图形化电路结构、其制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种图形化电路结构、其制备方法及应用。本发明专利技术技术方案的要点在于：通过在用于设置透明导电电极的可视区以外的区域，特别是用于形成电路走线结构的区域内覆设绝缘材料层，并将电路走线结构形成于绝缘材料层表面，避免了因透明导电材料在用于形成电路走线结构的区域内图案化不彻底或有残留，进而导致电路走线结构内部短路等问题。本发明专利技术工艺简单，成本低廉，易于规模化实施，并且能够有效改善产品性能，提高产品良率，并可广泛应用于光电器件和电子设备中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术特别涉及一种图形化电路结构、其制备方法及应用。
技术介绍
随着智能手机的普及，触控技术已经成为提高人机对话效率的重要手段。在众多的触控技术中，电容式触控因更好的体验感(只需轻轻触摸)、简便性(无需校正)及较长使用寿命等因素，已在智能手机、笔记本、掌上电脑等一系列终端上取得了应用。就电容式触摸屏的结构而言，位于可视区的图案化透明导电层及在非可视区的连接电路构成了整个触控电路的核心。在触摸屏的设计中，连接电路所占的空间与触摸屏屏幕的边框宽度具有直接的关系，在当前要求触摸屏窄边化设计，即要求边框的设计越小越好的前提下，需要制作更细、更密集的电路走线。这样势必会要求电路本身越来越细，电路与电路间的距离也越来越小。目前的触摸屏通常是采用蚀刻或印刷的方法来实现可视区导电层的图案化，而非可视区的电路则主要采用原子层沉积、丝网印刷或者激光蚀刻等工艺来实现，其中，激光蚀刻因更高效、环保等优势，正越来越多地被应用到可视区及非可视区电路结构的图案化蚀刻中。但对于主要由一维材料，例如碳纳米管、金属及金属氧化物纳米线等形成的透明导电电极而言，激光蚀刻法往往存在如下缺陷，即，对整面或者大线宽(如40 μ m以上)蚀刻会产生蚀刻不彻底、蚀刻残渣飞溅等问题，进而导致透明导电材料在印刷电路走线结构的区域有残留，在相邻两根电路间距离足够小的情况下这些残留会导致连接电路短路，这将大大降低产品良率，严重影响产品生产，同时会阻碍激光蚀刻技术在新型导电膜领域的应用。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种图形化电路结构的制备方法，以杜绝因用于形成电路走线结构的区域内残留透明导电材料而导致的短路等问题。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的图形化电路结构的制备方法包括: (1)至少在基材表面的第一设定区域内形成透明导电材料层； (2)在基材表面的第二设定区域内形成绝缘材料层； (3)在所述绝缘材料层表面形成电路走线结构，并使所述电路走线结构与透明导电材料层电连接。进一步的，所述第二设定区域环绕设置于第一设定区域周围，并且至少所述绝缘材料层的内缘部与透明导电材料层的外缘部相接合。作为较为优选的实施方案之一，该制备方法还可包括: 在步骤(I)完成后，沿与基材表面垂直的方向对第一设定区域和第二设定区域之间的选定区域进行切断操作，切断深度抵至基材表面或深入基材内，从而至少使形成于第一设定区域内的透明导电材料层与第二设定区域完全隔断，其后进行步骤(2)的操作。作为更为具体的应用方案之一，该制备方法可包括如下具体步骤: (1)至少在基材表面的可视区内形成图形化透明导电电极； (2)在基材表面除可视区之外的非可视区与所述可视区之间的交界处进行蚀刻操作，蚀刻深度抵至基材表面或深入基材内，从而使透明导电电极与非可视区完全隔断； (3)在所述非可视区内覆设绝缘材料形成绝缘材料层； (4)在绝缘材料层表面形成与透明导电电极边缘电连接的电路走线结构。本专利技术的目的之二在于提供一种图形化电路结构，包括: 至少分布在基材表面的第一设定区域内的透明导电材料层； 分布在基材表面的第二设定区域内的电路走线结构，所述电路走线结构与透明导电材料层电连接； 以及，形成于所述第二设定区域内的绝缘材料层，并且所述电路走线结构形成于所述绝缘材料层表面。进一步的，所述第二设定区域环绕设置于第一设定区域周围，并且至少所述绝缘材料层的内缘部与透明导电材料层的外缘部相接合。所述透明导电材料层可以采用本领域人员知悉的各类透明导电材料形成，其材料可包括金属、非金属导电材料或其组合； 所述金属材料可包括金属纳米线(例如金、银、铜等中的任意一种或其合金的纳米线)或金属纳米颗粒(例如金、银、铜等中的任意一种或其合金的纳米粒子或团簇)和连续分布的金属薄层(例如金属和/或其氧化物如ΙΤ0、Ζη0的镀层、沉积层等)中的任意一种或两种以上的组合； 所述非金属导电材料可包括非金属导电纳米线或纳米颗粒和连续分布的非金属薄层中的任意一种或两种以上的组合。其中，所述的“非金属”可以是无机材料(如，碳和硅)、有机材料(如，导电高分子材料)或其组合。举例而言，前述非金属导电纳米线可以为碳纳米管、硅纳米线，而连续分布的非金属薄层可以为导电高分子材料涂层、石墨烯材料等。更为具体的，所述电路走线结构与透明导电材料层的边缘部电连接。本专利技术的另一目的在于提供前述图形化电路结构或由前述方法制备的图形化电路结构在光电器件和/或电子设备中的应用。本专利技术的又一目的在于提供一种触摸屏，包含如上所述的图形化电路结构或以如上所述方法制备的图形化电路结构。本专利技术的再一目的在于提供一种触控设备，包含如上所述的图形化电路结构或以如上所述方法制备的图形化电路结构或如上所述的触摸屏。与现有技术相比，本专利技术的优点至少在于:通过在形成透明导电电极以外的区域，特别是用于形成电路走线结构的区域内覆设绝缘材料层，并将电路走线结构形成于绝缘材料层表面，避免了透明导电电极在制作过程中因对整面或者大线宽(如40 μ m以上)蚀刻而产生的图案化不彻底或透明导电材料在用于形成电路走线结构的区域内有残留，进而导致电路走线结构中的导线因残留透明导电材料而短路的问题。本专利技术工艺简单，成本低廉，易于规模化实施，并且能够有效改善产品性能，提高产品良率。附图说明图1是本专利技术一较佳实施例中图形化电路结构的局部放大俯视图； 图2是图1所示图形化电路结构的剖面结构示意 附图标记说明:1_可视区，2-非可视区，3-蚀刻区域，11-透明基材，12-图案化导电涂层区域，21-导电材料区域，22-绝缘材料层，23-电路走线结构层。具体实施例方式有鉴于现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种图形化电路结构及其制备方法，以下对其技术方案作详细说明。作为本专利技术的一个方面，该图形化电路结构的制备方法包括: (1)至少在基材表面的第一设定区域内形成透明导电材料层； (2)在基材表面的第二设定区域内形成绝缘材料层； (3)在所述绝缘材料层表面形成电路走线结构，并使电路走线结构与透明导电材料层电连接，优选的，使电路走线结构与透明导电材料层的边缘部电连接。在某些具体应用方案中，所述第二设定区域系环绕设置于第一设定区域周围，并且至少所述绝缘材料层的内缘部与透明导电材料层的外缘部相接合。作为较为优选的实施方案之一，该制备方法还可包括: 步骤(IX):在步骤(I)完成后，沿与基材表面垂直的方向对第一设定区域和第二设定区域之间的选定区域进行切断操作，切断深度抵至基材表面或深入基材内，从而至少使形成于第一设定区域内的透明导电材料层与第二设定区域完全隔断，其后进行步骤(2)的操作。前述切断操作可以是利用红外激光或者紫外激光对透明导电层进行蚀刻，也可以利用传统酸碱蚀刻法对透明导电层进行图案蚀刻。藉由前述步骤(IX)的操作，可进一步阻断透明导电材料层对电路走线结构的内部结构可能造成的影响，提升器件良率。又及，具体而言，前述透明导电材料层可包括主要由一维纳米材料形成的图形化透明导电电极，所述一维纳米材料可选用碳纳米管和/或金属金、银及铜纳米线和/或金属氧化物(如氧化锌等)等，但不局限于此。附及，考虑到在包含图形化透明导电电极等元件的器件的制备过程中，通常还需以水、乙醇、石油本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图形化电路结构，包括：至少分布在基材表面的第一设定区域内的透明导电材料层；以及，分布在基材表面的第二设定区域内的电路走线结构，所述电路走线结构与透明导电材料层电连接；其特征在于，它还包括：形成于所述第二设定区域内的绝缘材料层，所述电路走线结构设于所述绝缘材料层表面。

【技术特征摘要】
1.一种图形化电路结构，包括: 至少分布在基材表面的第一设定区域内的透明导电材料层； 以及，分布在基材表面的第二设定区域内的电路走线结构，所述电路走线结构与透明导电材料层电连接； 其特征在于，它还包括: 形成于所述第二设定区域内的绝缘材料层，所述电路走线结构设于所述绝缘材料层表面。2.根据权利要求1所述的图形化电路结构，其特征在于，所述第二设定区域环绕设置于第一设定区域周围，并且所述绝缘材料层的内缘部与透明导电材料层的外缘部相接合。3.根据权利要求1所述的图形化电路结构，其特征在于，所述电路走线结构与透明导电材料层的边缘部电连接。4.根据权利要求1-3中任一项所述的图形化电路结构，其特征在于，所述透明导电材料层的材料包括金属和/或非金属导电材料； 所述金属材料包括金属纳米线或金属纳米颗粒和连续分布的金属薄层中的任意一种或两种以上的组合； 所述非金属导电材料包括非金属导电纳米线或纳米颗粒和连续分布的非金属薄层中的任意一种或两种以上的组合。5.一种图形化电路结构 的制备方法，其特征在于，包括: (1)至少在基材表面的第一设定区域内形成均一的透明导电材料层； (2)在基材表面的第二设定区域内形成绝缘材料层； (3)在所述绝缘材料层表面形成电路走线结构，并使所述电路走线结构与所述第一设定区域内的透明导电材料层电连...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈新江，钱水蓉，
申请(专利权)人：苏州汉纳材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：