CN103477398A - 导电基板和包含其的触摸屏 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种导电基板和包含该导电基板的触摸屏,并且根据本发明的导电基板包含:基板;设置在该基板至少一个表面上的导电图形,其中,所述导电图形包含连续连接的闭合图案的边界结构,并且在预定单位面积(1cm×1cm)中不包含具有相同形状的闭合图案,而且所述闭合图案的顶点数目不同于具有与所述闭合图案相同数目的四边形的顶点数。
Description
技术领域
本申请要求于2011年3月28日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2011-0027832号的优先权,其公开内容通过引用整体引入本文。
本发明涉及一种导电基板和包含其的触摸屏。
背景技术
一般而言,显示装置作为整体指的是用于TV或电脑的显示器,并且包含形成图像的显示二极管和支撑所述显示二极管的外壳。
显示二极管的实例可以包括等离子体显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、电泳显示器、阴极射线管(CRT)、OLED显示器等。在所述显示二极管中可以设置用于实现图像的RGB像素图形和额外的滤光片。
同时,与显示装置相关,随着智能手机、平板电脑和IPTV的普及加速,对于使用人手作为直接输入装置而不需要例如键盘或遥控器的单独输入装置的触控功能的需要正在增加。另外,也需要用于识别特定点和记录的多点触控功能。
执行上述功能的触摸屏根据信号检测方式可以被分成下列类型。
也即,有电阻型,其在施加直流电压的状态下通过电流或电压值的变化检测压力挤压的位置;电容型,其在施加交流电压的状态下使用电容耦合;电磁型,其在施加磁场作为电压等的变化的状态下检测选定的位置。
其中,电阻型和电容型触摸屏是最广泛普及的,它们通过使用例如ITO膜的透明导电膜通过电接触或电容的变化来识别触控。但是,因为大多数透明导电膜具有150欧姆/平方以上的高电阻,所以在放大时灵敏度降低,并且当使用其制造触摸屏时,通过例如光刻法的工艺顺序进行的ITO图形化工艺和金属电路部分的电极图形化工艺很复杂,并且随着屏幕尺寸增加,将有ITO膜的成本快速增加的问题,从而当进行制造时,制造成本增厚并且难以应用于放大。为了克服这个问题,当前致力于使用具有高导电率的金属图案来实施放大。在使用金属图形的情况下,金属图形由于金属的高导电率而有助于面积放大,并且考虑到产率和成本是有利的,因为电路电极和图像部分同时形成以减少工艺数目。
但是,在通过使用金属图形构成触摸屏的情况下,由于结构特征不同于已知ITO,会发生另外的光学现象,其中之一是由例如阳光的点光源产生的反射衍射现象,以及另一种是当使用规则金属图形时显现的莫尔(moiré)现象。
在此情况下,所述反射衍射现象指的是当例如阳光或内部LED的点光源将光照射到设置了显示器金属图形的表面上时,在金属图形为规则的情况下,通过所述点光源的反射通过形成衍射形成的图形,降低了用户的辨识度。反射衍射现象正在增大为一种要被甚至更严格管理的光学性质,因为在当前显示器中重量轻并便携的产品的采用正在逐渐增加以强调室外可视性等。
此外,莫尔现象是这样一种现象,其中在显示器的像素图形或电极图形上存在规则图形的情况下,由于所述显示器的像素和图形之间的干涉现象而导致形成另一类型的干涉图形,并且这一现象降低了辨识度并且干扰了像素的混色,导致降低显示器的图像质量的问题。
在等离子体显示面板(PDP)作为其一个实例的情况下,在加入金属网格图形以屏蔽电磁波的情况下,由于等离子体显示器的像素和金属网格图形的规则性会导致发生莫尔现象。因此,为了解决这个问题,一般而言,如果确定了等离子体显示面板(PDP)的规格,则通过滤光片的金属网格图形的角度设计来努力解决该莫尔现象。
但是,通过设定显示像素和金属网格图形的角度来避免莫尔现象是繁琐的,因为根据显示器的尺寸和像素实现方式需要使用不同的图形。
发明内容
技术问题
在努力开发用于改善上述触摸屏性能的技术过程中完成了本发明。具体而言,在近来广泛使用的LCD显示面板中更精细地形成了像素图形以实现高分辨率,并且根据各个制造商产品应用不同尺寸和形状的像素,从而使得越来越难以通过仅仅用已知的网格图形的角度设计导入一种一致的莫尔纹避免设计来制造产品。
技术方案
本发明的一个示例性实施方式提供了一种导电基板,其包含:基板;和,设置在该基板至少一个表面上的导电图形,其中,所述导电图形包含连续连接的闭合图案的边界结构,并且在预定单位面积(1cm×1cm)中不包含具有相同形状的闭合图案,而且所述闭合图案的顶点数目不同于具有与所述闭合图案相同数目的四边形的顶点数。
本发明的另一个示例性实施方式提供了一种导电基板,其包含:基板;和,设置在该基板至少一个表面上的导电图形,其中,所述导电图形包含连续连接的闭合图案的边界结构,并且在预定单位面积(1cm×1cm)中不包含具有相同形状的闭合图案,而且所述闭合图案的顶点数目不同于通过连接所述闭合图案的质量中心之间的最短距离形成的多边形的顶点数。
本发明的另一个示例性实施方式提供了一种导电基板,其包含:基板;和,设置在该基板至少一个表面上的导电图形,其中,所述导电图形包含连续连接的闭合图案的边界结构,并且在预定单位面积(1cm×1cm)中不包含具有相同形状的闭合图案,而且所述闭合图案具有为50或更大的下列公式1的值:
[公式1]
(顶点之间距离的标准偏差/顶点之间距离的平均值)×100
本发明的另一个示例性实施方式提供了一种导电基板,其包含:基板;和,设置在该基板至少一个表面上的导电图形,其中,当通过将从光源发出的直射光照射到导电基底的一个表面上得到透射型衍射图形的图像时,该图像具有小于21的下面公式2的值:
[公式2]
(根据角度区域的透射型衍射图形的强度的标准偏差/根据该角度区域的透射型衍射图形的平均强度)×100
在公式2中,所述角度区域指的是这样的区域,其中0至360°从所述透射型衍射图形的图像中心开始被每隔10°划分。
本发明的另一个示例性实施方式提供了一种触摸屏,所述触摸屏在所述导电基板的导电图形上包含额外的透明板。
本发明的另一个示例性实施方式提供了一种显示器,其包含所述触摸屏以及显示模块。
有益效果
根据本发明的导电基板和包含其的触摸屏不会遮蔽视图,具有优异的导电性,减少了由于点光源导致的反射衍射现象,并且防止由莫尔现象导致的显示图像质量的降低。另外,因为根据本发明的导电图形可以用各种方法,例如间接印刷法、光刻法、照相法、使用硬掩膜的方法,或者在预先设定所需图形后用溅射法形成,所以该方法容易进行且成本低。此外,在使用根据本发明的导电图形的情况下,当设计不规则图形时可以通过人工控制随机度等来控制随机度和透射率,并且具有相同间距和每单位面积线密度的规则图形不论随机度都是相似的,从而使得可以确保类似于规则图形的电一致性。
附图说明
图1是图示根据本发明的一个示例性实施方式的导电图形的随机度的的值(顶点之间距离的标准偏差/顶点之间距离的平均值)的视图。
图2是图示根据本发明的一个示例性实施方式的导电图形的顶点之间的距离的视图。
图3是图示根据构成根据本发明的一个示例性实施方式的导电图形的各个侧面的元件的角度的数目分布的视图。
图4是图示用于测量根据本发明的一个示例性实施方式的导电基板的总反射率的装置的构成的视图。
图5是图示根据本发明的一个示例性实施方式的导电基板的总反射率的曲线图的视图。
图6是图示用于评价根据本发明的一个示例性实施方式的导电基板的光性质的反射衍射装置的视图。
图7是图示已知导电基板的反射衍射图像的视图。
图8是图示根据本发明的一个示例性实施方式的导电基板的反射衍射和莫尔图像的视图。
具体实施方式
以下,将详细地描述本发明。
努力完成本发明主要是为了提供最小化在使用规则图形的情况下由于点光源导致的反射衍射现象的方法,以及所述反射衍射现象的评价方法和标准,以在实践中在显示器中使用该方法,并且进一步提供一种图形设计方法来基本解决上述莫尔现象,和包含其的导电基板和包含其的触摸屏。
在如已知技术(ITO等)一样形成整个透明表面导电层的情况下,存在的问题是电阻会随着透光率成比例地过度增加。另外,和网格法或线性法一样,在规则内部结构中包含由一种或多种规则图形形成的导电图形的情况下,例如具有像素结构的显示器、具有规则图形结构的光学膜、或包含电极结构的显示器,因为与所述图形结构相邻的光源,在所述图形之间会发生相对干涉,从而发生莫尔现象,并且如果发生莫尔现象,就会降低视觉识别性质(可见性)。
根据本发明的导电基板包含:基板,和设置在该基板至少一个表面上的导电图形。
本发明的一个示例性实施方式提供了一种导电基板,其包含:基板;和,设置在该基板至少一个表面上的导电图形,其中,所述导电图形包含连续连接的闭合图案的边界结构,并且在预定单位面积(1cm×1cm)中不包含具有相同形状的闭合图案,而且所述闭合图案的顶点数目不同于具有与所述闭合图案相同数目的四边形的顶点数。
在根据本发明的导电基板中,所述闭合图案顶点的数目不同于具有与所述闭合图案相同数目的四边形的顶点的数目。更具体而言,所述闭合图案顶点的数目可以大于具有与所述闭合图案相同数目的四边形的顶点的数目,或者比具有与所述闭合图案相同数目的四边形的顶点的数目大1.9至2.1倍,但是并不限于此。
在根据本发明的导电基板中,所述闭合图案彼此连续地连接,并且,例如,在所述闭合图案为多边形的情况下,相邻的闭合图案可以具有分享至少一个边的形状。
本发明的另一个示例性实施方式提供了一种导电基板,其包含:基板;和,设置在该基板至少一个表面上的导电图形,其中,所述导电图形包含连续连接的闭合图案的边界结构,并且在预定单位面积(1cm×1cm)中不包含具有相同形状的闭合图案,而且所述闭合图案的顶点数目不同于通过连接所述闭合图案的质量中心之间的最短距离形成的多边形的顶点数。
在根据本发明的导电基板中,所述闭合图案顶点的数目不同于通过连接所述闭合图案的质量中心之间的最短距离形成的多边形的顶点的数目。更具体而言,所述闭合图案顶点的数目可以大于通过连接所述闭合图案的质量中心之间的最短距离形成的多边形的顶点的数目,或者比通过连接所述闭合图案的质量中心之间的最短距离形成的多边形的顶点的数目大1.9至2.1倍,但是并不限于此。
本发明的另一个示例性实施方式提供了一种导电基板,其包含:基板;和,设置在该基板至少一个表面上的导电图形,其中,所述导电图形包含连续连接的闭合图案的边界结构,并且在预定单位面积(1cm×1cm)中不包含具有相同形状的闭合图案,而且所述闭合图案具有为50或更大的下列公式1的值:
[公式1]
(顶点之间距离的标准偏差/顶点之间距离的平均值)×100
本发明的另一个示例性实施方式提供了一种导电基板,其包含:基板;和,设置在该基板至少一个表面上的导电图形,其中,当通过将从光源发出的直射光照射到导电基板的一个表面上得到透射型衍射图形的图像时,该图像具有小于21的下面公式2的值:
[公式2]
(根据角度区域的透射型衍射图形的强度的标准偏差/根据该角度区域的透射型衍射图形的平均强度)×100
在公式2中,所述角度区域指的是这样的区域,其中0至360°从所述透射型衍射图案的图像中心开始被每隔10°分开。
在根据本发明的导电基板中,当获得透射型衍射图形的图像时,该图像可以具有小于21、15以下或10以下的下面公式2的值。
在根据本发明的导电基板中,所述导电图形包含所述连续连接的闭合图案的边界结构,并且所述闭合图案的边界结构可以进行各种修饰成直线、曲线、锯齿形、它们的组合等。
在根据本发明的导电基板中,所述导电图形可以不包含单位面积中彼此相同的闭合图案。
在根据本发明的导电基板中,当导电图形包含连续连接的闭合图案的边界结构并且构成所述闭合图案的边界的线与预定直线的角以10°的单位从0至180°划分,相对于属于各个角度范围的线的数目,下列公式3的值可以为小于21、15以下,或10以下。
[公式3]
(对应于所述角度范围的线的数目的标准偏差/对应于所述角度范围的线的数目的平均值)×100
在根据本发明的导电基板中,公式1至3的值可以在单位面积的导电图形中计算。该单位面积可以为形成导电图形的面积,例如3.5cm×3.5cm等,但是不限于此。
公式1至3的数值可以由下述的实施例的表格、附图等支持。
在根据本发明的导电基板中,定义顶点指的是这样的点,在该点处构成所述导电图形的闭合图案的边界的线彼此交叉。
此外,在本发明中,在可见导电图形的表面中可以额外包含透明板。
在根据本发明的触摸屏中,所述额外的透明板的实例可以包括强化玻璃、透明塑料等,但不限于此。
所述包含导电图形的导电基板可以通过使用沉积法形成所述导电层,例如,比如溅射法、CVD(化学气相沉积)法、热蒸发法和电子束沉积法的方法,并且所述导电层可以被图形化以形成导电图形。
如上所述,通过形成所述图形可以实现触摸屏中所需的精细导电图形。在触摸屏中,在不能实现所述精细导电图形的情况下,不能获得触摸屏中所需的物理性质,例如电阻。
在使用已知金属网格图形的触摸屏中,因为基本上不能提供避免莫尔现象的解决方案,因此,在本发明中,应用了不规则图形作为导电图形。在这种情况下,证实,通过证实莫尔纹的发生和证实根据随机度的反射衍射现象量化确定了不论显示器不会发生莫尔现象的临界值。
在本发明中,所述导电图形包含连续连接的闭合图案的边界结构,并且所述闭合图案顶点的数目不同于具有与所述闭合图案相同数目的四边形的顶点的数目。
此外,在本发明中,所述导电图形包含连续连接的闭合图案的边界结构,并且所述闭合图案顶点的数目不同于通过连接所述闭合图案的质量中心之间的最短距离形成的多边形的顶点的数目。
此外,在本发明中,所述导电图形包含连续连接的闭合图案的边界结构,并且所述闭合图案具有50或更高的公式1的值。
根据本发明的导电图形可以具有所述闭合图案的边界结构的形状,所述形状如下得到:在规则排列的测量单元池中设置预定点后,将所述点连接至与其他点的距离相比与其最近的点。
在这种情况下,在将随机性加入到在规则排列的测量单元池中设置预定点的方式中的情况下,可以形成根据本发明的导电图形。例如,在随机性提供为0的情况下,如果测量单元池为正方形,则所述导电图形具有正方形网格结构,而如果所述测量单元池为规则六边形,则所述导电图形具有蜂巢结构。也即是说,根据本发明的导电图形指的是随机性不为0的图形。
通过根据本发明的具有不规则图形形状的导电图形,构成所述图形的线的倾斜现象等可以被抑制,均匀透光性可以由显示器得到,对单位面积的线密度可以保持为相同值,并且可以确保均匀的导电性。
在本发明中,所述导电图形的材料没有特别限制,但是优选金属。优选所述导电图形材料具有优异的导电性并且可以容易地蚀刻。
在本发明中,虽然使用总反射率70至80%以上的材料,但是可以降低总反射率,降低导电图形的可视性,并且保持或提高对比性。
优选地,所述导电图形材料的具体实例包含单层膜或多层膜,所述膜包含金、银、铝、铜、钕、钼、镍、或它们的合金。这里,导电图形的厚度没有特殊限制,但是考虑到导电图形的导电性和其形成工艺的经济效率,优选0.01至10μm。
所述导电图形的形成可以使用利用蚀刻抗蚀图形的方法。所述蚀刻抗蚀图形可以通过利用印刷法、光刻法、照相法、使用掩膜的方法或激光转印法进行,例如,热转印图像,并且印刷法或光刻法是更优选的。所述导电图形可以通过利用蚀刻抗蚀图形进行蚀刻,然后可以移除蚀刻抗蚀图形。
在本发明中,所述导电图形的线宽可以为10μm以下,7μm以下,5μm以下,4μm以下,2μm以下,或0.1μm以上。更具体而言,所述导电图形的线宽可以为0.1-1μm,1至2μm,2至4μm,4至5μm,5至7μm等,但是不限于这些。
此外,所述导电图形的线宽可以为10μm以下且其厚度可以为10μm以下,所述导电图形的线宽可以为7μm以下且其厚度可以为1μm以下,或者所述导电图形的线宽可以为5μm以下且其厚度可以为0.5μm以下。
在本发明中,在所述导电图形中,在单位面积(3.5cm×3.5cm)中闭合图案顶点的数目可以为6,000或更多,7,000或更多,15,000或更多,以及245,000或更少,并且可以根据本领域普通技术人员所需的透射率和导电性进行控制。
更具体而言,在本发明中,所述导电图形的线宽可以为10μm以下,并且在该导电图形中,在3.5cm×3.5cm的面积中的闭合图案的顶点的数目可以为6,000至245,000。此外,所述导电图形的线宽可以为7μm以下,并且在该导电图形中,在3.5cm×3.5cm的面积中的闭合图案的顶点的数目可以为7,000至62,000。此外,所述导电图形的线宽可以为5μm以下,并且在该导电图形中,在3.5cm×3.5cm的面积中的闭合图案的顶点的数目可以为15,000至62,000。
所述导电图形的开口比,也即,没有被图形覆盖的面积的比例,可以为70%或更高,85%或更高,以及95%或更高。另外,所述导电图形的开口比可以为90至99.9%,但是并不限于这些。
在本发明中使用的导电图形适合地为比电阻为1×106至30×106欧姆·cm,更优选7×106欧姆·cm或更小的材料。
在本发明中,所述导电基板的表面电阻可以为1至300欧姆/平方。在上述范围内的表面电阻有利于操作触摸屏。
在本发明中,所述导电图形的侧面可以具有正锥角,但是设置在该导电图形板面的相反面上的导电图形可以具有负锥角。
除了上述包含所述基板和导电图形的导电基板以外,根据本发明的触摸屏可以包含额外的导电基板。
此外,在根据本发明的触摸屏中,所述导电图形可以被设置在所述基板的两个表面上。
根据本发明的触摸屏,除了在导电基板上形成导电图案的有效屏幕部分以外,还可以包括电极部分和衬垫部分,并且在此情况下,有效屏幕部分和所述电极部分/衬垫部分可以由相同的导体构成并具有相同的厚度,从而使得其中可以没有接头。
根据本发明的触摸屏可以在每个基板的一个表面上设置有保护膜、偏光膜、减反射膜、防眩膜、耐指纹膜、低反射膜等。
根据本发明的触摸屏的开口比,也即,没有被图形覆盖的面积的比例,可以为70%或更高,85%或更高,以及95%或更高。另外,所述触摸屏的开口比可以为90至99.9%,但是并不限于这些。
此外,根据本发明的导电基板可以进一步包含变暗层(darkening layer),其设置在所述导电图形的至少一个表面上并且设置在对应于所述导电图形的区域。
在本发明中,与除了导电图形由Al形成并且不包含所述变暗层之外具有相同组成的导电基板相比,通过将从点光源发出的光照射到从其可见所述变暗层的一个表面上获得的反射衍射图像的反射衍射强度可以减少60%或更多。这里,与除了导电图形由Al形成并且不包含所述变暗层之外具有相同组成的导电基板相比,所述反射衍射强度可以减少60%或更多,70%或更多,以及80%或更多。例如,所述反射衍射强度可以减少60至70%,70至80%,以及80至85%。
在本发明中,与除了导电图形由Al形成并且不包含所述变暗层之外具有相同组成的导电基板相比,通过利用总反射率测量装置并假设从其可见所述变暗层的一个表面上的环境光测量的总反射率可以减少20%或更多。这里,与除了导电图形由Al形成并且不包含所述变暗层之外具有相同组成的导电基底相比,所述总反射率可以减少20%或更多,25%或更多,以及30%或更多。例如,所述总反射率可以减少25至50%。
在本发明中,所述变暗层可以设置在导电图形的上表面和下表面上,设置在导电图形的至少一部分侧面上以及上表面和下表面上,以及设置在导电图形的上表面、下表面和整个侧面上。
在本发明中,所述变暗层可以设置在导电图形的整个表面上以降低根据导电图形的高反射率的可视性。在这种情况下,当将变暗层结合到具有高反射率的层(例如导电层)时,因为变暗层在特定厚度条件下具有破坏干涉和自吸光性,所以通过类似地调节在变暗层上反射的光和通过变暗层在导电图形上反射的光的量,同时引导在特定厚度条件下两种光之间的破坏干涉,来显现由所述导电图形降低反射率的效果。
在这种情况下,在由变暗层和导电图形形成的图形区域的色彩范围内,从根据本发明的导电基板的变暗层可见的表面测量,L值可以为20或更小,A值可以为-10至10,以及B值可以为-70至70,L值可以为10或更小,A值可以为-5至5,以及B值可以为0至35,或者L值可以为5或更小,A值可以为-2至2,以及B值可以为0至15,基于CIELAB色彩坐标。
此外,从根据本发明的导电基板的变暗层可见的表面测量,由变暗层和导电图形形成的图形区域的总反射率基于550nm的外部光源可以为17%或更小,10%或更小,或5%或更小。
这里,总反射率指的是考虑到散射反射率和镜面反射率两者得到的反射率。总反射率是通过利用黑色膏、胶带等设定要被测量反射率的表面的相反面的反射率为0,然后仅测量要被测量的表面的反射率观察到的值,在这种情况下,与环境光条件最相似的漫射光源被引入作为提供的光源。此外,在这种情况下,根据与积分球的半球的水平线倾斜成大约7°的位置设置反射率的测量位置。下面的图4图示了测量总反射率的装置的构造,而下面的图5图示了根据本发明示例性实施方式的导电基板的总反射率的曲线图。
在本发明中,变暗层和导电图形可以同时或分别图形化,但是形成每个图形的层分别形成。但是,最优选同时形成导电图形和变暗层以允许导电图形和变暗层存在于精确对应的表面上。
通过如上所述形成图形,同时优化和最大化变暗层的效果,可以实现触摸屏中所需的精细导电图形。在触摸屏中,在不能实现所述精细导电图形的情况下,不能获得触摸屏中所需的物理性质,例如电阻。
在本发明中,因为变暗层和导电图形通过单独的图形层形成叠层结构,该结构不同于其中至少一部分光吸收材料嵌入或分散于导电图形中的结构,或者其中一部分表面通过在单层导电层上进行表面处理而物理或化学变形结构。
此外,在根据本发明的触摸屏中,变暗层被直接设置在板或导电图形上,同时在它们之间没有插入附着层或粘合剂层。所述附着层或粘合剂层可以影响耐久性或光学性质。另外,用于制造包含根据本发明的触摸屏中的叠层的方法极大地不同于使用附着层或粘合剂层的情况。再者,与使用附着层或粘合剂层的情况相比,在本发明中,在板或导电图形和变暗层之间的界面性质优异。
在本发明中,可以使用任何厚度,只要变暗层具有为上述物理性质的破坏干涉性质和吸收系数性质,并且变暗层的厚度满足λ/(4×n)=N(这里,N为奇数)的厚度条件,其中光波长设定为λ,变暗层的折射率定义为n。但是,在制造工艺过程中,考虑到导电图形的蚀刻性质,优选厚度选自10nm至400nm,但是根据所使用的材料和制造工艺,优选的厚度可以不同,并且本发明的范围不限于上述数值范围。
变暗层可以形成为单层,或者两层或更多层的多个层。
优选所述变暗层的颜色接近于无色。但是,该颜色不必为无色,并且只要反射率低,即使变暗层有颜色,也可以加入变暗层。在此情况下,无色指的是当入射到物体表面上的光没有被选择性地吸收,而是关于每个组分的波长均匀地反射和吸收而显现的颜色。在本发明中,所述变暗图形可以使用这样的材料,当测量总反射率时,所述材料在可见光区(400至800nm)对于每个波长的总反射率的标准偏差为50%或更低。
所述变暗层的材料为吸光材料,并且优选可以使用任何材料而没有特殊限制,只要当形成整个表面层时,该材料由具有上述物理性质的金属、金属氧化物、金属氮化物或金属氮氧化物构成。
例如,所述变暗层可以为通过使用Ni、Mo、Ti、Cr、等在由本领域普通技术人员设定的沉积条件下形成的氧化物膜、氮化物膜、氮氧化物膜、碳化物膜、金属膜或它们的组合。本发明发明人证实,在使用Mo的情况下,与单独使用氧化物的情况相比,氮化物和氧化物一起使用的情况具有更适合于本发明所述变暗图形的光学性质。
作为其具体实例,所述变暗层可以包含Ni和Mo两者。所述变暗图形可以包含50至98原子%的Ni和2至50原子%的Mo,并且可以进一步包含0.01至10原子%的其他金属,例如,比如Fe、Ta和Ti的原子。这里,变暗图形,如果需要,可以进一步包含0.01至30原子%的氮或4原子%或更少的氧和碳。
作为其另一个具体实例,变暗层可以包含选自SiO、SiO2、MgF2和SiNx(x为1或更大的整数)的介电材料和选自Fe、Co、Ti、V、Al、Cu、Au和Ag的金属,并且可以进一步包含选自Fe、Co、Ti、V、Al、Cu、Au和Ag中的两种或更多种金属的合金。优选所述介电材料的分布量随着介电材料远离外部光的入射方向而逐渐减少,而金属和合金组分的分布相反。在这种情况下,优选介电材料的含量为20至50wt%,且金属的含量为50至80wt%。在所述变暗图形进一步包含合金的情况下,优选变暗图形包含10至30wt%的介电材料,50至80wt%的金属和5至40wt%的合金。
作为其另一个具体实例,所述变暗层可以由薄膜形成,所述薄膜包含镍和钒的合金,以及镍和钒的一种或多种氧化物、氮化物、氮氧化物。在这种情况下,优选钒的含量为26至52原子%,并且优选钒与镍的原子比为26/74至52/48。
作为其另一个具体实例,所述变暗层可以包含过渡层,其中包含两种或更多种元素,并且根据外部光的入射方向,一种元素的组成比每100埃增加最大约20%。在这种情况下,一种元素可以是金属元素,例如铬、钨、钽、钛、铁、镍或钼,而非金属元素的元素可以是氧、氮或碳。
作为其另一具体实例,所述变暗层可以包含第一氧化铬层、金属层、第二氧化铬层和铬镜,并且在此情况下,可以包含选自钨、钒、铁、铬、钼和铌的金属代替铬。所述金属层的厚度可以为10至30nm,所述第一氧化铬层的厚度可以为35至41nm,以及所述第二氧化铬层的厚度可以为37至42nm。
作为其另一个具体实例,氧化铝(Al2O3)层、氧化铬(Cr2O3)层和铬(Cr)层可以用作所述变暗层。这里,所述氧化铝层具有改善反射性质和防止光漫射的特征,并且所述氧化铬层可以通过降低入射表面反射率来提高对比性。
在本发明中,所述变暗层被设置在相应于导电图形的区域中。这里,所述相应于导电图形的区域指的是该区域具有与导电图形的形状相同的图形。但是,变暗层的图形大小不需要完全等同于导电图形,并且本发明的范围包括变暗层的线宽比导电图形的线宽更窄或更宽的情况。例如,优选变暗层的面积是导电图形所提供面积的80至120%。
优选变暗层的图形形状的线宽与导电图形相同或比导电图形更大。
在变暗层的图形形状的线宽比导电图形的线宽更大的情况下,因为当用户观察时变暗层覆盖导电图形的效果会被放大,存在的优势是由导电图形的光泽或反射导致的效果会被有效地遮蔽。但是,即使变暗层的线宽与导电图形的线宽相同,本发明的目标效果仍然可以实现。优选变暗层的线宽比导电图形的线宽大根据下面公式1的值。
[公式1]
Tcon×tanθ3×2
在公式1中,
Tcon是导电图形的厚度,以及
θ3是当从触摸屏用户的视觉位置入射的光穿过导电图形和变暗图形的角落时,光和关于板表面的切线之间的夹角。
θ3是通过板的折射率和设置变暗图形和导电图形的区域的介质(例如,根据斯涅尔定律(Snell′s law)的触摸屏的粘合剂)的折射率,修饰触摸屏用户的视觉和板之间的夹角(θ1)得到的夹角。
例如,假设观察者观察所述叠层,从而θ3的值形成大约80°的夹角,并且导电图形的厚度为大约200nm,基于侧面,优选变暗图形的线宽比导电图形的线宽大大约2.24μm(200nm×tan(80)×2)。但是,如上所述,即使变暗图形具有与导电图形相同的线宽,本发明的目标效果仍然可以实现。
在本发明中,引入在下面图6中所示的装置构造以评价根据本发明的包含导电图形和变暗层的导电基板的光学性能。
在本发明中,引入下面图6的反射衍射装置以评价反射衍射性质。所述反射衍射装置的构造描述在下面表1中。
[表1]
在此情况下,该装置的构造使得通过完全相同地形成激光入射的角度和激光反射的角度来检测在样品上反射的光。在这种情况下,所用的激光源为波长532nm的单光源。这是因为,在使用混色光而不是单色光的情况下,存在的问题是,衍射性质会根据波长不同的显现,且不同的衍射性质彼此重叠,使得所需观察变得困难。此外,在本发明中,引入漫射器以形成从激光源发射并反射在样品上的光的图像,并且所述漫射器通过抛光尺寸约500μm的珠子而制造。这是因为,在常规透明玻璃的情况下,因为没有图像形成现象,难以获得图像,但是在完全不透明板的情况下,图像的观察位置是复杂的。最终,在本发明中,通过将照相机设置在漫射器的相反表面上得到了反射衍射图像的数据。在将用该方法获得的图像数据的图形尺寸用一般图像软件转变为256×256后,通过称为Scion影像的软件进行反射衍射强度的统计编译。
下面的图7图示了不包含变暗层的已知导电基板的反射衍射图像。
另外,本发明提供了制造触摸屏的方法。
根据一个示例性实施方式,本发明提供了制造触摸屏的方法,其包含在板上形成导电图形。
根据另一个示例性实施方式,本发明提供了制造触摸屏的方法,其包含在板上形成用于形成导电图形的导电层;以及图形化所述导电层。
在该制造方法中,可以使用上述每个层的材料和形成方法。
此外,根据本发明的触摸屏包含所述导电基板。例如,根据本发明一个示例性实施方式的导电基板可以用作电容型触摸屏的触摸敏感型电极基板。
根据本发明的示例性实施方式的触摸屏可以包含;下板;上板;以及电极层,其设置在下板与上板接触的表面和上板与下板接触的表面中的任何一个表面上或者这两个表面上。所述电极层可以行使透射和接受信号的功能以检测X轴和Y轴位置。
在这种情况下,设置在下板和下板与上板接触的表面上的电极层和设置在上板和上板与下板接触的表面上的电极层中的一个或两个可以是根据本发明的示例性实施方式的导电基板。在仅仅所述电极层的任何一个是根据本发明的导电基板的情况下,另一个可以具有本领域中已知的图形。
在将电极层设置在上板和下板两者每个的一个表面上以形成两个电极层的情况下,在下板和上板之间可以设置绝缘层或间隔层以便持续保持两个电极层之间的间隔并防止它们之间的连接。所述绝缘层可以包含粘合剂或UV或热固化树脂。
所述触摸屏可以进一步包含连接至如上所述的导电图形的接地部。例如,所述接地部可以在其上形成有板的导电图形的表面的边缘部分上形成。在包含所述导电基板的叠层的至少一个表面上可以设置减反射膜、偏光膜、和耐指纹膜中的至少一种。除了上述功能膜以外,根据设计规格,可以进一步包含其他类型的功能膜。所述触摸屏可以应用于显示装置,例如OLED显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、阴极射线管(CRT)和PDP。
此外,本发明提供了一种显示器,其包含所述触摸屏以及显示模块。
实施例
从下面的实施例中可以更好地理解本发明,这些实施例用于解释说明本发明,而不应理解为限制本发明。
实施例1至2
区分根据本发明的导电图形的不规则图形类型与随机性为0的常规规则图形的方法之一为证实在单位面积中的线的顶点数目的方法。也即是说,构成闭合图案的顶点的所有距离不是彼此相同而且构成图形的基本图案的顶点数比通过连接所述闭合图案的质量中心形成的另一图案的顶点数大大约2倍的情况可以定义为根据本发明的导电图形的不规则图形类型。
如在下面表2和3中所描述的,通过比较在已知规则图形和根据本发明的导电图形的单位面积(3.5cm×3.5cm)中存在的根据随机性的多边形的数目可以看出所述差异。也即是说,在测量单元池是正方形的情况下,根据本发明的导电图形的闭合图案主要形成六边形闭合图案,从而与规则图形相比,顶点数增加了大约2倍。
[表2]
[表3]
基于上述内容,在本发明中,证实了导电图形的随机性和去除实际莫尔纹之间的关系。为了实现该目的,首先,证实了根据随机性的(顶点之间距离的标准偏差/顶点之间距离的平均值),并且作为结果,如下面图1所示,可以证实,在随机性为35%或更大时,存在大约55%的会聚性。这里,顶点之间的距离(D)可以如下面图2中所示进行定义。相应地,在考虑(顶点之间距离的标准偏差/顶点之间距离的平均值)的情况下,可以证实,在随机性为35%或更大时确保了相同的性质。
实施例3
此外,在本发明中,证实了顶点之间的距离和根据角度在单位面积中构成导电图形的边的组成的数量分布的关系。作为结果,可以得到下面表4和图3的结果,并且从其结果,可以证实,在随机性为70%或更大的情况下,根据角度的线的数目相对均匀地分布。
[表4]
实施例4
在本发明中,基于其结果,证实了莫尔纹是否根据随机性发生(尺寸为3.5cm×3.5cm的面积),并且结果显示在下面图8中。也即是说,在随机性为70%或更大的情况下,证实在莫尔纹的全范围中显示了避免莫尔纹的效果。
根据本发明的导电基板和包含其的触摸屏不会遮蔽视图,具有优异导电性,减少了由于点光源导致的反射衍射现象,并且防止由莫尔现象导致的显示图像质量的降低。另外,因为根据本发明的导电图形可以用各种方法,例如间接印刷法、光刻法、照相法、使用硬掩膜的方法,或者在预先设定所需图形后用溅射法形成,所以该方法容易进行且成本低。此外,在使用根据本发明的导电图形的情况下,当设计不规则图形时可以通过人工控制随机度等来控制随机度和透射率,并且具有相同间距和每单位面积线密度的规则图形不论随机度都是相似的,从而使得可以确保类似于规则图形的电一致性。
Claims (25)
1.一种导电基板,包含:
基板;和
导电图形,其设置在所述基板的至少一个表面上,
其中,所述导电图形包含连续连接的闭合图案的边界结构,并且在预定单位面积(1cm×1cm)中不包含具有相同形状的闭合图案,而且所述闭合图案的顶点数目不同于具有与所述闭合图案相同数目的四边形的顶点数。
2.一种导电基板,包含:
基板;和
导电图形,其设置在所述基板的至少一个表面上,
其中,所述导电图形包含连续连接的闭合图案的边界结构,并且在预定单位面积(1cm×1cm)中不包含具有相同形状的闭合图案,而且所述闭合图案的顶点数目不同于通过连接所述闭合图案的质量中心之间的最短距离形成的多边形的顶点数。
3.一种导电基板,包含:
基板;和
导电图形,其设置在所述基板的至少一个表面上,
其中,所述导电图形包含连续连接的闭合图案的边界结构,并且在预定单位面积(1cm×1cm)中不包含具有相同形状的闭合图案,而且所述闭合图案具有50或更高的下面公式1的值:
[公式1]
(顶点之间距离的标准偏差/顶点之间的距离的平均值)×100。
4.一种导电基板,包含:
基板;和
导电图形,其设置在所述基板的至少一个表面上,
其中,当通过将从光源发出的直射光照射到导电基板的一个表面上得到透射型衍射图形的图像时,该图像具有小于21的下面公式2的值:
[公式2]
(根据角度区域的透射型衍射图形的强度的标准偏差/根据该角度区域的透射型衍射图形的平均强度)×100
其中,所述角度区域指的是这样的区域,其中0至360°从所述透射型衍射图形的图像中心开始被每隔10°划分。
5.根据权利要求1所述的导电基板,其中,所述闭合图案顶点的数目比具有与所述闭合图案相同数目的四边形的顶点的数目大1.9至2.1倍。
6.根据权利要求2所述的导电基板,其中,所述闭合图案顶点的数目比通过连接所述闭合图案的质量中心之间的最短距离形成的多边形的顶点的数目大1.9至2.1倍。
7.根据权利要求1或2所述的导电基板,其中,所述闭合图案具有50或更高的下面公式1的值:
[公式1]
(顶点之间距离的标准偏差/顶点之间距离的平均值)×100。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的导电基板,其中,当构成所述闭合图案的边界的线与预定直线的角以10°的单位从0至180°划分,相对于属于各个角度范围的线的数目,下列公式3的值小于21:
[公式3]
(对应于所述角度范围的线的数目的标准偏差/对应于所述角度范围的线的数目的平均值)×100。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的导电基板,其中,所述导电图形具有所述闭合图案的边界结构的形状,所述形状如下得到:在规则排列的测量单元池中设置预定点后,将所述点连接至与其他点的距离相比与其最近的点。
10.根据权利要求9所述的导电基板,其中,在规则排列测量单元池中设置所述点的随机性为70%或更大。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的导电基板,其中,所述导电图形材料为单层膜或多层膜,所述膜包含金、银、铝、铜、钕、钼、镍、或它们的合金。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的导电基板,其中,所述导电图形的线宽为10μm或更小,并且该导电图形在3.5cm×3.5cm的面积中的闭合图案顶点的数目为6,000至245,000。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的导电基板,其中,所述导电图形的线宽为7μm或更小,并且该导电图形在3.5cm×3.5cm的面积中的闭合图案顶点的数目为7,000至62,000。
14.根据权利要求1至4中任一项所述的导电基板,其中,所述导电图形的线宽为5μm或更小,并且该导电图形在3.5cm×3.5cm的面积中的闭合图案顶点的数目为15,000至62,000。
15.根据权利要求1至4中任一项所述的导电结构体,其中,所述导电图形的线宽为10μm或更小,且其厚度为10μm或更小。
16.根据权利要求1至4中任一项所述的导电结构体,其中,所述导电图形的线宽为7μm或更小,且其厚度为1μm或更小。
17.根据权利要求1至4中任一项所述的导电结构体,其中,所述导电图形的线宽为5μm或更小,且其厚度为0.5μm或更小。
18.根据权利要求1至4中任一项所述的导电基板,其中,所述导电图形的开口比为70%或更高。
19.根据权利要求1至4中任一项所述的导电基板,进一步包含:
变暗层,其设置在导电图形的至少一个表面上和在与该导电图形相应的区域中。
20.根据权利要求19所述的导电基板,其中,与除了导电图形由Al形成并且不包含所述变暗层之外具有相同组成的导电基板相比,通过将从点光源发出的光照射到从其可见所述变暗层的一个表面上获得的反射衍射图像的反射衍射强度减少60%或更多。
21.根据权利要求19所述的导电基板,其中,与除了导电图形由Al形成并且不包含所述变暗层之外具有相同组成的导电基板相比,通过利用总反射率测量装置并假设从其可见所述变暗层的一个表面上的环境光测量的总反射率减少20%或更多。
22.根据权利要求19所述的导电基板,其中,从所述导电基板的变暗层可见的表面测量,由变暗层和导电图形形成的图形区域的总反射率基于550nm的外部光源为17%或更小。
23.一种触摸屏,包括:
在根据权利要求1至4中任一项所述的导电基板的导电图形上的额外的透明板。
24.根据权利要求23所述的触摸屏,其中,所述额外的透明板是强化玻璃或透明塑料。
25.一种显示器,其包括:
权利要求23所述的触摸屏;以及
显示模块。
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