CN104091761B - 一种图案化薄膜的制备方法、显示基板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种图案化薄膜的制备方法、显示基板及显示装置，涉及显示技术领域，避免在对光刻胶层进行剥离的过程中，发生薄膜层的脱落。该图案化薄膜的制备方法包括在预设基板的表面上形成预设薄膜层；隔离层覆盖上述预设薄膜层；在隔离层的表面形成光刻胶层，通过构图工艺形成隔离层的图案；然后将未被隔离层覆盖的预设薄膜层去除，最后去除剩余的隔离层并将光刻胶层剥离，最终形成预设薄膜层的图案。

Description

一种图案化薄膜的制备方法、显示基板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种图案化薄膜的制备方法、显示基板及显示装置。
背景技术
透明导电薄膜是一种能够涂覆在具有高透光性的基板表面上的导电性薄膜。该薄膜同时具有良好的光学透明度和表面传导性，被广泛地应用在显示领域中。
在透明导电薄膜中，铟锡氧化物(Indium tin oxide，简称ITO)薄膜因具有优异的光学透明性和导电性而成为应用最广泛的材料。然而由于铟元素是稀有金属，资源的匮乏，且铟的氧化物有毒、不环保，因此迫切需要替代材料。目前，导电高分子、碳纳米管、银纳米线、金属纳米线等都是有望用于代替ITO的材料。相比较而言金属纳米线中的银纳米线因金属银卓越的化学性质稳定性和优异的导电性而得到了广泛的关注和研究。
在现有技术中，一般采用半导体制程工艺来实现银纳米线的图案化，具体的，可以在以形成的银纳米线薄膜层的表面涂覆光刻胶，然后通过曝光、显影、刻蚀等构图工艺得到银纳米线图案。但由于银纳米线薄膜较薄，使用目前常规的光刻胶在剥离时有可能会发生银纳米线薄膜脱落，或者光刻胶在银纳米线膜层上残留的情况，从而严重影响产品质量。并且针对银纳米线薄膜研发特定的光刻胶材料和工艺又会增加成本，提高量产难度。
发明内容
本发明的实施例提供一种图案化薄膜的制备方法、显示基板及显示装置，避免在对光刻胶层进行剥离的过程中，发生薄膜层的脱落。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
本发明实施例的一方面，提供一种图案化薄膜的制备方法，包括：
在预设基板的表面上形成预设薄膜层；
在形成有上述结构的基板表面形成隔离层；
在形成有上述结构的基板表面形成光刻胶层，并通过构图工艺形成所述隔离层的图案；
在形成有上述结构的基板表面去除未被所述隔离层覆盖的所述预设薄膜层；
在形成有上述结构的基板表面对所述光刻胶层进行剥离，并去除所述隔离层的图案，以形成所述预设薄膜层的图案。
本发明实施例的另一方面，提供一种显示基板，包括透明基板以及位于所述透明基板表面的预设薄膜层的图案，所述预设薄膜层的图案采用如上所述的任意一种图案化薄膜的制备方法制成。
本发明实施例的又一方面，提供一种显示装置，包括如上所述的任意一种显示基板。
本发明实施例提供一种图案化薄膜的制备方法、显示基板及显示装置。该图案化薄膜的制备方法包括在预设基板的表面上形成预设薄膜层；隔离层覆盖上述预设薄膜层；在隔离层的表面形成光刻胶层，通过构图工艺形成隔离层的图案；然后将未被隔离层覆盖的预设薄膜层去除，最后去除剩余的隔离层并将光刻胶层剥离，最终形成预设薄膜层的图案。这样一来，光刻胶层无需直接与预设薄膜层相接触，从而能够避免对光刻胶层进行剥离时，造成预设薄膜层脱离的现象发生，从而能够提高产品质量以及产品合格率。
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获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种图案化薄膜的制备方法的流程示意图；
图2a-图2g为本发明实施例提供的一种图案化薄膜的制备流程中各步骤的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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做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。
本发明实施例提供一种图案化薄膜的制备方法，如图1所示，包括：
S101、如图2a所示，在预设基板10表面上形成预设薄膜层11。
需要说明的是，上述预设基板10的表面可以是透明基板的表面，或者可以是在该透明基板上形成有堆叠结构的多个薄膜层中，位于最上方的薄膜层的表面。其中，上述透明基板可以是透明玻璃基板或透明树脂基板，本发明对此不做限制。
S102、如图2b所示，在形成有上述结构的基板表面形成隔离层12。
具体的，可以通过涂覆、喷涂等方法在完成步骤S101之后形成的基板表面制作隔离层12。
S103、如图2c所示，在形成有上述结构的基板表面形成光刻胶层13，并如图2e所示，通过构图工艺形成隔离层12的图案。
具体的，可以通过涂覆、喷涂等方法形成光刻胶层13，并且，在该光刻胶层13的表面采用掩膜板，通过掩膜-显影工艺形成光刻胶层13的图案，然后对未被光刻胶层13覆盖的隔离层12进行刻蚀，以形成隔离层12的图案。
S104、如图2f所示，在形成有上述结构的基板表面去除未被隔离层12覆盖的预设薄膜层11。
S105、如图2g所示，在形成有上述结构的基板表面对光刻胶层13进行剥离，并去除所述隔离层12的图案，形成预设薄膜层11的图案。
需要说明的是，在本发明中，构图工艺，可指包括光刻工艺，或，包括光刻工艺以及刻蚀步骤，同时还可以包括打印、喷墨等其他用于形成预定图形的工艺；光刻工艺，是指包括成膜、曝光、显影等工艺过程的利用光刻胶、掩模板、曝光机等形成图形的工艺。可根据本发明中所形成的结构选择相应的构图工艺。
本发明实施例提供一种图案化薄膜的制备方法。该图案化薄膜的制备方法包括在预设基板的表面上形成预设薄膜层；隔离层覆盖上述预设薄膜层；在隔离层的表面形成光刻胶层，通过构图工艺形成隔离层的图案；然后将未被隔离层覆盖的预设薄膜层去除，最后去除剩余的隔离层并将光刻胶层剥离，最终形成预设薄膜层的图案。这样一来，光刻胶层无需直接与预设薄膜层相接触，从而能够避免对光刻胶层进行剥离时，造成预设薄膜层脱离的现象发生，从而能够提高产品质量以及产品合格率。
进一步地，构成预设薄膜层11的材料可以为银纳米线。
需要说明的是，上述银纳米线属于金属纳米线的一种。银纳米线除具有银优良的导电性之外，由于纳米级别的尺寸效应，还具有优异的透光性、耐曲挠性。因此被视为是最有可能替代传统ITO透明电极的材料，为实现环保、柔性、可弯折LED显示、触摸屏等提供了可能，并已有大量的研究将其应用于薄膜太阳能电池。此外由于银纳米线的大长径比效应，使其在导电胶、导热胶等方面的应用中也具有突出的优势。
进一步地，去除隔离层12的图案的方法可以包括湿法刻蚀。
需要说明的是，在现有的薄膜加工工艺中，去除一薄膜层的方法一般采用刻蚀工艺。该刻蚀工艺包括干法刻蚀和湿法刻蚀。其中，干法刻蚀是一种采用等离子体进行薄膜刻蚀的技术；湿法刻蚀是一种将需要刻蚀的材料浸泡在刻蚀液内进行化学腐蚀的技术。相比较而言，湿法刻蚀的适用范围较广，而且相对经济。因此有利于降低产品的生产成本。
进一步地，当采用湿法刻蚀时，构成隔离层12的材料可以包括金属活泼性大于金属银的材料。
需要说明的是，上述金属活泼性可以是指该金属在化学反应中的活泼程度。因此，通过湿法刻蚀去除隔离层12的过程中，由于上述银纳米线的金属活泼性小于构成隔离层12的材料，所以刻蚀液在对隔离层12进行腐蚀的过程中，不会对隔离层12覆盖的银纳米线造成破坏，从而能够保证由银纳米线构成的预设薄膜层11图案的完整性，进而能够提高产品的质量，降低废品率。
进一步的，当隔离层12采用金属活泼性大于银的金属材料时，该隔离层12可以由金属铜或金属铝构成。因为金属铝和金属铜的制备较简单，并且在显示技术领域，上述两种材料的使用也较广泛，技术成熟。因此对于本领域技术人员而言，采用金属铜或金属铝构成隔离层12，能够降低工作人员的技术难度，从而提高生产效率。
进一步地，隔离层12的厚度范围可以为2000埃至5000埃。
需要说明的是，一方面，在隔离层12的制备过程中，当上述隔离层12的厚度较薄，例如小于2000埃时，采用现有的制备工艺，例如涂覆、喷涂等很难使得隔离层12完整成型。另一方面，当以形成的隔离层12的厚度较厚时，例如大于5000埃的情况下，在对隔离层12采用湿法刻蚀进行去除的过程中，刻蚀液不能将其完全刻蚀掉，导致部分隔离层12残留，从而影响产品的质量和性能。
本发明实施例提供一种显示基板，可以包括透明基板10以及位于透明基板10表面的预设薄膜层11的图案。其中，该预设薄膜层11的图案可以采用如上所述的任意一种图案化薄膜的制备方法制成。
本发明实施例提供一种显示基板，包括透明基板以及位于该透明基板表面的预设薄膜层。其中，预设薄膜层采用上述图案化薄膜的制备方法制成。该图案化薄膜的制备方法包括在预设基板的表面上形成预设薄膜层；隔离层覆盖上述预设薄膜层；在隔离层的表面形成光刻胶层，通过构图工艺形成隔离层的图案；然后将未被隔离层覆盖的预设薄膜层去除，最后去除剩余的隔离层并将光刻胶层剥离，最终形成预设薄膜层的图案。这样一来，光刻胶层无需直接与预设薄膜层相接触，从而能够避免对光刻胶层进行剥离时，造成预设薄膜层脱离的现象发生，从而能够提高产品质量以及产品合格率。
本发明实施例中，上述显示基板可以为TFT-LCD(Thin Film Transistor-LiquidCrystal Display，薄膜晶体管液晶显示器)中的一个基板或者OLED(有机发光二极管)显示器中的一个基板。以TFT-LCD为例，如图3所示，TFT-LCD由阵列基板100和彩膜基板200构成。具体的，在阵列基板100和彩膜基板200中充入液晶(图中未示出)，通过控制液晶的偏转，从而实现对光线强弱的控制，然后通过彩膜基板的滤光作用，实现彩色图像显示。
进一步地，预设薄膜层11的材料可以为银纳米线。
需要说明的是，上述银纳米线属于金属纳米线的一种。银纳米线除具有银优良的导电性之外，由于纳米级别的尺寸效应，还具有优异的透光性、耐曲挠性。因此被视为是最有可能替代传统ITO透明电极的材料，为实现环保、柔性、可弯折LED显示、触摸屏等提供了可能。
进一步地，上述显示基板可以包括像素电极101和/或公共电极102。其中，像素电极101和/或公共电极102可以由预设薄膜层11的图案构成。这样一来，可以采用银纳米线形成上述像素电极101和/或公共电极102，从而能够在显示技术领域取代ITO的使用，避免了在使用ITO的过程中对环境造成的污染，并且能够降低生产成本。
本发明实施例的另一方面，提供一种显示装置，包括如上所述的任意一种显示基板。具有与本发明前述实施例提供的显示基板相同的有益效果，由于该显示基板的详细结构已经在前述实施例中进行了描述，此处不再赘述。
本发明实施例提供的显示装置，具体可以包括液晶显示装置、有机电致发光显示装置、电泳显示装置等，例如该显示装置可以为液晶显示器、液晶电视、数码相框、手机或平板电脑等任何具有显示功能的产品或者部件。
本发明实施例提供一种显示装置，包括显示基板，该显示基板包括透明基板以及位于该透明基板表面的预设薄膜层。其中，预设薄膜层采用上述图案化薄膜的制备方法制成。该图案化薄膜的制备方法包括在预设基板的表面上形成预设薄膜层；隔离层覆盖上述预设薄膜层；在隔离层的表面形成光刻胶层，通过构图工艺形成隔离层的图案；然后将未被隔离层覆盖的预设薄膜层去除，最后去除剩余的隔离层并将光刻胶层剥离，最终形成预设薄膜层的图案。这样一来，光刻胶层无需直接与预设薄膜层相接触，从而能够避免对光刻胶层进行剥离时，造成预设薄膜层脱离的现象发生，从而能够提高产品质量以及产品合格率。
需要说明的是，采用银纳米线形成的像素电极101和公共电极102可以同时制作于阵列基板100上，以形成AD-SDS(ADvanced-Super Dimensional Switching，简称为ADS，高级超维场开关)型显示装置(如图3所示)。还可以将采用银纳米线形成的像素电极101制作于阵列基板100上，将采用银纳米线形成的公共电极102制作于彩膜基板200上，以形成TN(Twist Nematic，扭曲向列)型等显示装置。
具体的，TN型显示装置通过被相对布置在彩膜基板200上的公共电极102和在阵列基板100上的像素电极101之间形成垂直电场来驱动扭转向列模式的液晶。虽然垂直电场液晶显示器具有大孔径比的优点，但是其具有约90°的窄视角的缺点，而ADS型显示装置通过同一平面内制作成狭缝状的公共电极102边缘所产生的电场以及该狭缝状的电极与制作成板状的像素电极101间产生的电场形成多维电场，使液晶盒内狭缝状的电极间、电极正上方所有取向液晶分子都能够产生旋转，从而提高了液晶工作效率并增大了透光效率。这样一来，ADS型显示装置具有约160°的宽视角的优点，此外该ADS型显示装置还可以提高TFT-LCD产品的画面品质，具有高分辨率、高透过率、低功耗、宽视角、高开口率、低色差、无挤压水波纹(push Mura)等优点。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种图案化薄膜的制备方法，其特征在于，包括：
在预设基板的表面上形成预设薄膜层；
在形成有上述结构的基板表面形成隔离层；
在形成有上述结构的基板表面形成光刻胶层，并通过构图工艺形成所述隔离层的图案；
在形成有上述结构的基板表面去除未被所述隔离层覆盖的所述预设薄膜层；
在形成有上述结构的基板表面对所述光刻胶层进行剥离，并去除所述隔离层的图案，形成所述预设薄膜层的图案；
构成所述预设薄膜层的材料为银纳米线。
2.根据权利要求1所述的图案化薄膜的制备方法，其特征在于，所述去除所述隔离层的图案的方法包括湿法刻蚀。
3.根据权利要求2所述的图案化薄膜的制备方法，其特征在于，构成所述隔离层的材料包括金属活泼性大于金属银的材料。
4.根据权利要求3所述的图案化薄膜的制备方法，其特征在于，所述隔离层由金属铜或金属铝构成。
5.根据权利要求4所述的图案化薄膜的制备方法，其特征在于，所述隔离层的厚度范围为2000埃至5000埃。
6.一种显示基板，其特征在于，包括透明基板以及位于所述透明基板表面的预设薄膜层的图案，所述预设薄膜层的图案采用如权利要求1-5任一项所述的图案化薄膜的制备方法制成；构成所述预设薄膜层的材料为银纳米线。
7.根据权利要求6所述的显示基板，其特征在于，包括像素电极和/或公共电极；所述像素电极和/或所述公共电极由所述预设薄膜层的图案构成。
8.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求6-7任一项所述的显示基板。
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