CN208477494U - 图形化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种图形化装置。基板放置在加热载台上，对位机构承载光罩并移动所述光罩，以将所述光罩与所述基板对准，对准后所述加热载台对所述基板上的纳米金属线溶液进行加热固化；在固化的同时，所述供氧通道向所述反应腔中提供含氧材料使纳米金属线溶液中的纳米金属线被老化，一设定波长的光线通过所述光罩后照射至所述基板上，所述基板上的纳米金属线被所述设定波长的光线照射的区域老化的速度快，从而迅速失去导电能力；而没有被所述设定波长的光线照射的区域老化的速度慢，不受太大的影响，从而可以同时固化和图形化纳米金属线导电层，使所述光罩上的图形转移到所述纳米金属线导电层上，进而简化了图形化纳米金属线导电层的工艺。

Description

图形化装置

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种图形化装置。

背景技术

随着科技的迅速发展，科技产品考虑人性因素来开发设计已逐渐成为趋势。触控面板(Touch Panel)因其方便的使用方式已在游客导览装置、自动柜员机、可携式电子产品以及工业控制装置等领域获得了越来越多的应用。

触控面板通过接收手指或触控笔等触头的触碰而定位出触碰位置，再通过控制器读取触碰位置的指令而显示出所需图像。传统的触控面板的触控电极的材料通常为氧化铟锡(ITO)，其透光率较高，导电性能也不错。但是ITO的面电阻很大，其应用在大尺寸的触控面板上时，触控面板的导电性能及灵敏度无法保证。此外，ITO的整体制作成本非常昂贵，又极易被破坏。所以，目前以纳米金属线为代表的纳米金属线已经逐渐成为替代ITO的材料。然而，发明人发现，传统的纳米金属线导电层的制作过程中，对纳米金属线导电层进行图形化的步骤较为复杂，需要用到多套设备，成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种图形化装置，能够简化纳米金属线的图形化步骤。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种图形化装置，所述图形化装置包括：反应腔、供氧通道、加热载台、对位机构及光源，所述加热载台、对位机构及光源均设置于所述反应腔内；

所述加热载台用于承载并加热一基板，以对所述基板上的纳米金属线溶液进行固化形成纳米金属线导电层；

所述对位机构用于承载并移动一光罩，以将所述光罩与所述基板对准；

所述供氧通道用于向所述反应腔中通入含氧材料，所述光源用于发出一设定波长的光线，所述设定波长的光线通过所述光罩后照射至所述基板上，在所述含氧材料的作用下将所述光罩上的图形转移到所述纳米金属线导电层上。

可选的，所述设定波长为320nm-380nm。

可选的，所述对位机构包括移动框架，所述移动框架用于承载所述光罩并带动所述光罩在平行于所述加热载台的平面内移动，以将所述光罩与所述基板对准。

可选的，所述对位机构还包括对准检测器，所述加热载台上及所述光罩上均设置有对准检测标记，所述对准检测器控制所述移动框架移动，以将所述光罩上的对准检测标记与所述基板上的对准检测标记对准。

可选的，所述含氧材料中包括氧气，所述反应腔内设置有氧气监控器，所述供氧通道内设置有氧气调节器，所述氧气监控器用于监控所述反应腔中氧气的浓度，所述氧气调节器用于调节流入所述反应腔中的氧气的流量。

可选的，所述反应腔内还设置有排风口，所述排风口内设置有抽气机，所述抽气机通过所述排风口将所述反应腔内的气体抽出。

可选的，所述光源具有光强探测器及光强调节器，所述光强探测器用于检测所述设定波长的光线的光强，所述光强调节器用于调节所述设定波长的光线的光强。

可选的，所述图形化装置还包括一反射罩，所述反射罩设置于所述反应腔内，且位于所述光源背离所述对位机构的一侧。

可选的，所述加热载台用于承载所述基板的表面上设置有多个加热源，多个所述加热源呈点阵的形式分布在所述加热载台的表面。

可选的，所述加热载台用于承载所述基板的表面上还设置温度监控器，所述加热源具有温度调节器，所述温度监控器用于检测所述基板的温度，所述温度调节器用于调节所述加热源对所述基板进行加热的温度。

在本实用新型提供的图形化装置中，基板放置在加热载台上，对位机构承载光罩并移动光罩，以将所述光罩与所述基板对准，对准后所述加热载台对所述基板上的纳米金属线溶液进行加热固化，形成纳米金属线导电层；在固化的同时，所述供氧通道向所述反应腔中提供含氧材料使纳米金属线溶液中的纳米金属线被老化，一设定波长的光线通过所述光罩后照射至所述基板上，所述基板上的纳米金属线被所述设定波长的光线照射的区域老化的速度快，从而迅速失去导电能力；而所述基板上的纳米金属线没有被所述设定波长的光线照射的区域老化的速度慢，不受太大的影响，从而可以同时固化和图形化纳米金属线导电层，使所述光罩上的图形转移到所述纳米金属线导电层上，进而简化了图形化纳米金属线导电层的工艺。

附图说明

图1为对纳米银线进行紫外光可靠性测试的效果图；

图2为本实用新型实施例提供的一种图形化装置的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种加热载台的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种对位机构的示意图；

其中，1-反应腔，2-光源，21-反射罩，3-对位机构，31-移动框架，32-光罩，4-加热载台，41-加热源，42-顶针，5-供氧通道，6-排风口，7-基板，8-出口，a、b、c、d-线条。

具体实施方式

发明人发现，目前的纳米金属线触控面板的制备工艺中，通常是将纳米金属线溶液直接涂布在基板上以形成纳米金属线导电层。但是，纳米金属线导电层对基板附着性很差，所以需要在纳米金属线导电层上再涂覆一层增粘层，以提高纳米金属线导电层与基板之间的附着力。但是增加了增粘层之后，欲使得纳米金属线导电层图形化，就需要使用激光刻蚀工艺或是传统的湿法刻蚀工艺，但是激光刻蚀工艺有类似锯齿不均的问题，而传统湿法刻蚀工艺中的刻蚀液通常不能穿透增粘层刻蚀纳米金属线导电层，也就是说纳米金属线的图形化工艺较复杂，需要使用多种刻蚀液，才能共同完成纳米金属线导电层和增粘层的刻蚀工艺。

发明人通过研究发现，纳米金属线暴露在含氧的气体中会被缓慢的氧化从而失去导电能力。如图1所示，以纳米银线为例，线条a、线条b、线条c及线条d代表为四个不同工艺条件下生产的纳米银线薄膜，其中线条b代表的纳米银线薄膜中添加了光稳定剂，将这四种不同的纳米银线薄膜进行紫外光可靠性测试(UV测试)后可以看出，线条a、线条c及线条d代表的纳米银线薄膜在波长为350nm-380nm的波段存在吸收峰，而添加了光稳定剂的纳米银线薄膜(线条b)则在320-400nm全波段间都不存在吸收峰。

发明人通过进一步研究发现，纳米银线薄膜中存在大量密集的银纳米线团簇，而每一根纳米银线实际上都是独立的纳米结构，其直径往往只有几十纳米，使得其在紫外光照射下会产生等离子驻波谐振效应(Plasmon Resonance)从而发生对紫外光的高度吸收，并转化为热能，导致出现Ag→Ag⁺变质反应以及纳米银线薄膜中高分子介质材料的化学键断裂，最终导致纳米银线失去导电能力。

基于上述发现，本实用新型实施例提供一种图形化装置，所述图形化装置包括：反应腔、供氧通道、加热载台、对位机构及光源，所述加热载台、对位机构及光源均设置于所述反应腔内，所述基板放置在所述加热载台上，所述对位机构承载光罩并移动所述光罩，以将所述光罩与所述基板对准，对准后所述加热载台对所述基板上的纳米金属线溶液进行加热固化，形成纳米金属线导电层；在固化的同时，所述供氧通道向所述反应腔中提供含氧材料使纳米金属线溶液中的纳米金属线被老化，一设定波长的光线通过所述光罩后照射至所述基板上，所述基板上的纳米金属线被所述设定波长的光线照射的区域老化的速度快，从而迅速失去导电能力；而所述基板上的纳米银线没有被所述设定波长的光线照射的区域老化的速度慢，不受太大的影响，从而可以同时固化和图形化纳米金属线导电层，使所述光罩上的图形转移到所述纳米金属线导电层上。可以通过对所述光罩上的图形进行设计，使所述纳米金属线导电层在需要的区域导电，不需要的区域不导电，从而实现图形化。

下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本实用新型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、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

图2为本实施例提供的图形化装置的示意图。所述图形化装置包括反应腔1、供氧通道5、加热载台4、对位机构3及光源2，所述加热载台4、对位机构3及光源2均设置于所述反应腔1内。所述加热载台4用于承载并加热一基板7，以对所述基板7上的纳米金属线溶液进行固化形成纳米金属线导电层；所述对位机构3用于承载并移动一光罩32，以将所述光罩32与所述基板7对准；所述供氧通道5用于向所述反应腔1中通入含氧材料，所述光源2用于发出一设定波长的光线，所述设定波长的光线通过所述光罩32后照射至所述基板7上，在所述含氧材料的作用下将所述光罩7上的图形转移到所述纳米金属线导电层上。

本实施例中以纳米金属线为纳米银线为例进行了说明，但应理解，所述纳米金属线还可以是纳米银线之外的其他纳米线，例如是纳米金线等。

进一步，所述供氧通道5设置在所述反应腔1的顶部，用于向所述反应腔1中通入含氧材料。所述基板7上的纳米银线溶液会在含氧材料的氛围下缓慢的被老化，此时老化的速率很慢。本实施例中，所述含氧材料为氧气，所述反应腔1内设置有氧气监控器，所述氧气监控器可以设置在靠近所述加热载台4的位置，以准确的检测出所述基板7附近的氧气的浓度，所述氧气调节器设置于所述供氧通道5内，用于调节进入所述反应腔1内的氧气的流量。由于所述纳米银线溶液的老化速度与所述反应腔1中的氧气浓度呈正相关，可选的，当所述氧气监控器检测到所述反应腔1中氧气的浓度不在第一设定范围时，所述氧气监控器向所述氧气调节器发送第一控制信号，所述氧气调节器接收所述第一控制信号后，调节从所述供氧通道5流入所述反应腔1内的氧气的流量使所述反应腔1中氧气的浓度保持在所述第一设定范围内。

具体的，所述反应腔1设置有一排风口6，所述排风口6内设置有抽气机，当反应腔1中氧气的浓度不在所述第一设定范围内，所述反应腔1中氧气的浓度可能过高或者过低；当所述反应腔1中氧气的浓度过高时，所述氧气调节器减小从所述供氧通道5流入所述反应腔1内的氧气的流量，使所述反应腔1中氧气的浓度下降；当所述反应腔1中氧气的浓度过低时，可以增大从所述供氧通道5流入所述反应腔1内的氧气的流量，或者同时增大所述抽气机的功率，快速抽出所述反应腔1中的混合气体，进一步增大所述反应腔1中氧气的浓度。

请继续参阅图2，所述光源2设置于所述反应腔1的顶部，用于发出设定波长的光线。可选的，所述设定波长为320nm-380nm之间，在此波长范围内有利于更好的催化所述纳米银线导电层的老化，可以理解的是，若所述纳米金属线为其他的纳米线，所述设定波长为其吸收峰所在的波段。

所述光源2背离所述对位机构3的一侧上设置有反射罩21，所述反射罩21可以是一金属反射镜面板，以将所述设定波长的光线汇聚至所述光罩32上。

所述光源2具有一光强探测器及光强调节器，所述光强探测器用于检测所述紫外光的光强，所述光强调节器用于调节所述紫外光的光强。当所述光强探测器检测到所述紫外光的光强不在第二设定范围内时，所述光强探测器向所述光强调节器发送第二控制信号，所述光强调节器调节所述设定波长的光线的光强使所述紫外光的强度保持在所述第二设定范围内。

图3为本实用新型实施例提供的一种加热载台的示意图。请参阅图3，所述加热载台4的上表面上设置有多个加热源41，多个所述加热源41呈点阵的形式均匀分布在所述加热载台4的上表面，以对所述加热载台4承载的基板7的纳米银线溶液进行加热固化。

所述加热载台4的上表面上还设置温度监控器，所述多个加热源41具有温度调节器，所述温度监控器用于检测所述基板7的温度，所述温度调节器用于调节多个所述加热源41对所述基板7进行加热的温度。当所述温度监控器检测到所述基板7的温度不在第三设定范围内时，所述温度监控器向所述温度调节器发送第三控制信号，所述温度调节器调节多个所述加热源41对所述基板7进行加热的温度使所述基板7的温度保持在所述第三设定范围内。

进一步，所述加热载台4内还设置有顶针42，多个顶针42可以设置于所述加热载台4的边缘。例如，所述加热载台4是矩形结构，且加热载台4的四角处各设置有1个顶针42。所述顶针42在纳米银线导电层图形化完成后，将所述基板7顶起，然后从所述反应腔1的出口8处伸进一机械手，将所述基板7取出。

图4为本实用新型实施例提供的一种对位机构的示意图。请参阅图4，本实施例中，所述对位机构3包括移动框架31，所述移动框架31用于装载光罩32，例如，所述光罩32可以卡设在所述移动框架31内，所述移动框架31带动所述光罩32在平行于所述加热载台4的平面内移动，以将所述光罩32与所述基板7对准。

继续参阅图2所示，所述对位机构3还包括对准检测器，所述对准检测器可以设置于所述移动框架31上，所述移动框架31通过带动所述对准检测器移动能够使所述对准检测器的检测区域覆盖整个所述基板7。所述基板7优选为一透明的基板，所述加热载台4上设置有对准检测标记，所述对准检测器能够透过所述基板7检测到所述加热载台4上的对准检测标记，所述光罩32也具有对准检测标记，所述光罩32上的对准检测标记与所述加热载台4上的对准检测标记相同，所述对准检测器通过检测所述加热载台4上的对准检测标记，控制所述移动框架31带动所述光罩32在平行于所述加热载台4的平面内移动，以将所述光罩32上的对准检测标记与所述基板7上的对准检测标记对准，实现所述基板7与所述光罩32的对准。所述光罩32上的对准检测标记与所述加热载台4上的对准检测标记可以是多组，以增加对准的精度，进而增加纳米银线图形化的精度。

所述光罩32与所述基板7的对准在所述纳米银线溶液固化前或者固化后均可。本实施例中，首先对所述基板7先进行加热一段时间进行预固化，然后对位机构3进行对准，对准完成后打开所述供氧通道5及光源2，所述光源2发出的设定波长的光线经过所述光罩32照射在所述基板上的纳米银线溶液上，被所述设定波长的光线照射的区域上，纳米银线快速的被老化失去导电能力，而未被所述设定波长的光线照射的区域老化速度慢，可以忽略不计，如此一边加热固化一边图形化，节约了时间，最后形成的纳米银线导电层中的图形与所述光罩32的图形相同。

进一步，由于纳米银线老化的速度与所述反应腔1中的氧气浓度、所述紫外光的光强及对所述基板7加热的温度均相关，可以通过多次实验以找到合适的氧气浓度、设定波长的光线的光强及加热温度，根据实验结果设定第一设定范围、第二设定范围及第三设定范围，使所述图形化装置的效率及精度达到理想的状态。

综上，在本实用新型实施例提供的图形化装置中，所述基板放置在所述加热载台上，所述对位机构的移动框架带动所述光罩在平行于所述加热载台的平面内移动，以将所述光罩与所述基板对准，对准后所述加热载台对所述基板上的纳米银线溶液进行加热固化，形成纳米银线导电层；在固化的同时，所述供氧通道用于向所述反应腔中通入氧气使纳米银线溶液中的纳米银线被老化，所述紫外光通过所述光罩后照射至所述基板上，所述基板上涂布的纳米银线被紫外光照射的区域老化的速度快，从而迅速失去导电能力；而所述基板上涂布的纳米银线没有被紫外光照射的区域老化的速度慢，不受太大的影响，从而可以同时固化和图形化纳米银线，使所述光罩上的图形转移到所述纳米银线导电层上。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种图形化装置，其特征在于，所述图形化装置包括：反应腔、供氧通道、加热载台、对位机构及光源，所述加热载台、对位机构及光源均设置于所述反应腔内；

所述加热载台用于承载并加热一基板，以对所述基板上的纳米金属线溶液进行固化形成纳米金属线导电层；

所述对位机构用于承载并移动一光罩，以将所述光罩与所述基板对准；

所述供氧通道用于向所述反应腔中通入含氧材料，所述光源用于发出一设定波长的光线，所述设定波长的光线通过所述光罩后照射至所述基板上，在所述含氧材料的作用下将所述光罩上的图形转移到所述纳米金属线导电层上。

2.如权利要求1所述的图形化装置，其特征在于，所述设定波长为320nm-380nm。

3.如权利要求1所述的图形化装置，其特征在于，所述对位机构包括移动框架，所述移动框架用于承载所述光罩并带动所述光罩在平行于所述加热载台的平面内移动，以将所述光罩与所述基板对准。

4.如权利要求3所述的图形化装置，其特征在于，所述对位机构还包括对准检测器，所述加热载台上及所述光罩上均设置有对准检测标记，所述对准检测器控制所述移动框架移动，以将所述光罩上的对准检测标记与所述基板上的对准检测标记对准。

5.如权利要求1所述的图形化装置，其特征在于，所述含氧材料中包括氧气，所述反应腔内设置有氧气监控器，所述供氧通道内设置有氧气调节器，所述氧气监控器用于监控所述反应腔中氧气的浓度，所述氧气调节器用于调节流入所述反应腔中的氧气的流量。

6.如权利要求5所述的图形化装置，其特征在于，所述反应腔内还设置有排风口，所述排风口内设置有抽气机，所述抽气机通过所述排风口将所述反应腔内的气体抽出。

7.如权利要求1所述的图形化装置，其特征在于，所述光源具有光强探测器及光强调节器，所述光强探测器用于检测所述设定波长的光线的光强，所述光强调节器用于调节所述设定波长的光线的光强。

8.如权利要求1所述的图形化装置，其特征在于，所述图形化装置还包括一反射罩，所述反射罩设置于所述反应腔内，且位于所述光源背离所述对位机构的一侧。

9.如权利要求1所述的图形化装置，其特征在于，所述加热载台用于承载所述基板的表面上设置有多个加热源，多个所述加热源呈点阵的形式分布在所述加热载台的表面。

10.如权利要求9所述的图形化装置，其特征在于，所述加热载台用于承载所述基板的表面上还设置温度监控器，所述加热源具有温度调节器，所述温度监控器用于检测所述基板的温度，所述温度调节器用于调节所述加热源对所述基板进行加热的温度。