CN107132706A - 一种显示基板的制备方法、显示基板、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种显示基板的制备方法、显示基板、显示装置，涉及半导体器件及其制造技术领域，为解决由于显示装置中铜电极易被氧化，导致的影响显示装置显示画面质量的问题。所述显示基板的制备方法包括：制备石墨烯与银纳米线的混合溶液；利用所述混合溶液，采用涂覆技术或喷墨打印技术形成所述显示基板的透明导电电极。所述显示基板采用上述显示基板的制备方法得到。本发明提供的显示基板的制备方法用于制备显示基板的透明导电电极。

Description

一种显示基板的制备方法、显示基板、显示装置

技术领域

本发明涉及半导体器件及其制造技术领域，尤其涉及一种显示基板的制备方法、显示基板、显示装置。

背景技术

随着大尺寸显示面板需求量的不断增加，大尺寸显示面板的显示质量也越来越受到重视。影响大尺寸显示面板显示质量的重要因素之一即为显示面板中栅电极、源电极和漏电极等电极的电阻率，以及显示面板中信号传输线的电阻率，为了避免电极和信号传输线的电阻率对显示质量产生的影响，现有技术中采用电阻率较小的铜作为大尺寸显示面板中电极和信号传输线的布线材料，以形成满足显示质量要求的铜制程显示面板。

但由于铜制程显示面板中的部分铜电极和铜信号传输线会与显示面板中的像素电极以及公共电极接触，而制作像素电极和公共电极的常用材料为铟锡材料，铟锡材料与铜电极或铜信号传输线接触时，容易使铜发生氧化，导致铜电极或铜信号传输线的电阻率增高，影响铜制程显示面板的显示画面质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显示基板的制备方法、显示基板、显示装置，用于解决由于显示装置中铜电极或铜信号传输线易被氧化，导致的影响铜制程显示面板显示画面质量的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的第一方面提供一种显示基板的制备方法，包括：制备石墨烯与银纳米线的混合溶液；利用所述混合溶液，采用涂覆技术或喷墨打印技术形成所述显示基板的透明导电电极。

进一步的，所述制备石墨烯与银纳米线的混合溶液具体包括：按照每平方毫米的固体石墨烯对应(0.63×10⁴-9.3×10⁴)根银纳米线的比例，将石墨烯、银纳米线与溶剂混合，形成所述混合溶液。

进一步的，所述溶剂为乙醇或去离子水。

进一步的，采用涂覆技术形成所述显示基板的透明导电电极包括：利用所述混合溶液，采用喷涂或旋涂工艺形成透明导电薄膜；固化所述透明导电薄膜，形成固化后的透明导电薄膜；对所述固化后的透明导电薄膜进行构图，形成所述显示基板的透明导电电极。

进一步的，采用喷墨打印技术形成所述显示基板的透明导电电极包括：采用喷墨打印技术工艺形成透明导电薄膜的图形；固化所述透明导电薄膜的图形，以形成所述显示基板的透明导电电极。

进一步的，所述显示基板为阵列基板，所述透明导电电极为阵列基板上的像素电极，在形成所述透明导电电极之后，所述制备方法还包括：在所述像素电极上形成第一配向层；

或，所述显示基板为彩膜基板，所述透明导电电极为阵列基板上的公共电极，在形成所述透明导电电极之后，所述制备方法还包括：在所述公共电极上形成第二配向层。

进一步的，所述显示基板的方法还包括：采用铜制备所述显示基板的薄膜晶体管的电极和信号传输线。

基于上述显示基板的制备方法的技术方案，本发明的第二方面提供一种显示基板，采用上述显示基板的制备方法得到。

进一步的，所述显示基板中的透明导电电极为像素电极和/或公共电极。

基于上述显示基板的技术方案，本发明的第三方面提供一种显示装置，包括上述显示基板。

本发明提供的显示基板的制备方法中，利用石墨烯与银纳米线的混合溶液，采用涂覆技术或喷墨打印技术形成显示基板的透明导电电极。由于石墨烯材料具有平整度好、化学性能稳定、功函数可调、柔韧性好、载流子迁移率高和可见光波段透光性好等特点，银纳米线具有方块电阻小、柔韧性好和可见光波段透光性好等特点，因此，采用石墨烯和银纳米线的混合溶液形成的透明导电电极，能够兼具两种材料的优点，使形成的透明导电电极具有柔韧性好、透光性好、方块电阻能够达到应用需求、以及不易发生离子扩散等特点，这样当采用石墨烯和银纳米线的混合溶液形成的透明导电电极与铜电极或铜信号传输线接触时，不易导致铜电极或铜信号传输线发生氧化，保证了铜制程显示面板的显示画面质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的采用涂覆技术形成透明导电电极的流程图；

图2为本发明实施例提供的采用喷墨打印技术形成透明导电电极的流程图；

图3为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图。

附图标记：

1-铜制程阵列基板， 2-像素电极，

3-第一配向层， 4-液晶层，

5-第二配向层， 6-公共电极，

7-彩膜基板， 8-封装层。

具体实施方式

为了进一步说明本发明实施例提供的显示基板的制备方法、显示基板、显示装置，下面结合说明书附图进行详细描述。

请参阅图1，本发明实施例提供的显示基板的制备方法包括：制备石墨烯与银纳米线的混合溶液；利用混合溶液，采用涂覆技术或喷墨打印技术形成显示基板的透明导电电极。

具体实施该方法时，首先可以按照每平方毫米的固体石墨烯对应(0.63×10⁴-9.3×10⁴)根银纳米线的比例，将石墨烯、银纳米线与溶剂混合，形成混合溶液，其中混合所用的溶剂可以为去离子水或乙醇等；然后利用配制好的混合溶液，采用涂覆技术或喷墨打印技术在显示基板上形成透明导电电极。

本发明实施例提供的显示基板的制备方法中，利用石墨烯与银纳米线的混合溶液，采用涂覆技术或喷墨打印技术形成显示基板的透明导电电极。由于石墨烯材料具有平整度好、化学性能稳定、功函数可调、柔韧性好、载流子迁移率高和可见光波段透光性好等特点，银纳米线具有方块电阻小、柔韧性好和可见光波段透光性好等特点，因此，采用石墨烯和银纳米线的混合溶液形成的透明导电电极，能够兼具两种材料的优点，使形成的透明导电电极具有柔韧性好、透光性好、方块电阻能够达到应用需求、以及不易发生离子扩散等特点，这样当采用石墨烯和银纳米线的混合溶液形成的透明导电电极与铜电极或铜信号传输线接触时，不易导致铜电极或铜信号传输线发生氧化，保证了铜制程显示面板的显示画面质量。此外，石墨烯和银纳米线的资源丰富，价格较低，使用石墨烯和银纳米线的混合溶液制备透明导电电极，生产成本较低。

需要说明的是，在形成石墨烯和银纳米线的混合溶液时，石墨烯和银纳米线的混合比例可以根据实际需要设定，优选的，按照每平方毫米的固体石墨烯对应(0.63×10⁴-9.3×10⁴)根银纳米线的比例，将石墨烯、银纳米线与溶剂混合，形成混合溶液。利用按照上述比例形成的混合溶液制作透明导电电极时，所形成的透明导电电极的方块电阻小于100欧姆，很好的降低了透明导电电极的方块电阻，而且形成的透明导电电极的可见光透过率为85％以上，保证了显示效果，此外，由于以该比例形成的混合溶液，只采用了少量的银纳米线，使得采用该混合溶液形成的透明导电电极表面粗糙度较小，不易导致短路问题的出现。

另外，用于溶解石墨烯和银纳米线的溶剂存在多种选择，例如：去离子水、乙醇等，但不仅限于此。

在形成石墨烯和银纳米线的混合溶液后，可以通过多种技术在显示基板上形成透明导电电极，下面以涂覆技术和喷墨打印技术为例，详细说明采用石墨烯和银纳米线的混合溶液，在显示基板上形成透明导电电极的具体过程。

请参阅图1，采用涂覆技术形成显示基板的透明导电电极包括：

步骤101，利用混合溶液，采用涂覆技术工艺形成透明导电薄膜。

步骤102，固化透明导电薄膜，形成固化后的透明导电薄膜。

步骤103，对固化后的透明导电薄膜进行构图，形成显示基板的透明导电电极。

具体的，在步骤101中，可以采用喷涂或旋涂工艺，在显示基板上形成透明导电薄膜。在步骤102中，可以通过多种方法对透明导电薄膜进行固化，例如：加热、红外线照射等。在步骤103中，在固化后的透明导电薄膜上涂覆一层光刻胶，采用掩膜板对光刻胶进行曝光，使光刻胶形成光刻胶未保留区域和光刻胶保留区域，其中，光刻胶保留区域对应于透明导电电极的图形所在区域，光刻胶未保留区域对应于上述图形以外的区域；进行显影处理，光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除，光刻胶保留区域的光刻胶厚度保持不变；通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶未保留区域的透明导电薄膜，剥离剩余的光刻胶，形成透明导电电极。

请参阅图2，采用喷墨打印技术形成显示基板的透明导电电极包括：

步骤201，利用混合溶液,采用喷墨打印技术工艺形成透明导电薄膜的图形。

步骤202，固化透明导电薄膜的图形，以形成显示基板的透明导电电极。

具体的，在步骤201中，采用喷墨打印技术工艺将混合溶液喷射到显示基板上要形成透明导电电极的区域，以形成透明导电薄膜的图形。在步骤202中，采用加热或红外线照射方式对透明导电薄膜的图形进行固化，以形成显示基板的透明导电电极。

需要说明的是，当采用由乙醇溶解石墨烯和银纳米线获得的混合溶液，来形成透明导电电极时，在上述步骤102和步骤202中，固化的温度可选为40℃-80℃，固化的时间可选为1-15min。

上述两种形成显示基板的透明导电电极的方法不仅工艺简单，而且能够形成任意尺寸的透明导电电极，很好的满足了实际应用的需要。

请参阅图3，在上述实施例提供的显示基板的制备方法中，当所述显示基板为阵列基板，形成在显示基板上的透明导电电极为像素电极2时，在形成透明导电电极之后，显示基板的制备方法还包括在像素电极2上形成第一配向层3。当所述显示基板为彩膜基板7，形成在显示基板上的透明导电电极为公共电极6时，在形成透明导电电极之后，显示基板的制备方法还包括在公共电极6上形成第二配向层5。形成配向层的方法有多种，同样可以采用上述涂覆技术或喷墨打印技术，但不仅限于这两种技术。

由于上述混合溶液是采用水溶剂或有机溶剂(乙醇)，溶解石墨烯和银纳米线得到的，因此，形成的混合溶液中包含水合羟基，从而使得由该混合溶液形成的透明导电电极的表面为亲水性，这样在该透明导电薄膜的表面形成配向层时，不仅有利于配向层的制备，还能够提高配向层与透明导电薄膜之间的粘附性，从而很好的提升了显示器件的使用寿命和显示效果。

上述实施例提供的显示基板的制备方法还包括：采用铜制备显示基板的薄膜晶体管的电极和信号传输线，以形成铜制程阵列基板1和铜信号传输线。由于铜的电阻率较低，因此，铜制程阵列基板1和铜信号传输线对电信号的传输性能更好，使得由上述显示基板构成的显示装置中，各个像素的电压均匀，提高了显示装置显示的均一性。而且，由于与铜制程阵列基板1和铜信号传输线接触的透明导电电极是由石墨烯和银纳米线的混合溶液制成，而采用石墨烯和银纳米线的混合溶液形成的透明导电电极不易发生离子扩散，不会导致铜制程阵列基板1和铜信号传输线发生氧化，保证了铜制程的显示基板的使用寿命。

另外，由于上述透明导电电极不会导致铜制程阵列基板1和铜信号传输线发生氧化，而且铜材料本身的电阻率较低，因此，可以将铜制程的显示基板应用于大尺寸的显示面板中，提升了铜制程显示基板的应用范围。

本发明实施例还提供了一种显示基板，采用上述显示基板的制备方法制备得到。具体的，采用上述制备方法制备的显示基板中，透明导电电极是由石墨烯和银纳米线的混合溶液制成的，能够兼具两种材料的优点，使形成的透明导电电极具有柔韧性好、透光性好、方块电阻能够达到应用需求、以及不易发生离子扩散等特点，这样当透明导电电极与铜电极或铜信号传输线接触时，不易导致铜电极或铜信号传输线发生氧化，保证了铜制成显示面板的显示画面质量。

优选的，上述显示基板中的透明导电电极为像素电极2和/或公共电极6。当显示装置中的像素电极2和/或公共电极6由石墨烯和银纳米线混合溶液形成时，像素电极2和/或公共电极6，与铜制程阵列基板1或铜信号传输线接触时，不会导致铜制程阵列基板1和铜信号传输线发生氧化，延长了铜制程的显示装置的使用寿命。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述实施例提供的显示基板，所述显示装置对应的有益效果与上述显示基板相同，此处不再赘述。

请参阅图3，上述显示装置可具体包括对向设置的铜制程阵列基板1和彩膜基板，在铜制程阵列基板1靠近彩膜基板的表面上，依次设置有像素电极2和第一配向层3，在彩膜基板靠近铜制程阵列基板1的表面上，依次设置有公共电极6和第二配向层5，在第一配向层3和第二配向层5之间设置有液晶层4，在彩膜基板远离铜制程阵列基板1的表面上设置有封装层8。

上述显示装置中的像素电极2和公共电极6可均采用石墨烯和银纳米线的混合材料制成，使得像素电极2和公共电极6能够具有柔韧性好、透光性好、方块电阻能够达到应用需求、以及不易发生离子扩散等优点，这样当像素电极2与铜制程阵列基板1上的铜电极接触时，以及公共电极6与铜信号传输线接触时，不易导致铜电极和铜信号传输线发生氧化，保证了显示装置的显示画面质量。

而且，由于形成像素电极2和公共电极6的混合溶液，能够通过有机溶剂溶解石墨烯和银纳米线获得，使得像素电极2和公共电极6的表面为亲水性，这样在像素电极2的表面形成第一配向层3，以及在公共电极6的表面形成第二配向层5时，能够提高配向层与像素电极2或公共电极6之间的粘附性，从而很好的提升了显示器件的使用寿命和显示效果。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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 (10)

1.一种显示基板的制备方法，其特征在于，包括：

制备石墨烯与银纳米线的混合溶液；

利用所述混合溶液，采用涂覆技术或喷墨打印技术形成所述显示基板的透明导电电极。

2.根据权利要求1所述的显示基板的制备方法，其特征在于，所述制备石墨烯与银纳米线的混合溶液具体包括：

按照每平方毫米的固体石墨烯对应(0.63×10⁴-9.3×10⁴)根银纳米线的比例，将石墨烯、银纳米线与溶剂混合，形成所述混合溶液。

3.根据权利要求2所述的显示基板的制备方法，其特征在于，所述溶剂为乙醇或去离子水。

4.根据权利要求1～3任一项所述的显示基板的制备方法，其特征在于，采用涂覆技术形成所述显示基板的透明导电电极包括：

利用所述混合溶液，采用涂覆技术工艺形成透明导电薄膜；

固化所述透明导电薄膜，形成固化后的透明导电薄膜；

对所述固化后的透明导电薄膜进行构图，形成所述显示基板的透明导电电极。

5.根据权利要求1～3任一项所述的显示基板的制备方法，其特征在于，采用喷墨打印技术形成所述显示基板的透明导电电极包括：

利用所述混合溶液，采用喷墨打印技术工艺形成透明导电薄膜的图形；

固化所述透明导电薄膜的图形，以形成所述显示基板的透明导电电极。

6.根据权利要求1～3任一项所述的显示基板的制备方法，其特征在于，

所述显示基板为阵列基板，所述透明导电电极为阵列基板上的像素电极，在形成所述透明导电电极之后，所述制备方法还包括：

在所述像素电极上形成第一配向层；

或，所述显示基板为彩膜基板，所述透明导电电极为阵列基板上的公共电极，在形成所述透明导电电极之后，所述制备方法还包括：

在所述公共电极上形成第二配向层。

7.根据权利要求1～3任一项所述的显示基板的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

采用铜制备所述显示基板的薄膜晶体管的电极和信号传输线。

8.一种显示基板，其特征在于，采用如权利要求1～7任一项所述制备方法得到。

9.根据权利要求8所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板中的透明导电电极为像素电极和/或公共电极。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的显示基板。