(57)【要約】  特定の例示的実施形態は、銀ナノ金属メッシュ含有電極、及び／又はその作製方法に関する。本明細書に記載の技術は、例えば、投影型静電容量式タッチパネル、ディスプレイデバイス、及び／又は類似物で使用されてよい。物理蒸着（ＰＶＤ）銀（例えば、スパッタ堆積銀）の意図的な脱湿潤が使用されて、メッシュを形成する。メッシュの特性は、熱処理、基層組成に対する変更（例えば、異なる表面エネルギーを有する材料の使用、又は表面エネルギーの調整）、脱湿潤プロセス中に膜のノードとして機能して、自身を付着させる、非Ａｇ  ＰＶＤ又は他の方法で形成された島の作製、及び／又は類似の方法によって制御され得る。【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスを作製する方法であって、前記方法は、
基板上に直接又は間接的に銀をスパッタ堆積させることと、
前記スパッタ堆積銀を脱湿潤させ、銀ワイヤ及び孔を含むナノメッシュを形成するために十分な温度まで、十分な時間をかけて前記スパッタ堆積銀を加熱することと、
上に前記ナノメッシュが形成された前記基材を、前記電子デバイスに組み込むことと、を含む、方法。
【請求項２】
前記ナノメッシュをエッチングして、前記電子デバイスの電極を形成することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記銀のスパッタ堆積に先立って、前記基材上に直接又は間接的に少なくとも１つの下層を形成することを更に含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記銀のスパッタ堆積に先立って、前記下層の少なくとも一部の表面エネルギーを変更することを更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記表面エネルギーの変更は、前記下層全体で表面エネルギーの均一性を促進する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記表面エネルギーの変更は、前記下層全体で表面エネルギーの不均一性を促進する、請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
前記不均一性は少なくとも疑似ランダムである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記変更は、レーザーを使用して実行される、請求項４〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記銀のスパッタ堆積に先立って、前記下層の少なくとも一部の表面粗さを調整することを更に含む、請求項３〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記表面粗さの調整は、前記下層全体で均一性を促進する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記表面粗さの調整は、前記下層全体で不均一性を促進する、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記銀のスパッタ堆積に先立って、前記基材上に直接又は間接的に複数の金属島を形成することを更に含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ナノメッシュの上に、かつこれと接触してオーバーコートを設けることを更に含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記電子デバイスはタッチパネルを含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
電極を作製する方法であって、前記方法は、
基板上に直接又は間接的に銀をスパッタ堆積させることと、
前記スパッタ堆積銀を、そのパーコレーションレベルを超える温度まで加熱して、銀ワイヤ及び孔を含み、所望の透過率及びシート抵抗を有するナノメッシュを形成することと、を含む、方法。
【請求項１６】
前記シート抵抗は５０〜１３０Ω／□である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
透過率は、７７〜８７％の可視透過率である、請求項１５又は１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ナノメッシュ内の前記銀ワイヤは、４０〜１２０ｎｍ厚である、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記ナノメッシュは、８５〜９５％の気孔率を有する、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
投影型静電容量式タッチパネルを作製する方法であって、前記方法は、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の方法によって作製された電極を電子デバイスに組み込むことと、前記電極を前記電子デバイス内のタッチ電極として使用することと、を含む、方法。
【請求項２１】
コーティングされた物品を作製する方法であって、前記方法は、基材上に直接又は間接的に銀をスパッタ堆積させることと、銀ワイヤ及び８５〜９５％の気孔率を有し、可視透過率は少なくとも７７％であり、シート抵抗は１５０Ω／□以下であるコーティングを形成するために十分な温度まで、十分な時間をかけて前記スパッタ堆積銀を加熱することと、を含む、方法。
【請求項２２】
前記銀ワイヤは１０〜３００ｎｍ厚である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法によって作製された電子デバイス。
【請求項２４】
請求項２０に記載の方法によって作製された投影型静電容量式タッチパネル。
【請求項２５】
請求項２１又は２２に記載の方法によって作製された、コーティングされた物品を含むタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年１２月３０日に出願された米国特許出願第６２／４４０，４９０号の利益を主張する、２０１７年１２月２７日に出願された同第１５／８５５，３４３号に対する優先権を主張するものであり、これらのそれぞれの内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明の特定の例示的実施形態は、タッチパネルで使用するための電極、及び／又はその作製方法に関する。より具体的には、本発明の特定の例示的実施形態は、銀ナノ金属メッシュ含有電極、及び／又はその作製方法に関する。本明細書に記載の技術は、例えば、投影型静電容量式タッチパネル及び／又は類似物で使用されてよい。
【背景技術】
【０００３】
ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）は、典型的には、導電層を形成するための事実上の材料とみなされている。ＩＴＯは、例えば、共通電極として、また、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の形成する際になど、様々なディスプレイ技術において、多くの異なる目的のために使用されてきた。ＩＴＯはまた、様々な種類のタッチパネルで使用されており、現在は、投影型静電容量式タッチ技術で使用される導電層で使用する最有力候補とみなされると考えられている。
【０００４】
ＩＴＯが幅広く使用されているにもかかわらず、ディスプレイ及び電子産業は、ＩＴＯの代替品を求めている。実際、材料及び加工に関連するコスト（例えば、少なくとも部分的に世界中のインジウムの供給が限定的であることに関連する）を削減しつつ、性能を向上すること（例えば、透過率の増加及び抵抗率の低下）が望まれている。これらの検討事項のため、ＩＴＯは、特に大型アプリケーションが関与している場合に、投影型静電容量式タッチ技術において広く使用されているわけではない。多くの異なるＩＴＯの代替品が開発中であり、一部は市販すらされている。ＩＴＯの代替品として見込まれているものには、金属メッシュ、銀ナノワイヤ、カーボンナノチューブ、導電性ポリマー、グラフェンなどが挙げられる。
【発明の概要】
【０００５】
これらの代替候補は有望であるが、高性能の低コスト電極材料及び／又は製造技術は、現在も探し求められている。特定の例示的実施形態は、これら及び／又は他の懸念事項に対処する。例えば、特定の例示的実施形態は、高透過率、低抵抗率、かつ低コストの電極、及び／又はその製造方法に関する。これらの電極は、例えば、大型サイズの投影型静電容量式タッチパネル、並びに抵抗式及び静電容量式タッチパネル、ディスプレイデバイス、及び／又は類似物などタッチパネルに使用されてよい。
【０００６】
特定の例示的実施形態では、電子デバイスを作製する方法が提供され、この方法は、基材上に直接又は間接的に銀をスパッタ堆積させることと、スパッタ堆積銀を脱湿潤させ、銀ワイヤ及び孔を含むナノメッシュを形成するために十分な温度まで、十分な時間をかけてスパッタ堆積銀を加熱することと、上にナノメッシュが形成された基材を、電子デバイスに組み込むことと、を含む。
【０００７】
特定の例示的実施形態では、電極を作製する方法が提供され、この方法は、基材上に直接又は間接的に銀をスパッタ堆積させることと、スパッタ堆積銀をそのパーコレーションレベルを超える温度まで加熱して、銀ワイヤ及び孔を含み、所望の透過率及びシート抵抗を有するナノメッシュを形成することと、を含む。
【０００８】
特定の例示的実施形態では、コーティングされた物品を作製する方法が提供され、この方法は、基材上に直接又は間接的に銀をスパッタ堆積させることと、銀ワイヤ及び８５〜９５％の気孔率を有し、可視透過率は少なくとも７７％であり、シート抵抗は１５０Ω／□以下であるコーティングを形成するために十分な温度まで、十分な時間をかけてスパッタ堆積銀を加熱することと、を含む。
【０００９】
特定の例示的実施形態では、これらの技術を使用して作製された電子デバイス（例えば、タッチパネル、ディスプレイなど）が提供される。
本明細書に記載の特徴、態様、利点、及び例示的実施形態は、更なる実施形態を実現するために組み合わされてよい。
【００１０】
これら及び他の特徴及び利点は、図面と併せて、実例となる例示的実施形態の以下の詳細な説明を参照することによって、より良好かつより完全に理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】銀が不透明な液体として堆積され、乾燥されて金属メッシュ膜を形成するシーケンスの画像を含む。
【図２】Ａ〜Ｆは、液滴又は凝集体を形成する典型的な段階を示す。
【図３】Ａ〜Ｃは、超薄型ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）ポリマー膜に関連する脱湿潤中の連続的な形態変化を示す。
【図４】熱処理後の金ナノ粒子に何が生じるかを示すＳＥＭ画像のセットである。
【図５】特定の例示的実施形態に関連して使用可能な銀ナノメッシュを形成する例示的プロセスを示すフロー図である。
【図６】特定の例示的実施形態に従って作製された、コーティングされた物品の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
特定の例示的実施形態は、銀ナノ金属メッシュ含有電極、及び／又はその製造方法に関し、例えば、投影型静電容量式タッチパネル、ディスプレイデバイス、及び／又は類似物で使用されてよい。
【００１３】
上述したように、金属メッシュは、透明電極を提供するために可能な方法の１つであると考えられている。金属メッシュの概念の１つの変形例は、膜上に液体コーティングを施すことを含む。膜が乾燥すると、ランダムパターンの銀メッシュが形成される。例えば、Ｃｉｍａ  ＮａｎｏＴｅｃｈは、標準的な装置を使用して膜に不透明液体コーティングを施し、約３０秒間乾燥させて、ランダムパターンの銀メッシュを形成することによって作製された、「自己組織化」銀メッシュを開発している。図１は、この実施例の乾燥シーケンスの段階を示す。メッシュが形成されると、メッシュはいくつかの方法によってパターン形成され得る。
【００１４】
特定の例示的実施形態は、基材上での銀膜のスパッタリングによって銀メッシュの類似のランダムパターンを形成する。この技術は、スパッタ堆積銀が、脱湿潤又は凝集する傾向を利用する。したがって、特定の例示的実施形態は、例えば、銀などの、又は銀などを含むスパッタ堆積薄膜に関連して、意図的な膜の脱湿潤によって銀金属メッシュを形成する。以下でより詳細に説明されるように、メッシュの特性は、熱処理、基層組成の変更（例えば、異なる表面エネルギーを有する材料の使用、表面エネルギーの調整など）、脱湿潤プロセス中に膜のノードとして機能して、自身を付着させる非Ａｇ物理蒸着（ＰＶＤ）若しくは他の方法で形成された島の形成、及び／又は類似の方法によって制御され得る。脱湿潤は望ましくない効果とみなされることが多いが、特定の例示的実施形態は、脱湿潤を制御する技術を使用し、所望の電気光学特性を有するパターン膜又は連続膜を製造する。すなわち、特定の例示的実施形態は、不都合であり、回避されるべきものとみなされる、ＰＶＤ堆積薄膜の脱湿潤能力を活用し、所望の電気光学特性を有するパターン膜又は連続膜の形成を支援する。
【００１５】
図２Ａ〜図４は、特定の例示的実施形態がどのように動作するかを実証するのに役立つ。より具体的には、図２Ａ〜図２Ｆは、Ｙ．Ｊ．Ｈｕａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，「Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｄｙｎａｍｉｃｓ  ｏｆ  ｃｏｒｅ−ｓｈｅｌｌ  ｄｒｏｐｌｅｔｓ  ｉｎ  ｉｍｍｉｓｃｉｂｌｅ  ｐｏｌｙｍｅｒ  ｂｌｅｎｄｓ」，ＲＳＣ  Ａｄｖａｎｃｅｓ，２０１４，４，４３１５０−４３１５４に記載されているように、液滴又は凝集体を形成する典型的な段階を示す。類似の段階は図３Ａ〜３Ｃに示され、Ｈａｎｓ−Ｇｅｏｒｇ  Ｂｒａｕｎ  ａｎｄ  Ｅｖｅｌｙｎ  Ｍｅｙｅｒ，「Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｕｌｔｒａｔｈｉｎ  ＰＥＯ  Ｆｉｌｍｓ  ａｔ  Ｓｏｌｉｄ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ−Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｄｅｗｅｔｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ」，Ｉｎｔ．Ｊ．Ｍｏｌ．Ｓｃｉ．２０１３，１４（２），３２５４−３２６４に記載されているほか〜、図４にも示されており、これはＢｒｉｔｔａ  Ｋａｍｐｋｅｎ  ｅｔ  ａｌ．，「Ｄｉｒｅｃｔｅｄ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｎａｎｏｗｉｒｅｓ  ｕｓｉｎｇ  ｎｅｏｐｅｎｔａｓｉｌａｎｅ  ａｓ  ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ  ａｎｄ  ｇｏｌｄ  ａｓ  ｃａｔａｌｙｓｔ」，Ｂｅｉｌｓｔｅｉｎ  Ｊ  Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌ．，２０１２，３，５３５−５４５に記載されているように、Ａｕ膜を６５０℃で１時間アニールした後に、様々な長さの時間（左：３０秒、中央：１分、右：２分）にわたってスパッタリングすることにより堆積された、Ｓｉ［１１］の自然酸化物の表面に形成された金ナノ粒子のＳＥＭ画像を含む。上記の論文のそれぞれの内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００１６】
上記から理解されるように、液滴の形成において３つの基本段階が存在する。これらの段階としては、孔の形成開始、孔の成長、及び破裂又は液滴の形成が挙げられる。孔の成長段階中に、材料の連続的な網状組織が存在する期間が存在する。特定の例示的な実施形態は、孔、次いで最終的に液滴の成長を促進して、ランダムな銀メッシュを形成する、基層上での銀薄膜のスパッタリングを含む。孔の網状組織は、孔径、全気孔率、及び／又は類似物に影響するように制御され得る。これに関しては、（１）加熱、（２）基層組成の選択、及び／又は調整、並びに（３）堆積による小島の形成など、並びに／又は他の技術のうちの１つ以上を使用してよい。これらの３つの制御法については、以下で順に記載される。
【００１７】
パーコレーションレベルを超えてＰＶＤ堆積Ａｇを加熱することは、図２Ａ〜図４の実施例に含まれる、幾分類似の技術から理解され得るように、Ａｇナノワイヤの連続網状組織の作製に役立つ。特定の例示的実施形態に関連して広範囲の温度が使用され得、温度は２００℃から８００℃であってよい。特定の例示的実施形態では、２００〜３５０℃の温度が使用されてよいが、他の実施形態では、５８０〜７８０℃（例えば、６００〜６５０℃）の温度が使用されてよい。加熱時間は、例えば、約１０分以下、約５分以下、約３分以下、約１分以下、時には約３０秒以下など、かなり短くてよい。より高い加熱温度でより短い加熱時間、及びより低い温度でより長い加熱時間は、例えば、より高い温度及びより長い時間というプロセス条件と比較してより有利であり得ることが理解されよう。これは、前者は、より広範な範囲の基材材料を使用可能にし得る、銀の過剰酸化又は別の方法での損傷の可能性を低減し得る、などのためである。特定の例示的実施形態では、２００〜３５０℃の温度は、Ａｇナノメッシュの形成に即して使用され得る室温スパッタリング及び／又は熱強化技術に対応し得る。特定の例示的実施形態では、５８０〜７８０℃の温度は、Ａｇナノメッシュの形成に即して使用され得る熱焼き戻し技術に対応し得る。
【００１８】
基層組成及び／又は調整に関して、異なる基材は、上に堆積された銀の湿潤挙動及び／又は脱湿潤挙動を変更する、異なる表面エネルギーを有し得ることが理解されるであろう。したがって、特定の例示的実施形態は、Ａｇの成長及び所望の脱湿潤と適合する表面エネルギーを有する、単数又は複数の下層を含んでよい。下層材料としては、ケイ素含有層（例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素）、酸化チタン（例えば、ＴｉＯ２又は他の好適な化学量論）、酸化亜鉛（例えば、任意にアルミニウムでドープされた）、酸化スズ（例えば、ＳｎＯ２又は他の好適な化学量論）、Ｎｉ及び／若しくはＣｒ（例えば、ＮｉＣｒ）又はこれらの酸化物、Ｎｉ及び／若しくはＴｉ（例えば、ＮｉＴｉ）又はこれらの酸化物などが挙げられてよい。特定の例示的実施形態では、平滑層を設けて良好に結晶を成長させるために、酸化亜鉛を含む層がＡｇの真下に、かつＡｇに接触して設けられてよい。特定の例示的実施形態では、望ましい光学特性を提供するために、ケイ素含有層、酸化チタンを含む層、及び酸化亜鉛を含む層が、この順でＡｇの下に設けられてよい。ケイ素含有層は、例えば、次の薄膜層の形成、ナノメッシュの形成、及び／又は任意の熱処理の間に、基材から、その上に堆積した薄膜層（複数可）にナトリウムが移動する可能性を低減するなど、バリア層として機能することに役立ってよい。酸化チタンを含む層は高屈折率層として機能し得、例えば、反射率の低減／透過率の増加によってコーティングの光学性を改善する。酸化亜鉛を含む層は、Ａｇが少なくとも最初に堆積され、したがってＡｇを含む良好な層の成長を促進し得る平滑層を形成してよい。小島は、場合によっては、例えば、少なくともＡｇが形成されるべき最上層に関して、及び／又はＡｇ自体に関して形成されてよい。これらの小島（例えば、Ｚｎ若しくはＺｎＯｘの小島、又はこれを含む小島）は、場合によっては、孔の成長段階中に付着する連続銀膜のノードとして機能し得る。例えば、Ａｇを形成するナノメッシュは、これらの小島に優先的に付着してよく、島が存在しない領域に孔が生じる可能性がより高くなり得る。
【００１９】
Ａｇメッシュが形成される表面を調整するために、多数の異なる技術が使用され得、したがって、基層組成の調整、島形成の促進、及び／又は類似の成果をもたらす。特定の例示的実施形態では、レーザー又は他のエネルギー源が使用されて、基材上への熱の導入、メッシュが形成される表面のラスタ化、及び／又は類似のことが実行されてよい。レーザー又はエネルギー源は、熱の局所的な不均一性の生成又は補完、表面粗さの調整（また、それによる接触角及び／又は表面エネルギーの変更）などを実行してよい。温度を上昇させるために使用されるレーザーの種類は、例えば、良好な温度制御を提供するために、選択した基材（又は基材上の層）との相互作用の内容に基づいてよい。特定の例示的実施形態では、レーザー焦点の大きさ及び／又は形状、並びに波長は、この基準で選択されてよい。加熱される表面の熱伝導率も考慮され得る。例えば、加熱される表面（複数可）が熱伝導性であるほど、レーザーは、微調整を提供するために、より微細化されたサイズの（より小さい）ものであってよい。特定の例示的実施形態では、基材全体が（例えば、加熱炉又はオーブンを使用して）予加熱され、その後、レーザーが使用されて、局所的なホットスポット及び／又はクールスポット、粗領域などを形成又は補完してよい。この点に関して、実施例に応じて、コーティングされる均一表面、又はコーティングされる不均一表面（例えば、温度、粗さ、及び／又は類似物に関して）を形成することが望ましい場合がある。このような場合、第１の加熱段階が使用されて表面を予調整してよく、レーザー又は他のエネルギー源が使用されて、検出されたクールスポット内の温度を上昇させる、（例えば、山部及び／又は谷部を除去することによって）より平坦な、及び／又はより水平な表面を形成するなどをしてよい。不均一表面が所望される場合、不均一性はランダム又は擬似ランダムであってもよく、これは脱湿潤によるランダムメッシュの作製に役立つ。このような場合、第１の加熱段階が使用されて表面を予調整してよく、レーザー又は他のエネルギー源が使用されて、温度を上昇させ、所望の構成（場合によっては、ランダムであってもなくてもよい）でホットスポット及び／又は粗さプロファイルを形成してよい。更に、特定の例示的実施形態では、ホットスポット、及び／又は粗さプロファイルの所望の構成は、島が形成される場所と位置合わせされてよく、例えば、その結果、島は、ホットスポット、及び／又はより粗い表面が形成される場所に優先的に形成される。ナノメッシュの構造は、これら及び／又は他の方法で影響を受け得る。上述のように、所望の構成は、例えば、ナノメッシュの所望の特性及び更なる処理が実施されるかどうかに応じて、均一、ランダム、又は疑似ランダムであってよい。特定の例示的実施形態では、フラクタルパターンが使用されてよい。特定の例示的実施形態では、所望の不均一なホットスポットパターン及び／又は粗さプロファイルを有するように基材が調整されて、任意のナノメッシュ形成後のパターン形成の必要性を除去してよい。他の例示的な実施形態では、所望の均一な温度及び粗さプロファイルを有するように基材を調整することは、一旦形成されると、より容易にパターン形成される、より均一の、予想されるナノメッシュを形成するために使用され得る。
【００２０】
金属島の形成は、２０１６年２月２４日に出願された米国特許出願第１５／０５１，９００号、及び／又は２０１６年２月２４日に出願された同第１５／０５１，９２７号の技術を使用して達成されてよく、これらの特許出願のそれぞれの内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００２１】
熱処理後、１つ以上のオーバーコート層が付加されてよい。これらのオーバーコート層は、膜の堅牢性の増加、望ましい光学特性の提供、及び／又は類似の目的に有用であってよい。好適なオーバーコート材料としては、例えば、Ｎｉ及び／若しくはＣｒ（例えば、ＮｉＣｒ）又はこれらの酸化物を含む層、Ｎｉ及び／若しくはＴｉ（例えば、ＮｉＴｉ）又はこれらの酸化物を含む層、ジルコニウム含有層（例えば、酸化ジルコニウム）、ケイ素含有層（例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素）、並びに／又は類似物が挙げられてよい。特定の例示的実施形態では、１つ以上のオーバーコート層が形成されて、より平坦及び／又はより水平な表面が設けられてよく、特定用途において有利であってよい。
【００２２】
特定の例示的実施形態の技術を使用することは、高伝導率及び高透過性コーティングを得ることができる点で有利である。すなわち、Ａｇの使用によって優れた導電性が付与される。これは、Ａｇが良好なシート抵抗特性を提供することが既知であるためである。しかしながら、バルクＡｇコーティングが別の方法でより低い透過率を有することが予想される場合であっても、多くの孔のために、透過率は依然として高い。銀を使用することにより、金及びいくつかの他の材料と比較してコスト優位性ももたらされる。
【００２３】
特定の例示的実施形態では、銀の厚さは、５〜１５０ｎｍ厚である。好適なコーティングは、いくつかの実施例では、７〜１１ｎｍ厚であってよく、これは、過剰な数の不連続な島が形成され、導電率が過剰に低下する、銀の最小加工可能厚にほぼ等しい。他の実施例では、４０〜１２０ｎｍ厚が使用されてよい。厚さを過剰に増加させると、孔の存在下であっても、透過率が所望のレベルを下回り得る。特定の例示的実施形態では、シート抵抗は、１０〜２００Ω／□であってよい。いくつかのデバイスでは、１０〜３０Ω／□のシート抵抗が望ましい場合がある。可視透過率は、例えば、３ｍｍ厚の透明ガラス上で測定したときに、好ましくは７０％超、より好ましくは７５％超、時には８５〜９０％超である。
【００２４】
投影型静電容量式タッチパネルで使用され得る、１つの商業的に有効な例では、Ａｇメッシュコーティングは４０〜１２０ｎｍ厚であり、シート抵抗は５０〜１３０Ω／□である。可視透過率は７７〜８７％であり、Ａｇ網状組織の表面積は５〜１５％であり、その一方、開放孔の表面積は８５〜９５％である。
【００２５】
図５は、特定の例示的実施形態に関連して使用可能な銀ナノメッシュを形成する例示的プロセスを示すフロー図である。工程Ｓ５０１では、１つ以上の下層及び／又は下層材料（例えば、一連の島）が、基材（例えば、ガラス基材など）上に形成されてよい。下層及び／又は下層材料は、工程Ｓ５０３において、例えば、コーティングされた基材全体を（例えば、加熱炉又は対流源内で）加熱すること、並びに／又は（例えば、レーザー又は他のエネルギー源から）局所的に加熱して、コーティングされる表面全体で温度及び／若しくは表面条件（例えば、表面エネルギー）の均一性及び／若しくは不均一性を作り出すことにより、調整される。工程Ｓ５０５では、銀がスパッタ堆積される。堆積されると、銀は、工程Ｓ５０７において、パーコレーションレベルを超えて加熱されて、ワイヤなどのランダムな網状組織を形成する。網状組織は、工程Ｓ５０９においてパターン形成されて、例えば、ＴＦＴ、コンデンサ、及び／又は類似物を形成してよい。この目的のために、レーザーエッチング、フォトリソグラフィ技術、及び／又は類似技術が用いられてよい。１つ以上のオーバーコート層は、工程Ｓ５１１においてＡｇ網状組織上に適用されて、例えば、銀を保護してよい、及び／又は所望の光学特性を提供してよい。このように形成された中間物品は、工程Ｓ５１３において電子デバイス（例えば、タッチパネル、ディスプレイデバイスなど）に組み込まれてよい。
【００２６】
本明細書に記載の電極は、２０１６年７月２１日に出願された米国特許出願第１５／２１５，９０８号、２０１６年５月４日に出願された同第１５／１４６，２７０号、２０１６年７月２１日に出願された同第６２／３６４，９１８号、及び／又は米国特許第９，３５４，７５５号に記載の電子デバイスで使用されてよい。例えば、電極は、静電容量式タッチパネル（例えば、投影型静電容量式タッチパネル）などで使用されてよい。更に、本明細書に記載のＡｇナノメッシュは、場合によっては、これらの特許文献に記載の導電層（例えば、Ａｇ層）のいずれか、又は導電コーティング全体で生じてよい。上記の文献のそれぞれの内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００２７】
図６は、特定の例示的実施形態に従って作製された、コーティングされた物品の断面図である。基材６０２は、ケイ素含有層６０４及び光学目的でその上に形成された１つ以上の層（例えば、ＴｉＯｘを含む層６０６）を含む複数の薄膜層を支持する。ＺｎＯｘを含む層６０８は、その上に堆積されるＡｇに良好な付着力をもたらし得る。Ａｇナノメッシュ６１０は、ＺｎＯｘを含む層６０８上に形成される。特定の例示的実施形態では、Ａｇナノメッシュ６１０は、ＺｎＯｘを含む層６０８の真上に、かつこの層に接触して形成される。特定の例示的実施形態では、金属島層は、ＺｎＯｘを含む層６０８とＡｇナノメッシュ６１０との間に介在してよく、例えば、脱湿潤プロセス及び関連プロセス中にＡｇが優先的に形成される場所を提供する。特定の例示的実施形態では、ＺｎＯｘを含む層６０８は、脱湿潤プロセス及び関連プロセス中にＡｇが優先的に形成されるように調整されてよい。Ａｇナノメッシュ６１０は、レーザー、フォトリソグラフィ、又は他の方法を使用してパターン形成されて、例えば所望の電極又は他の構造物を形成してよい。Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、及び／又は類似物を含む層が、Ａｇナノメッシュ６１０の上に設けられてよい。例えば、図６の例では、ＮｉＣｒＯｘを含む層６１２がＡｇナノメッシュ６１０の上に、かつこれに接触して設けられる。この層は、ナノメッシュ中のＡｇを、他の処理工程中の酸化、及び／又は他の方法による損傷から保護するのに役立ち得る。１つ以上の追加オーバーコート６１４は、例えば、Ａｇナノメッシュ６１０を保護するために、層スタックの最上層として設けられて、絶縁領域を形成するなどしてよい。特定の例示的実施形態では、追加オーバーコート６１４は、下層の表面に対して、例えば、Ａｇナノメッシュ６１０及び／又はその下の粗さ調整された層に起因する、又はそれに関連する高さずれに対して、平坦化及び／又は水平化してよい。
【００２８】
本明細書で使用するとき、用語「熱処理」及び「熱処理する」は、ガラス含有物品の、熱焼き戻し及び／又は熱強化を達成するのに十分な温度まで物品を加熱することを意味する。この定義は、例えば、オーブン又は加熱炉内でコーティングされた物品を、少なくとも約５５０℃、より好ましくは少なくとも約５８０℃、より好ましくは少なくとも約６００℃、より好ましくは少なくとも約６２０℃、最も好ましくは少なくとも約６５０℃の温度で十分な期間にわたって加熱して、焼き戻し及び／又は熱強化を可能にすることを含む。これは、特定の実施形態において、少なくとも約２分、又は最大約１０分であってよい。
【００２９】
本明細書で使用するとき、用語「上にある（on）」、「支持される（supported by）」などは、明示的に記載されない限り、２つの要素が互いに直接隣接することを意味すると解釈されるべきではない。換言すれば、第１の層は、間に１つ以上の層が存在する場合であっても、第２の層の「上にある」又は第２の層によって「支持される」と言ってよい。
【００３０】
特定の例示的実施形態では、電子デバイスを作製する方法が提供される。銀は、基材上に直接又は間接的にスパッタ堆積される。スパッタ堆積銀は、スパッタ堆積銀を脱湿潤させ、銀ワイヤ及び孔を含むナノメッシュを形成するために十分な温度まで、十分な時間をかけて加熱される。上にナノメッシュが形成された基材は、電子デバイスに組み込まれる。
【００３１】
上記の段落の特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、ナノメッシュがエッチングされて、電子デバイス用の電極を形成してよい。
上記２つの段落のいずれかの特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、少なくとも１つの下層が、銀のスパッタ堆積に先立って、基材上に直接又は間接的に形成される。
【００３２】
上記の段落の特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、下層の少なくとも一部の表面エネルギーは、銀のスパッタ堆積に先立って変更されてよい。
上記の段落の特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、表面エネルギーの変更は、下層全体で表面エネルギーの均一性又は不均一性を促進してよい。例えば、不均一性は、少なくとも疑似ランダムであってもよい。
【００３３】
上記２つの段落のいずれかの特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、変更は、レーザーを使用して実行されてよい。
上記４つの段落のいずれかの特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、下層の少なくとも一部の表面粗さは、銀のスパッタ堆積に先立って調整されてよい。
【００３４】
上記の段落の特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、表面エネルギーの調整は、下層全体で均一性又は不均一性を促進してよい。
上記８つの段落のいずれかの特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、複数の金属島は、銀のスパッタ堆積に先立って、基材上に直接又は間接的に形成されてよい。
【００３５】
上記９つの段落のいずれかの特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、オーバーコートは、ナノメッシュの上に、かつナノメッシュに接触して設けられてよい。
上記１０の段落のいずれかの特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、電子デバイスは、タッチパネルを含んでも、含まなくてもよい。
【００３６】
特定の例示的実施形態は、上記１１の段落のいずれかの方法によって作製された電子デバイスに関する。
特定の例示的実施形態では、電極を作製する方法が提供される。銀は、基材上に直接又は間接的にスパッタ堆積される。スパッタ堆積銀は、パーコレーションレベルを超える温度まで加熱されて、銀ワイヤ及び孔を含み、所望の透過率及びシート抵抗を有するナノメッシュを形成する。
【００３７】
上記の段落の特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、シート抵抗は５０〜１３０Ω／□であってよい。
上記２つの段落のいずれかの特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、透過率は、７７〜８７％の可視透過率であってよい。
【００３８】
上記３つの段落のいずれかの特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、ナノメッシュ内の銀ワイヤは、４０〜１２０ｎｍ厚であってよい。
上記４つの段落のいずれかの特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、ナノメッシュは、８５〜９５％の有孔率を有してよい。
【００３９】
特定の例示的実施形態では、投影型静電容量式タッチパネル、又は他のタッチパネルが提供される。上記５つの段落のいずれかの方法によって作製される電極は電子デバイスに組み込まれ、電極は、電子デバイス内のタッチ電極として使用される。
【００４０】
特定の例示的実施形態は、上記の段落の方法によって作製された、投影型静電容量式タッチパネル、又は他のタッチパネルに関する。
特定の例示的実施形態では、コーティングされた物品を作製する方法が提供される。銀は、基材上に直接又は間接的にスパッタ堆積される。スパッタ堆積銀は、銀ワイヤ及び８５〜９５％の気孔率を有し、可視透過率は少なくとも７７％であり、シート抵抗は１５０Ω／□以下であるコーティングを形成するために十分な温度まで、十分な時間をかけて加熱される。
【００４１】
上記の段落の特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、銀ワイヤは１０〜３００ｎｍ厚であってよい。
特定の例示的実施形態は、上記の段落の方法によって作製された、コーティングされた物品を含むタッチパネルに関する。
【００４２】
本発明は、現在実用的で好ましい実施形態と考えられるものと関連して説明されたが、本発明は、開示される実施形態に限定されるものではなく、寧ろ、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲内に含まれる様々な修正及び同等の構成を網羅することを意図するものであることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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