(57)【要約】【課題】タッチパネルの直接パターニング方法を提供する。【解決手段】表示領域と周辺領域を有する基板が提供される。ボンディングパッドを有する周辺回路が周辺領域に配置される。金属ナノワイヤを用いて得られる金属ナノワイヤ層は前記表示領域および周辺領域に配置される。感光性の予備硬化層が金属ナノワイヤ層上に配置される。予備硬化層を露光し、除去領域とリザーブ領域を画定する工程、現像液を用いて除去領域の予備硬化層と金属ナノワイヤ層を除去して、表示領域に配置されたタッチセンシング電極を形成し、且つ周辺領域に配置されたボンディングパッドを露出する工程を含むフォトリソグラフィ工程が実行される。予備硬化層および金属ナノワイヤ層からなるタッチセンシング電極は、周辺回路に電気的に接続される。【選択図】図１
2019153289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネルの直接パターニング方法であって、
前記直接パターニング方法は、
表示領域および周辺領域を有する基板を提供し、前記周辺領域には周辺回路が配置され、前記周辺回路はボンディングパッドを有し、
前記表示領域と前記周辺領域に金属ナノワイヤ層を配置し、前記金属ナノワイヤ層は複数の金属ナノワイヤを有し、
前記金属ナノワイヤ上に、感光性の予備硬化層を形成するためにコート層を予備硬化し、
除去領域とリザーブ領域を画定するために前記予備硬化層を露光し、
前記除去領域の前記予備硬化層および前記金属ナノワイヤ層を現像液によって除去して、前記表示領域に配置されるタッチセンシング電極を形成し、且つ前記周辺領域に配置される前記ボンディングパッドを露出し、前記タッチセンシング電極は前記周辺回路に電気的に接続され、且つ前記タッチセンシング電極は前記予備硬化層および前記金属ナノワイヤ層を含む、フォトリソグラフィ工程を行い、
前記予備硬化層を硬化する工程を含むタッチパネルの直接パターニング方法。
【請求項２】
更に、第２除去工程において、前記除去領域の前記金属ナノワイヤ層を完全に除去する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２除去工程は、前記除去領域の前記金属ナノワイヤ層を完全に除去するために、有機溶剤またはアルカリ溶液を機械的プロシージャと組み合わせて用いる工程を含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２除去工程は、前記除去領域の前記金属ナノワイヤ層を完全に除去するために接着剤除去法を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記金属ナノワイヤ層上の前記予備硬化層を配置した後、更に、前記予備硬化層上にポジ型の感光性層を配置する工程を更に含み、
前記ポジ型の感光性層および前記予備硬化層を露光して、前記除去領域および前記リザーブ領域を画定し、
前記除去領域の前記ポジ型の感光性層、前記予備硬化層および前記金属ナノワイヤ層を現像液によって除去する、フォトリソグラフィ工程を行う請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記ポジ型の感光性層の感光性は、前記予備硬化層の感光性よりも高い、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
更に、前記ポジ型の感光性層を除去する工程を備える請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
前記除去領域の位置は、前記ボンディングパッドの位置に対応し、且つ前記除去領域の前記予備硬化層および前記金属ナノワイヤ層の除去は、前記ボンディングパッド上の前記予備硬化層および前記金属ナノワイヤ層を除去する工程を含む請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記除去領域の前記予備硬化層および前記金属ナノワイヤ層の除去は、前記タッチセンシング電極の隣接するタッチセンシング電極間に非導電性領域を形成することを含む、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記非導電性領域は間隙を有するか、または前記非導電性領域がパーコレーション閾値より低い濃度を有する前記金属ナノワイヤ層を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
表示領域および周辺領域を有する基板と、
前記基板上に配置されるポリマー層および金属ナノワイヤ層と、
ボンディングパッドを有し、前記周辺領域に配置される周辺回路と、を備え、
前記ポリマー層は、前記ポリマー層の露光後に除去領域およびリザーブ領域を形成するように画定され、
前記表示領域のタッチセンシング電極は、前記除去領域の前記ポリマー層および前記金属ナノワイヤ層を、現像液により除去することによって形成され、
前記ボンディングパッドは、前記ポリマー層および前記金属ナノワイヤ層から露出され、
前記タッチセンシング電極は前記周辺領域に電気的に接続される、タッチパネル。
【請求項１２】
前記金属ナノワイヤ層は、複数の金属ナノワイヤを有し、前記金属ナノワイヤは、前記リザーブ領域で前記ポリマー層に埋め込まれて、導電性ネットワークを形成し、前記表示領域の前記ポリマー層および前記金属ナノワイヤ層は、一体的に前記タッチセンシング電極を形成している請求項１１に記載のタッチパネル。
【請求項１３】
前記ポリマー層は感光性である請求項１１又は１２に記載のタッチパネル。
【請求項１４】
前記ポリマー層は約２００ｎｍ〜約４００ｎｍの厚みを有する請求項１１〜１３のいずれかに記載のタッチパネル。
【請求項１５】
前記金属ナノワイヤ層および前記周辺回路は、前記表示領域および前記周辺領域との間の境界で接続構造を形成する請求項１１〜１４のいずれかに記載のタッチパネル。
【請求項１６】
前記タッチセンシング電極は前記周辺領域に延在され、且つ前記周辺回路を覆い、
前記タッチセンシング電極は前記ボンディングパッドを被覆しない、請求項１１〜１５のいずれかに記載のタッチパネル。
【請求項１７】
更に、前記タッチセンシング電極の隣接するタッチセンシング電極間に非導電性領域を有する請求項１１〜１６のいずれかに記載のタッチパネル。
【請求項１８】
前記非導電性領域は間隙を有する、または前記非導電性領域がパーコレーション閾値より低い濃度を有する前記金属ナノワイヤ層を含む、請求項１７に記載のタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルの直接パターニング方法およびタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
透明導電体は、優れた光透過率および導電性を有するので、タッチスクリーン（touch-sensing screens）などのディスプレイ用途にしばしば用いられる。透明導電体は、一般に、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、カドミウム錫酸化物（ＣＴＯ）、またはアルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）等の種々の金属酸化物から形成することができる。金属酸化物薄膜は、物理気相蒸着法（ＰＶＤ）または化学気相蒸着法（ＣＶＤ）によって形成することができ、金属酸化物薄膜のパターンはレーザーアブレーション法によって形成することができる。しかしながら、これらの金属酸化物薄膜は柔軟性の要求を満たさないことがある。場合によっては、パターン化された金属酸化物薄膜は可視パターン境界(visible pattern boundaries)を有することがあり、この場合、視認性に悪影響を及ぼす。ナノワイヤ等に基づく透明導電体は、これらの問題に対応して少なくとも部分的に開発されている(例えば特許文献１)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１６／０１４３１５３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ナノワイヤの層は、フレキシブルなタッチセンシング電極を形成するために加工することができる。しかしながら、周辺領域上のナノワイヤおよび金属リードのタッチセンシング電極は、製造プロセスおよび構造の両方において解決すべき問題を有する。例えば、従来のプロセスでは、ナノワイヤ層は表示領域と周辺領域の両方の上にコートされ、周辺領域上の金属トレースはナノワイヤ層によって覆われている。エッチング液を使用してナノワイヤ層をパターニングし、表示領域にタッチセンシング電極を形成する。また、エッチング液は、周辺領域のナノワイヤ層をエッチングするために用いられ、外部プリント回路基板（ＰＣＢ）と電気的に接続される外部回路を構成するために、金属リードに対応する電極が形成される。上記プロセスで用いられるエッチング液は、大半が強酸であり、強酸によって金属リードを腐食する可能性がある。エッチングされた金属リードは製品の信頼性が低下する可能性がある。更に、エッチング液の残余の問題によっても、追加の洗浄工程が必要となる。
【０００５】
一方、ナノワイヤを保護し、且つ基板上にナノワイヤを固定するために、通常、ナノワイヤ層上にオーバーコート（overcoat）が形成される。しかしながら、オーバーコートはエッチング工程後に周辺回路のボンディングパッド上に残ることがある。従って、オーバーコートの厚さは、接触抵抗と電極保護との間のトレードオフとなり得る。詳細には、オーバーコートは、オーバーコートによってタッチセンシング電極に与えられる保護を考慮すると、できるだけ厚い方がよい。しかしながら、ボンディングパッド上のオーバーコートの厚みが厚すぎると、ボンディングパッドと外部ＰＣＢとの間の接触抵抗が高くなりすぎる可能性がある。接触抵抗が高いと、信号伝送に損失や歪みが生じる可能性がある。換言すると、ボンディングパッドと外部ＰＣＢとの間に配置された厚いオーバーコートは、製品の電気的性能を低下させる可能性がある。逆に、薄いオーバーコートは接触抵抗を減少させることになる。しかしながら、そのオーバーコートは、タッチセンシング電極を効果的に保護するためのナノワイヤを提供することができない可能性がある。換言すると、薄いオーバーコートは製品の耐久性が不十分となり得る。
【０００６】
それ故、タッチセンシング電極の製法および構造は、ナノワイヤ材料の用途において再設計すべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示のいくつかの実施形態では、表示領域のタッチセンシング電極の耐久性が改善される。低インピーダンス信号伝送回路は、ボンディングパッドと外部回路基板の電極パッドとの間の直接接触構造によって形成される。また、いくつかの実施形態では、直接パターニング方法およびタッチパネルが示される。
【０００８】
本開示のいくつかの実施形態では、タッチパネルを直接パターニングする方法が提供される。その方法は以下の工程を含む。表示領域および周辺領域を有する基板が提供され、１つ以上の周辺回路が周辺領域に配置される。各周辺回路はボンディングパッドを有する。金属ナノワイヤ層は表示領域および周辺領域に配置され、金属ナノワイヤ層はナノワイヤを含む。予備硬化層は金属ナノワイヤ層上に配置され、予備硬化層は感光性を有する。フォトリソグラフィ工程は、予備硬化層を露光して、除去領域とリザーブ領域を画定する工程、現像液を用いて、除去領域の予備硬化層と金属ナノワイヤ層を除去する工程を含む工程が実行される。それ故、表示領域に配置されたタッチセンシング電極が形成され、周辺領域に配置されたボンディングパッドは予備硬化層と金属ナノワイヤ層から露出される。タッチセンシング電極は周辺回路に電気的に接続される。タッチセンシング電極は予備硬化層および金属ナノワイヤ層から形成される。また、予備硬化層は硬化させて硬化ポリマー層とする。
【０００９】
本開示のいくつかの実施形態では、第２除去工程において除去領域の金属ナノワイヤ層を完全に除去することが更に含まれる。
【００１０】
本開示のいくつかの実施形態では、除去領域の金属ナノワイヤ層を完全に除去するために、第２除去工程は、有機溶剤またはアルカリ溶液を機械的処理と組み合わせて用いる工程が含まれる。
【００１１】
本開示のいくつかの実施形態では、第２除去工程は、除去領域の金属ナノワイヤ層を除去するための接着剤除去法を利用することを含む。
【００１２】
本開示のいくつかの実施形態では、金属ナノワイヤ層上の予備硬化層を配置した後、予備硬化層上にポジ型の感光性層を配置することが更に行われる。
フォトリソグラフィ工程を実行することは、除去領域およびリザーブ領域を画定するためにポジ型の感光性層および予備硬化層を露光することと、現像液を用いて、除去領域上のポジ型の感光性層、予備硬化層および金属ナノワイヤ層を除去することを含む。
【００１３】
本開示のいくつかの実施形態では、ポジ型の感光性層の感光性は、予備硬化層の感光性よりも高い。ポジ型の感光性層の解像度は予備硬化層の解像度より高く、これはポジ型の感光性層のパターンの最小線幅／スペース幅がより小さいことを意味する。
【００１４】
本開示のいくつかの実施形態では、ポジ型の感光性層全体を除去することが更に含まれる。
【００１５】
本開示のいくつかの実施形態では、除去領域の位置は、ボンディングパッドの位置に対応する。除去領域の予備硬化層および金属ナノワイヤ層の除去は、ボンディングパッド上の予備硬化層および金属ナノワイヤ層を除去することを含む。
【００１６】
本開示のいくつかの実施形態では、除去領域の予備硬化層と金属ナノワイヤ層の除去は、タッチセンシング電極の隣接するタッチセンシング電極間に非導電性領域を形成することを含む。
【００１７】
本開示のいくつかの実施形態では、非導電性領域がパーコレーション閾値より低い濃度を有する前記金属ナノワイヤ層を含むか、または非導電性領域は間隙（ｇａｐ）であり、例えば、非導電性領域の金属ナノワイヤの濃度はゼロである。
【００１８】
本開示のいくつかの実施形態では、タッチパネルが提供される。タッチパネルは、基板と、ポリマー層と、金属ナノワイヤ層と周辺回路を含む。前記基板は表示領域および周辺領域を有する。前記ポリマー層と金属ナノワイヤ層は基板上に配置される。周辺回路は周辺領域に配置される。周辺回路はボンディングパッドを有する。ポリマー層は、ポリマー層の感光性に基づいて露光工程によって画定され、除去領域とリザーブ領域が形成される。表示領域のタッチセンシング電極は、現像液を用いて除去領域のポリマー層および金属ナノワイヤ層を除去することによって画定される。ボンディングパッドは、現像液を用いて除去領域のポリマー層と金属ナノワイヤ層を除去することによって金属ナノワイヤ層とポリマー層から露出する。タッチセンシング電極は周辺領域に電気的に接続される。
【００１９】
本開示のいくつかの実施形態では、金属ナノワイヤ層は金属ワイヤを含む。金属ナノワイヤはリザーブ領域のポリマー層に埋め込まれ、導電性ネットワークを形成する。表示領域のポリマー層と金属ナノワイヤ層は、一体的にタッチセンシング電極を形成する。
【００２０】
本開示のいくつかの実施形態では、ポリマー層はポジ型またはネガ型感光性である。
【００２１】
本開示のいくつかの実施形態では、ポリマー層の厚みは約２００ｎｍ〜約４００ｎｍである。
【００２２】
本開示のいくつかの実施形態では、金属ナノワイヤ層および周辺回路は、表示領域と周辺領域との間の境界で接続構造を形成する。
【００２３】
本開示のいくつかの実施形態では、タッチセンシング電極は周辺領域に延在し、周辺回路を被覆するが、ボンディングパッドは被覆していない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本開示のいくつかの実施形態に係るタッチパネルの製造方法を示すフローチャート図である。
【図２】本開示のいくつかの実施形態に係る基板を示す上面図である。
【図２Ａ】図２の２Ａ−２Ａ切断線の断面図ある。
【図３】図１の製造方法におけるステップＳ１の上面図である。
【図３Ａ】図３の３Ａ−３Ａ切断線の断面図である。
【図４】図１の製造方法のステップＳ２の上面図である。
【図４Ａ】図４の４Ａ−４Ａ切断線の断面図である。
【図５】本開示のいくつかの実施形態に係るタッチパネルを示す図である。
【図５Ａ】ステップＳ３における、図５中のＡ−Ａ切断線の断面図である。
【図５Ｂ】ステップＳ３における、図５中のＢ−Ｂ切断線の断面図である。
【図６Ａ】ステップＳ４における、図５中のＡ−Ａ切断線の断面図である。
【図６Ｂ】ステップＳ４における、図５中のＢ−Ｂ切断線の断面図である。
【図７】本開示の代替の実施形態に係る概略図である。
【図８】本開示のいくつかの実施形態に係るタッチパネルの上面図である。
【図９】本開示のいくつかの実施形態に係るタッチパネルと他の電子デバイスとのアセンブリの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下の詳細な説明では、説明の目的で、開示された実施形態の完全な理解を提供するために多数の特定の詳細を記載する。しかしながら、これらの具体的な詳細がなくても１以上の実施形態を実施できることは明らかである。他の例では、図を簡略化するために周知の構造および装置を概略図としている。
【００２６】
本明細書で使用される「約」、「およそ」または「ほぼ」は、一般に、特定の値または範囲の２０％以内であり、好ましくは１０％以内であり、より好ましくは５％以内を意味するものとする。本明細書で示す数量は概数であり、特に明示しない場合、「約」、「およそ」または「ほぼ」という用語が推測され得ることを意味する。さらに、本明細書中において、オーバーコートはＯＣ層とも称する。また、「オーバーコートのポリマー」、「プレ硬化層」、「硬化ポリマー層」はすべて、同じ又は類似の構成要素（element）を指し、主たる違いは硬化段階である。また、説明の簡便化のために、以下、それらは互換的に使用され得ることに留意されたい。
【００２７】
図１は、本開示のいくつかの実施形態に係る、タッチパネルの直接パターニング方法を示すフローチャート図である。本実施形態の直接パターニング方法は、以下の工程を含む。第１ステップは、基板１１０を準備する（図２および図２Ａ参照）。本開示のいくつかの実施形態では、基板１１０として、透明基板が好ましく用いられる。具体的には、基板１１０は、リジッド透明基板またはフレキシブル透明基板であり、基板１１０の材料は、ガラス、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、または他の透明材料が挙げられる。
【００２８】
次に、図１のステップＳ１のように基板１１０上に金属ナノワイヤ層１４０Ａおよび周辺回路１２０を形成する（図３、図３Ａ参照）。金属ナノワイヤ層１４０Ａは、少なくとも金属ナノワイヤ１４０を含む。本実施形態の好適なステップは、１つ以上の周辺回路１２０を形成するために、基板１１０の画定された周辺領域ＰＡに高い導電性を有する金属層を配置し、コーティング法によって金属ナノワイヤ１４０を有するディスパージョンまたはインクを基板１１０上に印刷し、その後ディスパージョンまたはインクを乾燥する工程を含む。金属層は、例えば、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）の単層またはモリブデン／アルミニウム／モリブデン（Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ）などの多層材料であり、各周辺回路１２０の一端部には、ボンディングパッド１７０を有する。パターニング工程は、周辺回路１２０のパターンの画定およびボンディングパッド１７０の領域の画定のために、金属層を用いて行うことが好ましい。ディスパージョン又はインク中の溶媒等のいくつかの組成物を蒸発させて、金属ナノワイヤ１４０を基板１１０の表面に固着させて金属ナノワイヤ層１４０Ａを形成する。換言すると、上述の乾燥／硬化工程の後、金属ナノワイヤ１４０は、基板１１０上に金属ナノワイヤ層１４０Ａとして構成される。
【００２９】
基板１１０は、表示領域ＶＡと周辺領域ＰＡを予め規定しておいてもよい。例えば、図３に示すように、周辺領域ＰＡは表示領域ＶＡの両側に配置されている。具体的には、周辺領域ＰＡは、表示領域ＶＡの左側と右側に配置されている。しかし、他の実施形態では、周辺領域ＰＡは、表示領域ＶＡの周囲に配置された額縁領域、即ち、表示領域ＶＡの右側、左側、上側および下側に周辺領域が形成されていてもよい。あるいは、周辺領域ＰＡは、表示領域ＶＡの隣り合う辺に配置されたＬ字型の領域でもよい。また、上記金属ナノワイヤ層１４０Ａは、表示領域ＶＡ上に形成された第１部分と周辺領域ＰＡ上に形成された第２部分とを含んでもよい。より詳細には、表示領域ＶＡにおいて基板１１０の表面に金属ナノワイヤ層１４０Ａの第１部分を直接形成し、金属ナノワイヤ層１４０Ａの第２部分は、基板１１０の表面に形成され、且つ周辺領域ＰＡにおいて周辺回路１２０を覆っていてもよい。なお、金属ナノワイヤ層１４０Ａの第２部分は、周辺回路１２０のボンディングパッド１７０も覆っている。
【００３０】
本開示の実施形態において、金属ナノワイヤを含むインク／ディスパージョンは、水、アルコール、ケトン、エーテル、炭化水素または芳香族系溶媒（ベンゼン、トルエン、キシレン等）などの溶媒を更に含む。上記のインク／ディスパージョンは、また、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、２−ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、スルホン酸塩（sulfonates）、硫酸塩（sulfates）、ジスルホネート（disulfonates）、スルホサクシネート（sulfosuccinates）、リン酸塩エステル類またはフルオロケミカル界面活性剤等の添加剤、界面活性剤、カップリング剤または接着剤を含んでいてもよい。本開示のいくつかの実施形態において、金属ナノワイヤ層は、銀のナノワイヤ層または銅のナノワイヤ層でもよい。より具体的には、本明細書における「金属ナノワイヤ」は集合名詞であり、複数の元素金属(elementary metal)、金属合金または金属化合物（金属酸化物を含む）を含む金属ワイヤの集合を意味し、金属ナノワイヤ層に含まれるナノワイヤの数は、本発明の請求項の範囲に影響を及ぼさない。単一金属ナノワイヤの少なくとも１つの断面のディメンジョン（即ち断面の直径）は、５００ｎｍ未満であり、好ましくは１００ｎｍ未満、より好ましくは５０ｎｍ未満である。「ワイヤ」と呼ばれる本開示の金属ナノ構造は、主に、例えば１０〜１００，０００の高いアスペクト比を有する。より具体的には、金属ナノワイヤのアスペクト比（即ち、断面の直径に対する長さの比）は１０超えとすることが可能であり、好ましくは５０超えであり、さらに好ましくは１００超えである。金属ナノワイヤは、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）および金めっき銀を例示できるが、これらに限定されない任意の金属とすることが可能である。シルク、繊維、チューブなどの他の用語も、前述のディメンジョンおよび高いアスペクト比を有しており、本開示の範囲に含まれる。
【００３１】
上述の金属ナノワイヤ１４０を有するディスパージョンまたはインクは、適切な方法によって基板１１０上に形成することができる。その方法として、スクリーン印刷法、スロットダイコーティング法、スプレーコーティング法またはロールコーティング法が挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態において、連続供給された基板１１０の表面上に、金属ナノワイヤ１４０を有するディスパージョンまたはインクをコーティングするために、ロールツーロール（ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌ（ＲＴＲ））プロセスを利用してもよい。
【００３２】
本開示のいくつかの実施形態において、金属ナノワイヤ１４０は、銀ナノワイヤまたは銀ナノ繊維でもよく、それらは約２０〜１００ｎｍの平均直径および約２０〜１００μｍの平均長を有することができる。約２０〜７０ｎｍの平均直径および約２０〜７０μｍの平均長が好適であり、アスペクト比は約１０００である。いくつかの実施形態では、金属ナノワイヤ１４０は、７０ｎｍ〜８０ｎｍ間の直径および約８μｍの長さを有していてもよい。
【００３３】
ステップＳ２は、金属ナノワイヤ層１４０Ａに配置されている予備硬化層（pre-cured layer)１３０を形成する(図4および図4A参照)。具体的な方法として、以下の工程が挙げられるが、これらに限定されない。第一段階は、適切かつ予備硬化可能なポリマーまたはその混合物をコーティングすることによって基板１１０上にコート層を形成し、次いで、金属ナノワイヤ層１４０Ａ上に予備硬化層１３０を形成するために、部分的硬化工程（即ち、予備硬化工程）がコート層に適用される。また、層１３０は、表示領域ＶＡ上の第１部分および周辺領域ＰＡ上の第２部分を含む。層１３０の第１部分は、金属ナノワイヤ層１４０Ａの第１部分上に対応するように形成することができ、層１３０の第２部分は、金属ナノワイヤ層１４０Ａの第２部分の上に対応するように形成することができる。一実施形態では、ポリマーまたはその混合物は、コーティング方法によって基板１１０上に形成され、上述のポリマーは金属ナノワイヤ層１４０Ａに浸透して金属ナノワイヤ間に充填剤またはマトリックスを形成し、予備硬化層１３０を形成するために、予備硬化工程が行われる。換言すれば、金属ナノワイヤ１４０は、予備硬化層１３０に埋め込まれていてもよい。特定の実施態様において、前硬化工程は、約６０℃〜１５０℃で予備硬化層１３０を金属ナノワイヤ層１４０Ａ上に形成するためにコート層を加熱および／または焼成することを含むことができる。予備硬化層１３０および金属ナノワイヤ層１４０Ａの物理的な構造は、本開示に限定されない。例えば、予備硬化層１３０と金属ナノワイヤ層１４０Ａが２層構造の積層体であってもよく、または、予備硬化層１３０と金属ナノワイヤ層１４０Ａとが互いに一体となって複合層を形成していてもよい。好ましくは、後の工程において、金属ナノワイヤ１４０を予備硬化層１３０に埋め込んで複合電極層（即ち、後述する複合構造ＣＳ）を形成する。
【００３４】
予備硬化層１３０のポリマーは、非導電性ポリマーを含み得る。非導電性ポリマーの例としては、ポリアクリレート樹脂、ポリメタクリレート（例えば、ポリ（メチルメタクリレート））、ポリアクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエステルナフタレート、およびポリカーボネート）、フェノール類やクレゾール−ホルムアルデヒドのような高度の芳香族性を有するポリマー、ポリスチレン類、ポリビニルトルエン、ポリビニルキシレン、ポリイミド類、ポリアミド類、ポリアミドイミド類、ポリエーテルイミド類、ポリスルフィド類、ポリスルホン類、ポリフェニレン、ポリフェニルエーテル類、ポリウレタン（ＰＵ）、エポキシ、ポリオレフィン（例えばポリプロピレン、ポリメチルペンテン、または環状オレフィン）、セルロース類、シリコーン類および他のケイ素含有ポリマー類（例、ポリシルセスキオキサン（polysilsesquioxanes）またはポリシラン）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアセテート類、ポリノルボルネン類、合成ゴム類（例、ＥＰＲ、ＳＢＲ、ＥＰＤＭ）、フルオロポリマー類（例、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）またはポリヘキサフルオロプロピレン）、フルオロ−オレフィンと炭化水素オレフィンとのコポリマー類等が挙げられるが、これらに限定されない。露光および現像プロセス（すなわち、いわゆるリソグラフィまたはフォトリソグラフィプロセス）によって層１３０をパターニングするという要件を満たすために、上述のポリマーに感光性材料を加えることができる。他の実施形態において、二酸化ケイ素、ムライト、酸化アルミニウム、ＳｉＣ、炭素繊維、ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２、ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ等の無機材料を感光性材料に混合して層１３０を形成してもよい。
【００３５】
更に、上述のポリマーが完全に硬化した後、層１３０と金属ナノワイヤ１４０からなる複合構造ＣＳはいくつかの特定の化学的、機械的および光学的特性を有することができる。例えば、基板１１０に対する複合構造ＣＳの好ましい接着性、若しくは好ましい物理的機械強度が提供される。また、層１３０は、マトリックスともみなせる。別の実施形態では、複合構造ＣＳが耐引っ掻き性および／または耐摩耗性のさらなる能力を有するように、１以上の機能性ポリマーが層１３０を製造するために用いられる。所望の機能を有する層１３０は、複合構造ＣＳの下のデバイス／構造体を物理的損傷から保護する。従って、層１３０は、オーバーコート（ＯＣ層）または基材層とみなすこともできる。例えば、ポリアクリレート、エポキシ、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリシラン類、シリコン類、又はポリ（シリコンアクリレート）を含むオーバーコートのポリマーは、引っ掻き耐性を改善するために、より高い表面保護を有する複合構造ＣＳを提供し得る。更に、架橋剤／カップリング剤、凝集防止剤、安定剤（酸化防止剤、ＵＶ安定剤が例示できるが、これに限定されない）、界面活性剤またはそれらの混合物を、複合構造ＣＳの特性を改善するために、層１３０またはポリマーに加えることができる。例えば、複合構造ＣＳの抗紫外線能力は、製品のより長い寿命達成のために改善される。他の実施態様において、層１３０は、腐食抑制剤を更に含むことができる。しかしながら、前述の説明は単に層１３０の付加的な機能／名称の可能性を記載したものであり、限定を意図するものではない。ＵＶ安定剤を上述の感光性ポリマーに加えることで、これらの添加剤が露光、現像および類似のプロセスを実行する際の層１３０の精度に影響を及ぼす可能性があることに留意されたい。しかし、本開示では、露光精度におけるＵＶ安定剤の影響は、ＵＶ光の露光強度等の露光パラメータを調節することによって低減される。
【００３６】
次に、ステップＳ３において、リソグラフィ工程が行われる。層１３０の感光性は、層１３０をパターニングするために、層１３０に対して露光、現像または類似のプロセス（一般にフォトリソグラフィ工程と呼ばれる）の工程を実行するために提供される。具体的には、以下の工程を含み得る。即ち、リザーブ領域１３０Ａおよび除去領域１３０Ｂを画定するために予備硬化層１３０を露光し、次いで、ステップＳ４において、除去領域１３０Ｂの層１３０と金属ナノワイヤ層１４０Ａが共に除去されて、パターン化された金属ナノワイヤ層１４０Ａが形成される。現像液（また、リリース剤または剥離液と呼ばれる）は、除去領域１３０Ｂの層１３０および金属ナノワイヤ層１４０Ａを除去するために主に使用され、表示領域ＶＡに配置されたタッチセンシング電極ＴＥを形成し、且つ周辺領域ＰＡに配置されたボンディングパッド１７０を露出させる。換言すれば、ボンディングパッド１７０上の材料は現像液によって除去または剥離される。より詳しくは、現像液は除去領域１３０Ｂ上の層１３０を除去するために用いることができ、それによって露出した金属ナノワイヤ層１４０Ａも現像液によって除去することができる。従って、層１３０および金属ナノワイヤ層１４０Ａは、表示領域ＶＡに配置されたタッチセンシング電極ＴＥを形成し、周辺領域ＰＡに配置されたボンディングパッド１７０を露出するようにパターニングされる。他の実施態様において、除去領域１３０Ｂの層１３０および金属ナノワイヤ層１４０Ａを除去するステップは、他の溶媒と共に現像液を用いて行ってもよい。本願明細書において参照する現像工程は、従来技術において周知の技術である。要するに、層１３０の感光性材料において、その露光部は化学反応が生じ、化学結合がより強くなり、その未露光部は上述の現像液によって除去することができる。なお、本明細書の前記説明は、ネガ型感光性の例であることに留意されたい。
【００３７】
図５に、本開示のいくつかの実施形態に従って完成したタッチパネルを示す。ステップＳ３およびＳ４は、図５のＡ-Ａ線およびＢ-Ｂ線に沿った断面図を参照して詳述する。図５Ａと図５Ｂは、それぞれ図５のＡ-Ａ線およびＢ-Ｂ線に沿った断面図であり、層１３０の露光工程によって除去領域１３０Ｂが画定された構造を示している。露光工程によって画定される表示領域ＶＡおよび周辺領域ＰＡの除去領域１３０Ｂの構造は、図５Ａの断面Ａ-Ａに示される。露光工程によって画定される表示領域ＶＡの除去領域１３０Ｂの構造は、図５Ｂの断面Ｂ−Ｂに示される。図５Ａおよび図５Ｂに示すように、表示領域ＶＡと周辺領域ＰＡ両者の予備硬化層１３０は、露光工程後、除去領域１３０Ｂおよびリザーブ領域１３０Ａを有する。除去領域１３０Ｂ上の層１３０と金属ナノワイヤ層１４０Ａは、ステップＳ４（即ち、現像工程）で除去することができる。表示領域ＶＡにおいて、リザーブ領域１３０Ａ上における層１３０と金属ナノワイヤ層１４０Ａは、後述する工程で透明導電層を構成して、タッチセンシング電極ＴＥを形成する。
【００３８】
特定の実施態様において、ステップＳ３でフォトマスクが層１３０を覆うために用いられる。約２００ｍｊ／ｃｍ２〜約５０００ｍｊ／ｃｍ２のエネルギーを出力する光源（例えば、ＵＶ光源）を使用して、フォトマスク上のパターンを層１３０に転写し、上述の除去領域１３０Ｂおよびリザーブ領域１３０Ａを画定する。本実施形態において、層１３０はネガ型の感光性を有する感光性層であり、除去領域１３０Ｂは未露光領域であり、リザーブ領域１３０Ａは露光領域であるが、これに限定されない。
【００３９】
次に、適当な現像液が、除去領域１３０Ｂの上記層１３０を除去するために用いられる。より詳しくは、キシレン（Ｃ６Ｈ４（ＣＨ３）２）、酢酸ブチル、芳香族炭化水素溶媒等が、除去領域１３０Ｂ上の上記層１３０を除去するために用いることができる。図６Ａと図６Ｂは、それぞれ、露出した金属ナノワイヤ層１４０Ａを完全に除去した後の図５のＡ-Ａ線およびＢ-Ｂ線に沿った断面図であり、図６Ａおよび６Ｂは本開示の実施形態によって製造されるタッチパネルの構造も示す。
【００４０】
一実施形態において、後処理工程が含まれる。後処理工程のうちの１つは、除去領域１３０Ｂにおける残存した金属ナノワイヤ層１４０Ａを完全に除去するために提供されてもよい。例えば、除去領域１３０Ｂにおける金属ナノワイヤ層１４０Ａは、有機溶剤（ＩＰＡ、ＤＡＡ、ＮＭＰ等）またはアルカリ溶液（水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、Ｎａ２ＣＯ３等）などの溶媒に浸漬することによって除去できる。あるいは、除去領域１３０Ｂ上の金属ナノワイヤ層１４０Ａは、機械的プロシージャを用いて溶液に浸漬することによって除去してもよい。例えば、上記溶液は、制御された圧力でスプレーヘッドを用いてターゲットにスプレーされるか、または超音波振動で上記溶液中にデバイスを浸す。他の実施形態では、テープまたは類似のツールを使用する接着剤除去方法が、除去領域１３０Ｂの金属ナノワイヤ層１４０Ａを除去するために用いられる。除去領域１３０Ｂの層１３０は、露光および現像工程の後に除去されるので、除去領域１３０Ｂ上の金属ナノワイヤ層１４０Ａを層１３０から露出させることができ、それによって除去領域１３０Ｂにおける金属ナノワイヤ層１４０Ａを除去するために適切な方法を行うことができる。
【００４１】
好ましい実施形態において、除去領域１３０Ｂ上の金属ナノワイヤ層１４０Ａは、現像工程中、予備硬化層１３０と同様に現像液によって剥離させることもできる。換言すれば、一の現像工程を実行して、除去領域１３０Ｂ上の層１３０と金属ナノワイヤ層１４０Ａとを同時に除去して、表示領域ＶＡ上におけるタッチセンシング電極ＴＥを形成する。また、デバイスを溶媒に浸漬するなどの補助的または第２除去工程、或いは接着剤除去工程に続いて、前述の現像工程を行うことができ、除去領域１３０Ｂに残っている金属ナノワイヤ１４０を完全に除去することができる。即ち、本開示は、除去領域１３０Ｂの金属ナノワイヤ層１４０Ａの除去タイミングは限定されない。好ましい一実施形態では、金属ナノワイヤ１４０のパターニングは、エッチング液を使用せずに、層１３０を剥離する工程で達成することができる。
【００４２】
一実施形態において、図５Ａ、図６Ａに示すように、周辺領域ＰＡ上の除去領域１３０Ｂの位置は、周辺回路１２０のボンディングパッド１７０に対応させることができる。好ましくは、周辺領域ＰＡの除去領域１３０Ｂの位置は、周辺回路１２０のボンディングパッド１７０の位置と整列配置する。換言すれば、予備硬化層１３０と金属ナノワイヤ１４０を除去後、ボンディングパッド１７０が露出し、ボンディングパッド１７０上に金属ナノワイヤ１４０と層１３０が存在しない。このように、外部コントローラと共に提供された外部回路基板１８０（例えば、フレキシブル回路基板（ＦＢＣ））をタッチパネルと接続するボンディング工程中に、ボンディングパッド１７０を、フレキシブル回路基板の電極パッド（不図示）と直接はんだ付けして、伝送チャネルを形成してもよい。他の実施形態において、はんだ付け強度を向上させるためにはんだ付け補助層（不図示）をボンディングパッド１７０の上に形成してもよい。あるいは、導電性ペースト（不図示。例えば異方性導電性ペースト）が、ボンディング工程で提供される。従って、ボンディングパッド１７０上の金属ナノワイヤ１４０と層１３０が完全に除去されるので、ボンディングパッド１７０と回路基板１８０の電極パッド（不図示）は直接接触するインタフェースを形成することができる。その結果、図９に示すように、低抵抗の信号伝送経路が達成され、タッチセンシング電極ＴＥと上記外部コントローラとの間でコマンド信号およびタッチセンシング信号を効率的に伝送する。低抵抗により、ボンディングパッドとフレキシブル回路基板の電極パッドとの間にポリマー層を有する従来の構造における間接的な接続から生じる高い接続抵抗／インピーダンスの課題を解決する。本実施形態において、周辺回路１２０上の金属ナノワイヤ１４０と層１３０は完全に除去され、隣接する周辺回路１２０の間に形成される金属ナノワイヤ１４０と層１３０も完全に除去される。換言すれば、ステップＳ１において周辺領域ＰＡ上に塗工された金属ナノワイヤ１４０と層１３０が完全に除去され、隣接する周辺回路１２０の間に、素子分離領域（即ち、後述する非導電性領域１３６）を形成することができる。非導電性領域１３６は金属ナノワイヤ１４０および層１３０を有しないので、隣接する周辺回路１２０間が電気的絶縁となる。これにより、隣接する周辺回路１２０は互いに電気的に絶縁され、タッチパネルの回路構成が実現する。
【００４３】
また、図５、図５Ｂおよび図６Ｂに示すように、周辺領域ＰＡの除去領域１３０Ｂの位置は、タッチ位置を検出するためのタッチセンシング電極ＴＥを定めるように、タッチセンシング電極ＴＥの素子分離領域（即ち、後述する非導電性領域１３６）の位置に対応し得る。具体的には、除去領域１３０Ｂの予備硬化層１３０と金属ナノワイヤ層１４０Ａを除去後に、隣接するタッチセンシング電極ＴＥ間に非導電性領域１３６が形成される。言い換えると、隣接するタッチセンシング電極ＴＥ間の非導電性領域１３６には、層１３０および金属ナノワイヤ層１４０Ａを含まない。それは、隣接するタッチセンシング電極ＴＥ間の非導電性領域１３６が空間(space)または間隙(gap)であることを意味する。
【００４４】
一実施形態においては、上述の方法は、非導電性領域１３６上の金属ナノワイヤ１４０を完全に除去しない。換言すれば、金属ナノワイヤ１４０は現像液による剥離工程後、除去領域１３０Ｂ内に留まり、残りの金属ナノワイヤ１４０の濃度はパーコレーション閾値よりも低い。層１３０と金属ナノワイヤ１４０の複合構造の導電率は、以下の要因によって少なくとも制御される：ａ）単一の金属ナノワイヤ１４０の導電率、ｂ）金属ナノワイヤ１４０の数、およびｃ）金属ナノワイヤ１４０間の接続性（コンタクトとも呼ばれる）。残留する金属ナノワイヤ１４０の濃度がパーコレーション閾値より低い場合、金属ナノワイヤ１４０の接続性は、連続的な電流経路を生成するのに充分ではない。このように、除去領域１３０Ｂの材料の全体の導電率は、導電性ネットワークを形成するにはあまりに低い。その結果、除去領域１３０Ｂの金属ナノワイヤ１４０は、非導電性領域１３６を画定するように非導電性ネットワークを形成する。一実施形態において、領域または構造は、以下の典型的なシート抵抗において非導電性であるとみなされる。シート抵抗は、１０８オーム／スクエアより高いか、１０４オーム／スクエアより高いか、３０００オーム／スクエアより高いか、１０００オーム／スクエアより高いか、３５０オーム／スクエアより高いか、１００オーム／スクエアより高い。
【００４５】
好ましくは、硬化ポリマー層へのパターニング後に、予備硬化層１３０を架橋し完全に硬化させるために、硬化工程をステップＳ４の後に含めることができる。特定の実施態様において、約１００ｍＪ／ｃｍ２〜約１５００ｍｊ／ｃｍ２の強度を有する紫外線が予備硬化層１３０を硬化するために適用されるか、若しくは予備硬化層を約１３０℃〜約１５０℃で、約１０〜１５分以内の加熱が行われる。換言すれば、残存している層１３０は、金属ナノワイヤ１４０と硬化層１３０が一体的に複合構造ＣＳを形成するように、硬化させることができる。金属ナノワイヤ１４０は、好ましくは層１３０内に埋め込まれた導電性ネットワークを形成することができ、このようにして複合構造ＣＳはいわゆる透明導電層を形成する。透明な導電層は、上述のパターニング法の後、表示領域ＶＡのタッチセンシング電極ＴＥとして用いることができる。好適な表示効果を達成するために、金属ナノワイヤ１４０と層１３０によって形成された複合構造ＣＳの透過率（即ち、可視光帯域の透過率）は約８０％越えとすることが可能であり、表面抵抗は約１０〜１０００オーム／スクエアの間である。好ましくは、表面抵抗は約５０〜５００Ω／スクエアを有し、複合構造ＣＳの透過率は約８５％越えとすることができる。
【００４６】
従来、タッチパネル（検知タッチ用に用いてもよい）は組み立てられる。タッチパネルは、基板１１０の表示領域ＶＡに形成されるタッチセンシング電極ＴＥ（即ち、層１３０と金属ナノワイヤ１４０によって形成される複合構造ＣＳ）および基板１１０の周辺領域ＰＡに形成される周辺回路１２０を含み得る。タッチセンシング電極ＴＥと周辺回路１２０とは電気的に互いに接続されて信号を伝達する。本実施形態において、タッチセンシング電極ＴＥと周辺回路１２０の金属ナノワイヤ層１４０Ａは、表示領域ＶＡと周辺領域ＰＡとの境界で、接続構造を形成することができる。より詳しくは、図６Ａに示すように、タッチセンシング電極ＴＥの金属ナノワイヤ層１４０Ａは、タッチセンシング電極ＴＥの金属ナノワイヤ層１４０Ａの端部が周辺回路１２０上に乗り上げるように、表示領域ＶＡからわずかに突出させ、且つ周辺領域ＰＡに延在させてもよい。本実施形態において、周辺領域ＰＡは２領域に実質的に分けることができる。第１領域は、パターニング工程で複合構造ＣＳが残ったリザーブ領域１３０Ａであり、残った複合構造ＣＳは、タッチセンシング電極ＴＥの端部を形成する。その端部は、タッチセンシング電極ＴＥと周辺回路１２０の接続構造を形成するために周辺回路１２０上に延在している。第２領域は除去領域１３０Ｂであり、周辺回路１２０は主に除去領域１３０Ｂにある。従って、上述の接続構造に加えて、ボンディングパッド１７０を含む周辺回路１２０は層１３０と金属ナノワイヤ１４０をその上に有しない。そして、隣接する周辺回路１２０間の非導電性領域１３６は同様に層１３０と金属ナノワイヤ１４０を有しない。他の実施形態では、金属ナノワイヤ層１４０Ａと層１３０が周辺回路１２０を覆うために、金属ナノワイヤ層１４０Ａと層１３０は周辺領域ＰＡに延在することができる。しかしながら、周辺回路１２０のボンディングパッド１７０は、金属ナノワイヤ層１４０Ａと層１３０から露出する。換言すれば、周辺領域ＰＡは、２つの領域に実質的に分けることができる。第１領域はリザーブ領域１３０Ａであり、ボンディングパッド１７０を除いて、リザーブ領域１３０Ａのディメンジョンおよび位置は周辺回路１２０のディメンジョンおよび位置に対応する。その結果、複合構造ＣＳは、パターニング工程後にリザーブ領域１３０Ａに留まり、タッチセンシング電極ＴＥは、周辺回路１２０を覆うように周辺領域ＰＡに延在するが、ボンディングパッド１７０は覆わない。他方、第２領域は除去領域１３０Ｂであり、これは隣接する周辺回路１２０間のボンディングパッド１７０および非導電性領域１３６に対応する。パターニング工程後、ボンディングパッド１７０が金属ナノワイヤ層１４０Ａおよび層１３０から露出し、非導電性領域１３６が隣接する周辺回路１２０の間に形成される。従って、周辺回路１２０のボンディングパッド１７０は、ボンディングパッド１７０上に層１３０および金属ナノワイヤ１４０を有しない。一般的に、ボンディングパッド１７０が層１３０および金属ナノワイヤ１４０から露出できればよく、層１３０および金属ナノワイヤ１４０は周辺領域ＰＡ上に様々な構造モデルを有することができる。ボンディングパッド１７０と外部ＰＣＢの電極との改良された接触を実現するために、露出したボンディングパッド１７０は外部ＰＣＢの所望の電極と直接ボンディングすることができる。
【００４７】
ボンディングパッド１７０上に層１３０が形成されていないので、層１３０の厚みに起因する接触抵抗の問題を解決できる。さらに、層１３０の厚さを増加させるために層１３０を形成するための工程（例えば、堆積時間）を制御することができる。そして、層１３０を所望の厚みとすることによって、金属ナノワイヤ１４０は、酸化防止、耐湿性、酸／アルカリ耐性等の充分な保護を有することができる。特定実施形態において、本開示の層１３０の厚みは、約４０〜約４００ｎｍとしてもよく、好ましくは２００ｎｍ〜約４００ｎｍである。上述の最大厚み限界（例えば、上記４００ｎｍ）でも、金属ナノワイヤ１４０に保護能力を大幅に高めることができる。加えて、本開示における層１３０の厚さの範囲は、従来の層よりも広く、本開示のプロセスウインドウは、従来のプロセスほど限定されない。
【００４８】
好ましくは、形成された金属ナノワイヤ１４０はそれらの導電率を上昇させるために更に処理してもよく、その後の処理として、例えば、加熱、プラズマ、コロナ放電、ＵＶオゾンまたは圧力を含むことができる。例えば、金属ナノワイヤ層１４０Ａを形成するための硬化工程後、それにローラーを用いて圧力を加えることができる。一実施形態では、１以上のローラーによって金属ナノワイヤ層１４０Ａに５０〜３４００ｐｓｉの圧力を加えることができ、１００〜１０００ｐｓｉ、２００〜８００ｐｓｉまたは３００〜５００ｐｓｉの圧力を加えることが好ましい。いくつかの実施形態では、加熱および圧力の後処理は同時に行われてもよい。より詳しくは、形成された金属ナノワイヤ１４０は、１以上のローラーによって加圧してもよく、同時に加熱してもよい。例えば、ローラーによって印加される圧力は、１０〜５００ｐｓｉとしてもよく、好ましくは４０〜１００ｐｓｉの範囲であり、ローラーは同時に約７０℃〜約２００℃の範囲で加熱され、好ましくは約１００℃〜約１７５℃の範囲である。後処理は、少なくとも金属ナノワイヤ層１４０Ａの導電性を改善するために適用される。いくつかの実施形態では、金属ナノワイヤ１４０は、後処理工程で還元剤に曝すことが好ましい。例えば、銀のナノワイヤからなる金属ナノワイヤ１４０は、銀還元剤に曝すことが好ましい。銀還元剤としては、水素化ホウ素ナトリウムなどの水素化ホウ素（borohydride）；ＤＭＡＢ等のホウ素窒素化合物；水素（H2）等のガス状還元剤を含む。曝す時間は、約１０秒から約３０分の範囲であり、好ましくは約１分〜約１０分である。上述した圧力を加える工程は、必要に応じて、層１３０をコーティングする工程の前または後に行うことができる。
【００４９】
図５に示すように、本実施形態のタッチパネルは片側の非交差電極を有する高感度タッチパネルであり、１以上のタッチセンシング電極ＴＥを有していてもよい。より詳細には、表示領域ＶＡは同じ方向に、延在する複数のタッチセンシング電極ＴＥを有し、それは層１３０と金属ナノワイヤ１４０によってそれぞれ形成される帯状電極である。上記方法の除去領域１３０Ｂによって画定される非導電性領域１３６は、隣接するタッチセンシング電極ＴＥの間に位置する。同様に、除去領域１３０Ｂによって画定される非導電性領域１３６は、隣接する周辺回路１２０を電気的に絶縁するために、周辺領域ＰＡにも形成される。本開示のタッチパネルの金属ナノワイヤ層１４０Ａは、エッチング液を使用せずに、直接パターン化してもよい。表示領域ＶＡの金属ナノワイヤ層１４０Ａはタッチセンシング電極ＴＥを形成するためにパターン化され、それはユーザのタッチ位置またはジェスチャを感知するために用いられる。周辺領域ＰＡの周辺回路１２０は、電気的にタッチセンシング電極ＴＥに接続され、タッチセンシング電極ＴＥによって測定されたセンシング信号を外部コントローラ（不図示）に伝送する。更に、周辺回路１２０のボンディングパッド１７０上の層１３０および／または金属ナノワイヤ１４０がないので、ボンディングパッド１７０は外部回路基板１８０の電極パッド（不図示）に直接接触／接続することができる。その結果、本実施形態におけるタッチパネルの回路インピーダンスが低減され、製品の改良された電気信号特性が向上する。一方、表示領域ＶＡのタッチセンシング電極ＴＥは従来の電極構造体より厚い保護層（即ち、層１３０）とすることができる。その結果、本実施形態におけるタッチパネルの耐酸化性、耐湿性、酸／アルカリ耐性などの特性を改善できる。従って、向上した耐久性および製品信頼性を得ることができる。
【００５０】
代替実施形態では、層１３０の感光性を改善してパターニングの精度（または解像度）を更に向上させるために、感光性層１５０を上述のステップＳ２の後に予備硬化層１３０上に配置してもよい。感光性層１５０は、ポジ型の感光性材料でもよい。図７はステップＳ３の露光工程後の図５中の切断線Ａ-Ａを示したもので有り、ポジ型の感光性層１５０と層１３０の構造を示す。本実施形態の感光性層１５０を形成する方法は、次の工程を含むことができるが、これに制限されない。スクリーン印刷法、スプレー塗布法、ロールコーティング法または類似のコーティングプロセスによって、ポジ型の感光性材料を予備硬化層１３０上に塗布し、次いで感光性材料を約８０℃〜１２０℃の間で加熱することによって硬化させ、ポジ型の感光性層１５０を得る。次に、ポジ型の感光性層１５０／予備硬化層１３０上に、約５０ｍｊ／ｃｍ２〜約１０００ｍｊ／ｃｍ２の露光エネルギーを用いてパターニング工程を行い、除去領域１３０Ｂとリザーブ領域１３０Ａとを画定する。次いで、除去領域のポジ型の感光性層１５０／予備硬化層１３０および金属ナノワイヤ１４０を、上記の通りに剥離工程で除去する。一実施形態において、感光性層１５０全体を除去する工程は、除去領域１３０Ｂ上の予備硬化層１３０と金属ナノワイヤ１４０を除去した後に、好適に含めることができる。本実施形態においては、層１３０より高い感光性を有するポジ型の感光性材料が加えられるので、使用する露光エネルギーは前述の実施形態の露光量未満でもよい。加えて、ポジ型の感光性層１５０を導入することによって、より細い線幅／距離または高解像度のリソグラフィプロセスを有するパターンを形成することができる。例えば、層１３０の、特定の焦点深度で印刷することができる最小の機能（例えば、ピッチ）は約２０μｍ以上であり、ポジ型の感光性層１５０の、特定の焦点深度で印刷できる最小の機能は、約１０μｍまたは約５μｍである。層１３０および／または金属ナノワイヤ１４０は、ポジ型の感光性層１５０、層１３０および／または金属ナノワイヤ１４０を同時にパターニングすることによって、１０μｍまたは５μｍの最小の機能を有するリソグラフィ工程でパターニングを行うことができる。一実施形態では、層１３０は非感光性材料からなり、層１３０および／または金属ナノワイヤ層１４０Ａは、露光したポジ型の感光性層１５０がアルカリ性溶液（水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、Ｎａ２ＣＯ３等）などの現像液によって除去されると共に、層１３０および／または金属ナノワイヤ層１４０Ａがパターン化される。また、説明したように、層１３０または金属ナノワイヤ１４０に加えられる紫外線安定剤の添加剤はリソグラフィプロセスの解像度／精度に影響を与え得る。ポジ型の感光性層１５０を加えることによって、リソグラフィプロセスが感光性層１５０上で行われるので、層１３０に加えられる紫外線安定剤の影響を減らすことができる。製品特性の観点から、添加された紫外線安定剤は製品のＵＶ耐性を向上することができる。
【００５１】
一実施形態では、パターン化された感光性層１５０を現像液により剥離しながら、剥離した感光性層１５０の下の層１３０と金属ナノワイヤ１４０は感光性層１５０と同時に除去される。好ましくは、下層に位置する予備硬化層１３０と金属ナノワイヤ層１４０Ａを現像工程で容易に除去するために、予備硬化層１３０と金属ナノワイヤ層１４０Ａを有する構造体に対するポジ型の感光性層１５０の接着強度を、基板１１０に対するその構造体の接着強度より高くしてもよい。
【００５２】
図８は、本開示のタッチパネルの他の実施形態を示しており、これは片面ブリッジ型電極を有するタッチパネルである。基板１１０上に形成される透明な導電層（即ち、予備硬化層１３０と金属ナノワイヤ１４０の複合構造ＣＳ）は、タッチセンシング電極ＴＥとしてパターン化される。本実施形態では、タッチセンシング電極ＴＥは、第１方向Ｄ１に沿って配置された第１タッチセンシング電極ＴＥ１と、第２方向Ｄ２に沿って配置された第２タッチセンシング電極ＴＥ２と、隣接する２つの第１タッチセンシング電極ＴＥ１を電気的に接続する接続電極ＣＥとを含む。また、ブリッジ導線１６２は、２つの隣接する第２タッチセンシング電極ＴＥ２を接続するために、対応する接続電極ＣＥ上方に形成される。第１タッチセンシング電極ＴＥ１と第２タッチセンシング電極ＴＥ２の間の短絡を防ぐために、接続電極ＣＥおよびブリッジ導線１６２は、互いに電気的に絶縁されている。実施形態において、接続電極ＣＥの硬化層１３０は、接続電極ＣＥとブリッジ導線１６２間の絶縁体として機能する。接続電極ＣＥの層１３０が充分な厚み（例えば、＞４０ｎｍ）を有するので、それを絶縁材料として用いることができ、ブリッジ導線１６２を接続電極ＣＥの層１３０の上に直接配置して、第２方向Ｄ２の２つの隣接する第２タッチセンシング電極ＴＥ２を連結してもよい。あるいは、補助の絶縁ブロック１６４を接続電極ＣＥ上に配置してもよい。例えば、二酸化ケイ素の材料が接続電極ＣＥ上に形成される。そして、銅や金等のブリッジ導線１６２が、絶縁ブロック１６４上に配置されている。ブリッジ導線１６２は、第２方向Ｄ２において２つの隣接する第２タッチセンシング電極ＴＥ２を接続する。接続電極ＣＥとブリッジ導線１６２を電気的に絶縁するために、絶縁ブロック１６４を接続電極ＣＥとブリッジ導線１６２の間に形成して、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２におけるタッチセンシング電極ＴＥが、互いに電気的に絶縁する。なお、絶縁性が第２タッチセンシング電極ＴＥ２の層１３０によって生じることを考慮すると、第２タッチセンシング電極ＴＥ２の層１３０にビアホール（不図示）を形成することが好ましい。ブリッジ導線１６２の両端は、ビアホールを介して隣接する第２タッチセンシング電極ＴＥ２の金属ナノワイヤ１４０に接続される。従って、隣接する２つの第２タッチセンシング電極ＴＥ２は、ブリッジ導線１６２によって電気抵抗が減少した状態で接続される。
【００５３】
また、図８に示した実施形態では、層１３０および金属ナノワイヤ１４０によって形成された複合構造ＣＳは、周辺回路１２０をカバーし、ボンディングパッド１７０を露出するために、周辺領域ＰＡに配置されてもよい。具体的な実施形態は、前述の説明を参照することができ、ここでは割愛する。
【００５４】
上述の片面タッチパネルに加えて、本開示の方法は、両面タッチパネルに適用してもよい。その方法は次の工程を含み得るが、それに制限されない。周辺回路１２０は、基板１１０の両側（例えば上面と底面）それぞれに作製される。その後、金属ナノワイヤ層１４０Ａと層１３０とが、上述の方法によって基板１１０の両側に形成される。次に、両面露光、現像または類似のプロセスが、基板１１０の両側にパターン化されたタッチセンシング電極ＴＥを形成するために用いられ、両側のパターン化されたタッチセンシング電極ＴＥは、表示領域ＶＡに対応する。上述の実施形態のように、周辺回路１２０のボンディングパッド１７０が層１３０および金属ナノワイヤ１４０から露出しているので、ボンディングパッド１７０は、回路基板１８０の電極パッドに直接接触／接続することができる。その結果、本実施形態におけるタッチパネルの回路インピーダンスは、低下する。一方、酸化防止、耐湿性、酸／アルカリ耐性等の特性が改良された金属ナノワイヤ１４０を提供するために、表示領域ＶＡのタッチセンシング電極ＴＥの層１３０の厚みを従来より厚くしてもよい。
【００５５】
一実施形態では、露光工程の間、基板１１０の両側上の干渉を回避するために、異なる露光タイミングを有する光源を露出工程で用いてもよい。他の実施形態では、異なる波長の光源を露光工程で用いてもよい。例えば、Ｇ線およびＩ線の光源がそれぞれ基板１１０の両サイドのパターンを形成するために用いられる。また、基板１１０の両側の層１３０は、異なる感光性を有する。他の実施形態では、ビーム遮断層（不図示）が基板１１０の反対側に予め形成されていてもよく、その後、周辺回路１２０および金属ナノワイヤ層１４０Ａがビーム遮断層上に形成されていてもよい。具体的には、ビーム遮断層は紫外線遮断層であり、基板１１０の反対側の層１３０は同等の感光性を有するポリマーから形成されていてもよい。この場合、露光工程は、層１３０を基板１１０の両側にパターン化するために、同じ紫外線光源を用いて行われる。紫外線遮断層は、特定の波長を有するUV光の一部を吸収する（例えば、全エネルギーの少なくとも１０％、２０％、２５％または２０％〜５０％）一方で、可視光の全エネルギーの例えば８５％越えの可視光（例えば、４００―７００ｎｍ）の透過を実質的に許容する。一実施形態では、紫外線遮断層は、帝人デュポンフィルムからの市販品「ＨＢ３―５０」である５０μｍの厚みを有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムである。他の典型的な紫外線遮断層は、１２５μｍの厚みを有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムであり、これは帝人デュポンからの市販品「ＸＳＴ６７５８」である。
【００５６】
図９は、他の電子機器と組み合わされた本開示の実施形態のタッチパネルを示す。例えば、本開示のタッチパネルは、ディスプレイパネルと共に組み立てられて、タッチ機能を有する表示装置が形成される。基板１１０、周辺回路１２０（ボンディングパッド１７０を含む）および金属ナノワイヤ層１４０Ａと層１３０によって形成されたタッチセンシング電極ＴＥは、上述の説明を参照できるので、ここでは割愛する。一方、基板１１０の下面を液晶ディスプレイ素子等のディスプレイ素子１００に取り付けることができ、基板１１０とディスプレイ素子１００は光学的に透明な接着剤（ＯＣＡ）ＡＤを用いて互いに接着してもよい。同様に、タッチセンシング電極ＴＥは、光学的に透明な接着剤ＡＤによってカバーガラスＣＧ（または保護ガラスと呼ばれる）に取り付けられてもよい。好ましくは、光学的に透明な接着剤ＡＤは、改善された組立強度を達成するために、隣接するタッチセンシング電極ＴＥの間に、非導電性領域１３６を充填することができる。前述の実施形態の様に、周辺回路１２０のボンディングパッド１７０上に層１３０および金属ナノワイヤ１４０が形成されていないので、ボンディングパッド１７０は外部回路基板１８０に直接接触／接続することができる。従って、本実施形態におけるタッチパネルの回路インピーダンスは低減され、タッチセンシング信号のＳＮ比は改善される。
【００５７】
本開示のいくつかの実施形態において、層１３０をパターン化する（即ち、リソグラフィ工程における露光および／または現像工程）の間、金属ナノワイヤ層１４０Ａと層１３０を有する透明な導電層は、同時にパターン化され、表示領域にタッチセンシング電極ＴＥが形成される。従って、金属ナノワイヤ層１４０Ａをパターニングするための従来のエッチング液を必要とするエッチャント工程を省略することができ、エッチング液の残渣による問題を解消し、歩留まり向上効果を得ることができる。
【００５８】
本開示のいくつかの実施形態では、金属ナノワイヤ層１４０Ａは、エッチング液を用いてパターン化される必要はないので、タッチセンシングパネル（例えば、金属材料または他の金属元素からなる周辺回路１２０）の元素に対するエッチング液の影響を排除できる。
【００５９】
本開示のいくつかの実施形態では、ポリマー層および／または感光性層の感光性ゆえ、ポリマー層および／または感光性層は、露光工程における光化学反応後に現像液によってパターン化される。同時に、ポリマー層内に埋め込まれた、またはポリマー層と組み合わされた金属ナノワイヤも、電極層をパターニングするために現像液によって除去される。従って、金属ナノワイヤ層１４０Ａをパターン化するための従来のエッチング工程を省略することができ、デバイスを形成するプロセスが単純化され、製造コストが低減される。
【００６０】
本開示のいくつかの実施形態では、ボンディングパッド１７０上の層１３０と金属ナノワイヤ１４０を完全に除去することによって、ボンディングパッド１７０が層１３０と金属ナノワイヤ１４０から露出して、外部回路基板１８０に直接接触し、低インピーダンスの導電経路を形成することができる。その結果、タッチ信号の伝送損失および歪みが減少する。
【００６１】
本開示のいくつかの実施形態では、ボンディングパッド１７０が層１３０と金属ナノワイヤ１４０から露出されるので、ボンディングパッド１７０と外部回路基板１８０の間の接触抵抗に対する層１３０と金属ナノワイヤ１４０による影響をなくすことができる。従って、表示領域のタッチセンシング電極上の予備硬化層１３０の厚みは要求通りに（例えば、２００ｎｍ越え）増加させることができる。厚い層１３０は保護層として機能することができ、それは改善された耐久性のある製品を提供する。例えば、製品の耐酸化性、耐湿性、酸／アルカリ耐性が向上する。
【００６２】
本開示のいくつかの実施形態では、層１３０の厚みを増加させるかまたはタッチセンシング電極上の感光性層を加えることによって、表示領域上のタッチセンシング電極の耐久性を向上させることができる。
【００６３】
本開示のいくつかの実施形態では、上記の方法は、多数のバッチを有する連続製造において片面または両面タッチパネルを製造することができる。
【００６４】
本開示は実施形態によって説明したが、本開示はこれらに制限されない。当業者は、この種の同等の構造が本開示の趣旨および範囲から逸脱するものではなく、本開示の趣旨と範囲から逸脱することなく様々な変更および改変を加えて製造できることを理解されたい。本開示の範囲は、以下の請求項によって定義される。
【００６５】
（関連出願）
この出願は、２０１８年３月２日に中国で出願された中国特許出願第２０１８１０１７５５３５．０号の優先権を主張し、ここに本明細書の一部として援用する。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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