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TW201543977A - 形成含銀之導電圖案層的方法 - Google Patents

形成含銀之導電圖案層的方法 Download PDF

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TW201543977A
TW201543977A TW103116259A TW103116259A TW201543977A TW 201543977 A TW201543977 A TW 201543977A TW 103116259 A TW103116259 A TW 103116259A TW 103116259 A TW103116259 A TW 103116259A TW 201543977 A TW201543977 A TW 201543977A
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silver
conductive pattern
pattern layer
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forming
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TW103116259A
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Inventor
Shean-Jeng Jong
Yu-Tsai Hsieh
Original Assignee
Daxin Materials Corp
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Publication date
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Abstract

一種形成含銀之導電圖案層的方法，包括將感光性組合物塗布在基底上以及使該基底上的該感光性組合物進行UV光硬化，以形成含銀之導電圖案層，其中該感光性組合物包括溶劑、光起始劑、含氟有機銀絡合物、低反射率材料和光可聚合單體及/或其寡聚物。

Description

形成含銀之導電圖案層的方法
本發明是有關於一種形成導線的方法，且特別是有關於一種形成含銀之導電圖案層的方法。
觸控面板(touch screen)是一種允許使用者藉由觸碰螢幕而對元件施予控制的裝置；由於它提供了有效、自然、活潑的人機互動界面，目前已在許多電子產品中獲得廣泛應用。
圖1是一種習知的觸控面板的上視圖。參考圖1，觸控面板10包括基底110，其可區分為顯示區112和周邊區114。多個感應電極E配置在顯示區112中，且相鄰的感應電極E之間透過縱向或橫向的橋接線C電性連接。配置在周邊區114的走線130把各個由感應電極E和橋接線C構成的串列連接到連接部130a，以和外部電路(未繪示)電性連接。其中，橋接線C可以由微細金屬導線製成；感應電極E的材料在一些案例中可能是銦錫氧化物(ITO)，或者，如圖1的局部放大圖所示，也可以由微細金屬導線M(例如銅導線或銀導線)構成。
使用微細金屬導線需克服的問題在於，由於金屬材料本身的高反射性質，即使金屬導線的寬度下降到數十微米等級，仍可能被使用者察 覺。因此，已有研究者對降低金屬導線可視度的方法進行研究。例如，參照圖2和圖3，這些圖式繪示了已知的兩種降低金屬導線可視度的技術。圖2所示的技術是先在基底400上形成金屬導線402，再在金屬導線402的表面形成低反射層404；圖3所示的技術則是先在覆蓋板500上形成低反射層504，再在低反射層504上形成金屬導線502，兩者的精神均在於在金屬導線和觀察者的位置之間置入一層低反射層，使金屬導線比較難以察覺。然而，這些技術有步驟繁瑣、膜層的尺寸控制不易等問題。
本發明提供一種形成含銀之導電圖案層的方法，可以降低含銀之導電圖案層的可視度。
本發明的形成含銀之導電圖案層的方法包括以下步驟。將感光性組合物塗布在基底上。使該基底上的該感光性組合物進行UV光硬化，以形成含銀之導電圖案層。其中，該感光性組合物包括溶劑、光起始劑、含氟有機銀絡合物、低反射率材料和光可聚合單體及/或其寡聚物。
在一種實施方式中，以該感光性組合物的總固含量計，該含氟有機銀絡合物佔50~90重量%。
在一種實施方式中，該含氟有機銀絡合物是三氟乙酸銀、1,1,1-三氟-2,4-戊二酮銀或其組合。
在一種實施方式中，該低反射率材料為對可見光的反射率在80%以下的材料。
在一種實施方式中，該低反射率材料包括碳黑；鉻、鈦或鋯的 單氮化物或單氧化物；或前述材料的組合。
在一種實施方式中，該低反射率材料包括偶氮染料、蒽醌染料、酞菁染料、醌亞胺染料、喹啉染料、硝基染料、羰基染料、次甲基染料或其組合。
在一種實施方式中，將該感光性組合物塗布在基底上的方法為噴墨印刷、膠印、轉印或網版印刷。
在一種實施方式中，該基底上的該感光性組合物的厚度介於0.1到5μm之間，線寬介於0.5到50μm之間。
本發明的觸控顯示裝置的製造方法包括以前述方法形成含銀之導電圖案層。
本發明的觸控顯示裝置由前述觸控顯示裝置的製造方法製成。
基於上述，本發明的技術方案可以透過簡單的程序製作出可視度低的銀導線(即含銀之導電圖案層)，使觸控面板具有更好的表現能力。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特以示範性實施方式作詳細說明如下。
10‧‧‧觸控面板
100、110、400‧‧‧基底
112‧‧‧顯示區
114‧‧‧周邊區
130‧‧‧走線
130a‧‧‧連接部
200‧‧‧感光性組合物
300‧‧‧導電圖案層
302‧‧‧金屬銀
304‧‧‧低反射材料
306‧‧‧其他成分
402、502‧‧‧金屬導線
404、504‧‧‧低反射層
500‧‧‧覆蓋板
C‧‧‧橋接線
E‧‧‧感應電極
M‧‧‧微細金屬導線
圖1是一種習知的觸控面板的上視圖。
圖2和圖3呈現習知的兩種金屬導線和低反射層結合的態樣。
圖4是根據本發明的第一實施方式所繪示的形成含銀之導電圖案層的流程。
在本文中，由「一數值至另一數值」表示的範圍，是一種避免在說明書中一一列舉該範圍中的所有數值的概要性表示方式。因此，記載了某一特定數值範圍，等同於揭露了該數值範圍內的任意數值以及由該數值範圍內的任意數值界定出的較小數值範圍，如同在說明書中明文寫出該任意數值和該較小數值範圍一樣。例如，記載「尺寸為10到100μm」的範圍，就等同於揭露了「尺寸為20μm到50μm」的範圍，無論說明書中是否列舉其他數值。
根據本發明的一種實施方式，圖4呈現了形成含銀之導電圖案層的流程。參考圖4，在本實施方式中，首先是將感光性組合物200塗布在基底100上。
感光性組合物200是可以透過照射UV光而硬化(cure)的組合物；且較佳是其內含成分得以藉由UV光的照射轉變為金屬銀的組合物。就此而言，感光性組合物200包括溶劑、光起始劑、含氟有機銀絡合物、低反射率材料和光可聚合單體及/或其寡聚物。以下將對這些成分分別進行說明。
〈溶劑〉
溶劑不受特別限制，其可以是本發明所屬技術領域中所知的任意一種適於分散或溶解感光性組合物200的各種成分的溶劑，如甲乙酮(methylethylketone)、丙酮、環己酮、乙腈、乙酸乙酯、氯仿、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、二丙酮醇(diacetone alcohol)、3-甲氧基丙醇(3-methoxy propanol)、甲苯(toluene)、二甲苯、四甲基苯、乳酸乙酯(ethyl lactate)、甲基溶纖素(methylcellosolve)、乙基溶纖素 (ethylcellosolve)、丙基溶纖素(propylcellosolve)、乙二醇二甲醚(ethylene glycol dimethylether)、乙二醇二乙醚(ethylene glycol diethylether)、乙二醇甲乙醚(ethylene glycol methylethylether)、丙二醇二甲醚(propylene glycol dimethylether)、丙二醇二乙醚(propylglycol diethylether)、丙二醇甲乙醚(propylene glycol methylethylether)、2-乙氧基丙醇(2-ethoxypropanol)、2-甲氧基丙醇(2-methoxypropanol)、3-甲氧基丁醇(3-methoxybutanol)、環戊酮(cyclopentanone)、環己酮(cyclohexanone)、丙二醇甲醚醋酸酯(propyleneglycol methylether acetate，PGMEA)、丙二醇乙醚醋酸酯(propyleneglycol ethylether acetate)、3-甲氧基丁基乙酸酯(3-methoxybutyl acetate)、3-乙氧基丙酸乙酯(ethoxyethylpropionate，EEP)、乙基3-乙氧基丙酸酯(ethyl 3-ethoxy propionate)、乙基溶纖素醋酸酯(ethyl cellosolve acetate)、甲基溶纖素醋酸酯(methyl cellosolve acetate)、乙酸丁酯(butyl acetate)或二丙二醇單甲醚(dipropylene glycol monomethylether)。可以單獨使用一種溶劑，或組合使用兩種以上的溶劑。
〈光起始劑〉
光起始劑不受特別限制，只要具有起始光可聚合單體及/或其寡聚合之聚合的能力即可，其實例包括：Ciba公司的產品Darocur 1173(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one，2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮)；BASF公司的產品Irgacure 184(1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone，1-羥基環己基苯基甲酮)、Irgacure 369(2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-1-butanone，2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉苯基)丁酮)、Irgacure 651(2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one，安息香雙甲醚)、Irgacure 2959(1-[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1- propane-1-one，2-羥基-4'-(2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮)、Irgacure 819(phenyl bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide，苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)氧化膦)、Irgacure 1700(25%的雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)(2,4,4-三甲基戊基)氧化膦及75%的2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的混合物；Mixture of 25% bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-(2,4,4-trimethyl pentyl)phosphineoxide and 75% 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one)、Irgacure TPO(diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphineoxide，(2,4,6-三甲基苯甲醯基)二苯基氧化膦)。可以單獨使用一種光起始劑，或將兩種以上光起始劑混合使用。
〈含氟有機銀絡合物〉
含氟有機銀絡合物是可溶於前述溶劑，且在UV光的照射下，其銀離子會還原成金屬銀的有機絡合物；其種類例如含氟乙酸銀絡合物(silver fluorinated-acetate type)、含氟磺酸銀絡合物(silver fluorinated-sulfonate type)、含氟的β-羰基酮銀絡合物(fluoro beta(β)-carbonylketone type silver(I)complex)、含氟的β-羰基酯銀絡合物(fluoro beta(β)-carbonylester type silver(I)complex)或前述絡合物的組合。其具體實例包括但不限於：三氟乙酸銀、1,5-環辛二烯-六氟乙醯丙酮銀(1,5-cyclooctadien-hexafluoroacetylacetonato silver(I)complex)、1,1,1-三氟-2,4-戊二酮銀(1,1,1-trifluoro-2,4-pentanedionatosilver(I)complex)、5,5-二甲基-1,1,1-三氟-2,4-己二酮銀(5,5-dimethyl-1,1,1-trifluoro-2,4-hexanedionatosilver(I)complex)、1-(4-甲氧基苯基)-4,4,4-三氟丁二酮銀(1-(4-methoxyphenyl)-4,4,4-trifluoro butanedionatosilver(I)complex)、5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,12-十七氟癸烷-2,4-二酮銀(5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,12-heptadecafluorodecane-2,4- dionatosilver(I)complex)、1,1,1,2,2,3,3-七氟-7,7-二甲基-4,6-辛二酮銀(1,1,1,2,2,3,3-heptafluoro-7,7-dimethyl-4,6-octanedionatosilver(I)complex)、1,1,1,3,5,5,5-七氟戊烷-2,4-二酮銀(1,1,1,3,5,5,5-heptafluoropentane-2,4-dionatosilver(I)complex)、1,1,1,5,5,5-六氟戊烷-2,4-二酮銀(1,1,1,5,5,5-hexafluoropentane-2,4-dionatosilver(I)complex)、5,5,6,6,7,7,8,8,8-九氟辛烷-2,4-二酮銀(5,5,6,6,7,7,8,8,8-nonafluorooctane-2,4-dionatosilver(I)complex)、5H,5H-全氟壬烷-二酮銀(5H,5H-perfluorononane-4,6-dionatosilver(I)complex)、8H,8H-全氟十五烷-7,8-二酮銀(8H,8H-perfluoropentadecane-7,8-dionatosilver(I)complex)、6H,6H-全氟十一烷-5,7-二酮銀(6H,6H-perfluoroundecane-5,7-dionatosilver(I)complex)、1-苯基-2H,2H-全氟己烷-1,3-二酮銀(1-phenyl-2H,2H-perfluorohexane-1,3-dionatosilver(I)complex)、1-苯基-2H,2H-全氟十一烷-1,3-二酮銀(1-phenyl-2H,2H-perfluoroundecane-1,3-dionatosilver(I)complex)、5,6,6,6-四氟-5-(七氟丙氧基)己烷-2,4-二酮銀(5,6,6,6-tetrafluoro-5-(heptafluoropropoxy)hexane-2,4-dionatosilver(I)complex)、1,1,5,5-四氟戊烷-2,4二酮銀(1,1,5,5-tetrafluoropentane-2,4-dionatosilver(I)complex)、5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-十一氟-壬烷-2,4-二酮銀(5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-undecafluorononane-2,4-dionatosilver(I)complex)、乙基3-氯-4,4,4-三氟乙醯乙酸銀(ethyl 3-chloro-4,4,4-trifluoroacetoacetatosilver(I)complex)、乙基-4,4-二氟乙醯乙酸銀(ethyl-4,4-difluoroacetoacetatosilver(I)complex)、乙基-4,4,4-三氟乙醯乙酸銀(ethyl-4,4,4-trifluoroacetoacetatosilver(I)complex)、異丙基-4,4,4-三氟乙醯乙酸銀(isopropyl-4,4,4-trifluoroacetoacetatosilver(I)complex)、甲基-4,4,5,5,5-五氟-3-氧代戊酸甲酯銀(methyl-4,4,5,5,5-pentafluoro-3- oxopentanonatosilver(I)complex)、乙基-4,4,5,5,5-五氟-3-氧代戊酸甲酯銀(ethyl-4,4,5,5,5-pentafluoro-3-oxo-pentanonatosilver(I)complex)和1,1,1,5,5,6,6,6-八氟-2,4-己二酮銀(1,1,1,5,5,6,6,6-octafluoro-2,4-hexanedionatosilver(I)complex)。較佳地，含氟有機銀絡合物是三氟乙酸銀、1,1,1-三氟-2,4-戊二酮銀或其組合。
含氟有機銀絡合物在感光性組合物200中的含量原則上沒有特別限制，例如，以感光性組合物的總固含量計，含氟有機銀絡合物可佔1重量%到90重量%，較佳是50重量%到90重量%。
〈低反射率材料〉
本文所謂「低」反射率材料，指對可見光的反射率在80%以下的材料，其可以是無機或有機材料，例如碳黑；鉻、鈦或鋯的單氮化物或單氧化物；偶氮染料；蒽醌染料；酞菁染料；醌亞胺染料；喹啉染料；硝基染料；羰基染料；次甲基染料或其組合。
〈光可聚合單體及/或其寡聚物〉
光可聚合單體及/或其寡聚物可以是會受光起始劑的催化而開始進行聚合反應的單體及/或寡聚物，其材料可以是本發明所屬技術領域中所知的光可聚合單體及/或其寡聚物，所述光可聚合單體如單官能、雙官能、三官能、四官能或六官能化合物。單官能化合物如丙烯酸異莰酯(Isobornylacrylate，IBOA，如Sartomer的SR506D)、辛基/癸基丙烯酸酯(Octyl decyl acrylate，ODA，如Sartomer的SR484)、丙烯酸己內酯(Caprolactone acrylatem如Sartomer的SR495)或丙烯酸十二烷酯(Lauryl acrylate，如Sartomer的SR335)。雙官能化合物如三丙二醇二丙烯酸酯(Tripropylene glycol diacrylate，TPGDA，如AKZO Nobel Resins的Actilane 424)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(1,6-hexanediol diacrylate， HDDA，如AKZO Nobel Resins的Actilane 425)、二丙二醇二丙烯酸酯(Dipropylene glycol diacrylate，DPGDA，如Sartomer的SR508)、丙氧化(2)新戊二醇二丙烯酸酯(Propoxylated(2)neopentyl glycol diacrylate，PONPGDA，如Sartomer的SR9003)、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯(Tricyclodecanedimethanol diacrylate，TCDDMDA，如Sartomer的SR833S)或聚乙二醇(400)二丙烯酸酯(Polyethylene glycol 400 diacrylate，PEG400DA，如Sartomer的SR344)。三官能化合物如三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(trimethylol propane triacrylate，TMPTA，如AKZO Nobel Resins的Actilane 431)、乙氧化(3)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(ethoxylated(3)trimethylol propane triacrylate，如Sartomer的SR454)或乙氧化(6)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(ethoxylated(6)trimethylol propane triacrylate，如Sartomer的SR499)。四官能化合物，如四官能基聚酯丙烯酸酯低聚物(tetrafunctional polyester acrylate oligomer，如AKZO Nobel Resins的Actilane 505)、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯(ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate，PPTTA，如AKZO Nobel Resins的Actilane 440)或雙-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯(ditrimethylolpropane tetraacrylate，di TMPTA，如AKZO Nobel Resins的Actilane 44)。六官能化合物如二季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexaacrylate，DPHA，如AKZO Nobel Resins的Actilane 450)。
除了前揭段落描述的各種成分之外，感光性組合物200還可能包括其他成分，例如密著助劑(adhesive promoter)等。
前述感光性組合物200中各種成分的比例，原則上沒有特別限制，在配製感光性組合物200時，可視各種因素來調整其相對比例，如：溶劑對各成分的分散溶解能力、光起始劑促使光可聚合單體及/或其寡聚物 進行聚合反應的能力、UV光硬化產物對基底100的附著力和光硬化產物的導電性質之間的權衡等等。
基底100的材料不受特別限制。以製造觸控顯示裝置為例，可以是適於該應用的任意透明材料，如玻璃或塑膠材料；其中塑膠材料又可列舉聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，PEN)和聚碳酸酯(polycarbonate)等實例。此外，基底100可以是硬質基底，也可以具有可撓性。
在本實施方式中，將感光性組合物200塗布在基底100上的方法沒有特別限制，以圖4所示的態樣而言，可利用噴墨印刷、膠印、轉印或網版印刷等方法，在基底100上形成圖案化的感光性組合物200。在此類實施方式中，由於無須使感光性組合物200進行顯影製程，因此，感光性組合物200中可以不含有鹼可溶樹脂。
塗布之後，感光性組合物200的厚度介於0.1μm到5μm之間；其線寬則介於0.5μm到50μm之間。
如圖4所示，在塗布感光性組合物200後，透過照射UV光使感光性組合物200轉變成導電圖案層300；其中，導電圖案層300包括金屬銀302、低反射材料304和其他成分306。
導電圖案層300的厚度在0.1μm到2μm之間，其寬度在0.5μm到50μm之間。
在感光性組合物200受UV光照時，其所含的光可聚合單體及/或其寡聚物在光起始劑的作用下進行聚合反應，形成導電圖案層300的聚合物基質(為其他成分306的全部或一部分)，其所需的UV照射能量密度可為1500~10000J/cm2。此外，進行UV光硬化之前，也可以對感光性組合物200進行烘烤。
金屬銀302是感光性組合物200中的含氟有機銀絡合物經UV光照射的產物，其散布於聚合物基質中，為導電圖案層300提供導電能力。如果含氟有機銀絡合物在感光性組合物200中的含量夠高，那麼，在UV光硬化步驟之後，導電圖案層300的導電率可以滿足觸控顯示裝置對微細金屬導線的要求，無須再額外進行其他金屬沈積步驟(例如無電鍍製程)。就此方面而言，含氟有機銀絡合物的含量，以感光性組合物200的總固含量計，應大於50重量%，例如是50重量%到90重量%。
至於低反射材料304，則是0030段記載的該些低反射材料中的一種。它能夠降低最後得到的金屬銀302的可視程度，藉此，本實施方式的形成含銀之導電圖案層的方法適用於觸控顯示裝置的製作，可以提高觸控顯示裝置的顯示品質。基於此理由，本發明也涉及一種觸控顯示裝置的製造方法以及由該方法獲得的觸控顯示裝置。
本發明提供的觸控顯示裝置的製造方法的特徵在於，使用了第一實施方式中的形成含銀之導電圖案層的方法，至於其他步驟、材料則可以由已知的技術中任意選擇。舉例來說，觸控顯示裝置的製造方法可包括在透明基底上形成導線、在覆蓋板上形成導線(此二步驟中至少一者使用了第一實施方式的方法)，以及藉由絕緣黏著層接合覆蓋板和透明基底的步驟。
雖然已以示範性實施方式對本發明作說明如上，然而，其並非用以限定本發明。任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍的前提內，當可作些許的更動與潤飾。故本申請案的保護範圍當以後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧基底
200‧‧‧感光性組合物
300‧‧‧導電圖案層
302‧‧‧金屬銀
304‧‧‧低反射材料
306‧‧‧其他成分

Claims (10)

  1. 一種形成含銀之導電圖案層的方法，包括將感光性組合物塗布在基底上以及使該基底上的該感光性組合物進行UV光硬化，以形成含銀之導電圖案層，其中該感光性組合物包括溶劑、光起始劑、含氟有機銀絡合物、低反射率材料和光可聚合單體及/或其寡聚物。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的形成含銀之導電圖案層的方法，其中以該感光性組合物的總固含量計，該含氟有機銀絡合物佔50~90重量%。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的形成含銀之導電圖案層的方法，其中該含氟有機銀絡合物是三氟乙酸銀(silver(I)trifluoroacetate)、1,1,1-三氟-2,4-戊二酮銀(1,1,1-trifluoro-2,4-pentanedionatosilver(I))或其組合。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的形成含銀之導電圖案層的方法，其中該低反射率材料為對可見光的反射率在80%以下的材料。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的形成含銀之導電圖案層的方法，其中該低反射率材料包括碳黑；鉻、鈦或鋯的單氮化物或單氧化物；或前述材料的組合。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的形成含銀之導電圖案層的方法，其中該低反射率材料包括偶氮染料(azo dyes)、蒽醌染料(anthraquinone dyes)、酞菁染料(phthalocyanine dyes)、醌亞胺染料(quinoneimine dyes)、喹啉染料(quinoline dyes)、硝基染料(nitro dyes)、羰基染料(carbonyl dyes)、次甲基染料(methine dyes)或其組合。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的形成含銀之導電圖案層的方法，其中將該感光性組合物塗布在該基底上的方法包括噴墨印刷、膠印、轉印或網版印刷。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的形成含銀之導電圖案層的方法，其中該基底上的該感光性組合物的厚度介於0.1到5μm之間，線寬介於0.5到50μm之間。
  9. 一種觸控顯示裝置的製造方法，包括申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的形成含銀之導電圖案層的方法。
  10. 一種觸控顯示裝置，由申請專利範圍第9項所述的觸控顯示裝置的製造方法製成。
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