CN106356298A - 一种银纳米线膜图案的制备方法、显示基板及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种银纳米线膜图案的制备方法、显示基板及显示装置，其中，制备方法包括以下步骤：(1)在预设衬底的表面形成银纳米线膜；(2)在所述银纳米线膜的表面上形成感光性干膜，采用曝光、显影的方法将所述感光性干膜图案化，所述图案化的感光性干膜暴露出部分所述的银纳米线膜；(3)去除所述暴露出的部分银纳米线膜以形成所述银纳米线膜的图案；(4)从所述银纳米线膜上剥除所述感光性干膜即制得所述的银纳米线膜图案；该方法通过采用感光性干膜替代传统的光刻胶，能有效避免图形化过程中光刻胶渗透到银纳米线缝隙中，顺利实现图形化。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种银纳米线膜图案的制备方法、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；其中银纳米线膜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膜的图案化。具体的，可以在已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膜图案。但由于光刻胶会渗透进银纳米线薄膜的网状结构中，阻碍后续刻蚀，从而严重影响产品质量。
鉴于此，特提出本申请。
发明内容
本申请的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种银纳米线膜图案的制备方法、显示基板及显示装置。
本申请的具体技术方案为：
本申请涉及一种银纳米线膜图案的制备方法，包括以下步骤：
(1)在预设衬底的表面形成银纳米线膜；
(2)在所述银纳米线膜的表面上形成感光性干膜，采用曝光、显影的方法将所述感光性干膜图案化，所述图案化的感光性干膜暴露出部分所述的银纳米线膜；
(3)去除所述暴露出的部分银纳米线膜以形成所述银纳米线膜的图案；
(4)从所述银纳米线膜上剥除所述感光性干膜即制得所述的银纳米线膜图案。
优选的，所述感光性干膜的厚度为10-50μm。
优选的，步骤(2)中，采用压合的方法将所述感光性干膜形成在所述银纳米线膜上；其中，压合的温度为100-130℃，压力为0.3-0.5MPa，膜传送速度为1-3m/min。
优选的，步骤(2)中，所述曝光的参数设置为60-80mJ/cm2；所述显影的参数设置为：显影剂选自浓度为1wt％-2wt％的碳酸钠水溶液或碳酸钾水溶液，显影温度为30-50℃，显影时间为30-40s。
优选的，步骤(3)中，去除所述暴露出的部分银纳米线膜的方法为湿法刻蚀。
优选的，所述湿法刻蚀的刻蚀液为王水或硝化混酸。
优选的，所述湿法刻蚀的温度为30-50℃，刻蚀时间为10-50s，所述刻蚀液的喷淋压力为0.1-0.2MPa。
优选的，采用剥膜液与所述图案化的感光性干膜反应，达到从所述银纳米线膜上剥除所述感光性干膜；优选的，采用2-4wt％氢氧化钠水溶液作为剥膜液，反应温度为45-60℃。
本申请还涉及一种显示基板，包括预设衬底和形成在所述预设衬底上的银纳米线膜图案；所述预设衬底为透明衬底或非透明衬底；所述银纳米线膜图案采用前任一所述的银纳米线膜图案的制备方法制得。
本申请还涉及一种显示装置，包括前述的显示基板。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请采用感光性干膜替代传统的光刻胶，有效避免图形化过程中光刻胶渗透到银纳米线缝隙中，顺利实现图形化。
附图说明
图1为本申请实施例透明衬底、银纳米线膜以及感光性干膜的层状结构示意图；
图2为图1所示结构中的感光性干膜图案化后的结构示意图；
图3为图2所示结构中的银纳米线膜图案化后的结构示意图；
图4为图3所示结构中的感光性干膜图案被剥除后的结构示意图；
附图标记：
1-透明衬底；
2-银纳米线膜；
3-感光性干膜。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例及附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请提供的技术方案及所给出的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
文中“上”、“下”均以附图中的层状结构的放置状态为参照。
本申请的一个方面，涉及一种银纳米线膜图案的制备方法，包括以下步骤：
(1)在预设衬底的表面形成银纳米线膜；
(2)在银纳米线膜的表面上形成感光性干膜，采用曝光、显影的方法将所述感光性干膜图案化，图案化的感光性干膜暴露出部分银纳米线膜；
(3)去除暴露出的部分银纳米线膜以形成银纳米线膜的图案；
(4)从银纳米线膜上剥除感光性干膜即制得银纳米线膜图案。
本申请由于直接在银纳米线膜上形成感光性干膜，曝光显影过程中，显影剂仅对未曝光的感光性干膜发生作用，因此能够保证被感光性干膜覆盖的银纳米线膜的完整性；而且感光性干膜图案化过程中，由于无需使用光刻胶，因而避免了光刻胶对银纳米线膜的渗透污染。
本申请中的感光性干膜的材料可选自常用的感光性材料干膜。如可购自国内外主流厂商如长兴MU-315感光干膜，旭化成YQ-20SD感光干膜，日立H-9030感光干膜等。
作为本申请制备方法的一种较佳的实施方式，感光性干膜的厚度设置在10-50μm。厚度过大或过小都会使得曝光和显影的工艺窗口(process window)过窄，不利于工艺管控。
作为本申请制备方法的一种较佳的实施方式，采用压合的方法将感光性干膜形成在银纳米线膜的表面上。
较佳的，压合过程，压合机(或压膜机)的工作温度为100-130℃，工作压力为0.3-0.5MPa，膜传送速度为1-3m/min。
作为本申请制备方法的一种较佳的实施方式，将感光性干膜图案化，所述曝光的参数设置为60-80mJ/cm2，显影的参数设置为：显影剂选自浓度为1wt％-2wt％的碳酸钠水溶液或碳酸钾水溶液，显影温度为30-50℃，显影时间为30-40s。
薄膜图案化的构图工艺，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、曝光机等形成图案的工艺。可根据本申请中所形成的结构选择相应的构图工艺。
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。
作为本申请制备方法的一种较佳的实施方式，采用湿法刻蚀的方法去除暴露出的部分银纳米线膜以形成银纳米线膜的图案。
作为本申请制备方法的一种较佳的实施方式，对暴露出的银纳米线膜进行湿法刻蚀时，使用的刻蚀液选自王水或硝化混酸。
所述王水的组成为：硝酸6wt％-8wt％，盐酸20wt％-30wt％，添加剂0.5wt％-3wt％，其余为水。
硝化混酸的组成为：硝酸5wt％-10wt％，醋酸10wt％-20wt％，磷酸45wt％-55wt％，添加剂1wt％-5wt％，其余为水。
较佳的，使用上述刻蚀液进行刻蚀的刻蚀温度为30-50℃；刻蚀时间为10-50s；刻蚀液的喷淋压力为0.1-0.2MPa。
本申请中，从银纳米线膜上剥除感光性干膜的方法可以为采用剥膜液与附着在银纳米线膜图案上的感光性干膜图案反应去除感光性干膜图案。
采用2-4wt％氢氧化钠水溶液作为剥膜液，剥膜液与附着在银纳米线膜图案上的感光性干膜图案反应去除感光性干膜图案；反应温度为45-60℃。
本申请的预设衬底可以是透明衬底，也可以是非透明衬底。
本申请的另一方面，还涉及一种显示基板，包括预设衬底和形成在预设衬底上的银纳米线膜图案；银纳米线膜图案采用前述任一银纳米线膜图案的制备方法制得。银纳米线膜抗弯折能力强，形成在显示基板中，可以用作柔性触摸屏的电极。
本申请的再一方面，还涉及一种显示装置，包括前述的显示基板。用该显示基板的银纳米线膜图案替代传统薄膜晶体管阳极材料ITO，可以提高显示装置的抗弯折能力。
以下通过具体实施例对本申请的技术方案作进一步的阐述：
实施例1
作为本申请一种银纳米线膜图案的制备方法一个实施例，具体包括以下步骤：
100：采用涂布方法在透明衬底上形成一层厚度为100nm的银纳米线膜；
101：采用厚度为20μm的感光性干膜，然后通过压膜机，在温度为105℃、压力为0.35MPa、传送速度为2m/min的条件下，将感光性干膜压合在前述银纳米线膜上，如图1所示；
102：对感光性干膜层采用曝光显影处理，在70mJ/cm2条件下曝光，并使用1wt％的碳酸钠水溶液作为显影剂，显影温度30℃，显影时间32s，形成感光性干膜的图案，并暴露出部分银纳米线膜，如图2所示；
103：采用王水做刻蚀液，喷淋压力0.15MPa；刻蚀温度为40℃，对上述暴露出的部分银纳米线膜进行湿法刻蚀20s，形成银纳米线膜图案，如图3所示；
104：使用3wt％氢氧化钠水溶液作为剥膜液，剥膜温度50℃，剥膜液与附着在银纳米线膜图案上的感光性干膜进行反应去除感光性干膜图案，得到银纳米线膜图案，如图4所示。
实施例2
200：采用涂布方法在透明衬底上形成一层厚度为100nm的银纳米线膜；
201：采用厚度为10μm的感光性干膜，然后通过压膜机，在温度为130℃、压力为0.4MPa、传送速度为1m/min的条件下，将感光性干膜压合在前述银纳米线膜上，如图1所示；
202：对感光性干膜层采用曝光显影处理，在60mJ/cm2条件下曝光，并使用1wt％的碳酸钠水溶液作为显影剂，显影温度30℃，显影时间32s，形成感光性干膜的图案，并暴露出部分银纳米线膜，如图2所示；
203：采用消化混酸做刻蚀液，喷淋压力0.2MPa；刻蚀温度为30℃，对上述暴露出的部分银纳米线膜进行湿法刻蚀10s，形成银纳米线膜图案，如图3所示；
204：使用2wt％氢氧化钠水溶液作为剥膜液，剥膜温度60℃，剥膜液与附着在银纳米线膜图案上的感光性干膜进行反应去除感光性干膜图案，得到银纳米线膜图案，如图4所示。
实施例3
300：采用涂布方法在透明衬底上形成一层厚度为100nm的银纳米线膜；
301：采用厚度为50μm的感光性干膜，然后通过压膜机，在温度为100℃、压力为0.5MPa、传送速度为3m/min的条件下，将感光性干膜压合在前述银纳米线膜上，如图1所示；
302：对感光性干膜层采用曝光显影处理，在80mJ/cm2条件下曝光，并使用2wt％的碳酸钠水溶液作为显影剂，显影温度30℃，显影时间40s，形成感光性干膜的图案，并暴露出部分银纳米线膜，如图2所示；
303：采用王水做刻蚀液，喷淋压力0.10MPa；刻蚀温度为50℃，对上述暴露出的部分银纳米线膜进行湿法刻蚀50s，形成银纳米线膜图案，如图3所示；
304：使用4wt％氢氧化钠水溶液作为剥膜液，剥膜温度45℃，剥膜液与附着在银纳米线膜图案上的感光性干膜进行反应去除感光性干膜图案，得到银纳米线膜图案，如图4所示。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种银纳米线膜图案的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在预设衬底的表面形成银纳米线膜；
(2)在所述银纳米线膜的表面上形成感光性干膜，采用曝光、显影的方法将所述感光性干膜图案化，所述图案化的感光性干膜暴露出部分所述的银纳米线膜；
(3)去除所述暴露出的部分银纳米线膜以形成所述银纳米线膜的图案；
(4)从所述银纳米线膜上剥除所述感光性干膜即制得所述的银纳米线膜图案。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述感光性干膜的厚度为10-50μm。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，采用压合的方法将所述感光性干膜形成在所述银纳米线膜上；其中，压合的温度为100-130℃，压力为0.3-0.5MPa，膜传送速度为1-3m/min。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述曝光的参数设置为60-80mJ/cm2；所述显影的参数设置为：显影剂选自浓度为1wt％-2wt％的碳酸钠水溶液或碳酸钾水溶液，显影温度为30-50℃，显影时间为30-40s。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，去除所述暴露出的部分银纳米线膜的方法为湿法刻蚀。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述湿法刻蚀的刻蚀液为王水或硝化混酸。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述湿法刻蚀的温度为30-50℃，刻蚀时间为10-50s，所述刻蚀液的喷淋压力为0.1-0.2MPa。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用剥膜液与所述图案化的感光性干膜反应，达到从所述银纳米线膜上剥除所述感光性干膜；优选的，采用2-4wt％氢氧化钠水溶液作为剥膜液，反应温度为45-60℃。
9.一种显示基板，包括预设衬底和形成在所述预设衬底上的银纳米线膜图案；其特征在于，所述预设衬底为透明衬底或非透明衬底；所述银纳米线膜图案采用权利要求1-8任一所述的银纳米线膜图案的制备方法制得。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求9所述的显示基板。
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