JP6856793B2 - タッチパネル及びタッチパネルの製造方法 - Google Patents

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Description

本開示は、タッチパネル及びタッチパネルの製造方法に関する。
良好な光透過性及び導電性を有する透過型導電体は、一般に、ディスプレイパネル又はタッチパネルに関連するデバイスに応用される。透過型導電体は、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム酸化亜鉛(IZO)、カドミウムスズ酸化物(CTO)、又はアルミニウムでドープ処理された酸化亜鉛(AZO)等の金属酸化物を有する。しかしながら、これらの金属酸化物フィルムの或る特性、例えば、不十分な柔軟性等には問題がある。また、ユーザが、金属酸化膜に形成されたパターンを、容易に視認できてしまう場合もある。そのため、現在、金属ナノワイヤを有する様々な透過型導電体が開発されている。
中国特許出願公告第105183246号明細書
ナノワイヤをパターニングしてセンサ電極を形成し、視野領域を取り囲む装置の周辺領域内の金属トレースに接続することが行われている。通常、接着工程を実施すると、アライメント空間が作られる。アライメントに必要とされる空間を追加することと、境界を狭くすることは、トレードオフの関係にある。
また、ナノワイヤを用いて形成されたタッチセンサと他の光学部品を一体化することも、研究開発の対象となっている。
ナノワイヤを用いてタッチセンサ電極を製造する場合、優れた性能を実現するために、関連する製造工程及び電極構造が、材料の特性に応じてカスタマイズされる。
本開示のいくつかの実施形態では、生産性が高く、回路のインピーダンスが低く、表示領域の光学特性及び電気特性が優れたタッチパネルの製造方法が提案される。
タッチパネルは、表示領域と、周辺領域とを有する。さらに、タッチパネルは、基板と、第1のタッチセンサ電極と、第1の周辺トレースと、第2の周辺トレースと、絶縁層と、第2のタッチセンサ電極とを備える。第1のタッチセンサ電極は、表示領域において基板の第1の表面に配置され、第1のタッチセンサ電極は、パターニングされた第1の金属ナノワイヤ層の第1の部分を備える。第1の周辺トレースは、第1のタッチセンサ電極に電気的に接続される。第1の周辺トレース及び第2の周辺トレースは、導電層と、第1の金属ナノワイヤ層の第2の部分とを備える。導電層及び第1の金属ナノワイヤ層の第2の部分は、同時にエッチングされた表面を備える。絶縁層は、第1のタッチセンサ電極と、第2の周辺トレースを覆い、第2の周辺トレースは、第2の周辺トレースに対応して配置された導電性ビアを備える。第2のタッチセンサ電極は、絶縁層に配置され、パターニングされた第2の金属ナノワイヤ層を備える。第2のタッチセンサ電極は、導電性ビアを介して、第2の周辺トレースに接続される。
いくつかの実施形態では、第1の金属ナノワイヤ層の第2の部分は、基板の第1の表面に形成され、導電層は、金属ナノワイヤ層の第2の部分に形成され、または、基板の第1の表面に形成され、第1の金属ナノワイヤ層の第2の部分は、導電層の上面に形成される。
本開示のいくつかの実施形態では、タッチパネルは、第1の金属ナノワイヤ層及び/又は第2の金属ナノワイヤ層に配置された被覆層をさらに備える。
本開示のいくつかの実施形態では、タッチパネルは、一対の第2の周辺トレースを備え、絶縁層は、一対の第2の周辺トレースに対応する一対の導電性ビアを備え、第2のタッチセンサ電極は、一対の導電性ビアを介して、一対の第2の周辺トレースに電気的に接続され、絶縁層上にブリッジ構造を形成する。
本開示のいくつかの実施形態では、タッチパネルはさらに、基板の第2の表面に形成された液晶材料層を備え、第2の表面は、第1の表面の反対側の面である。
本開示のいくつかの実施形態では、液晶材料層は、偏光液晶層及び/又は位相差液晶層を含む。
本開示のいくつかの実施形態では、タッチパネルの製造方法を提供する。この方法は、以下の工程を含む。第1の金属ナノワイヤ層を備える金属ナノワイヤが、基板の第1の表面に形成される。導電層が、第1の金属ナノワイヤ層に形成される。第1のパターニング処理を実施することにより、表示領域内の第1の金属ナノワイヤ層をパターニングすると同時に、周辺領域内の導電層及び第1の金属ナノワイヤ層をパターニングして、第1の周辺トレース及び第2の周辺トレースを形成する。表示領域内の導電層を除去し、第1の金属ナノワイヤ層のパターニングによって形成された第1のタッチセンサ電極を露出させる。第1のタッチセンサ電極及び第2の周辺トレースを覆う絶縁層を形成し、当該絶縁層は、第2の周辺トレースに対応して配置された導電性ビアを備える。第2のタッチセンサ電極が、絶縁層上に形成され、第2のタッチセンサ電極は、導電性ビアを介して、第2の周辺トレースに電気的に接続される。
本開示のいくつかの実施形態では、第2のタッチセンサ電極を絶縁層上に形成することは、金属ナノワイヤを有する第2の金属ナノワイヤ層を絶縁層上に形成することと、第2のパターニング処理を実施して、第2の金属ナノワイヤ層をパターニングして、第2のタッチセンサ電極を形成することを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、表示領域内の導電層を除去することは、第1のエッチング液を用いて、表示領域内の導電層を除去することを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、第1のパターニング処理を実施することは、第2のエッチング液を用いて、導電層及び第1の金属ナノワイヤ層を同時にエッチングすることを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、この方法は、基板の第2の表面に液晶材料層を形成することをさらに含み、第2の表面は、第1の表面の反対側の面であり、液晶材料層を形成することは、コーティング及びプリンティングを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、タッチパネルの製造方法を提供する。導電層が、基板の第1の表面に形成される。表示領域内の導電層が除去される。金属ナノワイヤを含む第1の金属ナノワイヤ層が、基板の第1の表面及び導電層の表面に形成される。第1のパターニング処理を実施することにより、表示領域内の第1の金属ナノワイヤ層をパターニングして、第1のタッチセンサ電極を形成すると同時に、周辺領域内の導電層及び第1の金属ナノワイヤ層をパターニングして、第1の周辺トレース及び第2の周辺トレースを形成する。第1のタッチセンサ電極と第2の周辺トレースを覆う絶縁層が形成され、絶縁層は、第2の周辺トレースに対応して配置された導電性ビアを備える。第2のタッチセンサ電極が、絶縁層上に形成され、第2のタッチセンサ電極は、導電性ビアを介して、第2の周辺トレースに接続される。
本開示のいくつかの実施形態では、第2のタッチセンサ電極を絶縁層上に形成することは、金属ナノワイヤを備える第2の金属ナノワイヤ層を絶縁層上に形成することと、第2のパターニング処理を実施して、第2の金属ナノワイヤ層をパターニングし、第2のタッチセンサ電極を形成することを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、表示領域内の導電層を除去することは、第1のエッチング液を用いて、表示領域内の導電層を除去することを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、第1のパターニング処理を実施することは、第2のエッチング液を用いて、導電層及び第1の金属ナノワイヤ層を、同時にエッチングすることを含む。
本開示のいくつかの実施形態では、この方法は、液晶材料層を基板の第2の表面に形成することをさらに含む、第2の表面は、第1の表面の反対側の面であり、液晶材料層を形成することは、コーティング及びプリンティングを含む。
図1は、本開示のいくつかの実施形態に係るタッチパネルの概略図である。 図2は、本開示のいくつかの実施形態に係るタッチパネルの製造方法の第1の工程の概略図である。 図3は、本開示のいくつかの実施形態に係るタッチパネルの製造方法の第2の工程の概略図である。 図4は、本開示のいくつかの実施形態に係るタッチパネルの製造方法の第3の工程の概略図である 図4Aは、図4の線A−Aに沿った断面図である。 図4Bは、図4の線B−Bに沿った断面図である。 図4Cは、図4の線C−Cに沿った断面図である。 図5は、本開示のいくつかの実施形態に係るタッチパネルの製造方法の第4の工程の概略図である。 図5Aは、図5の線A−Aに沿った断面図である。 図6は、本開示のいくつかの実施形態に係るタッチパネルの製造方法の第5の工程の概略図である。 図6Aは、図6の線A−Aに沿った断面図である。 図7は、本開示のいくつかの実施形態に係るタッチパネルの概略図である。 図8(A)−8(D)は、本開示のいくつかの実施形態に係るタッチパネルの製造方法の複数の工程の概略図である。 図9は、本開示のいくつかの実施形態に係るタッチパネルの概略図である。
本発明の様々な実施形態が、図面に開示されている。しかしながら、これらの実際の詳細は、本発明を限定するものではないことを理解すべきである。すなわち、本発明のいくつかの実施形態では、これらの実際の詳細を必要としない。さらに、従来の構造及び要素の一部を簡略化して図示している。
本明細書で使用する「約」、「凡そ」、又の「実質的に」の用語は、通常、値の誤差又は範囲を意味し、20%以内であり、10%以内であることが好ましく、さらに5%以内であることが好ましい。特に明記しない限り、記載された数値は、近似値である。すなわち、記載された数値には、「約」又は「凡そ」が示す誤差又は範囲が含まれる。さらに、本明細書で使用する「パターン」、「グラフィック」の用語は、同じ意味又は類似の意味を有しており、説明の便宜上、これらの用語は、相互に置き換えて使用されることがある。
様々な実施形態に係るタッチパネル100が、図1に示されている。タッチパネル100は、基板110と、周辺トレース120と、第1の金属ナノワイヤ層140Aを備える第1のタッチセンサ電極TE1と、第2の金属ナノワイヤ層140Bを備える第2のタッチセンサ電極TE2と、第1のタッチセンサ電極TE1及び第2のタッチセンサ電極TE2の間に配置される絶縁層160(図6Aに示す)とを備える。第1のタッチセンサ電極TE1及び第2のタッチセンサ電極TE2は、周辺トレース120に電気的に接続される。周辺トレース120は、導電性の金属層120Aと、第1の金属ナノワイヤ層140Aとを備える(図6Aに示す)。周辺トレース120、第1のタッチセンサ電極TE1、及び第2のタッチセンサ電極TE2の数は、1以上とすることができ、以下の実施形態及び図面に示す数は、例示である。
図1を参照する。基板110は、表示領域VA及び周辺領域PAを有する。周辺領域PAは、表示領域VAの横に配置される。例えば、周辺領域PAは、表示領域VAのフレーム型の領域の4つの側(すなわち、右側、左側、上側及び下側)に配置することができる。いくつかの実施形態では、周辺領域PAは、表示領域VAの左側及び下側に配置されたL字型の領域とすることができる。図1に示すように、本実施形態では、7組の第1の周辺トレースPT1と、5組の第2の周辺トレースPT2が、基板110の周辺領域PAに配置される。第1のタッチセンサ電極TE1又は第2のタッチセンサ電極TE2は、実質的に基板110の表示領域VA内に配置される。
図1のタッチパネルの製造方法は、以下の工程を含む。基板110が用意される。第1の金属ナノワイヤ層140Aを備える金属ナノワイヤ140が、基板110に配置される。導電層120Aが、第1の金属ナノワイヤ層140Aに配置される。第1のタッチセンサ電極TE1及び周辺トレース120を同時に形成するパターニング処理が実施される。
図1に示すタッチパネルの製造工程の詳細については、以下に示す。
図2を参照すると、基板110が用意される。本開示のいくつかの実施形態では、基板110は、理想的には、透明基板であり、詳細には、硬質の透明基板又は可撓性を有する透明基板とすることができる。基板110の材料は、ガラス、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)又はポリスチレン(PS)等の透明材料から選択することができる。
続いて、再び図2を参照すると、第1の金属ナノワイヤ層140A及び導電層120Aが、基板110上に形成される。第1の金属ナノワイヤ層140Aは、少なくとも金属ナノワイヤ140を備えることができる。第1の金属ナノワイヤ層140Aは、具体的には、金属ナノワイヤ140を含む分散液又はインキをコーティングして乾燥させることにより、当該分散液又はインキを基板110の第1の表面(例えば、上面)上に形成することによって形成され、金属ナノワイヤ140によって基板110の表面を覆う。換言すると、上述した硬化及び乾燥工程を通じて、金属ナノワイヤ140が、基板110上に第1の金属ナノワイヤ層140Aを形成する。表示領域VA及び周辺領域PAは、基板110上に画定することができる(図1に示す)。周辺領域PAは、表示領域VAの横に配置される。より詳細には、表示領域VAでは、第1の金属ナノワイヤ層140Aの第1の部分を、基板110の表面に直接形成することができ、周辺領域PAでは、第1の金属ナノワイヤ層140Aの第2の部分を、基板110の表面に直接形成することができる。
本開示の実施形態では、上述した金属ナノワイヤ140を含む分散液は、水、アルコール、ケトン、エーテル、炭化水素、又は芳香族溶剤(ベンゼン、トルエン、キシレン等)の溶媒とすることができる。分散液は、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、スルホナート、硫酸塩、ジスルホン酸塩、スルホコハク酸塩、リン酸塩、又はフッ素系界面活性剤等の添加剤、界面活性剤、又はバインダを含むことができる。金属ナノワイヤ層は、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とすることができる。詳細には、本明細書で使用する「金属ナノワイヤ」の用語は、複数の元素金属、金属合金、又は金属化合物(金属酸化物を含む)を含む、一組の金属線を意味する系の総称であり、金属ナノワイヤの数は、本開示の特許請求の範囲に影響を与えない。単一の金属ナノワイヤは、500nm未満、好ましくは100nm未満、より好ましくは50nm未満の少なくとも1つの断面寸法(すなわち、断面直径)を有する。本開示において「ワイヤ」と称される金属ナノ構造体は、主に高いアスペクト比、例えば、10〜100000のアスペクト比を有する。より詳細には、金属ナノワイヤのアスペクト比(長さ:断面直径)は、10より大きく、また、50より大きいことが好ましく、さらに、100よりも大きいことがより好ましい。金属ナノワイヤは、限定されることなく、銀、金、銅、ニッケル、金メッキされた銀などの任意の金属を採用することができる。また、上述したサイズ及び高いアスペクト比を有する、シルク、ファイバー、チューブ等のその他の用語も、本開示の範囲に含まれる。
金属ナノワイヤ140を含む分散液又はインキは、スクリーンプリンティング、ノズルコーティング、ローラーコーティング等の任意の方法を用いて、基板110の表面に形成することができるが、これらに限定されない。少なくとも1つの実施形態では、金属ナノワイヤ140を含む分散液又はインキが、ロールツーロール工程により、連続して供給される基板110上に被覆される。上述した硬化/乾燥工程の後、溶媒等が蒸発し、金属ナノワイヤ140が、基板110の表面にランダムに配置される。金属ナノワイヤ140は、剥離されることなく、基板110の表面に固定し、第1の金属ナノワイヤ層140Aを形成することが好ましい。金属ナノワイヤ140は、互いに接触して、連続的な電流の経路を提供し、その結果、導電性ネットワークが形成される。
本開示のいくつかの実施形態では、金属ナノワイヤ140は、約20〜100nmの平均的な直径を有し、約20〜100μmの平均的な長さを有する、銀ナノワイヤ又は銀ナノファイバを採用することができる。金属ナノワイヤ140は、約20nm〜70nmの平均的な直径を有し、約20μm〜70μmの平均的な長さを有することが好ましい(すなわち、アスペクト比が1000)。いくつかの実施形態では、金属ナノワイヤ140は、70nm〜80nmの直径と、約8μmの長さを有することができる。
少なくとも1つの実施形態では、第1の金属ナノワイヤ層140Aに被覆層(図示せず)を形成してもよく、硬化の後、被覆層及び第1の金属ナノワイヤ層140Aが、複合構造を形成する。少なくとも1つの実施形態は、コーティング工程において、好適なポリマー又はそれらの混合物が、第1の金属ナノワイヤ層140A上に形成される。ポリマーは、金属ナノワイヤ140の間に浸透し、充填剤を形成する。そして、ポリマーに硬化処理が施され、被覆層を形成する。換言すると、金属ナノワイヤ140が、被覆層に組み込まれたとみなすことができる。特定の実施形態では、硬化処理は、(約60℃〜150℃の温度の)加熱及び焼付けにより、上述したポリマー又はその混合物を第1の金属ナノワイヤ層140A上に形成することができる。本開示では、被覆層と第1の金属ナノワイヤ層140Aの物理的な構造を限定しない。例えば、被覆層及び第1の金属ナノワイヤ層140Aは、2層の積層体とすることができ、または、被覆層及び第1の金属ナノワイヤ層140Aを組み合わせて、複合層を形成することができる。金属ナノワイヤ140を被覆層に埋め込んで複合体を形成し、後続の処理でパターンを形成することが好ましい。
上述した好適なポリマーは、特定の化学的特性、機械的特性及び光学的特性、例えば、金属ナノワイヤ140と基板110の接着、優れた物理的及び機械的な強度等を、金属ナノワイヤ140に与えることができるため、被覆層は、基質とも称される。さらに別の態様では、被覆層は、金属ナノワイヤ140の損傷を抑制する耐摩耗性の表面を提供する特定のポリマー、例えば、ポリアクリレート、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリデカン、シリコーン、ポリ(シリコン−アクリル酸)等を用いて形成し、金属ナノワイヤ140の表面強度を高めて、引っ掻き抵抗性を改善する。さらに、架橋剤、重合禁止剤、安定剤(酸化防止剤又は紫外線安定剤等、ただし、これらに限定されるものはない)、界面活性剤等、又はこれらの混合物をポリマーに添加し、複合構造の紫外線抵抗性を改善し、寿命を延ばすことができる。
導電層120Aの特定の形成工程は、以下の通りである。金属材料が、適切な工程により、第1の金属ナノワイヤ層140A上に形成される。例えば、優れた電気伝導性を有する金属(例えば、単層の銀及び銅、又は、モリブデン/アルミニウム/モリブデン、銅/ニッケル、チタン/アルミニウム/チタン、モリブデン/クロム等の多層材料)が、第1の金属ナノワイヤ層140A上に形成されるが、これらに限定されない。第1の金属ナノワイヤ層140Aと同様に、導電層120Aは、VA表示領域に形成された第1の部分と、周辺領域PAに形成された第2の部分を備えることができる。導電層120Aの第1の部分は、後続の工程で除去される。導電層120Aの第2の部分と、第1の金属ナノワイヤ層140Aの第2の部分は、後続の工程でパターニングされ、周辺トレース120が形成される。
次に、第1のパターニング処理を実施し、当該第1のパターニング処理は主に、導電層120A及び第1の金属ナノワイヤ層140Aをパターニングして、第1のタッチセンサ電極TE1のパターンを形成すると同時に、周辺領域PA内の導電層120A及び第1の金属ナノワイヤ層140Aをパターニングし、図3に示すような周辺トレース120を形成する。具体的には、本実施形態は、以下の工程を含むことができる。先ず、感光材料(例えば、フォトレジスト)が露光/焼付けされ、表示領域VA内の第1のタッチセンサ電極TE1のパターンと、周辺領域PA内の周辺トレース120のパターンを画定する(すなわち、周知のリソグラフィ工程)。次に、エッチングが行われ、第1の金属ナノワイヤ層140Aを備える第1のタッチセンサ電極TE1のパターンが、表示領域VAに形成される。第1の金属ナノワイヤ層140A(すなわち、第1の金属ナノワイヤ層140Aの第2の部分)と、導電層120A(すなわち、導電層120Aの第2の部分)を備える周辺トレース120が、周辺領域PAに形成される。
少なくとも1つの実施形態では、第1の金属ナノワイヤ層140A及び導電層120Aを同時にエッチングすることが可能なエッチング液を(すなわち、第1のエッチング液)を用いて、同一の工程で、第1のタッチセンサ電極TE1及び周辺トレース120を形成できる。したがって、表示領域VAの第1のタッチセンサ電極TE1と周辺領域PAの周辺トレース120との接続を、最小限のアライメント(例えば、1回)で完了することができるため、従来の複数回のアライメントによる生産性の低下を防止し、アラインメント工程に必要なアライメントトレランスを確保し、周辺トレース120の幅をできる限り縮小し、ディスプレイの境界を狭くすることができる。
特定の実施形態によれば、第1の金属ナノワイヤ層140Aがナノ銀層であり、かつ、導電層120Aが銅層である場合、第1のエッチング液を用いて、銅及び銀をエッチングすることができる。例えば、エッチング液の主成分は、HNO(5〜15%の比率)及びHPO(55〜70%の比率)であり、これを用いて、銅材料及び銀材料を同一の工程で除去する。別の実施形態では、エッチング液の主成分に、添加剤、例えば、エッチング選択比の調整剤等を加えて、銅のエッチング速度と銀のエッチング速度を調整できる。例えば、主成分であるHNO(5〜15%の比率)及びHPO(55〜70%の比率)に対し、5〜10%のベンゾリアゾール(BTA)を加えることにより、銅が過剰にエッチングされる問題を解決する。
次に、第2のパターニング処理を実施し、当該第2のパターニング処理は主に、導電層120Aをパターニングして、表示領域VA内の金属材料を除去し、第1のタッチセンサ電極TE1を露出させ、当該第1のタッチセンサ電極TE1は、第1の金属ナノワイヤ層140Aをパターニングすることによって形成される。具体的には、本実施形態は、以下の工程を含むことができる。先ず、感光材料(例えば、フォトレジスト)を露光/焼付けてパターンを画定し、表示領域VAの導電層120Aの第1の部分を露出させる(すなわち、周知のフォトリソグラフィ処理)。次に、エッチングを行い、表示領域VA内の導電層120Aの第1の部分を除去することにより、表示領域VA内の第1の金属ナノワイヤ層140Aが露出する(このとき、第1の金属ナノワイヤ層140Aは、パターン、すなわち、第1のタッチセンサ電極TE1を備える)。
上述したエッチング処理において、例えば、第1の金属ナノワイヤ層140Aがナノ銀層であり、かつ、導電層120Aが銅層である場合、銀のエッチング速度が十分に低い第2のエッチング液を用いて、銅をエッチングし、銅のエッチング液によるナノ銀層への影響を減らすことができる。特定の実施形態では、銅のエッチング液の主成分は、CHCOOH及びNHOHであり、銀ナノワイヤに対するエッチング液成分のエッチング速度は、銅に対するエッチング速度よりも十分に低い(例えば、この2つのエッチング速度の比は、1:100〜1:10000である)。少なくとも1つの実施形態では、エッチング液処理後における第1の金属ナノワイヤ層140Aの抵抗値の変化は、10%未満である。
代替の実施形態では、表示領域VA内の導電層120Aが除去される。次に、第2のパターニング処理が実施され、当該第2のパターニング処理は主に、表示領域VA内の第1の金属ナノワイヤ層140Aをパターニングして、第1のタッチセンサ電極TE1を形成すると同時に、周辺領域PA内の導電層120A及び第1の金属ナノワイヤ層140Aをパターニングして、周辺トレース120を形成する。
図4は、上述した2つのパターニング処理後の構造を示す。第1の金属ナノワイヤ層140A(すなわち、第1の金属ナノワイヤ層140Aの第1の部分)を備える第1のタッチセンサ電極TE1が、表示領域VAに形成される。第1の金属ナノワイヤ層140A(すなわち、第1の金属ナノワイヤ層140Aの第2の部分)及び導電層120A(すなわち、導電層120Aの第2の部分)を備える周辺トレース120が、周辺領域PAに形成される。さらに、図4、図4A、及び図4Bを同時に参照すると、周辺トレース120は、第1の周辺トレースPT1と、第2の周辺トレースPT2とを備えることができる。第1のタッチセンサ電極TE1が、第1の周辺トレースPT1に電気的に接続される。第2の周辺トレースPT2が、後続の工程で作られる第2のタッチセンサ電極TE2に接続される。第2の周辺トレースPT2は、第2のタッチセンサ電極TE2の電極の両端に存在するが、これに限定されない。第2の周辺トレースPT2は、第2のタッチセンサ電極TE2の一方の端部に形成することができる。
次に、絶縁層160が作られる。さらに、図5に示すように、絶縁層160を形成する際に、導電性ビア161が形成される。少なくとも1つの実施形態では、例えば、SiO等の絶縁材料を用いて、第1の金属ナノワイヤ層140Aと導電層120Aを覆ってもよい。換言すると、表示領域VA内の第1のタッチセンサ電極TE1と、周辺領域PA内の周辺トレース120が、絶縁層160で覆われる。少なくとも1つの実施形態では、絶縁層160は、第1のタッチセンサ電極TE1及び第2の周辺トレースPT2のみを覆ってもよい。
絶縁層160の材料を、第1の金属ナノワイヤ層140A又は導電層120Aのエッチングされたギャップに、完全又は部分的に充填することができる。さらに、フォトリソグラフィ処理又はレーザ処理により、導電性ビア161を絶縁層160に形成できる。導電性ビア161を周辺トレース120の一部に対応付けることにより、後に作られる電極構造と周辺トレース120を、導電性ビア161を介して接続することができるため有益である。図5Aに示すように、導電性ビア161は、第2の周辺トレースPT2に対応する。そして、第2の周辺トレースPT2が露出される。導電性ビア161は、実質的に表示領域VAと周辺領域PAの境界に位置する。導電性ビア161の位置は、必要に応じて調整することができる。
そして、第2のタッチセンサ電極TE2が、絶縁層160に形成され、第2のタッチセンサ電極TE2が、対応する周辺トレース120に接続される。具体的には、この工程は、以下の工程を含み得る。第2の金属ナノワイヤ層140Bが、絶縁層160に形成される。第2の金属ナノワイヤ層140Bがパターニングされ、第2のタッチセンサ電極TE2が形成される。ナノワイヤ層を形成する処理とパターニング処理は、上述した実施形態を参照することができるため、ここでは説明しない。また、第2の金属ナノワイヤ層140Bの材料を、導電性ビア161に完全又は部分的に充填することにより、第2のタッチセンサ電極TE2を、基板110に配置された周辺トレース120に接続することができ、当該第2のタッチセンサ電極TE2は、第2の金属ナノワイヤ層140Bをパターニングした後で形成される。少なくとも1つの実施形態では、硝酸をエッチング液として用いて、第2の金属ナノワイヤ層140Bのパターニング処理を行うことができる。
図6Aを参照すると、第2のタッチセンサ電極TE2は、導電性ビア161の構造により、基板110に配置された第2の周辺トレースPT2に接続することができる。本実施形態では、単一の第2のタッチセンサ電極TE2が、一対又は一組の第2の周辺トレースPT2に対応する。これに応じて、絶縁層160は、一対の導電性ビア161を備える。単一の第2のタッチセンサ電極TE2は、導電性ビア161を介して、一対の第2の周辺トレースPT2に電気的に接続される。第2のタッチセンサ電極TE2は、絶縁層160上にブリッジ構造を形成する。換言すれば、ブリッジ構造の両端が、それぞれ一対の第2の周辺トレースPT2に接続される。
この時点で、本開示の実施形態のタッチパネル100が完成する。図6を参照すると、本開示の実施形態に係るタッチパネル100は、基板110と、導電層120A及び第1の金属ナノワイヤ層140Aを備える周辺トレース120と、第1の金属ナノワイヤ層140Aを備える第1のタッチセンサ電極TE1と、第2の金属ナノワイヤ層140Bを備える第2のタッチセンサ電極TE2と、第1のタッチセンサ電極TE1と第2のタッチセンサ電極TE2の間に配置された絶縁層160とを含む。第1のタッチセンサ電極TE1及び第2のタッチセンサ電極TE2は、周辺トレース120に電気的に接続される。第1の金属ナノワイヤ層140A及び/又は第2の金属ナノワイヤ層140Bは、金属ナノワイヤ140を備える。さらに、導電層120A及び第1の金属ナノワイヤ層140Aは、(同一のエッチング処理において)同時にエッチングされ、基板の上面に配置された第1のタッチセンサ電極TE1及び周辺トレース120を同時に形成する。
詳細には、本開示のいくつかの実施形態では、周辺トレース120は、電極を異なる軸方向に接続する第1の周辺トレースPT1及び第2の周辺トレースPT2を備えることができる。構造の観点では、第1の周辺トレースPT1及び第2の周辺トレースPT2は、パターニングされた2つの導電層を備える複合構造体であり、導電層120Aと、導電層120Aと基板110の間の第1の金属ナノワイヤ層140Aとを備える。導電層120A及び第1の金属ナノワイヤ層140A(すなわち、第1の金属ナノワイヤ層140Aの第2の部分)は、周辺トレース120を構成し、同一平面上のエッチング表面を有する。第1のタッチセンサ電極TE1は、第1の金属ナノワイヤ層140Aがパターニングされた後に形成される。すなわち、第1の金属ナノワイヤ層140Aが、第1のタッチセンサ電極TE1を表示領域VAに形成し、周辺トレース120の下層構造を周辺領域PAに形成する。したがって、第1のタッチセンサ電極TE1は、周辺トレース120に電気的に接続でき、第1の金属ナノワイヤ層140Aの導電性によって信号を伝送することができる。また、絶縁層160により、第1の金属ナノワイヤ層140Aと第2の金属ナノワイヤ層140Bは、互いに電気的に絶縁され、パターニングされた第1のタッチセンサ電極TE1及び第2のタッチセンサ電極TE2によって送信される信号は、互いに影響を与えない。例えば、第1の方向D1に沿って配置された第1のタッチセンサ電極TE1を用いて、外部の制御信号を送信し、第2の方向D2に沿って配置された第2のタッチセンサ電極TE2を用いて、接触検知信号を送信することができる。
図4及び図4Cを参照すると、周辺領域PAでは、(第2の周辺トレースPT2によって例示する)隣接する周辺トレース120の間に非導電性領域136があり、隣接する周辺トレース120を電気的に絶縁し、短絡を防止する。すなわち、非導電性領域136が、隣接する導電層の120Aの第1の側壁の122の間にあり、また、隣接する金属ナノワイヤ層140Aの第2の側壁の142の間にある。本実施形態では、非導電性領域136は、隣接する周辺トレース120を絶縁するためのギャップである。少なくとも1つの実施形態では、上述したエッチング方法によってギャップを形成できるため、第1の側壁122及び第2の側壁142は、同一平面上のエッチングされた表面である。換言すれば、第1の側壁122及び第2の側壁142は、同じエッチング液を用いて、同一のエッチング処理で形成される。または、先に第1の側壁122が、エッチングによって形成され、その後、第2の側壁142が、エッチングによって形成される。少なくとも1つの実施形態では、金属ナノワイヤ層140Aの第2の側壁142は、上述したエッチング処理により、金属ナノワイヤを含まなくなる場合がある。さらに、導電層120A及び金属ナノワイヤ層140Aは、同一又は類似のパターン及び寸法、例えば、長く直線的なパターン、同一又は類似の幅等を有することになる。
同様に、表示領域VAでは、隣接する第1のタッチセンサ電極TE1の間に非導電性領域136があり、隣接する第1のタッチセンサ電極TE1を電気的に絶縁して、短絡を防止する。また、隣接する第2のタッチセンサ電極TE2の間には、非導電性領域136がある。少なくとも1つの実施形態では、隣接する第1のタッチセンサ電極TE1のギャップと、隣接する第2のタッチセンサ電極TE2の間のギャップは、上述したエッチング方法を用いて形成することができる。
本実施形態では、第1のタッチセンサ電極TE1及び第2のタッチセンサ電極TE2が交差する。例えば、第1のタッチセンサ電極TE1は、第1の方向D1に延在する細長い電極であり、第2のタッチセンサ電極TE2は、第2の方向D2に延在する細長い電極であり、交差構造を形成する。他の実施形態では、第1のタッチセンサ電極TE1及び/又は第2のタッチセンサ電極TE2は、直列に接続された四角形構造又は六角形構造等の適切な形状を有するが、本開示の範囲は、本明細書の実施形態によって限定されない。
本実施形態では、表示領域VA内の第1のタッチセンサ電極TE1及び/又は第2のタッチセンサ電極TE2は、導電性と光透過性を有することが好ましい。したがって、第1のタッチセンサ電極TE1及び/又は第2のタッチセンサ電極TE2を形成するために使用されるナノワイヤ層は、次の特性を有することが好ましい。可視光(例えば、約400nm〜700nmの間の波長)に対する透過率は、約80%を超えることができ、表面抵抗は、約10〜1000オーム/スクエアである。ナノワイヤ層は、可視光(例えば、約400〜700nmの波長)に対する透過率が約85%を超え、表面抵抗が約50〜500オーム/スクエアであることが好ましい。
少なくとも1つの実施形態では、上述した完成したタッチパネル100は、以下の工程で使用することができる。図7を参照すると、液晶材料層210が、タッチ電極と反対側の基板110の第2の表面(例えば、下面)に形成され得る。少なくとも1つの実施形態では、完成したタッチパネル100に液晶材料層210を設けて、光学機能を有するタッチパネルを作ることができる。例えば、液晶材料層210は、偏光機能を有する光学機能層とすることができる(これは、偏光液晶層とも称される)。本実施形態では、偏光機能を有するタッチパネルを作ることができる。または、2つの液晶材料層210を形成することができる。一方が偏光機能を有し(これは、偏光液晶層とも称される)、他方が、光学位相差を調整する機能を有する(これは、位相差液晶層とも称される)。したがって、これらの2つの層を複合光学機能層に組み込み、接触検知機能、偏光機能、位相差の調整機能を同時に提供することができる。
少なくとも1つの実施形態では、偏光液晶層は、重合性液晶を含む組成物を用いて、基板の第2の表面をコーティングし、硬化させることで形成される。重合性液晶の組成物は、反応性の高い液晶化合物と二色性染料を含むことができる。反応性の高い液晶化合物が、反応(光照射又は熱照射)により重合すると、液晶構造を維持し、ポリマーネットワーク構造を形成し、二色性染料が偏光特性を提供することができる。
位相差液晶層は、光配向材料を用いて、2つの配向方向を有する光配向層を偏向液晶上に形成し、重合性液晶を含む組成物で光配向層をコーティングし、この組成物を硬化させることによって形成される。
偏光液晶層及び位相差液晶層を作成するためのコーティング方法には、スリットコーティング、ブレードコーティング、グラビアコーティング、バーコーティング、ロールコーティング、スピンコーティング、スプレーコーティング、スクリーンプリンティング、グラビアプリンティング、リソグラフィ、ディスペンシングプリンティング等が含まれ得る。また、偏光液晶層及び位相差液晶層を形成するために使用される硬化方法には、熱硬化又は光硬化が含まれ得る。少なくとも1つの実施形態では、ロールツーロール工程を用いて、上述したコーティング処理及び硬化処理を実施することができる。さらに、実際の設計では、必要な偏光値を得るために、複数の積層構造の偏光液晶層を設けることができ、また、必要な位相差値を得るために、複数の積層構造の位相差液晶層を設けることができるが、本発明は、これらに限定されない。
偏光液晶層を設けることにより、本実施形態のタッチパネルは、偏光機能を有することができる。そして、位相差液晶層を設けることにより、タッチパネルは、優れた画像の可視性をさらに有することができる。構造全体により、一体化されたデザインが同じ基板上に形成される。したがって、タッチパネルを、表示機能を有する電子機器に適用する場合、効果的に薄型化を実現することができる。本実施形態では、タッチパネルの製造が完了した後、偏光液晶層及び/又は位相差液晶層が、タッチセンサ電極が存在しないタッチパネルの一方の側面に形成されることに留意すべきである。これにより、タッチセンサ電極の製造中に、高温、強酸、強アルカリ等の環境要因によって生じ得る構成要素(液晶層等)の損傷を防止できる。
本開示の実施形態では、タッチパネルの別の製造方法を提供し、この製造方法は、少なくとも以下の点で第1の製造方法と異なる。本実施形態では、先ず導電層120Aが、周辺領域PAに形成され、次いで、第1の金属ナノワイヤ層140Aが形成され、そして、第1のタッチセンサ電極TE1及び周辺トレース120が、上述した方法によって形成され、絶縁層160が形成され、最後に、第2のタッチセンサ電極TE2が形成される。
例えば、特定の方法は、以下の通りである。図8(A)に示すように、先ず導電層120Aが、基板110の表面(上面等)に形成される。表示領域VA内の導電層120Aが、エッチング工程によって除去される。残った導電層120Aは、実質的に周辺領域PAに配置される。第1のパターニング処理は、上述した通りである(図8(B)に示す)。次に、第1の金属ナノワイヤ層140Aが、周辺領域PA及び表示領域VAに形成される。第1の金属ナノワイヤ層140Aの第1の部分が、基板110の表面に直接形成され、第1の金属ナノワイヤ層140Aの第2の部分が、導電層120Aを覆う(図8(C)に示す)。そして、共通のエッチング工程により、第2のパターニング処理が実施される。第2のパターニング処理では、表示領域VA内の第1の金属ナノワイヤ層140Aがエッチングされ、第1のタッチセンサ電極TE1を形成し、周辺領域PA内の導電層120A及び金属ナノワイヤ層140Aは、エッチングによってパターニングされ、周辺トレース120を形成する(図8(D)に示す)。そして、絶縁層160及び第2のタッチセンサ電極TE2が形成される。これらの2つの処理の特定の実施形態は、上述した実施形態と同様であるため、その詳細については、ここで再び説明しない。
図9は、図8(A)−(D)の製造方法によって製造されたタッチパネルの概略図である。本実施形態の特定の内容については、上述した説明を参照することができ、その詳細については、ここで再び説明しない。図6Aと比較すると、図9に示す構造では、周辺領域PA内の周辺トレース120は、上側に第1の金属ナノワイヤ層140Aを有し、下側に導電層120Aを有する2層構造である(基板110上に生成される)。すなわち、この2層構造では、金属ナノワイヤ140が、上述した被覆層によって保護された場合でも、金属ナノワイヤ140は、導電層120Aと直接接触するため、これらの間の接触抵抗が低くなり、それにより、送信された接触信号のロス及び歪みを改善する。
上述した実施形態と同様に、基板110の他の表面(下面等)に液晶材料層210を形成することができ、その詳細については、ここで再び説明しない。
少なくとも1つの実施形態では、予め形成された金属ナノワイヤ140にさらに後処理を施し、その伝導性を高めることができる。後処理には、例えば、加熱処理、プラズマ処理、コロナ放電処理、紫外線オゾン処理、又は加圧処理が含まれ得る。例えば、第1の金属ナノワイヤ層140A及び第2の金属ナノワイヤ層140Bを形成する硬化処理の後、ローラーを用いて、これらを加圧することができる。一実施形態では、金属ナノワイヤ層は、1以上のローラーを用いて加圧することができる。金属ナノワイヤ層には、50〜3400psiの圧力が加えられ、100〜1000psi、200〜800psi、又は300〜500psiの圧力を加えることが好ましい。いくつかの実施形態では、後処理の加熱処理及び加圧処理を同時に行うことができる。詳細には、形成された金属ナノワイヤ140は、上述した1以上のローラーを用いて、加圧及び加熱を同時にすることができる。この圧力は、10〜500psiであり、40〜100psiであることが好ましく、また、ローラーは、約70〜200℃の範囲で加熱され、約100〜175℃の範囲で加熱されることが好ましく、その結果、第1の金属ナノワイヤ層140A及び第2の金属ナノワイヤ層140Bの伝導性が向上する。いくつかの実施形態では、金属ナノワイヤ140は、後処理のために、還元剤で処理することが好ましい。例えば、銀ナノワイヤを備える金属ナノワイヤ140は、後処理のために、銀の還元剤で処理することが好ましい。銀の還元剤には、水素化ホウ素ナトリウム等のヒドロホウ素、ジメチルアミンボラン(DMAB:dimethylaminoborane)等のホウ素窒素化合物、又は、水素ガス(H)等のガス還元剤が含まれる。処理時間は、約10秒〜約30分であり、約1分〜約10分であることが好ましい。加圧処理は、実際の必要に応じて適切に行うことができる。
本開示の様々な実施形態に係る構造、材料、及び工程は、相互に参照することができ、上述した実施形態を限定するものではない。
本開示のいくつかの実施形態では、2軸のタッチセンサ電極に施される周辺金属層のコーティング処理を1回にすることができ、絶縁層の上側及び下側において周辺金属層を第1のタッチセンサ電極及び第2のタッチセンサ電極に接続することができるため、工程を簡略化することができる。
本開示のいくつかの実施形態では、初めに金属ナノワイヤ層又は金属層(すなわち、導電層)を処理することができるため、工程がフレキシブルである。
本開示のいくつかの実施形態では、周辺領域内の導電層は、金属ナノワイヤ層に直接接触して、周辺トレースを形成することができる。これにより、全体として、金属ナノワイヤ層の金属ナノワイヤと周辺トレースが直接接触し、タッチセンサ電極と外部コントローラとの間で制御信号及び接触検知信号を送信するための信号伝送パスのインピーダンスを低くするため、インピーダンスが低いことによって信号伝送のロスを減らすことができる。したがって、従来の構造における高い接触抵抗の問題を解決することができる。
本開示のいくつかの実施形態では、導電性の周辺トレースのインピーダンスを低くすることができ、接触信号の伝送能力が向上するため、送信された接触信号のロス及び歪みが減る。
本開示のいくつかの実施形態では、周辺トレースの複合構造層は、1回のエッチング工程で形成することができる。これは、タッチパネルの製造に適用でき、周辺トレースのパターニング処理を簡略化することができる。この処理は、シンプルで早く、また、生産コストが低い。
本開示のいくつかの実施形態では、周辺トレースの複合構造層は、1回のエッチング工程で形成することができるため、当該工程で必要なアラインメントの数を減らすことができ、それにより、アライメント工程で生じるエラーを防止し、その結果、工程の生産性を改善することができる。
本開示のいくつかの実施形態では、周辺トレースの複合構造層は、1回のエッチング工程で形成することができ、当該工程におけるアライメントのエラーによる無駄な空間を減らすことができ、それにより、周辺領域の幅を効果的に縮小することができる。
本開示のいくつかの実施形態では、光学機能層が、基板の他の側(タッチセンサ電極の反対側)に形成され、接触機能及び光学的機能の双方を有する高度に一体化された製品が作られる。
本開示のいくつかの実施形態では、工程は、ロールツーロール製造技術と組み合わせることができ、片面/両面の電極構造を有する連続的で大きな一群のタッチパネルを製造することができる。
本発明の様々な実施形態について説明したが、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨及び範囲から逸脱することなく、修正及び変更することができる。本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲に従う。
<関連出願の相互参照>
本出願は、2019年3月22日に中国に出願した出願番号201910223160.5の優先権を主張し、当該出願は、参照によって本明細書に取り込まれる。

Claims (20)

  1. 表示領域及び周辺領域を有するタッチパネルであって、
    基板と、
    前記表示領域において前記基板の第1の表面に配置された第1のタッチセンサ電極であって、パターニングされた第1の金属ナノワイヤ層の第1の部分を備える、第1のタッチセンサ電極と、
    前記周辺領域において前記基板の第1の表面に配置された第1の周辺トレース及び第2の周辺トレースであって、前記第1の周辺トレースは、前記第1のタッチセンサ電極に電気的に接続され、前記第1の周辺トレース及び前記第2の周辺トレースは、導電層と、前記第1の金属ナノワイヤ層の第2の部分を備え、前記導電層及び前記第1の金属ナノワイヤ層の第2の部分は、同一平面上のエッチング表面を有する、第1の周辺トレース及び第2の周辺トレースと、
    前記第1のタッチセンサ電極及び前記第2の周辺トレースを覆う絶縁層であて、前記第2の周辺トレースに対応して配置された導電性ビアを有する絶縁層と、
    前記絶縁層上に配置された第2のタッチセンサ電極であって、パターニングされた第2の金属ナノワイヤ層を備え、前記導電性ビアを介して、前記第2の周辺トレースに電気的に接続される第2のタッチセンサ電極と
    を備える、タッチパネル。
  2. 前記第1の金属ナノワイヤ層の前記第2の部分は、前記基板の前記第1の表面に配置され、
    前記導電層は、前記第1の金属ナノワイヤ層の前記第2の部分に配置され、又は、前記基板の前記第1の表面に配置され、
    前記第1の金属ナノワイヤ層の前記第2の部分は、前記導電層の上面に配置される、請求項1に記載のタッチパネル。
  3. 前記第1の金属ナノワイヤ層及び前記第2の金属ナノワイヤ層の少なくとも一方に配置された被覆層をさらに備える、請求項1又は2に記載のタッチパネル。
  4. 前記タッチパネルは、一対の前記第2の周辺トレースを備え、
    前記絶縁層は、前記一対の第2の周辺トレースに対応する一対の前記導電性ビアを備え、
    前記第2のタッチセンサ電極は、前記一対の導電性ビアを介して、前記一対の第2の周辺トレースに電気的に接続され、前記絶縁層上にブリッジ構造を形成する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のタッチパネル。
  5. 前記基板の第2の表面に配置された液晶材料層をさらに備え、
    前記第2の表面は、前記第1の表面の反対側の面である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のタッチパネル。
  6. 前記液晶材料層は、偏光液晶層及び位相差液晶層のうちの少なくとも一方を含む、請求項5に記載のタッチパネル。
  7. 表示領域及び周辺領域を有するタッチパネルの製造方法であって、
    金属ナノワイヤを有する第1の金属ナノワイヤ層を基板の第1の表面に形成し、
    導電層を前記第1の金属ナノワイヤ層上に形成し、
    第1のパターニング処理を実施することにより、前記表示領域内の前記第1の金属ナノワイヤ層をパターニングすると共に、前記周辺領域内の前記導電層及び前記第1の金属ナノワイヤ層をパターニングして、第1の周辺トレース及び第2の周辺トレースを形成し、
    前記表示領域内の前記導電層を除去することにより、前記第1の金属ナノワイヤ層のパターニングによって形成された第1のタッチセンサ電極を露出させ、
    前記第1のタッチセンサ電極及び前記第2の周辺トレースを覆う絶縁層を形成し、前記絶縁層は、前記第2の周辺トレースに対応して配置された導電性ビアを備え、
    第2のタッチセンサ電極を前記絶縁層上に形成し、前記第2のタッチセンサ電極は、前記導電性ビアを介して、前記第2の周辺トレースに電気的に接続される、
    タッチパネルの製造方法。
  8. 前記第2のタッチセンサ電極を前記絶縁層上に形成することは、
    金属ナノワイヤを有する第2の金属ナノワイヤ層を前記絶縁層上に形成することと、
    第2のパターニング処理を実施することにより、前記第2の金属ナノワイヤ層をパターニングして、前記第2のタッチセンサ電極を形成することを含む、請求項7に記載のタッチパネルの製造方法。
  9. 前記第1のパターニング処理を実施することは、第1のエッチング液を用いて、前記導電層及び前記第1の金属ナノワイヤ層を同時にエッチングすることを含む、請求項7又は8に記載のタッチパネルの製造方法。
  10. 前記表示領域内の前記導電層を除去することは、第2のエッチング液を用いて、前記表示領域内の前記導電層を除去することを含む、請求項7〜9のいずれか1項に記載のタッチパネルの製造方法。
  11. 前記タッチパネルは、一対の前記第2の周辺トレースを備え、
    前記絶縁層は、前記一対の第2の周辺トレースに対応する一対の導電性ビアを備え、
    前記第2のタッチセンサ電極は、前記一対の導電性ビアを介して、前記一対の第2の周辺トレースに電気的に接続され、前記絶縁層上にブリッジ構造を形成する、請求項7〜10のいずれか1項に記載のタッチパネルの製造方法。
  12. 液晶材料層を前記基板の第2の表面に形成することをさらに含み、
    前記第2の表面は、前記第1の表面の反対側の面であり、
    前記液晶材料層を形成することは、コーティング及びプリンティングを含む、請求項7〜11のいずれか1項に記載のタッチパネルの製造方法。
  13. 前記液晶材料層は、偏光液晶層及び位相差液晶層のうちの少なくとも一方を含む、請求項12に記載のタッチパネルの製造方法。
  14. 表示領域及び周辺領域を有するタッチパネルの製造方法であって、
    導電層を基板の第1の表面に形成し、
    表示領域内の前記導電層を除去し、
    金属ナノワイヤを有する第1の金属ナノワイヤ層を、前記基板の前記第1の表面及び前記導電層の表面に形成し、
    第1のパターニング処理を実施することにより、前記表示領域内の前記第1の金属ナノワイヤ層をパターニングして、第1のタッチセンサ電極を形成すると同時に、前記周辺領域内の前記導電層及び前記第1の金属ナノワイヤ層をパターニングして、第1の周辺トレース及び第2の周辺トレースを形成し、
    第1のタッチセンサ電極及び第2の周辺トレースを覆う絶縁層を形成し、前記絶縁層は、前記第2の周辺トレースに対応して配置された導電性ビアを備え、
    第2のタッチセンサ電極を前記絶縁層上に形成し、前記第2のタッチセンサ電極は、前記導電性ビアを介して、前記第2の周辺トレースに電気的に接続される、
    タッチパネルの製造方法。
  15. 前記第2のタッチセンサ電極を前記絶縁層上に形成することは、
    金属ナノワイヤを有する第2の金属ナノワイヤ層を前記絶縁層上に形成することと、
    第2のパターニング処理を実施することにより、前記第2の金属ナノワイヤ層をパターニングして、前記第2のタッチセンサ電極を形成することを含む、請求項14に記載のタッチパネルの製造方法。
  16. 前記表示領域内の前記導電層を除去することは、第1のエッチング液を用いて、前記表示領域内の前記導電層を除去することを含む、請求項14又は15に記載のタッチパネルの製造方法。
  17. 前記第1のパターニング処理を実施することは、第2のエッチング液を用いて、前記導電層及び前記第1の金属ナノワイヤ層を同時にエッチングすることを含む、請求項14〜16のいずれか1項に記載のタッチパネルの製造方法。
  18. 前記タッチパネルは、一対の前記第2の周辺トレースを有し、
    前記絶縁層は、前記一対の第2の周辺トレースに対応する一対の前記導電性ビアを備え、
    前記第2のタッチセンサ電極は、前記一対の導電性ビアを介して、前記一対の第2の周辺トレースに電気的に接続され、前記絶縁層上にブリッジ構造を形成する、請求項14〜17のいずれか1項に記載のタッチパネルの製造方法。
  19. 前記基板の第2の表面に液晶材料層を形成することをさらに含み、
    前記第2の表面は、前記第1の表面の反対側の面であり、
    前記液晶材料層を形成することは、コーティング及びプリンティングを含む、請求項14〜18のいずれか1項に記載のタッチパネルの製造方法。
  20. 前記液晶材料層は、偏光液晶層及び位相差液晶層の少なくとも一方を含む、請求項19に記載のタッチパネルの製造方法。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111722743A (zh) * 2019-03-22 2020-09-29 英属维尔京群岛商天材创新材料科技股份有限公司 触控面板及其制作方法
CN112346602A (zh) * 2019-08-08 2021-02-09 英属维尔京群岛商天材创新材料科技股份有限公司 触控面板及其制作方法
CN112860091A (zh) * 2019-11-26 2021-05-28 英属维尔京群岛商天材创新材料科技股份有限公司 触控面板及其制作方法
CN111029390B (zh) * 2019-12-23 2022-05-27 武汉天马微电子有限公司 一种显示面板、其驱动方法及显示装置
CN113126829B (zh) * 2019-12-31 2023-10-20 宸美(厦门)光电有限公司 触控面板及其制作方法
CN114327110A (zh) * 2020-09-30 2022-04-12 宸美(厦门)光电有限公司 触控模块
CN114385018A (zh) * 2020-10-20 2022-04-22 宸美(厦门)光电有限公司 接触结构、电子装置、和制造接触结构的方法
CN114385019A (zh) * 2020-10-21 2022-04-22 宸美(厦门)光电有限公司 触控面板及触控装置
CN114385020B (zh) * 2020-10-21 2024-04-19 宸美(厦门)光电有限公司 触控面板及触控装置
CN114442832A (zh) * 2020-11-04 2022-05-06 宸美(厦门)光电有限公司 触控面板及其制造方法
TWI762042B (zh) * 2020-11-19 2022-04-21 大陸商天材創新材料科技(廈門)有限公司 奈米銀線保護層結構及其製備方法
US11543902B2 (en) 2020-11-27 2023-01-03 Tpk Advanced Solutions Inc. Touch panel and touch device
US11640210B2 (en) 2020-11-27 2023-05-02 Tpk Advanced Solutions Inc. Touch panel and touch device
US20220177717A1 (en) * 2020-12-09 2022-06-09 Tpk Advanced Solutions Inc. Contact structure, electronic device, and method of manufacturing contact structure
US11675448B2 (en) * 2020-12-11 2023-06-13 Tpk Advanced Solutions Inc. Touch panel and method for forming the same
US11513638B2 (en) 2020-12-18 2022-11-29 Cambrios Film Solutions Corporation Silver nanowire protection layer structure and manufacturing method thereof
CN114816134B (zh) * 2021-01-29 2024-05-28 宸美(厦门)光电有限公司 触控感应器及其制造方法
US11474649B2 (en) 2021-03-05 2022-10-18 Tpk Advanced Solutions Inc. Touch sensor and manufacturing method thereof

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5178590B2 (ja) * 2009-03-09 2013-04-10 株式会社ジャパンディスプレイイースト タッチパネル
CN104007864B (zh) * 2013-02-27 2017-09-12 宸鸿科技(厦门)有限公司 触控面板及其制作方法
CN104049814A (zh) * 2013-03-13 2014-09-17 北京京东方光电科技有限公司 一种触控模组及其制造方法
JP6131165B2 (ja) * 2013-10-09 2017-05-17 富士フイルム株式会社 タッチパネル用積層体
KR102268372B1 (ko) * 2013-12-30 2021-06-23 삼성디스플레이 주식회사 터치 감지 장치 및 이를 포함하는 표시 장치
JP6204858B2 (ja) * 2014-03-25 2017-09-27 富士フイルム株式会社 タッチパネルモジュールおよび電子機器
CN203930738U (zh) * 2014-06-12 2014-11-05 宸鸿科技(厦门)有限公司 一种触控面板
JP5878593B2 (ja) * 2014-07-04 2016-03-08 アルプス電気株式会社 入力装置の製造方法
JP5801947B1 (ja) * 2014-09-05 2015-10-28 グンゼ株式会社 タッチパネル
KR102316212B1 (ko) * 2015-04-30 2021-10-22 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이의 제조 방법
JP2017078993A (ja) * 2015-10-21 2017-04-27 凸版印刷株式会社 電極剥離フィルム、電極付きカラーフィルタ基板、およびこれらの製造方法
KR102414140B1 (ko) * 2015-11-17 2022-06-30 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
JP6676450B2 (ja) * 2016-04-15 2020-04-08 Nissha株式会社 タッチセンサ及びタッチセンサの製造方法
KR102544532B1 (ko) * 2016-05-31 2023-06-20 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR101998831B1 (ko) * 2016-07-29 2019-07-11 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR101904969B1 (ko) * 2016-07-29 2018-10-10 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
CN106445230A (zh) * 2016-09-12 2017-02-22 京东方科技集团股份有限公司 一种触控面板及其制备方法、显示装置
KR20180079055A (ko) * 2016-12-30 2018-07-10 엘지디스플레이 주식회사 스트레처블 터치 스크린, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 표시 장치
US11307337B2 (en) * 2017-03-30 2022-04-19 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and method for manufacturing display device
CN111722743A (zh) * 2019-03-22 2020-09-29 英属维尔京群岛商天材创新材料科技股份有限公司 触控面板及其制作方法
CN112346602A (zh) * 2019-08-08 2021-02-09 英属维尔京群岛商天材创新材料科技股份有限公司 触控面板及其制作方法

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