(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の導電性層をパターン化する方法であって、
基板を導電性層でコーティングする工程と、
前記導電性層上にレジストマトリックス材料でパターンを適用して、前記基板上に、露出した導電性層の１つ以上の第１の領域と、レジストマトリックス材料の１つ以上の第２の領域とを生成する工程と、
前記レジストマトリックス材料を固化又は硬化させる工程と、
前記パターンを可剥性高分子層でオーバーコーティングする工程と、
前記可剥性高分子層を固化又は硬化させる工程と、
前記可剥性高分子層を前記基板から引き剥がし、前記基板の前記１つ以上の第１の領域において前記露出した導電性層を前記基板から除去し、且つ固化又は硬化した前記レジストマトリックス材料を前記第２の領域に残し、それによって、パターン化された導電性層を前記基板上に形成する工程と、を含む、方法。
【請求項２】
前記パターンを前記可剥性高分子層でオーバーコーティングする工程は、前記１つ以上の第１の領域及び前記１つ以上の第２の領域を可剥性高分子層形成液体でオーバーコーティングすることを含み、前記可剥性高分子層形成液体は、降伏応力を示す、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記可剥性高分子層形成液体は、高分子溶液、単量体、単量体溶液、及び高分子溶融体からなる群から選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記可剥性高分子層形成液体は、１０〜２，５００ｃｐｓ（０．０１〜２．５Ｐａ・ｓ）の粘度を有する、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記可剥性高分子層形成液体は高分子溶融体を含み、オーバーコーティングする工程は熱圧縮積層を含み、任意に、前記可剥性高分子層形成液体は、１０，０００〜１００，０００，０００ｃｐｓ（１０Ｐａ・ｓ〜１００ｋＰａ・ｓ）の粘度を有する、又は降伏応力を有する、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記可剥性高分子層を除去した後、高透明性の被覆層を前記パターン化されたレジストマトリックス材料の上に適用する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
基板上の導電性層をパターン化する方法であって、
基板を導電性層でコーティングする工程と、
前記導電性層上に可剥性高分子液体形成層でパターンを適用して、前記基板上に、露出した導電性層の１つ以上の第１の領域と、前記可剥性高分子液体形成層で被覆された１つ以上の第２の領域とを生成する工程と、
前記可剥性高分子液体形成層を固化又は硬化させて可剥性高分子層にする工程と、
前記可剥性高分子層を前記基板から引き剥がし、前記基板の前記１つ以上の第２の領域において前記導電性層の一部分を除去し、それによって、パターン化された導電性層を前記基板上に形成する工程と、を含む、方法。
【請求項８】
パターン化された透明導電体を有するタッチスクリーンの構成要素であって、
透明基板と、
前記基板の主表面上の、複数の導電性回路トレースを含むパターン化された導電性層と、
前記パターン化された導電性層に付着した、固化又は硬化した光硬化性初期重合体を含むパターン化されたレジストマトリックス材料層であって、前記パターン化されたレジストマトリックス材料が、光学的に平滑ではなく、且つ頂面の平坦性においてうねり又は乱れを有する波状頂面を有する、パターン化されたレジストマトリックス材料層と、
前記波状頂面及び前記透明基板の前記主表面の上に適用された高透明性接着剤層と、を備え、
前記パターン化された導電性層上の前記パターン化されたレジストマトリックス材料は、複数の半球状隆起部から構成され、個々の半球状隆起部はそれぞれ、前記複数の導電性回路トレースから選択される、単一の対応する導電性回路トレースを被覆し、それによって、前記パターン化されたレジストマトリックス材料の前記波状頂面を形成し、前記個々の半球状隆起部は、前記単一の対応する導電性回路トレースの頂面全体のみを被覆する、構成要素。
【請求項９】
前記パターン化された導電性層は、複数の導電性回路トレースから構成され、前記導電性回路トレースの少なくとも第１の部分は、前記導電性回路トレースの少なくとも第２の部分から電気的に絶縁されている、請求項８に記載の構成要素。
【請求項１０】
携帯電話、電子ブック、タブレットコンピュータ、コンピュータディスプレイ、又はテレビディスプレイからなる群から選択される、タッチスクリーン装置であって、請求項８又は９に記載の構成要素を組み込んだ、タッチスクリーン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、２０１２年１２月７日に出願された米国仮特許出願第６１／７３４，７９３号、２０１３年３月１４日に出願された同第６１／７８２，６３４号、及び２０１３年６月２８日に出願された同第６１／８４０，８７６号の利益を主張するものであり、これらの仮特許出願の開示内容は、すべてが参照によって本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
人がタッチ又はジェスチャーによって、コンピュータ、スマートフォン、及びスクリーンインターフェースに基づく他のグラフィックスと対話することを可能にするために、透明導電体がタッチスクリーン上に利用されている。ナノワイヤは、透明導電体を製作するのに適した材料の一種である。例えば、「ナノワイヤに基づく透明導電体（Nanowires-Based Transparent Conductors）」と題されたＰＣＴ国際公開第２００７／０２２２２６号には、カンブリオス・テクノロジーズ・コーポレーション社（Cambrios Technologies Corporation）によって販売されているナノワイヤ材料が開示されており、このナノワイヤ材料は、コンピュータで使用するタッチスクリーンの生産が可能となるように、好適な格子へとパターン化され得るものである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
タッチスクリーン装置を効率的に生産するには、基板上で導電性材料を、必要な電気トレースにパターニング（例えば印刷）できることが求められる。望ましくは、このプロセスはロールツーロールプロセスで実施され、ここで基板が巻き出され、印刷及び乾燥／硬化などの加工作業が実施され、次いで、パターン化された基板が、更なる輸送及び処理のために、再びロールへと巻き取られる。
【０００４】
酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの金属（例えば粗いメッシュパターン）及び金属酸化物から、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）などの導電性高分子、又は米国特許第８，０４９，３３３号に記載されている材料などの金属ナノワイヤに至るまで、タッチスクリーンで使用され得る導電性材料が多数存在する。これらの材料は、導電性及び光透過性に関して、様々な所望の仕様を満たさなければならない。本書で概説するプロセスは、そのような導電性材料をパターン化して、タッチセンサーで使用するための低可視性の導電性トレースを製造する方法を開示するものである。
【０００５】
例えばタッチセンサー用に、これらの導電性材料をパターン化する手法がいくつかある。１つの手法は、インクジェット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、又はスクリーン印刷など、標準的な印刷プロセスを用いて、ディスパージョン又はインキから直接、材料を印刷することである。この手法は、廃棄物を最小にして１つの工程でパターンを作製できるという点で直接的である。しかしながら、隆起及びピンホールなどの欠陥を原因とする印刷厚さの変動が、導電性に不適格な変動を生じさせるだけでなく、センサーの光学に悪影響を及ぼすこともある。それに代わる手法は、実質的に連続したナノワイヤ層を形成し、次いでそのナノワイヤ層の一部分を選択的に除去して所望のパターンを形成すること（減算的パターン化）によって、基板の表面を、ナノワイヤ材料などの導電性材料で均一にコーティングすることである。選択的除去は多くの場合、湿式化学エッチングか又はレーザーアブレーションのいずれかによって達成される。いずれの場合も、加工され得る基板の幅（典型的には３０インチ（７６ｃｍ）未満である）によって、そして、典型的には約１フィート／分〜１０フィート／分（０．３ｍ／分〜３．０ｍ／分）以下であるスループットによって制限を受け得る。また、エッチング及びレーザーアブレーションパターン化は共に、化学反応速度及び光分解現象の管理に関連する、特定のプロセス制御の課題を示し得る。したがって、エッチング又はレーザーアブレーションを必要としない、ナノワイヤ層を減算的にパターン化する方法が必要とされている。
【０００６】
第１の実施形態
本発明者らは、パターン化プロセスが次の一連の工程によって実施され得ると判断した。その一連の工程とは、基板を、ナノワイヤ層などの導電性層でコーティングする工程と、任意選択により、そのナノワイヤ層を固化（hardening）又は硬化（curing）させる工程と、ナノワイヤ層上にレジストマトリックス材料でパターンを適用して、基板上に、露出したナノワイヤ層の１つ以上の第１の領域と、レジストマトリックス材料の１つ以上の第２の領域（通常はタッチスクリーン用の回路パターン）とを生成する工程と、レジストマトリックス材料を固化又は硬化させる工程と、パターンを可剥性高分子層でオーバーコーティングする工程と、可剥性高分子層を固化又は硬化させる工程と、可剥性高分子層を基板から引き剥がし、基板の１つ以上の第１の領域においてナノワイヤ材料を除去し、それによって、パターン化されたナノワイヤ層を形成する工程である。もう１つの手法において、ナノワイヤ材料はＰＥＤＯＴなどの導電性高分子で置換され、同じプロセスが用いられて、導電性ＰＥＤＯＴ層がパターニングされ得る。
【０００７】
可剥性高分子層は、比較的幅広で連続した無限長の基板の上に必要な導電性パターンを効率的に製作し、それによって複数のタッチスクリーンを同時に形成できるようにするだけでなく、オーバーコーティング工程後も定位置に残存してナノワイヤを保護することもできる。可剥性高分子層は、保管及び輸送の間、ナノワイヤ層など、その下にある導電性層を清浄に、無塵に、そして掻き傷から保護された状態（タッチスクリーンに重要な属性）に保つ。次いで可剥性高分子層は、次の処理工程の直前に除去され、ロールに巻き取られ、再利用され得る。
【０００８】
第１の実施形態において、本開示は、パターン化された導電性層を基板上に形成する方法を提供するものであり、その方法は、基板を導電性層でコーティングする工程と、導電性層上にレジストマトリックス材料でパターンを適用して、基板上に、露出した導電性層の１つ以上の第１の領域と、レジストマトリックス材料の１つ以上の第２の領域とを生成する工程と、レジストマトリックス材料を固化又は硬化させる工程と、パターンを可剥性高分子層でオーバーコーティングする工程と、可剥性高分子層を固化又は硬化させる工程と、可剥性高分子層を基板から引き剥がし、基板の１つ以上の第１の領域において、露出した導電性層を基板から除去し、それによって、パターン化された導電性層を基板上に形成する工程とを含む。
【０００９】
第２の実施形態
本発明者らは、パターン化プロセスが次の一連の工程によっても実施され得ると判断した。その一連の工程とは、基板を、ナノワイヤ層などの導電性層でコーティングする工程と、任意選択により、そのナノワイヤ層を固化又は硬化させる工程と、ナノワイヤ層上に可剥性高分子材料でパターンを適用して、基板上に、露出したナノワイヤ層の１つ以上の第１の領域と、可剥性高分子材料の１つ以上の第２の領域（通常はタッチスクリーン用の回路パターンの相補体）とを生成する工程と、可剥性高分子材料を固化又は硬化させる工程と、可剥性高分子層を基板から引き剥がし、基板の１つ以上の第２の領域においてナノワイヤ層を除去し、それによって、パターン化されたナノワイヤ層を形成する工程である。もう１つの手法において、ナノワイヤ材料は、ＰＥＤＯＴなどの導電性高分子で置換され、同じプロセスが用いられて、導電性ＰＥＤＯＴ層がパターニングされ得る。
【００１０】
可剥性高分子層を基板から引き剥がす工程は、一実施形態において、まず、例えば感圧性接着剤を上に有するライナーを用いて、可剥性高分子材料のパターンにライナーを適用し、続いて引き剥がすことによって達成され得る。そのような場合、接着剤は可剥性高分子材料と接触して、可剥性高分子材料との結合をなし、ライナーを引き剥がして（分離して）可剥性高分子材料及びその下にあるナノワイヤ層を基板から分離することが可能となる。
【００１１】
本開示は、パターン化された導電性層を基板上に形成する方法を提供するものであり、その方法は、基板を導電性層でコーティングする工程と、導電性層上に可剥性高分子液体形成層でパターンを適用して、基板上に、露出した導電性層の１つ以上の第１の領域と、可剥性高分子液体形成層で被覆された１つ以上の第２の領域とを生成する工程と、可剥性高分子液体形成層を固化又は硬化させて可剥性高分子層にする工程と、可剥性高分子層を基板から引き剥がし、基板の１つ以上の第２の領域において導電性層の一部分を除去し、それによって、パターン化された導電性層を基板上に形成する工程とを含む。
【００１２】
他の実施形態において、基板上のパターン化された透明導電性層が、タッチスクリーン装置の構成要素として使用され得るが、このパターン化された透明導電体は、透明基板と、基板の主表面上のパターン化された導電性層と、波状頂面を有する、パターン化された導電性層に付着されたパターン化されたレジストマトリックス材料層と、波状頂面及び透明基板の主表面の上に適用された高透明性接着剤層とを備える。更なる例示的な実施形態において、タッチスクリーン装置、例えば携帯電話、電子ブック、タブレットコンピュータ、コンピュータディスプレイ、又はテレビディスプレイが、このタッチスクリーン構成要素を組み込む。
【００１３】
本開示の更なる例示的な実施形態が、以下の例示的な実施形態のリストに記載されている。
例示的な実施形態のリスト
Ａ．基板上の導電性層をパターン化する方法であって、
基板を導電性層でコーティングする工程と、
導電性層上にレジストマトリックス材料でパターンを適用して、基板上に、露出した導電性層の１つ以上の第１の領域と、レジストマトリックス材料の１つ以上の第２の領域とを生成する工程と、
レジストマトリックス材料を固化又は硬化させる工程と、
パターンを可剥性高分子層でオーバーコーティングする工程と、
可剥性高分子層を固化又は硬化させる工程と、
可剥性高分子層を基板から引き剥がし、基板の１つ以上の第１の領域において露出した導電性層を基板から除去し、それによって、パターン化された導電性層を基板上に形成する工程と、を含む、方法。
Ｂ．導電性層は、ナノワイヤを含む、実施形態Ａに記載の方法。
Ｃ．パターンを可剥性高分子層でオーバーコーティングする工程は、１つ以上の第１の領域及び１つ以上の第２の領域を可剥性高分子層形成液体でオーバーコーティングすることを含む、実施形態Ａ又はＢに記載の方法。
Ｄ．可剥性高分子層形成液体は、１つ以上の第１の領域において露出した導電性層の５０％〜９９％と接触する、実施形態Ｃに記載の方法。
Ｅ．可剥性高分子層形成液体は、高分子溶液、単量体、単量体溶液、及び高分子溶融体からなる群から選択される、実施形態Ｃ又はＤに記載の方法。
Ｆ．可剥性高分子層形成液体は、高分子溶液を含み、オーバーコーティングする工程は、スロットコーティング、ロールコーティング、フラッドコーティング、ノッチバーコーティング、又は吹付けを含む、実施形態Ｅに記載の方法。
Ｇ．可剥性高分子層形成液体は、１０〜２，５００ｃｐｓ（０．０１〜２．５Ｐａ・ｓ）の粘度を示す、実施形態Ｃ〜Ｆのいずれか１つに記載の方法。
Ｈ．可剥性高分子層形成液体は、ＰＶＡ、脂肪族ポリエステル−ポリウレタン共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、又はそれらの組み合わせを含む、実施形態Ｃ〜Ｇのいずれか１つに記載の方法。
Ｉ．可剥性高分子層形成液体は高分子溶融体を含み、オーバーコーティングする工程は熱圧縮積層を含む、実施形態Ｅに記載の方法。
Ｊ．可剥性高分子層形成液体は、１０，０００〜１００，０００，０００ｃｐｓ（１０Ｐａ・ｓ〜１００ｋＰａ・ｓ）の粘度を有する、実施形態Ｉに記載の方法。
Ｋ．可剥性高分子層形成液体は、降伏応力を有する、実施形態Ｃ〜Ｊのいずれか１つに記載の方法。
Ｌ．可剥性高分子層形成液体は、１００Ｐａ未満の降伏応力を示す、実施形態Ｃ〜Ｋのいずれか１つに記載の方法。
Ｍ．可剥性高分子層形成液体は、パターンをなして第１及び第２の領域の上に堆積される、実施形態Ｃ〜Ｌのいずれか１つに記載の方法。
Ｎ．パターン化された可剥性高分子層形成液体は、フレキソ印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷、又はスクリーン印刷を用いて堆積される、実施形態Ｍに記載の方法。
Ｏ．パターン化された可剥性高分子層形成液体は、第１及び第２の領域の５０％〜９９％を被覆する、実施形態Ｎに記載の方法。
Ｐ．レジストマトリックス材料は、紫外線硬化性材料を含有する、実施形態Ｃ〜Ｏのいずれか１つに記載の方法。
Ｑ．可剥性高分子層は、２μｍ〜１００μｍ厚である、実施形態Ｃ〜Ｐのいずれか１つに記載の方法。
Ｒ．可剥性高分子層を除去した後、高透明性の被覆層をパターン化されたレジストマトリックス材料の上に適用する工程を含む、実施形態Ｃ〜Ｑのいずれか１つに記載の方法。
Ｓ．レジストマトリックス材料は、５０ナノメートル〜５０マイクロメートルの厚さを有する、実施形態Ｃ〜Ｒのいずれか１つに記載の方法。
Ｔ．レジストマトリックス材料は、１．４０〜１．７０の屈折率を有する、実施形態Ｃ〜Ｓのいずれか１つに記載の方法。
Ｕ．リード形成導電性層をパターン化された導電性層の少なくとも一部分の上にコーティングする工程を更に含む、実施形態Ａ〜Ｔのいずれか１つに記載の方法。
Ｖ．リード形成導電性層をコーティングする工程は、可剥性高分子層を基板から引き剥がした後に行われる、実施形態Ｕに記載の方法。
Ｗ．レジストマトリックス材料のパターンは相互接続パッドを含み、リード形成導電性層は、リード形成導電性層がパターン化された導電性層の露出した周囲に沿ってそのパターン化された導電性層と接触した状態で、相互接続パッドの上にコーティングされる、実施形態Ｕ又はＶに記載の方法。
Ｘ．相互接続パッドは、露出した周囲の長さを増加させるようにパターン化される、実施形態Ｕ〜Ｗのいずれか１つに記載の方法。
Ｙ．空所又は波形外縁部の少なくとも一方が、露出した周囲の長さを増加させるために使用される、実施形態Ｕ〜Ｘのいずれか１つに記載の方法。
Ｚ．リード形成導電性層は、銀粒子を含んだインキである、実施形態Ｕ〜Ｙのいずれか１つに記載の方法。
ＡＡ．基板上の導電性層をパターン化する方法であって、
基板を導電性層でコーティングする工程と、
導電性層上に可剥性高分子液体形成層でパターンを適用して、基板上に、露出した導電性層の１つ以上の第１の領域と、可剥性高分子液体形成層で被覆された１つ以上の第２の領域とを生成する工程と、
可剥性高分子液体形成層を固化又は硬化させて可剥性高分子層にする工程と、
可剥性高分子層を基板から引き剥がし、基板の１つ以上の第２の領域において導電性層の一部分を除去し、それによって、パターン化された導電性層を基板上に形成する工程と、を含む、方法。
ＢＢ．導電性層は、ナノワイヤを含む、実施形態ＡＡに記載の方法。
ＣＣ．可剥性高分子層を引き剥がす工程は、可剥性高分子層をライナーの感圧性接着剤表面と接触させ、次いでライナーを基板から除去することを含む、実施形態ＡＡ又はＢＢに記載の方法。
ＤＤ．パターン化された透明導電体を有するタッチスクリーンの構成要素であって、
透明基板と、
基板の主表面上のパターン化された導電性層と、
波状頂面を有する、パターン化された導電性層に付着されたパターン化されたレジストマトリックス材料層と、
波状頂面及び透明基板の主表面の上に適用された高透明性接着剤層と、を備える、構成要素。
ＥＥ．レジストマトリックス材料は、紫外線硬化性のワニスである、実施形態ＤＤに記載の構成要素。
ＦＦ．パターン化されたレジストマトリックス材料は、５０ナノメートル〜５０マイクロメートルの厚さを有する、実施形態ＤＤ又はＥＥに記載の構成要素。
ＧＧ．パターン化されたレジストマトリックス材料は、１．４０〜１．７０の屈折率を有する、実施形態ＤＤ〜ＦＦのいずれか１つに記載の構成要素。
ＨＨ．パターン化された導電性層は、複数の導電性回路トレースから構成され、導電性回路トレースの少なくとも第１の部分は、導電性回路トレースの少なくとも第２の部分から電気的に絶縁されている、実施形態ＤＤ〜ＧＧのいずれか１つに記載の構成要素。
ＩＩ．複数の導電性回路トレースは、複数の金属ナノワイヤから構成される、実施形態ＨＨに記載の構成要素。
ＪＪ．複数の導電性回路トレースは、配列パターン又は格子パターンをなして配置されている、実施形態ＨＨ又はＩＩに記載の構成要素。
ＫＫ．複数の導電性回路トレースはそれぞれ、少なくとも１マイクロメートルかつ１０，０００マイクロメートル以下の間隙をおいて、隣接する導電性回路トレースから分離されている、実施形態ＨＨ〜ＪＪのいずれか１つに記載の構成要素。
ＬＬ．間隙は、少なくとも３０マイクロメートルかつ３００マイクロメートル以下である、実施形態ＫＫに記載の構成要素。
ＭＭ．複数の導電性回路トレースはそれぞれ、１マイクロメートル〜１，０００マイクロメートルの幅を有する、実施形態ＨＨ〜ＬＬのいずれか１つに記載の構成要素。
ＮＮ．複数の導電性回路トレースはそれぞれ、１０マイクロメートル〜１００マイクロメートルの幅を有する、実施形態ＭＭに記載の構成要素。
ＯＯ．パターン化された導電性層上のパターン化されたレジストマトリックス材料は、複数の半球状隆起部から構成され、個々の半球状隆起部はそれぞれ、複数の導電性回路トレースから選択された、単一の対応する導電性回路トレースを実質的に被覆し、それによって、パターン化されたレジストマトリックス材料の波状頂面を形成する、実施形態ＨＨ〜ＮＮのいずれか１つに記載の構成要素。
ＰＰ．パターン化されたレジストマトリックス材料層は、パターン化されたレジストマトリックス材料層とパターン化された導電性層との間の粘着力によってパターン化された導電性層に付着され、任意選択により、パターン化されたレジストマトリックス材料層の屈折率に対して０．０５以下の屈折率差を示す高透明性接着剤が、パターン化されたレジストマトリックス材料層とパターン化された導電性層との間に配置される、実施形態ＤＤ〜ＯＯのいずれか１つに記載の構成要素。
ＱＱ．実施形態ＤＤ〜ＰＰのいずれか１つに記載の構成要素を組み込んだ、タッチスクリーン装置。
ＲＲ．携帯電話、電子ブック（ｅブック）、タブレットコンピュータ、コンピュータディスプレイ、又はテレビディスプレイからなる群から選択される、実施形態ＱＱに記載のタッチスクリーン装置。
【００１４】
本開示の例示的実施形態の様々な態様及び利点を要約してきた。上記の発明の概要は、本開示の特定の例示的実施形態の図示された各実施形態又は全ての実現形態を説明することを意図したものではない。図面、及び以下の詳細な説明は、本明細書に開示される原理を用いて、特定の好ましい実施形態を更に詳しく例証するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本開示は、添付の図と共に本開示の様々な実施形態の以下の詳細な説明を考慮すると、より完全に理解され得る。この詳細な説明において、当業者に理解されたいこととして、この議論は単に例示的な実施形態を説明するものであり、本開示の広範な態様を制限することを意図するものではなく、その広範な態様は例示的な構造に具現化されるものである。
【図１】パターン化された導電性層を基板上に製作するプロセスにおける第１の工程、つまり、ナノワイヤ層などの導電性層を基板上にコーティングする工程を示している。
【図２】パターン化された導電性層を基板上に製作する第１の実施プロセスにおける第２の工程、つまり、導電性層上にレジストマトリックス材料でパターンを適用して、その基板上に、露出した導電性層の１つ以上の第１の領域と、レジストマトリックス材料の１つ以上の第２の領域とを生成する工程を示している。
【図２Ａ】第１の実施プロセスにおける第２の工程の後の基板の側面図を示している。
【図３】パターン化された導電性層を基板上に製作する第１の実施プロセスにおける第３の工程、つまり、レジストマトリックス材料のパターンを可剥性高分子層でオーバーコーティングする工程を示している。
【図３Ａ】第１の実施プロセスにおける第３の工程後の基板の側面図を示している。
【図４】パターン化された導電性層を基板上に製作する第１の実施プロセスにおける第４の工程、つまり、可剥性高分子層を基板から引き剥がし、基板の１つ以上の第１の領域において導電性層を除去し、それによって、パターン化された導電性層を形成する工程を示している。
【図４Ａ】第１の実施プロセスにおける第４の工程後の可剥性ライナーの側面図を示している。
【図４Ｂ】第１の実施プロセスにおける第４の工程後の基板の側面図を示している。
【図５】パターン化された導電性層を基板上に製作する第１又は第２の実施プロセスにおける任意選択の第５の工程、つまり、可剥性高分子層を引き剥がした後にレジストマトリックス材料のパターンの上に、任意選択による高透明性接着剤層を適用する工程を示している。
【図５Ａ】第１の実施プロセスの任意選択による第５の工程後の基板の側面図を示している。
【図６】パターン化された導電性層を基板上に製作する第２の実施プロセスにおける第２の工程、つまり、導電性層上に可剥性高分子材料でパターンを適用して、その基板上に、露出した導電性層の１つ以上の第１の領域と、可剥性高分子材料の１つ以上の第２の領域とを生成する工程を示している。
【図６Ａ】第２の実施プロセスにおける第２の工程後の基板の側面図を示している。
【図７】パターン化された導電性層を基板上に製作する第２の実施プロセスにおける第３の工程、つまり、可剥性高分子層を基板から引き剥がし、基板の１つ以上の第２の領域において導電性層を除去し、それによって、パターン化されたナノワイヤ層を形成する工程を示している。
【図７Ａ】第２の実施プロセスにおける第３の工程後の可剥性高分子層及び除去された導電性層の側面図を示している。
【図７Ｂ】第２の実施プロセスにおける第３の工程後の基板の側面図を示している。
【図８】実施例１（第１の実施形態）によって製造された、基板上のパターン化されたナノワイヤ層の暗視野光学顕微鏡写真である。
【図９】実施例２（第２の実施形態）によって製造された、基板上のパターン化されたナノワイヤ層の光学顕微鏡写真である。
【図９Ａ】実施例２（第２の実施形態）によって製造された、基板上のパターン化されたナノワイヤ層の暗視野光学顕微鏡写真である。
【図１０Ａ】パターンナノワイヤ物品と電子ディスプレイとの間のモアレ干渉の強度を示す、一連の写真である。
【図１０Ｂ】パターンナノワイヤ物品と電子ディスプレイとの間のモアレ干渉の強度を示す、一連の写真である。
【図１０Ｃ】パターンナノワイヤ物品と電子ディスプレイとの間のモアレ干渉の強度を示す、一連の写真である。
【図１１】比較例Ｃ１０によって製造された、基板上のパターン化されたナノワイヤ層の暗視野光学顕微鏡写真である。
【図１２】図４Ｂに示すような第１の実施プロセスにおける第４の工程後の特定のパターンを備えた基板の、高倍率で拡大された平面図である。
【図１３】リード形成材料の層が適用されて、相互接続パッドの大部分を被覆していることを除き、図１２に類似した図である。
【図１４】図１３の断面線１４−１４に沿った横断面図である。
【００１６】
明細書及び図中で繰り返し使用される参照記号は、本開示の同じ又は類似の特徴又は要素を表すことを意図する。上記の図面（一定の縮尺で描かれているわけではない）は、本開示の様々な実施態様を示すが、「発明を実施するための形態」において記載されるように、他の実施態様もまた考えられる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本明細書及び付属する実施形態で使用するところの単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、内容によってそうでないことが明らかに示されない限り、複数の指示対象物を含む。したがって、例えば、「化合物（a compound）」を含有する細繊維とは、２種以上の化合物の混合物を含む。本明細書及び添付の実施形態において使用する場合、用語「又は」は、その内容が特に明確に指示しない限り、一般的に「及び／又は」を包含する意味で用いられる。
【００１８】
本明細書で使用するとき、末端値による数値範囲での記述には、その範囲内に包含されるあらゆる数値が含まれる（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８、４、及び５を含む）。
【００１９】
特に指示がない限り、明細書及び実施形態に使用されている成分の量、性質の測定値等を表す全ての数は、全ての例において、用語「約」により修飾されていることを理解されたい。したがって、特に指示がない限り、先行の本明細書及び添付の実施形態の列挙に記載の数値的パラメータは、本開示の教示を利用して当業者により得ることが求められる所望の性質に応じて変化し得る。最低限でも、また、請求項に記載の実施形態の範囲への均等論の適用を制限しようとする試みとしてでもなく、各数値パラメータは、既報の有効数字の数を踏まえて、通常の四捨五入法を当てはめることによって解釈されなければならない。
【００２０】
本開示の様々な例示的実施形態を、特に図面に関連して説明する。本開示の例示的実施形態は、開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な修正及び変更が可能である。したがって、本開示の実施形態は以下に記述する例示的実施形態に限定されず、請求項及びそれと同等の任意のものに定められた制限によって支配されるものと理解されたい。
【００２１】
ここで図１及び４Ｂを参照するが、パターン化された導電性層１２を基板１４上に製作する工程が示されている。第１の処理工程は、ナノワイヤ層などの導電性層１６又はＰＥＤＯＴなどの他の導電性材料で基板１４をコーティングすることである。巻出し機（unwind）１８が、基板１４をロールから巻き出し、コーティング機２０（任意選択により噴霧機）が、実質的に連続するナノワイヤ層１６を基板の第１の主表面１７の上に適用する。コーティング機２０による適用後にナノワイヤ層１６を固化又は硬化させるために、乾燥／硬化ステーション２２が任意選択により使用され得る。
【００２２】
ナノワイヤ又は導電性層１６は、基板の第１の主表面の少なくとも一部分の上で、望ましくは第１の主表面の面積の少なくとも５０％、６０％、７０％、８０％、又は９０％にわたって、実質的に連続している。ナノワイヤ又は導電性層は、コーティングされない基板範囲を間に残した別個の区画又は矩形をなして適用され得るが、その区画又は矩形は、製造される目的のタッチスクリーンの外径寸法と同等の寸法を有するものである。「実質的に連続する」とは、ナノワイヤ又は導電性材料が、基板の表面を導電性にするのに十分な密度で適用されることを意味し、ナノワイヤ層は、ＰＣＴ国際公開第２００７／０２２２２６号の図１５Ｂに示されているように、開口部又は空間を間に有する個々のワイヤを備えることが分かる。任意選択により、導電性又はナノワイヤ層１６を基板上にコーティングすることは、例えばフレキソ又はグラビア印刷プロセスによって、個別のトレース又はパターンを、コーティングされない基板の範囲をそれらの間に残して印刷することによって達成され得る。通常、一様な厚さの連続する導電性材料のコーティングが、必ずしも基板の全幅又は全長にわたらずも、基板の少なくともいくつかの部分の上に適用される。例えば、各縁部に沿った帯状部又は周縁部をコーティングされないままに残して、基板の中央部分がコーティングされ得る。導電性層又はナノワイヤ層１６は、ナノワイヤ（金属ナノワイヤ又は他の導電性粒子）を含む。
【００２３】
ナノワイヤ
導電性ナノワイヤは、金属ナノワイヤ及び高度なアスペクト比（例えば１０超）を有する他の導電性粒子を含む。非金属性の導電性ナノワイヤの例には、限定するものではないが、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、酸化金属ナノワイヤ（例えば五酸化バナジウム）、半金属ナノワイヤ（例えばケイ素）、導電性高分子繊維などが挙げられる。ナノワイヤは、例えば、フィラメント、繊維、棒、紐、撚線、ウィスカー、又はリボンなど、他の用語を用いて記述され得る。
【００２４】
本明細書で用いられるとき、「金属ナノワイヤ」は、元素金属、金属合金又は金属化合物（酸化金属を含む）を含む金属性のワイヤを指す。金属ナノワイヤの少なくとも１つの横断面寸法は、５００ｎｍ未満、又は２００ｎｍ未満、より好ましくは１００ｎｍ未満である。前述のように、金属ナノワイヤは、１０超、好ましくは５０超、より好ましくは１００超のアスペクト比（長さ：幅）を有する。好適な金属ナノワイヤは、限定するものではないが、銀、金、銅、ニッケル、及び金メッキされた銀を含めて、任意の金属に基づき得る。
【００２５】
金属ナノワイヤは、当該技術分野で既知の方法によって調製され得る。具体的に言えば、銀ナノワイヤは、ポリオール（例えばエチレングリコール）及びポリビニルピロリドンの存在下における銀塩（例えば硝酸銀）の液相還元によって合成され得る。一様な大きさの銀ナノワイヤの大規模生産は、例えば、Ｘｉａ、Ｙ．ら、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．（２００２）、１４，４７３６〜４７４５、及びＸｉａ、Ｙ．ら、Ｎａｎｏｌｅｔｔｅｒｓ（２００３）３（７）、９５５〜９６０に記載されている方法に従って準備され得る。生物学的テンプレートの使用など、ナノワイヤを製作する更なる方法が、ＰＣＴ国際公開第２００７／０２２２２６号に開示されている。
【００２６】
ナノワイヤディスパージョン
特定の実施形態において、ナノワイヤは液体として分散され、基板上のナノワイヤ層が、ナノワイヤを含んだ液体を基板の上にコーティングし、次いでその液体を蒸発（乾燥）又は硬化させることによって形成される。ナノワイヤは通常、コーティング機又は噴霧機を使用することで基板の上により均一に堆積させるのを促進するために、液体として分散される。
【００２７】
ナノワイヤが安定したディスパージョン（「ナノワイヤディスパージョン」とも呼ばれる）を形成し得る任意の非腐食性の液体が使用され得る。好ましくは、ナノワイヤは、水、アルコール、ケトン、エーテル、炭化水素系又は芳香族系の溶媒（ベンゼン、トルエン、キシレンなど）に分散される。より好ましくは、その液体は揮発性であり、２００度（℃）以下、１５０度以下、又は１００度以下の沸点を有するものである。
【００２８】
加えて、ナノワイヤディスパージョンは、粘度、腐食、粘着、及びナノワイヤディスパージョンを制御するために、添加剤又は結合剤を含んでもよい。好適な添加剤又は結合剤の例には、限定するものではないが、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）、メチルセルロース（ＭＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、トリプロピレングリコール（ＴＰＧ）、及びキサンタンガム（ＸＧ）、並びに、エトキシレート、アルコキシレート、エチレンオキシドとプロピレンオキシド、それらのコポリマー、スルホネート、スルフェート、二スルホン酸塩、スルホサクシネート、リン酸エステル、及びフッ素系界面活性剤（例えば、デラウェア州ウィルミントン（Wilmington）のデュポン社（DuPont Company）によるＺｏｎｙ（登録商標））などの界面活性剤が挙げられる。
【００２９】
一例において、ナノワイヤディスパージョン、つまり「インキ」は、０．００２５重量％〜０．１重量％の表面活性剤｛例えば、好ましい範囲は、ゾニール（Zonyl）（登録商標）ＦＳＯ−１００に対しては０．００２５重量％〜０．０５重量％である）、０．０２重量％〜４重量％の粘度調整剤（例えば、好ましい範囲は、ＨＰＭＣに対しては０．０２重量％〜０．５重量％である）、９４．５重量％〜９９．０重量％の溶媒、及び０．０５重量％〜１．４重量％の金属ナノワイヤを含む。好適な表面活性剤の代表的な例には、ゾニール（登録商標）ＦＳＮ、ゾニール（登録商標）ＦＳＯ、ゾニール（登録商標）ＦＳＨ、トリトン（Triton）（ｘ１００、ｘ１１４、ｘ４５）、Ｄｙｎｏｌ（６０４、６０７）、ｎ−ドデシル−β−Ｄ−マルトシド及びＮｏｖｅｋが挙げられる。好適な粘度調整剤の例には、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、メチルセルロース、キサンタンガム、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースが挙げられる。前述の結合剤又は添加剤を含んだナノワイヤディスパージョン中に存在し得る好適な溶媒の例には、水及びイソプロパノールを挙げることができる。
【００３０】
ディスパージョンの濃度を上で開示した濃度から変更することが望まれる場合、溶媒の百分率は増加又は減少され得る。好ましい実施形態において、他の成分の相対比はしかしながら、依然として同じとなり得る。具体的に言えば、表面活性剤と粘度調整剤との比は好ましくは約８０：１〜約０．０１：１の範囲内にあり、粘度調整剤とナノワイヤとの比は好ましくは約５：１〜約０．０００６２５：１の範囲内にあり、ナノワイヤと表面活性剤との比は好ましくは約５６０：１〜約５：１の範囲内にある。ディスパージョンの各成分の比は、用いられる基板及び適用の方法によって変更されてもよい。ナノワイヤディスパージョンの好ましい粘度範囲は、約１〜１０００ｃＰ（０．００１〜１Ｐａ・ｓ）である。
【００３１】
基板
「基板」は、導電性層又はナノワイヤ層がコーティング又は積層される材料を指す。基板１４は、硬質であっても軟質であってもよい。基板は、透明であっても不透明であってもよい。好適な硬質基板には、例えば、ガラス、ポリカーボネート、アクリルなどが挙げられる。好適な軟質材料には、限定するものではないが、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（ＰＥＮ）、及びポリカーボネート（ＰＣ））、ポリオレフィン（例えば、線状、分枝状、及び環状ポリオレフィン）、ポリビニル（例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアセタール、ポリスチレン、ポリアクリレートなど）、セルロースエステル基材（例えば、セルローストリアセテート、セルロースアセテート）、ポリエーテルスルホンなどのポリスルホン、ポリイミド、シリコーン、及び他の通常の高分子フィルム、並びに、軟質ガラス基板（例えば、ニューヨーク州コーニング（Corning）のコーニンググラス社（Corning Glass Corp.）から入手可能なＷｉｌｌｏｗ  Ｇｌａｓｓ（商標）又はＧｏｒｉｌｌａ  Ｇｌａｓｓ（商標））が挙げられる。好適な基板の更なる例が、例えば米国特許第６，９７５，０６７号に見出され得る。
【００３２】
任意選択により、基板の表面は、後に生じるナノワイヤ又は導電性材料の堆積物をより良好に受容するよう、表面を調製するために前処理され得る。表面の前処理は、複数の機能を果たす。例えば、均一なナノワイヤディスパージョン層の堆積が可能となる。加えて、後の処理工程のためにナノワイヤを基板上で不動にし得る。更に、前処理は、パターン化されたナノワイヤの堆積を生じさせるために、パターン化工程と共に実行され得る。ＰＣＴ国際公開第２００７／０２２２６号に記載されているように、前処理は、溶媒又は化学洗浄、加熱、適切な化学又はイオン状態をナノワイヤディスパージョンにもたらすための、任意選択によるパターン化された中間層の堆積、並びに、プラズマ処理、紫外線放射（ＵＶ）−オゾン処理、又はコロナ放電などの更なる表面処理を含み得る。
【００３３】
工程１：基板をナノワイヤ層又は導電性層でコーティングする
ナノワイヤディスパージョン又は導電性層は、望ましい光学的及び電気的性質を達成する目的で、所定の厚さで基板に適用される。この適用は、スロットコーティングすること、ロールコーティングすること、メイヤーロッドコーティングすること、浸漬コーティングすること、カーテンコーティングすること、スライドコーティングすること、ナイフコーティングすること、グラビアコーティングすること、ノッチバーコーティング又は吹付けすること、ナノワイヤ若しくは導電性層を基板上に設けることなど、既知のコーティング法を用いて実施される。このコーティング工程は、ロールツーロールプロセスとして、又は部品形式で実施され得る。この堆積に続いて、ディスパージョンの液体が通常、蒸発によって除去される。蒸発は、（例えば乾燥機を使用した）加熱によって促進され得る。結果として得られる導電性層又はナノワイヤ層は、より導電性にするために後処理を必要とすることがある。この後処理は、ＰＣＴ国際公開第２００７／０２２２６号に更に記載されているように、熱、プラズマ、コロナ放電、紫外オゾン、又は圧力への暴露を伴う処理工程であってもよい。任意選択により、基板を導電性層又はナノワイヤ層でコーティングする工程に、その導電性層又はナノワイヤ層を固化又は硬化させる工程が続いてもよい。
【００３４】
任意選択により、導電性層又はナノワイヤ層は、液体ディスパージョンコーティング（liquid dispersion coating）以外の手段を用いて、層が基板表面に送達されるプロセスによって、基板の上にコーティングされ得る。例えば、ナノワイヤ層は、ドナー基板から基板表面にドライ転写され得る。更なる例として、ナノワイヤは、気相の懸濁液から基板表面に送達され得る。
【００３５】
特定の一実施形態において、ナノワイヤ（キャンブリオス（Cambrios）のＣＬＥＡＲＯＨＭ（商標）Ｉｎｋ−Ｎ−Ｇ４−０２、部品番号ＮＫＡ７２２、ロット番号１２Ａ００１４ＴＣ）の水性ディスパージョンの層を、スロットダイコーティング技術を用いて１０．０μｍ〜２５μｍの範囲にあるＰＥＴ基板に適用された。コーティングの配合（例えば、全固形分の重量％と銀ナノワイヤ固形分の重量％）は、計画した電気的及び光学的性質、例えば所望のシート抵抗（オーム／スクウェア）と、透過率（％）及び曇り度（％）などの光学的性質を持つナノワイヤ層が得られるように、コーティング及び乾燥プロセスの条件と共に選択され得る。
【００３６】
他の実施形態において、導電性層１６は、ナノワイヤの代わりにＰＤＯＴなどの導電性高分子を含み得る。メイヤーロッドを用いて、導電性高分子（例えば、Ｃｌｅｖｉｏｓ  Ｆ．Ｅ．ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）：ポリ（スチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ））の水性ディスパージョンの層を、ＰＥＴフィルムに１０μｍ〜５０μｍ厚の範囲で適用した。コーティングの配合（例えば、全固形分の重量％と導電性ポリマー固形分の重量％）は、計画した電気的及び光学的性質、例えばシート抵抗（オーム／平方）と、透過率（％）及び曇り度（％）などの光学的性質を持つ導電性層が得られるように、コーティング及び乾燥プロセスの条件と共に選択され得る。
【００３７】
ナノワイヤ層
ナノワイヤを基板上にコーティングすることによって（例えばナノワイヤディスパージョンから）得られるナノワイヤ層は、ナノワイヤを含み、また任意選択により結合剤又は添加剤を含む。ナノワイヤ層は好ましくは、ナノワイヤの相互結合網を有する。ナノワイヤ層を構成するナノワイヤは好ましくは、互いに電気的に接続され、近似的に又は実質的にシート導体となる。ナノワイヤ層は、その層を構成する個々のナノワイヤの間に空所を有し、少なくとも部分的な透明性（すなわち光透過性）を得ることになる。個々のナノワイヤの間に空所を備えた、ナノワイヤの相互結合網を有するナノワイヤ層は、透明導電体層と呼ばれることもある。
【００３８】
通常、ナノワイヤ層の光学的特性は、光透過率及び曇り度を含めた計測可能な性質によって定量的に説明され得る。「光透過率」は、入射光が媒体中を透過する百分率を指す。種々の実施形態において、導電性ナノワイヤ層の光透過率は少なくとも８０％であり、９９．９％にもなり得る。種々の実施形態において、ナノワイヤ層などの導電性層の光透過率は少なくとも８０％であり、９９．９％（例えば、９０％〜９９．９％、９５％〜９９．５％、９７．５％〜９９％）にもなり得る。導電性層又はナノワイヤ層が基板（例えば透明基板）上に堆積又は積層（例えばコーティング）される透明導電体の場合、全体的な構造の光透過率は、構成要素であるナノワイヤ層の光透過率と比較して、わずかに減弱し得る。接着剤層、反射防止層、惑光防止層など、導電性層又はナノワイヤ層及び基板と組み合わせて存在し得る他の層が、透明導電体の全体的な光透過率を向上又は減弱させることもある。種々の実施形態において、基板上に堆積又は積層されたナノワイヤ層などの導電性層と、１つ以上の他の層とを備える透明導電体の光透過率は、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、又は少なくとも９１％となり得、また少なくとも９１％〜９９％にもなり得る。
【００３９】
曇り度は、光拡散の指標である。これは、透過の間に入射光から分離及び散乱される光量の百分率を指す。大部分が媒体の性質である光透過率とは異なり、曇り度は、多くの場合は製造に関する問題であり、通常は、表面粗さ、及び媒体中の埋め込まれた粒子又は組成不均一性によって生じるものである。ＡＳＴＭ規格Ｄ１００３−１１によれば、曇り度は、透過光のうち、２．５度超の角度で偏向される割合として定義され得る。種々の実施形態において、導電性層又はナノワイヤ層の曇り度は、１０％以下、８％以下、５％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、又は０．１％以下（例えば、０．１％〜５％又は０．５％〜２％）である。導電性層又はナノワイヤ層が基板（例えば透明基板）上に堆積又は積層（例えばコーティング）される透明導電体の場合、全体的な構造の曇り度は、構成要素であるナノワイヤ層の曇り度と比較して、わずかに増大し得る。接着剤層、反射防止層、惑光防止層など、導電性層又はナノワイヤ層及び基板と組み合わせて存在し得る他の層が、ナノワイヤ層を備える透明導電体の全体的な曇り度を向上又は減弱させることもある。種々の実施形態において、基板上に堆積又は積層された導電性層又はナノワイヤ層を備える透明導電体の曇り度は、１０％以下、８％以下、５％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、又は０．１％以下（例えば、０．１％〜５％又は０．５％〜２％）である。「透明度」とは、透過光のうちの２．５度未満の角度で偏向される割合である。
【００４０】
導電性層又はナノワイヤ層のシート抵抗、透過率、及び曇り度は、層の特定の属性及びナノワイヤなどの構成材料を変更することによって調整され得る。ナノワイヤに関して言えば、ナノワイヤは例えば、組成（例えば、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｕ−Ｎｉ合金、Ａｕ、Ｐｄ）、長さ（例えば、１マイクロメートル、１０マイクロメートル、１００マイクロメートル、又は１００マイクロメートル超）、横断面寸法（例えば、１０ナノメートル、２０ナノメートル、３０ナノメートル、４０ナノメートル、５０ナノメートル、７５ナノメートル、又は７５ナノメートル超の直径）において変更され得る。ナノワイヤを備える導電性層に関して言えば、導電性層は例えば、他の構成成分（例えば、セルロース系結合剤、表面活性剤などの加工助剤、又は導電性高分子などの導電増進材）又はナノワイヤの面密度（例えば、平方ミリメートル当たり１０本超、平方ミリメートル当たり１００本超、平方ミリメートル当たり１０００本超、又は更には平方ミリメートル当たり１００００本超）において変更され得る。したがって、導電性層又はナノワイヤ層のシート抵抗は、１，０００，０００オーム／スクェア未満、１，０００オーム／スクェア未満、１００オーム／スクェア未満、又は更には１０オーム／スクェア未満（例えば、１オーム／スクェア〜１，０００オーム／スクェア、１０オーム／スクェア未満〜５００オーム／スクェア、２０オーム／スクェア〜２００オーム／スクェア、又は２５オーム／スクェア〜１５０オーム／スクェア）となり得る。導電性層又はナノワイヤ層の透過率は少なくとも８０％であり、９９．９％（例えば、９０％〜９９．９％、９５％〜９９．５％、又は９７．５％〜９９％）にもなり得る。導電性層又はナノワイヤ層の曇り度は、１０％以下、８％以下、５％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、又は０．１％以下（例えば、０．１％〜５％又は０．５％〜２％）となり得る。
【００４１】
レジストマトリックス材料
レジストマトリックス材料とは、基板上の導電性層又はナノワイヤ層に適用され（例えば、基板上の導電性層の１つ以上の領域の上に、例えば印刷することによってパターン化され）、また（例えば、レジストマトリックス材料がパターン化された１つ以上の領域で）そのように適用されると、導電性層をより粘着性にしたり、基板上で保護したりし得る材料である。
【００４２】
特定の実施形態において、マトリックス材は、高分子、望ましくは高透明性の高分子を含む。好適な高分子レジストマトリックス材料の例には、限定するものではないが、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、及びポリアクリロニトリルなどのポリアクリル、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（ＰＥＮ）、及びポリカーボネート（ＰＣ））、フェノール類又はクレゾール−ホルムアルデヒド（Ｎｏｖｏｌａｃｓ（登録商標））などの高度な芳香族性を持つ高分子、ポリスチレン、ポリビニルトルエン、ポリビニルキシレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルフィド、ポリスルホン、ポリフェニレン、及びポリフェニルエーテル、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、及び環状オレフィン）、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、セルロース、シリコーン、及び他の含ケイ素ポリマー（例えば、ポリシルセスキオキサン及びポリシラン）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアセテート、ポリノルボルネン、合成ゴム（例えば、ＥＰＲ、ＳＢＲ、ＥＰＤＭ）、及びフルオロポリマー（例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）又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共重合体（例えばルミフロン（Lumiflon）（登録商標））、並びに無定形のフルオロカーボン重合体又は共重合体（例えば、旭硝子社（Asahi Glass Co.）によるサイトップ（CYTOP）（登録商標）、又はデラウェア州ウィルミントン（Wilmington）のデュポン社（DuPont Company）によるテフロン（登録商標）ＡＦ）が挙げられる。
【００４３】
他の実施形態において、レジストマトリックス材料は初期重合体を含む。「初期重合体」は、本明細書で記述するように、重合及び／又は架橋して高分子マトリックスを形成し得る、単量体の混合物、オリゴマーの混合物、又は部分重合体を指す。望ましい高分子マトリックスを鑑みて、好適な単量体又は部分重合体を選択することは、当業者には周知である。
【００４４】
いくつかの実施形態において、初期重合体は光硬化性であり、すなわち、初期重合体は照射に暴露されると重合及び／又は架橋する。光硬化性の初期重合体に基づいたレジストマトリックス材料は、選択領域において照射に暴露することによって、あるいは、初期重合体を基板上に選択的に置き、続いて照射に一様に暴露することによってパターン化され得る。他の実施形態において、初期重合体は熱硬化性であり、同様の方式でパターン化され得るが、熱源への暴露が、照射への暴露に代わって用いられる。
【００４５】
通常、レジストマトリックス材料は液体として適用される。レジストマトリックス材料は任意選択により、（例えば適用の間に）溶剤を含んでもよい。任意選択により、溶剤は、適用プロセスの間に、例えば可剥性高分子層をオーバーコーティングする前に、除去されてもよい。マトリックス材料を効果的に溶媒和又は分散させ得る任意の非腐食性溶媒が、使用され得る。好適な溶剤の例には、水、アルコール（例えばイソプロパノール）、グリコールエーテル、ケトン、テトラヒドロフラン、炭化水素（例えばシクロヘキサン）又は芳香族溶剤（ベンゼン、トルエン、キシレンなど）が挙げられる。溶剤は、２００℃以下、１５０℃以下、又は１００℃以下の沸点を有する揮発性であってもよい。
【００４６】
いくつかの実施形態において、レジストマトリックス材料は、例えば、架橋剤、重合開始剤、安定剤（例えば、製品寿命を長くするための酸化防止剤及び紫外線安定剤、並びに保存寿命を向上させるための重合抑制剤）、表面活性剤などを含めて、１種類以上の添加剤を含んでもよい。２０１３年１０月２３日に出願され、「ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＭＡＫＩＮＧ  Ａ  ＴＥＸＴＵＲＥＤ  ＦＩＬＭ」と題された、同時係属中でありかつ同一所有者の米国特許出願第６１／８９４，６０９号に、好適な添加剤が開示されている。
【００４７】
特定の実施形態において、レジストマトリックス材料は有利にも、レジストマトリックス材料を基板表面から引き剥がす能力を防止又は低減するように働く添加剤を含んでもよい。いくつかの実施形態において、マトリックス材料は、腐食防止剤を更に含んでもよい。
【００４８】
いくつかの実施形態において、レジストマトリックス材料自体が導電性である。例えば、マトリックスは導電性高分子を含み得る。限定するものではないが、ポリアニリン、ポリチオフェン、及びポリジアセチレンを含めて、導電性高分子は当該技術分野で知られている。
【００４９】
いくつかの実施形態において、レジストマトリックス材料は、約１０ナノメートル〜５０マイクロメートル、約２０ナノメートル〜１マイクロメートル、約５０ナノメートル〜５０マイクロメートル、又は約５０ナノメートル〜２００ナノメートルの厚さを有する。いくつかの実施形態において、レジストマトリックス材料は、約１．３０〜２．５０、約１．４０〜１．７０、又は約１．３５〜１．８０の屈折率を有する。
【００５０】
可剥性高分子材料
可剥性高分子材料とは、基板上の導電性層又はナノワイヤ層に適用され（例えば、基板上の導電性層の１つ以上の領域の上に、例えば印刷することによってコーティング又はパターン化され）、また（例えば、可剥性高分子材料がパターン化される１つ以上の領域で）そのように適用されると、導電性層又はナノワイヤ層を引き剥がしによって除去可能にし得る、材料である。一般に、基板上にコーティングされた導電性層又はナノワイヤ層に適用される可剥性高分子材料は、基板上にコーティングされた同じナノワイヤ層に適用されるレジストマトリックス材料と比べて、基板への粘着性がより低い。一般に、基板上にコーティングされた導電性層又はナノワイヤ層に適用されるレジストマトリックス材料に適用される可剥性高分子材料は、基板上にコーティングされた導電性層又はナノワイヤ層に粘着するレジストマトリックス材料と比べて、レジストマトリックス材料への粘着性がより低い。
【００５１】
再び図２及び２ａを参照するが、好適な可剥性高分子材料が導電性層又はナノワイヤ層１６に容易にコーティング又は粘着されるが、基板又はレジストマトリックス材料に過度に粘着することはなく、そのため、層は、レジストマトリックス材料１９Ａと基板１４の双方から引き剥がされ得るようになっている。可剥性高分子層の化学組成の選択は、基板、レジストマトリックス材料、及び導電性層又はナノワイヤ層の特定の成分の選択に依存する。
【００５２】
可剥性高分子層形成液体は、ＰＶＡ、脂肪族ポリエステル−ポリウレタン共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、又はそれらの組み合わせなど、塗膜形成共重合体を含んでもよい。特に好適なある可剥性高分子層は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を含む。いくつかの実施形態において、ＰＶＡに対して約８，０００〜９，０００Ｄａの分子量が好ましいと判明している。ＰＶＡを含んだ、好適な市販のコーティング組成物が、イリノイ州ローリングメドウズ（Rolling Meadows）のマクダーミッドオートタイプ社（MacDermid Autotype, Inc.）から入手可能なマクダーミッド社のＰＲＩＮＴ  ＆  ＰＥＥＬである。ＰＲＩＮＴ  ＆  ＰＥＥＬは、表面の範囲に選択的に印刷されて、容易に除去可能な保護マスクとして働くように設計された、水性のスクリーン印刷可能なワニスである。驚くべきことに、この組成物のナノワイヤ層１６への粘着性は、後の引き剥がし操作の間に、レジストパターン２６によって被覆されたナノワイヤ領域を基板に付着された状態に容易に残す一方で、望まれない領域で基板１４から完全に除去するのに十分なものであることが判明した。もう１つの市販の可剥性高分子材料が、カンザス州ショーニー（Shawne）のナズダーインクテクノロジーズ社（Nazdar Ink Technologies）から入手可能なＮａｚｄａｒ  ３０３４４０ＷＢ  Ｗａｔｅｒｂａｓｅ  Ｐｅｅｌａｂｌｅ  Ｍａｓｋである。
【００５３】
更に別の好適な可剥性高分子層が、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）とユニオンカーバイド社（Union Carbide）から入手可能なＴｒｉｔｏｎ  Ｘ−１１４（又は別の好適な表面活性剤）と脱イオン水とを混合することによって配合され得る。ある好適な配合は、２０重量％のＰＶＡ（８，０００〜９，０００Ｄａの分子量）と、２重量％のＴｒｉｔｏｎ  Ｘ−１１４と、残りの脱イオン水とを含み得る。
【００５４】
更に別の好適な可剥性高分子層が、脂肪族ポリエステル−ポリウレタン共重合体（例えば、ノースカロライナ州グリーンズボロ（Greensboro）のアルベルディンクボレー社（Alberdingk Boley）による脂肪族ポリエステルーポリウレタン共重合体の水性低粘度ディスパージョンであるＡｌｂｅｒｄｉｎｇｋ  Ｕ  ８０１）を使用して配合され得る。
【００５５】
他の好適な可剥性高分子層が、１種類以上のエチレン−アクリル酸共重合体（例えば、エチレンアクリル酸のディスパージョンであるＭｉｃｈｅｍ  Ｐｒｉｍｅ  ４９９０Ｒ、エチレンアクリル酸のディスパージョンであるＭｉｃｈｅｍ  Ｐｒｉｍｅ  ４９８３Ｒ、及び改質されたエチレンアクリル酸のディスパージョンであるＭｉｃｈｅｍ  Ｐｒｉｍｅ  ５９３１（すべてオハイオ州シンシナティ（Cincinnati）のマイケルマン社（Michelman, Inc.）から入手可能））を使用して形成され得る。
【００５６】
第１の実施形態
第１の実施形態において、パターン化プロセスは、以下の一連の工程によって実施され得るが、その一連の工程とは、上述のように、基板を導電性層又はナノワイヤ層でコーティングする工程と、任意選択により、導電性層又はナノワイヤ層を固化又は硬化させる工程と、導電性層又はナノワイヤ層上にレジストマトリックス材料でパターンを適用して、基板上に、露出した導電性層又は露出したナノワイヤ層の１つ以上の第１の領域と、レジストマトリックス材料の１つ以上の第２の領域（通常はタッチスクリーンの回路パターン）とを生成する工程と、レジストマトリックス材料を固化又は硬化させる工程と、パターンを可剥性高分子層でオーバーコーティングする工程と、可剥性高分子層を固化又は硬化させる工程と、可剥性高分子層を基板から引き剥がし、基板の１つ以上の第１の領域において導電性層又はナノワイヤ層を除去し、それによって、パターン化された導電性層又はパターン化されたナノワイヤ層を形成する工程である。
【００５７】
工程２Ａ：ナノワイヤ層にレジストマトリックス材料でパターンを適用する
再び図２及び２Ａを参照するが、導電性層１６又はナノワイヤ層が基板の上にコーティングされると、基板上に、露出した導電性層又は露出したナノワイヤ層の１つ以上の第１の領域１７と、レジストマトリックス材料の１つ以上の第２の領域１９（通常はタッチスクリーンの回路パターン）とが生成されるように、パターンが層にレジストマトリックス材料１９で適用され得る。
【００５８】
基板１４をナノワイヤ層１６でコーティングした後、パターンがナノワイヤ層１６上にレジストマトリックス材料１９で適用される。「レジストマトリックス材料」とは、硬化又は固化させてナノワイヤを覆う保護層となり得る材料又は材料の混合物を指す。レジストマトリックス材料は、ナノワイヤ層に結着性を与えるものであり、基板へのナノワイヤ層の接着性を改善するのを促進し得る。理論に束縛されることを望むものではないが、以下の説明は、レジストマトリックス材のナノワイヤ層への適用と一致し得る。ナノワイヤ層は通常、微孔性であり、個々のナノワイヤの間に空隙又は間隙を持つので、レジストマトリックス材料は、ナノワイヤと基板とを同時にコーティングして、ナノワイヤを互いに、そして基板に結合し得る。これにより、パターン化されたナノワイヤ層を残す、後の可剥性高分子層の引き剥がし操作において、レジストマトリックス材料が基板から離層することが防止される。
【００５９】
通常、レジストマトリックス材料は、高透明性の材料である。材料の光透過率が可視領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）において少なくとも８０％である場合、その材料は、高透明性であると見なされる。別段の指定がない限り、本明細書で記述するすべての層（基板を含む）は好ましくは、高透明性である。レジストマトリックス材料の高透明性は通常、限定するものではないが、屈折率（ＲＩ）、厚さ、平滑度、厚さ方向全体にわたるＲＩの一貫性、表面（境界面を含む）反射、並びに、表面粗さ及び／又は埋め込まれた粒子によって生じる散乱を含め、複数の要因によって決まる。
【００６０】
上で議論したように、レジストマトリックス材料は、選択された領域において硬化及び／又は固化されて、導電性層又はナノワイヤ層を覆うパターンを形成してもよい。「硬化する又は硬化」とは、単量体又は部分重合体（例えば、１５０未満の単量体単位を備えるオリゴマー）が、固体の高分子マトリックスを形成するように重合するか、又は重合体が架橋するプロセスを指す。好適な重合又は架橋条件は当該技術分野で周知であり、一例として、単量体を加熱すること、可視光又は紫外（ＵＶ）光、電子線を単量体に照射することなどが含まれる。それに代わって、「固化する又は固化」は、例えば重合又は架橋を伴うことなく、レジストマトリックス材料の乾燥中における溶剤除去によって生じてもよい。
【００６１】
レジストマトリックス材料１９は、好適なパターン化プロセスによってパターン化される。好適なパターン化プロセスには、フォトリソグラフィ（レジストマトリックス材料はフォトレジストである）などの減算的な方法が挙げられる。好適なパターン化プロセスには、ダイレクトプリンティングも挙げられる。導電性層又はナノワイヤ層１６の頂面に、印刷されたレジストマトリックス材料のパターンを形成するために、印刷機２４が使用される。上で議論したように、印刷されたレジストの固化又は硬化が、次のプロセスに先立って生じる。好適な印刷機又はパターン化方法は公知であり、図示のフレキソ印刷機、グラビア印刷、インクジェット印刷、スクリーン印刷、スプレーコーティング、ニードルコーティング、フォトリソグラフィパターン形成、及びオフセット印刷を含む。
【００６２】
好適なパターンは、その最小の寸法が、幅か長さにかかわらず、０．００１マイクロメートル超などゼロマイクロメートル超でありかつ１マイクロメートル未満、１０マイクロメートル未満、１００マイクロメートル未満、１μｍ未満、又は１０μｍ未満である形体を伴う。形体の大きさに対するいかなる上限も、印刷が行われる基板の大きさによってのみ制限される。ロールツーロール印刷の場合、これは、ウェブの流れ方向において事実上、無限である。これらの形体は、星形、正方形、長方形、又は円形など、パターン化され得る任意の形状をなし得る。多くの場合、これらの形体は、タッチスクリーンの構成要素として使用するために、タッチに対して敏感な平行線又は格子となる。
【００６３】
工程３Ａ：パターン化された基板を可剥性高分子層でオーバーコーティングする
図３及び３Ａを参照するが、次のプロセスは、導電性層又はナノワイヤ層１６とパターン化されたレジスト２６とを有する基板１４を可剥性高分子層２８でオーバーコーティングすることである。好ましくは、可剥性高分子層は、レジストマトリックス材料パターン化された基板に液体状態で送達される。可剥性高分子層は、可剥性高分子層形成液体をレジストマトリックス材料パターン化された基板に適用することによって形成される。コーティング機２０による適用の後に可剥性高分子層２８を固化又は硬化させるために、乾燥機２２が任意選択によって使用され得る。可剥性高分子層形成液体は、スロットコーティング、グラビアコーティング、ロールコーティング、フラッドコーティング、ノッチバーコーティング、吹付け、熱圧縮積層、又は減圧積層など、公知の適用法を用いて、基板に適用される。
【００６４】
導電性層又はナノワイヤ層とレジストマトリックス材料パターンとを有する基板の表面は、図２Ａに最良に示されるように、ｉ）露出した導電性層又はナノワイヤ層の１つ以上の第１の領域１７と、ｉｉ）レジストマトリックスの１つ以上の第２の領域１９とを有する。一般に、レジストマトリックス材料領域は、露出した導電性又はナノワイヤ層領域に対して隆起している。一般に、レジストマトリックス材料領域と露出した導電性又はナノワイヤ層領域との境界に、高低（relief）の変化が存在する。そのような高低の変化の例が、露出した導電性又はナノワイヤ層領域とレジストマトリックス材料のレジストマトリックス材料領域との間の段状縁部である。この段状縁部は、高さ（上述の例におけるレジストマトリックス材料の厚さで近似される）を有し得、またこれは横方向の広がり（例えば、おおよそ基板に平行な平面における、段状縁部が存在する距離）を有し得る。高低の変化によっては、またレジストマトリックス材料及び露出した導電性又はナノワイヤ層領域の平面内形態（例えば、形状及び大きさ）によっては、露出した導電性材料表面の実質的に全体を可剥性高分子層と接触させることは困難となり得る。露出した導電性又はナノワイヤ層領域の一部分が可剥性高分子層と接触されない場合、その部分は、後の引き剥がし工程（以下）の間に、良好に除去され得ないか、又は高度なパターン忠実度で除去され得ない。したがって、いくつかの実施形態において、可剥性高分子形成液体層がレジストマトリックス材料パターン化された基板に適用されるが、露出した導電性又はナノワイヤ層のうちの少なくとも５０％、好ましくは少なくとも７５％、より好ましくは少なくとも９０％、より好ましくは少なくとも９５％、より好ましくは少なくとも９９％、最も好ましくは１００％が、可剥性高分子層材料と接触する。
【００６５】
レジストマトリックス材料パターン化された基板に送達される可剥性高分子層形成液体に関して言えば、これは、高分子溶液、高分子ディスパージョン、単量体溶液、単量体、単量体の混合体、又は溶融体であってよい。この液体は、微量の二次成分（例えば、光開始剤、表面活性剤、粘度調整剤）を含んでもよい。この可剥性高分子層は、固体として送達されるものではない（例えば、露出したナノワイヤ材料領域において接着剤と露出した導電性又はナノワイヤ材料との接触の程度を制限する、相当な降伏応力を示す架橋感圧性接着剤などの粘弾性固体）。可剥性層を液体状態で適用することにより、可剥性高分子層をレジストマトリックス材料パターン化された基板から引き剥がした後の、導電性又はナノワイヤ層のパターン化が高解像度（高忠実度）となる。
【００６６】
可剥性高分子層形成液体の粘度は、その可剥性高分子層形成液体をレジストマトリックス材料パターン化された基板に送達するために用いられる適用法を考慮して選択され得る。例えば、高分子溶液、単量体、又は単量体溶液のスロットコーティング、ロールコーティング、フラッドコーティング、ノッチバーコーティング、又は吹付けに対し、粘度は、１ｃｐｓ〜１０，０００ｃｐｓ（０．００１Ｐａ・ｓ〜１０Ｐａ・ｓ）、好ましくは１０ｃｐｓ〜２，５００ｃｐｓ（０．０１Ｐａ・ｓ〜２．５Ｐａ・ｓ）となり得る。高分子溶融体の熱圧縮又は減圧積層に対し、粘度は、１０，０００ｃｐｓ〜１００，０００，０００ｃｐｓ（１０Ｐａ・ｓ〜１００ｋＰａ・ｓ）となり得る。可剥性高分子層形成液体は好ましくは、ゼロの降伏応力を有する。一部の有用な可剥性高分子層形成液体は、好ましくは１００Ｐａ未満、より好ましくは５０Ｐａ未満、更により好ましくは５Ｐａ未満、更により好ましくは１Ｐａ未満の非常に低い降伏応力を発生させ得る。
【００６７】
可剥性高分子層２８は、基板の第１の主表面の少なくとも一部分の上で、望ましくは第１の主表面の面積の少なくとも５０％、６０％、７０％、８０％、又は９０％にわたって、実質的に連続している。可剥性高分子層は、コーティングされない基板範囲を間に残した別個の区画又は矩形をなして適用され得るが、その区画又は矩形は、製造される目的のタッチスクリーンの外径寸法と同等の寸法を有するものである。「実質的に連続する」とは、可剥性高分子層が、パターン化されたレジストマトリックス材料１９だけでなく、パターン化されたレジストマトリックス材料同士の間に存在する導電性又はナノワイヤ層１６をも被覆するように、可剥性高分子層が、パターン化されたレジストマトリックス材料の線、トレース、又は別個の機構の上に適用されることを意味する。通常、一様な厚さの連続する可剥性高分子材料のコーティングが、必ずしも基板の全幅又は全長にわたらずも、基板の少なくともいくつかの部分の上に適用される。例えば、各縁部に沿った帯状部又は周縁部をコーティングされないままに残して、基板の中央部分に可剥性高分子材料がコーティングされ得る。
【００６８】
本明細書で説明する手法はいくつかの利点を有している。第１に、液体から可剥性高分子層をキャストすることにより、可剥性高分子層と導電性層又はナノワイヤ層との間の非常に密な接触を生じさせることが可能となる。第２に、この密な接触により、可剥性高分子層が除去された後に、導電性又はナノワイヤ層のうちの除去された部分が基板の上に落下することが防止され、製品収率を相当に低下させ得る、基板の汚損が回避される。最後に、オーバーコーティング工程の後、可剥性高分子層は、輸送、取扱い、及び加工作業の間、定位置に留まって、保護膜として働き、事後に更なるライナーを適用する（導電性材料又はナノワイヤ材料がレーザーアブレーションを用いてパターン化された場合にあり得る）必要性を排除し得る。
【００６９】
再び図３及び３Ａを参照するが、可剥性高分子層が、パターン化されたレジストマトリックス材料２６とナノワイヤ層１６との両方を被覆するように、十分な厚さで適用されている。可剥性高分子層の典型的な厚さは、２μｍ〜１０μｍ、又は１０μｍ〜２５μｍ、又は２５μｍ〜１００μｍである。可剥性高分子層を適用した後、層は必要に応じて固化又は硬化される。任意選択の乾燥機２２が、固化又は硬化プロセスを迅速化するために使用され得る。可剥性高分子材料のより薄い層が好まれるが、それは、溶剤をコーティング組成物から除去するのに必要なエネルギーがより少なくなり、乾燥がより迅速となり、したがって処理時間がより短縮されることになるからである。しかしながら、引き剥がし工程の間に安定した膜を維持するためには、最小の乾燥厚さの可剥性高分子が必要である。
【００７０】
工程４Ａ：可剥性高分子層を基板から引き剥がす
ここで図４、４Ａ、及び４Ｂを参照するが、可剥性高分子層２８を引き剥がすための１つのプロセスが示されている。基板１４は、適用された層のすべてと共に、離層ニップ３０を通過される。基板のうちの、パターン化された（例えば印刷済み）レジストマトリックス材料２６で保護されなかった領域に導電性又はナノワイヤ材料を付着された可剥性高分子層２８が、巻取り機３２に向かって誘導され、ロールへと巻き取られる。図４Ａは、ロールへと巻き取られる、除去されたナノワイヤが付着した可剥性高分子層２８の側面図を示している。可剥性高分子層２８上の除去されたナノワイヤのパターンは、パターン化されたレジストマトリックス材料２６の逆像である。図４Ｂは、パターン化されたナノワイヤ層１２を有する基板１４の側面図を示している。可剥性高分子層２８を基板１４から引き剥がすことにより、基板の選択領域において導電性材料又はナノワイヤ材料１６が除去され、それによって、パターン化されたナノワイヤ層１２が形成される。
【００７１】
工程５：任意選択による高透明性被覆層の適用
上述したものなどのダイレクトプリンティング操作において、不均一な波状頂面が、レジストマトリックス材料など、印刷された層の上面によって生じることが一般的である。本明細書で用いられる「波状頂面」とは、その表面が光学的に平滑ではなく、頂面の平坦性において、うねり又は乱れを有することを意味する。波状頂面は通常、印刷された形体の平均厚さ（高さ）に対する頂面の高さにおいて、平均印刷形体の厚さの５％〜１０％、平均印刷形体の厚さの１０％〜２５％、平均印刷形体の厚さの２５％〜５０％、又は平均印刷形体の厚さの５０％〜１００％の差を有する。例えば、１μｍの平均厚さを有する印刷された形体は、頂面までの厚さにおいて、０．１μｍ〜０．２５μｍ、０．２５μｍ〜０．５０μｍ、０．５０μｍ〜１．０μｍの変動を有し得る。厚さにおける１．０μｍの変動は、印刷された形体における局所的なホール（ピンホール）となる。この波状の表面は光学的に平滑ではないため、結果として、光は屈折によって散乱又は偏向され、測定可能な曇り度の増大又は透明度の低下が生じる。それに加えて、このように波状である結果として、極端に微細な形体が印刷される場合でも、曇り度の局所的性質が原因で、非常に目立つパターンが生じる。この影響を低減するため、いくつかの実施形態において、印刷されたレジストマトリックス材料の表面構造にある不均一性を平坦化するために、パターン化されたレジストマトリックス材料を上に有するパターン化された導電性又はナノワイヤ層の上に、高透明性の被覆層が適用される。有用な高透明性の被覆層の例が、高透明性接着剤（ＯＣＡ）である。高透明性の被覆層（例えばＯＣＡ）は、例えばコーティング又は積層によって適用され得る。高透明性の被覆層に好適な材料には、例えば、シリコーン接着剤、アクリル接着剤、他のアクリル重合体、ポリ（メチルメタクリレート）が挙げられる。好ましくは、高透明性接着剤は、パターン化されたレジストマトリックス材料の屈折率に対して０．０５以下の屈折率差を示す。
【００７２】
ここで図５及び５Ａを参照するが、パターン化された導電性又はナノワイヤ層１２の上に高透明性接着剤（ＯＣＡ）を積層する任意選択の処理工程が示されている。巻出し機（unwind）１８がＯＣＡ  ３４をロールから巻き出し、積層ニップ３６が、パターン化された導電性又はナノワイヤ層１２及びレジストマトリックス材料１９の頂面の上にＯＣＡを適用して、図５Ａに示すように、パターン化された導電性又はナノワイヤ層１２を基板１４とＯＣＡ層３４との間に封入する。巻取り機３２が使用されて、封入されたナノワイヤ層と共に基板がロールへと巻き取られ得る。
【００７３】
パターン化された導電性又はナノワイヤ層の曇り度及び可視性を低減する上で、いくつかの望ましい特徴がある。第１に、高透明性の被覆層（例えばＯＣＡ）が固体膜として適用される場合、その被覆層（例えばＯＣＡ）に対するレジストマトリックス材料の厚さが薄く、レジストマトリックス材料が例えば、被覆層と比べて少なくとも１０分の１の薄さであることが望ましい。同様に表面を波状にし、曇り度／パターン可視性を増大させることになる、被覆層（例えばＯＣＡ）の上面の盛上りが、この厚さの関係によって低減され得る。留意されたいこととして、被覆層がレジスト層よりも厚いものである限り、表面張力の結果、被覆層（例えばＯＣＡ）の境界面が均一となるので、液体の被覆層（例えばＯＣＡ）がパターンの上に液体として流し込まれる場合、この問題は生じない。第２に、被覆層材料及びレジストマトリックス材料の屈折率は、これら２つの材料間の界面が最小に光を散乱、反射、又は屈折させるように、可能な限り同等となるべきである。これら２つの層間の屈折率の差は、０．５以下、０．３以下、０．１以下、又は０．０５以下となり得る。
【００７４】
第２の実施形態
第２の実施形態において、パターン化プロセスが、以下の一連の工程によって実施され得るが、その一連の工程とは、上述のように、基板を導電性層又はナノワイヤ層でコーティングする工程と、任意選択により、導電性又はナノワイヤ層を固化又は硬化させる工程と、導電性又はナノワイヤ層上に可剥性高分子材料でパターンを適用して、基板上に、露出した導電性又はナノワイヤ層の１つ以上の第１の領域と、可剥性高分子材料の１つ以上の第２の領域（通常はタッチスクリーンの回路パターンの相補体）とを生成する工程と、可剥性高分子材料を固化又は硬化させる工程と、可剥性高分子層を基板から引き剥がし、基板の１つ以上の第２の領域において導電性又はナノワイヤ層を除去し、それによって、パターン化された導電性又はナノワイヤ層を形成する工程である。
【００７５】
工程２Ｂ：導電性層に可剥性高分子材料でパターンを適用する
ここで図６及び６Ａを参照するが、導電性又はナノワイヤ層が基板（図１）の上にコーティングされると、基板上に、露出した導電性層又は露出したナノワイヤ層の１つ以上の第１の領域１７と、可剥性高分子材料の１つ以上の第２の領域２８（通常はタッチスクリーンの回路パターンに対して相補的なパターン）とが生成されるように、パターンがレジストマトリックス材料２８で層に適用され得る。基板１４に導電性又はナノワイヤ層１６をコーティングした後、パターンがナノワイヤ層１６上に可剥性高分子材料２８で適用される。
【００７６】
可剥性高分子材料２８は、好適なパターン化プロセスによってパターン化される。好適なパターン化プロセスには、フォトリソグラフィ（可剥性高分子材料はフォトレジストである）などの減算的な方法が挙げられる。可剥性高分子材料に好ましいパターン化プロセスには、ダイレクトプリンティングが挙げられる。導電性層又はナノワイヤ層１６の頂面に、印刷された可剥性高分子材料２８を形成するために、印刷機２４が使用される。上で議論したように、可剥性高分子材料２８の固化又は硬化が次の処理工程に先立って生じる。好適な印刷機又はパターン化法は公知であり、図示のフレキソ印刷機、グラビア印刷、インクジェット印刷、スクリーン印刷、スプレーコーティング、ニードルコーティング、フォトリソグラフィパターン形成、及びオフセット印刷を含む。
【００７７】
好適なパターンは、その最小の寸法が、幅か長さにかかわらず、０．００１マイクロメートル超などゼロマイクロメートル超でありかつ１マイクロメートル未満、１０μｍ未満、１００μｍ未満、１ｍｍ未満、又は１０ｍｍ未満である形体を伴う。形体の大きさに対するいかなる上限も、印刷が行われる基板の大きさによってのみ制限される。ロールツーロール印刷の場合、これは、ウェブの流れ方向において事実上、無限である。これらの形体は、星形、正方形、長方形、又は円形など、パターン化され得る任意の形状をなし得る。多くの場合、これらの形体は、タッチスクリーンの構成要素として使用するために、タッチに対して敏感な平行線又は格子となる。ある特定のパターンが図８に示されており、図８はパターン化された格子を示し、この格子は、幅１００μｍ、長さ５００μｍの狭い長方形によって分離された、幅１００μｍの形体及び空隙を備えている。
【００７８】
工程３Ｂ：可剥性高分子層を基板から引き剥がす
可剥性高分子材料（可剥性高分子層）のパターンが導電性又はナノワイヤ層に適用されると、そのパターンは、次の工程で層にパターニングするために使用され得る。可剥性高分子層は基板から引き剥がされ、導電性又はナノワイヤ層が、基板の１つ以上の第２の領域において除去され、それによって、パターン化された導電性又はナノワイヤ層が形成される。
【００７９】
ここで図７、７Ａ及び７Ｂを参照するが、可剥性高分子層を基板から引き剥がすことは、まず、感圧性接着剤（ＰＳＡ）表面３９を上に有するライナー３８を可剥性高分子材料２８のパターンに適用し、後に引き剥がすことによって達成され得る。そのような場合、ＰＳＡ表面３９は可剥性高分子材料と接触して、可剥性高分子材料との結合をなし、ライナーを引き剥がして（分離して）可剥性高分子材料及びその下にある導電性又はナノワイヤ層を基板から除去することを可能にする。
【００８０】
引き剥がし工程において、ＰＳＡ表面３９を備えたライナー３８が、積層ニップ３０によって可剥性高分子材料２８に適用される。ＰＳＡ表面３９は可剥性高分子層に優先的に粘着して、可剥性高分子層と導電性又はナノワイヤ層１６の両方を、可剥性高分子層を有する領域から除去する（図７Ａ）。上にパターン化された可剥性高分子材料を有さない領域において、導電性層又はナノワイヤ層１６は驚くべきことに依然として基板１４上にある（図７Ｂ）。理論に束縛されるものではないが、可剥性高分子層はＰＳＡ層の厚さと相まって、ライナー上のＰＳＡ層が可剥性高分子層間の露出領域で導電性層又はナノワイヤ層と接触するのを防止すると考えられる。
【００８１】
それに代わって、導電性層又はナノワイヤ層と基板との間の粘着力は、ＰＳＡ及び導電性層よりも強く、そのため、ＰＳＡは導電性又はナノワイヤ層を除去することなく、導電性又はナノワイヤ層から離れるようになっている。したがって、引き剥がし工程の間、導電性又はナノワイヤ層の露出領域は、ライナーによって基板から除去されない。可剥性高分子層を除去した後、レジストマトリックス材料を使用した第１のパターン化の実施形態において、ＯＣＡが上述のように、また図５に示すように適用され得る。高透明性接着剤は好ましくは、パターン化されたレジストマトリックス材料層の屈折率に対して０．０５以下の屈折率差を示し、パターン化されたレジストマトリックス材料層とパターン化された導電性層との間に配置される。
【００８２】
ＰＳＡ表面３９を有する好適なライナーには、比較例Ｃ５〜Ｃ９で使用される３Ｍテープ及び３Ｍ  ８１０  ＳＣＯＴＣＨテープが挙げられる。
【００８３】
それに代わって、ＰＳＡ表面３９を有するライナー３８が、第１の主表面の隅部など、可剥性高分子層の一部分のみに適用され、ライナーの別の部分は付着されない状態に残され得る。例えば、ある長さの３Ｍ  ８１０  ＳＣＯＴＣＨテープが、尾部を残して第１の主表面の隅部に適用され得、次いでその尾部が掴まれ、第１の主表面から引き離されて、可剥性高分子層のうちの除去された部分を引き続きたぐり寄せることによって、可剥性高分子層が引き剥がされ始め、引き剥がしプロセスが完了する。
【００８４】
相互接続に好適なリード線を用いた第１の実施形態
図４Ｂは、導電性層１６から製作されたトレースが（通常は絶縁性の）レジストマトリックス材料の第２の領域１９によって上方をキャップされている（例えば被覆されている）ところを示している。したがって、導電性層１６のうちのいくつかの部分がどのようにして、例えば導電性層１６を備えたタッチスクリーンとのユーザー接触を受容及び解釈する回路に、電気的に接続され得るか、当業者は依然として疑問に感じるかもしれない。驚くべきことに、導電性層１６の個々のトレースの露出した周囲（図１４の１６ａ）によって適切な電気接触がなされ得ることを、本出願人らは発見した。更に、レジストマトリックス材料のパターンを割り付けるための一部の形態がそのような接続を増強し得る。
【００８５】
ここで図１２を参照するが、図１２は、図４Ｂに示すような第１の実施形態のプロセスにおける第４の工程後の基板の、高倍率で拡大された詳細図である。例示的な有用なパターン１００の一部分が確認され得る。パターン１００において、暗い範囲は、レジストマトリックス材料の第２の領域１９が存在する範囲を表し、導電性層１６はその下に隠れている。明るい領域は、基板１４に達するまで見下ろし得る場所を表している。一般に、パターン１００は、トレースゾーン１０２、カモフラージュゾーン１０４、及び相互接続パッド１０６の３つのゾーンに分割され得る。
【００８６】
トレースゾーン１０２は、少なくとも１つの関連する相互接続パッド１０６（そしてしばしば、例えば図面の向きに従って右側にある第２の相互接続パッド１０６）との電気接触をなす。カモフラージュゾーン１０４は、いずれのトレースゾーン１０２、相互接続パッド１０６とも電気的に接続されていないが、むしろ、タッチパネルを人間の目で見たときに、隣接するトレースゾーン１０２をより視覚的に目立たないようにするためのものである。図示の相互接続パッド１０６は、導電性層１６の露出する周囲を増加させることを意図した多数の空所１０８を有している。図示の実施形態における空所１０８は、好都合にも一辺が１００μｍの正方形であるが、他の形状の空隙、及び／又は相互接続パッドの空所若しくは外周のいずれかに対する波形縁部など、露出する周囲を増加させるための他の方策が当業者には理解されよう。
【００８７】
ここで図１３を参照するが、リード部分１１２とパッド部分１１４とを有するリード形成材料１１０の層が、図１２の相互接続パッド１０６の大部分を被覆して示されている。リード部分１１２は、パッド部分を例えば、タッチパッド上でタッチを解釈するコンピュータ化された電子機器に接続するように働く。リード形成材料のこの層は好都合にも導電性インキを含み、その導電性インキは、通常はタッチパッドの縁部から離れており、透明である必要はない。サブミクロンの大きさの銀粒子を含んだインキが、特に好都合であると考えられる。そのようなインキは好都合にも、例えば、スクリーン印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷、パッド印刷又はフレキソ印刷で適用される。
【００８８】
ここで図１４を参照するが、図１３の断面線１４−１４に沿った横断面図が示されている。この図において、リード形成材料１１０の層のパッド部分１１４が空所１０８に着座されて、リード形成材料１１０が、レジストマトリックス材料１９の下にある、導電性層１６の露出した周囲１６ａと、直接、電気接触した状態に置かれていることが理解され得る。
【００８９】
タッチスクリーン物品の構成要素
他の実施形態において、基板上のパターン化された透明導電性層が、タッチスクリーン装置の構成要素として使用され得るが、その構成要素は、透明な基板と、その基板の主表面上のパターン化された導電性層と、そのパターン化された導電性層に付着されたパターン化されたレジストマトリックス材料層と、波状の頂面を有するパターン化されたレジストマトリックス材料と、その透明な基板の波状の頂面及び主表面の上に適用された高透明性接着剤層とを含む。そのような特定の実施形態において、パターン化されたレジストマトリックス材料層は、パターン化されたレジストマトリックス材料層とパターン化された導電性層との間の粘着力によって（すなわち、パターン化されたレジストマトリックス材料と、そのパターン化されたレジストマトリックス材料が付着されるパターン化された導電性層との間に作用する接着力によって）パターン化された導電性層に付着される。
【００９０】
本明細書で説明する実施形態のいずれかの、現時点で好まれる特定の実施形態において、レジストマトリックス材料は、上で説明したように、また以下の実施例で更に説明されるように、紫外線硬化性のワニスである。パターン化されたレジストマトリックス材料は、少なくとも１０ナノメートル（ｎｍ）、２０ｎｍ、３０ｎｍ、４０ｎｍ、又は５０ｎｍかつ１００マイクロメートル（μｍ）、９０μｍ、８０μｍ、７０μｍ、６０μｍ、又は５０μｍ以下の厚さを有する。現時点で好ましいいくつかの実施形態において、パターン化されたレジストマトリックス材料は５０ｎｍ〜５０μｍの厚さを有する。
【００９１】
現時点で好ましい更なる実施形態において、パターン化されたレジストマトリックス材料は、少なくとも１．３５、１．３６、１．３７、１．３８、１．３９、又は１．４０かつ最大１．７５、１．７４、１．７３、１．７２、１．７１、又は１．７０の屈折率を有する。現時点で好ましいいくつかの実施形態において、パターン化されたレジストマトリックス材料は１．４０〜１．７０の屈折率を有する。
【００９２】
現時点で好ましい更なる実施形態において、パターン化された導電性層上のパターン化されたレジストマトリックス材料は、複数の半球状隆起部から構成され、個々の半球状隆起部はそれぞれ、例えば図４Ｂ、５Ａ及び１４に示すような複数の導電性回路トレースから選択された、対応する単一の導電性回路トレースを実質的に覆い、それによって、パターン化されたレジストマトリックス材料の波状頂面を形成している。
【００９３】
現時点で好ましい更なる実施形態において、パターン化された導電性層は、複数の導電性回路トレースから構成され、導電性回路トレースの少なくとも第１の部分は、導電性回路トレースの少なくとも第２の部分から電気的に絶縁されている。そのような特定の実施形態において、複数の導電性回路トレースは、上で説明したように、また以下の実施例で更に説明するように、複数の金属ナノワイヤから構成される。現時点で好ましいいくつかの実施形態において、複数の導電性回路トレースは、例えば図８及び１２〜１３に示すように、配列パターン又は格子パターンをなして配置される。
【００９４】
現時点で好ましい特定の実施形態において、複数の導電性回路トレースはそれぞれ、少なくとも１マイクロメートル、少なくとも２．５μｍ、少なくとも５μｍ、少なくとも１０μｍ、少なくとも２０μｍ、又は更には少なくとも３０μｍかつ１０，０００μｍ、５，０００μｍ、２，５００μｍ、１，０００μｍ、７５０μｍ、５００μｍ、４００μｍ、更には３００μｍ以下の間隙をおいて、隣接する導電性回路トレースから分離している。現時点で好ましい特定の実施形態において、その間隙は、少なくとも３０μｍかつ３００μｍ以下、少なくとも４０μｍかつ２００μｍ以下、又は少なくとも５０μｍかつ１００μｍ以下である。
【００９５】
特定の例示的な実施形態において、複数の導電性回路トレースはそれぞれ、１μｍ〜１，０００μｍの幅を有する。上記の実施形態のいずれかの、現時点で好ましいいくつかの実施形態において、複数の導電性回路トレースはそれぞれ、２．５μｍ〜７５０μｍ、５μｍ〜５００μｍ、７．５μｍ〜２５０μｍ、又は更には１０μｍ〜１００μｍの幅を有する。
【００９６】
タッチスクリーン装置
更なる例示的な実施形態において、基板上のパターン化された透明導電性層は、タッチスクリーン装置に構成要素として組み込まれる。例示的なタッチスクリーン装置には、例えば、携帯電話、電子ブック（ｅブック）、タブレットコンピュータ、コンピュータディスプレイ、テレビディスプレイなどを挙げることができるが、これらのタッチスクリーン装置については、米国特許第８，０９４，２４７号及び同第８，３９０，５８９号、米国特許出願公開第２０１１／００４２１２６号、並びにＰＣＴ国際公開第２０１３／０４７３０１号に記載されている。
【００９７】
本開示の様々な実施形態の働きについて、以下の詳細な実施例に関連させて更に説明することにする。
【実施例】
【００９８】
これらの実施例は、単に説明を目的としたものであり、添付の「特許請求の範囲」を過度に制限することを意図するものではない。本開示の幅広い範囲を説明する数値範囲及びパラメータは近似値であるが、特定の実施例で説明される数値は、可能な限り、正確に報告される。しかしながら、いずれの数値も、それらのそれぞれの試験測定値に見られる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を本来有している。少なくとも特許請求の範囲への均等論の適用を制限する試みとしてではなく、各数値パラメータは、少なくとも、報告された有効数字の数を考慮して、通常の四捨五入を適用することによって解釈されなければならない。
【００９９】
別段の指定がない限り、実施例及び明細書の残りにおけるすべての部、百分率、比率などは重量を基準として提示されている。使用した溶媒及び他の試薬を、特に断らない限り、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手し得る。
【０１００】
実施例１−第１の実施形態
９５重量％のＣＬＥＡＲＯＨＭ（商標）Ｉｎｋ−Ｎ  Ｇ４−０２（カリフォルニア州サニーヴェール（Sunnyvale）のキャンブリオス・テクノロジーズ・コーポレーション社（Cambrios Technologies Corporation）から入手可能）と５重量％のイソプロピルアルコール（ミズーリ州セントルイス（St. Lous）のシグマ・アルドリッチ社（Sigma Aldrich）から入手可能）とから構成された混合物を、１リットルの透明ボトル中で攪拌によって混合して、ナノワイヤ調合物と呼ばれるコーティング調合物を得た。
【０１０１】
ナノワイヤ層を基板上に形成するために、１０フィート／分（３．０ｍ／分）のウェブ速度で約１５．０μｍの前計量未乾燥塗膜厚さを目標として、このナノワイヤ調合物を、５ミル（０．１３ミリメートル）厚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板（デラウェア州ウィルミントン（Wilmington）のデュポン社（DuPont）から入手可能なＭＥＬＩＮＥＸ  ＳＴ−５０４フィルム）の上に６インチ（１５．２４センチメートル）幅に、スロットダイを使用してコーティングした。次いでナノワイヤ層を、空気衝突式オーブン中で約２分間にわたり、１０５℃の温度に加熱した結果、コーティングされ、乾燥した透明な導電性ナノワイヤ層が得られた。ナノワイヤ層及び基板の光の透過率及び曇り度を、Ｈａｚｅ  Ｇａｒｄ  Ｐｌｕｓ（メリーランド州コロンビア（Culumbia）のビック・ガードナーＵＳＡ社（BYK Gardner USA））で計測し、それぞれ９２．２％及び１．４％と測定された。シート抵抗は、２点プローブ計測で測定して、５０オーム／スクウェア〜７５オーム／スクウェアと測定された。
【０１０２】
パターン化された感光性重合体スタンプを使用して、パターン化された紫外線硬化型印刷インキ（イリノイ州バタビア（Batavia）のフリント・グループ・プリント・メディア・ノースアメリカ（Flint Group Print Media North America）によるＦｌｉｎｔ  Ｇｒｏｕｐ  ＵＺＳ０００６１−４０８インキ、ロット番号ＵＳ−１０３２４１１６０６００）を、フレキソ印刷によってレジストマトリックス材料としてナノワイヤコーティング基板の上に堆積させた。印刷されたパターンは、１００μｍの線から構成されたパターン化されたメッシュに隣接して、水平方向と垂直方向の両方に１００μｍだけ離間した、１００μｍ×５００μｍの破線の配列から構成され、また、パターンを形成するために使用したフレキソ印刷工具は、そのパターンを画定する画像に基づいて、サザン・グラフィック・システムズ社（ＳＧＳ（ミネソタ州ミネアポリス（Minneapolis））によって製作されたものであった。１．０ＢＣＭ／平方インチ（０．１６ＢＣＭ／ｃｍ２）のＡＮＩＬＯＸロール（約０．３μｍ〜２．０μｍの未乾燥塗膜を与えると評価される）を使用して、レジストマトリックス材料を５ｍ／分の速度で印刷した。パターン化された紫外線硬化型印刷インキのマトリックス材料に、窒素パージ雰囲気下で２３６ワット／ｃｍ２フュージョンＨバルブ（フュージョンＵＶシステムズ社（Fusion UV Systems, Inc.）から入手可能）を使用して、高強度の紫外光を照射した。
【０１０３】
９９重量％のＭａｃＤｅｒｍｉｄ  Ｐｒｉｎｔ  ａｎｄ  Ｐｅｅｌ（コロラド州デンバー（Denver）のマクダーミッド社（MacDermid Inc.））と１．０重量％のＴｒｉｔｏｎ  Ｘ−１１４表面活性剤（ミズーリ州セントルイス（St. Louis）のシグマアルドリッチ社（Sigma-Aldrich, Inc.）から入手可能）とから構成された混合物を、可剥性高分子層として使用するために調製した。この可剥性ポリマー組成物を、＃２８メイヤーロッド（Meyer rod）（ニューヨーク州ウェブスター（Webster）のＲ．Ｄ．スペシャルティーズ社（R.D. Specialties）から入手可能）を使用して、先の工程で得たパターン化されたレジストの上にオーバーコーティングし、次いで５分間、オーブンに入れて乾燥させた。可剥性コーティングが乾燥し、室温まで冷却されると、膜を基板から引き剥がし、印刷されたレジストで保護されていない領域のナノワイヤを除去した。透明なマトリックス材料の下にある、パターン化された銀ナノワイヤ層の画像が、図８に示されている。これらの画像は、「暗視野」照明を用いて光学顕微鏡で得たものである。
【０１０４】
実施例２−第２の実施形態
９５重量％のＣＬＥＡＲＯＨＭ（商標）Ｉｎｋ−Ｎ  Ｇ４−０２（カリフォルニア州サニーヴェール（Sunnyvale）のキャンブリオス・テクノロジーズ・コーポレーション社（Cambrios Technologies Corporation）から入手可能）と５重量％のイソプロピルアルコール（ミズーリ州セントルイス（St. Lous）のシグマ・アルドリッチ社（Sigma Aldrich）から入手可能）とから構成される混合物を、１リットルの透明ボトル中で攪拌によって混合して、ナノワイヤ調合物と呼ばれるコーティング調合物を得た。
【０１０５】
銀ナノワイヤ層をＭＥＬＩＮＥＸ基板の下塗り側に形成するために、１０フィート／分（３．０ｍ／分）のウェブ速度で約１５．０μｍ（すなわち、７．０ｃｃ／分の流速）の前計量未乾燥塗膜厚さを目標として、このナノワイヤ調合物を、５ミル（０．１３ミリメートル）厚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板（デラウェア州ウィルミントン（Wilmington）のデュポン社（DuPont）から入手可能なＭＥＬＩＮＥＸ  ＳＴ−５０４フィルム）の上に６インチ（１５．２４センチメートル）幅に、スロットダイを使用してコーティングした。次いで銀ナノワイヤ層を、空気衝突式オーブン中で約２分間にわたり、１０５℃の温度に加熱した結果、コーティングされ、乾燥した透明な導電性銀ナノワイヤ層が得られた。銀ナノワイヤコーティング基板の光の透過率及び曇り度を、Ｈａｚｅ  Ｇａｒｄ  Ｐｌｕｓ（メリーランド州コロンビア（Culumbia）のビック・ガードナーＵＳＡ社（BYK Gardner USA））で計測し、それぞれ９２．２％及び１．４％と測定した。シート抵抗を計測すると、５０オーム／スクウェア〜７５オーム／スクウェアであった。
【０１０６】
次いで、Ａｕｔｏｔｙｐｅ  Ｐｒｉｎｔ  ａｎｄ  Ｐｅｅｌ（コロラド州デンバー（Denver）のマクダーミッド社（MacDermid Inc.））のパターン化された層を、セファー社（Sefar）（ニューヨーク州デピュー（Depew））のワイヤ型金属ふるい（wire metal screen）を使用してナノワイヤコーティングＰＥＴ基板の上に直接、印刷し、次いで１００℃のオーブンの中に３分間入れて乾燥させた。次いで、乾燥したパターン化された可剥性高分子層を基板から機械的に引き剥がし、銀ナノワイヤを真下に除去し、パターン化されたＰｒｉｎｔ  ａｎｄ  Ｐｅｅｌ層に付着させた。結果として得られる銀ナノワイヤのパターン化された層を、パターン化されたＰｒｉｎｔ  ａｎｄ  Ｐｅｅｌ層の像に対するネガ像をなしてＰＥＴ基板に付着したままに残した。パターン化されたナノワイヤ層の写真が図９に示されており、これは、引き伸ばしたパターン化された銀ナノワイヤ層の暗視野像を含んでいる。
【０１０７】
実施例３−更なる高透明性被覆層を備えた第１の実施形態
ＨａｚｅＧａｒｄ  Ｐｌｕｓ（メリーランド州コロンビア（Columbia）のビック・ガードナーＵＳＡ社（BYK Gardner USA））を使用して、パターン化された銀ナノワイヤ層及び実施例１の基板に対して、９１．６％の透過率、１．２％の曇り度、及び９５．５％の透明度を計測した。Ｃｈｅｍ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｈｏｔ  Ｒｏｌｌ  Ｌａｍｉｎａｔｏｒ（オハイオ州メンター（Mentor）のケムサルタント・インターナショナル社（Chemsultant International, Inc.））を使用して、３Ｍ  ８１７１高透明性接着剤（ミネソタ州セントポール（St. Paul）のスリーエム社（3M））を、５フィート／分（１．５ｍ／分）の速度にて室温で、膜のパターン化されたナノワイヤ層に積層した。接着剤の剥離ライナーを除去し、露出したＯＣＡを使用して、パターン化されたナノワイヤ層を有する基板を、５ミル（０．１３ミリメートル）のＳＴ−５０４  ＰＥＴフィルム（デラウェア州ウィルミントン（Wilmington）のデュポン社（DuPont））の下塗り側に積層した。次いでこの試料を再びＨａｚｅＧａｒｄ  Ｐｌｕｓで計測し、透過率、曇り度、及び透明度はそれぞれ、８９．１％、１．２％、及び９９．６％となった。追加したＰＥＴフィルム片が原因で、透過率にわずかな低下があるが、透明度は、ＯＣＡで被覆されなかった試料と比較して著しく改善されている。これは、印刷されたレジストとＯＣＡとの間の界面が光学的に均一であることを示すものである。
【０１０８】
この効果の更なる証拠が、平らで更に厚い印刷されたレジストマトリックス層を使用することによって観察され得る。紫外線硬化性マトリックス材料をパターン化するときに、結果として０．３μｍ〜２μｍの未乾燥厚さを生じる４．０ＢＣＭ  ＡＮＩＬＯＸロールを使用したことを除いて、実施例１で説明した手順と同一の手順を用いて第２の試料を作製した。可剥性高分子層を除去した後、この試料は、それぞれ９１．２％、１．８％、及び８２．０％の透過率、曇り度、及び透明度を有していた。３Ｍ  ８１８１  ＯＣＡを用いて５フィート／分（１．５ｍ／分）で積層した後、透過率、曇り度、及び透明度の値はそれぞれ、８９．１％、１．８％、及び９９．５％であった。ここでも、この透明度の大幅な向上は、印刷されたレジストとＯＣＡとの間の界面が光学的に均一であることを示すものである。
【０１０９】
実施例４−パターン化されたナノワイヤ基板と電子ディスプレイとの間のモアレ干渉を最小化するための、印刷されたレジストマトリックス材料と高透明性被覆層との屈折率の整合
実施例１のＦｌｉｎｔ  Ｇｒｏｕｐインキを、ＤｕＰｏｎｔ  ＳＴ−５０４  ＰＥＴ（デラウェア州ウィルミントン（Wilmington）のデュポン社（DuPont Company））に＃４  Ｍｅｙｅｒ  Ｒｏｄ（ニューヨーク州ウェブスター（Webster）のＲ．Ｄ．スペシャルティーズ社（R.D. Specialties））でコーティングし、これに、窒素パージ雰囲気下で、２３６ワット／ｃｍ２のＦｕｓｉｏｎ  Ｈバルブ（フュージョンＵＶシステムズ社（Fusion UV Systems, Inc.））で照射することによって、このＦｌｉｎｔ  Ｇｒｏｕｐインキの連続コーティングを調製した。メトリコン社（Metricon）の屈折計（ニュージャージー州ペニントン（Pennington）のメトリコン社（Metricon Corp.）のモデル２０１０プリズム結合器）を使用して、硬化したコーティングの屈折率を測定すると１．５２５であった。
【０１１０】
実施例１に記載されているように、３枚の複製パターン化された銀ナノワイヤ基板を調製した。アッベ屈折計（日本国東京都のエルマ社（Erma, Inc.）によって製造）Ｉで計測して、あるいは製品カタログの記載に従って異なる３つの屈折率を有する、３種類の高透明性接着剤、つまり、（１）１．４７２の屈折率を有する３Ｍ  ８１７１  ＯＣＡ、（２）米国特許出願公開第２０１０／００４８８０４  Ａ１号の記載に従って調製した、１．５０３の屈折率を有するＯＣＡ、及び（３）米国特許出願公開第２０１０／００４８８０４  Ａ１号の記載に従って調製した、１．５１８の屈折率を有するＯＣＡを調製した。次いで、３種類の別々の透明導電性物品が実施例３の記述に従って調製されるように、高透明性接着剤をそれぞれ、パターン化された銀ナノワイヤ基板の３つの複製層のうちの１つに積層した。
【０１１１】
次いで、パターン化されたレジストマトリックスとナノワイヤ層との間のモアレ干渉及びラップトップ液晶ディスプレイに固有の規則パターンの存在を明らかにするために、各試料を、ＨＰ  Ｅｌｉｔｅｂｏｏｋ  ８４４０ｐラップトップの電子ディスプレイの前に、１．２５インチ（３．１８ｃｍ）の距離をおいて配置した。表１が以下に示されており、この表は、モアレの視感強度（又は振幅）を、印刷されたレジストマトリックス材料と平坦化する高透明性接着剤との間の屈折率差の関数として順位付けしている。印刷されたレジストマトリックス材料と高透明性接着剤との間で屈折率の急変がより小さくなる結果、モアレ強度も低減されることが観察された。図１０は、ＰＥＴフィルムに積層されて電子ディスプレイを覆う、パターン化されたナノワイヤ基板の光学写真を含んでいる。
【０１１２】
【表１】
0006700787.tif 000002
【０１１３】
比較例Ｃ５〜Ｃ１０
９５重量％のＣＬＥＡＲＯＨＭ（商標）Ｉｎｋ−Ｎ  Ｇ４−０２（カリフォルニア州サニーヴェール（Sunnyvale）のキャンブリオス・テクノロジーズ・コーポレーション社（Cambrios Technologies Corporation）から入手可能）と５重量％のイソプロピルアルコール（ミズーリ州セントルイス（St. Lous）のシグマ・アルドリッチ社（Sigma Aldrich）から入手可能）とから構成される混合物を、１リットルの透明ボトル中で攪拌によって混合して、ナノワイヤ調合物と呼ばれるコーティング調合物を得た。
【０１１４】
ナノワイヤ層を基板上に形成するために、１０フィート／分（３．０ｍ／分）のウェブ速度で約１５．０μｍの前計量未乾燥塗膜厚さを目標として、このナノワイヤ調合物を、５ミル（０．１３ミリメートル）厚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板（デラウェア州ウィルミントン（Wilmington）のデュポン社（DuPont Company）から入手可能なＭＥＬＩＮＥＸ  ＳＴ−５０４フィルム）の上に６インチ（１５．２４センチメートル）幅に、スロットダイを使用してコーティングした。次いでナノワイヤ層を、空気衝突式オーブン中で約２分間にわたり、１０５℃の温度に加熱した結果、コーティングされ、乾燥した透明な導電性ナノワイヤ層が得られた。ナノワイヤ層及び基板の光の透過率及び曇り度を、Ｈａｚｅ  Ｇａｒｄ  Ｐｌｕｓ（メリーランド州コロンビア（Columbia）のビック・ガードナーＵＳＡ社（BYK Gardner USA））で計測し、それぞれ９２．２％及び１．４％と測定した。シート抵抗は、２点プローブ計測で測定して、５０オーム／スクウェア〜７５オーム／スクウェアと測定された。
【０１１５】
接着テープをレジストマトリックス材料パターンに適用することと比較して、レジストマトリックス材料に可剥性高分子層を（例えば実施例１で記述したような可剥性高分子層形成液体をコーティングすることによって）オーバーコーティングする利点を示すために、５枚の３Ｍテープを、実施例１の記述に従って調製された基板の印刷されたレジストマトリックス材料の各部分の上に積層した。各テープが基板に確実に接着するように、圧力を手動でテープに加え、次いで、基板上のナノワイヤ層の上にパターン化されたレジストマトリックス材料から迅速に、接着テープを引き離した。１枚の３Ｍテープを除いてすべて（完全なリストが以下の表２にまとめられている）が、銀ナノワイヤの露出領域を除去するのに失敗した。ナノワイヤを除去した１枚の試料は、局所的な領域でのみナノワイヤを除去したのであって、いくつかの領域においては、印刷されたマトリックス材料をも除去し、容認できない結果をもたらした。図１１の写真は、３Ｍ  ＶＨＢテープ（比較例Ｃ１０）で実施された局所的な剥取りと、印刷された紫外線硬化性レジストにその剥取りが与えた損傷とを示している。
【０１１６】
【表２】
0006700787.tif 000003
【０１１７】
実施例１１−パターン化された銀ナノワイヤ層の上に印刷されたパターン化された銀接触パッド
９５重量％のＣＬＥＡＲＯＨＭ（商標）Ｉｎｋ−Ｎ  Ｇ４−０２（カリフォルニア州サニーヴェール（Sunnyvale）のキャンブリオス・テクノロジーズ・コーポレーション社（Cambrios Technologies Corporation）から入手可能）と５重量％のイソプロピルアルコール（ミズーリ州セントルイス（St. Lous）のシグマ・アルドリッチ社（Sigma Aldrich）から入手可能）とから構成される混合物を、５ガロン（１９リットル）プラスチックバケツライナー中で攪拌によって混合して、ナノワイヤ調合物と呼ばれるコーティング調合物を得た。
【０１１８】
ナノワイヤ層を基板上に形成するために、２０フィート／分（６．１ｍ／分）のウェブ速度で２０μｍ〜２５μｍの前計量未乾燥塗膜厚さを目標として、このナノワイヤ調合物を、５ミル（０．１３ミリメートル）厚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板（デラウェア州ウィルミントン（Wilmington）のデュポン社（DuPont Company）から入手可能なＭＥＬＩＮＥＸ  ＳＴ−５０４フィルム）の上に１３インチ（３３ｃｍ）幅に、スロットダイを使用してコーティングした。次いでナノワイヤ層を、空気衝突式オーブン中で約２分間にわたり、１０５℃の温度に加熱した結果、コーティングされ、乾燥した透明な導電性ナノワイヤ層が得られた。ナノワイヤ層及び基板の光の透過率及び曇り度を、Ｈａｚｅ  Ｇａｒｄ  Ｐｌｕｓ（メリーランド州コロンビア（Columbia）のビック・ガードナーＵＳＡ社（BYK Gardner USA））で計測し、それぞれ９１．４％及び１．７％と測定した。デルコム社（Delcom）の非接触伝導度計（ウィスコンシン州プレスコット（Prescott）のデルコム・インスツルメンツ社（Delcom Instruments））でシート抵抗を計測したところ、４０オーム／スクウェア〜５０オーム／スクウェアであった。
【０１１９】
パターン化された感光性重合体スタンプを使用して、パターン化された紫外線硬化性インキ（イリノイ州バタビア（Batavia）のフリント・グループ・プリント・メディア・ノースアメリカ（Flint Group Print Media North America）によるＦｌｉｎｔ  Ｇｒｏｕｐ  ＵＦＲＯ−００６１−４６５Ｕ）を、フレキソ印刷によってレジストマトリックス材料としてナノワイヤコーティング基板の上に堆積させた。印刷されたパターンは、２００μｍのピッチをなす１００μｍ幅の線の配列から構成され、それらの線の一部は、２００μｍのピッチで１００μｍの開口部を備えた３ｍｍ×２．４ｍｍの相互接続パッドに接続されたトレースゾーンを形成していた。用いられた印刷パターンの細部が図１２に示されている。パターンを製作するために使用されたフレキソ印刷工具（すなわち感光性重合体スタンプ）は、そのパターンを画定する画像に基づいて、サザン・グラフィック・システムズ社（ＳＧＳ（ミネソタ州ミネアポリス（Minneapolis））によって製作されたものであった。０．６ＢＣＭ／平方インチ（０．０９ＢＣＭ／ｃｍ２）のＡＮＩＬＯＸロール（約０．３μｍ〜２．０μｍの未乾燥塗膜を与えると評価される）を使用して、レジストマトリックス材料を５０フィート／分（１５．２ｍ／分）の速度で印刷した。パターン化された紫外線硬化性印刷インキのマトリックス材料に照射し、これを、窒素パージ雰囲気下で高強度の紫外光で硬化させた。
【０１２０】
９９．７５重量％のＭａｃＤｅｒｍｉｄ  Ｐｒｉｎｔ  ａｎｄ  Ｐｅｅｌ（コロラド州デンバー（Denver）のマクダーミッド社（MacDermid Inc.））と０．２５重量％のＴｒｉｔｏｎ  Ｘ−１１４表面活性剤（ミズーリ州セントルイス（St. Louis）のシグマアルドリッチ社（Sigma-Aldrich, Inc.）から入手可能）とから構成された混合物を、可剥性高分子層として使用するために調製した。この可剥性ポリマー組成物を、グラビアコーティングによって２０フィート／分（６．１ｍ／分）で、先の工程で得たパターンされたレジストの上に、３６ＢＣＭ／平方インチ（５．６ＢＣＭ／ｃｍ２）のグラビアシリンダ（２５μｍ〜７５μｍの未乾燥膜厚さを堆積させると評価される）を使用してオーバーコーティングし、空気衝突式オーブンにて２７５°Ｆ（１３５℃）で固化させた。可剥性コーティングが乾燥し、室温まで冷却されると、可剥性ポリマー膜を基板から引き剥がし、印刷されたレジストで保護されていない領域のナノワイヤを除去した。
【０１２１】
サブミクロンの銀粒子を含んだインキ（ペンシルバニア州ベンサレム（Bensalem）のＰＣｈｅｍ社のＰＣｈｅｍ  ＰＦＩ−７２２ナノ銀インキ）を、位置合わせし、網状相互接続接触パッドの上部にフレキソ印刷した。印刷された銀インキパターンは、銀ナノワイヤのパターンから離れて配された相互接続リードに接続された２ｍｍ×２ｍｍのパッドから構成され、図１３に示す配列と概ね類似していた。印刷された銀パターンを製作するために使用されたフレキソ印刷工具（すなわち感光性重合体スタンプ）は、そのパターンを画定する画像に基づいて、サザン・グラフィック・システムズ社（ＳＧＳ（ミネソタ州ミネアポリス（Minneapolis））によって製作されたものであった。２．０ＢＣＭ／平方インチ（０．３ＢＣＭ／ｃｍ２）のＡＮＩＬＯＸロール（約０．６μｍ〜３．０μｍの未乾燥塗膜を与えると評価される）を使用して、銀インキを５０フィート／分（６．１ｍ／分）の速度で印刷した。銀インキが触れて固くなるまで、この印刷物をまず赤外線加熱炉に、次いで２７５°Ｆ（１３５℃）に設定された２台の空気衝突式加熱炉に通すことによって、パターン化された銀インキのマトリックス材料を乾燥及び硬化させた。
【０１２２】
実施例１２：低解像度形態のパターン化
９５重量％のＣＬＥＡＲＯＨＭ（商標）Ｉｎｋ−Ｎ  Ｇ４−０２（カリフォルニア州サニーヴェール（Sunnyvale）のキャンブリオス・テクノロジーズ・コーポレーション社（Cambrios Technologies Corporation）から入手可能）と５重量％のイソプロピルアルコール（シグマ・アルドリッチ社（Sigma Aldrich）から入手可能）とから構成される混合物を、１リットルの透明ボトル中で攪拌によって混合して、ナノ銀コーティング調合物と呼ばれるコーティング調合物を得た。
【０１２３】
１０フィート／分（約３．１ｍ／秒）のウェブ速度で約１７．０μｍの未乾燥塗膜厚さを目標として、このナノ銀コーティング調合物を、５ミル（０．１３ミリメートル）厚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板（デラウェア州ウィルミントン（Wilmington）のデュポン社（DuPont Company,）から入手可能なＭｅｌｉｎｅｘ  ＳＴ−５０４フィルム）の上に６インチ（１５．２４ｃｍ）幅に、前計量したスロットダイを使用してコーティングした。次いでコーティングされたナノ銀調合物を、空気衝突式オーブン中で約２分間にわたり、１０５℃の温度に加熱した結果、コーティングされ、乾燥した透明な導電性の銀ナノワイヤの層が得られた。（光の透過率及び曇り度を、Ｈａｚｅ  Ｇａｒｄ  Ｐｌｕｓ（ビック・ガードナーＵＳＡ社（BYK Gardner USA））で計測し、それぞれ９０．２％及び１．８％と測定した。シート抵抗は、２点プローブ計測で測定して、約２５オーム／スクウェア〜３０オーム／スクウェアと測定された。
【０１２４】
次いで、フレキソ印刷プロセスを用いて、パターン化したレジスト（フリント・グループ（Flint Group）から入手可能なＦｌｅｘｏｃｕｒｅ  Ｓｉｇｍａ透明バーニッシュインク（clear vanish ink））を銀ナノワイヤのコーティング層の上に堆積させた。印刷されたパターンは、６．５ｍｍだけ離間した５ｍｍ幅の形体から構成され、パターンを作製するために使用したフレキソ印刷スタンプは、そのパターンを画定するｐｄｆ画像に基づいて、サザン・グラフィック・システムズ社（ミネソタ州ミネアポリス（Minneapolis）によって製作されたものであった。加えて、スタンプ上の各繰返しパターン同士の間の範囲は、数インチであった。約３ＢＣＭ／平方インチ（０．５ＢＣＭ／ｃｍ２）の体積を持つＡＮＩＬＯＸロール（約１μｍ〜２μｍの未乾コーティングを与えると評価される）を使用して、レジストを約１０フィート／分（３．１ｍ／秒）の速度で印刷した。印刷工程の後に、印刷されたレジストを、２３６ワット／ｃｍ２のフュージョンＨバルブ（メリーランド州（ゲーサーズバーグ（Gaithersburg）のヘレウス・ノーブルライト・フュージョンＵＶシステムズ社（Heraeus Noblelight Fusion UV Systems, Inc.）から入手可能）を用いて、窒素パージ雰囲気下で高強度紫外光によって硬化させた。
【０１２５】
９９．７５重量％のＭａｃＤｅｒｍｉｄ  ＰＲＩＮＴ  ＆  ＰＥＥＬ（イリノイ州ローリングメドウズ（Rolling Meadows）のマクダーミッドオートタイプ社（MacDermid Autotype, Inc.）から入手可能）と０．２５重量％のＴｒｉｔｏｎ  Ｘ−１１４表面活性剤（ミズーリ州セントルイス（St. Louis）のシグマアルドリッチ社（Sigma-Aldrich Co.,）から入手可能）とから構成された混合物を、＃２８メイヤーロッド（Meyer rod）（ニューヨーク州ウェブスター（Webster）のＲＤスペシャルティーズ社（RD Specialties）から入手可能）を使用して、先の工程から得られる、印刷され硬化されたレジストの上に堆積させ、次いで、５分間、加熱炉に入れて乾燥させた。ＰＲＩＮＴ  ＆  ＰＥＥＬのコーティングが乾燥し、室温まで冷却されると、印刷されたレジストで保護されていない領域でナノ銀ワイヤから持ち上げられるように、膜を基板から引き剥がした。試料を目視で検査したところ、注目すべきこととして、ナノワイヤ材料のすべてが、印刷された形体の間から除去され、１ｍｍ〜数インチのパターン化解像度が示唆された。
【０１２６】
実施例１３：中間解像度形体のパターン化
フレキソ印刷スタンプに描き込まれた印刷形体が、隣接する形体同士の間隙を１２０μｍ、１６０μｍ、２００μｍ、２４０μｍ、又は２８０μｍとして４０μｍ幅の線を備えていたことを除き、実施例１２に記載したプロセスに従った。これらの線は約２インチ（約５．１ｃｍ）長であった。目視検査の際に、ナノワイヤ材料のすべてが除去されていたことが注目された。加えて、銀ペーストを各線の端部に加え、各線の抵抗を測定した。その結果を表２に示す。この例は重要な２つの点を示している。第１に、導電性材料はパターンの長さ方向に連続しており、そのため、連続した電極を製造することが可能となっている。第２に、このことは、各線の抵抗率が概ね同じ値であるので、印刷された各導電性トレース（線）間の空間からナノワイヤ材料のすべてが除去されていることの更なる証拠となる。
【０１２７】
【表３】
0006700787.tif 000004
【０１２８】
実施例１４：高解像度形体のパターン化
印刷された線が１０μｍの幅と、各線同士の３０μｍの間隔を有することを除き、実施例１２に記載したプロセスに従った。可剥性高分子を除去した後に試料を目視で検査したところ、印刷された導電性トレースの間からナノワイヤ材料のすべてが除去されていることが注目された。
【０１２９】
実施例１５：パターン可視性に対するパターン解像度の影響
複数のフレキソ印刷スタンプ（この場合、約２インチ×２インチ（約５．１ｃｍ×５．１ｃｍ）の見本から構成されたものであった）を使用したことを除き、実施例１２に記載したプロセスに従った。次いで、１００μｍ、２００μｍ、３００μｍ、４００μｍ、及び５００μｍを含めて種々の大きさの正方形の配列から、７５μｍ、１００μｍ、１５０μｍ、２００μｍ、及び３００μｍなど、種々の線間隔で、各見本を構成した。可剥性高分子層の除去後に、ＯＣＡ層（３Ｍ  ８１７１）を、パターンの可視性を低減するためにパターンの上部に、続いてＤｕＰｏｎｔ  ＳＴ−５０４（デラウェア州ウィルミントン（Wilmington）のデュポン社（DuPont Company））の被覆層をＯＣＡのもう一方の側に積層した。これらの試料を目視で検査したところ、パターンの可視性は主として正方形同士の間隔によって制御され、２００μｍ以下の間隔では、肉眼では実質的に均一なパターンが生じ、すなわちパターンが存在するようには見えないということが判明した。
【０１３０】
加えて、注目されたこととして、正方形の大きさが低減される一方で、正方形同士の間隔が一定に保たれる場合、パターンの可視性を犠牲にすることなく、曇り度が相当に低減され得、すなわち、１００μｍ離間した１００マイクロメートルの正方形の配列は、フィルムの２５％のみを被覆し、したがって、例えば、膜の６４％を被覆する、１００μｍ離間した４００マイクロメートルの正方形の配列と比べて、パターンの可視性はいずれの場合も良好ではあるが、より低曇り度のパターンを生じることになる。
【０１３１】
本明細書は、特定の例示的実施形態に関して詳細を述べているが、当業者は、上述の説明を理解した上で、これらの実施形態の変更物、変形物及び均等物を容易に想起することができるであろう。当業者であれば、より詳細に添付の「特許請求の範囲」に記載される本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本開示に対する他の改変及び変更を実施することが可能である。例えば、説明した方法は、手で、又は本明細書で説明したもの以外の処理工程で実施され得る。
【０１３２】
したがって、本開示は本明細書における前述の例示の実施形態に不当に限定されるべきではないと理解すべきである。特に、本明細書で使用されるように、端点による数値範囲の列挙には、その範囲内に包含される全ての数を含むことが意図されている（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５を含む）。加えて、本明細書中、使用されている全ての数字は、用語「約」によって修飾されていると見なされる。
【０１３３】
更に、本明細書の全体を通じた、「一実施形態」、「特定の実施形態」、「１つ以上の実施形態」、又は「実施形態」への言及は、「実施形態」という用語に先立って「例示的な」という用語を含むか否かにかかわらず、その実施形態に関連して記述された特定の形体、構造、材料、又は特徴が、本開示の特定の例示的な実施形態のうちの少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。それゆえに、本明細書全体を通して様々な箇所にある「１つ以上の実施形態では」、「特定の実施形態では」、「１つの実施形態では」又は「実施形態では」等の句の出現は、必ずしも本開示の特定の例示的な実施形態の同一の実施形態に言及しているわけではない。加えて、特定の形体、構造、材料、又は特徴が、１つ以上の実施形態において任意の好適な方式で組み合わされ得る。したがって、様々な実施形態の各態様は、全体的に若しくは部分的に相互交換されてもよく、又は様々な実施形態の他の態様と組み合わされてもよいことが更に理解されよう。
【０１３４】
引用したすべての参照文献、特許、又は上記の特許出願は、各々の刊行物又は特許が参照によって一貫した方式で組み込まれると明確にかつ個別に記された場合と同じ程度に、参照によってすべての内容が本明細書に組み込まれる。これらの援用文献の一部と本出願との間に不一致又は矛盾がある場合、上記の説明文における情報が優先するものとする。特許請求される開示を当業者が実施することを可能ならしめるために示される上記の説明は、特許請求の範囲及びその全ての均等物によって規定される本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【０１３５】
様々な例示的な実施形態が、上述されている。これら及び他の実施形態は以下の「特許請求の範囲」に含まれる。
本発明の実施態様の一部を以下の項目［１］−［４４］に記載する。
［項目１］
基板上の導電性層をパターン化する方法であって、
基板を導電性層でコーティングする工程と、
前記導電性層上にレジストマトリックス材料でパターンを適用して、前記基板上に、露出した導電性層の１つ以上の第１の領域と、レジストマトリックス材料の１つ以上の第２の領域とを生成する工程と、
前記レジストマトリックス材料を固化又は硬化させる工程と、
前記パターンを可剥性高分子層でオーバーコーティングする工程と、
前記可剥性高分子層を固化又は硬化させる工程と、
前記可剥性高分子層を前記基板から引き剥がし、前記基板の前記１つ以上の第１の領域において前記露出した導電性層を前記基板から除去し、それによって、パターン化された導電性層を前記基板上に形成する工程と、を含む、方法。
［項目２］
前記導電性層は、ナノワイヤを含む、項目１に記載の方法。
［項目３］
前記パターンを前記可剥性高分子層でオーバーコーティングする工程は、前記１つ以上の第１の領域及び前記１つ以上の第２の領域を可剥性高分子層形成液体でオーバーコーティングすることを含む、項目１又は２に記載の方法。
［項目４］
前記可剥性高分子層形成液体は、前記１つ以上の第１の領域において前記露出した導電性層の５０％〜９９％と接触する、項目３に記載の方法。
［項目５］
前記可剥性高分子層形成液体は、高分子溶液、単量体、単量体溶液、及び高分子溶融体からなる群から選択される、項目３又は４に記載の方法。
［項目６］
前記可剥性高分子層形成液体は、高分子溶液を含み、オーバーコーティングする工程は、スロットコーティング、ロールコーティング、フラッドコーティング、ノッチバーコーティング、又は吹付けを含む、項目５に記載の方法。
［項目７］
前記可剥性高分子層形成液体は、１０〜２，５００ｃｐｓ（０．０１〜２．５Ｐａ・ｓ）の粘度を有する、項目３〜６のいずれか一項に記載の方法。
［項目８］
前記可剥性高分子層形成液体は、ＰＶＡを含む、項目３〜７のいずれか一項に記載の方法。
［項目９］
前記可剥性高分子層形成液体は高分子溶融体を含み、オーバーコーティングする工程は熱圧縮積層を含む、項目５に記載の方法。
［項目１０］
前記可剥性高分子層形成液体は、１０，０００〜１００，０００，０００ｃｐｓ（１０Ｐａ・ｓ〜１００ｋＰａ・ｓ）の粘度を有する、項目９に記載の方法。
［項目１１］
前記可剥性高分子層形成液体は、降伏応力を有する、項目３に記載の方法。
［項目１２］
前記可剥性高分子層形成液体は、１００Ｐａ未満の降伏応力を有する、項目３に記載の方法。
［項目１３］
前記可剥性高分子層形成液体は、パターンをなして前記第１及び第２の領域の上に堆積される、項目３に記載の方法。
［項目１４］
前記パターン化された可剥性高分子層形成液体は、フレキソ印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷、又はスクリーン印刷を用いて堆積される、項目１３に記載の方法。
［項目１５］
前記パターン化された可剥性高分子層形成液体は、前記第１及び第２の領域の５０％〜９９％を被覆する、項目１４に記載の方法。
［項目１６］
前記レジストマトリックス材料は、紫外線硬化性材料を含有する、項目１に記載の方法。
［項目１７］
前記可剥性高分子層は、２μｍ〜１００μｍ厚である、項目１に記載の方法。
［項目１８］
前記可剥性高分子層を除去した後、高透明性の被覆層を前記パターン化されたレジストマトリックス材料の上に適用する工程を含む、項目１に記載の方法。
［項目１９］
前記レジストマトリックス材料は、５０ナノメートル〜５０マイクロメートルの厚さを有する、項目１に記載の方法。
［項目２０］
前記レジストマトリックス材料は、１．４０〜１．７０の屈折率を有する、項目１に記載の方法。
［項目２１］
リード形成導電性層を前記パターン化された導電性層の少なくとも一部分の上にコーティングする工程を更に含む、項目１〜２０のいずれか一項に記載の方法。
［項目２２］
前記リード形成導電性層をコーティングする前記工程は、前記可剥性高分子層を前記基板から引き剥がした後に行われる、項目２１に記載の方法。
［項目２３］
前記レジストマトリックス材料の前記パターンは相互接続パッドを含み、前記リード形成導電性層は、前記リード形成導電性層が前記パターン化された導電性層の露出した周囲に沿って前記パターン化された導電性層と接触した状態で、前記相互接続パッドの上にコーティングされる、項目２１に記載の方法。
［項目２４］
前記相互接続パッドは、前記露出した周囲の長さを増加させるようにパターン化される、項目２３に記載の方法。
［項目２５］
空所又は波形外縁部の少なくとも一方が、前記露出した周囲の長さを増加させるために使用される、項目２４に記載の方法。
［項目２６］
前記リード形成導電性層は、銀粒子を含んだインキである、項目２１に記載の方法。
［項目２７］
基板上の導電性層をパターン化する方法であって、
基板を導電性層でコーティングする工程と、
前記導電性層上に可剥性高分子液体形成層でパターンを適用して、前記基板上に、露出した導電性層の１つ以上の第１の領域と、前記可剥性高分子液体形成層で被覆された１つ以上の第２の領域とを生成する工程と、
前記可剥性高分子液体形成層を固化又は硬化させて可剥性高分子層にする工程と、
前記可剥性高分子層を前記基板から引き剥がし、前記基板の前記１つ以上の第２の領域において前記導電性層の一部分を除去し、それによって、パターン化された導電性層を前記基板上に形成する工程と、を含む、方法。
［項目２８］
前記導電性層は、ナノワイヤを含む、項目２７に記載の方法。
［項目２９］
前記可剥性高分子層を引き剥がす工程は、前記可剥性高分子層をライナーの感圧性接着剤表面と接触させ、次いで前記ライナーを前記基板から除去することを含む、項目２７に記載の方法。
［項目３０］
パターン化された透明導電体を有するタッチスクリーンの構成要素であって、
透明基板と、
前記基板の主表面上のパターン化された導電性層と、
前記パターン化された導電性層に付着されたパターン化されたレジストマトリックス材料層であって、前記パターン化されたレジストマトリックス材料が波状頂面を有する、パターン化されたレジストマトリックス材料層と、
前記波状頂面及び前記透明基板の前記主表面の上に適用された高透明性接着剤層と、を備える、構成要素。
［項目３１］
前記レジストマトリックス材料は、紫外線硬化性のワニスである、項目３０に記載の構成要素。
［項目３２］
前記パターン化されたレジストマトリックス材料は、５０ナノメートル〜５０マイクロメートルの厚さを有する、項目３０又は３１に記載の構成要素。
［項目３３］
前記パターン化されたレジストマトリックス材料は、１．４０〜１．７０の屈折率を有する、項目３０〜３２のいずれか一項に記載の構成要素。
［項目３４］
前記パターン化された導電性層は、複数の導電性回路トレースから構成され、前記導電性回路トレースの少なくとも第１の部分は、前記導電性回路トレースの少なくとも第２の部分から電気的に絶縁されている、項目３０〜３３のいずれか一項に記載の構成要素。
［項目３５］
前記複数の導電性回路トレースは、複数の金属ナノワイヤから構成される、項目３４に記載の構成要素。
［項目３６］
前記複数の導電性回路トレースは、配列パターン又は格子パターンをなして配置されている、項目３４又は３５に記載の構成要素。
［項目３７］
前記複数の導電性回路トレースはそれぞれ、少なくとも１マイクロメートルかつ１０，０００マイクロメートル以下の間隙をおいて、隣接する導電性回路トレースから分離されている、項目３４〜３６のいずれか一項に記載の構成要素。
［項目３８］
前記間隙は、少なくとも３０マイクロメートルかつ３００マイクロメートル以下である、項目３７に記載の構成要素。
［項目３９］
前記複数の導電性回路トレースはそれぞれ、１マイクロメートル〜１，０００マイクロメートルの幅を有する、項目３４〜３８のいずれか一項に記載の構成要素。
［項目４０］
前記複数の導電性回路トレースはそれぞれ、１０マイクロメートル〜１００マイクロメートルの幅を有する、項目３９に記載の構成要素。
［項目４１］
前記パターン化された導電性層上の前記パターン化されたレジストマトリックス材料は、複数の半球状隆起部から構成され、個々の半球状隆起部はそれぞれ、前記複数の導電性回路トレースから選択された、単一の対応する導電性回路トレースを実質的に被覆し、それによって、前記パターン化されたレジストマトリックス材料の前記波状頂面を形成する、項目３４〜４０のいずれか一項に記載の構成要素。
［項目４２］
前記パターン化されたレジストマトリックス材料層は、前記パターン化されたレジストマトリックス材料層と前記パターン化された導電性層との間の粘着力によって前記パターン化された導電性層に付着され、任意選択により、前記パターン化されたレジストマトリックス材料層の屈折率に対して０．０５以下の屈折率差を示す高透明性接着剤が、前記パターン化されたレジストマトリックス材料層と前記パターン化された導電性層との間に配置される、項目３０〜４１のいずれか一項に記載の構成要素。
［項目４３］
項目３０〜４２のいずれか一項に記載の構成要素を組み込んだ、タッチスクリーン装置。
［項目４４］
携帯電話、電子ブック、タブレットコンピュータ、コンピュータディスプレイ、又はテレビディスプレイからなる群から選択される、項目４３に記載のタッチスクリーン装置。
【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４Ｂ】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図６】
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【図６Ａ】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
0006700787.tif 000019
【図８】
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【図９】
0006700787.tif 000021
【図９Ａ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
0006700787.tif 000024
【図１０Ｃ】
0006700787.tif 000025
【図１１】
0006700787.tif 000026
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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