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(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】P2022037855
(43)【公開日】2022-03-09
(54)【発明の名称】タッチパネル、タッチパネルの製造方法及びそのデバイス
(51)【国際特許分類】
G06F 3/041 20060101AFI20220302BHJP
【ＦＩ】
G06F3/041 640
G06F3/041 660
G06F3/041 495
G06F3/041 430
G06F3/041 420
【審査請求】有
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021001652
(22)【出願日】2021-01-07
(31)【優先権主張番号】202010862270.9
(32)【優先日】2020-08-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】519308156
【氏名又は名称】ティーピーケイ アドバンスド ソリューションズ インコーポレーテッド
【氏名又は名称原語表記】ＴＰＫ ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＳＯＬＵＴＩＯＮＳ ＩＮＣ
(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】ユー チェンシン
(72)【発明者】
【氏名】ディン ジージュン
(72)【発明者】
【氏名】シュー ユンガオ
(72)【発明者】
【氏名】ファン ジエンフア
(72)【発明者】
【氏名】チェン ミンペイ
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ナノスケール材料の処理技術に関する問題を解決するタッチパネルを提供する。
【解決手段】タッチパネルは、基板１１０と、周辺トレース１５０と、タッチ感知電極１７０と、を含む。基板は、可視領域ＶＡと、周辺領域ＰＡと、曲げ領域ＢＲと、非曲げ領域ＮＲと、を有する。周辺トレースは、周辺領域上に配置される。タッチ感知電極は、可視領域上に配置され、曲げ領域上に配置された第１の部分と、非曲げ領域上に配置された第２の部分とを有する。タッチ感知電極は、複数の細線が織り合わされたメッシュパターンを有する。周辺トレース及びタッチ感知電極は、各々、複数の導電性ナノ構造と、導電性ナノ構造上に付加された膜層とを含む。各々の導電性ナノ構造と、周辺トレース及びタッチ感知電極の第２の部分にある膜層との間の界面は、実質的に被覆構造を有する。
【選択図】図２Ａ
【解決手段】タッチパネルは、基板１１０と、周辺トレース１５０と、タッチ感知電極１７０と、を含む。基板は、可視領域ＶＡと、周辺領域ＰＡと、曲げ領域ＢＲと、非曲げ領域ＮＲと、を有する。周辺トレースは、周辺領域上に配置される。タッチ感知電極は、可視領域上に配置され、曲げ領域上に配置された第１の部分と、非曲げ領域上に配置された第２の部分とを有する。タッチ感知電極は、複数の細線が織り合わされたメッシュパターンを有する。周辺トレース及びタッチ感知電極は、各々、複数の導電性ナノ構造と、導電性ナノ構造上に付加された膜層とを含む。各々の導電性ナノ構造と、周辺トレース及びタッチ感知電極の第２の部分にある膜層との間の界面は、実質的に被覆構造を有する。
【選択図】図２Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
可視領域及び周辺領域を有し、並びに、曲げ領域及び非曲げ領域を有する基板と、
前記基板の前記周辺領域上に配置された周辺トレースと、
前記基板の前記可視領域上に配置され、前記曲げ領域上に第１の部分を有し、前記非曲げ領域上に第２の部分を有する第１のタッチ感知電極と、を備え、
前記第１のタッチ感知電極は、前記周辺トレースに電気的に接続され、複数の第１の細線が織り合わされたメッシュパターンを有し、
前記周辺トレース及び前記第１のタッチ感知電極の各々は、複数の導電性ナノ構造と、前記導電性ナノ構造の各々の上に付加された膜層とを備え、
前記周辺トレース内及び前記第１のタッチ感知電極の前記第２の部分内の前記導電性ナノ構造の各々と前記膜層との間の界面は、実質的に被覆構造を有する、
タッチパネル。
前記基板の前記周辺領域上に配置された周辺トレースと、
前記基板の前記可視領域上に配置され、前記曲げ領域上に第１の部分を有し、前記非曲げ領域上に第２の部分を有する第１のタッチ感知電極と、を備え、
前記第１のタッチ感知電極は、前記周辺トレースに電気的に接続され、複数の第１の細線が織り合わされたメッシュパターンを有し、
前記周辺トレース及び前記第１のタッチ感知電極の各々は、複数の導電性ナノ構造と、前記導電性ナノ構造の各々の上に付加された膜層とを備え、
前記周辺トレース内及び前記第１のタッチ感知電極の前記第２の部分内の前記導電性ナノ構造の各々と前記膜層との間の界面は、実質的に被覆構造を有する、
タッチパネル。
【請求項2】
前記被覆構造はめっき層を備え、前記めっき層は、前記導電性ナノ構造の各々と前記膜層との間の前記界面を完全に被覆する、請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項3】
前記膜層は、隣り合う前記導電性ナノ構造の間に充填され、前記膜層は、単独で存在する前記被覆構造を有さない、請求項１又は２に記載のタッチパネル。
【請求項4】
前記導電性ナノ構造の各々は、金属ナノワイヤを含み、前記被覆構造は、前記金属ナノワイヤと前記膜層との間の界面を完全に被覆し、被覆層は、前記金属ナノワイヤと前記膜層との間の前記界面上に均一に形成される、請求項１～３のいずれか一項に記載のタッチパネル。
【請求項5】
前記被覆構造は、単一の金属材料若しくは合金材料からなる単層構造、又は２つ以上の金属材料若しくは合金材料からなる二層構造若しくは多層構造である、請求項１～４のいずれか一項に記載のタッチパネル。
【請求項6】
前記被覆構造は、無電解銅めっき層、電気めっき銅層、無電解銅－ニッケルめっき層、無電解銅－銀めっき層、又はこれらの組み合わせである、請求項１～４のいずれか一項に記載のタッチパネル。
【請求項7】
前記導電性ナノ構造の各々及び前記膜層は、前記第１の細線の各々に位置する、請求項１～６のいずれか一項に記載のタッチパネル。
【請求項8】
前記導電性ナノ構造の各々、前記膜層、及び前記被覆構造は、前記第１のタッチ感知電極の前記第２の部分の前記第１の細線の各々に位置する、請求項１～７のいずれか一項に記載のタッチパネル。
【請求項9】
前記曲げ領域と前記非曲げ領域との間に境界があり、前記境界を横切る前記第１の細線の各々の線幅が、前記境界から遠いものから前記境界に近いものへと徐々に増加する、請求項１～８のいずれか一項に記載のタッチパネル。
【請求項10】
前記境界を横切る前記第１の細線の各々は、前記境界から遠い第１の部分と前記境界に近い第２の部分とを有し、前記第１の部分の線幅は１μｍ～５μｍであり、前記第２の部分の線幅は５μｍ～３０μｍである、請求項９に記載のタッチパネル。
【請求項11】
前記曲げ領域の前記可視領域と前記周辺領域との間に境界があり、前記境界に隣接する前記第１の細線の線幅の各々が、前記境界から遠いものから前記境界に近いものへと徐々に増加する、請求項１～１０のいずれか一項に記載のタッチパネル。
【請求項12】
前記境界に隣接する前記第１の細線の各々は、前記境界から遠い第１の部分と前記境界に近い第２の部分とを有し、前記第１の部分の線幅は１μｍ～５μｍであり、前記第２の部分の線幅は５μｍ～３０μｍである、請求項１１に記載のタッチパネル。
【請求項13】
前記基板は、互いに反対側に向いた第１の表面と第２の表面とを有し、前記第１のタッチ感知電極は、前記基板の前記第１の表面上に配置され、前記タッチパネルはさらに、
前記基板の前記第２の表面上及び前記可視領域上に配置された第２のタッチ感知電極を備え、前記第２のタッチ感知電極は、複数の第２の細線が織り合わされたメッシュパターンを有する、請求項１～１２のいずれか一項に記載のタッチパネル。
前記基板の前記第２の表面上及び前記可視領域上に配置された第２のタッチ感知電極を備え、前記第２のタッチ感知電極は、複数の第２の細線が織り合わされたメッシュパターンを有する、請求項１～１２のいずれか一項に記載のタッチパネル。
【請求項14】
前記第２のタッチ感知電極は、前記曲げ領域上に第１の部分、前記非曲げ領域上に第２の部分を有し、前記第２のタッチ感知電極は、前記導電性ナノ構造と、前記導電性ナノ構造の各々の上に付加された前記膜層とを含み、前記第２のタッチ感知電極の前記第２の部分内にある前記導電性ナノ構造の各々と前記膜層との間の界面は、実質的に前記被覆構造を有する、請求項１３に記載のタッチパネル。
【請求項15】
前記第１の細線によって織り合わされた前記メッシュパターンは、前記第２の細線が織り合わされた前記メッシュパターンと完全には重なっていない、請求項１３又は１４に記載のタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、タッチパネル、タッチパネルの製造方法及び前述のタッチパネルを含むデバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
透明導電体は光を透過し、適切な導電性を提供することができるため、近年、透明導電体は多くのディスプレイ又はタッチ関連デバイスにしばしば適用されている。一般に、透明導電体は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）膜、酸化カドミウムスズ（ＣＴＯ）膜、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）膜等の各種金属酸化物からなる膜とすることができる。しかしながら、これらの金属酸化物膜は、ディスプレイデバイスの柔軟性要件を満たすことができない。このため、例えばナノスケールの材料からなる透明導電体など、様々なフレキシブル透明導電体が開発されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかし、上記ナノスケール材料の処理技術には依然として解決すべき多くの問題がある。例えば、ナノワイヤを用いてタッチ電極を製造する場合、タッチ電極は周辺領域の金属トレースに接続する必要があり、タッチ電極とトレースとが接続される重複領域により、周辺領域のサイズを小さくすることができない。その結果、周辺領域の幅が大きすぎて、狭幅ベゼルのディスプレイの条件を満たすことができない。別の例として、光学的効果の考慮に起因して、抵抗性容量性負荷（resistive capacitive loading, ＲＣ負荷）値はナノワイヤからなるタッチ電極についてより大きくなり、これは、一般的な用途には都合が悪い。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本開示のいくつかの実施形態によると、タッチパネルは、基板、周辺トレース、及び第１のタッチ感知電極を含む。基板は、可視領域及び周辺領域を有し、並びに、曲げ領域及び非曲げ領域を有する。周辺トレースは、基板の周辺領域上に配置される。第１のタッチ感知電極は、基板の可視領域上に配置され、曲げ領域上に配置された第１の部分を有し、非曲げ領域上に配置された第２の部分を有する。第１のタッチ感知電極は、周辺トレースに電気的に接続され、複数の細線が織り合わされたメッシュパターンを有する。周辺トレース及び第１のタッチ感知電極は、各々、複数の導電性ナノ構造と、導電性ナノ構造上に付加された膜層とを備え、第１のタッチ感知電極の周辺トレース内及び第２の部分内の、導電性ナノ構造の各々と膜層との間の界面は、実質的に被覆構造を有する。
【0005】
本開示のいくつかの実施形態において、被覆構造はめっき層を備え、めっき層は、導電性ナノ構造の各々と膜層との間の界面を完全に被覆する。
【0006】
本開示のいくつかの実施形態において、膜層は、隣り合う導電性ナノ構造の間に充填され、膜層は、単独で存在する被覆構造を有さない。
【0007】
本開示のいくつかの実施形態において、導電性ナノ構造の各々は、金属ナノワイヤを含み、被覆構造は、金属ナノワイヤと膜層との間の界面を完全に被覆し、被覆層は、金属ナノワイヤと膜層との間の界面上に均一に形成される。
【0008】
本開示のいくつかの実施形態において、被覆構造は、導電性材料からなる、層状構造、島状突出構造、ドット状突出構造、又はこれらの組み合わせである。
【0009】
本開示のいくつかの実施形態において、導電性材料は、銀、金、銅、ニッケル、白金、イリジウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、又はそれらの合金を含む。
【0010】
本開示のいくつかの実施形態において、被覆構造は、単一の金属材料若しくは合金材料からなる単層構造、又は２つ以上の金属材料若しくは合金材料からなる二層構造若しくは多層構造である。
【0011】
本開示のいくつかの実施形態において、被覆構造は、無電解銅めっき層、電気めっき銅層、無電解銅－ニッケルめっき層、無電解銅－銀めっき層、又はこれらの組み合わせである。
【0012】
本開示のいくつかの実施形態において、導電性ナノ構造の各々及び膜層は、第１の細線の各々に位置する。
【0013】
本開示のいくつかの実施形態において、導電性ナノ構造の各々、膜層、及び被覆構造は、第１のタッチ感知電極の第２の部分の第１の細線の各々に位置する。
【0014】
本開示のいくつかの実施形態において、境界は曲げ領域と非曲げ領域との間にあり、境界を横切る第１の細線の各々の線幅が、境界から遠いものから境界に近いものへと徐々に増加する。
【0015】
本開示のいくつかの実施形態において、境界を横切る第１の細線の各々は、境界から遠い第１の部分と境界に近い第２の部分とを有し、第１の部分の線幅は１μｍ～５μｍであり、第２の部分の線幅は５μｍ～３０μｍである。
【0016】
本開示のいくつかの実施形態において、境界は、曲げ領域の可視領域と周辺領域との間にあり、境界に隣接する第１の細線の各々の線幅が、境界から遠いものから境界に近いものまで徐々に増加する。
【0017】
本開示のいくつかの実施形態において、境界に隣接する第１の細線の各々は、境界から遠い第１の部分と境界に近い第２の部分とを有し、第１の部分の線幅は１μｍ～５μｍであり、第２の部分の線幅は５μｍ～３０μｍである。
【0018】
本開示のいくつかの実施形態において、基板は、互いに反対側に向いた第１の表面と第２の表面とを有し、第１のタッチ感知電極は、基板の第１の表面上に配置される。タッチパネルはさらに、基板の第２の表面上及び可視領域上に配置された第２のタッチ感知電極を備え、第２のタッチ感知電極は、複数の第２の細線が織り合わされたメッシュパターンを有する。
【0019】
本開示のいくつかの実施形態において、第２のタッチ感知電極は、曲げ領域上に第１の部分、非曲げ領域上に第２の部分を有する。第２のタッチ感知電極は、導電性ナノ構造と、導電性ナノ構造の各々の上に付加された膜層とを含み、第２のタッチ感知電極の第２の部分内にある導電性ナノ構造の各々と膜層との界面は、実質的に被覆構造を有する。
【0020】
本開示のいくつかの実施形態において、第１の細線によって織り合わされたメッシュパターンは、第２の細線が織り合わされたメッシュパターンと完全には重なっていない。
【0021】
本開示のいくつかの他の実施形態によると、タッチパネルの製造方法は、以下の工程を含む。可視領域及び周辺領域を有し、並びに、曲げ領域及び非曲げ領域を有する基板を準備する。導電層を形成するために、可視領域上及び周辺領域上に複数の導電性ナノ構造を配置する。導電層上に膜層を付加し、膜層を予備硬化状態又は不完全硬化状態にする。パターニング工程を行う。非曲げ領域上の周辺トレース内及びタッチ感知電極内の、導電性ナノ構造の各々と膜層との界面が実質的に被覆構造を有するように、周辺領域及び非曲げ領域上に位置する導電性ナノ構造の表面上に被覆構造を形成する、修飾工程を行う。上述のパターニング工程は、以下の工程を含む。複数の細線が織り合わされたメッシュパターンを有するタッチ感知電極を形成するために、曲げ領域上及び非曲げ領域の可視領域上の導電層及び膜層をパターニングする工程と、周辺トレースを形成するために、周辺領域の導電層と膜層をパターニングする工程。
【0022】
本開示のいくつかの実施形態において、パターニング工程は、修飾工程の前に行われる。
【0023】
本開示のいくつかの実施形態において、導電層及び膜層のパターニングは、非曲げ領域内及び周辺領域内の可視領域上において同じプロセスで行われる。
【0024】
本開示のいくつかの実施形態において、タッチパネルの製造方法は、修飾工程の前に、曲げ領域内の可視領域をシールドする工程をさらに含む。
【0025】
本開示のいくつかの実施形態において、修飾工程は、無電解めっき液が膜層に浸透して導電性ナノ構造に接触し、導電性ナノ構造の各々の表面上に金属が析出するように、無電解めっき液に膜層及び導電性ナノ構造を浸漬する工程を含む。
【0026】
本開示のいくつかの実施形態において、被覆構造は、導電性ナノ構造の各々の表面に沿って形成され、導電性ナノ構造の各々と膜層との間の界面上に位置する。
【0027】
本開示のいくつかの実施形態において、導電層上への膜層の付加は、導電層上へポリマーをコーティングすることと、ポリマーが予備硬化状態又は不完全硬化状態に達するように硬化条件を制御することを含む。
【0028】
本開示のいくつかの実施形態において、導電層上への膜層の付加は、導電層上にポリマーをコーティングすることと、ポリマーが予備硬化状態又は不完全硬化状態に達するように硬化条件を制御することを含み、予備硬化状態又は不完全硬化状態の膜層は第１層領域と第２層領域とを有し、第２層領域の硬化状態は、第１層領域の硬化状態よりも大きい。
【0029】
本開示のいくつかの実施形態において、第１層領域では、被覆構造は導電性ナノ構造の各々の表面に沿って形成され、導電性ナノ構造の各々と膜層との間の界面上に位置する。
【0030】
本開示のいくつかの実施形態において、硬化条件を制御することは、ガスを導入することと、第１層領域におけるガスの濃度及び第２層領域におけるガスの濃度を制御することを含む。
【0031】
本開示のいくつかの実施形態において、修飾工程は、無電解めっき工程、電気めっき工程、又はこれらの組合せを含む。
【0032】
本開示のいくつかの他の実施形態によると、デバイスは、上述のタッチパネルを含む。
【0033】
本開示のいくつかの実施形態において、デバイスは、ディスプレイ、携帯電話、タブレット、ウェアラブルデバイス、自動車デバイス、ノートパソコン、又はポラライザーを含む。
【発明の効果】
【0034】
本開示の前述の実施形態によると、本開示のタッチパネルにおいて、周辺領域に位置する周辺トレースと、可視領域に位置するタッチ感知電極の一部とが、修飾された金属ナノワイヤで形成されるため、タッチパネルの導電性を高めるためにタッチパネルの表面抵抗を効果的に低減することができ、タッチパネルの抵抗性容量性負荷値を低減することができる。さらに、曲げ領域に被覆構造が存在しないため、タッチパネルの屈曲性を良好に維持することができる。一方、可視領域上のタッチ感知電極は、複数の細線が織り合わされたメッシュパターンを有するため、タッチ感知電極は、可視領域の光透過率が修飾された金属ナノワイヤによって影響を受けることを防止できる。その結果、タッチパネルの可視領域は良好な光学特性を有する。さらに、周辺トレースとタッチ感知電極は、堆積工程及びパターニング工程を通して同一の製造プロセスで製造できるため、重複工程や重なりによって占められるスペースを省略することができ、それにより、タッチパネルの周辺領域の幅を小さくすることができ、狭幅ベゼルのディスプレイの条件を満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
添付の図面を参照して、以下の実施形態の詳細な説明を読むことによって、本開示をより完全に理解することができる。
【図1A】本開示のいくつかの実施形態に係る異なる工程における金属ナノワイヤの修飾方法を示す概略断面図である。
【図1B】本開示のいくつかの実施形態に係る異なる工程における金属ナノワイヤの修飾方法を示す概略断面図である。
【図1C】本開示のいくつかの実施形態に係る異なる工程における金属ナノワイヤの修飾方法を示す概略断面図である。
【図2A】本開示のいくつかの実施形態に係るタッチパネルを示す概略平面図である。
【図3A】本開示のいくつかの実施形態に係る異なる工程におけるタッチパネルの製造方法を示す概略断面図である。
【図3B】本開示のいくつかの実施形態に係る異なる工程におけるタッチパネルの製造方法を示す概略断面図である。
【図3C】本開示のいくつかの実施形態に係る異なる工程におけるタッチパネルの製造方法を示す概略断面図である。
【図3D】本開示のいくつかの実施形態に係る異なる工程におけるタッチパネルの製造方法を示す概略断面図である。
【図4】本開示のいくつかの実施形態に係るタッチパネルを示す概略断面図である。
【図5A】本開示のいくつかの実施形態に係るタッチパネルを示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0036】
以下、添付の図面に例示されている本開示の実施形態を詳細に参照する。可能な限り、図面及び説明において同一の符号を使用して同一又は類似の部分を参照する。
【0037】
さらに、例えば「下方、下部」又は「底、底部」、及び「上方、上部」又は「最上部」などの相対的な用語を本明細書で使用して、図に示されるように、ある要素と別の要素との間の関係を記載することができる。相対的な用語は、図に示されているもの以外のデバイスの異なる向きを含むことが意図されることを理解されたい。例えば、ある図のデバイスを反転すると、他の要素の「下方」側にあると記載された要素は、他の要素の「上方」側に方向付けられる。したがって、例示的な用語「下方」は、図面の特定の向きに応じて、「下方」及び「上方」の向きを含み得る。同様に、ある図のデバイスを反転すると、「下方」と記載された要素は、他の要素の「～の上」に方向付けられる。したがって、例示的な用語「下方」は、「～の上」及び「下方」の向きを含むことができる。
【0038】
さらに、本明細書で使用される場合、「おおよそ（around）」、「約（about）」、又は「おおよそ（approximately）」は、一般に、所定の値又は範囲の２０％以内、好ましくは１０％以内、より好ましくは５％以内を意味するものとする。本明細書に記載されている数値はおおよそのものであり、「おおよそ（around）」、「約（about）」、又は「おおよそ（approximately）」という用語は、明示的に記載されていない場合は、推測することができることを意味する。
【0039】
本開示において使用される「導電性ナノ構造」は、一般的にナノ構造を含む層又は膜を指し、導電性ナノ構造の表面抵抗は、約５００Ω／□未満、好ましくは約２００Ω／□未満、より好ましくは約１００Ω／□未満とできることが理解されるべきである。上述の「ナノ構造」とは、一般に、ナノメートルサイズの構造を指す。例えば、ナノ構造は、ナノスケールの少なくとも一方向の寸法（例えば、ワイヤの直径、長さ、幅、厚さなど）を有している。また、例えば、ナノ構造は、ナノスケールの線状構造、柱状構造、シート構造、メッシュ構造、管状構造、又はこれらの組み合わせである。
【0040】
本開示は、導電性ナノ構造（例えば、金属ナノワイヤ）の修飾方法、及び修飾された導電性ナノ構造を用いて製造されたタッチパネル及びデバイスを提供する。説明を明瞭かつ簡便にするために、本開示では、導電性ナノ構造の修飾方法を最初に説明し、一例として金属ナノワイヤを取り上げる。
【0041】
図１Ａ～図１Ｃは、本開示のいくつかの実施形態に係る異なる工程における金属ナノワイヤの修飾方法を示す概略断面図である。図１Ａを参照する。金属ナノワイヤ層１２０を形成するため、まず、基板１１０が設けられ、基板１１０の表面上に金属ナノワイヤ１２２がコーティングされる。金属ナノワイヤ層１２０は、例えば、限定されるものではないが、銀ナノワイヤ層、金ナノワイヤ層、又は銅ナノワイヤ層とすることができる。いくつかの実施形態において、金属ナノワイヤ１２２を基板１１０の表面に付着させ、基板１１０上に配置された金属ナノワイヤ層１２０を形成するように、金属ナノワイヤ１２２を含む分散体又はスラリーを基板１１０上にコーティングし、硬化／乾燥させることができる。上述の硬化工程／乾燥工程の後、分散液又はスラリーの溶媒は揮発し、金属ナノワイヤ１２２を基板１１０の表面上にランダムに分布させることができ、又は好ましくは、金属ナノワイヤ１２２を基板１１０の表面上に脱落することなく固定し、金属ナノワイヤ層１２０を形成することができる。金属ナノワイヤ層１２０の金属ナノワイヤ１２２は、導電性ネットワークを形成するために、互いに接触して連続的な電流経路を提供する。すなわち、金属ナノワイヤ１２２は、その交差（重なり）位置において互いに接触し、電子を移動させる経路を形成する。銀ナノワイヤを例にとると、１つの銀ナノワイヤともう１つの銀ナノワイヤは、それらの交差位置で直接接触を形成し、電子を移動させるための低抵抗経路を形成することができる。いくつかの実施形態において、領域又は構造の表面抵抗が約１０８Ω／□超のとき、その領域又は構造は電気的に絶縁されていると考えることができ、好ましくは約１０４Ω／□超、約３０００Ω／□超、約１０００Ω／□超、約３５０Ω／□超、又は約１００Ω／□超である。いくつかの実施形態において、銀ナノワイヤから形成される銀ナノワイヤ層の表面抵抗は、約１００Ω／□未満である。
【0042】
図１Ｂを参照する。次に、膜層１３０が金属ナノワイヤ１２２を覆うように配置され、膜層１３０の硬化度が制御される。いくつかの実施形態において、流体状態／特性を有するポリマーが金属ナノワイヤ１２２に浸透してフィラーを形成できるように、適切なポリマーを金属ナノワイヤ１２２上にコーティングすることができる。その結果、金属ナノワイヤ１２２は、膜層１３０内に埋め込まれ、複合構造２２０を形成する。一方、ポリマーのコーティング又は硬化条件（例えば、温度及び／又は光硬化パラメータ）は、ポリマーが予備硬化状態又は不完全硬化状態に達するように、又はさらに膜層１３０が異なる硬化度を有するように制御することができる。例えば、下部領域（すなわち、基板１１０に近接する領域）における膜層１３０の硬化度が、上部領域（すなわち、基板１１０より遠位の領域）における膜層１３０の硬化度よりも大きくなるように調整することができ、上部領域は、前述の予備硬化状態又は不完全硬化状態となる。換言すると、この工程では、膜層１３０が金属ナノワイヤ１２２上に付加され、金属ナノワイヤ１２２が予備硬化状態又は不完全硬化状態で膜層１３０内に埋め込まれて複合構造２２０を形成するように、ポリマーがコーティングされる。
【0043】
いくつかの実施形態において、膜層１３０は、絶縁材料を含むことができる。例えば、絶縁材料は、非導電性樹脂又は他の有機材料、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（シリコン－アクリル）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレンコポリマー、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）、ポリ（スチレンスルホン酸）、又はセラミック材料であってもよいが、これらに限定されるものではない。いくつかの実施形態において、膜層１３０は、スピンコーティング、スプレーコーティング、印刷又はそれらの組合せによって形成することができる。いくつかの実施形態において、膜層１３０の厚さは、約２０ｎｍ～約１０μｍ、約５０ｎｍ～約２００ｎｍ、又は約３０ｎｍ～約１００ｎｍとすることができる。例えば、膜層１３０の厚さは、約９０ｎｍ又は１００ｎｍとすることができる。本開示を簡潔かつ明確に説明するために、金属ナノワイヤ層１２０及び膜層１３０は、図１Ｂにおいて全体構造層として示されるが、本開示は、この点に関して限定されないことを理解されたい。金属ナノワイヤ層１２０及び膜層１３０はまた、他のタイプの構造層（例えば、積層構造）と組み合わされてもよい。
【0044】
いくつかの実施形態において、ポリマーの硬化度を制御する方法は、異なるエネルギーの硬化条件を利用して、膜層１３０を予備硬化状態又は不完全硬化状態にすることによって行うことができる。膜層１３０の硬化度は、硬化中の膜層１３０の接着の変化に基づいて決定することができる。すなわち、膜層の硬化度は、膜層１３０の接着強度と完全硬化した膜層１３０の接着強度との比（本実施形態においてパーセンテージで表される）として定義することができる。例えば、市販品の膜材料では、完全硬化を達成するためには、低酸素環境で約５００ｍＪの光エネルギーを約４分間用いる必要がある。しかし、本実施形態は、低酸素環境下で約５００ｍＪの光エネルギーを約２分間用いており、赤外分光法で測定した接着強度は完全硬化した膜層１３０の接着強度の約９５％であり、膜層の硬化度が全硬化量の約９５％に達していることを示している。したがって、この硬化条件で得られる膜層１３０の硬化状態は、全硬化量の約９５％と定義される。
【0045】
いくつかの実施形態において、膜層１３０は、異なる深さ（すなわち、厚さ）で異なる硬化状態を有するように制御することができる。具体的には、膜層１３０の硬化中に、膜層１３０の上下でガス濃度が異なるガスを導入することにより、膜層１３０の上部での硬化反応中に「ガスが硬化を止める」現象が生じ、膜層１３０が硬化度の異なる第１層領域と第２層領域とを有するようになる。例えば、第２層領域は、膜層１３０の底部に位置し、より硬化度の高い領域とすることができ、第１層領域は、膜層１３０の最上部に位置し、より硬化度の低い領域とすることができる。いくつかの実施形態において、硬化中に、導入されたガス（例えば酸素）の濃度及び／又は所定の硬化エネルギーを制御して、膜層１３０が異なる深さで異なる硬化状態を有するように制御することができる。いくつかの実施形態において、ガスの濃度は、例えば、約２０％、約１０％、約３％又は約１％未満とすることができ、硬化エネルギーは、膜層１３０の材料に従って選択することができ、例えば、約２５０ｍＪ～約１０００ｍＪの紫外線エネルギーである。いくつかの実施形態において、ガスの濃度が高いほど、「酸素が硬化を止める」現象が膜層１３０の最上部においてより顕著に生じる。その結果、第１層領域の厚さがより厚くなり、第２層領域の厚さがより薄くなる。例えば、第１層領域の厚さに対応する導入ガスの濃度は、大から小へ順に約２０％、約１０％、約３％、約１％未満である。いくつかの実施形態において、導入された酸素の濃度が約２０％であり、加えられた硬化エネルギーが約５００ｍＪである場合、第１層領域の硬化度は約６０％であり、第１層領域の厚さは約２３．４ｎｍであり（すなわち、第１層領域の厚さは、膜層１３０の全厚さの約１２％である）、第２層領域の硬化度は約９９％～約１００％であり、第２層領域の厚さは約１６８．１ｎｍである（すなわち、第２層領域の厚さは、膜層１３０の全厚さの約８８％である）。いくつかの実施形態において、導入された酸素の濃度が約２０％であり、加えられた硬化エネルギーが約１０００ｍＪである場合、第１層領域の厚さは約８．８ｎｍであり（すなわち、第１層領域の厚さは、膜層１３０の全厚さの約５％である）、第２層領域の厚さは約１９５．９ｎｍである（すなわち、第２層領域の厚さは、膜層１３０の全厚さの約９５％である）。
【0046】
本開示は、金属ナノワイヤ１２２上に付加される膜層１３０に焦点を合わせ、また、膜層１３０の硬化度又は硬化深さを制御することに焦点を合わせ、これにより、被覆構造１４０（図１Ｂには示されていないが、代わりに図１Ｃに示されている）を金属ナノワイヤ１２２の表面に沿って成長させ、金属ナノワイヤ１２２と膜層１３０との間の界面上に形成させることができる（以下に詳述する）ことは注目に値する。金属ナノワイヤ１２２を含む分散体又はスラリーをコーティングする前述の工程において、分散体又はスラリーは、ポリマー及び類似の組成物も含むことができるが、これは本開示のキーポイントではない。いくつかの実施形態において、膜層１３０の硬化度は、約０％、約３０％、約６０％、約７５％、約９５％、約９８％、約０％～約９５％、約０％～約９８％、約９５％～約９８％、約６０％～約９８％、又は約６０％～約７５％で制御することができる。以上のように、本開示における「予備硬化又は不完全硬化」とは、「膜層の接着強度が完全硬化した膜層の接着強度と異なること」と定義することができる。すなわち、膜層の接着強度と完全硬化した膜層の接着強度との比が１００％でない場合は、本開示の範囲に入る。
【0047】
図１Ｃを参照する。次に、修飾工程が行われ、複数の修飾された金属ナノワイヤ１２２を含む金属ナノワイヤ層１２０が形成される。詳細には、修飾後、最初の金属ナノワイヤ１２２の少なくとも一部は、その表面上に被覆構造１４０が形成されるように修飾され、それによって、修飾された金属ナノワイヤ１２２を形成する。図１Ｂ及び図１Ｃでは、修飾の前後の金属ナノワイヤ１２２を表すためにそれぞれ異なるパターンが使用され、図１Ｂ及び図１Ｃに示されるパターンは、修飾の前後の金属ナノワイヤ１２２をそれぞれ表すために、以下の図において直接使用されることが理解されるべきである。いくつかの実施形態において、被覆構造１４０は、無電解めっき／電気分解によって形成することができ、被覆構造１４０は、例えば、層状構造、島状突出構造、ドット状突出構造、又は導電性材料を含むそれらの組み合わせとすることができる。いくつかの実施形態において、導電性材料は、銀、金、白金、ニッケル、銅、イリジウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、これらの材料を含む合金、又はこれらの材料を含まない合金を含むことができる。いくつかの実施形態において、被覆構造１４０の被覆率は、金属ナノワイヤ１２２の総表面積の約８０％超、約９０％～約９５％、約９０％～約９９％、又は約９０％～１００％とすることができる。被覆構造１４０の被覆率が１００％であると言われる場合、それは、最初の金属ナノワイヤ１２２の表面が完全に露出していないということを意味することを理解されたい。いくつかの実施形態において、被覆構造１４０は、無電解銅めっき層、電気めっき銅層又は無電解銅－ニッケル合金めっき層のような単一の導電性材料で構成された単層構造であってもよい。又は、被覆構造１４０は、二層、又は２以上の導電材料からなる多層構造であってもよく、例えば、最初に無電解銅めっき層を形成し、その後に無電解銀めっき層を形成する。
【0048】
いくつかの実施形態において、無電解銅めっき液（銅イオン溶液、キレート剤、アルカリ剤、還元剤、緩衝剤、安定剤などを含む）を調整することができ、金属ナノワイヤ１２２及び膜層１３０を無電解銅めっき液に浸漬することができる。無電解銅めっき液は、予備硬化又は不完全硬化された膜層１３０に浸透し、毛細管現象により金属ナノワイヤ１２２の表面に接触することができる。同時に、金属ナノワイヤ１２２は、触媒点又は核形成点として作用して銅の析出を促進することができ、したがって、無電解銅めっき層が金属ナノワイヤ１２２上に堆積されて被覆構造１４０が形成される。被覆構造１４０は、金属ナノワイヤ１２２の各々の初期形状に応じて実質的に成長し、修飾時間が長くなるにつれて、金属ナノワイヤ１２２の各々を被覆する構造を形成する。対照的に、金属ナノワイヤ１２２が存在しない複合構造２２０では銅の析出はない。すなわち、うまく制御することによって、被覆構造１４０全体が、各金属ナノワイヤ１２２と膜層１３０との間の界面に形成され、膜層１３０は、金属ナノワイヤ１２２の表面に接触せずに単独で存在する被覆構造１４０を有さない。したがって、修飾工程の後、導電性ネットワークの各金属ナノワイヤ１２２は、被覆構造１４０によって覆われ、被覆構造１４０は、各金属ナノワイヤ１２２及び膜層１３０によって形成される界面上に位置する。換言すると、被覆構造１４０は、各金属ナノワイヤ１２２と膜層１３０との間にある。被覆構造１４０と、被覆構造１４０によって被覆される各金属ナノワイヤ１２２とは、全体とみなすことができ、全体の間のギャップは、膜層１３０の材料によって満たされる。
【0049】
いくつかの実施形態において、膜層１３０及び無電解めっき液／電解液は、互いに適合する材料を含むことができる。例えば、非アルカリ耐性ポリマーを用いて膜層１３０を形成する場合には、無電解めっき液をアルカリ溶液とすることができる。したがって、この工程では、前述した膜層１３０の予備硬化状態又は不完全硬化状態を利用することに加えて、無電解めっき液をさらに利用して、予備硬化状態又は不完全硬化状態の膜層１３０を攻撃（エッチングと似ている）し、前述した修飾工程を容易にすることができる。
【0050】
以下、修飾工程の原理について説明するが、本開示はこれに限定されるものではない。金属ナノワイヤ１２２及び膜層１３０が無電解めっき液／電解液に浸漬される初期期間において、溶液は、まず、予備硬化された又は不完全硬化された膜層１３０を攻撃する。溶液が金属ナノワイヤ１２２に接触すると、金属イオン（例えば銅イオン）は、金属ナノワイヤ１２２（例えば、銀ナノワイヤ）を種結晶として成長を開始することによって成長を開始し、浸漬時間が増加するにつれて、金属ナノワイヤ１２２の表面上の前述の被覆構造１４０内にさらに成長する。一方、膜層１３０は、上述の反応プロセスにおいて、制御層又は制限層として作用して、各金属ナノワイヤ１２２と膜層１３０との間の界面上の被覆構造１４０の成長を制限し、被覆構造１４０が均一に成長するように制御することができる。このようにして、本開示の修飾された金属ナノワイヤ１２２は、信号を感知／送信する際に、より良好な一致性を有することができる。
【0051】
いくつかの実施形態において、その後、硬化工程を行い、光、熱、又は他の方法を使用して膜層１３０を完全に硬化させることができる。上述した修飾工程では、被覆構造１４０は、各金属ナノワイヤ１２２の表面上に形成され、各金属ナノワイヤ１２２の表面全体を被覆して外側に成長する。いくつかの実施形態において、高導電性材料を採用して、被覆構造１４０を形成することができる。例えば、銅は、銀ナノワイヤの表面を覆う被覆構造１４０の材料として採用され、被覆構造１４０は、各銀ナノワイヤと膜層１３０との間の界面上に位置する。銀の導電率は銅の導電率よりも高いが、銀ナノワイヤの各々のサイズ及びそれらの接触状態などの要因により、銀ナノワイヤ層全体の導電率はより低い（しかし、抵抗は電気信号を伝達するのに依然として十分低い）ことは注目に値する。修飾工程の後、被覆構造１４０（すなわち、修飾された金属ナノワイヤ１２２）によって被覆された銀ナノワイヤの導電率は、修飾されていない銀ナノワイヤの導電率よりも高い。換言すると、修飾された金属ナノワイヤ層１２０は、低抵抗導電層を形成することができる。未修飾の金属ナノワイヤ層１２０と比較して、修飾された金属ナノワイヤ層１２０の表面抵抗は、約１００倍から約１０，０００倍に低減することができる。上述の導電層は、可撓性分野における導電性基板、ワイヤレス充電コイル、又はアンテナ構造などの様々な用途のための電極構造を作製するために使用することができる。具体的には、電極構造は、金属ナノワイヤ１２２と、金属ナノワイヤ１２２をさらに被覆する膜層１３０とを少なくとも含むことができ、各金属ナノワイヤ１２２の表面の少なくとも一部又は全体（すなわち、金属ナノワイヤ１２２の、膜層１３０に対応する界面）は、被覆構造１４０（すなわち、被覆層）を有する。被覆層を導入することにより、金属ナノワイヤ層１２０の導電性を高めることができる。いくつかの実施形態において、銅材料は、各金属ナノワイヤ１２２の表面に沿って成長する（すなわち、金属ナノワイヤ１２２の、膜層１３０に対応する界面）ため、観察される銅の形状は、めっき後の各金属ナノワイヤ１２２の初期形状（例えば、線形構造）と極めて類似しており、銅は、均一に成長して、類似のサイズ（例えば、厚さ）を有する外層構造を形成する。
【0052】
本開示の前述の方法は、ディスプレイと一体化されたタッチパネルのようなタッチパネルの製造に適用することができるが、これに限定されるものではない。より具体的には、図２Ａ及び図２Ｂを参照する。図２Ａは、本開示のいくつかの実施形態に係るタッチパネル１００を示す概略平面図であり、図２Ｂは、本開示のいくつかの実施形態に係る線２Ｂ－２Ｂに沿う図２Ａのタッチパネル１００を示す概略断面図である。いくつかの実施形態において、タッチパネル１００は、基板１１０、周辺トレース１５０、及びタッチ感知電極１７０を含むことができる。基板１１０は、周辺トレース１５０及びタッチ感知電極１７０を支持するように構成され、例えば、硬質透明基板又は可撓性透明基板であってもよい。いくつかの実施形態において、基板１１０の材料は、ガラス、アクリル、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、無色ポリイミド、又はそれらの組合せなどの透明材料を含むが、これらに限定されるものではない。いくつかの実施形態において、基板１１０の表面上に前処理工程を行うことができ、例えば、表面修飾処理を行うか、又は接着層若しくは樹脂層を基板１１０の表面上に追加的にコーティングして、基板１１０と金属ナノワイヤ１２２との間の接着性を高める。
【0053】
いくつかの実施形態では、基板１１０は可視性によって定義される可視領域ＶＡと周辺領域ＰＡとを有することができ、周辺領域ＰＡは、可視領域ＶＡの横に配置されている。可視領域ＶＡは、ユーザーが見ることができる領域を示し、周辺領域ＰＡは、ユーザーが見ることができない領域を示し、境界Ｂ２は、可視領域ＶＡと周辺領域ＰＡとの接合部に位置する。例えば、周辺領域ＰＡは、可視領域ＶＡの周囲（すなわち、可視領域ＶＡの右側、左側、上側及び下側を含む）に配置された枠状の領域とすることができる。別の例としては、周辺領域ＰＡは、可視領域ＶＡの左側及び下側に配置されたＬ字状の領域であってもよい。いくつかの実施形態では、基板１１０が、屈曲性によって定義される曲げ領域ＢＲと非曲げ領域ＮＲとを有する場合、曲げ領域ＢＲは非曲げ領域ＮＲに挟まれてもよく（例えば、曲げ領域ＢＲは非曲げ領域ＮＲによって上下から挟まれる）、曲げ領域ＢＲと非曲げ領域ＮＲとの接合部に境界Ｂ１が位置する。本明細書に記載の曲げ領域ＢＲは、例えば、タッチパネル１００をフレキシブルデバイスに組み込んだときのフレキシブルデバイスの設計によって規定される屈曲可能領域であってもよい。一般に、曲げ領域ＢＲの面積は、非曲げ領域ＮＲの面積よりも小さい。周辺領域ＰＡの一部の領域と可視領域ＶＡの一部の領域とが曲げ領域ＢＲに重なり、周辺領域ＰＡの一部の領域と可視領域ＶＡの一部の領域とが非曲げ領域ＮＲに重なる。
【0054】
いくつかの実施形態において、タッチ感知電極１７０は、ほぼ可視領域ＶＡ上に位置し、タッチ感知電極１７０の一部は、曲げ領域ＢＲ上に位置し、タッチ感知電極１７０の別の部分は、非曲げ領域ＮＲ上に位置する。いくつかの実施形態において、タッチ感知電極１７０は、織り合わされず配置される。例えば、タッチ感知電極１７０は、第１の方向Ｄ１に沿って延びる帯状電極であってもよく、複数の帯状電極は、第２の方向Ｄ２に沿って等距離に配置されてもよく、第１の方向Ｄ１と第２の方向Ｄ２とは互いに直交している。しかしながら、タッチ感知電極１７０の形状や配置はこれに限定されるものではない。他の実施形態において、タッチ感知電極１７０は、他の適切な形状及び配置を有してもよい。いくつかの実施形態において、１つの帯状電極は、曲げ領域ＢＲ及び非曲げ領域ＮＲに渡ってもよく（例えば、図２Ａの最も上の帯状電極）、完全に曲げ領域ＢＲに位置してもよく（例えば、図２Ａの中央の帯状電極）、又は完全に非曲げ領域ＮＲに位置してもよい（例えば、図２Ａの最も下の帯状電極）。いくつかの実施形態において、タッチ感知電極１７０は単層構成を採用し、タッチパネル１００は、各タッチ感知電極１７０のキャパシタンスの変化を検出することによってタッチ位置を取得することができる。
【0055】
いくつかの実施形態において、周辺トレース１５０は、ほぼ周辺領域ＰＡ上に位置し、周辺トレース１５０とタッチ感知電極１７０とは、可視領域ＶＡと周辺領域ＰＡとの間のほぼ境界（境界Ｂ２）で互いに接触し、互いに電気的に接続されて、可視領域ＶＡと周辺領域ＰＡを横切る電子移動経路を形成する。
【0056】
いくつかの実施形態において、非曲げ領域ＮＲ上の周辺トレース１５０及びタッチ感知電極１７０は、修飾された金属ナノワイヤ１２２を含む（本明細書で参照される「修飾された金属ナノワイヤ１２２」は、金属ナノワイヤ１２２と、その表面を覆う被覆構造１４０とを含む）。詳細には、非曲げ領域ＮＲ上の各周辺トレース１５０及びタッチ感知電極１７０は、金属ナノワイヤ１２２及び金属ナノワイヤ１２２上に付加された膜層１３０を含み、各金属ナノワイヤ１２２と膜層１３０との間の界面は、実質的に被覆構造１４０を有する。具体的には、上述した修飾された金属ナノワイヤ１２２と、修飾された金属ナノワイヤ１２２上に付加された膜層１３０とをパターニングして、非曲げ領域ＮＲ上に周辺トレース１５０とタッチ感知電極１７０とを形成する。被覆構造１４０を金属ナノワイヤ１２２と膜層１３０との間の界面に形成することにより、修飾された金属ナノワイヤ１２２を形成する。修飾された金属ナノワイヤ１２２を用いて、周辺トレース１５０及びタッチ感知電極１７０を、タッチパネル１００の非曲げ領域ＮＲ上に製造することにより、タッチパネル１００の表面抵抗を効果的に低減して、タッチパネル１００の導電性を高めることができ、タッチパネル１００の抵抗性容量性負荷（ＲＣ負荷）値を効果的に低減することができる。いくつかの実施形態において、未修飾の金属ナノワイヤ１２２からなる（すなわち、金属ナノワイヤ１２２は、その表面上に被覆構造１４０を有さない）タッチ感知電極１７０と比較して、修飾された金属ナノワイヤ１２２からなるタッチ感知電極１７０の抵抗性容量性負荷値は、約１０％～約５０％減少する。
【0057】
いくつかの実施形態において、曲げ領域ＢＲ上に位置するタッチ感知電極１７０は、未修飾の金属ナノワイヤ１２２を含む。詳細には、曲げ領域ＢＲ上のタッチ感知電極１７０は、最初の金属ナノワイヤ１２２と、最初の金属ナノワイヤ１２２上に付加された膜層１３０とを含む。具体的には、未修飾の金属ナノワイヤ１２２及び未修飾の金属ナノワイヤ１２２上に付加された膜層１３０は、曲げ領域ＢＲ上にタッチ感知電極１７０を形成するようにパターニングされる。未修飾の金属ナノワイヤ１２２（例えば、銀ナノワイヤ）は、修飾された金属ナノワイヤ１２２（例えば、銅金属材料によって被覆された銀ナノワイヤ）よりも優れた屈曲性を有することができることは注目に値する。したがって、未修飾の金属ナノワイヤ１２２を用いて曲げ領域ＢＲ上にタッチ感知電極１７０を製造することにより、タッチパネル１００は良好な屈曲性を維持することができる。一方、修飾された金属ナノワイヤ１２２からなるタッチ感知電極１７０は、未修飾の金属ナノワイヤ１２２から作製されるタッチ感知電極１７０よりも低い抵抗性容量性負荷値を有するが、タッチ感知電極１７０は、タッチ感知電極１７０が修飾された金属ナノワイヤ１２２からなるか、又は、未修飾の金属ナノワイヤ１２２からなるかにかかわらず、タッチ感知信号を送信するのに十分な導電性を有することができる。
【0058】
いくつかの実施形態において、タッチ感知電極１７０は、複数の細線Ｌが織り合わされたメッシュパターンを有する。詳細には、非曲げ領域ＮＲ上では、修飾された金属ナノワイヤ１２２及び修飾された金属ナノワイヤ１２２上に付加された膜層１３０がパターニングされて、複数の細線Ｌが織り合わされたメッシュパターンが形成され、形成されたメッシュパターンが、タッチ感知電極１７０の電極パターンである。曲げ領域ＢＲ上では、未修飾の金属ナノワイヤ１２２及び未修飾の金属ナノワイヤ１２２上に付加された膜層１３０がパターニングされて、複数の細線Ｌが織り合わされたメッシュパターンが形成され、形成されたメッシュパターンが、タッチ感知電極１７０の電極パターンである。換言すると、修飾された金属ナノワイヤ１２２及び修飾された金属ナノワイヤ１２２上に付加された膜層１３０は、非曲げ領域ＮＲ上のタッチ感知電極１７０の各細線Ｌに存在し、未修飾の金属ナノワイヤ１２２及び未修飾の金属ナノワイヤ１２２上に付加された膜層１３０は、曲げ領域ＢＲ上のタッチ感知電極１７０の各細線Ｌに存在する。一つのタッチ感知電極１７０が、曲げ領域ＢＲと非曲げ領域ＮＲの境界Ｂ１を横切るとき、境界Ｂ１を横切る細線Ｌは、未修飾の金属ナノワイヤ１２２及び修飾された金属ナノワイヤ１２２の両方を含むことができる。より詳細には、一本の細線Ｌにおける一つの金属ナノワイヤ１２２が、曲げ領域ＢＲと非曲げ領域ＮＲとの間の境界Ｂ１を横切る場合、境界Ｂ１を横切る一つの金属ナノワイヤ１２２は部分的に修飾されてもよく、すなわち、金属ナノワイヤ１２２の一部は被覆構造１４０によって被覆されてもよく（すなわち、修飾されている）、一方、金属ナノワイヤ１２２の別の部分は、被覆構造１４０によって被覆されない（すなわち、修飾されていない）。
【0059】
修飾された金属ナノワイヤ１２２は被覆構造１４０を有するため、未修飾の金属ナノワイヤ１２２の光透過率及びヘイズよりも低い光透過率（すなわち、約４００ｎｍ～約７００ｎｍの波長を有する可視光の透過率）及びより高いヘイズを有することは注目に値する。タッチ感知電極１７０をパターニングして、複数の細線Ｌが織り合わされたメッシュパターンを形成することにより、修飾された金属ナノワイヤ１２２がタッチ感知電極１７０の光透過率及びヘイズに影響を与えることを防止し、したがって、タッチパネル１００の可視領域ＶＡは良好な光学特性を維持することができる。具体的には、本開示のメッシュパターンを有するタッチ感知電極１７０は、タッチパネル１００の可視領域ＶＡを、ユーザのニーズを満たす約８８％超の光透過率にすることができる。一方、本開示のメッシュパターンを有するタッチ感知電極１７０は、タッチパネル１００の可視領域ＶＡを約３．０未満、好ましくは約２．５未満、約２．０未満、又は約１．５未満のヘイズを有するようにすることができる。
【0060】
いくつかの実施形態において、タッチ感知電極１７０のより良好な光透過性及びパターニングの利便性を提供するため、各細線Ｌの線幅Ｗ１は約１μｍ～約１０μｍである。具体的には、各細線Ｌの線幅Ｗ１が約１０μｍ超である場合、タッチ感知電極１７０の光線透過率が悪くなり、タッチパネル１００の可視領域ＶＡの光学特性に影響を及ぼし得る。各細線Ｌの線幅Ｗ１が１μｍ未満である場合、パターニングの難易度が高くなり得、製造工程に不都合が生じ得る。いくつかの実施形態において、隣接する細線Ｌ間の距離Ｘ１（すなわち、線間隔Ｘ１）は、約１μｍ～約１０μｍであり、タッチ感知電極１７０に良好な光透過率及び導電性を提供する。具体的には、線間隔Ｘ１が約１０μｍ超である場合、メッシュパターンの配置が疎になりすぎて、電子移動経路が不十分となり、タッチ感知電極１７０の表面抵抗が大きくなりすぎ、導電性が低くなりすぎる。線間隔Ｘ１が約１μｍ未満である場合、メッシュパターンの配置が密になりすぎて、タッチ感知電極１７０の光透過率が低くなり、タッチパネル１００の可視領域ＶＡが示す光学特性に影響を及ぼす。いくつかの実施形態において、細線Ｌは等間隔に配置されてもよい。つまり、各メッシュは同じサイズにすることができる（例えば、長さと幅）。いくつかの実施形態において、各メッシュの形状は、例えば、矩形、正方形、菱形、又は他の適切な形状とすることができる。以上の構成により、本開示のタッチ感知電極１７０は、光透過性が良好であるだけでなく、導電性も良好である。具体的には、非曲げ領域ＮＲ上の修飾された金属ナノワイヤ１２２からなるメッシュパターンを有するタッチ感知電極１７０の表面抵抗は、約８Ω／□～約４２Ω／□である。曲げ領域ＢＲ上に、未修飾の金属ナノワイヤ１２２からなるメッシュパターンを有するタッチ感知電極１７０の表面抵抗と比較して、非曲げ領域ＮＲ上に、修飾された金属ナノワイヤ１２２からなるメッシュパターンを有するタッチ感知電極１７０の表面抵抗は、約２０％～約３０％低減される。
【0061】
いくつかの実施形態において、曲げ領域ＢＲの境界Ｂ１とタッチ感知電極１７０の非曲げ領域ＮＲとを横切る細線Ｌは、不均一な線幅Ｗ１を有してもよい。詳細には、本開示のいくつかの実施形態に係る図２Ａのタッチパネル１００の領域Ｒ１を示す概略部分拡大図である、図２Ｃを参照する。図２Ｃに示すように、曲げ領域ＢＲと非曲げ領域ＮＲとの境界Ｂ１を横切る細線Ｌは、境界Ｂ１から遠い第１の部分Ｌ１と、境界Ｂ１に近い第２の部分Ｌ２とを有し、第１の部分Ｌ１と第２の部分Ｌ２とが接続され、第１の部分Ｌ１の線幅Ｗ１１は、第２の部分Ｌ２の線幅Ｗ１２よりも小さい。より詳細には、第１の部分Ｌ１の線幅Ｗ１１は１μｍ～５μｍであり、第２の部分Ｌ２の線幅Ｗ１２は５μｍ～３０μｍである。曲げ領域ＢＲには未修飾の金属ナノワイヤ１２２が設けられ、非曲げ領域ＮＲには修飾された金属ナノワイヤ１２２が設けられているため、細線Ｌの不均一な線幅Ｗ１の設計は、複数回の屈曲後に曲げ領域ＢＲと非曲げ領域ＮＲとの間で回路（細線Ｌ）が開くことを回避することができ、可視領域ＶＡが良好な光学特性（例えば、高い光透過率）を有することを確実にすることができる。いくつかの実施形態において、境界Ｂ１を横切る細線Ｌの線幅Ｗ１は、徐々に増加し、所定の範囲で徐々に減少する、すなわち、線形漸次設計が採用される。より詳細には、境界Ｂ１を横切る細線Ｌの線幅Ｗ１は、曲げ領域ＢＲ上において、境界Ｂ１から遠いものから境界Ｂ１に近いものへと徐々に増加し、非曲げ領域ＮＲ上において、境界Ｂ１に近いものから境界Ｂ１から遠いものへと徐々に減少する。したがって、境界Ｂ１を横切る細線Ｌの線幅Ｗ１は、境界Ｂ１に接する位置で最も大きくなる。細線Ｌの線幅Ｗ１が所定の範囲で減少（又は増加）するため、線幅Ｗ１の急激な減少（又は急激な増加）による細線Ｌの開きを防止することができる。一方、境界Ｂ１を横切らない細線Ｌは、（図２Ａに示すように）一定の線幅Ｗ１を有していてもよい。
【0062】
図２Ａに戻る。可視領域ＶＡと周辺領域ＰＡとの間の境界Ｂ２に隣接するタッチ感知電極１７０内の細線Ｌも、不均一な線幅Ｗ１を有してもよい。詳細には、本開示のいくつかの実施形態に係る図２Ａのタッチパネル１００の領域Ｒ２を示す概略部分拡大図である図２Ｄを参照されたい。図２Ｄに示すように、曲げ領域ＢＲにおいて、可視領域ＶＡと周辺領域ＰＡとの境界Ｂ２に隣接する細線Ｌは、境界Ｂ２からより遠い第１の部分Ｌ１と、境界Ｂ２により近い第２の部分Ｌ２とを有し、第１の部分Ｌ１と第２の部分Ｌ２とが接続され、第１の部分Ｌ１の線幅Ｗ１１は、第２の部分Ｌ２の線幅Ｗ１２よりも小さい。より詳細には、第１の部分Ｌ１の線幅Ｗ１１は１μｍ～５μｍであり、第２の部分Ｌ２の線幅Ｗ１２は５μｍ～３０μｍである。曲げ領域ＢＲの可視領域ＶＡには未修飾の金属ナノワイヤ１２２が設けられ、曲げ領域ＢＲの周辺領域ＰＡには修飾された金属ナノワイヤ１２２が設けられているため、細線Ｌの不均一な線幅Ｗ１の設計は、複数回の屈曲後に可視領域ＶＡと周辺領域ＰＡとの間で曲げ領域ＢＲ上の回路（細線Ｌ）が開くことを回避することができ、可視領域ＶＡが良好な光学特性（例えば、高い光透過率）を有することを確実にすることができる。いくつかの実施形態において、境界Ｂ２に隣接する細線Ｌの線幅Ｗ１は、所定の範囲で徐々に増加する、すなわち、線形漸次設計が採用される。より詳細には、境界Ｂ２に隣接する周辺領域ＰＡ上の細線Ｌの線幅Ｗ１は、境界Ｂ２から遠いものから境界Ｂ２に近いものまで徐々に増加し、細線Ｌは境界Ｂ２まで延びて周辺トレース１５０に接続され、境界Ｂ２に接する位置（すなわち、細線Ｌが周辺トレース１５０に接続される位置）で細線Ｌの線幅Ｗ１が最大となる。細線Ｌの線幅Ｗ１が所定の範囲で減少（又は増加）するため、線幅Ｗ１の急激な減少（又は急激な増加）による細線Ｌの開きを防止することができる。一方、境界Ｂ２に隣接しない細線Ｌは、一定の線幅Ｗ１を有していてもよい。
【0063】
図２Ａ及び図２Ｂを参照する。周辺トレース１５０の線幅Ｗ２は約８μｍ～約１０μｍであり、したがって、周辺トレース１５０は良好な導電性を有し、パターニングの利便性を提供する。詳細には、周辺トレース１５０の線幅Ｗ２が約８μｍ未満である場合、周辺トレース１５０の表面抵抗が大きくなりすぎ、導電率が低くなりすぎ、線幅Ｗ２が約８μｍ未満である場合、パターニングが困難になり得、製造工程に不都合が生じる。いくつかの実施形態において、周辺トレース１５０の線幅Ｗ２は、タッチ感知電極１７０の細線Ｌ（境界Ｂ１、Ｂ２に隣接しない細線Ｌ）の一部の線幅Ｗ１と同じになるように設計することができる。いくつかの実施形態において、隣接する周辺トレース１５０間の距離Ｘ２（すなわち、線間隔Ｘ２）は、約５μｍ～約２０μｍ、好ましくは３μｍ～約２０μｍである。その結果、従来のタッチパネルと比較して、本開示のタッチパネル１００は、ベゼルサイズ（例えば、周辺領域ＰＡの幅）を約２０％以上低減し、したがって、ディスプレイの狭幅ベゼルの条件が達成される。具体的には、本開示におけるタッチパネル１００の周辺領域ＰＡの幅は、約２ｍｍ未満とすることができる。以上の構成により、本開示の周辺トレース１５０は良好な導電性を有することができる。具体的には、本開示の周辺トレース１５０は、タッチパネル１００の周辺領域ＰＡの表面抵抗を約０．１０Ω／□～約０．１３Ω／□の間とすることができる。未修飾の金属ナノワイヤ１２２によって形成されたタッチパネルの周辺領域ＰＡの表面抵抗と比較して、修飾された金属ナノワイヤ１２２によって形成されたタッチパネル１００の周辺領域ＰＡの表面抵抗は、約２０％～約５０％減少する。
【0064】
図３Ａ～図３Ｄを参照すると、これらは、本開示のいくつかの実施形態に係る異なるステップにおけるタッチパネル１００の製造方法を示す概略断面図であり、その断面の位置は図２Ｂの場合と同じである。タッチパネル１００の製造方法は、ステップＳ１０からステップＳ１６を含み、ステップＳ１０からステップＳ１６までを連続して行うことができる。ステップＳ１０では、所定の周辺領域ＰＡ及び所定の可視領域ＶＡ並びに所定の曲げ領域ＢＲ及び所定の非曲げ領域ＮＲを有する基板１１０が設けられ、未修飾の金属ナノワイヤ１２２が基板１１０上に配置されて、周辺領域ＰＡ上及び可視領域ＶＡ上（曲げ領域ＢＲ及び非曲げ領域ＮＲを含む）に金属ナノワイヤ層１２０が形成される。ステップＳ１２において、膜層１３０は、未修飾の金属ナノワイヤ１２２上に配置され、したがって膜層１３０は未修飾の金属ナノワイヤ１２２を被覆し、膜層１３０は予備硬化状態又は不完全硬化状態である。ステップＳ１４では、パターニング工程を行ってパターニングされた金属ナノワイヤ層１２０を形成し、周辺領域ＰＡ上に位置する金属ナノワイヤ層１２０をパターニングして周辺トレース１５０を形成し、可視領域ＶＡ上に位置する金属ナノワイヤ層１２０（曲げ領域ＢＲ及び非曲げ領域ＮＲを含む）をパターニングしてタッチ感知電極１７０を形成する。ステップＳ１６では、修飾工程を行い、金属ナノワイヤ１２２の一部に被覆構造１４０を形成し、周辺領域ＰＡ上に位置する周辺トレース１５０及び非曲げ領域ＮＲ上に位置するタッチ感知電極１７０が修飾された金属ナノワイヤ１２２を含み、曲げ領域ＢＲ上に位置するタッチ感知電極１７０が未修飾の金属ナノワイヤ１２２を含むようにする。以下の説明では、上述のステップについてより詳細に説明する。
【0065】
図３Ａを参照する。金属ナノワイヤ層１２０（例えば、銀ナノワイヤ層、金ナノワイヤ層、又は銅ナノワイヤ層）は、少なくとも金属ナノワイヤ１２２を含み、基板１１０の周辺領域ＰＡ及び可視領域ＶＡ（曲げ領域ＢＲ及び非曲げ領域ＮＲに位置する領域を含む）上にコーティングされる。いくつかの実施形態において、金属ナノワイヤ１２２を有する分散体又はスラリーを、コーティングによって基板１１０上に形成し、硬化／乾燥させて、金属ナノワイヤ１２２を基板１１０の表面に付着させ、基板１１０上に配置された金属ナノワイヤ層１２０を形成することができる。上述の硬化／乾燥工程の後、分散液又はスラリーの溶媒は揮発し、金属ナノワイヤ１２２は、基板１１０の表面上にランダムに分布され得る。又は、好ましくは、金属ナノワイヤ１２２は、脱落することなく基板１１０の表面上に固定され、金属ナノワイヤ層１２０を形成することができる。金属ナノワイヤ層１２０の金属ナノワイヤ１２２は、互いに接触して連続的な電流経路を提供し、導電性ネットワークを形成することができる。換言すると、金属ナノワイヤ１２２は、その交差位置において互いに接触し、電子を移動させる経路を形成する。銀ナノワイヤを例にとると、一方の銀ナノワイヤと他方の銀ナノワイヤは、それらの交差位置（すなわち、銀－銀接触界面）で直接接触を形成し、低抵抗の電子移動経路を形成することができる。その後の修飾工程は、上述した「銀－銀接触」の低抵抗構造に影響を与えたり、変化させたりすることはないが、金属ナノワイヤ１２２の表面上に高い導電性を有する被覆構造１４０をさらに被覆して、最終生成物の電気特性を改善する。
【0066】
いくつかの実施形態において、分散液又はスラリーは溶媒を含み、金属ナノワイヤ１２２が溶媒中に均一に分散する。具体的には、溶媒は、例えば、水、アルコール、ケトン、エーテル、炭化水素、芳香族溶媒（ベンゼン、トルエン、キシレンなど）、又はこれらの組み合わせである。いくつかの実施形態において、分散体は、金属ナノワイヤ１２２と溶媒との間の親和性及び溶媒内の金属ナノワイヤ１２２の安定性を改善するために、添加剤、界面活性剤、及び／又は結合剤をさらに含んでもよい。具体的には、添加剤、界面活性剤及び／又は結合剤は、例えば、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、ヒプロメロース、フルオロ界面活性剤、スルホコハク酸スルホネート、サルフェート、ホスフェート、ジスルホネート、又はそれらの組み合わせであってもよい。金属ナノワイヤ１２２を含む分散体又はスラリーは、限定されるものではないが、スクリーン印刷、スプレーコーティング、又はローラーコーティングなどの工程の任意の方法で、基板１１０の表面上に形成することができる。いくつかの実施形態において、金属ナノワイヤ１２２を含む分散体又はスラリーが、連続的に供給される基板１１０の表面上にコーティングされるように、ロール・ツー・ロール法を行ってもよい。
【0067】
本明細書で使用される用語「金属ナノワイヤ」は集合名詞であり、複数の金属要素、金属合金、又は金属化合物（金属酸化物を含む）を含む金属ワイヤの集合を指し、その中に含まれる金属ナノワイヤの数は、本開示の範囲に影響を及ぼさないことが理解されるべきである。いくつかの実施形態において、単一の金属ナノワイヤの断面サイズ（例えば、断面の直径）は、５００ｎｍ未満、好ましくは１００ｎｍ未満、より好ましくは５０ｎｍ未満とすることができる。いくつかの実施形態において、金属ナノワイヤは、大きいアスペクト比（すなわち、長さ：断面の直径）を有する。具体的には、金属ナノワイヤのアスペクト比は、１０～１００，０００とすることができる。より詳細には、金属ナノワイヤのアスペクト比は１０超、好ましくは５０超、より好ましくは１００超とすることができる。さらに、絹、繊維、又は管のような他の用語も、同様に本開示の範囲内に入る上述の断面寸法及びアスペクト比を有する。
【0068】
いくつかの実施形態において、導電性を高めるために、金属ナノワイヤ１２２上に後処理をさらに実施し、金属ナノワイヤ１２２の交差位置における接触特性を改善することができる（例えば、接触面積の増加）。後処理は、加熱、プラズマ供給、コロナ放電、紫外線供給、オゾン供給、又は加圧などの工程を含むことができるが、これらに限定されるものではない。具体的には、金属ナノワイヤ層１２０を硬化／乾燥させることによって形成した後、ローラーを用いて加圧してもよい。いくつかの実施形態において、一以上のローラーを使用して、金属ナノワイヤ層１２０上に圧力を加えることができる。いくつかの実施形態において、加えられる圧力は、約５０ｐｓｉ～約３４００ｐｓｉ、好ましくは約１００ｐｓｉ～約１０００ｐｓｉ、約２００ｐｓｉ～約８００ｐｓｉ、又は約３００ｐｓｉ～約５００ｐｓｉとすることができる。いくつかの実施形態において、後処理の加熱工程及び加圧工程は、金属ナノワイヤ１２２上で同時に実施することができる。例えば、約１０ｐｓｉ～約５００ｐｓｉの圧力（又は好ましくは約４０ｐｓｉ～約１００ｐｓｉの圧力）をローラーを通して加えることができ、また、ローラーを約７０℃～約２００℃（又は好ましくは約１００℃～約１７５℃）まで加熱して、金属ナノワイヤ１２２の導電性を高めることができる。いくつかの実施形態において、金属ナノワイヤ１２２は、後処理のために還元剤に曝されてもよい。例えば、銀ナノワイヤを含む金属ナノワイヤ１２２は、好ましくは、後処理のために銀還元剤に曝されてもよい。いくつかの実施形態において、銀還元剤は、水素化ホウ素ナトリウムなどの水素化ホウ素、ジメチルアミンボランなどのホウ素窒素化合物、又は水素などのガス還元剤を含むことができる。いくつかの実施形態において、曝露時間は、約１０秒～約３０分、好ましくは約１分～約１０分とすることができる。上述の後処理を通して、金属ナノワイヤ１２２の交差位置における接触強度又は面積を強化して、金属ナノワイヤ１２２の交差位置における接触面が、修飾処理の影響を受けないようにすることができる。
【0069】
次に、図３Ｂを参照する。膜層１３０は未修飾の金属ナノワイヤ１２２上に配置され、膜層１３０は未修飾の金属ナノワイヤ１２２を覆う。いくつかの実施形態において、コーティング後の膜層１３０内のポリマーは、金属ナノワイヤ１２２に浸透してフィラーを形成することができ、金属ナノワイヤ１２２は膜層１３０に埋め込まれて、複合構造２２０を形成する。換言すると、未修飾の金属ナノワイヤ１２２は膜層１３０に埋め込まれて、複合構造２２０を形成する。いくつかの実施形態において、膜層１３０は、非導電性樹脂又は他の有機材料などの絶縁材料を含むことができる。いくつかの実施形態において、膜層１３０は、スピンコーティング、スプレーコーティング又は印刷によって形成することができる。いくつかの実施形態において、膜層１３０の厚さは、約２０ｎｍ～約１０μｍ、約５０ｎｍ～約２００ｎｍ、又は約３０ｎｍ～約１００ｎｍとすることができる。その後の修飾工程を効果的に実施するために、ポリマー（すなわち、膜層１３０）は前述したように、予備硬化状態又は不完全硬化状態となる。
【0070】
次に、図３Ｃを参照する。周辺領域ＰＡ上及び可視領域ＶＡ上に位置する複合構造２２０のパターンを画定するためにパターニング工程が行われ、周辺領域ＰＡ上及び可視領域ＶＡ上に位置する導電構造を形成する。いくつかの実施形態において、周辺領域ＰＡ上のパターニングされた複合構造２２０は、周辺トレース１５０を形成することができ、可視領域ＶＡ上のパターニングされた複合構造２２０は、タッチ感知電極１７０を形成することができる。周辺トレース１５０とタッチ感知電極１７０は、周辺領域ＰＡと可視領域ＶＡとの間の信号伝送のために互いに電気的に接続することができる。いくつかの実施形態において、可視領域ＶＡ上に位置する複合構造２２０を、複数の織り合わされた細線Ｌを有するメッシュパターンにパターニングすることで、可視領域ＶＡが良好な光透過率を有することができる。パターニング工程の後、周辺トレース１５０及びタッチ感知電極１７０は、少なくとも、未修飾の金属ナノワイヤ１２２から形成される金属ナノワイヤ層１２０を含むことができる。
【0071】
いくつかの実施形態において、複合構造２２０をエッチングによってパターニングすることができる。いくつかの実施形態において、周辺領域ＰＡ上及び可視領域ＶＡ上に位置する複合構造２２０を同時にエッチングすることができ、エッチングマスク（例えばフォトレジスト）を使用して、周辺領域ＰＡ上及び可視領域ＶＡ上にパターニングされた複合構造２２０を同時に同じ処理で作製することができる。いくつかの実施形態において、複合構造２２０の金属ナノワイヤ層１２０が銀ナノワイヤ層である場合、銀をエッチングできる成分を、エッチング溶液として選択することができる。例えば、エッチング溶液の主成分は、Ｈ３ＰＯ４（約５５重量%～約７０重量%の比率で）及びＨＮＯ３（約５重量%～約１５重量%の比率で）とすることができ、同じ処理で銀材料を除去することができる。他の実施形態において、エッチング溶液の主成分は、塩化第二鉄／硝酸、又はリン酸／過酸化水素であってもよい。
【0072】
次に、図３Ｄを参照する。周辺領域ＰＡ上に複数の修飾された金属ナノワイヤ１２２を含む金属ナノワイヤ層１２０を形成し、非曲げ領域ＮＲに可視領域ＶＡを形成する、修飾工程が行われている。この修飾工程において、曲げ領域ＢＲの可視領域ＶＡを覆うためにフォトレジスト、剥離性接着剤又は同様の材料層を採用することができ、曲げ領域ＢＲの可視領域ＶＡ上の金属ナノワイヤ層１２０がシールドされ、周辺領域ＰＡ上及び非曲げ領域ＮＲ上の金属ナノワイヤ層１２０上のみに修飾工程が行われる。詳細には、修飾工程の後、周辺領域ＰＡ上及び非曲げ領域ＮＲ上に位置する金属ナノワイヤ層１２０の金属ナノワイヤ１２２の少なくとも一部を修飾し、金属ナノワイヤの１２２一部の表面上に被覆構造１４０を形成し、これにより、修飾された金属ナノワイヤ１２２が形成される。いくつかの実施形態において、被覆構造１４０は無電解めっきによって形成することができ、すなわち、予備硬化された又は不完全硬化された膜層１３０に浸透するために無電解めっき液が使用され、無電解めっき液中の反応性金属イオンが酸化還元反応によって金属ナノワイヤ１２２の表面上に析出し、被覆構造１４０を形成する。被覆構造１４０は、導電性材料からなる層状構造、島状突出構造、ドット状突出構造、又はこれらの組み合わせであってもよい。又は、被覆構造１４０は、単一の材料又は複数の材料からなる単層又は多層構造であってもよい。又は、被覆構造１４０は、合金材料からなる単層又は多層構造であってもよい。
【0073】
修飾工程は、金属ナノワイヤ１２２の表面に沿って行われるため、被覆構造１４０の形状は、各金属ナノワイヤ１２２の形状に従って実質的に成長することは注目に値する。修飾工程では、被覆構造１４０（例えば、無電解めっき時間及び／又は無電解めっき液の成分濃度）の成長条件を、被覆構造１４０が金属ナノワイヤ１２２の表面のみを被覆し、過剰成長しないように制御することができる。さらに、上述のように、予備硬化又は不完全硬化した膜層１３０は、成長を制限又は制御する役割も果たすことができる。このように、修飾工程により形成された被覆構造１４０は、金属ナノワイヤ１２２に接触することなく膜層１３０上に単独で析出／成長することはないが、各金属ナノワイヤ１２２の表面と膜層１３０との間に形成される。いくつかの実施形態において、膜層１３０はさらに、隣り合う金属ナノワイヤ１２２の間に充填される。これに対し、無電解めっき／電解めっきにより形成される被覆構造１４０は、高密度である。周辺トレース１５０及びタッチ感知電極１７０の細線Ｌのサイズ（例えば、線幅は約１０μｍ）と比較して、被覆構造１４０の欠陥サイズは、周辺トレース１５０及びタッチ感知電極１７０の細線Ｌのサイズの約０．０１倍～約０．００１倍である。したがって、被覆構造１４０に欠陥があっても、周辺トレース１５０とタッチ感知電極とが断線することはない。いくつかの実施形態において、予備硬化又は不完全硬化された膜層１３０が完全に硬化された状態に達するように、修飾工程の後にさらに硬化工程が実施されてもよい。
【0074】
以上の工程を経て、図２Ａに示すようなタッチパネル１００を形成することができる。一般に、周辺領域ＰＡ上に位置する周辺トレース１５０は、少なくとも、修飾された金属ナノワイヤ１２２から形成される金属ナノワイヤ層１２０を含んでもよく、非曲げ領域ＮＲ上に位置するタッチ感知電極１７０もまた、少なくとも、修飾された金属ナノワイヤ１２２から形成される金属ナノワイヤ層１２０を含んでもよい。すなわち、周辺トレース１５０の金属ナノワイヤ１２２及び非曲げ領域ＮＲ上のタッチ感知電極１７０はすべて被覆構造１４０で覆われ、被覆構造１４０は金属ナノワイヤ１２２と同一又は類似の構造外観を有してもよく、膜層１３０は、隣り合う金属ナノワイヤ１２２の間に充填される。
【0075】
図２Ａ及び図２Ｂを参照する。いくつかの実施形態において、非導電性領域１８０が、周辺領域ＰＡ上の隣り合う周辺トレース１５０の間、及び可視領域ＶＡ上の隣り合うタッチ感知電極１７０の間に存在して、隣り合う周辺トレース１５０及び知なりあうタッチ感知電極１７０を電気的に絶縁してもよい。いくつかの実施形態において、非導電性領域１８０は、実質的にギャップであってもよい。いくつかの実施形態において、上述のエッチング方法を利用して、周辺トレース１５０間及びタッチ感知電極１７０間に位置するギャップを形成することができる。
【0076】
いくつかの実施形態において、タッチパネルは、保護層をさらに含むことができる。具体的には、図４を参照すると、本開示の他の実施形態によるタッチパネル１００ａを示す概略断面図であり、その断面の位置は図２Ｂと同じである。タッチパネル１００ａは保護層１９０を含み、保護層１９０の材料は上述の膜層１３０の材料と同じとすることができる。いくつかの実施形態において、保護層１９０は、タッチパネル１００を完全に覆う。すなわち、保護層１９０は、周辺トレース１５０及びタッチ感知電極１７０を覆う。保護層１９０は、隣り合う周辺トレース１５０間の非導電性領域１８０にさらに充填されて、隣り合う周辺トレース１５０を電気的に絶縁することができ、又は保護層１９０は、隣り合うタッチ感知電極１７０間の非導電性領域１８０に充填されて、隣り合うタッチ感知電極１７０を電気的に絶縁することができる。
【0077】
図５Ａは、本開示の他の実施形態によるタッチパネル１００ｂを示す概略平面図である。図５Ｂは、本開示のいくつかの実施形態に係る図５Ａのタッチパネル１００ｂの線５Ｂ～５Ｂに沿う概略断面図である。図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、タッチパネル１００ｂは両面単層タッチパネル１００ｂである。説明の明確さ及び便宜のために、図５Ａ及び図５Ｂの実施形態において、第１のタッチ感知電極１７２及び第２のタッチ感知電極１７４を用いて、タッチ感知電極の構成を示す。第１のタッチ感知電極１７２は、基板１１０の第１の表面上（例えば上面）に配置され、第２のタッチ感知電極１７４は、基板１１０の第２の表面上（例えば、下面）に配置され、第１のタッチ感知電極１７２及び第２のタッチ感知電極１７４は、互いに電気的に絶縁される。いくつかの実施形態において、第１のタッチ感知電極１７２は、第２の方向Ｄ２に沿って延びる複数の帯状電極を含み、複数の帯状電極は、第１の方向Ｄ１に沿って等距離に配置されてもよい。第２のタッチ感知電極１７４は、第１の方向Ｄ１に沿って延びる複数の帯状電極を含み、複数の帯状電極は、第２の方向Ｄ２に沿って等距離に配置されてもよい。第１の方向Ｄ１と第２の方向Ｄ２とは垂直である。換言すると、第１のタッチ感知電極１７２と第２のタッチ感知電極１７４とが延びる方向は異なっており、互いに織り合わされている。第１のタッチ感知電極１７２及び第２のタッチ感知電極１７４は、それぞれ、制御信号を送信し、タッチ感知信号を受信することができる。このように、第１のタッチ感知電極１７２と第２のタッチ感知電極１７４との間の信号変化（例えば、キャパシタンスの変動）を検出することにより、タッチ位置を取得することができる。
【0078】
いくつかの実施形態において、第１のタッチ感知電極１７２及び第２のタッチ感知電極１７４の各々は、複数の細線Ｌが織り合わされたメッシュパターンを有し、修飾された金属ナノワイヤ１２２によって形成された金属ナノワイヤ層１２０を含む。上述したように、修飾された金属ナノワイヤ１２２及び修飾された金属ナノワイヤ１２２上に付加された膜層１３０は、複数の細線Ｌが織り合わされたメッシュパターンを形成するようにパターニングされ、形成されたメッシュパターンは、第１のタッチ感知電極１７２及び第２のタッチ感知電極１７４の電極パターンである。いくつかの実施形態において、第１のタッチ感知電極１７２の細線Ｌと第２のタッチ感知電極１７４の細線Ｌとは、完全には重なり合っていない。具体的には、上（すなわち、図５Ａで見えている角度）から見た場合に、第２のタッチ感知電極１７４の２つの細線Ｌの交点は、第１のタッチ感知電極１７２の細線Ｌによって形成されるメッシュのまさに中心に位置することができる。同様に、第１のタッチ感知電極１７２の２つの細線Ｌの交点を、第２のタッチ感知電極１７４の細線Ｌによって形成されるメッシュのまさに中心に位置することもできる。しかしながら、本開示は、この点において限定されない。他の実施形態において、第１のタッチ感知電極１７２の細線Ｌは、第２のタッチ感知電極１７４の細線Ｌと完全に重なってもよい。第１のタッチ感知電極１７２は、対応する周辺トレース１５０に電気的に接続され、第２のタッチ感知電極１７４もまた、対応する周辺トレース１５０に電気的に接続される。
【0079】
前述の実施形態と同様に、周辺トレース１５０、非曲げ領域ＮＲ上の第１のタッチ感知電極１７２、及び非曲げ領域ＮＲ上の第２のタッチ感知電極１７４は、すべて、修飾された金属ナノワイヤ１２２及び膜層１３０を含み、曲げ領域ＢＲ上の第１のタッチ感知電極１７２、及び曲げ領域ＢＲ上の第２のタッチ感知電極１７４は、すべて、未修飾の金属ナノワイヤ１２２及び膜層１３０を含む。換言すると、上述した方法により、被覆構造１４０は周辺トレース１５０の金属ナノワイヤ１２２の表面上、非曲げ領域ＮＲ上の第１のタッチ感知電極１７２の表面上、及び非曲げ領域ＮＲ上の第２のタッチ感知電極１７４の表面上に形成することができる。一方、第１のタッチ感知電極１７２及び第２のタッチ感知電極１７４の細線Ｌの線幅Ｗ１及び線間隔Ｘ１、並びに周辺トレース１５０の線幅Ｗ２及び線間隔Ｘ２については、上述した説明を参照することができ、以下では繰り返さない。
【0080】
図５Ａ及び図５Ｂに示す両面単層タッチパネル１００ｂの製造方法は、ステップＳ３０～ステップＳ３６を含む。ステップＳ３０では、所定の周辺領域ＰＡ及び可視領域ＶＡ、並びに、所定の曲げ領域ＢＲ及び所定の非曲げ領域ＮＲを有する基板１１０が設けられ、未修飾の金属ナノワイヤ１２２が基板１１０の２つの反対側の表面上に配置されて、基板１１０の２つの反対側の表面の周辺領域ＰＡ上及び可視領域ＶＡ上（曲げ領域ＢＲ及び非曲げ領域ＮＲを含む）に金属ナノワイヤ層１２０が形成される。ステップＳ３２では、膜層１３０は未修飾の金属ナノワイヤ１２２上に配置され、膜層１３０は基板１１０の２つの反対側の表面上の未修飾の金属ナノワイヤ１２２を覆い、膜層１３０は予備硬化状態又は不完全硬化状態である。ステップＳ３４では、両面パターニング工程が行われてパターニングされた金属ナノワイヤ層１２０が形成され、基板１１０の２つの反対側の表面の周辺領域ＰＡ上に位置する金属ナノワイヤ層１２０がパターニングされて周辺トレース１５０が形成され、基板１１０の２つの反対側の表面の可視領域ＶＡ上（曲げ領域ＢＲ及び非曲げ領域ＮＲの領域を含む）の金属ナノワイヤ層１２０がパターニングされてタッチ感知電極１７０が形成される。ステップＳ３６では、周辺トレース１５０が基板１１０の２つの反対側の表面の周辺領域ＰＡ上に位置し、基板１１０の２つの反対側の表面の非曲げ領域ＮＲ上に位置するタッチ感知電極１７０が修飾された金属ナノワイヤ１２２を含み、曲げ領域ＢＲ上に位置するタッチ感知電極が未修飾の金属ナノワイヤ１２２を含むように、両面修飾工程を実行して基板１１０の２つの反対側の表面の金属ナノワイヤ１２２上に被覆構造１４０を形成する。両面単層タッチパネル１００ｂの製造方法は、上述した片面タッチパネル１００の製造方法と同様であるので、以後繰り返さない。
【0081】
本開示における金属ナノワイヤの修飾方法は、これらに限定されるものではないが、ノートパソコンのタッチパネル、アンテナ構造、及びワイヤレス充電用コイルなど、光透過率を必要としない感知電極の製造にも適用することができる。いくつかの実施形態において、感知電極は配線に接続し、信号を送信するための外部回路に接続することができる。いくつかの実施形態において、配線は、修飾された金属ナノワイヤも含む、上述の周辺トレースと同等のものであってもよい。
【0082】
本開示のタッチパネルは、タッチ機能付きディスプレイのような他の電子デバイスと組み合わせることができる。例えば、基板をディスプレイデバイス（例えば、液晶ディスプレイデバイス又は有機発光ダイオードディスプレイデバイス）に結合することができ、光学接着剤又は他の接着剤を使用してそれらの間を結合することができる。タッチ感知電極は、光学接着剤を介して外側カバー層（例えば、保護ガラス）と結合されてもよい。本開示のタッチパネル及びアンテナは、携帯電話、タブレット、ノートパソコン等の電子デバイスに適用することができ、フレキシブル製品にも適用することができる。本開示のタッチパネルは、ポラライザーにも適用することができる。本開示の電極は、ウェアラブルデバイス（例えば、時計、眼鏡、スマート衣類、スマートシューズ）及び自動車デバイス（例えば、ダッシュボード、ドライビングレコーダ、バックミラー、ウインドウ）に適用することができる。
【0083】
本開示の前述の実施形態によると、本開示のタッチパネルにおいて、周辺領域に位置する周辺トレースと、可視領域に位置するタッチ感知電極の一部とが、修飾された金属ナノワイヤで形成されるため、タッチパネルの導電性を高めるためにタッチパネルの表面抵抗を効果的に低減することができ、タッチパネルの抵抗性容量性負荷値を低減することができる。さらに、曲げ領域に被覆構造が存在しないため、タッチパネルの屈曲性を良好に維持することができる。一方、可視領域上のタッチ感知電極は、複数の細線が織り合わされたメッシュパターンを有するため、タッチ感知電極は、可視領域の光透過率が修飾された金属ナノワイヤによって影響を受けることを防止できる。その結果、タッチパネルの可視領域は良好な光学特性を有する。さらに、周辺トレースとタッチ感知電極は、堆積工程及びパターニング工程を通して同一の製造プロセスで製造できるため、重複工程や重なりによって占められるスペースを省略することができ、それにより、タッチパネルの周辺領域の幅を小さくすることができ、狭幅ベゼルのディスプレイの条件を満たすことができる。
【0084】
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、他の実施形態も可能である。したがって、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲は、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。
【0085】
本開示の範囲又は精神から逸脱することなく、本開示の構造に対して様々な修飾及び変形を行うことができることは、当業者には明らかであろう。前述のことを考慮して、本開示は、以下の特許請求の範囲の範囲内にあることを条件として、本開示の修飾及び変形をカバーすることが意図されている。
【符号の説明】
【0086】
１００、１００ａ、１００ｂ タッチパネル
１１０ 基板
１２０ 金属ナノワイヤ層
１２２ 金属ナノワイヤ
１３０ 膜層
１４０ 被覆構造
１５０ 周辺トレース
１７０ タッチ感知電極
１７２ 第１のタッチ感知電極
１７４ 第２のタッチ感知電極
１８０ 非導電性領域
１９０ 保護層
２２０ 複合構造
Ｂ１、Ｂ２ 境界
ＢＲ 曲げ領域
Ｌ 細線
Ｌ１ 第１の部分
Ｌ２ 第２の部分
ＮＲ 非曲げ領域
ＰＡ 周辺領域
ＶＡ 可視領域
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ１１、Ｗ１２ 線幅
１１０ 基板
１２０ 金属ナノワイヤ層
１２２ 金属ナノワイヤ
１３０ 膜層
１４０ 被覆構造
１５０ 周辺トレース
１７０ タッチ感知電極
１７２ 第１のタッチ感知電極
１７４ 第２のタッチ感知電極
１８０ 非導電性領域
１９０ 保護層
２２０ 複合構造
Ｂ１、Ｂ２ 境界
ＢＲ 曲げ領域
Ｌ 細線
Ｌ１ 第１の部分
Ｌ２ 第２の部分
ＮＲ 非曲げ領域
ＰＡ 周辺領域
ＶＡ 可視領域
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ１１、Ｗ１２ 線幅
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4】
【図5A】
【図5B】
