JP6289494B2

JP6289494B2 - 導電性物品

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Publication number: JP6289494B2
Application number: JP2015546493A
Authority: JP
Inventors: マシューエイチ．フレイ，; ブロックエー．ヘーブル，; トーマスハードトル，
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2013-11-19
Publication date: 2018-03-07
Anticipated expiration: 2033-11-19
Also published as: WO2014088798A1; US20150289366A1; EP2929544A4; CN104838449A; US11449181B2; EP2929544A1; US20180376588A1; TWI629692B; CN104838449B; US10076026B2; JP2016507801A; TW201423773A

Description

発明の詳細な説明

［背景］
［０００１］導電性を有し、かつ透明な材料及び構成部品が、例えば、液晶ディスプレイ、光電池、タッチディスプレイセンサ、光検出器、エレクトロクロミックウィンドウ、無機エレクトロルミネッセントランプ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ランプ、及びディスプレイにおいて電極として用いられている。これらの装置の効率又は性能は、例えば電気的輸送特性（Ω／□の単位で測定される電気シート抵抗Ｒｓによって定量的に記述される）及び光学特性（主として百分率の単位で測定される光透過率Ｔ（％）によって定量的に記述される）に依存している。多くの装置では、透明電極の電気シート抵抗が低減されるか又は光透過率が高められる場合に効率又は性能が向上する。低い電気シート抵抗と高い光透過率とは、材料において相矛盾する性質であり、装置の設計、性能、及び効率におけるトレードオフを余儀なくさせるものである。酸化インジウムスズなどの個別の材料又はＰＥＤＯＴ−ＰＳＳなどの導電性ポリマーは、それらの固有の限定されたレベルの電気シート抵抗と光透過率を有し、それらの間のトレードオフを有する。したがって、既存の透明な導電性材料及び構成部品に改良を行って、標準的な材料に対して、電気シート抵抗を低減させる、又は光透過率を高めることが当該技術分野で求められている。

［概要］
［０００２］一態様において、本開示は、
第１の主面を有する基板と、前記基板の第１の主面上の導電体パターンと、を有する物品であって、
前記導電体パターンが、離間した第１及び第２の導電性金属トレースの複数の離間したペア（例えば図１〜５を参照）を含み、
各ペアの第１及び第２の導電性金属トレースが、互いに対してそれらの離間間隔の少なくとも５倍（実施形態によっては、少なくとも１０倍、２５倍、５０倍、又は１００倍、実施形態によっては、５〜１，０００倍、１０〜５００倍、１５〜２５０倍、又は更には５０〜２００倍の範囲）の重なり部分の長さを有し、１ｃｍ^２当たりの導電性金属トレースが、少なくとも５０個（実施形態によっては、少なくとも７５個、１００個、１５０個、２００個、２５０個、５００個、１，０００個、５，０００個、１０，０００個、２５，０００個、５０，０００個、７５，０００個、１００，０００個、又は更には少なくとも１５０，０００個、実施形態によっては、１００〜１５０，０００個、５００〜１５０，０００個、１，０００〜１５０，０００個、５，０００〜１５０，０００個、１０，０００〜１５０，０００個、又は更には２５，０００〜１５０，０００個の範囲）である、物品について述べる。

［０００３］必要に応じて、本明細書に記載の物品は、概ね相対する第１及び第２の主面を有する第１の導電層を更に有し、第１の導電層の一方の主面が、第１及び第２の導電性金属トレースの複数の前記ペアの少なくとも一部（実施形態によっては、前記基板の前記第１の主面とほぼ平行な第１及び第２の導電性金属トレースの複数の前記ペアの少なくとも１％、２％、３％、４％、５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９９％、又は更には１００％）と接触する。必要に応じて、導電層はパターン形成され、第１及び第２の離間した領域（実施形態によっては、更なる（例えば第３の）離間した領域）を有し、必要に応じて、第１の領域と電気的に接続された第１のアドレストレース、及び第２の領域と電気的に接続された第２のアドレストレース（及び実施形態によっては、必要に応じて、存在する場合に更なる領域と電気的に接続された更なるアドレストレース）を有する。

［０００４］別の態様において、本開示は、本明細書に述べられる物品を製造する方法であって、
第１の主面を有する基板を提供することと、
前記基板の第１の主面上に、離間した第１及び第２の導電性金属トレースの複数の離間したペアを配置することによって物品を提供することと、を含む方法について述べる。

［０００５］別の態様において、本開示は、本明細書に述べられる物品を製造する方法であって、
第１の主面を有する基板を提供することと、
前記基板の第１の主面上に金属層を提供することと、
前記金属層をエッチングすることによって、前記基板の第１の主面上に、離間した第１及び第２の導電性金属トレースの複数の離間したペアを提供することによって物品を提供することと、を含む方法について述べる。

［０００６］別の態様において、本開示は、本明細書に述べられる物品を製造する方法であって、
第１の主面を有する基板を提供することと、
第１の主面上に第１の導電層を付着させることと、
前記導電層上に、離間した第１及び第２の導電性金属トレースの複数の離間したペアを配置することによって物品を提供することと、を含む方法について述べる。

［０００７］別の態様において、本開示は、本明細書に述べられる物品を製造する方法であって、
第１の主面を有する基板を提供することと、
第１の主面上に第１の導電層を付着させること
前記導電層上に金属層を付着させることにより物品を提供することと、
前記金属層をエッチングすることによって、前記基板の第１の主面上に、離間した第１及び第２の導電性金属トレースの複数の離間したペアを提供することによって物品を提供することと、を含む方法につて述べる。

［０００８］本明細書に述べられる物品の実施形態は、例えば、ディスプレイ、タッチセンサ、照明素子（例えば発光ダイオード（例えば有機発光ダイオード））、光電池、エレクトロクロミックウィンドウ及びディスプレイ、並びにエレクトロルミネッセントランプ及びディスプレイにおいて有用である。

［０００９］本明細書に述べられる物品の実施形態及びその製造方法により得られる利点としては、形成部のサイズの広い範囲（すなわち、同じプロセスから微小（例えばマイクロメートル以下）メッシュトレース及び巨視的（例えばミリメートル）結合パッド）を同時に実現することが可能な単一のパターン形成プロセス、微視的メッシュトレースによる利益を享受しうる透明導電体を用いるすべてのデバイス設計の繰り返しにおける高価で超微細な外注金型、及び金属の微小パターンに対するあらゆる後続のパターン形成プロセスの位置合わせを必要としない点が挙げられる。

本明細書に述べられる物品の代表的な導電性金属トレースの説明図である。本明細書に述べられる物品の代表的な導電性金属トレースの説明図である。本明細書に述べられる物品の代表的な導電性金属トレースのペアの説明図である。本明細書に述べられる物品の代表的な導電性金属トレースの説明図である。本明細書に述べられる物品の代表的な導電性金属トレースの説明図である。本明細書に述べられる物品の代表的な導電性金属トレースのペアの説明図である。本明細書に述べられる物品の代表的な導電性金属トレースのペアの説明図である。本明細書に述べられる物品の例である。本明細書に述べられる物品の例である。本明細書に述べられる物品の例である。本明細書に述べられる物品の例である。本明細書に述べられる物品の例である。本明細書に述べられる物品の例である。本明細書に述べられる物品の例である。本明細書に述べられる物品の例である。本明細書に述べられる代表的な物品を有するタッチスクリーン要素の組み合わせを示す。

［詳細な説明］
［００１４］代表的な基板としては、ガラス及びポリマーフィルム（例えば、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、三酢酸セルロース（ＴＡＣ）、及び環状ポリオレフィンコポリマーからなる群から選択されるポリマーフィルム）が挙げられる。特定の実施形態では、基板は透明である（すなわち、透過する光の百分率が少なくとも５０％（実施形態によっては、少なくとも７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）である）。透明性が必要とされない特定の実施形態では、基板は不透明である（すなわち、透過する光の百分率が５％未満（実施形態によっては、４％、３％、２％、１％、０．５％未満、又は更には０．１％未満）である）。

［００１５］通常、導電体パターンは、オープンエリアの割合が８０、９０、９５、９６、９７、９８、９９よりも大きいか、又は更には少なくとも９９．５であり、実施形態によっては、８０〜９９．７５、９０〜９９．７５、９０〜９９．５、９５〜９９．７５、又は更には９５〜９９．５の範囲であるが、これの典型的な範囲の外側の値も有用である。

［００１６］代表的な導電体パターンを図１〜４に示す。図１を参照すると、導電体パターン１０は、離間した第１（１１）及び第２（１２）の非分枝状導電性金属トレースの複数の離間したペアを有しており、各ペアの第１（１１）及び第２（１２）の導電性金属トレースは、互いに対してそれらの離間間隔の少なくとも５倍の長さの重なり部分を有している。「導電性」なる用語は、例えば少なくとも１０ジーメンス／センチメートル（Ｓ／ｃｍ）の有効バルク導電率を示すトレース又は層の形の材料について言う。例えば少なくとも１０００Ｓ／ｃｍのバルク導電率を示す導電性ポリマーが知られている例がある。酸化インジウムスズの組成物は、例えば１０，０００Ｓ／ｃｍのバルク導電率を示しうる。純粋な銀は、６．３×１０^５Ｓ／ｃｍのバルク導電率を示す。「有効バルク導電率」における「有効」なる用語は、本開示の導電性材料の範囲内の複合材料の可能性を含めることを意図しており、こうした複合材料は異なる局所的バルク導電率を有する複数の相を有している。「重なり部分」なる用語は、本明細書に述べられるようにペアをなすか、又は、それぞれが離間しているが隣接したペアの構成要素である、隣接して離間した２本の導電性金属トレースの部分のことを指すものであり、導電性トレース同士は基板の平面内で互いから（物理的及び電気的に）離間しており、各部分同士は互いに概ね平行であるか又は重なり部分の距離（長さ）にわたって互いから概ね一定の間隔を維持している。「離間した」とは、各トレース同士が、例えば導電層により電気的に接続されている場合を除き、互いに物理的又は電気的に接続されていないことを意味する。「重なり部分」なる用語は、物理的又は電気的接点を指すものではなく、基板の平面内の一致する位置を指すものでもない。導電性金属トレースは長さ、幅、及び厚さを有している。導電体パターン１０は、オープンエリアの割合（すなわち、導電性金属トレースによって覆われていない、導電性金属トレースが設けられた表面の表面積）を有している。

［００１７］図２及び２Ａを参照すると、導電体パターン２０は、離間した第１（２１）及び第２（２２）の分枝状導電性金属トレースの複数の離間したペアを有しており、各ペアの第１（２１）及び第２（２２）の導電性金属トレースは、互いに対してそれらの離間間隔Ｄ_２の少なくとも５倍の長さの重なり部分ＯＬ_２を有している。導電性金属トレースは長さＬ_２、幅、及び厚さを有している。導電体パターン２０はオープンエリアの割合及びピッチＰ_２を有している。

［００１８］図３を参照すると、導電体パターン３０は、離間した第１（３１）及び第２（３２）の分枝状導電性金属トレースの複数の離間したペアを有しており、各ペアの第１（３１）及び第２（２２）の導電性金属トレースは、互いに対してそれらの離間間隔の少なくとも５倍の長さの重なり部分を有している。導電性金属トレースは長さ、幅、及び厚さを有している。導電体パターン３０はオープンエリアの割合を有している。

［００１９］図４を参照すると、導電体パターン４０は、離間した第１（４１）及び第２（４２）の分枝状導電性金属トレースの複数の離間したペアを有しており、各ペアの第１（４１）及び第２（４２）の導電性金属トレースは、互いに対してそれらの離間間隔の少なくとも５倍の長さの重なり部分を有している。導電性金属トレースは長さ、幅、及び厚さを有している。導電体パターン４０はオープンエリアの割合を有している。

［００２０］特定の実施形態では、第１及び第２の導電性金属トレースは直線状（例えば図１〜３を参照）であるか、非直線状（例えば図４を参照）であるか、又はその両方を含む。特定の実施形態では、第１及び第２の導電性金属トレースは分枝状（すなわち、２１、２２、３１、３２、４１、４２、例えば図２〜４を参照）であるか、非分枝状（すなわち、１１、１２、例えば図１を参照）であるか、又はその両方を含む。分枝状の導電性トレースは、少なくとも２つの直線状又は非直線状（例えばアーチ形）の長尺状導電体素子が収束する（接続する）少なくとも１つの頂点（本明細書ではノードとも称する）を有する導電性トレースである。頂点においては、各素子間の所定の角度が規定されうる。特定の分枝状導電性トレースは、１つの頂点で収束する３個の素子を有している。特定の分枝状導電性トレースは、１つの頂点で収束する４個の素子を有している。特定の分枝状導電性トレースは、１つの頂点で収束する４個よりも多い素子を有している。分枝状トレースの長さは、例えば図２ＡのＬ_２によって例示されるように、トレースの１つの長尺状導電体素子の端から、少なくとも１つの頂点を通り、トレースの別の長尺状導電体素子の端までで定義することができる最長の経路の長さである。特定の実施形態では、第１及び第２の導電性金属トレースの複数のペアは、繰り返しパターンを概ね形成する（すなわち、平行な線を概ね形成するか、正方形の格子又は歪んだ正方形の格子を概ね形成するか、六角形の網目を概ね形成する。例えば図１〜３を参照）。特定の実施形態では、第１及び第２の導電性金属トレースの複数のペアは、一連の線の繰り返しを概ね形成する（平行な線を概ね形成する。例えば図１を参照）。特定の実施形態では、第１及び第２の導電性金属トレースの複数のペアは、２次元的な網目を概ね形成する。「２次元的な網目を概ね形成している（又は形成する）」なる語句は、導電性金属トレースの所定の配置のことを指し、連続した経路の網目（オープンセル構造を有するメッシュの形）が、トレースのペアの導電性金属トレースを電気的に接続し、隣接するペアの隣接する導電性金属トレースを電気的に接続することにより得られ、隣接するペアの隣接する導電性金属トレースは本明細書で述べた関係の重なり部分と離間との関係を有している。特定の実施形態では、第１及び第２の導電性金属トレースの複数のペアは、格子を概ね構成する（すなわち正方形の格子又は歪んだ正方形の格子を概ね形成する。例えば図２を参照）。特定の実施形態では、第１及び第２の導電性金属トレースの複数のペアは、六角形の繰り返しパターンを概ね形成する（例えば図３を参照）。概ね正方形の格子、歪んだ正方形の格子、又は六角形の繰り返しパターンの形である第１及び第２の導電性金属トレースの複数のペアを含むこれらの実施形態は、概ね２次元的な網目の形の複数のペアの例である。特定の実施形態では、金属製の第１及び第２の導電性金属トレースは、概ね擬似ランダムな２次元的な網目の形である（すなわち、擬似ランダムな２次元的な網目を一般的に形成する。例えば図４を参照）。「擬似ランダムな」とは、並進対称性を欠くが、例えばランダム化アルゴリズムによるパターン幾何形状の生成を含むコンピュータによる設計プロセスなどの決定論的製作プロセス（例えばフォトリソグラフィー又は印刷）により得ることができる導電性トレースの配列のことを指す。特定の実施形態では、第１及び第２の導電性金属トレースの少なくとも一部は、好ましくは分枝状トレースについて互いに対して相補的なテーパー形状であり（例えば図５Ａ参照）、各トレースは、分枝状トレースの頂点（又はノード）からの距離が大きくなるにしたがってより狭い幅にテーパー形状化することが好ましい。図５Ａを参照すると、代表的な第１及び第２の導電性金属トレース５１、５２のペアは、互いに対してそれぞれ相補的なテーパー形状であり、ノードＮ_５Ａ１、Ｎ_５Ａ２を有している。

［００２１］図５Ｂを参照すると、ノードＮ_５Ｂ１、Ｎ_５Ｂ２、ピッチＰ_５Ｂ、セグメント間の間隙（セグメントの長さＳＬ_５Ｂ）ＧＳ_５Ｂ、及び重なり部分長さＯＬ_５Ｂを有するそれぞれセグメント５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃとして代表的な第１及び第２の導電性金属トレースのペアが示されている。

［００２２］通常、少なくとも約１，０００ペア（実施形態によっては、少なくとも１０，０００、１００，０００、１，０００，０００、又は更には少なくとも１０，０００，０００ペア）の導電性金属トレースが設けられるが、これらの典型的な値の外側の値も有用である。

［００２３］通常、複数のペア内の隣接したペアの隣接した導電性金属トレースは、それらの離間間隔の少なくとも５倍（実施形態によっては、５〜１，０００、１０〜５００、１５〜２５０、又は更には５０〜２００倍の範囲）の互いに対する重なり部分の長さを有する。

［００２４］好ましくは、１ｃｍ^２当たりの導電性金属トレースは、少なくとも５０個（実施形態によっては、少なくとも７５個、１００個、１５０個、２００個、２５０個、５００個、１，０００個、５，０００個、１０，０００個、２５，０００個、５０，０００個、７５，０００個、１００，０００個、又は更には少なくとも１５０，０００個、実施形態によっては、１００〜１５０，０００個、５００〜１５０，０００個、１，０００〜１５０，０００個、５，０００〜１５０，０００個、１０，０００〜１５０，０００個、又は更には２５，０００〜１５０，０００個の範囲）である。特定の実施形態では、１ｃｍ^２当たりの導電性金属トレースは５０個未満であり、例えば１ｃｍ^２当たりの導電性金属トレースは２〜５０個、５〜５０個、５〜４０個、又は１０〜３０個の範囲である。

［００２５］通常、ペアの導電性金属トレースのすべては、それらの離間間隔の少なくとも５倍（実施形態によっては、５〜１，０００倍、１０〜５００倍、１５〜２５０倍、又は更には５０〜２００倍の範囲）の隣接するペアの導電性トレースに対する重なり部分の長さを有する。

［００２６］通常、導電性金属トレースの電気シート抵抗（すなわち、バルク電気抵抗を導電性金属トレースの厚さ（基板の平面に垂直なＺ軸方向の寸法）で割ったもの）は、５Ω／□以下（実施形態によっては、２、１、０．５、０．４、０．３、０．２、０．１、０．０５、０．０２５、０．０１、０．０５以下、又は更には０．０１Ω／□以下（実施形態によっては、０．０１Ω／□〜５Ω／□、０．０５Ω／□〜２．５Ω／□、０．１Ω／□〜１Ω／□、又は更には０．２Ω／□〜０．５Ω／□の範囲）であるが、これらの典型的な値の外側の値も有用である。

［００２７］特定の実施形態では、導電性金属トレースは暗化される（すなわち、導電性トレースの可視光反射率が、金属と絶縁体、例えば空気との滑らかな界面を特徴付ける値よりも低い）。導電性金属トレースの暗化は、例えば、導電性金属トレースの表面の制御された反応（例えば銀トレースではスルフィド反応、銀又は銅トレースではプラズマ酸化反応）によって実現可能である。導電性金属トレースの暗化は、例えば、その開示内容を本明細書に参照によって援用する、２０１２年８月９日公開の国際公開第２０１２／１０６４１７号に述べられるように、適切にナノ構造化された基板表面上に導電性金属トレースを作製又は付着させることによって実現することもできる。例えばタッチスクリーンセンサ用の透明導電体の特定の用途では、透明導電体によって反射される入射光の割合が最小であることが望ましい。タッチスクリーンセンサの場合では、透明な導電体、例えば透明な導電体の少なくとも一部を構成する導電性金属トレースの低い反射率によって、特に例えば日光中など、強い周辺光条件下における下層の情報ディスプレイとタッチセンサとの視覚的干渉が最小に抑えられる。暗化されない導電性金属トレースの可視光反射率は８０％よりも高くなりうる。暗化された導電性金属トレースの可視光反射率は、５０％未満（実施形態によっては、４０％、３０％、２５％、２０％、１５％、１０％、５％、４％、３％、２％未満、又は更には１％未満）である。

［００２８］代表的な導電性金属トレースは、銀、金、パラジウム、アルミニウム、ニッケル、モリブデン、タングステン、クロム、銅、スズ、又はニッケルのうちの少なくとも１つを含む。

［００２９］通常、導電性金属トレースの幅は２５μｍ以下である（実施形態によっては、１５、１０、５、４、３、２μｍ以下、又は更には１μｍ以下であり、実施形態によっては、０．１μｍ〜２５μｍ、０．２５μｍ〜１０μｍ、０．５μｍ〜５μｍ、又は更には０．７５μｍ〜２５μｍの範囲である）が、これらの典型的な値の外側の値も有用である。

［００３０］通常、導電性金属トレースの長さは、少なくとも５μｍである（実施形態によっては、少なくとも１０、２５、５０、７５、１００、２５０、５００、１，０００、５，０００、１０，０００、２５，０００μｍ、又は更には少なくとも５０，０００μｍであり、実施形態によっては、１００μｍ〜５００μｍの範囲であり、実施形態によっては、１０μｍ〜１０ｍｍ、２５μｍ〜１μｍ、又は更には５０μｍ〜５００μｍの範囲である）が、これらの典型的な値の外側の値も有用である。

［００３１］通常、第１及び第２の導電性金属トレースの厚さは、１０ｎｍ〜２０μｍの範囲である（実施形態によっては、２０ｎｍ〜５μｍ、３０ｎｍ〜１μｍ、４０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲、又は更には５０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲である）が、これらの典型的な値の外側の値も有用である。

［００３２］通常、少なくとも約１，０００ペア（実施形態によっては、少なくとも５，０００、１０，０００、２５，０００、５０，０００、７５，０００、１００，０００、５００，０００、１，０００，０００、５，０００，０００、又は更には少なくとも１０，０００，０００ペア）の導電性金属トレースが設けられるが、これらの典型的な値の外側の値も有用である。

［００３３］通常、１つのペアの導電性金属トレースの重なり部分の長さは、少なくとも５μｍである（実施形態によっては、少なくとも１０、２５、５０、１００、２５０、５００、１，０００、１０，０００、２５，０００μｍ、又は更には少なくとも５０，０００μｍであり、実施形態によっては、５μｍ〜９ｍｍ、１０μｍ〜１ｍｍ、２５μｍ〜５００μｍ、２５０μｍ〜５００μｍ、又は更には３０μｍ〜３００μｍの範囲である）が、これらの典型的な値の外側の値も有用である。

［００３４］通常、隣接するペアの隣接する導電性金属トレースの重なり部分の長さは、少なくとも５μｍである（実施形態によっては、少なくとも１０、２５、５０、１００、２５０、５００、１，０００、１０，０００、２５，０００μｍ、又は更には少なくとも５０，０００μｍであり、実施形態によっては、５μｍ〜９ｍｍ、１０μｍ〜１ｍｍ、２５μｍ〜５００μｍ、２５０μｍ〜５００μｍ、又は更には３０μｍ〜３００μｍの範囲である）が、これらの典型的な値の外側の値も有用である。

［００３５］通常、１つのペアの各導電性金属トレースは、互いから最大で１００μｍ離間する（実施形態によっては、最大で７５、５０、２５、１５、１０、５、４、３、２、１、０．７５、０．５μｍ、又は更には最大で０．２５μｍ、実施形態によっては、０〜１００μｍ、０．５μｍ〜５０μｍ、０．５μｍ〜２５μｍ、０．５μｍ〜１５μｍ、０．５μｍ〜１０μｍ、０．５μｍ〜５μｍ、０．７５μｍ〜３μｍの範囲、又は更には１μｍ〜２μｍの範囲）が、これらの典型的な値の外側の値も有用である。

［００３６］通常、隣接するペアの隣接する導電性金属トレースは、互いから最大で１００μｍ離間する（実施形態によっては、最大で７５、５０、２５、１５、１０、５、４、３、２、１、０．７５、０．５μｍ、又は更には最大で０．２５μｍ、実施形態によっては、０〜１００μｍ、０．５μｍ〜５０μｍ、０．５μｍ〜２５μｍ、０．５μｍ〜１５μｍ、０．５μｍ〜１０μｍ、０．５μｍ〜５μｍ、０．７５μｍ〜３μｍの範囲、又は更には１μｍ〜２μｍの範囲）。

［００３７］図６を参照すると、第１（２１）及び第２（２２）の導電性金属トレースの複数のペアと接触するための導電層６３が追加された本明細書に述べられる代表的な物品２０が示されている。図６Ａは、基板５９、第１（２１）及び第２（２２）の導電性金属トレースの複数のペア、及び導電層６３を有する、図６から得られる物品６０の断面を示したものである。

［００３８］図７は、基板６９、第１（７１）及び第２（７２）の導電性金属トレースの複数のペア、及び導電層７３の配置に関して異なる構成を有する別の物品７０の断面を示す。

［００３９］図８は、導電層（図８には示されていない）、例えば透明な導電性材料層が導電性金属トレース上に設けられた所定のパターンの第１（２１）及び第２（２２）の導電性金属トレースの複数のペア（例えば図１〜４のいずれかに示されるようなパターン）（図８には示されていない）を含む領域８５と、導電性金属トレースを含むが導電層は含まない領域８６とを有する代表的な物品８０を示したものである。図８は、高性能タッチスクリーンセンサを製造するための便宜のよい一連の工程である、第１及び第２の導電性金属トレースの複数の離間したペアをパターン形成するための最適化された第１の処理工程に続いて、例えば透明な導電性材料層をプリントするなど、導電層をパターン形成するための最適化された第２の処理工程にしたがった一般化された物品である。

［００４０］図９は、離間した導電層領域９５，９６が導電性金属トレース（２１，２２）上に設けられた第１（９１）及び第２（９２）の導電性金属トレースの複数のペアのパターン８８を備えた基板を有する代表的物品９０を示したものである。

［００４１］特定の実施形態では、導電層は透明である（すなわち、透過する光の百分率が少なくとも５０％（実施形態によっては、少なくとも７５％、８０％、８５％、９０％、又は更には少なくとも９５％）である）。透明性が必要とされない特定の実施形態では、導電層は不透明である（すなわち、透過する光が百分率で５％未満（実施形態によっては、４％、３％、２％、１％、０．５％未満、又は更には０．１％未満）である）。

［００４２］導電層が透明である実施形態は、例えば、液晶ディスプレイ、光電池、タッチディスプレイセンサ、光検出器、エレクトロクロミックウィンドウ、無機エレクトロルミネッセントランプ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ランプ、及びディスプレイにおいて電極要素として有用である。改良された透明電極が必要とされる（すなわち不透明性が許容される）用途以外に、本明細書に開示される物品及び方法は、例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）、プリント配線基板（ＰＷＢ）、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）の製作において有利となりうる。透明性が必要とされない実施形態では、導電層は、銅、銀、アルミニウム、金、ニッケル、タングステン、又はモリブデンのうちの少なくとも１つを含む。

［００４３］代表的な導電層は、金属酸化物（例えば、酸化インジウムスズ）、導電性ポリマー（例えば、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリ（スチレンスルホネート）、金属ナノワイヤ、カーボンナノチューブ、グラフェン、又は金属のうちの少なくとも１つを含む。

［００４４］通常、導電層の電気シート抵抗は、１０，０００Ω／□以下である（実施形態によっては、５，０００、１，０００、７５０、５００、４００、３００、２００、１００、５０、２５Ω／□以下、又は１０Ω／□以下、実施形態によっては、１０Ω／□〜１０，０００Ω／□、１００Ω／□〜１０，０００Ω／□、２５０Ω／□〜２，５００Ω／□、又は更には、５００Ω／□〜２，０００Ω／□の範囲である）が、これらの典型的な値の外側の値も有用である。

［００４５］特定の実施形態では、導電層の厚さは、５ｎｍ〜１０μｍの範囲である（実施形態によっては、１０ｎｍ〜１μｍの範囲、２０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲、又は更には３０ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲である）が、これらの典型的な値の外側の値も有用である。

［００４６］特定の実施形態では、導電層はパターン形成され、第１及び第２の離間した領域（及び必要に応じて（例えば第３の）離間した領域）を有し、必要に応じて更に前記第１の領域と電気的に接続された第１のアドレストレース、及び前記第２の領域と電気的に接続された第２のアドレストレース（及び更に必要に応じて、第３の領域が存在する場合には、第３の領域と電気的に接続された第３のアドレストレース）を有する。

［００４７］例えば、図１０は、基板９９上に導電性金属トレース（例えば、図１〜４のいずれかに示されるパターン）（図１０には示されていない）を有する領域１０４、及び基板９９上の導電性金属トレース上に導電層を有する領域１０５を有する代表的な物品１００を示している。物品１００は、１０４及び１０５に示されるような領域とアドレストレース（例えば１０７）を介して電気的に接続された接点パッド（例えば１０６）を更に有している。

［００４８］更に、例えば、図１０Ａは、基板９９Ａ上に導電性金属トレース（例えば、図１〜４のいずれかに示されるパターン）（図１０Ａには示されていない）を有する領域１０４Ａ、及び基板９９Ａ上の導電性金属トレース上に導電層を有する領域１０５Ａを有する代表的な物品１００Ａを示している。物品１００Ａは、１０４Ａ及び１０５Ａに示されるような領域とアドレストレース（例えば１０７Ａ）を介して電気的に接続された接点パッド（例えば１０６Ａ）を更に有している。

［００４９］特定の実施形態では、本明細書に述べられる物品はロールの形である。このため、基板は、芯に巻きつけられるように充分に薄いシートの形である。ポリマー又はガラス基板は、充分に薄くすることができる。このような基板は、供給ロール及び芯から処理装置を介して巻き取りロール及び芯へと移送されうる。このようにして基板を処理することを本明細書ではロール・ツー・ロールと呼ぶ。本明細書に述べられる方法及び物品に基づく、ロール・ツー・ロール処理に適した基板の厚さは、通常、５μｍ〜５００μｍである（実施形態によっては、１０μｍ〜２５０μｍ、又は更には２５μｍ〜１２５μｍの範囲である）。本明細書における代表的なロール・ツー・ロール処理方法としては、基板上への導電層のコーティング、導電性金属トレースの直接印刷、パターン形成された導電層の直接印刷、エッチングが挙げられる。

［００５０］実施形態によっては、更にライナーを含む。ライナーは、本明細書に述べられる基板の一方又は両方の面に貼着することが可能な、弱く（剥離可能に）接着（例えば静電吸着により実現される）されたポリマーフィルムである。ライナーは、特に例えば上記に述べたロール・ツー・ロール処理のような処理工程の間に導電性金属導電体トレース又は導電層を保護する機能を果たすことができる。

［００５１］マイクロコンタクトプリンティング（薄膜金属上へのＳＡＭプリンティング後に化学エッチングを行う）、フォトリソグラフィ（金属層上にフォトレジストでパターン露光した後、化学エッチングを行う）、直接的印刷（例えば、グラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、及びインクジェット印刷）などの、導電性金属トレースを提供するための技術は、当該技術分野では周知のものである。

［００５２］導電性金属トレースを提供するための技術は当該技術分野では周知のものであり、例えば米国特許第８，１７９，３８１号（フレイ（Frey）ら）に述べられるような、基板の溝の中に嵌め込まれた導電性金属トレースを得る技術がある。こうした技術は、微細複製、エンボス加工、又はナノインプリントリソグラフィを、その上に行われるエッチング、金属の物理蒸着、及び金属のめっきと組み合わせることによって構造化基板を形成することを含みうる。

［００５３］エッチングされることで導電性金属トレースを与える金属層は、例えば物理蒸着（例えばスパッタリング、蒸発）、無電解めっき、又は電解めっきによって付着させることができる。特定の金属を選択するための基準には、得られる導電性金属トレースの所望の電気シート抵抗が含まれる。特定の実施形態では、導電性金属トレースの反射率を低減させることが望ましい場合もある。導電性金属トレースの反射率を低減させるための技術は、上記に暗化として述べたように当該技術分野では周知のものである。

［００５４］代表的な導電層には、導電性酸化物（例えば、酸化インジウムスズ、酸化インジウム亜鉛、フッ素化酸化スズ）、カーボンナノチューブコーティング、金属ナノワイヤコーティング（例えば銀、銅、及びニッケル）、グラフェン、及び導電性ポリマー（例えば、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）が含まれる。ロールコーティング、スロットダイコーティング、スパッタリング、蒸発、フレキソ印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、及びインクジェット印刷などの導電層を提供するための技術は当該技術分野では周知のものであり、層を構成する特定の材料に適用可能である。導電層の特定の材料を選択するための基準には、得られる導電層の所望の電気シート抵抗が含まれる。

［００５５］接点パッド及び接点パッドとの電気的接続（アドレストレース）を作製するための代表的な材料としては、有機バインダ（印刷インク）中に分散された金属粒子が挙げられる。こうした材料の例としては、エポキシポリマー中に分散された銀粒子が挙げられる。他の有用な導電性材料としては、ナノ粒子含有又はナノ粒子誘導材料（例えば印刷インク）が挙げられる。後者の材料の例としては、銀粒子含有インクが挙げられる。接点パッド及び接点パッドとの電気的接続（アドレストレース）の他の有用な導電性材料としては、パターン形成された（例えばフォトリソグラフィ及びエッチングにより）薄膜金属（例えばスパッタリングされたもの）が挙げられる。アドレストレースのパターン形成に印刷が用いられる場合、有用な印刷方法としては、フレキソ印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、及びインクジェット印刷が挙げられる。

［００５６］本明細書に述べられる物品の異なる要素の幾何形状は、特定の用途における必要に応じて改変することができる。例えば、図１０、１０Ａ及び１２では、導電層の各領域は、ほぼ直交する直線状のアレイとして配列された直線の形態として示されているが、これらの領域は、繰り返しのアレイを形成しないように湾曲したものが配置されてもよい。

［００５７］図１１及び１２は、タッチスクリーン用途における本明細書に述べられる物品の代表的な使用を示している。タッチスクリーン要素アセンブリ１１０は、本明細書に述べられる代表的な物品１００，１００Ａ、光学的に透明な接着剤１１１，１１３、及びカバーレンズ１１５で構成されている。光学的に透明な接着剤はセンサ層を固定する機能を有し、これにより、センサ層の均一な外観、高い光透過率（空気と材料との接触を防止することにより）、及び安定した位置（正確なタッチ位置検出に求められる始点として、一貫した静電気状態を与える）を保証する。

［００５８］本明細書に述べられる物品の少なくとも一部の実施形態に見られる利点の１つとして、比較的電気シート抵抗が高い材料によって比較的電気シート抵抗が低いパターンが得られることがあり、比較的電気シート抵抗が高い材料は、基板の光学特性に対する影響が一般的に小さいために、導電性金属トレースのパターンの視認性が比較的低くなりうる。例えば、ポリ（エチレンテレフタレート）上の「ＣＬＥＶＩＯＳ」（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリ（スチレンスルホネート）、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳとしても知られる）の商品名で販売される従来の導電性ポリマーは、３５０Ω／□で９１．７％の光透過率を示す（ＰＥＴベースフィルム自体と同等のレベル）ことが報告されている（ロン・ルビアネッツ氏（Ron Lubianez）、ヘレウス社（Heraeus KG）導電性ポリマー部門（Ｃｌｅｖｉｏｓ）、レバークーゼン、ドイツ）（２０１２年ＦＬＥＸフレキシブル電子部品及びディスプレイ学会及び展示会（2012FLEX Flexible Electronics and Displays Conference and Exhibition）、２０１２年２月６〜９日、アリゾナ州フェニックスにて開催）の代表者）。本明細書に述べられる物品の代表的な実施形態は、３５０Ω／□の導電体の視認性特性を有するが、電気シート抵抗が１００Ω／□よりも低いものとして作製することができる。

［００５９］本明細書に述べられる方法及び／又は物品は、例えばマイクロコンタクトプリンティングで作製されたタッチセンサと比較した場合に、金型のコストが比較的低いこと、特定の設計の金型を得るための取得時間が短いこと、及び、透明な導電体パターンに対する低い視認性で電気シート抵抗が比較的低いことなどの利点を有するものである。一般的に、従来のプリントされた導電性ポリマー、カーボンナノチューブ、及びナノワイヤタッチセンサの特性と同等の、本明細書に述べられる方法及び／又は物品の選択された所望の特性としては、金型のコストが比較的低いこと、特定の設計の金型を得るための取得時間が短いこと、及び、透明な導電性トレースパターンに対する低い視認性で電気シート抵抗が低いことが挙げられる。

［００６０］本明細書に述べられる物品の実施形態は、例えば、ディスプレイ、タッチセンサ、照明素子（例えば発光ダイオード（例えば有機発光ダイオード））、光電池、エレクトロクロミックウィンドウ及びディスプレイ、並びにエレクトロルミネッセントランプ及びディスプレイにおいて有用である。

［００６１］代表的な実施形態
１．
第１の主面を有する基板と、前記基板の前記第１の主面上の導電体パターンと、を有する物品であって、
前記導電体パターンが、離間した第１及び第２の導電性金属トレースの複数の離間したペアを含み、
複数の前記ペアの各ペアの前記第１及び第２の導電性金属トレースが、互いに対してそれらの離間間隔の少なくとも５倍（実施形態によっては、少なくとも１０倍、２５倍、５０倍、又は１００倍、実施形態によっては、５〜１，０００倍、１０〜５００倍、１５〜２５０倍、又は更には５０〜２００倍の範囲）の重なり部分の長さを有し、かつ１ｃｍ^２当たりの導電性金属トレースが、少なくとも５０個（実施形態によっては、少なくとも７５個、１００個、１５０個、２００個、２５０個、５００個、１，０００個、５，０００個、１０，０００個、２５，０００個、５０，０００個、７５，０００個、１００，０００個、又は更には少なくとも１５０，０００個、実施形態によっては、１００〜１５０，０００個、５００〜１５０，０００個、１，０００〜１５０，０００個、５，０００〜１５０，０００個、１０，０００〜１５０，０００個、又は更には２５，０００〜１５０，０００個の範囲）である、物品。
２．複数の前記ペアのうちの隣接したペアの隣接した導電性金属トレースが、互いに対して、それらの離間間隔の少なくとも５倍（実施形態によっては、５〜１，０００倍、１０〜５００倍、１５〜２５０倍、又は更には５０〜２００倍の範囲）の重なり部分の長さを有する、代表的実施形態１に記載の物品。
３．前記導電体パターンのオープンエリアの割合が、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、又は更には９９．５％よりも大きく、実施形態によっては、８０〜９９．７５％、９０〜９９．７５％、９０〜９９．５％、９５〜９９．７５％、又は更には９５〜９９．５％の範囲である、代表的実施形態１に記載の物品。
４．１つのペアの各導電性金属トレースが、互いから最大で１００μｍ離間している（実施形態によっては、最大で７５μｍ、５０μｍ、２５μｍ、１５μｍ、１０μｍ、５μｍ、４μｍ、３μｍ、２μｍ、１μｍ、０．７５μｍ、０．５μｍ、又は更には最大で０．２５μｍ、実施形態によっては、０μｍ〜１００μｍ、０．５μｍ〜５０μｍ、０．５μｍ〜２５μｍ、０．５μｍ〜１５μｍ、０．５μｍ〜１０μｍ、０．５μｍ〜５μｍ、０．７５μｍ〜３μｍの範囲、又は更には１μｍ〜２μｍの範囲である）、上記代表的実施形態１〜３のいずれか一項に記載の物品。
５．前記導電性金属トレースの幅が２５μｍ以下である（実施形態によっては、１５μｍ、１０μｍ、５μｍ、４μｍ、４μｍ、２μｍ以下、又は更には１μｍ以下であり、実施形態によっては、０．１μｍ〜２５μｍ、０．２５μｍ〜１０μｍ、０．５μｍ〜５μｍ、又は更には０．７５μｍ〜２５μｍの範囲である）、上記代表的実施形態１〜４のいずれか一項に記載の物品。
６．少なくとも約１，０００ペア（実施形態によっては、少なくとも５，０００ペア、１０，０００ペア、２５，０００ペア、５０，０００ペア、７５，０００ペア、１００，０００ペア、５００，０００ペア、１，０００，０００ペア、５，０００，０００ペア、又は更には少なくとも１０，０００，０００ペア）の導電性金属トレースがある、上記代表的実施形態１〜５のいずれか一項に記載の物品。
７．前記導電性金属トレースの長さが、少なくとも５μｍである（実施形態によっては、少なくとも１０μｍ、２５μｍ、５０μｍ、７５μｍ、１００μｍ、２５０μｍ、５００μｍ、１，０００μｍ、５，０００μｍ、１０，０００μｍ、２５，０００μｍ、又は更には少なくとも５０，０００μｍであり、実施形態によっては、１００μｍ〜５００μｍの範囲である）、上記代表的実施形態１〜６のいずれか一項に記載の物品。
８．１つのペアの前記導電性金属トレースの重なり部分の長さが、少なくとも５μｍである（実施形態によっては、少なくとも１０μｍ、２５μｍ、５０μｍ、１００μｍ、２５０μｍ、５００μｍ、１，０００μｍ、１０，０００μｍ、２５，０００μｍ、５０，０００μｍであり、実施形態によっては、５μｍ〜９ｍｍ、１０μｍ〜１ｍｍ、２５０μｍ〜５００μｍ、２５μｍ〜５００μｍ、又は更には３０μｍ〜３００μｍの範囲である）、上記代表的実施形態１〜７のいずれか一項に記載の物品。
９．前記導電性金属トレースの電気シート抵抗が、５Ω／□以下（実施形態によっては、２Ω／□、１Ω／□、０．５Ω／□、０．４Ω／□、０．３Ω／□、０．２Ω／□、０．１Ω／□、０．０５Ω／□、０．０２５Ω／□、０．０１Ω／□、０．０５Ω／□以下、又は更には０．０１Ω／□以下）である、上記代表的実施形態１〜８のいずれか一項に記載の物品。
１０．前記導電性金属トレースが暗化される、上記代表的実施形態１〜９のいずれか一項に記載の物品。
１１．前記導電性金属トレースが、銀、金、パラジウム、アルミニウム、ニッケル、モリブデン、タングステン、クロム、銅、スズ、又はニッケルのうちの少なくとも１つを含む、上記代表的実施形態１〜１０のいずれか一項に記載の物品。
１２．前記基板が透明である、上記代表的実施形態１〜１１のいずれか一項に記載の物品。
１３．前記基板がガラスである、上記代表的実施形態１〜１２のいずれか一項に記載の物品。
１４．前記基板がポリマーフィルムである、上記代表的実施形態１〜１３のいずれか一項に記載の物品。
１５．前記ポリマーフィルムが、ポリ（エチレンテレフタレート）、環状オレフィンポリマー、ポリ（エチレンナフタレート）、ポリカーボネート、三酢酸セルロース、及び環状ポリオレフィンコポリマーからなる群から選択される、代表的実施形態１４に記載の物品。
１６．前記第１及び第２の導電性金属トレースが直線状である、上記代表的実施形態１〜１５のいずれか一項に記載の物品。
１７．前記第１及び第２の導電性金属トレースが非直線状である、代表的実施形態１〜１６のいずれか一項に記載の物品。
１８．前記第１及び第２の導電性金属トレースが分枝状である、上記代表的実施形態１〜１７のいずれか一項に記載の物品。
１９．前記第１及び第２の導電性金属トレースが非分枝状である、代表的実施形態１〜１８のいずれか一項に記載の物品。
２０．複数の前記ペアの第１及び第２の導電性金属トレースが、繰り返しパターンを概ね形成する、上記代表的実施形態１〜１９のいずれか一項に記載の物品。
２１．複数の前記ペアの第１及び第２の導電性金属トレースが、反復する一連の線を概ね形成する、上記代表的実施形態１〜２０のいずれか一項に記載の物品。
２２．複数の前記ペアの第１及び第２の導電性金属トレースが、格子を概ね形成する、代表的実施形態１〜２１のいずれか一項に記載の物品。
２３．複数の前記ペアの第１及び第２の導電性金属トレースが、六角形の繰り返しパターンを概ね形成する、代表的実施形態１〜２２のいずれか一項に記載の物品。
２４．複数の前記ペアの第１及び第２の導電性金属トレースが、擬似ランダムな２次元の網目を概ね形成する、代表的実施形態１〜２３のいずれか一項に記載の物品。
２５．前記第１及び第２の導電性金属トレースの厚さが、１０ｎｍ〜２０μｍの範囲である（実施形態によっては、２０ｎｍ〜５μｍ、３０ｎｍ〜１μｍ、４０ｎｍ〜５００ｎｍ、又は更には５０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲である）、上記代表的実施形態１〜２４のいずれか一項に記載の物品。
２６．前記第１及び第２の導電性金属トレースのペアの少なくとも一部分が、互いに対して相補的なテーパー形状である、上記代表的実施形態１〜２５のいずれか一項に記載の物品。
２７．概ね相対する第１及び第２の主面を有する導電層を更に有し、前記導電層の一方の主面が、複数の前記ペアの第１及び第２の導電性金属トレースの少なくとも一部分（実施形態によっては、前記基板の前記第１の主面とほぼ平行な複数の前記ペアの第１及び第２の導電性金属トレースの少なくとも１％、２％、３％、４％、５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９９％、又は更には１００％）と接触している、上記代表的実施形態１〜２６のいずれか一項に記載の物品。
２８．前記導電層が、前記基板と、複数の前記ペアの第１及び第２の導電性金属トレースとの間に配置される、代表的実施形態２７に記載の物品。
２９．複数の前記ペアの第１及び第２の導電性金属トレースが、前記基板と、前記導電層との間に配置される、代表的実施形態２７に記載の物品。
３０．前記導電層が透明である、代表的実施形態２７〜２９のいずれか一項に記載の物品。
３１．前記導電層が、金属酸化物（例えば、酸化インジウムスズ）、導電性ポリマー（例えば、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリ（スチレンスルホネート）、金属ナノワイヤ、カーボンナノチューブ、グラフェン、又は金属のうちの少なくとも１つを含む、代表的実施形態３０に記載の物品。
３２．前記導電層の電気シート抵抗が、１０，０００Ω／□以下（実施形態によっては、５，０００Ω／□、１，０００Ω／□、７５０Ω／□、５００Ω／□、４００Ω／□、３００Ω／□、２００Ω／□、１００Ω／□、５０Ω／□、２５Ω／□以下、又は更には１０Ω／□以下）である、代表的実施形態２７〜３１のいずれか一項に記載の物品。

３３．前記導電層の厚さが、５ｎｍ〜１０μｍの範囲である（実施形態によっては、１０ｎｍ〜１μｍの範囲、２０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲、又は３０ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲である）、代表的実施形態２７〜３２のいずれか一項に記載の物品。
３４．前記導電層がパターン形成され、かつ第１及び第２の離間した領域を有する、代表的実施形態２７〜３３のいずれか一項に記載の物品。
３５．前記第１及び第２の領域から離間した第３の領域を更に有する、代表的実施形態３４に記載の物品。
３６．前記第１の領域と電気的に接続された第１のアドレストレース及び前記第２の領域と電気的に接続された第２のアドレストレースを更に有する、代表的実施形態３５に記載の物品。
３７．前記第３の領域と電気的に接続された第３のアドレストレースを更に有する、代表的実施形態３６に記載の物品。
３８．前記第１の領域と電気的に接続された第１のアドレストレース及び前記第２の領域と電気的に接続された第２のアドレストレースを更に有する、代表的実施形態３４に記載の物品。
３９．上記代表的実施形態１〜３８のいずれか一項に記載の物品を有するディスプレイ。
４０．代表的実施形態１〜３８のいずれか一項に記載の物品を有するタッチセンサ。
４１．代表的実施形態１〜３８のいずれか一項に記載の物品を有する照明素子。
４２．前記照明素子が発光ダイオードを含む、代表的実施形態４１に記載の照明素子。
４３．前記照明素子が有機発光ダイオードを含む、代表的実施形態４１又は４２に記載の照明素子。
４４．前記導電層が不透明である、代表的実施形態２７〜２９のいずれか一項に記載の物品。
４５．前記導電層が、銅、銀、アルミニウム、金、ニッケル、タングステン、又はモリブデンのうちの少なくとも１つを含む、代表的実施形態４４に記載の物品。
４６．ロールの形態である、代表的実施形態１〜３８、４４、又は４５のいずれか一項に記載の物品。
４７．剥離可能なライナーを更に含む、代表的実施形態１〜３８、又は４４〜４６のいずれか一項に記載の物品。
４８．代表的実施形態１〜２６のいずれか一項に記載の物品を製造する方法であって、
第１の主面を有する基板を提供することと、
前記基板の前記第１の主面上に、離間した第１及び第２の導電性金属トレースの複数の離間したペアを配置することによって物品を提供することと、を含む、方法。
４９．前記離間した第１及び第２の導電性金属トレースの複数の離間したペアを配置することが、直接印刷することによる、代表的実施形態４８に記載の方法。
５０．前記複数の第１及び第２の導電性金属トレース上に導電層を付着させることを更に含む、代表的実施形態４８又は４９に記載の方法。
５１．前記導電層が透明である、代表的実施形態５０に記載の方法。
５２．前記導電層を付着させることが、直接印刷することによる、代表的実施形態５０又は５１に記載の方法。
５３．前記物品がロールの形態である、代表的実施形態４８〜５２のいずれか一項に記載の方法。
５４．代表的実施形態１〜２６のいずれか一項に記載の物品を製造する方法であって、
第１の主面を有する基板を提供することと、
前記基板の前記第１の主面上に金属層を提供することと、
前記金属層をエッチングすることによって、前記基板の前記第１の主面上に、離間した第１及び第２の導電性金属トレースの複数の離間したペアを与え、それによって物品を提供することと、を含む、方法。
５５．前記複数の第１及び第２の導電性金属トレース上に導電層を付着させることを更に含む、代表的実施形態５４に記載の方法。
５６．前記導電層を付着させることが、直接印刷することによる、代表的実施形態５５に記載の方法。
５７．前記導電層が透明である、代表的実施形態５４又は５５に記載の方法。
５８．前記物品がロールの形態である、代表的実施形態５４〜５７のいずれか一項に記載の方法。
５９．代表的実施形態２８に記載の物品を製造する方法であって、
第１の主面を有する基板を提供することと、
前記第１の主面上に第１の導電層を付着させることと、
前記導電層上に、離間した第１及び第２の導電性金属トレースの複数の離間したペアを配置することによって物品を提供することと、を含む、方法。
６０．前記第１の導電層が透明である、代表的実施形態５９に記載の方法。
６１．前記第１の導電層を付着させることが、直接印刷することによる、代表的実施形態５９又は６０に記載の方法。
６２．前記複数の第１及び第２の導電性金属トレース上に第２の導電層を付着させることを更に含む、代表的実施形態５９〜６１のいずれか一項に記載の方法。
６３．前記第２の導電層を付着させることが、直接印刷することによる、代表的実施形態６２に記載の方法。
６４．前記第２の導電層が透明である、代表的実施形態６２又は６３に記載の方法。
６５．前記物品がロールの形態である、代表的実施形態５９〜６３のいずれか一項に記載の方法。
６６．代表的実施形態２８に記載の物品を製造する方法であって、
第１の主面を有する基板を提供することと、
前記第１の主面上に第１の導電層を付着させることと、
前記導電層上に金属層を付着させることにより物品を提供することと、
前記金属層をエッチングすることによって、前記基板の前記第１の主面上に、離間した第１及び第２の導電性金属トレースの複数の離間したペアを提供し、それによって物品を提供することと、を含む、方法。
６７．前記導電層が透明である、代表的実施形態６６に記載の方法。
６８．前記導電層を付着させることが、直接印刷することによる、代表的実施形態６６又は６７に記載の方法。
６９．前記金属層を付着させることが、直接印刷することによる、代表的実施形態６６〜６８のいずれか一項に記載の方法。
７０．前記物品がロールの形態である、代表的実施形態６６〜６９のいずれか一項に記載の方法。

［００６２］本発明の利点及び実施形態を、以下の実施例により更に例示するが、これらの実施例に記載される特定の材料及びその量、並びに他の条件及び詳細は、本発明を不当に限定するものとして解釈されるべきではない。すべての部及び百分率（％）は、特に断らないかぎりは重量基準である。

［００６３］以下に述べる実施例はすべて、一次導電体トレースの異なる幾何形状について予想される電気的特性の理論的計算に基づいたものである。ハイブリッド透明導電体の電気シート抵抗（例えば、図２、２Ａ、６、及び６Ａに基づく第１の領域について）を、ハイブリッド導電体の単位セルを２次元で再現することによって生成することができる、その単位セルを挟んだ電気抵抗をシミュレートすることによって推定した。ハイブリッド導電体とは、一次導電体（離間した第１及び第２の導電性金属トレースの複数の離間したペア）と、二次導電体（導電層）との組み合わせのことを指す。この分析では、以下の２つの工程を行った。すなわち、（１）一次導電体（金属トレース）と、近接した間隔の、平行な一次導電性トレースの間に位置する二次導電体（例えば透明な導電体）（図２Ａを参照）との組み合わせについて第１の電気シート抵抗を測定し、更に、（２）工程１の出力から開始し、「工程１のシート導電体」が、近接した間隔の、平行な一次導電性トレースの間の位置の外側に位置する二次導電体の残りの部分と並列で存在するものとみなすことによって「全体の」電気シート抵抗を計算した（１／Ｒ_Ｓ−全体＝１／Ｒ_{Ｓ−工程１}＋１／Ｒ_Ｓ−二次）。簡略化のため、この分析では、図２に示されるような一次導電性分枝状トレースの概ね正方形の格子配置を検討した。この場合、各ノード（又は各頂点）間の電気抵抗を、工程１のシート導電体（近接した間隔の、平行な一次導電性トレースと、近接した間隔の導電性トレースの間に位置する二次導電体の部分との組み合わせ）の電気シート抵抗とみなすことができる。

［００６４］シミュレーションの結果における高い信頼性を確立するため、上記の第１の工程を２つの異なる方法によって行った。第１の方法では（リニア・テクノロジー社（Linear Technology Corporation）（カリフォルニア州ミルピタス）より「ＬＴＳＰＩＣＥＩＶ」の商品名で入手されるソフトウェアを使用し）、ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＰｒｏｇｒａｍｗｉｔｈＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＥｍｐｈａｓｉｓ（ＳＰＩＣＥ）を使用して、各実施例の設計に基づいて透明な導電性材料のシート抵抗を計算した。ＳＰＩＣＥソフトウェアへの入力は、マスワークス社（MathWorks, Inc.）（マサチューセッツ州ナティック）より「ＭＡＴＬＡＢ」の商品名で入手されるソフトウェアを使用し、各材料設計を抵抗性素子の等価回路により表して生成した。ＭＡＴＬＡＢプログラムへの入力には、セルサイズ、重なり部分の長さ、トレース幅、トレース間隔、導電体の電気抵抗、及び透明な導電体の抵抗を含めた。出力は、構造を電気的に表したテキストベースのＳＰＩＣＥファイルである。電気的要素の粒状性（granularity）は、１μｍのメッシュで電気的に分解した。得られた電気回路を、理論的ＤＣ（直流）供給電流を使用してＳＰＩＣＥソフトウェアで動作させた。ＳＰＩＣＥソフトウェアシミュレーションから得られる理論上の電流を用いて構造のΩ／□を求めた。第２の方法（本明細書では「有限要素解析」と称する）では、有限要素モデリングソフトウェア（ＡＣ／ＤＣモジュールを有し、コムソル社（COMSOL, Inc.）（マサチューセッツ州バーリントン）より「ＣＯＭＳＯＬＭＵＬＴＩＰＨＹＳＩＣＳ」の商品名で入手されるもの）を使用した。「ＣＯＭＳＯＬＭＵＬＴＩＰＨＹＳＩＣＳ」ソフトウェアを使用し、金属トレース（上記の図において水平方向で一般的に示されている一次導電体）、及び、導電性金属トレースの間の透明な（二次）導電体を含む理論的モデルを生成した。２つの材料の幾何形状及び電気シート抵抗を所与として、理論上の電位差を２つの一次導電体の端部の間に（すなわち、上記の図２Ａ、５Ａ、５ＢにおけるノードＮ_１、Ｎ_２、Ｎ_５Ａ１、Ｎ_５Ａ２、Ｎ_５Ｂ１、Ｎ_５Ｂ２）印加して、電流密度を計算した。電流密度の積分（すなわち電流）を印加した電圧で割ることによって、各実施例の場合について有効電気シート抵抗を得た（Ｒ_{Ｓ−工程１}）。本明細書に示される理論解析結果では、近接した間隔の、平行な一次導電性トレースの外側の二次導電体は、モデルには含まれていないが、代わりにその効果を上記に示したように計算して（Ｒ_Ｓ−全体）を得た。しかしながら、２つの例において、この二次的導電体は「ＣＯＭＳＯＬ」ソフトウェアを用いたシミュレーションに含まれており、単純な並列電気抵抗の式がよい近似であることの理論的確認を与えるものである。理論によって束縛されることを望むものではないが、これらの結果におけるわずかな差は、一次導電性トレースの先端における更なるフリンジング電流（fringing current）によるものと考えられる。

計算実施例１〜７
［００６５］ハイブリッド透明導電体について、理論上の有効電気シート抵抗（有効Ｒｓ）を計算した。これらの理論的実施例のハイブリッド透明導電体は、図６及び６Ａで述べた物品で存在する導電体とみなすことができる。図２、２Ａ、６及び６Ａに示される分枝状導電性トレースのほぼ正方形の配列を、上記で述べたようにしてこれらの計算に用いた。隣接した導電性トレースの平行なセグメント間の間隔を、０．１〜１０μｍの間で変化させた。導電体設計の他のパラメータを下記表１に計算結果とともに示す。

［００６６］一次導電体の理論上の電気シート抵抗（０．４Ω／□）は、スパッタリングした銀の約１０５ｎｍの物理的厚さ（有効バルク電気抵抗＝４．２５Ω・ｃｍにおける）と一致していた。二次導電体としては、特定の電気シート抵抗を有する任意の透明な導電体を用いることができる（例えば、ＩＴＯ、カーボンナノチューブコーティング、金属（例えば銀）ナノワイヤコーティング、導電性ポリマー（例えばＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）又はグラフェン）。上記に述べた導電体を、例えばＰＥＴフィルム（例えばデュポン・テイジン・フィルムズ社（Dupont Teijin Films）（バージニア州チェスター）より「ＳＴ５８０」の商品名で販売されるもの）の主面上に付着させることができる。更に、こうしたフィルムは、例えば、図１０〜１２に示されるようなパターン形成されたタッチセンサ素子の形をとり得る。

［００６７］図１０〜１２に示されるような設計を有するタッチセンサに関し、非導電性領域内の近接した間隔の導電性トレースセグメント間で生じうるカップリングのため、隣接した透明導電性バー間の容量性カップリングに関する問題が生じうる。隣接する導電性間の容量性カップリング（クロストーク）は、タッチスクリーンの機能に悪影響を及ぼしうる。この容量性カップリングを調べるため、ＳＰＩＣＥソフトウェアを使用して更なるシミュレーションを行ったが、今回は、導電性の平行なセグメント間の静電容量を用いるように改変した。共面ストリップライン（ＣＰＳ）の式をＭＡＴＬＡＢソフトウェア内で用いて構造の理論上の静電容量を求め、これをＳＰＩＣＥソフトウェアモデルにおいて、トレースペアに沿って順に分配した。１ＡのＡＣ供給電流を使用して回路をシミュレーションした。１Ａでの駆動により、得られた電圧を、得られるインピーダンス（数値）とみなすことができる。１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚまで理論的ＡＣ解析を行って、得られるインピーダンスを示した。静電容量が最終的なインピーダンスの大部分を与えたため、ＳＰＩＣＥソフトウェアを使用して静電容量を分配する代わりに１つの要素としてみなすことにした。最後に、本明細書で報告された構造の理論上のクロストークを、市販のＩＴＯ系投影型静電容量方式タッチセンサのクロストークと比較することによって、こうしたクロストークが投影型静電容量方式タッチセンサにおいて新規な構造の機能性を損なう確率を推定した。この比較から得られた理論解析結果は、現行のアプローチを用いたセンサ設計の容量カップリングを示している。表２（下記）に報告されているように、本明細書に報告される新規な設計アプローチは、既存の設計と同様のクロストークを示している。

計算実施例８〜１２
［００６８］本明細書に述べられる代表的なハイブリッド透明導電体について理論上の有効電気シート抵抗（有効Ｒｓ）を計算した。これらの理論的実施例のハイブリッド透明導電体は、図６及び６Ａで述べた物品において示される導電体とみなすことができる。図２、２Ａ、６及び６Ａに示される分枝状導電性トレースのほぼ正方形の配列を、上記で述べたようにしてこれらの計算に用いた。点間の離間距離、すなわちピッチ（本明細書ではセルサイズとも呼ぶ）及び導電性トレースの幅を変化させた。導電体設計の他のパラメータを表３（下記）に計算結果とともに示す。

［００６９］一次導電体の電気シート抵抗（０．４Ω／□）は、スパッタリングした銀の約１０５ｎｍの物理的厚さ（有効バルク電気抵抗＝４．２５Ω・ｃｍにおける）と一致している。二次導電体としては、特定の電気シート抵抗を有する任意の透明な導電体を用いることができる（例えば、ＩＴＯ、カーボンナノチューブコーティング、金属（例えば銀）ナノワイヤコーティング、導電性ポリマー（例えばＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）、グラフェン）。上記に述べた導電体を、ＰＥＴフィルム（例えばＳＴ５８０）の主面上に付着させることができる。更に、こうしたフィルムは、図１０〜１２に示されるようなパターン形成されたタッチセンサ素子の形をとり得る。

計算実施例１３〜１６
［００７０］本明細書に述べられる代表的な実施形態のハイブリッド透明導電体について理論上の有効電気シート抵抗（有効Ｒｓ）を計算した。これらの理論的実施例のハイブリッド透明導電体は、図６及び６Ａで述べた物品で存在する導電体とみなすことができる。図２、２Ａ、６及び６Ａに示される分枝状導電性トレースのほぼ正方形の配列を、上記で述べたようにしてこれらの計算に用いた。二次（透明）導電体の電気シート抵抗を変化させた。導電体設計の他のパラメータを表４（下記）に計算結果とともに示す。

［００７１］一次導電体の電気シート抵抗（０．４Ω／□）は、スパッタリングした銀の約１０５ｎｍの物理的厚さ（有効バルク電気抵抗＝４．２５Ω・ｃｍにおける）と一致している。二次導電体としては、特定の電気シート抵抗を有する任意の透明な導電体を用いることができる（例えば、ＩＴＯ、カーボンナノチューブコーティング、金属（例えば銀）ナノワイヤコーティング、導電性ポリマー（例えばＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）、グラフェン）。上記に述べた導電体を、ＰＥＴフィルム（例えばＳＴ５８０）の主面上に付着させることができる。更に、こうしたフィルムは、図１０〜１２に示されるようなパターン形成されたタッチセンサ素子の形をとり得る。

計算実施例１７〜２０
［００７２］本明細書に述べられる代表的な実施形態のハイブリッド透明導電体について理論上の有効電気シート抵抗（有効Ｒｓ）を計算した。これらの理論的実施例のハイブリッド透明導電体は、図６及び６Ａで述べた物品で存在する導電体とみなすことができる。図２、２Ａ、６及び６Ａに示される分枝状導電性トレースのほぼ正方形の配列を、上記で述べたようにしてこれらの計算に用いた。一次（金属トレース）導電体の電気シート抵抗を０．５Ω／□〜０．１Ω／□まで変化させた。この電気シート抵抗の範囲は、それぞれ、８５ｎｍ（有効バルク電気抵抗＝４．２５Ω・ｃｍにおける）〜３６０ｎｍ（有効バルク電気抵抗＝３．６Ω・ｃｍにおける）のスパッタリングした銀の物理的厚さの範囲と一致している。導電体設計の他のパラメータを表５（下記）に計算結果とともに示す。

［００７３］二次導電体としては、特定の電気シート抵抗を有する任意の透明な導電体を用いることができる（例えば、ＩＴＯ、カーボンナノチューブコーティング、金属（例えば銀）ナノワイヤコーティング、導電性ポリマー（例えばＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）、グラフェン）。上記に述べた導電体を、ＰＥＴフィルム（例えばＳＴ５８０）の主面上に付着させることができる。更に、こうしたフィルムは、図１０〜１２に示されるようなパターン形成されたタッチセンサ素子の形をとり得る。

計算実施例２１〜２６
［００７４］本明細書に述べられる代表的な実施形態のハイブリッド透明導電体について理論上の有効電気シート抵抗（有効Ｒｓ）を計算した。これらの理論的実施例のハイブリッド透明導電体は、図６及び６Ａで述べた物品で存在する導電体とみなすことができる。図２、５Ａ、６及び６Ａに示される分枝状導電性トレースのほぼ正方形の配列を、上記で述べたようにしてこれらの計算に用いた。導電性トレースは、表６（下記）に示されるようなテーパー形状の幅を有していた。

［００７５］導電性トレース幅のテーパー形状の設計は、本明細書において導電性トレースの楔形の設計としても述べられている。表６（上記）の一次導電性トレース幅の表記は、図５Ａにおいて頂点から遠ざかる方向に延びる、導電性トレースの頂点から端部までの導電性トレース幅の変化を示している。一次導電体の電気シート抵抗（０．４Ω／□）は、スパッタリングした銀の約１０５ｎｍの物理的厚さ（有効バルク電気抵抗＝４．２５Ω・ｃｍにおける）と一致している。導電体設計の他のパラメータを表６（上記）に計算結果とともに示す。二次導電体としては、特定の電気シート抵抗を有する任意の透明な導電体を用いることができる（例えば、ＩＴＯ、カーボンナノチューブコーティング、金属（例えば銀）ナノワイヤコーティング、導電性ポリマー（例えばＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）、グラフェン）。上記に述べた導電体を、ＰＥＴフィルム（例えばＳＴ５８０）の主面上に付着させることができる。更に、こうしたフィルムは、図１０〜１２に示されるようなパターン形成されたタッチセンサ素子の形をとり得る。

計算実施例２７〜３２
［００７６］本明細書に述べられる代表的な実施形態のハイブリッド透明導電体について理論上の有効電気シート抵抗（有効Ｒｓ）を計算した。これらの理論的実施例のハイブリッド透明導電体は、図６及び６Ａで述べた物品で存在する導電体とみなすことができる。図２、５Ｂ、６及び６Ａに示される分枝状及び非分枝状導電性トレースのほぼ正方形の配列を、上記で述べたようにしてこれらの計算に用いた。導電性トレースは、表７に示され、図５Ｂに概略的に示される選択された切れ目を有していた。一次導電体の電気シート抵抗（０．４Ω／□）は、スパッタリングした銀の約１０５ｎｍの物理的厚さ（有効バルク電気抵抗＝４．２５Ω・ｃｍにおける）と一致している。導電体設計の他のパラメータを表７（下記）に計算結果とともに示す。

［００７７］二次導電体としては、特定の電気シート抵抗を有する任意の透明な導電体を用いることができる（例えば、ＩＴＯ、カーボンナノチューブコーティング、金属（例えば銀）ナノワイヤコーティング、導電性ポリマー（例えばＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）、グラフェン）。上記に述べた導電体を、ＰＥＴフィルム（例えばＳＴ５８０）の主面上に付着させることができる。更に、こうしたフィルムは、図１０〜１２に示されるようなパターン形成されたタッチセンサ素子の形をとり得る。

計算実施例３３〜３８
［００７８］本明細書に述べられる代表的な実施形態のハイブリッド透明導電体について理論上の有効電気シート抵抗（有効Ｒｓ）を計算した。これらの理論的実施例のハイブリッド透明導電体は、図６及び６Ａで述べた物品で存在する導電体とみなすことができる。図２、５Ｂ、６及び６Ａに示される分枝状導電性トレースのほぼ正方形の配列を、上記で述べたようにしてこれらの計算に用いた。導電性トレースは、表８（下記）に示され、図５Ｂに概略的に示される選択された切れ目を有していた。

［００７９］一次導電体の電気シート抵抗（０．２Ω／□）は、スパッタリングした銀の約１８０ｎｍの物理的厚さ（有効バルク電気抵抗＝３．６０Ω・ｃｍにおける）と一致している。導電体設計の他のパラメータを表８（上記）に計算結果とともに示す。二次導電体としては、特定の電気シート抵抗を有する任意の透明な導電体を用いることができる（例えば、ＩＴＯ、カーボンナノチューブコーティング、金属（例えば銀）ナノワイヤコーティング、導電性ポリマー（例えばＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）、グラフェン）。上記に述べた導電体を、ＰＥＴフィルム（例えばＳＴ５８０）の主面上に付着させることができる。更に、こうしたフィルムは、図１０〜１２に示されるようなパターン形成されたタッチセンサ素子の形をとり得る。

［００８０］本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、本開示の予測されうる改変及び変更が当業者には明らかであろう。本発明は、説明を目的として本出願に記載される実施形態に限定されるべきではない。

Claims

第１の主面を有する基板と、前記基板の前記第１の主面上の導電体パターンと、を有する物品であって、
前記導電体パターンが、離間した第１及び第２の導電性金属トレースの複数の離間したペアを含み、
複数の前記ペアの各ペアの前記第１及び第２の導電性金属トレースが、互いに対して、それらの離間間隔の少なくとも５倍の重なり部分の長さを有し、かつ１ｃｍ^２当たりの前記導電性金属トレースが少なくとも５０個である、物品。
１つのペアの各導電性金属トレースが互いから最大で５μｍ離間しており、前記導電性金属トレースの幅が１５μｍ以下であり、かつ前記導電性金属トレースの長さが少なくとも５０μｍである、請求項１に記載の物品。
前記第１及び第２の導電性金属トレースが分枝状である、請求項１に記載の物品。
概ね相対する第１及び第２の主面を有する導電層を更に有し、前記導電層の一方の主面が、複数の前記ペアの第１及び第２の導電性金属トレースの少なくとも一部分と接触している、請求項１に記載の物品。
前記導電層が透明であり、かつ金属酸化物、金属ナノワイヤ、導電性ポリマー、カーボンナノチューブ、又はグラフェンの中の少なくとも１つを含む、請求項４に記載の物品。