一种基板、显示装置及导电薄膜的制备方法与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种基板、显示装置及导电薄膜的制备方法。

背景技术：

随着科技的不断进步，各种各样的电子产品逐渐进入人们生活中，其中，电极在电子产品中起着至关重要的作用。以柔性有机电致发光显示装置为例，柔性有机电致发光显示装置包括阳极、发光层和阴极。在制备阳极时，一般在柔性衬底基板上通过溅射工艺形成一层导电薄膜，如ito(indiumtinoxide，氧化铟锡)或izo(indiumzincoxide，氧化铟锌)等，由于采用低温溅射技术制备的导电薄膜与柔性衬底基板的结合力不强，使得柔性有机电致发光显示装置在反复弯曲的过程中容易发生导电薄膜从柔性衬底基板脱落的情况，从而影响了柔性有机电致发光显示装置的发光稳定性。

为了解决该问题，近年来开发了pedot：pss(聚3,4-乙烯二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐)复合材料作为新型的导电薄膜，该材料可用印刷、旋涂等方式成膜，具备可弯曲的性能，且能够与柔性衬底基板牢固结合，反复弯曲过程中不易脱落。但是由于pedot：pss复合材料的导电性有限，电阻较高，严重影响了显示装置的发光效率。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种基板、显示装置及导电薄膜的制备方法，可解决现有技术中pedot：pss复合材料作为电极，电阻较高的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种基板，包括导电图案，所述导电图案包括层叠设置的多层子导电图案；所述子导电图案的材料包括导电聚合物及掺杂剂；所述掺杂剂用于提高所述导电聚合物分子的有序性；其中，各层所述子导电图案的材料完全相同，或者所述多层子导电图案中至少两层所述子导电图案的材料不相同。

优选的，所述导电图案包括层叠交替设置的第一子导电图案和第二子导电图案；所述第一子导电图案的材料和所述第二子导电图案的材料中所述导电聚合物相同，所述掺杂剂不相同。

优选的，所述导电聚合物的材料选自聚3，4-乙烯二氧噻吩、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺以及聚苯撑中的至少一种。

优选的，所述掺杂剂的材料选自聚乙烯醇和二甲基亚砜中的至少一种。

进一步优选的，所述聚乙烯醇的掺杂比例为0.01wt％～1wt％；所述二甲基亚砜的掺杂比例为0.01wt％～6wt％。

优选的，所述子导电图案的材料还包括增溶剂，所述增溶剂用于提高所述导电聚合物的溶解性。

进一步优选的，所述增溶剂的材料为聚苯乙烯磺酸盐。

第二方面，提供一种显示装置，包括上述的基板。

优选的，所述显示装置为有机电致发光显示装置；所述基板为柔性基板。

第三方面，提供一种导电薄膜的制备方法，包括：提供衬底基板，所述衬底基板的待成膜表面带有正电荷或负电荷；将衬底基板浸入混合液中一时间段之后，从所述混合液中取出所述衬底基板并干燥，以在所述衬底基板的待成膜表面形成一子导电薄膜，所述混合液包括：导电聚合物和掺杂剂，所述掺杂剂用于提高所述导电聚合物分子的有序性；将形成有一子导电薄膜的衬底基板重复至少一次浸入所述混合液中一时间段之后从所述混合液中取出所述衬底基板并干燥的过程，以在所述衬底基板上形成多层子导电薄膜，所述多层子导电薄膜构成导电薄膜；其中，所述衬底基板各次浸入的所述混合液完全相同，或者多次浸入的混合液中至少两次浸入的混合液不相同。

优选的，各次浸入的所述混合液包括第一混合液和第二混合液，其中，所述第一混合液为奇数次浸入的混合液，所述第二混合液为偶数次浸入的混合液，所述第一混合液和所述第二混合液中所述导电聚合物相同，所述掺杂剂不相同。

优选的，所述混合液还包括：增溶剂，所述增溶剂用于提高所述导电聚合物的溶解性。

优选的，所述提供衬底基板，使所述衬底基板的待成膜表面带有正电荷或负电荷具体包括：对衬底基板待成膜的表面进行处理，以使所述衬底基板的待成膜的表面带有正电荷或负电荷。

进一步优选的，对衬底基板待成膜的表面进行处理具体包括：对衬底基板待成膜的表面进行等离子体处理或电化学处理。

优选的，所述一时间段为20～30min。

本发明实施例提供一种基板、显示装置及导电薄膜的制备方法，基板上的导电图案包括多层子导电图案，由于子导电图案的材料除包括导电聚合物外还包括掺杂剂，而掺杂剂可提高导电聚合物分子的有序性，导电聚合物分子的有序性提高能够增强载流子的跳跃迁移，且使得分子链的刚性和共轭程度提高，从而使得导电聚合物的导电率提高。相对于现有技术中电极的材料为pedot：pss复合材料，即电极的材料包括导电聚合物和溶解剂，不包括掺杂剂，因而当导电图案用于作为电极例如阳极时，由于本发明实施例提供的掺杂有掺杂剂的导电图案的导电率更高，因此减小了电极的电阻。

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基板的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的一种基板的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的一种导电薄膜的制备方法的流程示意图。

附图标记：

10-导电图案；101-子导电图案；102-第一子导电图案；103-第二子导电图案；20-衬底基板。

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基板，如图1所示，包括导电图案10，导电图案10可以设置在衬底基板20或其它膜层例如平坦层上，导电图案10包括层叠设置的多层子导电图案101；子导电图案101的材料包括导电聚合物及掺杂剂；掺杂剂用于提高导电聚合物分子的有序性；其中，各层子导电图案101的材料完全相同，或者多层子导电图案101中至少两层子导电图案101的材料不相同。

需要说明的是，第一，基板上的导电图案10可以是先形成导电薄膜，再通过对导电薄膜进行构图形成导电图案10。

第二，对于导电图案10包括的子导电图案101的层数不进行限定，可以根据需要的导电图案10的厚度和每层子导电图案101的厚度进行相应设置。

第三，多层子导电图案101中至少两层子导电图案101的材料不相同，可以是多层子导电图案101中有些层的材料相同，有些层的材料不相同；也可以是各层子导电图案101的材料均不相同。

此处，若两层子导电图案101的材料不相同，则两层子导电图案101的材料中的导电聚合物和掺杂剂中的至少一个不相同。

第四，对于导电聚合物的材料不进行限定，示例的，导电聚合物的材料可以选自聚3，4-乙烯二氧噻吩(pedot)、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺以及聚苯撑中的至少一种。此处，由于pedot具有分子结构简单、能隙小、电导率高等特点，因而本发明实施例优选导电聚合物的材料为pedot，其中，pedot是edot(3，4-乙烯二氧噻吩单体)的聚合物。

对于掺杂剂的材料不进行限定，以将掺杂剂掺杂在导电聚合物的溶液中能提高导电聚合物分子的有序性为准。示例的，掺杂剂的材料可以选自聚乙烯醇(pva)和二甲基亚砜(dmso)中的至少一种。

此处，以导电聚合物的材料为pedot为例，详细说明在导电聚合物中掺杂掺杂剂后导电聚合物的导电率增加的原因。参考反应式(1)，pedot掺杂前的分子结构如反应式(1)中的(a)所示，在pedot中掺杂掺杂剂后pedot的分子结构如反应式(1)中的(b)所示。

参考反应式(1)，在pedot中掺杂掺杂剂后，pedot的分子结构由苯式结构转化为醌式结构，醌式结构线性共轭，使得pedot的分子结构中的双键有序分布，从而提高了pedot分子的有序性，进而提高了导电图案10中pedot的导电率。

此处，需要说明的是，其它导电聚合物导电率增加的原因可能是导电聚合物的分子结构由苯式结构转化为醌式结构，从而提高导电聚合物分子的有序性，也可能是其它原因导致的导电聚合物的分子有序性增加，此处不再一一赘述。

第五，基板上的导电图案10可以作为电极使用。

第六，子导电图案101的材料除包括导电聚合物及掺杂剂外，还可以包括其它材料，对此不进行限定。

本发明实施例提供一种基板，基板上的导电图案10包括多层子导电图案101，由于子导电图案101的材料除包括导电聚合物外还包括掺杂剂，而掺杂剂可提高导电聚合物分子的有序性，导电聚合物分子的有序性提高能够增强载流子的跳跃迁移，且使得分子链的刚性和共轭程度提高，从而使得导电聚合物的导电率提高(一般地，导电聚合物的导电能力会几十倍或几百倍增加)。相对于现有技术中电极的材料为pedot：pss复合材料，即电极的材料包括导电聚合物和增溶剂，不包括掺杂剂，因而当导电图案10用于作为电极例如阳极时，由于本发明实施例提供的掺杂有掺杂剂的导电图案10的导电率更高，因此减小了电极的电阻。

优选的，如图2所示，导电图案10包括层叠交替设置的第一子导电图案102和第二子导电图案103；第一子导电图案102的材料和第二子导电图案103的材料中导电聚合物相同，掺杂剂不相同。

其中，导电图案10中所有第一子导电图案102的材料相同，所有第二子导电图案103的材料相同。

本发明实施例，由于子导电图案101中掺杂剂的使用可能会使得形成的子导电图案101的光滑程度下降，因而本发明实施例优选第一子导电图案102和第二子导电图案103层叠交替设置，由于第一子导电图案102的材料和第二子导电图案103的材料中导电聚合物相同，掺杂剂不相同，这样一来，掺杂剂的交替使用便可以改善子导电图案101的光滑度。

本发明实施例子导电图案101的材料包括导电聚合物及掺杂剂，对于掺杂剂的掺杂比例不进行限定，可以根据需要进行相应设置。掺杂剂的掺杂比例若太小，则可能不能明显提高导电聚合物分子的有序性，这样导电图案10的导电率的变化不明显；掺杂剂本身没有导电能力，掺杂比例若太大，则可能会影响导电聚合物的导电能力。基于此，当掺杂剂为pva时，pva的掺杂比例为0.01wt％～1wt％，即pva的质量占子导电图案101所有材料的质量和的比例为0.01wt％～1wt％；当掺杂剂为dmso时，dmso的掺杂比例为0.01wt％～6wt％，即dmso的质量占子导电图案101所有材料的质量和的比例为0.01wt％～6wt％。

一般地，由于导电聚合物的溶解性较差，不易形成子导电图案101，因而本发明实施例优选的，子导电图案的材料还包括增溶剂，增溶剂用于提高导电聚合物的溶解性。

其中，对于增溶剂的材料不进行限定，以能提高导电聚合物的溶解性为准。在导电聚合物的溶液中加入增溶剂会大幅度增加导电聚合物的溶解性。示例的，增溶剂的材料可以为聚苯乙烯磺酸盐(pss)。

基于上述，以下提供两种具体的子导电图案101的材料，分别为pedot:pss/pva，或者pedot:pss/dmso。

本发明实施例提供一种显示装置，包括上述的基板。

此处，本发明实施例提供的显示装置可以是液晶显示装置(liquidcrystaldisplay，简化lcd)，也可以有机电致发光显示装置(organiclight-emittingdisplay，简称oled)，对此不进行限定。当显示装置为液晶显示装置时，显示装置包括阵列基板、对盒基板以及设置在阵列基板和对盒基板之间的液晶层，此时本发明实施例提供的基板可以是阵列基板，也可以是对盒基板；当显示装置为有机电致发光显示装置时，显示装置包括阵列基板和封装盖板或封装膜层，此时本发明实施例提供的基板为阵列基板。

需要说明的是，基板上的导电图案10可以作为显示装置中的电极使用。

其中，本发明实施例提供的显示装置可以是显示不论运动(例如，视频)还是固定(例如，静止图像)的且不论文字还是图画的图像的任何装置。更明确地说，预期所述实施例可实施在多种电子装置中或与多种电子装置关联，所述多种电子装置例如(但不限于)移动电话、无线装置、个人数据助理(pda)、手持式或便携式计算机、gps接收器/导航器、相机、mp4视频播放器、摄像机、游戏控制台、手表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、计算机监视器、汽车显示器(例如，里程表显示器等)、导航仪、座舱控制器和/或显示器、相机视图的显示器(例如，车辆中后视相机的显示器)、电子相片、电子广告牌或指示牌、投影仪、建筑结构、包装和美学结构(例如，对于一件珠宝的图像的显示器)等。此外，显示装置还可以是显示面板。

本发明实施例提供一种显示装置，显示装置包括上述的基板，基板上的导电图案10包括多层子导电图案101，由于子导电图案101的材料除包括导电聚合物外还包括掺杂剂，而掺杂剂可提高导电聚合物分子的有序性，导电聚合物分子的有序性提高能够增强载流子的跳跃迁移，且使得分子链的刚性和共轭程度提高，从而使得导电聚合物的导电率提高。相对于现有技术中电极的材料为pedot：pss复合材料，即电极的材料包括导电聚合物和增溶剂，不包括掺杂剂，因而当导电图案10用于作为显示装置的电极例如阳极时，由于本发明实施例提供的掺杂有掺杂剂的导电图案10的导电率更高，因此减小了显示装置的电极的电阻，当显示装置为有机电致发光显示装置时，提高了有机电致发光显示装置的发光效率。

优选的，显示装置为有机电致发光显示装置；基板为柔性基板。

此处，当基板为柔性基板，此时显示装置为柔性显示装置。

需要说明的是，当显示装置为有机电致发光显示装置时，此时基板上的导电图案10可以作为有机电致发光显示装置的阳极或阴极。

本发明实施例，由于基板上的导电图案10的材料为有机材料，包括导电聚合物和掺杂剂，因而一方面，导电图案10能够和与其接触的衬底基板或其它膜层牢固结合，防止显示装置在反复弯曲过程中导电图案10脱落；另一方面，在导电聚合物中掺杂掺杂剂，可以提高导电图案10的导电率，因而当导电图案10作为有机电致发光显示装置的电极时，可以减小电极的电阻。

本发明实施例提供一种导电薄膜的制备方法，如图3所示，包括：

s100、提供衬底基板，衬底基板的待成膜表面带有正电荷或负电荷。

此处，衬底基板上可以形成有其它膜层例如平坦层，此时衬底基板上的膜层的待成膜表面带有正电荷或负电荷，也可以是衬底基板上没有形成任何膜层。

s101、将衬底基板浸入混合液中一时间段之后，从混合液中取出衬底基板并干燥，以在衬底基板的待成膜表面形成一子导电薄膜；混合液包括：导电聚合物和掺杂剂，掺杂剂用于提高导电聚合物分子的有序性。

此处，对于将衬底基板浸入混合液中的时间不进行限定，衬底基板浸入混合液中的时间若太短，则可能不能在衬底基板的待成膜表面形成子导电薄膜；浸入的时间若太长，则可能会影响导电薄膜制备的效率，因此本发明实施例优选一时间段为20～30min。

此外，干燥是为了将混合液中的溶剂蒸发掉，以在待成膜表面形成子导电薄膜。在此基础上，对于干燥的方式不进行限定，例如可以是热风干燥、自然晾干或太阳下晒干等。

需要说明的是，对于导电聚合物的材料不进行限定，示例的，导电聚合物的材料可以选自聚3，4-乙烯二氧噻吩、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺以及聚苯撑中的至少一种。此处，由于pedot具有分子结构简单、能隙小、电导率高等特点，因而本发明实施例优选导电聚合物的材料为pedot，其中，pedot是edot的聚合物。

对于掺杂剂的材料不进行限定，以将掺杂剂掺杂在导电聚合物的溶液中能提高导电聚合物分子的有序性为准。示例的，掺杂剂的材料可以选自聚乙烯醇和二甲基亚砜中的至少一种。

在此基础上，混合液除包括导电聚合物和掺杂剂外，还可以包括溶剂，如水或醇等。混合液的制备过程可以是先形成包含有导电聚合物的溶液，再在溶液中掺杂掺杂剂以形成混合液。例如先形成包含有pedot的溶液，再在pedot溶液中掺杂pva，从而形成pedot/pva混合液。其中，导电聚合物在混合液中主要起导电作用，因此应合理控制导电聚合物在混合液中的含量。优选的，导电聚合物在混合液中的含量为1mg/ml。

s102、将形成有一子导电薄膜的衬底基板重复至少一次浸入混合液中一时间段之后从混合液中取出衬底基板并干燥的过程，以在衬底基板上形成多层子导电薄膜，多层子导电薄膜构成导电薄膜；其中，衬底基板各次浸入的混合液完全相同，或者多层浸入的混合液中至少两次浸入的混合液不相同。

其中，对于重复的次数不进行限定，可以根据需要的导电薄膜的厚度和每次形成的子导电薄膜的厚度进行设置。此处，重复n次将衬底基板浸入混合液中一时间段之后从混合液中取出衬底基板并干燥的过程，则导电薄膜包括n层子导电薄膜。

需要说明的是，多次浸入的混合液中至少两次浸入的混合液不相同可以是各次浸入的混合液有的相同，有的不相同，也可以是各次浸入的混合液均不相同；此处两次浸入的混合液不相同是指混合液中的导电聚合物和掺杂剂中的至少一个不相同。

在此基础上，形成导电薄膜后，对导电薄膜进行构图便可以形成导电图案。

基于上述步骤s100-步骤s102，将衬底基板浸入混合液中在衬底基板的待成膜表面制备导电薄膜的技术称为自组装技术。自组装技术制备的超薄膜具有高度有序、致密平整等特点，可利用材料间的不同作用力如分子间力、静电吸附等来构建有序的层状有序的纳米结构，层状有序的纳米结构中导电聚合物分子链的有序分布能够增强载流子的跳跃迁移，且在层状有序的纳米结构中，分子链的刚性和共轭程度比较高，从而使得形成的导电薄膜的导电率较高。本发明实施例采用自组装技术可以制备得到层状有序的导电薄膜，在混合液中加入掺杂剂，可以进一步提高自组装技术制备的导电薄膜的有序性，从而使得导电薄膜的导电率大幅度增高。

本发明实施例提供一种导电薄膜的制备方法，在形成子导电薄膜时，将衬底基板浸入混合液中，由于混合液中除包括导电聚合物外还包括掺杂剂，而掺杂剂可提高导电聚合物分子的有序性，导电聚合物分子的有序性提高能够增强载流子的跳跃迁移，且使得分子链的刚性和共轭程度提高，从而使得形成的子导电薄膜的导电率提高，进而使得形成的导电薄膜的导电率提高。相对于现有技术中电极的材料为pedot：pss复合材料，即电极的材料包括导电聚合物和增溶剂，不包括掺杂剂，因而当对本发明实施例提供的导电薄膜进行构图形成电极例如阳极时，由于本发明实施例提供的导电薄膜的导电率更高，因此减小了电极的电阻。

优选的，各次浸入的混合液包括第一混合液和第二混合液，其中，第一混合液为奇数次浸入的混合液，第二混合液为偶数次浸入的混合液，第一混合液和第二混合液中导电聚合物相同，掺杂剂不相同。

此处，由于第一混合液为奇数次浸入的混合液，第二混合液为偶数次浸入的混合液，因而奇数次形成的子导电薄膜的材料相同，偶数次形成的子导电薄膜的材料相同。

本发明实施例，由于混合液中掺杂剂的使用可能会使得形成的子导电薄膜的光滑程度下降，因而本发明实施例优选奇数次浸入的第一混合液和偶数次浸入的第二混合液中的导电聚合物相同，掺杂剂不相同，这样一来，掺杂剂的交替使用便可以改善子导电薄膜的光滑度。

一般地，由于导电聚合物的溶解性较差，不易溶于溶剂中，因而本发明实施例优选的，混合液还包括：增溶剂，增溶剂用于提高导电聚合物的溶解性。

此处，对于增溶剂的材料不进行限定，以能提高导电聚合物的溶解性为准。在导电聚合物的溶液中加入增溶剂会大幅度增加导电聚合物的溶解性。示例的，增溶剂的材料可以为聚苯乙烯磺酸盐。

基于上述，混合液可以包括：导电聚合物pedot、增溶剂pss和掺杂剂pva；也可以包括：导电聚合物pedot、增溶剂pss、掺杂剂dmso。示例的，在制备混合液时可以先形成包含有pedot和pss的溶液，再在pedot：pss溶液中掺杂pva，从而形成pedot：pss/pva的混合液。

以下提供一种具体的实施例详细说明导电薄膜的制备方法，其中，第一混合液包括pedot、pss和pva，第二混合液包括pedot、pss和dmso。

将待成膜表面带有正电荷或负电荷的衬底基板浸入pedot：pss/pva混合液中20～30min后，从pedot：pss/pva混合液中取出衬底基板并干燥，以在衬底基板的待成膜表面形成第一子导电薄膜，第一子导电薄膜的材料包括pedot、pss和pva；将待成膜表面形成有第一子导电薄膜的衬底基板浸入pedot：pss/dmso混合液中20～30min后，从pedot：pss/dmso混合液中取出衬底基板并干燥，以在第一子导电薄膜上形成第二子导电薄膜，第二子导电薄膜的材料包括pedot、pss和dmso；将待成膜表面依次形成有第一子导电薄膜和第二子导电薄膜的衬底基板浸入pedot：pss/pva混合液中20～30min后，从pedot：pss/pva混合液中取出衬底基板并干燥，以在第二子导电薄膜上形成第三子导电薄膜，第三子导电薄膜的材料和第一子导电薄膜的材料相同；将待成膜表面依次形成有第一子导电薄膜、第二子导电薄膜和第三子导电薄膜的衬底基板浸入pedot：pss/dmso混合液中20～30min后，从pedot：pss/dmso混合液中取出衬底基板并干燥，以在第三子导电薄膜上形成第四子导电薄膜，第四子导电薄膜的材料和第二子导电薄膜的材料相同，重复上述步骤，直至得的所需厚度的导电薄膜。

优选的，提供衬底基板，使衬底基板的待成膜表面带有正电荷或负电荷具体包括：对衬底基板待成膜的表面进行处理，以使衬底基板的待成膜的表面带有正电荷或负电荷。

此处，对于衬底基板待成膜的表面进行处理的方式不进行限定，例如可以采用等离子体处理或电化学处理。此外，等离子体处理具体可以是氧等离子处理。

本发明实施例，对衬底基板待成膜的表面进行处理，以使衬底基板的待成膜的表面带有正电荷或负电荷，这样将衬底基板浸入混合液中后，便可以在衬底基板待成膜的表面形成子导电薄膜。

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，可轻易想到的变化或替换，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。