CN109991772B - 显示面板膜层结构及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的一种显示面板膜层结构，包括层叠设置的基底、导电膜层、光学胶膜层和盖体；导电膜层包括自下至上依次设置的第一电极和第二电极；所述光学胶膜层设置于第一电极和第二电极之间；基底具有容纳第一电极的基底通道。本发明实施例通过原子层沉积把金属纳米颗粒沉积至TFE上层膜刻蚀出来的网格通道内以形成宏观的金属纳米线，提高了金属纳米线与基底的粘附性，同时还可以改善显示器件的雾度问题。

Description

显示面板膜层结构及其制备工艺

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板膜层结构及其制备工艺。

背景技术

触摸屏又称触控面板，是用于接收触头等输入信号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的某个区域时，其触觉反馈系统可根据预先编程的程序驱动各种电子装置，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。目前，触摸屏被广泛应用于各种电子设备上，而智能手机占了很大比重。智能手机的触摸屏可分为电阻屏和电容屏。电容式触摸屏是在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质，当手指触摸到金属层上时，触点的电容就会发生变化，使得与之相连的振荡器频率发生变化，通过测量频率变化可以确定触摸位置获得信息。

传统的触摸屏一般是采用透明光学胶OCA(Optically Clear Adhesive)将盖板玻璃和ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)导电薄膜进行贴合，形成OCA/ITO及OCA/PET界面。ITO导电薄膜是一种N型半导体材料，其对可见光吸收小，且具有较高的可见光透过率、中远红外波段优良的红外反射性能及微波衰减性能、高机械硬度和良好的化学稳定性，成为了光电器件应用领域非常重要的光学元件。上述传统设计的触摸屏因为各不同介质界面间存在界面反射，导致触摸屏可视区存在较高的反射，严重影响了面板的显示效果。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种通过增强导电膜层在基底的附着性从而有效避免膜层分裂的显示面板膜层结构。

本发明的另一目的在于提供上述显示面板膜层结构的制备工艺。

为实现上述发明目的，一方面，本发明实施例公开了一种显示面板膜层结构，其特征在于，包括层叠设置的基底、导电膜层、光学胶膜层和盖体；

所述导电膜层包括自下至上依次设置的第一电极和第二电极；所述光学胶膜层设置于所述第一电极和第二电极之间；

所述基底具有容纳所述第一电极的基底通道。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述光学胶膜层面向所述基底的一侧设置第一光学胶通道，所述第一光学胶通道与所述基底通道一一对应，且构成空腔，所述第一电极收容于所述空腔内。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述光学胶膜层背离所述基底的一侧具有容纳所述第二电极的第二光学胶通道。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述第一电极和第二电极均为网格状电极。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述网格电极的网格线宽度为20nm-1μm。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述导电膜层包括金属纳米线薄膜，所述金属纳米线薄膜包括金属纳米颗粒堆积形成的线型结构，优选为银纳米颗粒。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述第一电极和第二电极具有相同的图案。

作为本发明实施方式的进一步改进，其特征在于，所述导电膜层的厚度范围为100-150um。

作为本发明实施方式的进一步改进，其特征在于，所述盖板为PET盖板、PC盖板、PMMA盖板或玻璃盖板。

另一方面，本发明实施例公开了一种显示面板膜层结构的制备工艺，包括以下步骤：

S1、在基底的表面形成具有预设深度的基底刻蚀通道；

S2、将金属纳米颗粒或复合材料纳米颗粒制备于所述基底刻蚀通道内，形成第一电极；

S3、在基底的表面和第一电极的表面形成光学胶膜层；

S4、在光学胶膜层背离所述基底的一侧形成第二电极。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述步骤S3还包括：所述金属纳米颗粒部分突出于所述基底的表面，在光学胶膜层面向所述基底的一侧形成第一光学胶通道，所述第一光学胶通道与所述基底通道一一对应，且构成空腔，所述第一电极收容于所述空腔内。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述步骤S4还包括在所述光学胶膜层背离所 述基底的一侧形成第二光学胶通道，将金属纳米颗粒制备于第二光学胶通道内，形成第二电极。

本发明具有如下有益效果：

本发明实施例通过利用本思路通过原子层沉积把金属纳米颗粒沉积至TFE上层膜(SiNx)形成的网格通道，在该网格通道内，金属纳米颗粒依次排列，可以形成一个宏观的金属纳米线。该方案通过金属纳米颗粒作为基底通道和光学胶通道的连接物，可解决基底与金属纳米线粘附性差的问题，同时纳米颗粒堆积形成的宏观纳米线，相对于光滑的金属纳米线，可以降低屏幕的雾度难题；本发明结构简单紧凑，制备工艺简单，工艺成本低廉，可与现有技术兼容。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定；其中：

图1是显示面板膜层结构的结构示意图；

图2是本发明优选实施例之一的显示面板膜层结构的结构示意图；

图3是图2中金属网格结构的示意图；

图4是又一优选实施例之一的显示面板膜层结构的结构示意图；

图5是再一优选实施例中的显示面板膜层结构的结构示意图；

图中示例表示为：

1-基底；11-基底通道；2-导电膜层；21-第一电极；22-第二电极；3-光学胶膜层；31-第一光学胶通道；32-第二光学胶通道；4-盖体。

具体实施例

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施方式及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

发明人发现当触控屏中的触控电极采用纳米银材料作为电极材料时，由于纳米银表面较光滑，易反射造成云雾状或者浑浊外观，即雾度。当室外场景光线照射至屏幕时，屏幕反射光强烈，严重的时候会使得用户看不清屏幕。而且纳米银线对TFE基底附着性特别差，多次柔性折叠之后会出现膜层分裂，进而使导电能力变差。

本申请通过在TFE层上形成网格通道，通过原子层沉积把金属纳米颗粒沉积至网格通道内，同时使纳米颗粒堆积形成的宏观纳米线，相对于光滑的金属纳米线，可以降低屏幕的雾度难题。

本发明实施例公开了一种显示面板膜层结构，如图1所示，包括层叠设置的基底1、导电膜层2、光学胶膜层3和盖体4；

基底1为选自普通浮法玻璃、PET、PMMA、PC、PTFE和硅橡胶表面的任意一种，而盖板4优选为玻璃盖板，也可以选择PET盖板、PC盖板、PMMA盖板中的任意一种。

在现有技术中，金属纳米线，尤其是银纳米线，多采用粘附层与基底1进行粘附；粘附层多采用喷涂，或丝网印刷，或辊涂，或旋涂的方法把粘附层有机聚合物溶解后或熔化后的流体，或粘附层有机聚合物的预聚物流体在基片上面形成均匀的膜层，经过干燥或热处理程序，在基片上面形成粘附层；

在本发明实施例中，用光学胶形成的粘附层并与电极结合形成金属纳米线透明导电薄膜结构，具体地，导电膜层2包括自下至上依次设置的第一电极21和第二电极22，光学胶膜层3设置于第一电极21和第二电极22之间。

相对于ITO或者AZO这些真空镀膜的透明导电薄膜，以银纳米为导电网络的透明导电薄膜的表面粗糙度还相当大，表面起伏为单根或者多根银纳米线的直径(30nm～500nm)，过大的表面起伏在构建电子器件是不利的，可能造成器件寿命和产品良率的下降，以及降低了透明导电薄膜的可见光透过率。还是极易脱落，尤其是柔性屏在弯折时膜层也容易错位和断裂，极大影响了导电性能。

在本发明实施例中，进一步采用了在基底1形成通道的方式容纳电极，联合光学胶层，共同增强电极与基底的粘附性。具体地，如图2和图3所示，在基底1上形成基底通道11，以容纳第一电极21；第一电极21的上表面与基底11的上表面平齐，将第一电极21容纳于基底通道11内，再在基底11上表面铺设光学胶膜层3，通过在基底1形成通道，具体的形成方式优选刻蚀，激光溅射等，进一步增强了第一电极21在基底1上的粘附性。当进行柔性折叠时，基底1上的刻蚀通道有助于第一电极21释放应力，避免了触控电极层与TFE基底1分裂而导致导电性能变差的问题。

在本发明另一种实施例中，如图4所示，在基底1形成基底通道11，以容纳第一电极21，第一电极21的上表面突出于基底1的上表面，也即第一电极21的厚度大于基底刻蚀通道11的深度；且在光学胶膜层3面向基底1的一侧设置第一光学胶通道31，第一光学胶通道31与基底通道11一一对应，且构成空腔，第一电极21收容于空腔内；第一电极21作为基底1和光学胶膜层3的中间衔接结构，进一步增强了第一电极21在光学胶膜层3上的粘附性，从而避免第一电极21与光学胶膜层和基底分离或者脱落导致的导电性变差。

进一步地，在本发明另一种实施例中，如图5所示，优选采用在基底1和光学胶膜层3与第一电极21和第二电极22都接触的面同时形成通道，用以容纳第一电极和第二电极，可以使得基底1与纳米银线粘附性更强，避免膜层分裂；具体地，基底1具有容纳第一电极21的基底通道11；光学胶膜层3面向基底1的一侧具有容纳第一电极21的第一光学胶通道31；光学胶膜层3背离基底1的一侧具有容纳第二电极22的第二光学胶通道32。通过将电极容纳于基底通道和光学胶通道尤其是光学胶膜层3两侧同时形成通道，第一电极21和第二电极22作为基底和光学胶膜层的连接物，可有效提高基底1和光学胶膜层3与金属纳米线的粘附性。在柔性屏幕进行弯折过程中，使得金属纳米线的应力得到释放，从而避免了第一电极21和第二电极22分别与基底1和光学胶层3的分裂。

在本发明实施例中，如图3所示，导电膜层2优选为网格结构，即第一电极21为第一网格电极；第二电极22为第二网格电极，网格围绕于像素结构的周边。第一网格电极与第二网格电极的图案完全相同，具体地，具有上下对应的网格图案，使得具有网格状的第一电极21和第二电极22一致地围绕于每个像素结构的周边。网格状结构电极宽度窄，使得网格电极中间的像素区域面积相对较大，显示装置整体像素高；但电极宽度过窄，电阻增大，导电性能受到影响，因此本发明实施例中网格电极的网格线宽度d优选为20nm-1μm，如图3所示，既能够满足显示装置的像素，又能够使电极的导电性能不受影响。在本发明实施例中，网格电极的网格线宽度为基底通道的宽度，如图3所示，包括但不限于本发明实施例中的基底通道11、第一光学胶通道31、第二光学胶通道32。用以容纳电极的通道的深度与网格线宽度相当，而网格线宽可与金属纳米颗粒直径近似等同或者为金属纳米颗粒的整数倍。其中，银纳米颗粒粒径大小为5-20nm；粒径越小，比表面积越大，形成纳米银线表面更粗糙，从而更能有效改善雾度。

在本发明实施例中，导电膜层为金属纳米线薄膜，金属纳米线薄膜优选为金属纳米颗粒堆积形成的线型结构，相对于光滑的金属纳米线，由金属纳米颗粒形成的宏观线性结构表面较为粗糙，反光较弱，可以改善屏幕的雾度问题。更优选地，在本实施例中，选择银纳米颗粒形成的宏观纳米线作为导电膜层，因为银纳米颗粒和银纳米线一样，均具有较好的导电性，但是银颗粒堆积而形成的宏观线状结构具有比银纳米线粗糙的表面，可以减弱反射光，更好的改善雾度问题。

在其他可实施的方式中，第一电极和第二电极的形状可不相同，包括但不限于网格的形式。

现有技术中，网格电极层的设置有采用银、铜或者其他金属材料在薄膜(例如PET薄膜)上压制而形成；但是在本发明实施例中采用纳米银颗粒制备网格电极层可充分利用纳米颗粒集聚成宏观线状结构和纳米颗粒本身的尺度效应，减少触摸屏可视区的反射，提高面板的显示效果，而且还能有效减少高像素下引起的干涉条纹。而且形成网状交联结构，此种结构能够大幅降低导电层的电阻并可提高导电层在弯曲状态下的导电性能，此种结构的整体性能约可到达前述复合导电层的80％，而成本仅为其一半左右。

在其他可选的发明实施方式中，导电膜层2也可以为金属纳米线薄膜、石墨烯层、碳纳米管层中任选两种及以上材料复合而成的复合材料导电层。将纳米银线和石墨烯复合(例如采用纳米银线-石墨烯或纳米银线-石墨烯-纳米银线的多层复合结构)能够将透明导电膜透光率和导电性能提至更高水平，并且在耐弯折状态下其透光率和导电性能不发生可检测到的变化。

在本发明实施例中，用光学胶形成的粘附层并与电极结合形成金属纳米线共同构成透明导电薄膜结构，具体包括光学胶膜层及与之贴附的导电膜层2，其中导电膜层的厚度范围为100-150um，该厚度范围为第一电极和第二电极的总厚度。透明导电薄膜结构的厚度控制在此范围内可以有效改善导电性能和控制整个膜层结构的厚度。

另一发明实施例进一步公开了一种显示面板膜层结构的制备工艺，分别可制备得到上述优选的显示面板膜层结构，对于实施方式之一，可具体包括以下步骤：

S1、在基底的表面形成具有预设深度的基底通道；具体地，可通过激光刻蚀在基底表面刻蚀形成深度为20nm-1μm的通道，通道的宽度也优选在20nm-1μm范围内，既能够满足显示装置的像素，又能够使电极的导电性能不受影响。

S2、将金属纳米颗粒制备于所述基底刻蚀通道内，形成第一电极；所述金属纳米颗粒制备于基底刻蚀通道内的具体方式可通过旋涂、喷涂、印刷、自组装、原子层沉积、气相沉积、液相沉积或电镀办法，本发明实施例中优选原子层沉积将金属纳米颗粒沉积至TFE基底上，原子层沉积将银以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面，新一层原子膜的化学反应是直接与之前一层相关联的，这种方式使每次反应只沉积一层原子、沉积均匀、沉积层致密、工艺参数可控。

S3、在基底的表面形成光学胶膜层；具体的形成方式可通过气相沉积或者电镀方法在第一电极上形成光学胶膜层。

S4、在光学胶膜层背离所述基底的一侧形成第二电极；第二电极的形成位置与第一电极金属位置和图案相对应，且第二电极的形成方式包括原子层沉积、气相沉积、液相沉积或电镀办法等方法。

S5、在第二电极表面形成盖板。

对于实施方式之二，可具体包括以下步骤：

S1、在基底的表面形成具有预设深度的基底刻蚀通道，具体地，可通过激光刻蚀在基底表面刻蚀形成深度为20nm-1μm的通道，通道的宽度也优选在20nm-1μm范围内，既能够满足显示装置的像素，又能够使电极的导电性能不受影响。

S2、将金属纳米颗粒制备于所述基底刻蚀通道内，形成第一电极；其中，金属纳米颗粒部分突出于基底的表面；所述金属纳米颗粒制备于基底刻蚀通道内的具体方式可通过旋涂、喷涂、印刷、自组装、原子层沉积、气相沉积、液相沉积或电镀办法，本发明实施例中优选为原子层沉积将金属纳米颗粒沉积至TFE基底上。

S3、在基底的表面和第一电极的表面形成光学胶膜层；在光学胶膜层面向基底的一侧形成与基底通道具有相同图案的第一光学胶通道，金属纳米颗粒部分突出于所述基底的表面，第一光学胶通道与所述基底通道一一对应，且构成空腔，第一电极收容于空腔内。

S4、在光学胶膜层背离所述基底的一侧形成第二电极；第二电极的形成位置与第一电极金属位置和图案相对应，且第二电极的形成方式包括原子层沉积、气相沉积、液相沉积或电镀办法等方法。

S5、在第二电极表面形成盖板。

对于实施方式之三，可具体包括以下步骤：

S1、在基底的表面形成具有预设深度的基底通道；在本发明实施例中，，具体地，可通过激光刻蚀在基底表面刻蚀形成深度为20nm-1μm的通道，通道的宽度也优选在20nm-1μm范围内，既能够满足显示装置的像素，又能够使电极的导电性能不受影响。。

S2、将金属纳米颗粒制备于基底刻蚀通道内，且金属纳米颗粒部分突出于基底的表面，形成第一电极；所述金属纳米颗粒制备于基底刻蚀通道内的具体方式可通过旋涂、喷涂、印刷、自组装、气相沉积、原子层沉积、液相沉积或电镀办法，本发明实施例中优选为气相沉积将金属纳米颗粒沉积至TFE基底上。

S3、在光学胶膜层的一侧形成与基底刻蚀通道具有相同图案的第一光学胶刻蚀通道，扣合并贴附于第一电极上；需要说明的是，只有当金属纳米颗粒或复合材料纳米颗粒部分突出于基底的表面，才能与下一步中的光学胶膜层的刻蚀通道相扣合，且才能通过这种嵌设的方式实现抗弯折。所述金属纳米颗粒部分突出于所述基底的表面，在光学胶膜层面向所述基底的一侧形成第一光学胶通道，所述第一光学胶通道与所述基底通道一一对应，且构成空腔，所述第一电极收容于所述空腔内。

S4、在光学胶膜层的另一侧形成第二光学胶刻蚀通道；第二光学胶刻蚀通道可以与第一光学刻蚀通道的图案对应相同，而且因为处在光学胶膜层的两侧独立存在，也可以不同；

S5、将金属纳米颗粒制备于第二光学胶刻蚀通道内，形成第二电极。同样地，制备方法也可以为气相沉积、液相沉积或电镀办法。

本发明具有如下有益效果：

本发明实施例通过利用本思路通过原子层沉积把金属纳米颗粒沉积至TFE上层膜(SiNx)刻蚀形成的网格通道，在该网格通道内，金属纳米颗粒依次排列，可以形成一个宏观的金属纳米线。该方案通过金属纳米颗粒作为基底刻蚀通道和光学胶刻蚀通道的连接物，可解决基底与金属纳米线粘附性差的问题，同时纳米颗粒堆积形成的宏观纳米线，相对于光滑的金属纳米线，可以降低纳米银的雾度难题；本发明结构简单紧凑，制备工艺简单，工艺成本低廉，可与现有技术兼容。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种显示面板膜层结构，其特征在于，包括层叠设置的基底、导电膜层、光学胶膜层和盖板；

所述导电膜层包括自下至上依次设置的第一电极和第二电极；所述光学胶膜层设置于所述第一电极和第二电极之间，所述导电膜层包括金属纳米颗粒堆积形成的线型结构；

所述基底具有容纳所述第一电极的基底通道；所述光学胶膜层面向所述基底的一侧设置第一光学胶通道，所述第一光学胶通道与所述基底通道一一对应，且构成空腔，所述第一电极收容于所述空腔内；

所述第一电极和第二电极均为网格状电极，网格围绕于像素结构的周边；所述光学胶膜层背离所述基底的一侧具有容纳所述第二电极的第二光学胶通道。

2.如权利要求1所述的显示面板膜层结构，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极具有相同的图案。

3.如权利要求2所述的显示面板膜层结构，其特征在于，所述网格电极的网格线宽度为20nm-1μm。

4.如权利要求1所述的显示面板膜层结构，其特征在于，所述金属纳米颗粒为银纳米颗粒。

5.如权利要求1所述的显示面板膜层结构，其特征在于，所述导电膜层的厚度范围为100-150um。

6.一种显示面板膜层结构的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在基底的表面形成具有预设深度的基底通道；

S2、将金属纳米颗粒制备于所述基底通道内，形成第一电极；

S3、在基底和第一电极的表面形成光学胶膜层，所述金属纳米颗粒部分突出于所述基底的表面，在光学胶膜层面向所述基底的一侧形成第一光学胶通道，所述第一光学胶通道与所述基底通道一一对应，且构成空腔，所述第一电极收容于所述空腔内；

S4、在光学胶膜层背离所述基底的一侧形成第二电极，所述第一电极和第二电极均为网格状电极，网格围绕于像素结构的周边；在所述光学胶膜层背离所述基底的一侧形成第二光学胶通道，将金属纳米颗粒制备于第二光学胶通道内，形成第二电极。

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