一种柔性导电线，及其制备方法和应用与流程

本发明涉及柔性显示装置领域，具体涉及一种适用于柔性显示装置的柔性导电线及其制备方法，以及设置有这种柔性导电性的柔性背板及其制备方法。

背景技术：

随着显示技术的不断发展，OLED(有机发光二极管)因其发光亮度高、色彩丰富、低压直流驱动、制备工艺简单等优点，日益成为国际研究的热点。OLED视野范围更广，可制成更大尺寸的产品，可满足用户对不同尺寸的要求。上述突出的优点决定了OLED将成为下一代显示技术的主流。随着材料技术的发展，显示屏已经可以制作成可弯曲的形式。采用柔性显示屏的设备有很多优点，比如携带方便、可弯曲、可随意变形等。但是柔性背板内部的金属线在弯曲状态下电阻容易发生巨大的变化甚至断裂，从而影响屏体的寿命。

为解决电线断裂的问题，CN203025453U公开了如图1所示阵列基板及显示装置，在金属线交叠处将金属层1设置为具有锯齿形状，以防止在爬坡时金属层2断裂。该专利仅仅解决了金属线爬坡时的断裂问题，但是金属线在进行反复弯曲时依然会存在断裂问题。

技术实现要素：

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术现有柔性背板内部的金属线在弯曲状态下电阻容易发生巨大的变化甚至断裂的问题，提供一种柔性导电线。所述的柔性导电线弯曲过程中电阻率能够保持稳定，延长了 柔性背板的寿命。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种柔性导电线的制备方法，包括下述步骤：

S11：制备微球分散液

将微球加入到溶剂中，分散均匀得到微球分散液；

S12：制备微球模板阵列

将微球分散液涂覆在基板上，干燥去除溶剂，得到微球模板阵列；

S13：沉积金属线

向微球模板上沉积金属层，所述微球表面及微球之间的缝隙内填充的金属层形成具有网状结构的金属膜；

S14、形成柔性导电线

去除基板和微球后，再将具有网状结构的金属膜刻蚀成预定形状的柔性导电线。

所述的步骤S11为：将微球加到水里或有机溶液中，再加入表面活性剂后通过超声振荡将微球均匀分布溶液中形成微球分散液。

所述的微球的直径为12nm-3um。

所述微球的浓度为0.01-0.15wt％。

所述的微球为聚苯乙烯微球或二氧化硅微球。

所述的步骤S14为：在溶液中超声振荡或者高温退火，去掉微球，再进行真空退火处理，得到具有网状结构的金属膜，再将具有网状结构的金属膜刻蚀成预定形状的柔性导电线。

所述步骤S3中的金属层为铜、铝、钼或钛中的一种或其中几种的组合。

一种所述柔性导电线的制备方法制备得到的柔性导电线。

一种柔性背板，包括柔性衬底和形成在柔性衬底上的底栅型TFT，所述TFT包括在柔性衬底上形成的栅极层、栅极绝缘层、多晶硅半导体层、 层间绝缘层和源/漏电极层，所述的栅极层和/或源/漏电极层为权利要求1-6任一所述的柔性导电线。

一种所述的柔性背板的制备方法，包括下述步骤：

S21、制备栅极层

按照权利要求1-6任一所述的方法制备柔性导电线作为栅极层；

S22、制备栅极绝缘层、多晶硅半导体层和层间绝缘层

在步骤S21制备的栅极层上沉积栅极绝缘层、多晶硅半导体层和层间绝缘层，并刻蚀层间绝缘层形成接触孔使所述多晶硅半导体层裸露；

S22、制备源漏极层

按照所述的方法步骤S21刻蚀形成的接触孔制备柔性导电线作为源漏极。

一种柔性背板，包括柔性衬底和形成在柔性衬底上的顶栅型TFT，所述TFT包括在柔性衬底上形成的有源层、栅极绝缘层、层间绝缘层、栅极层和源/漏电极层，所述的栅极层和/或源/漏电极层为权利要求1-6任一所述的柔性导电线。

一种所述的柔性背板的制备方法，包括下述步骤：

S31、制备有源层和栅极绝缘层

在柔性衬底上沉积有源层和栅极绝缘层；

S32、制备栅极层

按照权利要求1-6任一所述的方法在所述栅极绝缘层上制备柔性导电线作为栅极层；

S33、制备层间绝缘层

在所述步骤S32基础上沉积层间绝缘层，并刻蚀所述层间绝缘层和栅极绝缘层形成接触孔使所述有源层裸露；

S34、制备源漏极层

按照所述的方法在所述步骤S34刻蚀形成的接触孔制备柔性导电线作为源漏极。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明提供的柔性导电线的制备方法通过将聚苯乙烯(PS)微球或二氧化硅(SiO₂)微球制作阵列，然后在阵列上沉积金属层后，再将微球去除掉，留下具有网状结构的金属膜，再通过刻蚀将金属膜制作成金属线。当柔性背板发生弯曲时，采用具有网状金属线可以有效地释放金属线在反复弯曲时释放的应力，从而增加金属线的寿命，将极大提升柔性背板的弯曲性能，实现柔性屏体高的寿命。

本发明可以通过控制微球浓度控制阵列排列的疏密，从而制备出所需形状的网状结构的金属膜，再进一步通过刻蚀将金属膜制作成金属线。

本发明提供柔性背板采用了上述柔性导电线时，当柔性衬底弯曲时，TFT的导电线电阻不会出现剧烈变大或者断裂情况，增加了装置的可靠性。

附图说明

图1为现有技术的导电线结构示意图；

图2为微球阵列模板示意图；

图3为PS聚苯乙烯微球阵列模板制备柔性导电线的示意图；

图4为二氧化硅微球阵列模板制备柔性导电线的示意图；

图5为底栅型TFT结构示意图；

图6为顶栅型TFT结构示意图；

图中附图标记表示为：1-柔性衬底、2-栅极层、3-栅极绝缘层、4-多晶硅半导体层、5-层间绝缘层，6-源漏极层，7-有源层，11-金属层，12-微球，13-玻璃基板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对 本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员，本发明将仅由权利要求来限定。

实施例1

本实施例中的柔性导电线的制备方法，包括下述步骤：

S11：制备微球分散液

将聚苯乙烯微球加到有机溶剂丙酮或者直接使用去离子水中，再加入表面活性剂十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,sodium salt，SDS)，然后通过超声振荡将微球均匀分布溶液中形成微球分散液，所述微球的直径为10nm-3um，所述微球分散液中微球的浓度为0.15wt％；

S12：制备微球模板阵列

将微球分散液涂覆在玻璃基板13上形成图2所示的微球模板阵列，玻璃基板13上分布有阵列排布的微球12，干燥去除溶剂，得到微球模板阵列；PS微球模板阵列制备柔性导电线如图3所示，根据需要制作的金属层厚度选择不同直径的微球12。选取规则为：PS微球的半径大于制作金属层11厚度，这样可以保证在金属层11沉积的过程中不会形成连接在一起的金属线，如图3中所示，在微球之间形成金属层11和在微球上方的金属层11是断开的，方便之后去除微球后形成具有网格状的金属线。本实施例中沉积250nm厚度的金属层，选取的PS微球的直径为600nm，这样在沉积过程中沉积在微球上面的金属层和沉积在微球之间的金属层不会成连接在一起的金属线。

S13：沉积金属线

向微球模板上沉积铝金属层，所述微球表面及微球之间的缝隙内填充的金属层形成具有网状结构的金属膜；

S14、形成柔性导电线

在二氯甲烷溶液中高温退火，去掉微球，再进行真空退火处理，得到如图4所示的具有网状结构的金属膜，再将具有网状结构的金属膜刻蚀成预定形状的柔性导电线。本实施例制备的柔性导电线应用于柔性衬底时，当柔性衬底弯曲时，TFT的导电线电阻不会出现剧烈变大或者断裂情况，增加了装置的可靠性。

实施例2

本实施例中的柔性导电线的制备方法，包括下述步骤：

S11：制备微球分散液

将二氧化硅微球加到水里或有机溶液中，再加入表面活性剂十二烷基硫酸钠后通过超声振荡将微球均匀分布溶液中形成微球分散液，所述微球的直径为10nm-2um，所述微球分散液中微球的浓度为0.01wt％；

S12：制备微球模板阵列

将微球分散液涂覆在玻璃基板13上形成图2所示的微球模板阵列，，玻璃基板13上分布有阵列排布的微球12，干燥去除溶剂，得到微球模板阵列；二氧化硅微球模板阵列制备柔性导电线如图4所示，根据需要制作的金属层厚度选择不同直径的二氧化硅微球，微球12的直径可以大于制作金属层11的厚度，也可以小于制作金属层11的厚度，如图4中二氧化硅微球的直径为150nm，金属层的厚度为250nm。

S13：沉积金属线

向微球模板上沉积铜金属层，所述微球表面及微球之间的缝隙内填充的金属层形成具有网状结构的金属膜；

S14、形成柔性导电线

在步骤S13基础上进行真空退火处理，得到如图4所示的具有网状结构的金属膜，再将具有网状结构的金属膜刻蚀成预定形状的柔性导电线。

作为其他实施方式，沉积的金属层也可以为钼或钛金属层，或者铜、铝、钼或钛中几种的组合。本实施例制备的柔性导电线应用于柔性衬底时， 当柔性衬底弯曲时，TFT的导电线电阻不会出现剧烈变大或者断裂情况，增加了装置的可靠性。

应用例1

如图5所示，一种柔性背板，包括柔性衬底1和形成在柔性衬底1上的底栅型TFT，所述TFT包括在柔性衬底上形成的栅极层2、栅极绝缘层3、多晶硅半导体层4和源/漏电极层6，所述的栅极层2和源/漏电极层6为所述的柔性导电线。作为其他实施方式，所述的TFT也可以为：栅极层2采用实施例1或实施例2制备的柔性导电线结构，源/漏电极层6采用普通的现有结构；或者源/漏电极层6采用实施例1或实施例2制备的柔性导电线，栅极层2采用普通的现有结构。

所述栅极绝缘层3选自但不限于氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化钛中的一种或多种材料的堆叠结构层，本实施例优选氧化硅层；本实施例中所述栅极绝缘层3的厚度为作为本发明的其他实施例，所述栅极绝缘层3的厚度还可以为均可以实现本发明的目的，属于本发明的保护范围。

所述多晶硅半导体层4在源/漏电极层6的图案化的过程中容易受到损伤，为此，本实施例中所述多晶硅半导体层上还设置有覆盖所述多晶硅半导体层4远离所述基板1的表面和侧面的层间绝缘层5。所述层间绝缘层选自但不限于氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化钛中的一种或多种材料的堆叠结构层，均可以实现本发明的目的，属于本发明的保护范围。本实施例中所述层间绝缘层5优选刻蚀阻挡层，所述刻蚀阻挡层优选氧化硅层，厚度为

在薄膜晶体管TFT中，所述源极和漏极通常采用同种原料形成在同一层中，为此，为了方便描述，通常将所述源极和所述漏极所在层统称为源/漏极层6。源/漏极层6通过层间绝缘层5中的过孔与多晶硅半导体层4的源区和漏区连接。在本发明所有附图中，所述源极和所述漏极的位置可以互换。

上述柔性背板的制备方法，包括下述步骤：

S21、制备栅极层

按照实施例1或实施例2的方法制备柔性导电线作为栅极层；

S22、制备栅极绝缘层、多晶硅半导体层和层间绝缘层

在步骤S21制备的栅极层上沉积栅极绝缘层、多晶硅半导体层和层间绝缘层，并刻蚀层间绝缘层形成接触孔使所述多晶硅半导体层裸露；

S22、制备源漏极层

按照实施例1或实施例2的方法在所述步骤S22刻蚀形成的接触孔制备柔性导电线作为源漏极。实施例1或实施例2中所述的玻璃基板在本步骤中相当于接触孔的孔壁。

本实施例制备的柔性衬底弯曲时，TFT的导电线电阻不会出现剧烈变大或者断裂情况，增加了装置的可靠性。

应用例2

如图6所示，一种柔性背板，包括柔性衬底1和形成在柔性衬底1上的顶栅型TFT，所述TFT包括在柔性衬底上形成的有源层7、栅极绝缘层3、层间绝缘层5、栅极层2和源/漏电极层6，所述的栅极层2和/或源/漏电极层6为所述的柔性导电线。作为其他实施方式，所述的TFT也可以为：栅极层2采用实施例1或实施例2制备的柔性导电线结构，源/漏电极层6采用普通的现有结构；或者源/漏电极层6采用实施例1或实施例2制备的柔性导电线，栅极层2采用普通的现有结构。

上述柔性背板的制备方法，包括下述步骤：

S31、制备有源层和栅极绝缘层

在柔性衬底上沉积有源层和栅极绝缘层；

S32、制备栅极层

按照实施例1或实施例2所述的方法在所述栅极绝缘层上制备柔性导电线作为栅极层；实施例1或实施例2中所述的玻璃基板在本步骤中应当 是栅极绝缘层；

S33、制备层间绝缘层

在所述步骤S32基础上沉积层间绝缘层，并刻蚀所述层间绝缘层和栅极绝缘层形成接触孔使所述有源层裸露

S34、制备源漏极层

按照实施例1或实施例2所述的方法在所述步骤S33刻蚀形成的接触孔制备柔性导电线作为源漏极。实施例1或实施例2中所述的玻璃基板在本步骤中相当于接触孔的孔壁。

本实施例制备的柔性衬底弯曲时，TFT的导电线电阻不会出现剧烈变大或者断裂情况，增加了装置的可靠性。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。