其特征在于，所述透明导电金属氧化物为氧化铟锡、铟锌氧化物或铟镓锌氧化物。

4.根据权利要求1所述的透明导电结构的制作方法，其特征在于，所述隔热层的材料为光刻胶。

5.根据权利要求4所述的透明导电结构的制作方法，其特征在于，所述光刻胶为酚醛树脂光刻胶。

6.根据权利要求1所述的透明导电结构的制作方法，其特征在于，各所述绝缘区域与各所述窗口区一一对应；

任一所述绝缘区域的边缘超出与之对应的所述窗口区的边缘0～0.9微米。

7.一种透明导电结构，其特征在于，包括：

透明导电图案，由透明导电材料制备而成；

绝缘图案，与所述透明导电图案同层设置且互补，由加热并持续预设时间后的所述透明导电材料制备而成；其中，加热温度为550～650℃，所述预设时间为30～60min；所述透明导电材料为氧化铟锌。

8.根据权利要求7所述的透明导电结构，其特征在于，所述透明导电材料为透明导电金属氧化物。

9.一种显示基板，其特征在于，包括权利要求7或8所述的透明导电结构。

10.一种触控基板，其特征在于，包括权利要求7或8所述的透明导电结构。

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