CN110429087A - 阵列基板金属线及其制备方法、以及显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种阵列基板金属线及其制备方法、以及显示面板。所述阵列基板金属线的制备方法包括以下步骤：在基底的表面沉积石墨烯层；在所述石墨烯层背向所述基底的表面镀金属层；在所述金属层背向所述石墨烯层的表面涂布感光胶，烘干，并曝光、显影，得到预设图案层；以及对裸露于所述预设图案层的金属层和石墨烯层进行蚀刻，并对所述感光胶进行剥离，得到阵列基板金属线。本发明的技术方案能够有效地降低阵列基板金属线的光反射，保证显示面板具有好的显示效果。

Description

阵列基板金属线及其制备方法、以及显示面板
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种阵列基板金属线及其制备方法、以及显示面板。
背景技术
四边窄边框或无边框显示器采用将显示器屏幕和边框融合在一起设计，在增加了显示器美观的同时，也提升了用户视觉体验上的宽阔感。现有四边窄边框或无边框显示器的显示面板通常包括彩膜基板和阵列基板，其中彩膜基板设置在靠近背光侧，阵列基板设置在观看侧，这样的话，在强光照射下，位于阵列基板侧面的金属线会发生光的反射，影响显示面板的显示效果。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种阵列基板金属线及其制备方法、以及显示面板，旨在有效地降低阵列基板金属线的光反射，保证显示面板具有好的显示效果。
为实现上述目的，本发明提出的阵列基板金属线的制备方法，包括以下步骤：
在基底的表面沉积石墨烯层；
在所述石墨烯层背向所述基底的表面镀金属层；
在所述金属层背向所述石墨烯层的表面涂布感光胶，烘干，并曝光、显影，得到预设图案层；以及
对裸露于所述预设图案层的金属层和石墨烯层进行蚀刻，并对所述感光胶进行剥离，得到阵列基板金属线。
在本发明的一实施例中，在基底的表面沉积石墨烯层的步骤中包括：
在基底的表面沉积金属催化剂，所述金属催化剂未覆满所述基底的表面；
在所述基底面向所述金属催化剂的表面沉积石墨烯层。
在本发明的一实施例中，所述金属催化剂的沉积面积为所述基底面积的1％至10％。
在本发明的一实施例中，在所述基底面向所述金属催化剂的表面沉积石墨烯层的步骤中包括：
将沉积有金属催化剂的基底放入化学气相沉积腔室内，通入还原性气体和碳源前驱体，保持腔室温度范围为300℃至700℃，压力范围为0.1Torr至90Torr，并停留1min至15min，在所述基底面向所述金属催化剂的表面沉积得到石墨烯层。
在本发明的一实施例中，所述还原性气体和所述碳源前驱体的流量比的范围值为1:1至1:10。
在本发明的一实施例中，所述金属层的厚度范围为0.2μm-0.7μm；和/或，所述感光胶的厚度范围为0.05μm-0.5μm。
在本发明的一实施例中，在所述石墨烯层背向所述基底的表面镀金属层的步骤中包括：
在温度为20℃至300℃，压力为0.01Pa至5Pa的条件下，采用磁控溅射法在所述石墨烯层背向所述基底的表面镀金属层。
在本发明的一实施例中，对裸露于所述预设图案层的金属层和石墨烯层进行蚀刻的步骤中包括：
采用酸性蚀刻液对裸露于所述预设图案层的金属层进行蚀刻；
采用激光蚀刻法对裸露于所述预设图案层的石墨烯层进行蚀刻。
本发明还提出了一种阵列基板金属线，所述阵列基板金属线是由如前所述的阵列基板金属线的制备方法制备得到。
本发明还提出了一种显示面板，所述显示面板包括彩膜基板、阵列基板及液晶层，所述彩膜基板与所述阵列基板相对设置，所述液晶层填充于所述彩膜基板和所述阵列基板之间，所述阵列基板设置有阵列基板金属线，所述阵列基板金属线是由如前所述的阵列基板金属线的制备方法制备得到。
本发明的技术方案，首先在基底的表面沉积石墨烯层，然后在石墨烯层背向基板的表面镀一层金属层，之后在金属层背向石墨烯层的表面涂布感光胶，烘干后经曝光和显影便可得到预设图案层，接着对裸露于预设图案层的金属层和石墨烯层进行蚀刻，以除去金属层的裸露部和石墨烯层的裸露部，最后对感光胶进行剥离，便可得到阵列基板金属线。该阵列基板金属线由于含有石墨烯层，当应用于四边窄边框或无边框显示装置中显示面板的阵列基板时，能够有效地降低阵列基板金属线的光反射，从而保证显示面板具有好的显示效果。并且，该阵列基板无需额外增加掩膜板来降低其光反射，结构简单。同时，石墨烯层的存在也能提升阵列基板金属线的电子迁移率，从而提升其导电性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明阵列基板金属线的制备方法一实施例的步骤流程图；
图2为图1中步骤S10的细化步骤流程图；
图3为本发明阵列基板金属线一实施例的剖视结构示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
100 阵列基板金属线 20 石墨烯层
10 基底 30 金属层
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种阵列基板金属线的制备方法。
请参阅图1，在本发明阵列基板金属线的制备方法一实施例中，该制备方法包括以下步骤：
步骤S10，在基底表面沉积石墨烯层；
步骤S20，在石墨烯层背向基底的表面镀金属层；
步骤S30，于金属层背向石墨烯层的表面涂布感光胶，烘干，并曝光、显影，得到预设图案层；以及
步骤S40，对裸露于所述图案层的金属层和石墨烯层进行蚀刻，并对感光胶进行剥离，得到阵列基板金属线。
本发明的技术方案，首先在基底的表面沉积石墨烯层，然后在石墨烯层背向基板的表面镀一层金属层，之后在金属层背向石墨烯层的表面涂布感光胶，烘干后经曝光和显影便可得到预设图案层，接着对裸露于预设图案层的金属层和石墨烯层进行蚀刻，以除去金属层的裸露部和石墨烯层的裸露部，最后对感光胶进行剥离，便可得到阵列基板金属线。该阵列基板金属线由于含有石墨烯层，当应用于四边窄边框或无边框显示装置中显示面板的阵列基板时，能够有效地降低阵列基板金属线的光反射，从而保证显示面板具有好的显示效果。并且，该阵列基板无需额外增加掩膜板来降低其光反射，结构简单。同时，石墨烯层的存在也能提升阵列基板金属线的电子迁移率，从而提升其导电性能。
需要说明的是，这里基底选用玻璃板，玻璃基板表面的石墨烯层可以通过化学气相沉积法、或者原子层沉积法、或者合理且有效的方法制备得到。石墨烯层表面的金属层一般为铜金属层或铝金属层。感光胶涂布后可以采用50℃至300℃的温度范围进行烘干。
进一步地，请参阅图2，步骤S10，在基底的表面沉积石墨烯层中包括：
步骤S11，在基底的表面沉积金属催化剂，金属催化剂未覆满基底的表面；
步骤S12，在基底面向金属催化剂的表面沉积石墨烯层。
步骤S11中金属催化剂可选用铜催化剂或者镍催化剂，并通过采用磁控溅射法或金属镀法在基底的表面沉积金属催化剂，该金属催化并未覆满基底的表面，这里金属催化剂主要作为石墨烯层制备的催化剂使用。在金属催化剂的催化作用下，石墨烯层可采用化学气相沉积法或原子层沉积法沉积在基板的表面得到。这里由于石墨烯层的设置，当光照射在基底时，石墨烯能够很好地降低光的反射，有效地避免阵列基板金属线发生光反射。
由于金属催化剂也会发生光的发生反射，则金属催化剂的沉积面积要控制适宜，即控制金属催化剂的沉积面积为基底面积的1％至10％，例如，控制金属催化剂的沉积面积为基底面积的1％、或3％、或5％、或7％、或10％。
进一步地，步骤S12，在基底面向金属催化剂的表面沉积石墨烯层中包括：
将沉积有金属催化剂的基底放入化学气相沉积腔室内，通入还原性气体和碳源前驱体，保持腔室温度范围为300℃至700℃，压力范围为0.1Torr至90Torr，并停留1min至15min，在基底面向金属催化剂的表面沉积得到石墨烯层。
这里石墨烯层采用化学气相沉积法制备得到。还原性气体的通入，起到保护金属催化剂的作用，以防止金属催化剂被氧化，这样金属催化剂便可以作为生长石墨烯的催化剂。当温度加热至300℃、或500℃、或700℃时，碳源前驱体会在金属催化剂的催化作用下分解碳原子，碳原子在基底面向金属催化剂的表面连接成膜，即为石墨烯层。这里为了保证碳源前驱体尽可能充分生长呈石墨烯纳米线，保持腔室压力为0.1Torr至90Torr范围，停留时间为1min、或5min、或10min、或15min。采用化学气相沉积法制备得到的石墨烯层的厚度范围为0.01μm-0.1μm。该厚度范围的石墨烯层能够有效地降低光的反射，同时也提升了阵列基板金属线的电子迁移率。
需要说明的是，采用化学气相沉积制备石墨烯层的温度不会太高，这样不会对基底造成损坏。这里碳源前驱体一般选用碳氢化合物，可选用甲烷、乙烯、乙炔中的一种。当然地，碳源前驱体也可选用其他的碳氢化合物。还原性气体可选用氢气或一氧化碳。
在采用化学气相沉积法制备石墨烯层时，要严格控制还原性气体和碳源前驱体的流量比，以使得沉积得到的石墨烯层均匀性好，一般地，控制还原性气体和碳源前驱体的流量比的范围值为1:1至1:10，例如二者流量比值为1:1、或1:3、或1:5、或1:8、或1:10。
进一步地，在制备金属层时，要严格控制好金属层的厚度，以保证既起到导电作用，又便于后续曝光显影成预设图案的操作。控制金属层的厚度范围为0.2μm-0.7μm，例如金属层的厚度为0.2μm、或0.5μm、或0.7μm。
进一步地，在于金属层背向石墨烯层的表面涂布感光胶时，要严格控制感光胶的厚度，以有利于后面曝光显影成预设图案的操作。控制感光胶的厚度范围为0.05μm-0.5μm，例如感光胶的厚度为0.05μm、或0.15μm、或0.3μm、或0.5μm。
在本发明的一实施例中，步骤S20，在石墨烯层背向基底的表面镀金属层中包括：在温度为20℃至300℃，压力为0.01Pa至5Pa的条件下，采用磁控溅射法在石墨烯层背向基底的表面镀金属层。在该温度范围和压力范围的条件下，采用磁控溅射法制备得到的金属层均匀性好。
在本发明的一实施例中，对裸露于预设图案层的金属层和石墨烯层进行蚀刻的步骤包括：采用酸性蚀刻液对裸露于预设图案层的金属层进行蚀刻；采用激光蚀刻法对裸露的石墨烯层进行蚀刻。这里酸性蚀刻液能够有效蚀刻掉金属层裸露于预设图案层的部分，激光蚀刻可以有效地蚀刻掉石墨烯裸露于预设图案层的部分，这样便可得到预设图案部分，之后将表面的感光胶剥离便可得到阵列基板金属线。
请参阅图3，本发明还提出了一种阵列基板金属线100，该阵列基板金属线100是由如前所述的阵列基板金属线的制备方法制备得到。阵列基板金属线100包括基底10、依次设置在基底10表面的石墨烯层20和金属层30，这里基底10采用玻璃基板。
本发明还提出一种显示面板，显示面板包括彩膜基板、阵列基板及液晶层，彩膜基板与阵列基板相对设置，液晶层填充于彩膜基板和阵列基板之间，阵列基板设置有阵列基板金属线，阵列基板金属线100是由如前所述的阵列基板金属线的制备方法制备得到。这里彩膜基板设置在靠近背光侧，阵列基板设置在观看侧，当外界光照射于阵列基板的阵列基板金属线100时，光透过基底照射于其中的石墨烯层，石墨烯层能够有效地降低光反射，从而保证显示面板具有好的显示效果。
下面通过具体实施例对本发明阵列基板金属线及其制备方法进行详细说明。
实施例1
本实施例中，阵列基板金属线由以下步骤制备得到：
(1)石墨烯层的制备：在玻璃基板的表面沉积铜催化剂，铜催化剂的沉积面积占玻璃基板面积的1％，将沉积有铜催化剂的玻璃基板放入化学气相沉积腔室内，通入氢气和甲烷，氢气和甲烷的体积为1:1，并保持腔室温度为300℃，压力为0.1Torr，停留10min取出，则在玻璃基板面向铜催化剂的表面沉积得到石墨烯层。
(2)金属层的制备：在温度为20℃，压力为0.01Pa的条件下，采用磁控溅射法在石墨烯层背向基底的表面镀一层金属层，该金属层的厚度控制为0.2μm。
(3)在金属层背向石墨烯层的表面涂布感光胶，感光胶的厚度控制为0.05μm，在50℃的温度下烘干，并经曝光和显影得到预设图案层。
(4)采用酸性蚀刻液对裸露于预设图案层的金属层进行蚀刻，采用激光蚀刻法对裸露的石墨烯层进行蚀刻，并对感光胶进行剥离，便可得到阵列基板金属线。
实施例2
本实施例中，阵列基板金属线由以下步骤制备得到：
(1)石墨烯层的制备：在玻璃基板的表面沉积铜催化剂，铜催化剂的沉积面积占玻璃基板面积的5％，将沉积有铜催化剂的玻璃基板放入化学气相沉积腔室内，通入氢气和甲烷，氢气和甲烷的体积为1:5，并保持腔室温度为500℃，压力为10Torr，停留12min取出，则在玻璃基板面向铜催化剂的表面沉积得到石墨烯层。
(2)金属层的制备：在温度为100℃，压力为0.2Pa的条件下，采用磁控溅射法在石墨烯层背向基底的表面镀一层金属层，该金属层的厚度控制为0.5μm。
(3)在金属层背向石墨烯层的表面涂布感光胶，感光胶的厚度控制为0.35μm，在150℃的温度下烘干，并经曝光和显影得到预设图案层。
(4)采用酸性蚀刻液对裸露于预设图案层的金属层进行蚀刻，采用激光蚀刻法对裸露的石墨烯层进行蚀刻，并对感光胶进行剥离，便可得到阵列基板金属线。
实施例3
本实施例中，阵列基板金属线由以下步骤制备得到：
(1)石墨烯层的制备：在玻璃基板的表面沉积铜催化剂，铜催化剂的沉积面积占玻璃基板面积的10％，将沉积有铜催化剂的玻璃基板放入化学气相沉积腔室内，通入氢气和甲烷，氢气和甲烷的体积为1:0，并保持腔室温度为700℃，压力为50Torr，停留15min取出，则在玻璃基板面向铜催化剂的表面沉积得到石墨烯层。
(2)金属层的制备：在温度为300℃，压力为5Pa的条件下，采用磁控溅射法在石墨烯层背向基底的表面镀一层金属层，该金属层的厚度控制为0.7μm。
(3)在金属层背向石墨烯层的表面涂布感光胶，感光胶的厚度控制为0.5μm，在200℃的温度下烘干，并经曝光和显影得到预设图案层。
(4)采用酸性蚀刻液对裸露于预设图案层的金属层进行蚀刻，采用激光蚀刻法对裸露的石墨烯层进行蚀刻，并对感光胶进行剥离，便可得到阵列基板金属线。
将实施例1至3制备得到的阵列基板金属线应用于四边窄边框或无边框显示装置中显示面板的阵列基板，并朝向阵列基板金属线的玻璃板照射光，能够观察到阵列基板金属线几乎不发生光的反射，其显示面板的显示效果好。而且，每一实施例制备得到的阵列基板金属线电子迁移率高，即其导电性能好。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种阵列基板金属线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在基底的表面沉积石墨烯层；
在所述石墨烯层背向所述基底的表面镀金属层；
在所述金属层背向所述石墨烯层的表面涂布感光胶，烘干，并曝光、显影，得到预设图案层；以及
对裸露于所述预设图案层的金属层和石墨烯层进行蚀刻，并对所述感光胶进行剥离，得到阵列基板金属线。
2.如权利要求1所述的阵列基板金属线的制备方法，其特征在于，在基底的表面沉积石墨烯层的步骤中包括：
在基底的表面沉积金属催化剂，所述金属催化剂未覆满所述基底的表面；
在所述基底面向所述金属催化剂的表面沉积石墨烯层。
3.如权利要求2所述的阵列基板金属线的制备方法，其特征在于，所述金属催化剂的沉积面积为所述基底面积的1％至10％。
4.如权利要求2所述的阵列基板金属线的制备方法，其特征在于，在所述基底面向所述金属催化剂的表面沉积石墨烯层的步骤中包括：
将沉积有金属催化剂的基底放入化学气相沉积腔室内，通入还原性气体和碳源前驱体，保持腔室温度范围为300℃至700℃，压力范围为0.1Torr至90Torr，并停留1min至15min，在所述基底面向所述金属催化剂的表面沉积得到石墨烯层。
5.如权利要求4所述的阵列基板金属线的制备方法，其特征在于，所述还原性气体和所述碳源前驱体的流量比的范围值为1:1至1:10。
6.如权利要求1所述的阵列基板金属线的制备方法，其特征在于，所述金属层的厚度范围为0.2μm-0.7μm；和/或，
所述感光胶的厚度范围为0.05μm-0.5μm。
7.如权利要求1至6中任一项所述的阵列基板金属线的制备方法，其特征在于，在所述石墨烯层背向所述基底的表面镀金属层的步骤中包括：
在温度为20℃至300℃，压力为0.01Pa至5Pa的条件下，采用磁控溅射法在所述石墨烯层背向所述基底的表面镀金属层。
8.如权利要求1至6中任一项所述的阵列基板金属线的制备方法，其特征在于，对裸露于所述预设图案层的金属层和石墨烯层进行蚀刻的步骤中包括：
采用酸性蚀刻液对裸露于所述预设图案层的金属层进行蚀刻；
采用激光蚀刻法对裸露于所述预设图案层的石墨烯层进行蚀刻。
9.一种阵列基板金属线，其特征在于，所述阵列基板金属线是由权利要求1至8中任一项所述的阵列基板金属线的制备方法制备得到。
10.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括彩膜基板、阵列基板及液晶层，所述彩膜基板与所述阵列基板相对设置，所述液晶层填充于所述彩膜基板和所述阵列基板之间，所述阵列基板设置有阵列基板金属线，所述阵列基板金属线是由权利要求1至8中任一项所述的阵列基板金属线的制备方法制备得到。
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