特開 2022-128388 光学的に均一な透明導電体及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022128388

(43)【公開日】2022-09-01

(54)【発明の名称】光学的に均一な透明導電体及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01B 5/14 20060101AFI20220825BHJP

   H05K 1/09 20060101ALI20220825BHJP

   H01B 13/00 20060101ALI20220825BHJP

   B32B 7/023 20190101ALI20220825BHJP

   B32B 7/025 20190101ALI20220825BHJP

   B32B 27/06 20060101ALI20220825BHJP

【ＦＩ】

H01B5/14 B

H05K1/09 A

H01B5/14 A

H01B13/00 503B

B32B7/023

B32B7/025

B32B27/06

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021083616

(22)【出願日】2021-05-18

(31)【優先権主張番号】202110199188.7

(32)【優先日】2021-02-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】520384910

【氏名又は名称】カンブリオス フィルム ソリューションズ（シアメン） コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】Ｃａｍｂｒｉｏｓ Ｆｉｌｍ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ （Ｘｉａｍｅｎ） Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】チェン シーチン

(72)【発明者】

【氏名】ファン ウェイチア

(72)【発明者】

【氏名】チャン エンチア

(72)【発明者】

【氏名】シュー ウェイチェン

(72)【発明者】

【氏名】シャオ チュンチン

【テーマコード（参考）】

4E351

4F100

5G307

5G323

【Ｆターム（参考）】

4E351AA02

4E351AA04

4E351BB01

4E351CC11

4E351DD04

4E351DD05

4E351DD06

4E351DD19

4E351DD29

4E351EE11

4E351EE16

4E351GG09

4E351GG20

4F100AA37A

4F100AB01A

4F100AK02C

4F100AK25B

4F100AK42C

4F100AK49C

4F100BA01

4F100BA02

4F100BA03

4F100BA07

4F100BA10A

4F100BA10B

4F100BA10C

4F100DG03A

4F100GB41

4F100JG01A

4F100JG04B

4F100JL10A

4F100JN01A

4F100YY00A

4F100YY00B

4F100YY00C

5G307FA02

5G307FB02

5G307FC03

5G323BA01

5G323BA04

5G323BA05

5G323BB06

5G323BC03

(57)【要約】      （修正有）

【課題】光学的に均一な透明導電体及びその製造方法を提供する。
【解決手段】透明導電体は、少なくとも１つの機能領域（第１領域とも呼ぶ）１１０ａ及び少なくとも１つの非機能領域（第２の領域とも呼ぶ）１２０ａを含む。第１の領域は、複数のナノ構造体を含む。第１の領域は、第１の電気抵抗率及び第１のヘイズを有する。第２の領域は、第２の電気抵抗率及び第２のヘイズを有する。第１の電気抵抗率と第２の電気抵抗率との比率は５％～９９００％の範囲であり、第１のヘイズと第２のヘイズとの比率は２％～５００％の範囲である。
【選択図】図１Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光学的に均一な透明導電体であって、
複数のナノ構造体を含み、第１の電気抵抗率及び第１のヘイズを有する第１の領域と、
第２の電気抵抗率と第２のヘイズとを有する第２の領域と、を有し、
第１の電気抵抗率と第２の電気抵抗率との比率が５％～９９００％の範囲にあり、第１のヘイズと第２のヘイズとの比率が２％～５００％の範囲にある光学的に均一な透明導電体。

【請求項2】

前記第１の電気抵抗率と前記第２の電気抵抗率との比率が５％から５０００％の範囲である、請求項１に記載の光学的に均一な透明導電体。

【請求項3】

前記第１の領域が第１の光透過率を有し、前記第２の領域が第２の光透過率を有し、前記第１の光透過率と前記第２の光透過率との比率が０．１％%以上１５％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学的に均一な透明導電体。

【請求項4】

前記第１の領域が第１の黄色度を有し、前記第２の領域が第２の黄色度を有し、前記第１の黄色度と前記第２の黄色度との比率が１％から７００％の範囲である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学的に均一な透明導電体。

【請求項5】

前記ナノ構造体が金属ナノワイヤである、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学的に均一な透明導電体。

【請求項6】

前記第２の領域は、複数のドープ構造体を含み、前記ドープ構造体は、金属ナノワイヤ、カーボンナノチューブ、グラフェン、ポリ(３，４－エチレンジオキシチオフェン)、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学的に均一な透明導電体。

【請求項7】

前記第１の領域における前記ナノ構造体の単位面積当たりの負荷容量は、前記第２の領域における前記ドープ構造体の単位面積当たりの負荷容量よりも大きい、請求項６に記載の光学的に均一な透明導電体。

【請求項8】

前記第２の領域は、少なくとも１つのダミー構造を含む、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学的に均一な透明導電体。

【請求項9】

前記第１の領域は、２μｍから５０ｍｍの間の幅を有し、前記第２の領域は、２μｍから５０ｍｍの間の幅を有する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光学的に均一な透明導電体。

【請求項10】

前記第１の領域は、１０ｎｍから１０μｍまでの間の厚さを有し、前記第２の領域は、１０ｎｍから１０μｍまでの間の厚さを有する、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光学的に均一な透明導電体。

【請求項11】

前記第１の領域及び前記第２の領域を覆う少なくとも１つの保護層をさらに含み、前記保護層が絶縁材料を含む、請求項１に記載の光学的に均一な透明導電体。

【請求項12】

前記保護層は、０．１ｐｍから１０μｍの間の厚さを有する、請求項１１に記載の光学的に均一な透明導電体。

【請求項13】

前記第１の領域及び前記第２の領域を担持する基板をさらに含み、前記基板がポリエチレンテレフタレート、シクロオレフィンポリマー、ポリイミド、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光学的に均一な透明導電体。

【請求項14】

前記基板は、１５μｍから１５０μｍの間の厚さを有する、請求項１３に記載の光学的に均一な透明導電体。

【請求項15】

前記第１の領域が第１の水平面上に位置し、前記第２の領域が第２の水平面上に位置し、前記第１の水平面が前記第２の水平面と異なる、請求項１に記載の光学的に均一な透明導電体。

【請求項16】

前記第１の領域と前記第２の領域との垂直方向における重なり合う領域が、前記第１の領域の５０％以下であり、垂直方向は、第１の水平面及び第２の水平面に対して垂直である請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の光学的に均一な透明導電体。

【請求項17】

複数のナノ構造体を含む第1の領域を形成するために基板を被覆するステップであって、第１の領域は、第１の電気抵抗率及び第１のヘイズを有するステップと、
第２の領域を形成するために基板を被覆し、第２の領域は、第２の電気抵抗率及び第２のヘイズを有し、第１の電気抵抗率と第２の電気抵抗率との比率は、５％～９９００％の範囲内であり、第１のヘイズと第２のヘイズとの比率は、２％～５００％の範囲内である光学的に均一な透明導電体を製造する方法。

【請求項18】

前記ナノ構造体を含む前記第１の領域を形成するために第１の溶液で基板を被覆するステップを有し、
第１の溶液は、５０ｃｐ～２０００ｃｐの間の粘度を有し、第１の溶液の総重量に基づいて、第１の溶液は、０．０１重量％～２．００重量％の間の固形分を有する請求項１７に記載の光学的に均一な透明導電体を製造する方法。

【請求項19】

前記第２の領域を形成するために第２の溶液で前記基板を被覆するステップを有し、
第２の溶液は、５０ｃｐ～２０００ｃｐの間の粘度を有し、第２の溶液の全重量に基づいて、第２の溶液は、０．０１重量％から２．００重量％の間の固形分を有する請求項１７又は１８に記載の光学的に均一な透明導電体を製造する方法。

【請求項20】

前記ナノ構造体を含む第１の領域を形成するために基板を被覆するステップは、第１の水平面上に第１の領域を形成するステップを含み、
第２の領域を形成するために基板を被覆するステップは、第２の水平面上に第２の領域を形成するステップを含み、
第１の水平面が第２の水平面と異なる請求項１７に記載の光学的に均一な透明導電体を製造する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は光学的に均一な透明導電体及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

高い導電性と透明性を有する透明導電膜は、ディスプレイ、タッチパネル、静電シールド、反射防止膜などの分野で広く用いられている。この分野では、透明導電性フィルムの材料としてインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）が、電気抵抗率が低く、光透過率が高いため、よく使用される。近年、透明導電膜の材料として金属ナノワイヤも使用されることが多い。

【0003】

現在、一般的な透明導電膜の製造方法は、金属ナノワイヤを含むインクを基板に均一に塗布し、リソグラフィ及びエッチング工程により、機能領域の回路パターンと非機能領域のダミーパターンとを同時に形成する。「ナノワイヤベースの透明導電体及びそのパターン形成方法」と題する特許（中国特許出願公開１０２８３４９３６号明細書）及び「低視認性パターンを有する導電性フィルム及びその製造方法」と題する特許（中国特許出願公開１０４６９９３０３号明細書）において、機能領域内の回路パターン及び非機能領域内のダミーパターンは、１回のコーティング、１回のリソグラフィ、及びエッチングの減法プロセスによって同時に形成される。しかし、リソグラフィ工程やエッチング工程では、局所的な光学特性を細かく制御することが困難であるため、局所的な光学特性にばらつきが生じるという問題がある。一方、上記の方法では、機能領域の回路パターンと非機能領域のダミーパターンとの電気的・光学的特性の相互に制限され、ユーザの要求に応えることが困難となる。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

本開示は、光学的に均一な透明導電体及びその製造方法に関する。

【0005】

本開示のいくつかの実施形態によれば、光学的に均一な透明導電体は、第１の領域及び第２の領域を含む。第１の領域は、複数のナノ構造体を含む。第１の領域は、第１の電気抵抗率及び第１のヘイズを有する。第２の領域は、第２の電気抵抗率及び第２のヘイズを有する。第１の電気抵抗率と第２の電気抵抗率との比率は５％から９９００％の範囲であり、第１のヘイズと第２のヘイズとの比率は２％から５００％の範囲である。

【0006】

本開示のいくつかの実施形態において、第１の電気抵抗率と第２の電気抵抗率との間の比率は、５％から５０００％の範囲である。

【0007】

本開示のいくつかの実施形態において、第１の領域は第１の光透過率を有し、第２の領域は第２の光透過率を有し、第１の光透過率と第２の光透過率との比率は０．１％から１５％の範囲である。

【0008】

本開示のいくつかの実施形態において、第１の領域は、第１の黄色度を有し、第２の領域は、第２の黄色度を有し、第１の黄色度と第２の黄色度との比率は、１％から７００％の範囲内である。

【0009】

本開示のいくつかの実施形態において、ナノ構造体は、金属ナノワイヤである。

【0010】

本開示のいくつかの実施形態において、第２の領域は、複数のドープされた構造を含み、ドープされた構造は、金属ナノワイヤ、カーボンナノチューブ、グラフェン、ポリ(３，４－エチレンジオキシチオフェン)、またはそれらの組み合わせを含む。

【0011】

本開示のいくつかの実施形態において、第１の領域におけるナノ構造体の単位面積当たりの負荷容量は、第２の領域におけるドープされた構造の単位面積当たりの負荷容量よりも大きい。

【0012】

本開示のいくつかの実施形態において、第２の領域は、少なくとも１つのダミー構造を含む。

【0013】

本開示のいくつかの実施形態において、第１の領域は、２μｍから５０ｍｍの間の幅を有し、第２の領域は、２μｍから５０ｍｍの間の幅を有する。

【0014】

本開示のいくつかの実施形態において、第１の領域は、１０ｎｍと１０μｍとの間の厚さを有し、第２の領域は、１０ｎｍと１０μｍとの間の厚さを有する。

【0015】

本開示のいくつかの実施形態において、光学的に均一な透明導電体は、第１の領域及び第２の領域を覆う少なくとも１つの保護層をさらに含み、保護層は絶縁材料を含む。

【0016】

本開示のいくつかの実施形態において、保護層は、０．１μｍと１０μｍとの間の厚さを有する。

【0017】

本開示のいくつかの実施形態において、光学的に均一な透明導電体は、第１の領域及び第２の領域を担持する基板をさらに含み、基板は、ポリエチレンテレフタレート、シクロオレフィンポリマー、ポリイミド、又はそれらの組合せを含む。

【0018】

本開示のいくつかの実施形態において、基板は、１５μｍと１５０μｍとの間の厚さを有する。

【0019】

本開示のいくつかの実施形態において、第１の領域は第１の水平面上に位置し、第２の領域は第２の水平面上に位置し、第１の水平面は第２の水平面とは異なる。

【0020】

本開示のいくつかの実施形態において、垂直方向における第１の領域と第２の領域との重複領域は、第１の領域の５０％以下であり、垂直方向は、第１の水平面及び第２の水平面に対して垂直である。

【0021】

本開示のいくつかの実施形態によれば、光学的に均一な透明導電体を製造するための方法は、以下のステップを含む：基板をコーティングして、複数のナノ構造体を含む第１の領域を形成し、該第１の領域は、第１の電気抵抗率及び第１のヘイズを有し、；第２の領域が第２の電気抵抗率及び第２のヘイズを有し、第１の電気抵抗率と第２の電気抵抗率との比率が５％から９９００％の範囲にあり、第１のヘイズと第２のヘイズとの比率が２％から５００％の範囲にある第２の領域を形成するように基板を被覆する。

【0022】

本開示のいくつかの実施形態において、ナノ構造体を含む第１の領域を形成するために基板をコーティングするステップは、第１の溶液で基板をコーティングするステップを含み、第１の溶液は、５０ｃｐから２０００ｃｐの間の粘度を有し、第１の溶液の総重量に基づいて、第１の溶液は、０．０１重量％から２．００重量％の間の固形成分を有する。

【0023】

本開示のいくつかの実施形態において、第２の領域を形成するための基板のコーティングは、第２の溶液で基板をコーティングするステップを含み、第２の溶液は、５０ｃｐから２０００ｃｐの間の粘度を有し、第２の溶液の総重量に基づいて、第２の溶液は、０．０１重量％から２．００重量％の間の固形成分を有する。

【0024】

本開示のいくつかの実施形態において、ナノ構造体を含む第１の領域を形成するために基板をコーティングすることは、第１の水平面上に第１の領域を形成することを含み、第２の領域を形成するために基板をコーティングすることは、第２の水平面上に第２の領域を形成することを含み、第１の水平面は、第２の水平面とは異なる。

【発明の効果】

【0025】

本開示の前述の実施形態によれば、本開示の光学的に均一な透明導電体は、その中に機能領域(例えば、第１の領域) 及び非機能領域(例えば、第２の領域)をそれぞれ形成するために複数回コーティングされるので、機能領域及び非機能領域は、それぞれ適切な電気的及び光学的特性を提供するように、異なる材料及び負荷容量を有することができる。このように、機能領域及び非機能領域の電気的及び光学的特性は、製品の要件に従って別々に調整することができ、その結果、2つの領域は、異なる電気的性能を有する一方で、全く均一な光学的性能を有することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

本開示は、以下の添付図面を参照して実施形態の以下の詳細な説明を読むことにより、より理解することができる。

【図1A】図１Ａは、開示のいくつかの実施形態による、光学的に均一な透明導電体を図示する概略上面図である。

【図1B】図１Ｂは、線ａ－ａ’に沿った図１Ａの光学的に均一な透明導電体を示す概略断面図である。

【図2】本開示のいくつかの他の実施形態による、光学的に均一な透明導電体を図示する概略断面図である。

【図3】図３は、本開示のいくつかの他の実施形態による、光学的に均一な透明導電体を図示する概略断面図である。

【図4】図４は、開示のいくつかの他の実施形態による、光学的に均一な透明導電体を図示する概略断面図を示す。

【図5】図５Ａから図５Ｉは、異なる工程で図１Ｂの光学的に均一な透明導電体を製造する方法を示す概略断面図である。

【図6】図６Ａから図６Ｄは、異なる工程で図２の光学的に均一な透明導電体を製造する方法を示す概略断面図である。

【図7】図７Ａから図７Ｉは、異なる工程で図３の光学的に均一な透明導電体を製造する方法を示す概略断面図である。

【図8】図８Ａから図８Ｄは、異なる工程で図４の光学的に均一な透明導電体を製造する方法を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

本開示の本実施形態を詳細に参照し、その例を添付の図面に示す。図面及び説明においては、可能な限り同一の参照番号を使用して同一又は類似の部分を参照する。

【0028】

さらに、図面を参照した説明では、「下側」または「底面」及び「上側」または「上面」などの相対的な用語を本明細書で使用して、1つの構成要素と別の構成要素との関係を記述する。相対的な用語は、図に示されたもの以外の装置の異なる向きを含むことが意図されていることを理解されたい。例えば、添付図面の装置が上下逆になっている場合、別の構成要素の「下」側にあると記載されている構成要素は、別の構成要素の「上」側に配向される。したがって、例示的な用語「下側」は、添付図面の特定の向きに応じて、「下側」及び「上側」の向きを含み得る。同様に、添付図面内の装置が上下逆にされている場合、「下に」と記載されている構成要素は、別の構成要素を「上の」として方向付けられる。したがって、例示的な用語「下に」は、上方及び下方の向きを含み得る。

【0029】

開示は、光学的に均一な透明導電体及びその製造方法を提供する。光学的に均一な透明導電体は、タッチパネルなどのディスプレイ装置に適用することができる。光学的に均一な透明導電体を製造するプロセスにおいて、機能領域と非機能領域は、それぞれ適切な電気的及び光学的特性が実現するために、機能領域と非機能領域がそれぞれ異なる材料及び負荷容量を有することができるように、複数回のコーティングによってそれぞれ形成される。したがって、機能領域及び非機能領域の電気的及び光学的特性は、２つの領域が異なる電気的性能を有しながら非常に均一な光学的性能を有することができるように、製品のニーズに応じて別々に調整される。

【0030】

図１Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、光学的に均一な透明導電体１００ａを図示する概略上面図である。図１Ｂは、線ａ－ａ’に沿った図１Ａの光学的に均一な透明導電体１００ａを示す概略断面図である。図１Ａ及び図１Ｂを参照する。光学的に均一な透明導電体１００ａは、少なくとも１つの機能領域（第１領域とも呼ぶ）１１０ａ及び少なくとも１つの非機能領域（第２の領域とも呼ぶ）１２０ａを含む。機能領域１１０ａは、電気的機能（例えば、タッチセンシング及び信号送信機能を有する）を有し、非機能領域１２０ａは、電気的機能（例えば、タッチ感知機能や信号伝達機能を持たない）を有さないが、光学的補助機能（例えば、光学的に均一な透明導電体１００ａを、より均一な光学性能を有するようにし、明ブロック及び暗ブロックの発生を低減する）を有してもよい。いくつかの実施形態において、光学的に均一な透明導電体１００ａがタッチパネル内に配置される場合、機能領域１１０ａ及び非機能領域１２０ａの両方がタッチパネルの可視領域内に配置される。一部の実施形態では、機能領域１１０ａ及び非機能領域１２０ａは、同じ水平面上に隣接して配置されてもよい。他のいくつかの実施形態において、複数の機能領域１１０ａ及び複数の非機能領域１２０ａは、同一水平面上に千鳥状またはアレイ状に配置されてもよい。

【0031】

いくつかの実施形態において、機能領域１１０ａは、導電層１１２ａを含むことができ、導電層１１２ａは、電気機能(例えば、タッチ感知及び信号伝達機能)を有する回路パターンを形成するようにパターンを形成することができる。いくつかの実施形態では、導電層１１２ａの機能領域１１０ａは、マトリクス１１４ａと、マトリクス１１４ａ内に分散された複数の金属ナノワイヤ（金属ナノ構造体とも称す）１１６ａとを含むことができる。いくつかの実施形態において、マトリクス１１４ａは、例えば、光学的に透明な材料であって、すなわち、導電層１１２ａに良好な光透過率を提供するために、可視領域（波長４００ｎｍから７００ｎｍ）におけるその光透過率が、少なくとも８０％より大きい。いくつかの実施形態において、マトリクス１１４ａは、導電層１１２ａに特定の化学的、機械的及び光学的特性を付与するために、ポリマー又はその混合物を含むことができる。例えば、マトリクス１１４ａは、導電層１１２ａと他の層(例えば、機能領域１１０ａ及び非機能領域１２０ａを担持するように構成された基板１３０ａ)との間の接着を提供してもよい。別の例として、マトリクス１１４ａは、良好な機械的強度を有する導電層１１２ａを提供することもできる。いくつかの実施形態では、マトリクス１１４ａは、金属ナノワイヤ１１６ａが、さらなる耐摩耗性表面保護を与え、それによって、導電層１１２ａの表面強度を改善する特定のポリマーも含むことができる。前記特定のポリマーは、例えば、ポリアクリレート、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリシロキサン、ポリシラン、ポリ（ケイ素アクリル酸）、またはこれらの組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態において、マトリクス１１４ａは、さらに、架橋剤、安定剤（例えば、酸化防止剤または紫外線安定剤を含むがこれらに限定されない）、重合阻害剤、界面活性剤、またはそれらの組み合わせを含んでもよく、したがって、導電層１１２ａの耐紫外線性を向上させ、導電層１１２ａの寿命を延ばすことができる。

【0032】

いくつかの実施形態において、金属ナノワイヤ１１６ａは、限定されるものではないが、銀ナノワイヤ、金ナノワイヤ、銅ナノワイヤ、ニッケルナノワイヤ、またはそれらの組み合わせを含み得る。より具体的には、本明細書における「金属ナノワイヤ１１６ａ」は、集合名詞であり、複数の金属元素、金属合金、または金属化合物（金属酸化物を含む）の金属ワイヤの集合を指す。いくつかの実施形態では、単一の金属ナノワイヤ１１６ａの断面サイズ（すなわち、断面の直径）は、導電層１１２ａがより低いヘイズを有するように、５００ｎｍ未満、好ましくは１００ｎｍ未満、より好ましくは５０ｎｍ未満であることが好ましい。詳細には、単一金属ナノワイヤ１１６ａの断面寸法が５００ｎｍより大きい場合、単一金属ナノワイヤ１１６ａは、過度に厚くなり、導電層１１２ａの過度に高いヘイズをもたらすため、機能領域１１０ａの視覚的明瞭度に影響を及ぼす。いくつかの実施形態では、単一金属ナノワイヤ１１６ａのアスペクト比（長さと直径の比）は、１０から１０万の間であってもよく、その結果、導電層１１２ａは、より低い電気抵抗率、より高い光透過率、及びより低いヘイズを実現できる。詳細には、単一の金属ナノワイヤ１１６ａのアスペクト比が１０未満である場合、導電性ネットワークが十分に形成されず、導電層１１２ａの電気抵抗率が過度に高くなる可能性がある。したがって、導電層１１２ａの導電性を向上させるためには、マトリクス１１４ａ内の金属ナノワイヤ１１６ａの配置密度（すなわち、導電層１１２ａの単位体積当たりに含まれる金属ナノワイヤ１１６ａの数）を高くして、導電層１１２ａの光透過率が過度に低く、ヘイズが過度に高くなるように配置する必要がある。絹、繊維、または管などの他の用語もまた、本開示によってカバーされる前述の断面サイズおよびアスペクト比を有することができることを理解されたい。本開示で言及される特定の層の「電気抵抗率」は、層の「シート抵抗」（単位：オーム／平方（ｏｐｓ））を指すことに留意されたい。

【0033】

いくつかの実施形態において、導電層１１２ａにおける単位面積当たりの金属ナノワイヤ１１６ａの負荷容量は、０．０５μｇ／ｃｍ^２から１０μｇ／ｃｍ^２であり、その結果、導電層１１２ａは、より低い電気抵抗率、より高い光透過率、及びより低いヘイズを有する。詳細には、導電層１１２ａにおける単位面積当たりの金属ナノワイヤ１１６ａの負荷容量が０．０５μｇ／ｃｍ^２未満である場合、金属ナノワイヤ１１６ａをマトリクス１１４ａ内で互いに接触しないようにさせて、連続的な電流経路を提供させ、その結果、導電層１１２ａの電気抵抗率が過度に高くなり、導電層１１２ａの電気伝導率が過度に低くなる可能性がある;機能領域１１０ａにおける金属ナノワイヤ１１６ａの単位面積当たりの負荷容量が１０μｇ／ｃｍ^２を超えると、導電層１１２ａの光透過率が過度に低くなり、ヘイズが過度に大きくなり、機能領域１１０ａの光学特性に影響を与える（例えば、機能領域１１０ａは、良好な光学的透明性及び透明性が得られない）。

【0034】

本開示の導電層１１２ａは、適切な電気抵抗率、光透過率、及びヘイズを有し、導電層１１２ａの電気抵抗率、光透過率、及びヘイズは、それぞれ、機能領域１１０ａの電気抵抗率、光透過率、及びヘイズとみなすことができ、本開示ではそれぞれ、第１の電気抵抗率、第１の光透過率、及び第１のヘイズとみなすことができる。いくつかの実施形態では、導電層１１２ａの電気抵抗率は、機能領域１１０ａがより良好な導電性を有するように、２００ｏｐｓ未満であるとよい。いくつかの実施形態において、導電層１１２ａの光透過率は、機能領域１１０ａがより良好な光透過性を有するように、８０％より大きいことが好ましい。いくつかの実施形態において、導電層１１２ａのヘイズは、機能領域１１０ａがより良好な光学的透明度を有するように、３％未満とすることが好ましい。なお、導電層１１２ａの光透過率とは、導電層１１２ａを透過した可視光（４００ｎｍから７００ｎｍの波長の光）のうち、導電層１１２ａに入射する可視光に対する光束の割合をいい、導電層１１２ａのヘイズとは、導電層１１２ａに入射した後に散乱した可視光のうち、導電層１１２ａに入射する可視光に対する光束の割合をいう。

【0035】

いくつかの実施形態において、非機能領域１２０ａはダミー層１２２ａを含み、ダミー層１２２ａは、光学補助機能を有するダミーパターンを形成するようにパターニングされてもよい。非機能領域１２０ａのダミー層１２２ａは、非機能領域１２０ａと機能領域１１０ａとの光学性能が一致するように構成されている。いくつかの実施形態では、ダミー層１２２ａは、例えば、互いに接続または切断された１つ以上のダミー構造とすることができる。一部の実施形態では、ダミー層１２２ａは、前述のマトリクス１１４ａと実質的に同じマトリクス１２４ａを含むことができる。いくつかの実施形態において、ダミー層１２２ａは、マトリクス１２４ａ内に分布された複数のドープ構造体１２６ａをさらに含み、ドープ構造体１２６ａは、金属ナノワイヤ、カーボンナノチューブ、グラフェン、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）、またはそれらの組み合わせを含み得るが、これらに限定されない。

【0036】

いくつかの実施形態において、ダミー層１２２ａにおける単位面積当たりのドープ構造体１２６ａの負荷容量は、０．０５μｇ／ｃｍ^２から１０μｇ／ｃｍ^２であり、その結果、非機能領域１２０ａ及び機能領域１１０ａが均一な光学性能を有することができる。具体的には、ダミー層１２２ａにおけるドープ構造体１２６ａの単位面積当たりの負荷容量が０．０５μｇ／ｃｍ^２未満であると、ダミー層１２２ａと導電層１１２ａとの光学特性に大きな差が生じ、非機能領域１２０ａと機能領域１１０ａとの光学性能が一致しなくなるおそれがある。また、ダミー層１２２ａの単位面積当たりの負荷容量が１０μｇ／ｃｍ^２よりも大きい場合には、マトリクス１２４ａにおいて、ドープ構造体１２６ａ同士が接触しやすくなり、連続した電流経路が形成され、ダミー層１２２ａが導電性を有し、ダミー層１２２ａが光透過率が低く、ヘイズが高くなりすぎて、非機能領域１２０ａの光透過性や透明性に影響を与えるおそれがある。いくつかの実施形態において、ダミー層１２２ａ（非機能領域１２０ａ）におけるドープ構造体１２６ａの単位面積当たりの負荷容量は、導電層１１２ａ（機能領域１１０ａ）における金属ナノワイヤ１１６ａの単位面積当たりの負荷容量よりも小さく、その結果、ダミー層１２２ａは、より高い電気抵抗率を有し、それによって、ダミー層１２２ａが電気機能（例えば、タッチ感知機能や信号伝達機能を持たない）を有さないことを確実にし、かつ、ダミー層１２２ａがより高い光透過率及びより低いヘイズを確実にし、それによって、非機能性を可能にする非機能領域１２０ａと機能領域１１０ａとの間で光学性能が一定になるようにする。

【0037】

本開示のダミー層１２２ａは、適切な電気抵抗率、光透過率、及びヘイズを有し、ダミー層１２２ａの電気抵抗率、光透過率、及びヘイズは、それぞれ、非機能領域１２０ａの電気抵抗率、光透過率、及びヘイズとみなすことができ、本開示ではそれぞれ、第２の電気抵抗率、第２の光透過率、及び第２のヘイズととみなすことができる。いくつかの実施形態では、ダミー層１２２ａの電気抵抗率は、非機能領域１２０ａが好ましくい非導電性を有するように、５０ｏｐｓより大きいことが好ましい。いくつかの実施形態では、ダミー層１２２ａの光透過率は、ダミー層１２２ａがより良好な光透過性を有するように、９０％より大きいことが好ましい。いくつかの実施形態では、ダミー層１２２ａのヘイズは、２％未満とであることが好ましく、その結果、ダミー層１２２ａは、より良好な光学的透明性を有する。なお、ダミー層１２２ａの光透過率とは、ダミー層１２２ａを透過した可視光（４００ｎｍから７００ｎｍの波長の光）のうち、ダミー層１２２ａに入射する可視光に対する光束の割合であり、ダミー層１２２ａのヘイズとは、ダミー層１２２ａに入射した後に散乱した可視光のうち、ダミー層１２２ａに入射する可視光に対する光束の割合である。

【0038】

本開示の機能領域１１０ａおよび非機能領域１２０ａは、段階的（ステップ）なコーティング工程によって形成されるので、機能領域１１０ａおよび非機能領域１２０ａは、それぞれ、異なる材料および負荷容量を有することができ、機能領域１１０ａおよび非機能領域１２０ａは、それぞれ、適切な電気的および光学的特性を提供するように、それぞれ適切な電気抵抗率、光透過率、およびヘイズを有することができる。したがって、機能領域１１０ａと非機能領域１２０ａとは、電気的性能（例えば、導電率）は異なるが、光学的性能（例えば、光学的透明性及び透明性）は同じである。具体的には、本発明の光学的に均一な透明導電体１００は、機能領域１１０ａの電気抵抗率と非機能領域１２０ａの電気抵抗率との比率が５％以上９９００％以下、機能領域１１０ａのヘイズと非機能領域１２０ａのヘイズとの比率が２％以上５００％以下、機能領域１１０ａの光透過率と非機能領域１２０ａの光透過率との比率が０．１％%以上１５％以下である。いくつかのさらなる実施形態では、機能領域１１０ａの電気抵抗率と非機能領域１２０ａの電気抵抗率との比率は、５％から５０００％の範囲内であってもよい。本開示において言及される「ＡとＢとの間の比率」は、｜Ａ－Ｂ｜／Ａ又は｜Ｂ－Ａ｜／Ａとして定義され、ここで、Ａ≦Ｂであることを理解されたい。例えば、非機能領域１２０ａの電気抵抗率（すなわち、第２の電気抵抗率）は、機能領域１１０ａの電気抵抗率（すなわち、第１の電気抵抗率）よりも大きいので、上記の機能領域１１０ａの電気抵抗率と非機能領域１２０ａの電気抵抗率との間の比率は、｜第１の電気抵抗率－２番目の電気抵抗率｜／第１の電気抵抗率という式によって表される。

【0039】

一方、機能領域１１０ａ及び非機能領域１２０ａに用いられる材料の物性（例えば、色特性）に基づいて、機能領域１１０ａ及び非機能領域１２０ａは、黄色度の尺度を有していてもよい。なお、本開示でいう「Ａの黄色度」とは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＡのｂ＊値で表される「Ａが示す黄色度」のことであり、ｂ＊値が大きいほど、「黄色」がＡによって表されることがより明確になります。つまり、Ａの色が黄色に近くなります。本開示の導電層１１２ａ及びダミー層１２２ａは、適宜な黄色度を有していてもよく、導電層１１２ａ及びダミー層１２２ａの黄色度は、それぞれ機能領域１１０ａ及び非機能領域１２０の黄色度とみなすことができ、本開示ではそれぞれ第１の黄色度及び第２の黄色度と呼ぶことができる。いくつかの実施形態において、第１の黄色度と第２の黄色度との間の比率は、１％から７００％の範囲内であってもよい。したがって、機能領域１１０ａ及び非機能領域１２０ａの黄色度は、光学的に均一な透明導電体１００が全く均一な色性能を有するように、別々に調整することができる。

【0040】

以上より、機能領域１１０ａと非機能領域１２０ａとでは、それぞれ材料や負荷容量が異なるため、電気抵抗率の違い、ヘイズの違い、光透過率の違い、黄色度の違いはそれぞれかなりの幅を持って、製品の要求に応じて柔軟に調整・対応することができる。したがって、種々の仕様の製品要件を満たすことができる。例えば、ある仕様の製品に要求される電気抵抗率の比率、ヘイズの比率、光透過率の比率、黄色度の比率がそれぞれ５００％、３００％、２％、２５％である場合、機能領域１１０ａと非機能領域１２０ａとで材料や負荷容量を異ならせることで、電気抵抗率、ヘイズ、光透過率、黄色度に対する製品要求を満たすことができる。したがって、光学的に均一な透明導電体１００は、全く均一な光学性能を有することができる、一方、機能領域１１０ａ及び非機能領域１２０ａは、異なる電気性能を有する。

【0041】

いくつかの実施形態において、導電層１１２ａの幅及び厚さは、機能領域１１０ａがより良好な導電性を有するように設定することができる。いくつかの実施形態において、導電層１１２ａの幅Ｗ１は、２μｍから５０ｍｍの間であり、導電層１１２ａの厚さＴ１は、１０ｎｍから１０μｍの間である。具体的には、導電層１１２ａの幅Ｗ１が５０ｍｍよりも大きく、及び/または厚さＴ１が１０μｍよりも大きい場合、導電層１１２ａの光透過率が過度に低くなり、導電層１１２ａのヘイズが過度に高くなり、機能領域１１０ａの光透過率及び透明度が低くなるおそれがある。導電層１１２ａの幅Ｗ１が２μｍ未満及び/または厚さＴ１が１０ｎｍ未満であると、導電層１１２ａの電気抵抗率が過度に高くなり、導電性が低下するおそれがある。機能領域１１０ａの高さが低くなり、製造プロセス（例えば、パターン化の困難）の不便さの原因にもなる。

【0042】

いくつかの実施形態において、ダミー層１２２ａの幅及び厚さは、非機能領域１２０ａがより良好な光透過性及び透明性を有するように設定することができる。いくつかの実施形態では、ダミー層１２２ａの幅Ｗ２は、２μｍ及び５０ｍｍであってもよく、ダミー層１２２ａの厚さＴ２は、１０ｎｍ及び１０μｍであってもよい。具体的には、ダミー層１２２ａの幅Ｗ２が５０ｍｍを超えると、導電層１１２ａの幅Ｗ１が圧縮されて機能領域１１０ａの電気的機能に影響を与え、ダミー層１２２ａの厚さＴ２が１０μｍを超えると、ダミー層１２２ａの光透過率が過度に低く、ヘイズが過度に高くなり、非機能領域１２０ａの光透過性や透明性に影響を与えるおそれがある。ダミー層１２２ａの厚さＴ２が２μｍ未満及び/又は厚さＴ２が１０ｎｍ未満であると、製造プロセス（例えば、パターン化の困難）の不便さの原因にもなる。

【0043】

いくつかの実施形態において、光学的に均一な透明導電体１００ａは、機能領域１１０ａ及び非機能領域１２０ａを担持するように構成された基板１３０ａをさらに含むことができる。すなわち、基板１３０ａは、機能領域１１０ａにおいて導電層１１２ａを担持し、非機能領域１２０ａにおいてダミー層１２２ａを担持するように構成されている。基板１３０ａは、例えば、光学的に透明な材料であり得る、すなわち、可視領域におけるその光透過率は、光学的に一貫した透明導電体１００ａに良好な光透過率を提供するように、少なくとも９０％より大きくてもよい。具体的には、基板１３０ａは、ポリエチレンテレフタレート、シクロオレフィンポリマー、ポリイミド、またはそれらの組み合わせを含むことができる。いくつかの実施形態において、基板１３０ａは、１５μｍから１５０μｍまでの間の厚Ｔ３を有することができる。具体的には、基板１３０ａの厚さＴ３が１５μｍ未満であると、搬送強度が不足するおそれがある。基板の厚さＴ３が１５０μｍよりも厚いと、基板１３０ａの光透過率が極端に低く、ヘイズが極端に大きくなり、光学的に均一な透明導電体１００ａの全体の厚さが極端に大きくなり、光学的に均一な透明導電体１００ａの外観に影響を与え、材料の無駄が発生する。

【0044】

いくつかの実施形態において、光学的に均一な透明導電体１００ａは、非機能領域１２０ａ及び機能領域１１０ａを担持するように構成された基板１３０ａの表面１３１ａ上に配置された保護層１４０ａを更に含むことができる。保護層１４０ａは、機能領域１１０ａ及び非機能領域１２０ａを覆い、導電層１１２ａとダミー層１２２ａとの間に延在し、導電層１１２ａとダミー層１２２ａとが絶縁されている。いくつかの実施形態では、保護層１４０ａは、例えば、電気絶縁の効果を効果的に達成するための絶縁材料であってもよい。いくつかの実施形態において、保護層１４０ａは、例えば、光学的に透明な材料であってもよい。すなわち、可視領域における保護層１４０ａの光透過率は９０％以上であり、光学的に均一な透明導電体１００ａに対して良好な光透過率が得られる。いくつかの実施形態において、保護層１４０ａは、０．１μｍから１０μｍの間の厚さＴ４を有してもよい。具体的には、保護層１４０ａの厚さＴ４が０．１μｍ未満であると、導電層１１２ａとダミー層１２２ａとが効果的に分離されず、光学的に均一な透明導電体１００ａの電気機能に影響を与える可能性がある。保護層１４０ａの厚さＴ４が１０μｍよりも厚いと、保護層１４０ａの光透過率が過度に低く、ヘイズが過度に高くなり、また、光学的に均一な透明導電体１００ａの厚さが過度に厚くなり、光学的に均一な透明導電体１００ａの外観に影響を与え、材料の浪費を招くおそれがある。

【0045】

本開示の機能領域１１０ａ及び非機能領域１２０ａを形成するために使用される層（例えば、導電層１１２ａ及びダミー層１２２ａが形成される層）のヘイズ、光透過率、及び黄色度を、各実施形態を通じて異なる電気抵抗率（例えば、表面（またはシート）抵抗率）で具体的に示す表１を参照されたい。表１の各実施形態の層に含まれるナノ構造体は金属ナノワイヤであり、各実施形態の層は、ポリエチレンテレフタレートを含む基板１３０ａ上に形成され、アクリル樹脂を含む保護層１４０ａによって覆われ、基板１３０ａの厚さＴ３は５０μｍであり、保護層１４０ａの厚さＴ４は１μｍであることを理解されたい。

【表1】

【0046】

表１の実施例５と実施例６を例にとると、実施例５と実施例６との電気抵抗率の比率は約５％（｜１００－９５｜／９５＝５％）、実施例５と実施例６とのヘイズ率の比率は約１．１％（｜０．８６－０．８７｜／０．８６＝１．１％）、実施例５と実施例６との光透過率の比率は約０．１％（｜９３．０－９２．９｜／９２．９＝０．１％）、実施例５と実施例６との黄色度の比率は約１％（｜１．０５－１．０６｜／１．０５＝１％）である。別の例として表１の実施例１および１１を取り上げると、実施例１と実施例１１との間の電気抵抗率の比率は約９９００％（|１０００－１０｜／１０＝９９００％）であり、実施例１と実施例１１の間のヘイズの比率は、約３９８％（｜３．２４－０．６５｜／０．６５＝３９８％）、実施例１と実施例１１の光透過率の比率は６．５％（｜９３．５－８７．８｜／８７．８＝６．５％）であり、実施例１と実施例との間の黄色度の比率は、約５４１．５％（|４．１７－０．６５｜／０．６５＝５４１．５％）である。表１の実施例の層を形成するために適切な材料及びそれらの負荷容量を選択することによって、電気抵抗率の比率の比率、ヘイズの比率の比率、光透過率の比率の比率、及び黄色度の比率の比率は、それぞれかなりの範囲を有することができ、したがって、本開示の機能領域１１０ａ及び非機能領域１２０ａを形成するための製品要件（例えば、電気的または光学的要件）に従って適切な層を選択することができる。したがって、光学的に均一な透明導電体１００ａは、非常に均一な光学性能を有することができ、一方、機能領域１１０ａ及び非機能領域１２０ａは、異なる電気性能を有する。

【0047】

図２は、本開示のいくつかの他の実施形態による、光学的に均一な透明導電体１００ｂを図示する概略断面図である。図２の光学的に均一な透明導電体１００ｂ及び図１の光学的に均一な透明導電体１００ａは、ほぼ同じ接続関係、同じ材料、及び要素の同じ利点を有することに留意されたい。以下、相違点のみ詳細に説明する。図２の光学的に均一な透明導電体１００ｂと図１の光学的に均一な透明導電体１００ａとの間の少なくとも１つの相違は、機能領域１１０ｂと非機能領域１２０ｂの両方が基板１３０ｂの第１の表面１３１ｂ及び第２の表面１３３ｂに配置され、第１の表面１３１ｂが第２の表面１３３ｂとは反対側に向いている。

【0048】

いくつかの実施形態によっては、第１の表面１３１ｂに配置された機能領域１１０ｂ及び非機能領域１２０ｂが、第２の表面１３３ｂに配置された機能領域１１０ｂ及び非機能領域１２０ｂと対称となるようにして、製造プロセスの利便性を向上させることができる。すなわち、機能領域１１０ｂの基板１３０ｂ及び第１の表面１３１ｂに配置された非機能領域１２０ｂ上の垂直投影は、機能領域１１０ｂの基板１３０ｂ及び第２の表面１３３ｂに配置された非機能領域１２０ｂ上の垂直投影と完全に重なる。いくつかの実施形態において、光学的に均一な透明導電体１００ｂは、第１の表面１３１ｂ及び第２の表面１３３ｂ上に配置され、機能領域１１０ｂ及び非機能領域１２０ｂを覆う保護層１４０ｂを含むこともできる。いくつかの実施形態では、第１の表面１３１ｂ及び第２の表面１３３ｂ上に配置された保護層１４０ｂは、同じ厚さＴ４を有することができ、それによって、製造プロセスの利便性が向上する。

【0049】

図３は、本開示のいくつかの他の実施形態による、光学的に均一な透明導電体１００ｃを図示する概略断面図である。図３の光学的に均一な透明導電体１００ｃ及び図１の光学的に均一な透明導電体１００ａは、ほぼ同じ接続関係、同じ材料、及び要素の同じ利点を有し、本明細書では繰り返し説明しないことに留意されたい。以下、相違点のみ詳細に説明する。図３の光学的に均一な透明導電体１００ｃと図１の光学的に均一な透明導電体１００ａとの間の少なくとも１つの相違は、機能領域１１０ｃと非機能領域１２０ｃが異なる水平面上に配置されることである。すなわち、機能領域１１０ｃと非機能領域１２０ｃとは、基板１３０ｃ上に二重層構造で積層されている。

【0050】

いくつかの実施形態において、機能領域１１０ｃは、基板１３０ｃの第１の表面１３１ｃ（第１の水平面とも称す）上に配置されてもよく、一方、非機能領域１２０ｃは、機能領域１１０ｃを覆う保護層１４０ｃの第２の表面１３３ｃ（第２の水平面とも称す）上に配置されてもよい。すなわち、非機能領域１２０ｃは、機能領域１１０ｃの上方に配置されている。いくつかの実施形態において、機能領域１１０ｃに位置する導電層１１２ａ及び非機能領域１２０ｃに位置するダミー層１２２ａは、基板１３０ｃの延在面に垂直な方向（例えば、第１の表面１３１ｃ又は基板１３０ｃの上面）に相互に互い違いにされてもよく、その結果、光学的に整合性のある透明導電体１００ｃは、光学的に整合性のある透明導電体１００ａと同じ視覚効果を呈する。他の実施形態では、機能領域１１０ｃに位置する導電層１１２ａと非機能領域１２０ｃに位置するダミー層１２２ａとは、第１の水平面及び第２の水平面に垂直な方向に部分的に重なっていてもよく、その重なり面積は、導電層１１２ａの表面積の５０％以下である。詳細には、重なり合う領域が５０％を超える場合、光学的に一貫した透明導電体１００ｃは、均一で一貫した視覚効果（例えば、一貫した光学的透明性および光学的透明度）を提示できない可能性がある。いくつかの実施形態では、機能領域１１０ｃと非機能領域１２０ｃの位置は、機能領域１１０ｃが非機能領域１２０ｃの上に配置されるように、実際の要件に従って交換することもできる。この場合、光学的に均一な透明導電体１００ｃは、機能領域１１０ｃに位置する導電層１１２ｃを覆って保護する別の保護層（示されていない）をさらに含んでもよい。

【0051】

図４は、本開示のいくつかの他の実施形態に従う、光学的に均一な透明導電体１００ｄを図示する概略断面図である。図４の光学的に均一な透明導電体１００ｄ及び図３の光学的に均一な透明導電体１００ｃは、ほぼ同じ接続関係、同じ材料、及び要素の同じ利点を有することに留意されたい。以下、相違点のみ詳細に説明する。図４の光学的に均一な透明導電体１００ｄと図３の光学的に均一な透明導電体１００ｃとの間の少なくとも１つの相違は、機能領域１１０ｄ及び非機能領域１２０ｄの両方が、基板１３０ｄの第１の表面１３１ｄの側及び第２の表面１３３ｄの側に配置され、第１の表面１３１ｄが第２の表面１３３ｄから離れて面していることである。

【0052】

いくつかの実施形態によっては、第１の表面１３１ｄ側に配置された機能領域１１０ｄ及び非機能領域１２０ｄは、製造工程の便利性を向上させるために、第２の表面１３３ｄ側に配置された機能領域１１０ｄ及び非機能領域１２０ｄと対称であってもよい。すなわち、機能領域１１０ｄの基板１３０ｄ及び第１の表面１３１ｄ側に配置された非機能領域１２０ｄ上の垂直投影は、機能領域１１０ｄの基板１３０ｄ及び第２の表面１３３ｄ側に配置された非機能領域１２０ｄ上の垂直投影と完全に重なる。いくつかの実施形態において、光学的に均一な透明導電体１００ｄは、第１の表面１３１ｄ及び第２の表面１３３ｄ上に配置され、機能領域１１０ｄを覆う保護層１４０ｄを含むこともできる。いくつかの実施形態では、第１の表面１３１ｄ及び第２の表面１３３ｄ上に配置された保護層１４０ｄは、同じ厚さＴ４を有することができ、それによって製造プロセスの利便性が向上する。いくつかの実施形態では、機能領域１１０ｄと同一表面側に位置する非機能領域１２０ｄの位置を、実際の要件に従って交換し、機能領域１１０ｄが非機能領域１２０ｄよりも基板１３０ｄから遠くなるようにすることができる。機能領域１１０ｄが非機能領域１２０ｄよりも基板１３０ｄから離れている場合、光学的に均一な透明導電体１００ｄは、機能領域１１０ｄに位置する導電層１１２ｄを覆って保護する別の保護層（示されていない）をさらに含んでもよい。

【0053】

上述の要素の接続関係、材料、及び利点は繰り返さないことに留意されたい。以下、光学的に均一な透明導電体１００ａ～１００ｄの製造方法について説明する。
＜光学的に均一な透明導電体１００ａの製造方法＞

【0054】

図５Ａ～図５Ｉは、異なる工程で図１Ｂの光学的に均一な透明導電体１００ａを製造する方法を示す概略断面図である。

【0055】

まず、図５Ａを参照して、ステップＳ１０において、基板１３０ａを設け、基板１３０ａの第１の表面１３１ａにフレキソ印刷により導電回路１５０ａを形成する。いくつかの実施形態において、導電回路１５０ａは、基板１３０ａの非可視領域に形成される。

【0056】

次に、図５Ｂを参照して、ステップＳ１２において、基板１３０ａの第１の表面１３１ａ上にフレキソ印刷により導電層１１２ａを形成し、電気的機能（例えば、タッチ感知及び信号伝達機能）を有する機能領域１１０ａを形成する。いくつかの実施形態において、金属ナノワイヤを含む溶液（第１の溶液とも称す）を、基板１３０ａの第１の表面１３１ａ上に塗布し、乾燥して、導電層１１２ａを形成する。いくつかの実施形態において、第１の溶液は、乾燥後に形成された導電層１１２ａが導電回路１５０ａに接続されて相互の電気的接続を実現するように、導電回路１５０ａと接触するようにコーティングされてもよい。いくつかの実施形態では、乾燥後に形成された導電層１１２ａが導電回路１５０ａと部分的に重なるように、第１の溶液の一部を導電回路１５０ａ上に塗布することができる。すなわち、乾燥後に形成された導電層１１２ａのいくつかの部分は、基板１３０ａと直接接触し、一方、乾燥後に形成された導電層１１２ａの他の部分は、導電回路１５０ａと直接接触する。いくつかの実施形態では、乾燥は、５０℃～１５０℃の温度で行うことができる。詳細には、乾燥が５０℃未満の温度で行われる場合、過度に低い温度のために第１の溶液が完全に硬化されず、機能領域１１０ａ及び後続の製造ステップの電気的機能に影響を与える可能性がある。１５０℃以上で乾燥すると、基板１３０ａが撓んで変形し、製品の歩留まりやその後の製造工程に影響を与えることがある。

【0057】

いくつかの実施形態において、第１の溶液の総重量に基づいて、第１の溶液は、０．０１重量％～２．００重量％の固体含有量を有してもよく、すなわち、第１の溶液中の金属ナノワイヤの含有量は、０．０１重量％～２．００重量％であってもよい。このように、第１の溶液は、塗布を容易にするために適切な粘度を有することができ、第１の溶液を乾燥して形成された導電層１１２ａは、より高い導電性、光透過性、及び透明性を有する。具体的には、第１の溶液の固形分が０．０１重量％未満であると、第１の溶液の流動性が高くなりすぎて塗布後の広がりが早くなり、塗布範囲を効果的に制御できず、導電層１１２ａの導電率が低くなりすぎるおそれがある。第１の溶液の固形分が２．００重量％を超えると、第１の溶液が過度に粘性を帯びて塗布しにくくなり、導電層１１２ａの光透過性及び透明性が過度に低くなるおそれがある。いくつかの実施形態において、第１の溶液の粘度は、コーティングを容易にするために、５０ｃｐ～２０００ｃｐであってもよい。詳細には、第１の溶液の粘度が５０ｃｐ未満である場合、第１の溶液の流動性が過度に高くなり、コーティング後すぐに容易に広がり、コーティング範囲を効果的に制御できない可能性がある。 最初の溶液の粘度が２０００ｃｐを超えると、最初の溶液の粘度が高くなり、コーティングが困難になる場合がある。

【0058】

その後、図５Ｃを参照して、ステップＳ１４において、基板１３０ａの第１の表面１３１ａにフレキソ印刷によりダミー層１２２ａを形成し、電気的機能を有しない（例えば、タッチ感知機能や信号伝達機能がない）非機能領域１２０ａを形成する。いくつかの実施形態において、ドープ構造体を含む溶液（第２の溶液と称す）を基板１３０ａの第１の表面１３１ａ上に塗布し、乾燥して、ダミー層１２２ａを形成することができる。いくつかの実施形態では、乾燥後に形成されたダミー層１２２ａが導電層１１２ａから分離されるように、第２の溶液は、導電層１１２ａと接触することなく、導電層１１２ａの間のギャップに塗布されてもよい。いくつかの実施形態において、乾燥は、５０℃～１５０℃の温度で行うことができる。詳細には、乾燥が５０℃未満の温度で行われる場合、第２の溶液は、過度に低い温度のために完全に硬化されず、したがって、機能領域１１０ａ及び後続の製造ステップの光学補助機能に影響を与える可能性がある。１５０℃以上で乾燥すると、基板１３０ａが撓んで変形し、製品の歩留まりやその後の製造工程に影響を与えることがある。

【0059】

いくつかの実施形態において、第２の溶液の総重量に基づいて、第２の溶液は、０．０１重量％と２．００重量％との間の固形分を有してもよく、すなわち、第２の溶液中のドープ構造体の含有量は、０．０１重量％と２．００重量％との間であってもよい。このようにして、第２の溶液は、コーティングを容易にするために適切な粘度を有することができ、第２の溶液を乾燥することによって形成されたダミー層１２２ａは、導電性を有さないが、高い光学的透明性および透明度を有する。具体的には、第２溶液の固形分が０．０１重量％未満であると、第２溶液の流動性が過度に高くなり、塗布後の広がりが早くなり、塗布範囲を効果的に制御できなくなるおそれがある。また、第２の溶液の固形分が２．００重量％を超えると、第２の溶液が過度に粘性を帯びて塗布しにくくなり、ダミー層１２２ａの光透過性及び透明性が過度に低くなるおそれがある。また、第２の溶液の固形分が第１の溶液の固形分よりも少ないため、乾燥後に形成される導電層１１２ａとダミー層１２２ａとでは、電気抵抗率及び導電率が全く異なる（例えば、導電層１１２ａは高い導電率を有してもよく、一方、ダミー層１２２ａは導電率を有していなくてもよい。）ことがある。いくつかの実施形態において、第２の溶液の粘度は、５０ｃｐと２０００ｃｐとの間であってよく、したがってコーティングを容易にする。具体的には、第２溶液の粘度が５０ｃｐ未満であると、第２溶液の流動性が高くなりすぎて塗布後の広がりが早くなり、塗布範囲を効果的に制御できなくなるおそれがある。第２液の粘度が２０００ｃｐを超えると、第２液の粘度が高くなりすぎて塗布しにくくなることがある。

【0060】

以上の工程では、機能領域１１０ａと非機能領域１２０ａとを複数回塗布して形成するので、材料や負荷容量を異ならせることができ、電気的・光学的特性の相互制約を回避することができる。言い換えれば、前述のステップは、機能領域１１０ａおよび非機能領域１２０ａに、異なる電気的性能を有しながら、非常に一貫した光学的性能を提供させることができる。

【0061】

その後、図５Ｄを参照して、ステップＳ１６において、基板１３０ａの第１の表面１３１ａにフレキソ印刷により保護層１４０ａを形成し、機能領域１１０ａの導電回路１５０ａ、機能領域１１０ａの導電層１１２ａ及び非機能領域１２０ａのダミー層１２２ａを覆って保護する。いくつかの実施形態において、保護層１４０ａは、導電回路１５０ａ、導電層１１２ａ及びダミー層１２２ａの間にさらに延在し、それによって、導電回路１５０ａ、導電層１１２ａ及びダミー層１２２ａが互いに電気的に絶縁されることを確保する。この工程の後、本開示の光学的に均一な透明導電体１００ａを形成することができる。

【0062】

次に、図５Ｅから５Ｈでは、ステップＳ１０からＳ１６が繰り返されて、本開示の別の光学的に均一な透明導電体１００ａを形成する。いくつかの実施形態では、図５Ｅで形成された導電回路１５０ａ、図５Ｆで形成された導電層１１２ａ、および図５Ｇで形成されたダミー層１２２ａは、図５Ａで形成された導電回路１５０ａとは異なるパターン、図５Ｂで形成された導電層１１２ａ、および図５Ｃで形成されたダミー層１２２ａを有し得る。

【0063】

次に、図５Ｉを参照すると、ステップＳ１８において、図５Ａの光学的に均一な透明導電体１００ａは、図５Ｈの光学的に均一な透明導電体１００ａの上に配置される。いくつかの実施形態では、２つの光学的に均一な透明導電体１００ａは、接着剤層１６０ａを介して互いに結合することができる。いくつかの実施形態において、接着剤層１６０ａは、例えば、高い光透過率を有する光学的に透明な接着剤であってもよい。この工程の後、二つの光学的に均一な透明導電体１００ａを含む二重層の片面透明導電体を形成することができる。
＜光学的に均一な透明導電体１００ｂの製造方法＞

【0064】

図６Ａ～６Ｄは、異なる工程で図２の光学的に均一な透明導電体１００ｂを製造する方法を示す概略断面図である。

【0065】

図６Ａ～図６Ｄにおいて、基板１３０ｂの第１の表面１３１ｂと第２の表面１３３ｂとを互いに対向させてステップＳ１０～Ｓ１６を繰り返す。詳細には、図６Ａにおいて、導電回路１５０ｂは、基板１３０ｂの第１の表面１３１ｂ及び第２の表面１３３ｂ上に順次または同時に形成される；図６Ｂにおいて、導電層１１２ｂは、基板１３０ｂの第１の表面１３１ｂ及び第２の表面１３３ｂ上に順次または同時に形成される；図６Ｃにおいて、ダミー層１２２ａは、基板１３０ｂの第１の表面１３１ｂ及び第２の表面１３３ｂ上に順次または同時に形成される；図６Ｄでは、保護層１４０ｂは、基板１３０ｂの第１の表面１３１ｂ及び第２の表面１３３ｂ上に順次または同時に形成される。いくつかの実施形態では、対向面に形成された導電回路１５０ｂ、導電層１１２ｂ、及びダミー層１２２ｂは、それぞれ異なるパターンを有してもよい。前述のステップが完了すると、光学的に均一な透明導電体１００ｂは、単層両面透明導電体である本開示を形成することができる。
＜光学的に均一な透明導電体１００ｃの製造方法＞

【0066】

図７Ａ～図７Ｉは、異なる工程で図３の光学的に均一な透明導電体１００ｃを製造する方法を示す概略断面図である。

【0067】

まず、図７Ａを参照して、ステップＳ２０において、基板１３０ｃを設け、基板１３０ｃの第１の表面１３１ｃにフレキソ印刷により導電回路１５０ｃを形成する。いくつかの実施形態において、導電回路１５０ｃは、基板１３０ｃの非可視領域に形成される。

【0068】

次に、図７Ｂを参照して、ステップＳ２２において、基板１３０ｃの第１の表面１３１ｃ（第１の水平面とも称す）上に、フレキソ印刷により導電層１１２ｃを形成し、電気機能（例えば、タッチ感知及び信号伝達機能）を有する機能領域１１０ｃを形成する。いくつかの実施形態において、金属ナノワイヤを含む溶液（第１の溶液とも称す）は、基板１３０ｃの第１の表面１３１ｃ上にコーティングされ、乾燥されて、導電層１１２ｃを形成することができる。いくつかの実施形態において、第１の溶液は、乾燥後に形成された導電層１１２ｃが導電回路１５０ｃに接続されて相互の電気的接続を実現するように、導電回路１５０ｃと接触するようにコーティングされてもよい。いくつかの実施形態では、第１の溶液の一部を導電回路１５０ｃ上に塗布して、導電層１１２ｃが乾燥後に形成された導電回路１５０ｃの一部が重なる。すなわち、乾燥後に形成された導電層１１２ｃの一部は基板１３０ｃに直接接触しており、乾燥後に形成された導電層１１２ｃの他の一部は導電回路１５０ｃに直接接触している。いくつかの実施形態では、乾燥は、５０℃～１５０℃の温度で行うことができる。詳細には、乾燥が５０℃未満の温度で行われる場合、第１の溶液は、過度に低い温度のために完全に硬化されず、したがって、機能領域１１０ｃ及び後続の製造ステップの電気的機能に影響を及ぼす可能性がある。１５０℃以上で乾燥を行うと、基板１３０ｃが高温になりすぎて撓んだり変形したりして、製品歩留まりやその後の製造工程に影響を与えることがある。なお、第１の溶液の種々の特性（例えば、固形分または粘度）については、既に詳細に説明したので、ここでは繰り返さない。

【0069】

その後、図７Ｃを参照して、ステップＳ２４において、基板１３０ｃの第１の表面１３１ｃにフレキソ印刷により保護層１４０ｃを形成し、機能領域１１０ｃの導電回路１５０ｃ及び導電層１１２ｃを覆って保護する。いくつかの実施形態において、保護層１４０ｃは、導電回路１５０ｃと導電層１１２ｃとの間にさらに延びる。

【0070】

次に、図７Ｄを参照して、ステップＳ２６において、保護層１４０ｃの基板１３０ｃとは反対側の表面１４１ｃにフレキソ印刷によりダミー層１２２ｃを形成し、電気的機能を有しない（例えば、タッチセンシング及び信号伝達機能を有しない）非機能領域１２０ｃを形成する。いくつかの実施形態において、ドープ構造体を含む溶液（第２の溶液とも称す）を保護層１４０ｃの表面１４１ｃ上に塗布し、乾燥させて、ダミー層１２２ｃを形成することができる。いくつかの実施形態において、第２の溶液は、特定の位置でコーティングされて、第２の溶液によって形成されるパターンが、パターンの下の導電層１１２ｃと重なることを防止してもよい。すなわち、第２の溶液と導電層１１２ｃとの塗布位置を、基板１３０ｃの延在面に垂直な方向にずらして配置することができる。これにより、乾燥後に形成されたダミー層１２２ｃと導電層１１２ｃとを基板１３０ｃの延在面に垂直な方向にずらして配置することができ、光学的に均一な透明導電体１００ｃと光学的に均一な透明導電体１００ａとで同じ視覚効果を得ることができる。いくつかの実施形態では、第２の溶液によって形成されるパターンが、基板１３０ｃの延在面に垂直な方向において、第２の溶液の下に位置する導電層１１２ｃと部分的に重なるように、第２の溶液を特定の位置でコーティングすることができ、その重なり面積は、導電層１１２ｃの表面積の５０％以下である。これにより、ダミー層１２２ｃと乾燥後に形成された導電層１１２ｃとが基板１３０ｃの延在面に垂直な方向で光学的に干渉し、光学的に均一な透明導電体１００ｃの光学的整合性が損なわれる事態を回避することができる。いくつかの実施形態において、乾燥は、５０℃～１５０℃の温度で実施することができる。詳細には、乾燥が５０℃未満の温度で行われる場合、第２の溶液は、過度に低い温度のために完全に硬化せず、したがって機能領域１１０ｃおよびその後の製造工程の光学的補助機能に影響を与える可能性がある。乾燥が１５０℃を超えて行われる場合、基板１３０ｃが撓んで変形する可能性があり、したがって、製品の収率およびその後の製造工程に影響を与える可能性がある。第２の溶液の種々の特性（例えば、固形分または粘度）は、前述したように詳細に説明されているので、以下では繰り返さないことを理解されたい。この工程の後、本開示の光学的に均一な透明導電体１００ｃを形成することができる。

【0071】

次いで、図７Ｅ～７Ｈを参照して、ステップＳ２０～Ｓ２６を繰り返して、本開示の別の光学的に均一な透明導電体１００ｃを形成する。いくつかの実施形態において、図７Ｅで形成された導電回路１５０ｃ、図７Ｆで形成された導電層１１２ｃ及び図７Ｈで形成されたダミー層１２２ｃは、それぞれ、図７Ａで形成された導電回路１５０ｃ、図７Ｂで形成された導電層１１２ｃ及び図７Ｄで形成されたダミー層１２２ｃとは異なるパターンを有することができる。

【0072】

次いで、図７Ｉを参照すると、ステップＳ２８において、図７Ａの光学的に均一な透明導電体１００ｃは、図７Ｈの光学的に均一な透明導電体１００ｃの上に配置される。いくつかの実施形態において、２つの光学的に均一な透明導電体１００ｃは、接着剤層１６０ｃを介して互いに接着され得る。いくつかの実施形態では、接着剤層１６０ｃは、隣接するダミー層１２２ｃの間にさらに延びてもよい。いくつかの実施形態において、接着剤層１６０ｃは、例えば、高い光透過率を有する光学的に透明な接着剤であってもよい。このステップの後、２層の片面二つの光学的に均一な透明導電体１００ｃを含む透明導電体を形成することができる。
＜光学的に均一な透明導電体１００ｄの製造方法＞

【0073】

図８Ａ～図８Ｄは、異なる工程で図４の光学的に均一な透明導電体１００ｄを製造する方法を示す概略断面図である。

【0074】

図８Ａ～図８Ｃを参照して、ステップＳ２０～Ｓ２６では、基板１３０ｄにおいて互いに対向する第１面１３１ｄの側と第２面１３３ｄの側とで、ステップＳ２０～Ｓ２６を繰り返す。詳細には、図８Ａにおいて、導電回路１５０ｄは、基板１３０ｄの第１の表面１３１ｄ及び第２の表面１３３ｄ上に順次または同時に形成される；図８Ｂにおいて、導電層１１２ｄは、基板１３０ｄの第１の表面１３１ｄ及び第２の表面１３３ｄ上に順次または同時に形成される；図８Ｃにおいて、保護層１４０ｄは、基板１３０ｄの第１の表面１３１ｄ及び第２の表面１３３ｄ上に順次または同時に形成される。次いで、ダミー層１２２ｄは、保護層１４０ｄの、基板１３０ｄから離れて対向する表面１４１ｄ上に順次または同時に形成される；この工程の後、単層両面透明導電体である本開示の光学的に均一な透明導電体１００ｄを形成することができる。また、基板１３０ｄの第１面１３１ｄ側および第２面１３３ｄ側に形成された導電回路１５０ｄ、導電層１１２ｄ、ダミー層１２２ｄは、それぞれ異なるパターンを有していてもよい。

【0075】

次いで、図８Ｄを参照すると、いくつかの実施形態では、保護層１７０ｄは、フレキソ印刷によって基板１３０ｄからさらに離れた保護層１４０ｄの表面１４１ｄ上にコーティングすることによって選択的に形成することができる。いくつかの実施形態では、保護層１７０ｄは、保護層１４０ｄと実質的に同じであり得、その結果、２つの保護層の間に界面が存在し得ない。

【0076】

本開示の前述の実施形態によれば、本開示の光学的に均一な透明導電体は、それぞれ機能領域および非機能領域を形成するために複数回コーティングされるので、機能領域および非機能領域は、それぞれ、それぞれ適切な電気的および光学的特性を提供するために、異なる材料および負荷容量。このように、機能領域と非機能領域の電気的および光学的特性は、製品の要件に応じて別々に調整でき、２つの領域は異なる電気的性能を持ちながら非常に一貫した光学的性能を持つことができます。

【0077】

本開示は、その特定の実施形態を参照してかなり詳細に説明されてきたが、他の実施形態が可能である。したがって、添付の特許請求の範囲の精神および範囲は、本明細書に含まれる実施形態の説明に限定されるべきではない。

【0078】

本開示の範囲または精神から逸脱することなく、本開示の構造に様々な修正および変形を加えることができることは当業者には明らかであろう。上記を考慮して、本開示は、それらが以下の特許請求の範囲内にあるという条件で、本開示の修正および変形をカバーすることが意図される。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】