CN115729371A - 薄膜传感器及其制备方法、触控面板及可折叠显示装置 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种薄膜传感器及其制备方法、触控面板及可折叠显示装置,该薄膜传感器,包括:基板;金属层,设置于基板上,金属层包括图案化的第一导电线路;导电层,设置于金属层背离基板的一侧,导电层为纳米级银丝,导电层包括图案化的第二导电线路,且第二导电线路与第一导电线路之间能够导通形成透明导电膜;以及第一保护层,覆盖于导电层上。本公开技术方案有效解决了传统薄膜传感器中的透明导电薄膜图案品质差的技术问题,有效规避了透明导电膜中线路短路问题,提高了薄膜传感器的导电性能。
Description
技术领域
本公开涉及显示技术领域,尤其涉及一种薄膜传感器及其制备方法、触控面板及可折叠显示装置。
背景技术
在显示屏装置中,常用透明导电膜来形成布线、像素电极、端子的一部分。此时,必须在透明导电膜上蚀刻形成一定形状的图案。
传统智能手机或者平板电脑的透明导电膜多采用氧化铟锡(简称ITO)薄膜,但是ITO薄膜在折叠后电阻率会上升。相关技术中,折叠屏手机或者平板电脑多采用纳米银线薄膜替代ITO薄膜,以使显示屏具有良好折叠性能。但是,在纳米银透明导电膜图案的形成过程中,由于银离子极其活泼的性质,在高温高湿条件下,尤其在通交流电的条件下,纳米银极易长出晶体枝,使蚀刻后的线路短路,造成透明导电膜图案的品质差。
发明内容
本公开提供了一种薄膜传感器及其制备方法、触控面板及可折叠显示装置,以解决传统薄膜传感器中的透明导电薄膜图案品质差的技术问题。
为此,第一方面,本公开提供了一种薄膜传感器,包括:基板、金属层、导电层以及第一保护层;
金属层,设置于基板上,金属层包括图案化的第一导电线路;
导电层,设置于金属层背离基板的一侧,导电层为纳米级银丝,导电层包括图案化的第二导电线路,且第二导电线路与第一导电线路之间能够导通形成透明导电膜;以及
第一保护层,覆盖于导电层上。
在一种可能的实施方式中,导电层的纳米级银丝的直径为20nm~40nm,长度为10μm~40μm,线径比为500~1000;
和/或,导电层的厚度为0.03μm~0.1μm;
和/或,金属层的材质为银或者铜,图案化的第一导电线路的线宽和/或线距为15μm;
和/或,金属层的厚度为0.1μm~0.5μm。
在一种可能的实施方式中,第一保护层的厚度为0.5μm~10μm。
在一种可能的实施方式中,还包括第二保护层,第二保护层覆盖第一保护层和导电层。
在一种可能的实施方式中,第一保护层的厚度为0.05μm~0.5μm,第二保护层的厚度为0.5μm~10μm。
在一种可能的实施方式中,基板包括柔性基材和位于柔性基材上的硬质涂层,柔性基材的材质为塑胶类聚酰亚胺、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、超薄玻璃、热塑性聚酯、聚酰亚胺和环烯烃聚合物中的任一者。
第二方面,本公开还提供了一种如上所述的薄膜传感器的制备方法,包括:
提供基板;
通过真空溅镀工艺在基板上形成金属层;
将金属层通过压膜、曝光、显影、蚀刻形成图案化的第一导电线路;
在第一导电线路上整面涂覆导电层,导电层为纳米级银丝;
在导电层上辊压或者涂覆第一保护层干膜压膜,通过曝光、显影形成图案化的第二导电线路,且第二导电线路与第一导电线路之间能够导通形成透明导电膜;
通过高压冲刷去除显影后的第一保护层及其下方的导电层,以形成不导电通道,未显影的第一保护层通过紫外线固化及热固化覆盖于导电层上。
在一种可能的实施方式中,还包括:
在第一保护层上辊压或者涂覆第二保护层干膜压膜,通过曝光、显影、紫外线固化及热固化形成第二保护层,第二保护层覆盖第一保护层和不导电通道。
第三方面,本公开还提供了一种触控面板,包括衬底基板和位于衬底基板的至少一侧且阵列分布的多个薄膜传感器,其中,薄膜传感器为如上所述的薄膜传感器。
第四方面,本公开还提供了一种可折叠显示装置,包括显示面板和位于显示面板的出光侧的触控面板,其中,触控面板为如上所述的触控面板。
根据本公开提供的薄膜传感器及其制备方法、触控面板及可折叠显示装置,该薄膜传感器,包括:基板;金属层,设置于基板上,金属层包括图案化的第一导电线路;导电层,设置于金属层背离基板的一侧,导电层为纳米级银丝,导电层包括图案化的第二导电线路,且第二导电线路与第一导电线路之间能够导通形成透明导电膜;以及第一保护层,覆盖于导电层上。本公开技术方案,通过优化薄膜传感器的具体结构,以规避传统薄膜传感器中纳米银透明导电膜图案的形成过程中,由于银迁移而造成蚀刻后的线路断点、线路短路等问题,有效提高了两层导电线路的电导通性,提高了薄膜传感器的质量。具体而言,将薄膜传感器配置为至少包括基板、金属层、导电层及第一保护层的组合构件。该金属层设置在基板上,由于基板上的粗糙度较高,使得金属层和基板之间的附着力高、结合性好,金属层不易从基板上脱落。该导电层设置在金属层上,该导电层为纳米级银丝,由于导电层直接设置在金属层上,中间并未设置OC固定层,极大提高了导电层与金属层的接触面积,提高了导电层的导电能力,使得设置在导电层上的第二导电线路与设置在金属层上的第一导电线路之间的导电性能良好,规避了线路区容易发生线路断点、电阻偏高、线路接触不良的制作问题,提高了透明导电膜图案的品质。该第一保护层设置在导电层上,一方面该第一保护层可用于固定纳米级银丝,另一方面还可直接通过第一保护层在导电层上制备第二导电线路,解决了传统导电层蚀刻慢、蚀刻不干净、蚀刻难和银离子环境污染问题,提高了薄膜传感器的可持续发展性;同时,该第一保护层还具有隔绝水汽、稳定性高的特点,可有效保护薄膜传感器的线路区。
附图说明
为了更清楚地说明本公开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,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。另外,在附图中,相同的部件使用相同的附图标记,且附图并未按照实际的比例绘制。
图1至图3为传统纳米银线传感器的侧视图;
图4为本公开第一实施例提供的薄膜传感器侧视图;
图5为本公开第一实施例提供的图案化制程后的薄膜传感器的侧视图;
图6为本公开第一实施例提供的纳米级银线的电镜图;
图7为本公开第一实施例提供的薄膜传感器的制备流程图;
图8为本公开第二实施例提供的薄膜传感器侧视图;
图9为本公开第二实施例提供的图案化制程后的薄膜传感器的侧视图;
图10为本公开第二实施例提供的薄膜传感器的制备流程图;
图11为本公开第三实施例提供的触控面板俯视图;
图12为本公开第三实施例提供的触控面板侧视图;
图13为本公开第三实施例提供的另一触控面板侧视图;
图14为本公开第四实施例提供的可折叠显示装置的侧视图。
附图标记说明:
10、CPI基材;20、硬质涂层;30、纳米银层;40、OC层;50、金属线路层;
100、基板;110、柔性基材;120、硬质涂层;200、金属层;300、导电层;400、第一保护层;500、第二保护层;
1、薄膜传感器;2、衬底基板;11、第一电极;12、第二电极;
3、触控面板;4、显示面板。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
目前,折叠屏手机/Pad技术的难点在于可折叠的触控面板。传统智能手机/Pad中的触控面板多采用ITO(掺氧化铟锡)薄膜,但是ITO薄膜在折叠后电阻率会上升,使得其不适用于折叠屏技术中。行业人员常用金属网格、纳米银线、石墨烯或导电聚合物材料对ITO材料予以代替;其中,石墨烯和导电聚合物材料技术尚未成熟,市场上更多使用金属网格和纳米银线代替ITO材料以制备折叠屏。此外,相较于金属网格薄膜,纳米银线薄膜具有更小的弯曲半径,在弯曲时电阻率变化更小;并且纳米银线的直径更小,不存在光学波纹效应,使得折叠屏的显示视觉效果更佳,因此,纳米银线薄膜更适应于尺寸较小的折叠屏手机/Pad。基于此,本公开主要讨论纳米银线技术在折叠屏手机/Pad上的应用。
参见图1至图3,传统纳米银线技术为:先在CPI基材10上设置硬质涂层20,然后在硬质涂层20上设置纳米银层30,再后为实现对纳米银层30的固定会设置一层有机保护层OC层40,最后在OC层40上设置银或铜金属线路层50,以形成纳米银线传感器。但是,由于纳米银层上涂布了OC层40,纳米银层30的银丝31从OC层40中露出,使得银或铜金属线路层50主要是和OC层40接触,纳米银层30和金属线路层50之间只存在点接触,因此,纳米银层30和金属线路层50之间的导电性能大大降低,容易出现线路断点、电阻偏高或线路接触不良等制作问题;加之,纳米银层30在制备过程中容易发生银迁移,使得纳米银层30和金属线路层50之间的线路极易出现线路短路的制作问题。同时,由于OC层40很薄、硬度低,直接进行等离子处理会造成OC层40损伤,导致纳米银层30方阻异常,因此,OC层40表面的光滑且无法通过外部手段增加其粗糙度,使得涂布在OC层40表面的金属线路层的附着力差,金属线路层50极易从OC层40上脱落,整个纳米银线传感器的稳定性差。
此外,由于OC层40本身不能进行曝光显影形成图像,因此,在制作纳米银层30上的图案时,需先在OC层40上增加光阻层,以通过对该光阻层进行曝光显影、蚀刻、剥膜形成图案,然后蚀刻液从光阻层显影后的通道中进入OC层40,先蚀刻掉露出OC层40的银丝31,并逐步蚀刻掉整根银丝31,进入OC层40内部,然后再从OC层40中的银丝孔隙中渗透至纳米银层30,将位于OC层40下方的纳米银层30蚀刻掉,等到所有线路制备完成后,再将光阻层进行剥膜,完成对纳米银层30上图案的制程。可见,整个纳米银层30的制备工艺复杂,难度高,蚀刻速度慢、蚀刻效率低,并且还无法保证OC层40中的银丝31能完全被有效蚀刻。
基于此,本公开提出一种折叠屏技术的逆向结构设计,以从传感器具体结构入手,解决纳米银层的银迁移、金属线路层附着力差、纳米银层和金属线路层之间的结合导电性差、纳米银层制作复杂等问题。具体而言,本公开提供了一种薄膜传感器,包括:基板100、金属层200、导电层300以及第一保护层400;金属层200,设置于基板100上,金属层200包括图案化的第一导电线路;导电层300,设置于金属层200背离基板100的一侧,导电层300为纳米级银丝,导电层300包括图案化的第二导电线路,且第二导电线路与第一导电线路之间能够导通形成透明导电膜;以及第一保护层400,覆盖于导电层300上。该金属层200设置在基板100上,由于基板100上的粗糙度较高,使得金属层200和基板100之间的附着力高、结合性好,金属层200不易从基板100上脱落。该导电层300设置在金属层200上,该导电层300为纳米级银丝,由于导电层300直接设置在金属层200上,中间并未设置OC固定层,极大提高了导电层300与金属层200的接触面积,提高了导电层300的导电能力,使得设置在导电层300上的第二导电线路与设置在金属层200上的第一导电线路之间的导电性能良好,规避了线路区容易发生线路断点、电阻偏高、线路接触不良的制作问题,提高了透明导电膜图案的品质。该第一保护层400设置在导电层300上,一方面该第一保护层400可用于固定纳米级银丝,另一方面还可直接通过第一保护层400在导电层300上制备第二导电线路,解决了传统导电层300蚀刻慢、蚀刻不干净、蚀刻难和银离子环境污染问题,提高了薄膜传感器1的可持续发展性;同时,该第一保护层400还具有隔绝水汽、稳定性高的特点,可有效保护薄膜传感器1的线路区。
为进一步解释本公开中提供的薄膜传感器及其制作方法、触控面板及可折叠显示装置的有益效果,下面结合具体实施组进行阐述。应当理解,该具体实施例组为对本公开的进一步详细说明,并不限制本公开的保护范围。
第一实施例
图4示出本公开第一实施例提供的薄膜传感器侧视图;图5示出本公开第一实施例提供的图案化制程后的薄膜传感器的侧视图;图6示出本公开第一实施例提供的纳米级银线的电镜图;图7示出本公开第一实施例提供的薄膜传感器的制备流程图。
第一方面,参见图4至图6,本公开提供了一种薄膜传感器,包括:基板100、金属层200、导电层300以及第一保护层400。
金属层200,设置于基板100上,金属层200包括图案化的第一导电线路;
导电层300,设置于金属层200背离基板100的一侧,导电层300为纳米级银丝,导电层300包括图案化的第二导电线路,且第二导电线路与第一导电线路之间能够导通形成透明导电膜;以及
第一保护层400,覆盖于导电层300上。
在本实施例中,通过优化薄膜传感器1的具体结构,以规避传统薄膜传感器1中纳米银透明导电膜图案的形成过程中因银迁移而造成蚀刻后的线路断点、线路短路等问题,有效提高了两层导电线路的电导通性,提高了薄膜传感器1的质量。
具体而言,将薄膜传感器1配置为至少包括基板100、金属层200、导电层300及第一保护层400的组合构件。该金属层200设置在基板100上,由于基板100上的粗糙度较高,使得金属层200和基板100之间的附着力高、结合性好,金属层200不易从基板100上脱落。该导电层300设置在金属层200上,该导电层300为纳米级银丝,由于导电层300直接设置在金属层200上,中间并未设置OC固定层,极大提高了导电层300与金属层200的接触面积,提高了导电层300的导电能力,使得设置在导电层300上的第二导电线路与设置在金属层200上的第一导电线路之间的导电性能良好,规避了线路区容易发生线路断点、电阻偏高、线路接触不良的制作问题,提高了透明导电膜图案的品质。该第一保护层400设置在导电层300上,一方面该第一保护层400可用于固定纳米级银丝,另一方面还可直接通过第一保护层400在导电层300上制备第二导电线路,解决了传统导电层300蚀刻慢、蚀刻不干净、蚀刻难和银离子环境污染问题,提高了薄膜传感器1的可持续发展性;同时,该第一保护层400还具有隔绝水汽、稳定性高的特点,可有效保护薄膜传感器1的线路区。
在一示例中,第一保护层400的各组分重量构成为:光固化树脂A:0.1~5份;光固化树脂B:0.1~5份;显影树脂:0.1~10份;萜稀物:0.001~0.05份;添加剂:0.004~0.25份;其余为溶剂。其中,光固化树脂A为双酚A型环氧丙烯酸酯,光固化树脂B为聚氨酯丙烯酸酯,显影树脂为带叔胺基的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯,萜稀物为若干异戊二烯结构单元的碳氢化合物,溶剂为乙酸乙酯。该光固化树脂A能固化纳米级银线,先形成通道。该光固化树脂B能固化纳米级银线,增加第一保护层400的柔软性,提高第一保护层400的耐弯折性。该显影树脂能将不需要的纳米级银线通道显影出来。该萜稀物能调和导电层300的表面能,提高其与OCA层的贴合性能。
具体地,添加剂包括光引发剂:0.001~0.1份;流平剂:0.001~0.05份;稳定剂:0.001~0.1份;脱泡剂:0.001~0.05份。该光引发剂为2-羧基-2-甲基-1-苯基丙酮,该流平剂为流平剂BYK-333,该稳定剂为十六烷基硫醇,该脱泡剂为二苯乙醇酮。该光引发剂能在紫外线光照射下,吸收能量产生自由基,促进聚合反应。该流平剂有利于涂布表面流品。该稳定剂能保证材料稳定,防止反应过于剧烈。该脱泡剂能消除涂层中的气泡和针孔。需要注意的是,第一保护层400需要在黄光环境下配置。
参见图6,在一种可能的实施方式中,导电层300的纳米级银丝的直径为20nm~40nm,长度为10μm~40μm,线径比为500~1000;
和/或,导电层300的厚度为0.03μm~0.1μm。
在本实施例中,薄膜传感器1的具体结构进行设置,以优化导电层300的导电性能。具体而言,选择纳米级银丝的直径为20nm~40nm,长度为10μm~40μm,线径比为500~1000的尺寸为最佳。选择导电层300的厚度为0.03μm~0.1μm为最佳。例如但不限于,导电层300的厚度设置为0.05μm。
在一种可能的实施方式中,金属层200的材质为银或者铜,图案化的第一导电线路的线宽和/或线距为15μm;
和/或,金属层200的厚度为0.1μm~0.5μm。
在本实施例中,薄膜传感器1的具体结构进行设置,以优化金属层200的导电性能。具体而言,选择银材料或者铜材料制备金属层200为最佳。选择金属层200的厚度为0.1μm~0.5μm为最佳。选择将第一导电线路的线宽或者线距为15μm为最佳。例如但不限于,金属层200的厚度为0.2μm。
在一种可能的实施方式中,第一保护层400的厚度为0.5μm~10μm。
在本实施例中,薄膜传感器1的具体结构进行设置。具体而言,将第一保护层400的厚度配置在0.5μm~10μm范围内,以兼顾第一保护层400对薄膜传感器1中线路区域的保护作用和实现对导电层300的图案化制程。例如但不限于,第一保护层400的厚度为5μm。
在一种可能的实施方式中,基板100包括柔性基材110和位于柔性基材110上的硬质涂层120,柔性基材110的材质为塑胶类聚酰亚胺CPI、热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU、超薄玻璃UTG、热塑性聚酯PET、聚酰亚胺PI和环烯烃聚合物COP中的任一者。
例如但不限于,柔性基材110为CPI。
参见图7,此外,本公开还提供了一种如上所述的薄膜传感器的制备方法,包括:
步骤S1、提供基板100;
步骤S2、通过真空溅镀工艺在基板100上形成金属层200;
步骤S3、将金属层200通过压膜、曝光、显影、蚀刻形成图案化的第一导电线路;
步骤S4、在第一导电线路上整面涂覆导电层300,导电层300为纳米级银丝;
步骤S5、在导电层300上辊压或者涂覆第一保护层400干膜压膜,通过曝光、显影形成图案化的第二导电线路,且第二导电线路与第一导电线路之间能够导通形成透明导电膜;
步骤S6、通过高压冲刷去除显影后的第一保护层400及其下方的导电层300,以形成不导电通道,未显影的第一保护层400通过紫外线固化及热固化覆盖于导电层300上。
在本实施例中,薄膜传感器1的制备步骤为:首先,在12~100μm厚的柔性基材110上涂布0.1μm~1μm厚的HC膜层。然后,在HC膜层背离柔性基材110的一侧上以真空度为10- 5Pa、速度为5m/min、等离子机效率为0.5KW、鼓温为20℃、Ar流量为480sccm及设备功率为96KW的条件真空溅镀0.1μm~0.5μm厚的金属层200;并在金属层200上压膜、曝光、显影、蚀刻形成图案化的第一导电线路。再后,在第一导电线路的整面以狭缝缺口为150μm,隔膜泵频率为30Hz,涂布速度为5m/min的条件涂覆0.03μm~0.1μm厚的纳米级银丝,以制备得到导电层300;并将制备得到的导电层300分别于40℃、60℃、90℃及110℃下烘干相同时间,冷却,得到目的导电层300。最后,在导电层300上以真空度为50Pa,压轮温度为100℃,压轮压力为0.3MPa,第一保护层400放卷张力为25N的条件辊压第一保护层400或者以狭缝缺口为130μm,隔膜泵频率为10Hz,涂布速度为5m/min的条件涂覆第一保护层400,并将制得的第一保护层400分别于50℃、70℃、90℃及110℃下烘干相同时间,冷却,形成第一保护层400干膜压膜,并在第一保护层400干膜压膜上曝光、显影形成图案化的第二导电线路,再高压冲刷去除显影后的第一保护层400及其下方的导电层300,以形成不导电通道,当然,未显影的第一保护层400通过紫外线固化及热固化覆盖固定在导电层300上;其中,第二导电线路与第一导电线路之间能够形成透明导电膜。如此,以完成薄膜传感器1的制程。
整个过程简单易作业,通过在基板100上直接溅镀金属层200,有效提高了金属层200的附着力,使得金属层200不易脱落。并且,通过在金属层200上直接涂覆导电层300,提高了金属层200和导电层300之间的接触面积,有效提高了金属层200和导电层300之间的导电性能,减小了金属层200和导电层300的线路接触不良、线路断点、电阻偏高等问题;同时,由于导电层300是直接涂覆在金属层200上,规避了传统传感器制程中需要设置OC层的步骤,简化了薄膜传感器1的制程流程,提高了薄膜传感器1的生产效率。
此外,由于导电层300上第二导电线路的图案化是通过第一保护层400来实现的,简化了传统工艺中需先设置光阻层、图案化完成后再将光阻层剥落的工序,进一步提高了薄膜传感器1的生产效率;同时,第一保护层400还兼顾对导电层300中纳米级银线的固定作用。并且,通过第一保护层400直接对导电层300进行图案化制程,规避了传统工艺中需压膜、曝光、显影、蚀刻OC层中纳米银丝的制程和剥膜制程,极大降低了导电层300上第一导电线路的制程流程复杂性和蚀刻难度。
需要进一步说明的是,由于传统工艺是蚀刻OC层40中的纳米银丝,蚀刻后形成的孔隙,大大降低了OC层40对金属线路层50的附着力和稳定性,而本公开中提供薄膜传感器的制备工艺是直接在基板100上设置金属层200,基板100的粗糙度能有效提高了金属层200的附着力和稳定性;并且,传统工艺中由于银丝孔隙太小,蚀刻液很难渗透进去完全蚀刻纳米银丝,极易造成OC层40通道中的银丝残留,如此,一方面使得蚀刻液无法通过该通道进入位于该通道下方的纳米银线层中进行纳米银层30的蚀刻,给纳米银层30上的电路制备带来困难,另一方面通道中残留的银丝在高温高湿通电的环境下很容易长出晶体枝,造成银离子迁移,使得该通道处原本该断开的线路接通而短路,而本公开中提供的薄膜传感器的制备方法是直接通过第一保护层400对导电层300进行图案化制程,有效规避了传统工艺OC层的配置,规避了传统工艺中需蚀刻OC层的难题;同时,本公开中采用新的图案化制程有效提高了导电层300的制备效率和良品率。
第二实施例
图8示出本公开第二实施例提供的薄膜传感器侧视图;图9示出本公开第二实施例提供的图案化制程后的薄膜传感器的侧视图;图10示出本公开第二实施例提供的薄膜传感器的制备流程图。
如图8和图9所示,本公开实施例提供了一种薄膜传感器,包括:基板100、金属层200、导电层300、第一保护层400以及第二保护层500。该金属层200,设置于基板100上,金属层200包括图案化的第一导电线路;导电层300,设置于金属层200背离基板100的一侧,导电层300为纳米级银丝,导电层300包括图案化的第二导电线路,且第二导电线路与第一导电线路之间能够导通形成透明导电膜;第一保护层400,覆盖于导电层300上;第二保护层500覆盖第一保护层400和导电层300。本公开实施例提供的薄膜传感器1与第一实施例中提供的薄膜传感器1的区别之处在于:本实施例中提供的薄膜传感器1配置有两层保护层,其中,第一保护层400用于实现对导电层300的固定,以及用于实现对导电层300的图案化制程;第二保护层500用于实现对第一保护层400和薄膜传感器1的线路区域的保护。
在一示例中,第二保护层500的各组分重量构成为:光固化树脂A:0.1~5份;光固化树脂B:0.1~5份;显影树脂:0.1~10份;萜稀物:0.001~0.05份;添加剂:0.004~0.25份;其余为溶剂。其中,添加剂包括光引发剂:0.001~0.1份;流平剂:0.001~0.05份;稳定剂:0.001~0.1份;脱泡剂:0.001~0.05份。
在一示例中,第一保护层400的厚度为0.05μm~0.5μm,第二保护层500的厚度为0.5μm~10μm。具体而言,对第一保护层400和第二保护层500的结构进行设置,将第二保护层500的厚度配置为大于或者等于第一保护层400的厚度,如此,将第一保护层400设置为薄层,以便于在第一保护层400上曝光显影、制作导电层300的阵列视窗区,提高导电层300上第二导电线路的制备效率,同时还有利于降低导电层300图案化制程的难度;同时,将第二保护层500配置为厚层,有效提高了第二保护层500对薄膜传感器1的线路区域和不导电通道的保护。
此外,参见图10,本公开还提供了一种如上所述的薄膜传感器的制备方法,包括:
步骤S21、提供基板100;
步骤S22、通过真空溅镀工艺在基板100上形成金属层200;
步骤S23、将金属层200通过压膜、曝光、显影、蚀刻形成图案化的第一导电线路;
步骤S24、在第一导电线路上整面涂覆导电层300,导电层300为纳米级银丝;
步骤S25、在导电层300上辊压或者涂覆第一保护层400干膜压膜,通过曝光、显影形成图案化的第二导电线路,且第二导电线路与第一导电线路之间能够导通形成透明导电膜;
步骤S26、通过高压冲刷去除显影后的第一保护层400及其下方的导电层300,以形成不导电通道,未显影的第一保护层400通过紫外线固化及热固化覆盖于导电层300上;
步骤S27、在第一保护层400上辊压或者涂覆第二保护层500干膜压膜,通过曝光、显影、紫外线固化及热固化形成第二保护层500,第二保护层500覆盖第一保护层400和不导电通道。
在本实施例中,薄膜传感器1的制备步骤为:首先,在12~100μm厚的柔性基材110上涂布0.1μm~1μm厚的HC膜层。然后,在HC膜层背离柔性基材110的一侧上以真空度为10- 5Pa、速度为5m/min、等离子机效率为0.5KW、鼓温为20℃、Ar流量为480sccm及设备功率为96KW的条件真空溅镀0.1μm~0.5μm厚的金属层200;并在金属层200上压膜、曝光、显影、蚀刻形成图案化的第一导电线路。再后,在第一导电线路的整面以狭缝与辊轮之间的缺口为150μm,狭缝缺口为100μm~500μm,隔膜泵频率为30Hz~50Hz,涂布速度为5m/min的条件涂覆0.03μm~0.1μm厚的纳米级银丝,以制备得到导电层300;并将制备得到的导电层300分别于40℃、60℃、65℃、90℃及110℃下烘干相同时间,冷却,得到目的导电层300。再后,在导电层300上以狭缝与辊轮之间的缺口为130μm,狭缝缺口为50μm~100μm,隔膜泵频率为10Hz~25Hz,涂布速度为5m/min的条件涂覆第一保护层400,并将制得的第一保护层400分别于40℃、75℃、90℃、95℃及110℃下烘干相同时间,冷却,形成第一保护层400干膜压膜,并在第一保护层400干膜压膜上曝光、显影形成图案化的第二导电线路,再高压冲刷去除显影后的第一保护层400及其下方的导电层300,以形成不导电通道,当然,未显影的第一保护层400通过紫外线固化及热固化覆盖固定在导电层300上;其中,第二导电线路与第一导电线路之间能够形成透明导电膜。最后,在第一保护层400上以真空度为50Pa,压轮温度为100℃,压轮压力为0.3MPa,第一保护层400放卷张力为25N的条件辊压第二保护层500。如此,以完成薄膜传感器1的制程。
整个过程简单易作业,通过设置双层保护层,以进一步提高对导电层300图案化的精准性。其中,第一保护层400配置在导电层300背离金属层200的一侧,以通过第一保护层400实现对导电层300的曝光显影以及对导电层300中纳米级银线的固定;第二保护层500配置在第一保护层400背离导电层300的一侧,以通过第二保护层500实现对第一保护层400的保护以及对导电层300线路区的保护。如此,极大提高了薄膜传感器1的稳定性,提高了薄膜传感器1的品质。
第三实施例
图11示出本公开第三实施例提供的触控面板俯视图;图12示出本公开第三实施例提供的触控面板侧视图;图13示出本公开第三实施例提供的另一触控面板侧视图。
如图11至图13所示,本公开实施例还提供了一种触控面板,包括衬底基板2和位于衬底基板2的至少一侧且阵列分布的多个薄膜传感器1,其中,薄膜传感器1为如上所述的薄膜传感器1。该薄膜传感器1的具体结构参照上述实施例,由于本薄膜传感器1采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
参见图11和图12,在一示例中,触控面板的多个薄膜传感器1配置在衬底基板2的一侧,多个薄膜传感器1在衬底基板2的水平方向X上和竖直方向Y上呈阵列分布。其中,薄膜传感器1为菱形结构,沿水平方向X分布的多个薄膜传感器1相互电连接并组成第一电极11,沿竖直方向Y分布的多个薄膜传感器1相互电连接组成第二电极12,第一电极11与第二电极12绝缘设置。第一电极11和第二电极12中的任一者为感应电极,第一电极11和第二电极12中的另一者为驱动电极。
触控面板的工作原理为:当手指靠近或触摸到多个薄膜传感器1所在的平面时,手指相当于一个导体,手指的电容将会叠加到触控面板的电容上,使触控面板的电容量增加。在触摸检测时,触控面板依次分别检测多个第一电极11和多个第二电极12,根据触摸前后电容的变化,分别确定沿水平方向X的坐标和沿竖直方向Y的坐标,然后组合成平面的触摸坐标,相当于把触控面板上的触摸点分别投影到X轴和Y轴方向,然后分别在X轴和Y轴方向计算出坐标,最后组合成触摸点的坐标。
参见图11和图13,在另一示例中,触控面板的多个薄膜传感器1配置在衬底基板2的两侧,例如,沿水平方向X分布的多个薄膜传感器1相互电连接并组成第一电极11,多个第一电极11位于衬底基板2的一侧;沿竖直方向Y分布的多个薄膜传感器1相互电连接组成第二电极12,多个第二电极12位于衬底基板2的另一侧。
第四实施例
图14示出本公开第四实施例提供的可折叠显示装置的侧视图。
如图14所示,本公开实施例还提供了一种可折叠显示装置,包括显示面板4和位于显示面板4的出光侧的触控面板3,其中,触控面板3为如上所述的触控面板3。该触控面板3的具体结构参照上述实施例,由于本触控面板3采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。该显示面板4可以为OLED显示面板或者液晶显示面板等。可折叠显示装置可以为横向内折叠、横向外折叠、竖向内折叠和折三折等。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本公开的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本公开将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种薄膜传感器,其特征在于,包括:
基板;
金属层,设置于所述基板上,所述金属层包括图案化的第一导电线路;
导电层,设置于所述金属层背离所述基板的一侧,所述导电层为纳米级银丝,所述导电层包括图案化的第二导电线路,且所述第二导电线路与所述第一导电线路之间能够导通形成透明导电膜;以及
第一保护层,覆盖于所述导电层上。
2.根据权利要求1所述的薄膜传感器,其特征在于,所述导电层的纳米级银丝的直径为20nm~40nm,长度为10μm~40μm,线径比为500~1000;
和/或,所述导电层的厚度为0.03μm~0.1μm。
3.根据权利要求1所述的薄膜传感器,其特征在于,所述金属层的材质为银或者铜,所述图案化的第一导电线路的线宽和/或线距为15μm;
和/或,所述金属层的厚度为0.1μm~0.5μm;
和/或,所述第一保护层的厚度为0.5μm~10μm。
4.根据权利要求1所述的薄膜传感器,其特征在于,还包括第二保护层,所述第二保护层覆盖所述第一保护层和所述导电层。
5.根据权利要求4所述的薄膜传感器,其特征在于,所述第一保护层的厚度为0.05μm~0.5μm,所述第二保护层的厚度为0.5μm~10μm。
6.根据权利要求1所述的薄膜传感器,其特征在于,所述基板包括柔性基材和位于所述柔性基材上的硬质涂层,所述柔性基材的材质为塑胶类聚酰亚胺、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、超薄玻璃、热塑性聚酯、聚酰亚胺和环烯烃聚合物中的任一者。
7.一种如权利要求1至6任一项所述的薄膜传感器的制备方法,其特征在于,包括:
提供基板;
通过真空溅镀工艺在所述基板上形成金属层;
将所述金属层通过压膜、曝光、显影、蚀刻形成图案化的第一导电线路;
在所述第一导电线路上整面涂覆导电层,所述导电层为纳米级银丝;
在所述导电层上辊压或者涂覆第一保护层干膜压膜,通过曝光、显影形成图案化的第二导电线路,且所述第二导电线路与所述第一导电线路之间能够导通形成透明导电膜;
通过高压冲刷去除显影后的第一保护层及其下方的导电层,以形成不导电通道,未显影的第一保护层通过紫外线固化及热固化覆盖于所述导电层上。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,还包括:
在所述第一保护层上辊压或者涂覆第二保护层干膜压膜,通过曝光、显影、紫外线固化及热固化形成第二保护层,所述第二保护层覆盖所述第一保护层和所述不导电通道。
9.一种触控面板,其特征在于,包括衬底基板和位于所述衬底基板的至少一侧且阵列分布的多个薄膜传感器,其中,所述薄膜传感器为如权利要求1至6任一项所述的薄膜传感器。
10.一种可折叠显示装置,其特征在于,包括显示面板和位于所述显示面板的出光侧的触控面板,其中,所述触控面板为如权利要求9所述的触控面板。
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