JP2022135862A - Laminated structure and touch sensor using the same - Google Patents

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Abstract

To provide a laminated structure which is improved so as to overcome a problem of a conventional laminated structure having a tendency such that a protective layer formed of a non-conductive resin prevents high contact impedance and low electrostatic discharge (ESD).SOLUTION: A laminated structure 10 includes a base material 11, a silver nanowire layer 12 provided above the base material 11, and a metal layer 13 provided above the silver nanowire layer 12. The silver nanowire layer 12 includes a plurality of silver nanowires, and an indium tin oxide (ITO) coated on the plurality of silver nanowires. The total thickness of the silver nanowire layer 12 is 2.35-24 times of the thickness of the ITO.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、積層構造に関し、より詳細には、銀ナノワイヤ層を含む積層構造に関する。本開示は、また、タッチセンサに関し、より詳細には、上記積層構造を含むタッチセンサに関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to laminated structures, and more particularly to laminated structures including silver nanowire layers. The present disclosure also relates to touch sensors, and more particularly to touch sensors including the laminated structure described above.

銀ナノワイヤおよび金属層を含む積層構造は、タッチセンサの製造に適用することができる。特許文献1には、金属ナノワイヤを含む積層構造が開示されている。従来、積層構造における銀ナノワイヤの表面は、非導電性樹脂で形成された保護層で覆われており、この保護層は、主に、銀ナノワイヤをひっかき傷(scratch)や剥離から保護し、積層構造の基材(基板、substrate)と銀ナノワイヤと間の密着性(adherence)を高めるために用いられている。この保護層は、基材および銀ナノワイヤの表面に恒久的に取り付けられることになるので、保護層は、タッチセンサの可視領域によって求められる光学特性を満たすように、高透明性、低ヘイズ、および低b*などのいくつかの光学特性を有しなければならない。 Laminated structures comprising silver nanowires and metal layers can be applied to fabricate touch sensors. Patent Literature 1 discloses a laminated structure including metal nanowires. Conventionally, the surface of the silver nanowires in the laminated structure is covered with a protective layer made of non-conductive resin, which mainly protects the silver nanowires from scratches and peeling, It is used to enhance the adhesion between the structural substrate and the silver nanowires. Since this protective layer will be permanently attached to the surface of the substrate and silver nanowires, the protective layer should have high transparency, low haze, and It must have some optical properties such as low b*.

さらに、保護層は銀ナノワイヤの表面に恒久的に取り付けられるので、保護層の厚さは、エッチングプロセス中に銀ナノワイヤをエッチングする効率において重要な因子を果たす。また、保護層は、樹脂で形成されているため、エッチング選択性の高いエッチング液を必要とすることが多い。さらに、保護層は、非導電性樹脂で形成されているため、接触インピーダンスが高く、静電放電(ESD)防止性が乏しい傾向がある。 Furthermore, since the protective layer is permanently attached to the surface of the silver nanowires, the thickness of the protective layer plays an important factor in the efficiency of etching the silver nanowires during the etching process. In addition, since the protective layer is made of resin, it often requires an etchant with high etching selectivity. Furthermore, since the protective layer is formed of a non-conductive resin, it tends to have high contact impedance and poor electrostatic discharge (ESD) prevention properties.

中国特許第101689568号明細書China Patent No. 101689568

本開示の目的は、非導電性樹脂で形成された保護層が高い接触インピーダンスと低い静電放電(ESD)防止をもたらす傾向がある従来の積層構造の問題を克服するために、改良された積層構造およびそれを含むタッチセンサを提供することである。 It is an object of the present disclosure to provide an improved laminate to overcome the problems of conventional laminate structures in which protective layers formed of non-conductive resins tend to provide high contact impedance and low electrostatic discharge (ESD) protection. The object is to provide a structure and a touch sensor including the same.

少なくとも上記目的を達成するために、本開示による積層構造は、以下を含む:
基材;
前記基材の上部(top)に設けられた銀ナノワイヤ層;および
前記銀ナノワイヤ層の上部に設けられた金属層;
ここで、前記銀ナノワイヤ層は、以下を含む:
複数の銀ナノワイヤ;および
前記複数の銀ナノワイヤ上に覆われた酸化インジウムスズ(ITO);そして
ここで、前記銀ナノワイヤ層の全体の厚さは、前記ITOの厚さの2.35~24倍の厚さを有する。
To achieve at least the above objectives, a laminate structure according to the present disclosure includes:
Base material;
a silver nanowire layer provided on top of the substrate; and a metal layer provided on top of the silver nanowire layer;
wherein said silver nanowire layer comprises:
a plurality of silver nanowires; and indium tin oxide (ITO) coated on said plurality of silver nanowires; and wherein a total thickness of said silver nanowire layer is 2.35 to 24 times the thickness of said ITO. has a thickness of

上記積層構造において、前記銀ナノワイヤ層の全体の厚さは、40~120nmの範囲とすることができる。 In the laminated structure, the total thickness of the silver nanowire layer can be in the range of 40-120 nm.

上記積層構造において、前記銀ナノワイヤ層に含まれる前記ITOの厚さは、5~17nmの範囲とすることができる。 In the laminated structure, the thickness of the ITO included in the silver nanowire layer may be in the range of 5 to 17 nm.

上記積層構造において、前記銀ナノワイヤ層は、5~100オーム/スクエア(ops)の範囲のシート抵抗を有する。 In the laminated structure, the silver nanowire layer has a sheet resistance in the range of 5-100 ohms/square (ops).

上記積層構造は、さらに以下を含むことができる:
前記基材の下側に設けられた第2の銀ナノワイヤ層;および
前記第2の銀ナノワイヤ層の下側に設けられた第2の金属層;
ここで、前記第2の銀ナノワイヤ層は、以下を含む:
複数の銀ナノワイヤ、および
前記複数の銀ナノワイヤ上に覆われた酸化インジウムスズ(ITO);そして
ここで、前記第2の銀ナノワイヤ層の全体の厚さは、前記第2の銀ナノワイヤ層の前記ITOの厚さの2.35~24倍の厚さを有する。
The laminate structure can further include:
a second silver nanowire layer provided under the substrate; and a second metal layer provided under the second silver nanowire layer;
wherein said second silver nanowire layer comprises:
a plurality of silver nanowires; and indium tin oxide (ITO) coated on said plurality of silver nanowires; and wherein the total thickness of said second silver nanowire layer is equal to said It has a thickness of 2.35 to 24 times that of ITO.

少なくとも上記目的を達成するために、本開示によるタッチセンサは、上記積層構造を含む。 To achieve at least the above objects, a touch sensor according to the present disclosure includes the above laminated structure.

上記タッチセンサにおいて、前記積層構造の銀ナノワイヤ層および金属層を、パターニング(パターン化)する(pattern)ことができる。 In the above touch sensor, the silver nanowire layers and metal layers of the laminate structure can be patterned.

上記タッチセンサは、上記積層構造の2つの層を含むことができ、前記積層構造の全ての銀ナノワイヤ層および金属層をパターニングすることができる。 The touch sensor can include two layers of the stack, and all silver nanowire layers and metal layers of the stack can be patterned.

上記タッチセンサでは、前記積層構造における銀ナノワイヤ層、第2の銀ナノワイヤ層、金属層、および第2の金属層を全てパターニングすることができる。 In the above touch sensor, the silver nanowire layer, the second silver nanowire layer, the metal layer, and the second metal layer in the laminated structure can all be patterned.

本開示の積層構造およびタッチセンサは、その光学的条件に悪影響を及ぼすことなく、接触インピーダンスの低減、良好なESD防止、および信頼性解析(RA)における許容度の向上(upgrade tolerance)を示す。 The laminated structures and touch sensors of the present disclosure exhibit reduced contact impedance, good ESD protection, and upgrade tolerance in reliability analysis (RA) without adversely affecting their optical requirements.

図1は、本開示の第1の実施形態に係る積層構造の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a laminated structure according to a first embodiment of the present disclosure; FIG. 図2は、本開示の第2の実施形態に係る積層構造の概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a laminated structure according to a second embodiment of the present disclosure; 図3は、本開示の第3の実施形態に係るタッチセンサの製造工程(ステップ)を示す画像フローチャート(pictorial flowchart)である。FIG. 3 is a pictorial flowchart showing the manufacturing process (steps) of the touch sensor according to the third embodiment of the present disclosure. 図4は、本開示の第4の実施形態に係るタッチセンサの製造工程を示す画像フローチャートである。FIG. 4 is an image flow chart showing the manufacturing process of the touch sensor according to the fourth embodiment of the present disclosure. 図5は、本開示の第5の実施形態に係るタッチセンサの製造工程を示す画像フローチャートである。FIG. 5 is an image flow chart showing the manufacturing process of the touch sensor according to the fifth embodiment of the present disclosure.

本開示の目的、特徴、および効果の理解を容易にするために、本開示の詳細な説明のための添付図面と共に実施形態が提供される。当業者は、本明細書の内容から本開示の利点(advantage)および利益(benefit)を理解することができる。本開示は、他の実施形態において実施または適用することができ、記載された実施形態における多くの変更および修正は、本開示の精神から逸脱することなく実施することができ、好ましい実施形態は例示的なものに過ぎず、本開示を何らかの形で制限することを意図していないことも理解される。 To facilitate comprehension of the objects, features and advantages of the present disclosure, embodiments are provided along with accompanying drawings for detailed description of the present disclosure. Those skilled in the art can appreciate the advantages and benefits of the present disclosure from the content herein. While this disclosure may be practiced or applied in other embodiments, and many changes and modifications in the described embodiments can be made without departing from the spirit of this disclosure, the preferred embodiments are illustrative. It is also understood that this is merely an illustration and is not intended to limit this disclosure in any way.

本明細書および添付の特許請求の範囲において、「a」または「前記(the)」で示される単語の単数形の使用は、文脈が別段の指示をしない限り、複数形を含むものと解釈される。 In this specification and the appended claims, use of the word "a" or "the" in the singular shall be construed to include the plural unless the context dictates otherwise. be.

本明細書および添付の特許請求の範囲において、用語「または(or)」の使用は、文脈が別段の指示をしない限り、「および/または(and/or)」の意味を含む。 In this specification and the appended claims, the use of the term "or" includes the meaning of "and/or" unless the context dictates otherwise.

(第1の実施形態)
図1は、本開示の第1の実施形態に係る積層構造10の概略断面図である。示されるように、第1の実施形態における積層構造10は、基材11と、基材11の上部に設けられた銀ナノワイヤ層12と、銀ナノワイヤ層12の上部に設けられた金属層13とを含む。銀ナノワイヤ層12は、複数の銀ナノワイヤと、前記複数の銀ナノワイヤ上に被覆された酸化インジウムスズ(ITO)とを含む。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a laminate structure 10 according to a first embodiment of the disclosure. As shown, the laminated structure 10 in the first embodiment includes a substrate 11, a silver nanowire layer 12 provided on top of the substrate 11, and a metal layer 13 provided on top of the silver nanowire layer 12. including. The silver nanowire layer 12 includes a plurality of silver nanowires and indium tin oxide (ITO) coated on the plurality of silver nanowires.

第1の実施形態に係る積層構造10において、銀ナノワイヤ層12の全体の厚さは、前記ITOの厚さの8倍(例えば、40nm:5nm)である。しかしながら、本開示はこれに限定されないことが理解される。いくつかの実施態様において、銀ナノワイヤ層12は、前記ITOの2.35倍~24倍の厚さである。本明細書において、「銀ナノワイヤ層の全体の厚さ」という文言は、複数の銀ナノワイヤの厚さおよびITOの厚さを含む、銀ナノワイヤ層12の合計の厚さを意味する。 In the laminated structure 10 according to the first embodiment, the total thickness of the silver nanowire layer 12 is eight times the thickness of the ITO (eg, 40 nm:5 nm). However, it is understood that the disclosure is not so limited. In some embodiments, the silver nanowire layer 12 is 2.35 to 24 times thicker than the ITO. As used herein, the term "total thickness of the silver nanowire layer" means the total thickness of the silver nanowire layer 12, including the thickness of the multiple silver nanowires and the thickness of the ITO.

第1の実施形態に係る積層構造10において、基材11は、ポリエチレンテレフタレート(PET)で構成されている。基材11に適した他の材料としては、環状オレフィンコポリマー(COP)、無色ポリイミド(CPI)、および極薄ガラス(ultra thin glass (UTG))が挙げられるが、これらに限定されない。 In the laminated structure 10 according to the first embodiment, the base material 11 is made of polyethylene terephthalate (PET). Other materials suitable for substrate 11 include, but are not limited to, cyclic olefin copolymer (COP), colorless polyimide (CPI), and ultra thin glass (UTG).

第1の実施形態に係る積層構造10において、銀ナノワイヤ層12の全体の厚さは40nmである。しかしながら、本開示はこれに限定されず、いくつかの実施形態において、銀ナノワイヤ層12の全体の厚さは、40~120nmの範囲の厚さを有する。 In the laminated structure 10 according to the first embodiment, the total thickness of the silver nanowire layers 12 is 40 nm. However, the present disclosure is not so limited, and in some embodiments, the overall thickness of silver nanowire layer 12 has a thickness in the range of 40-120 nm.

第1の実施形態に係る積層構造10において、銀ナノワイヤ層12は、50オーム/スクエア(ops)に制御されるシート抵抗を有する。しかしながら、本開示は、これに特に限定されず、いくつかの実施形態において、銀ナノワイヤ層12に対するシート抵抗は、5~100opsの範囲であることが理解される。 In the laminated structure 10 according to the first embodiment, the silver nanowire layer 12 has a controlled sheet resistance of 50 ohms/square (ops). However, the present disclosure is not specifically limited in this regard, and it is understood that in some embodiments the sheet resistance for the silver nanowire layer 12 is in the range of 5-100 ops.

第1の実施形態に係る積層構造10において、金属層13は銅材料で構成される。しかしながら、本開示はこれに限定されるものではない。金属層13を形成するための他の好適な材料としては、モリブデンおよびアルミニウムが挙げられるが、これらに限定されない。 In the laminated structure 10 according to the first embodiment, the metal layer 13 is made of a copper material. However, the present disclosure is not so limited. Other suitable materials for forming metal layer 13 include, but are not limited to, molybdenum and aluminum.

第1の実施形態の積層構造10は、以下の工程に従って非限定的に作製することができる:
(1)基材を提供する;
(2)複数の銀ナノワイヤで前記基材をコーティングする;
(3)スパッタリング蒸着によって銀ナノワイヤ被覆基材上にITOを設けることによって銀ナノワイヤ層を形成する;および
(4)前記銀ナノワイヤ層上に金属層を被覆する。
The laminated structure 10 of the first embodiment can be non-limitingly produced according to the following steps:
(1) providing a substrate;
(2) coating the substrate with a plurality of silver nanowires;
(3) forming a silver nanowire layer by depositing ITO on a silver nanowire coated substrate by sputtering deposition; and (4) coating a metal layer on said silver nanowire layer.

(第2の実施形態)
図2は、本開示の第2の実施形態に係る積層構造20の概略断面図である。第1の実施形態における積層構造10と同様に、第2の実施形態における積層構造20も、基材11と、基材11の上部に設けられた銀ナノワイヤ層12と、銀ナノワイヤ層12の上部に設けられた金属層13とを含む。銀ナノワイヤ層12は、複数の銀ナノワイヤと、前記複数の銀ナノワイヤ上に被覆された酸化インジウムスズ(ITO)とを含む。
(Second embodiment)
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a laminate structure 20 according to a second embodiment of the disclosure. Like the laminated structure 10 in the first embodiment, the laminated structure 20 in the second embodiment also includes a substrate 11, a silver nanowire layer 12 provided on the substrate 11, and an upper portion of the silver nanowire layer 12. and a metal layer 13 provided on the . The silver nanowire layer 12 includes a plurality of silver nanowires and indium tin oxide (ITO) coated on the plurality of silver nanowires.

第1の実施形態における積層構造10と比較して、第2の実施形態に係る積層構造20は、さらに、基材11の下側に設けられた第2の銀ナノワイヤ層22と、第2の銀ナノワイヤ層22の下側に設けられた第2の金属層23とを含む。第2の銀ナノワイヤ層22は、複数の銀ナノワイヤと、前記複数の銀ナノワイヤ上に被覆された酸化インジウムスズ(ITO)とを含む。 Compared to the laminated structure 10 in the first embodiment, the laminated structure 20 according to the second embodiment further includes a second silver nanowire layer 22 provided on the underside of the substrate 11 and a second and a second metal layer 23 provided below the silver nanowire layer 22 . The second silver nanowire layer 22 includes a plurality of silver nanowires and indium tin oxide (ITO) coated on the plurality of silver nanowires.

第2の実施形態に係る積層構造20において、第2の銀ナノワイヤ層22の全体の厚さの前記ITOの厚さに対する比、第2の銀ナノワイヤ層22の全体の厚さ、および第2の金属層23を形成するための材料は、第1の実施形態における銀ナノワイヤ層12および金属層13のそれらと同じであるため、ここでは繰り返し説明しない。 In the laminated structure 20 according to the second embodiment, the ratio of the total thickness of the second silver nanowire layer 22 to the thickness of the ITO, the total thickness of the second silver nanowire layer 22, and the The materials for forming the metal layer 23 are the same as those of the silver nanowire layer 12 and the metal layer 13 in the first embodiment, so they will not be described repeatedly here.

第2の実施形態に係る積層構造20において、第2の銀ナノワイヤ層22および第2の金属層23は、第1の実施形態で記載されたのと同じ工程で作製することができる。 In the laminated structure 20 according to the second embodiment, the second silver nanowire layer 22 and the second metal layer 23 can be made by the same process as described in the first embodiment.

(第3の実施形態)
図3は、本開示の第3の実施形態に係るタッチセンサ30を用意する(prepare)工程を示す画像フローチャートである。図3に示すように、第3の実施形態におけるタッチセンサ30は、第1の実施形態で記載した積層構造10を含み、積層構造10は、タッチセンサ30の異なる要件を満たすようにパターニングされている。
(Third embodiment)
FIG. 3 is an image flow chart showing the process of preparing the touch sensor 30 according to the third embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 3, the touch sensor 30 in the third embodiment includes the laminate structure 10 described in the first embodiment, and the laminate structure 10 is patterned to meet different requirements of the touch sensor 30. there is

図3のフローチャートに示されるように、タッチセンサ30を用意する工程は、以下(の工程)を含む:
1.第1の実施形態で記載した積層構造10を提供する;
2.金属層13の上部にフォトレジスト31を塗布し、フォトレジスト31に対してフォトリソグラフィプロセスを実行する;塗布されたフォトレジスト31のパターンは、積層構造10の中央領域に位置する動作領域(operating area)32と、積層構造10の外側に位置するトレース領域(trace area)33とを画定する(define);
3.金属層13をエッチングする;
4.残りのフォトレジスト31を除去する;
5.銀ナノワイヤ層12をエッチングする;
6.金属層13の上部に第2のフォトレジスト34を塗布する;
7.第2のフォトレジスト34上で再びフォトリソグラフィプロセスを実行する;
8.再び金属層13をエッチングする;および
9.残りの第2のフォトレジスト34を除去して、本開示の第3の実施形態に係るタッチセンサ30を完成させる。
As shown in the flowchart of FIG. 3, the process of providing the touch sensor 30 includes (steps of):
1. providing a laminated structure 10 as described in the first embodiment;
2. A photoresist 31 is applied on top of the metal layer 13 and a photolithography process is performed on the photoresist 31; ) 32 and a trace area 33 located outside the laminate structure 10;
3. etching the metal layer 13;
4. removing the remaining photoresist 31;
5. etching the silver nanowire layer 12;
6. applying a second photoresist 34 on top of the metal layer 13;
7. perform the photolithographic process again on the second photoresist 34;
8. 9. again etch metal layer 13; The remaining second photoresist 34 is removed to complete the touch sensor 30 according to the third embodiment of the present disclosure.

(第4の実施形態)
図4は、本開示の第4の実施形態に係るタッチセンサ40を用意する工程を示す画像フローチャートである。示されるように、本開示の第4の実施形態におけるタッチセンサ40は、第1の実施形態で記載した積層構造の2つの層(すなわち、積層構造10および別の積層構造10’)を含み、2つの積層構造10、10’は、タッチセンサ40の異なる要件を満たすようにパターニングされている。
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is an image flow chart showing the process of preparing the touch sensor 40 according to the fourth embodiment of the present disclosure. As shown, the touch sensor 40 in the fourth embodiment of the present disclosure includes two layers of the laminate structure described in the first embodiment (i.e., laminate structure 10 and another laminate structure 10′), The two laminate structures 10 , 10 ′ are patterned to meet different requirements of the touch sensor 40 .

図4のフローチャートに示されるように、第4の実施形態におけるタッチセンサ40を用意するための工程は、以下(の工程)を含む:
1-1 第1の実施形態で記載した積層構造10を提供する;
1-2 積層構造10の金属層13の上部にフォトレジスト41を塗布し、フォトレジスト41に対してフォトリソグラフィプロセスを実行する;塗布されたフォトレジスト41のパターンは、積層構造10の中央領域に位置する動作領域42と、積層構造10の外側に位置するトレース領域43とを画定する;
1-3 金属層13をエッチングする;
1-4 残りのフォトレジスト41を除去する;
1-5 積層構造10の銀ナノワイヤ層12をエッチングする;
1-6 金属層13の上部に第2のフォトレジスト44を塗布する;
1-7 第2のフォトレジスト44に対して再びフォトリソグラフィプロセスを実行する;
1-8 再び金属層13をエッチングする;
1-9 残りの第2のフォトレジスト44を除去して、本開示の第4の実施形態に係るタッチセンサ40のための駆動電極(driving electrode)Tを完成させる;
2-1 第1の実施形態で記載した別の積層構造10’を提供する;
2-2 積層構造10’の金属層13’の上部に第3のフォトレジスト45を塗布し、第3のフォトレジスト45に対してフォトリソグラフィプロセスを実行する;塗布された第3のフォトレジスト45のパターンは、積層構造10’の中央領域に位置する動作領域46と、積層構造10’の外側に位置するトレース領域47とを画定する;
2-3 金属層13’をエッチングする;
2-4 残りの第3のフォトレジスト45を除去する;
2-5 積層構造10’の銀ナノワイヤ層12’をエッチングする;
2-6 金属層13’の上部に第4のフォトレジスト48を塗布する;
2-7 第4のフォトレジスト48に対して再びフォトリソグラフィプロセスを実行する;
2-8 再び金属層13’をエッチングする;
2-9 残りの第4のフォトレジスト48を除去し、本開示の第4の実施形態に係るタッチセンサ40のための検出電極(sensing electrode)Rを完成させる;および
3-1 工程1-9で形成された駆動電極Tおよび工程2-9で形成された検出電極Rの上部に、それぞれ第1の被覆層49および第2の被覆層49’を設ける;そして、第2の被覆層49’で覆われた検出電極R上に、第1の被覆層49で覆われた駆動電極Tを重ね合わせて、第4の実施形態のタッチセンサ40を完成させる。
As shown in the flow chart of FIG. 4, the process for preparing the touch sensor 40 in the fourth embodiment includes (the process of):
1-1 Providing a laminated structure 10 as described in the first embodiment;
1-2 Coating a photoresist 41 on top of the metal layer 13 of the laminate structure 10 and performing a photolithography process on the photoresist 41; defining an active area 42 located and a trace area 43 located outside the laminate structure 10;
1-3 etching the metal layer 13;
1-4 remove the remaining photoresist 41;
1-5 etching the silver nanowire layer 12 of the laminated structure 10;
1-6 Apply a second photoresist 44 on top of the metal layer 13;
1-7 perform the photolithographic process again on the second photoresist 44;
1-8 Etch the metal layer 13 again;
1-9 Remove the remaining second photoresist 44 to complete the driving electrode T x for the touch sensor 40 according to the fourth embodiment of the present disclosure;
2-1 Providing another laminated structure 10' as described in the first embodiment;
2-2 Applying a third photoresist 45 on top of the metal layer 13' of the laminate structure 10', and performing a photolithography process on the third photoresist 45; the applied third photoresist 45; defines an active area 46 located in the central region of the laminate structure 10' and a trace area 47 located on the outside of the laminate structure 10';
2-3 etching the metal layer 13';
2-4 removing the remaining third photoresist 45;
2-5 etching the silver nanowire layer 12' of the laminated structure 10';
2-6 Applying a fourth photoresist 48 on top of the metal layer 13';
2-7 perform the photolithography process again on the fourth photoresist 48;
2-8 Etch the metal layer 13'again;
2-9 Remove the remaining fourth photoresist 48 to complete the sensing electrode R x for the touch sensor 40 according to the fourth embodiment of the present disclosure; and 3-1 Step 1- A first coating layer 49 and a second coating layer 49′ are provided on top of the drive electrodes T x formed in step 9 and the detection electrodes R x formed in step 2-9, respectively; and a second coating. The drive electrodes T x covered by the first covering layer 49 are overlaid on the sensing electrodes R x covered by the layer 49 ′ to complete the touch sensor 40 of the fourth embodiment.

(第5の実施形態)
図5は、本開示の第5の実施形態に係るタッチセンサ50を用意する工程を示す画像フローチャートである。図5に示すように、第5の実施形態におけるタッチセンサ50は、第2の実施形態で記載した積層構造20を含み、積層構造20は、タッチセンサ50の異なる要件を満たすようにパターニングされている。
(Fifth embodiment)
FIG. 5 is an image flow chart showing the process of preparing the touch sensor 50 according to the fifth embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 5, the touch sensor 50 in the fifth embodiment includes the laminate structure 20 described in the second embodiment, and the laminate structure 20 is patterned to meet different requirements of the touch sensor 50. there is

図5のフローチャートに示されるように、第5の実施形態におけるタッチセンサ50を用意するための工程は、以下(の工程)を含む:
1.第2の実施形態で記載した積層構造20を提供する;
2.積層構造20の金属層13の上部および積層構造20の第2の金属層23の下側に、フォトレジスト51を塗布し、上部および下部のフォトレジスト51に対してフォトリソグラフィプロセスを実行し、ここで、塗布されたフォトレジスト51のパターンは、積層構造20の中央領域に位置する動作領域52および積層構造20の外側に位置するトレース領域53を画定する;
3.金属層13および第2の金属層23をエッチングする;
4.残りのフォトレジスト51を積層構造20の両面(両側)(both sides)から除去する;
5.積層構造20の銀ナノワイヤ層12および第2の銀ナノワイヤ層22をエッチングする;
6.金属層13の上部および第2の金属層23の下側に、第2のフォトレジスト54を塗布する;
7.上部および下部の第2のフォトレジスト54にフォトリソグラフィプロセスを再び実行する;
8.金属層13および第2の金属層23を再びエッチングする;および
9.残りの第2のフォトレジスト54を除去して、本開示の第5の実施形態に係るタッチセンサ50を完成させる。
As shown in the flow chart of FIG. 5, the process for preparing the touch sensor 50 in the fifth embodiment includes (the process of):
1. providing a laminated structure 20 as described in the second embodiment;
2. A photoresist 51 is applied to the top of the metal layer 13 of the stack 20 and the underside of the second metal layer 23 of the stack 20, and a photolithographic process is performed on the top and bottom photoresist 51, here , the pattern of applied photoresist 51 defines an active area 52 located in the central region of the laminate structure 20 and a trace area 53 located outside the laminate structure 20;
3. etching the metal layer 13 and the second metal layer 23;
4. removing the remaining photoresist 51 from both sides of the laminate structure 20;
5. etching the silver nanowire layer 12 and the second silver nanowire layer 22 of the laminate structure 20;
6. Applying a second photoresist 54 on top of the metal layer 13 and on the underside of the second metal layer 23;
7. Perform the photolithographic process again on the top and bottom second photoresist 54;
8. 8. again etch the metal layer 13 and the second metal layer 23; The remaining second photoresist 54 is removed to complete the touch sensor 50 according to the fifth embodiment of the present disclosure.

(比較例1)
本開示の積層構造の銀ナノワイヤ層に含まれるITOが、積層構造のESD防止能力にどのように影響するかを調べるために、第1の実施形態に従って、銀ナノワイヤ層内のITOを省略し、従来の非導電性アクリル樹脂材料で置き換えた積層構造を用意する。このようにして作製した積層構造を比較例1として用いる。
(Comparative example 1)
In order to investigate how the ITO contained in the silver nanowire layer of the laminated structure of the present disclosure affects the ESD protection ability of the laminated structure, according to the first embodiment, the ITO in the silver nanowire layer is omitted, A laminated structure is provided that replaces the conventional non-conductive acrylic material. A laminated structure manufactured in this way is used as Comparative Example 1. FIG.

(試験例1)
試験例1において、第1の実施形態に係る積層構造と比較例1に係る積層構造とを用いて、どちらがESD防止性能に優れているかを判定する。両方の積層構造は、そこから金属層を除去されており、ESDシミュレーションデバイスによって生成される静電放電応力を受ける。より優れた静電気防止能を有する積層構造の場合には、比較的小さな損傷(または抵抗値の比較的小さな変化)のみがESD応力によって引き起こされる。一方、静電気防止能が劣る積層構造の場合には、ESD応力によって比較的重大な損傷が生じ、積層構造の抵抗値が増大したり、銀ナノワイヤが破断したりすることがある。
(Test example 1)
In Test Example 1, the laminated structure according to the first embodiment and the laminated structure according to Comparative Example 1 are used to determine which is superior in ESD prevention performance. Both laminate structures have had metal layers removed therefrom and are subjected to electrostatic discharge stresses generated by an ESD simulation device. For laminate structures with better antistatic properties, only relatively little damage (or relatively little change in resistance) is caused by ESD stress. On the other hand, for laminate structures with poor antistatic performance, ESD stress can cause relatively severe damage, increasing the resistance of the laminate structure and breaking silver nanowires.

試験例1の試験結果を、以下の表1に示す(測定単位:オーム)。 The test results of Test Example 1 are shown in Table 1 below (unit of measurement: ohms).

Figure 2022135862000002
Figure 2022135862000002

表1の試験結果から分かるように、第1の実施形態に係る積層構造は、比較例1に係る積層構造に比べて、明らかに優れた抗ESD能力を有している。これは、第1の実施形態の積層構造において、従来の非導電性樹脂に代えて、銀ナノワイヤ層にITOを用いているためである。 As can be seen from the test results in Table 1, the laminated structure according to the first embodiment has clearly superior anti-ESD capability compared to the laminated structure according to Comparative Example 1. This is because ITO is used for the silver nanowire layer instead of the conventional non-conductive resin in the laminated structure of the first embodiment.

(試験例2)
試験例2では、第1の実施形態に従って、銀ナノワイヤ層の全体の厚さが40nm、シート抵抗が50opsとなるように制御された積層構造を作製し、試験例2では、このように作製した積層構造を用いる。試験例2では、使用されるサンプル積層構造は、銀ナノワイヤ層の全体の厚さのITOの厚さに対する比のみが互いに異なる。
(Test example 2)
In Test Example 2, according to the first embodiment, a laminated structure was produced in which the total thickness of the silver nanowire layers was controlled to be 40 nm and the sheet resistance was 50 ops. A laminated structure is used. In Test Example 2, the sample laminate structures used differ from each other only in the ratio of the total thickness of the silver nanowire layer to the thickness of the ITO.

Figure 2022135862000003
Figure 2022135862000003

表2に示すように、銀ナノワイヤ層の全体の厚さが同じ場合、ITOの厚さが5nm以上である積層構造は、良好な抗ESD能力を示すことができる。積層構造の可視性(visibility)に及ぼすITOの厚さの影響をさらに調べる。ITOの厚さが5~17nmの範囲のとき、積層構造は良好な抗ESD能力と良好な可視性を同時に有することができることが分かった。また、ITOの厚さが17nmを超えると積層構造の可視性が逆に影響を受けることが分かった。 As shown in Table 2, when the total thickness of the silver nanowire layer is the same, the laminated structure with the thickness of ITO greater than or equal to 5 nm can exhibit good anti-ESD ability. The effect of ITO thickness on the visibility of the laminate structure is further investigated. It was found that when the thickness of ITO is in the range of 5-17 nm, the laminated structure can have good anti-ESD ability and good visibility at the same time. It was also found that the visibility of the layered structure is adversely affected when the thickness of the ITO exceeds 17 nm.

全体として、本開示に係る積層構造において、銀ナノワイヤ層の全体の厚さは、40nm~120nmの範囲とすることができ、ITOの厚さは、5nm~17nmの範囲とすることができる。したがって、積層構造の銀ナノワイヤ層の全体の厚さ対ITOの厚さの比は、40:17~120:5の範囲である。換言すれば、銀ナノワイヤ層の全体の厚さは、ITOの厚さの2.35倍~24倍とすることができる。 Overall, in the laminated structure according to the present disclosure, the total thickness of the silver nanowire layers can range from 40 nm to 120 nm, and the thickness of the ITO can range from 5 nm to 17 nm. Therefore, the ratio of the total thickness of the silver nanowire layers in the laminated structure to the thickness of the ITO is in the range of 40:17 to 120:5. In other words, the total thickness of the silver nanowire layer can be 2.35 to 24 times the thickness of the ITO.

結論として、本開示に係る積層構造およびそれを含むタッチセンサは、少なくとも以下の有利な技術的効果を提供する:
1.本開示の積層構造では、従来の非導電性樹脂に代えて、銀ナノワイヤ層にITOを用いることで、エッチング液の選択性を容易にすることができる;すなわち、金属層をエッチングするプロセスにおいて、銀ナノワイヤおよびITOを損傷することなく、金属層をエッチングするエッチング液を用いることができ、また、銀ナノワイヤおよびITOをエッチングするプロセスにおいて、金属層をエッチングすることなく、銀ナノワイヤおよびITOをエッチングする別のエッチング液を用いることができる。
2.銀ナノワイヤによって提供されるネットワークスケーラビリティとITOによって提供される連続伝導とを組み合わせることによって、本開示の積層構造は、積層構造の光学条件に悪影響を及ぼすことなく、接触インピーダンスの低減、良好なESD防止、および信頼性解析における許容度の向上を示す。
3.現在市場の主流となっているITO導電性薄膜に対応して、本開示の積層構造は、製造ラインおよび製造プロセスに過度の変更を生じさせることなく、既存のITO光学薄膜製造プロセスに銀ナノワイヤ薄膜技術を迅速に導入することができ、これら2つのタイプの材料の利点を組み合わせ、積層構造にさらに優れた光学特性と導電特性を与える。
In conclusion, the laminated structure and the touch sensor including the same according to the present disclosure provide at least the following advantageous technical effects:
1. In the laminated structure of the present disclosure, the use of ITO in the silver nanowire layer instead of the conventional non-conductive resin can facilitate the selectivity of the etchant; i.e., in the process of etching the metal layer, The etchant can be used to etch the metal layer without damaging the silver nanowires and ITO, and the process of etching the silver nanowires and ITO also etches the silver nanowires and ITO without etching the metal layer. Other etchants can be used.
2. By combining the network scalability provided by silver nanowires and the continuous conduction provided by ITO, the laminated structure of the present disclosure exhibits reduced contact impedance, good ESD protection without adversely affecting the optical conditions of the laminated structure. , and improved tolerance in reliability analysis.
3. Corresponding to the ITO conductive thin films that are currently mainstream in the market, the laminated structure of the present disclosure can add silver nanowire thin films to the existing ITO optical thin film manufacturing process without undue changes to the manufacturing line and manufacturing process. The technology can be rapidly introduced to combine the advantages of these two types of materials and give the laminated structure even better optical and conductive properties.

本開示は特定の実施形態を用いて説明されてきたが、特許請求の範囲に記載された本開示の範囲および精神から逸脱することなく、当業者によって多数の修正および変形を行うことができる。 Although the present disclosure has been described with particular embodiments, numerous modifications and variations can be made by those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the disclosure as set forth in the claims.

Claims (9)

基材;
前記基材の上部に設けられた銀ナノワイヤ層;および
前記銀ナノワイヤ層の上部に設けられた金属層;
を含む積層構造であって、
前記銀ナノワイヤ層は、
複数の銀ナノワイヤと、
前記複数の銀ナノワイヤ上に被覆された酸化インジウムスズ(ITO)と
を含み;および
前記銀ナノワイヤ層の全体の厚さは、前記ITOの厚さの2.35倍~24倍である、
ことを特徴とする積層構造。
Base material;
a silver nanowire layer provided on top of the substrate; and a metal layer provided on top of the silver nanowire layer;
A laminated structure comprising
The silver nanowire layer is
a plurality of silver nanowires;
Indium tin oxide (ITO) coated on the plurality of silver nanowires; and a total thickness of the silver nanowire layer is 2.35 to 24 times the thickness of the ITO.
A laminated structure characterized by:
前記銀ナノワイヤ層の全体の厚さが、40nm~120nmの範囲である、請求項1に記載の積層構造。 2. The laminated structure according to claim 1, wherein the total thickness of said silver nanowire layer is in the range of 40 nm to 120 nm. 前記銀ナノワイヤ層における前記ITOの厚さが、5nm~17nmの範囲である、請求項2に記載の積層構造。 3. The laminated structure according to claim 2, wherein the thickness of said ITO in said silver nanowire layer ranges from 5 nm to 17 nm. 前記銀ナノワイヤ層が、5~100オーム/スクエア(ops)の範囲のシート抵抗を有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の積層構造。 The laminated structure of any one of claims 1-3, wherein the silver nanowire layer has a sheet resistance in the range of 5-100 ohms/square (ops). さらに、
前記基材の下側に設けられた第2の銀ナノワイヤ層;および
前記第2の銀ナノワイヤ層の下側に設けられた第2の金属層;
を含み、
前記第2の銀ナノワイヤ層は、
複数の銀ナノワイヤと、
前記複数の銀ナノワイヤ上に被覆されたITOと、
を含み;および
前記第2の銀ナノワイヤ層の全体の厚さは、前記第2の銀ナノワイヤ層のITOの厚さの2.35倍~24倍である、
請求項1~4のいずれか一項に記載の積層構造。
moreover,
a second silver nanowire layer provided under the substrate; and a second metal layer provided under the second silver nanowire layer;
including
The second silver nanowire layer is
a plurality of silver nanowires;
ITO coated on the plurality of silver nanowires;
and the total thickness of the second silver nanowire layer is between 2.35 and 24 times the thickness of the ITO of the second silver nanowire layer.
Laminated structure according to any one of claims 1-4.
請求項1~4のいずれか一項に記載の積層構造を含む、ことを特徴とするタッチセンサ。 A touch sensor comprising the laminated structure according to any one of claims 1 to 4. 前記積層構造の前記銀ナノワイヤ層および前記金属層が、パターニングされている、請求項6に記載のタッチセンサ。 7. The touch sensor of claim 6, wherein the silver nanowire layer and the metal layer of the laminated structure are patterned. 前記タッチセンサが、請求項1~4のいずれか一項に記載の積層構造のうちの2つを含み、前記2つの積層構造の前記銀ナノワイヤ層および前記金属層がパターニングされている、請求項6または7に記載のタッチセンサ。 The touch sensor comprises two of the laminate structures according to any one of claims 1 to 4, wherein the silver nanowire layers and the metal layers of the two laminate structures are patterned. 8. The touch sensor according to 6 or 7. 前記銀ナノワイヤ層、前記第2の銀ナノワイヤ層、前記金属層、および前記第2の金属層がパターニングされている、請求項5に記載の積層構造を含む、ことを特徴とするタッチセンサ。 6. A touch sensor comprising the laminated structure of claim 5, wherein the silver nanowire layer, the second silver nanowire layer, the metal layer and the second metal layer are patterned.
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